[科普中国]-非击打式印刷机

非击打式印刷机是一种利用物理的(光、电、热、磁)或化学的方法实现印刷的设备，其特点是印字头不与纸或其它媒体接触，或虽接触但无击打动作。非击打式印刷机有许多类型，它们是基于热敏、喷墨、电灼、静电、电子照相转印以及其它如离子沉积、磁化成象转印等原理制成的。由于这类设备不需击打动作。因而它的工作噪音低，印字速率快。又由于计算机所用的各种非击打式印刷设备都属点阵型，因而字体变换方便，字符种类不受限制，适于汉字印刷，可印图形及图象。某些非击打式设备还可实现彩色印刷。非击打式印刷机几乎都是点字符型，字型、字体变换灵活, 适于图形、图象及汉字的印刷。

简介背景1958 年出现的半导体集成电路很快被计算机所采用, 并成为第三代计算机硬件的标志。与第二代相比，第三代计算机大大提高了运算速度，缩小了体积，提高了系统的可靠性。第三代计算机的主存储器仍采用磁心存储器；而作为辅助存储器的磁鼓存储器逐渐被淘汰，磁盘存储器占据了绝对优势的地位。输入和输出设备变化很大。机电式设备，除击打式打印机外，基本被淘汰。磁带机成为重要的输入输出手段。同时出现了非击打式印刷机。

早期的计算机印刷输出设备基本上是利用机电原理的击打式打印机。这类设备的机械结构复杂 ,打印速度受机械的限制难以提高，且噪音大，存在机械磨损问题。击打式的优点是可使用普通纸，并可同时复印数份。非击打式印刷设备是利用物理的(光、电、磁、热)或化学的方法实现印刷的，而不是靠机械冲击的方法，因而噪音低，速度快。其缺点是不能同时印刷多份，有些非击打式印刷设备还需用特殊的印刷纸。非击打式印刷机几乎都是点字符型，字型、字体变换灵活，适于图形、图象及汉字的印刷。

定义印刷设备 (printing device) 一种提供硬拷贝的计算机输出设备。它有许多种类型。根据印字头对纸有无击打动作可分为击打式印刷机与非击打式印刷机两大类。按字形的表现方法可分为完整笔画的整字型印刷与用紧密邻接的点构成字形的点矩阵(点字符)型印刷两类 ,按印刷过程中逐字处理与逐行处理的方式又可分成串行印刷与并行(行式) 印刷。以页为单位进行印刷的设备称为页式印刷机。彩色印刷技术得到迅速发展 ,因而又有单色印刷与彩色印刷之分。1

现状击打式印刷机是被广泛使用的机电设备，但非击打式印刷机已迅速兴起 ，如激光印刷机、喷墨印刷机、热敏印刷机以及静电印刷机等。印刷机最初只输出字符，现已能输出图形和图象。汉字作为一种特殊图形输出，已成为普遍具备的功能。彩色硬拷贝可以输出清晰度高、质量极佳的图象。早期使用的卡片机等输入和输出设备已被淘汰，代之而起的有磁卡机、光学标记阅读机和光学字符阅读机等。伴随数据通信发展起来的终端设备，最初只有电传打字机，以后扩充为键盘加显示器。显示器上可显示字符、图形、汉字和图象。当终端设备已不仅用于计算机网络，而且成为人与计算机交互通信的重要手段时 , 又增加了鼠标器、光笔、数字化仪、触屏和操纵杆等设备，同时出现了能独立完成一定操作的智能终端。输入和输出设备的智能化，实际上已成为有特殊功能的专用计算机，这些设备指声音输入输出装置，图形、图象输入输出装置以及各种类型(手写体和印刷体)的文字识别装置等。

随着笔记本型计算机的迅速发展，又出现一系列薄、轻型印字设备，如仅 48mm 厚、1 .8kg重的气泡喷墨型印字机，每秒可印 60 个汉字。又如24 针的针式打印机只有 50mm 厚和 3kg 重，每秒可印 33 个汉字或 120 个字符。

相关产品热敏印刷机用于计算机的热敏印刷技术有热敏纸式与热转印式两种。

热敏纸印刷机：利用印字头上多个电热元件在特殊的热敏纸上瞬时加热，引起与热元体接触部位纸的变色而形成字符。热印头上一列或多列热元件的发热点与纸保持适当接触，印头自左至右移动，各热元件在字符点矩阵的控制下快速地热冷交替变换。这种印字机的主要优点是机构简单，体积小，噪音小。其主要缺点是热印头的热反应速率不高，热敏纸的字迹保存性差。

热转印印刷机：利用转印色带将字符转印到纸上的印刷设备。在几微米厚的聚酯薄膜上涂以低熔点的固态墨作为转印色带，一排点状电阻发热元件装在陶瓷基片上构成热印头。印刷时 , 热印头压在色带与纸上并根据字符点阵适时通过脉冲电流，使色料熔化而转印到纸上。热转印色带多为一次性使用型，可多次重复使用的色带也在开发中。其分辨率一般为 300 点 / in (1 in = 25 .4 mm) , 高 的可达600 点/ in。每分钟可印一页。转印色带有许多种，常见的为蜡色带、升华带 , 其它还有热阻带、染料扩散带。升华带转印的画面质量比热熔型的高，可与照相媲美，通常作为高档机之印刷用。升华带转印需用特殊聚酯薄膜印纸，运行费用高。

喷墨印刷机通常分为连续喷墨型与随机喷墨型两类。前者利用荷电的墨滴对所穿过电场的敏感程度引起不同的偏移，在纸上印出字符。后者只是在需要时才从喷嘴喷射墨滴。

在连续喷墨的印刷机中，导电墨水在泵的作用下进入喷嘴，通过喷嘴形成一束极细的高速射流，在高频振荡器的作用下分裂成连续均匀的墨滴。这些墨滴根据一列点的不同位置分别充以不同的电荷，在通过恒定电场的偏转极板时产生不同的偏移，在纸上印出一列字符点，墨滴被纸吸收。不需形成印点的墨滴不充电，直接射入回收器中。这种办法适用单喷嘴。

在随机喷墨型印刷机中，印字头由一列喷嘴构成，每个喷嘴均可根据需要分别喷出墨滴。利用压电传感元件的变形压迫压力腔的内壁，从喷嘴挤压出墨滴。遗留在喷嘴边上的墨靠真空吸回。早期的印字头产品多为 12 个喷嘴，已发展到 48 个喷嘴。这种设备的分辨率可达 360 点/ in ,每秒可印近似铅印质量的字符 200 个 , 如印草稿字体 则可印600 字符。

热墨喷技术是将墨汁加热产生气泡，使墨汁经喷嘴射出。也有使用油性墨水，靠高压静电吸引及空气压力吹 喷的 办法，射出极细的墨滴，可获 得1 000 点/ in 的极高分辨率。其它还有使用固体色棒的喷墨技术，色棒在高压脉冲的作用下溶出墨滴，经喷嘴射出。利用喷墨技术可实现彩色印刷。在彩色印刷的喷墨印字头上装有三原色及黑色共四套喷嘴，一次行程中即可印出质量很高的彩色图文。印一页需1.5 至 2 min。

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学