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1、 联想打印机 维修指导手册 达州天创数码有限公司 2005.5 第一章 打印机 /传真机 /扫描仪的分类及原理 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 2 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy打印机分类 打印机是计算机的最主要输出设备之一，近年来，打印机技术取得了较大的进展，目前，在打印机市场形成了以针式打印机、喷墨打印机、激光打印机为主流产品，以热蜡打印机、固体喷蜡打印机、热升华打印机、热敏打印机、微干处理打印机为辅的局面。这些打印机各自发挥其优点，满足各界用户不同的需求。 打印机的分类方法很多，按原理可分为击打式打印机和非击打式打印机；按色彩可分为黑白打印机和彩色打

2、印机；按功能可分为单功能打印机和多功能一体机；目前，普遍使用的分类方法有两种：一种是按原理分类，一种是按用途分类。 按原理分类 按照打印机的工作原理，将打印机分为击打式和非击打式两大类， 按用途分类 随着当今社会信息技术的飞速发展，各种打印机的应用领域已向纵深发展，从打印机的档次、适用对象、具体用途等已经形成了通用、商用、专用、家用、便携、网络等应用于不同领域的产品。 null 办公和事务通用打印机 在这一应用领域，针式打印机一直占领主导地位。由于针式打印机具有中等分辨率和打印速度、耗材便宜，同时还具有高速跳行、多份拷贝打印、宽幅面打印、维修方便等特点，目前仍然是办公和事务处理中打印报表、发票

3、等的优选机种。 非击打式打印机击打式 串行式 针 式 字模式 行 式 排列式 字模式 串行式热敏式 电灼式 热转印式：热熔型、染料升华型 喷墨式 行 式 热敏式 静电式 喷墨式 页 式 磁式 其他方式 离子式 光式：激光式、 LED 式、 LCS 式 热转印式：热熔型、染料升华型 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 3 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boynull 商用打印机 商用打印机是指商业印刷用的打印机，由于这一领域要求印刷的质量比较高，有时还要处理图文并茂的文档，因此，一般选用高分辨率的激光打印机。 null 专用打印机 专用打印机一般是指各种微型打印机、存

4、折打印机、平推式票据打印机、条形码打印机、热敏打印机等用于专用系统的打印机。 null 家用打印机 家用打印机是指与家用电脑配套进入家庭的打 印机，根据家庭使用打印机的特点，目前低档的彩色喷墨打印机逐渐成为主流产品。 null 便携式打印机 便携式打印机一般用于与笔记本电脑配套，具有体积小、重量轻、可用电池驱动、便于携带等特点。 null 网络打印机 网络打印机用于网络系统，要为多数人提供打印服务，因此要求这种打印机具有打印速度快、能自动切换仿真模式和网络协议、便于网络管理员进行管理等特。 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 4 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy

5、打印机原理 不同类型的打印机不仅它们的物理结构、应用领域不相同，而且打印原理也有本质的区别，至于打印技术就更是完全不同了。下面就当今打印机领域应用最为广泛的针式打印机、喷墨打印机、激光打印机和热转换打印机等的工作原理作一描述。 在描述打印机工作原理以前，首先介绍一下打印机是如何打印汉字的。打印机通常有两种打印方式，即文本方式和图形方式。西文均采用文本方式打印，而汉字可采用文本和图形两种打印方式处理；对于打印机来说分为带汉字库的和不带汉字库的两种，对于自带汉字库的打印机可以用文本方式接收计算机传送的汉字内码后直接打印， 这种打印机通常称为汉字打印机； 而不带汉字库的打印机通常由汉字操作系统提供字

6、库， 但打印速度较慢，效率低。 针式打印机 针式打印机的特点是：结构简单、技术成熟、性能价格比好、消耗费用低。针式打印机虽然噪声较高、分辨率较低、打印针易损坏，但近年来由于技术的发展，较大地提高了针式打印机的打印速度、 降低了打印噪声、 改善了打印品质， 并使针式打印机向着专用化、专业化方向发展，使其在银行存折打印、财务发票打印、记录科学数据连续打印、条形码打印、快速跳行打印和多份拷贝制作等应用领域具有其他类型打印机不可取代的功能。 目前，市场上主要有9针和24针两种针式打印机。9针的不配汉字库，其基本功能是打印字母和数字符号，若要用它打印1616点阵组成的简易汉字，只能在图形方式下打印，打印

