打印机技术总揽（续1）
三、激光打印机 激光打印机脱胎于八十年代末的激光照排技术，流行于九十年代中期。激光打印机是现代高新技术的结晶，其工作原理与前两者相差甚远，因而也具有前两者完全不能相比的高速度、高品质和高打印量，以及多功能和全自动化输出性能。激光打印机一面市就以其优异的分辨率、良好的打印品质和极高的输出速度，很快赢得用户普遍赞誉，但因高昂的价格，在用户面前竖起了一道使用户望而却步的高高壁垒，使得它一度只能高居贵族专业应用领域。 激光打印机的整个打印过程之所以快速而高效，不但打印速度和分辨率是所有打印机之最，而且体积小、噪声低，打印品质十分高，日处理打印能力也十分强，这是因其特殊的高新打印技术所致。因而具有很强的生命力，具有极大的发展优势。激光打印机根据应用环境可以基本分为普通激光打印机、彩色激光打印机和网络激光打印机三种。下面我们就来专门介绍这几类激光打印机。 1、普通单色激光打印机（普通激打） 普通激打是一类标准分辨率在600dpi，打印速率为15pmm以下，纸张处理能力一般为A4幅面，价格在3～5千元，打印自动化程度高，应用十分广泛，仅为单台PC机设计的单色激光打印机。其打印品质和速度完全可以满足一般办公室和个人的文字处理需求。 ⑴普通激打的基本工作原理：象所有非击打式页面式电子图形输出设备一样，普通激打的工作原理和激光照排机基本相同。从工作步骤来看，从输入打印命令到产生打印输出结果，激光打印机一般要经过格式转换、光栅转换和扫描输出三个阶段。也就是说，只有经过将打印内容转换成打印机可以识别的命令序列或页面语言来描述，产生页面点阵后，由页面点阵产生的二进制数据控制打印机内的激光扫描部件，在感光鼓上形成与打印内容相同的静电潜影，通过显影、定影、转印等过程，才能将内容最终输出到打印纸上。所以，激光打印机的工作原理与针打和喷打有本质的区别，因而所产生的打印效果也有极大的不同。 ⑵普通激打的重要技术：普通激打一般都具有丰富的中文字体，快速的中文打印和复杂的版面打印功能，可以进行复杂的文字、表格、图形和图像等处理工作。所以，普通激打必须具有强大处理能力的CPU和容量较大的RAM内存。这也从一个侧面反映出了功能多、性能强、打印品质高、输出速度快、价格也贵的普通激打特点。市场主要产品有方正文杰A280、文景A200、文杰A5000、Lexmark E310等，下面我们专门介绍一些普通激打的重要技术。 ①RIP控制器：RIP（Resta Image Processor：光栅图像处理器）控制器是所有激光打印机的核心器件，其作用是把轮廓和参数描述字形信息复原成点阵，并以适应激光逐行扫描方式形成页面点阵供激光输出。RIP也是出版系统的关键设备，它的主要任务是对用页面描述语言（PDL）表示的一页版面中的信息逐个进行解释，并最终形成一页版面的点阵缓冲。当一页点阵全部形成后，再把该页点阵提供给激光打印机或照排机输出，接着再解释下一页的版面描述并形成一页的点阵。 ②页面描述语言PostScript：页面描述语言PostScript是作为国际出版领域标准的激光打印机的重要技术之一，是一种具有完善的描述能力的理想语言。PostScript不仅是一种先进的页面描述语言，还是一种程序设计语言，它借助于条件、判断、变量和过程等程序设计语言的特征和丰富的页面描述指令，可以描述各种复杂页面，其能力极大地丰富了激光打印机的性能。 ③控制外围技术：控制外围技术是激光打印机的最新控制技术，该技术利用了计算机主机资源将打印文件生成点阵位图，直接传输到打印机中进行打印，充分利用了计算机主机资源，最大限度地提高了打印速度，并可节省激光打印机的成本投资。以往的PostScript打印机是由打印机内部处理器来完成PostScript打印语言的翻译工作，但因使用Adobe PostScript解释器需要支付专利使用费，所以打印机成本较高。