全面介紹激光打印機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理._第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、全面介紹激光打印機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 激光技術(shù)出現(xiàn)于 60 年代,真正投入實(shí)際應(yīng)用始于 70 年代初期。最早的激光發(fā) 射器是充有氦-氖(He-Ne 氣體的電子激光管,體積很大,因此在實(shí)際應(yīng)用中受到了很 大限制。70 年代末期,半導(dǎo)體技術(shù)趨向成熟。半導(dǎo)體激光器隨之誕生,高靈敏度的感 光材料也不斷發(fā)現(xiàn),加上激光控制技術(shù)的發(fā)展,激光技術(shù)迅速成熟,并進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用 領(lǐng)域。以美國(guó)、日本為代表的科研人員,在靜電復(fù)印機(jī)的基礎(chǔ)上,結(jié)合了激光技術(shù)與 計(jì)算機(jī)技術(shù),相繼研制出半導(dǎo)體激光打印機(jī)。這種類(lèi)型打印機(jī)的打印質(zhì)量好、速度 快、無(wú)噪音,所以很快得到了廣泛應(yīng)用。 90 年代初,美國(guó)惠普公司和日本佳能公司生產(chǎn)的激光打印機(jī)

2、,打印速度可達(dá)到每 分鐘8頁(yè),打印精度為600DP1。 其中惠普公司的分辨率增強(qiáng)技術(shù) (Resolution Enhancement Technology 及 PCL 打印機(jī)語(yǔ)言,已成為世界標(biāo)準(zhǔn)。激光打印機(jī)按其打 印輸出速度可分為三類(lèi):即低速激光打印機(jī)(每分鐘輸出 10 30 頁(yè);中速激光打印機(jī) (每分鐘輸出 40120頁(yè);高速激光打印機(jī)(每分鐘輸出 130300 頁(yè)。現(xiàn)在激光打印機(jī) 仍以惠普、佳能、愛(ài)普生占據(jù)主要市場(chǎng),此外,還有利盟(Lexmark、施樂(lè)、松下、理 光等系列。近年來(lái)我國(guó)的聯(lián)想公司和方正公司也相繼生產(chǎn)出了適用的激光打印機(jī) , 并也占據(jù)了一些市場(chǎng)份額。 鑒于激光打印機(jī)如今使用非常

3、廣泛,但多數(shù)用戶(hù)對(duì)于維修及故障排除都不太在 行,為使許多同行能更好地了解和使用激光打印機(jī),我們?cè)诙嗄晔褂弥杏X(jué)得,對(duì)于充分 了解激光打印機(jī)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及工作原理等的了解 ,對(duì)于排除激光打印機(jī)的故障是 有很大幫助的。因此,就將激光打印機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理等總結(jié)如下,供大家參考。 一、基本結(jié)構(gòu) 激光打印機(jī)是由激光器、聲光調(diào)制器、高頻驅(qū)動(dòng)、掃描器、同步器及光偏轉(zhuǎn)器 等組成,其作用是把接口電路送來(lái)的二進(jìn)制點(diǎn)陣信息調(diào)制在激光束上 ,之后掃描到感 光體上。感光體與照相機(jī)構(gòu)組成電子照相轉(zhuǎn)印系統(tǒng),把射到感光鼓上的圖文映像轉(zhuǎn) 印到打印紙上,其原理與復(fù)印機(jī)相同。激光打印機(jī)是將激光掃描技術(shù)和電子顯像技 術(shù)相結(jié)合的非擊打輸出

4、設(shè)備。它的機(jī)型不同,打印功能也有區(qū)別,但工作原理基本相 同,都要經(jīng)過(guò):充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、消電、清潔、定影七道工序 ,其中有五道工 序是圍繞感光鼓進(jìn)行的。當(dāng)把要打印的文本或圖像輸入到計(jì)算機(jī)中 ,通過(guò)計(jì)算機(jī)軟 件對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。然后由打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序轉(zhuǎn)換成打印機(jī)可以識(shí)別的打印命令 (打 印機(jī)語(yǔ)言送到高頻驅(qū)動(dòng)電路,以控制激光發(fā)射器的開(kāi)與關(guān),形成點(diǎn)陣激光束,再經(jīng)掃描 轉(zhuǎn)鏡對(duì)電子顯像系統(tǒng)中的感光鼓進(jìn)行軸向掃描曝光 ,縱向掃描由感光鼓的自身旋轉(zhuǎn) 實(shí)現(xiàn)。 感光鼓是一個(gè)光敏器件,有受光導(dǎo)通的特性。表面的光導(dǎo)涂層在掃描曝光前,由 充電輥充上均勻電荷。 當(dāng)激光束以點(diǎn)陣形式掃射到感光鼓上時(shí),被掃描的點(diǎn)因曝光 而

5、導(dǎo)通,電荷由導(dǎo)電基對(duì)地迅速釋放。沒(méi)有曝光的點(diǎn)仍然維持原有電荷 ,這樣在感光 鼓表面就形成了一幅電位差潛像(靜電潛像,當(dāng)帶有靜電潛像的感光鼓旋轉(zhuǎn)到載有墨 粉磁輥的位置時(shí),帶相反電荷的墨粉被吸附到感光鼓表面形成了墨粉圖像。 當(dāng)載有墨粉圖像的感光鼓繼續(xù)旋轉(zhuǎn),到達(dá)圖像轉(zhuǎn)移裝置時(shí),一張打印紙也同時(shí)被 送到感光鼓與圖像轉(zhuǎn)移裝置的中間,此時(shí)圖像轉(zhuǎn)移裝置在打印紙背面施放一個(gè)強(qiáng)電 壓,將感光鼓上的墨粉像吸引到打印紙上,再將載有墨粉圖像的打印紙上送入高溫定 影裝置加溫、加壓熱熔,墨粉熔化后浸入到打印紙中,最后輸出的就是打印好的文本 或圖像。 二、基本原理 激光打印機(jī)工作過(guò)程所需的控制裝置和部件的組成、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、控

6、制方法和采 用的部件會(huì)因廠(chǎng)牌和機(jī)型不同而有所差別,如: 對(duì)感光鼓充電的極性不同。 感光鼓充電采用的部件不同。有的機(jī)型使用電極絲放電方式對(duì)感光鼓進(jìn)行充 電,有的機(jī)型使用充電膠輥(FCR 對(duì)感光鼓進(jìn)行充電。 高壓轉(zhuǎn)印采用的部件有所不同 感光鼓曝光的形式不同。有的機(jī)型使用掃描鏡直接對(duì)感光鼓掃描曝光 ,有的 機(jī)型使用掃描后的反射激光束對(duì)感光鼓進(jìn)行曝光。 不過(guò)他們的工作原理基本一樣。由激光器發(fā)射出的激光束,經(jīng)反射鏡射入聲光 偏轉(zhuǎn)調(diào)制器,與此同時(shí),由計(jì)算機(jī)送來(lái)的二進(jìn)制圖文點(diǎn)陣信息,從接口送至字形發(fā)生器 形成所需字形的二進(jìn)制脈沖信息,由同步器產(chǎn)生的信號(hào)控制 9 個(gè)高頻振蕩器,再經(jīng)頻 率合成器及功率放大器加至

7、聲光調(diào)制器上,對(duì)由反射鏡射入的激光束進(jìn)行調(diào)制。調(diào) 制后的光束射入多面轉(zhuǎn)鏡,再經(jīng)廣角聚焦鏡把光束聚焦后射至光導(dǎo)鼓(硒鼓表面上,使 角速度掃描變成線(xiàn)速度掃描,完成整個(gè)掃描過(guò)程。 硒鼓表面先由充電極充電,使其獲得一定電位,之后經(jīng)載有圖文映像信息的激光 束的曝光,便在硒鼓的表面形成靜電潛像,經(jīng)過(guò)磁刷顯影器顯影,潛像即轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)的 墨粉像,在經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)印區(qū)時(shí),在轉(zhuǎn)印電極的電場(chǎng)作用下,墨粉便轉(zhuǎn)印到普通紙上,最后經(jīng)預(yù) 熱板及高溫?zé)釢L定影,即在紙上熔凝出文字及圖像。在打印圖文信息前,清潔輥把未 轉(zhuǎn)印走的墨粉清除,消電燈把鼓上殘余電荷清除,再經(jīng)清潔紙系統(tǒng)作徹底的清潔,即可 進(jìn)入新的一輪工作周期。 三、工作過(guò)程 1.

