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第一章打印机概述

打印机是计算机主要的输出设备。随着信息社会的发展,其普及率在迅速提高并逐渐进入家庭。本章主要介绍激光、针式、喷墨等各种打印机的分类、常见品牌及市场状况、工作原理、基本结构、使用方法、常见故障及处理方法。

随着打印技术的发展,喷墨式、激光式和针式三种打印机已形成三足鼎立的局面,属于非击打式的喷墨、激光打印机已成为当前的主流产品,但针式打印机以其独有的拷贝功能而无法被其他两种打印机所取代。

1.1打印机的分类

打印机的分类有多种形式:

1.打印机按印字方式可分为:串行式、行式、页式三种。

1)串行式打印机:打印机采取一个字一个字的方式打印,即逐字、逐行、逐页地打印。

打印速度以CP/S表示,即字符/秒。

2)行式打印机:打印机以行为单位打印,即逐行、逐页地打印,打印速度以LP/M表示,即行/分钟。

3)页式打印机:打印机以页为单位打印,打印速度发PP/M表示,即页/分钟。

2.按印字技术可分为:击打式和非击打式两种。

1)击打式:针式打印机为击打式打印机

针式打印机的打印头是由打印针构成的,因而叫针式打印机。打印机在自身的主控电路的控制下,启动字车执行横向位移,装载在字车上的打印头也产生横向微步移动,打印头中排成一列或两列或三列的针每位移一步之后,就按照机内字库中字形编码矩阵格式激励出针打印,形成字符。

2)非击打式:又分喷墨打印机和激光打印机

①喷墨打印机是让墨水通过细喷嘴,在强电场下以高速墨水束喷出,在纸上印字。

②激光打印机是利用电子照相印字技术进行印刷。当调制的激光束在感光鼓面上

沿轴向横向扫描时,按点阵组成字符的原理,使鼓面感光构成静电潜像;当鼓面经

过带电荷的墨粉时,未被曝光部位即吸附上墨粉,然后将墨粉转印到纸上,纸上的

墨粉经过热熔化形成永久性的字符或图形。

1.2针式、喷墨、激光三种打印机主要性能比较

1.2.1针式打印机

针式打印机是利用机械和电路驱动原理,使打印机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的。针式打印机不仅其机械结构与电路组织要比其他打印设备简单得多,而且耗材费用低、性价比好、纸张适应面广。针式打印机是一种击打式、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,使许多专业打印领域对其情有独钟。现代针式打印机越来越趋向于被设计成各种各样的专业类型,用

以打印各类专业性较强的报表、存折、发票、车票、卡片等输出介质。

1.针式打印机主要的性能指标

(1)打印机寿命:常用的有9针和24针的打印头,打印头寿命一般为:2亿点/针。

(2)打印速度:通常分别给出高速(草稿)和高密(仿信函体)打印方式下打印字符速度,单位为字/秒(CP/S)。打印速度有名义打印速度和平均打印速度之分,平均打印速度是评价打印机性能的一项很重要的指标。

(3)打印宽度:打印宽度是指打印一满行的字符数,即CPL,常见的有132列和80列。

(4)送纸方式:一般都有摩擦走纸和牵引走纸两种方式。有的打印机备有单页送纸器。

(5)走纸速度:走纸速度影响打印平均速度,单位用英寸/秒表示。

(6)字符集:指可提供用户使用的字符种类。

(7)色带及寿命:色带有黑色和彩色,以及长短色带之分。

(8)平均无故障时间:一般都高于4000小时。

(9)接口:有Centronics8位并行标准接口和RS-232C串行接口等。

(10)噪声:通常低于65dB。

2.针式打印机印字原理

1)点阵形成字符原理

针式打印机是一种点阵式打印机,打印时将字符分解为像素,由像素确定字符,打印精度取决于像素的大小,像素越小,精度越高。目前,常用的字符型点阵方式有5x7、7x7、7x9、9x9,若要打印汉字,则点阵需要达到16x16、24x24、32x32等。

2)点阵式打印机打印方式

一般针式打印机有两种打印方式,文本方式(TextMede)和位映象方式(BitImagePrintMede)。

①文本方式:针式打印机的打印数据是通过与计算机的接口从主机得到的。打印机得到

的打印数据是要打印的字符的ASCⅡ码,这些码存放在打印机内的打印缓冲区中。主机每次传送的数据装满打印缓冲区后,打印机给主机发送一个“BUSY(忙)”信号,主机接受到该信号后,暂停发送数据,然后打印机开始打印。

打印开始后,打印机内的CPU从打印缓冲区中取出打印字符的ASCⅡ码,经过计算得到该字符对应的字符点阵存储区的首地址。按地址逐个地取出每列的点阵码,驱动打印针,撞击色带,在打印纸上形成打印字符。打印机的字符发生器ROM中,通常存有96种ASCⅡ码及一些特殊的字符的字型编码(有的打印机内也有汉字的点阵码,如LQ-1600K系列,DPK系列)。当缓冲区内的数据打印完成后,又一次开放打印机,接收主机送来的新打印数据,开始新的打印过程。

