激光打印機(jī)工作原理

1、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

2、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。 

3、    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。     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)、控制方法和采用的部件會(huì)因廠牌和機(jī)型不同而有所差別，如：     對(duì)感光鼓充電的極性不同。  

4、60;  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

5、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)?滾定影，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)

6、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。二、歷史    激光打印機(jī)是60年代末Xerox公司發(fā)明的，采用的是電子照相(Electro-photo-graphy)技術(shù)。該技術(shù)利用激光束掃描光鼓，通過(guò)控制激光束的開(kāi)與關(guān)使傳感光鼓吸與不吸墨粉，光鼓再把吸附的墨粉轉(zhuǎn)印到紙上而形成打印結(jié)果。激光打印機(jī)的整個(gè)打印過(guò)程可以分為控制器處理階段、墨影及轉(zhuǎn)印階段。     與針式打印機(jī)和噴墨打印機(jī)相比，激光打印機(jī)有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)。（1）高密度。激光打印機(jī)的打印分辨率最低為300dpi，還有400d

7、pi、600dpi、800dpi、1200dpi以及2400dpi和4800dpi等高分辨率。（2）高速度。激光打印機(jī)的打印速度最低為4ppm，一般為12ppm、16ppm，有些激光打印機(jī)的打印速度可以達(dá)到24ppm以上.（3）噪音低。一般在53dB以下，非常適合在安靜的辦公場(chǎng)所使用。（4）處理能力強(qiáng)。激光打印機(jī)的控制器中有CPU，有內(nèi)存，控制器相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的主板，所以它可以進(jìn)行復(fù)雜的文字處理、圖像處理、圖形處理，這是針式打印機(jī)與噴墨打印機(jī)所不能完成的，也是頁(yè)式打印機(jī)與行式打印機(jī)的區(qū)別。     激光打印機(jī)究竟是如何打印出精美的文字與圖形的呢？其實(shí)激光打印機(jī)與影印

8、機(jī)的打印過(guò)程基本相同。不同的是對(duì)于激光打印機(jī)而言，影像在打印動(dòng)作發(fā)生之前就已經(jīng)產(chǎn)生了。首先，計(jì)算機(jī)把需要打印的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)讀得懂的代碼，然后再把這些代碼傳送給打印機(jī)。這時(shí)，打印機(jī)語(yǔ)言再把這些代碼破譯成點(diǎn)陣的圖樣這個(gè)破譯過(guò)程是相當(dāng)重要的。優(yōu)秀的打印機(jī)語(yǔ)言所產(chǎn)生的點(diǎn)陣圖樣與顯示器屏幕上的圖樣完全一致，這種一致性就是激光打印機(jī)一直追求的“所見(jiàn)即所得（What You See Is What You Get）"。破譯后的點(diǎn)陣圖樣被送到激光發(fā)生器，激光發(fā)生器根據(jù)圖樣的內(nèi)容迅速作出開(kāi)與關(guān)的反應(yīng)，把激光束投射到一個(gè)經(jīng)過(guò)充電的旋轉(zhuǎn)鼓上，鼓的表面凡是被激光照射到的地方電荷都被釋放掉，而那些激光沒(méi)有

9、照到的地方卻仍然帶有電荷。     舉例來(lái)說(shuō)，如果在打印機(jī)語(yǔ)言所生成的位圖中，只有在第三行第三列處有一個(gè)圓點(diǎn)，其余部分都是空白，于是激光發(fā)生器便只在這個(gè)位置發(fā)出一束激光，照射到感應(yīng)鼓上，其余位置激光發(fā)生器都保持關(guān)的狀態(tài)。這時(shí)感應(yīng)鼓的表面只有第三行第三列處的那個(gè)點(diǎn)不帶電荷，而其余部分仍然保持充電的狀態(tài)，這時(shí)激光打印機(jī)有兩種處理方法：1.只對(duì)這個(gè)點(diǎn)進(jìn)行上色，其余部分不上色（產(chǎn)生出白底黑點(diǎn)）；2.只對(duì)其余部分上色，對(duì)這個(gè)點(diǎn)不上色（產(chǎn)生出黑底白點(diǎn)）。第一種處理方法被稱(chēng)為“寫(xiě)黑”，第二種處理方法則被稱(chēng)為“寫(xiě)白”。很明顯，如果在這個(gè)例子中我們想以寫(xiě)白的方式打印出一個(gè)黑點(diǎn)，那么

