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文檔簡(jiǎn)介

1、激光打印機(jī)利用激光掃描成像技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、電子照相技術(shù),高質(zhì)量打印的設(shè)備。 所屬學(xué)科:機(jī)械工程(一級(jí)學(xué)科);光學(xué)儀器(二級(jí)學(xué)科);激光器件和激光設(shè)備-激光應(yīng)用(三級(jí)學(xué)科) 本內(nèi)容由全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定公布    激光打印機(jī)原理圖激光打印機(jī)脫胎于八十年代末的激光照排技術(shù),流行于九十年代中期。它是將激光掃描技術(shù)和電子照相技術(shù)相結(jié)合的打印輸出設(shè)備。其基本工作原理是由計(jì)算機(jī)傳來的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息,通過視頻控制器轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào),再由視頻接口/控制系統(tǒng)把視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為激光驅(qū)動(dòng)信號(hào),然后由激光掃描系統(tǒng)產(chǎn)生載有字符信息的激光束,最后由電子照相系統(tǒng)使激光束成像并轉(zhuǎn)印到紙上。較其他打印

2、設(shè)備,激光打印機(jī)有打印速度快、成像質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn);但使用成本相對(duì)高昂。目錄激光打印機(jī)簡(jiǎn)介 激光打印機(jī)基本結(jié)構(gòu) 激光打印機(jī)基本原理 激光器的工作 激光打印機(jī)感光鼓的工作原理和結(jié)構(gòu) 激光打印機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯與傳遞 激光打印機(jī)光柵或點(diǎn)陣潛像的生成 激光打印機(jī)的聲光調(diào)制器 激光打印機(jī)的掃描器 同步器 激光打印機(jī)的光學(xué)系統(tǒng) 激光打印機(jī)的電子顯像系統(tǒng) 激光打印機(jī)的充電 激光打印機(jī)的掃描曝光 激光打印機(jī)的顯影 激光打印機(jī)的轉(zhuǎn)印和消電系統(tǒng) 激光打印機(jī)的加熱定影系統(tǒng) 激光打印機(jī)的清潔系統(tǒng) 激光打印機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 激光打印機(jī)電子控制系統(tǒng) 激光打印機(jī)的發(fā)展 激光打印機(jī)的危害激光打印機(jī)簡(jiǎn)介激光打印機(jī)基本結(jié)構(gòu)激光打印機(jī)基本原理

3、激光器的工作激光打印機(jī)感光鼓的工作原理和結(jié)構(gòu)激光打印機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯與傳遞激光打印機(jī)光柵或點(diǎn)陣潛像的生成激光打印機(jī)的聲光調(diào)制器激光打印機(jī)的掃描器同步器激光打印機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)激光打印機(jī)的電子顯像系統(tǒng)激光打印機(jī)的充電激光打印機(jī)的掃描曝光激光打印機(jī)的顯影激光打印機(jī)的轉(zhuǎn)印和消電系統(tǒng)激光打印機(jī)的加熱定影系統(tǒng)激光打印機(jī)的清潔系統(tǒng)激光打印機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)激光打印機(jī)電子控制系統(tǒng)激光打印機(jī)的發(fā)展激光打印機(jī)的危害展開    編輯本段激光打印機(jī)簡(jiǎn)介激光技術(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。

4、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1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)。這種類型打印機(jī)的打印質(zhì)量好、速度快、無噪音,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),打印速度可達(dá)到每分鐘8頁,打印精度為600DPI。其中惠普公司的分辨率增強(qiáng)技術(shù)(Resolution Enhancement Techno1ogy)及PCL打印機(jī)語言,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

5、為三類:即低速激光打印機(jī)(每分鐘輸出1030頁);中速激光打印機(jī)(每分鐘輸出40120頁);高速激光打印機(jī)(每分鐘輸出130300頁)。現(xiàn)在激光打印機(jī)仍以惠普、佳能、愛普生占據(jù)主要市場(chǎng),此外,還有利盟(Lexmark)、施樂、松下、理光等系列。近年來我國(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。 編輯本段激光打印機(jī)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)

6、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: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)語言)送到高頻驅(qū)動(dòng)電路,以控制激光發(fā)射器的開與關(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)。 編輯本段激光打印機(jī)基本原理激光打印機(jī)工作過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

7、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。 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聲光調(diào)制器上,對(duì)由反射 鏡

8、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)過磁刷顯影器顯影,潛像即轉(zhuǎn)變成可見的墨粉像,在 經(jīng)過轉(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)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。 編輯本段激光器的工作產(chǎn)生激光的光源,和普通的光源

9、明顯不同。如普通白熾燈光源是通過電流加熱鎢絲的 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)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6328nm,其特點(diǎn)是 輸出功率較高

