高速行式打印机工作原理与机械结构

    随着经济的发展,金融、通讯、电力、自来水、燃气、邮政、保险、证券、统计、烟草、物流、传媒、商场、招生、税务、铁路、酒店、加工制造领域各单位业务量大大增加、帐单集中打印业务量也同步增长，对打印机的打印速度要求不断提高，普通的针式打印机已经无法满足对报表集中打印的速度要求，就需要高性能打印机,而行式打印机(行打)可以实现连续重负荷长时间高速打印、速度快、拷贝能力优秀、操作简单，而且维护费用低、价格适中,已成为国内行业批量打印数据的首选机型。行打是击打式(针式)打印机家族中档次最高的一类,可以连续重负荷高速打印，而单页打印成本低，打印质量不错，又有优秀的拷贝能力，性能价格比非常优秀，因而需求量增长速度很快,所以目前低档通用小针打机由广泛应用于此打印领域的高速行式打印机所替代！

    目前市场上行式打印机主流品牌和具体型号有：日本理光公司的KD系列，日本日立公司的KD系列，美国普印力公司的P7000H系列和P7000系列，美国IBM公司的IBM6500系列。而KD系列具有独特的打印锤材质和优化的排列方式，同一款型号的理光KD机器在中英文打印速度方面基本相差不大、是一款特别适合国内中文打印环境的的行式打印机。

    下面就以KD高速行打为例，介绍高速行式打印机的工作原理及机械结构。

一、高速行式打印机打印锤机构及打印原理

   1、高速行式打印机打印锤(针)机构

    与普通针打相比，行式打印机的机械机构比较复杂，不再使用传统的24针打印头，而是使用多个打印锤(针)模块整体浇铸在一起的打印锤机构。打印针数在60-288根针不等（理光KD350C+是60根针），打印针为柱状，直径较大且多成行排列，直径约在0.4-0.20mm。打印锤是硅钢材料制造，故抗磨损能力较强且极少断裂，它的寿命达10亿点次。打印锤平行于打印纸，因此所受冲击力较针式小得多，这种结构对打印锤的磨损较小，也延长了打印机的使用寿命。另外，行式打印机的打印头上装有易于安装的掩膜，这种配件使打印机的打印效果更加完善；行式打印机的打印字锤模块化，更换简单，易于操作。

    锤模块式的打印机构决定了行式打印机的打印速度是普通针打所无法比拟的。普通针式打印机是逐字、逐行、逐页的顺序打印，打印的基本单元为一个字符，速度单位为字/秒（CPS），而行式打印机是逐行、逐页的顺序打印，打印时的基本单位为一行，每次打印行缓冲区内的一行内容，速度单位为行/分钟（LPM），KD系列高速行打速度从每分钟300行到1000行不等（其中日立KD300C打印速度是300行/分钟、理光KD1000C的最高打印速度是1000行/分钟）。

理光高速行打和日立高速行打的打印锤(头)机构部分结构图

   2、高速行式打印机打印原理

    当打印机接收到打印数据和6 个点打印行(6 点行)控制代码穿梭电机开始旋转打印机械在穿梭机械的作用下开始来回穿梭移动打印机械由每1/180 英寸分层的12 打印模块组成打印模块有72 根针每针水平打印227 个点。 

    在从左到右或从右到左的一次穿梭移动中6 针的打印模块打印6 个点行(6 行),穿梭移动改 变方向,进纸6 点行到下一个打印位置.重复6 个点行(6 点行)的打印和按设定的次数走纸(通常为4 次),打印完一个行字符.一行打印完毕,控制代码命令打印机进纸到下一个点打印位置的顶端。

如下图所示：

理光行式打印机和日立行式打印机每打印一行的流程示意图 

   二、高速行式打印机走色带机构与色带检测传感器的工作原理

   1、高速行式打印机色带进给机构 

    工作原理与普通针打基本相同，只是行式打印机多了个色带检测传感器，用来检测色带运转状况是否良好。如下图

  （2）KD高速打印机色带电机 （4）KD高速打印机色带检测传感器

    2、高速行式打印机色带传感器工作原理：

    色带传感器是通过磁柱的磁力来吸合传感器的两根信号线来检测传感器是否正常工作（当磁柱旋转到传感器连线位置时，磁力将会吸合传感器的两根信号线，此时传感器处于短路导通状态；当磁柱转离传感器连线位置时，传感器两根信号连线因失去磁力的作用而断开，此时传感器为开路状态。 

  三、高速行式打印机走纸机构与卡纸传感器的工作原理

   1、高速行式打印机走纸机构：

    由于主要用于集中打印报表，打印量大，所以行式打印机都只有链轮走纸方式，不用到单页进纸。如下图所示：  

图1（卡纸传感器）	图2 链轮走纸机构组件

   2、高速行式打印机卡纸传感器的工作原理

    在走纸机构中行打与普通针式打印机最大的区别在于，行式打印机多了个检测走纸是否顺畅的卡纸传感器。如图1中所示。

    高速行式打印机卡纸传感器原理：是个光电传感器（走纸过程中，因为纸孔位置的移动，而使传感器的窗口在遮挡与透光间切换，从而引起电压的不断跳变，反馈给主板，达到检测走纸是否正常的效果），在纸张走过传感器窗口大概2.5英寸（约为6个连续纸孔），如果检测异常电压，此时开始提示“FORMS  CHECK”，这样当进纸发生异常时，能及时反馈信息给CPU，使CPU能及时停止打印，以免发生由于走纸异常而引起其他故障！ 

   四、控制器单元

   1、主板（E734 Assy I/O 及 控 制 主 板） 

      提供打印机初始化信号，I/0总线等

   2、驱动板（提供各电机及打印出针的驱动信号）

   3、电源模块（提供打印机所需的+40V及+5V工作电压）   

  控制器工作原理： 

    从主机CPU 接收的数据例如字符代码,位图数据和功能代码存储在接收数据缓冲区。字符代码和列位图数据由GC(位图控制器)转换成低位位图数据并存储在编辑缓冲区。当有一行打印数据存储在编辑缓冲区,它被传输到行缓冲区.在行缓冲区里的传输数据以一 个点行一个点行传输到打印头控制器。主控制器传输6 个点行的低位位图数据到打印头控制器并执行打印和进纸。每一行的打印重复上面的操作。如下图：