而采用打印机控制外围技术后，则可以利用软件方式来完成PostScript语言和解释，这样就降低了激光打印机的硬件成本。 ④超长寿命陶瓷硒鼓技术是指激光打印机的重要部件硒鼓是由a-Si（硅）陶瓷材料制成。由于硅陶瓷的物理性能，可使得硒鼓在零下60摄氏度到零上200摄氏度的极低温和极高温度之间，在高湿度和含有化学气体的严酷环境中正常工作。特别是陶瓷硒鼓的耐磨性能要比Se（硒）鼓高出12倍，是OPC鼓的70倍，从而可以广泛使用不同的打印介质，并具有更长的使用寿命。同时，陶瓷硒鼓的光敏特性也要高出Se鼓和OPC鼓50倍以上，完全能够适应高速度、高分辨率激光打印机的需要，且输出的图像及文本更加清晰真实。由于陶瓷硒鼓具有以上优点，陶瓷硒鼓的寿命已经接近或超过了整机寿命，因而用户在工作中往往只需更换墨粉，无须将整个显影组件更换，从而可以降低耗材费用。 2、彩色激光打印机（彩色激打） 彩色激打是一类在普通激打基础上配置更高，标准分辨率在600dpi以上，打印速度在8pmm左右，纸张输出基本在A3以下，价格在2～3万元左右，适应于彩色输出专业人员或办公室需求的彩色激光打印机。彩色激打与普通激打不同，除了打印输出拥有极其艳丽的色彩之外，性能也更强大。而与彩色喷打的区别，则不仅在打印色彩品质上普遍要高，在打印速度、功能、耗材及管理等方面也要优越得多。 彩色激光打印机Lexmark Optra SC 1275 彩色激打的卓越性能，不仅带来了彩印模式的巨大变革，也带来了彩色印刷的第三次浪潮，其意义在于有力地推动了信息时代的数据办公向“办公室自主彩印”（In house/On demand Color Printing）方向的发展。彩色激打的打印质量和输出能力，使人们在办公室就能实现专业标准的彩色印刷，或小批量彩印。彩色激打的强大处理功能，不论在介质支持方面，还是自动双面打印功能，都突破了以往彩色打印的局限，实现了彩色激打取代传统彩印的重要条件。彩色激打不仅可以打印标准纸张，还能在复印纸、透明胶片、信封、不干胶标签、光亮纸等特殊纸张上打印出高标准的彩色图形来。彩色激打还普遍具有高速自主联网能力，其极具竞争力的价格有效地降低了用户购买彩印设备的投资。彩色激打的低值运行成本和维护成本，使一般用户买得起，用得起。市场上的主要产品有Lexmark SC1275、方正文杰C8000等，下面我们就来谈谈彩色激打的基本特点和相关技术。 ⑴彩色激打的基本特点 彩色激打是在普通单色激光打印机的黑色墨粉基础上增加了黄、品红、青三色墨粉，并依靠硒鼓感光四次，分别将各色墨粉转移到打印纸上，再通过与单色激打针相同的工作原理，达到输出彩色图形的结果。相对于热转换彩色打印机，彩色激光打印机是一款低成本、高效率的优质彩色打印输出设备。以往的彩色激打图像效果并不出色，画面整体色彩饱和度偏暗，过渡层次较少。为了提高图像品质，传统彩色激光打印机输出稿的打印面上部要附着一层硅油，用以增强打印彩色画面的反光效果，这一度也成为辨别是否为彩色激光打印机输出的重要依据。但随着佳能独特“黑包腊”墨粉的广泛采用，以及各类彩色分层技术、色阶扩展技术和彩色增强技术的应用，使得彩色激打的打印效果越来越趋于自然，接近真彩。总之，彩色激打更适合于彩色文档、图表和图形的打印，在未来办公彩色化中将能起到重要作用。 打印质量是一切打印设备的根本，在“办公室自主彩印”的发展潮流中，彩色激打的输出质量完全可以和彩色印刷系统媲美。如Color LaserJet 4500彩色激光打印机，在采用了HP专利ImageRet2400彩色分层技术后，在引擎为600dpi物理分辨率基础上，使用颗粒直径小于5微米的Ultra Precise超精细碳粉，在每一个物理像素点上进行多层着色，实现2400dpi效果。这种打印过程在一个像素点上最大限度地融合进四种颜色，并在指定区域内对碳粉进行分配，实现对颜色的精确控制，从而产生出上百万种柔和的色彩。 