最新计算机组装与维护教程2013第10章

第10章打印机和扫描仪10.1打印机10.2扫描仪习题十打印机品牌种类较多，根据成像原理和技术分为针式打印机、喷墨打印机、激光打印机和热转换打印机。这些打印机不仅打印原理相差较远，物理结构也有较大区别，打印技术完全不同，所以它们的应用领域也不同。10.1打印机根据打印的颜色可分为单色打印机和彩色打印机；根据打印的幅面可以分为窄幅打印机（只能打印A4纸以下幅面）和宽幅打印机（可打印A4纸以上的幅面）。通常打印机可以分为击打式打印机和非击打式打印机两大类。目前针式、喷墨式、激光式三种打印机占据了整个打印机行业，并且各有各的特点和市场。10.1.1针式打印机针式打印机（简称针打）是唯一靠打印针击打介质形成文字及图像的打印机，如图10.1.1所示。针式打印机是利用机械和电路驱动原理，使打印针撞击色带和打印介质，进而打印出点阵，再由点阵组成字符或图形来完成打印任务。图10.1.1针式打印机1．打印方式针式打印机一般具有两种打印方式：位映像方式（BitImagePrintingMode）和文本方式（TextMode）。位映像方式又叫图形方式，打印机接收主机送来的图形编码信息，该图形编码信息到达打印机后，直接驱动打印针工作，完成打印任务。文本方式又叫字符方式，打印机接收主机送来的字符编码信息，该字符编码信息到达打印机内的字符库或汉字库中，去寻找对应的列点阵码。用这些列点阵码中的“1”去驱动打印针打点，“0”不打点，从而完成打印字符或汉字。所以文本方式打印速度要比位映像方式快。2．结构和原理针式打印机由控制驱动电路和打印机械装置两大部分组成。针式打印机在打印过程中共有三种机械运动，即打印头横向运动、打印纸纵向运动和打印针的击针运动，这些运动都由软件控制驱动系统来执行。（1）控制驱动电路：针式打印机的控制驱动电路虽然因品牌各有差别，但主要功能却一样，基本包括：通过接口电路接收来自主机的数据和相互交换控制信息；控制打印头横向运动；控制送纸机构换行、换页、调整行距及走纸等工作；控制打印头击针操作，打印各种要求的字符与图形；检查各传感器机构状态，检测打印错误并报警等。（2）打印机械装置：针式打印机的机械装置包括打印头传动机构、印字机构、色带驱动机构、走纸机构和打印状态传感机构。下面分别介绍这些打印装置。1）打印头传动机构：该机构利用步进电机及齿轮减速系统，再由钢丝绳或齿形带来完成打印头的横向左、右运动。2）印字机构：由若干根打印针和相应数量的电磁铁组成，其中电磁铁可驱动打印针完成击打动作。3）色带驱动机构：色带常用涂有黑色或蓝色油墨的带状尼龙制成，打印头左右运动时，色带驱动机构同时驱动色带向左运动，既可改变色带受击部位，保证色带均匀磨损，延长色带使用寿命，又能保证打印字符颜色深浅一致。4）走纸机构：针式打印机的走纸机构一般分为摩擦输纸和齿轮输纸两种方式，分别对应单页纸和有孔连续纸。当打印头完成一行（不管字符多少）字符打印后，走纸机构将马上完成一行或多行走纸。5）打印状态传感机构：不同针式打印机的状态传感机构是不同的，一般有纸尽传感机构、原始位置传感机构、计时传感机构等。针式打印机比其他打印设备在机械结构或电路组织上要简单得多，而且耗材费用低，性价比好，纸张适应面广。针式打印机虽然分辨率较低，噪声较大，打印针容易损坏，但近年来由于技术的发展，较大地提高了针式打印机的打印速度，降低了打印噪声，改善了打印品质。由于针式打印机是一种击打式和行式机械打印输出设备，其特有的多份拷贝、复写打印和连续打印功能，使针式打印机向着专业化、专用化方向发展，使其在银行存折打印、财务发票打印、记录科学数据连续打印等应用领域发挥积极作用。10.1.2喷墨打印机喷墨打印机（简称喷打）通过利用极为精密的喷头将细微的墨滴射到打印介质上而实现打印。喷墨打印机是一种经济型非击打式的高品质彩色打印机，也是一款性价比较高的彩色图像输出设备，如图10.1.2所示。图10.1.2喷墨打印机喷墨打印机的优点是打印质量好，无噪声，可以以较低成本实现彩色打印。