4 针式打印机故障检修

第4章针式打印机故障检修,图4-1针式打印机,4.1针式打印机的结构与工作原理,针式打印机的种类繁多，型式各异，一般分为打印机械装置和电路装置两大部分。其中，机械装置由打印头、传动系统、机架和外壳4部分组成。电路装置结构由控制电路、驱动电路（包括打印针、字车电机、输纸电机驱动电路）、接口电路、检测电路、DIP开关电路、操作面板电路和电源电路组成，如图4-2所示为打印机的框图。1机械装置,图4-2打印机组成框图,图4-3打印机的打印头,图4-4针式打印机的字车传动机构,图4-5针式打印机的输纸机构,图4-6色带驱动机构,图4-7针式打印机的机架和外壳,2电路装置,图4-8针式打印机的主控电路,4.1.2针式打印机的工作原理,针式打印机的打印数据是通过与计算机的接口从主机得到的。打印机得到的打印数据是要打印的字符的ASCII码，这些ASCII码存放在打印机内的打印缓冲区中。主机每次传送的数据装满打印缓冲区后，打印机给主机发送一个“忙”信号，主机接到该信号后，暂停发送数据，然后打印机开始打印。打印开始后，打印机内的CPU从打印缓冲区中取出打印字符的ASCII码，经过计算得到该字符对应的字符点阵存储区的首地址。按地址逐个取出每列的点阵码，驱动打印针，撞击色带，在打印纸上形成打印字符。打印机的字符发生器ROM中，通常存有96种ASCII码及一些特殊字符的字型编码（有的打印机内也有汉字的点阵码，如LQ-1600K）。当缓冲区内的数据打印完成后，又一次开放打印机，接收主机送来的新打印数据，开始新的打印过程。,4.2针式打印机的检修流程,4.3针式打印机机械部分故障检修,4.3.1针式打印机打印头故障检修1打印头的组成及工作原理打印头是打印机中的关键部件之一，装载在字车上，它的作用是击打色带，打印出文字。打印机的打印速度、打印质量和可靠性在很大程度上取决于打印头的功能和质量。针式打印机的打印头主要包括电磁组件、打印组件、散热组件、支架和垫片等部件，如图4-10所示。,图4-10针式打印机的打印头,针式打印机打印头的工作原理为：当驱动电路向打印机构发送打印信号后，信号经打印头驱动电路放大，使驱动线圈通电，根据电磁感应原理将铁芯磁化，此时磁化力迅速对制动板产生吸力，制动板立即向铁芯方向靠近，从而推动打印针，使打印针击向印字胶滚，当线圈断电后，铁芯对制动板的吸力消失，制动板即在恢复弹簧的作用下恢复初始状态，打印针返回原位，由于打印针和打印胶滚之间有色带和纸张，因此打印针击向打印胶滚的同时，打印纸上就留下了一个打印点。,4.3.2针式打印机字车机构故障检修,1针式打印机字车机构的组成针式打印机的字车机构是打印机用来实现打印的重要机构。其中，针式打印机的打印头就安装在字车机构的字车中，字车机构工作时，字车机构中的字车沿着导轨作左右往复运动，从而带动打印头在打印过程中，沿着字行方向移动，完成一行打印。字车机构也是一个比较复杂的装置，由多个部件组成。字车机构主要包括：字车、导轨、字车驱动电机、传动皮带、齿带轮和初始位置传感器等。如图4-13所示为字车机构。,图4-13字车机构,2针式打印机字车机构的工作原理针式打印机的字车机构主要用来控制字车沿导轨左右运动。在执行打印操作时，控制电路通过字车驱动电路首先向字车机构发送字车初始化信号，此信号驱动字车电机运转，带动齿带轮转动，齿带轮又带动皮带转动，同时将字车移动到初始位置。接着字车初始位置传感器检测到字车，并向控制电路发送字车在初始位置的信号，控制电路接到信号后，开始向字车机构发送打印信号，此信号驱动字车移动到要打印的位置开始打印。当打印完一行后，控制电路又向字车机构发送换行信号，驱动字车换行，然后接着打印下一行，依次往下直到打印完成。最后控制电路向字车机构发送打印结束信号，驱动字车回到初始位置待机。另外，在执行打印的过程中，色带盒托架也在传动皮带的作用下沿导轨往复运动，在字车往复移动的同时，色带盒托架上的传动凸轮也随之转动，直接带动色带盒的传动轮，实现打印与色带旋转的同步进行。