打印機結構及故障解決方法
作者:任尚益
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打印機是一種複雜的機械電子裝置，而無論那種打印機，其結構基本上都可分爲機械裝置和控制電路兩部分，這兩部分是密切相關的。機械裝置包括打印頭、 字車機構、走紙機構、色帶傳動機構、墨粉、供給機構以及硒鼓傳動機構等等，它們都是打印機系統的執行機構，由控制電路統一協調和控制；而打印機的控 制電路則包括CPU主控電路，驅動電路，輸入輸出接口電路及檢測電路等。
雖然打印機的外觀千變萬化，打印出來的圖形，色彩也各不相同，究其原理，我們可將常用的打印機分爲三種類型：針式打印機、噴墨打印機和激光打印機。
簡要介紹一下三種打印機的結構和工作原理。 針式打印機的工作原理是這樣的：主機送來的代碼，經過打印機輸入接口電路的處理後送至打印機的主控電路，在控制程序的控制下，產生字符或圖形的編碼，驅動 打印頭打印一列的點陣圖形，同時字車橫向運動，產生列間距或字間距，再打印下一列，逐列進行打印；一行打印完畢後，啓動走紙機構進紙，產生行距，同時打印 頭回車換行，打印下一行；上述過程反覆進行，直到打印完畢。
針式打印機之所以得名，關鍵在於其打印頭的結構。打印頭的結構比較複雜，大致說來，可分爲打印針，驅動線圈，定位器，激勵盤等等。簡單的說，打印頭的工作 過程是這樣的：當打印頭從驅動電路獲得一個電流脈衝時，電磁鐵的驅動線圈就產生磁場吸引打印針銜鐵，帶動打印針擊打色帶，在打印紙上打出一個點的圖形。因 其直接執行打印功能的是打印針，所以這類打印機被稱爲針式打印機。
噴墨打印機的工作原理基本與針式打印機相同，這兩者的本質區別就在於打印頭的結構。噴墨打印機的打印頭，是由成百上千個直徑極其微小（約幾微米）的墨水通 道組成，這些通道的數量，也就是噴墨打印機的噴孔數量，它直接決定了噴墨打印機的打印精度。每個通道內部都附着能產生振動或熱量的執行單元。當打印頭的控 制電路接收到驅動信號後，即驅動這些執行單元產生振動，將通道內的墨水擠壓噴出；或產生高溫，加熱通道內的墨水，產生氣泡，將墨水噴出噴孔；噴出的墨水到 達打印紙，即產生圖形！這就是壓電式和氣泡式噴墨打印頭的基本原理。而噴墨打印機的控制原理，工作方式基本與針式打印機相同，這裏就不贅述了！ 激光打印機的結構及其工作原理。
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暫存在緩存中，當接收到一段完整的數據後，再發送給打印機的處理器，處理器將這些數據組織成可 以驅動打印引擎動作的信號流，對於激光打印機而言，這個信號流就是驅動激光頭工作的一組脈衝信號。
激光打印機的核心技術就是所謂的電子成像技術，這種技術結合了影像學與電子學的原理和技術以生成圖像，核心部件是一個可以感光的硒鼓。激光發射器所發射的 激光照射在一個棱柱形反射鏡上，隨着反射鏡的轉動，光線從硒鼓的一端到另一端依次掃過（中途有各種聚焦透鏡，使掃描到硒鼓表面的光點非常小），硒鼓以 1/300英寸或1/600英寸的步幅轉動，掃描又在接下來的一行進行。硒鼓是一隻表面塗覆了有機材料的圓筒，預先帶有電荷，當有光線照射時，受到照射的 部位會發生電阻的變化。計算機所發送來的數據信號控制着激光的發射，掃描在硒鼓表面的光線不斷變化，有的地方受到照射，電阻變小，電荷消失，也有的地方沒 有光線射到，仍保留有電荷，最終，硒鼓表面就形成了由電荷組成的潛影。
墨粉是一種帶電荷的細微塑料顆粒，其電荷與硒鼓表面的電荷極性相反，當帶有電荷的硒鼓表面經過顯影輥時，有電荷的部位就吸附了墨粉顆粒，潛影就變成了真正 的影像。硒鼓轉動的同時，另一組傳動系統將打印紙送進來，經過一組電極，打印紙帶上了與硒鼓表面極性相同但強得多的電荷，隨後紙張經過帶有墨粉的硒鼓，硒 鼓表面的墨粉被吸引到打印紙上，圖像就在紙張表面形成了。此時，墨粉和打印機僅僅是靠電荷的引力結合在一起，在打印紙被送出打印機之前，經過高溫加熱，塑 料質的墨粉被熔化，在冷卻過程中固着在紙張表面。