8、 激光器的工作原理和結(jié)構(gòu) 我們通常把發(fā)光的物體叫做光源,如太陽(yáng)、電燈、燃燒的蠟燭等。光具有能量, 它可以使物體變熱,使照相底片感光,這就是能的轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。光能含在光束中,光束射 入人的眼睛,才引起人的視覺(jué),所以我們能夠看到光源發(fā)射的光。那么我們?yōu)槭裁催€ 能看到不發(fā)光的物體呢?是因?yàn)楣庠窗l(fā)射的光照射到它們,不發(fā)光的物體受光后,向四 面八方漫反射的光射入了我們的眼睛,所以我們也能看到不發(fā)光的物體。 產(chǎn)生激光的光源,和普通的光源明顯不同。如普通白熾燈光源是通過(guò)電流加熱 鎢絲的原子到激發(fā)態(tài),處于激發(fā)態(tài)的原子不斷地自發(fā)輻射而發(fā)光。這種普通的光源 具有很大的散射性和漫射性,不能控制形成集中的光束,也就不能應(yīng)

9、用于激光打印 機(jī)。激光打印機(jī)所需要的激光光束必須具有以下特性 : 高方向性。發(fā)出的光束在一定的距離內(nèi)沒(méi)有散射和漫射。 高單色性。純白光由七色光組成。 高亮度,有利于光束的集中并帶有很高的物理能量。 高相干性,容易疊加和分離。激光器是激光掃描系統(tǒng)的光源,具有方向性好、 單色性強(qiáng)、相干性高及能量集中、便于調(diào)制和偏轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。早期生產(chǎn)的激光打印機(jī) 多采用氦-氖(He-Ne 氣體激光器,其波長(zhǎng)為 632.8 卩 n 其特點(diǎn)是輸出功率較高、體積 大、是壽命長(zhǎng)(一般大于 1 萬(wàn)小時(shí)性能可靠,噪音低,輸出功率大。但是因?yàn)轶w積太大 現(xiàn)在基本已淘汰。現(xiàn)代激光打印機(jī)都采用半導(dǎo)體激光器,常見(jiàn)的是鎵砷-鎵鋁砷 (CaA

10、s-CaAIAs系列所發(fā)射出的激光束波長(zhǎng)一般為近紅外光 (入=780 卩可與感光硒 鼓的波長(zhǎng)靈敏度特性相匹配。半導(dǎo)體激光器體積小、成本低,可直接進(jìn)行內(nèi)部調(diào)制, 是輕便型臺(tái)式激光打印機(jī)的光源。 激光掃描是用來(lái)產(chǎn)生非常小的高精度光點(diǎn),用于高質(zhì)量的文字及圖像的印刷,常 用的激光掃描系統(tǒng)工作原理是:在工作物質(zhì)兩端設(shè)置兩塊相互平行的反射鏡(柵極,這 兩塊反射鏡之間構(gòu)成了一個(gè)諧振腔。諧振腔的一塊反射鏡為全反射鏡 ,另一塊為半 反射鏡,當(dāng)工作物質(zhì)受激,原子自發(fā)輻射的光子在諧振腔內(nèi)不斷地來(lái)回反射,輻射出的 光子不斷增加。當(dāng)諧振腔內(nèi)疊加的光子增加到一定量時(shí),就會(huì)穿透半反射的反射鏡 面發(fā)出一束非常強(qiáng)的光,這就是激

11、光。這樣發(fā)出的光束非常集中,幾乎沒(méi)有散射,只要 我們利用控制技術(shù)將光波波長(zhǎng)控制在 700 9oo 卩 m 納米,這樣所產(chǎn)生的激光就可以滿(mǎn)足激光打印機(jī)感光鼓的曝光需要。 現(xiàn)代所用的半導(dǎo)體激光器,通常采用激光二極管,它的原理與普通的二極管極為 相似,如都有一對(duì) PN 結(jié),當(dāng)電壓和電流加到激光二極管上時(shí),P 型半導(dǎo)體材料中的空 穴和 N型材料中的自由電子產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),PN 結(jié)處載流子的密度增加非常大,自由 電子和空穴重新復(fù)合,因而產(chǎn)生受激輻射,釋放出具有激光特性的光子,由激光器諧振 腔內(nèi)的反射鏡反射,透過(guò)激光孔和孔內(nèi)聚焦鏡,射出激光束。從激光的產(chǎn)生可以看出,一條激光束只包括一種主要波長(zhǎng)的光線(xiàn),它是單

12、色的。 每一條光線(xiàn)都沿一個(gè)方向傳播,以相互疊加的方式結(jié)合,我們稱(chēng)之為相干性。這個(gè) 特性使激光以一條極細(xì)的光束射到一個(gè)靶上,而幾乎沒(méi)有散射。而每條激光束就像 槍膛里射出的子彈,每顆子彈只能在靶上打一個(gè)孔。如果要打出一個(gè) 一字,就要射 出很多的子彈,沿一字方向打出很多的孔,形成一個(gè)一 字點(diǎn)的橫向排列,這就是我們所說(shuō)的點(diǎn)陣排列,是后面要講點(diǎn)陣圖像的技術(shù) 基礎(chǔ)。 激光打印機(jī)的圖文信息,亦是由點(diǎn)陣組成。印刷質(zhì)量要求越高,組成一個(gè)字符的 點(diǎn)陣亦越多。激光掃描的點(diǎn)陣形成有四種方法。單線(xiàn)掃描 :將一行字符的每一行的 點(diǎn)陣信息,送至掃描器中進(jìn)行掃描,稱(chēng)為單線(xiàn)掃描。多線(xiàn)順序偏轉(zhuǎn)掃描:高頻信號(hào)發(fā)生 器依次產(chǎn)生 9

13、個(gè)不同的頻率,依據(jù)布雷格衍射原理,它們?cè)谄D(zhuǎn)調(diào)制器中會(huì)產(chǎn)生 9 條 偏轉(zhuǎn)角不同的掃描線(xiàn),接著轉(zhuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)一個(gè)微小角度,掃描出從左至右的點(diǎn)陣信息。由 于這種方法只需轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)微小的角度,它相當(dāng)于單線(xiàn)掃描方法的 1/132,即可形 成 1個(gè)字,故又稱(chēng)小光柵掃描。多線(xiàn)同時(shí)偏轉(zhuǎn)掃描:是指在高頻驅(qū)動(dòng)電路中同時(shí)產(chǎn)生 9 個(gè)不同的頻率,經(jīng)合成后送至偏轉(zhuǎn)調(diào)制器中。多線(xiàn)同時(shí)偏轉(zhuǎn)多次掃描 :這種方法與 多線(xiàn)同時(shí)偏轉(zhuǎn)掃描屬同一類(lèi),只是從 1 個(gè)字符的形成上有所區(qū)別。即在掃描高點(diǎn)陣 字符時(shí),一個(gè)完整的字符是分成多次掃描完成的。圖形信息的點(diǎn)陣形成與字符的點(diǎn) 陣形成基本相似。 2. 感光鼓的工作原理和結(jié)構(gòu) 感光鼓是激光打印