,3针式打印机字车机构常见故障检修（1）针式打印机字车机构常见故障针式打印机字车机构常见故障主要有：字车导轨污垢；字车机械故障；字车步进电机故障；字车驱动电路故障。,（2）针式打印机字车机构常见故障检修方法针式打印机字车机构故障将导致字车移动不到位或不移动，从而导致打印机打印错误或无法打印。当针式打印机出现故障后，应首先检测字车导轨是否污垢太多或导轨变形，接着检查打印机字车机构的机械故障，然后检查字车电机故障及传感器故障，最后检查字车驱动电路故障。,4.3.3针式打印机输纸机构故障检修,1针式打印机输纸机构的组成针式打印机的输纸机构是驱动打印纸沿纵向移动以实现换行的机构。输纸机构主要由输纸方式调节杆、纸张检测传感器、离合器、搓纸辊、摩擦压辊、压纸杆、出纸辊、卷纸手柄、输纸电机、传动齿轮、链轮输纸器和输纸电机等组成，如图4-17所示为针式打印机的输纸机构。,图4-17针式打印机的输纸机构,图4-18输纸方式调节杆,图4-19针式打印机纸张检测传感器,图4-20输纸电机,图4-21针式打印机的搓纸辊及摩擦压辊,2针式打印机输纸机构的工作原理针式打印机的输纸机构是一个非常复杂的机械结构，其输纸机构的输纸方式一般包括两种方式：摩擦输纸方式和链轮输纸方式。目前主流的针式打印机的输纸机构一般都同时采用两种输纸方式。,（1）链轮输纸方式的工作原理首先将带输纸孔的打印纸安装到链轮输纸器的链轮上，当打印机开始打印时，控制电路驱动输纸电机转动，输纸电机带动传动齿轮转动，传动齿轮又分别带动打印辊和链轮输纸器转动，链轮输纸器转动的同时通过链轮将打印纸向打印辊传送；在打印辊经过打印头打印后，再经过打印辊和摩擦压辊的传送，最后由出纸辊传送出打印机。,（2）摩擦输纸方式的工作原理输纸机构采用摩擦输纸方式的打印机，打印时不必使用带输纸孔的打印纸。采用普通打印纸即可。采用摩擦输纸方式打印的打印机，打印时，输纸电机带动传动齿轮，继而带动搓纸辊中的大小胶辊和打印辊转动，使打印纸通过搓纸辊的大小胶辊将打印纸传送到打印辊；在打印辊经过打印头打印后，再经过打印辊和摩擦压辊的传送，最后由出纸辊传送出打印机。,3针式打印机输纸机构常见故障检修（1）针式打印机输纸机构常见故障针式打印机输纸机构常见故障主要有：输纸机构机械故障；输纸步进电动机故障；输纸电机驱动电路故障。,（2）针式打印机输纸机构常见故障维修针式打印机输纸机构机械故障维修方法故障原因：针式打印机输纸机构机械故障主要是由传动齿轮损坏、搓纸辊损坏、链轮输纸器损坏、摩擦压辊、输纸调节杆等引起。,4.3.4针式打印机色带机构故障检修,.4针式打印机色带机构故障检修1针式打印机色带机构的组成针式打印机色带机构的作用是驱动色带做单向循环运动。色带机构主要由色带传动机构（色带驱动齿轮、色带传动齿轮、滑轮）、色带盒（色带芯、墨盒传输齿轮）、色带驱动电机（在电机驱动的色带机构中使用）等组成，如图4-22所示。,图4-22色带机构,2针式打印机色带机构的工作原理打印机的色带机构有机械驱动和电机驱动两种。对于机械驱动的色带机构，当打印机开始打印时，控制电路驱动字车左右运动。当字车向左运动时，带动色带拉线向左移动，色带拉线作用在色带传送机构内的滑轮上面，卷着滑轮向逆时针方向转动，同时向左方向移动和色带传动齿轮中的左边齿轮啮合，带动右边齿轮向顺时针方向转动；由于色带驱动齿轮和色带传动齿轮中的左边齿轮啮合，因此带动色带驱动齿轮向逆时针方向转动，色带驱动齿轮又带动色带向逆时针方向移动，从色带盒的一端被折叠送入色带盒内，同时墨盒给色带芯供墨，色带从色带盒的另一端出来被移动到打印头下。当字车向右运动时，带动色带拉线向右移动；同时色带拉线卷着滑轮向顺时针方向转动，同时向右方向移动和色带传动齿轮中的右边齿轮啮合，并带动色带传送齿轮中的右边齿轮向逆时针方向转动；由于色带传动齿轮中的左右两个齿轮又相互啮合，因此色带传动齿轮中的右边齿轮带动左边齿轮向顺时针方向转动，同时色带传动齿轮中的左边齿轮带动色带驱动齿轮向逆时针方向转动，色带驱动齿轮又带动色带向逆时针方向移动进入色带盒。