打印機的結構和原理
打印機是壹種復雜精密的機械電子裝置，而無論哪種打印機，其結構基本上都可以分為機械裝置和控制電路兩部分，兩者密切相關。機械裝置包括打印頭、滑架機構、送紙機構、色帶傳動機構、供墨(墨粉)機構和硒鼓傳動機構等。它們都是打印機系統的執行機構，由控制電路協調控制。打印機的控制電路包括CPU主控電路、驅動電路、輸入輸出接口電路和檢測電路。
雖然打印機的外觀千變萬化，但打印出來的圖形和顏色也各不相同。根據其原理，我們可以將常用的打印機分為三種:針式打印機、噴墨打印機和激光打印機。
簡要介紹三種打印機的結構和工作原理。
針式打印機的工作原理是:主機發出的代碼，經過打印機的輸入接口電路處理後，送到打印機的主控電路。在控制程序的控制下，生成字符或圖形的代碼，驅動打印頭打印壹列點陣圖形。同時，滑架橫向移動生成列間距或字間距，然後打印下壹列，逐列打印；打印完壹行後，啟動送紙機構送紙產生行距，同時打印頭返回新的壹行打印下壹行；重復上述過程，直到印刷完成。
針式打印機名稱的關鍵在於其打印頭的結構。打印頭結構復雜，大致可分為打印針、驅動線圈、定位器、激勵盤等。簡單來說，打印頭的工作過程是這樣的:當打印頭從驅動電路得到壹個電流脈沖時，電磁鐵的驅動線圈產生壹個磁場，吸引打印針的銜鐵，帶動打印針撞擊色帶，在打印紙上打印出壹個點狀圖案。因為是打印針直接執行打印功能，所以這種打印機被稱為針式打印機。
噴墨打印機的工作原理與針式打印機基本相同，兩者的本質區別在於打印頭的結構。噴墨打印機的打印頭由數百個直徑極小(約幾微米)的墨水通道組成。這些通道的數量，即噴墨打印機的噴孔數量，直接決定了噴墨打印機的打印精度。能夠產生振動或熱量的執行單元附接在每個通道內。當打印頭的控制電路接收到驅動信號時，驅動這些執行單元產生振動，通道內的墨水被擠壓噴出；或者產生高溫加熱通道內的墨水，產生氣泡，將墨水從噴嘴噴出；噴出的墨水到達打印紙，打印紙產生圖形！這是壓電和氣泡噴墨打印頭的基本原理。噴墨打印機的控制原理和工作方式與針式打印機基本相同，這裏就不贅述了！
激光打印機的結構和工作原理。
當計算機主機向打印機發送數據時，打印機首先將接收到的數據臨時存儲在緩存中，在接收到壹段完整的數據後，再將其發送給打印機的處理器。處理器將這些數據組織成壹個信號流，可以驅動打印引擎工作。對於激光打印機來說，這個信號流就是壹組驅動激光頭工作的脈沖信號。
激光打印機的核心技術是所謂的電子成像技術，它結合了成像和電子學的原理和技術來生成圖像。核心部件是光敏硒鼓。激光發射器發射的激光照射在壹個棱鏡形的反射器上。隨著反射鏡的轉動，光線依次從硒鼓的壹端掃向另壹端(中間有各種聚焦透鏡，使掃描到硒鼓表面的光斑很小)。碳粉盒以1/300英寸或1/600英寸為步進旋轉，掃描在下壹行進行。硒鼓是壹個塗有有機材料的圓筒，事先充好電。當有光線照射時，被照射部位的電阻會發生變化。計算機發出的數據信號控制激光發射。碳粉盒表面掃描的光線是不斷變化的。有些地方被照射，電阻變小，電荷消失。其他的沒有光，但是電荷依然存在。最後，在色粉盒的表面上形成由電荷組成的潛像。
碳粉是壹種帶電荷的細小塑料顆粒，其電荷與碳粉盒表面的電荷相反。當帶電荷的調色劑盒表面通過顯影輥時，帶電部分吸收調色劑顆粒，潛像變成實像。當滾筒旋轉時，另壹個傳輸系統將打印紙送入。在通過壹組電極後，打印紙被充以相同的極性，但比滾筒表面強得多。然後紙張帶著墨粉通過硒鼓，硒鼓表面的墨粉被吸引到打印紙上，在紙張表面形成圖像。此時，墨粉和打印機僅通過電荷的吸引而結合。打印紙送出打印機前，塑料墨粉被高溫加熱熔化，冷卻時固定在紙張表面。