10、我們必須讓激光照遍感應(yīng)鼓表面除這個(gè)點(diǎn)之外的所有位置（注意激光的作用只是放電，而不是充電），換句話說(shuō)，也就是保證只有這個(gè)點(diǎn)帶電，其余部分的電荷都被激光釋放掉。在這種情況下，由于激光束必須照遍除這個(gè)點(diǎn)之外的所有區(qū)域，因此打印機(jī)需要相當(dāng)一段時(shí)間才能打印出這個(gè)小小的黑點(diǎn)。在大多數(shù)環(huán)境中，打印機(jī)實(shí)際需要打印的部分最多只占整個(gè)頁(yè)面的三分之一，因此今天大多數(shù)激光打印機(jī)都采用寫(xiě)黑的方式打印，這樣可以縮短激光掃描的時(shí)間。工作過(guò)程(1)    當(dāng)然，激光打印機(jī)的整個(gè)打印過(guò)程并不僅僅包括激光發(fā)生器和感應(yīng)鼓，還有很多其他部件也都參與了打印作業(yè)。   

11、0; （1）打印機(jī)控制器: 打印機(jī)控制器負(fù)責(zé)接收從主機(jī)傳來(lái)的打印數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像。打印機(jī)控制器需要處理很多程序，包括與主機(jī)通信、解釋主機(jī)的打印命令、格式化打印內(nèi)容（即準(zhǔn)備創(chuàng)建圖像，包括設(shè)定紙張大小、邊頁(yè)、選擇字體等）、光柵化（創(chuàng)建點(diǎn)陣圖像）、最后將圖像送往打印引擎。不同的打印機(jī)語(yǔ)言對(duì)控制器發(fā)出不同的命令，不同的生產(chǎn)廠商又使用不同的方法來(lái)設(shè)計(jì)他們各自的打印機(jī)控制器。     （2）打印裝置: 打印裝置是一組電子與機(jī)械相結(jié)合的系統(tǒng)，它能把打印機(jī)控制器生成的點(diǎn)陣圖形打印出來(lái)。打印裝置有自己的處理器，用來(lái)控制引擎與電路。一般說(shuō)來(lái)，打印裝置由以下部件構(gòu)成：激光掃

12、描裝置、感應(yīng)鼓、硒鼓、顯影裝置、靜電滾筒、粘合裝置、紙張傳送裝置、清潔刀片、進(jìn)紙器和出紙托盤(pán)。     激光掃描裝置有時(shí)也被稱(chēng)為“光柵輸出掃描設(shè)備（ROS）”，包括一個(gè)激光發(fā)生器，旋轉(zhuǎn)鏡和一個(gè)透鏡。激光發(fā)生器把激光投射在感應(yīng)鼓表面所有需要打印的點(diǎn)上，而在不需要打印的地方則保持關(guān)閉狀態(tài)（寫(xiě)白式打印機(jī)則剛好相反）。激光發(fā)生器本身是固定的，激光束通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)激光在感應(yīng)鼓表面的橫向移動(dòng)。激光發(fā)生器與旋轉(zhuǎn)鏡必須設(shè)計(jì)得極為精密，才能保證它們同步工作，并將激光準(zhǔn)確地投射到正確的點(diǎn)位。激光在感應(yīng)鼓表面的縱向移動(dòng)則由感應(yīng)鼓本身的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。   