对于电机驱动的色带机构，一般省去滑轮和色带传动齿轮，由色带电机直接驱动色带驱动齿轮，带动色带移动通过打印头后，进入色带盒。,4.4针式打印机电路分析及故障检修,4.4.1针式打印机电路组成针式打印机的电路部分主要包括控制电路、电源电路等。其中，控制电路主要负责连接到计算机，并与之通信、控制打印机的自检、控制字车的移动、控制输纸机构工作、控制打印头打印、检测DIP开关的状态、检测各传感器的状态、通过操作面板控制打印机联机/脱机、换行、换页等；电源电路主要负责为打印机提供+5V逻辑电压和所需的驱动电压（如+34V等）。如图4-25所示为针式打印机电路框图。,图4-25针式打印机电路框图,4.4.2针式打印机控制电路分析及故障检修,针式打印机的控制电路是打印机的控制中心和信号传输、处理中心，主要用来控制打印机的字车电机、输纸电机、打印头、各种传感器及打印机的复位等，针式打印机的控制电路主要包括主控电路（CPU、门阵列电路、字库存储器芯片、内存、监控程序存储器、复位电路、晶振等）、字车电机驱动电路、输纸电机驱动电路、打印头驱动电路、操作面板、接口电路、传感器电路等。如图4-26所示为针式打印机控制电路及组成方框图。,图4-26针式打印机控制电路,1针式打印机主控电路故障检修（1）针式打印机主控电路分析针式打印机的主控电路主要包括微处理器（CPU）、门阵列电路、存储器（内存、字体存储器、监控程序存储器等）、晶振、电阻、电容等。打印机的主控电路实际上就是一个微型计算机控制系统，它负责向打印机的其他部分发出控制信息，以控制和指挥整个打印机工作。,图4-27某型号打印机复位电路原理图,2针式打印机的接口电路故障检修（1）针式打印机接口电路分析针式打印机与计算机的信息交换都是通过打印机的接口进行的，接口是两者通信的桥梁。在实际工作中，计算机的主机将需要打印的内容通过打印机的接口传到打印机主控制板的门阵列电路中，经过处理后再驱动打印头打印出来。目前，针式打印机的接口主要有并口、串口、USB口等几种接口，其中，并口为36芯的接口，并口的特点是传输速率高，但传输距离较短（可传输3m）；串口为25芯的接口，串口的特点是传输距离远（可传输300m），但传输速度慢；USB口为4芯的接口，USB接口的特点是传输速度快，支持热插拔。由于并口和USB接口的传输速率高，速度快，因此大部分针式打印机都采用并口或USB接口或采用双接口（即同时采用并口和USB接口），如图4-28所示为针式打印机双接口（USB接口和并口）。,图4-28针式打印机双接口（USB接口和并口）,图4-29某打印机的接口电路原理图,（2）打印机接口电路常见故障维修针式打印机的接口电路一般包含在门阵列电路中，打印机接口电路故障一般会造成打印机无法联机、不能安装驱动程序、无法打印、无法开机、打印出错等故障。针式打印机接口电路故障主要是由打印机接口插座松动或变形、打印机接口电路损坏等造成的。,3针式打印机传感器电路故障检修,4压纸杆电磁铁驱动电路检修（1）压纸杆电磁铁驱动电路分析压纸杆电磁铁驱动电路主要是用来控制压纸杆的弹起与复位，以实现自动装入/排出打印纸。压纸杆的弹起与复位，是通过电磁铁的吸合与释放，经连杆传动来实现的。压纸杆电磁铁驱动电路主要由电磁铁和相关电路组成，如图4-34所示为某打印机压纸杆电磁铁驱动电路原理图。,（a）压纸杆电磁铁,（b）压纸杆电磁铁驱动电路原理图,图中，74LS05为反相器，CN12为控制板，压纸杆电磁铁吸合电压为35V，保持电压为5V。在正常情况下，压纸杆电磁铁不工作，当按下“进纸退纸”键后，主控板中的CPU的输出口PA2输出高电平，使三极管Q28、Q35导通；同时PA4输出低电平，经74LSO5反相器反相后变为高电平，使三极管Q36的b极的电压为高电平，三极管Q36导通。三极管Q35和Q36导通后，+35V电压经三极管Q35和Q36加在电磁铁的绕组上驱动电磁铁吸合，同时压纸杆被弹起，开始送纸。当打印纸到被装纸位置时，CPU的PA4引脚的输出电压变为高电平，经74LSO5反相器反相后，使三极管Q36的b极电压为低电平，三极管Q36处于截止状态。