將墨粉傳給打印紙之後，硒鼓表面繼續旋轉，經過一個清潔器，將剩餘的墨粉去掉，以便進入下一個打印循環。
由以上原理可以看出激光打印機與針式、噴墨打印機的一個本質的區別在於：激光打印機打印一次成像一整頁，是逐頁打印；而針式和噴墨打印機都是打印頭一次來 回打印一行，是逐行打印。因此，相同打印要求下，激光打印機的打印速度要比針式打印機和噴墨打印機要快，這也是激光打印機的一個優勢所在。 三種打印機特點及應用範圍
針式打印機由於採用的是機械擊打式的打印頭，因此穿透力很強，能打印多層複寫紙，具備拷貝功能，另外還能打印不限長度的連續紙。使用的耗材是色帶，在三種 打印機中是最廉價的一種。其缺點就是體積、重量都較大，打印噪音大，精度低，速度慢，一般無打印彩色圖像功能。適合有專門要求的專業應用場合，例如財務、 稅務、金融機構等等。常見的機型有EPSON的LQ系列，如LQ－680K；STAR的AR、CR系列，如AR－6400等。
噴墨打印機打印精度高，通常都能打印彩色圖像，而且體積及重量都可以做的非常小巧， 甚至能隨身攜帶打印，打印時的噪音也很小。但使用的消耗材料－墨水，是三種打印機中相對來說最爲昂貴的！而且，想要打印精美的圖像，還要使用同樣昂貴的專 用打印紙纔能有很好的打印效果。因此噴墨打印機的使用成本很高！同時，也不具備拷貝和打連續紙功能。適合對打印質量要求高但數量較小的場合，如家庭，小型 辦公室等等。常見的機型有EPSON的STYLUS PHOTO系列，如STYLUS PHOTO 900；CANON的i系列，如i6500、i355等。 激光打印機的打印精度也很高，基本上與噴墨打印機無太大區別。它使用的耗材－硒鼓，其成本介於針式打印機和噴墨打印機之間。同樣也能打印彩色圖像，且對打 印介質的要求沒有噴墨打印機那麼高。打印的速度是三種打印機中最快的，而且噪音也很小。但體積和重量相對噴墨打印機要大。也只能逐頁打印，無拷貝和打印連 續紙功能。適合打印數量大，任務重的場合，如大型商務機構，設計、印刷領域等等。常見的機型有惠普HP的LaserJet系列，如 LaserJet1010，Color LaserJet 8550等。 ． 打印機常見故障及解決方法
打印機是一種機電一體化的精密設備，結構一般都比較複雜，相對計算機的其他外部設備，故障率也比較高，但通常也比較容易處理，下面分別就三種類型的機器各 自介紹一下常見故障和解決方法。
針式打印機的常見故障
針式打印機相對另外兩種打印機來講，其機械成分在機器中的比重是最大的，因此，它的機械問題就很多，尤其是在進行主要操作的部分，如打印頭、字車機構、走 紙機構等等。
針式打印機的打印工作最終是由打印頭完成的，打印頭是其工作負荷最繁重的部分，所以也是最容易出問題的部分。打印頭的常見問題有斷針，打印模糊等等。
打印頭斷針，表現爲打印的文本上每行明顯的出現一條或數條擺線，或缺少某一水平筆畫。要判斷是否斷針，需取下打印頭後蓋，壓下每根針的銜鐵，看打印頭前部 是否有針頭伸出，如未伸出，即可認爲該針已斷，一般更換新針即可解決。當然，也有可能出現每根針都正常但也有類似斷針表現的問題，這一般是由打印頭的針驅 動線圈開路或短路或針驅動電路故障引起，需檢查上述電路部分，這裏就不詳述了。
針式打印機的打印頭工作任務繁重，因此，在使用了一段時間後，打印頭內可能會被污物堵賽，造成打印模糊；而打印針也可能因機械磨損而變短，導致擊打力度下 降，表現也同樣是打印不清晰。對堵賽的情況，可將打印頭浸泡在無水酒精中用超聲波清洗機清洗乾淨即可；對針磨損的情況，可適當調近打印頭與紙張間距嘗試， 若故障無明顯改善，一般只能更換打印頭解決。當然，色帶用舊無油墨，或是打印頭與紙張間距過遠，也可能導致打印模糊不清，但這就不是打印頭本身的問題了， 只要更換新色帶或調整間距就可解決了。