13、;  感應(yīng)鼓也稱(chēng)“受光器”，或直接稱(chēng)為“鼓”。感應(yīng)鼓通常呈圓柱體，表面極為光滑。它的表面可以被靜電充電，這種靜電一遇到強(qiáng)光便會(huì)被釋放掉。在接觸到激光前，鼓的表面被靜電滾筒均勻地充電，當(dāng)激光束投射到鼓的表面的某一個(gè)點(diǎn)時(shí)，這個(gè)點(diǎn)的靜電便被釋放掉，這樣在鼓的表面便產(chǎn)生一個(gè)不帶電的點(diǎn)。鼓以一種相對(duì)緩慢但又絕對(duì)恒定的速度旋轉(zhuǎn)，使激光能夠在鼓的表面形成連續(xù)的、沒(méi)有空隙的縱向投射。這樣旋轉(zhuǎn)鏡的橫向移動(dòng)與感應(yīng)鼓的縱向移動(dòng)使激光在鼓的表面“寫(xiě)”出了一個(gè)人們看不見(jiàn)的、不帶靜電的圖像。     硒鼓是用來(lái)盛碳粉的裝置。有些打印機(jī)的硒鼓與感應(yīng)鼓裝在一起，被稱(chēng)為“打印組件”。碳粉

14、是從許多特殊的合成塑料炭灰、氧化鐵中產(chǎn)生的。碳粉原料被混合、熔化、重新凝固，然后被粉碎成大小一致的極小的顆粒。碳粉越細(xì)微，越均勻，所產(chǎn)生的圖像就越細(xì)致。在所有種類(lèi)的碳粉中，惠普的Microfine碳粉顆粒比其他品牌的顆粒小20%到50%，因此在業(yè)界中享有極高的聲譽(yù)。 工作過(guò)程(2)    顯影裝置實(shí)際上就是一條覆蓋有磁性微粒的滾軸。這些帶有磁性的微粒附著在滾軸的表面，就像一個(gè)極為精細(xì)的“刷子”。這條滾軸分別與感應(yīng)鼓和硒鼓緊靠在一起，當(dāng)滾軸滾動(dòng)時(shí)，滾軸表面的小顆粒先從硒鼓那里“刷”來(lái)一層均勻的碳粉，然后這些碳粉在經(jīng)過(guò)感應(yīng)鼓時(shí)便被吸附到感應(yīng)鼓的表面。寫(xiě)黑式打印機(jī)的顯影

15、裝置有對(duì)碳粉進(jìn)行充電的功能，因?yàn)槿粝胧固挤壑槐桓袘?yīng)鼓表面不帶有靜電的那部分（即被激光掃描過(guò)的點(diǎn)位）所吸附，必須使碳粉帶有電荷(對(duì)于寫(xiě)白式打印機(jī)，這個(gè)過(guò)程完全相反)。這時(shí)鼓的表面吸附了碳粉，就形成了一個(gè)極為清晰的圖像，下一步的工作便是將這個(gè)圖像轉(zhuǎn)印到紙張上。     紙張傳送裝置紙張傳送裝置是激光打印機(jī)最重要的機(jī)械裝置。這個(gè)裝置通過(guò)兩根由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的滾軸來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)紙張的傳送。紙張由進(jìn)紙器開(kāi)始，經(jīng)過(guò)感應(yīng)鼓、加熱滾軸等部件，最后再被送出打印機(jī)。激光打印機(jī)中的滾動(dòng)設(shè)備，如感光鼓、磁性滾軸和送紙滾軸的轉(zhuǎn)動(dòng)必須是同步進(jìn)行的，它們的速度必須保持一致才能確保精確的打印輸出。一般來(lái)說(shuō)，這些滾軸都是以送紙裝置為中心，通過(guò)互相嚙合的齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)同速轉(zhuǎn)動(dòng)。     粘合裝置紙張經(jīng)過(guò)傳送裝置經(jīng)過(guò)感應(yīng)鼓時(shí)，鼓表面所附著的碳粉又被吸