如果需要打印的是图形或汉字(对于没有汉字字库的打印机),则由主机送出图形的像素信号或汉字字型码即可。很明显,这种打印方式和显示器显示字符的方式是类似的。

②位映象方式:位映像方式也称位图方式。在此方式下,计算机送来的打印信息直接控

制打印头的击针或收针,因此,它可以提供人们自由的编写程序去控制每根针,以便绘图、制表或打印各种特殊的字符。

3.针式打印机基本结构

针式打印机结构可分为机械和电路两部份。机械结构由打印头、色带机构、字车机构和走纸机构四部分组成。电路结构由控制电路、驱动电路(包括打印针、字车电机、走纸电机驱动电路)、接口电路、检测电路、DIP开关电路、操作面板电路和电源电路组成。

1)针式打印机机械结构

①打印头

打印头是针式打印机的关键部件,它采用电磁铁作为动力源。打印头按击针方式可分为螺管式、拍合式、储能式、音圈式和压电式。其中常见的是拍合式打印头和储能式打印头。

A.拍合式打印头:

在每根打印针的前面(从打印机的后面向前看)有一个环行轭铁,环行轭铁的四周排列着12个线圈和12根打印针(LQ-1600打印头分为两层,每层12根打印针,上层12根为长针,下层12根为短针),每层12根打印针在环行圆周上均匀排列,并沿导向板上的导向槽在打印头顶部穿出,形成两列平行排列的打印针。

该打印头打印步骤如下:

a.控制电路发出驱动信号,经打印头驱动电路放大,使打印针驱动线圈通电,把铁芯磁化,产生一个磁化力。

b.由于这个磁化力,铁芯吸引激励盘从而带动打印针,使打印针冲向印字胶。

c.打印针撞击夹在色带和印字胶中的纸张,在纸上打印出一个点。

d.线圈不再通电时,铁芯中的磁化力消失,从而使激励盘带动打印针再复位弹簧的作用下恢复到初始位置,直到再次驱动激励。

另外,打印头上还装有一个负温度系数的热敏电阻,利用热敏电阻进行温度检测,当打印针驱动线圈温度升高时,热敏电阻阻值下降,利用电阻的分压将打印头的温度转换成电压并送到打印机CPU的A/D端,为打印头提供保护。

LQ-1600K系列、CR3240、FX-80/100等打印机属于拍合式打印头。

B.储能式打印头:

在每根打印针的后面(从打印针的后面向前看)有一个环行轭铁,环行轭铁的四周排列着24个去磁线圈,24个衔铁,24个弹簧片和24根打印针。24根打印针在环行圆周上均匀排列,并沿导向板上的导向槽在打印头顶部穿出,形成两列平行排列的打印针。

该打印头打印操作步骤如下:

a.永久磁铁作用于衔铁和弹簧片,使打印针缩在打印头内处于储能状态,即打印针存储了击打能量。

b.当消磁线圈通电后,产生于永久磁铁磁场方向相反的磁场,即减少了永久磁铁的磁通量,抵消了永久磁铁对打印针后部衔铁和弹簧片的吸引,使弹簧片驱动打印针向前飞行,完成打印动作。

c.打印针撞击夹在色带和印字胶辊中的纸张,在纸上打印出一个点。

d.线圈失电后,线圈产生的磁场消失,永久磁铁吸引打印针后部衔铁和弹簧片使打印针复位,直到再次动作。

此种打印头的优点是功耗低、打印速度快。AR3240、OKI-8320等打印机打印头属于储能式打印头。

②色带机构

为了保证色带均匀使用,在打印过程中色带必须不断地周而复始的循环移动,以便改变色带撞击位置。否则,色带极易疲劳损坏,降低寿命甚至很快失效。色带机构由色带、色带盒、同步齿轮组组成。

A.色带:色带的作用是能使针击打的点痕在打印纸上显现出来。色带有黑色、蓝色或彩色以及长色带与短色带之分。

B.同步齿轮组:完成色带单向循环移动这一功能的部件叫同步齿轮组,也叫同步轮。无论打印头向左移还是向右移,同步轮总是带动色带逆时针转动,从而保证了色带同一单向循环移动。

③字车机构

字车机构由字车步进电机、字车、齿轮带、主动轮、从动轮、两根字车导轴和起始位置检测器组成。打印头由卡簧固定在字车上,由两根字车导轴支持,字车固定在齿轮带一边。主动轮和字车电机主轴同轴,当字车电机被驱动时,主动轮转动带动齿轮带使字车移动。

④走纸机构

走纸机构是驱动打印纸沿纵向移动以实现换行的机构。针式打印机有两种走纸方式:一种是摩擦走纸方式,另一种是链轮走纸方式。走纸机构以走纸电机为动,走纸电机通过走纸齿轮驱动印字胶辊旋转或牵引走纸还是摩擦走纸。

在走纸机构中增加自动进、退纸的动能,这一功能是通过控制面板操纵控制程序来完成的。

牵引走纸是由走纸电机来完成牵引器走纸,纸释放杆置于前面而摩擦走纸是将纸张由上面装入,纸释放杆至于后面,依靠走纸辊使纸贴着印字胶辊,由摩擦力使纸移动。无论是牵引走纸还是摩擦走纸,压纸辊都是起到防止走纸不均匀和纸张松弛的作用。

2)针式打印机电路结构

针式打印机电路结构基本相同,简单的讲,它是一个单片机应用系统。其中UPD7810HG是日本NEC公司生产的一块64脚的大规模集成电路芯片,是8位的CPU,内含两个8位定时器,一个8位A/D转换器,256字节RAM,5个8位I/O并行端口和一个串行端口。该处理器是整个打印机控制电路的核心。

