针式打印机故障检修

针式打印机故障检修讲座:第四讲打印头控制与驱动电路故障… 第六图馆 本讲阐述针式打印机的打印头控制与驱动电路组成和分析,分析故障,介绍检修,并列举维修实例。本讲阐述针式打印机的打印头 控制与驱动电路组成和分析,分析故障,介绍检修方法,并列举维修实例。点阵式打印机 故障 检修 打印机电子计算机外部设备 赵继文 孙飞不详1994第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 ～ 5 乡 66 电子计算机外音I；设备 1994年第 lB卷第 l期 嵇 1 - C] 针式打印机故障检修讲座 第四讲 打印头控制与驱动电路故障分析及检修 孙 飞’’ 【摘要】 木讲阐述针式打印机的打印头控制与驱动电路组成和分析，分析故障，介 绍控修 方法 ，并列举维修 实例 。 关键词 ：打印机 打印头 控制电路 驱动电路 控修 1 打印头控制与驱动电路的组成和分析 9针打印机的打印头控制与驱动电路通常包括：针数据驱动电路、打印针激励控制电路 和打印头保护电路等 3部分。针数据驱动电路用于对针数据进行功率放大，以便使打印头有 足够的功率 出针操作；打印针激励控制电路是通过控制送给打印头电磁线圈工作电流的脉 冲宽度和周期来控制打印针出针时间长短和打印速度；打印头保护电路保护的对象有二：一 是防止打印头 电磁线圈工作电流流过的时间过长而烧坏线圈，二是当打印头 电磁线圈断电 时，防止反电势损坏驱动电路中有关器件。绝大多数 2d针打印机的 2d根针是分奇、偶两列 排列的。对一个字符的某一列的打印来说，是分奇数针和偶数针两次打印而成。因而 24针 打印机的打印头控制与驱动电路中，增加了针数据形成电路，以便将数据分离出来后分别迟 到奇、偶数针。 早期生产的针式打印机都采用数据锁存器(如 7．tLS374)、与非门、反相门和驱动器(或 功率三极管)等小规模集成电路进行设计 ．例如 TH一3070和 LQ一8oo／1000打印机等。近 期推出的针式打印机都采用专用门阵列电路设计针数据形成 电路，例如 CR一3240彩色打 印机采用 D6501 2CW—ZB2专用门阵列电路；AR一3240、AR 2463和 CR一3200打印机都采 用 MPD65006—015专用门阵列电路 ；LQ一1600K和 LQ一2500打 印机采用 E05A02LA专 用门阵列电路；M一1724打印机采用 M 60005—021 7FP专用接 口电路。 作者： 陕西省计量测试研兜所．710048 西安 **辽宁省信息中心．110002 忱阳 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 打印头控触与驱动电路故障丹折丑擅修——赵继文 67 2 打印头控制与驱动电路主要故障分析 由于打印头控制与驱动电路发生故障，表现在打印机上的主要现象有 3种：第 1种是打 印的字符(汉字)或图形有规律和缺点或连点连线；第 2种是所打印的字符(汉字)或图形严 重失真，使其无法辨认 ；第 3种是全部不出针打印 对第 1种故障现象来说是由于个别打印 针不出针而形成打印缺点少划，或～些打印针连续出针造成打印连点连线。其所以打印针不 出针或连续出针 ，问出自针数据形成电路或针数据驱动电路中个别器件或器件中的一部 分损坏而引起。造成一些打印针不出针的另一个原因是打印头电缆断线 打印头电缆都是 采用带状塑料柔性 电缆，这种电缆在使用过程中容易产生折痕，一旦出现折痕，随着打印时 间的增长 ，打印头在打印移动过程中就容易在折痕处打折，轻则影响打印头正常移动，重则 造成信号线裂断，裂断的信号所对应的打印针就不能出针打印 这种故障可以用万用表测试 检查出来．确诊后用相应机型的打印头电缆更换即可。对于第 2种故障现象来说，是由于控 制奇数针或偶数针的控制信号失效 ，造成 l2根奇数针或 l2根偶数针不出针打印所致。