7、时必须分两次进行，即第一次打印一行汉字的上半部分8个点，第二次打印该行汉字的下半部分8个点，上下两部分拼成一行完整的汉字。显然，打印汉字的速度很低；若要用它打印2424点阵组成的汉字，则一行完整的汉字至少需要3次打印才能完成，打印速度更慢。 按照有关标准，对“汉字针式打印机”的定义是：打印头横向打印一次就能打出一种或几种符合国际汉字字形点阵要求的打印机。目前，市场上流行的24针打印机就能一次打出2424点阵组成的汉字。 西文针式打印机本身不带汉字库，汉字库设置在计算机系统硬盘上。当进行汉字信息处理时，在汉字操作系统（CCDOS）支持下，根据汉字输入代码调用硬盘汉字库中的点阵码，主机将读出的点阵

8、码以点像形式送给打印机。对于一个2424点阵组成的汉字来说，主机要送对应的72个字节点阵码给打印机。显然，不仅主机忙于汉字转换，而且主机与打印机之间连续不断地传输点阵码， 大大降低系统工作效率。 对于自配汉字库的打印机来说，当计算机进行汉字信息处理时，主机只要将需要打印的汉字国标码（两个字节）直接送往打印机，而汉字国标码变成对应的点阵码则由打印机内部完成，两者相比，主机处理一个汉字， 由过去输出72个字节点阵码缩短为输出两个字节国标码， 使系统工作效率大为提高。打印机内部硬件和软件还能完成汉字纵向打印、横向放大、纵向放大、斜体字打印、空心字打印、 反白打印、 加黑字打印等功能。 从而使汉字打印

9、机功能和打印速度得到充分发挥。 1针式打印机的基本工作原理 针式打印机是利用机械和电路驱动原理，使打印针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。打印机在联机状态下，通过接口接收联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 5 页，共 71 页 制作人：A Dumb BoyPC机发送的打印控制命令、字符打印或图形打印命令，再通过打印机的CPU处理后，从字库中寻找与该字符或图形相对应的图象编码首列地址（正向打印时）或末列地址（反向打印时），如此一列一列地找出编码并送往打印头驱动电路，激励打印头出针式打印机印。 针式打印机的基本打印步骤是：启动字车检查打印

10、头是否进入打印区域执行打印初始化按照字符或图形编码驱动打印头打印一列产生 列间距产生字间距一行打印完毕，启动输纸电机驱动打印辊和打印纸输纸一行换行（若是单向打印则回车），为下一行打印做准备。针式打印机就是这样由监控程序控制打印电机完成打印作业的。 从结构和原理上看，针式打印机由“打印机械装置”和“控制驱动电路”两大部分组成，在打印过程中共有三种机械运动：打印头横向运动、打印纸纵向运动和打印针的击针运动。这些运动都由软件控制驱动系统通过一些精密机械来执行。 针式打印机的机械装置包括： (1)打印头驱动机构（字车机构） 该机构利用步进电机及齿轮减速装置，由同步齿形带来带动字车横向运动； (2)打印

11、头 打印头即印字机构，它是成字部件，由若干根打印针和相应数量的电磁铁组成，其中电磁铁可驱动打印针完成击打动作； (3)色带驱动机构 在针式打印机中普遍采用单向循环色带机构，打印头左右运动时，色带驱动机构驱动色带向左运动，既可改变色带受击部位，保证色带均匀磨损，延长色带使用寿命，又能保证打印字符颜色深浅一致。色带常用涂有黑色或蓝色油墨的带状尼龙或薄膜制成。 (4)输纸机构 输纸机构是驱动打印纸沿纵向移动以实现换行的机构。 针式打印机的输纸机构一般分为摩擦输纸和齿轮输纸方式， 前者适用于无输纸孔的打印纸；后者适用于有输纸孔的打印纸。当打印头完成一行打印后（不管字符多少） ，走纸机构将马上完成一行或

12、多行走纸； (5)打印状态传感机构 不同的针式打印机其状态传感机构是不同的，一般有纸尽传感机构、原始位置传感机构和计时传感机构。 针式打印机的机架主要由左右墙板、 电气组装框架和底座构成。 外壳是整体塑压成型，采用全封闭形式，起防尘和降低噪音的作用。 现代针式打印机在控制驱动电路中还广泛采用了微处理器、 ROM和RAM存储器。 其中ROM主要用来存储针式打印机的管理程序、字符库 和汉字库，不加汉字库时容量一般在 10KB以上，加上汉字库后容量更大。而RAM则主要作为打印机接收主机信息数据缓冲区，一部分在针式打印机加电初始化后存储来自ROM的字符集，另一部分在程序执行中供动态参数交换使用。不同的

13、针式打印机其RAM是不同的，汉字针式打印机的RAM一般在几十KB，而非汉字钉打的RAM一般只有1KB左右。 显然， 现代针式打印机不仅可以自身完成控制打印任务，还可独立打印汉字。 2 针式打印机的主要分类 各类针式打印机从表面上看没有什么区别，但随着专用化和专业化的需要，出现了不同类型的针式打印机，其中主要有“通用针式打印机”、“存折针式打印机”、“行式针式打印机”和“高速针式打印机”等几种，下面着重介绍这几种打印机的特点、性能和技术。 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 6 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy通用针式打印机 我国的“通用针式打印机”是早期使用十分