E05A10AA(MMU)称为存储器管理软件,用来扩展打印机CPU的寻址范围。E05A09BA(MCU)芯片用以产生字车和走纸电机相序脉冲,以减轻CPU的负担。STK6722H是一块恒流斩波功率驱动器件,将放大后的相序脉冲信号送往字车电机。E05A02LA锁存打印机CPU送来的打印针驱动数据,并驱动打印针驱动功率三极管。并行接口采用M54610P芯片,用以打印机与主机的并行接口。另外,还有一些存储芯片,其中27512为512KB的EPROM,存放打印机监控程序,HM6264为64KB的静态RAM芯片,HM62256为256KB的静态RAM,M40A39CA为4MB的掩膜ROM,总共5MB的ROM存储空间用于存放字库。

针式打印机主要由复位电路、接口电路、控制面板电路、状态监控电路、字车和走纸电机控制电路、打印头控制电路、电源电路组成。

4.票据打印机介绍

随着金融、商业电子化发展,专门用于银行、邮电、超市等部门柜台业务使用的打印机得到了

迅速推广与应用。这些打印机主要是打印票据业务的,所以统称为票据打印机。票据打印机从其打

印原理上分为两种:热敏式打印机和针式打印机。热敏式打印机通过发热体直接使热敏纸变色产生

印迹,它具有结构简单、体积小巧、重量轻、噪音小、功耗底、印字质量高、无须更换色带等优点,

但由于其价格较高,一般用于特定场合的微型票据打印机。针式打印机通过打印头出针击打色带,

把色带上的色迹印在纸上,针式打印机打印速度相对较慢,噪音较大,但由于其低廉的价格及特殊

环境下的打印输出功能(如多层打印等),使得它成为票据打印机的主流工作方式。这里我们介绍的

票据打印机主要指令域票据打印。

1)票据打印机的特点

(1)平推式进纸技术:平推式走纸通道设计减少了纸张弯曲和卡纸造成的打印偏差,使纸张进退轻松自如,也使得处理超厚打印介质成为可能。

(2)超强复写能力:票据打印机采用了超强击打力度的打印头,具有很强的穿透力,在打印多联票据时可以一次完成,提高了工作效率。很多机型甚至提供了1+6层的复写能力,可清晰打印7联复写票据,满足了打印七层增值税发票时强力复写的打印要求。

(3)打印速度更快:针式打印机的打印速度一般都比较慢,一般的通用24针针式打印机在中文高速方式下的打印速度在150字/s左右,票据打印机采用出针频率更高的打印头,在中文高速方式下的打印速度在180字/s左右,可以满足窗口行业大量、快速的打印需要。

(4)完善的纸张处理能力:票据打印机的机械系统中有测试纸张边界的功能,可最大限度地保证各种纸张的打印精度,并可以处理特厚、特薄纸张。实现了任意位置进纸,能够自动摆正打印介质,大大提高了打印的精确度,使操作员对打印介质操作异常简便。

有的高档票据打印机具备打印间隙自动调整功能,能自动适应各种厚度的纸张介质,而无须调整间隙。有的打印机还有自动检测打印区域的功能,防止印字重叠。这些都是通用针式打印机所无法比拟的。

2)票据打印机选购注间事项

选购票据打印机应根据使用环境以及打印要求,选择具备相应功能特点的打印机。

例如应用于银行系统的票据打印机要注意它的打印精度;应用于邮电业务的票据打印机应注意它的打印速度;企业用来打印增值税发票的票据打印机则要请注意它的复写能力;而应用于公安部门的票据打印机则要请注意它的打印厚度和介质适应能力等。下面具体讲一下在选购票据打印机时应注意的一些原则。

(1)分辨率:针式打印机的分辨率是较低的,一般为180X180DPI,但如果应用于要求打印清晰度比较高的特殊场合时,就要考虑分辨率了。

(2)打印速度:普通票据打印机的打印速度一般可达到中文字符180字/秒,可以满足大多数的打印需要,但在一些超大量的环境中仍显得力不从心。一些高档票据打印机则提供了更高的打印速度,像48针票据打印机,但这类高速机型的价格要在万元左右。

(3)耗材成本:票据打印机的主要消耗品是色带,一些票据打印机采用的是小色带盒,应用于某些大量业务打印场合时,频繁的更换色带是很麻烦的,而且比较浪费,所以在选择票据打印机时应尽量选择用大色带盒的机型,这类机型的色带寿命一般都在400万字符左右。

(4)纸张适应能力:对于只打印固定纸张介质的用户,可选择手动调整打印间隙的机型,价格相对较低,而对于经常打印不定厚度纸张介质的用户则要考虑购买能自动调整打印间隙的机型,这样可以大大提高工作效率。对于一些需要打印超薄纸张介质或超厚纸张介质的用户,还有考虑其最大适应的纸张介质厚度。票据打印机的宽度有两种,一种是行宽为132列的宽行票据打印机,一种是行宽小于106列的窄行打印机,如果经常打印大幅面的报表就要选择购买宽行票据打印机,需更大幅面的可选择具有报表缩印功能的票据打印机。

(5)打印噪音:针式打印机的打印噪音是很大的,所以许多票据打印机都提供了安静打印模式功能,以满足用户的特殊需要,但这是以牺牲一定的打印速度为代价的。

(6)技术支持、售后服务:票据打印机属于消耗型的硬件设备,长久使用过程中难免会出现一些问题,如断针、电路故障等。对于窗口行业的服务性质来说,良好的技术支持和售后服务是非常重要的,所以在购买票据打印机时应注意商家是否能提供适当的保修期,以及在保修期以后能否提供及时方便的维修服务。

