1、第四章 打印机的原理与维修技术,4.1 打印机的发展与分类,4.2 打印机的选购,4.3 喷墨打印机的工作原理与故障维修,4.4 激光打印机的工作原理与故障维修,4.5 打印机适配器工作原理与故障维修,打印机学习要点,1打印机的基本工作原理是怎样的？,2打印机在整个打印过程中处于什么位置？,3打印机起什么作用？,4若打印机工作不正常，会导致哪些故障？,故障分析基础,5若打印机工作不正常，应如何检修？,故障判断,故障检修,4.1 打印机的发展与分类,4.1.1 打印机的发展历程,1885年：全球出现第一台打印机，由美国Centronics公司研制。1976年：全球第一台喷墨打印机诞生全球第一台喷
2、墨打印机诞生。1977年：第一台将激光技术和电子照相技术相结合的商业化激光打印机IBM3800现世。1993年：世界上第一台中文激光打印机联想中文激光打印机LJ3A正式推向市场。1997年：HP LaserJet 6L亮相中国市场，宣告中国激光打印普及时代的到来。2002年：黑白激光打印机呈繁荣盛世，彩色激光打印机开始迅速发展。2005年：黑白激光打印机普及，彩色激打引领彩色商务时代的到来 。,全球首款9色照片打印机HP Photosmart 8758诞生,2005年春,全球第一款应用八色墨水技术的数码照片打印机HP Photosmart 7960问世,2003年,第一款支持自动双面打印的彩色
3、喷墨打印机HP DJ970Cxi诞生。,2000年,第一台不使用计算机可打A4照片的彩色喷墨打印机EpsonIP-100横空出世,1999年,全球首款7色照片打印机Canon BJC-7100诞生,1998年,全球第一款同时具有1440dpi的最高分辨率和六色打印功能的彩色喷打EPSON Stylus Photo 700面世,1998年,Lexmark利用EXCIMER氩（ARGON）/氟（FLUMRINE）雷射切割技术推出全世界第一台1200*1200dpi超高分辨率彩色喷墨打印机 Lexmark CJ7000,1996年,微压电打印技术问世,1994年,第一台彩色喷墨打印机、大幅面打印机出
4、现,1991年,Canon公司第一次将其气泡喷墨技术应用到其喷墨打印机Y-80，从此开始了喷墨打印机的历史。,1980年8月,Bubble Jet气泡式喷墨技术问世,1979年,压电式墨点控制技术问世,1976年,全球第一台喷墨打印机诞生全球第一台喷墨打印机诞生,1976年,事件纪要,时间,4.1.2 打印机的种类,1、按工作方式分为：击打式和非击打式；,1、针式打印机,2、喷墨打印机,3、激光打印机,4、热转换打印机,2、按颜色分为：黑白和彩色；,3、按工作原理分为：,针式打印机,Epson R2400,喷墨打印机,Canon s6300,激光打印机,Hp laserjet p1007,HP
5、 Color LaserJet CP1215,4.2 打印机的选购,4.3 喷墨打印机的工作原理与故障维修,喷墨打印机是在针式打印机之后发展起来的，采用非打击的工作方式。比较突出的优点有体积小、操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸张时可以打出和照片相媲美的图片等等。经过若干年的磨练，喷墨打印机的技术已经取得了长足地发展。喷墨打印机分类： 按打印头的工作方式可以分为压电喷墨技术和热喷墨技术。 按喷射方式不同可分为按需式和连续式。 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。,压电喷墨技术是将许多小的压电陶瓷片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
6、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汁喷出，在输出介质表面形成图案。以EPSON为代表。,一、压电喷墨技术,1、微针点压电式喷墨技术：,2、侧板压电式喷墨技术：,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作成分离的结构，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。它对墨滴的控制能力强，容易实现高精度的打印,现在1440dpi的超高分辨率就是由爱普生保持的。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
7、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。,压电式喷墨技术特点,二、热喷墨技术,热喷墨技术（Bubble JetBJ）是让墨水通过细喷嘴，在强电场的作用下，将喷头管道中的一部分墨汁气化，形成一个气泡，并将喷嘴处的墨水顶出喷到输出介质表面，形成图案或字符。所以这种喷墨技术又被称为气泡式技术。用这种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。同时为降低使用成本，在打印头刚刚打完墨水后，立即加注专用的