彩色激打的打印速度直接受到处理器主频率、专用图像处理芯片、内部数据通道带宽、能不同时处理多幅图像、是否采用了高速接口技术等因素的影响。然而，打印速度一般是指彩色激打在标准彩色打印模式下的正常输出速率，而普通彩色激打在打印输出时普遍具有最佳模式、标准模式和草稿模式三种，它们的打印速度各不相同，且相差较大。彩色激打一般都配有200MHz的CPU，配有64MB以上内存，有的还配有10mBps或100mBps高速网络卡，从而有力地保证了设备的正常打印速度，同时还使得彩色激打普遍拥有自动双面打印的能力。由于彩色激打具有这种灵活的打印速度模式，使得它能满足不同用户在不同环境或不同个性的需要。 方正文杰C8000彩色激光打印机 众所周知，彩色激打要想获得优秀的打印质量，必须在性能优异的打印驱动软件下工作，这样的打印驱动软件必须具备有支持打印内容的智能化识别，以及能分门别类地进行相应处理的能力。如能否正确区分并分别用不同的算法处理点阵图像、矢量图形和文本；是否支持sRGB、Pantone、ColorSync、ICC等行业彩色匹配标准等，这些都是衡量彩色激光打印机打印质量的重要标准。彩色激打的页面支持语言不仅可以决定设备的打印速度、打印质量、彩色效果，还能影响其操作系统和驱动软件的兼容，PostScript3是一种全新的页而描述语言，完全满足Windows95/98/NT和Mac的广泛应用要求。 彩色激打除了碳粉盒外，还有成像硒鼓、转印组件和加热组件3个消耗性部件，这些部件的寿命越长则可反映使用价格越低，同时单页打印成本也越低。由于彩色激打打印量较之单色激打大，硒鼓工作负担较重，特别需要耐磨性好、适应恶劣工作环境能力强和光敏性能优异硒鼓。又由于彩色激打硬件和彩色墨粉耗材的价格一直居高不下，虽然它的彩色输出品质、输出速度和输出量是一流的，但应用普及仍有待时日。所以，彩色激打的发展方向主要是以降低硬件和耗材成本为主，随着计算机性能的极大提高，彩色激打可以将部分机能转移到计算机上，或研制出功能和性能更加完善的办公一体机，从而达到降低成本普及彩色激打的目的。 ⑵彩色激打的主要技术 ①彩色分层技术：由HP公司开发的ImageRet2400彩色分层技术，可以实现文本、彩色图像和照片质量的图像打印效果。在600×600dpi的彩色引擎物理分辨率下，采用HP智能色彩二代技术实现打印色彩的匹配，其色彩管理系统完全支持Pantone和CC行业标准，是彩色激打提高彩色打印效果的重要技术之一。 ②色阶扩展技术：由Epson研发的色阶扩展技术包括Aculaser Color 2400和MicroGray 1200两项，其中Aculaser Color 2400技术，可在600dpi物理分辨率基础上，通过墨点尺寸的53级调整，以及Epson先进的彩色技术处理和还原，能在高精度打印的同时，实现24位全彩色的167万种色彩的表现能力，使色彩获得更加细腻丰富的层次，真正实现彩色激打的高写真画质。即使是进行黑白文本打印，其Epson独有的灰度调整技术MicroGray 1200所能提供的127级色调灰度调整，同样会能赋予图片和图像1200dpi级的真实效果。 ③彩色分辨率增强技术：该技术是指彩色激光打印机所拥有多种打印模式，如 Pro Res 1200模式可在水平和垂直方向均达到1200dpi高分辨率，即1200×1200dpi。而Fast Res 1200模式则是专门用于高质量打印而又不损失打印速度的网上专业技术，其打印精度可达到600×2400dpi，在这种模式下，打印机用4种灰度的1种来表示每个打印点，并使用直径小于5微米的超精细碳粉。在与Epson独家开发的第二代Aculaser Color 2400色阶扩展技术结合使用后，可以使彩色打印质量达到2400dpi级。 