2024年3月28日发(作者：魅蓝note3什么时候上市的)

针式打印机：耗材是色带，打印针打印，主要用于带发票，和单据等几联的快递等

喷墨打印机：耗材是墨水，优点：彩色还原效果好，机器便宜，一般的打印相片都是

用喷墨机，缺点是耗材贵，打印速度慢，故障率高。

激光打印机：耗材是粉和鼓，速度快，故障率少。但机器比较贵。

针式打印机的工作原理是这样的：主机送来的代码，经过打印机输入接口电路的处理

后送至打印机的主控电路，在控制程序的控制下，产生字符或图形的编码，驱动打印头打

印一列的点阵图形，同时字车横向运动，产生列间距或字间距，再打印下一列，逐列进行

打印；一行打印完毕后，启动走纸机构进纸，产生行距，同时打印头回车换行，打印下一

行；上述过程反复进行，直到打印完毕。

针式打印机之所以得名，关键在于其打印头的结构。打印头的结构比较复杂，大致说

来，可分为打印针，驱动线圈，定位器，激励盘等等。简单的说，打印头的工作过程是这

样的：当打印头从驱动电路获得一个电流脉冲时，电磁铁的驱动线圈就产生磁场吸引打印

针衔铁，带动打印针击打色带，在打印纸上打出一个点的图形。因其直接执行打印功能的

是打印针，所以这类打印机被称为针式打印机。

喷墨打印机的工作原理基本与针式打印机相同，这两者的本质区别就在于打印头的结

构。喷墨打印机的打印头，是由成百上千个直径极其微小（约几微米）的墨水通道组成，

这些通道的数量，也就是喷墨打印机的喷孔数量，它直接决定了喷墨打印机的打印精度。

每个通道内部都附着能产生振动或热量的执行单元。当打印头的控制电路接收到驱动信号

后，即驱动这些执行单元产生振动，将通道内的墨水挤压喷出；或产生高温，加热通道内

的墨水，产生气泡，将墨水喷出喷孔；喷出的墨水到达打印纸，即产生图形！这就是压电

式和气泡式喷墨打印头的基本原理。而喷墨打印机的控制原理，工作方式基本与针式打印

机相同，这里就不赘述了！

激光打印机以其打印速度快，打印品质高的优点，在人们的日常工作中越来越受到青

睐。但了解其工作原理的人并不多。本文根据激光打印机的工作特点，浅淡激光打印机工

作原理。

激光打印机一般分成6大系统： 1、Power System(供电系统) 2、DC controller

System(直流控制系统) 3、Formatter System(接口系统) 4、Laser/Scanner System(激

光扫描系统) 5、Image Formation System (成像系统) 6、Pick-up/Feed System(搓纸系

统)。下面将对这6大系统分别进行阐述。

一 、Power System（供电系统）

供电系统作用于其它5个系统，根据需要，输入的交流电被调控为高压、低压、直流

电。高压电一般作用于成像系统，许多型号的打印机都单独的高压板，像HP4、HP4V、

方正文杰作280、XeroxP8E、Canon BX/BX2等。但随着集成化的增、高，很多打印机的

高压板、电源板以及DC控制板被集成在一起。像HP5L/6L，HP4L/4P、HP5P/6P、HP4000、

HP5000等。低压电主要用来驱动各个引擎马达，其电压根据需要而定，像HP5L/6L主要

有5V、12V电压，而HP5000主要有3.4、5V、24V电压。直流电主要用来驱动DC

板上的各种型号的传感器、控制芯片以及CPU等。

二、DC Controller System（直流控制系统）

直流控制系统主要用来协调和控制打印机的各系统之间的工作：从接口系统接收数据，

驱动控制激光扫描单元、测试传感器、控制交直流电的分布，过压/欠流保护、节能模式、

控制高压电的分布等。其电路构成比其它5 个系统都复杂，涉及到电路的一些专业知识，

像放大电路、反馈电路、整流电路等，是维修的一个难关。

三、Formatter System（接口系统）

接口系统是打印机和计算机连接的桥梁，它负责把计算机传递过来的一定格式的数据

翻译成DC板能处理的格式，并传递给DC板。接口系统的构成一般有三个部分：接口电

路、CPU 、BIOS电路。在接口电路里主要有一些负责产生稳压电流的芯片（为保护和驱

动其它芯片）。CPU主要任务是翻译接口电路传递过来的数据，控制信号灯以及传递给DC

板翻译过的数据。有些型号的打印机，其接口电路也做进CPU，像HP4L/4P。BIOS电路

