打印机的奥秘

普通打印机的奥秘

一：位图字体

1 ：位图字体是具有特定尺寸和特定属性或特点（例如黑体或斜体）的字型。位图记录了生成一个具有特定大小和特定属性所需要的点阵模式。 36 磅的 TIMES ROMAN 半角大写字母 A ，以及 TIMES ROMAN 半角大写字母的位图都各不相同，而且是特定的。

2 ：大部分打印机都在其永久内存（ ROM ）中存储了几种位图字体――通常是 COURIER 和行式打印机（ LINE PRINTER ）――普通和黑体字体。此外，许多打印机都拥有随机内存（ RAM ），计算机可以想 RAM 中发送其他字体使用的位图。也可以用某些激光打印机使用的插卡盒形式田间更多的位图字体。

3 ：当你向一台使用位图字体的打印机发出一项个打印命令）――从操作系统或者从应用软件内部――时， PC 首先告诉打印机应该使用打印机内存中存储的那些位图表。

4 ：然后，对于软件希望打印机生成的每一个字母、标点符号，或者纸张的移动――例如一个制表符或者回车， PC 都会发送一个 ASCII 码。 ASCII 码由与位图表匹配的十六进制数组成（十六进制数的基为 16 ―― 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 ， 8 ， 9 ， A ， B ， C ， D ， E ， F ――而不是十进制数使用的基 10 。）例如，如果十六进制数 41 （十进制 65 ）被发送给打印机的话，打印机的处理器在它的表中查找 41H ，并在一个活动表中找到它对应的大写字母 A 的字型、大小及属性的点阵模式。

5 ：打印机使用的位图来决定将那些指令发送给它的其他组件以在纸上重新生成位图的模式。所有字符都被逐个发送到打印机。

二：击打式打印机如何工作

1 ： PC 发送一系列十六进制 ASCII 码给击打式打印机（通常也被称为点阵式打印机）。 ASCII 码表示了字符、标点符号以及诸如制表、回车、换行等打印机动作，并形成了控制打印头与纸张相对位置的进纸动作。

2 ： ASCII 码存储在缓冲区中。缓冲区是打印机的 RAM 中的一个特殊区域。因为击打式打印机打印字符所需要的时间要比 PC 和软件将字符发送给打印机所需要的时间长，缓冲区有助于让 PC 在打印过程中执行其他功能。当缓冲区充满时，打印机就会发送一个 XOFF 控制码给计算机，告诉它暂停数据流。当缓冲取发送一部分字符给打印机的微处理器并释放空间时，打印机将发送 XON 码给 PC ，告诉 PC 继续开始发送数据。

3 ：其他的代码也包括指示打印机使用一个特定字体的位图表的命令。位图表存储在打印机的只读存储芯片中。这张表告诉打印机应该使用什么样的点阵模式来生成由 ASCII 码表示的字符。

4 ：打印机的处理器以整行输入的格式结实位图表提供的信息，并计算打印机需要经过的最有效方法。可能有一些行会从右到左进行打印。处理器发送信号触发打印头的打印时。它还控制打印头和滚筒的运动。

5 ：来自处理器的电子信号被放大，并经过许多线路到达打印头。打印头包含 9 或 24 根金属丝，称为打印针。这些打印针被排成一行或者两行。每个打印针的一端都与一个独立的螺线管，或者电磁铁相匹配。来自处理器的电流将激活螺线管，后者会生成一个磁场推动打印针末端的磁铁。这就导致打印针向纸张方向运动。

6 ：移动的打印针会撞击一条涂有油墨的纸带（色带）。撞击力将油墨粘附到色带另一侧的纸上。在打印针被触发后，会有一条弹簧把它拉回到原始位置。打印头竟在经过页面的过程中继续触发头打印针的不同组合，因此所有的字符都是由各种垂直点模式组成的。某些打印机通过让打印头两次经过同一打印行，在与前一组点稍微偏离的位置打印第二组点，来提高打印质量或者形成粗体字符。

三：激光打印机的奥秘

1 ：你的 PC 上的操作系统和软件发送信号给激光打印机的处理器来确定每一个打印着色点的摆放位置。信号可以分为两种类型――简单的 ASCII 码或者页面描述语言命令。

2 ：打印机处理器发出的指令迅速打开和关闭一个激光束。

3 ：一个旋转镜反射激光束，使得光束的路线成为一条通过称为有机光导鼓（ ORGANIC PHOTOCONDUCTING CATRIDGE ， OPC ）的滚筒表面的水平线。这个滚筒通常被简称为鼓。打开的和关闭的激光书的组合以及光束通过滚筒的饿路径的移动导致许多微小的光点形成了一条经过滚筒表面的直线。当激光的照亮点经过了 OPC 鼓的整个宽度时，滚筒就会旋转――点。某些打印机使用多行发光二极管（ LIGHT ―― EMITTING DIODE ， LED ）来实现激光的功能，这些可以减少需要移动的部分。