14、广泛的汉字打印设备，打印头针数普遍为24针，有宽行和窄行两种，打印头在金属杆上来回滑动完成横向行式打印。打印宽度最大为33cm，打印速度一般在50个汉字/秒（标准），分辨率一般在180dpi，采用色带印字，可用摩擦和拖拉两种方式走纸，既可打印单页纸张，也可以打印穿孔折叠连续纸，色带和打印介质等耗材价格低廉。由于是电磁击打，打印头长时间连续打印时发热严重，但因打印速度不快，影响不大；又由于通用针式打印机普遍是宽幅打印机，与DOS系统兼容，因而特别适用于报表处理较多的普通办公室和财务机构。 通用针式打印机使用方便，若色带和纸张质量较差或安装不妥，极易断针。当打印字符太淡时，意味着色带的着色能力下降

15、，容易出现挂针和阻纸，此时必须更换色带。另外，通用针式打印机的色带不统一，互相不能代用。通用针式打印机有一个调节纸张厚度的手动调节杆，当打印纸的厚度发生变化时，一定要调节厚度调节杆，以调节打印深度并保护打印针。 存折针式打印机 随着各行业电子化的发展，专门用于银行、邮电、保险等服务部门的柜台业务使用的存折针式打印机得到了迅速推广与应用，所谓存折针式打印机也叫票据针式打印机，与其它通用针式打印机相比，存折针式打印机有以下特点： null 平推式走纸：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； null 自适应纸厚：存折针式打印机的打

16、印对象是存折等票据，而不同存折票据的厚度是不同的，所以存折针式打印机要求能根据厚度不同的打印介质自动调整打印间隙和击打力度，实现任何厚度的清晰打印效果； null 自动纠偏技术：能够自动调正打印介质，大大提高了打印准确度，使操作员的操作异常简便； null 纸张定位技术：为使打印格式整齐一致，在纸车托架上安装光电传感器来自动检测纸张的左右边界。在进纸机构处设置多个光电传感器来检测纸张的页顶位置，保证纸张相对于打印底板绝对平整。再通过打印机控制软件中的打印定位指令，实现打印位置的完全准确； null 磁条读写功能：提供可选的内置式磁条读写器，可读写存折上用户姓名、卡号、金额等信息，并支持ANSI

17、、ISO、NCR、IBM、HITACHI等多种磁条格式； null 打印状态识别：具有与主机或终端双向通讯功能，能够将打印机当前的状态、出现的错误及时准确地反映出来，并进行相应的处理。另外，大多数存折针式打印机还专门设计了开盖时自动停止打印功能，可以防止人为干扰造成打印错误，同时保护人身安全； null 其它功能：有些高档存折针式打印机还提供一些可选功能，如两个操作员共享打印机、自动识别条码页码、打印磁性等密码文字、提供保密和解密、银行专用符号打印以及采用Fresh-Rom存储技术实现自动下载升级软件等。 评价存折针式打印机的技术指标主要是设备是否具有良好的高级纸张处理能力、 介质适应范围、操

18、作的便捷性、业务处理速度、命令仿真能力、维护的简便性和耗材耐用性，还有机器功能的可扩充性等。尤其是高档存折打印机应具有纸张全自动纠偏、自动对边、自适应厚度打印等功能，既可保证打印效果的高度精确，又要使操作极其简便。 行式针式打印机 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 7 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy行式针式打印机是一种高档针式打印机，可以满足银行、证券、电信、税务等行业高速批量打印业务的要求。行式针式打印机有比较强的专业打印倾向，有专门的西文字符打印机，也有专门的汉字字符打印机。与一般通用针式打印机相比，行式针式打印机的内部数据处理能力极强，由于打印头和走纸

19、等控制复杂，一般采用主、从双CPU处理方式，既可极大地提高打印速度，又可全面地控制打印流程。 行式针式打印机的打印头结构复杂， 为了保证行式针式打印机在持续高速打印时不出现因过热而断针，打印头内部的散热冷却机构十分良好。行式针式打印机的打印针多，出针频率高，因而在降低噪声方面打印头也采用了许多有效措施和先进技术。 行式针式打印机的关键技术在打印头上，出针频率高达2000Hz，是通用针式打印机的2倍以上。打印针数量普遍为72针、91针、144针，最多的有288针，是24针普通针式打印机的十几倍。行式针式打印机的打印头采用模块结构（如144针的打印头为12个模块，每个模块有12针），每个模块只需负