針式打印機是逐行打印，每打印一行字車機構就要來回移動一次，因此，字車機構也是其故障高發的部位，常見故障有打印文本上下錯位，字車撞牆，字車走動異常 等等。
打印文本上下錯位，其表現爲打印文本的上下起始位不固定，在打印一行或數行文字後起始位向左或向右偏移，偏移距離不定，造成文本上下錯位脫節，無法閱讀。 字車走動異常，表現爲字車不能運行或運行速度不均勻、加電後字車不能回到初始位置、打印過程中打印頭不回車或回車不正常。導致上述問題最基本也是最直接的 一個原因就是字車電機負荷過重。這一般都是因爲字車導軌太髒或生鏽，使字車來回移動的阻力太大或阻力不均勻，產生上述問題。要解決上述問題，一般要將字車 導軌清理乾淨並加上優質潤滑油，情況嚴重的，還要將字車機構與導軌分離拆開，清理字車滑動軸承部分，以保證字車運行自如。這樣處理過後，錯位及走動異常的 現象基本都可解決了。
字車撞牆，是指打印機在打印過程中字車回到左邊界後仍繼續前進，撞擊左邊界，字車電機發出異常聲音。這通常是因爲打印機的初始位置傳感器沒檢測到字車所 致，一般情況下，只需將傳感器向右邊稍作調整即可，少數情況下應檢查該檢測電路。當然，字車導軌阻力太大也同樣能造成撞牆的故障。 另外，字車電機損壞或其驅動電路損壞，都可能造成上述故障，此時就需要檢查上述電路部分了。
走紙機構相對打印頭和字車機構來說，負荷較小，故障率也較低，常見的有不走紙或走紙不均勻、缺紙等。
不走紙或走紙不均勻的原因通常是走紙電機或驅動電路損壞，傳動機械故障，驅動軟件不匹配等等。一般來講，走紙電機損壞的情況比較多，通常是因爲用戶在通電 的情況下用手轉動進紙手柄，或正常打印時強行撕紙，導致走紙電機負載過重而燒壞。此時在斷電情況下手動轉動進紙手柄，能明顯感覺輕微的振動感，與電機正常 時轉動的平滑的感覺有很大不同。一般更換走紙電機就能解決問題。機械部分的故障大多表現爲傳動齒輪之間咬合不緊密，或齒輪磨損打滑導致。此時需仔細觀察傳 動機構，將錯位、脫落的齒輪重新定位或更換磨損的齒輪即可。而打印機無規則走紙的情況大多是由於驅動軟件不匹配的原因。只要作一下打印機自檢測試和聯機 DOS下的直接文本打印，如能正常走紙，即可確定打印機無硬件上的故障，問題是出在驅動軟件上。
缺紙的表現爲打印機加電並裝好打印紙後，面板仍顯示缺紙狀態，無法聯機打印。這時要重點檢查紙張傳感器及其電路。紙張傳感器一般有機械開關式和光電耦合式 兩種。機械開關式在長時間使用後，容易發生觸點接觸不良，導致檢測不到紙張，此時需要清洗或更換傳感器。對光電耦合式的，要注意是否有灰塵堵住傳感器槽 孔，一般清理乾淨即可解決問題。
噴墨打印機的常見故障
與針式打印機類似，噴墨打印機的打印頭也是其工作最繁重的部分，因此發生問題也最多，常見的有打印字跡模糊不清，打印斷線等等。
發生上述問題的原因，絕大部分是因爲打印機長期未用或添加非原裝墨水等原因，造成墨水輸送系統障礙或噴頭（亦即打印頭）堵塞所致。排除的方法一般就是執行 清洗操作，如果堵賽情況嚴重，還需將噴頭取下，浸泡在約50－60℃的純淨水中，用超聲波清洗機清洗，注意清洗完畢後一定要晾乾才能使用。如果多次清洗仍 無明顯效果，則說明噴頭噴孔已被堵死，此時就只能更換噴頭了。還有一種情況，就是噴頭使用壽命已到，噴孔的精度已經大爲降低，導致打印模糊。一般來說，對 愛普生的噴墨打印機，噴頭的壽命大約是使用20－30個墨盒；對佳能來說，大約使用10個墨盒噴頭的壽命就到了。
