《深入剖析针式打印机》陈铭均编著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《深入剖析针式打印机》

【作　者】陈铭均编著

【页 数】 375

【出版社】 北京：机械工业出版社 , 2011.05

【ISBN号】978-7-111-33336-4

【分 类】点阵式打印机-基本知识

【参考文献】 陈铭均编著. 深入剖析针式打印机. 北京：机械工业出版社, 2011.05.

图书目录：

《深入剖析针式打印机》内容提要：

本书主要介绍打印机的渊源、历史和种类，以及与打印机有关的背景知识，重点介绍针式打印机的结构及与其有关的生产制造的工艺知识。包括其机械结构和机械相关零件、电气电路组成结构和电气相关元器件、控制程序软件、测试检验等有关方面的知识。另外对于使用、维护、维修等各方面的情况也做了详细介绍。本书力求使广大读者在阅读之后对针式打印机能有一个较全面的了解，能详细地了解到针式打印机及其结构的相关知识并运用到日常使用、维护维修直至生产制造和研究设计中。

《深入剖析针式打印机》内容试读

第1章打印机简介

打印机是将计算机的运算结果或中间结果以人所能识别的数字、字母、文字、符号和图形等，依照规定的格式印在纸上的设备。

1.1打印机发展

1.1.1打印机渊源

打印机(Printer)脱胎于印刷术、印刷机和打字机。

印刷术(Printing)起源于中国。印刷术发明之前，文化的传播主要靠手抄的书籍，手抄费时、费事，又容易抄错、抄漏，给文化的传播带来了许多不应有的损失。印章和石刻给印刷术提供了直接的经验性的启示，用纸在石碑上墨拓的方法，直接为雕版印刷术(Woodblock

Printing)指明了方向。印章（见图1-1)、拓印、印染技术三者相互启发，相互融合，再加上我国人民的经验和智慧，雕版印刷技术就应运而生了。

隋唐之际(7世纪左右)出现雕版印刷术，雕版印刷跟现在的页式打印类似，都是

一次可以出一张书稿。早期印刷活动主要在民间进行，多用于印刷佛像、经咒、发愿文

图1-1印章

以及历书等。

北宋时期(l1世纪左右)，毕昇发明活字印刷术(Movable-Type Printing Technique)一这是印刷业的一次革命，对中国、欧洲，乃至世界文化发展都有着深远影响。但毕昇的活字印刷术的字模是用粘土烧成，工艺性和印刷效果都不是太好，所以一直没有得到大规模普及应用。之后元明清期间陆续出现了一些改进性的技术，例如发明和采用了金属或合金的铸造字模，但技术上仍不够成熟。事实上，直至清末西方印刷技术传入之前，我国的书籍基本上都是采用雕版印刷，而真正能达到批量生产价值的活字印刷术是德国的古登堡发明的，详细内容见下面的关于打字机的介绍。

有关打字机(Typewriter)最早的记录是1463年。据有关资料介绍，世界上第一台真正意义上的带活动机械的类打字机是德国人约翰·古登堡（John Gutenberg)在l463年首先发明的（这台类打字机其实是一台真正的活字印刷机)，他用这台类打字机打印了一本圣经。

1714年，英国工程师亨利·米尔获得了一项关于写字机器的专利，但没有留下这个东西的任何图样或跟机器有关的任何证据。这是有证据的最早的关于打字机的记录。

一般认为，最早的真正意义的打字机诞生于1808年，它是由意大利人佩莱里尼·图里发明的。他发明打字机的动机是帮助自己的一位失明女朋友。后来这台打字机失传了，所以我们今天无法知道它的外形与结构，但使用该打字机打出的信件至今仍保存在意大利勒佐市的档案馆里。

第一台实样打字机的设计者是一位美国人。19世纪60年代，克里斯多弗·拉撒姆·肖尔斯和卡洛斯·格利登正试制一台能自动给书编页码的机器。忽然，格利登向肖尔斯讨教，为什么机器不同时也在

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深入剖析针式打印机

书本上印字。肖尔斯后来就制作出了一架木制的打字机模型。

肖尔斯打字机的文字盘和今天的打字机基本一样，而且设计了打完字后能自动移位的装置，打出来的字也很清晰。但肖尔斯打字机的体积很大，外形很难看，而且操作也比较麻烦，因为他设计的字盘是大写和小写字母分别有自己的键，键盘上有78个键。另外，这种打字机无法立刻规察到打出来的字，即使打错了，也要等整页纸打完后才能看到。