20、责水平打印一小段打印距离（一般在1英寸左右），大大小于普通针式打印机的打印机距离（一般在十几英寸）。 打印针模块的针排列方式对行式针式打印机的打印速度和性能有重大影响， 一般情况下，行式针式打印机分为直排针方式、斜排针方式和并行纵向排列方式几种。 直排列方式指打印针模块中各针水平横向排开， 针模块左右水平移动进行打印时只能完成一行横向点的打印距离，打印高度为1/180英寸或1/144英寸，采用该排列方式的行式针式打印机的西文速度可达到1000行/分钟，但汉字速度只有200多行/分钟。因此，直排列方式行式针式打印机非常适合于西文字符的打印输出。 斜排列方式是指打印针模块中各针斜向排开，针模块左右

21、水平移动进行打印时，模块有几针就可打印几行横向点，如KD6000C行式打印机的模块有12针斜向排列，这种打印机在打印汉字时的速度可以达到1000汉字/分钟，比较适应汉字输出。 并行纵向排列方式是指打印针模块中各针按两 列并行纵向排开，每个模块一般有24针，通过增加多个打印头来提高速度，这是一种早期的行式打印技术，现已基本淘汰。 行式针式打印机是高档打印机，其打印针寿命在1 0亿次/针以上，但其寿命受打印纸和色带质量的影响。 高速针式打印机 高速针式打印机是介于普通针式打印机与行式针式打印机之间的产品， 其主要特点是打印机速度很快。高速针式打印机的价格较高，但具有高打印质量、高打印速度、能承担打

22、印重荷，在金融、邮电、交通运输及企业单位的批量专门处理打印数据领域占有重要的地位。 针式打印机的“专利”是复写拷贝和连续走纸打印等功能，高速针式打印机也同样具有这方面的能力。目前高速针式打印机的复写能力一般为1+41+5层，较好的可以达到1+8层的复写拷贝能力。 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 8 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy喷墨打印机 1喷墨打印机的工作原理 早期的喷墨打印机和当前大幅面喷墨打印机采用的都是连续喷墨技术， 而当今流行的大多数喷墨打印机采用的是随机喷墨技术，这两者在原理上有很大区别。 1.1 连续式喷墨打印原理 连续喷墨技术以电荷调制型为

23、代表，其原理如下图所示。 这种技术的喷墨打印机利用电压驱动装置对喷头中的墨水加以固定压力， 使其连续喷射。为进行记录，利用振荡器的振动信号激励射流生成墨水滴，并对墨水滴大小和间距进行控制，由字符发生器、模拟控制器而来的打字信息对控制电荷进行控制形成带电荷和不带电荷的墨水滴，再由偏转电极改变墨水滴的飞行方向，使需要打字的墨水滴“飞”到纸上，形成字符和图形，另一部分墨水滴由导管收回。 1.2 随机式喷墨打印原理 随机式喷墨系统中墨水只在打字需要时才喷射， 它与连续式相比， 结构简单， 成本低，可靠性比较高，但受射流惯性的影响墨滴喷射速度低，为弥补这一缺陷，不少打印机采用了多喷嘴方法。目前，随机式喷

24、墨打印机又分压电式和气泡式两大类。按照喷墨的材料性质又可以分为水质料、固态油墨和液态油墨等类型的打印机。 压电式 压电式喷墨系统是在装有墨水的喷头上设置换能器，换能器受打字信号的控制，产生变形，挤压喷头中的墨水，从而控制墨水的喷射。压电喷墨技术是将许多小的偏转电极 振动信号 压电驱动装置 喷头 墨水 控制电极 墨水滴 导管 字符生成器 模拟调制器打印纸 喷嘴联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 9 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近，利用它在电压作用下会发生形变的原理，适时地把电压加到它的上面。压电陶瓷随之产生伸缩使喷嘴中的墨

25、汁喷出，在输出介质表面形成图案。 用压电喷墨技术制作的喷墨打印头成本比较高，所以为了降低用户的使用成本，一般都将打印喷头和墨盒做成分离的结构，更换墨水时不必更换打印头。这种技术由爱普生独创，因为打印头的结构比较合理可通过控制电压来有效调节墨滴的大小和使用方式，从而获得较高的打印精度和打印效果，且微压电喷墨时无需加热，墨水就不会因受热而发生化学变化，故大大降低了对墨水的要求。当然它也有缺点，假设使用过程中喷头堵塞了，无论是疏通或更换费用都比较高而且不易操作，搞不好整台打印机可能就报废了。目前采用压电喷墨技术的产品主要是爱普生公司的喷墨打印机。 爱普生公司在微压电技术的基础上又推出了超微压电喷墨打