墨粉轉印到打印紙上後，硒鼓表面繼續旋轉，並通過清潔器去除剩余墨粉，從而進入下壹個打印周期。
從以上原理可以看出，激光打印機與針式打印機、噴墨打印機的本質區別在於，激光打印機壹次打印壹整頁，是逐頁打印的；但是，針式打印機和噴墨打印機都是壹次來回打印壹行，而不是壹行壹行。所以在同樣的打印要求下，激光打印機的打印速度要比針式打印機和噴墨打印機快，這也是激光打印機的壹個優勢。
三種打印機的特點及應用範圍
由於針式打印機采用機械擊打式打印頭，穿透力強，可以打印多層復寫紙，具有復印功能，還可以打印無限長的連續紙。使用的耗材是色帶，是三款打印機中最便宜的。其缺點是體積和重量大，打印噪音大，精度低，速度慢，壹般沒有打印彩色圖像的功能。適合有特殊要求的專業應用，如金融、稅務、金融機構等。常見的型號有愛普生的LQ系列，如LQ-680k；STAR的AR和CR系列，比如ar-6400等。
噴墨打印機具有高打印精度，通常可以打印彩色圖像，並且可以在尺寸和重量上做得非常小。
甚至可以隨身打印，打印時噪音很小。但是耗材——墨水是三臺打印機中最貴的！而且如果要打印出精美的圖像，需要使用同樣昂貴的特殊打印紙才能有好的打印效果。所以噴墨打印機的使用成本很高！同時不具備復印、打印連續紙張的功能。適用於打印質量高但數量少的場合，如家庭、小型辦公室等。常見的型號有愛普生STYLUS PHOTO系列，如STYLUS PHOTO 900；佳能的I系列，比如i6500，i355等。
激光打印機的打印精度也很高，和噴墨打印機基本沒有太大區別。它使用耗材——硒鼓，成本介於針式打印機和噴墨打印機之間。還可以打印彩色圖像，對打印介質的要求沒有噴墨打印機高。打印速度是三臺打印機中最快的，噪音也很小。但是體積和重量都比噴墨打印機大。只能逐頁打印，沒有復印打印連續紙的功能。適用於印刷量大、任務重的場合，如大型商業機構、設計印刷領域等。常見型號有惠普HP LaserJet系列，如LaserJet1010、彩色LaserJet 8550等。
打印機常見故障及解決方法
打印機是壹種機電壹體化的精密設備，結構壹般比較復雜。與計算機的其他外部設備相比，故障率也更高，但通常更容易處理。這裏分別介紹三種機型的常見故障及解決方法。
針式打印機常見故障
相對於另外兩種打印機，針式打印機的機械部件在機器中所占的比重最大，所以機械問題也比較多，尤其是主要的操作部件，比如打印頭、滑架機構、送紙機構等等。
針式打印機的打印工作最終是由打印頭來完成的，這是其工作量最繁重的部分，因此也是最容易出現問題的部分。打印頭常見的問題有斷針、打印模糊等。
打印頭斷針表現為每壹行打印文本上明顯出現壹個或幾個擺線，或者缺少壹定的橫劃。判斷針是否斷了，需要拆下打印頭的後蓋，按下每根針的電樞，看是否有針從打印頭前面突出來。如果沒有針突出，可以認為是針斷了，壹般可以通過更換新針來解決。當然也有可能每根針都正常，但也有類似的斷針表現。這通常是由打印頭的針驅動線圈開路或短路或者針驅動電路故障引起的。以上電路部分有必要檢查壹下，這裏就不細說了。
針式打印機的打印頭任務較重，所以使用壹段時間後，打印頭可能會被汙物堵塞，導致打印模糊；但打印針也可能因為機械磨損而變短，導致沖擊力下降，性能也不清楚。如果發生堵塞，可以將打印頭浸泡在無水酒精中，並用超聲波清洗機清洗。在針磨損的情況下，我們可以嘗試適當調整打印頭與紙張之間的距離。如果故障沒有明顯改善，我們只能更換打印頭。當然，舊的無墨色帶，或者打印頭與紙張的距離太遠，也可能導致打印模糊，但這不是打印頭本身的問題，可以通過更換新色帶或者調整距離來解決。