14、機(jī)的核心部件。它是一個(gè)光敏器件 ,主要用光導(dǎo)材料制成。 它的基本工作原理就是光電轉(zhuǎn)換的過(guò)程。它在激光打印機(jī)中作為消耗材料使用, 而且它的價(jià)格也較為昂貴。光敏半導(dǎo)體有半導(dǎo)體的共性,如受熱激發(fā),摻雜后改變電 導(dǎo)率等。此外,它還具有其他半導(dǎo)體不具有的光導(dǎo)電特性。光敏半導(dǎo)體受光照射 后,它的電導(dǎo)率可以上升幾個(gè)數(shù)量級(jí)。從能帶上講,它的價(jià)帶中的電子吸收了光的能 量后,躍入導(dǎo)帶,產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。這種由光照產(chǎn)生的電子-空穴對(duì),稱(chēng)為光生載流子。光敏半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的光生載流子增多,它的電導(dǎo) 率就上升。這種受光照射后提高的電導(dǎo)率稱(chēng)為 本征光電導(dǎo)率。 實(shí)際應(yīng)用中,光敏半導(dǎo)體材料需經(jīng)過(guò)摻雜后,才能制成激光器使用的半導(dǎo)體

15、材 料。所以除了有本征光電導(dǎo)率外,還必須具有光激發(fā)雜質(zhì)能級(jí)上的電子或空穴形成 的雜質(zhì)光電導(dǎo)率的性質(zhì)。在有些光敏半導(dǎo)體中,雜質(zhì)光電導(dǎo)率起主光敏半導(dǎo)體受 光照射后,會(huì)不同程度地改變物體內(nèi)的載流子遷移率(遷移率是載流子的遷移速度 與外電場(chǎng)的比值。標(biāo)志物體的導(dǎo)電能力的電導(dǎo),等于載流子密度乘以遷移率。遷 移率上升,電導(dǎo)提高,電導(dǎo)率由本征光電導(dǎo)率、雜質(zhì)光電導(dǎo)率和遷移率的值共同決定 只是在某種條件下便以其中的某種因素為主罷了。 實(shí)際應(yīng)用的各種光導(dǎo)體對(duì)光的敏感程度都不一樣。光導(dǎo)體的電導(dǎo)率與它對(duì)光的 敏感程度成正比。所以光感對(duì)光導(dǎo)體的導(dǎo)電性影響很大。光導(dǎo)體對(duì)光的光感度是不 一樣的。某一種光導(dǎo)體,只對(duì)某一區(qū)域光譜

16、的光的光感度高,離開(kāi)了這一區(qū)域,則可能 喪失光感度。 光敏半導(dǎo)體在與它適用的光波長(zhǎng)范圍內(nèi),會(huì)對(duì)光形成一個(gè)吸收峰值。在這個(gè)峰 值范圍內(nèi)光電導(dǎo)效果最佳。它還與光的照度有關(guān)系。照度越高 ,產(chǎn)生的載流子越多, 光電導(dǎo)率就越高。然而每種光導(dǎo)體的特性各異,所以在相同條件下,達(dá)到相同的光電 導(dǎo)率指標(biāo)所需要的照度是不同的。 目前感光鼓常用的光導(dǎo)材料有硫化鎘(CdS、硒-砷(Se-As。有機(jī)光導(dǎo)材料(opc 等幾種。制作感光鼓用的光導(dǎo)材料,應(yīng)具備以下特性: 耐磨性好。光導(dǎo)體表面要有一定的硬度,要能承受顯影轉(zhuǎn)印和清潔過(guò)程中的 機(jī)械磨損。如果感光鼓(光導(dǎo)體被磨損或劃傷,將導(dǎo)致打印質(zhì)量的下降或破壞感光鼓 磨損嚴(yán)重時(shí)只

17、有報(bào)廢。在實(shí)際的工作中,因磨損、劃傷而報(bào)廢的感光鼓最多。現(xiàn)在 一種新型的長(zhǎng)壽命的陶瓷感光鼓(a-Si 已經(jīng)得到了應(yīng)用,可打印 30 萬(wàn)張以上。 溫度穩(wěn)定性好。光導(dǎo)體的性能容易受溫度的影響所以,在激光打印機(jī)性能中 特別強(qiáng)調(diào)使用環(huán)境要有合適的溫度與濕度,否則會(huì)影響打印質(zhì)量 光電導(dǎo)性好。光電導(dǎo)性是感光鼓的重要指標(biāo),它直接影響到打印質(zhì)量的好 壞。因?yàn)楦泄夤倪B續(xù)工作在充電、放電的循環(huán)過(guò)程中 ,要求充電時(shí)電位上升快,表面 飽和電位比應(yīng)用電位要高;否則,初始電位上不去,也將影響打印質(zhì)量。充電后的感光 鼓暗衰減要小,否則保持不往表面電位,不能形成必要的電位差潛像。感光鼓曝光后 放電要快,即光衰迅速。放電越徹底

18、越好。因?yàn)槭S嚯娢坏亩嗌?,既影響潛像的反差 又會(huì)帶來(lái)打印品的底灰0 耐疲勞。感光鼓在使用的過(guò)程中,打印機(jī)要對(duì)其進(jìn)行反復(fù)充電,因而要具有良 好的耐疲勞性能,在規(guī)定的壽命時(shí)間內(nèi),打印質(zhì)量不能因連續(xù)使用而下降。感光鼓的 光導(dǎo)特性穩(wěn)定性要好,應(yīng)滿(mǎn)足連續(xù)使用的要求。 激光打印機(jī)使用的感光鼓,一般為三層結(jié)構(gòu)。第一層是鋁合金圓筒(導(dǎo)電層,第二 層是在圓筒表面上采用真空蒸鍍的方法,鍍上一層光導(dǎo)體材料(光導(dǎo)層,第三層是在光 導(dǎo)材料的外面再鍍一層絕緣材料(絕緣層。有的感光鼓為了更好地釋放電荷,在光導(dǎo) 層與鋁合金導(dǎo)電層中間,加鍍一層超導(dǎo)材料,以使電荷更迅速地釋放。 感光鼓表面的絕緣層,一是為提高耐磨性能,增加使用

19、壽命;二是為光導(dǎo)層提供保 護(hù),防止光導(dǎo)體的磨損,保持光導(dǎo)體的光電導(dǎo)特性。 導(dǎo)電層鋁合金筒與激光打印機(jī)的地線(xiàn)相連,使曝光后的電位迅速釋放。它是一 個(gè)精度非常高的圓筒,在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,能保持勻速運(yùn)轉(zhuǎn)及保持均勻電荷。 3. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯與傳遞 (1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯:要打印完整的文字、 圖像,除激光打印機(jī)本身的功能外,還必須通過(guò) 計(jì)算機(jī)把要打印內(nèi)容,即文字或圖像用文字處理軟件或圖形處理軟件,編輯成具有一 定格式的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。其描述的內(nèi)容都是由計(jì)算機(jī)編輯軟件決定 ,與激光打印機(jī)沒(méi) 有任何關(guān)系。當(dāng)我們選定了打印機(jī)命令,并按下確定打印按鈕后,計(jì)算機(jī)把編輯好的 數(shù)據(jù)通過(guò)打印機(jī)接口傳送給打印機(jī),由打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序把打印的內(nèi)

20、容進(jìn)行解釋?zhuān)⑥D(zhuǎn) 換成打印機(jī)可以識(shí)別的語(yǔ)言(也叫打印機(jī)語(yǔ)言,由打印機(jī)按照自己的語(yǔ)言打印出已經(jīng) 編輯好的文字或圖像。 不同型號(hào)的激光打印機(jī),打印語(yǔ)言不同,所使用的驅(qū)動(dòng)程序也不同。當(dāng)然也有可 兼容的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序?,F(xiàn)在生產(chǎn)的激光打印機(jī),普遍采用標(biāo)準(zhǔn)打印語(yǔ)言 PCL5 或 PCL6 語(yǔ)言。 (2數(shù)據(jù)傳送:打印機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通訊傳送端口有很多種,比較常見(jiàn)的是串口 或并口 。EPP/ECP(Enhanced Parallel Port/Extended Capabilities Po 稱(chēng)為增強(qiáng)型 / 擴(kuò)展型并口。串口 由于速度較慢,一般很少采用。其他如 SCSI 接口,因速度快,大 都用在較高檔的打印