26、印技术和PPIS (完美成像系统)技术。 微压电打印头技术利用晶体加电时以稳定的频率振动的特性,通过改变电压的大小，调节晶体振动的频率来精确控制墨滴的大小和喷射的速度， 通过这一技术喷出的墨水只有通常的1/3，使墨滴微粒形状则更为规则、定位更加准确，分辨率也同时得到了提高。这一结果实现了高品质打印与高速度打印并存，其优点是降低了墨水的消耗量，使打印成本也随之下降。 EPSON公司独创的完美成像系统(Perfect Picture Imaging System)主要包括4个部分，即微压电打印头技术、速干墨水(Quick Ink)、精细图像半色调调整技术(AcuPhotoHalftoning)和照

27、片质量打印纸。 完美成像系统从打印头、 墨水、 图像调整技术、打印介质四个方面来提高打印的分辨率，增强图像的色彩。 气泡式 气泡式喷墨系统又 称为电热式，是在喷头的管 壁上设置了加热电极（图中红色部分），用加热电极作为换能器。6-8s 宽度的短脉管作用于加热器件上，在加热器上产生蒸汽形成很小的气泡，气泡受热膨胀形成较大的压力，压迫墨滴喷出喷嘴，喷到纸上墨滴的多少可通过改变加热元件的温度来控制，从而达到打印图像的目的。然后，由于毛细管的作用，再把墨水从墨水盒中吸入喷嘴内，填满喷嘴，进入下一循环。 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 10 页，共 71 页 制作人：A Dumb

28、Boy用气泡式喷墨技术制作的喷头工艺比较成熟成本也很低廉， 但由于喷头中的电极始终受电解和腐蚀的影响，对使用寿命会有不少影响。所以采用这种技术的打印喷头通常都与墨盒做在一起，更换墨盒时即同时更新打印头。这样一来用户就不必再对喷头堵塞的问题太担心了。热喷墨技术的缺点是在使用过程中会加热墨水，而高温下墨水很容易发生化学变化，性质不稳定，所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响；另一方面由于墨水是通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小很不好掌握，打印线条边缘容易参差不齐，一定程度的影响了打印质量，所以多数产品的打印效果还不如压电技术产品。 HP采用的热感应式喷墨技术（Thermal InkJe

29、t Technology）是利用一个薄膜电阻器，在墨水喷出区中将小于0.5 %的墨水加热，形成一个汽泡。这个汽泡以极快的速度（小于10微秒）扩展开来，迫使墨滴从喷嘴喷出。汽泡再继续成长数微秒，便消逝回到电阻器上。当汽泡消逝，喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力，拉引新的墨水去补充到墨水喷出区中。热感应式喷墨技术，便是由这样一个整合的循环技术程序所架构出来的。 佳能公司的墨滴调整技术是佳能在喷墨技术上的一次革新，它可以在同一打印头、一条打印线里喷出普通大小和一半大小两种墨滴。这种新的打印头设计了两个加热器，一个加热器喷射小的墨滴或两个加热器一起喷射一个普通大小的墨滴。 两种大小的墨滴结合在一

30、起就可以产生更细致的、对比更高品质的输出。佳能的喷墨打印机系统，特别是打印头结构和驱动软件使得这种精细的墨水喷射方式成为可能。 尽管这项技术并没有在整体上增强分辨率，但利用这项技术可以减少色彩的颗粒状现象，从而提高照片图像的输出质量。佳能公司开发的PPE RWEPIP(Plain Paper E RWEP Iptimized Printing)技术是在喷墨前先加入墨水优化液，此优化液能和纸张紧密地粘合而形成一个理想的打印表面，使得普通纸上的打印能够避免墨水扩散，确保了色彩的清晰度，且能够防水，BJC-7000 打印机就采用了这种PPE RWEPIP技术。并且Canon力推的4重色控技术(Pho

31、to Realism)，即“照片实现“，着重进行色彩和打印层次方面的控制。在原有4重色的基础上，又创新出了联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 11 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy3种Photo墨水，从而实现7重色彩。在其高端机种中还有9重色控的技术。4重色控技术强调的是打印出的照片效果，色调的过渡更细致自然，效果更好。 惠普也推出了第二代照片色阶增强技术，即“富丽图” (Photo Ret) 技术和第二代智能色彩增强技术(Color Smart)。第二代色阶增强技术是使喷头射出肉眼不可能看到之10PL(1PL=10E-12升)的极微小墨滴，正因为有如此小的墨点