針式打印機逐行打印，每打印壹行，滑架機構就會來回移動壹次。因此，滑架機構也是壹個高風險部件。常見故障有打印文字錯位、車廂撞墻、車廂移動異常等。
打印文本上下錯開，表現為打印文本的起始位置不固定，打印壹行或幾行文本後起始位置向左或向右偏移，偏移距離不確定，導致文本上下錯開，無法閱讀。滑架移動異常，如滑架不能運行或運行速度不均勻，上電後滑架不能回到原位，打印時打印頭不按回車鍵或按回車鍵異常。出現上述問題的壹個最基本最直接的原因就是人物車的電機過載。這壹般是因為車廂的導軌太臟或生銹，使得車廂來回移動的阻力過大或不均勻，造成上述問題。解決以上問題，壹般需要清潔車廂導軌，添加優質潤滑油。嚴重時，需要將滑架機構與導軌分離，並清潔滑架的滑動軸承部分，以確保滑架自由運行。經過這種治療，基本可以解決脫臼和行走異常的現象。
當滑架碰壁時，表示打印過程中滑架回到左邊界後打印機繼續前進，滑架電機在碰到左邊界時發出異響。這通常是因為打印機的初始位置傳感器沒有檢測到字符托架。壹般情況下，只需將傳感器稍微向右調整，在少數情況下，應檢查檢測電路。當然，漢字車導軌阻力太大也會造成撞墻失敗。
另外，字車的電機或驅動電路損壞都有可能引起上述故障，此時需要檢查上述電路部分。
送紙機構與打印頭和滑架機構相比，負荷更小，故障率更低，如不送紙、送紙不均勻、缺紙等。
不送紙或送紙不均勻的原因通常是送紙電機或驅動電路損壞、傳動機械故障、驅動軟件不匹配等。壹般來說，送紙電機損壞的情況比較多，通常是因為用戶在通電的情況下用手轉動送紙手柄，或者在正常打印時強行撕紙，導致送紙電機過載而燒毀。此時斷電，可以明顯感覺到輕微的震動，與電機正常轉動時的平穩感有很大不同。壹般更換進紙電機即可解決問題。機械零件的故障大多是由於傳動齒輪之間嚙合松動或齒輪磨損打滑引起的。這時候就要仔細觀察傳動機構，將錯位、脫落的齒輪重新定位或更換磨損的齒輪。而打印機送紙不規範大多是因為驅動軟件不匹配。只要做好打印機自檢測試和在線DOS下的直接文本打印，如果能正常進紙，就可以確定打印機沒有硬件故障，問題出在驅動軟件。
缺紙表現為打印機開機裝入打印紙後，面板仍顯示缺紙狀態，無法在線打印。此時，檢查紙張傳感器及其電路非常重要。紙傳感器壹般有機械開關型和光電耦合型兩種。機械開關式的，長期使用後容易接觸不良，導致檢測出紙。此時，有必要清潔或更換傳感器。對於光電耦合，註意傳感器槽是否有灰塵堵塞，壹般清理幹凈即可解決問題。
噴墨打印機常見故障
與針式打印機類似，噴墨打印機的打印頭也是其工作中最重的部分，因此也存在最多的問題，如打印字跡模糊、打印線斷裂等。
出現上述問題的原因，大多是因為打印機長時間沒有使用或添加非原裝墨水，導致墨水輸送系統出現障礙或噴嘴(即打印頭)堵塞。通常，消除方法是進行清潔操作。如果堵車嚴重，就要把噴頭拆下來，用50-60℃左右的純水浸泡，用超聲波清洗機清洗。清洗後壹定要擦幹。如果反復清洗後仍無明顯效果，說明噴嘴孔已被堵塞，此時只能更換噴嘴。還有壹種情況，就是噴嘴的使用壽命到了，噴嘴孔的精度大大降低，導致打印模糊。壹般來說，對於愛普生的噴墨打印機，噴頭的壽命大概是20-30個墨盒；對於佳能來說，使用10左右的墨盒噴嘴使用壽命就到了。
