针式、激光、喷墨打印机的工作原理

针式、激光、喷墨打印机的工作原理
针式、激光、喷墨打印机的工作原理

针式、激光、喷墨打印机的工作原理
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!
激光机
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.