針式打印機(jī)是由單片機(jī)、精密機(jī)械和電氣裝置構(gòu)成的機(jī)電一體化設(shè)備。盡管外形不同，但其基本結(jié)構(gòu)大同小異，可劃分為機(jī)械和電路兩大部分。

針式打印機(jī)的基本工作原理是利用機(jī)械和電路驅(qū)動(dòng)，使打印針撞擊色帶和打印介質(zhì)，進(jìn)而打印出點(diǎn)陣，再由點(diǎn)陣組成字符或圖形來完成打印任務(wù)。打印機(jī)在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下，通過接口接收PC機(jī)發(fā)送的打印控制、字符打印或圖形打印命令，再通過打印機(jī)的CPU處理后，從字庫(kù)中尋找與該字符或圖形相對(duì)應(yīng)的圖像編碼首列地址(正向打印時(shí))或末列地址(反向打印時(shí))，如此一列一列地找出編碼并送往打印頭驅(qū)動(dòng)電路，激勵(lì)打印頭出針進(jìn)行打印。

一、機(jī)械部分

1.打印頭

打印頭是成字部件，安裝在字車機(jī)構(gòu)上，用于打印出字，是打印機(jī)中的關(guān)鍵部件。針式打印機(jī)的打印速度、打印質(zhì)量和可靠性在很大程度上取決于打印頭的性能和質(zhì)量。打印頭可按打印頭的針數(shù)和結(jié)構(gòu)分類。通常為24針，按奇數(shù)和偶數(shù)分成二縱列。

打印頭中廣泛采用電磁鐵作為動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)擊打件(彈簧或簧片、銜鐵、打印針構(gòu)成的組件)及撞擊打印紙和色帶面形成字。按照打印頭的結(jié)構(gòu)(即電磁鐵的型式)，打印頭又可分為繅管式、拍合式、儲(chǔ)能式和音圈式等幾種。目前國(guó)內(nèi)常用的打印頭是拍合式和儲(chǔ)能式。

2.字車機(jī)構(gòu)

字車機(jī)構(gòu)是針式打印機(jī)用來實(shí)現(xiàn)打印字符/漢字的機(jī)構(gòu)。字車機(jī)構(gòu)中裝有字車，采用字車電機(jī)作為動(dòng)力源，在傳動(dòng)系統(tǒng)的拖動(dòng)下，字車將沿導(dǎo)軌做左右往復(fù)直線間歇運(yùn)動(dòng)，從而使字車上的打印頭能沿字行方向、自左至右或自右至左地完成一個(gè)字符/漢字的打印。字車電機(jī)普遍采用步進(jìn)電機(jī)，北京專業(yè)音視頻系統(tǒng)集成商提供會(huì)議室音響系統(tǒng)解決方案。

3.輸紙機(jī)構(gòu)

輸紙機(jī)構(gòu)是驅(qū)動(dòng)打印紙沿縱向移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)換行的機(jī)構(gòu)。它采用輸紙電機(jī)作為動(dòng)力源，在傳動(dòng)系統(tǒng)的拖動(dòng)下，使打印紙沿縱向前后移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)打印機(jī)全頁(yè)打印。

輸紙機(jī)構(gòu)按照打印紙有無輸紙孔來分，可分為兩種：一種是摩擦傳動(dòng)方式輸紙機(jī)構(gòu)，適用于無輸紙孔的打印紙;另一種是鏈輪傳動(dòng)方式輸紙機(jī)構(gòu)，適用于有輸紙孔的打印紙。

4.色帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

色帶及驅(qū)動(dòng)色帶不斷地做單向循環(huán)移動(dòng)的裝置稱為色帶機(jī)構(gòu)。色帶的作用是能使針擊打的點(diǎn)痕在打印紙上顯現(xiàn)出來。為了保證色帶均勻使用，在打印過程中色帶必須不斷地周而復(fù)始地循環(huán)移動(dòng)，以便改變色帶撞擊位置，否則色帶極易疲勞損壞。

