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喷墨打印机的电路板抄板

发布日期:2020-05-25 14:43
 【详细介绍】

原理:

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。想当初95年时,4000元左右一台的彩 色喷墨打印机,打印出来的美女可以皮肤粗糙得象王二麻子一般。一千多元的彩色喷墨打印机却已经足够应付一般家庭所有需求了,即使是象摄影爱好者这样对图片质量要求很高的用户,也能在两千至三千多元的彩色喷墨打印机中找到比较理想的产品。

喷墨打印机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两大类型。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。下面我们就分别加以阐述。




压电喷墨技术是将许多小的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,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。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。

热喷墨技术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。所以这种喷墨打印机有时又被称为气泡打印机。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,我们常常能看见给墨盒打针的情形(加注墨水)。在打印头刚刚打完墨水后,立即加注专用的墨水,只要方法得 当,可以节约不少的耗材费用。

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,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。

采用热喷墨技术的产品比较多,主要为佳能(Canon)和惠普(HP)等公司所使用。

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印。而传感器是为检查打印机各部件工作状况而特设的。

简介:

热感应式喷墨技术(thermal inkjet 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。 而在压电式喷墨技术中,墨水是由一个和热感应式喷墨技术类似的喷嘴所喷出,但是形成方式是藉由缩小墨水喷出的区域来形成。而喷出区域的大小,是藉由施加电 压到喷出区内一个或多个压电板来控制的。由于墨水在高温下易发生化学变化,墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握,打印线条边缘容易参差不齐,一定程度的影 响了打印质量,这都是它的不足之处。微压电打印头技术是利用晶体加压时放电的特性,在常温状态下稳定的将墨水喷出。它有着对墨滴控制能力强的特点,容易实 现1440dpi的高精度打印质量,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。爱普生、佳能、惠普三家公司生 产的液态喷墨打印机代表了市场的主流产品。

喷墨打印机在打印图像时,需要进行一系列的繁杂程序。当打印机喷头快速扫过打印纸时,它上面的无数喷嘴就会喷出无数的小墨滴,从而组成图像中的像素。打印机头上,一般都有48个或48个以上的独立喷嘴喷出各种不同颜色的墨水。例如Epson Stylus photo 1270的48个喷嘴分别能喷出5种不同的颜色:蓝绿色、红紫色、黄色、浅蓝绿色和淡红紫色,另外还有喷出黑色墨水的48个喷嘴。一般来说,喷嘴越多,打印速度越快。不同颜色的墨滴落于同一点上,形成不同的复色。用显微镜可以观察到黄色和蓝紫色墨水同时喷射到的地方呈现绿色,所以我们可以这样认为:打印出的基础颜色是在喷墨覆盖层中形成的. 通过观察简单的四颜色喷墨的工作方式,我们可以很容易理解打印机的工作原理:每一像素上都有0到4种墨滴覆盖于其上。如下图所示,不同的组合能产生10种以上的不同颜色。一些打印机还可通过颜色的组合,如"蓝绿色和黑色"或者"红紫色,黄色和黑色"的组合,产生16种不同的颜色。

喷墨技术

喷 墨打印机采用技术主要有两种:连续式喷墨技术与随机式喷墨技术。早期的喷墨打印机以及当前大幅面的喷墨打印机都是采用连续式喷墨技术,而当前市面流行的喷 墨打印机都普遍采用随机喷墨技术。连续喷墨技术以电荷调制型为代表,随机式喷墨系统中墨水只在打印需要时才喷射,所以又称为按需式。

连续式喷墨

连 续喷墨技术以电荷调制型为代表。这种喷墨打印原理是利用压电驱动装置对喷头中墨水加以固定压力,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,并对其墨水滴大小和间距进行控制。由字符发生器、模拟调制器而来的打印信息对控制电报上电荷进行控制,形成带电荷和不带电荷的墨水滴,再由偏 转电极来改变墨水滴的飞行方向,使需要打印的墨水滴飞行到纸面上,生成字符/图形纪录。不参与纪录的墨水滴由导管回收。对偏转电极而言,有的系统采用两对 互相垂直的偏转电极,对墨水滴打印位置进行二维偏转型;有的系统对偏转电极采用多维控制,即多维偏转型。