噴墨打印機的清洗泵噴嘴存在很多問題，也是造成堵塞的主要因素之壹。打印機清洗泵噴嘴對打印機噴嘴的保護起著決定性的作用。噴嘴小車回到原位後，清洗泵的噴嘴用於弱抽處理和噴嘴的密封保護。當打印機中安裝了新的墨盒或噴嘴損壞時，機器下端的抽吸泵將使用它將空氣泵送到噴嘴。這個噴嘴的工作精度越高越好。但在實際使用中，它的性能和氣密性會因為時間的延長，以及這個口中灰塵和油墨殘留的增加而降低。如果用戶不經常檢查或清洗，會使打印機的噴頭出現類似堵塞的故障。所以要壹直保持這部分。具體方法是:取下打印機上蓋，取下手推車，用針管吸入純水沖洗，特別是要充分清洗嵌入口中的微孔墊片。需要特別提醒用戶的是，在清洗該部件時，千萬不要用乙醇或甲醇清洗，這會使嵌入該部件的微孔墊片溶解變形，也千萬不要讓潤滑油與泵噴嘴接觸，這會使泵噴嘴處的橡膠密封圈變形，起不到密封保護噴嘴的作用。
對於愛普生的噴墨打印機來說，更換新墨盒後打開打印機時，打印機面板上的“缺墨”燈亮也是很常見的。正常情況下，當墨水用完時,“墨水用完”燈會亮起。更換新墨盒後，打印機面板上的“缺墨”燈仍然亮著。這種故障可能會發生。壹種是墨盒沒裝或者墨盒本身和檢測電路有問題。另壹種是關機時把舊墨盒取下來換上新的。因為更換墨盒後，打印機會對輸墨系統進行加註，關機時不會進行這個過程，這樣打印機就無法檢測到重新安裝的墨盒。另外，有些打印機使用打印機內部的電子計數器來統計墨水容量(特別是在統計彩色墨水的使用量時)。當計數器達到壹定值時，打印機判斷墨水耗盡。在更換墨盒的過程中，打印機將重置其內部電子計數器，以確認新墨盒的安裝。如果在關機時更換新的墨盒，打印機中的計數器無法復位，所以仍然會報告“墨水用完”。解決方法是在啟動狀態下重新安裝墨盒。但如果故障依然存在，妳壹定要嘗試更換壹個正常的墨盒，驗證是墨盒問題還是檢測電路問題。
與愛普生打印機類似，佳能和惠普的噴墨打印機也是檢測不到墨盒的，但與愛普生不同的是，這兩個品牌的噴墨打印機的噴頭可以獨立拆卸更換，壹般噴頭和墨盒是壹體的。所以檢測不到墨盒的問題，大多是因為安裝墨盒的墨盒支架上的電觸點被墨水汙染或腐蝕，導致與墨盒接觸不良，所以檢測不到墨盒。解決方法是用酒精清潔觸點或更換墨盒支架。
因為噴墨打印機和針式打印機都是逐行打印，它們的滑架機構和送紙機構都很相似，問題也差不多，這裏就不贅述了。
激光打印機常見故障
與其他兩種打印機相比，激光打印機的機理更復雜，其故障也更復雜。下面簡單介紹壹些常見故障。
激光打印機卡紙
激光打印機最常見的故障是卡紙。出現這種故障時，操作面板上的指示燈會閃爍，並向主機發出報警信號。排除這種故障的方法很簡單，只需打開機蓋，取下卡紙即可。但需要註意的是，必須按進紙方向取紙，任何旋鈕都不得反方向轉動。但如果經常卡紙，就要檢查進紙通道了。拾紙輪是激光打印最容易磨損的部件。當紙盤紙張正常，無法取紙時，往往是搓紙輪磨損或壓紙彈簧松動，壓力不夠，導致紙張無法送入機器。這時，壹般需要更換紙卷。此外，紙盤安裝不當、紙張質量不好(太薄、太厚、潮濕)也可能造成卡紙或取紙失敗。
激光打印機輸出空白
這種故障的原因可能是顯影輥沒有吸收墨粉(顯影輥的DC偏壓沒有施加)，或者硒鼓沒有接地。因為負電荷無法放電到地面，激光束無法作用在感光鼓上，所以無法在紙上打印文字。感光鼓不轉動，不會產生圖像，也不會傳送到紙張上，所以要確定感光鼓是否能正常轉動。斷開打印機電源，取出碳粉盒，打開盒蓋上的槽口，標記感光鼓的非感光部分，重新裝入機器。開機壹會兒，再拿出檢查標記，看有沒有移動，以此來判斷感光鼓是否正常工作。
如果碳粉無法正常供應或激光束被阻擋，也會造成白紙。因此，有必要檢查碳粉是否用完，墨盒是否正確裝入機器，密封膠帶是否已被移除或激光照射通道上是否有任何障礙物。需要註意的是，檢查時必須關閉電源，因為激光束對眼睛有害。
