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EPSON喷墨打印机设计机电一体化系统作业题目：EPSON喷墨打印机姓名：段晓东学号：20092001153班级：机电一体化7班指导老师： 冯 如 鹤平顶山工业职业技术学院2011年5月6日平顶山工业职业技术学院目录目录 1 2第一章 喷墨打印机的分类 1.1压电式喷墨打印机的原理 31.2气泡式喷墨打印机的原理 4第二章EPSON喷墨 打印机的机械部分介绍 52.1打印机结构剖析 52.2喷头结构 62.3电式喷墨打印机 72.4常状态和喷射状态的介绍 72.4.1平常状态 7 2.4.2喷着状态 7 2.5技术特点 7第三章 检测部分 83.1气泡式喷墨打印机的喷墨原理 83.2检测电路 93.2.1初始位置）检测电路 99 3.2.2（纸尽）检测电路 3.2.3、IE（墨尽）检测电路 103. 3字车初始位置感应器 10第四章EPSON打印机执行机构各部分详解 114.1抽墨机构 114.2抽墨机构工作过程 11 4.3防护帽 11第五章EPSON打印机的电路部 115.1主控板 115.2主板常出现问题有现象有 125.3控制电路 135.4复位电路 135.5接口电路 14第 1页平顶山工业职业技术学院引言如今，打印机已在日常的办公生活中发挥着举足轻重的作用。

就单一的打印输 出来说可分为激光打印机、针式打印机和喷墨打印机，而喷墨打印机因其购机成本 低廉深受广大用户的喜爱那么，喷墨打印机有何分类，它的工作原理又是什么呢? 本文收集了关于喷墨打印机的分类、工作原理、机械部分、控制部分、、检测部 分、执行部分进行了具体的剖析，希望能够帮助广大用户在以后的工作生活中更了 解、更得心应手的使用喷墨打印机关键字:喷墨打印机 分类 机械部分 控制部分 检测部分 执行部分第 2页 平顶山工业职业技术学院 第一章 喷墨打印机的分类在我国喷墨打印机市场上，CANON、EPSON和HP三大品牌占据90%的市场份 额CANON和HP喷墨打印机采用气泡式喷墨技术，EPSON打印机采用压电式的改进 型--多层压电式 在喷墨打印机中，喷头、墨盒及其相应的墨水循环系统是最为 关键的部件，这是它区别于针式打印机和其它击打式打印机的主要部分，并且喷墨 打印机最常见的故障是"堵头"或打印不畅，其主要故障源都在这几个关键部件中喷墨打印机按照喷墨方式分为连续式(Con tinuous)和随机式(Ondemond)两大 类， 喷墨头的工作原理EPSON打印机采用其独特的超精密机械电子化多层压电式技术。

工作原理与 CANON和HP打印机的气泡技术完全不同当机器给予一个电脉冲信号后，多层压 电晶体出现线性位移，将墨水击压喷出多层压电技术可避免墨水产生拖尾和飞 散，使墨点更加微小和均匀，改善打印的解析度，实现接近照片的质感和层次感喷墨打印机中的墨水只有在印字需要时才喷射，所以又称为按需式打印它与 连续式相比，结构简单，成本低，可性高但是，随机喷墨系统因受射流惯性的影响，墨滴喷射速度低，为了弥补这一缺点，许多喷墨打印机采用了多喷嘴的方法来提高打印速度 1.1压电式喷墨打印机的原理喷头内装有墨水，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结构如下图所示:第 3页平顶山工业职业技术学院压电住置1.2气泡式喷墨打印机的原理 在其喷头的管壁上装有热元件，加在热元件上的电脉冲信号由打印机数据形成 电路提供。

当幅值足够高、脉冲足够小的脉冲电压作用于热元件时，热元件急速升 温，使*近热元件的墨水汽化，形成微小气泡，微小气泡变大形成薄的蒸气膜，该 蒸气膜将墨水和热元件隔离，所以墨水并不加热(故不需要墨水的冷却装置)结构 如下图所示:第 4页平顶山工业职业技术学院第二章EPSON喷墨打印机的机械部分介绍EPSON打印机采用压电式的改进型一-多层压电式概况介绍EPSON采用独创的 多层压电式(MACH)喷墨技术，这种方式在色彩稳定性上显示了优异的性能采用墨 盒与喷头分离的结构，耗材相对比较低廉，是目前国内市场四大品牌中占有率最大 的品牌，也是市场上的主流打印机但是在喷墨打印机中，喷头、墨盒及其相应的墨水循环系统是最为关键的部 件，这是它区别于针式打印机和其他击打式打印机的主要部分，并且喷墨打印机最 常见的故障是"堵头"或打印不畅，其主要故障源都在这几个关键部件中2.1打印机结构剖析打印机的系统组成如下图所示:1iM £一、字车(墨盒匣)机构:字车机构中的字车(墨盒匣)是安装喷头的部件字车 在字车机构中传动皮带的拖动下，沿导轨做左右往复的直线间歇运动因此，喷头 便能沿字行方向，自右向左或自左向右完成打印动作。

