打印机简介

　　击打式和非击打式两大系列，在这两大系列中按照印字的方式又可分为串行式、行式和页式三类。

1、串行式

　　在一行中顺序打印每一个字符为行式打印。

2、行式

　　一次就打印一行中需打印的字符为行式打印。

3、页式

　　一次就打钱一页中需打印的字符为页式打印。

　　目前国内正在大量使用的打印机的大致分类情况：①针式打印机；②喷墨打印机；③激光打印机；④热蜡式；⑤热升华式打印机。

针式打印机

1、针式打印要综述

　　是一种以点阵式排列的钢针敲击色带，从而使色带另一侧的纸张印上油墨的技术。

　　特点：打印质量不好，容易损坏，维修成本很高。

　　应用：很大的场合（银行等）

　　目前常用的几种针式打印机介绍如下：

　　①字符型打印机MX80、M1724及TH3070

　　 以打印英文、数字、符号为主要功能，24*24点阵，每秒可打印150个字符以上，在汉字打印方式时每秒可打印90个字符左右。

　　②带汉字库的打印机AR3240、LQ系列

　　带有多种字体的汉字库，如宋体、楷体、黑体等，24*24点阵来讲，每秒可达100个字以上。

　　③CR3240、1570

　　阵式彩色打印机，一条三基色加黑色色带。黄色、洋红色、青色，合成后至少能显示7种颜色。颜色控制码供使用者灵活调色。

　　④专用打印机

　　是指适用于各种具体领域使用的打印机，商业系统票据打印。

2、针式打印机的主要性能指标

（1）主要性能指标

　　1）打印头针数及寿命：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：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，单位为字符/秒（c/s）。

　　　打印速度分为：名义打印速度和平均打印速度，

　　　平均打印速度：是评价打印机性能的一项很有意义的指标。

　　3）打印宽度：是指打印一满行的字符数，即字符/行（c/l），常见的有132列和80列。

　　4）送纸方式：打印辊摩擦和齿孔牵引两种方式。

　　5）走纸速度：影响打印平均速度，单位用英寸/秒表示。

　　6）字符集：指可供用户使用的字符种类。

　　7）色带及寿命：有黑色和彩色之分寿命。

　　8）平均无故障时间：一般都高于4000h。

　　9）接口标准：有Centronics 8 位并行标准接口和RS－232串行接口等。

　　10）噪声：低于65dB。

（2）技术术语

　　1）字符种类：指打印机所能打印的字符种类，常见的有英文字符集ASCII、中文字符集GB2312－1980和GB5007-1980等。

　　2）字密度：指在打印纸上lin(25.44mm)内所能打印出的字符数，单位为字符/英寸（c/in）

　　3)打印位数：指在一行内所能打印的最多字符数。

　　4）行密度：指在打印纸上纵向单位长度1in内所能容纳的行数。

　　5）点密度：指横向单位长度1in能所能容纳的点数，单位为dpi。

　　6）回车时间：指打印头打印一行到终端（即可端）后，再回到左端原始打印位置所需的时间。

　　7）换行时间：指从当前打印行换到下一行所需的时间。

　　8）成行度：指同一根针打印一行时，偏离基准位置的最大距离。

　　9）成列度：指打印任意一点列偏离基准位置的最大距离。

3、针式打印机的工作原理和基本结构

（1）针式打印机的工作原理

　　由微型计算机、精密机械和电器构成

基本工作原理：

　　1）打印机和主计算机处于联机状态后，打印机接受主计算机发送来的打印控制命令、字符打印命令和图形打印命令。

　　2）经过打印机内部CPU处理后，从字库中寻找与该字符或图形相对应的字符自行编码首列地址（正向打印）或末列地址（反向打印），按顺序一列一列地找出该字符或图形的编码。

　　3）经打印头驱动电路，激励打印头出针打印。打印头由纵向排成单列（如9针）或交叉排成双列（如24针）的打印针及相应的电磁线圈构成。当电磁线圈通电被激励后，相应的打印针冲击打印色带，就在打印纸上打印出所需的字符、汉字或图形。