对第 3种故障现象来说，主要是由于供给打印头线圈的激磁高压电源无输出，使得全部打印针无 法出针打印所致；另一个原因是打印头电缆插头未插好。以上仅对打印头控制与驱动电路主 要故障现象进行了总体归纳，详细的分析与排除通过下述具体机型中讨论。 3 四种打印机的打印头控制与驱动电路分析及故障检修 AR一3240、AR一2463、CR一3200和 CR一3240打印机都是 2d针储能式打印头，每根 针对应一只电磁线圈 ，分别是 HD1--HD24，通过对 HDl—HD2 4的通电和断电来控制打印 头出针操作。AR一3240打 印机是 All一2463打印机的改进型，两者的打印头控制与驱动电 路基本相似，尤其是打印头激励控制电路完全一样。CR一3240打印机和 CR一3200打印机 在打印头控制与驱动电路上的主要不同点．是 CR一3240打印机的专用门阵列电路采用了 D6501 2w—ZB2。这两种打印机和AR一3240打印机相比，在打印头控制与驱动电路的总体 结构上来说也是相似的。所不同的有两点 ：一是打印头激励控制电路只有一个，不分奇、偶数 针；二是没有设置三极管故障检测电路。这里用AR一324 0打印机为例分析讨论t掌握了AR 一 3240打印机检修方法 ，是不难检修其它机型的。由于打印头各个电磁线圈控制过程一样， 故只分析第 l根针电磁线圈 HD1的操作过程 打印头控制与驱动电路和打印头电压控制过 程分别如图 l和图 2所示 3．1 打印头电压控制过程(参见囝 2) 当公共三极管 TR13和驱动三极管阵列 TAT都导通时，电磁线圈 HD1如图中①回路通 电．相对应的第 1根针出针打印；当 TR13截止时 ，储存在 HD1中电能从图②的闭合回路释 放；此后 TA7截止 ，HD1的电能由图③返回到电源 vH中 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 68 电子计算机外部设备 1994年第 l8卷第 j期 自CPU一般 为慨 电平 Icl U 8一卜＼g I HDOl R82 — C RAl2 C2003 R7 4 D l9 r 儿l三极管故障 I幢恻电路 囝 l AR 3240打印机打印头控制与驱动电路 3 2 公共三级管的控制(参见图 1) VH l L 一 从 定 时器 IC4(82C53)的 O0端 发 出 230~,S低电平脉 冲信号 ，输入到打印头激励 控制电路，再 由该 电路输出 oDD EN奇数 针 数 据 允 许 信 号，通 过 门 阵列 电路 Ic 5 ( D65006—01 5)的 HCC0端驱动三极管 TR2l和公共三极管 TRl3导通 ，TR13导通 后，VH 电压就加到 HDI。 DSO 3．3 g 动三极管阵列的控制(参见图 1) CPU发出 豆信号，把数据总线上已编 辑好的打印数据输入到门阵列电路 IC5中。 当来自定时器 It4的 230VS低电平脉冲信号 经过Icl1(LS05)反相后 ，激发三极管 TR33 和 TR30导通。TR30导通后产生偏压供给 TA7(STA d05A)的基 极，当打 印的数 据 为 “l”，即 IC5的输出端 IIDI为高电平时，TA7 便导通。 圉 2 AR一3240打印机打印头电压控制过程 葶薹 ● _ _ ] ” 蚰 一 Ⅲ 厂L 。． 鬲 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 打印头拄制与驱动电路故障分析及检修——超罐文 69 3．4 打印头激励控制电路 打印头激励控制 电路如图 3所示 来 自定时器 IC 4(82C53)的 230m低电平脉冲信号分 为两路：一路到 IC1 5(LS32)的引脚 2；另一路到三极管 TR34的基极 ，该信号为低电平期间 TR34截止，电容 C 35由VH经电阻 R112和 R儿3的分压点而充电。