4 ：当每一个光点照亮鼓时，它会在鼓表面生成一个负影象――通常是由氧化锌和其他材料组成的――来改变其电荷正负性，使得光点照亮的部分与纸张拥有相同正负极性的电荷。在这个例子中，光将把电贺从负变为正。每一个正电荷都表示这个点最终会在纸张上以黑体打印出来。鼓上没有被激光束照亮的部分将保持自己的负电荷，这就在纸张上形成了空白区域。

5 ：在鼓转动中途， IOC 将联系一个含有称为着色挤的墨粉盒。这个例子中的着色剂带有负电荷――与激光束在鼓上生成的电荷正伏性相反。因为带有相反静电的微粒会互相吸引，着色剂就会小点的形式附着到鼓上激光束生成正电荷的区域。

6 ：随着鼓的继续转动，它就会印制沿送纸装置转动的纸张。转动纸上的饿电贺同激光束在鼓上生成电荷极性相同，但纸上的电荷更强，因此会将着色剂从鼓上拉下来并粘附到纸面上。

7 ：鼓的转动将它的表面送到与一条称为电晕的细线邻近的位置。这样称呼它的原因是通过线路的电流在它的周围形成了一个拥有正电荷的电晕。电晕将鼓的整个表面恢复到带有原始的负电贺，这样的激光束就可以在鼓的表面上绘制另一页。

8 ：同时汝开始旋转，一组传动装置和滚筒将纸张沿一条称为送纸轮列的路径送进打印引擎中。送纸轮列拖动纸张通过一条充电线路。充电线路给纸张充上静电。

9 ：另一组滚筒拖动纸张通过打印引擎的称为熔 系统的部分。在这里，通过使用压力和热量来熔化和按压墨粉盒中包含的蜡烛质从而将着色剂永久地附着到纸张上。熔 系统提供的热量使得刚从激光打印机打印出的纸张摸起来有点热。送纸轮列将纸张从打印机中推出，通常是打印面朝下。这样就可以使最终在输出拖盘中得到的纸张顺序与输入顺序保持一致。

彩色打印的奥秘

一：打印颜色是如何形成的

1 ：所有颜色都是由光的不同组合组成的。当我们让白光通过一个棱镜，将其分解成光谱时，就会看到组成白光的所有的光的波长，虽然光谱是各种颜色的连续混合物，但我们只需要其中集中色彩就可以实现彩色打印。通过增加颜色或减少颜色，这些主要色彩的不同混合可以生成光谱中几乎所有的颜色。

2 ：加色生成电视、计算机显示器以及电影中的颜色。通过增加不同强度的主颜色，可以使用发射出的三种颜色（红、绿、；蓝）成成所有其他颜色和白色。每次增加一种颜色时，都会增加肉眼能够看到的颜色的数量。如果红、绿和蓝都以饱和状态添加到一起，结果就是白色。

3 ：减色就当光从有色颜料上反射时――而不是像加色中光是被发射出来的那样――使用的技术。每一种增加的颜色都会吸收（减掉）组成白光的光谱中的颜色深度。

4 ：彩色打印使用四种颜料：青（ CYAN ）、黄（ YELLOW ）、品红（ MAGENTA ）和黑（ BLACK ）。这种印刷模式被称为 CYMK 。一些低端彩色喷墨打印机通过使用相同比例的品红、黄和青色颜料产生黑色来节省黑油墨打印头的费用。但所得到的黑色密度不够，因此更好的个人打印机都包含了黑油墨的打印头。

5 ：所有的彩色打印机都使用这四周能够颜色的微点在纸张上生成各种不同深度的颜色。较浅的颜色深度是通过让未打印的点保持为白色而生成的。一些打印机，例如颜料升华打印机，对点色调图的大小进行控制并生成自量可与照片媲美的连续象。但大部分打印机生成的点大小都相同，不管某种特定的颜色到底需要多少。最常用的彩色打印机的分辨率为每英寸 300 个色点，依仗纸上总共可以打印 800 万个点。许多打印机的分辨率达到了 700DPI ，而为数不多的几种打印机的分辨率甚至可以达到 1440DPI 。

6 ：对于通过覆盖基本颜色而生成的八种色彩之外的色彩，打印机生成了不同色点的一个不同的模式。例如，打印机使用一个品红点和两个青点的组合生成深紫色 / 对于大部分颜色深度，打印到纸上的油墨点不会互相覆盖。相反，他们之间是稍微错开的，这种技术称为抖动。肉眼会将折线点混合起来形成所期望的颜色深度。而由这些点产生的锯齿边，或者缺口都被眼睛忽 掉了。抖动对于产生将近 17 000  000 种颜色。