5.针式打印机的日常维护

针式打印机具有功能较强、耗材便宜和经济耐用的特点,但是由于打印机是一种精密的机电一

体化产品,为了减少打印机的故障,延长打印机的使用寿命,要求用户对针式打印机的维护和保养知识有一定的了解,要按如下的方法使用和维护针式打印机。

(1)开机打印时,应先开打印机和其他外围设备,后开主机;关机时,应先关主机,后关打印机和外围设备。

(2)每次关机后,如需要重新开机,至少应等待5分钟以后再开机,频繁开关机会造成机器损坏。

(3)在通电状态下,不要用手推动字车左右移动,也不要转动输纸辊,否则容易烧毁字车电机。

(4)打印机不使用时,最好关掉打印机的电源,以免受到外界电网的冲击,损坏打印机。

(5)打印机使用时,应远离大功率负载设备,特别是电感性负载设备。防止大功率负载设备或电感性负载设备的起停造成电网电压波动对打印机的影响,甚至损坏打印机的主控板。

(6)打印机不使用时,应进行遮盖,以防灰尘和金属物掉进机内。要定期清除机内的灰尘,按使用说明书上对指定的传动部件加润滑油。

(7)应保持打印头与打印字辊之间的正确间隙,太大或太小都会影响打印质量并可能造成打印头或打印字辊的损坏。

(8)打印机连续工作的时间不宜太长,否则会影响打印机的使用寿命。

(9)一定不要带电插拔打印机接口电缆。在不断电的情况下,插拔电缆会产生冲击电流,冲击电流过大对接口芯片有损坏。

(10)不要随意拉扯打印机接口电缆,否则容易使电缆中的信号线折断或开焊,造成信号开路故障。

(11)应选用质量较好的色带,应定期更换色带,不要等到色带一点颜色也没有或已经起毛后再更换色带。

(12)应定期清洗打印头的出针处,因为这个地方最容易被色带的纤维丝、油墨和杂物堵塞,造成打印针断针、复位弹簧失灵或烧坏磁铁。清洗时,可把印头拆下,顶部泡在酒精里,过几分钟后用毛刷刷干净即可。

1.2.2喷墨打印机

喷墨打印机是开发较晚的一种打印机,随着喷墨技术的关键性突破,喷墨打印机的价格已非常低

廉,而且打印效果、功能、速度也比针式打印机更好.

喷墨打印机是借助内装墨水的喷头,在打印信号的驱动下,向打印纸喷射墨水而实现字符及图形

的打印.依据墨水喷射方式的不同,该种打印机可分为连续式喷墨和按需要喷墨两种,现在市场上的

打印机属于后者.

1.喷墨打印机工作原理

1)连续式喷墨打印机工作原理

此类打印机的特点是打印速度快,易实现彩色打印,而且可以使用普通纸。不足之外是墨水需要加压手段,而且要有墨水回收装置以回收不参与记录的墨滴,浪费大量墨水。

这种工作方式又称电荷调制方式。工作时,导电的墨水在墨水泵的作用下进入喷嘴,在压电驱动装置的高频振动下,断裂成连续均匀的墨水滴,高速从喷嘴中射出。喷嘴发射的墨水滴,受到点阵调制充电,充电电荷的多少,与墨水滴偏转角度成正比,充电的墨水滴在偏转电极的作用下了生偏转,直到墨水没落在记录纸上为止。若纸上某处不需要喷点,则相应的墨水滴不充电,最后被回收。这种方式非常类似于显示像管的工作原理。

2)按需要式喷墨打印机工作原理

(1)压电式喷墨原理:打印喷头内装有墨水,喷头上下两侧各有一块压电晶体,压电晶体受打印信号的控制,产生变形,挤压喷头中的墨水,喷出一滴墨水在纸上形成一个小点.压电晶体上所加电压的高低可以控制墨滴的大小,使墨滴直径变化3-4倍,因此,这种打印机可以改变图文信息的浓淡即灰度。

采用这种工作方式的喷墨打印机具有体积小,重量轻,噪声低,易于实现彩色打印。

Epson公司生产的打印机采用此项技术。

(2)热气泡式喷墨原理:该种打印机的喷头结构与压电式相似,不同的是,它在喷头的管壁上设置了加热电极。数据调制的电脉冲信号送到喷嘴的加热电极上,加热电极快速升温,使喷嘴内邻近的墨水汽化迅速形成气泡,由于气泡膨胀产生的压力使墨水形成一个个墨脱滴从喷嘴中喷出.脉冲过后,墨水蒸气凝聚,喷嘴内的墨水由于表面张力维持齐口的水平,喷头内产生的负压从墨水盒内吸入一滴新的墨水。

采用这种工作方式的喷墨打印机具有体积小、结构简单、成本低、经久耐用等特点,易于实现彩色化打印,且打印精度较高,彩色形象逼真。CANON、HP公司生产的打印机采用此项技术。

3)喷墨打印机的机械结构

喷墨打印机如同针式打印机一样可分为机械和电路两部分。CANON公司RJ系列喷墨打印机机械结构主要包括5部分:墨盒及喷头单元、清洗单元、字车单元、输纸单元及传感器单元。