同时加在电磁铁上的+35V电压被断开，电磁铁处于释放状态，使压纸杆恢复到压紧状态。,（2）压纸杆电磁铁驱动电路常见故障维修针式打印机压纸杆电磁铁驱动电路故障将导致无法自动进纸/退纸。压纸杆电磁铁驱动电路故障一般是由电磁铁线圈损坏、电磁铁驱动电路损坏或电磁铁线圈驱动信号输出电路故障引起。,5针式打印机打印头驱动控制电路检修（1）针式打印机打印头驱动控制电路分析针式打印机打印头驱动控制电路是将主控电路送来的字符点阵编码转换成针数据信号，然后再经过放大，驱动打印针完成打印工作。打印头驱动控制电路主要由针数据形成电路、打印针驱动电路、打印头激励控制电路、打印头保护电路（温度保护电路、浪涌吸收电路、+35V监视电路）及CPU、门阵列电路等组成，如图4-35所示为打印头驱动控制电路组成框图及实物图。,打印头驱动控制电路的工作原理如下。当打印头工作时，在CPU的控制下，首先门阵列电路向打印针驱动电路发出片选信号（CE）。接到片选信号后打印针驱动电路开始工作，在CPU的控制下，门阵列电路从字库存储器中检索出打印所需的字符的点阵编码，然后送入打印针驱动电路。接着打印针驱动电路将接收到的点阵编码转换成针数据信号，并分出奇偶数放入3个数据锁存器中，等待输出。与此同时，CPU发出激励信号，经过激励电路后产生HPW信号，并送入打印针驱动电路。当HPW信号为低电平时，打印针驱动电路内部等待输出的针数据信号输出，经驱动电路功率管放大后推动打印头出针；当HPW为高电平时，针数据信号停止输出。打印针在复位弹簧的作用下回针。由于在打印针回针时，线圈上会产生浪涌电压，因此回针时需要浪涌电压吸收电路释放浪涌电压，以保护驱动管不被击穿。同时，CPU还会通过温度保护电路监视打印头的温度，防止温度过高烧坏线圈。另外，CPU通过+35V监视电路还要监视35V电压，根据其电压高低决定出针时间长短，保证每一次出针力度均匀，打印清晰度一致。,（a）打印头驱动控制电路组成框图,打印头激励电路主要由脉冲宽度信号发生器、CPU、门阵列电路等组成，如图4-36所示为某打印机打印头激励电路原理图。,图4-36某打印机打印头激励电路原理图,图4-37温度保护电路原理图,6针式打印机字车电机驱动控制电路故障检修（1）针式打印机字车电机驱动控制电路分析字车电机驱动控制电路主要是用来驱动控制字车电机做正、反转动，继而带动字车在导轨上做左、右横向移动或驱动字车回到初始位置或驱动字车执行加速、匀速和减速运动等。字车电机驱动控制电路主要是由字车电机、门阵列电路、CPU、电机驱动芯片、电阻、电容等组成。打印机打印时，是由字车电机驱动控制电路为字车电机提供激励脉冲来实现打印的。针式打印机字车电机一般采用四相步进电机，电机上有四对磁极，每个磁极上绕有一相绕组，即四相绕组，同时电机的转子有三对齿（6个齿）。当给电机的绕组分别通电时，转子的齿将被通电的绕组吸引，这样转子就相应的转动，并带动字车移动。步进电机每转动一个步距角时，字车相应的移动一微步，以使字车在导轨上做间歇运动。一般微步距越小，打印横向点密度越大，打印的越清楚。针式打印机字车电机的激励方式一般有“高压驱动，低压锁定”驱动方式和恒流斩波驱动方式等。,图4-38“高压驱动，低压锁定”驱动方式原理图,图4-39恒流斩波驱动方式电路原理图,当打印机在打印过程中需要移动字车时（复位或打印），主控板中的CPU向STK6712H发送相控制信号。STK6712H接收到相控制信号后，经过处理由输出端输出，分别提供给字车电机的4个绕组。同时由门阵列电路的P0、P1、P2端口发出的信号控制三极管Q1、Q2、Q3，这3个三极管的发射极又通过电阻R54接到STK6712H的VREFA和VREFB端口，为STK6712H内部的比较器提供参考电压。通过控制这三个管子的导通和截止，可以组合成不同的参考电压选择信号，使STK6712H为字车电机提供各种驱动电流。