[科普中國]-非擊打式印刷機

非擊打式印刷機是一種利用物理的(光、電、熱、磁)或化學的方法實現(xiàn)印刷的設備，其特點是印字頭不與紙或其它媒體接觸，或雖接觸但無擊打動作。非擊打式印刷機有許多類型，它們是基于熱敏、噴墨、電灼、靜電、電子照相轉印以及其它如離子沉積、磁化成象轉印等原理制成的。由于這類設備不需擊打動作。因而它的工作噪音低，印字速率快。又由于計算機所用的各種非擊打式印刷設備都屬點陣型，因而字體變換方便，字符種類不受限制，適于漢字印刷，可印圖形及圖象。某些非擊打式設備還可實現(xiàn)彩色印刷。非擊打式印刷機幾乎都是點字符型，字型、字體變換靈活, 適于圖形、圖象及漢字的印刷。

簡介背景1958 年出現(xiàn)的半導體集成電路很快被計算機所采用, 并成為第三代計算機硬件的標志。與第二代相比，第三代計算機大大提高了運算速度，縮小了體積，提高了系統(tǒng)的可靠性。第三代計算機的主存儲器仍采用磁心存儲器；而作為輔助存儲器的磁鼓存儲器逐漸被淘汰，磁盤存儲器占據(jù)了絕對優(yōu)勢的地位。輸入和輸出設備變化很大。機電式設備，除擊打式打印機外，基本被淘汰。磁帶機成為重要的輸入輸出手段。同時出現(xiàn)了非擊打式印刷機。

早期的計算機印刷輸出設備基本上是利用機電原理的擊打式打印機。這類設備的機械結構復雜 ,打印速度受機械的限制難以提高，且噪音大，存在機械磨損問題。擊打式的優(yōu)點是可使用普通紙，并可同時復印數(shù)份。非擊打式印刷設備是利用物理的(光、電、磁、熱)或化學的方法實現(xiàn)印刷的，而不是靠機械沖擊的方法，因而噪音低，速度快。其缺點是不能同時印刷多份，有些非擊打式印刷設備還需用特殊的印刷紙。非擊打式印刷機幾乎都是點字符型，字型、字體變換靈活，適于圖形、圖象及漢字的印刷。

定義印刷設備 (printing device) 一種提供硬拷貝的計算機輸出設備。它有許多種類型。根據(jù)印字頭對紙有無擊打動作可分為擊打式印刷機與非擊打式印刷機兩大類。按字形的表現(xiàn)方法可分為完整筆畫的整字型印刷與用緊密鄰接的點構成字形的點矩陣(點字符)型印刷兩類 ,按印刷過程中逐字處理與逐行處理的方式又可分成串行印刷與并行(行式) 印刷。以頁為單位進行印刷的設備稱為頁式印刷機。彩色印刷技術得到迅速發(fā)展 ,因而又有單色印刷與彩色印刷之分。1

現(xiàn)狀擊打式印刷機是被廣泛使用的機電設備，但非擊打式印刷機已迅速興起 ，如激光印刷機、噴墨印刷機、熱敏印刷機以及靜電印刷機等。印刷機最初只輸出字符，現(xiàn)已能輸出圖形和圖象。漢字作為一種特殊圖形輸出，已成為普遍具備的功能。彩色硬拷貝可以輸出清晰度高、質量極佳的圖象。早期使用的卡片機等輸入和輸出設備已被淘汰，代之而起的有磁卡機、光學標記閱讀機和光學字符閱讀機等。伴隨數(shù)據(jù)通信發(fā)展起來的終端設備，最初只有電傳打字機，以后擴充為鍵盤加顯示器。顯示器上可顯示字符、圖形、漢字和圖象。當終端設備已不僅用于計算機網(wǎng)絡，而且成為人與計算機交互通信的重要手段時 , 又增加了鼠標器、光筆、數(shù)字化儀、觸屏和操縱桿等設備，同時出現(xiàn)了能獨立完成一定操作的智能終端。輸入和輸出設備的智能化，實際上已成為有特殊功能的專用計算機，這些設備指聲音輸入輸出裝置，圖形、圖象輸入輸出裝置以及各種類型(手寫體和印刷體)的文字識別裝置等。