几乎与此同时，曾经是肖尔斯合作者的约斯特也在一家公司的资助下研究打字机。他通过一根控制杆使同一个键能分别打出大、小写字母，这使键盘上的键一下子减少了26个。约斯特还对打字部分作了改进，使操作者能随时看到所打出的字。这款打字机1874年正式进入市场。自此，打字机很快得到推广，英国、德国、瑞士、瑞典、意大利等国也纷纷相继制造打字机，形成了一个新兴的打字机制造工业。

经过许多人的改进，机械式打字机的结构到20世纪初基本定型。从今天计算机键盘上的26个英文字母的排列顺序中，我们仍可以看到旧日的机械式打字机的影响（见图1-2)。

除了英文等以字母直接构成语种的计算机打字机外，还出现了中文、日文等方块文字的计算机打字机。

1919年，商务印书馆工程师舒震东制造出中国第一台有实用价值的中文打字机，彻底突破了我国出版业的这一技术瓶颈，被誉为“舒式打字机”。

其实，舒式打字机在技术上并非舒震东的原

图1-2打字机

创，因为早在1912年，舒震东的同事、留德归国

的周厚坤就研制出中国第一架铅版打字机，但是这台打字机使用很不方便，无法批量投产。之后，周厚坤离开了商务印书馆，打字机的研制工作由舒震东接手。当时，上海市面上有一种日文打字机，由于日文中除了平假名、片假名外，还有一部分汉字，所以在这种日文打字机的铅字盘里就有汉字。于是，舒震东在周厚坤研究的基础上，结合日文打字机的相关技术，进行大胆的创新改良，终于试制成功中国第

一台中文打字机。

舒式打字机的基本原理是，首先在铅字盘中将汉字有规则地排列，并且将按此规则排列的汉字印制在浅绿色的铜版纸上，大小和排列位置与铅字盘中的铅字是一一对应的；然后从按键处接出一根连杆，将铜版纸压在玻璃板下面，放在打字机一侧，按键连杆一直连到压着印好字的铜版纸的玻璃板上方，连杆下方有根针，可以用来对着玻璃板选字，每选准一个汉字，按下按键，通过连杆在铅字盘找到相对应的中文铅字，插孔套住该铅字，按键按到底，铅字正好打上。使用时，打字员左手握字锤杆，右手执字盘，在玻璃表上检字操作，卷纸部分则效仿外文打字机，并附有检字表，还能兼打直行、横行，相当便利，每小时可打千余字。

1922年，舒式打字机申请了专利，并由商务印书馆所属的中国实业机器厂投人批量生产，成为近现代中国应用最为广泛的打字机，直到20世纪60~70年代，还能在一些出版社里面找到它的身影。到了20世纪70年代后期，随着计算机技术的发展，在美国出现了计算机打字机。计算机打字机又称文字处理机，仅从名称我们就可以看出它在功能上与传统机械式打字机的不同。它不仅可以打字，还具有存储功能，修改、编辑也很方便，因此80年代风靡世界，其中我们熟悉的王安电脑公司就是以研究和生产计算机打字机而著称。

80年代后，计算机技术继续高速发展，电脑打字机的文字处理部分基本由计算机进行，后端的打字则基本由打印机进行处理，至此，打印机配合计算机系统完全取代打字机，并作为一个独立的设备在

第1章打印机简介

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市场上大量销售，品种也逐渐增多，性能逐渐增强，除了可以打印文字外还可以打印图形，使得打字机(包括计算机打字机)逐渐退出大众的视线范围。

1.1.2打印机简史

相对于电子计算机的历史（1946年)，打印机的历史要久远得多。打印机的历史最早可追溯到1932

年，当时的日本冲电气（(OK)株式会社开发出简易型电传打字机，它已经具有了打印机的雏形。

世界上第一台针式打印机是由Centronics公司推出的，可由于当时技术上的不完善，没有推广进入

市场，所以几乎没有人记住它。1957年BM公司开发成功第一台点阵打印机。一直到了1968年9月，

日本的精工(Siko)株式会社推出EP-101针式打印机，被人们誉为第一款商品化的针式打印机，之后生产这款打印机的部门独立出来，打印机行业的一代明星Ep'sSo一爱普生(Epso)的名字也由此而来。

