非击打式打印机

1、非击打式打印机第1页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四1、连续式 工作原理 施加固定压力使其连续喷射 激励射流分解成滴，控制其大小和间距 使需要印刷的墨滴带电荷，飞到纸面不需要印刷的墨滴不带电荷，由导管回收字符发生器模拟调制器控制电极偏转电极墨水回收打印纸喷嘴压电驱动装置墨水振动信号第2页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四特点： 印刷速度高、印刷质量高、易于彩色化； 结构较复杂，成本较高。第3页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四压电式工作原理 喷头上设置换能器,它受电脉冲信号的控制而产生变形，将墨水挤压出喷嘴,滴落在记录纸上,形成记录

2、,无信号则不喷墨。特点： 结构简单，易于小型化、多嘴化和彩色化喷射过程根据换能器的不同 , 可分 : 压电管型、压电隔膜型、压电薄片型。第4页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四微压电式 工作原理: 对压电式喷墨技术的改进。喷头上的多层压电晶体受电脉冲信号的控制而振动变形，撞击墨水腔上的弹性元件，从而挤压墨水腔里的墨水，从喷嘴喷出墨滴,滴落到记录纸上形成记录。 特点： 易于产生超微小的墨滴，实现高分辨率印刷。第5页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四4. 气泡式 膜沸腾现象： 在水和赤热物体的界面上产生一定厚度的气泡，这种气泡随着物体的冷却又会消失 工作原理

3、: 在一个针式喷嘴内注入墨水，在喷嘴的侧壁上安装热敏电阻元件，一旦加上脉冲电压，热敏电阻元件发热，使靠近该处的墨水层急剧汽化，产生膜沸腾现象，即在热敏电阻元件附近的墨水产生气泡，瞬间气泡内的蒸气压力增大，并使气泡扩大，从而将喷嘴头部的墨水挤出口，滴落到记录纸上形成记录。第6页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四特点： 喷嘴体积小，功耗低，易于实现多嘴高密度化和彩色化。有两种喷墨方式: 气泡膨胀方向和墨水喷射方向垂直 -Canon 气泡膨胀方向和墨水喷射方向一致 - HP第7页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四5. 相变式 相变： 物质从一种相转变成另一种相

4、 工作原理: 特点： 墨滴圆度高, 尺寸均匀, 印刷效果好, 操作简便,无污染。第8页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四二、喷墨印刷机的结构喷头字车输墨单元喷嘴喷嘴帽空气阀喷嘴帽吸收管墨泵活塞喷嘴密闭清洁单元墨水缓存器吸收管墨水墨水供应器墨水传感器废弃墨水管吸墨纸墨盒墨水供应管墨水缓存器墨盒安装单元墨水供应路径废弃墨水路径空气路径第9页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四三、喷头驱动电路喷墨技术目前有“气泡式”和“压电式”两种主流技术。主要靠提高喷头上的喷嘴数目来提高速度。1. 直接驱动 如: HP51626A墨盒喷头, 有50个喷嘴. 每个喷嘴内都有一个

5、加热元件，墨盒上有与其相对应的50个接触点，用于与外部驱动信号相连。第10页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四A1A2AnCL（a）（b）INnAnLRCILVCC HP51626A喷头结构与直接驱动电路示意图（a）喷头电路结构；（b）喷头直接驱动电路上图表示了喷头的电路结构和喷头直接驱动电路的示意图, 其中，C是公共端，A1A2是墨盒上的接触点，L是加热元件；R，Vcc分别是外部驱动电路外接电阻与电压。第11页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四特点： 引线排列复杂 占用硅片面积大 为使接触可靠，接触点一般应镀金，故成本增加第12页，共60页，2022年

6、，5月20日，3点12分，星期四2. 矩阵式 喷头驱动原理 上述喷头的驱动原理如下:接触点大大减少( 从64 减至16 )R1R2R8C1C2C8L1L2L8L9L10L16L57L58L64VCC第13页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 喷头的结构 墨盒上的喷嘴排成一竖列.VCCCnLnRnGND列驱动信号行选通信号外接电路墨盒 喷头结构示意图 MOS管驱动电路与加热元件一起集成在每个喷嘴的硅片上.164 墨盒结构第14页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 驱动电路控制逻辑行驱动器件列驱动器件墨盒R1R8C1C8行、列驱动信号的产生可由微处理器或控制