21、機(jī)上。還有的打印機(jī)采用視頻接口 (VDO 方式與計(jì)算機(jī)通訊,通 訊方式與其他接口不同,它傳送的不是數(shù)據(jù),而是激光束流,速度更快。它的數(shù)據(jù)是由 另外一塊視頻轉(zhuǎn)換卡 來(lái)完成,但因它與計(jì)算機(jī)共亨內(nèi)存,要求計(jì)算機(jī)有足夠的緩存空間。一般印刷排 版行業(yè)采用此種接口的打印機(jī)較多。有的高檔打印機(jī)帶有多種接口 ,可同時(shí)接多臺(tái) 計(jì)算機(jī)。現(xiàn)在生產(chǎn)的很多打印機(jī)配備速度更快的 USB 接口。 當(dāng)打印控制器從計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)之后,打印機(jī)一般采取兩種工作方式:一種是把 數(shù)據(jù)直接送給解釋器執(zhí)行打印,稱(chēng)為段工作方式,這種方式工作的打印機(jī)不需要很 多的緩存和內(nèi)存,普通型的打印機(jī)多采用此種工作方式。另一種是把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存 儲(chǔ)在打印機(jī)

22、內(nèi)部的硬盤(pán)中,待使用時(shí)可隨時(shí)打印出來(lái),也稱(chēng)為池工作方式,很多高檔 打印機(jī)使用這種工作方式。它的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)許多用戶(hù)共享一臺(tái)打印機(jī)時(shí) ,可同時(shí)發(fā)出 打印命令而不必等待,并可節(jié)省數(shù)據(jù)通訊傳輸?shù)牡却龝r(shí)間,但其價(jià)格也較貴。 4光柵或點(diǎn)陣潛像的生成 激光打印機(jī)打印出的文字或圖像,如果在放大鏡下觀察,就會(huì)發(fā)現(xiàn)文字或圖像是 由很多的白點(diǎn)和黑點(diǎn)組成(也叫點(diǎn)陣圖形,與普通的點(diǎn)陣式打印效果相似。前者是通 過(guò)控制激光束的開(kāi)與關(guān)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣排列,而后者則是通過(guò)打印針擊打來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣排 列。光柵圖像是一種視頻數(shù)字圖像,需要打印機(jī)中的光柵轉(zhuǎn)換器把視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行光 柵化處理,轉(zhuǎn)換成打印機(jī)使用的點(diǎn)陣圖像打印,所謂光柵圖像是由獨(dú)立的點(diǎn)所組

23、成的 圖像。如報(bào)紙上印的或電視屏幕上顯示的圖像就是光柵圖像。 激光打印機(jī)的點(diǎn)陣排列是由二進(jìn)制數(shù)據(jù)組成的方陣控制,每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn) 制數(shù)位,由運(yùn)算控制器控制激光器向感光鼓表面射出一束激光 ,稱(chēng)為曝光,被曝光的 點(diǎn)稱(chēng)為像素點(diǎn)。要打印一個(gè)文字或一幅圖像,需要很多的像素點(diǎn)組成。因此,單 位面積內(nèi)像素點(diǎn)的數(shù)目越多,打印的分辨率就越高。如果一個(gè)激光掃描裝置,沿感光 鼓軸向水平表面,射出每英寸 300 個(gè)點(diǎn),并且感光鼓由主電機(jī)帶動(dòng)按照 1/300 分勻速 旋轉(zhuǎn),那么,激光打印機(jī)就能以每平方英寸 300X300DPI 的分辨率打印出文字或圖像?,F(xiàn)在,高檔的激光打印機(jī)的輸出精度 可以達(dá)到 2400DPI。由像

24、素點(diǎn)形成點(diǎn)陣圖像,還要經(jīng)過(guò)聲光調(diào)制器、高頻驅(qū)動(dòng)器、 掃描器同步器和光學(xué)系統(tǒng)共同完成。 (1 聲光調(diào)制器 大家知道,電視機(jī)接收到的圖像和聲音是由電視臺(tái)將聲光信號(hào)調(diào)制為電信號(hào)發(fā) 射出來(lái)的。電視機(jī)接收到電信號(hào)再經(jīng)過(guò)解調(diào),還原成圖像和聲音。激光打印機(jī)激光 器射出的光束也載有數(shù)據(jù)信息,這些信息的轉(zhuǎn)換過(guò)程也類(lèi)似于電視機(jī)信息傳遞過(guò) 程。只是此過(guò)程是由聲光調(diào)制器轉(zhuǎn)換的。聲光調(diào)制器的調(diào)制頻率可達(dá) 30MHz 左右,特性穩(wěn)定,因此大多數(shù)的激光打印機(jī)都采用這種調(diào)制器。聲光調(diào)制器的工 作原理是利用聲光效應(yīng)所產(chǎn)生的布雷格衍射的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)激光束傳播方向的控 制。激光束欲完成圖文信息的映像任務(wù),必須用圖文信息進(jìn)行調(diào)制,恰

25、如電視臺(tái)將圖 像及聲音信號(hào)調(diào)制到無(wú)線(xiàn)電波上去,方能在電視機(jī)中解調(diào)出圖像與聲音信號(hào)一樣。 聲光調(diào)制器的工作原理,是利用聲光效應(yīng)產(chǎn)生布雷格衍射,若在玻璃及晶體等超聲媒 質(zhì)中產(chǎn)生超聲波,便將引起周期性的折射率變化,而成為相位型衍射柵,光柵常數(shù)等于 超聲波波長(zhǎng),當(dāng)激光束射到超聲媒質(zhì)中時(shí),激光束即產(chǎn)生衍射,衍射光的強(qiáng)度及方向會(huì) 隨超聲波的頻率及強(qiáng)度而變化,即為聲光效應(yīng)。 當(dāng)向玻璃或晶體發(fā)射超聲波而產(chǎn)生反射,由入射角折射的光線(xiàn)傳播而形成相位 變化的衍射光柵,光柵常數(shù)等于超聲波的波長(zhǎng) 入如果激光束射入超聲媒體中,激光 束就會(huì)產(chǎn)生衍射,衍射光的強(qiáng)度和方向隨超聲波的頻率和強(qiáng)度的變化而變化,這就是 聲光效應(yīng)。根據(jù)

26、波干涉的加強(qiáng)條件,入射光和衍射光的方向滿(mǎn)足布雷格方程: 0 i= 0 d= 0 B sin 0 B=X /2A=入 f/2 式 (V=fA 入射光與超聲波面的夾角;2 光在介 質(zhì)中的波長(zhǎng);0衍射光與超聲波面的夾角;A:超聲波波長(zhǎng);0 B 布雷格角;f:超聲波頻 率。0B很小時(shí),sin 0頭則方程可簡(jiǎn)化為:0 i= 0 d= 0 B=入當(dāng)衍射光和入射光的夾角 為a時(shí),則: a =0 i+ 0 d=2 0 B。式中a為偏轉(zhuǎn)角,它與超聲波的頻率成正比。改變超聲波頻 率f,就可以改變偏轉(zhuǎn)角a從而達(dá)到控制激光束方向的目的。 按布雷格衍射理論,當(dāng)超聲波維持一種頻率的高頻信號(hào)時(shí),入射的激光束除產(chǎn)生 一條 0

27、 級(jí)光外,還產(chǎn)生一條 1 級(jí)衍射光。0 級(jí)光控制同步器和高頻信號(hào)的起停,1 級(jí)衍 射光對(duì)感光鼓曝光形成像素點(diǎn)。 布雷格衍射在超聲波只有一種高頻信號(hào)時(shí)入射的激光束除產(chǎn)生未偏轉(zhuǎn)的 0 級(jí)光外,尚產(chǎn)生一條 1 級(jí)衍射光,聲光調(diào)制器在改變光束的傳播時(shí),還使 0 級(jí)及 1 級(jí)光的強(qiáng)度隨調(diào)制信號(hào)而變化,若有若干個(gè)不同的高頻正統(tǒng)波被加到換能器上,則能 產(chǎn)生若干條衍射光,稱(chēng)這種現(xiàn)象為多頻衍射。在激光打印機(jī)中,高頻驅(qū)動(dòng)電路的作用, 即是產(chǎn)生多個(gè)高頻正弦波信號(hào),供聲光調(diào)制器使用。典型的高頻信號(hào)源,可產(chǎn)生 9 個(gè) 高頻信號(hào),經(jīng)聲光器件產(chǎn)生 9 條衍射光。這 9 條高頻信號(hào)頻率應(yīng)穩(wěn)定,波形失真小,在 相加電路中相加到