20世纪60年代末静电复印机的发明者施乐(Xeox)公司发明第一台激光打印机。l984年，世界上第一台喷墨打印机诞生于美国的惠普(Hewlett Packard,HP)公司。

1978年9月15日，襄樊计算机外部设备厂（原605电容器厂）研制成功中国第一台宽行针式汉字打印机，这台机器于当年12月还在原第一机械工业部的北京自动化研究所里进行展览，可惜由于该厂缺乏资金没能继续进行研究改进，也没能正式批量生产。

1979年，江门市计算机应用设备厂研制成功针式打印机，质量和技术性能均达到国内先进水平，先后获得广东省、原第四机械工业部和原国家经济委员会等的六项奖励，是国内最早研制成功打印机并投人生产的工厂。1992年11月14日，江门市计算机应用设备厂被批准改组为广东天翔科技产业股份有限公司，继续生产打印机。

成立于1988年的得实(DASCOM)集团有限

公司则采取引进国外先进技术的做法，引进吸收了日本Star株式会社和CITIZEN（西铁城)株式会社的针式打印机技术。由于技术起点高，注重严格的生产管理和品质管理，产品的功能和质量都与外国品牌的同类产品不相上下，加上遍布全国各省市乃至县镇和世界各地的销售服务体系和强大的技术支持能力，在打印机市场几乎完全被国外品牌淹没的环境下仍能突围而出，其产品销量在针式打印机领域一直居于前列。最近该公司还成功收购了专业生产高性能打印机的德国泰利(Ty)公司，掌握了其从打印头到机心、电路

图1-3得实产品展厅

主板到控制软件的针式打印机相关核心技术。目注：得实集团有限公司为一个以中国为大本营的全球性专前，得实集团有限公司在德国、美国、日本、新业针式打印机研发、制造和解决方案的提供商。

加坡等国家和我国深圳地区中都设置有技术研发中心和产品调配中心，依托在我国香港的全球采购中心、在广州的全国物流配送中心、在北京的全国客户服务中心和在沈阳、江门的生产制造基地，其出品的打印机品种覆盖微型打印机、通用打印机、存折打印机、高负荷打印机、行式打印机等针式打印机中的绝大部分品种和领域，产品线非常宽广，其产品在国内乃至国际都极具影响力（见图1-3)。

1.2打印机种类

打印机的种类很多，按照不同的标准和方式区分，可分为多种不同规格、型号和名称的打印机。

深入制析针式打印机

按能在介质上打印出来的颜色种类，可分为单色打印机或黑白打印机、双色打印机和彩色打印机。

按打印成字符和文稿的顺序，可分为串式打印机、行式打印机和页式打印机。串式打印机是指其打印方式是逐字、逐行、逐页地顺序打印，打印的基本单位为一个字符，每次从缓冲区内取出一个字符进行打印。行式打印机是指其打印方式是逐行、逐页地顺序打印，打印的基本单位为一行，每次打印的是整行缓冲区内的内容。页式打印机是指其打印方式是逐页地顺序打印，打印的基本单位为一页，每次打印的是整页缓冲区内的内容。

按打印标准文稿的速度可分为低速打印机、中速打印机、高速打印机、超高速打印机和特高速打印机。

按打印的工作原理可分为字模式打印机、针式打印机、喷墨打印机、热敏打印机、热转印打印机、激光打印机等。

按用途可分为家用打印机、办公用打印机、商用打印机、大幅面打印机、便携打印机和专用打印机等。

按打印器件对介质是否有击打动作，可分为击打式打印机与非击打式打印机两种。现在市面上的打印机基本以这个标准进行分类。

1.2.1非击打式打印机

非击打式打印机按照不同的标准和方式区分，也可分为多种不同规格、型号和名称的打印机。串式非击打式打印机，主要有喷墨式和热敏式两种类型。

行式非击打式打印机，主要有热敏式、激光式、静电式、磁式和发光二极管式等多种类型。

1.2.2击打式打印机

击打式打印机(mpact Printer)按打印字符结构，分为全形字符打印机和点阵字符打印机。按一行字在纸上形成的方式，还分为串式打印机(String Printer)与行式打印机(Line Printer)。