打印紙輸出變成黑色。
當初級電暈放電失效或控制電路失效時，激光壹直發射，會導致打印內容全黑。這時妳要檢查電暈放電線是否斷開或者電暈高壓是否存在，激光束光路中的光束探測器是否正常工作，因為這些方面直接關系到輸出效果。這個問題解決起來比較復雜，壹般不建議新手自己修。
輸出手寫很弱。
墨粉盒內墨粉少，顯影輥顯影電壓低，或者墨粉未極化帶電，無法轉印到感光鼓上，都會造成打印字跡變淡的現象。取出碳粉盒，輕輕搖晃。如果打印效果沒有改善，更換碳粉盒或請專業維修人員處理。此外，壹些打印機在碳粉盒下有壹個開關，可以調節激光的強度，以匹配碳粉的感光靈敏度。如果此開關設置不正確，還會導致打印筆跡較弱。
輸出時出現垂直白色條紋。
如果安裝在感光鼓上方的反光板上有汙垢，激光遇到鏡面上的汙垢就會被吸收，無法到達感光鼓，從而在打印紙上形成壹條狹窄的白色條紋。仔細觀察激光傳輸通道，清理幹凈就能解決問題。
當轉印輥安裝在打印紙通道下方時，也會吸引灰塵和紙屑，壹些部件會變臟或被汙染，從而阻止墨粉從墨粉盒轉印到打印紙上，還會導致在打印紙上形成壹條狹窄的白色條紋。碳粉盒出現故障，壹般會導致字跡大面積褪色。取下碳粉盒，輕輕搖晃，使盒內碳粉均勻分布。如果改善還是不大，就要更換碳粉盒了。
打印紙的單面黑化
當激光束掃描超出正常範圍時，感光鼓上方反射鏡的位置發生變化，墨粉盒出現故障，墨粉集中在盒的壹側，可能導致打印機單邊變黑。檢查激光通道及其反射鏡的位置，糾正偏差或取下碳粉盒並輕輕搖晃，使碳粉盒中的碳粉均勻分布。如果仍無法改善，請更換碳粉盒。是解決單方黑化的辦法。
打印紙上反復出現的汙跡
當壹張紙通過打印機時，打印機中大約有12種滾輪旋轉不止壹次。最大的碳粉鼓旋轉2到3次，進紙輥可能旋轉超過10次。當紙張上有等間距的臟痕時，可能是由臟的或損壞的輥引起的。假設壹卷上有汙漬，如果汙漬比較近，可能是小卷形成的；當距離較遠時，應檢查較大的滾筒。測量臟痕之間的距離，然後用下面的公式計算引起臟痕的輥筒直徑:輥筒直徑=臟痕距離/π；從而判斷是哪個滾筒導致的問題，然後清洗或更換，問題就可以解決了。
除了上述三種打印機特有的故障外，它們還有壹些共同的故障，如無法打印或在線打印亂碼、無法啟動(即沒有電源)等。
壹般來說，無法在線打印或打印亂碼的原因有以下幾種:打印機和電腦之間的打印線連接不好，需要關閉電腦和打印機的電源，重新連接牢固；如果打印電纜有缺陷，可以在正常機器上測試，以驗證是否有任何缺陷。如果證明有缺陷，應更換新電纜。軟件中選錯了打印機，需要查看軟件的打印機選擇菜單，看是否選對了打印機；打印機端口配置不正確。檢查軟件的配置菜單，確保訪問了正確的打印機端口。如果使用的計算機不是並行端口，請確保打印機電纜連接到正確的端口。最嚴重的情況是打印機的接口電路出了問題，壹般是開機時插拔打印線造成的，少數情況下也可能是雷擊或電地線帶電造成的。接口電路故障通常比較嚴重，需要主板級別的維護，這裏就不贅述了。
無電源問題通常是由於電源電壓不穩定，長時間連續工作，通風不良，導致電源過熱損壞，壹般需要板級維修。需要註意的是，很多打印機，尤其是噴墨和小型激光打印機，沒有硬電源開關。只要接上電源線，電源部分就會壹直工作，所以晚上電壓高的時候很容易燒壞電源。因此，我們建議用戶如果長時間不使用打印機，應斷開電源，以免時間長了出現故障。
打印機是壹種高度精密的設備。正常使用時，應盡量遠離高溫多塵的工作環境，盡量經常做壹些保養，如清潔車廂導軌、加油潤滑等。只有良好的工作環境和精心的維護才能保證機器的長期正常使用。