28、一起送往換能器時(shí),需各個(gè)頻率的信號(hào)相互影響小,不產(chǎn)生畸變,以 便保證經(jīng)衍射后的衍射光有較好的線(xiàn)性。 (2 掃描器 要使經(jīng)過(guò)聲光調(diào)制器后的激光束在感光鼓上產(chǎn)生文字或圖像,激光束需要完成 橫向和縱向兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),不能依靠激光器運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn),因?yàn)橛晒怆娖骷\(yùn)動(dòng)而帶 來(lái)的振動(dòng)會(huì)影響激光束的精度。所以激光打印機(jī)的激光器采用固定式結(jié)構(gòu) ,而由一 個(gè)多面旋轉(zhuǎn)的反射鏡來(lái)完成激光束橫向掃描,依靠感光鼓的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)縱向掃描。 欲使經(jīng)調(diào)制后的激光束在感光硒鼓上產(chǎn)生文字與圖像,尚應(yīng)完成橫向(沿打印紙 行的方向及縱向兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)??v向運(yùn)動(dòng)是依靠硒鼓的旋轉(zhuǎn)來(lái)完成 ,而光 束的橫向運(yùn)動(dòng)則由掃描器來(lái)完成。按工作方式掃描器分聲光

29、式、電光式、檢流 計(jì)式及轉(zhuǎn)鏡式等。鑒于轉(zhuǎn)鏡式掃描器有掃描角度大、分辨率高、光能損耗小及結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛用于激光打印機(jī)中。 為了減少多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的非線(xiàn)性誤差,轉(zhuǎn)鏡的幾何精度的誤差及轉(zhuǎn)鏡驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)等,引起的縱向間距和字符的軌跡不均勻等缺點(diǎn),一般在掃描器中還 裝有一個(gè)同步信號(hào)傳感器。此傳感器是使用布雷格衍射產(chǎn)生的 0 級(jí)光,不產(chǎn)生偏轉(zhuǎn), 從而經(jīng)多面轉(zhuǎn)鏡反射后具有照射位置固定的特點(diǎn),將其作為同步信號(hào),用來(lái)控制高頻 信號(hào)發(fā)生器的起停,可保證掃描間距一致,消除上述誤差。 為使掃描器產(chǎn)生的掃描光束集成規(guī)定的大小,并在感光鼓上進(jìn)行勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng), 應(yīng)采用較好的光路系統(tǒng)。光路系統(tǒng)根據(jù)透鏡處

30、于掃描器的前后位置,分物鏡前/后型 兩種形式,由于物鏡后型在掃描較大圖形時(shí)失真嚴(yán)重,很少采用。物鏡前型掃描線(xiàn)較 直,但亦有失真,由于后來(lái)生產(chǎn)的激光打印機(jī)中,采用多個(gè)透鏡組合在一起的廣角聚焦 鏡,焦距為300mm,多面轉(zhuǎn)鏡的物距為 37mm,失真度僅為 0.0011%已能完全滿(mǎn)足激光 成像的要求。 激光打印機(jī)用的多棱掃描器(鏡,一般有二面鏡、四面鏡、六面鏡三種,由掃描電 機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),完成橫向的掃描運(yùn)動(dòng)。它是保證激光打印機(jī)打印精度的關(guān)鍵部件。掃 描器完成橫向掃描的原理為:我們?cè)O(shè)定 MN 為掃描器的一個(gè)鏡面。當(dāng)入射激光束射 到 MN 面的A 點(diǎn)上時(shí),若入射角為9則反射光束以反射角9(反射出來(lái),B i

31、= 當(dāng) d, MN 轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度而入射光束方向不變,則反射光束轉(zhuǎn)過(guò) 2也就是反射光束以 MN 的兩倍角旋轉(zhuǎn)。如果 P 為反射光點(diǎn)在感光鼓的一端,而 P1 為反射光點(diǎn),在感光鼓 的另一端就完成了對(duì)感光鼓的橫向掃描,當(dāng)然掃描器的旋轉(zhuǎn)速度是極快的,所以 PP 1 之間也形成很多的反射激光束點(diǎn)。當(dāng)主電機(jī)帶動(dòng)感光鼓旋轉(zhuǎn),同時(shí)也完成縱向掃描 的反射激光束點(diǎn),就這樣最終完成文字或圖像的點(diǎn)陣排列。 (3 同步器 掃描器在掃描電機(jī)的帶動(dòng)下飛速旋轉(zhuǎn),由于掃描電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的非線(xiàn)性失真 及掃描器幾何精度的誤差,會(huì)引起縱向間距和字符軌跡不均勻。在掃描系統(tǒng)中,裝有 一個(gè)同步信號(hào)傳感器,同步傳感器利用布雷格衍射產(chǎn)生的 0

32、 級(jí)光不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的性質(zhì), 經(jīng)過(guò)掃描器(鏡反射后,照射同步傳感器的吸收窗轉(zhuǎn)換為同步信號(hào),用它來(lái)控制高頻信 號(hào)發(fā)生器的起停,從而保證掃描問(wèn)距的一致,消除誤差。 (4 光學(xué)系統(tǒng) 為使掃描器反射產(chǎn)生的激光束,聚集形成規(guī)定大小的光點(diǎn),消除光束傳播過(guò)程中 的漫射,需要用一組光學(xué)透鏡對(duì)光束進(jìn)行調(diào)制,提高掃描精度。它包括:弧面透鏡、球 面透鏡、反射鏡。這組透鏡只有將激光束校正失真度為 0.1 %。才能滿(mǎn)足激光成像的 技術(shù)要求。 5電子顯像系統(tǒng) 激光打印機(jī)是精密的機(jī)械系統(tǒng),它利用光、電、熱的物理、化學(xué)原理通過(guò)相互 作用輸出文字或圖像,這些復(fù)雜的過(guò)程都由一個(gè)電子控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),稱(chēng)為電子顯像 系統(tǒng)。靜電成像的理論是

33、美國(guó)人卡爾遜首先提出的,因此也稱(chēng)為卡爾遜法?;蚍Q(chēng) 為放電成像法?;具^(guò)程可分為充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、定影、清潔、消電 7 個(gè) 步驟,其中 5 個(gè)步驟是圍繞電子顯像系統(tǒng)進(jìn)行的。 (1 充電 感光鼓表面光導(dǎo)體材料在不見(jiàn)光的情況下為絕緣體 ,呈中性狀態(tài),不帶有任何電 荷。要實(shí)現(xiàn)在光導(dǎo)體表面的靜電潛像,必須在光導(dǎo)體表面進(jìn)行充電,使之荷電。只 有這樣,當(dāng)激光束掃描到光導(dǎo)體上時(shí),光導(dǎo)體被曝光的點(diǎn)導(dǎo)通,形成光束點(diǎn)陣。點(diǎn)陣電 荷與基體導(dǎo)通形成電位差潛像,當(dāng)感光鼓旋轉(zhuǎn)到與顯影磁輥相切位置時(shí),把磁輥上0 載有與光導(dǎo)體表面電荷屬性相反的墨粉吸引到感光鼓表面 ,從而在感光鼓上顯現(xiàn)出 墨粉圖像。 欲使感光鼓能按照?qǐng)D文

