喷墨打印机是如何工作的?

阅读量:100 2024-11-19 09:52:22

喷墨打印机,虽然也是打印机,但是和激光打印机相比,却有着本质上的区别。喷墨打印机顾名思义,是通过喷射墨水将图案打印到纸上的,激光打印机则依靠光学部件以及感光元器件,使用的耗材是“碳粉”。

佳能喷墨打印机

上世纪80年代佳能公司第一次将其“气泡喷墨技术”应用到其喷墨打印机Y-80,也就是后来的“热发泡喷头”从此开创了喷墨打印机的历史。

后来到了90年代,爱普生公司,为了对抗佳能以此抢占喷墨打印机市场,开发了“压电式喷墨技术”,也就是后来的“微压电喷头”。

爱普生喷墨打印机

“微压电”和“热发泡”虽然,工作原理不一样,但是结果都是相同的,目的都是为了把墨水喷射出去,不过在输出效果,还有使用寿命方面,却有着很大的区别。

在喷墨机领域,总共有四大品牌,分别为:惠普、佳能、爱普生、兄弟。

惠普和佳能,采用的是“热发泡喷头”而爱普生和兄弟采用的是“微压电喷头”;表面上来看,是这四家公司在竞争,实际上是“热发泡”与“微压电”阵营的“对决”。

热发泡喷头,顾名思义,就是喷头内部有个加热组件,把墨水瞬间加热,将墨水气化,利用气体产生的压力,再把墨水喷射出去。

热发泡喷头

由于喷头需要加热的缘故,导致“热发泡喷头”堵头几率更高;热发泡机器,不能长时间放置,喷头加热以后,水分会快速蒸发,颜料必然会堵塞喷嘴,所以热发泡喷头故障率更高一些。

由于墨水受热以后,会被浓缩,浓度变大,部分颜料受热后,会发生化学反应,使得颜色“偏暖”,由于需要长期加热的缘故,必然会降低喷头使用寿命。

微压电喷头

微压电喷头,是不需要加热的,所以功耗更低一些,也会降低堵头风险,喷头内部核心部件,是“压电晶体”,电流信号控制“压电晶体”,完成形变,对墨水形成挤压喷射。

由于不需要加热的缘故,所呈现出来的颜色,就是墨水本身的颜色,和“热发泡喷头”相比,会显得,颜色“偏冷”,由于无需加热的缘故,喷头寿命会长一些。

喷头也只是喷墨打印机的核心部件,还需要配合其他部件,才能算是一台完整的打印机,想要把计算机上的文件打印出来,还需要经过数据转换与传输,以及进纸阶段与墨水喷射阶段。

先讲一下数据转换与传输阶段,进纸阶段与墨水喷射阶段稍后再讲。

当用户选择了要打印的文档,并按下了打印按钮,计算机会把要打印的文档通过打印机端口传送给打印机,打印语言会对文档内容进行翻译,并转换成打印机可以识别的语言,这样才能将文件打印到纸上。

打印机和电脑想要通信,必须通过有线或者无线连接。有线接口分为: usb (串口)和LPT (并口),以及RJ45 (网络接口)。

usb打印线

LPT打印接口

网络打印接口

无线网络打印和有线网络打印原理基本一致,这类打印机配备了无线网卡,和手机或者笔记本一个道理,连接至wifi网络即可,通过电脑添加打印机ip地址(必须和打印机在一个网段),即可连接成功。

现在的激光和喷墨打印机都使用的是usb接口,由于传输速度过慢,LPT基本上已经被这两种打印机淘汰。

现在,只有针式打印机才配备LPT接口,网络接口只有喷墨和激光打印机有,针式打印机绝大多数机型都只有usb和LPT,只有个别机器支持网络打印。

打印机语言分为: PS和PCL以及GDI还有佳能公司的UFR II

PCL打印语言(Printing Control Language)是惠普公司的专利,这个专利是开放式的完全免费,所有打印机厂商都可以使用,兼容性最好。

PS打印语言(Postscript) Adobe公司的专利,打印机厂家必须付费才能使用, 因此搭载Postscript语言的打印机售价较高。

GDI打印语言(Windows GDI),是Windows自带的打印语言,也就是说完全是免费的。不过,现在已经很少有打印机支持。GDI语言一般用于内存较小的机型,也就是低端打印机。

当用户点击打印按钮之后,计算机会先调用操作系统提供的GDI函数,对打印文件进行光栅化处理,这时计算机已经完成了对打印内容的“翻译”打印机只需要负责接受命令即可,这对于低端打印机来说也算是个福音。

UFR II(Ultra Fast Rendering)则是佳能公司所专有的一种打印语言,与PCL语言相似,但集PCL之快速与PostScript之多用的优点于一身,摒弃了两者之缺陷。

以上就是数据传输与转换阶段,下面来讲讲进纸阶段与墨水喷射阶段。

当打印机接收到,打印任务的时候,这个时候进纸器开始工作,搓纸轮搓动纸张,进入纸路准备打印,纸路有个传感器,专门检测纸张,有没有进纸入纸道。

如果传感器没有检测到纸张经过,进纸器会从新开始工作,进行二次进纸,如果依旧没有检测到纸张,机器会提示卡纸,或者缺纸。

编码盘

如果进纸顺利,那么机器将会开始进入到“喷墨阶段”,编码盘,开始控制步进电机,让纸张前进,光栅传感器,控制打印头移动速度,确定墨水喷射位置。

光栅条

打印头是左右移动可以看作是X轴,纸张是向前移动可以看作是Y轴,当打印头移动到制定位置是,主板开始控制喷头把墨水喷射到制定位置,以此来形成图案。

以上就是喷墨打印机的工作原理,本文仅用于学习交流之用,严禁用于商业用途,如需深入学习请参阅相关文献。

打印机是一个较为复杂的设备,维修门槛较高,如果能把工作原理搞明白,了解各个部件的作用,在维修和维护的时候也会相对容易一些。

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