7、逻辑电路实现。先控制行信号R1有效（高电平），此时列信号受绘图数据bit位控制, 当各位均有效时（低电平），可印出第18个点; 随后，控制R1无效, R2有效，在此期间，输出列驱动信号，可选通第916个点，随后，控制R2无效。以此类推，直到R8为止。为进一步降低瞬时功耗，可分成奇、偶选通，这时，最多只有4个喷嘴同时工作。具体时序如下所示。第15页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四C1C2C3C4C5C6C7C8R1R2R3R4R5R6R7R84s14.4s 行列驱动信号控制时序图第16页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四特点矩阵式喷头驱动技术与传统的直接

8、式驱动技术相比，在保持相同喷嘴数目的同时，喷头与外界的接触点数目却显著减少。随着集成电路的发展，喷头上的喷嘴数目还将继续增多，用分离元件构成的矩阵式驱动电路将会由专用喷头驱动器件来替代。第17页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四四、彩色喷墨技术 多色直印法 混色法 固态墨彩色喷墨技术第18页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 混色法 混合出彩色的方式有两种：彩色光线的混合法，用相加混色法彩色颜料的混合，用相减混色法相加混色规律为： 红光+绿光=黄光红光+蓝光=紫光(品红光)绿光+蓝光=青光红光+绿光+蓝光=白光 第19页，共60页，2022年，5月20日

9、，3点12分，星期四相减混色法是利用颜料、染料的吸色性质来实现的，采用从白光中减去基色光的方法。相减混色规律为：白色-红色=青色白色-绿色=品红白色-蓝色=黄色黄色+紫色=白光-蓝光-绿光=红色黄色+青色=白光-蓝光-红光=绿色紫色+青色=白光-绿光-红光=蓝色黄色+青色+紫色=白光-蓝光-红光-绿光=黑色。第20页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四相减混色就是以吸收三基色比例不同而形成不同的颜色的。所以把青色、品红、黄色称为颜料三基色,实际中 “黄”+“青”+“紫” 纯“黑”, 具体运用时还要加上一个“黑”，于是有四色. 用相减混色三基色原理所表示的颜色模式称为CMYK模

10、式第21页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四3.2 激光印刷机一、概述1、发展过程 实验室阶段（19651970） 商品化阶段（19711977） 广泛普及使用阶段（1977年后）第22页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四2、激光的特性 单色性 好 方向性 强 相干性 高3、激光印刷机的工作过程(1) 格式转换(2) 光栅转换(3) 扫描输出第23页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四4、字符形成方法 ( 扫描方法) 单线扫描 一行字符分几次扫描完成 多面镜每面仅扫一条线 1111111234567895555第24页，共60页，202

11、2年，5月20日，3点12分，星期四 多线顺序偏转扫描 一行字符分一次扫描完成 多面镜转过一个面形成一行字符 字符是倾斜的999999876543215555偏转顺序第25页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 多线同时偏转扫描 多面镜转过一个面形成一行字符 字符不倾斜999999876543215555同时产生第26页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四第一次第二次第三次 多线同时偏转多次扫描 多面镜转过一个面形成一行字符的若干点阵， 多次扫描形成一行字符。 如 15*18，分成6束光，同时扫描 分三次横向扫描形成一行字符第27页，共60页，2022年，5

12、月20日，3点12分，星期四5、形成字符的曝光方式 大面积曝光：无字区域曝光 小面积曝光：有字区域曝光第28页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四二、激光印刷机的组成及工作原理 激光扫描系统 电子照相系统.激光印刷机工作原理图 （1）电-光 （2）准直 （3）扫描 （4）聚焦、校正 （5）充电、曝光 （6）显影 （7）转印、分离 （8）定影（9）清除残像 第29页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四三、激光扫描系统（1）激光器 气体激光器 氦氖激光器（ He Ne ) : =632.8 nm（红光） W=525mw 半导体激光器 =780 nm （红外），

13、=830 nm （近红外） W=5mw第30页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四（2）声光调制器 原理：利用声光效应产生布雷格衍射di 布雷格方程： d = i = B第31页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 例：f = (64,68,72,76,80,84,88,92,96)*106 HZ v = 3.632*106 mm/s , = 632.8 nm64MHZ 64 = 0.0111506668MHZ72MHZ96MHZ 32 = 0.00557533 4 = 0.000696916第32页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四nM

