作者：赵海
出版社：人民邮电出版社
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喷墨打印机、办公一体机实用维修技术试读：
前言
喷墨打印机是打印机家族中的后起之秀，是一种经济型非击打式的高品质打印机，是性价比较高的彩色图像输出设备。喷墨打印机打印质量好、噪声低，具有接近激光打印机的输出质量和速度。喷墨打印机的应用范围十分广泛，既能满足专业设计或出版公司苛刻的彩色印刷要求，又能胜任简单快捷的黑白文字和表格打印任务。喷墨打印机凭借其特殊的打印机制，可在许多其他打印设备无法做到或较难做到的领域发挥较大作用。
在传统的办公环境中，打印机、扫描仪、复印机、传真机各自为战；受到融合趋势的影响，在这些办公设备不断发展的同时，整合了打印、扫描、复印、传真等多种功能的一体机产品不但在综合成本方面显现出明显的优势，而且很好地协调了各种功能。对于用户而言，选择一体机意味着腾出更多宝贵的办公空间。于是，多功能一体机产品自诞生之日起便受到了中小型商务办公用户及家庭用户的青睐，并逐渐成为办公市场的发展方向。
喷墨打印机与办公一体机应用范围广，用户多，与针式打印机和激光打印机相比较，喷墨打印机与办公一体机的维修维护工作量更大。对于一名从事打印机维修的人员来说，系统地了解喷墨打印机与办公一体机的工作原理、结构特征，掌握常见故障的分析与排除方法是十分必要的。目前，在图书市场上还没有见到系统、全面地介绍喷墨打印机与办公一体机的维修图书，为了满足广大维修人员的需求，编者特撰写此书。
本书重点讲解了市场占有率较高的喷墨打印机，同时又系统地讲解了逐渐成为办公市场的发展方向的多功能办公一体机。全书共分为11章：第一章简明扼要地介绍了喷墨打印机的基础知识、彩色图像成像原理及墨水与打印介质；第二章详细介绍了EPSON（爱普生）喷墨打印机的基本结构及工作原理；第三章至第六章以EPSON最常见、最典型的机型为例详细介绍了这些喷墨打印机的工作原理与结构特点，同时以图文并茂的方式讲述了这些打印机的拆卸流程；第七章详细地介绍了EPSON喷墨打印机常见故障的分析与排除；第八章综合介绍了CANON（佳能）、HP（惠普）、LEXMARK（利盟）喷墨打印机的工作原理与结构特征、常见故障的分析与排除及部分打印机的拆卸流程；第九章至第十一章详细介绍了多功能办公一体机的工作原理与结构特征、常见故障的分析与排除以及部分一体机的拆卸流程。
本书中的案例来源于编者及专业维修工程师在维修工作中遇到的问题，有一定的典型性和普遍性。对于案例的分析，本书采用理论结合实践的方式，从工作原理入手引导读者找出故障涉及的部件（模块），指出故障产生的原因以及找到解决问题的方法，达到举一反三、触类旁通的效果。本书图文并茂，既有介绍工作原理的工作流程图，又有介绍部件功能的结构图以及打印机的数码照片图，因此，不仅适用于有一定维修基础的技术人员，使他们能够用理论指导实践，维修能力更上一层楼，同时还可以使初学者学到系统全面的理论知识，从而弥补实践经验的不足，尽快进入喷墨打印机维修的大门。
本书由赵海主编，参加编写的还有张伯昊、吴志敏等人。本书在编写过程中得到了马宇远、任春明、孙明雷、束卫云等维修工程师的支持与帮助，在此一并表示感谢。北京实创润邦科技有限公司对于本书的编写也给予了大力支持与帮助，在此对公司领导的关心和各位工程师的帮助深表感谢。
由于时间紧迫，内容涉及知识面广，加上编者水平有限，纰漏之处在所难免，敬请读者提出宝贵意见，可以与编者直接联系，E-mail：zhaohai5522@yahoo.com.cn。
第一篇 喷墨打印机
第一章 喷墨打印机的基础知识
第二章 EPSON喷墨打印机的基本结构及工作原理
第三章 EPSON SP-EX3喷墨打印机
第四章 EPSON SP-1290与SP-830U喷墨打印机
第五章 EPSON R210/230喷墨打印机
第六章 EPSON R270喷墨打印机
第七章 EPSON喷墨打印机故障分析与排除
第八章 CANON/HP/LEXMARK喷墨打印机
第九章 CANON/HP/LEXMARK喷墨打印机故障分析与排除第一章 喷墨打印机的基础知识
第一节 喷墨打印机简介
1．喷墨打印机的特点
喷墨打印机是打印机家族中的后起之秀，是一种经济型非击打式的高品质打印机，是性能价格比较高的彩色图像输出设备。喷墨打印机是通过将墨滴喷射到打印介质上来形成文字或图像的。喷墨打印机打印质量好、噪声低，具有接近激光打印机的输出质量和速度。其应用范围十分广泛，既能满足专业设计或出版公司苛刻的彩色印刷要求，又能胜任简单快捷的黑白文字和表格打印任务。凭借喷墨打印机的特殊机制，它在许多其他打印设备无法做到或较难做到的领域发挥了巨大的作用。
2．喷墨打印机的分类
喷墨打印机按照喷头工作原理可分为有热气泡与微压电晶体式两大类。使用热气泡技术的主要有CANON（佳能）、HP（惠普）、LEXMARK（利盟）三大品牌，使用微压电晶体技术的主要是EPSON（爱普生）品牌。
喷墨打印机根据产品的主要用途可以分为4类：普通型喷墨打印机、数码照片型喷墨打印机、便携式喷墨打印机和大型喷绘仪（由于大型喷绘仪主要用于户外及大幅面广告喷绘，因此不在本书讨论范围）。
普通型喷墨打印机：普通型喷墨打印机是目前最为常见的打印机，它的用途广泛，可以用来打印文稿，打印图形图像，也可以使用照片纸打印照片。普通型喷墨打印机从300多元的低端经济型产品，到价格4000～6000元的高端产品都有，用户可以根据自己的需要进行选择。
数码照片型喷墨打印机：数码照片型喷墨打印机在用途上和普通型喷墨打印机基本相似，无论是普通的文稿还是照片都能够进行打印。之所以被划分为数码照片型产品是因为它具有数码读卡器，在内置软件的支持下，可以直接地接驳数码相机的数码存储卡（能够支持几种数码存储卡需要视打印机的数码读卡器情况而定）和直接接驳数码相机，可以在没有计算机支持的情况下直接进行数码照片的打印，一部分数码照片型打印机还配有液晶屏。通过液晶屏用户可以对数码存储卡中的照片进行一定的编辑和设置，从而使打印任务能够更加出色地完成。目前，此类产品价格从1000元到4000～5000元的都有。
便携式喷墨打印机：便携式喷墨打印机指的是那些体积小巧，一般重量在1000g以下，方便携带，并且可以使用电池供电，在没有外接交流电的情况下也能够使用的产品。这类产品一般多与笔记本型计算机配合使用。不过目前在便携式喷墨打印机中还有一种便携式的数码照片型喷墨打印机。它具有两种打印机的特点，且体积小巧，便于携带，可以在没有计算机的情况下直接接驳数码相机进行打印。
3．喷墨打印机的发展史
从1976年第一台喷墨打印机问世至今，喷墨打印机无论从技术上还是从生产数量上都在以惊人的速度发展。喷墨打印机具有历史意义的技术突破纪事如表1-1-1所示。表1-1-1 喷墨打印机技术突破纪事
4．喷墨打印机的新技术（1）智能墨滴变换技术
EPSON公司的智能墨滴变换技术（Variable-Sizedroplet Technology）近似于CANON公司的“超精微墨滴技术”。它可以分析图像各个区域的颜色组成，通过调整驱动压电晶体的信号大小生成大小不同的墨滴，在一次打印行程中就能喷出大、中、小3种墨滴，让它们各司其职，形成多种输出组合，让打印图像的色彩变得柔和自然，并且深色区域不会因为大墨滴打印而变得粗糙，因为打印机会在以大墨滴打印为主的深色区域加入部分小墨滴和浅色墨滴。由于最小墨滴的体积达到了2pL，同时采用的墨水只有普通墨水浓度的1/4，因此喷射出的每一个墨滴附着到介质上的墨点只有1pL，输出层次更为分明。该技术不仅使打印画面变得更细腻、色彩更丰富，还可以大大加快打印速度。（2）墨滴调整技术
墨滴调整技术（Drop Modulation Technology）是CANON公司在喷墨技术上的一次革新，它可以用同一个打印头喷出普通大小和一半大小两种墨滴。这种新的打印头设计了两个加热器，一个加热器喷射小的墨滴或两个加热器一起喷射一个普通大小的墨滴。当同一条打印线上喷出大小不同的墨点时，应用该技术能够减少组成图案的墨水重叠，从而在一定的分辨率条件下能提高清晰度。该技术是针对喷墨打印机准确打印精美图案文字的需要而设计的，因为墨头在小面积纸张上喷出上万个墨点时，难免因多余墨点重叠而影响色调细节，通过两种大小不同的墨滴结合在一起就可以产生更细致的、更高品质的输出。尽管这项技术并没有在整体上增强分辨率，但利用这项技术可以减少色彩的颗粒状现象，从而提高照片图像的输出质量。（3）富丽图技术
照片色阶增强技术（PhotoRet，即“富丽图”技术）是HP公司的独家核心墨盒技术，主要用于HP公司的打印产品中。富丽图技术使用了一种独特的墨滴排列方法，与特制的墨水配合，可以在每一个打印点上组合出十几个墨滴和 30 个层次的颜色，增强了图像分辨率，同时敏锐地控制页面上点的大小和分布（数量、位置），使打印色彩更丰富，过渡更平滑。以第四代富丽图技术为例，采用6色油墨打印，在3色的基础上，增加了具有较少着色剂或染料的专用照相油墨，使油墨可以产生较浅的色度。这种专用照相油墨包括淡品色、淡青色和黑色油墨。墨水系统同时使用标准墨盒和专用照相墨盒，使打印机可以打印出高度饱和及色彩较淡的逼真颜色。这种技术可以精确地在每一点上分层，层叠多达32 滴墨水，喷射的墨滴尺寸更小，只有4～5pL。6种色调组合可直接生成120多万种有效色彩，可以提供色调连续、毫无颗粒感的照片级图像。在不牺牲 CPU 运算速度的前提下，应用该技术可同时获得更多墨点数目，在普通纸上得到满意的打印效果，并且非常节省墨水。富丽图PRO技术发展得已经很成熟了，无论是高端用户还是普通家庭，在选购HP打印机时都可以轻松地享受到这种技术带来的便捷。（4）SPT
SPT（Scalable Print Technology）即全方位打印系统，也可以称为可升级打印机技术，这项技术是HP公司耗费14亿美元的资金、历时5年研发而成并在2005年下半年发布的。全新的HP SPT打印引擎最关键的部分在于全新的喷嘴设计，SPT 通过光刻工艺将打印头组件制作成为一个整体。这样的加工方式使墨盒喷嘴和加热元件的位置可以精确调整，以提高墨水喷涂到纸张的精确度，在提高打印质量的同时也提高了打印的密度。机内喷出的墨水量能确保每个打印头每秒喷射出 36000 滴墨水，提供更为丰富的色域。
SPT与以前一体式墨盒系统的HP喷墨打印机相比，一个重要的改变就是采用了独立式墨盒，墨水和打印头完全分离，而且各色墨水之间也是独立设计的，大大降低了墨水使用成本。SPT引擎技术还采用了一套独特的墨水循环利用系统，通过特殊的处理技术把墨水的杂质和气泡都过滤掉，节省大量用于清洗的墨水。全新的SPT全维打印引擎系统更加智能化，墨水传感器与喷墨计算系统可确保对可用墨水量的精确计算，打印时如果没有足够的墨水进行打印，用户会在打印前收到警告，可以选择更换墨盒或者少量色彩进行打印，避免打印中途突然墨水用尽，从而为用户节省了再次打印所需要耗费的时间、墨水和纸张。SPT还可以感应到HP相纸的标记，自动设定最佳图像质量和打印速度，并检查纸张尺寸，避免了打印图像和纸张尺寸不匹配。（5）FINE打印头技术
CANON公司的FINE（Full-photolithography Inkjet Nozzle Engineering，全平版照相喷墨打印机喷嘴工艺）技术使打印头在喷嘴制造过程中保证亚微米级精度，单程内就可以完成高速大幅面输出任务。FINE技术可以产生超小体积并可以让墨滴达到1pL的最小颗粒，确保图片输出效果更加细腻，人眼看到的将会是无颗粒感的图片。
早在20世纪90年代，CANON公司就开始运用平版照相技术来研发新型打印头了。1999年，CANON公司先于其他竞争对手，采用独立的墨盒技术，同时实现了4pL墨滴喷墨打印机的量产。自此，CANON公司基于FINE打印头技术的产品演化就从未停止过。2002年，一只具有多尺寸喷嘴、能同时喷射5pL和2pL墨滴的打印头问世，其喷嘴数量也增至从前的两倍。2003年，CANON公司成功推出了打印分辨率为4 800dpi的打印机。2004年，CANON公司制造出喷嘴数量超过6000 个、具有1pL墨滴且最高分辨率达到9 600dpi的打印头。2005年，FINE技术的进化仍在继续，它被集成到了一体式的墨盒中，与此同时，颜料墨水喷嘴和染料墨水喷嘴也被纳入到同一打印头内，而这一兼具了清晰文本打印和逼真图像打印的混合技术早在2000年就已经初露端倪了。
目前，采用FINE技术的打印头已经大量运用到CANON公司PIXMA系列的顶级机型、高端机型和普通消费者易于接受的标准机型中。CANON公司也在全球范围内申请了众多的FINE技术专利，从中我们不难看出 CANON公司在平版照片技术领域中的先锋地位和其孜孜以求的研发精神。如今，色彩斑斓的“FINE”标志俨然已经成为CANON公司PIXMA系列打印机的最佳代言方式，它不仅象征着CANON公司所一贯拥有的卓越技术与产品的可靠，同时更代表了高品质、高速度的完美照片打印品质。（6）FINE Cartridge技术
FINE Cartridge技术是FINE技术在中低端市场的延伸，FINE Cartridge技术将采用FINE技术的打印头和墨水合二为一，成为一体化墨盒。这种设计更有利于家庭用户，因为家庭用户的打印量一般较少，用户更为关注的是打印机的易用程度和操作便捷性。FINE Cartridge技术使CANON公司的主流产品比以前的产品在打印速度和打印质量上都有不小的提高。在采用FINE Cartridge技术的墨盒上同样规则排列着微小的喷嘴，数量可达到更多，喷嘴数量比CANON公司前一代中低端家用产品多了近50％，每秒钟可以喷射更多的墨滴，可以持续快速喷射更小的墨滴，实现更高的分辨率及更高速度的打印。
