喷墨打印机的工作原理

sunbc1980 · 发表于 2006-9-8 09:56:11

喷墨打印机的工作原理：
（1）电荷控制方式喷墨打印机
　　组成：喷墨头、充电电极、偏转电极、墨水供应与过滤系统（包括墨水泵、墨水槽、过滤器、收集槽、回收器管道等）、相应的控制电路、电源组成。工作时，导电的墨水在墨水泵的高压作用下进入喷嘴，通过喷嘴形成一束极细的高速射流：
　　1）射流通过高频振荡发生器，断裂成连续均匀的墨水滴流。
　　2）在充电电极上施加一个静电场给墨水滴充电，所充电荷多少与墨滴喷在纸上的位置高低成正比。在充电电极上所加的电压越高，充电电荷就越多。
　　3）带不同电荷的墨滴，通过加有恒定高电压偏转电极形成的电场后，垂直偏转到所需的位置，电荷一直保持到墨滴落到记录纸上为止。
　　4）若在垂直线段上某处不需喷点，则相应的墨滴不充电。这些墨滴在偏转电场中不发生偏转而按原方向射入回收器中。
（2）电场控制式喷墨打印机
　　　电场控制式打印机是在静电场中用滴落法来形成墨滴的。
　　　墨水射流上的静压力使墨水在喷嘴孔口处形成一个凸出的新月形面。墨水不会流出，墨水的表面张力和静压力处于平衡状态。如果在凸出的新月形面和位于喷嘴前面的加速电极　上一个高电压（一般为2000V），就会形成一个轴向电场力作用于新月形面上，使其发生变形，形成一滴墨水。墨水滴在电场方向加速，其速度正比于加速电压，反比于墨滴直径。墨水形成，喷嘴随即又从墨水容器中得到补充。这样就形成一串墨水滴链。被充电的墨滴形成后，在不同的偏转电场电压作用下，在X和Y方向进行偏转，落在记录纸上相应位置而形成字符。
（3）压电喷墨式打印机
　　喷头板头条内装有墨水，在喷头的上、下两侧各有一块压电晶体。在村电晶体上施加脉冲（打印信号），使其变形后产生一个瞬间压力，从而挤压墨水盒喷出一滴墨水，在纸上形成一个小点。加在压电晶体上的电压不小于100V。电压的高低影响墨滴的大小。改变脉冲幅度可使墨滴直径变化3-4倍。因此这种打印机可以改变图文信息的浓淡即灰度。
喷头结构如上图所示。由MLP、空间、墨水供给管、震动板、过滤器、喷嘴板和喷嘴组成。其中MLP（Multilaver Piezoelectric)是多层压电元件；空间用于储存由墨盒而供给的墨水；过滤器对墨水起过滤作用。
（4）气泡式喷墨打印机
　　喷头的管壁上设置了加热电极。由打印控制芯片送到喷嘴的加热电极上的电脉冲信号使加热元件快速升温，促使喷嘴内邻近的墨水汽化，迅速形成气泡。由气泡膨胀产生的压力使墨水形成一个个墨滴从喷嘴中喷出。脉冲过后，墨水蒸汽凝聚。喷嘴内的墨水由于表面张力作用维持齐口的平面，因而内部会产生负压，从墨水盒内吸入一滴新的墨水。
3、喷墨打印机的机械结构
　　喷墨打印机的机械结构：喷头和墨盒、清洁单元、小车单元、送纸单元和传感器单元。
（1）喷头和墨盒
1）喷头和墨盒一体化
　　包括喷头也包括墨水，墨盒本身为消耗品。
2）喷头和墨盒分离
　　更换墨盒即可解决墨水用尽或打印质量不好的问题。
　　喷嘴由30个增加到64个或更多，墨盒中加入适当的墨水，可重新多次使用。
（2）清洁单元
　　对喷头的维护，包括盖帽和清洁等。
（3）小车单元
　　沿着打印机的引导丝杆往复移动。不同的喷墨打印机小车单元的结构稍有不同，它用来固定墨盒和打印喷头，并能实现喷头与逻辑板之间的电信号连接。
（4）送纸单元
　　与小车的移动、喷嘴喷墨等动作同步，以完成打印过程。送纸单元的组成结构包括携带纸辊、压纸辊、输送辊、排纸辊、纸释放杆、送纸电动机、装纸托架以及纸引导板等等。
5）传感器单元
　　检测打印机内部各部件的工作状态，并控制打印机机械部分的自动工作。
1）光电传感器
　　拾纸传感器、纸张传感器、纸尽传感器、初始位置传感器、墨盒传感器等。
2）温度传感器
　　打印头温度传感器和内部温度传感器。
3）薄膜式压力传感器如墨水传感器。
（6）供电单元
　　逻辑部分和电源部分。
　　逻辑部分:解释和处理来自接口的数据和打印命令，检测打印机的工作状态以及操纵打印机的机械结构。
　　电源部分:将交流电转

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