34、信息吸附上碳粉,應(yīng)先對(duì)硒鼓進(jìn)行充電,充電電極是一根 與感光鼓軸平行的鎢絲,其上帶有 57kV 的直流高壓,當(dāng)硒鼓表面與鎢絲非常接近時(shí) 周?chē)目諝獗浑婋x產(chǎn)生電暈放電,使感光鼓帶上了電荷。電壓的正負(fù)由鎢絲所帶的 電壓決定,若光導(dǎo)材料為硒碲合金時(shí),則充正電,感光鼓旋轉(zhuǎn)一周后使整個(gè)表面均被充 電。 激光打印機(jī)對(duì)感光鼓充電的方法,因機(jī)型不同而采用的具體充電方法也有不同, 但充電原理基本一致,都是采用直流高壓的電暈放電對(duì)感光鼓表面充電。 早期生產(chǎn)的激光打印機(jī)采用電極絲及柵網(wǎng)復(fù)合的結(jié)構(gòu)充電的較多,現(xiàn)在新型激 光打印機(jī)大部分采用充電膠輥(FCR 對(duì)感光鼓充電。當(dāng)高壓發(fā)生器送到電極絲一個(gè) 高壓電后,電極絲與柵網(wǎng)

35、之間形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng),并釋放出電暈。使電極絲與感光鼓之 間的空氣發(fā)生電離,空氣離子向感光鼓表面遷移,使光導(dǎo)體(感光鼓表面充滿(mǎn)電荷。這 種方法能使光導(dǎo)體(感光鼓表面荷電均勻,但同時(shí)也產(chǎn)生大量的負(fù)離子(臭氧。臭氧聚 集到一定量時(shí),對(duì)人體是有害的。如佳能早期產(chǎn)品 LBP-SX、ST 型,惠普公司的早期 產(chǎn)品HP2、3 和日本生產(chǎn)的松下 KX6500,聯(lián)想 LJ6L、LJ6P 等機(jī)型均采用此方法充 電。 現(xiàn)代生產(chǎn)的激光打印機(jī)大部分都采用充電輥充電,由于采用接觸式充電方式,不 需要很高的充電電壓,且沒(méi)有臭氧產(chǎn)生,但由于電離塵的積存,增加了對(duì)感光鼓的磨損 也會(huì)有充電不均勻的現(xiàn)象。 (2 掃描曝光 就像我們用

36、筆在紙上寫(xiě)字一樣,掃描曝光的工具是用激光束在感光鼓上進(jìn)行書(shū) 寫(xiě)曝光,這幅文字或圖像是不可見(jiàn)的,這就是我們所說(shuō)的靜電潛像 當(dāng)硒鼓表面經(jīng)過(guò)鎢絲電極時(shí),其表面被充上正電,光導(dǎo)層與底基的界面感應(yīng)出負(fù) 電。當(dāng)激光光束中有光部分照到硒鼓表面的某個(gè)區(qū)域時(shí),稱(chēng)為曝光。經(jīng)曝光后的地 方電阻率明顯地降低,表面的正電荷與界面的負(fù)電荷便中和消失,由于硒 碲合金顆粒之間具有良好的絕緣性能,未經(jīng)曝光的表面正電荷仍保持不變,即形 成一層靜電潛像。 掃描曝光就是利用感光鼓表面光導(dǎo)材料的光敏性質(zhì)。當(dāng)光導(dǎo)體受到激光束掃描 照射后,被光照的部分與感光鼓導(dǎo)電層導(dǎo)通使電荷消失,沒(méi)有被光照射的部分仍保持 充電電荷,這樣就形成一幅電位差圖

37、像,也可以理解為對(duì)感光鼓的消電過(guò)程。消電 過(guò)程,光導(dǎo)體表面的電位是在變化的,這個(gè)電位變化對(duì)打印質(zhì)量影響很大。 在對(duì)感光鼓表面充電時(shí),隨著電荷在感光鼓表面的積累,電位也不斷升高,最后達(dá) 到飽和電位,就是最高電位。表面電位會(huì)隨著時(shí)間的推移而下降 ,一般工作時(shí)的電 位都低于這個(gè)電位,這個(gè)電位隨時(shí)間自然降低的過(guò)程,稱(chēng)之為暗衰過(guò)程。感光鼓經(jīng) 掃描曝光時(shí),暗區(qū)(指未受光照射部分的光導(dǎo)體表面電位仍處在暗衰過(guò)程;亮區(qū)(指受 光照射部分的光導(dǎo)體表面光導(dǎo)層內(nèi)載流子密度迅速增加 ,電導(dǎo)率急速上升,形成光導(dǎo) 電壓,電荷迅速消失,光導(dǎo)體表面電位也迅速下降。稱(chēng)之為光衰,最后趨緩。 從理論上說(shuō)光衰越快越徹底越好,實(shí)際上很難

38、達(dá)到。剩余殘留電位的高低就會(huì) 影響打印質(zhì)量,如殘余電位過(guò)高,將會(huì)出現(xiàn)打印底灰現(xiàn)象。一幅靜電潛像形成后,還 必須經(jīng)過(guò)如下所述的顯影過(guò)程才能轉(zhuǎn)換成墨粉圖像。 (3 顯影 把光導(dǎo)體表面形成的靜電潛像,經(jīng)過(guò)顯影顯示出墨粉圖像,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)之為 電子顯影。顯影工作是由顯影器完成,其作用是將靜電潛像變成可見(jiàn)圖像。顯影是 利用物質(zhì)間電荷同性相斥、異性相吸的原理完成的。 顯影器中裝有鐵粉及碳粉,經(jīng)摩擦后鐵粉帶正電,碳粉帶負(fù)電,這樣鐵粉被碳粉包 圍而吸附了碳粉的鐵粉又被永久磁鐵吸附,形成類(lèi)似于毛刷似的一層鐵粉與碳粉混 合物。 當(dāng)硒鼓表面從這層磁刷下經(jīng)過(guò)時(shí),碳墨粉因帶負(fù)電而被吸到硒鼓表面仍保持 著正電的部分,形成了

39、可見(jiàn)的碳粉圖像。攪拌器的作用,是使鐵粉與碳粉摩擦帶電。 感光鼓表面的靜電潛像電荷與顯影墨粉所帶的電荷極性相反,當(dāng)感光鼓與攜 帶墨粉的磁輥靠近到一定的距離時(shí),墨粉即被吸引,或者說(shuō)是墨粉跳躍到感光鼓表面 而形成墨粉圖像,也稱(chēng)為跳動(dòng)顯影。注意:激光打即機(jī)感光鼓曝光后表面靜電潛像 的電荷呈負(fù)極性,而墨粉所帶電荷為正極性。顯影單元的墨粉傳遞是這樣完成的。 當(dāng)墨粉在粉盒內(nèi)被攪拌器攪拌均勻后,墨粉由摻雜的載體運(yùn)載并被磁輥內(nèi)的永 久磁芯吸附到磁輥外表面上,這時(shí)墨粉不顯極性。當(dāng)磁輥載著墨粉旋轉(zhuǎn)并與墨粉刮 板相切,與之磨擦?xí)r,使墨粉帶上正電荷。墨粉在墨粉刮板和磁場(chǎng)作用下,在磁輥表面 上形成恨薄且分布均勻的墨粉霧。

40、墨粉刮板還起到限制墨粉量的作用 ,使墨粉不致 吸附過(guò)多。 前面提到,感光鼓殘留電位是打印產(chǎn)生底灰的重要原因,解決的辦法是在磁輥 套上加上適當(dāng)?shù)慕?、直流偏?以抵消墨粉過(guò)量的傳遞。顯影偏壓有兩個(gè)作用,適 當(dāng)調(diào)節(jié)顯影偏壓,一是防止產(chǎn)生底灰,二是調(diào)整打印濃度。實(shí)際應(yīng)用中,打印濃度 調(diào)節(jié)旋鈕就是調(diào)節(jié)顯影偏壓。如惠普、佳能、愛(ài)普生、聯(lián)想的一些激光打印機(jī)機(jī)型 都有此旋鈕。但打印濃度的提高也意味著分辨率的降低 ,因?yàn)檫^(guò)多的墨粉在定影后 會(huì)影響分辨率。 現(xiàn)在新生產(chǎn)的激光打印機(jī)一般都帶有分辨率增強(qiáng)方式(RET。通過(guò) RET 方式, 可以填充斜線(xiàn)或弧線(xiàn)點(diǎn)陣空穴的缺陷,RET 對(duì)橫、豎向點(diǎn)陣不起做用。它有三種 方式