噴墨打印機的清洗泵嘴出毛病是較多的，同時也是造成堵頭的主要因素之一。打印機清洗泵嘴對打印機噴頭的保護起決定性作用。噴頭小車回位後，要由清洗泵嘴對 噴頭進行弱抽氣處理，對噴頭進行密封保護。在打印機安裝新墨盒或噴嘴有斷線時，機器下端的抽吸泵要通過它對噴頭進行抽氣，此嘴的工作精度越高越好。但在實 際使用中，它的性能及氣密性會因時間的延長、灰塵及墨水在此嘴的殘留凝固物增加而降低。如果使用者不對其經常進行檢查或清洗，它會使打印機的噴頭不斷出現 類似堵頭的故障。所以我們要經常養護此部件。具體的方法是：將打印機的上蓋卸下移開小車，用針管吸入純淨水對其進行沖洗，特別要對嘴內鑲嵌的微孔墊片充分 清洗。在此要特別提醒用戶，清洗此部件時，千萬不能用乙醇或甲醇對其進行清洗，這樣會造成此組件中鑲嵌的微孔墊片溶解變形，也千萬不能將潤滑油接觸到泵嘴 部位，油脂將使泵嘴部位的橡膠密封圈變形而無法密封保護噴頭。
對於愛普生的噴墨打印機，還常見有更換新墨盒後，打印機在開機時面板上的“墨盡”燈亮的故障。在正常情況下，當墨水已用完時“墨盡”燈纔會亮。更換新墨盒 後，打印機面板上的“墨盡”燈還亮，發生這種故障，一是有可能墨盒未裝好或墨盒本身及檢測電路有問題，另一種可能是在關機狀態下自行拿下舊墨盒，更換上新 的墨盒。因爲重新更換墨盒後，打印機將對墨水輸送系統進行充墨，而這一過程在關機狀態下將無法進行，使得打印機無法檢測到重新安裝上的墨盒。另外，有些打 印機對墨水容量的計量是使用打印機內部的電子計數器來進行計數的（特別是在對彩色墨水使用量的統計上），當該計數器達到一定值時，打印機判斷墨水用盡。而 在開機更換墨盒的過程中，打印機將對其內部的電子計數器進行復位，從而確認安裝了新的墨盒。若關機時自行更換上新墨盒，打印機內的計數器未能復位，因此仍 舊報告“墨盡”。解決的方法就是在開機的狀態下重新安裝墨盒。但如果故障依舊，就必須嘗試使用一個正常的墨盒來替換驗證到底是墨盒問題還是檢測電路的問 題。
類似愛普生打印機，佳能及惠普的噴墨打印機也有檢測不到墨盒的故障，但這兩個品牌的噴墨打印機的噴頭與愛普生不同，是可以獨立拆卸可更換，並且一般噴頭與 墨水盒是一體的形式。因此，檢測不到墨盒的問題大多是因爲安裝墨盒的墨盒架上的電氣觸點被墨水污染或腐蝕，導致與墨盒接觸不良，因此檢測不到墨盒。解決的 方法就是用酒精將觸點清洗乾淨或更換墨盒架。
因爲噴墨打印機與針式打印機同樣是逐行打印，它們的字車機構和走紙機構都很類似，出的問題也差不多，這裏就不贅述了。
激光打印機的常見故障
相對另兩種打印機，激光打印機的機構比較複雜，其故障也比較繁雜，下面就最常見的幾個故障簡要介紹一下。
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，操作面板上指示燈會閃動，並向主機發出一個報警信號。排除這種故障方法十分簡單，只需打開機蓋，取下被卡 的紙即可。但要注意，必須按進紙方向取紙，絕不可反方向轉動任何旋鈕。但如果經常卡紙，就要檢查進紙通道了。搓紙輪是激光打印最易磨損的部分。當盛紙盤內 紙張正常，而無法取紙時，往往是搓紙輪磨損或壓紙彈簧鬆脫，壓力不夠，不能將紙送入機器。此時一般需要更換搓紙輪。此外，盛紙盤安裝不正，紙張質量不好 (過薄、過厚、受潮)，也都可能造成卡紙或不能取紙的故障。
激光打印機輸出空白
造成這種故障的原因可能是顯影輥未吸到墨粉(顯影輥的直流偏壓未加上)，也可能是硒鼓未接地，由於負電荷無法向地泄放，激光束不能在感光鼓上起作用，因而 在紙上也就無法印出文字來。感光鼓不旋轉，也不會有影像生成並傳到紙上，所以必須確定感光鼓能否正常轉動。斷開打印機電源，取出墨粉盒，打開盒蓋上的槽 口，在感光鼓的非感光部位作個記號後重新裝入機內。開機運行一會兒，再取出檢查記號是否移動了，即可判斷感光鼓是否工作正常。
如果墨粉不能正常供給或激光束被擋住，也會造成白紙。因此，應檢查墨粉是否用完、墨盒是否正確裝入機內、密封膠帶是否已被取掉或激光照射通道上是否有遮擋 物。需要注意的是，檢查時一定要將電源關斷，因爲激光束對眼睛有害。