32、，所以才能在每个像素中产生出更多种的变化，体现出成百上千层色阶的变化，使得在普通纸上都能获得满意的打印效果。第二代智能色彩增强技术则是使用者不用费心去调各项打印参数，而能轻而易举地在各种打印介质上打印出最佳效果，这在打印一份同时含有图像、图表、彩色文本和黑白文本的文件时更能体现出它的便利性。而且HP也不是简单地追求打印分辨率，而是强调采用独特的算法设计，使系统传送给打印机的信息量减少，大大提高打印速度。 固态喷墨 打印机是TEKTRONIX（泰克）公司的专利技术。它所使用的变相墨在室温下是固态的， 工作时将腊质的颜料块先加温溶化成液体， 然后再按前面所述的喷墨方法工作。这类打印机的优点是颜料的

33、耐水性能比较好， 并且不存在打印头因墨水干涸而造成的堵塞问题。但采用固态油墨的打印机目前因生产成本比较高，产品比较少。 喷墨打印机分为机械和电路两大部分 ，我们主要来看看机械部分 ，它通常包括墨盒和喷头、清洗部分、字车机械、输纸机构和传感器等几个部分。墨盒和喷头有两种类型，一种是二合一的一体化结构，另一类是分离式结构。两种方式各有好处。清洗系统是喷头的维护装置。字车机械用于实现打印位置定位。输纸机构提供纸张输送功能，运动时它必须和字车机械很好的配合才能完成全页的打印。 而传感器是为检查打印机各部件工作状况而特设的。 2. 喷墨打印机的优缺点对比 喷墨打印机的优点主要是打印质量好、噪声低、可以以

34、较低成本实现彩色打印，而缺点则是打印速度较慢、墨水较贵且用量较大、打印量较少。 喷墨打印机的打印头运行方式与纸张运行方式仍然是行式运行，与针式打印机相当，由于机械运行的限制，打印速度与激光打印机相比相差较远。 3.彩色喷墨打印技术中的色彩再现（一） 3.1从计算机到纸面 彩色喷墨打印机的作用是将计算机产生的彩色 图像或来自扫描仪的彩色图像高质量地打印出来。在计算机里，图象上每一个点的色彩都需要用一个 24 位的 RGB（红绿蓝）信息存储起来，其中位表示红色，位表示绿色， 位表示蓝色。屏幕上的 RGB联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 12 页，共 71 页 制作人：A Dum

35、b Boy颜色并不能直接打印出来，这是因为发光设备（例如计算机显示器）是通过一个使用红、绿、蓝三原色的附加过程产生色彩的，而色彩显示过程则是把各种波长的色彩以不同的比例迭加起来，进而产生各种不同的颜色，例如，没有光就产生黑屏，所有波长迭加在一起就产生白色。与此相反，反射设备（例如一张纸）通过负过程产生色彩，一张没有打印过的纸包括了所有波长组成的光，从而呈现出白色，彩色打印过程使用了青色品红黄色模式（CMY） ，吸收波长产生不同的色彩。青色墨水吸收红色波长，使打印出来的图像呈蓝绿色；类似地，品红墨水吸收绿色波长，使打印出来的图象呈蓝红色。 计算机用RGB模式显示的页面必须用CMY模式打印， 这就

36、需要把色彩从RGB模式转换到CMY模式。此外，喷墨打印机上的每一个喷嘴都是二进位的，这也就是说，它只能够被打开或关闭。所以，除了从RGB模式到CMY模式的图像转换以外，图像信息还必须进一步转换成送到打印头的一系列开关命令，其中包括青色开关命令、品红色开关命令和黄色开关命令。对于双喷墨头（一个黑色打印墨盒+一个彩色打印墨盒）的打印机（例如Lexmark Z31）来说，还必须把一系列的黑色开关的命令传送给打印机。当在CMY模式中增加了黑色时，这种模式就叫作CMYK模式，其中“K”就是指黑色。 软件驱动程序通过 “色彩转换”和“半色调转换” 两个步骤把计算机图象从24位RGB表示转换成单色和彩色打印

37、头所使用 的4位CMYK命令。 3.2 色彩转换 软件驱动程序首先把计算机的RGB表示转换成打印机所使用的CMY表示， 这个转换过程确定了打印所要得到的颜色时每一种原色墨水的相对使用量。 3.3 半色调（Halftoning） 随后，软件驱动程序使用一个叫做半色调的过程，把CMY表示转换成一系列彩色打印头喷嘴的开关命令（每一种颜色有一组喷嘴） ，它还为单色（通常是黑色）打印头喷嘴打印文本及图象产生一系列开关命令。 3.4 色彩转换 把RGB表示转换成CMY表示的第一个过程是一个简单的、逐像素的表格查对过程，这个过程控制着色彩的表现，它指定了每一种颜色平面打印所需墨水的相对数量。然而，产生转换查

