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Mr. OH!主述 | ||||||||
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我們在上一講提及影像輸出的必要性，從這一講開始Mr.
OH!將逐步討論各種不同類型的輸出方式和原理。首先，我們就從最常見的印表機的種類介紹起。目前市面上的印表機大致可分為點陣式，噴墨式，雷射和熱昇華等...四大類。這四類印表機不論在硬體結構上，或是使用的技術上都有很大的不同。但唯一相同的是將你的電腦的資料輸出成文件，表格和我們接下來要談到『影像輸出』。
EPSON
24針點矩陣印表機 LQ2070C 這是最早期的印表機之一！當然同學們如果有修過『電腦概論』這門課，或許還可以舉出它的前一代『菊輪式』印表機，不過Mr. OH!想這個東西恐怕只有在博物館找得到了。言歸正傳，點矩陣印表機可說是這個電腦世代的『腔棘魚』產品（生產於西模爾群島的一種於古老魚類，比恐龍誕生的更早是標準的活化石 - Discovery 頻道）。正因為它自設計初始到現在，變化不大，堅固耐用，加上可以『多層列印』的特性，不挑紙張，列印成本低等...特性，到現在還廣為一般公司行號所採用。
點矩陣印表機的運作原理很簡單，以印字頭撞針打擊色帶再將墨點印在報表紙上。而撞針數愈多，代表所印出的印點愈緊密，印出的字或圖形就越平滑，目前在規格上有8針，9針和24針三種。但實際上，市面上僅存24針的印表機還在販售。在點矩陣印表機發展的中期，曾出現過彩色（4色色帶
- 64色階）的點矩陣印表機，稍後又出現色匣式和色帶式列印速度之爭（見附圖）。但彩色列印的品質太差，速度太慢，而色帶式點矩陣印表機受到
EPSON大廠的規格支持以及台灣色帶副廠的大量生產，幾乎以一面倒的局面壟斷了市場。
Continuous Jet - 連續式噴墨 由於點矩陣印表機的針點大小固定，又無法控制濃淡。因此，在應付圖像件時點矩陣印表機幾乎沒有太多的表現機會。這時候，這時後大家開始尋找新一代的印表技術，而噴墨技術無疑的是這場技術大戰的勝利者。在座的同學或許會認為噴墨印表機 是最近這幾年的產品，事實上噴墨技術早在 1960年代就有人提出。但遲至1976年第一部商業化噴墨印表機才誕生在 IBM - IBM 4640型 ，不過這部印表機的出現只怕還比有些同學的生日都要早上許多。 原始的 IBM 4640採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』（見附圖說明）。 但此一技術幾乎是用『滴』的方式將墨點印到紙上，在現實中毫無實用價值。而在此時技術發展重心改由早先的『放』墨點到紙上，變為『控制』墨點為主。拜研究重心轉移之賜，西門子科技的三位研究者 Zoltan， Kyser 和 Sears 在同年研發發展成功『壓電式』墨點控制技術（EPSON 技術的前身），並將其運用在 Seimens PT-80 (1978年量產)，成為第一部具有商業價值的噴墨印表機。 Bubble Jet - 氣泡式噴墨技術的出現 有鑑於歐美的技術發展，日本也在此時投注心力發展此一技術。不同於歐系的『壓電式技術』需要昂貴的生產器械以及良率不佳等...缺點 (這時候的半導體產能還未像現在發達)。1979年日本佳能的兩位先驅研究員 Endo 和 Hara成功的推出 『Bubble Jet - 氣泡式噴墨技術』。此一技術利用熱點元件在墨水艙中，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。此一技術的生產成本低，良率高，在那個年代中可以有效的控制墨點量，也就是黑色的濃淡，以64灰階的方式清楚表現出圖像！在當時確實讓大家趨之若鶩。 這時候，市場幾乎一面倒的看好 Bubble Jet的發展，連國際知名的 惠普 Hewlett-Packard 公司也在稍後獨立推出類似的技術，當然『氣泡』一詞已被Canon搶去，HP只好將此命名為 『Thermal ink-jet - 熱噴墨技術』。影響所及，今日三大印表機廠商在廣告上廝殺時，只見EPSON和Canon各自強調技術所源，唯獨 HP 只是概略一提，可見一般。不過『賽翁失馬，焉之非福』，HP在技術發展上吃鱉，倒沒有影響其後來在銷售上的表現。在1984年 HP推出了第一款輕便型印表機，一舉打破一般電腦使用者對點矩陣印表機龐大吵雜的形象。除了輕便之外，HP ThinkJet 還有一個特點就是『印字頭』與『墨水夾』合而為一的設計。在這之前，傳統的觀念是點矩陣的撞針和色帶是分開的，所以來到了噴墨時代，噴嘴和墨水夾理應也是分開的（第一代的壓電式就是這麼設計的）。但，在HP的眼裡，這個想法有了改變。由於Bubble Jet的生產成本實在是低的多，使得定時更換印字頭成為可能，這樣一來不僅可以保證品質，連帶的也可以使噴墨印表機最大致命傷 - 噴嘴阻塞所帶來的影響減至最小。
紙的革命
在座的中國學生應該很清楚，中國的三大發明 指南針，火藥和印刷術 （紙）。很遺憾，這三項發明今日的成就都建立在外國人的手中，值得年輕一代的中國科學家引以為戒。 話說噴墨技術的進步，到此理應明朗化。但各位同學是否還忽略了一項很重要的因素是什麼？ 答案是『紙』！在點矩陣印表機的時候我們提到，它幾乎適用於各種紙張。但到了噴墨時代，可就沒那麼容易了。由於技術的演進，噴嘴和印表機的製作大多沒有什麼問題。但到了墨水的選擇，卻讓許多大廠的化學家頭痛了半天。因為這個配方必需符合以下幾點：
在這黃金的歲月之中，各種奇形怪狀的配方紛紛出籠。但不管化學家怎麼變，就是只能符合那其中的兩三項。部分廠商甚至不惜使用苯酚類溶劑 （致癌物）來製作墨水，有些化學功力不如人的，就乾脆在印表機前裝置吹風機。風風雨雨過去了10年，終於讓大家體認到一個事實：他們心目中『理想墨水 - Ideal Ink』以現在的技術來說，還是很困難。 既然在墨水方面，無法創造出奇跡，最後剩下的就只有在紙張上動腦筋了。雖然，早在墨水研發之初，就有研究人員提出在紙張上 Coating 一層特殊的化學物質 - 二氧化鈦，可以增進紙張的白度和墨水的滲透性。但在當時一包500張的噴墨印表紙需收費 USD＄6.00，會被市調人員懷疑腦筋是否有問題。也因此，只有兩家日本公司 Jujo Paper 和 Mitsubishi Paper 投產。時至今日，應該沒有人會懷疑，噴墨印表紙的重要性。不管是Coating的化學物質，以經由早先的二氧化鈦演變到多分子聚合物，已適用不同DPI的列印（EPSON為代表），還是專為相片列印所開發的『相片專用紙』以及噴墨色彩發色更容易的特殊紙張等...都為這些專用紙製作公司帶來不少利潤。 | ||||||||
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下期......... |
點矩陣印表機 (Dot Matrix Printer)
