喷墨打印机的工作原理详细介绍

在办公活动中,喷墨打印机的{zd0}优点是可以高质量的彩色化输出。首先来看一下彩色形成原理。

一、彩色打印原理

视频会议设备供应商整理:理论上来说,自然界中的色彩几乎都可以由选定的红、蓝、绿3种颜色以适当的比例混合得到,这3种选定的颜色被称为三原色,各三原色相互独立,其中任一种基色是不能由另外两种基色混合而得到,但它们相互以不同的比例混合就可以得到不同的颜色,例如黄色加蓝色等于绿色,而红、蓝、绿怎样混合也得不到红、蓝、绿。

喷墨打印机中的彩色墨盒正是由几种纯净单一颜色组成,常见的3色墨盒打印机通常就是采用性质比较稳定的青色、红紫色、黄色来混合不同的颜色。而4色打印机,通常就加上一种黑色,用于纯黑色的打印。随着技术的发展,出现了6色墨盒,就是在原有的4色(CMYK)上再加上浅蓝绿色和浅红紫色(即CcMmYK和CMYKcm)。

将墨盒中的原色分别抽取不同的比例,再喷射到近似同一个点上,这个近似点便可以根据各原色不同的比例显示出不同的颜色,这就是彩喷的原始原理。如何将不同比例的墨水xx地喷射到同一个点上,这就有赖于打印机的整体结构,通常把喷墨打印机分为机械和电路两大部分。

二、机械部分

机械部分主要由喷头和墨盒、清洁机构、字车机构和走纸机构等组成。字车机构用于实现打印位置定位。走纸机构提供纸张输送功能,运动时它必须和运转机械很好地配合才能完成全页的打印。这些部件中以喷头和墨盒最为关键。

①喷头和墨盒

喷头和墨盒是打印机的关键部件,打印质量和速度在很大程度上取决于该部分的质量和性能。喷头和墨盒的结构分为两类,一类是喷头和墨盒做在一起,墨盒内既有墨水又有喷头,墨盒本身即为消耗品,当墨水用完后,需更换整个墨盒,所以耗材成本较高;另一类是喷头和墨盒分开,当墨水用完后仅需要更换墨盒,耗材成本相对较低。

②清洁机构

喷墨打印机中均设有清洁机构,它的作用就是清洁和保护喷嘴。清洗喷嘴的过程比较复杂,包括抽吸和擦拭两种操作。抽吸是借助防止喷嘴内的墨水干涸与泄漏的橡皮盖来实现的,具体是利用与喷头相连泵单元的抽吸作用,将喷嘴中一些多余墨水排到废弃墨水吸收器中,目的是用新的墨水替换含有气泡和杂质的残余墨水,以保证打印质量;擦拭是通过擦刷在喷嘴表面的移动,去除喷嘴表面的残存墨水和纸纤维,达到清洗喷嘴表面的目的。

③字车机构

喷墨打印机的字车机构与针式打印机相似,字车电机通过齿轮的传动作用,使字车引导丝杠转动,从而带动字车在丝杠的方向上移动,实现打印位置的变化。当字车归位时,引导丝杠又转动以推动清洁机构齿轮,同时完成清洗工作。

④走纸机构

走纸机构是实现打印中纵向送纸的机构,通过此部分的纵向送纸和字车的横向移动,实现整张纸打印。走纸机构的工作原理是:走纸电机通过传动齿轮驱动一系列胶辊的摩擦作用,将打印纸输送到喷嘴下,完成打印操作。

三、电路结构

喷墨打印机的电路结构主要由主控制电路、驱动电路、传感器检测电路、接口电路和电源构成。

1.主控制电路

主控制电路主要由微处理器单元、打印机控制器、只读存储器(ROM)、读写存储器(RAM)等组成。ROM中固化了打印机监控程序,RAM用来暂存主机送来的打印数据;打印机控制器和接口电路、传感器检测电路、操作面板电路、驱动电路连接,用以实现接口控制、指示灯控制、面板按键控制、喷头控制、走纸电机和字车电机的控制。

2.驱动电路

驱动电路主要包括喷头驱动电路、字车电动机驱动电路、走纸电动机驱动电路。这些驱动电路都是在控制电路的控制下工作的。喷头驱动电路把送来的串行打印数据转换成并行打印信号,传送给喷头内的热元件。喷头内热元件的一端连到喷头加热控制信号,作为加热电极的激励电压,另一端和打印信号相连,只有当加热控制信号和打印信号同时有效时,对应的喷头才能被加热。字车电机控制与驱动电路的功能是驱动字车电动机正转和反转,通过齿轮的传动使字车在引导丝杆上左右横向移动。走纸电机控制与驱动电路的功能是驱动走纸电机运转,经过齿轮的传递作用带动胶辊转动,执行走纸操作。

3.传感器检测电路

传感器检测电路主要用于检测打印机各部分的工作状态。喷墨打印机一般有以下几种传感器:纸宽传感器、纸尽传感器、字车初始位置传感器、墨盒传感器、打印头内部温度传感器、墨水传感器等。

4.接口电路

微型计算机和打印机是通过接口相连接的,打印接口一般为并行接口或USB接口,现在常用USB接口。

5.电源

电源电路一般输出3种直流电压,+5V用于供给逻辑电路,还有两种高压电源分别供给喷头加热和驱动电机。

四、喷墨技术

根据喷墨打印机喷墨方式的不同,可以分为压电晶体式喷學及热气泡式喷墨两种技术。EPSON(爱普生)使用的是压电喷墨式技术,HP(惠普)、CANON(佳能)和LEXMARK(利盟)公司采用的是热气泡式技术。

1.压电晶体式喷墨

EPSON采用独创的多层压电晶体式喷墨技术,这种方式在色彩稳定性上显示了优异的性能。它采用墨盒与喷头分离的结构,耗材相对比较低廉,是目前国内市场中占有率{zd0}的品牌。

喷头由多层压电、空间、墨水供给管、震动板、过滤器、喷头板和喷头组成。其中空间用于储存由墨盒而供给的墨水。

2.CANON、HP和LEXMARK喷墨打印机采用气泡式喷墨技术

气泡式技术的工作原理是通过喷墨打印头上的加热器,在3us内急速加热到300℃,使喷头底部的液态油墨汽化并形成气泡,着蒸汽膜将墨水和加热元件隔离,以避免将喷头内墨水全部加热。加热信号消失后,加热陶瓷表面开始降温,但残留余热仍促使气泡在8内迅速膨胀到{zd0},由此产生的压力压迫一定量的墨滴克服表面张力快速挤压出喷头。随着温度继续下降,气泡开始呈收缩状态。喷头前端的墨滴因挤压而喷出,后端因墨水的收缩使墨滴开始分离,气泡消失后墨滴与喷头内的墨水就xx分开,从而完成一个喷墨过程。

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