8、墨水，只要方法得当，可以节约不少的耗材费用。 （给墨盒打针）,热喷墨技术原理,1、顶盖气泡喷墨技术:,2、佳能侧板气泡喷墨技术:,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。,热喷墨技术特点,采用热喷墨技术的产品比较多，主要是佳能(Canon)和惠普(HP)等公司产品。 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
9、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。,三、连续式喷墨技术,4.3.1 喷墨打印机的结构与工作原理,1、基本结构,（1）机械部分通常包括喷头、墨盒、清洗机构、字车部分、送纸系统等几个部分。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。输字机构：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
10、印。,喷墨打印机分为机械和电路两大部分。,C.青色(Cyan) M.洋红色(Magenta) Y.黄色(Yellow) K.黑色(blacK),R.红色(Red) G.绿色(Green) B.蓝色(Blue) W.白色(White),（2）电气部分通常包括主控电路、驱动电路、传感器电路、接口电路、电源等几个部分。主控电路：由MPU、控制器、ROM、RAM、BUS等构成。驱动电路：主要控制送纸结构和字车机构。传感器电路：主要检测打印机各部分的工作状态。主要有位置、温度、压力等。接口电路：处理电脑传来的数据。电源：给各部分供电。,2、工作原理,喷墨打印机的工作原理就是使墨水在压力或温度、磁场的控制
11、下，高速喷到纸面而实现字符及文字的打印。,3、打印过程,1、电脑把需要打印的数据发送给打印机驱动程序。 2、驱动程序把数据转换为打印机可识别的格式，并检查打印机是否在线、是否可以进行打印。 3、驱动程序将数据从计算机经由接口（并口、USB等）发送给打印机。 4、打印机接收到来自计算机的数据。接着它将特定量的数据储存在缓存中。5、如果打印机被闲置了一段时间，那么它通常会经历一个较短的清洁循环，打印机便可以开始打印了。 6、控制电路起动送纸步进电机。它带动送纸辊把纸从托纸盘或送纸器送入打印机。在托纸盘或送纸器中有一个很小的触发装置，有纸时它是被按下的。7、一旦纸张被送入打印机并被定位在页面的开始处
12、，打印头的步进电机便利用传动带带动打印头组件在页面上移动。并在停顿时让打印头喷墨。,8、每一次停顿都会喷射许多墨点。打印机能以精确的量喷射CMYK颜色，从而产生其他任何可能的色彩。 9、一行打印完毕后，送纸步进电机将纸张往前移动几毫米。大多数型号的打印机直接反向打印，从而在打印过程中向开始位置。 10、这一过程会持续进行，直到页面打印完毕。不同的打印机打印一张纸的时间各不相同。所需时间同样也随着页面的复杂性和页面上图片的大小而变化。11、一旦打印完成，打印头便停下来。送纸步进电机带动辊旋转，将打印完的纸张送入出纸托盘。如今大多数打印机使用的墨水都是快干的，所以人们可以直接取出纸张而不会把纸弄脏
13、。,4.3.2 喷墨打印机的维护,1、选购,用途、文字、幅面、颜色、语言、精度。,2、使用,环境清洁、字车归位、戒强行移动、用完再加墨、放置稳定。,3、维护,喷头、墨水管、墨水选择、墨盒。,4、加墨,先插到底，再回抽1cm左右，开始注墨，不能太多。,加墨量,黑色墨水35ml，彩色墨水23ml。,注意，针头要插的足够深，缓慢加注，基本上每注入0.2ml就停止12秒，让海绵有足够的时间将墨水吸收匀开。,计数器清零,均分两步做：先贴住左边触点装机自检，再加贴住右边触点自检，第三步装上即可。,817：先贴住左边第二列第一个触点，再加贴住右第一列上面三个触点自检，第三步装上即可。,816：第一步相同，第
14、二步再加贴住右边第一列中间三个触点自检，第三步装上即可。,墨盒问题,1、如果清洗喷头若干次后仍有缺痕现象（出墨，但出现横条缺墨），针对缺痕的颜色重复注墨步骤。2、彻底不出墨：a、气泡，墨盒内仍有气泡，在喷头附近形成“墨水真空”，解决办法是，抽出那个颜色的全部墨水（可以注回墨桶），然后重新注墨。b、注墨过量，如果加注墨水过多，打印时，会在喷头外形成“过堵” ，如果，你发现打印时某个颜色不出墨，但在喷头外却聚集了大量的这个颜色墨水，那么就有可能是这个原因了。解决办法：用5ml注射器从注孔插入，稍微回抽一下（0.5ml足以），然后重新上机尝试。,3、每次注墨后最好进行一下墨盒清零，打印中随时注意墨盒
15、容量，一旦发现墨水容量将尽，或者打印机自己发出缺墨报警，立刻进行注墨，这样可以避免产生气泡。如果以后加注墨水2ml仍有溢出现象，那么为了防止产生“墨洪”，都要稍微回抽一下（0.5ml）。4、每一次注墨或抽吸的动作完成后都要记着把注射器里里外外都清洗干净以后再进入下一个颜色。5、每次注射器吸足墨以后，学学医生，针头向上轻弹针管，然后微微喷射一下，把针筒里的空气排除，否则，注墨时打进了空气，自然就有气泡了。,自检打印,硬件操作：一般是先关机，装纸。再按住进纸键，接着按住电源键直至开始打印。型号不同的打印机，方法不一样。如有菜单按菜单操作最简单。,软件操作：选择“打印机属性里的“常规”选项里的“打印