随着 C 35的充电，比较 器 IC16( C339C)的同相端电位逐渐增高 ，当同相端电位高于反相端时，比较器 Icl6就翻 转输出高电平。在 C35充电期间，比较器 Icl6输出为低电平，在这个期间或门Ic15(LS32) 的两个输入端都为低 电平 ，所以 Icl 5输出端亦为低电平。但是一旦比较器 |cl 6输出高电平 时，或门 Icl5输出端立即上跳为高电平。这个输出端为低 电平的时间就是打印头激励时间。 _L_』 来自Ic4一 TR34 Cl 4o VH Rll2 9 + B ICl6 Rl22 ICl5 【s32 围 3 AR 3240打印机的打印头激励控制电路 以上讨论的是奇数针操作原理，偶数针操作原理也是一样的。只是在电路中定时器 IC 4 所发出的 230m低 电平信号由 Ol端发出，输入到另一个打印头激励控制电路中去，然后由 该电路发出 EVEN 巨 偶数针数据允许信号，去控制偶数针数据。另外．230m低电平信号 经过 ICl1的另一个门电路反相后．去控制另外一组公共三极管 3．5 打印头保护电路 打印针电磁线圈断电时，将会产生反电势 ，为了防止反电势损坏驱动三极管 阵列，在每 只电磁线圈上都加装了一只续流二极管，使其反电势返回到电源 VH中。 3．6 故障分析、排除及维修实例 (a)打印头中所有针都不出针打印。这种故障主要是高压电源 VH无输出而引起 ，检修 好电源 VH即可排除故障。 (b)打印头奇数针激励控制电路或偶数针激励控制电路发生故障，致使奇数针或偶数针 都不能出针打印。检修过程通过实例 l介绍。 实例 1 故障现象 ：AR--3240打印机打印的数字、西文或汉字都无法辨认。 分析与维修 ：从所打印的结果上来看 ，明显地看出有一半打印针未出针打印 所 首先 用示波器测试检查 门阵列 电路 UPD65006 015的 27脚和 38脚上的 石 一豆 奇敷针数 据允许信号和 豆 巨 一豆 偶数针数据允许信号，发现在打印期间该电路的 27脚上没有 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 70 电子计算机外部设备 l 9|年第 18卷第 1期 丽 6一百 奇数据允许信号。因为仅当该信号为低电平时，控制奇数针的各个公共三极管才 能导通，奇数针才有可能出针打印，若 27脚恒为高电平 ，】2根奇数针是不可能出针打印的。 ⋯ ODD—E 信号来 自打印头的奇数针激励控制电路，而它又受定时器 IC400端(1 0脚)控 制。用示波器测试观察 IC4的 10脚，结果有低电平脉冲出现，Ic4是正常的 随后再测 试检查奇数针激励控制电路 (参见图 3)，结果发现 Ic】6(~PC339C)的输出端 】4脚恒为高 电平，说明 C339C损坏 ，经更换后故障排除。 (c)驱动三极管阵列控制 电路故障。驱动奇数针的三极管阵列基极上无偏压供给或驱动 偶数针的三极管阵列基极上无偏压供给，造成相应的驱动三极管阵列不能工作，导致奇数针 或偶数针不出针打印。 实倒 2 故障现象 ：同实例 】 分析与维修：首先用示波器在打印机打印期间测试观察 IC 5的 27脚和 38脚，结果均有 低电平脉冲信号 出现，说 明 6 一百 奇数针数据允许信号和 EVEN一豆 偶数针数据允 许信号是正常的。随后分别测试检查各个驱动三极管阵列 ，发现驱动三极管阵列 TA7、TA3 和 TA2都不工作．再分别测试它们的输入端(基极)，发现没有偏压信号出现。该信号来源于 驱动三极管阵列控制 电路(参 见图 】)，在正常打印期间 IC 4的 O 0端应该有低电平脉冲信号 出现，经测试正常 ，该信号经IC儿反相后也是正常的。