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技术历史、技术、我们身边的事物
打印机。 发明和生产的历史
打印机（Printer，来自英文print - print）是一种外部计算机外围设备，旨在将计算机中存储的文本或图形信息以小印数（从单位到数百单位）输出到硬质物理介质（通常是纸张）上，而无需创建打印的表格。 这样，打印机就不同于印刷设备和立体印刷机，由于印刷形式的原因，印刷设备和立体印刷机对于大批量印刷（数百份或更多份）来说更快、更便宜。 打印机是一种高科技打印设备，主要设计用于与计算机配合使用。 打印机旨在将计算设备中存储的信息从数字形式转换为模拟形式，以便用户轻松理解该信息并随后长期存储。 其他打印设备也已变得普遍，例如多功能设备 (MFP)，它将打印机、扫描仪、复印机和传真机的功能组合在一台设备中。 这样的组合从技术和经济角度来看都是合理的，而且使用也方便。 制造的打印机的整个范围几乎限于四种操作原理：基于冲击技术的打印机、基于电子照相技术的打印机、基于喷墨技术的打印机、基于热敏技术的打印机。 其他印刷方法本质上是高度专业化或实验性的。
最古老的印刷技术是电子照相。 第一台这样的复印机是在二战前发明的。 但是基于这项技术创建打印机需要很长时间。 它们的工作原理是在感光单元的表面上感应出与所需图像相对应的电荷。 这种电荷将墨粉吸引到适当的点。 然后将调色剂直接转移到纸上或转移到已经沉积在纸上的中间载体上。 墨粉实际上是在特殊的加热器中烘烤到纸张上以使图像稳定。 根据充电方式，这类打印机分为激光和LED。 激光打印机的操作类似于复印的过程。 唯一的区别是，使用的是细激光束而不是灯，它通过镜面棱镜撞击光电导体的表面。 随着棱镜的旋转，光束沿着滚筒移动，形成了一根弦。 当鼓转动时，线条会改变。 结果，对应于给定图像，在鼓表面上形成静电荷组。 接下来，墨粉被充电并送入感光鼓，图像被转移到一张纸或胶片上，并在电加热装置——“炉子”中定影。 这就是为什么从激光打印机出来的纸张是温暖的。
激光打印机保证了高质量的打印，它工作快速且几乎无声。 诚然，更换墨盒（包括墨粉容器和光电导体本身）的成本相当高。 最普遍的是每分钟打印 12-16 页的打印机，以及速度更快的打印机（20-24 页）。 通过使用不同颜色的墨粉，您可以获得看起来像照片的图像。 但是，彩色打印速度较慢，每份成本较高。 LED 打印机有一排大量的脉冲 LED - 发光的电子设备。 LED 位于光电导体的表面，每个点一个。 线路上的 LED 信号组合形成图像。 这使您可以减少打印机设计中的移动部件和光学设备的数量。 这种打印机的打印质量很高，纸张边缘的图像不会失真。 在冲击技术中，色带放置在打印机的打印元件和纸张之间 - 通常在配备有色带回卷机构的墨盒中。 打印元件撞击色带，导致染料落到纸上。 有两种根本不同的选择。 第一个 - 印刷元素以成品标志（符号）的形式设计。 它在过去被广泛使用，因为它可以高速清晰地打印文本字符。 这种类型的设备没有打印图形信息的要求； 绘图仪用于此目的。 随着计算机范围的扩大，用现成的字符打印逐渐失去了它的地位，因为不能用它来改变字符的大小，字符集是有限的，图形打印的可能性很小。 第二种选择 - 打印元件在打印过程中从点中“随时随地”综合应用信息。 每个点都是由针的冲击形成的。 几乎所有使用冲击技术的现代打印机都从点合成图像。 打击机构的针形成一种矩阵。 这就是我们称此类打印机为点阵打印机的原因。 通常，针放置在沿进纸方向移动的头部中。 在打印头形成图像的水平条纹后，纸张前进到打印下一个条纹所需的宽度。 为了提高冲击式打印机的速度，针矩阵的尺寸增加到纸张的宽度，而打印单元本身保持静止。 这些被称为行矩阵打印机。
点阵打印机的优点包括低运营成本、高抗外部条件以及在厚纸和多层纸上打印的能力。 然而，点阵打印机的图形打印能力和色彩能力有限。 基本上，这些打印机用于工业、运输、金融部门、贸易、公用事业。 当今最常见的打印机基于喷墨技术。 在这里，以液滴形式粉碎的染料被喷到材料上——通常是纸上。 通常，与点阵打印机一样，打印头在介质进给方向上移动以形成图像条纹，然后介质移动以打印下一个条纹。 然而，头部有许多用于喷射油漆的喷嘴，而不是针头。 如果仅使用黑色（单色）墨盒，图像将为黑白。 一套彩色墨盒可以让您获得高质量的彩色图像。
在喷墨技术中，已经开发了两个品种，热喷墨，其中墨水在热量的作用下被激活和喷射，以及压电，其中墨水在膜的振动产生的压力下喷射。 喷墨打印机比激光打印机便宜。 此外，根据环保主义者的说法，它们“更清洁”，因为它们几乎无声地工作并且释放的臭氧更少——一种对健康有害的强氧化剂。 喷墨打印机体积小，因此可以轻松地从一个地方带到另一个地方。 但是，喷墨打印机也有缺点：打印速度比激光打印机低，“墨水”要经常更换。 “热敏打印技术”组包括在技术和设计的细微差别上完全不同的打印机，热工作原理对于这些打印机至关重要。 使用热敏纸的无墨技术，通过打印头与纸张直接接触形成图像。 加热打印头表面会导致纸上相应的点“着色”。 无墨热敏打印机的优势：出色的可扩展性和低运营成本。 无墨热敏打印机的缺点：图形功能有限，以及打印耐久性差。 对于传统的热转印，染料位于色带上，类似于在点阵打印机中的实现方式。 然而，它转移到纸上并不是由于撞击，而是在头部表面上所需点的加热影响下。 热转印的一种特殊情况是升华印刷，其中染料升华成气态并吸收到特殊纸张表面的孔隙中，然后通常将图像固定（例如，施加保护层） . 在大多数情况下，热转印打印机可以选择在不使用染料的情况下在热敏纸上打印，尽管这种可能性通常不会被宣传。 同时，打印质量与热敏传真机大致相同。 近年来，固体油墨技术发展迅速。 在这种情况下，加热到熔化的墨水被施加到中间载体 - 一个印刷鼓上，从那里它到达纸张上。 固体墨水技术的优势：色彩质量高、打印速度快、运营成本相对较低。 该技术的缺点包括相当高的成本。 然而，在未来，它们也应该成为激光彩色打印机在这方面的危险竞争对手。 作者：Musskiy S.A.
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