(1)墨盒及喷头单元:BJ系列喷墨打印机及喷头有两种结构,一种是墨盒与喷头合一的一体化结构;一种是墨盒与喷头分离的分离式结构。它们都是气泡式喷墨头。一体化结构的墨盒内即是包括喷头也包括墨水,墨盒本身是易耗品,采用这种结构的墨盒,打印机结构简单、体积小,但是易耗品价格成本较高。分离式的结构由于墨盒与墨头分离,只有墨盒为易耗品,因此吸更换墨盒就可以解决墨水用尽的问题,有利于降低易耗品的成本。

(2)清洁单元:清洗单元是喷墨打印机的喷头维护装置,并完成喷嘴盖帽和清洗操作。喷嘴帽是一个橡皮盖,借助自动盖帽机构实现打印完成后的自动盖帽。清洗过程包括擦拭和抽吸墨水两种操作。

(3)字车单元:字车单元是打印机的重要部件,工作时,字车在齿轮带的作用下沿着导轴作横向间歇往返运动,齿轮带由步进电机驱动。由主控板送来的字车驱动脉冲驱动步进电机,实现图文的精确打印。通过字车上的调节杆,可以调节喷头与打印纸间的

间隙,以保证优质的打印效果。

(4)输纸单元:输纸单元是在打印过程中提供纸张输送的装置。在外界同步信号的作用下,它与小车的移动、喷嘴喷墨等操作同步,使打印纸沿纵向移动,以完成打印工作。输纸单元的组成大体包括拾纸辊、压纸辊、输送辊、排纸辊、纸释放杆、送纸马达、齿轮组、装纸托架及纸引导板等。通常有多种输纸方式,既可输送连续纸,又可以输送单页纸和信封等。

(5)传感器单元:喷墨打印机内部一般设置了三类传感器,第一类是光电传感器,如初始位置传感、纸路传感器、纸张传感器、纸尽传感器和墨盒传感器等。这些传感器可检测打印机各部分的运行状况,并将检测信号反馈回主控板。第二类为温度传感器,如打印头温度传感器和内部温度传感器。它们的作用是检测打印头及内部环境温度,以实现对它们的温度控制。第三类传感器是薄膜式压力传感器,如墨水传感器,它的作用是检测墨水通道内墨水的压力,以保证墨水缓存器中的墨水适量,并能确定墨盒中墨水的有无。

4)喷墨打印机的电器结构

喷墨打印机的电器部分包括逻辑控制电路和电源电路。逻辑控制电路包括主控电路(含CPU、RAM、ROM、复们电路等)、喷墨印字头控制与驱动电路、输纸电机控制与驱动电路、接口电路和传感器检测电路等。其主要功能是解释和处理来自接口的数据和打印命令,检测打印机的工作状态以及操纵打印机的机械结构。目前常用的电源电路有两种方式:一种是内置的直流稳压电源电路,一种是外置的直流稳压电源电路。电源电路将220V交流电转换成各种直流电,提供给打印机的各个部件。

2.喷墨打印机的日常维护

正确、合理地使用打印机是保证打印质量,延长打印机使用寿命的先决条件。此外,还需要对打印机各种组件和附件进行经常性的维护,这包括:喷墨头的维护、墨水管的维护、墨水及墨水盒的维护、打印纸处理以及打印机的维护等等。

1)喷墨头的维护

(1)不要将喷头从主机上拆下并单独放置,尤其是在高温低湿环境下。以避免墨水蒸发、干涸,导致喷嘴阻塞。

(2)不要将喷头放置在易产生静电的地方。不要用手指触摸喷头部位,防止静电损坏喷头部位的印刷电路板及喷嘴内的加热电极。

(3)对于墨盒与喷头分离的喷墨打印机,不要在带电的情况下将喷砂机头从打印机上拆下或安上。

(4)对于不同型号的喷墨打印机,应按使用手则的规定要求关闭打印机电源,否则喷墨打印机不能完成正常的喷嘴盖帽动作,以致墨水干涸阻塞喷头。当喷墨打印机正在打印期间,不要拔掉打印机电源插头,否则也会有类似的情况发生。

(5)不能用水清洗喷头,以免水中杂质阻塞喷嘴。

(6)不要撞击喷头。

(7)不能拆开喷头,以免出现打印不良现象。

(8)不要将喷头置于灰尘及杂物较多的场所,以防止喷嘴阻塞。

(9)不要用面纸、镜片纸、布、手指和工具碰撞擦拭喷嘴表面,以防止喷嘴面损伤或杂物等油质阻塞喷嘴。

(10)不要将汗、油、酒精等沾到喷嘴上,否则墨水的成份、粘度将发生变化,表面张力曲面失去作用,造成墨水凝固阻塞。

(11)不要向喷嘴部位吹气,以防唾液沾污、墨水飞溅以及墨水表面张力减小。

(12)不要向墨盒灌注其他不符合要求的黑水,防止因墨水的化学成份不同而腐蚀喷嘴内加热电极或因墨水沉淀粒大而阻塞喷嘴。

2)墨水管的维护

对于喷头与墨水盒为一体化结构,不存在墨水管的维护问题.墨水管的维护是针对喷头与墨水盒分离的喷墨打印机,处理墨水管时应注意:

(1)不要弯曲墨水管,以免造成管线破损。

(2)不要拉扯墨水管,以免造成墨水管结合部密封不良,以致墨水外漏。

(3)不要加热墨水管,以免墨水管变形及破损。

(4)不要在墨水管结合部位加油和药品,以免墨水凝固状,进而导致损坏。

(5)打印机放置处应防老鼠,不让其咬破供墨管道。

(6)在拆除橡皮连接部件时,要更换新品。因为管件结合不良时,会造成墨水供给系统各部的墨水无法正常流动,致使墨水喷出不良、橡皮连接部件脱落等现象。

3)墨水盒及墨水的维护

墨水盒及墨水的维护分成两种情况,即保存上的维护和使用上的维护,二者有所不同。

(1)保存上注意事项

a.墨水盒应置于阴凉场所,其开封前的保存温度为-100C到350C。若温度低于-100C,墨水盒内墨水可能会冻结,而如果温度高于350C,经过长时间以后,盒墨水成份可能会发生变化。

b.不能将墨水盒放在日光直射的地方。

c.对于喷头与墨水盒分离的喷墨打印机,不要将墨水盒置于灰尘多的地方,以免在打印机中安装墨水盒时,灰尘混入墨水中造成污染。

(2)使用时注意事项

a.墨水盒为一次性用品,不能使用注射器向墨水盒中注入墨水,这会使打印机

出现故障。

b.不要摔落墨水盒,以免墨水泄漏。

c.墨水具有导电性。因此应防止废弃的墨水溅到打印机的印刷电路板上,以免

出现短路现象。如果印刷电路板上已有墨水沾污,应用含酒精的纸巾等擦拭,

直至将IC芯片的下面也擦干净。

d.墨水本身的引火性低,也不能自燃.

e.墨水对人体无害,但含有酒精,因此不要吞咽,也不能溅到眼睛里。若粘到手

上,要尽快用水冲洗干净。

f.不要拆开墨水盒,以免造成打印机故障。

g.应使用厂家提供的墨水,以确保打印质量。

h.不要混用不同品牌的墨水,防止墨水间起化学反应,产生沉淀,阻塞喷头。

i.对于喷头与墨水盒分离的喷墨打印机,不要用手触摸墨水盒的墨水出口,以

免杂质混入污染墨水。

4)纸张的处理

(1)喷墨打印机对纸张非常挑剔,使用普通纸时,应选择易于吸收墨水,易于干燥,不易渗透,不易产生纸粉,纸面平坦,凹凸少的纸。

(2)作为打印纸的普通纸,有时其正、反两面性能不同,应选择好的一面打印。

(3)喷墨打印机为非击打印机,因为它不能使用复写纸。

(4)打印之前,若用手指用力压普通纸的表面,打印后手指压过的地方墨水无法附着,会留下指印。因此,应避免用力压打印纸的表面。

(5)由于打印机采用水性墨水,打印品的耐水性能并非很完美。如果打印品被水沾湿,打印面将被弄脏。

1.2.3激光打印机

激光打印机是目前印字质量最好的一种打印机,属于非击打式打印机,也称页式打印机。

它是

具有打印速快、印字质量高、无噪声等优点。

1.激光扫描系统工作原理

激光打印机是采用电子成像技术进打印的,当调制的激光束在硒鼓上沿轴向进行扫描时,按点阵组成的原理,构成静电潜像,在鼓面经过带电的墨粉时,未感光部分即吸附上墨粉,之后将墨粉转到纸上,纸上的墨粉经加热熔化形成永久性的字符与图形。

1)激光器

激光器是激光扫描系统的光源,具有方向性好、单色性强、相干性高及能量集中、便于调制和偏转的特点。

常用的激光器,有氦-氖气体激光器和半导体激光器。氦-氖气体激光器的波长为632.8μm,具有输出功率较高、体积大、可靠性高(寿命≥1万小时)及噪声小等优点,多用于早期的激光打印机中。半导体激光器型号较多,常见的是镓砷-镓铝砷(GaAs—GaAIAs)系列,其波长<800μm,可与感光硒鼓的波长灵敏度特性匹配。半导体激光器具有负温度功率特性,随着温度的升高,半导体激光器输入的功率降低,必须进行自动功率控制(APC)。其原理就是利用检测二极管两端电压随激光强度成比例,从而调整激光二极管两端的电压,以使激光输出功率保持恒定.半导体激光器体积小、成本低,可直接进行内部调制,是轻便型台式激光打印机的光源。

2)布雷格衍射原理

激光束欲完成图文信息的映像任务,必须用图文信息进行调制,恰如电视台将图像及声音信号调制到无线电波上去,方能在电视机中解调出图像与声音信号一样。

声光调制器的工作原理,是利用声光效应产生布雷格衍射。若在玻璃及晶体等超声媒体中产生超声波,便将引起周期性的折射率变化,而成为相位型衍射栅,光栅常等于超声波波长。当激光束射到超声媒质中时,激光束即产生衍射,衍射光的强度及方向会随超声波的频率及强度而变化,即为声光效应。

若超声波只有一种高频信号,则入射的激光束除产生未偏转的0级光外,还产生一条1级衍射光。根据波干涉的加强条件,则入射光的衍射光的方向应满足布雷格方程。当布雷格角θB很小时,布雷格方程可简化为:

θi=θd=θB

因此,衍射光和入射光这间的夹角α为:

α=θi+θd=2θB

其中:α为与超声波的频率成比的偏转角:

λ为光在介质中的波长;

f为超声波的频率。

另外,声光调器在改变光束的传播方向时,还使0级及1级光的强度随调制信号而变化。

若有若干个不同的高频正弦波被加到换能器上,则能产生若干条衍射光,称这种现象为多频衍射。

在激光打印机中,高频动电路的作用,就是产生多个高频正弦波信号,供声光调制使用。典型的高频信号源,可产生64-96MHz之间的9个高频信号,经声光器件产生9和条衍射光。这9条高频信号频率应稳定,波形失真小,在相加电路中相加到一起送往换能器时,需各个频率的信号相互影响小,不产生畸变,以便保证经衍射后的衍射光有较好的线性。