至此问题归咎于三极管 TR 30(A933) 和 TR33(C1740)用万用表静态删试检查这两只三极菅，发现 TR3O的 e—b结短路，TR33的 c—e结短路t因此造成+5V电压无法通过 TR30加到驱动三极菅阵列 TA7 TA3和 TA 2的 基极上 ．造成 TA7、TA3和TA2无偏压而不能工作，所以 l2根奇数针都不出针打印 经更换 三极管 TR30和 TR33后故障排除。 (d)驱动三极管阵列TA7、TA3、TA2、TA4、TA 6和 TA5中有一组或多组三极管损坏 若 三极管开路，相对应的打印针电磁线圈就无法通电，该打印针就不出针打印，造成打印缺点； 若三扳管对地短路，对应的打印针就会连续出针 ，造成打印连线 这种故障只要更换所损坏 的驱动三极管阵列．就可 排除故障 实例 3 故障现象 ：AR一2463打印机打印缺点 分析与维修：首先对打印头中所有针进行检查 ．结果完好无损。无疑．故障发生在打印头 控制与驱动电路中。由于所打印的字符是个别缺点，说明VH电源、控制奇、偶数针数据允许 信号的电路和两个打印头激励控制电路是正常的。专用门阵列电路 D65006—0l5的打印 头公用信号 HCC 0~HCC7中．每个信号要控制三根打印针的电磁线圈 ．若这部分 电路中有 一 组损坏，它将会出现三根针不出针打印。由于本例是一根针不出针打印而造成缺点，所 这部分故障可以排除不考虑 至此问题集中到打印针控制信号 HDI~HD24上．在打印期 间，用示波器测试观察门阵列电路 ~PD65006—015的输出端 HDI~HD2 4的信号结果都正 常。随后逐个测试检查三极管阵列 TAl～TA 6的各个输出端，发现输出端 HD2无信号变 化，怀疑与电磁线圈 HD2所连接的一组三极管阵列 TA6损坏，经更换 TA 6后故障排除 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 打印头控制与驱动电路故障分析厦检修——越继文 7l 4 LQ一1600K和 LQ一2500打印机打印头控制与驱动电路 分析及故障排除 d．1 电路分析 LQ一1600K和 LQ一2500打印机都是 EPSON公司产品，两者的打印头控制与驱动电 路基本相似，都是由门列电路 E05A02LA、555定时器组成的打印头激励控制电路 、2d只驱 动三极管和反电势吸收电路组成。这里以 LQ一1600K打印机为例进行分析，图 4给出打印 头控制与驱动电路框图。 图 d LQ一】600K打印机打印头控制与驱动电路 当门阵列电路 E05A02LA接收到来自MMU(E 05AlOAA一存贮器及 l／0管理单元)的选片 信号 _重和 CPU的写信号 时，来 自MMU的数据命令就由 E 05A 02LA的 IN 0～IN 7端 输入，地址 A0用于检测输入的是数据还是命令。CPU通过 MMU发送 3组数据，每组 8位， 共 2d位，它们由E05A02LA内部的开关进行选择，分 3次锁存到该 电路中。当打印头激励 控利电路发出打印头驱动脉冲宽度信号 葡 时，2d针数据 Hl～H 2d就通过 24只驱动三 极管 Ql～Q 24驱动打印针操作，从而实现打印 打印头激励控制电路如图 5所示 定时器 555作为单稳触发电路，当 CPU的 PC6端发出信号触发 555后，555的 Q端输出高电平， 35V电源对电容 C31开始充电，当其端电压充到 2／3Vcc时(约 3．2V)，TH端开通 ，Q端变 为低电平，与此同时 C32通过 DIS端放电，每当 555的 trg端接收到一个际冲信号时，将重 复上述工作，从而得到打印头驱动脉冲宽度信号 ⋯HPW ⋯HPW 信号的脉冲宽度是受 CPU的 PC5端高／低电平控制的(高电平为一般方式打印；低电平为拷贝方式打印)，它直接控制 C 32的充电时间常数，固之产生不同宽度的 订FW 信号。 