改个移动打印机

bxud 2018-03-09

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　　一、改制原因
　　因工作关系经常到基层单位调查情况，需作现场问话记录，之前采用手写记录方式，手写记录费时费力，手写潦草的话还存在字迹不好辨认问题，采用打印机打印就没有上述问题，特别是记录内容差别不大时，只需在电脑中稍微修改一下即可打印，效率大为提高。为存档规范现要求尽量采用打印机打印，但实际工作中常常会遇到记录地点没有合适的打印机、停电等因素，虽然携带了笔记本电脑但也难于打印，这时有一台电池供电的移动打印机就十分方便了。
　　激光打印机因耗电较大不适合使用电池供电，针式打印机、热敏打印机打印的材料不适合存档，目前移动打印机只有喷墨式的。上网查询目前销售的移动打印机，发现十分便携，性能也不错，非常适合外出打印使用，但其价格不低，耗材也贵，申请购买有困难，拥有一台移动打印机成了我的一个期望。
　　二、改装方案
　　一次我在处理电子垃圾时翻到了多年前买的一台联想Z32喷墨打印机，一看它的供电是直流30V，电流只要求0.5A，随即茅塞顿开：可以用锂电池通过DC-DC升压电路给便携式喷墨打印机供电的方式来改装移动打印机呀！于是我上淘宝搜索查询喷墨打印机，适合改装移动打印机的条件是可以只用黑白打印（彩打用不多，墨盒也太贵）、便携、省电、独立电源盒。后选中了佳能IP1188型，再转闲鱼，找到一个处理IP1188的，价格很低，只是墨盒喷嘴堵塞，打印后有断线的现象，第一台只是试验品，改成功了再买墨盒也不迟，于是下单购买。IP1188到手后发现确如卖家所言，打印断线，其它正常。拆下打印机下方的电源盒，发现电源盒输出为三针插座，给电源盒通电测试输出，咦，怎么只有两边的两针有7V的电压输出，而不是电源盒上标注的24V？将电源盒输出插座接上插头测试，发现打印机正常开机时，中间的那个脚有5V电压，24V输出也正常，当按下打印机的开关键关机后，中间的5V消失，同时24V也变为7V。哦，明白了，这款打印机的电源有休眠功能，当打印机关机后中间的控制脚输出低电平，电源盒处于休眠状态24V输出变为7V，当开机后中间的控制脚输出高电平使电源盒输出24V，供打印机正常打印。再拆开电源盒外壳仔细观察电路板上元件，发现输出插座中间的控制脚连着一个三极管来控制误差取样电路，进而控制输出电压的高低。
　　于是就琢磨制作带有休眠功能的DC-DC升压板，综合几种电源芯片性能最终选中了XL6009升压芯片，这种芯片外围电路简洁、效率高、输出功率大，其EN端在高电平时芯片工作，低电平时不工作，可作为休眠控制功能端，电路原理图如下：
　　电路大致工作过程如下：XL6009与外围电路构成升压电路，当休眠控制脚低电平时XL6009不工作，电池组经升压电感和升压二极管到电源输出端，进而给打印机供电，当按下打印机开关键开机后，打印机输出取消休眠的控制高电平，XL6009处于升压状态，输出稳定的24V电压供打印机工作。
升压板图片
　　后来打PCB样板时，在样板的边角位置顺便设计了升压板的PCB，样板到手后先手工焊接了一片，经测试功能正常，又做了一块3串的锂电池组，将升压板安装在原电源盒靠近输出插座的空间内，原电源盒位置放入锂电池组，用覆铜板做一片盖子，把电池组和升压板盖住，在原电源盒220V插头附近的外壳上再安装充电插口。考虑到实际使用时电池组没有电源开关的话，打印机关机时电池组仍有电流消耗，为省电又给电池组增加一个电源开关。电池组没有电量显示的话，使用时会不知道电池剩余量及什么时候需要充电，实际还需有电量显示电路，于是我在打印机右侧外壳上安装了电池组电源开关和LED电量显示板。
　　改装后进行打印测试，一切正常。使用时应先开电池组开关，然后按下打印机开关键开机，打印后要先按下打印开关键关机使打印头归位，然后再关掉电池组电源开关。如果在打印机开机状态下直接关闭电池组电源开关，墨盒有可能没有归位会造成墨盒喷嘴墨水风干而堵塞。
　　三、进一步性能测试
　　1.工作电压、电流测试