这部分主要有打印机自身的一些配置，以及生产厂家的一些相关信息。但有的打印机接口

系统并没有BIOS电路的打印机一般不能打印自检测试员，像文杰280、Epson 5700/5800

等，而我们平时的接口维修也只是局限于接口电路。

四、Laser/Scanner System（激光扫描系统）

激光扫描系统的主要作用是产生激光束，在OPC（感光鼓）表面曝光，形成映象。激

光扫描系统主要有三个部分：多边形旋转马达、发光控制电路、透镜组。旋转马达主要通

过高速旋转的多棱角镜面，把激光束通过透镜折射到OPC表面。发光控制电路主要是产生

调控过的激光束，主要有激光控制电路和发光二极管组成。透镜组主要通过发散，聚合功

能把光线折射OPC表面。

五、Image Formation System（成像系统）

成像系统的工作过程大至上分为两个过程：前期的准备工作，后期的定影成形工作。

其整个工作过程大至分为7个步骤：

1、充电 通过充电辊给OPC表面充上高压电

2、曝光 利用OPC 表面的光导特性，使OPC 表面曝光，形成一定形状不等位的电

荷区

3、显影碳粉颗粒在电场作用下吸附在OPC 表面被曝光的区域

4、转印 当打印纸通过转印辊时，被带上与碳粉相反的电荷，使碳粉颗粒按一定的形

状转印到纸上

5、分离 纸张从OPC 和转印辊上分离出来

6、定影 已经印上字的打印纸上的碳粉颗粒，需要熔化才能渗透到纸里

7、OPC清洁 OPC表面的碳粉并未完全被转印纸上，通过刮刀清理后，并可完成下

一轮转印成像过程。

在其后的定影成形过程中，加热组件是个很重要的部件，它通过一定范围的高温，将

碳粉熔化。目前加热部件主要有两种形式：陶瓷加热，灯管加热。陶瓷加热的特点是加热

速度快，预热时间短，缺点是易爆、易折，而灯管加热则相对稳定些，缺点是预热时间较

长。现在有很多打印机都采用双灯管加热，像HP5SI、HP8100、HP4500等。但不论哪

能种形式的加热，其温控都是通过热敏元件感应温度变化时，自动闭合完成的。

六、Pick-up/Feed System（搓纸系统）

操作系统主要由进纸系统和出纸系统构成。现有的大部分机型都可扩充多个进纸单元，

而出纸系统也是应打印介质的需要，设置成两个出纸口。打印纸在整个输纸路中的走动都

是有严格的时间范围，超出了这个时间范围，打印机就会报卡纸。而对具体位置的监控则

是通过一系列的传感器监测完成的。目前激光打印机中的传感器大部分是光敏二极管元件

构成的。

各种型号的激光打印机在机型和具体到某个系统的设计上，可能不同，但是它们的工

作原理大至却是一样的，只不过某个局部的功能根据设计的需要得到了增强。

热升华打印技术，就是利用升华从气态到固态和固态到气态不需要中间状态，互相转

化的过程实现照片的印制，即打印机使用的固体颜料经热记录头加热直接升华为气相，进

而转印到相纸上生成影像。热升华打印利用热感应技术，在打印时将YMCO(黄／品／青／

保护膜)三色染料与一层保护膜通过热处理依次汽化后压印在专用相纸上。彩色染料的来源

是色带，一般分为黄、品、青三色带加保护膜或黄、品、青、黑四色带。色带设置在一个

转鼓上，转鼓上设有数以万计的半导体加热元件，由这些加热元件构成打印头。在一定温

度下当色带通过热打印头时，直接升华成气态，然后喷射到打印介质上形成色彩。

热升华打印技术

当打印时，相纸和色带同时通过一个滚子，在打印头下均被加热，利用打印头上直径

小于40μm的单晶硅发热点阵,打印头上的发热点阵通电，将涂在色带上的干性固态油墨融

化。加热过程中，发生奇妙的转化，在大约320华氏度，热力分开聚合物分子，当打印头

一过，温度下降，油墨由气态变为固态，油墨嵌入聚合物。聚合物分子聚合在一起（这就

是为什么热升华打印擦不掉的原因），当一种色彩印过后，自动移到开头进行下一种颜色，

分辨率取决于加热元件，颜色饰加的多少取决于加热元件的温度，在一张相纸上升华色带

产生几百万个颜色的混合体。所以可得到优质的图片效果。

热升华打印技术原理

每一个加热头都可调整出256种高低不同的温度，那么导致颜色升华的程度也有256

级的区别，因为它所采用的彩色颜料分为黄色、青色、洋红色三种，所能组合成的色彩也

就有256黄色×256青色×256洋红色＝1670万种之多，所以表现效果可达到三色各256

色阶1677万色的连续色调。色彩鲜活、层次分明，能涉及细部表现出相邻的微妙色彩之