这种连续循环的喷墨系统.能生成高速墨水滴,所以打印速度高,可以使用普通纸。不同的打印介质皆可获得高质量的打印 结果,还易于实现彩色打印。但是,这种喷墨打印机的结构与随机式相比,比较复杂:对墨水需要加压装置,终端要有回收装置回收不参与纪录的。并且工作方式的 效率不够高,而且不精确。采用这种技术的喷墨打印机已经极少见到。

随机式喷墨

随 机式喷墨系统中墨水只在打印需要时才喷射,所以又称为按需式。它与连续式相比,结构简单,成本低,可靠性也高,但是,因受射流惯性的影响墨滴喷射速度低。 在这种随机喷墨系统中,为了弥补这个缺点,不少随机式喷墨打印机采用了多喷嘴的方法来提高打印速度。随机式喷墨技术主要有微压电式和热气泡式两大类:

1.热气泡喷墨技术:喷墨打印机一般多采用热气泡喷墨技术,通过墨水在短时间内的加热、膨胀、压缩,将墨水喷射到打印纸上形成墨点,增加 墨滴色彩的稳定性,实现高速度、高质量打印。由于除了墨滴的大小以外,墨滴的形状、浓度的一致性都会对图像质量产生重大影响,而墨水在高温下产生的墨点方 向和形状均不容易控制,所以高精度的墨滴控制十分重要。热泡式喷墨打印的原理是将墨水装入到一个非常微小的毛细管中,通过一个微型的加热垫迅速将墨水加热 到沸点。这样就生成了一个非常微小的蒸汽泡,蒸汽泡扩张就将一滴墨水喷射到毛细管的顶端。停止加热,墨水冷却,导致蒸汽凝结收缩,从而停止墨水流动,直到 下一次再产生蒸汽并生成一个墨滴。

2.微压电技术:微压电技术把喷墨过程中的墨滴控制分为3个阶段:在喷墨操作前,压电元件首先在信号的控制下微微收缩;然后,元件产 生一次较大的延伸,把墨滴推出喷嘴;在墨滴马上就要飞离喷嘴的瞬间,元件又会进行收缩,干净利索地把墨水液面从喷嘴收缩。这样,墨滴液面得到了精确控制, 每次喷出的墨滴都有完美的形状和正确的飞行方向。

微压电式喷墨系统在装有墨水的喷头上设置换能器,换能器受打印信号的控制,从而控制墨水的喷射。根据微压电式喷墨系统换能器的工作原理及排列结构可分为:压电管型、压电薄膜型、压电薄片型等几种类型。

采用微电压的变化来控制墨点的喷射,不仅避免了热气泡喷墨技术的缺点,而且能够精确控制墨点的喷射方向和形状。压电 式喷墨打印头在微型墨水贮存器的后部采用了一块压电晶体。对晶体施加电流,就会使它向内弹压。当电流中断时,晶体反弹回原来的位置,同时将一滴微量的墨水 通过喷嘴射出去。当电流恢复时,晶体又向后外延拉,进入喷射下一滴墨水的准备状态。

这两种方法相比,热泡式打印头由于墨水在高温下易发生化学变化,不稳定,墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握,打印 线条边缘容易参差不齐,在一定程度上影响了打印质量,都是它的不足之处。电打印头技术是利用晶体加压时放电的特性,在常温状态下稳定的将墨水喷出。对墨滴 控制能力较强,还将色点缩小许多,产生的墨点也没有慧尾,从而使打印的图像更清晰。容易实现高达1440dip的高精度打印质量。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。另外,压电式打印头被固定在打印机中,因此只需要更换墨盒就可以了。热泡式喷墨打印机需要在 每个墨盒中安装喷墨嘴:这样会增加墨盒的成本。但压电式喷墨打印机的缺点是,如果压电打印头被损坏或者阻塞了,整台打印机都需要维修。