字符或图形打印的基本步骤是：

　　1）启动安装打印头的字车。

　　2）检查打印头是否进入打印区。

　　3）执行打印初始化。

　　4）按照字符或图形编码，打印头打印一列。

　　5）产生列间距。

　　6）产生字间距。

　　7）一行打印完毕后，启动走纸电动机，带动打印辊和打印纸走纸一行。

　　8）换行、回车，为打印下一列做好准备。

　　按照上述八个步骤编编码制监控程序，由程序控制打印机完成打印过程。

（2）针式打印机的基本结构

　　常用的针式打印机结构可分为：电路和机械两部分。

1）电路结构

　　组成：控制电路、驱动电路、接口电路、检测电路、DIP开关电路、操作面板电路和打印头、字车电机、走纸电机电路以及电源电路组成。

　　任务：完成连接主机与打印机通信，即接收主机送到打印机的打印信息和控制命令，并把打印机的回答信号及状态信号送回主机的功能；完成打印机的机械动作控制功能，包括打印头、字车、打印针、走纸的控制与驱动；完成打印机自检功能控制及处理面板控制信号（包括联机、自检选择及信号指示）等功能。

2）机械结构

　　组成：打印机构、走纸机构、色带机构和字车机构

　　任务：共同完成将控制信号转换为机械动作，使打印机完成机械运动的功能。

4、针式打印机的机械结构

（1）打印机构

　　由打印头、色带和印字胶辊组成。

　　打印头是针式打印机的关键，采用电磁铁作为动力源，头内有24根针。它们排成两列，每列12根针，每根打印针在+25V驱动电压的作用下被各自的驱动线圈驱动。

基本打印操作如下：

　　1）控制电路发出驱动信号，经打印头驱动电路放大大，使打印针驱动线圈通电，把铁心磁化，产生一个磁化力。

　　2）由于这个磁化力，铁心吸引激励盘，从而撞击打印针，使打印针冲向印字胶辊。

　　3）打印针撞击色带和以印字胶辊为衬的纸，在纸上打印出一个点。

　　4）线圈在不再能电时，铁心中的磁化力消失，从而使激励盘在恢复弹簧的作用下恢复到初始位置。

（2）字车机构

　　由字车电动机、字车、齿传动带、主动轮、从动轮、二根字车导轴和起始位置检测器组成。

　　1）打印头固定在字车上，由二根字车导轴支持。

　　2）字车固定在齿传动带一边

　　3）主动轮和字车电动机同轴。

　　4）当字车电动机被驱动时，主动轮转动，带动齿传动带使字车移动。此操作由控制电路控制一个四相步进电动机来完成。

　　5）相位驱动信号由控制电路产生，并在电动机驱动电路中转换成电动机驱动电压，靠驱动电动机A到D相来旋转字车电动机，依靠打印机构和字车机构的合作操作完成矩阵打印。

　　6）当打印机初始化时，打印起位置由起始位置检测器来测定。

（3）色带机构

　　由色带移动机构和色带盒组成。

　　色带：当打印针撞击色带时，通过色带的复写作用，在纸上印出字符和图形。

　　同步地带动色带驱动轴旋转，从而带动色带盒中色带做周而复始地循环，不断改变色带撞击位置，以保证色带均匀使用，从而延长色带使用寿命。

（4）走纸机构

　　打印机构和字车机构完成一次打印后，走纸机构送纸，定纸机构以走纸电动机为动力。

