一文了解打印机的工作原理

很多朋友都觉得很奇怪,现在的打印机怎么这么神奇呢,在电脑中输入一点东西通过一条数据线或者不要线,使用无线都可以把想要的文字和图案从打印机里原本原样的打印来出?今天来了解一下打印机的工作原理吧。

下面分别对针式打印机、喷墨打印机和激光式打印机的工作原理进行简单介绍。

1、针式打印机工作原理

针式打印机由打印头、输纸机构、色带机构及打印控制器组成,打印控制器包括字符缓冲存储器、字型发生器、时序控制电路和接口电路四部分。

针式打印机本身就是一个微型计算机系统,全机的工作都由 CPU 控制。它的控制程序存放在ROM中,使 CPU 开机就可以工作。CPU 可以接收面板的各种控制指令,也可以接收来自主机的指令,并对各种指令进行解释执行,这些连接都是通过计算机的接口完成的。

打印头是针式打印机的核心部件,它包括打印针、电磁铁等。这些钢针在纵向排成单列或双列构成打印头,某列钢针在电磁铁的带动下先打击色带,色带后面是同步旋转的打印纸,从而打印出字符点阵,而整个字符就是由数根钢针打印出来的点拼凑而成的。

针式打印机的工作原理如下图所示。

2、喷墨式打印机工作原理

喷墨式打印机也属于点阵式打印的一种,它的印字原理是使墨水在压力的作用下,从孔径或狭缝尺寸很小的喷嘴喷出,成为飞行速度很高的墨滴,根据字符点阵的需要,对墨滴进行控制,使其在记录纸上形成文字或图形。喷墨式打印机采用随机式喷墨技术,墨水只在打印需要时才喷射。随机式喷墨技术主要有压电式和热气泡式两大类。

喷墨式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。热泡式喷墨打印的原理是将墨水装入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。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。

压电式喷墨打印机喷头内装有墨水,在喷头上下两侧各装有一块压电晶体,在压电晶体上施加脉冲电压,使其变形后产生压力,从而挤压喷头喷出墨滴,每个喷头上的压电晶体通过电路连到打印机数据形成电路。所以喷嘴的喷墨管道连到一个墨水盒,为了避免墨水干固及灰尘堵塞喷嘴,在喷头部装有一块挡板,不打印时盖住喷嘴,在喷嘴的头部还有一块保持恒温的喷嘴导致孔板,用以保持喷嘴头部的温度不变,从而使打印出来的点阵大小不受环境温度的影响。

喷墨式打印机的工作原理如下图所示。

3、激光式打印机工作原理

激光式打印机是由激光器、声光调制器、高频驱动、扫描器、同步器及光偏转器等组成,其作用是把接口电路送来的二进制点阵信息调制在激光束上,之后扫描到感光体上。感光体与照相机构组成电子照相转印系统,把射到感光鼓(即硒鼓)上的图文映像转印到打印纸上。

激光式打印机的工作原理如下图所示。

激光式打印机的工作原理基本相同,都要经过充电、曝光、显影、转印、消电、清洁、定影七道工序,其中有五道工序是围绕感光鼓进行的。