不论是采用加热方式还是采用振动方式来产生墨滴,结果都是一样的:将微小的墨点附着到纸上。墨点越小,打印图像的分辨率就越高,色彩效果就越好。

怎样排除故障:

粘纸问题

一般表现为一次进纸两张或多张,造成打印机不能正常吃进而停机。这个问题一般都是两种原因造成的,一是纸张较潮,这个问题较好解决,就是把纸烘一下,放在暖气片上或显示器上都行,但一定不要时间太长。二是从商店买回的纸大都是从箱中刚拿出,挤压时间较长,形成一个整体,容易出现这种现象。解决的办法是在装进打印机前,两手拿住纸的两头来回搓动,让每张纸都活动,使纸的一头形成一个整齐的斜面,这样把斜面朝下放进纸盒,这样就不会再出现粘纸现象。

卡纸问题

很多时候卡纸是由于使用不当所致。发生卡纸问题后,先关闭打印机电源,然后根据卡纸的情况,决定从外还是从内抽出纸张。这个时候要特别小心,要防止纸片遗留在打印机内部。平常为了避免打印机卡纸,需注意如下几个方面:在打印之前,最好先检查一下打印机面板或进纸槽是否设有“Paper Size Selector”(介质尺寸选择)开关,如果有的话,根据所用的介质尺寸选择A4或Letter,这样纸张进去时才不容易歪斜而造成卡纸;纸张的厚度不要过薄或过厚;在给进纸槽添纸时,务必先取出原有纸张,将之与新添的纸张一起弄整齐后再放回进纸槽,这样可以避免打印机打印时,一次抽取多张的纸而造成卡纸;添纸时是否有将纸张打散过再放入纸槽,此做法是为避免纸张因潮湿或其它的因素而粘在一起,造成进纸时多张一起卷入而卡纸。

不进纸问题

一般表现为光听见进纸轮沙响,就是不能把纸吃进,从而造成计算机提示打印机缺纸而停止打印。相信有不少用户遇到这类问题。我也遇到这种现象。

这个问题的主要原因是房间太干燥而引起的,纸张干燥就会造成进纸轮与纸张的摩擦力减弱,从而打滑吃不进纸。解决这个问题的惟一办法就是增加房间的湿度,但一定要掌握好,不然的话又会造成前一个问题。还有就是要特别注意,不要让打印机靠近暖气片,更不要让电暖器直对着打印机,特别是那种石英管直射式的电暖器,这样除了造成不进纸这样的问题之外,还会使喷墨头干结,从而造成不能打印。

使用技巧:

一、使用彩色喷盒(这里指同体的墨盒)的过程中,要注意红、黄、蓝等各种色调的均衡使用,不要只打印偏重于一种颜色 的图片,因为只要墨盒中用尽一种颜色,即使其他颜色未用尽,喷墨盒也无法继续使用。一般来说打印图片的分辨率越高,使用的墨水也就越多。浅色消耗较少的墨 水,鲜红或蓝色的复合色需要一种以上的基本颜色合成,因而需要消耗较多的墨水。

二、不要频繁开关打印机,因为许多类型的打印机在开机时都会执行自检程序,会消耗墨水,尽量将需要打印的材料集中起来一起打印(但同时要注意不要让打印机连续工作过长时间),这样也会节省墨水。

三、如果一体式墨盒打印头干结堵塞,可采取以下方法予以改善:

1、将打印头部分(不包括电路板)浸入温水中大约10-20分钟,让温水溶解掉干结的染料(注意:保持电路板的干燥)。

2、将打印头放在几张柔软而干燥的纸巾上面,让纸巾慢慢将喷嘴的残留水分和墨水吸干,请不要使劲擦拭打印头。如果墨 盒需马上使用,可将之放回打印机内的正确位置即可。如果暂不用,可购买特制的打印头保护座(夹)妥善贮存,保护座(夹)内的橡胶垫可阻隔空气,保持喷嘴的 长久湿润。

3、 墨盒缺墨水时千万不要再打印,打印会使喷头烧毁(因其仅利用电加势喷头再喷出墨水及借用墨水来散热)