　　用维修电源为升压板的供电，对IP1188使用升压板供电工作的电压和电流进行测试，测试数据如下：
　供电电压状态　　　开机稳定后电流    关机稳定后电流
　<6.5V　    不启动
　6.5V　    可启动　　170mA　　　    16mA
　10V　       可启动　　121mA 　　　 16mA
　12.6V    　可启动　　 98mA          18mA
　15V　       可启动　　83mA       　　 19mA
　16.8V　    可启动　　70mA       　　19mA
　　我只测试了12V供电打印状态时的电流，为0.9A左右，清洗喷嘴时电流最大。
　　从以上数据可以看出，电池电压在6.5-16.8V均可，从打印机本机关机后的静态电流值基本不变来推测，打印机内部应该是有串联稳压电路给开关机电路供电，并有可能是5V稳压电路。如果采用标称3.7V的锂电池供电的话，最好用3串的，用两串的话在电池电量快放尽时启动不了升压电路，即电池组的电量不能完全用尽，用4串的话，电池组的静态功耗稍微大些。
　　2.打印能力测试
　　测试改装后的打印机打印能力，实际就是测试电池组充满电后能打印多少页，我用是用6块1500mAH手机电池2并3串组成的电池组，按打印电流0.9A估算，可以连续打印3个小时左右，连续打印这么长时间太浪费墨水和纸张了，我并没有打印这么长时间，只打印了几十页纸，但电池电压没有明显的降低。如果想进一步提高打印能力，可以采用更大容量的电池组。在去除原电池盒仓内的部分固定片后，恰好可放进6节18650锂电池，选用2600mAH普通容量的话，2并就是5200mAH，可以连续打印约5个小时，平常使用时是不可能连续打印那么长时间的，所以安装锂电池组是足能保证平常一天的使用。
　　四、其他打印机的改装
　　受IP1188打印机改装成功的鼓舞，我就来了精神，又在咸鱼买了个HP1112喷墨打印机，在买前我在淘宝上看过这款打印机电源盒的图片，电源盒输出电压为22V，电流455mA。打印机到手后拆出电源盒，电源盒输出虽是三芯插座，但接插座的线只有两根，测打印盒输出电压为22V，这个就更简单了，只需有个DC-DC升压板就行了，找到以前淘宝买的XL6009小升压板，再找来4块800mAH的手机锂电池，按４串组装好后放进原电源盒的位置即可。这款打印机电源盒有个外罩，就不必再设法做封存的盖板了，但外罩内部空间较小，不能放入较大的电池组，改装后的打印能力明显不如用IP1188改装强的。
　　后继续在淘宝搜索查看打印机电源适配器，发现爱普生喷墨打印机电源盒输出的电压较高（LA310的是42V），多是单组电压供电；惠普的电源盒输出多是3芯插头，3芯插头的中，大多是两组电压（一组32V，另一组15或者16V），一少部分是单组电压，另一少部分具有休眠控制功能；佳能的电源盒多是固定在打印机上的，也多是三芯输出插座，但不能看出是否有休眠控制功能。
　　根据以上电源盒的特性，只需再做一款双电压升压板和一款具有休眠控制电压输出的升压板就几乎可以将所有的喷墨打印机改装成移动打印机了。HP电源盒的三芯输出插座是特制的，我在淘宝网上没有找到，只在阿里上找到了一两家，但只卖插座，并不带完整的线材，所以对惠普的目前只好用原电源盒来改，即使用原来电源盒壳子和输出线，在壳子内放入升压板和电池，这样的改制的移动打印机在使用时要带个大尾巴，没有像HP1112和IP1188这种电源盒固定在机身上的携带方便，所以从携带方便考虑应选择机身带独立电源盒的来改装。
　　其实对于IP1188这种电源盒内部空间较大，还可以将电池及升压板等部件放入电源盒内，做成独立的电池供电电源盒，这样只需替换原机电源盒即可，动手能力较差的就可以买个这样的电源盒自己替换，图10和图11就是改后的电源盒，可以参照改制。

本主题由 lq19512003 于 2018-2-18 22:37 设置高亮

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