当墨水用完时，更换新的FINE Cartridge墨盒后，打印品质可确保始终如一，而且不需要复杂的操作和维护，即使是初次使用打印机的用户也能独立完成墨盒更换和打印工作。此外， FINE Cartridge墨盒尺寸更加小巧，使CANON公司采用此技术设计的新打印机具有更加时尚的外观。
5．喷墨打印机未来的发展
伴随着数码时代的到来，喷墨打印机现在已经不再单纯用来处理普通文稿输出了，它的角色正从普通的打印工具向高档的数码生成工具转变。（1）分辨率更高
目前大多数用户使用的喷墨打印机的分辨率可能在1 440×2 880dpi 之间，而类似5 760×2 880dpi 这样高的分辨率还没有作为主流的分辨率在市场上广泛应用；但随着人们对打印色彩要求的逐步提高，新型的喷墨打印机将会使喷打的分辨率提高到一个更高的水平，这预示着未来喷墨打印机的分辨率将远远超过人类用眼睛捕获细节时所能达到的分辨率，这也标志着喷墨打印机将能满足色彩要求更高、图像细节更全的图像或者照片打印要求。（2）打印速度更快
高分辨率与高打印速度似乎不可兼得，而新型的喷墨打印机将会利用双向打印技术以及增加喷嘴数量的方法在保持较高输出分辨率的基础上，提高输出速度。现在普通的喷墨打印机使用的还是单向打印技术，墨盒只能按照从左到右的顺序喷墨，新型的高档打印机采用了双向打印技术以后，墨盒既能从左到右进行喷墨，又能从右到左来喷墨，显然这种双向打印方式将会使打印速度提高30％～50％；此外，普通打印机使用的喷嘴数量有限，每色最多不超过90 个，而新型的高档打印机喷嘴数量急剧增加，甚至达到6000 多个之多，这些数量众多的喷嘴交错地排列在一起，每个喷嘴之间的距离也是非常小，这样就能使喷墨打印机在高速打印状态下仍然保持较高的输出分辨率。（3）输出噪声更低
相对于针式打印机的输出噪声来说，喷墨打印机的输出噪声还是可以让人接受的，但随着人们对办公环境要求的逐步提高，以及用户对身体健康的更加重视，即使是再小的噪声也将是喷墨打印机的“瑕疵”。为了能让喷墨打印机在工作时真正做到无声无息，许多喷墨打印机生产厂商采用了各种措施来推出静音打印技术，使喷墨打印机在工作时发出的噪声分贝控制在30dB以下，这样的分贝大小与普通打印机发出的50dB以上的噪声大小相比，真可谓无噪声了。（4）墨滴控制更精确
墨滴的大小以及墨滴的形状对喷墨打印机的输出质量是有很大影响的，如果不能精确地控制这些墨滴在打印纸上的形状和大小，将会降低打印输出效果，为此新型的高档打印机都对如何精确控制墨滴形状和大小进行了努力研究和探索，并推出了新兴星形喷嘴技术来达到精确控制墨滴形状和大小的目的，从而使图像打印或者照片打印效果更为逼真、清晰。（5）实现零颗粒打印
为了消除喷墨打印机输出幅面上的墨点颗粒形状，并实现多重色控打印，需要降低喷墨墨水的浓度以及减小喷墨墨滴中所包含的墨水的容量，同时能够对同一像素点进行多次的喷墨，只有这样打印机的输出效果才能更为逼真。现在普通的喷墨打印机每一滴墨水的容量已经从过去的6pL降低到1～2pL，而且不少打印机生产商还通过采取降低墨水浓度的办法来配合墨滴容量的减少，实现高质量的零颗粒打印，从而让打印用户根本就感觉不到墨滴的存在，确保输出画面与打印原件完全一致。（6）色彩层次更均匀
尽管普通打印机和高档打印机在打印同一幅面时，理论上对该幅面所打印的喷墨点数以及喷在每一个点上的墨水容量应该是相同的，但由于普通打印机的输出分辨率比较低，这样普通打印机就需要拿出更多的喷墨点数来表现单个的像素，自然就会导致输出幅面上的点数不均匀，从而容易让人感觉到输出效果缺乏色彩层次，而且色彩细节也将变得很单调。显然在输出分辨率很低的情况下，要想让输出图像色彩更丰富、图像层次更均匀几乎是不可能的。新型高档的喷墨打印机可以工作在很高的分辨率条件下，并且能够使用多达上百个墨滴来表现图像中的每一个像素，再加上采用多重色控打印的技术来增加每一个像素点上的滴墨次数，从而让画面上每一个像素点上的墨滴都很均匀，这样最后打印出来的图像或者照片就会包含更多的色彩细节，色彩层次也就更加和谐自然了。（7）输出品寿命更长
越来越多的人已经开始选择喷墨打印机作为数码照片的输出设备了（而普通打印机刚输出时的彩色照片色彩很鲜艳），但由于墨水质量的缘故，照片上的墨色一碰到水就会褪色或者化开，如果放置时间增长的话，色彩也会自动褪去，显然这些缺点将大大影响喷墨打印机的广泛使用。为此，许多商家特意针对照片怕水、怕潮又怕光的缺憾，努力采取各种办法来确保打印后的照片或者图像保存时间更长。例如，为了解决输出品怕水的问题，人们可以使用一种采用无机材料组成的吸墨纸张来作为照片输出纸张，这样打印在纸张上的墨水就会被自动吸收而不处于纸张的表面；还有人们采用在每一个色彩颗粒表面用一层聚合树脂包裹的油溶性墨来防止水对照片的侵蚀，或者直接在打印纸张上喷上墨水优化液来确保照片上的墨水遇到水不溶化等。有了这些先进技术的保证，人们可以高质量地将喷墨打印机输出的照片保存一辈子。这个现在已经做到了。（8）通用性更强
普通的打印机只有连接到计算机的并行口上才能实现打印，而高档喷墨打印机可以通过新兴的USB2、1394接口与带有USB接口的数码照相机直接相连，从而实现照片的快速输出。此外，新型喷墨打印机还具有各种插槽，如CF卡插槽、MMC卡插槽、SD卡插槽以及SM卡插槽等，大家只要将存储有数字相片的各种插卡插入到槽中，就能将存储在各种卡上的数字照片调出并打印出来，从而使喷墨打印机不再一味地依附计算机而能够独立进行工作；更为突出的优点是，许多喷墨打印机现在只要在其中加入适当的扫描元件，就能成为一台真正意义上的彩色扫描仪。通过上面的分析可知，喷墨打印机的功能更强大了，适用范围也更广泛了。（9）使用成本更低
原有喷墨打印机使用范围不是很广泛，再加上喷墨原装耗材非常昂贵，导致喷墨打印机的价格与耗材价格偏高，以至于许多人对喷墨打印机产生一种“望而却步”的心理！不过，随着喷墨打印机功能的不断增强以及打印技术的不断成熟，越来越多的人已经开始感觉到喷墨打印机将成为办公场所的一种必备品，这样喷墨打印机将会被社会广泛接受，价格也会由于批量化生产而逐步走低；而且许多厂商还在降低耗材消耗上做足了文章。例如，不少商家推出了速干相纸、快干墨水，只要喷墨打印机上的墨水一喷洒到纸张上就会瞬间干燥，从而避免了因墨水到处流淌而必须重复打印的浪费，确保了耗材的使用成功率；还有的厂家采用喷墨墨盒独立式设计的方法，每一种颜色的墨水用光后，用户可以单独更换耗尽颜色的墨盒，而不需要因一种墨水用完就必须重新更换所有颜色墨水的墨盒，显然这种方法更能节省打印成本。（10）向专业化和工业化发展
喷墨打印机的成本低，色彩显示效果好，耗材的品种也很多，其发展的方向有以下方面：专业人像喷墨系统；打印包装和包装校样；打印数码艺术品；打印数码墙纸和壁画；汽车平面艺术；打印建筑物覆盖材料；专用CD和DVD打印机；娱乐打印；小幅面织物打印，喷墨印花；短版印刷……只要想到的喷墨打印机都可以做。
第二节 彩色图像成像原理
一、颜色的基础知识1．可见颜色的3个要素
通常，颜色由物理特性和生物学特性综合产生并以此辨别。成为可见颜色必须有3个要素——光、物体及对光的视觉感知，如图1-2-1所示。图1-2-1 可见颜色的3个要素
光的物理特性。光源以及物体对不同频率光波的反射和吸收的不同都决定了颜色的不同。
光的生物学特性。光在视网膜上被分解为原色并作为神经刺激信号传输到大脑感光细胞，以识别这些颜色。
2．颜色与波长之间的关系
能使我们看到颜色的光称为可见光。可见光是一种电磁波，波长范围是380～720nm。其中，所有波长均衡的光称为白光，典型的白光是阳光，但阳光中包含的紫外线和红外线是用眼睛无法看到的。如果将白光照射到物体上，大多数物体将反射一些光，并吸收一些光，这些被反射和被吸收后的光不再是白光，从而形成物体的颜色。由眼睛视网膜细胞辨认的物体的光就是物体的颜色，在前面插图的例子中物体的颜色是黄的，说明从物体反射的光是黄色。
3．颜色混合方法
颜色混合通过减少颜色混合色质及增加颜色混合色质来实现，混合方法主要分加色混合、减色混合。（1）加色混合
在发光的颜色红绿蓝（RGB）的混合中如果增加混合成分的亮颜色，混合产生的颜色亮度就会增加，所以增加了亮度，如图1-2-2所示。在加色混合中，有同时混合、连续混合及相间混合3种。图1-2-2 加色混合
①同时混合：颜色如舞台灯光。
②连续混合：例如，有两部分画面，一部分是红色的，而另一部分是绿色的，在高速旋转下它们变成黄色的。
③相间混合：将不同颜色的点相间地喷洒在一起，然后从预定的距离或很远的地方看，它们变成了一种混合的颜色，如彩电喷绘图等。（2）减色混合
当混合非发光颜色黄、洋红、青色时，增加混合成分的量混合后的颜色亮度是降低的，变得更暗，如打印机的彩色打印等。
4．图像从计算机到纸面
彩色喷墨打印机的作用是将计算机产生的彩色图像或来自扫描仪的彩色图像高质量地打印出来。在计算机里，图像上每一个点的色彩一般需要用一个24位的RGB（红绿蓝）信息存储起来，其中8位表示红色，8位表示绿色，8位表示蓝色。屏幕上的RGB颜色并不能直接打印出来，这是因为发光设备（例如计算机显示器）是通过一个使用RGB三原色的附加过程产生色彩的，而色彩显示过程则是把各种波长的色彩以不同的比例叠加起来，进而产生各种不同的颜色。例如，没有光就产生黑屏，所有波长叠加在一起就产生白色。与此相反，反射设备（如一张纸）通过负过程产生色彩，一张没有打印过的纸将反射所有波长组成的光，从而呈现出白色，彩色打印过程使用了青色/品红/黄色模式（CMY），吸收波长产生不同的色彩。青色墨水吸收红色波长，使打印出来的图像呈蓝绿色；类似地，品红墨水吸收绿色波长，使打印出来的图像呈蓝红色。计算机用RGB模式显示的页面必须用CMY模式打印，这就需要把色彩从RGB模式转换到CMY模式。此外，喷墨打印机上的每一个喷嘴都是二进位的，这也就是说，它只能够被打开或关闭。所以，除了从RGB模式到CMY模式的图像转换以外，图像信息还必须进一步转换成送到打印头的一系列开/关命令，其中包括青色开/关命令、品红色开/关命令和黄色开/关命令。对于双喷头（一个黑色打印墨盒＋一个彩色打印墨盒）的打印机来说，还必须把一系列的黑色开/关的命令传送给打印机。当在CMY模式中增加了黑色时，这种模式就称为CMYK模式，其中“K”是指黑色。软件驱动程序通过“色彩转换”和“半色调转换”两个步骤把计算机图像从24位RGB表示转换成单色和彩色打印头所使用的8位CMYK命令。
色彩转换：程序首先把计算机的RGB表示转换成打印机所使用的CMYK表示，这个转换过程确定了打印所要得到的颜色时每一种原色墨水的相对使用量。随后，软件驱动程序使用一个半色调Halftoning过程把CMYK表示转换成一系列彩色打印头喷嘴的开/关命令（每一种颜色有一组喷嘴），它还为单色（通常是黑色）打印头喷嘴打印文本及图像，产生一系列开/关命令。
色彩生成过程：把RGB表示转换成CMY表示的第一个过程是一个简单的、逐像素的表格查对过程。这个过程控制着色彩的表现，它指定了每一种颜色平面打印所需墨水的相对数量。然而，产生转换查对表并不是一个简单的一对一映射过程，还需要大量的主观判断。例如，理论上一份青色加上一份品红就应该产生蓝色，但事实并非如此，人们甚至往往不能得到RGB和CMY表示的精确颜色匹配。色彩转换中的另一个重要问题是仅使用3种CMY颜色产生黑色，从理论上讲，混合青色、品红和黄色应该能够得到纯净的黑色，这被称作“加工黑色”。色彩生成过程如图1-2-3所示。图1-2-3 色彩生成过程
半色调过程：色彩转换过程确定了需要打印的点数，半色调过程确定了在纸张的什么位置打印。打印机通过半色调过程，仅使用3种颜色的墨水就在纸张上产生了数百万种颜色。
传统的单色半调：单色二进位打印机（如单色喷墨打印机或激光打印机）的点只能是开或关两种状态，不能打印一个点的一部分或降低点的强度。在纸上的每一个点的位置（像素），要么打印点，要么“无点”。对于纯黑色的文本打印来说，这就足够了。但是要打印有不同深浅的黑白图像时，软件驱动程序必须使用半色调技术。这种技术与印照片所用的技术是相同的，印出来的图像虽然是一些深浅不同的黑点，但它们能够按照人的视觉能力，自动地用这些点构成具有整体感、层次感的现实图像。为了打印半色调，软件驱动程序需要把页分割成单元。一个像素就是一个点位置，一个单元就是一个矩形的像素矩阵。在一个单元中打印黑色时，该单元中所有的点位置都以黑色打印。要打印一个白色空间时，所有点位置都不打印。打印不同深浅颜色时，该单元中只有一些点位置被打印。颜色越浅，单元中被打印的点数就越少。例如，25％的灰度时，单元中只有1/4的点被打印成黑色；而 50％的灰度时，将有一半的点被打印成黑色，然后，在纸上平铺这些单元，就能够产生所要的图像。单元中像素的数量决定了在这个单元中能够打印的灰度级别的多少。一个 4×4的单元可以有16＋1级灰度，8×8的矩阵可以有64＋1级不同的灰度。正如单色半色调能够仅用黑色墨水再现具有几种不同深浅的图像一样，彩色半色调能够仅用3种颜色的墨水再现丰富的色彩。彩色半色调与单色半色调类似，但彩色半色调不是用单一黑点模式创建的，而是用3个不同的层或颜色平面创建的：一个是青色点平面，一个是品红点平面，一个是黄色点平面。把这3种平面放在纸上，外加上黑色，就可以再现几乎无限的色彩。彩色半色调与彩色胶印所使用的色彩分离过程有些类似。彩色半色调需要很复杂的软件算法，对图形质量影响极大，因此，不同品牌的彩色喷墨打印机打印质量有很大的差别。