差；其专用色带含有独特保护膜，可以达到连续色阶的表现，与喷墨的半色阶相比而言，

热升华技术是真正达到了相片品质的一种打印技术；在照片保存方面，由于具有保护层，

热升华比其他打印技术在防水、防紫外线及防指纹的表现上占有更大的优势。

热升华打印技术工作示意图

黄色、青色、洋红色三种基色相互融合可以形成连续的色阶，虽然打印相同幅面图片

时，分辨率低于喷墨打印机，但其打印所形成连续色阶的打印效果，却可以和高端喷墨照

片打印机相媲美，图片色彩过渡平滑自然是其打印的主要特点。就打印效果而言，彩色热

升华打印机可说是数码相机的最佳拍档，因此，这种打印机又常被称作彩色数码照片打印

机，特别适合打印时对人像精致细腻的皮肤质感的要求，也具有长久保存不易退色的特点。

不过在热升华打印过程中，这三种色彩不是同时打印的，而是每一次使用一种颜色，

通过三次的打印组合成所需的色彩要求。也正是这个原因，打印介质在打印过程中，一共

需要经过打印机三次，也使热升华打印机的打印过程比较慢，但很高的照片打印质量足以

弥补这一缺憾。

总结：热升华打印技术独特的工作原理，使其的高品质输出成为最大的亮点。纵观热

升华打印技术还是存在着一些优势和不足的，它们主要表现在：技术方面，热升华技术是

指打印机使用色带，通过加热将彩色染料印到纸质介质上，形成彩色的图像。性能方面，

热升华基于技术的应用，300*300dpi的分辨率可比拟喷墨打印机4800×4800dpi的打印

精度；在照片保存上，热升化打印机打印出来的照片的保存期限真正达到永久；打印速度

上，输出较慢。耗材成本方面，热升华打印机在产品价格和使用成本上都高于办公打印的

耗材。

热升华打印机的应用和技术。可能许多人对它还是很陌生，其实热升华打印机主要是

通过利用热能将颜料转印至打印介质上的仪器，它可以通过半导体加热元件调节出的不同

温度来控制色彩的比例和浓淡程度。它具有连续色阶的特点，打印出的图像如喷雾般细腻

润滑，特别适合人像等精致细腻的皮肤质感要求，同时也有长久保存不退色的特点。

由于热升华打印机是透过加热时间及温度的控制，所以每一个打印色彩点都可呈现出

256色阶浓度的变化；而喷墨打印机则是以墨点来模拟颜色变化的，无法控制每一个色彩

点的浓度变化，因此需要用256个喷墨点才能够表现出256阶色彩。它和喷墨打印机和彩

色激光打印机相比，优势主要体现在：

1、 在色彩的表现力上，热升华打印机要比喷墨打印机要好得多，热升华打印机300dpi

的精度几乎相当于喷墨打印机4800dpi的效果。而且它通过色带上的每一个半导体元件调

节出的不同的温度，可以组合出色彩的比例和浓淡程度，实现连续色调的彩照效果。因此

就照片打印质量方面而言，热升华打印机打印出的图像的色彩逼真度和还原性与喷墨打印

机和彩色激光打印机相比更胜一筹。

2、 镀膜功能是热升华打印机独有的功能。由于热升华打印机主要是用来打印照片的，

而将照片镀膜之后，其整体的色彩感觉将会更加的明亮鲜艳，而且还具有了放水、抗氧化

的功能，在保存方面要比传统的喷墨打印机出来的照片要长久一些。

可能朋友们要问了既然热升华打印机有这么多的优势，为什么我们会对它这样陌生，

在市场上也很难看到它的身影呢？其实应该说有三点原因造成它的发展：

1、 价格居高不下是购买及应用的最大障碍。目前热升华打印机的价格可谓是高高在

上，动不动就是几千元甚至几万元，是目前一些顶级的喷墨打印机价格的10倍以上。而

且它的耗材价格也较为昂贵。

2、 打印速度过慢，工作效率较低。由于工作原理的关系，热升华打印机是红、黄、

蓝三色打印循环，每一次打印一种颜色，纸张就要在打印通道中走上一个来回，也就是说

完成一个打印任务，需要走上三遍纸，如果需要覆膜的话还需另加一遍。因此热升华打印

机的效率与喷墨机相比要慢很多，特别是对于那些专业经营者而言更是很头疼的事情。

3、对使用环境的要求非常高。和喷墨或激光打印机相比，热升华打印机对环境的要求

更为苛刻，尤其是对灰尘特别的敏感，一粒细小的灰尘都可能会严重的影响到打印的质量。

通过以上的介绍，我们可以看出，热升华打印机的应用范围主要集中在对照片质量要

求极高的专业领域及一些商用制作上。对于普通家庭用户而言，还是过于奢侈的。不过就

目前市场发展而言，热升华打印机的应用范围及技术发展都在扩大提高，相信不久的将来

家庭用户也将会用热升华打印机打印照片了