检测机构：

　　1/纸尽检测器，用来测定有无纸

　　2/摩擦/牵引检测器，用来测定走纸方式（牵引或摩擦走纸）。

　　1/牵引走纸是由走纸电动机来完成走纸的，纸释放杆置于前面。

　　2/摩擦走纸是将纸张由上面装入，纸释放杆置于后面，依靠走纸辊使纸贴着印字胶辊，由靡擦力使纸移动。

　喷黑打印机

1、喷黑打印机的分类

　　按墨水滴形成的方法：滴落式、高频振荡断裂式、喷雾式和电脉冲加热式。

　　按墨水滴的偏转控制：电场偏转式、磁场偏转式、机械偏转式

　　按控制墨水的方式：电荷控制式（又称充电控制式）、电场控制方式（又称静电发射式）、压电喷墨式（又称脉冲控制式）、气泡式喷墨式

2.喷墨打印机的工作原理

（1）电荷控制方式喷墨打印机

　　组成：喷墨头、充电电极、偏转电极、墨水供应与过滤系统（包括墨水泵、墨水槽、过滤器、收集槽、回收器管道等）、相应的控制电路、电源组成。

工作时，导电的墨水在墨水泵的高压作用下进入喷嘴，通过喷嘴形成一束极细的高速射流：

　　1）射流通过高频振荡发生器，断裂成连续均匀的墨水滴流。

　　2）在充电电极上施加一个静电场给墨水滴充电，所充电荷多少与墨滴喷在纸上的位置高低成正比。在充电电极上所加的电压越高，充电电荷就越多。

　　3）带不同电荷的墨滴，通过加有恒定高电压偏转电极形成的电场后，垂直偏转到所需的位置，电荷一直保持到墨滴落到记录纸上为止。

　　4）若在垂直线段上某处不需喷点，则相应的墨滴不充电。这些墨滴在偏转电场中不发生偏转而按原方向射入回收器中。

（2）电场控制式喷墨打印机

　　　电场控制式打印机是在静电场中用滴落法来形成墨滴的。

　　　墨水射流上的静压力使墨水在喷嘴孔口处形成一个凸出的新月形面。墨水不会流出，墨水的表面张力和静压力处于平衡状态。如果在凸出的新月形面和位于喷嘴前面的加速电极　上一个高电压（一般为2000V），就会形成一个轴向电场力作用于新月形面上，使其发生变形，形成一滴墨水。墨水滴在电场方向加速，其速度正比于加速电压，反比于墨滴直径。墨水形成，喷嘴随即又从墨水容器中得到补充。这样就形成一串墨水滴链。被充电的墨滴形成后，在不同的偏转电场电压作用下，在X和Y方向进行偏转，落在记录纸上相应位置而形成字符。

（3）压电喷墨式打印机

　　喷头板头条内装有墨水，在喷头的上、下两侧各有一块压电晶体。在村电晶体上施加脉冲（打印信号），使其变形后产生一个瞬间压力，从而挤压墨水盒喷出一滴墨水，在纸上形成一个小点。加在压电晶体上的电压不小于100V。电压的高低影响墨滴的大小。改变脉冲幅度可使墨滴直径变化3-4倍。因此这种打印机可以改变图文信息的浓淡即灰度。

（4）气泡式喷墨打印机

　　喷头的管壁上设置了加热电极。由打印控制芯片送到喷嘴的加热电极上的电脉冲信号使加热元件快速升温，促使喷嘴内邻近的墨水汽化，迅速形成气泡。由气泡膨胀产生的压力使墨水形成一个个墨滴从喷嘴中喷出。脉冲过后，墨水蒸汽凝聚。喷嘴内的墨水由于表面张力作用维持齐口的平面，因而内部会产生负压，从墨水盒内吸入一滴新的墨水。