41、:輕度(Lighi;中度(Medium;深度(Dark。RET 可以結(jié)合打印濃度的選擇打印出精美的文字或圖像 ,也稱(chēng)為平滑技術(shù)。不同設(shè) 置,打印出樣張上的標(biāo)志塊不同。 顯影磁輥:顯影磁輥是運(yùn)載墨粉的重要部件。永久磁芯是不旋轉(zhuǎn)的,它的作用是 利用磁性吸附墨粉到磁輥表面。磁輥表面噴有一層粗糙的石墨層 ,使之與墨粉刮板 形成電于空穴而利于墨粉傳遞。當(dāng)載有墨粉的磁輥旋轉(zhuǎn)出刮板位置時(shí) ,磁輥表面的 墨粉除 帶有電荷外,由于磁場(chǎng)的作用力使之形成磁穗,也就是墨粉霧,對(duì)磁輥外套 施加偏壓,使磁穗有秩序的排列起來(lái)。磁輥隔套的作用是控制磁輥表面磁穗與感 光鼓之間的有效吸引距離,有利于提高墨粉跳動(dòng)顯像。 墨粉:激光

42、打印機(jī)使用的墨粉是單組分墨粉,投影方法的原理類(lèi)似于 NP 復(fù)印機(jī), 也就是 NP 法。單組分墨粉并非沒(méi)有載體,因?yàn)闆](méi)有載缽,墨粉就無(wú)法運(yùn)載。它是 將載體粉化成細(xì)微顆粒與墨粉混合,超細(xì)墨粉的顆粒應(yīng)小于 10nm。不同型號(hào)的激 光打印機(jī)由于曝光強(qiáng)度及顯影偏壓的不同,所用的墨粉也不同,不能隨意代用,不同機(jī) 型同等質(zhì)量的墨粉載體含量不同。也有一部分打印機(jī)使用無(wú)磁性墨粉。 6. 轉(zhuǎn)印和消電系統(tǒng) (1 轉(zhuǎn)印裝置 用高壓靜電將感光鼓表面的墨粉圖像轉(zhuǎn)印到普通紙上,這一過(guò)程稱(chēng)為轉(zhuǎn)印。 當(dāng)帶正電的碳粉隨著感光鼓轉(zhuǎn)到打印紙附近時(shí),在紙的后面放置的電極放正電,由于 電壓高達(dá) 5001000V,靜電吸引力便使紙緊貼在光

43、導(dǎo)板上,帶負(fù)電荷的碳粉即被吸附 到紙的表面上了。由于這種轉(zhuǎn)印方式與紙的絕緣程度有關(guān) ,當(dāng)紙張因天氣而受潮時(shí), 碳粉將因紙張表面的漏電而不能完全及緊密地吸附在上面 ,而導(dǎo)致打印質(zhì)量不良。 轉(zhuǎn)印的方法有兩種,一種為電暈放電轉(zhuǎn)印(電極絲,另一種為放電膠輥轉(zhuǎn)印。 二者的工作原理是相同的。機(jī)型不一,轉(zhuǎn)印方式有所差別。早期生產(chǎn)的激光打印機(jī) 多采用電暈放電的轉(zhuǎn)印方式。當(dāng)載有墨粉圖像的感光鼓旋轉(zhuǎn)到與轉(zhuǎn)印電極或轉(zhuǎn)印膠 輥相切的位置時(shí),一張打印紙也被送入二者之間,這時(shí)加到轉(zhuǎn)印電極上的高壓開(kāi)始放 電將打印紙推向感光鼓的同時(shí),由于打印紙底面轉(zhuǎn)印高壓的電場(chǎng)作用,會(huì)將感光鼓上 的墨粉圖像吸引到打印紙上,完成墨粉圖像的二次

44、轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)印電極絲或轉(zhuǎn)印膠輥放 電極性是相同的,呈負(fù)性,但這個(gè)負(fù)電壓要比感光 鼓曝光區(qū)所帶負(fù)電壓高,這樣在把打印紙推向感光鼓的同時(shí),也把墨粉最大限度 地吸引到打印紙上。但要注意,在墨粉轉(zhuǎn)移到打即紙上時(shí),如果打即紙受潮,絕緣性能 不好,將影響墨粉轉(zhuǎn)移效率,故而會(huì)出現(xiàn)圖像缺損、字符空心籌打印質(zhì)量不佳的問(wèn) 題。 (2消電裝置 當(dāng)墨粉圖像轉(zhuǎn)印到打印紙上的同時(shí),打印紙也帶上了電荷。在打印紙輸送過(guò)程 中,由于電場(chǎng)和磨擦可能破壞墨粉圖像的結(jié)構(gòu),所以在墨粉圖像轉(zhuǎn)印后,又加上了一個(gè) 消電裝置(消電極或消電齒,也稱(chēng)為分離齒。它的作用是把打印紙和吸附墨粉上 的電荷中和,消除極性使其顯中性,物理性地附著在打印紙上,從而

45、保證定影之前墨粉 圖像的精度。消電過(guò)程采用的是交流電壓,從而達(dá)到最好的消電中和效果。 7. 加熱定影系統(tǒng) 將打印吸附在紙上的墨粉圖像,利用加壓熱熔的方法,使溶化的墨粉浸入打印紙 中,形成固定圖像的過(guò)程,稱(chēng)為定影。 吸附在紙上的碳粉,是由熱性的樹(shù)脂及碳粉混煉而成的微小顆粒,當(dāng)吸附有碳粉 的紙經(jīng)過(guò)兩個(gè)較高而間隙又不大的金屬滾筒之夾縫時(shí) ,碳粉中的樹(shù)脂溶化而與碳粉 一起被緊緊地壓附在紙上,從而形成永久的圖像,同時(shí)亦完成了激光打印的整個(gè)過(guò) 程。墨粉的熔化溫度約 100C,熱輥的溫度與紙張通過(guò)的速度有關(guān),一般在 150180C之間。感光鼓經(jīng)過(guò)清掃殘余粉及光照清除剩余電荷 ,即進(jìn)入下一輪循環(huán)。 激光打印機(jī)

46、采用復(fù)合熱壓的方法,使用定影組件完成定影。墨粉圖像定影的工作 過(guò)程如下: 當(dāng)載有墨粉圖像的打印紙,由導(dǎo)紙器進(jìn)入定影裝置內(nèi)的加熱輥與壓力膠輥之 間時(shí),由于加熱輥被加熱燈加熱(185C,同時(shí)由于壓力膠輥的壓力作用,使墨粉熔化浸 入到打印紙中。加熱輥表面涂有聚四氟乙烯涂層 ,不易粘附墨粉。有些機(jī)型的壓力 膠輥表面也有一層聚四氟乙烯膜,這樣有利于雙面打印時(shí)背面的墨粉不粘附。被加 熱定影后的打印紙由分離爪與加熱輥分離,經(jīng)排紙輪導(dǎo)出,完成定影全過(guò)程。 (1 加熱輥 加熱輥用無(wú)縫鋁合金管制成,管壁厚度在 13mm 之間,表面涂有聚四氟乙烯。 以防止定影時(shí)熔化的墨粉粘到輥上。加熱輥表面的聚四氟乙烯涂層在高溫下