串式全形字符击打式打印机包括柱形、球形、菊花瓣形和杯形等种类，所有字符均完整地以反形凸刻于柱、球等字模载体上，字模载体在驱动源的驱动下能转动，并可上、下移动，以将所需字模送到打印位置，通过打印睡敲击字模载体或字模载体本身摆动，击打色带后在纸上印出所需打印的字符。这类打印机可印出质量较高的全形字符，最大打印速度约为60字符/s。缺点是打印字符数受字模载体所载字模数限定，字体和大小很难变化，很难实现汉字和图像的打印，不能实现彩色打印，且噪声大。

串式点阵击打式打印机的打印头是由排成一列或多列的打印针构成。通过针的运动撞击色带，在纸上印出一列点，再由打印头沿横向移动打印出点阵，这些点的不同组合就构成各种字符或图形。这类打印机能打印出接近全形字符质量的字符。它组字灵活，还可打印图形和图像，通过使用彩色色带还可打印多种颜色。这类打印机的打印速度可达600字符/s,结构简单，成本低，还可打印多份拷贝，应用十分普及，已部分取代了低、中速行式打印机。行式点阵字符击打式打印机、梳笔式点阵针式打印机的打印元件由若干水平排成一行的打印针组成，通过电磁铁驱动针撞击色带，在纸上印出一排点，根据字符点阵大小由另外几排点一起构成一行字符。其打印速度可达500行/i血。缺点是噪声大。

行式全形字符击打式打印机，有鼓式、链式、带式等型号。反形字模载于字鼓、字链或字带上，对应于纸上一行每一个字符位置一般都设置对应数目的打印锤，当字模载体运动将所需字模送到打印位置时，对应的打印锤击打字模与色带，将这些字印在纸上。这类打印机印字质量高。带式的打印速度可达3000行/min,鼓式和链式可达2000行/min。缺点是打印字符数有限，很难打印汉字，不能实现彩色打印，且噪声大。

第1章打印机筒介

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1.3常用打印机

1.3.1针式打印机

本书的主要内容就是对针式打印机的结构进行详细介绍，所以在这一段不作具体论述。

1.3.2热敏打印机

热敏打印机(Thermal Printer)的工作原理是打印头上安装有半导体加热元件，这些元件通电后会瞬间发热，接触热敏打印纸后就可以使其受热变色，从而在纸上形成需要的点阵字符和图形，打印出需要的图案。

热敏打印机（见图1-4)打印出来的图像是通过对打印纸的特定位置加热，在打印纸的膜中产生化学反应而生成的。这种化学反应是在一定的温度下进行的，高温会加速这种化学反应，当温度低于60℃时，需要经过相当长，甚至长达几年的时间才能把纸面变成深色；而当温度为200℃时，这种反应会在几微秒内完成。热敏打印机有选择地在热敏纸的确定位置上加热，由此就产生了相应的图形。

加热是由与热敏材料相接触的打印头上的一个小型电子加热器提供的。加热器排成一排点的形式，由打印机进行逻辑控制，当被驱动时，就

图1-4得实DS-11热敏打印机

在热敏纸上产生一个与加热元素相应的图形。控

制加热元素的同一逻辑电路，同时也控制着进纸，因而能在整个标签或纸张上印出图形。

热敏打印机只能使用专用的热敏纸，热敏纸上涂有一层遇热就会产生化学反应而变色的涂层，类似于感光胶片，只不过这层涂层遇热后会变色。

热辙纸涂层中的热敏成分主要是两种：一种是无色染料或称隐色染料；另一种是显色剂。这类热敏纸也被称为双组分化学型热敏记录纸。

常用作无色染料的主要是三苯甲烷基苯酞体系的结晶紫内酯(CVL)、荧烷体系、无色苯酰亚甲基

蓝(BLMB)或螺吡喃体系等物质。常用作显色剂的主要是对位羟基苯甲酸及其酯类(PHBB、PHB)、

水杨酸、2,4-二羟基苯甲酸或芳族砜等物质。

热敏纸遇热后无色染料与显色剂发生化学反应产生颜色，于是使用热敏纸在传真机上接收信号打印或直接用热敏打印机打印时，图文就显示出来了。由于用作无色染料的品种有许多，所以显现的字迹颜色就有不同，有蓝色、紫红色、黑色等。

