10.06 噴墨打印機的原理是什麼?它和活字印刷有著很大的關聯

施樂公司在1960年代率先開創了複印機,但它卻變得很擔心,他害怕以至於紙張會消失(並影響其利潤豐厚的業務),以至於它成立了一個著名的實驗室PARC來開發計算機。具有諷刺意味的是,儘管施樂PARC幫助發明了我們今天所依賴的計算機,但紙張仍然像以往一樣流行。現在,由於家用計算機和數碼相機的普及,需要打印機的的人比以往任何時候都要多,而且其中大多數是

噴墨打印機,但是它們到底如何工作?

噴墨打印機的原理是什麼?它和活字印刷有著很大的關聯

第一代印刷:活字印刷

我們先從活字印刷說起,15世紀一名德國印刷商發明了一種被稱為活動金屬的印刷機時,被稱之為印刷時代的新進展,因為在這之前它們所刻的版只能使用一次。

噴墨打印機的原理是什麼?它和活字印刷有著很大的關聯

但是這個發明和畢昇的活字印刷是一樣的原理,他只是採用了數以千計的單個字符,並且畢昇的活字印刷術已經在11世紀出現,要比這位德國印刷商的發明要早400多年,誰是活字印刷之父自然不言而喻了。

第二代印刷:打字機

打字機的流行出現在1860年左右,讓人們可以把文字輕鬆的打印到紙上,但是印刷還是需要活字印刷的支持。

噴墨打印機的原理是什麼?它和活字印刷有著很大的關聯

儘管打字機是一項了不起的發明,但是它每次只能打印一份信息,由於它們直接打印在紙上,因此鍵入可能會很慢且混​​亂,並且錯誤很難糾正。

第三代印刷:針式打印機

所以從1970年代到1990年代初 ,第三種印刷技術出現,並被商用,這種技術被稱為點矩陣,也就是針式打印機,如下圖所示,針式打印機打印出來的字是由一些小圓點組成的。

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在點矩陣打印機中,根本沒有單一的字母組件。取而代之的是幾十個金屬針的矩陣(正方形或矩形網格)打印而成的,這些針以不同的方式壓在色帶上這和打字機有點像,以形成所需數字或其他字符。針式打印機會產生特徵性的“點狀”打印效果,我們可以在一些票據上可以看到這些效果。

噴墨打印機的出現

噴墨打印機實際上是點矩陣打印機的演變。他們使用數百支微型槍代替金屬針頭,向紙上噴射墨水點。就像在點矩陣打印機中一樣,它們打印的字符仍然由點組成,但是點非常小,以至於看不到它們。不同類型的噴墨打印機以各種方式噴射墨水。在佳能打印機中,墨水通過加熱以氣泡的形式向紙張爆裂分散。這就是佳能以“ Bubble Jet”商標出售其打印機的原因。

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而愛普生打印機的工作方式略有不同。他們使用一種稱為壓電的效應。電路控制的微小電流在打印機內部,使微型晶體來回擺動的同時噴射墨水。我們可以簡單地將噴墨打印機想象成一個噴射小隊,每秒鐘噴出數百萬個墨點在紙張上!

噴墨打印機的工作原理

熱發泡式噴射原理在佳能打印機中比較常見,它的原理如下:

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  1. 根據計算機的指示,打印機中的電子電路會確定必須噴射哪些噴嘴才能在頁面上的特定位置打印特定字符。
  2. 該電路通過使電流流過內部的一個小電阻器來激活每個噴嘴。
  3. 當電流流過電阻器時,它會發熱。
  4. 電阻產生的熱量使緊鄰噴嘴內的墨水沸騰。
  5. 當墨水沸騰時,它會形成墨水蒸氣氣泡,泡沫膨脹並破裂。
  6. 當氣泡彈出時,它將包含在其中的墨水以精確形成的點噴到頁面上。
  7. 破裂的氣泡會在噴嘴中產生部分真空,從而從墨水盒中吸取更多墨水,以準備打印下一個點。
  8. 同時,整個打印頭(淺橙色)都移到準備打印下一個字符的一側。

愛普升比較喜歡使用電壓噴墨原理,它的原理如下:

噴墨打印機的原理是什麼?它和活字印刷有著很大的關聯

  1. 墨盒(黑色)通過導流管連接供墨器(綠色)。
  2. 墨盒中的每一滴墨水靜靜地等待著墨管末端的噴頭工作。
  3. 當打印機電路要噴射墨滴時,它使連接到壓電晶體的兩個電觸點通電。
  4. 通電的壓電晶體(深紅色)向外彎曲(朝此圖的右側)。
  5. 它壓在膜上(深藍色),也將其推向右側。
  6. 薄膜推向墨水分配器(綠色)上的孔,從而增加那裡的壓力。
  7. 壓力迫使等待的墨滴從管子流向紙張,形成文字。

噴墨打印機和針式打印機的區別

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像點針式打印機一樣,噴墨打印機使用點陣圖案進行打印。其區別在於,針式打印機使用64個金屬針撞擊色帶產生字符,而噴墨則噴射

數千個墨點,從而獲得更高的打印質量。即使是普通的噴墨打印機,也可以每英寸打印600個點(dpi),這比最針式打印機好數十倍。真正優質的噴墨打印機可以近5000 dpi的速度打印。當針式打印機的打印針撞擊頁面時發出刺耳的尖叫聲時,噴墨機發出的唯一噪音來自進紙和出紙的聲音。

最終我們得出的結論就是,根據活字印刷其原理做出了打字機,而針式打印機採用撞針矩陣點模仿其撞擊色帶打印字符的方式進行打印,最終噴墨打印機採用針式打印機的矩陣點的方案,換成了墨水矩陣點進行印刷,最後才成為了我們今天看到的噴墨打印機。


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