47、會(huì)有稍 微軟化的現(xiàn)象,當(dāng)打印紙被卡在定影裝置內(nèi)時(shí),切不可用尖銳的硬物(如改錐、攝子強(qiáng) 行撬出,這樣會(huì)損壞加熱輥表面涂層,影響定影后墨粉圖像的完整。 現(xiàn)在有很多的激光打印機(jī)采用更先進(jìn)的陶瓷加熱器 (PCT,它升溫快、節(jié)電,如惠 普 4L。4P、5L、6L、6P、2100、4000、5000 和佳能 460、660、800 和 JX 等型號(hào) 都采用陶瓷加熱器定影。 (2 加熱燈 有些激光打印機(jī)用的加熱燈是鹵素?zé)艄?,功率一般?350750W,固定在加熱輥 中間,不隨加熱輥旋轉(zhuǎn),當(dāng)打印機(jī)通電后,加熱燈亮,對(duì)定影輥進(jìn)行預(yù)加熱 約 1 至 2 分 鐘后熱輥的溫度達(dá)到 185 度左右,當(dāng)加熱輥表面溫度達(dá)到

48、定影溫度時(shí),由靠在加熱輥 表面檢測(cè)溫度的熱敏電阻通知主邏輯電路停止加熱 ,準(zhǔn)備好燈亮起,打印機(jī)可以開(kāi)始 打印。當(dāng)加熱燈損壞時(shí),整機(jī)不工作,有顯示面板的機(jī)型會(huì)顯示出錯(cuò)誤指示或錯(cuò)誤代 碼50 Error 信息。 (3 壓力膠輥 壓力膠輥又稱(chēng)下輥,它的作用是與加熱輥共同完成對(duì)打印紙上墨粉的熱壓定影 和傳送。壓力的大小由兩端的支架彈簧控制,壓力輥一般由耐高溫的硅橡膠制成,有 的激光打印機(jī)中的壓力膠輥采用蜂窩耐熱海綿制作,外表面是一層聚四氟乙烯膜,這 樣更利于打印紙與壓力膠輥分離,防止卡紙。 (4 溫度控制器(熱敏電阻 激光打印機(jī)溫度控制的方法大部分采用熱感應(yīng)方式 ,用小型熱敏電阻與加熱輥 接觸,感知加

49、熱輥溫度(165200C。再由邏輯電路控制加熱燈的開(kāi)與關(guān),實(shí)現(xiàn)激光打 印機(jī)恒定的定影溫度。熱敏電阻的性能是外部溫度越高 ,熱敏電阻的阻值越低。 當(dāng)加熱輥沒(méi)有通電時(shí),熱敏電阻的阻值大約在 200K,邏輯控制電路 0101 導(dǎo)通,可 控硅 SSR101 導(dǎo)通,加熱器開(kāi)始加熱。當(dāng)加熱輥溫度逐漸升高,熱敏電阻阻值下降,當(dāng) 加熱器表面溫度達(dá)到約 180C時(shí),熱敏電阻阻值也到最低,約 10K 左右,熱敏電阻至邏 輯控制電路輸入電壓升高,達(dá)到一定的數(shù)值后 0101 截止,加熱器停止加熱。如此反復(fù) 而控制加熱器表面溫度保持在設(shè)計(jì)的溫度范圍內(nèi)。激光打印機(jī)設(shè)有節(jié)電功能 (睡眠 方式,如果在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有打印,主

50、邏輯電路就會(huì)控制加熱器進(jìn)入節(jié)電狀態(tài),使加 熱器表面溫度保持在 165C左右。這樣控制一方面可以節(jié)省電能消耗,另一方面,當(dāng) 再次啟動(dòng)打印作業(yè)時(shí),可以縮短預(yù)熱等待的時(shí)間(進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)的時(shí)間是可以設(shè)定 的。 (5 熱保護(hù)器(熱敏開(kāi)關(guān) 為防止激光打印機(jī)內(nèi)的溫度無(wú)限制地升高,燒壞加熱燈和加熱輥,在加熱燈電路 中串聯(lián)了一只熱保護(hù)器(熱敏開(kāi)關(guān),與加熱輥貼近。熱敏開(kāi)關(guān)內(nèi)部有一組長(zhǎng)閉觸點(diǎn)和 一個(gè)鈦金屬片及撞稈。鈦是一種記憶性金屬材料 ,制造時(shí)記憶溫度為 210C。假如溫 控電路失控,當(dāng)加熱輥表面溫度超過(guò)設(shè)定溫度 210C ,鈦金屬受熱收縮變形,壓迫撞桿 斷開(kāi)常閉觸點(diǎn),切斷電路起到保護(hù)加熱器作用。當(dāng)溫度低于 18

51、0C時(shí),鈦金屬恢復(fù)原 記憶狀態(tài),常閉觸點(diǎn)關(guān)閉,電路接通。 有些打印機(jī)則采用熔斷性保護(hù)器,原理類(lèi)似于電 流保險(xiǎn)絲。 8. 清潔系統(tǒng) 激光打印機(jī)清潔系統(tǒng)的主要功能是把感光鼓表面沒(méi)有完全轉(zhuǎn)移的殘余墨粉清 除干凈,使下一個(gè)打印周期有一個(gè)潔凈的感光鼓。理論上講 墨粉圖像應(yīng)該完全被 轉(zhuǎn)印但是很難做到。激光打印機(jī)在打印的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)充電、掃描、顯像、轉(zhuǎn)印幾 道工序,由于電位遷移,墨粉轉(zhuǎn)移,加上光導(dǎo)體光衰的影響?墨粉圖像不可能完全轉(zhuǎn) 移到打印紙上,那么殘留在感光鼓表面墨粉的多少,直接影響到打印質(zhì)量的好壞。 如果感光鼓表面上的殘留墨粉不能徹底的清除干凈,就會(huì)被帶入下一個(gè)打印周 期,破壞新生成的墨粉圖像。所以要對(duì)

52、感光鼓表面進(jìn)行徹底的清潔,這就需要一個(gè) 感光鼓清潔器。激光打印機(jī)有兩種清潔的方法:橡膠刮板清潔和毛刷清潔。它們的 作用都是對(duì) 感光鼓表面進(jìn)行清潔。 (1 刮板清潔 橡膠清潔刮板是用尿醛樹(shù)脂制作,有一個(gè)平直的刀刃且具有耐磨性和柔韌性。 刀刃與感光鼓表面形成一個(gè)剪切角并有一定壓力。當(dāng)感光鼓載著殘留在表面的墨粉 旋轉(zhuǎn)時(shí),殘留墨粉被清潔刮板刮入廢粉收集倉(cāng)內(nèi)。與刮板相對(duì)的位置上還有一個(gè)止 回片,以防止清潔后廢粉的飛出。由于橡膠刮板始終與感光鼓剪切并具有一定壓力 , 會(huì)造成感光鼓表面的磨損,在刮板刃部涂有潤(rùn)滑粉。如果清潔刮板刀刃有損傷,殘留 在感光鼓表面的墨粉便不能被徹底清除,使下一個(gè)打印周期的圖像重疊而產(chǎn)生不良 的打印效果。 在打印機(jī)過(guò)程中,也可能發(fā)生熔化墨粉顆粒粘附到刮板刀刃上的現(xiàn)象 ,長(zhǎng)久下去 粘附物會(huì)刮傷感光鼓的光導(dǎo)層,使感光鼓報(bào)廢。 (2毛刷清潔 毛刷清潔,就是利用旋轉(zhuǎn)的輥筒毛刷,對(duì)感光鼓表面殘留墨粉進(jìn)行清潔,把殘留墨 粉掃除,抖落到廢粉收集倉(cāng)內(nèi)。毛刷一般用人造纖維制作,在旋轉(zhuǎn)時(shí)與感光鼓磨擦掃 除殘留墨粉,同時(shí)利用磨擦產(chǎn)生的靜電吸附殘留墨粉,使墨粉不致飛揚(yáng)而污染打印機(jī) 其他部件。使用毛刷清掃的方式由于對(duì)感光鼓的表面磨損小,所以可延長(zhǎng)感光鼓的 使用壽命。 (3 廢粉收集倉(cāng) 廢粉收集倉(cāng)就是

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