半色调技术：半色调把页面分成了4个彩色平面，如果在处理半色调过程中不仔细，就能够看出图像中点的模式，而不是一个平滑、真实的图像。为了避免这种情况，软件驱动程序必须尽可能地“随机化”各颜色平面中点的模式。现在有两种半色调处理技术：规则抖动和图像扩散。大多数彩色喷墨打印机制造厂商选择图像扩散技术作为首选半色调方法，因为这种技术能够产生更均一的模式。为了帮助您更好地理解图像扩散技术，下面先讨论规则抖动技术，为方便理解起见，可以考察一下单色打印机的规则抖动。
喷墨打印机中的规则抖动技术：在规则抖动技术中，每一个平面都被分割成单元，每一个单元有不同的点模式，然后在纸上平铺这些单元产生图像。一个单元中的像素数（点）决定了单色打印机所能再现的灰度级数。例如，在一个 4×4的黑白单元中，希望用灰度值 64来打印（黑＝255，白＝0）。我们将用一个阈“筛”来确定哪一个像素要打印，阈“筛”与在织物上印图案所用的丝绸筛很像，它在某些位置允许打印，在某些位置禁止打印。阈“筛”的每一个单元位置都有一个值，其最大允许值为 255。为了确定一个具体像素位置是否要打印，把要打印的灰度值（在这个例子中灰度值为64）与阈“筛”相应单元位置的值进行比较：如果一个阈“筛”位置的这个值大于或等于要打印的灰度值，相应的单元位置就不打印；如果这个值小于要打印的灰度值，相应的单元位置就要打印。在彩色打印机中，规则抖动过程被分别应用于每一个颜色平面，一个单元中的像素数决定了能够打印的深浅颜色数量。一种颜色的点模式单元中的点越多，这种颜色的深浅层次就越多。
用图像扩散技术提高打印效果：规则抖动容易产生有结构的单元模式，人眼能够辨识出来，这就是为什么大多数彩色喷墨打印机制造厂商使用图像扩散筛方法的原因。图像扩散技术用于查对每一个点的灰度，就好像它能够用不同灰度打印一样。当然，实际上这是不可能的，我们实际只能够打印黑色（255）或白色（0）。
在上面的黑白单元例子中，要打印的灰度为64。如果在特定像素位置上不打印点，则实际灰度值就是0或白色，因此在这个位置上的误差就是64。如果有一个点打印在这里，则实际灰度为255或黑色，在这个位置上的误差是?199。然后我们把这个计算出来的误差“扩散”到邻近像素（这个过程在驱动器屏幕上称作“Air Brush”过程），如果误差是负的（即打印了黑点），就减少邻近像素打印黑点的概率；如果误差是正的（即没有打印点），就提高邻近像素打印黑点的概率。因此图像扩散也称为邻近过程。二、计算机色彩的表现模式
1．RGB模式
RGB模式又称RGB色空间。它是一种色光表色模式，广泛用于我们的生活中。例如，电视机、计算机显示屏、幻灯片等都是利用光来呈色的。印刷出版中经常需要扫描图像，扫描仪在扫描时首先提取的就是原稿图像上的RGB色光信息。RGB模式是一种加色法模式，通过RGB的辐射量，可描述出任一颜色。计算机定义颜色时RGB这3种成分的取值范围是0～255，0表示没有刺激量，255表示刺激量达最大值。RGB均为255时就合成了白光，RGB均为0时就形成了黑色。在显示屏上显示颜色定义时，往往采用这种模式。图像若用于电视、幻灯片、网络、多媒体，一般使用RGB模式。
2．CMYK模式
CMYK模式又称CMYK色空间。对从事印刷业的人员来说，CMYK是最熟悉的。这种模式是一种减色模式，遵循减色混合规律。CMYK模式实质指的是再现颜色时印刷的CMYK网点大小，因此 CMYK的数值范围为 0％～100％。C0％ M0％ Y0％ K0％表示白色，C100％ M100％ Y100％ K100％表示黑色。
3．HSB模式
HSB模式是根据日常生活中人眼的视觉特征而制定的一套色彩模式，最接近于人类对色彩辨认的思考方式。HSB色彩模式以色相（H）、饱和度（S）和亮度（B）描述颜色的基本特征。
色相是指从物体反射或透过物体传播的颜色。在0°～360°的标准色轮上，色相是按位置计量的。在通常的使用中，色相由颜色名称标识，比如红、橙或绿色。
饱和度是指颜色的强度或纯度，用色相中灰色成分所占的比例来表示，0％为纯灰色， 100％为完全饱和。在标准色轮上，从中心位置到边缘位置的饱和度是递增的。
亮度是指颜色的相对明暗程度，通常将0％定义为黑色，100％定义为白色。
HSB色彩模式比前面介绍的两种色彩模式更容易理解。但由于设备的限制，在计算机屏幕上显示时，要转换为RGB模式，作为打印输出时，要转换为CMYK模式。这在一定程度上限制了HSB模式的使用。
4．HV/C模式
以颜色的3个属性——色调、亮度和饱和度建立标度，就能用数字来测量颜色。1905年，美国画家A.H.孟塞尔发明了一种类型球体的模型，把表征颜色的3个参数全部表现出来，在立体模型中的每一部位各代表一个特定的颜色。目前国际上已广泛采用孟塞尔颜色系统，作为分类和标定表面色彩的方法，其表示方法为HV/C，H代表色调（Hue），V代表亮度（Value）， C代表饱和度（Chroma）。
色调H、亮度属性V、饱和度色彩浓度C这3种属性之间的关系在图1-2-4中表示为一个彩色实体。颜色也可分成非彩色的颜色和彩色的颜色。非彩色的颜色：没有色调及色彩浓度的颜色仅由亮度属性表示，如白黑灰。彩色的颜色：具有所有3种颜色要素的颜色。图1-2-4 HV/C色彩模式
5．CIEYxy色彩模式和Lab色彩模式
国际照明委员会（CIE）在进行了大量正常人视觉测量和统计后，1931年建立了“标准色度观察者”。由于“标准色度观察者”用来标定光谱色时出现负刺激值，计算不便，也不易理解，因此1931年CIE在RGB系统基础上，改用3个假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统。将它匹配等能光谱的三刺激值定名为“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”，简称为“CIE1931标准色度观察者”。这一系统称为“CIE1931标准色度系统”或称为“2视场XYZ色度系统”。CIEXYZ颜色空间稍加变换就可得到Yxy色彩空间，其中Y取三刺激值中Y的值，表示亮度，x、y反映颜色的色度特性。CIEXYZ颜色方问定义如下：在色彩管理中，选择与设备无关的颜色空间是十分重要的，与设备无关的颜色空间由 CIE 制定，包括CIEXYZ和CIELAB两个标准，它们包含了人眼所能辨别的全部颜色。而且，CIEYxy测色制的建立给定量的确定颜色创造了条件。但是，在这一空间中，两种不同颜色之间的距离值并不能正确地反映人们色彩感觉差别的大小，也就是说在CIEYxy色彩图中，在不同的位置不同方向上颜色的宽容量是不同的，这就是Yxy颜色空间的不均匀性。这一缺陷的存在使得在Yxy及XYZ空间不能直观地评价颜色。
Lab色彩模式由光度分量（L）和两个色度分量组成，这两个分量即a分量（从绿到红）和b分量（从蓝到黄）。Lab色彩模式与设备无关，不管使用什么设备（如显示器、打印机或扫描仪）创建或输出图像，这种色彩模式产生的颜色都保持一致。
Lab色彩模式通常用于处理 Photo CD（照片光盘）图像、单独编辑图像中的亮度和颜色值、在不同系统间转移图像以及打印到PostScript（R）Level 2和Level 3打印机。
6．Indexed Color（索引）色彩模式
索引色彩模式最多使用256种颜色，将图像转换为索引色彩模式时，通常会构建一个调色板存放并索引图像中的颜色。如果原图像中的一种颜色没有出现在调色板中，程序会选取已有颜色中最相近的颜色或使用已有颜色模拟该种颜色。
在索引色彩模式下，通过限制调色板中颜色的数目可以减小文件容量，同时保持视觉上的品质不变。在网页中常常需要使用索引模式的图像。
7．Bitmap（位图）色彩模式
位图模式的图像只由黑色与白色两种像素组成，每一个像素用“位”来表示。“位”只有两种状态：0表示有点，1表示无点。位图模式主要用于早期不能识别颜色和灰度的设备。如果需要表示灰度，则需要通过点的抖动来模拟。
位图模式通常用于文字识别，如果扫描需要使用OCR（光学文字识别）技术识别的图像文件，必须将图像转化为位图模式。
8．Grayscale（灰度）色彩模式
灰度模式最多使用256级灰度来表现图像，图像中的每个像素有一个 0（黑色）到255（白色）之间的亮度值。灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来表示（0％表示白色，100％表示黑色）。
在将彩色图像转换为灰度模式的图像时，会舍弃原图像中所有的色彩信息。与位图模式相比，灰度模式能够更好地表现高品质的图像效果。
需要注意的是，尽管一些图像处理软件允许将一个灰度模式的图像重新转换为彩色模式的图像，但转换后不可能将原先丢失的颜色恢复，只能为图像重新上色。所以，在将彩色模式的图像转换为灰度模式的图像时，应尽量保留备份文件。
第三节 墨水与介质
一、墨水的基础知识1．墨水的分类
如果按照色基分类，墨水可以分为染料型墨和颜料型墨。
染料型墨是以染料为色基的墨水，分子级全溶解的墨水。这种墨水是完全的复合溶液，堵墨头的概率很小，喷绘后易于被材料吸收，色彩艳丽而且造价成本低；其缺点是不防水，并且由于染料分子在紫外线照射下很快分解，导致在户外紫外线下使用一个月内就有明显褪色。但是，由于其色彩鲜艳、层次分明且价格也较颜料型墨水低，因此是打印图片、制作彩喷名片等的首选产品，也是目前大多数喷墨打印机所采用的墨水。
颜料型墨是以颜料为色基的墨水，说得形象点，就是粉状墨水。当然，这只是种形象的说法，并不够准确。准确一点地说，它是把固体颜料研磨成十分细小的颗粒，溶解于特殊的水溶剂中，是一种悬浮溶液或者半溶液，跟印染衣物的颜料性质相同。与染料墨水渗入到介质再形成色彩的原理完全相反，它是通过色材附在介质（如复印纸或打印纸等）的表面来发色的。因此，用颜料墨水来打印，即使在普通纸上打印也不会洇墨，而且由于颜料本身防水，也不容易被紫外线分解，所以它的耐水性强，也耐光，打印出来的东西即使在户外使用也能维持一年以上而没有明显的褪色迹象。不过，大多数的颜料墨水都会因此而使表面残留色材，所以，即使在有光纸等表面平坦的纸上打印也不能打印出有光泽的图像来，这就是为什么一般用颜料墨水打印出来的东西都没有光泽的缘故。另外，颜料墨水的制造成本较高，所以售价也较染料墨水贵，其价差高达2～4倍。鉴于以上因素，颜料墨水暂时主要用于户外喷绘，个人用户极少使用。
上面两种墨水的物理性质差异如表1-3-1所示，其特点分别如表1-3-2、表1-3-3所示。表1-3-1 物理性质差异表1-3-2 颜料墨水特点表1-3-3 染料墨水特点
染料墨水和颜料墨水的打印状态如图1-3-1所示。图1-3-1 染料墨水和颜料墨水的打印状态
使用染料墨水时会浸染纸张，颜色元素被分散开来，所以密度也下降了；使用颜料墨水时虽然溶剂渗入纸张，但是颜料却黏附在纸张表面形成一层薄膜，所以能实现高密度和锐度的打印。
2．颜料墨水类型
颜料墨水包括热感颜料墨水、压电颜料墨水、溶剂颜料墨水和油基颜料墨水（蜡颜料）。热感颜料和压电颜料是传统的颜料，它们的抗光性与颜料颗粒的大小、结构、硬度等相关。溶剂颜料墨水能用来打印包括没有涂层的介质，相反，因为溶剂的兼容性差，有一些介质反而不能打印。虽然其打印分辨率有点低，但抗光性比较强，另外需要通风来消除溶剂气味。油基颜料（蜡颜料）墨水不经过压膜处理就能够抵抗风化，由于油基颜料自身的特性无法进行热压膜处理，所以其抗风化特性也就不能通过压膜处理得到进一步的加强。
墨水按照溶剂来区别，则划分为水性墨（以水和水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分）和油性墨（以非水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分）。
以上概念在实际的使用过程中相互交叉。例如，有些颜料墨水可能是水性墨水，也可能是油性墨水。但是从本身性质及打印机的实际要求而言，水性墨水和油性墨水绝对不允许在同一个打印头中混用，所以对此要有一个深入的认识。
墨水的保质期一般为两年，墨水的保存要求密封?避免阳光直接照射，温度不宜过高或过低（正常的室温即可）。
3．墨水影响打印效果及打印头性能的因素
一般打印机所采用墨水的质量由以下几个因素决定。
①黏度和表面张力。黏度即液体流动的阻力，液体的表面张力则关系到能否形成液滴。一般而言，喷墨墨水要具有低黏度，高表面张力，以保证好的流动性能和液滴形态。蓝宝墨水的表面张力一般为 2?533～48dyn/cm（1dyn＝10N）。
②pH值。pH值是表示液体酸碱度的概念，溶液愈酸，pH值愈低；反之，溶液愈呈碱性，pH值愈高。为防止墨水腐蚀喷头，pH值一般应在7.0～12.0之间。
③电导率。在墨水中，电导率数值用来反映盐含量的高低。一般而言，盐含量不能超过0.5％，以避免在喷嘴处形成结晶。
④分散剂。分散剂是表面活性剂的一种，其作用主要是改善墨水表面的物理性能，增强墨水与海绵的亲和性、湿润性，所以一般通过海绵储藏、传导的墨水都含有分散剂。
4．最新墨水技术简介