3、网络激光打印机（网络激打） 网络激打所表现出来的高速度、高分辨率、高品质、高网络管理打印功能和物超所值的网络打印效果，是一种一流打印性能和最佳使用价值的完整网络打印方案。在当今网络就是计算机的时代，网络无处不有，共享信息资源内容发生了极大变化，各种色彩艳丽、设计精美的文字、表格、图形、图像和动态视频信息在源源不断地满足人们的各种需求，用户网络信息采集在数量和质量方面也在成倍上升，网络打印的要求从数量到质量上都有了新的要求。另外，政府网络、企业网络的形成为实现现代化网络办公提供了最优条件，办公文件和企业数据从内容上也得到了极大发展，日前体现办公能力的标志不仅用打印数来衡量，也开始从质量上来判别了。特别是企业的产品广告和文化宣传，不仅数量之大、质量之高，而且内容与外表变化也是朝夕之间。这些都对网络打印提出了更高更新的要求，网络激光打印机不负使命，掀起了网络打印领域的革命性变化。 ⑴网络激打的主要特点 ①高速、高分辨率、高品质、高输出量是网络打印的特点。网络激打一般都采用了64位100MHz以上的RISC处理器、先进的页面描述语言、分辨率增强技术、图形图像增强技术（PGI）、灰度级调整技术、色阶扩展技术，因而普遍具有在A4以上纸张和600dpi物理分辨率的黑白和彩色标准打印环境，实现20ppm以上的高速打印速度，最多可达到40ppm的超高速打印。完全可以打印1200dpi级分辨率的照片品质作业，甚至于2400dpi超级分辨率的精美照片输出效果，赋有24位全彩色表现能力，也可以清晰再现含有小字号文字的照片文档和CAD图纸文档。有的网络激打在利用图文自动识别技术后，可对同一页纸内的图像、图形、文字等不同部分进行自动识别，并分别设置最佳打印模式，从而使输出的每个部分都可实现最优的效果。 ②网络激打具有强大的纸张处理能力和友好的用户界面。网络激打普遍在底部配置多个纸匣和送纸器，具有一定容量的送纸器则可实现各种定义尺寸的纸张，以及不同厚度的信封、标签、卡片、透明胶片或胶纸等的打印。网络激打普遍具有一个多种功能和操作简单的控制面板，用户可随时通过控制面板上的按钮来完成自己需要的功能，使网络激打在打印速度和打印质量方面可以与复印机媲美。有的还有一个随机提供的打印机状态监视器，让用户随时都能了解网络打印的基本情况。 HP网络激光打印机LaserJet 8100 ③网络激打具有完整的网络驱动程序和内置灵活的联网功能。网络激打都配有象10Base T/100Base TX标准的自适应网卡接口，及功能齐全的打印驱动程序，可大大简化安装和设置过程。驱动程序界面上还显示了网络打印的多种编辑功能，有水印打印功能、4页合一功能、50～200%的缩放功能、自动适应纸张尺寸功能、打印方向任意旋转功能和格式嵌套功能等，用户只需轻轻一点就可任意实现。为了保证在多主机环境下无故障的网络运行，驱动程序普遍支持Windows、 Macintosh、UNIX操作系统。内置的网卡和相关接口，也支持IPX/SPX、TCP/IP和AppleTalk等网络协议。另外，接口选件和串口模块为多平台网络提供了扩展的灵活性。 ⑵网络激打的基本技术 ①HP Laser Jet UltraPrecise硒鼓技术：这一技术包括墨盒技术和墨粉配方技术两部分，两者的完美结合可以提供高品质打印质量，使得HP Laser Jet Ultra Precise硒鼓的输出始终保持十分清晰亮丽的效果。HP Ultra Precise Dual Polymer墨粉颗粒极小，能保证每个墨盒在5%的覆盖率下打印1万标准纸张，在降低每页打印成本，减少用户维护量的同时，取得了更低的总体拥有成本。其特点主要反映在：优秀的打印质量、更低的输出成本、极高的输出一致性和更高的网络打印可靠性。 ②增强性输入/输出（EIO）结构新型外设接口：EIO新技术有助于网络激打将网络打印方案从工作组扩展到其它硬拷贝外设（如扫描仪或台式打印机）上，其技术设计完全适应工作场所中日益增加的数据密集型的网络打印作业。