10、、體積大、是壽命長(zhǎng)(一般大于1萬小時(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?,F(xiàn)代激光打印機(jī)都 采用半導(dǎo)體激光器,常見的是鎵砷-鎵鋁砷(CaAs-CaAlAs)系列,所發(fā)射出的激光束波長(zhǎng)一 般為近紅外光(780nm),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

11、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 激光。這樣發(fā)出的光束非常集中,幾乎沒有散射,只要我們利用控制技術(shù)將光波波長(zhǎng)控制在 700900nm(納米),這樣所產(chǎn)生的激光就可以滿足激光打印機(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

12、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,它是單色的。每一 條光線都沿一個(gè)方向傳播,以相互疊加的方式結(jié)合,我們稱之為"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,這就是我們所說的"點(diǎn)陣排列" ,

13、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,稱為單線掃描。多線順序偏轉(zhuǎn)掃描:高頻信號(hào)發(fā)生器依次產(chǎn)生 9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 ,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)過一個(gè)微小的角度,它相當(dāng)于單線掃描方法的1132,即可形成1個(gè)字,故又稱小光柵掃描。 多線同時(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

14、成后送至偏轉(zhuǎn) 調(diào)制器中。多線同時(shí)偏轉(zhuǎn)多次掃描:這種方法與多線同時(shí)偏轉(zhuǎn)掃描屬同一類,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。 編輯本段激光打印機(jī)感光鼓的工作原理和結(jié)構(gòu)感光鼓是激光打印機(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

15、,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)過摻雜后,才能制成激光器使用的半導(dǎo)體材料。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"起主要作用。 光敏半導(dǎo)體受光照射后,會(huì)不同程度地改

16、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)域光譜的光的光感度高, 離開了這一區(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

17、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

18、,可打印30萬張以上。 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,否則保持不住表面電 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。放電越徹底越好 。因?yàn)槭S嚯娢坏亩嗌伲扔绊憹撓竦姆床?,又?huì)帶來打印品的"底灰"。 耐疲勞。感光鼓在使用的

19、過程中,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

20、筒與激光打印機(jī)的地線相連,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)的過程中,能保持勻速運(yùn)轉(zhuǎn)及保持均勻電荷。 編輯本段激光打印機(jī)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)容進(jìn)行解釋,并轉(zhuǎn)換成打印機(jī)可以識(shí)別的語言(也叫打印機(jī)語 言),由打印機(jī)按照自己的語

21、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。現(xiàn)在生產(chǎn)的激光打印機(jī),普遍采用標(biāo)準(zhǔn)打印語言PCL5或PCL6語言。 (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,比較常見的是"串口" 或"并口"。EP P/ECP(Enhanced ParalleI PortExtended Capabilities Port)稱為增強(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 高檔的打印機(jī)上。還有的打印機(jī)采用視

22、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)?,F(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)

23、存儲(chǔ)在打印機(jī)內(nèi)部的 硬盤中,待使用時(shí)可隨時(shí)打印出來,也稱為"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。 編輯本段激光打印機(jī)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。前者是通過控制激光 束的開與關(guān)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣排列,而后者則是通過打印針擊打來實(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

24、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,稱為"曝光",被曝光的"點(diǎn)" 稱為"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1300分勻速旋轉(zhuǎn),那么,激光 打

25、印機(jī)就能以每平方英寸300×300DPI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。由像素點(diǎn)形成點(diǎn)陣圖像,還要經(jīng)過聲光調(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。 編輯本段激光打印機(jī)的聲光調(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 的。電視機(jī)接收到電信號(hào)再經(jīng)過解調(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)換過程也類似于電視機(jī)信息傳遞過程。只是此過程是由聲光 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

26、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,恰如電視臺(tái)將圖像及聲音信號(hào)調(diào)制到無線電波上去,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傳播而形成相位變化的衍射光 柵,光柵

27、常數(shù)等于超聲波的波長(zhǎng)。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)波干涉的加 強(qiáng)條件,入射光和衍射光的方向滿足布雷格方程: i=d=B sinB=/2A=f/2v (v=fA) 式中:i:入射光與超聲波面的夾角;:光在介質(zhì)中的波長(zhǎng);d: 衍射光與超聲波面的夾角;A:超聲波波長(zhǎng);B:布雷格角;f:超聲波頻率。 B很小時(shí),sinBd,則方程可簡(jiǎn)化為:i=d=B=f/2v,當(dāng)衍射光和入射光的夾角為時(shí),則:=i+d=2B=f/v。 式中為偏轉(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,從而達(dá)到控制激光束方向

28、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 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)。 編輯本段激光打印機(jī)的掃描器要使經(jīng)過聲光調(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)來實(shí)現(xiàn),因?yàn)橛晒怆娖骷\(yùn)動(dòng)而帶來的振動(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