热敏打印机的基本工作过程与点阵针式打印机的基本相同，不同之处在于打印头上的加热元件和热敏打印纸。

相对于针式打印机，热敏打印机具有打印速度快、噪声低、打印清晰、使用方便等优点。但热敏打印机只能使用特定的纸张，不能直接打印双联，打印出来的单据也不能永久保存，所以热敏打印机的应用领域仍然比较窄。

1.3.3喷量打印机

喷墨打印机(inkjet Printer)按工作原理可分为固体喷墨和液体喷墨两种（现在以后者更为常见），

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深入剖析针式打印机

而液体喷墨打印机根据墨水喷射方式的不同又可分为连续式和随机式两种，随机式喷墨打印机则可分为热气泡式与液体压电式两种。

固态喷墨打印机是泰克(Tektronix)公司的专利技术。它所使用的变相墨在室温下是固态的，工作时将蜡质的颜料块先加温溶化成液体，然后将其喷出。固态喷墨打印机的优点是颜料的耐水性能比较好，并且不存在打印头因墨水干洞而造成的堵塞问题，但因生产成本比较高，产品的销量比较少。

连续式喷墨打印机中墨水滴连续地从喷嘴喷出并充电，通过一个偏转电极时受到一个控制电压的作用，需要形成点的时候有电压，改变方向射到纸上形成图案，不需要形成点的时候没有电压，墨水滴射到回收槽中。这种打印机的特点是打印速度快，不足之处就是绝大部分的墨水没有参与到成像中，虽然可以回收，但仍然有大量的浪费。

热气泡(Bubble Jet)技术是日本佳能公司发明的一项喷墨打印技术，它通过加热喷嘴，使墨水产生气泡，气泡产生的压力将墨滴喷到打印介质上，墨滴以点阵的形式成像后呈现打印的效果。与此相似，美国惠普公司采用的热感应式喷墨技术(Thermal Ink Jet Technolog罗)是利用一个薄膜电阻器，在墨水喷出区中将小于0.5%的墨水加热，形成一个气泡，这个气泡以极快的速度(小于10μs)扩展开来，迫使墨滴从喷嘴喷出；气泡再继续成长数微秒，便消逝回到电阻器上；当气泡消失时，喷嘴的墨水便缩回；接着表面张力会产生吸力，拉引新的墨水去补充到墨水喷出区中。热感应式喷墨技术便是由这样一个整合的循环技术程序所架构出来的（见图1-5)。

在热气泡技术和热感应式喷墨技术中，由于墨水在高温下易发生化学变化，性质不稳定，所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响；

图1-5喷墨打印机

另一方面由于墨水是通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握，打印线条边缘容易参差不齐，一定程度地影响了打印质量，这都是它们的不足之处。

日本爱普生公司采用的压电式喷墨技术中，墨水是由一个和热感应式喷墨技术类似的喷嘴所喷出，但是墨滴的形成方式是由缩小墨水喷出的区域来形成；而喷出区域的缩小，是由施加电压到喷出区内个或多个压电板来控制的。压电板的核心材料是压电晶体，是利用压电晶体加电压时体积会变化的特性，稳定地将墨水喷出。它有着对墨滴控制能力强的特点，且微压电喷墨时无需加热，墨水就不会因受热而发生化学变化，故大大降低了对墨水的要求。

1.3.4激光打印机

激光打印机(Lase町jet Printer)是将激光扫描技术和电子显像技术相结合的非击打式输出设备（见图1-6)。它的机型不同，打印功能也有区别，但工作原理基本相同，都要经过充电、曝光、显影、转印、消电、清洁、定影七道工序，其中有五道工序是围绕感光鼓进行的。

激光打印机通过控制邀光发射器的开与关，形成激光束，再经扫描转镜对电子显像系统中的感光鼓进行横向扫描曝光，纵向扫描由感光鼓的自身旋转实现。

感光鼓是一个光敏器件，有受光导通的特性。表面的光导涂层在扫描曝光前，由充电辊充上均匀电荷。当激光束扫射到感光鼓上时，被激光照射到的点因曝光而导通，对应感光鼓上的电荷由涂层对地迅速释放。没有曝光的点仍然维持原有电荷，这样在感光鼓表面就形成了一幅电位差潜像（静电潜像），当带有静电潜像的感光鼓旋转到载有墨粉磁辊的位置时，带相反电荷的墨粉被吸附到感光鼓表面形成了墨粉图像。

···试读结束···