当字车停止工作时，门阵列电路通过三极管Q1、Q2、Q3降低输入到STK6712H的VREFA和VREFB端口的参考电压（降到5V）。这样通过STK6712H内部的比较器调制后，STK6712H向字车电机提供+5V电压，使电机处于恒压锁定状态。,7针式打印机输纸电机驱动控制电路故障检修（1）针式打印机输纸电机驱动控制电路分析输纸电机驱动控制电路主要是用来控制输纸电机的转动，继而驱动输纸机构带动打印纸移动相应距离。输纸电机驱动控制电路主要由CPU或门阵列电路、输纸电机、电阻、电容等组成。如图4-40所示为某针式打印机输纸电机驱动控制电路电路原理图。,图4-40针式打印机输纸电机驱动控制电路电路原理图,图中，EO5A098为门阵列电路。当打印机需要输纸时（换行或进纸或出纸等），门阵列电路的POT3端口输出高电平信号，使三极管Q29和Q43导通。Q43导通后，加在发射极上的35V电压直接加在输纸电机上，驱动输纸电机转动，带动输纸机构运转进行输纸。当输纸结束后，门阵列电路的POT3端口输出低电平信号，使三极管Q29和Q43截止，同时35V电压被切断。接着5V电压通过二极管D44加在输纸电机上，使输纸电机锁定。,4.4.3针式打印机电源电路分析及故障检修,针式打印机的电源电路一般采用开关稳压电路。其主要由线性滤波电路、桥式整流堆、整流滤波电路、主开关电源、稳压控制电路、浪涌抑制电路、保护电路等组成。如图4-41所示为针式打印机电源电路方框图及实物电路图。,（a）针式打印机电源电路方框图,图4-41针式打印机电源电路方框图及实物电路图,1整流滤波电路及浪涌抑制电路,图4-42EPSONLQ-1600K针式打印机电源电路,5针式打印机电源电路常见故障检修（1）针式打印机电源电路常见故障及原因针式打印机电源电路常见故障主要有：开机电源指示灯不亮，打印机无反应；开机电源指示灯一闪即灭；开机电源风扇转，但打印机电源指示灯不亮，无任何动作；开机烧保险管等。造成电源电路故障的原因主要包括保险管烧坏、滤波电容损坏、开关管烧坏、稳压电路异常、保护电路异常等。（2）针式打印机电源电路常见故障维修方法,4.5针式打印机常见故障分析及维修,4.5.1针式打印机开机无电故障维修针式打印机开机无电故障是指正确连接电源线，打开打印机开关，打印机无任何动作，打印机面板指示灯不亮或立刻熄灭。1故障原因造成此故障的原因主要有：（1）电源电路板损坏；（2）主板损坏；（3）字车电机烧毁（短路）；（4）走纸电机烧毁（短路）；（5）各板与电器部件间的连接线缆不正确。,2故障检修流程此故障的检修流程如图4-43所示。3故障检测及维修方法,4.5.3针式打印机打印缺划故障维修,1故障原因此故障涉及的故障部件及原因主要有：（1）打印头断针或线圈烧毁；（2）打印头线缆折断、连接不好；（3）主板EEPROM数据不对或丢失、打印头线缆插槽接触不良；（4）色带挡片脱落、变形或损坏；（5）色带损坏、移出；（6）纸厚调节杆设置不对。2故障检修流程3故障检测及维修方法,4.5.4针式打印机开机正常，但联机时不打印或打印乱码故障维修,1故障原因造成此故障的原因主要有：（1）主板存储芯片损坏、设置不当、接口芯片烧毁、插线口接触不良；（2）电脑输出端口设置不正确或接口损坏；（3）驱动程序问题；（4）联机线有断线或联接不正确；（5）程序芯片版本不对或损坏,2.故障检修流程针式打印机开机正常，但联机时不打印或打印乱码故障检修流程图如图4-46所示。,4.5.5针式打印机打印内容错位故障维修,1故障原因造成此故障的原因主要有：（1）字车及导轨脏污；（2）竖线不直；（3）左界传感器失效（4）机架变型；（5）字车电机故障；（6）主板故障。,4.7动手实践,打印头断针是打印机最常见的故障之一，当打印机的打印头断针后，就需要更换断的打印针，下面以LQ-1600K为例讲解打印针的更换过程。LQ-1600K打印头为双层针排列结构，打印针分长、短两种规格。其中，长针共l2根，长度为36mm，短针也是12根，长度为26mm。LQ-1600K打印头的24根针分奇偶双列，其中，长针为：第2、6、10、