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從無到有 打印機發展史記錄普及歷程

編輯:天津永康途達五金制品有限公司  時間:2019/02/22
互聯網絡的飛速發展,有人預言無紙時代即將來臨,打印機的末日已到。然而全球紙張消費量每年以成倍的速度在增長,打印機的銷量以平均接近8%的速度在增加。這一切都預示著打印機不但不會消失,而且會發展的越來越快,應用的領域越來越寬廣。從1885年全球第一臺打印機的出現,到后來各種各樣的針式打印機、噴墨打印機和激光打印機,它們在不同的年代各領風騷,今天讓我們尋覓歷史的足跡,回顧打印機的光輝歷史,同時對打印機未來的發展作出簡單分析。

一、噴墨打印機

噴墨打印機基本的工作原理都是先產生小墨滴,再利用噴墨頭把細小的墨滴導引到設定的位置上,墨滴越小,打印的圖片就越清晰?;驹砜雌饋砗芎唵?,但操作起來就沒那么簡單了,正如微積分原理也并不復雜,復雜的是如何運用一樣。下面介紹噴墨打印機幾次技術突破具有歷史意義的紀事。

時間 事件紀要

1976年 全球第一臺噴墨打印機誕生

1976年 壓電式墨點控制技術問世

1979年 Bubble Jet氣泡式噴墨技術問世

1980年8月 Canon公司第一次將其氣泡式噴墨技術應用到其噴墨打印機Y-80,從此開始了噴墨打印機的歷史。

1991年 第一臺彩色噴墨打印機、大幅面打印機出現

1994年 微壓電打印技術問世

1996年 Lexmark利用EXCIMER氬(ARGON)/氟(FLUMRINE)雷射切割技術推出全世界第一臺1200*1200dpi超高分辨率彩色噴墨打印機Lexmark CJ7000

1998年 全球第一款同時具有1440dpi的最高分辨率和六色打印功能的彩色噴墨打印機EPSON Stylus Photo 700問世

1998年 全球首款7色照片打印機Canon BJC-7100誕生

1999年 第一臺不使用計算機可打A4照片的彩色噴墨打印機Epson IP-100問世

2000年 第一款支持自動雙面打印的彩色噴墨打印機HP DJ970Cxi推出

2003年 全球第一款應用八色墨水技術的數碼照片打印機HP Photosmart 7960問世

2005年 全球首款9色照片打印機HP Photosmart 8758誕生

2006年 基于觸摸屏控制的HP Photosmart D7368照片噴墨打印機推出

2007年 Epson及HP推出C110、Officejet Pro 5300,使噴墨打印機商務應用得到質的提升

2009年 Brother公司推出全球首款A3幅面噴墨一體機MFC-6490CW

2010年 HP云打印策略發布,同步推出基于云打印技術(HP ePrint)的三大系列10款產品

2011年 聯想發布了基于光墨打印技術的RJ600N,基于Memjet技術的聯想RJ600N實現了激光打印機才能達到的打印速度,能為用戶提供60ppm的黑白彩色同速打印

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聯想RJ600N打印頭

1976年,第一臺噴墨打印機誕生

噴墨打印技術早在1960年就有人提出,但過了16年第一部商業化噴墨打印機才誕生在IBM,原始的IBM4640采用歐洲瑞典路德工業技術學院的教授Hertz和他的同僚所開發,稱之為連續式噴墨技術。所謂連續式噴墨,是無論印紋或非印紋,都以連續的方式產生墨滴,再將非印紋的墨滴回收或分散。但此技術幾乎是用滴的方式將墨點印到紙上,效果之差可以想象,因此在現實中毫無實用價值。

1976年,壓電式墨點控制技術問世

與IBM4640同年,西門子科技的三位先驅研究者Zoltan、Kyser和Sear在同年研發發展成功壓電式墨點控制技術(EPSON技術的前身),并將其成本運用在Seimens Pt-80上,此款打印機在1978年量產銷售,成為世界上第一部具有商業價值的噴墨打印機。

