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详解打印机的内部结构及运行原理
来源:本站整理  作者:佚名  2015-12-12 16:05:15



    打印机是现代办公必备的设备,可以说,打印机的使用大大减轻了工作入员的劳动强度,提高了工作效率,使办公更加轻松。
    打印机的种类较多,目前最常用的打印机主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机三种。这三种打印机的用途、结构和原理各不相同,各自在不同的领域发挥着重要的作用。
    1  针式打印机的内部结构和运行原理
    针式打印机是机电一体化的设备,结构精密,工作原理复杂。了解针式打印机的组成结构和工作原理,对分析针式打印机的故障原因及排除故障非常重要。

   1.1  针式打印机的组成结构
    针式打印机的种类繁多,形式各异,一般分为机械装置和电路装置两大部分。其中,机械装置主要包括打印头、传动系统、机架和外壳等四部分;电路装置主要由控制电路和电源电路组成,控制电路又包括驱动电路(包括打印针驱动电路、字车电机驱动电路和走纸电机驱动电路)、接口电路、检测电路和主控电路等几部分。如图1所示为打印机组成结构方框图。

    1.针式打印机机械装置
    针式打印机机械装置主要包括打印头、传动系统、机架和外壳等几部分。
   (1)打印头
    打印头是打印机的关键部件之一,在打印头中有许多打印针,它是决定打印质量和打印速度的基本部件。一般,针数越多,打印机的打印品质越高,打印速度也越快。打印头装在字车上,用于印字。针式打印机就是依靠电子电路驱动打印头钢针撞击色带,利用色带上的油墨黏附在纸上而打印出点信息的。
打印头的基本结构包括电磁组件、打印组件、散热组件、支架和垫片等,如图2所示为针式打印机的打印头。

   (2)传输系统
    传输系统主要由字车传动机构、输纸机构和色带传动机构等构成。
    1)字车传动机构。字车传动机构是以字车电机为动力,通过传动机构带动字车沿导轨做左右往复的直线运动的机构。字车传动机构主要由直流伺服电机、装有打印头和色带盒的字车、导轨、导向轮及齿型皮带等几部分组成。其中,直流伺服电机同轴装有一块光栅盘用于检测小车的位置;前导轨为偏心导轨,连接一个调节杆,可调节打印头与打印胶辊之间的距离(如果是新色带或多层纸打印,打印头应调远些)。如图3所示为针式打印机的字车传动机构。

    2)输纸机构。输纸机构是使打印纸自动换行的机构,它以输纸步进电机为动力,通过输纸机构使打印纸按照规定的节拍向前或向后移动。输纸机构主要包括输纸电机、传动齿轮、链轮输纸器和摩擦胶辊等几部分,如图4所示为针式打印机的输纸机构。

    输纸机构与字车机构需要配合工作,即字车机构运动时,输纸机构不动,打完一行后,再输纸。
    目前,针式打印机的输纸机构主要有摩擦式输纸和链轮式输纸两种方式。其中,摩擦式输纸机构的打印纸被压在打印辊和压纸杆之间,输纸电机带动打印辊在输纸方向上转动,打印纸在摩擦力的作用下随着打印辊转动,从而实现输纸,摩擦式输纸机构适用于无输纸孔的打印纸;链轮式输纸机构的输纸传动轮与离合器相连接,打印纸随着输纸传动轮由牵引器带动打印纸输纸,链轮式输纸机构适用于有输纸孔的打印纸。
    3)色带传动机构。色带传动机构是驱动环形色带做单向步进循环移动的机构。色带常用涂有黑色或蓝色油墨的带状尼龙或薄膜制成,它的作用同复写纸一样,当打印针撞击色带时,通过色带的复印作用,在纸上印出字符或图形。
    在打印过程中,如果打印针一直撞击色带的同一个区域,很容易造成色带老化,从而大大缩减色带的使用寿命。因此,在打印过程中,通过色带传动机构带动色带驱动轴单向同步旋转,再带动色带盒中的色带做周而复始的单向步进循环,从而不断改变色带的撞击位置,既保证色带均匀磨损,延长色带使用寿命,又能保证打印字符颜色深浅一致。如图5所示为针式打印机的色带传动机构。

    由于针式打印机又分为单色针式打印机和彩色针式打印机两种,因此针式打印机中的色带又分为单一色带和多色带两种。其中,单色针式打印机所用的色带是单色带(一般为黑色),如图6所示;而彩色针式打印机的色带为四色带(红、黄、蓝、黑),且采用色带电机驱动。

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