29、向運(yùn)動(dòng)??v向運(yùn)動(dòng)是依靠硒鼓的旋轉(zhuǎn)來完成,而光束的橫向運(yùn)動(dòng)則由掃描 器來完成。按工作方式掃描器分聲光式、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

30、光束集成規(guī)定的大小,并在感光鼓上進(jìn)行勻速直線運(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。物鏡前型掃描線較直,但亦有失真,由 于后來生產(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00011%,已能完全滿足激光成像的要求。 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

31、光束射到MN面的A點(diǎn)上時(shí),若入射角 為?i,則反射光束以反射角?d反射出來,?i=?d,當(dāng)MN轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,而入射光束方向不變,則反射光束轉(zhuǎn)過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。 編輯本段同步器減少誤差。 編輯本段激光打印機(jī)的光學(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),消除光束傳播過程中的漫 射,需要用一組光學(xué)透

32、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01,才能滿足激光成像的技術(shù)要求。 編輯本段激光打印機(jī)的電子顯像系統(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)原理通過相互作用輸 出文字或圖像,這些復(fù)雜的過程都由一個(gè)電子控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),稱為電子顯像系統(tǒng)。 "靜電成像"的理論是美國(guó)人卡爾遜首先提出的,因此也稱為卡爾遜法?;蚍Q為放電 成像法?;具^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。 編輯本段激光打印機(jī)的充電感光鼓表面光導(dǎo)體材料在不見光的情況下為絕緣體

33、,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),周圍的空氣 被電離產(chǎn)生電暈放電,使感光鼓帶上了電荷。電壓的正負(fù)由

34、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)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

35、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。 編輯本段激光打印機(jī)的掃描曝光就像我們用筆在紙上寫字一樣,掃描曝光的工具是用激光束在感光鼓上進(jìn)行"書寫"曝 光,這幅文字或圖像是不可見的,這就是我們所說的"靜電潛像"。 當(dāng)硒鼓表面經(jīng)過鎢絲電

36、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像,也可以理解為對(duì)感光鼓的"消電"過程。消電過程,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

37、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)間自然降低的過程,稱之為"暗衰"過程。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。稱之為"光衰",最后趨緩。 從理論上說光衰越快越徹底越好,實(shí)際上很難達(dá)到。剩余殘留電位的高低就會(huì)影響打 印質(zhì)量,如

38、殘余電位過高,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 如下所述的"顯影"過程才能轉(zhuǎn)換成墨粉圖像。 編輯本段激光打印機(jī)的顯影把光導(dǎo)體表面形成的"靜電潛像",經(jīng)過"顯影"顯示出墨粉圖像,這個(gè)過程稱之為" 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,形成類似于毛刷似的一層鐵粉與碳粉混合物。 當(dāng)硒

39、鼓表面從這層磁刷下經(jīng)過時(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,形成了可見的碳粉圖像。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,或者說是墨粉跳躍到感光鼓表面而形成"墨粉圖像",也稱為跳動(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,

40、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。墨粉刮板還起到限制墨粉量的作用,使墨粉不致吸附過多。 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?quot;偏壓",以抵消墨粉過量的傳遞。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、愛普生、聯(lián)想的一些激光打印機(jī)機(jī)型都有

41、此旋鈕。但 打印濃度的提高也意味著分辨率的降低,因?yàn)檫^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RET方式,可以 填充斜線或弧線"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: 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

42、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。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:激光打印機(jī)使用的墨粉是單組分墨粉,投影方法的原理類似于NP復(fù)印機(jī),也就是 NP法。"單組分墨粉"并非沒有載體,因?yàn)闆]有載缽,墨粉就無法運(yùn)載。它是將"載體" 粉化成細(xì)微顆粒與墨粉混合,超

43、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)使用無磁性墨粉。 編輯本段激光打印機(jī)的轉(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,這一過程稱為"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

44、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,

45、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。在打印紙輸送過程中,由 于電場(chǎng)和摩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,從而保證

46、定影之前墨粉圖像的精度。 消電過程采用的是交流電壓,從而達(dá)到最好的消電中和效果。 編輯本段激光打印機(jī)的加熱定影系統(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 固定圖像的過程,稱為"定影"。 吸附在紙上的碳粉,是由熱性的樹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)過程。墨粉的熔化溫度約10 0,熱輥的溫度與紙張通過的速度有關(guān),一般在150180之間。感光鼓經(jīng)過清掃殘余 粉及光照清除剩余電荷,即進(jìn)入下

47、一輪循環(huán)。 激光打印機(jī)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(185),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,完成定影全過程。 (1)加熱輥 加熱輥用無縫鋁合金管制成,管壁厚度在13mm之間,表面涂有聚四氟乙烯。以防止

48、 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?50750W,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