1979年,Bubble Jet氣泡式噴墨技術問世

日本佳能的研究員成功地研究出Bubble Jet氣泡式噴墨技術,此技術利用加熱組件在噴頭中將墨水瞬間加熱產生氣泡形成壓力,從而墨水自噴嘴噴出接著再利用墨水本身的物理性質冷卻熱點使氣泡消褪,藉此達到控制墨點進出與大小之雙重目的。這里引用公司的一個小故事,1977年7月的一天,東京目黑區的Canon產品技術研究所的第22研究室的遠藤一部,在實驗室進行實驗時,偶然將加熱的烙鐵放在注射針的附件上時,從注射針上迅速飛出了墨水。受此啟發,2年后發明了氣泡式噴墨技術。

與此同時,惠普也發明了與之本質相同的技術,HP和Canon都有約而的地宣稱是自己的研究人員率先發明了噴墨打印技術,以此建立自己在噴墨打印領域的地位。不過“氣泡”這一概念已被佳能搶去,惠普只好將此命名為Thermal lnk-Jet。

1980年8月,Canon公司第一次將其氣泡噴墨技術應用到其噴墨打印機Y-80,從此開始了噴墨打印機的歷史。

1991年,第一臺彩色噴墨打印機、大幅面打印機出現

惠普HP DeskJet 500C是全球第一臺彩色噴墨打印機,1994年6月,國內才出現經本土改造過的產品HP DeskJet 525Q,HP DesjgnJet是惠普公司首次將其熱噴墨打印技術應用到大幅面打印機中,推出的世界上第一臺單色大幅面噴墨打印機。彩色噴墨打印機、大幅面打印的出現都是噴墨打印機史上最重要的里程碑。

1994年,微壓電打印技術問世

早在上個世紀的70年代,愛普生就開始了壓電技術的研究,歷經將近20年,終于成功地將微壓電打印技術應用于打印機領域,實現了產品化。微電壓技術的基本原理是將許多微小的壓電陶瓷放置到噴墨打印機的打印頭噴嘴附近,利用墨水在電壓作用下會發生形變的原理,使噴嘴中的墨汁噴出,在輸出介質表面形成圖案。此后,愛普生的智能墨滴變換技術、自然色彩還原技術、超精微墨滴技術等;佳能的專業照片優化技術、四重色控制術等;惠普的富麗圖分層技術、智能色彩增強技術等。均進一步提升了噴墨打印機的技術含量。

2011年 聯想光墨打印機RJ600N推出

聯想RJ600N光墨打印機應用的Memjet技術是對噴墨打印的一種擴展。何謂Memjet?Memjet中的Mem是指微型芯片技術系統,而Jet是指一個類似噴墨的打印技術。這項技術已經在一個名不見經傳的澳大利亞公司Silverbrook Research研究了10余年。聯想應用Memjet技術成功推出商業化機型RJ600N光墨打印機,實現了60ppm具有里程碑意義上的噴墨打印速度的突破。

聯想RJ600N彩色打印機噴墨頭采用微電機系統(MEMS)技術,最小部件的尺寸只有幾微米。A4幅面的打印頭陣列安裝了11個微芯片,每個微芯片上有6400個噴墨頭,總共有70400個噴墨頭,實現與A4幅面同寬的全幅打印,這也就是說技術帶來的打印方式無須像市場上大多數噴墨打印機一樣需要打印頭左右移動,所以才實現了打印速度上的優勢提升。

二、激光打印機

激光打印機概述、基本結構

激光打印機是由激光器、聲光調制器、高清驅動、掃描器、同步器及光偏轉器等組成,其作用是把接口電路送來的二進制點陣信息調制在激光束上,之后掃描到感光體上,感光體與照相機構組成電子照相轉印系統,把射到感光鼓上的圖文映像轉印到打印紙上,其原理與復印機相同。激光打印機是將激光掃描技術和電子顯像技術相結合的非擊打輸出設備。它的機型不同,打印功能也有區別,但工作原理基本相同,都要經過:充電、曝光、顯影、轉印、消電、清潔、定影七道工序,其中有五道工序是圍繞感光鼓進行的。當把要打印的文本或圖像輸入到計算機中,通過計算機軟件對其進行預處理。然后由打印機驅動程序轉換成打印機可以識別的打印命令(打印機語言)送到高頻驅動電路,以控制激光發射器的開與關,形成點陣激光束,再經掃描轉鏡對電子顯像系統中的感光鼓進行軸向掃描曝光,縱向掃描由感光鼓的自身旋轉實現。