3)光扫描系统

欲使经调制后的激光束在感光硒鼓上产生文字与图像,尚应完成横向及两个方向运动。纵向运动是依靠硒鼓的旋转来完成,而光束的横向运动则由扫描器来。鉴于转镜式扫描器有扫描角度大、分辨率高、光能耗小及结构简单等优点,而被广泛用于激光打印机中。

多面转镜的结构和扫描原理MN为多面镜的一个面。当入射光束入射到MN上时,若入射角为Q入,则反射光束以反射角Q反反射回来,即Q入=Q反。当MN转过一个角度φ时,而入射光束方向不变,则反射光束转过2φ,即反射光束以镜面MN的两倍角速旋转。若反射点到感光鼓的距离足够远时,反射的激光束便能从鼓的一端扫描到另一端。

由于多面镜旋转时产生的非线性误差,转镜几何精度的误差及转镜驱动电动机转速不稳等,会引起扫描时纵向间距混乱与字符纵向不齐,因此需要设置同步信号传感器。一般在扫描器中装有一个同步信号传感器,此传感器是使用布雷格衍射产生的0级光不产生偏转,从而经多面转镜反射后照射位置固定的特点,将其作用为同步信号,用来控制高频信号发生器的起停,可保证扫描间距一致,消除上述误差。

4)光路系统

为使扫描器产生的扫描光束集成规定的大小,并在感光鼓上进行匀速直线运动,应采用较好的光路系统。

光路系统根据透镜处于扫描器的前后位置,分物镜前、后型两种形式。由于物镜后型在扫描较大图形时失真,很少采用。

物镜前型扫描线较直,但亦有失真,由于后来生产的激光打扫印机中,采用多个透镜组合在一起的广角聚焦镜,焦距为300nm,多面转镜的物距为37nm,失真度仅为0.0011%已能完全满足激光成像的要求。

2.激光打印机工作原理

激光打印机电子成像是围绕着感光硒鼓循环反复地进行,即充电曝光--显影--转印--定影--清洁--再充电的循环过程。

(1)充电原理:欲使感光鼓能按照图文信息吸附上碳粉。应先对硒鼓进行允电。充电极是一根与感光鼓轴线平行的钨丝,其上带有5-7kV的直流高压。当硒鼓表面与钨丝非常接近时,周围的空气被电离产生电晕放电,使感光鼓带上电荷,电压的正负由钨丝所带的电压决定,若光导材料为硒碲合金时,则充电正电。感光鼓旋转一周后使整个表面均被充电。

(2)曝光原理:当硒鼓表面经过钨丝电极时,其表面被充上正电,光导层与底基的界面感应出负电。当激光光束中有光部分照到硒鼓表面的某个区域时,称为曝光。经曝光后的地方电阻率明显地降低,表面的正电荷与界面的负电荷中和消失,由于硒碲合金颗粒之间具有良好的绝缘性能,未经曝光的表面正电荷仍保持不变,即形成一层静电潜像。

(3)显影原理:显影工作由显影器完成,其作用是将静电潜像变成可见图像。显影器中装有载体和墨粉,经摩擦后载体带正电荷,墨粉带负电荷,这样墨粉就会附着在载体周围。当感光鼓表面从载体旁经过时,墨粉因带负电荷而被吸附到硒鼓表面仍保持着正电荷的部

分,形成了可见的墨粉的图像。搅拌器的作用是使载体和墨粉摩擦的带电,防止墨粉结块。

(4)转印原理:把光导鼓上的碳粉图像转印到纸上的过程,称为转印。

当带负电的墨粉随着感光鼓转到打印纸附近时,在纸的后面放置的电极放正电,由于电压高达500~1000v,静电吸引力便使纸紧贴在感光鼓上,带负电荷的墨粉被吸附到纸的表面上。

(5)定影原理:把吸附在纸上的墨粉永久地固定在纸上的过程,称为定影。

吸附在纸上的墨粉是由具有热塑性的树脂及碳粉混炼而成的微小颗粒,当吸附有墨粉的纸张经过两个温度较高而间隙又不大的金属滚筒夹缝时,碳粉中的树脂熔化而与碳粉一起被紧紧地压附在纸上,从而形成永久的图像,同时亦完成了激光打印的过程。

墨粉的熔化温度约100℃,热辊的温度与纸张通过的速度有关,一般在150-180℃之间。

(6)清洁原理:在转印阶段,墨粉并不能全部转印到纸上,还有一些残留在鼓上。残留的墨粉如果不被清除,将影响感光鼓的灵敏度。为了把墨粉清除干净。选用消电电晕对感光鼓消电,清除鼓上的残余电荷,使墨粉基本变成中性。当剩余墨粉随感光鼓旋转至清洁器(刮刀)位置时,即可全部清除掉残余墨粉,回收到墨粉回收盒中。