16、测试页”，也可以使用应用工具中喷嘴检测打印自检页。,KDY分辨率测试页,KDY颜色过渡测试页,KDY负字测试页,KDY正字测试页,4.4 激光打印机的工作原理与故障维修,激光打印机的研制，起源于施乐（Xerox）公司1948年生产的世界首台静电复印机。而说到激光打印机的诞生，不能不提到 “激光打印机之父”的盖瑞斯塔克维，他于1970年到帕罗阿图研究中心（PaloAlto Research Center，简称PARC，即帕克）工作，1971年11月研制出了世界上第一台激光计算机打印机。1977年，施乐公司的9700型激光打印机投放市场，标志着印刷业一个划时代的开始。 随着技术的很快革新，随着半导
17、体激光器的发展、微机控制和激光打印机生产技术的日益成熟，成本不断降低，到了上个世纪90年代，生产和销售额突飞猛进，激光打印机也开始走向普及。,与其它类型的打印机相比，激光打印机有着较为显著的几个优点，包括打印速度快、打印品质好、工作噪声小等。而且随着价格的不断下调，现在已经广泛应用于办公自动化（OA）和各种计算机辅助设计（CAD）系统领域。 激光打印机分类： 按打印颜色可以分为黑白和彩色。 按打印输出速度可分为：即低速(每分钟输出1030页)；中速(每分钟输出40120页)；高速(每分钟输出130300页)。 按应用范围又可以分为家用、中小企业用和高端商用。,针式打印机从商务办公领域的淡出，为
18、黑白激光打印机成为企业信息化建设的首选创造了很好的机会，然而，它却又处在了喷墨打印机和多功能一体机的两面夹击中。精美的打印质量、低廉的打印成本、优异的工作效率以及极高的打印负荷是黑白激光打印机最为突出的特点，这也决定了它依然会是当今办公打印市场的主流。尽管黑白激光打印机的价格相对喷墨打印机要高，功能也比多功能一体机少，可是从单页打印成本以及打印速度等方面来看，它具有绝对的优势，仍然会是追求效率的商务办公人士的首选。随着Internet的发展，未来的黑白激光打印机将不再是一种简单的具有打印功能的独立外设产品,而将逐步发展成一种游在网络中的智能化、自动化的文件处理输出终端设备。,一、黑白激光打印机
19、,过去的彩色激光打印机由于一直是面对专业领域，成本方面彩色激光打印机的整机和耗材价格也均不菲，到目前为止彩色激光打印机其主机与耗材都是很多用户最终舍激光而求喷墨的主要原因。但其打印色彩表现逼真、安全稳定、打印速度快、寿命长、总体拥有成本较低等特点，相信随着彩色激光打印机技术的发展和价格的下降，会有更多的企业用户选择彩色激光打印机。,二、彩色激光打印机,随着打印机的发展，国内激光打印机市场占据份额较多的有：惠普（HP）、爱普生（EPSON）、佳能（CANON）、利盟（LEXMARK）、柯尼卡美能达（MINOLTA）、富士施乐（XEROX）、联想（LENOVO）、方正（FOUNDER）等品牌。,黑
20、白激光打印机和彩色激光打印机，其基本工作原理是相同的，工作原理如复印，即电子成像技术和点阵组字原理。 首先，计算机把需要打印的内容转换成数据序列形式的原始图像，然后再把这些数据传送给打印机。打印机中的微处理器将这些数据破译成点阵的图样，破译后的点阵图样被送到激光发生器，激光发生器根据图样的内容迅速作出开与关的反应，把激光束投射到一个经过充电的旋转鼓上，鼓的表面凡是被激光照射到的地方电荷都被释放掉，而那些激光没有照到的地方却仍然带有电荷，通过带电电荷吸附的碳粉转印在纸张上从而完成打印。,三、激光打印机原理,100V,600V,300V,转换数据,传送数据,点阵译码,控制激光,硒鼓放电,电子成像,
21、转印到纸,四、激光打印机流程,五、激光打印机采用新技术,1、打印速度技术革新,（1）彩色同速技术 也就是一次成像技术，四种颜色的都有各自的成像鼓，因此可在同一时间内在四个成像鼓上分别呈现四种颜色的电子影像，并吸附各自对应颜色的碳粉形成四个不同颜色的潜影，纸张依次通过四种颜色的潜影转印到打印介质上，最后通过定影辊实现定影，由于颜色是一遍打印完成而不是四遍，彩色打印性能得到很大的改进，彩色打印速度与黑白打印一样。,（2） Tandem高速引擎 这一技术在Epson Aculaser C4100最新彩色激光打印机中得到充分的发挥，采用先进的4-2-1串联式(Tandem)打印引擎，CMYK四种色彩能
22、够一次成像，使得打印速度比传统彩色激光打印机速度快4倍，获得每分钟24页的彩色黑白同速的高效输出。,（1）imageRET2400技术 也叫图像分辨率增强技术，惠普专利。这里我们以惠普ColorLaserJet4500彩色激光打印机为例，在引擎的600dpi物理分辨率基础上，使用颗粒直径小至5微米的UltraPrecise超精细碳粉，在每一个物理像素点上进行多层着色，实现2400dpi效果。这种打印过程在单一点上最大限度地融合进四种颜色，并在指定区域内对碳粉进行分配，实现对颜色的精确控制，从而产生出上百万种柔和的色彩。,2、打印分辨率技术革新,（2）精细墨点控制技术 爱普生 AcuLaser精
