打印机是那个时代产生的

无论是黑白激光打印机还是彩色激光打印机，其基本工作原理是相同的，它们都采用了类似复印机的静电拍照技术，将打印内容转变成感光鼓上的以像素点为单位的点阵位图图像，再转印到打印纸上形成打印内容。与复印机唯一不同的是光源，复印机采用的是普通白色光源，而激光打印机则采用的是激光束。以下我们将以最简易的黑白激光打印机为例，详细介绍激光打印机的工作原理。 ---- 从功能结构上，激光打印机分为打印引擎和打印控制器2大部分。激光打印机的打印引擎由Canon、Minolta、Xerox、Brother、三星、Hitachi等少数几个引擎生产厂商提供。而打印机厂商则是向引擎厂商买或者定制打印引擎，根据引擎设计控制器和打印驱动，从而完成整个打印机的设计和生产。这就是形成目前激光打印机领域的打印引擎和打印整机2级市场的原因。 ---- 在激光打印机中，打印控制器的作用是与计算机通过接口或网络进行通讯，接收计算机发送的控制和打印信息，同时向计算机传送打印机的状态。打印引擎在打印控制器的控制下将接收到的打印内容转印到打印纸上。因此打印控制器和打印引擎的性能和质量影响了整个打印机的性能和质量，这也是目前市场上采用相同引擎的激光打印机产品出现性能差异的重要原因。 ---- 所有的打印控制器都是一台功能完整的计算机，它基本都包含了通讯接口、处理器、内存和控制接口4大基本功能模块，一些高端机型还配置了硬盘等大容量储存器。通讯接口负责与计算机进行数据通讯；内存用以储存接收到的打印信息和解释生成的位图图像信息；控制接口负责引擎中的激光扫描器、电机等部件的控制和打印机面板的输入输出信息控制; 而处理器是控制器的核心，所有的数据通讯、图像解释和引擎控制工作都由处理器完成。 ---- 由于各打印机采用的控制方式和控制语言不同，对打印控制器的配置和性能要求也不同，如采用PCL和PostScript语言的打印机，由于计算机和打印机之间采用了标准的页面描述语言进行打印信息的传送，在打印机中要将接收到的来自计算机的使用标准语言描述的打印信息解释成打印引擎可以接收的光栅位图图像信息，打印控制器的性能和内存大小直接会对整个打印机的性能产生影响，因此这样的打印机对打印控制器中的处理器的速度和内存大小要求非常高。 ---- 而GDI打印机与采用页面描述语言的打印机有所不同，其在打印过程中，在计算机中完成打印内容到光栅位图图像信息的解释并直接传送到打印机中，因此打印机中的打印控制器主要是储存接收到的光栅位图图像，并控制打印引擎完成打印。由于不需要承担复杂的图像解释工作，GDI打印机对打印控制器的性能要求相对比较低。 ---- 打印引擎的结构见附图，它包含了激光扫描器、反射棱镜、感光鼓、墨粉盒、热转印单元和走纸机构等几大部分组成。 ---- 在工作过程中，打印控制器中光栅位图图像数据转换为激光扫描器的激光束信息，通过反射棱镜对感光鼓充电，感光鼓表面就形成了以正电荷表示的与打印图像完全相同的图像信息，然后吸附墨粉盒中的墨粉颗粒，形成了感光鼓表面的墨粉图像。而打印纸在与感光鼓接触前被一充电单元充满负电荷，当打印纸走过感光鼓时，由于正负电荷相互吸引，感光鼓的墨粉图像就转印到打印纸上。经过热转印单元加热使墨粉颗粒完全与纸张纤维吸附，形成了打印图像。 彩色激光打印机的基本结构与黑白激光打印机相同，在打印控制器、接口、控制方式和控制语言方面完全相同，因此在数据传输、数据解释和打印控制流程方面也基本一样。 ---- 在打印控制器方面，由于打印内容中包含了色彩信息，同样打印一页内容，计算机在彩色激光打印机上打印生成的数据要比黑白激光打印机的大很多，这就对打印控制器的性能提出了更高的要求，因此一般彩色激光打印机的打印控制器内部处理器的速度要比黑白激光打印机高，而配置内存也要比黑白激光打印机大。 ---- 彩色激光打印机目前比较流行的打印语言是PCL和PostScript，近年来，随着彩色激光打印机在普通商务办公领域的应用，这些用户对于图形和色彩的精度要求相对没有一些专业用户那样严格，因此GDI方式也开始在一些低端彩色激光打印机中获得了应用。随着PC性能的提高，GDI方式对于打印机性能的影响越来越小，却可以大幅度降低彩色激光打印机的成本，也使彩色激光打印机的报价开始下降，为彩色激光打印机的普及奠定了基础。 ---- 彩色激光打印机与黑白激光打印机最大的差别是在引擎结构上，彩色激光打印机采用了C（Cyan，蓝色）M（Magenta，品红）Y（Yellow，黄色）K（Black，黑色）4色墨粉来实现全彩色打印，因此对于一页彩色内容中的彩色要经过CMYK调和实现，一页内容的打印要经过CMYK的4色墨粉各1次打印过程。从理论上讲，彩色激光打印机要有4套与黑白激光打印机完全相同的机构来实现彩色打印过程。 ---- 为了精简机构和节省成本，目前彩色激光打印机在结构上大都采用了4色墨粉盒的分离，其它的如走纸机构、感光鼓、定影单元等4色共用1套系统。因此在打印过程中，打印纸要在引擎中走4个完全相同的流程，只是在4个流程中分别实现一种颜色墨粉的转印，这也是目前大多数彩色激光打印机的彩色打印速度一般是黑白打印速度的四分之一的一个重要原因。彩色激光打印机使用的感光单元有2种形式，一种是在黑白激光打印机中使用的感光鼓方式，另一种是感光带方式。 ---- 由于除了CMYK这4种基本颜色外，其它的所有颜色都是由这4种颜色的墨粉调和生成，因此彩色激光打印机的工作流程中，在定影以前要有一个4色调和过程。为了更好地实现颜色调和，彩色激光打印机中使用了调和油（也称定影油，一般使用的是硅油），在调和油的使用上，不同厂商的产品有所不同，大多数彩色激光打印机中都有一个单独的调和油盒，在定影的同时向介质上加入调和油，这也是大多数彩色激光打印机打印出的内容有油感的一个重要原因。而以惠普公司的ColorLaserJet 4550和ColorLaserJet 8550为代表的一些彩色激光打印机产品则采用了另外一种调和技术，在机器中取消了单独的调和油盒，而是将调和油与墨粉盒结合在了一起，在每一个细小墨粉颗粒中间都包裹了一个调和油颗粒，不仅简化了机器内部结构，也使打印出的内容中的油感大大降低。 彩色激光打印机结构图 ---- 从彩色激光打印机的结构上看，彩色激光打印机的耗材（需定期更换的部件）有：4个颜色的墨粉盒、1个感光鼓或感光带、1个充电单元、1个定影器、1个调和油盒和1个废墨瓶，其中墨粉盒是更换频率最高的耗材，感光鼓或感光带也是更换频率较高的耗材，同时也是报价最高的耗材。 ---- 但相对于彩色喷墨打印机，彩色激光打印机耗材的寿命非常长，从而使它的单页打印成本大大降低。