隨著筆記本型計算機的迅速發(fā)展，又出現(xiàn)一系列薄、輕型印字設備，如僅 48mm 厚、1 .8kg重的氣泡噴墨型印字機，每秒可印 60 個漢字。又如24 針的針式打印機只有 50mm 厚和 3kg 重，每秒可印 33 個漢字或 120 個字符。

相關產(chǎn)品熱敏印刷機用于計算機的熱敏印刷技術有熱敏紙式與熱轉印式兩種。

熱敏紙印刷機：利用印字頭上多個電熱元件在特殊的熱敏紙上瞬時加熱，引起與熱元體接觸部位紙的變色而形成字符。熱印頭上一列或多列熱元件的發(fā)熱點與紙保持適當接觸，印頭自左至右移動，各熱元件在字符點矩陣的控制下快速地熱冷交替變換。這種印字機的主要優(yōu)點是機構簡單，體積小，噪音小。其主要缺點是熱印頭的熱反應速率不高，熱敏紙的字跡保存性差。

熱轉印印刷機：利用轉印色帶將字符轉印到紙上的印刷設備。在幾微米厚的聚酯薄膜上涂以低熔點的固態(tài)墨作為轉印色帶，一排點狀電阻發(fā)熱元件裝在陶瓷基片上構成熱印頭。印刷時 , 熱印頭壓在色帶與紙上并根據(jù)字符點陣適時通過脈沖電流，使色料熔化而轉印到紙上。熱轉印色帶多為一次性使用型，可多次重復使用的色帶也在開發(fā)中。其分辨率一般為 300 點 / in (1 in = 25 .4 mm) , 高 的可達600 點/ in。每分鐘可印一頁。轉印色帶有許多種，常見的為蠟色帶、升華帶 , 其它還有熱阻帶、染料擴散帶。升華帶轉印的畫面質量比熱熔型的高，可與照相媲美，通常作為高檔機之印刷用。升華帶轉印需用特殊聚酯薄膜印紙，運行費用高。

噴墨印刷機通常分為連續(xù)噴墨型與隨機噴墨型兩類。前者利用荷電的墨滴對所穿過電場的敏感程度引起不同的偏移，在紙上印出字符。后者只是在需要時才從噴嘴噴射墨滴。

在連續(xù)噴墨的印刷機中，導電墨水在泵的作用下進入噴嘴，通過噴嘴形成一束極細的高速射流，在高頻振蕩器的作用下分裂成連續(xù)均勻的墨滴。這些墨滴根據(jù)一列點的不同位置分別充以不同的電荷，在通過恒定電場的偏轉極板時產(chǎn)生不同的偏移，在紙上印出一列字符點，墨滴被紙吸收。不需形成印點的墨滴不充電，直接射入回收器中。這種辦法適用單噴嘴。

在隨機噴墨型印刷機中，印字頭由一列噴嘴構成，每個噴嘴均可根據(jù)需要分別噴出墨滴。利用壓電傳感元件的變形壓迫壓力腔的內(nèi)壁，從噴嘴擠壓出墨滴。遺留在噴嘴邊上的墨靠真空吸回。早期的印字頭產(chǎn)品多為 12 個噴嘴，已發(fā)展到 48 個噴嘴。這種設備的分辨率可達 360 點/ in ,每秒可印近似鉛印質量的字符 200 個 , 如印草稿字體 則可印600 字符。

熱墨噴技術是將墨汁加熱產(chǎn)生氣泡，使墨汁經(jīng)噴嘴射出。也有使用油性墨水，靠高壓靜電吸引及空氣壓力吹 噴的 辦法，射出極細的墨滴，可獲 得1 000 點/ in 的極高分辨率。其它還有使用固體色棒的噴墨技術，色棒在高壓脈沖的作用下溶出墨滴，經(jīng)噴嘴射出。利用噴墨技術可實現(xiàn)彩色印刷。在彩色印刷的噴墨印字頭上裝有三原色及黑色共四套噴嘴，一次行程中即可印出質量很高的彩色圖文。印一頁需1.5 至 2 min。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

李嘉騫 - 博士 - 同濟大學