14、N入射光反射光id反射光n MN 2 转镜扫描原理i = d如果反射面以一定角速度匀速旋转，则反射光束将以二倍角速度匀速扫描（3）扫描器 多面转镜第33页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 多面镜扫描误差 产生误差的原因： a. 反射面是绕多面镜中心 O旋转，而不是绕 A旋转b. 扫描轨迹产生非线性误差，.O.ARRmm匀速轨迹非匀速轨迹第34页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 扫描失真的校正校正方法： （1）采用圆形、椭园形、抛物面形附加镜 （2）采用广角聚焦镜（ F - 透镜 ）在鼓的中部线速度小，两端线速度大第35页，共60页，2022年，5月2

15、0日，3点12分，星期四四、电子照相系统 电子照相的工作阶段和过程潜像阶段（1）充电（2）曝光墨粉可见像阶段.（1）（2）（3）（5） （4）（6）（8）（7）（3）显影（4）转印（5）分离（6）定影清洁阶段（7）消电（8）清扫第36页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四1、光导鼓 功能 在静电场的作用下使光导体获得一定极性的、均匀的电荷，并将投照在它上面的光像转换成静电潜像，经墨粉显影，获得可见图像。 结构+-上阻挡层下阻挡层底基光导层光导体的基本特性 在暗的状态下为绝缘体 在光照的状态下为导体第37页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四2. 电晕放电装置

16、+-7.5kv第38页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四静电潜像的形成+-.硒-碲合金充电曝光+-第39页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四显影 将静电潜像变成可见图像的过程 瀑布显影 磁刷显影 跳动显影 液体显影+-铁粉永久磁铁-第40页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四5. 电晕转印与分离+-+-.+第41页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四+-.+分离方法： 气吸分离法 带分离法 片分离法 交流电晕分离法（分离效果好， 适合于光导提直径小的平直供纸）+-第42页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，

17、星期四6. 定影热辊定影热板定影热辐射定影加热定影压力定影第43页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四清洁 消电： 用灯泡全面光照，清除鼓面残留色粉上的残留电荷。 清扫： 清除转印后残留在光导层表面的墨粉第44页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四（1）速度高（2）光导鼓使用寿命长（3）易产生混色、 擦糊现象.五、彩色激光印刷技术 1. 彩色打印方法 采用一个光导鼓和多套光路系统第45页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 2. 擦糊混色的防止 非接触式跳动显影 结构粉层厚度：20 40 m光导鼓显影辊限制板无磁性色粉200 300 m投射

18、间隙+-正负电压之比：653：347第46页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 跳动显影机理显影辊+-正负电压之比：653：347abc. 图像区：F投出 =负偏压的排斥力+图像电荷的引力 F返回=正偏压的吸引力-图像电荷的引力 F投出 F返回第47页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 图像区：F投出 =负偏压的排斥力+图像电荷的引力 F返回=正偏压的吸引力-图像电荷的引力 F投出 F返回显影辊-正负电压之比：653：347abc.+a - b , 间距变小，投射力（F） 逐渐变大。第48页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 图像区：

19、F投出 =负偏压的排斥力+图像电荷的引力 F返回=正偏压的吸引力-图像电荷的引力 F投出 F返回a - b , 间距变小，投射力（F） 逐渐变大。显影辊-正负电压之比：653：347abc.+b - c , 间距变大，投射力（F） 逐渐变小。第49页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四投出阈值返回阈值跳动力时间图像区跳动力示意图 a b c : F F投出阈值 F 鼓 显影 : F F投出阈值 F F返回阈值 辊 鼓 往复运动 : F F投出阈值 F 鼓 显影第50页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四显影辊+-正负电压之比：653：347abc.非图像区：F投出 =负偏压的排斥力 F返回=正偏压的吸引力 F投出 F返回第51页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四投出阈值返回阈值跳动力时间非图像区跳动力示意图 : F F返回阈值 色粉不动 : F F投出阈值 F F返回阈值 辊 鼓 往复运动 : F F返回阈值 色粉 - 辊第52页，共60页，2022年，5月20日，3点12分，星期四 跳动显影的优点 （1）消除底灰 （2