3、喷墨打印机的机械结构

　　喷墨打印机的机械结构：喷头和墨盒、清洁单元、小车单元、送纸单元和传感器单元。

（1）喷头和墨盒

1）喷头和墨盒一体化

　　包括喷头也包括墨水，墨盒本身为消耗品。

2）喷头和墨盒分离

　　更换墨盒即可解决墨水用尽或打印质量不好的问题。

　　喷嘴由30个增加到64个或更多，墨盒中加入适当的墨水，可重新多次使用。

（2）清洁单元

　　对喷头的维护，包括盖帽和清洁等。

（3）小车单元

　　沿着打印机的引导丝杆往复移动。不同的喷墨打印机小车单元的结构稍有不同，它用来固定墨盒和打印喷头，并能实现喷头与逻辑板之间的电信号连接。

（4）送纸单元

　　与小车的移动、喷嘴喷墨等动作同步，以完成打印过程。送纸单元的组成结构包括携带纸辊、压纸辊、输送辊、排纸辊、纸释放杆、送纸电动机、装纸托架以及纸引导板等等。

（5）传感器单元

　　检测打印机内部各部件的工作状态，并控制打印机机械部分的自动工作。

1）光电传感器

　　拾纸传感器、纸张传感器、纸尽传感器、初始位置传感器、墨盒传感器等。

2）温度传感器

　　打印头温度传感器和内部温度传感器。

3）薄膜式压力传感器如墨水传感器。

（6）供电单元

　　逻辑部分和电源部分。

　　逻辑部分: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。

　　电源部分:将交流电转成各种直流电，提供给打印机的各个部件。

激光打印机

　　高速度、高精度、低噪声的非击打式打印机，是激光扫描技术与电子照相技术相结合的产物。

1、激光打印机

最先进，打印速度快、印字质量高、无噪声

（1）最高耗电量为900W，自动关闭电源功能

（2）三种接口技术是标准的：RS－232、Centronics和IEEE488。

（3）打印速度

　　它以每分钟的打印页数计算（ppm）。激光打印机速度从4ppm到几十ppm不等，必须在一定的厚度和粗糙度范围内，才能保证打印过程正确进行。

（4）打印特性

　　字体、软件仿真和字符集是常见的三个特性。

　　字体：是一种类型风格的文本与其他类型风格相区别的视觉特性。

　　软件仿真：规定字体组成和尺寸、如何辨认和回答控制码以及控制面板输入等，该软件语言也告诉打印机如何操作、通信以及对故障做出反应。

　　一个标准的字符集包括96个ASCII码字符。96个字符包括26个上位字母、26个下位字母、10个数字、标点、符号和一些控制码。

（5）可靠性与寿命

　　预计的激光打印机及其零件的寿命，以页数或时间计算。

（6）环境条件

　　任何大的震动都可能破坏引导激光束的光学系统，粗暴地操作也会造成激光束的光学系统的损坏和偏差。

2、激光打印机的主要组成

（1）交流电源

　　电子模块，它为熔结组件加热器和删除灯提供电力。

（2）直流电源

　　用于驱动打印机电子和机电组件。

（3）高压电源

　　依靠高压来产生和分散大量的静电，用来在电子照相打印机中移墨粉。

（4）电子照相

　　“图像生成系统（IFS）”一个IFS由8个明确分离的部分构成：感光鼓、清洁片、删除灯、主电晕、书写机构、墨粉、传输电晕、熔结辊。8个组件：清洗、充电、书写、显影、传输、熔结。

1）清洁

　感光鼓必须用物理的方法清洗干净并释放电荷。可能从上一幅图像上遗留下来的任何残留墨粉刮去。

　控制芯片控制删除灯释放掉感光鼓上的所有正负电荷，电荷通过铝制筒体传到地线上。删除电荷后，感光鼓表面是完全中性的，不带有任何电荷。

2）充电

　感光鼓重新充电，新的图像才能写到感光鼓上。

　表面充电通过在一个实心导线上施加一个极高的负电压（通常高于6000V）来实现，主电晕。电晕使导线周围的任何空气分子电离，产生负电荷并迁移到感光鼓的表面。

　一个初级栅格被加到导线和电源之间，通过在栅格上施加一个负电压（通常-600至-1000V），对感光鼓的充电电压和电流可以仔细地进行调节。

3）书写

　点被放电到一个非常低的电压（大约-100V），而未暴露在光线下的部分保持它们的充电电压（-600至-1000V）。产生光线并把光线引导到感光鼓表面上去的机构称为书写机构。

　图像是由一系列的点组成的，单位面积上的点的数目越多，图像的分辨率越高（并且图像的质量越好。

4）显影

　　墨粉：是附着到铁颗粒上的塑料树脂制品和有机化物形成的极细的粉末。

　　圆柱辊上带电的墨粉在曝光的感光鼓附近旋转。感光鼓上的任何未曝光的点将带有很强的负电荷，这个负电荷排斥墨粉辊上的墨粉，将其送回墨粉槽中。感光鼓上任何曝光的点比墨粉粒子带的负电荷少得多，这个电势差把墨粉从墨粉辊上吸引到感光鼓表面相应的点上。墨粉“填充”了隐藏的图像，形成一幅可见的图像（即显影的图像）。

5）传输

6）熔结

（5）主电动机

（6）扫描器电动机组件

（7）纸张控制组件

（8）主逻辑组件

（9）控制板组件

3.激光打印机的工作原理

　　激光源采用半导体激光器，它可以把微型计算机输出的二进制信息进行高频调制，再经数据控制系统转成字符信息的点阵。载有字符信息的激光束，经光学系统聚焦，并且通过由多面反射镜组成的行扫描组件反射出去，再经聚光透镜校正扫描引起的失真，最后沿着成像鼓的轴线匀速描在感光鼓上，从而形经显影、成负、转印被定影在纸上输出。

　多功能一体机

　多功能一体机的主要参数

　　多功能一体机，是指集多种功能于一体的设备，通常包括扫描仪、打印、传真、复印等多功能。

　　具有：方便性；集成性；私密性；节省了办公空间。