23、细墨点控制技术通过改变应用于曝光单元的脉冲宽度来控制激光发射的时间。对脉冲宽度的精确控制使得打印机能够控制墨点的大小。所以，该技术可以复制平滑的灰度等级，即使是在亮区和暗区。,3、色彩处理技术革新,（1） HP CoLorSmartII(HP智能色彩二代技术) HP公司创建ColorSmart 技术的目的是使彩色打印轻松自如。ColorSmart 图像处理技术于1994年推出，是消除早期彩色打印和主流打印之间差别的一种方法。ColorSmart智能化分析需打印的文档，然后根据打印机的能力自动确定最佳的亮度和色彩组合以产生最佳打印效果。后来，ColorSmart增加了新的技术特性，输出质量进一步
24、提高彩色。ColorSmart可鉴定需打印的页面，识别页面的各种元素，并自动调整颜色，使打印结果最逼真、最清晰。,（2）色阶扩展技术 色阶扩展技术II(AcuLaserColor2400)以第一代色阶扩展技术以发展而来。在600dpi分辨率的基础上，对墨点尺寸进行52级的精细调整，同时将像素内每个点都进一步细分，从而使打印精度整体跃升至2400dpi级的崭新高度，使文本表现更锐利，而商品目录及产品照片的细节更鲜明。,4.4.1 激光打印机的结构与工作原理,1、基本结构,激光打印机可分成6大系统： 供电系统(Power System) 直流控制系统(DC controller System) 接
25、口系统(Formatter System) 激光扫描系统(Laser/Scanner System) 成像系统(Image Formation System) 搓纸系统(Pick-up/Feed System) 其中最重要的就是成像系统。,激光打印机（Laser Beam Printer）是将激光扫描技术和电子显像技术相结合的非击打输出设备。,（1）Power System（供电系统） 供电系统作是用于其它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。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
26、起。低压电主要用来驱动各个引擎，其电压根据需要而定。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。,（2）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，过压与欠流保护、节能模式、控制高压电的分布等。其电路构成远比其它5个系统都复杂，涉及到电路的一些专业知识，像运算放大电路、反馈电路、整流电路等。,（2）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
27、动控制激光扫描单元、测试传感器、控制交直流电的分布，过压与欠流保护、节能模式、控制高压电的分布等。其电路构成远比其它5个系统都复杂，涉及到电路的一些专业知识，像运算放大电路、反馈电路、整流电路等。,（3）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
28、，其接口电路也做进CPU。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。,（4）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，使感光鼓表面曝光，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感光鼓
29、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。但不论哪能种形式的
30、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。,（5）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：多边形旋转引擎、发光控制电路、透镜组。旋转引擎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感光鼓表面。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感光鼓表面。,（6）Pick-up、Feed System（进出纸系统） 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
31、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。,4.4.2 激光打印机的选购与维护,4.4.3 激光打印机的故障维修,1、打印机的分类？针打的工作原理。2、喷墨打印头的工作方式？供墨方式？各有什么优缺点？3、激光打印机的主要结构？其工作原理是什么？感光鼓在工作中充放电的电位是多少？4、比较针打，喷打，激打各有什么特点？5、说说三种打印机容易出故障的部位及维护方法。,作 业,本节完,
