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詳解噴墨打印機控制電路
來源:本站整理  作者:佚名  2015-12-30 15:19:57

    噴墨打印機的控制電路是打印機的控制中心和信號傳輸處理中心,主要負責連接到計算機,并與之通信,控制打印機的自檢,控制字車的移動,控制輸紙機構工作,控制打印頭打印,檢測DIP開關的狀態,檢測各傳感器的狀態,通過操作面板控制打印機聯機脫機、換行、換頁等。
    1.1 控制電路的組成
    噴墨打印機的控制電路主要由CPU、門陣列電路、存儲器芯片、內存、監控程序存儲器、復位電路、重置電路、字車電機驅動器、輸紙電機驅動器、打印頭驅動電路、操作面板、接口電路、傳感器電路等組成。如圖5所示為噴墨打印機控制電路及組成方框圖。


    1.2控制電路的工作過程
    打印機控制電路的工作過程如下。
    首先打開打印機的電源,打印機的電源電路開始工作,向控制電路板輸送+5V、+42V電壓。接著,打印機的控制電路板中的電源轉換電路,將+5V電壓再轉換成CPU需要的3.3V電壓,供給CPU等集成電路。
    有了供電之后,復位電路開始工作,產生復位信號,接著時鐘電路(由晶振和CPU內部的振蕩器及電容組成)也開始工作,產生CPU、門陣列電路等所需的時鐘信號;有了時鐘信號和復位信號后,打印機開始初始化操作,開始進行存儲器地址清零、檢測各DIP開關狀態、檢測各傳感器狀態、根據固件程序設置正常工作所需的參數。初始化完成時,發出控制信號給字車驅動電路,控制字車返回初始位置,隨后打印機進入待機狀態。
    之后,當控制電路從輸入接口接收到計算機主機并行接口的控制命令和打印數據后,通過傳感器對打印機當前狀態進行檢測,并通過輸出接口輸出信號到打印頭控制電路、字車驅動電路、輸紙驅動電路、打印頭維護裝置驅動電路,控制打印機的所有操作。
控制電路實施的操作包括打印數據輸入、輸出控制操作,字車機構操作,輸紙機構操作,打印頭維護裝置操作,接口電路控制操作,傳感器狀態檢測操作,復位操作及電源控制操作等工作。

    1.3打印頭驅動電路
    如圖6所示,打印頭驅動電路由以下兩部分組成:通用驅動芯片(IC13:E09A38RA)和噴嘴選擇器集成電路。

    通用驅動芯片(IC13:E09A38RA)根據從控制電路板輸出的信號產生一個基準驅動波形。
基準驅動波形經晶體管Q9和Q10放大,然后傳遞到打印頭驅動板上的噴嘴選擇器集成電路。CPU(IC7)將打印數據轉換為串行數據,并傳送到打印頭驅動板上的噴嘴選擇器集成電路。噴嘴選擇器集成電路根據收到的串行數據決定所需啟用的噴嘴。通用驅動所產生的波形控制著所選噴嘴的動作。
    (1)打印頭通用驅動電路
    通用驅動芯片(IC13)根據CPU(IC7)的12個信號線輸出的信號產生打印頭基準驅動波形,這12位信號分別為A0-A4、CLK1、CLK2、FLOOR、RST、DATA、DCLK和E。
打印頭驅動波形的原始數據被寫入通用驅動芯片(IC13)的存儲器中,這些數據也就是CPU(IC7)數據線輸出的數據。待寫數據的地址由A0-A4信號決定,與此同時,打印頭也獲得了決定波形角度的數據。然后,打印頭設定所選數據,生成梯形波形值,并在CLK1信號和CLK2信號的上升沿刪除數據。
(2)打印頭噴嘴選擇器集成電路
   打印數據通過CPU(IC7)轉換為串行數據。已轉換數據被分配到6行中(打印頭噴嘴行數),并通過7根信號線傳送到了噴嘴選擇器的(HS01至HS07)。從CPU(IC7)到噴嘴選擇器的數據傳輸過程與LAT和SCK時鐘信號同步。打印機根據傳輸來的數據選擇要啟用的噴嘴后,打印頭通用驅動電路輸出的驅動波形便驅動所選噴嘴的PZT(壓電電子元件)。
(3)溫度異常檢測電路
插座CN9的針腳12和針腳10產生的反饋信號可用來檢測打印頭溫度。如果打印頭內部溫度升至120℃,打印機便停止當前打印,并顯示黑色或彩色(黃色、洋紅色、青色)墨水用盡。

    1.4 CR/PF電機(P F/吸墨/AS F電機)驅動電路
    主板上的電機驅動芯片(IC8)驅動CR/PF電機,使用直流電機并采用PWM(恒流脈寬調制)進行驅動。如圖7所示為CR/PF電路(PF/吸墨//ASF電機)驅動電路框圖及實物圖。


    CPU(IC7)將CR/PF電機的REF控制信號轉換為A3974微步進驅動形式,并通過端口52、63輸出到電機驅動芯片(IC8)A3974,IC8根據此信號來決定REF模式。各相的電流值由CPU(IC7)決定,并從端口的針腳183輸出到驅動芯片(IC8)。電機驅動集成電路根據輸入信號產生電機驅動波形并控制電機。如果打印機在5分鐘內沒有接收到計算機的任何數據,CPU將通過端口針腳183將電機驅動電流值設置為0,并關閉電機驅動以節省功耗。
    從針腳183輸出的串行數據初始位發出指令以決定是否驅動CR電機或PF電機。本設備沒有同時驅動CR電機和PF電機的操作,所以可以由一根串行數據線控制。

    1.5重置電路
    重置電路由重置集成電路組成。重置電路安裝在主板上,用以監控兩種電壓:+5V的邏輯線路和+42V驅動線路。當各電路在相應的線路上檢測到異常時,電路將輸出一個重置信號以重置CPU(IC7)。這一功能對于防止打印機的異常操作非常重要。此集成電路可同時監控+5V和+42V線路,并能分別重置這些線路。重置電路在+5V線路變為等于或低4.2V或+42V線路變為等于或低于33.2V時可輸出重置信號。如圖8所示為重置電路框圖。

    主要信號線路說明如下。
    1)OUT 1:中斷信號。
    2)OUT2:重置線路。
    3)IN:+42V線路的監控線路。
    4)VCC:+5V線路的監控線路。

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關鍵詞:噴墨打印機

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