技术提升是产品得以高速发展的原动力，核心技术的研发和创新是引导产品乃至整个市场不断进步的最主要保证，同时也体现了消费者对产品需求标准的刷新。对于打印产品来说，机器本身只是一个躯壳，而真正具有最高价值体现的是它的“血液”——墨水。纵观办公打印市场，每一次墨水技术的研发提升，必定对整个行业造成一定的影响，或创新、或竞争、或提升、或刷新。HP、CANON、EPSON作为打印领域的三大龙头品牌，墨水的创新对其有着极重大的领导性意义，因此一直为业界和消费者所关注。下面介绍最新墨水技术。（1）HP Vivera 9色墨水技术
Vivera 9色墨水是HP公司于2006年2月份发布并投入使用的新型墨水。与其他许多墨水竞争厂商不同，HP Vivera墨水采用了特别设计的着色剂和其他关键成分，其墨水配方抗褪色性能突出，应用HP Vivera墨水和HP 高级喷墨相纸的9色彩色打印可以获得前所未有的防褪色能力。
HP Vivera 9色墨水技术是在原有的8色墨水中增加了一种全新的蓝色 HP Vivera墨水，它在蓝色表现方面拓宽了新的色域，大大改善了蓝色在照片中的色彩表现一向不尽如人意的情况，从而能够更好地展现蔚蓝的海水和天空所表现出来的美景，而且Vivera墨水使阴影区呈现出各种细腻的色调，将光线的明暗和细腻的纹理清晰地勾勒出来。
由于大多数染料都无法兼具色彩亮丽和良好的抗褪色性，HP公司特别与其他公司合作开发了特殊的颜料，无论在普通或特殊纸张以及 HP相纸上都能呈现明亮鲜艳的色彩并具有更强的抗褪色性。使用这种颜料能够让 HP Vivera墨水在光面相纸上展现出特别光滑、闪闪动人的逼真影像效果。不仅如此，HP Vivera墨水配方在投入生产前还经过了大量测试和微调，使之与HP墨盒中的各种物质在化学性质上更为匹配，能更高效地流过并弹射到打印墨盒中复杂的组成部件上，实现最佳的协调性并发挥最佳性能，达到照片出众的色彩、持久度及可靠性等各关键因素的最佳平衡。
据HP公司专家介绍，他们仅对墨水和纸张的打印特性就进行了80多次单独的测试，最近一项新的墨水配方开发仅测试就耗费了22000L墨水。除此之外，墨水纯净度也是保证打印质量、可靠性和持久度的关键因素。500 多名 HP公司的化学家多年来致力于墨水设计研发，特别规定了每种墨水成分的纯正等级。这些细分已精确到把非纯度降低到一百万分之一。
同时，HP公司投入了大量资源以了解墨水的每一项关键成分的生产过程，如经调配后的墨水、可以识别会影响打印效果污染物的喷墨打印墨盒。这些研究使 HP公司能够设定准确的程序参数，执行质量控制体系，确保了墨水的纯净度，实现 HP 原装产品所需的高可靠性和优异表现。值得一提的是，特别设计的低着色剂墨水和充满创新的8色打印系统也是HPVivera墨水的两大优势。HP公司不是简单地将深色墨水稀释来获得想要的效果，而是按照合适的着色剂配比设计出低着色剂、高抗褪色性的照片墨水。（2）CANON ChromaLife100墨水技术
ChromaLife100是在打印图像的品质和持久性方面都有所改善的新系统，通过CANON公司全新染料墨水与原厂正品照片纸的结合而实现。
使用CANON新染料墨水ChromaLife100，在CANON公司专业照片纸上打印的照片，在室内的玻璃镜框中放置能够保存最长达30年色彩不变，耐气性至10年。现实世界的空气中包含着多种混合气体，都是影响图像持久性的因素，会引起照片褪色，臭氧（O）、氮3氧化物（NO）及硫氧化物（SO）都需要综合考虑。使用CANON公xx司新染料墨水和专业照片纸打印的照片，在混合气体的测试环境中图像持久性可达10年。
在高温和潮湿的房间中展示或保存喷墨打印的照片，常常会引起墨水溢出的现象，称之为色彩偏移。原装正品 CANON ChromaLife100 和照片介质打印的照片在潮湿的环境下可以有效防止褪色，表现更加出色。使用CANON新染料墨水在CANON专业照片纸上打印的图像在高温、潮湿的环境中可以保持锐利的细节而不会有任何洇出或色彩的变化。
新配方的彩色墨水包括了CLI-8BK/CLI-8Y/CLI-8M/CLI-8C/CL-41/CL51 等墨盒，采用了新一代的Dye墨水，在CANON公司原厂正品照片纸上打印的照片，可以在相册里保存100年，在相框里保存30年，暴露在大气下（臭氧（O）、氮氧化物（NO）及硫氧化物（SO）3xx等的混合气体下）则可以保存 10年。与原厂纸张搭配，新的墨水可以让输出的图片在高温、潮湿的环境中墨水依然不散溢，并保持锐利。CANON公司同时推出最新的颜料墨水 PGI-5BK、PG-40、PG-50，能够凝结于纸张表面，快速干燥，打印的内容边缘清晰，不会有墨水在纸张上洇开的现象，因而更加适合文字的打印，使文字更加浓黑锐利，防水性也得到了提高，并且可以在图片上产生更好的保护，具有不易干枯、不易褪色和成本低的特点。
CANON FINE（Full-photolithography Inkjet Nozzle Engineering）技术可以让墨滴达到1pL的最小颗粒，人眼看到的将会是无颗粒感的图片，确保输出图片可以满足用户的大尺寸需求和细腻要求。采用CANON FINE技术的打印机使用了独立色彩的墨盒，这样可以单独更换单色墨盒，更加节省成本。（3）EPSON世纪绚彩防水耐光墨
世纪绚彩防水耐光墨同样是EPSON公司最近才推出的一种全新墨水，并率先在C67、CX3700和CX4700这3款新品一体机上得到应用。世纪绚彩防水耐光墨是基于颜料墨水和特殊树脂涂层的完美结合，在纸张表面排列得比其他墨水更加平整，光线反射则更加均匀，使打印效果变得更加出众。
世纪绚彩防水耐光墨成功的秘诀在于其所有的颜色都使用了颜料墨水，并采用了特殊的树脂涂层。颜料墨水与染料墨水相比，可以长时间地耐受环境的考验，不会因风雨或阳光而失去光彩，故而被广泛地应用于商业打印领域。因此，使用颜料墨水的世纪绚彩防水耐光墨输出的作品不仅具有漂亮的色彩效果，更可以长久地保持如新。其超高的防水性能更保证了打印出来的文件即使不慎被水泼溅或雨淋仍旧清晰可见，还可以放心使用荧光笔在文件上做标记，而不用害怕产生化墨。当暴露在光线和空气中时，其具备的超一流耐光性则让其他墨水“自叹不如”。经过专业的试验证明，用世纪绚彩防水耐光墨打印的照片放在画框中可以保持120年不褪色，放在相册中更可达到惊人的保持200年不褪色。
特殊的树脂涂层则一举解决了颜料墨水均匀喷射比较困难的问题。将颜料墨水的颗粒包裹在树脂涂层中，使其可以均匀地溶解在水中，这样就保证了在墨盒的使用寿命内墨水密度始终保持不变。在颜料墨水打印到纸张上后，树脂涂层能帮助其固化在纸张表面，使打印出来的色彩更加清晰和鲜艳，这又解决了颜料墨水难以达到传统照片光泽度的难题，使世纪绚彩防水耐光墨拥有堪与染料墨水媲美的光泽度。此外，树脂涂层所提供的保护可以全面防止光照和潮湿空气对打印作品产生的伤害，不容易褪色、受潮或发霉，这也是世纪绚彩防水耐光墨打印的照片能保存200年的秘诀之一。
基于颜料墨水和特殊树脂涂层的完美结合，在纸张表面世纪绚彩防水耐光墨排列得比其他墨水更加平整，光线反射则更加均匀，在实际使用中，打印照片也好，打印文本也好，效果都变得更加出众，使其成为真正的“全能墨水”。二、打印介质简介
打印介质选择的正确与否极大地影响着喷墨打印机输出图像的品质。打印介质有许多种类，但人们最常使用的还是打印纸。下面对打印纸进行简单的介绍。
1．纸张的成分
纸张是由植物纤维加入填料、胶料、色料等成分加工提成的一种物质材料。
构成纸张的原材料主要有稻草、竹木、棉麻及可利用的废料等。根据原料的不同，所构成的纸张的性质也会不同。
填料是为了增加纸张的柔韧性、降低纸的透明度和伸缩性，并使纸张的表面平整均匀而采用的物料，如一般印刷用纸用滑石粉，高级纸用高岭土和硫酸钡等。填料的使用应该适量，一般占纸张的20％左右，过多则会降低纸张的抵抗力和柔韧性，并会阻碍油墨的吸收，从而造成印刷时的掉粉弊病。
胶料用于将纸张中的小孔隙进行填塞，以提高纸张的抗水性，也能改善纸张的光泽度、强度并起到防止纸面起毛的作用。常用的胶料有松香、明矾、淀粉等。
色料用于增强纸张的色泽纯度，大都使用无机颜料或有机染料。
2．纸张的规格
纸张的大小：国际标准化组织的ISO 216 国际标准指明了大多数国家使用的标准纸张的尺寸。此标准源自德国，在1922年通过，定义了A、B、C共3组纸张尺寸，C组纸张尺寸主要用于信封。另外，有些国家也有自己的标准，如美国、日本。这里主要是指办公用纸。下面是一些标准纸张的具体尺寸（单位：mm）。
ISO216A ISO216B ISO216C
A0 841×1189 B01000×1414 C0917×1297
A1 594×841 B1707×1000 C1648×917
A2 420×594 B2500×707 C2458×648
A3 297×420 B3353×500 C3324×458
A4 210×297 B4250×353 C4229×324
A5 148×210 B5176×250 C5162×229
A6 105×148 B6125×176 C6114×162
A7 74×105 B788×125 C781×114
A8 52×74 B862×88 DL110×220
A9 37×52 B944×62 C7/6 81×162
A10 26×37 B1031×44
A组纸张尺寸的长宽比都是2:1，然后舍去尾数到最接近的毫米值。A0定义成面积为1m2的纸张。接下来的A1、A2、A3等纸张尺寸都是定义成将编号少一号的纸张沿着长边对折，然后舍去尾数到最接近的毫米值。最常用到的纸张尺寸是A4，后来为了能打印出全幅A3大小的图像，又定义了A3＋和SRA3大小，就是人们通常说的“出血”纸，A3＋的大小是457mm×305mm，SRA3的大小是450mm×320mm。
B组纸张尺寸是编号相同与编号少一号的A组纸张的几何平均。举例来说，B1是A1和A0的几何平均。同样地，C组纸张尺寸是编号相同的A、B组纸张的几何平均。举例来说， C2是B2和A2的几何平均。（此外，日本有一种不兼容的B组纸张尺寸，是用算术平均而不是用几何平均来定义的。）C组纸张尺寸主要使用于信封。一张A4大小的纸张可以刚好放进一个C4大小的信封。如果把A4纸张对折变成A5纸张，那么就可以刚好放进C5大小的信封，同理类推。
美国国家标准化组织（ANSI）定义了自己的标准X3.151-1987，具体尺寸如下：
名称 纸张大小（mm） 名称 纸张大小（mm）
Letter 216×279 Legal 216×356
Executive 190×254 Ledger/Tabloid 279×432
日本工业标准协会（JIS）定义了自己的标准 JIS P 0138-61，接近于ISO 216B，所以，我们常常看到的B5JIS等就是指日本标准的B5纸张，具体尺寸如下：
单位：mm
B01456×1030 B4364×257 B891×64
B11030×728 B5257×182 B964×45
B2728×515 B6182×128
B3515×364 B7128×91
我们经常用到的还有“开”（即用“K”表示）。在上面所提到的“出血”，在“开”的表示下经常用“大度”来表示。标准纸用“正度”表示。
开数：
全开 889mm×1194mm（大度） 全开 787mm×1092mm（正度）
对开 590mm×880mm（大度） 对开 780mm×540mm（正度）
4开 590mm×440mm（大度） 4开 390mm×540mm（正度）
8开 420mm×290mm（大度） 8开 390mm×270mm（正度）
16开 210mm×285mm（大度） 16开 185mm×260mm（正度）
32开 210mm×140mm（大度） 32开 185mm×130mm（正度）
纸张的重量是以定量和令重表示的，一般是以定量来表示，即日常俗称的“克重”。定量是指纸张单位面积的重量关系，用克每平方2米（g/m）表示。例如，150g的纸是指该种纸每平方米的单张重量22为150g。凡重量在200g/m以下（含200g/m）的纸张称为“纸”，超2过200g/m重量的纸则称为“纸板”。令重是指每令（500张纸为1令）纸的总重量，单位为千克（kg）。根据纸张的定量和幅面尺寸，令重22可以采用令重（kg）＝纸张的幅面（m）×500×定量（g/m）÷ 1000的公式计算得出。
3．染料打印纸
下面介绍专门用于染料喷墨打印机的专用打印纸类型（尺寸除外）和它们的特点。（1）高耐光打印介质
高质量光泽照片纸：打印模式与超精细/照片模式兼容。光泽照片纸可以长时间不褪色并且具有很好的耐光性和防水性。
高质量亚光照片纸：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。亚光照片纸光泽感稍微降低，但该纸长时间放置不易褪色且具有很好的耐光性和防水性。
PM粗面纸：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。粗面纸不光滑但有一定的质感，并且耐光性和防水性能好。（2）高级超精细纸
高级超精细纸：相应打印模式与超精细/照片模式兼容，该打印纸适合于打印同时包含照片和文本的文档。（3）高级精细纸
高级精细纸：相应打印模式与精细模式兼容，适用于打印包含图形的商业文档。（4）普通纸
PM系列高质量普通纸：相应打印模式与精细/超精细/照片模式兼容。喷墨打印机专用经济型纸。