色帶是在帶基上涂黑色或藍(lán)色油墨染料制成的，大致可分為兩類：薄膜色帶和編織色帶。薄膜色帶的油墨轉(zhuǎn)移較jq，可以打印細(xì)線，印字質(zhì)量較好，字符清晰。另外，色帶帶基的平整度好，對(duì)打印針的磨損也較小。但是，目前大多數(shù)的薄膜色帶只能使用一次，這也是影響其廣泛應(yīng)用的主要原因;編織色帶又稱為尼龍色帶。它可以反復(fù)多次使用，當(dāng)油墨耗盡時(shí)，可添加油墨后繼續(xù)工作，壽命較長(zhǎng)，方便經(jīng)濟(jì)，所以編織色帶是目前廣泛使用的一種色帶，但是油墨擴(kuò)散量較薄膜色帶大，因此印字質(zhì)量不如薄膜色帶。

針式打印機(jī)中普遍采用單向循環(huán)色帶機(jī)構(gòu)。色帶機(jī)構(gòu)有3種類型：盤式結(jié)構(gòu)、窄型(小型)色帶盒和長(zhǎng)型(大型)色帶盒。

二、控制電路

1.控制電路的功能

控制電路是打印機(jī)的控制中心。其主要功能如下：

(1)連接到計(jì)算機(jī)，通過并行接口或USB接口接收來自計(jì)算機(jī)的打印信息和控制命令，同時(shí)把打印機(jī)的狀態(tài)信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)送給計(jì)算機(jī)。

(2)控制字車橫向左、右移動(dòng)，控制輸紙機(jī)構(gòu)工作。如輸紙、換行、換頁(yè)、調(diào)整行距以及反向輸紙等。

(3)控制打印頭出針操作。按照控制命令打印各種字符、數(shù)字、漢字、圖形，并變換字體、字形大小和格式等。

(4)通過操作面板上的開關(guān)狀態(tài)控制打印機(jī)聯(lián)機(jī)/脫機(jī)、換行、換頁(yè)等。

(5)檢測(cè)DIP開關(guān)狀態(tài)。按照DIP開關(guān)狀態(tài)設(shè)置打印機(jī)的參數(shù)，如選擇國(guó)際字符集、選擇頁(yè)長(zhǎng)、輸紙行距、打印方式(高密或高速打印)等，檢測(cè)各個(gè)檢測(cè)器的狀態(tài)。若有異常，發(fā)出相應(yīng)的聲光報(bào)瞀信號(hào)。

(6)控制打印機(jī)的自檢功能。即在脫機(jī)狀態(tài)下，人工輸入自檢命令，令其執(zhí)行ROM中的自檢程序，以檢測(cè)打印機(jī)的功能是否正常。

2.控制電路的組成

打印機(jī)的主控電路本身是一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)，一般由微處理器(CPU)、讀寫存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、地址譯碼器和輸入/輸出(I/O)電路等組成。另外還有打印頭控制電路、字車電機(jī)控制電路和輸紙電機(jī)控制電路等。微處理器是控制電路的核心，由于當(dāng)前微電子技術(shù)的高速發(fā)展，單片計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱單片機(jī))已將微型計(jì)算機(jī)的主要部分如微處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出電路、定時(shí)/計(jì)時(shí)器、串行接口和中斷系統(tǒng)等集成在一個(gè)芯片上，所以有許多打印機(jī)都用高性能的單片機(jī)替代微處理器及其外圍電路，北京專業(yè)音響公司提供多媒體會(huì)議室音視頻解決方案。

3.檢測(cè)電路

檢測(cè)電路在針式打印機(jī)工作時(shí)檢測(cè)各組件位置等相關(guān)信息，主要有：字車初始位置檢測(cè)電路、紙盡(PE)檢測(cè)電路、機(jī)蓋狀態(tài)檢測(cè)電路、輸紙調(diào)整桿位置檢測(cè)電路、壓紙桿位置檢測(cè)電路、打印輥間隙檢測(cè)電路、打印頭溫度檢測(cè)電路等。

4.電源電路

電源電路主要是將交流輸人電壓轉(zhuǎn)換成打印機(jī)正常工作時(shí)所需要的直流電壓。打印機(jī)的電源電路都要輸出+5V、12V等直流電壓，它是打印機(jī)控制電路中各集成電路芯片工作所必需的電源電壓。電源電路還要輸出一個(gè)較高值的直流電壓，被稱為驅(qū)動(dòng)高壓，它主要用于字車電機(jī)、走紙電機(jī)、針驅(qū)動(dòng)電路的工作電源。