38、对表并不是一个简单的一对一映射过程，还需要大量的主观判断。例如，理论上一份青色加上一份品红就应该产生蓝色，但事实并非如此 ，人们甚至往往不能得到 RGB和CMY表示的精确颜色匹配。 色彩转换中的另一个重要问题是仅使用三种CMY颜色产生黑联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 13 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy色， 从理论上讲， 混合青色、 品红和黄色应该能够得到纯净的黑色， 这被称做 “加工黑色” 。 3.5 半色调过程 色彩转换过程确定了需要打印的点数，半色调过程确定了在纸张的什么位置打印。下面，让我们现在来看看半色调过程，打印机通过这一过程，仅使用三种颜色的

39、墨水就在纸张上产生了数百万种颜色。 3.6 传统的单色半色调 单色二进位打印机 （例如单色喷墨打印机或激光打印机） 的点只能是开或关两种状态，不能打印一个点的一部分，或降低点的强度。在纸上的每一个点的位置（像素） ，要么打印点，要么“无点” 。对于纯黑色的文本打印来说，这就足够了。但是要打印有不同深浅的黑白图像时，软件驱动程序必须使用一种叫作半色调的技术。这种技术与印照片所用的技术是相同，印出来的图象虽然是一些深浅不同的黑点，但它们能够按照人的视觉能力，自动地用这些点构成具有整体感、层次感的现实图象。 为了打印半色调，软件驱动程序需要把页分割成单元。一个像素就是一个点位置，一个单元就是一个矩形

40、的像素矩阵。在一个单元中打印黑色时，该单元中所有的点位置都以黑色打印。要打印一个白色空间时，所有点位置都不打印。打印不同深浅颜色时，该单元中只有一些点位置被打印。颜色越浅，单元中被打印的点数就越少。例如，25%的灰度时，单元中只有四分之一的点被打印成黑色，而50%的灰度时，将有一半的点被打印成黑色。然后在纸上平铺这些单元，这就能够产生所要的图像，单元中像素的数量决定了在这个单元中能够打印的灰度级别的多少。一个 4*4 的单元可以有 16 + 1 级灰度，8*8 的矩阵可以有64 + 1级不同的灰度。 正如单色半色调能够仅用黑色墨水再现具有几种不同深浅的图象一样， 彩色半色调能够仅用三种颜色的墨

41、水再现丰富的色彩。彩色半色调与单色半色调类似，但彩色半色调不是用单一黑点模式创建的，而是用三个不同的层或颜色平面创建的：一个是青色点平面，一个是品红点平面，一个是黄色点平面。把这三种平面放在纸上，外加上黑色，就可以再现几乎无限的色彩。彩色半色调与彩色胶印所使用的色彩分离过程有些类似。 彩色半色调需要很复杂的软件算法，对图形质量影响极大，因此，不同品牌的彩色喷墨打印机打印质量有很大差别。 4. 彩色喷墨打印技术中的色彩再现（二） 4.1半色调技术 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 14 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy半色调把页面分成了四个彩色平面，接下来的问题

42、是，如果在处理半色调过程中不仔细的话，人眼睛就能够看出图象中点的模式，而不是一个平滑、真实的图像。为了避免这种情况，软件驱动程序必须尽可能地“随机化”各颜色平面中的点的模式。现在有两种半色调处理技术：规则抖动和图像扩散。大多数彩色喷墨打印机制造厂商选择图像扩散技术作为首选半色调方法，因为这种技术能够产生更均一的模式；而Lexmark打印机采用了规则抖动和误差扩散算法两种办法，允许用户为需要打印的作业选择更适合的算法。为了帮助您更好地理解图象扩散技术，下面，我们先讨论规则抖动技术，为方便理解起见，让我们考察一下单色打印机的规则抖动，同样的原理也适合于彩色打印机的四个彩色平面。 4.2 Lexma

43、rk喷墨打印机中的规则抖动技术 在规则抖动技术中，每一个平面都被分割成单元，每一单元有不同的点模式，然后在纸上平铺这些单元产生图象。一个单元中的像素数（点）决定了单色打印机所能再现的灰度级数。例如，在一个4*4的黑白单元中，我们希望用灰度值64来打印（黑=255；白=0。 ）我们将用一个阈“筛”来确定哪一个像素要打印，阈“筛”与在织物上印图案所用的丝绸筛很像。它在某些位置允许打印，在某些位置禁止打印。阈“筛”的每一个单元位置都有一个值，其最大允许值为255。为了确定一个具体像素位置是否要打印，我们把要打印的灰度值（在这个例子中灰度值为 64）与阈“筛”相应单元位置的值进行比较：如果一个阈“筛”