高质量双面普通纸（再生纸）：相应打印模式与精细/超精细/照片模式兼容。喷墨打印机专用纸预打印商业文档时能够双面打印。（5）光泽纸
高级超精细薄照片质量纸：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。这是一种适合打印照片或图形的光泽纸。（6）光泽胶片
高级超精细光泽胶片：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。这是一种有光泽感，难以撕破，适合打印照片的胶片。（7）特殊打印纸
T恤转印纸：相应打印模式与精细模式兼容。这是使用熨斗将打印介质上的图像转换到T恤衫的一种转印纸。
妙妙贴纸：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。每张可以分为 16 帧的、图像光泽的妙妙贴纸。
高级超精细标签纸：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。这是一种超精细质量标签纸。
高级超精细光泽明信片：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。
超精细油画布：相应打印模式与超精细模式兼容。这是一种卷筒方式的布料，易于进行裁剪、缝合、用胶水粘贴或者其他的处理。
高级超精细背喷灯箱片：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。这是一种有透明感的胶片，可以粘贴到喷灯箱上和应用于商店陈列等。
高级高射投影仪OHP胶片：相应打印模式与精细模式兼容。该胶片适合于制作包含照片和图形的OHP胶片。
喷墨打印机清洁纸：该清洁纸可以用来清除积聚在打印机走纸辊上的污垢，如打印纸屑。
彩色刻度纸：这是为了满足专业设计师的要求而设计的高级质量彩色刻度纸。
粗面纸板：这是厚度为1.2mm的纸板类型的厚纸。
4．颜料打印纸
下面介绍专门用于颜料喷墨打印机的专用打印纸类型（尺寸除外）和它们的特点。
①MC粗面纸：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。这是一种用于一般用途的经济型厚型无光泽的打印纸，适用于照片图形和类似打印。如果在送入纸盒中安装这种打印纸，应确保装入在送纸盒中的方向正确，打印面是较白的一面，上面没有标志。
②MC设计光泽纸：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。这是一种厚型产生高色彩能力的光泽打印纸，适合于打印设计图、复杂版面等。如果用堆叠的方式储存这种打印纸，在这些打印纸之间应该放置随附的普通打印纸，光泽白洁的一面是打印面。
③MC照片纸（亚光）：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。这种打印纸与适合染料墨水的介质相同，这是一种厚型且与真实照片品质相似的亚光纸，适用于打印照片数据或海报等，有光泽的一面或者是没有标志的一面为打印面。
④MC图像纸：相应打印模式与超精细/照片模式兼容。这种纸用于打印图像，但打印质量不同于照片，比较白的一面是打印面，并且打印面有比较少的凹痕和突起。
5．专用打印介质
为了使用喷墨打印机获取高质量打印效果，必须使用专用打印介质。当进行实际打印时，在打印机驱动程序屏幕中选择使用的打印介质类型决定了墨水的最佳供应量，然后执行适合所使用介质的优化打印。
ASF或送纸盒中可能放置的打印纸数量根据所使用的专用打印纸类型的不同而不同。在ASF或纸盒中可以一次装载的打印纸数量是有限的，如果ASF或纸盒中装入的打印介质超过了限制数量，可能会导致不进纸或者一次进多张纸的错误。因此，必须根据使用的打印纸设置合适的打印纸数量。根据所使用介质的不同，有些打印纸一次只可以装入一张。有些介质必须使用衬纸，打印介质附送衬纸的作用是为了提高最后一张打印纸的送纸能力。如果没有使用衬纸，在送最后一张打印纸时导致出错的可能性就会增大。
根据所用专业介质的不同，有些介质在进纸时容易产生纸粉。清洁纸和相应的打印介质包装在一起，因此这种清洁纸必须周期地按照指定方向送进打印机。清洁纸不是为使用金属走纸驱动辊设计的，而是为清洁走纸驱动辊而设计的。
专用打印介质的结构图如图1-3-2和图1-3-3所示。图1-3-2 光泽纸结构图1-3-3 粗面纸结构（1）光泽纸结构图
光泽层有光泽透明感，吸墨快，将墨水传输到下面的吸墨层。
吸墨层吸收墨水彩色原料，有助于增强色彩。
基纸支撑光泽层和吸墨层。（2）粗面纸结构图
吸墨层吸收墨水彩色原料，有助于增强色彩。
基纸支撑吸墨层。
第二章 EPSON喷墨打印机的基本结构及工作原理
第一节 EPSON喷墨打印机的基本结构
EPSON喷墨打印机一般由机械结构和电气结构两部分组成。一、EPSON喷墨打印机的机械结构
如图2-1-1 所示，喷墨打印机的机械结构包括打印机构、字车机构、供纸机构、供墨机构、检测机构（传感器）、机架及外壳。
1．打印机构
打印机构包括喷墨的打印头和墨盒，打印头中还包括打印头驱动板。
2．字车机构
喷墨打印机的字车机构由字车组件、字车电动机、字车导轨、字车同步皮带、间隙调整装置组成。字车电动机通过字车同步皮带驱动字车组件左右移动，并且在移动时进行打印。（1）字车组件
喷墨打印机的字车组件不同于针式打印机只用于安装打印头。大部分喷墨打印机的字车组件都有承载墨盒的功能，有些字车组件还有检测墨盒的功能（在字车上安装检测墨盒的传感器）。字车组件上有检测字车初始位的遮挡杆，字车组件的上部卡在打印机的上部支架上，通过字车导轨固定在打印机的左右墙板之间。（2）字车电动机
字车电动机为字车机构提供驱动力。目前使用的字车电动机有两大类型：直流电动机与步进电动机。（3）字车导轨
字车导轨是经过特殊加工的金属圆杆，插入字车组件的铜套中，使字车组件沿字车导轨水平移动。（4）字车同步皮带
字车同步皮带是一种齿状皮带，用于传递字车电动机的动力。（5）间隙调整装置
间隙调整装置可以改变喷头与压字辊的间隙，以适应不同薄厚的打印介质，有手动间隙调整与自动间隙调整两种方式（见 EPSON SP-EX3与EPSON R210 章节）。
3．供纸机构
喷墨打印机的供纸机构由进纸装置（ASF组件）及走纸装置构成。（1）进纸装置（ASF组件）
该装置将打印纸一张一张分开，并将其装入打印机中。ASF组件包括以下主要部件：进纸辊、ASF驱动电动机、电动机驱动传送齿轮、退纸组件、ASF初始位探测传感器等。图2-1-1 EPSON喷墨打印机的机械结构
①ASF 驱动电动机：包括两种情况，一种是与泵驱动电动机共用，另一种是与走纸电动机共用。现在一些新型打印机有独立的ASF驱动电动机（如EPSON SP R-800喷墨打印机）。
②ASF 初始位探测传感器：检测 ASF是否处于初始位。（2）走纸装置
走纸装置由走纸电动机、供纸器齿轮组、进纸轮、出纸轮、压字辊和离合器等组成。
①进纸轮（字辊）：和针式打印机相比，喷墨打印机的送纸精度要求更高，因此，广泛应用其表面有一层特殊的陶瓷覆盖层的金属辊。
②出纸轮：一般称为星形辊（星形轮）。使用这种出纸轮是因为打印后在墨水未干时在打印介质表面不会有明显的污迹。
③压字辊：它是为接受单页纸专门设计的，其表面的棱纹结构是为了在打印时吸收多余的墨水，不同型号的某些打印机在压字辊棱纹结构的凹处放置了吸收材料以吸收墨水。
④供纸器齿轮组：传递走纸电动机驱动力。
⑤离合器：传递走纸电动机驱动力到ASF。
4．供墨机构
供墨机构是喷墨打印机特有的机构，它从墨盒和打印头中汲取墨水并排放到废墨垫中。它包括泵附件、泵组件、泵墨电动机、废墨垫等主要部件。
供墨机构中有3种泵墨电动机：一种与ASF驱动电动机共用，一种与走纸电动机共用，另一种为独立的泵墨电动机。
5．检测机构（传感器）
喷墨打印机中配备有大量的传感器，主要用来控制各种操作，使用最多的是光电传感器和机械传感器。下面介绍一些常用的传感器及其用途。（1）PE（纸尽）传感器
纸尽传感器（见图2-1-2）位于打印机机械装置中心的右边，在打印纸通过导纸器背面时检测有纸/缺纸。纸尽传感器由可发送信号的光电传感器以及纸尽传感器遮挡杆构成。
①缺纸：因为纸尽传感器遮挡杆没有阻断光电传感器终端间的信号，所以产生一个低电平信号输出给CPU。
②有纸：因为纸尽传感器遮挡杆阻断光电传感器终端间的信号，所以产生一个高电平信号输出给CPU。
当主板检测到不正确的进纸信号时就会通过面板指示灯（或联机的计算机）报错。（2）进纸器初始位（ASF HP）传感器
进纸器初始位传感器用来检测ASF进纸辊是否处于ASF初始位置，如图2-1-3所示。图2-1-2 纸尽传感器图2-1-3 进纸器初始位传感器（3）字车初始位（CR HP）传感器
字车初始位传感器位于打印机上部支架的右边，用来检测字车组件的初始位置，如图2-1-4所示。（4）墨盒传感器
墨盒传感器（见图2-1-5）用来检测字车组件中是否安装有墨盒。现在常用2种检测方式，一种是墨盒上不带芯片，另一种是带芯片。我们将在EPSON SP-EX3与EPSON SP-1290 章节中分别介绍。（5）打印头（电热调节器THM）温度传感器
打印头温度传感器用来测量打印头周围的温度并用来优化PZT驱动电压。
打印头温度传感器直接安装在打印头驱动器板上。它监视打印头周围的温度，决定合适的打印头的驱动电压，以保证从打印头喷出的墨水量保持一致。这个信息反馈给CPU模拟口。当温度上升的时候，打印头驱动电路降低驱动电压；当温度下降的时候，打印头驱动电路升高驱动电压。图2-1-4 字车初始位传感器图2-1-5 墨盒传感器（6）字车（CR）编码传感器
CR编码传感器（见图2-1-6）由安装在字车背面的可发送信号的光电传感器和安装在CR扫描方向的线性光栅组成。字车编码传感器提供了1/180 英寸的最小分辨率，在光栅上产生黑色条纹时输出高电平信号给CPU，在光栅上产生透明条纹时输出低电平信号给CPU。基于这个输出信号来控制CR电动机。它还负责检测字车单元的初始位置。
在直流电动机作为CR电动机的打印机中，为了检测CR的当前位置，此传感器和线性光栅设置在打印机里。图2-1-6 CR 编码传感器（7）走纸（PF）电动机编码传感器
PF 电动机编码传感器（见图2-1-7）由安装在对着走纸辊单元左边的光栅盘和主板的可发送信号的光电传感器构成。它提供了1/180 英寸的最小分辨率，在光栅盘上产生黑色条纹时输出高电平信号给CPU，在光栅盘上产生透明条纹时输出低电平信号给CPU，基于这个输出信号来控制PF电动机。
在直流电动机作为PF电动机的打印机中，安装此传感器及环形刻度，以得出PF电动机的转数和步进数。（8）AGP传感器
AGP传感器（见图2-1-8）是检测字车导轨与字辊间距的传感器。这种传感器位于打印机机械装置左边靠下的位置。图2-1-7 PF电动机编码传感器图2-1-8 AGP传感器
①PG正常：输出一个低电平信号给CPU。
②PG大：输出一个低电平信号给CPU。
注：PG（Platen Gap）是指打印头表面至字辊间的间距。PG值不正确会造成喷嘴喷出的墨滴不能落在打印纸规定的位置上或产生飞溅现象，影响打印质量。（9）光盘托架传感器
光盘托架传感器（见图2-1-9）检测打印机上是否插入了光盘托架。（10）星轮/CDR（光盘托盘）传感器
星轮/CDR传感器（见图2-1-10）用于检测打印机是否处于光盘打印位置。在文本与图像打印时，打印机CD-R被关闭；当需要进行光盘打印时，CD-R被放下，释放星轮/CDR传感器，CPU确认光盘打印位置准备好。图2-1-9 光盘托架传感器图2-1-10 星轮/CDR传感器（11）纸宽（PW）传感器
PW传感器（见图2-1-11）位于打印机字车单元的底部。它检测输入打印纸的顶边和底边、左边和右边（在光盘打印方式中，P W传感器还检测光盘托架是否到达正确的打印位置）。
①缺纸：输出一个低电平信号给CPU。
②有纸：输出一个高电平信号给CPU。图2-1-11 PW传感器
6．机架及外壳
喷墨打印机的机架主要由左右墙板、上部支架、电气组装框架和底座构成。外壳是整体塑压成型，采用全封闭形式，起防尘和降低噪声的作用。二、EPSON喷墨打印机的电气结构
喷墨打印机的电气结构包括电源板、主控板、控制面板。
图2-1-12显示了主控板、电源板、控制面板与机械部件的逻辑关系。图2-1-12 主控板、电源板、控制面板与机械部件的逻辑关系
1．电源板
电源板为打印机提供动力来源。
EPSON喷墨打印机电源板采用典型的无电源变压器开关稳压电路，主要包括滤波电路、全波整流电路、主开关电路、稳压电路、过压保护电路。
电源板输入220V交流电，输出42V、5V直流电。42V供给字车电动机、走纸电动机以及提供喷墨打印头公共驱动电压，5V供给主板各芯片、传感器系统以及控制面板。
电源电路的工作原理将在EPSON SP-EX3中讲解。
2．主控板
主控板控制打印机的全部工作流程。
喷墨打印机的主控板主要由主控电路（逻辑电路）、驱动电路、接口电路、检测电路（传感器电路）、重置电路、EEPROM电路等组成。主控电路是喷墨打印机的核心部件，由微处理器及门阵（ASIC）、只读存储器（PROM）、随机存储器（SDRAM）构成。只读存储器中固化了打印机监控程序和字库，随机存储器主要用来暂存主机传输来的打印数据。打印机通过接口与主机相连，传输打印命令及监控打印机状态。当打印机开机或接受打印命令时，传感器会对打印机进行检测，以确认打印机是否准备就绪。然后，主控电路控制驱动电路工作，以实现最终的打印过程。