EIO结构是基于高性能的32位PCI数据总线设计的，与以往16位模块化输入/输出（MIO）技术相比，它提供了更高的带宽，因而可减小图形密集型打印作业中出现的大容量输入/输出数据瓶颈问题，为网络图形、彩色和高分辨率打印作业提供了更快的数据传输率。 EPSON网络激光打印机EPL-N2010 ③专用打印机内存：专用打印机内存模块正在开始采用DIMM内存条来取代SIMM内存条，并正在作为工业标准推广。由于激光打印机采用的是激光照排原理，是一种页面描述打印，使得作为网络激打内部重要资源的内存容量大小与内存运行速度，可直接决定网络打印质量与速度。某些现代专用打印机内存模块使用的是一种100针和SDRAM技术的DIMM内存条，其单条容量有4、8、16、32MB不等，可方便系统升级。 ④快速红外线接口：快速红外线（FIR）是红外线数据组织发布的工业标准红外线协议的高速扩展。FIR处理速度高达4Mbps，是原 IrDA标准SIR的35倍，也是MIR高速接口的4倍。有些网络打印机同时装置有SIR、MIR和FIR接口，可供用户自行选择。在网络激打上，FIR接口一般是直接安装在固件上，一个可选的外部发送器可以用来操作红外接口。一旦连接上，打印机就可连续监控该接口，等待主机设备进入1米以内的连接范围，并建立连接关系。通过连接，主机将测定它所连接的设备和检查它的性能与所能提供的服务。其特点有：易于使用，高速，兼容性好。 ⑤集群打印（Cluster Printing）技术：集群打印技术是计算机发展中的一项新技术，它采用分布式计算技术将多台网络激打组合成一个打印机集群系统。近年来激光打印机因其打印速度快、打印精度高、打印功能丰富、使用简单，且价格越来越便宜等优点而深受用户欢迎，它不仅能满足计算机房和相关PC机用户对速度和质量的打印要求，而且人们还致力于开发更加适合于企事业单位办公室和专业团体用户等应用领域的应用方案，集群打印技术就是其优秀代表之一。由于在集群打印系统中，网络用户打印作业可在软件控制下被平均分配到系统中的多台网络打印机上打印输出，使得整个集群打印系统的打印速度可以达到100PPM，还可做到黑白打印与彩色打印分机输出，在保证打印品质的前提下，既可充分利用各打印设备的优点，又可高度节约打印耗材。同传统专业高速打印机相比，集群打印系统具有如下特点：系统性价比高、系统容错性强、系统易于操作和维护，具有更低的打印成本等。 ⑥HP Web PrintSmart软件：HP Web PrintSmart是一个可改变现代Internet网络打印模式的应用软件。它推出了一种搜集和打印多个网页的新方法，它甚至可以使用户编辑打印稿样稿。HP Web PrintSmart软件的设计思想是简化Internet的使用过程，它不仅可以使用户浏览Internet上的丰富信息，还可以快速访问并打印Internet文件。当用户在计算机上安装了HP Web PrintSmartHP Web PrintSmart软件后，就可以用自己的浏览器从不同的站点搜集网页，并把它们排成一列。一旦用户搜集齐他所需要的，他就可以在内容上建立表格，并通过改变字体、格式、嵌入格式设置和页面来设置文件风格。用户还可通过查找网页来自动接收包含某些特定词或短语的网页，在保存其中喜爱的网页的同时自动调整打印时间表。 ⑦RIP ONCE技术：RIP ONCE即只还原一次的意思，该功能允许打印作业在打印机中一次性进行处理，它通过将打印作业建立一个页面图像，然后将该页面图像进行压缩后存入内存，当打印机安装了至少有16MB RAM或硬盘时，RIP ONCE即可启动，在页面打印时页面图像解除压缩，而无需停顿以重新处理打印作业，特别适用于网络打印。由于压缩图像不依赖任何其它打印数据，打印作业可始终保持一致，从而大大节约了打印成本