打印紙輸出變黑
初級電暈放電失效或控制電路出故障，使得激光一直髮射，會造成打印輸出內容全黑的現象。這時您應檢查電暈放電線是否已斷開或電暈高壓是否存在、激光束通路 中的光束探測器是否工作正常，因爲這幾個方面直接關係到輸出效果。這個問題解決起來比較複雜，一般不建議初學者自我維修。
輸出字跡偏淡
墨粉盒內的墨粉較少、顯影輥的顯影電壓偏低或墨粉未被極化帶電而無法轉移到感光鼓上，都會造成打印字跡偏淡現象。取出墨粉盒輕輕搖動，如打印效果沒有改 善，就應更換墨粉盒或請專業維修人員進行處理。此外，有些打印機的墨粉盒下方有一個開關，用來調節激光的強度，使其與墨粉的感光靈敏度很好匹配。如果這個 開關設置不正確，也會造成打印字跡偏淡。
輸出時出現豎立白條紋
安裝在感光鼓上方的反射鏡上如有髒物，激光遇到鏡子上的髒物時被吸收掉，不能到達感光鼓上，從而在打印紙上形成一窄條的白條紋。仔細觀察激光傳輸通道，將 通道清理乾淨，即能解決問題。 轉印輥裝在打印紙通道下方，也會吸引灰塵和紙屑，有的部分會變髒或被污染，從而阻止墨粉從硒鼓轉移到打印紙上，也會造成在打印紙上形成一窄條白條紋。墨粉 盒失效，通常會造成大面積區域字跡變淡。取下墨粉盒輕輕搖動，使盒內墨粉均勻分佈，如仍改進不大，應更換墨粉盒。
打印紙上單側變黑
激光束掃描到正常範圍以外，感光鼓上方的反射鏡位置改變，墨粉盒失效，墨粉集中在盒內某一邊等，都可能產生打印機單側變黑的故障。檢查激光通道及其反射鏡 的位置，糾正偏差或取下墨粉盒輕輕搖動，使盒內墨粉均勻分佈，如仍不能改善，則更換墨粉盒。都是解決單側變黑的方法。
打印紙上重複出現髒跡
一張紙通過打印機時，機內的約有12種軋輥轉過不止一圈。最大的硒鼓鼓轉過2到3圈，送紙輥可能轉過10多圈。當紙上出現間隔相等的髒跡時，可能是由 髒污或損壞的軋輥引起的。假設某一軋輥上沾有污跡，如髒跡相距較近，可能是小軋輥形成的；相距較遠時，就應檢查大一些的軋輥。測量出髒跡之間的距離，再用 下式算出引起髒跡的軋輥直徑：軋輥直徑=髒跡距離/π；從而判斷出具體是哪一根軋輥引起的問題，然後將其清理或更換，即可解決問題。
除了上述三種打印機的各自特有的故障之外，它們還有一些共同的故障，例如聯機無法打印或打印亂碼，無法開機（亦即無電源）等等。
一般來說，聯機無法打印或打印亂碼的原因有以下幾個：打印機與計算機之間的打印電纜未連接好，此時將需關掉計算機和打印機電源，重新將電纜連接牢固即可； 打印電纜有缺陷，可將該電纜在正常的機器上進行測試，驗證有否毛病，若經驗證確有缺陷，應更換新電纜；軟件中選擇了錯誤的打印機，需檢查軟件的打印機選擇 菜單，看是否選擇了正確的打印機；沒有配置正確的打印機端口，檢查軟件的配置菜單，確保訪問正確的打印機端口，若所用的計算機並非一個並行端口，應確保打 印機電纜連接在正確端口上。而最嚴重的情況，就是打印機的接口電路出了問題，這通常是因爲在開機帶電情況下插拔打印電纜引起的，少數情況下也可能是因爲雷 擊或電氣地線帶電引起。接口電路的故障，通常都比較嚴重，需要主板級的維修，這裏就不詳述了。
無電源的問題，通常是由於供電電壓不穩，或長時間連續工作，通風不良導致電源過熱而損壞，一般也需要板級維修。需要注意的是，現在很多打印機，尤其是噴墨 和小型激光打印機，已無硬性的電源開關鍵，只要接上電源線，電源部分就始終在工作，因此在晚上電壓較高的時候就很容易燒燬電源。所以我們建議用戶在長時間 不使用打印機的情況下，最好將其電源斷開，以免時間長了發生故障。
打印機是一種高度精密的裝置，平常使用中應儘量遠離高溫及灰塵的工作環境，並時常做一些力所能及的維護保養，例如清潔字車導軌、加油潤滑等等，只有良好的 工作環境和精心的維護才能保證機器長久正常的使用 |