STYLUS 800 喷墨打印机字车机构图字车机构的传送带由字车电机驱动，其电 机是一个四相、200极混合型步进电机由它控制字车启动或停止以及改变运动方 式字车电机的参数如下:第 5页平顶山工业职业技术学院驱动电压为35V?10%:每相绕组直流电阻10.00?7%(25?),驱动频率960— 5400P/S 激励方式 1--2相激励在字车机构中设有一个印字间隙调节杆，它的位置 根据纸的厚度而定当打印单面纸(如平面纸和文件纸)时设置在水平(A)位置上， 当打印信封时设置在垂直(B)位置上，这时间隙为0.7MM二、主/副电机:主电机负责带动传动皮带使字车机构驱动的动力，副电机负责 进纸机构和抽墨机构的驱动动力三、感应器:为了检测打印机各部件的工作状态和控制打印机的工作，在喷墨 打印机中设置了许多感应器，包括字车初始位置感应器、进纸器感应器、纸尽感应 器、纸宽感应器、墨盒感应器，分别是检测打印机的各部件工作状态;用于检测喷 墨打印机及打印机内部温度感应器及用于检测喷墨打印机中墨水通道压力的薄膜式 压力感应器EPSON打印机多数采用光电式结构2.2喷头结构加曙賠冲膛置电阻由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(Mul til aver Piezoelec trie)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结构如上图所示第 6页平顶山工业职业技术学院 2.3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有喷嘴的喷墨管道连到一个墨水盒，为了避免 墨水干涸及灰尘堵塞喷嘴，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2.4 常状态和喷射状态的介绍2.4.1 平常状态在平常状态时，附着在空间背上的 MLP 元件没有施加电荷，内部空间的墨水压 力保持在恒定水平2.4.2 喷着状态在喷射状态时，打印数据信号施加到特定的喷嘴控制器上，以选择用于打印的 喷嘴，驱动电压逐渐的给MLP元件充电，MLP元件下压使震动板弯曲，形成对空间 的压缩力，迫使空间的墨水由喷嘴射出空间的墨水注入和喷出都是根据空间的变 化进行的当执行初始充墨式喷墨清洗操作时，空间的墨水要通过吸墨泵抽空。

在喷墨打 印头驱动板上设置有温度传感器以监测温度这是因为墨水粘度的变化取决于温 度，把检测温度信号反馈到打印头控制与驱动电路中，以使驱动电压符合规定值， 实现对墨滴大小的控制2.5 技术特点EPSON 打印机采用其独特的超精密机械电子化多层压电式技术工作原理与CANON和HP打印机的气泡技术完全不同当机器给予一个电脉冲信号后，多层压电晶体出现线性位移，将墨水击压喷出多层压电技术可避免墨水产生拖尾和飞 散使墨点更加微小和均匀，改善打印的解析度，实现接近照片的质感和层次感EPSON打印头由陶瓷层、衬板层、储墨层、喷嘴外层组成，陶瓷层上涂有压电 晶体涂层;衬板层有墨孔孔径为0.03毫米以下）;储墨层的墨水囊依*毛细作用向喷 嘴提供墨第 7页平顶山工业职业技术学院 水;喷嘴外层表面镀膜，孔径小于0.03毫米，打印 头的这四部分采用胶体粘连而成，对安装精度要求极高由于EPSON打印机工作原理的特殊性，使墨水的传输速度、连续性以及参数变 化等均成为影响墨水喷射的重要因素供墨系统出现小气泡，容易在墨水通道的入 墨孔形成一道空气阻隔，由此导致喷嘴供墨中断，从而造成打印时出现白线条，此 时应及时进行喷嘴清洗。

在打印过程中，多层压电晶体的震荡频率是相当惊人的，因此压电晶体及其附 件的老化、变形、随时会使打印头性能下降;同时由于打印头喷墨孔的超精细度， 使之极易受毒菌的影响;另外喷嘴部分的墨水局部干燥都可能导致打印不出或打印 效果不佳第三章 检测部分3.1气泡式喷墨打印机的喷墨原理在其喷头的管壁上装有热元件，加在热元件上的电脉冲信号由打印机数据形成 电路提供当幅值足够高、脉冲足够小的脉冲电压作用于热元件时，热元件急速升 温，使*近热元件的墨水 汽化，形成微小气泡，微小气泡变大形成薄的蒸气膜，该 蒸气膜将墨水和热元件隔离，所以墨水并不加热（故不需要墨水的冷却装置）热喷墨技术的工作原理是通过喷墨打印头（喷墨室的硅基底）上的电加热元件 （通常是热电阻），在3微秒内急速加热到300摄氏度，使喷嘴底部的液态油墨汽化 并形成气泡，有蒸汽膜将墨水和加热元件隔离，避免将喷嘴内墨水全部加热加热信号消失后，加热陶瓷表面开始降温，但残留余热仍促使气泡在8微秒内 迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量的墨滴克服表面张力快速挤压出喷 嘴随着温度继续下降，气泡开始呈收缩状态喷嘴前端的墨滴因挤压而喷出，后端因墨水的收缩使墨滴开始分离，气泡消失 后墨滴与喷嘴内的墨水就完全分开，从而完成一个喷墨过程。

喷到纸上的墨水的 多少可以通过改变加热元件的温度来控制，最终达到打印图象的目的当然， 以上是一种"慢镜头"式的划分实际打印头加热喷墨的过程，是相当 高速的从加热到气泡的成长一直到消失，准备下次喷射的整个循环只耗时140-- 200微秒第 8页平顶山工业职业技术学院EPSON打印机结构划分EPSON打印机的结构可以分为:机械部分、电路控制部 分在这里我们以EPSON STYLUS 800为典型例子介绍EPSON打印机结构打印部分有:字车（墨盒匣）机构、导杆、传动皮带、主/副电机、各种传感器（光电式）、打印喷头等非打印部分又可分为:墨水系统、进纸机构3.2检测电路3.2.1初始位置）检测电路<1RU字车初始位置检测电路打印机在加电初始化过程中，不管字车位于哪个位置，都将字车向左移动的初 始位置，或打印过。