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。