主控板各个电路的工作原理将在EPSON SP-EX3中讲解。
3．控制面板
控制面板用于显示打印机的工作状态和设置打印机的功能，简化打印机的操作，实现脱机状态下的人机对话。控制面板由按键和LED指示灯组成，有些机型还设有液晶显示屏。
第二节 EPSON喷墨打印机的工作原理
一、喷头1．打印头喷嘴排列
图2-2-1显示的是EPSON喷墨打印机喷嘴排列的一个样例。打印机型号不同，喷嘴排列和喷嘴数目也不同。图2-2-1 EPSON喷墨打印机喷头实物及喷嘴排列
2．喷头的结构
通常，喷头的结构如图2-2-2所示。图2-2-2 喷头的结构
喷头包括微压电器件（用来喷射墨水）、墨腔（积聚墨水）、喷嘴板（排列喷嘴）、供墨通道（将墨水从墨盒传送到喷嘴的通道）和打印头驱动板（选择哪些喷嘴喷射墨水）。
另外，驱动微压电器件的电压由打印机主板产生。
①微压电器件。当主板上的打印命令信号经过打印头驱动板将电流施加到微压电器件上时，微压电器件就会收缩。通过该操作，墨腔中存储的墨水被压缩，因此，墨水就会从喷嘴基板中的每个喷嘴喷出。打印头中的压电器件的数目与打印头中的喷嘴数目是相同的。
②墨腔。从墨盒汲取出来的墨水，经过一个过滤器后，就会暂时存放在墨腔中，直到微压电器件开始运行。
③PZT。PZT是Piezoelectric Element（压电电子器件）的缩写。主板产生驱动波形，打印头上的喷嘴选择器IC选择PZT，由PZT推动装有墨水的墨腔顶端，从喷嘴板上的每个喷嘴喷出墨水。
④CSIC电极。这些电极连接墨盒上的CSIC芯片。使用这些电极读出CSIC芯片里记录的当前墨水耗用量数据，而最新的墨水耗用计数将写入CSIC芯片。利用墨水耗用计数数据打印机可以检测出墨水耗用状态，如墨水量低/墨水用尽状态。（只有使用带有芯片的墨盒的喷墨打印机才有CSIC电极。）
⑤喷嘴板。位于打印头表面的带有喷嘴孔的板称为喷嘴板。
⑥滤网。安装墨盒的时候，如果墨针周围的泥土和灰尘被吸进了打印头，很可能会引起喷嘴堵塞和影响墨水流动，最终产生对准故障和墨点丢失。在墨针下面安装滤网就是为了解决这个问题。
3．喷头的工作原理
喷头的工作原理（打印过程）如图2-2-3和图2-2-4所示。
EPSON喷墨打印机使用按需打印的喷墨系统，这种按需打印喷墨系统根据打印需要从喷嘴喷射墨水。在按需打印喷墨系统中，打印头喷墨过程如下。
①等待状态。在该状态中，PZT 上没有电压，PZT 不会变形，且没有压力施加到墨腔上，墨腔内部的墨水压力保持不变。
②喷墨状态。当电压作用于PZT 时，同时也就作用于打印头主板需要使用的喷嘴上，PZT改变其形状，墨腔的容量也发生改变，由此对墨腔中的墨水产生压力，这些压力使墨水从喷嘴中喷出。墨水喷出后，在喷嘴上端的墨水应准备好下一次喷射，这些过程都由作用于PZT的驱动电压来控制。通过这种控制方式，整个过程保持稳定喷墨，墨水喷出后，墨水通过虹吸作用补充，墨盒中的墨水流入墨腔。图2-2-3 一个喷嘴的工作示意图图2-2-4 多个喷嘴的工作示意图
用压电喷墨技术制作的喷墨打印头成本比较高，所以为了降低用户的使用成本，一般都将打印头和墨盒做成分离的结构，更换墨水时不必更换打印头。二、供墨机构
供墨机构是通过墨盒和打印头进行吸墨和排墨的一个机械组件，通过这些组件执行初始充墨程序、墨盒更换程序以及打印头的清洗等程序，以保证打印机实现高质量打印，如图2-2-5所示。该装置包括泵附件（包括带空气阀和不带空气阀两种）、泵组件（包括字车锁及刮墨组件）、泵墨电动机（驱动泵组件工作）、废墨垫（存储废墨）等部件。注：在安装有双密封帽类型泵附件的打印机上，泵组件也有专用的双泵型。通过字车组件的水平移动，吸墨操作可以在彩色打印头泵附件和黑色打印头附件之间切换。图2-2-5 供墨机构
1．泵的工作原理（单泵/双泵）
如图2-2-6所示，泵组件包括墨管（吸入和排出墨水）、驱动辊（挤压墨管）和增压滑轮（推动驱动轮挤压或释放墨管）。图2-2-6 泵操作原理及泵的实物结构
来自送纸电动机或者泵电动机的泵驱动力转动增压滑轮，附着在滑轮上的驱动辊开始挤压墨管。墨管被驱动辊挤压时，其体积发生变化，恰好在驱动辊后形成一个真空，使墨水进入墨管。同时，在驱动辊的前方产生的压力将墨水向前送。墨水是否被吸入取决于滑轮的转动方向（电动机转动的方向）。
2．泵附件的工作原理
泵附件是指在打印头喷嘴表面覆盖的一个密封帽。这是为了防止喷嘴在打印机没有开电源或者打印停止时暴露在空气中导致墨水干燥而加大墨水的黏性堵塞喷头，同时密封帽紧紧黏附于打印头的表面，通过泵组件的驱动产生的真空能够从打印头表面吸走不用的墨水。
以下过程可以紧密连接打印头和泵附件。
①字车组件移动到初始位置。
②字车组件推动泵附件的滑动杆。
③泵附件将按图2-2-7所示的箭头方向升起。
④打印头与泵附件紧紧贴合。
泵附件有两种类型：单泵类型（见图2-2-7）和双泵类型（见图2-2-5）。当前的趋势是打印头做得越来越大，因为大多数型号的打印机都是单头结构，所以最为常用的泵附件类型是单泵类型。图2-2-7 泵附件的工作原理
同样目前比较流行的是没有配备空气阀泵附件的打印机。图2-2-8 显示的是配备有空气阀的泵附件和没有配备空气阀的泵附件概略图。图2-2-8 两种泵附件
两种泵附件不同，针对它们所设置的吸墨程序也不同，所以两种泵附件不能混用。
3．刮擦件（清洁器）的工作原理
打印头清洁器通过清除吸墨时黏附在打印头喷嘴表面上的墨水或污垢将喷嘴恢复到正常喷墨状态。
通常情况下，打印头清洁器结合于泵组件内，因此，清洁器动作与泵动作紧密相关，根据泵驱动电动机的旋转方向可以设置或释放打印头清洁器。如果泵驱动电动机转动产生吸墨操作，泵组件中的泵齿轮就会通过一个离合器将打印头清洁器移动到字车组件的移动范围内（清洁器设置操作）。通过字车组件的左右移动，打印头清洁器可以清洁打印头和喷嘴表面。相反，当泵墨电动机按相反方向转动时，打印头清洁器就脱离字车组件的移动范围（清洁头释放操作，如果是双泵系统，黑色打印头和彩色打印头使用相同的清洁头）。
打印头清洁器的工作原理如图2-2-9所示。图2-2-9 打印头清洁器的工作原理
现在许多喷墨打印机的打印头清洁器刮片与泵附件做在一起，通过字车与刮擦片的相对运动达到清洁打印头的目的。
4．废墨垫
废墨垫用来吸收打印头清洗时的废弃墨水。注：被处理的废墨的数量由泵电动机的步进计数器控制，这种计数器叫做保护性计数器或者废墨量计数器。废墨的数据被存储在主板上的EEPROM中。当废墨垫所收集的废墨达到规定的计数值后，打印机将会显示维护的错误消息。通过更换废墨垫和执行指定的面板操作或者使用调整程序可以取消这一错误消息。
第三章 EPSON SP-EX3喷墨打印机
EPSON SP-EX3是EPSON喷墨打印机中非常经典的一款机型。这款机型有较好的打印质量、较高的性价比和耐用性，至今还在销售。这款机型的机械结构（见图3-0-1）与EPSONSC-400（SC-400、SC-460、SC-440）系列、SC-600（SC-600、SC-640、SC-660）系列、SP-700（SP-700、SP-710）系列、SP-EX（SP-EX、SP-EXⅡ）系列基本一致，详细了解这款机型的结构特点，对于掌握EPSON喷墨打印机的维修非常必要。图3-0-1 EPSON SP-EX3喷墨打印机机械结构
EPSON SP-EX3喷墨打印机使用步进电动机作为字车电动机与走纸电动机，采用了机械、光电、热敏3种类型的传感器。表3-0-1介绍了电动机与传感器的类型及功能。表3-0-1 EPSON SP-EX3电动机与传感器的类型及功能
第一节 EPSON SP-EX3喷墨打印机的基本结构
一、EPSON SP-EX3喷墨打印机的机械结构EPSON SP-EX3喷墨打印机的机械结构包括打印机构、字车机构、供纸机构、供墨机构、检测机构（传感器）、间隙调整（手动）装置。
打印机构、字车机构、供墨机构与第二章基本相同，在此不再重复，只对间隙调整（手动）装置、供纸机构、检测机构（传感器）进行介绍。
1．间隙调整（手动）装置
可以改变喷头与压字辊的间隙，以适应不同薄厚的打印介质，如图3-1-1所示。图3-1-1 间隙调整（手动）装置
2．供纸机构（ASF组件）
打印机的ASF组件（又称单页自动进纸器）安装在打印机的后面，ASF上有一个进纸器初始位传感器和一个初始位检测轮，如图3-1-2所示。检测轮上有一个小孔，检测轮与搓纸轮安装在同一根轴上。当搓纸轮转动时，检测轮一起转动，小孔的位置随之变化，在某一个位置时小孔位于光电传感器的发射窗与接收窗之间，传感器电路导通，主板接收到该信号，于是ASF进纸器的初始位被确定。图3-1-2 进纸器初始位传感器和初始位检测轮
3．打印机的进纸过程
打印机收到进纸命令后（PC发送或由控制面板发送作业），字车向左移动，字车左侧凸出的黑色圆杆顶住打印机左侧的进纸离合器（金属杆，见图3-1-3），离合器闭合，走纸电动机通过齿轮组带动ASF单页进纸器的搓纸轮转动，将打印纸搓入打印机走纸轮下，由于PE传感器遮挡杆被打印纸顶开，传感器检测到有纸进入打印机。这时字车向右移动，进纸离合器断开， ASF单页进纸器停止工作，字车返回初始位，进入准备打印状态（在打印过程中，由走纸轮完成纸的前进动作，与进纸器无关）。图3-1-3 离合机构
为了防止一次同时进多张纸，在进纸器单元内有防止一次同时进多张纸的机构。图3-1-4是ASF单元内防止一次同时进多张纸的机构，在进纸动作前、后，PF电动机会反时针旋转带动回纸杆（Paper ReturnLever），将可能落入进纸通道内的纸张重新放置于搓纸板上的正确位置，之后搓纸轮才开始进纸。具体顺序如下：开机字车单元移动到左侧顶杆处，离合机构将 PF电动机转动切换给进纸器单元。PF电动机顺时针转动，进纸器初始位置（ASF Home Position）由进纸器初始位传感器（ASF HP Sensor）探测到，然后 PF电动机反时针转动，驱动回纸样使纸张回到暂停（Stand-by）状态（打印纸回退约1cm）。图3-1-4 防止多页同时进纸机构（右视图）
4．检测机构
检测机构用于检测打印机各部分的工作状态。EPSON SP-EX3的检测机构电路由如下传感器组成。（1）字车初始位传感器
EX3系列的字车初始位传感器（见图3-1-5）为遮挡式光电传感器，位于打印机机架的左上方。在字车组件上有一个遮挡片，当字车运行到初始位时字车上的挡片位于阻断光状态，主板得到字车已经到初始位的信号，不再驱动字车电动机，字车组件停止运行。此时喷头与泵附件密闭，起到保护喷头的作用。（2）ASF（进纸器）初始位传感器
ASF 初始位传感器位于ASF单元上，是遮挡式光电传感器，通过一个黑色圆轮，将传感器的发射光部分和接收光部分阻断。黑色圆轮与LD搓纸轮在同一轴上，并在圆轮的侧面开一个方孔，当ASF开始搓纸动作时，圆轮随着搓纸轮一起转动。当圆轮上的小方孔位于传感器发射窗与接收窗时，相当于传感器不被遮挡，传感器电路导通，主板接收到该信号，ASF进纸的初始位被确定，如图3-1-2所示。图3-1-5 字车初始位传感器（3）PE（纸尽）检测传感器
PE传感器是光电传感器，位于机架的后侧，一般需要拆掉ASF单元之后才能看清楚。PE传感器的遮挡杆一侧位于PE传感器的发射窗和接收窗中间，另一侧位于打印机走纸通道中。没有纸张通过的时候，遮挡杆挡住传感器的发射窗和接收窗，传感器不导通。当纸张进入走纸通道，触发PE传感器遮挡杆，传感器导通，主板接收到该信号，确认纸张到位。
PE传感器既检测纸张的进入又检测纸张的离开。当纸张不能正确进入时打印机会报“PAPER OUT”（或缺纸灯亮），当纸张不能正确离开的时候报“PAPER JAM”（或缺纸灯闪）。
PE传感器及遮挡杆如图3-1-6所示。（4）墨盒检测传感器
墨盒检测传感器（见图3-1-7）在喷头上，是两个弯曲的金属片，在喷头电路板上有两个铜触点，当墨盒放入字车后，弯曲的金属片被挤压，与喷头电路板上的触点接触，打印机确认有墨盒。图3-1-6 PE传感器及遮挡杆图3-1-7 墨盒检测传感器（5）打印头内部温度传感器
打印头内部温度传感器为一个热敏电阻，用于检测喷头的温度，使打印头处于最佳温度。当温度过高时，降低打印速度，防止喷嘴处的墨水过于黏稠。二、EPSON SP-EX3喷墨打印机的电气结构
EPSON SP-EX3喷墨打印机的电气结构包括控制面板、电源板和主控板。
1．控制面板
控制面板电路（见图3-1-8）由按钮与LED指示灯组成，用于显示打印机的工作状态和设置打印机的功能，简化打印机的操作，实现脱机状态下的人机对话。主要的控制信号来自门阵列芯片IC2。
2．电源板
电源板为打印机提供动力来源，输入220V交流电，输出42V、5V直流电。42V供给字车电动机、走纸电动机以及提供喷墨打印头公共驱动电压，5V供给主板各芯片、传感器系统以及控制面板，如图3-1-9所示。图3-1-8 控制面板电路图3-1-9 电源板模块图
喷墨打印机的电源电路由市电输入变换器、功率变换器和保护电路构成，电路组成如下。
F1：保险管。
TH1：负温度系数热敏电阻。开机时，TH1 阻值较大（8?），抑制浪涌电流，随着回路中电流的升高，TH1发热，阻值下降，对电源回路没有影响。
C1、L1：构成低通滤波电路，用于抑制交流电网中的干扰信号。
DB1：用于全波整流，把220V交流电变成300V左右的脉动直流电。