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 72 电子计算机外部设备 1994年第 18卷第 i期 5、翌 C + 35V R29 I 来自MMV(1oc~ R—oU—T ．c 一 HPW ． ’ ———-— 卜__ jB v ， 555 TH止 圉 4．2故障分析及排除 a字车工作正常．但打印头不出针打印。遇到这种现象首先检查打印头电缆是否插好； 再检查一t一35V电压是否良好地供给各个打印针电磁线圈。若都良好，再用示波器分别测试检 查 门阵列电路 E05A O2LA的 H1～H24各端 口的信号 ，若均无针数据信号输出，再检查 E05A O2LA的各个输入端 IN O~INT、 §、 瓦、AO和 HPW 的信号是否正常 若其中有的不 正常 ，说明E 05A02LA损坏，应予以更换。 b打印赫点。这种现象大多是由于驱动三极管 Ql～Q 24中，有一只或几只三极管损坏 而引起，可用示波器分别观察 Ql～Q 24集成电报波形 ，查出所损坏的三极管．干 更换，即 可排除故障。 c字车工作正常，但打印异常，如字迹太淡或太浓及其它异常现象。由于打印头控制与 驱动电路故障引起的打印异常，其故障源在打印头激励控制电路中，对该电路进行捡修即可 排除故障。 实例 d 故障现象 ；LQ一1600K打印机打印字迹太淡。 分析与维修 ：引起打印字迹太淡的原固有 d种 ：打印头调节杆位置不当；色带使用过久； 打印头太脏 ；打印头激励控制电路故障。经检查排除了前 3种原因，故障源无疑在打印头激 动控制电路中(参见图 5j。一般方式打印时 ，CPU的 PC5端(22脚j输出高电平，使三极管 Q38、Q37导通，-r 35V电源通过 Q37、电阻 R 27、电位器 VRl向电容 C31充电，充电时常数 i=(Vec+R27+VR1)·C31，式中 Ve~为 Q37的饱和内阻。拷贝方式打印时 ，CPU的 PC5 端输出低电平，Q38、Q37截止，+35V电源通过电阻 R28、R27和 VR1向电容 C31充电，充 电时常数 'T2=(R 28+R27+VR1)·C31。 (下转 78页) 随 0盯。 m 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 电子 {算机 外部设 备 l§0 年 第 l8卷 第 l期 均可能使用 NAND EEPROM 所“，Flash和NAND EEPROM 的应用将很广泛，市场前景 十分乐观。预计 2005年之后，包括半导体存储器在内的固态存储器 SSR产值将超过磁记录 产品的产值 。 5 参考文献 富士雄 ．JEE Dec．199J，25 日本电子工业年鉴 1992，31 电子材料 l 992年 6月，27 电子技术 l 992年 11月，l3 (上接 72页) H___PW 信号的宽度即为单稳态触发器的暂态时间 Ta．而Ta取决于 C 31的充电If,j"I'~7常数，即 —T(vcc／35v)·In 3≈1．1 (4．75／35)。一般方式打印时 一0．20ms；拷贝方式打印时 r“一0．22ms。订F 信号的宽度决定了打印头驱动三报管的导通时间 ，也决定了打印针电磁 线圈获得能量的大小和打印针击打力度的大小。从 上分析可知若盯F 信号宽度过窄，就 会引起打印字迹太淡。电路中唯一可调的是电位器VRI．将其阻值适当调大后，故障排除，打 印字迹恢复正常。 5 参考文献 l 赵继文等 ．点阵打印机原理与故障检修大全 ．陕西电子编辑部，1988年~1993年 2 赵继文、孙飞 常用针式打印机故障检修 l 2 0例 ．电子工业出版社，l 993年 3 得实发展 (集团)有 限公 司 ．AR一3240打印机技术手册 ． 4 福建计算机外部设备厂 ．LQ一1600K中英文打印机技术手册 ． 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