3.激光扫描点阵的形成方法

激光打印机的图文信息,也是由点阵组成。印刷质量要求超高,组成一个字符的点阵也越多。

激光扫描点阵形成有四种方法。图形信息的点阵形成与字符的点阵形成基本相似,现以字符“HF”为例,说明其点阵的形成方法。

(1)单线扫描:将一行字符的每一字符的每一行的点阵信息,送至扫描器中进行扫描,长期共存称为单线扫描。

在该方式中,先扫描“H”的第1行的第1个点和第7个点阵“F”的第1行的7个点,之后再扫描第2行中“H”的2个点及“F”的1个点,直至第9行的所有点扫描完。当行宽为132列时,从第1个字符的第1行扫描到第132个字符的第1行,需经9次1到132列的扫描方能形成字符的整体。称这种单线扫描为大光栅扫描。

(2)多线顺序偏转扫描,多线顺序偏转扫描方法:

在该方法下,高频信号发生器依次产生9种不同的频率.依据布雷格衍射原理,它们在偏转调制器

中会产生9条偏转角不同的扫描线,先扫描出"H"字符的第1列的9~1号的9个点,接着偏转镜旋转一个微小角度,再次扫描出"H"的第2列的所有点,扫完"H"后再扫描"F"的从左至右的点阵信息。这种方法只需偏转镜转过一个微小的角度,它相当于单线扫描方法的1/132,即可形成1个字,故又称小光栅扫描。

(3)多线同时偏转扫描。多线同时偏转扫描,是指在高频驱动电路中同时产生9个不同的频率,经合成后送至偏转调制器中,便可从中同时输出9条偏转角度不同的扫描线,一次完成9个点的扫描:

第一次同时扫描出“H”的1至9个点,之后偏转镜转1个点的位置,再扫描出第2列。依次从左至右直到“F”的最后一列扫描完为止。

(4)多线同时偏转多次扫描。这种方法与多线同时偏转扫描属同一类,只是从1个字符的形成上有所区别。

字符是用三次扫描完成,即在扫描高点阵字符时,一个完整的字符是分成多次扫描完成的。

4.激光打印机日常维护

激光打印机在使用过程中,由于用户不重视日常维护,而使打印机出现故障的现象较为

常见,可见日常维护对减少打印机发生故障是多么重要,为避免和减少激光打印机发生的故障,现将激光打印机的日常维护简述如下:

(1)电极丝的维护:由于打印机内有残余的墨粉、灰尘及纸屑等杂物,充电、转印、分离和消电电极丝将被污染,使电压下降,而影响正常工作性能。维护时应小心地取出电极丝组件,先用毛刷刷掉其上附着的异物,之后再用脱脂棉将其轻轻地仔细擦拭干净。

(2)激光扫描系统的维护:当激光扫描系统中的激光器及各种工作镜被粉尘等污染后,将造成打印件底灰增加,图像不清。可用脱脂棉将它们擦拭干净,但应注意不要改变它们的原有位置或碰坏。

(3)定影加热辊的维护:定影加热辊长期使用后将粘上一层墨粉,使打印件出现黑痕。可用脱脂棉蘸无水酒精将其擦拭干净。切忌用刀片去刮,以防损坏定影加热辊。

(4)光电传感器的维护:光电传感器被污染,会导致打印机检测失灵。如手动送纸传感器被污染后,打印机控制系统检测不到有纸信号,手动送纸功能便失效。因此,应该用脱脂棉把相关的各传感器表面擦拭干净,使它们保持洁净,始终具备传感灵敏度。

(5)硒鼓的维护:激光打印机的硒鼓为有机硅光导体,存在着工作疲劳问题,可依照下述进行保养维护:

①小心地拆下硒鼓组件,用脱脂棉将表面擦拭干净,但不能用力,以防将硒鼓表层划坏。

②用脱脂棉蘸硒鼓专用清洁剂擦拭硒鼓表面。擦拭时应采取螺旋划圈式的方法,擦亮后

立即用脱脂棉把清洁剂擦干净。

③用装有滑石粉的纱布袋在鼓表面上轻轻地拍一层滑石粉,即可装复使用。

(6)传感器条板及传感器锁盘的维护。用软布略蘸清水,将长条板及传输器锁盘上积存的纸尘等异物擦拭干净,以确保传输无阻。

(7)输纸导向板的维护。输纸导向板位于墨粉盒的下方,其作用是使纸张通过墨粉盒传输到定影组件。进行清洁时,用软布略蘸清水将输纸导板的表面擦拭干净,以确保打印件清楚洁净。

在进行上述清洁工作之前,必须先关掉打印机的电源。清洁感光硒鼓时要避强光。1.2.4各类打印机的对比及发展趋势

1.各种类型打印机的对比

从用户角度来说,对打印机最关心的指标是:打印机价格、打印质量、分辨率、色彩、打印速度、耗材费用、噪声、维修费用等。各种类型打印机的对比情况如下表1-1所示:

2.发展趋势

针式打印机销售量急速下降,其市场份额会被喷墨机和激光机挤占,但是,它的特殊

功能决定它不会在市场上完全消失。今后通用针式打印机会越来越少,专用针式打印机将越来越多,如银行打印存折、税务及企业财务部门打印多层票据等等。

表1-1各种打印机性价比

分辨率低高较高

色彩表现差好好

打印速度慢较快快

耗材费用低高较高

噪声大低很低喷墨也有静音的实现彩色难易较难指打印彩图的配色多层拷贝能不能不能

维修费用低较低高

喷墨打印机在今后一两年内即会取代针式打印机的老大地位,并迅速进入家庭。它的增长速度是最快的。

激光打打印机也保持较快发展势头,并不断降低成本,但LED式和液晶式将会向其展开攻势,应为后者在提高速度上更有潜力。

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