喷墨打印机有着接近激光打印机的输出质量，应用范围十分广泛，既能满足专业设计或出版公司苛刻的印刷彩色要求，又能胜任简单快捷的黑白文字和表格打印任务。但是喷墨打印机的缺点是打印速度较慢，打印量较小，墨水较贵并且用量比较大。因而主要适用于家庭和小型办公室打印量不大、打印速度要求不高的场合，实用于低成本彩色打印环境。喷墨打印机的打印头运行与纸张运行方式是行式运行，与激光打印机的打印速度相差甚远。但由于喷墨打印机的特殊机制，可以在许多其他打印设备无法做到或较难做到的领域发挥巨大作用。根据实际应用可以将喷墨打印机分为两类：宽幅喷墨打印机和普通彩色喷墨打印机，下面具体介绍。1．宽幅喷墨打印机宽幅喷墨打印机也叫大幅面喷墨打印机或彩色喷墨绘图机。由于宽幅喷墨打印机的打印头可以往复运动，因此容易实现大幅面打印与图形绘制功能。由于喷墨打印机技术的全面提高，从而使得宽幅喷墨打印机在绘图应用领域中具有较大的优势和应用价值。宽幅喷墨打印机有黑白喷打和彩色喷打两种。与传统绘图仪相比，宽幅喷墨打印机不仅可以输出清晰的图形，还可以打印色彩鲜艳的图像，并具有较高的分辨率和打印速度，具有适应各种打印介质的能力，适用于现代专业CAD等制图应用领域对图形绘制的需要。2．普通彩色喷墨打印机普通彩色喷墨打印机是一种打印宽度在A3纸张以内、打印速度低于20ppm、价格低于4000元、适用于家庭个人和小型办公室彩色输出环境的彩色喷墨打印机。普通彩色喷墨打印机有两种喷墨打印方式：高温高压式和常温常压式。（1）高温高压式采用热感式打印技术，工作原理是喷墨打印头上有一电加热元件，用以加热喷头管道中的液态油墨，使之气化并形成气泡，所产生的压力可将喷嘴处墨水从打印头喷出，喷到纸上油墨的多少，可通过改变加热元件的温度来控制，从而达到打印图像的目的，所以这种方法又叫气泡打印法。热感式打印应用较早，技术成熟，设备成本低廉；打印头与墨盒采用一体结构，耗材较贵；因高温高压，喷嘴腐蚀严重，同时容易引起墨滴飞溅、喷嘴阻塞等不良后果。（2）常温常压式将许多微小压电陶瓷放置到打印头喷嘴附近，利用压电陶瓷在电压作用下发生形变的微压电技术，当打印信息电压加到压电陶瓷上时，压电陶瓷的伸缩将随着图像信息电压的变化而变化，使墨头中的墨水在常温常压的稳定状态下，有效地控制墨滴的大小及调和方式，均匀准确地喷出墨水，从而获得较高精度和分辨率的图像彩色打印。在整个纷繁复杂的打印机市场中，喷墨打印机在产品价格、打印效果、色彩品质以及体积、噪声等方面都具有一定的市场竞争综合优势，是目前办公打印特别是家用打印市场中的重要产品。10.1.3激光打印机激光打印机可以说是目前打印质量最好的打印机，具有打印速度快、分辨率高、打印质量好、不褪色以及支持网络打印等优点，但是它价格昂贵，打印成本较高，并不是每个用户都能承受的。激光打印机还分为黑白激光打印机和彩色激光打印机，如图10.1.3所示。图10.1.3激光打印机激光打印机的工作原理是先将打印页面转换为位图，位图上的激光信号发射到成像鼓上，激光信号对应于位图中的各像素点，有像素值存在时就发射出激光束，反之则不发射。成像鼓被照射到的点会将先前自身所带的电荷释放并吸附硒鼓中带电的碳粉，再将碳粉热压在打印介质上，这便是整个工作流程。因为碳粉属于固体，而激光束有不受环境影响的特性，所以激光打印机可以长年保持印刷效果清晰细致，印在任何纸张上都可得到好的效果。对于用户而言，打印机的打印质量相当重要。通常情况下，厂商为了提高激光打印机打印质量，往往采用一些特殊的方法，例如分辨率增强技术和灰度增强技术。分辨率增强技术主要是依靠硬件和软件的配合，在尽量不增加产品成本的前提下来提高打印质量。而灰度增强技术是在不改变打印机原有打印分辨率的情况下，通过打印机的ASIC芯片将输出打印的灰度级提高，同时以增加打印控制器的内存容量作为辅助手段。对于经常进行大量打印工作的商业用户，打印速度同打印质量同样重要。