C11：滤波电容，将整流桥输出的脉动直流电变为平滑的直流电。
Q1～Q3、T1及外围电路构成自激式开关电源。Q1为开关管，Q2、Q3为脉宽调整组件。
T1：高频开关变压器，通过电磁感应原理将初级电路中的能量传递到次级。
IC51：调节器及外围电路构成＋5V电路。
D51：整流二极管。将T1次级脉动直流电变为平滑的直流电。
当打印机工作时，若主板/电源板或负载发生故障造成电路过流/过压或外部供电电压发生较大波动，电源板上的保护电路将被触发，停止电源输出，达到保护主板/电源板的作用。
下面介绍一些控制和保护电路。
①＋42V稳压电路。＋42V稳压电路由7个稳压二极管（ZD51/ZD81～ZD86）组成。当＋42V输出电压低于＋35V时，通过驱动初级电路开关FET（Q1）防止电压继续降低。
②＋5V稳压电路。＋5V输出电压由调节器 IC51 监控，如果检测到异常电压，该信息就会反馈到IC51的内部比较器中。
③＋42V过压保护电路。＋42V电压输出由两个稳压管（ZD52、ZD86）监控。当＋42V输出电压超过＋48V时，保护电路中断开关FET（Q1）的操作，防止高压提供到次级电路。
④＋5V过压/过流保护电路。＋5V过压/过流保护电路与＋42V保护电路共用一个线路。＋5V电压的输出由一个稳压管（ZD53）监控。当电压高于＋9V时，＋5V输出电路就会迅速关闭。
⑤＋42V过流保护电路。该电路的输出电压由两个晶体管（Q2、Q3）监控。当输出电压异常降低时，该电路就会视为短路，并且通过光电耦合器PC1关闭初级开关FET（Q1），从而防止过大的电流通过电路。
3．主控板
主控板（简称主板）控制打印机的全部工作流程，主板模块如图3-1-10所示。图3-1-10 主板模块
EPSON SP-EX3主板上的主要元件及功能如表3-1-1所示。表3-1-1 EPSON SP-EX3主板上的主要元件及功能注：IC16是3.3V调节器，产生3.3V电压驱动逻辑电路上的主要元件。
第二节 控制与驱动电路的工作原理
一、驱动电路驱动电路包括喷头驱动电路、输纸电动机驱动电路、字车电动机驱动电路。这些驱动电路都是在控制电路的控制下工作的。
喷头驱动电路把送来的串行打印数据转换成并行打印信号，传送到喷头内的热元件，喷头内热元件的一端连接喷头加热控制信号，作为加热电极的激励电压，另一端和打印信号相连，只有当加热控制信号和打印信号同时有效时，对应的喷嘴才能被驱动。
1．喷头驱动电路
喷头驱动电路的工作原理是：根据门阵列芯片的输出信号，喷头驱动芯片产生一个参考波形，该波形被Q2和Q3放大并传送给喷头上的喷嘴选择板，根据串行信号，喷嘴选择板选择喷嘴启动。具体论述见头驱动波形信号形成电路和头喷嘴选择电路。（1）头驱动波形信号形成电路
如图3-2-1所示，涉及的头驱动波形在基于下面从ASIC（IC2）输出的12信号线（A0～A4， CLK1，CLK2，FLOOR，RST，DATA，DCLK，E）的公用驱动器（IC15）产生。
基于从ASIC（IC2）输出的DATA 信号，头驱动波形的原始数据被写入到公用驱动器（IC15）的内存。写入数据的地址被A0～A4信号确定，其中的数据用于确定选择波形角度，适当的头驱动波形产生。产生的头驱动波形被传输到头驱动板的喷嘴选择器IC，应用到被喷嘴选择器IC指定的喷嘴PZT。（2）头喷嘴选择电路
如图3-2-1所示，打印的数据被分配成6行（头喷嘴行的数量），然后被ASIC（IC2）转变成连续的数据。转变的数据通过6根信号线（S11～S16）传输到喷嘴选择器IC。从ASIC到喷嘴选择器传输的数据和 SCK 时钟信号、LAT 信号同步。对于传输的数据，选择的喷嘴被激活，激活的喷嘴的PZT被头公用驱动器驱动。图3-2-1喷头驱动电路
2．输纸电动机驱动电路
输纸电动机采用的是4相200极步进电动机，用于走纸、吸墨、进纸。门阵列芯片IC2将输纸电动机相控制信号转变为电动机驱动芯片（IC14，位于主板上）LB11847的微步驱动模式，驱动信号从输纸电动机驱动芯片的107和108引脚输入。根据这组信号IC14确定相位模。输纸电动机的当前值由门阵列芯片的引脚 109～111、113～115 来控制，具体电路如图3-2-2所示。图3-2-2 输纸电动机驱动电路
3．字车电动机驱动电路
字车电动机也采用步进电动机来驱动字车移动，主要信号控制与输纸电动机驱动信号控制相同，门阵列IC2的引脚93和105控制IC13（字车电动机驱动芯片）的相模式，引脚95～102控制字车电动机四相驱动信号的当前值。字车电动机驱动电路如图3-2-3所示。图3-2-3 字车电动机驱动电路二、控制电路
1．复位电路
复位电路主要由复位/时钟芯片和外围元件组成。复位电路要监测主板上的两个电压：＋5V逻辑电路电压与＋42V驱动电路电压。电路在各自相对应的线路中检测到异常电压时，就复位CPU与门阵列芯片，这种电路是为了防止打印机工作异常而设计的。复位/时钟芯片内部有时钟功能，时钟主要依靠锂电池提供电源来进行工作，如图3-2-4所示。图3-2-4 复位电路
复位电路的主要信号说明如下。
RST：复位线。
CE：芯片启动信号。
VIN：＋42V线路检测信号。
VDD：＋5V线路检测信号。
VBK：锂电池电压。
DATA：数字信号。
2．EEPROM控制电路
当打印机电源关闭时，相关信息存储在非易失存储器 EEPROM（IC6）里。当打印机电源打开时，门阵列芯片（IC2）从EEPROM里把这些信息读出。
EEPROM里存储着各种墨水计数器（I/C耗用量计数器、废墨垫计数器等）和机械设定值（打印头 ID、Bi-D 调整、USB ID 等）信息。
EEPROM用4根线和门阵列芯片（IC2）连接，每根线的作用如下。
CE：芯片选择信号。
CLK：数据同步时钟脉冲。
DI：电源关闭时的写数据线（串行数据）。
DO：电源打开时的读数据线（串行数据）。
EEPROM控制电路如图3-2-5所示。图3-2-5 EEPROM 控制电路
3．传感器检测电路
如图3-2-6所示，检测电路用于检测打印机各部分的工作状态。传感器检测电路的工作原理前面已经介绍，在此不再重复。图3-2-6 传感器检测电路
第三节 EPSON SP-EX3喷墨打印机的拆卸流程
1．拆卸外壳
EPSON喷墨打印机在维修过程中（特别是更换部分备件时）需要拆卸打印机外壳。EPSON SP-EX3喷墨打印机的外壳是靠螺钉固定的，拆卸过程如图3-3-1～图3-3-4所示。图3-3-1 EPSON SP-EX3喷墨打印机图3-3-2 拧下后面的螺钉图3-3-3 掀开上盖并拧下螺钉图3-3-4 取下上盖后的打印机
2．拆卸喷头
拆卸喷头时先拆卸外壳比较方便（经常拆卸这类喷头的维修人员可以不用拆卸外壳）。
将字车移动到中间位置，掀开墨盒盖，取出墨盒。用手扣住墨盒盖的卡轴位置向外拉，同时向上提，取下墨盒盖（两盖取法相同），如图3-3-5和图3-3-6所示。拧下固定喷头的金属片右侧的螺钉，将金属片向上提，并向右侧拽出；将喷头从字车中取出，拔下头电缆，如图3-3-7～图3-3-9所示。图3-3-5 取出墨盒图3-3-6 取下墨盒盖图3-3-7 拧下螺钉图3-3-8 将喷头从字车中取出并拔下头电缆
3．拆卸字车导轨
EPSON SP-EX3喷墨打印机的字车导轨太脏时需要将其拆下清洁，如果字车导轨磨损严重就要更换新的。拆卸过程如图3-3-10～图3-3-17所示。图3-3-9 EPSON SP-EX3喷墨打印机使用双头缆图3-3-10 划上印痕
首先，在打印机右墙上，用一字螺丝刀沿着白色塑料字车导轨支撑架一侧划上印痕（因为没有专用工具——塞尺来调整导轨角度，所以划出的印记是为了安装字车导轨时能保持原位不变）。拧下图3-3-10圈中导轨支撑架上的螺钉。图3-3-11 调整位置
从里侧看，将蓝色字车导轨间隙调整杆调整到有凹槽处，轻掰字车导轨间隙调整杆里侧的卡扣并向外推，取下该部件。向外轻掰白色塑料字车导轨支撑架，转动到里侧凸起与右墙板上有凹槽处，如图3-3-11所示。从左侧向里推字车皮带轮支撑架，从右侧字车电动机齿轮上取下皮带，如图3-3-12和图3-3-13所示。向外抽出字车导轨（注意：如果字车上有喷头，一定要用手拿住字车，防止喷头上的喷嘴板与打印机上其他部件剐蹭碰撞），如图3-3-14所示。用酒精棉从两侧分别擦拭字车铜套（注意：不要让油毡沾上酒精），并向字车油毡添加少量润滑油（绝对不能多加）。如果油毡太脏就必须更换。将清洗好的字车及字车导轨安装回机架时应注意，先将字车导轨从打印机右墙板穿入，再将字车导轨以喷嘴向上的角度穿入铜套，然后将字车翻转，使其喷嘴朝下，如图3-3-17所示。安装字车皮带的顺序与拆卸字车皮带时的顺序相反。图3-3-12 从左侧向里推字车皮带轮支撑架图3-3-13 从右侧字车电动机齿轮上取下皮带图3-3-14 向外抽出字车导轨图3-3-15 取下的字车组件最好放置在进纸器上图3-3-16 用酒精棉从两侧分别擦拭字车铜套并向字车油毡添加少量润滑油图3-3-17 将清洗好的字车及字车导轨安装回机架
4．拆卸废墨垫
当废墨垫吸满废墨时需要拆下废墨垫进行清洗或更换，拆卸过程如图3-3-18～图3-3-22所示。
从前面卸下两侧面板上的螺钉，取下前面板及出纸板，如图3-3-18和图3-3-19所示。拧下螺钉，如图3-3-20所示。向上轻撬黑色卡扣，向外拉出金属卡件，向上提起打印机机架，废墨垫即可与机架脱离，如图3-3-21所示。拧下黑色盖板上的螺钉，取出废墨垫，更换新棉毡垫，如果没有新垫，也可将原垫里的废墨挤出，用水将其冲洗，洗净晾干后再用，如图3-3-22所示。图3-3-18 拧下螺钉图3-3-19 取下前面板及出纸板图3-3-20 拧下螺钉图3-3-21 废墨垫与机架脱离图3-3-22 取出废墨棉毡垫
5．拆卸泵附件
拆卸泵附件之前，需要先拆卸打印机外壳。用手轻抠图3-3-23中所示的小卡扣，向上轻提，从里面取出泵附件，用镊子将泵墨管与泵附件分离，如图3-3-23和图3-3-24所示。取下的泵附件及取出泵附件的打印机如图3-3-25和图3-3-26所示。图3-3-23 取出泵附件图3-3-24 分离泵墨管与泵附件图3-3-25 取下的泵附件图3-3-26 取出泵附件的打印机
6．拆卸泵组件
拆卸泵组件之前，需要先拆卸打印机外壳及废墨垫。拆卸泵组件的过程如图3-3-27～图3-3-30所示。
拧下螺钉（注意：此时要用手夹住泵组件与固定泵的金属板）。取下泵组件时，要用手按住齿轮，防止泵组件散落。取下齿轮、弹簧、清洁器刮片，然后用镊子取下黑色卡圈以及压轮。图3-3-27 拧下螺钉图3-3-28 用手按住齿轮图3-3-29 取下齿轮、弹簧、清洁器刮片图3-3-30 取下黑色卡圈以及压轮
泵墨管、压轮与黑色卡圈如图3-3-31所示。
7．拆卸进纸离合器组件
EPSON SP-EX3喷墨打印机的进纸离合器组件故障率较高，其发生故障会引起打印机开机报警。拆卸进纸离合器组件的过程如图3-3-32～图3-3-34所示。图3-3-31 泵墨管、压轮与黑色卡圈图3-3-32 离合器金属杆图3-3-33 取下大齿轮图3-3-34 取下卡销
先用一字螺丝刀轻撬C形卡销，取下离合器传递齿轮及弹簧。安装时，注意机架上带凹凸槽的小齿轮要与拆下的带有凹凸槽的大齿轮对位，才能将大齿轮安装到位。这时用手向外拉动离合器金属杆，应能使大小齿轮轻松啮合；否则，会造成开机报警，必须重新安装。
取下的离合器传递齿轮及弹簧如图3-3-35所示。
8．拆卸进纸器
拆卸进纸器前先要拆卸打印机外壳。从打印机后面卸下进纸器两侧的螺钉，从右侧用一字螺丝刀轻撬进纸传递齿轮的卡扣，用力向外拉，取下该齿轮，如图3-3-36～图3-3-38所示。图3-3-35 取下的离合器传递齿轮及弹簧图3-3-36 取下螺钉图3-3-37 取下螺钉图3-3-38 取下进纸传递齿轮
进纸器有初始位传感器的一侧（有凹槽）如图3-3-39所示。
取下的进纸器如图3-3-40所示。图3-3-39 进纸器有初始位传感器的一侧图3-3-40 取下的进纸器
搓纸轮及可依据纸张大小调节的挡纸板如图3-3-41所示。图3-3-41 搓纸轮及可依据纸张大小调节的挡纸板
拆下进纸器的打印机如图3-3-42所示。无论是拆卸进纸器还是安装进纸器，都要将图3-3-42中的两个白色挡片向左侧拨动。图3-3-42 拆下进纸器的打印机
9．拆卸电源板、主板
拆卸电源板、主板前先要拆卸打印机外壳。从打印机两侧卸下螺钉，再从后面卸下螺钉，向外抽出主板与电源板底托，拔下主板上的连线与线缆，如图3-3-43～图3-3-45所示。拧下固定主板与电源板的螺钉，取下主板与电源板。安装时应注意插好线缆，并将后面的两个线卡固定好。图3-3-43 拆卸两侧的螺钉图3-3-44 拆卸后面的螺钉图3-3-45 拔下主板上的连线与线缆
拆下的电源板、主板分别如图3-3-46和图3-3-47所示。图3-3-46 电源板图3-3-47 主板
主板上的对管及F1保险管如图3-3-48所示。图3-3-48 主板上的对管及F1保险管
安装时应注意插好线缆，并将后面的两个线卡固定好，如图3-3-49所示。图3-3-49 插好线缆，并固定好线卡
第四章 EPSON SP-1290与SP-830U喷墨打印机
第一节 EPSON SP-1290喷墨打印机的工作原理
EPSON SP-1290喷墨打印机与EPSON SP-1280/1270/870/890喷墨打印机的结构和工作原理完全相同。