感光鼓是一個光敏器件,有受光導通的特性,表面的光導涂層在掃描曝光前,由充電輥充上均勻電荷,當激光束以點陣形式掃射到感光鼓上時,被掃描的點因曝光而導通,電荷由導電基對地迅速釋放。沒有曝光的點仍然維持原有電荷,這樣在感光鼓表面就形成了一幅電位差潛像(靜電潛像),當帶有靜電潛像的感光鼓旋轉到載有墨粉磁輥的位置時,帶相反電荷的墨粉被吸附到感光鼓表面形成了墨粉圖像。

當載有墨粉的圖像的感光鼓繼續旋轉,到達圖像轉移裝置時,一張打印紙也同時被送到感光鼓與圖像轉移裝置的中間,此時圖像轉移裝置在打印紙背面施放一個強電壓,將感光鼓上的墨粉像吸引到打印紙上,再將載有墨粉圖像的打印紙上送入高溫定影裝置加溫、加壓熱熔,墨粉熔化后浸入到打印紙中,最后輸出的就是打印好的文本或圖像。

時間 事件紀要

1977年 Xerox公司9700電子印刷系統面市。

1977年 第一臺將激光技術和電子照相技術相結合的商業化激光打印機IBM3800現世。

1984年 惠普發布其首款 HP LaserJet Classic,發起了桌面激光打印機革命。

1986年 惠普推出世界上第一臺雙紙盒桌面激光打印機,HP LaserJet 500 plus。

1987年 惠普推出第一款大量銷售的激光打印機HP LaserJet Ⅱ,售價2495美元。

1991年 HP公司展示了世界上第一臺局域網打印機LaserJet ⅢSi,開始了網絡打印的歷史。

1993年 世界上第一臺中文激光打印機聯想LJ3A聯想中文激光打印機LJ3A正式推向市場。

1997年 HP LaserJet 6L亮相中國市場,宣告中國激光打印普及時代的到來。

1998年 惠普推出了HP Color LaserJet 4500和8500,世界上第一批支持自動雙面打印的彩色激光打印機。

2001年 HP LaserJet 1000上市,取代LaserJet 6L,之后LaserJet 1020系列機型上市,激光打印機千元激戰正式開始。

2005年 DELL 1100黑白激光打印機上市,成為首款價格突破千元銷售的機型,售價僅為999元。至此激光打印機開始全面普及。

2010年 奔圖激光打印機作為中國第一臺有自主核心技術的激光打印機問世。

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首款突破千元銷售的激光打印機DELL 1100

激光打印機類型

激光打印機又可以分為黑白激光打印機和彩色激光打印機兩大類。

從應用角度激光打印機又大體分為個人家用激打,中小企業激打和高端商用激打,個人家用激打側重于價格低廉,對輸出質量及速度沒有過高要求的產品。中小企業激打則側重于打印質量、網絡打印、雙面打印,當然價格也是不可忽略的一點。高端商用激光側重于輸出速度和輸出質量,這一類的產品一般用于專業輸出的打印部門。

激光打印機的發展

激光打印機是60年代末Xerox公司發明的,采用的是電子照相(Electro-photo-graphy)技術,該技術利用激光束掃描光鼓,通過控制激光束的開與關使感光鼓吸與不吸墨粉,光鼓再把吸附的墨粉轉印到紙上面形成打印結果。激光打印機的整個打印過程可以分控制器處理階段、墨影及轉印階段。

與針式打印機和噴墨打印機相比,激光打印機有非常明顯的優點。

(1)高密度。激光打印機的打印分辨率最低為300dpi、還有400dpi、600dpi、800dpi、1200dpi以及2400dpi和4800dpi等高分辨率。

(2)高速度。激光打印機的打印速度最低為4ppm,而目前市場上服務于中小型企業的機型均能提供20ppm左右的打印速度,而一些中端機型就已經能達到30ppm以上的速度。

(3)噪音低。一般在53dB以下,非常適合在安靜的辦公場所使用。

(4)處理能力強。激光打印機的控制器中有CPU,有內存,控制器相當于計算機的主板,所以它可以進行復雜的文字處理,圖像處理,圖形處理,這是針式打印機與噴墨打印機所不能完成的,也是頁式打印機與行式打印機的區別。激光打印機發明很早,但真正普及和推廣是80年代初開始的,到90年代后期逐漸走向民用,而跨越世紀之后更開始走向了普及,發展趨勢包括以下幾方面。