打印机的打印速度是以ppm（每分钟打印的页数）来表示的。目前主流的打印机大多都采用并口和USB接口。早期打印机的接口多采用并口，因而并口往往被称作打印口。相比并口而言，USB接口传输速率高而且支持热插拔，CPU占用率较低，对于打印速度的提高有很大帮助。目前，扫描仪的应用范围已不再局限于专业图形图像、广告美术设计等领域，普通家庭早已普及扫描仪了。扫描仪已经成为多媒体电脑不可缺少的图形图像输入设备。10.2.1扫描仪的种类近年来计算机软硬件技术得到了快速的发展，新品不断涌现，产品种类繁多。扫描仪作为计算机的一个常用外设，近年来也得到了飞速的发展。下面介绍一下扫描仪的种类。10.2扫描仪1．平板式扫描仪平板式扫描仪又称台式扫描仪，这种扫描仪一般采用CCD技术或CIS技术，体积相对比较小，使用方便，扫描图像质量高，而且其价格低廉，因此得到了广泛的应用，已经成为目前家庭及办公的主流产品。平板式扫描仪的光学分辨率一般在300dpi到8000dpi之间，色彩位数在24位到48位之间，其外观如图10.2.1所示。图10.2.1平板式扫描仪2．手持式扫描仪手持式扫描仪产生于20世纪80年代，是早期广泛使用的扫描仪，这种扫描仪有诸多缺点。例如扫描宽度较小，只有105mm，需要手动操作，而且光学分辨率只有200dpi，总体扫描效果差。但是它的价格非常便宜，适合对图像质量要求不高的低端用户使用。手持式扫描仪的外观如图10.2.2所示。图10.2.2工业型手持式激光扫描仪3．滚筒式扫描仪滚筒式扫描仪是专业印刷排版领域中应用最广泛的产品，其光学分辨率在1000到8000线之间，色彩位数在24位到48位之间。这种扫描仪使用的感光器件是高性能的光电倍增管，不管其灵敏度还是噪声系数等都遥遥领先于其他感光器件，而且输出信号保持高度的线性输出，从而保证了高度的色彩还原能力。在价格上要远远高于其他种类的扫描仪，即便是低档的滚筒式扫描仪价格也在几十万以上，高档的甚至达到几百万元。滚筒式扫描仪的外观如图10.2.3所示。图10.2.3滚筒式扫描仪4．馈纸式扫描仪馈纸式扫描仪也称做小滚筒式扫描仪。馈纸式扫描仪多采用CIS技术，光学分辨率仅有300dpi，扫描效果比较差。这种扫描仪也采用CCD技术，但是体积比较庞大，移动不方便。采用CCD技术的馈纸式扫描仪广泛与笔记本电脑配套使用，其外观如图10.2.4所示。图10.2.4馈纸式扫描仪5．工程图纸扫描仪工程图纸扫描仪是一种专业的扫描仪，它主要为解决工程上图纸的输入、保存等问题而设计，这种扫描仪大多是采用CCD技术，其光学分辨率不是很高，一般为200dpi，400dpi或更高。工程图纸扫描仪的外观如图10.2.5所示。图10.2.5工程图纸扫描仪6．底片扫描仪底片扫描仪又称胶片扫描仪，是专业领域的一种扫描仪。它的光学分辨率非常高，最低也在1000dpi以上，绝大多数都在2700dpi左右。底片扫描仪的外观如图10.2.6所示。图10.2.6底片扫描仪7．3D扫描仪3D扫描仪属于比较特殊的一种扫描仪，在目前市场上并不常见，3D扫描仪在结构上和传统的扫描仪完全不同，而且生成的文件也不同于普通图像文件，是一系列描述物体三维结构的坐标数据，将这些数据输入3DSMAX中可将物体的3D模型完整地还原出来。10.2.2扫描仪的性能指标现介绍几个扫描仪的重要性能指标。1．分辨率分辨率是扫描仪最重要的性能指标，通常用每英寸上的点数，即dpi（dotperinch）为单位。它直接决定了在扫描时所能达到的精细程度，是衡量一台扫描仪扫描品质高低的关键指标。扫描仪的分辨率又可分为光学分辨率、插值分辨率和机械分辨率三项指标。（1）光学分辨率。光学分辨率又称为物理分辨率或真实分辨率，是扫描仪硬件水平所能达到的实际分辨率，也是决定扫描仪扫描质量的关键指标。光学分辨率还可细分为水平分辨率和垂直分辨率，例如一台1200×2400dpi的扫描仪水平分辨率是1200dpi，垂直分辨率是2400dpi。水平分辨率和扫描仪光电耦合器（CCD）的真实分辨