EPSON SP-1290喷墨打印机有3 个电动机：字车电动机、走纸电动机、泵（吸）墨/进纸电动机。
字车电动机与走纸电动机是直流电动机，需要配合光栅（又称为线性编码器）和编码传感器一起使用。泵墨/进纸电动机是步进电动机。
表4-1-1介绍了电动机与传感器的类型及功能。表4-1-1 电动机与传感器的类型及功能
1．光栅和编码器传感器的使用（1）CR编码器传感器（译码器传感器）
CR 编码器传感器由安装在字车背面的可发送信号的光电传感器和安装在CR 扫描方向的线性光栅组成，提供了1/180 英寸的最小分辨率，在光栅上产生黑色条纹时输出高电平信号给CPU，在光栅上产生透明条纹时输出低电平信号给CPU。基于这个输出信号来控制CR电动机。CR编码器传感器还负责检测字车单元的初始位置。
CR编码器传感器如图4-1-1所示，其工作原理如图4-1-2所示。（2）PF电动机编码器传感器（译码器传感器）
这个传感器由安装在对着 PF 辊单元左边光栅盘和主板的可发送信号的光电传感器构成，提供了1/180 英寸的最小分辨率，在光栅盘上产生黑色条纹时输出高电平信号给CPU，在光栅盘上产生透明条纹时输出低电平信号给CPU。基于这个输出信号来控制PF电动机。图4-1-1 CR编码器传感器实物图图4-1-2 CR 编码器传感器工作原理
PF电动机编码器传感器及其工作原理分别如图4-1-3和图4-1-4所示。图4-1-3 PF电动机编码器传感器实物图图4-1-4 PF电动机编码器传感器工作原理
2．字车初始位置检测
字车初始位置可以用字车电动机的驱动电流和线性编码器的速度/位置信号来检测，而不是用遮挡式光电传感器来检测。
ASIC19（门阵列）通过检查光栅传感器发来的脉冲来控制字车位置。CPU再根据ASIC发来的数据决定相应的电流值，以测量字车的位置和运动方向。ASIC 再输给电动机驱动芯片一个适当的控制信号。
与步进电动机不同的是，直流电动机不能直接测量字车的位置，必须使用光栅。光栅传感器会输出两种TTL水平脉冲：相位A和相位B。当A脉冲从低电平跳到高电平时，如果B脉冲处于低电平，则打印机判断电动机为逆时针旋转；反之，若此时B脉冲处于高电平，则判断电动机为顺时针旋转。字车位置用A的周期来判断。一个周期代表字车移动1/180英寸。A和B相邻两脉冲则相距1/720英寸，用来判断字车是否处于初始位置。
初始位置检测与光栅传感器输出的脉冲信号及控制直流电动机的电流大小两方面有关，具体情况如下：
①开机时，存于IC19（门阵列）的光栅脉冲计数器在初始化时被复位。
②字车电动机顺时针旋转，带动字车右移。当满足下列条件时，IC19 认为字车可能会与右主架接触。
· IC19 测得电动机电流为 720mA。
· P1（电动机移动时得到的脉冲数）小于或等于30。注：30是一个特定值，表示字车处于初始位置。
③字车电动机逆时针旋转，带动字车左移。当满足下列条件时，IC19 会认为字车到达锁杆的位置。
· IC19 测得电动机电流为 500mA。
· P1和P2（P2是字车左移脉冲数）之差小于或等于30。
④接着字车电动机又顺时针旋转，带动字车右移。如果 IC19 测得电动机内电流值是720mA，就会认为字车可能会与右主架接触。
⑤P1与P3（P3是字车从字车锁杆到右主架走过的脉冲数）之差小于或等于4。
满足以上条件时，打印机确认字车处于初始位置。
3．泵墨与进纸功能的切换
EPSON SP-1290喷墨打印机的泵墨与进纸公用一个步进电动机，泵墨与进纸功能的切换是通过一个转换机构来完成的，如图4-1-5所示。图4-1-5 泵墨与进纸功能的切换
泵墨工作方式如图4-1-6所示，具体描述如下：
①字车单元沿着导轨移动到最右端，推动DE锁杆到最右端。
②ASF电动机顺时针旋转指定的圈数（电动机小齿轮一边）。
③ASF电动机旋转2圈，脱离锁杆，使行星齿轮移动到组合齿轮（17.19，25.6）一端。
④字车单元从最右端向最左端移动指定的步幅，脱离锁杆，使行星齿轮在固定的位置上。
⑤扭矩传递：电动机小齿轮－行星齿轮（15.2）－组合齿轮（17.19，25.6）－拉紧皮带－泵单元齿轮。
进纸工作方式如图4-1-7所示，具体描述如下：
①字车单元沿着导轨移动到最右端，推动DE锁杆到最右端。图4-1-6 泵墨工作方式图4-1-7 进纸工作方式
②ASF电动机反时针旋转指定的圈数（电动机小齿轮一边）。
③ASF电动机旋转两圈，行星齿轮移动到组合齿轮一端。
④字车单元从最右端向最左端移动指定的步幅，脱离锁杆，使行星齿轮在固定的位置上。
⑤扭矩传递：电动机小齿轮－行星齿轮（15.2）－组合齿轮（12，22.4）－组合齿轮（14，28）－到达ASF上的驱动齿轮（32）（在进纸器上）。
4．墨盒的检测
EPSON SP-1290喷墨打印机采用智能模式检测墨盒，在字车单元（有些机型是在喷头）上安装检测墨盒的探针（存储芯片连接电路），在墨盒上安装非易失性的EEPROM 存储芯片。存储在芯片内的信息不仅包括剩余墨水量，还包括清洗的次数、墨盒安装的次数、安装时间、打印机型号、墨水制造商信息以及其他相关信息。保存在墨盒芯片里的数据一直由打印机主板上的EEPROM来维护，开机时主板读取墨盒芯片的数据，关机时将新的数据写入墨盒芯片中，直至墨盒中的墨水被用完，打印机停止打印并通过控制面板指示灯发出更换墨盒的信息。注：EPSON喷墨打印机采用智能模式检测墨盒的原理基本相同。
第二节 EPSON SP-1290喷墨打印机的拆卸流程
EPSON SP-1290喷墨打印机外壳的拆卸方法与EPSON SP-EX3 基本相同，拧下前后 4 颗螺钉即可将上壳取下，如图4-2-1所示。相对而言，拆卸左右前壳与两侧比较麻烦，如果方法不对，很容易损坏这些部件。图4-2-1 拧下螺钉/取下上壳
1．左前壳与左侧板的拆卸
拧下固定左前壳的3颗螺钉，向上向前抠下前壳，如图4-2-2所示。拧下侧面与前面的螺钉，向前抠、向侧面转将左侧板取下，如图4-2-3所示。图4-2-2 向上向前抠下前壳
2．控制面板的拆卸与安装
拧下固定控制面板的螺钉，向上向前抠下控制面板，如图4-2-4所示。安装控制面板时一定要将线缆插好，否则，会造成开机无电。为了保证面板线缆的正确插入，有时会把控制面板电路板拆下，插好线缆后再装回去。拧下固定控制面板电路板的4颗螺钉可将控制面板电路板拆下，如图4-2-5所示。图4-2-3 拧下侧面与前面的螺钉并将左侧板取下图4-2-4 抠下控制面板图4-2-5 拆下控制面板电路板
3．右侧板的拆卸
在拆下控制面板之后，拧下两颗螺钉，用螺丝刀压下卡扣将右侧板取下，如图4-2-6所示。图4-2-6 取下右侧板
4．拆卸字车单元
拆卸字车单元之前先要将光栅拆下。从左侧挂钩上摘下拉簧，从右侧挂钩上摘下光栅，将其从字车单元中抽出，如图4-2-7所示。取下光栅以后按照与EPSON SP-EX3相同的方法拆卸字车单元。图4-2-7 取下光栅
5．拆卸喷头
拆卸 EPSON SP-1290喷头时比 EPSON SP-EX3 麻烦一些。用手向里捏左侧墨盒盖卡扣，向外掰右侧墨盒盖卡扣将其取下，如图4-2-8所示。
拆掉喷头固定杆上的两颗螺钉，再拧下固定喷头的另一颗螺钉。撬开头线缆保护盖两边的卡扣，将喷头与线缆保护盖一同拿起，先拔下两根头线缆，再从字车光栅传感器上拔下线缆，如图4-2-9和图4-2-10所示。安装光栅时，一定要将其插入传感器的缝隙中，如图4-2-11和图4-2-12所示。图4-2-8 取下墨盒盖图4-2-9 拆掉螺钉图4-2-10 向里抠卡扣可将传感器拆下图4-2-11 传感器在字车单元上的位置图4-2-12 传感器与光栅的位置
6．拆卸转换组件
EPSON SP-1290喷墨打印机的进纸单元与吸墨单元共用一个步进电动机，通过转换组件来切换进纸与吸墨功能。转换组件是故障率较高的部件，拆卸并不难。为了简化拆卸过程，可将字车电动机一同拆下。从侧面伸入螺丝刀拧下螺钉，将转换组件与步进电动机一同取下，如图4-2-13所示。可以通过改变白色转换杆的位置来转换进纸/吸墨功能，白色转换杆如图4-2-14所示。安装转换组件时，一定要注意白色转换杆在机架中的位置，并且保证其能够左右灵活移动，如图4-2-15所示。
7．拆卸供墨系统
拆去遮挡泵附件的白色塑料片，拧下固定泵附件的两颗螺钉，拆开与泵的连接管，取下泵附件，如图4-2-16所示。拆卸泵单元时需要先拆下废墨垫。拆下面板支撑铁架上的3颗螺钉（左1，右2）。拆下固定星齿轮组件的4颗螺钉（左1，右3），如图4-2-17所示。拧下废墨垫盖板上后2颗螺钉，撬开4个卡扣将盖板取下，如图4-2-18所示。拧下固定废墨垫的另一颗螺钉，如图4-2-19所示。撬下左侧固定废墨垫的金属片（与EPSON SP-EX3的拆卸方法相同），取下废墨垫，如图4-2-20所示。拧下固定泵组件的3颗螺钉，将其取下，如图4-2-21所示。图4-2-13 取下转换组件与步进电动机图4-2-14 白色转换杆图4-2-15 白色转换杆在机架中的位置图4-2-16 取下泵附件图4-2-17 拆下螺钉图4-2-18 取下盖板图4-2-19 拧下固定废墨垫的另一颗螺钉图4-2-20 取下废墨垫
连接泵组件与转换组件的皮带如图4-2-22所示。图4-2-21 拧下固定泵组件的3颗螺钉图4-2-22 连接泵组件与转换组件的皮带
拆下的泵组件如图4-2-23所示。吸墨管一端连接泵附件，另一端插入废墨垫。图4-2-23 拆下的泵组件
8．拆卸出纸辊组件
取下接地钢丝，用工具撬开白色卡扣向上转，如图4-2-24所示。从右侧用镊子顶卡销，从里侧用工具撬起卡销，向上转到适当位置，向上抬、向外拉整个出纸辊组件，将其取下，如图4-2-25～图4-2-27所示。图4-2-24 用工具撬开白色卡扣向上转图4-2-25 从右侧用镊子顶卡销图4-2-26 字车锁在出纸辊组件右侧图4-2-27 废墨孔在出纸辊组件左侧
第三节 EPSON SP-830U喷墨打印机
一、EPSON SP-830U喷墨打印机的工作原理EPSON SP-830U喷墨打印机与EPSON SP810/820/830/C61 在结构上基本相同。
EPSON SP-830U喷墨打印机使用两个步进电动机，其中 CR电动机控制字车沿导轨方向水平运动，PF电动机控制打印机的进纸（走纸）及抽墨（泵墨），这与第三章讲的SP-EX3的功能基本相同。图4-3-1是EPSON SP- 830U喷墨打印机的机械结构框图。图4-3-1 机械结构框图
EPSON SP-830U 使用一个遮挡式光电传感器，两个遮挡杆用于字车初始位以及纸尽的检测，如图4-3-2 和图4-3-3所示。其工作原理如下：当字车单元不在初始位而打印机又没有处于进纸状态时，字车初始位遮挡杆与纸尽检测遮挡杆都不遮挡字车/纸尽（HP/PE）传感器，这时，传感器导通，向主板CPU 发送低电平信号。当字车单元向右移动到达字车初始位时，字车初始位遮挡杆被触发，HP/PE传感器被遮挡，传感器不导通，向主板CPU发送高电平信号，CPU 确认字车单元到达初始位。如果在规定的时间内，HP/PE传感器不被遮挡，CPU 不能接收到正确的电平信号，则认为字车初始位确认发生故障，于是，通过面板指示灯报错。图4-3-2 字车初始位示意图图4-3-3 进纸检测示意图
当打印机收到进纸命令后，字车单元向左移动，离开字车初始位，这时，HP/PE传感器不被遮挡，打印机进纸器开始进纸，打印纸触发 PE传感器遮挡杆，HP/PE传感器被遮挡，向主板CPU发出低电平信号，CPU确认打印机正常进纸。如果在规定的时间内HP/PE传感器没有被遮挡，则CPU认为打印机没有正常进纸，打印机将通过面板指示灯报缺纸。二、EPSON SP-830U喷墨打印机进纸部分的结构
1．装纸机构
装纸机构由泵单元的调节杆、固定轴单元（包括离合器机械）和ASF单元组成。
调节杆和离合器单元在装纸机构中起着重要的作用，其原理如下。（1）ASF初始位置检测功能
EPSON SP-830U打印机的ASF单元没有ASF 初始位置检测传感器，代替初始位置检测传感器的是调节杆和离合器机构，它使用调节杆和离合器机构来检测 ASF的初始位置。
当调节杆设定在带有反时针方向旋转的PF电动机小齿轮的离合器机构上时，调节杆在装纸操作中检测出ASF初始位置。此时，打印机不能从ASF单元装纸，因为PF电动机驱动力没有传送到搓纸辊轴。（2）装纸功能
当调节杆从带有反时针旋转的PF电动机小齿轮的离合器机构上释放时，其ASF初始位置检测功能转换成打印机装纸功能。此时，由于PF电动机的驱动力能够传送到搓纸辊轴，所以打印机可以从ASF单元装入单页纸。
在装纸的过程中，单页纸从ASF单元通过搓纸辊的2 个凸轮的旋转传送到打印机里。
凸轮（大的）：输纸架释放。
凸轮（小的）：回纸控制杆释放。
当送入一页纸后，上述凸轮使输纸架和回纸控制杆准备传送下一页纸，剩余的纸回到准备装纸的位置。
图4-3-4～图4-3-7说明了ASF装纸的操作顺序和每一个机械装置的工作原理。
当PF电动机小齿轮按图4-3-4中的CCW（逆时针）方向（从右边看）旋转时，调节杆向下推动离合器控制杆，离合器锁齿脱离离合器。因为 PF电动机驱动力没有传递过来，所以搓纸辊轴根本不转动。此时，输纸架同样也被搓纸辊轴的两个凸轮向下推动，回纸控制杆压住纸，避免打印纸从所在的位置滑脱。这个位置就是ASF的初始位置。图4-3-4 进纸过程
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