(1)價格大幅度下降

最初的激光打印機是奢侈品,多數人可望不可即。80年代初,佳能公司將臺式激光打印機商品化,并形成批量、價格大幅度下降,由此,激光打印機才逐步開始推廣,其普及和推廣反過來又促進了價格的下降,其發展速度之快,在計算機及其外設產品中是不多見的。1997年初,惠普推出了至今為止最為成功的激光打印機HP LaserJet 6L,并使激光打印機價格成功降入4000元以內。到了2005年,DELL 1100黑白激光打印機上市,售價僅為999元,激光打印機正式走入普及應用。

(2)機芯性能大幅度提高

作為激光打印機關鍵部件的機芯,包含了機械、光電一體化等技術,近年來這些技術的進步促進了機芯性能的提高。前兩年,普及型激光打印機機芯一般是600dpi,現在機芯一般都是240000dpi,甚至更高;速度也從4ppm、8ppm發展到了16ppm、24ppm;幅面也不單只是A4,還能打印B4、A3幅面。

(3)控制技術日益完善

控制器是激光打印機的靈魂,它直接影響打印機的性能,它的進步和完善有多方面的體現:首先控制器使用的處理(CPU)已從單一的Motorola68000發展到現在的RISC芯片,如Intel的i960、AMD的29000等,其處理能力大為加強;其次,激光打印機頁面描述語言(PDL)已形成工業標準,PostScript成為高檔激光打印機的標準語言;HPPCL語言成為中低檔激光打印機的事實標準?,F在的激光打印機要么擁有其中一種語言的仿真,要么兩者均有;再次,分辨率增強技術(RET,又稱為平滑技術)和內存增強技術(MET,又稱為內存壓縮技術)等新技術不斷出現,并且被越來越多的廠商所掌握。

打印機未來發展前景

一直以來,激光打印機在打印機主要應用的商業用途方面,具備明顯的優勢。它主要表現在打印負荷和穩定性、速度與質量、整體成本投入等方面,而在噴墨打印機發展道路上,商用噴墨打印機的出現,在一定程度上彌補了其與激光打印機之間存在的以上諸多差距,在如今市場上,已經形成了二大類打印產品的對峙。

在激光打印機方面,黑白打印機型已經普及,就在前不久,三星ML-1666更是跌破了700元,讓我們想到了十年前噴墨打印機在市場上的表現。但是相比,彩色激光打印機相對還是具備較高的成本,雖然2011年惠普與佳能,還有富士施樂等公司都有做過努力,但是尚離普及還要有一段路要走,可不可否認的是,彩色激光打印機的普及也將是不可阻擋的。

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惠普云打印

在噴墨打印機方面筆者看好惠普的云打印應用,特別是當其為惠普商用噴墨打印機標配這一功能時,這種異地可調用的打印方式,將我們傳送紙制文件更加便攜,在某些條件下,它完全可以代替傳真機的工作。不過這一云打印目前僅限開發者自己,也就是惠普自己應用,能不能放開標準與其它束縛,形成噴墨普及,也很大程度的決定著它的未來發展,同時包括用戶的應用。

同時愛普生在噴墨打印領域做出的貢獻也功不可沒,原裝墨倉技術的誕生,增重了其噴墨打印機對峙激光在決定用戶應用時的砝碼,它極大程度的降低了用戶的使用成本,受此影響,其它噴墨廠商不約而同的降低了耗材使用成本,噴墨打印機“耗財”之說正逐漸離我們遠去。

在總體的打印機發展上看,無論是激光還是噴墨,現有技術的難以逾越,更多的表現在了硬件指標連年提高之上,因為即要做出升級,就要有這樣的無奈。到是的據表明,它們在智能化方面連年得到提高,脫機打印、無線打印、包括云打印,以及具備的各種可存儲、可管理性,都使我們可以更加方便的去應用,而在此的進一步提升,也將是今后打印機。

而我們說到這,當然僅限傳統意義上的打印機,是這些將要表達的文字或圖形躍然紙上的東西,但是打印機又決非僅限于此,科學家們用打印機培養干細胞不再是新聞,而一種新型打印機的出現,更將是改變現有生產力的里程碑式的開始,那就將是3D打印機。不過它已經脫離了以紙制媒介為最終體現方式的打印機發展,并不應在本次的探討范圍之內。

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