44、位置的这个值大于或等于要打印的灰度值，相应的单元位置就不打印；如果这个值小于要打印的灰度值，相应的单元位置就要打印。在彩色打印机中，规则抖动过程被分别应用于每一个颜色平面，一个单元中的像素数决定了能够打印的深浅颜色数量。一种颜色的点模式单元中的点越多，这种颜色的深浅层次就越多。 4.3 用图像扩散技术提高打印效果 规则抖动容易产生有结构的单元模式，人眼能够辨识出来，这就是为什么大多数彩色喷墨打印机制造厂商使用图象扩散筛方法的原因。为了解决这个问题，Lexmark采用图象扩散技术生成更真实的图像。图象扩散技术用于查对每一个点的灰度，就好像它能够用不同灰度打印一样，当然，实际上这是不可能的，我们实

45、际只能够打印黑色（255）或白色（0） 。借助Lexmark的图像扩散技术，我们能够确定特定像素位置的实际打印效果。 在上面的黑白单元例子中，要打印的灰度为 64。如果在特定像素位置上不打印点，则实际灰度值就是 0，或白色，尽管我们希望得到 64 的灰度值。因此在这个位置上的误差就是 64-0，或 64。如果有一个点打印在这里，则实际灰度为 255，或黑色，虽然我们希望这个位置的灰度为64。在这个位置上的误差因此是64-255，或-199。然后我们把这联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 15 页，共 71 页 制作人：A Dumb Boy个计算出来的误差“扩散”到邻近像素（这

46、个过程在驱动器屏幕上称作“Air Brush”过程） 。如果误差是负的（即打印了黑点） ，就减少邻近像素打印黑点的几率；如果误差是正的（即没有打印点） ，就提高邻近像素打印黑点的几率。因此图象扩散也称作邻近过程。 5. 喷墨打印色彩表现力的两个原理性限制 喷墨打印的色彩表现力是受原理限制的，有些色彩永远无法达到，在调整色彩时要认识到这一点。 不可能有完美的喷墨打印效果， 但我们可以在限制的范围内达到最好的效果。 5.1序：色域 自然界的任何颜色都有可以用三种色彩合成， 人们将三种波长的光定义为原色： RGB，用这三种光定义所有的颜色。为了方便地用表示这三种光表示色彩，人们建立了二维色域图。 如

47、图A所示 建立方法大致如下（大概那么个意思，帮助理解） ： 将色彩表达规一化： r=R/(R+G+B) g=G/(R+G+B) 分母为亮度。这样，用与亮度无关的两个量表示一种色彩，减少了一个变量。 把r和g 线性化，转换 为x和y。图A所示为人眼所见光色域。 人眼所见色彩范围、 扫描仪所见色彩范围 和 打印机所表现的色彩范围 可用下图表示。 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 16 页，共 71 页 制作人：A Dumb BoyR+G+BR+G=Y Y 染料吸收 B PAPER 可见，扫描仪所见色域比人眼 小，打印机表现的色域比扫 描仪小，落在扫描仪色域外的色彩它无法识别，落

48、在打印机色域外的色彩它无法表现。 5.2 限制1打印机色域外的色彩它无法表现 在复印中，扫描仪可以识别的落在绿虚线上的绿色，打印机只能表现为一种绿色，即蓝色边界与绿线交点的色彩。这样，复印出的结果会缺少层次感。为解决这一问题，在打印色域中划分出一个小的区域（黄色区域所示） ，在这个区内，色彩 1:1 还原，在这个区以外，将绿虚线部分的色彩等比例压缩到绿实线范围内。 在色彩管理软件中，有多种对应方法可选，叫做 color mapping。 5.3 限制 2墨水浸入纸张造成的问题 喷墨打印机色彩的生成原理如下。Y 色的染料会吸收白光中的 B，将白光中的 R 和G反射回去，人眼看到的是R+G=Y。

49、这一过程的条件是，纸张可以把光线反射回去。但染料是水性的，它必然会将纸浸湿，使纸的反射能力下降，墨量达到一定程度，纸张将失去反射能力，色彩失真。所以，人眼对色彩鲜艳程度的感觉与墨量大小的关系如下图所示。 RBG 联想打印机维修指导手册 绝密2005-05-09 第 17 页，共 71 页 制作人：A Dumb BoyCM Y K在喷墨打印中，色彩的鲜艳程序是受纸张承载墨量所限制的。有些色彩鲜艳程度是无法表现出来的。 由于墨水浸入纸张的特点，喷墨打印机有两个重要参数：1）总墨量，2）黑替代。 1） 总墨量 是指某种纸张所能承受的最大墨水量，超过此值，纸张将浸湿，造成色彩失真。以往的一般规则是：C+M+Y+K260 （其中，单项最大值均为100） 色彩管理软件在制做打印机的 ICC 文件时将要求输入这个参数。 2） 黑替代 （Gray Color Removal, Under Color Removal） 当某一种色由 CMY=（40,60,50）组合成时，用 40