7 ：彩色打印所使用的纸张类型会影响打印质量。大多数办公室用的黑白打印机使用的都是没有涂层的纸张，表面比较粗糙。这样的纸很容易因散射光线而减少亮度，而且易吸收油墨，从而使图象变得比较模糊。

二：彩色喷墨打印机的奥秘

1 ：连接到喷墨打印头的装满油墨的打印墨盒在纸张宽度范围内横向移动，纸张是从打印头下面送进打印机的。

2 ：打印头包含四个油墨盒――品红（红）、青（蓝），黄和黑色个一个。每个墨盒都是由大约 50 个注满油墨的发射膛组成，每一个发射膛都连接了一个比头发丝还要细的喷嘴。

3 ：点脉冲流过相应颜色的发射膛低部的小电阻。打印机将使用这些颜色在纸张上生成一个字符或者一副图画的一小部分。

4 ：当电流经过一个电阻时，电阻会在几百万分之一秒间将 发射膛低部的一薄层油墨加热到 900 F 以上，油墨会沸腾并形成蒸汽气泡。

5 ：随着气泡的膨胀，它会将油墨从喷嘴中挤压出去，在喷嘴尖端形成一小滴油墨。

6 ：墨滴克服了油墨的表面张力，而气泡的压力迫使墨滴吸附到纸张上。喷出油墨的体制大约为点眼药器中排除的一滴水的一百万分之一。一个典型的字符通常是由横向 20 个和纵向 20 个这样的点列组成的。

7 ：随着电阻冷却，气泡开始收缩，所生成的吸力将油墨库中的新油墨吸入发射膛中。

三：彩色激光打印机的奥秘

1 ：同他的单色先辈类似，彩色激光大意经济通过快速打开和关闭一束激光在一个转动的感光鼓或带上生成要打印在纸张上的图象。光束照亮感光鼓的位置上，会生成静电荷。感光鼓会转动四周，在此期间激光会为打印中使用的四种颜色的每一种都生成点阵模式：黑、品红、（红）、青（蓝）和黄。

2 ：在转动时，感光鼓会接触一个包含着色剂粉末的盒子。这个盒子被分成四部分，分别对应着黑、红、；蓝和黄色着色剂。插图中给出了一种用于 TANDEM 打印机的不同配置。

3 ：激光充电的感光鼓每转动一周，都会获得一种不同的颜色并将其传递到一个辅助传送带上去。、

4 ：当带子获得了所有颜色之后，送纸轮列将从一个盒子里拉出一张纸，并将其沿带子之下的一条路线运动。一个滚筒将把纸张按压到带子上，这样一次性将所有的着色剂粘附到纸张上。

四：固体墨水彩色打印机是如何工作的

1 ：固体墨水彩色打印机，例如 TEKTRONIX PHASER 350 ，能够在一分钟之内使用普通纸张打印六页。它使用室内温度下的固体油墨。油墨是以蜡状块的形式装入打印机的。当然，需要四种颜色的蜡状块。装载四种颜色的墨块所用的孔形状各不相同，以避免将某种颜色错装到另一个孔中。

2 ：每种颜色都是必需的。四个加热单元将从打印头中不同油墨库收集的油墨熔化为液体。

3 ：油墨流入一个打印头。在 PHASER 350 中，这个打印头包含了 88 个垂直列的喷墨，每列有四个，分别对应四种颜色。打印头可以在整个页面的宽度范围内移动。它在一次行程中水平来回移动 1/2 英寸就可以打印出一整行点。

4 ：每一个喷嘴都由一个压电控制器控制。控制器为每一个喷嘴改变通过各个独立墨膛后墙的电流量。后墙是用压电晶体制成的。压电晶体是一种晶体物质，能够随着通过它的电流强度的不同而不同程度地弯曲。

5 ：当墙向后移动时，会通过喷嘴的口从墨库中吸入油墨。墙弯曲的程度越大，吸入的油墨越多。这样控制器就可以改变一个墨点中油墨的含量。、

6 ：当电流改变时，墙就会向里弯曲，所产生的压力将一滴油墨排出到涂有硅树脂油的胶印鼓上。胶印鼓应该保持微热，以保证油墨处于液体状态。

7 ：供纸器将一张纸送入一条路径，使得纸张都必须经过一个滚筒和胶印鼓的按压。、

8 ：随着胶印鼓的转动，油墨就会接触到纸张，这样纸张就得到了颜色点。压力滚筒将油墨压到纸张上，以避免油墨在纸张表面扩散。油墨扩散会使图象变得模糊。当油墨通过两个未加热的滚筒之间的缝隙后，就会很快干燥并 固。胶印鼓转动 28 圈才能够才传送足够覆盖一张纸的油墨。