49、達(dá)到185度左右,當(dāng)加熱輥表面溫度達(dá)到定影溫度時(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

50、型熱敏電阻與加熱輥接觸, 感知加熱輥溫度(165200)。再由邏輯電路控制加熱燈的開與關(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180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)沒有

51、打印,主邏輯電路就會(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165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(熱敏開關(guān)) 為防止激光打印機(jī)內(nèi)的溫度無限制地升高,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(熱敏開關(guān)),與加熱輥貼近。熱敏開關(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210。假如溫控電路失控,當(dāng) 加熱輥表面溫度超過設(shè)定溫度210,鈦金屬受熱收縮變形,壓迫撞桿斷開常閉觸點(diǎn),切斷 電路起到保護(hù)加熱器作用。當(dāng)溫度低于180時(shí),

52、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,原理類似于電流保險(xiǎn)絲。 編輯本段激光打印機(jī)的清潔系統(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)在打印的過程中,經(jīng)過充電、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

53、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)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

54、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。 (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)與感光鼓摩擦掃除殘留 墨粉,同時(shí)利用摩擦產(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)就是回收清潔殘留墨粉裝置。收集后的墨粉一般情況下不再利用。因?yàn)椋?收集后的墨粉中會(huì)有很多的雜質(zhì),會(huì)影響到打印質(zhì)量,也有些

55、打印機(jī)采用循環(huán)墨粉的使用方 式。被刮除的墨粉由一個(gè)螺旋送粉裝置送回到供粉倉(cāng)內(nèi),循環(huán)使用。但使用一段時(shí)間后,新 粉的補(bǔ)充量不足或新舊粉不能充分混合,打印質(zhì)量會(huì)下降很多。 編輯本段激光打印機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)打印過程中紙張的傳送由電子控制系統(tǒng)控制機(jī)械裝置完成傳遞動(dòng)作。其中包括傳動(dòng)齒 輪、光電感應(yīng)器的遮擋杠桿和搓紙輪的動(dòng)作。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),因機(jī)型不同,結(jié)構(gòu)有所差別, 但工作原理基本一致。高檔機(jī)型機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜一些。如中檔以下的一般無"打印紙對(duì) 齊"裝置,而高檔機(jī)除有此裝置以外,還有"進(jìn)紙卷取器"和"出紙卷取器"。多個(gè)卷取裝 置,可使打印紙的傳輸更

56、加平穩(wěn),也會(huì)減少"卡紙"現(xiàn)象。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要是各部件之 間的齒輪傳遞,較為直觀不。下面講講機(jī)電器件的機(jī)械傳遞動(dòng)作是如何完成的。 (1)吸引式電磁離合器 惠普系列打印機(jī)的送紙裝置,就是采用吸引電磁離合器控制進(jìn)紙凸輪的止動(dòng)與旋轉(zhuǎn), 來完成紙張輸送。當(dāng)電磁鐵接受控制電路的信號(hào)電壓,電磁鐵線圈有電流流過,產(chǎn)生電磁場(chǎng) 吸合銜鐵,凸輪釋放,由傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)搓紙輪一同轉(zhuǎn)動(dòng),搓紙輪表面有橡膠層,隨著搓紙輪 旋轉(zhuǎn),凸輪前緣帶動(dòng)一張打印紙進(jìn)入打印通道。 (2)摩擦式電磁離合器 惠普、佳能,愛普生等系列高檔機(jī)型打印機(jī)的送紙裝置,多采用摩擦式電磁離合器,直 接帶動(dòng)搓紙輪、紙對(duì)齊輪送紙。它的工作原理

57、是:當(dāng)電流信號(hào)流過電磁離合器內(nèi)部線圈產(chǎn)生 電場(chǎng),離合器中間的聯(lián)動(dòng)叉被推向聯(lián)軸器一端,兩片摩擦片產(chǎn)生摩擦止動(dòng),由撥叉帶動(dòng)搓紙 輪旋轉(zhuǎn)將打印紙送入打印機(jī)內(nèi)的"紙對(duì)齊輥"前沿并使打印紙稍微弓起,打印紙與對(duì)齊輥對(duì) 齊。此時(shí),對(duì)齊輥不轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)對(duì)齊輥離合器接受命令旋轉(zhuǎn),就將打印紙送入打印通道(摩擦 式電磁離合器的搓紙輪是圓形而不是凸輪形狀)。 (3)傳感器 光電傳感器是由一個(gè)發(fā)光二極管和光敏二極管分別裝到兩個(gè)密封小盒子內(nèi)。在兩支二 極管相對(duì)位置,各有一個(gè)感應(yīng)窗。平時(shí)2個(gè)窗中間有一個(gè)杠桿遮擋片,遮擋發(fā)光二極管的 光束。光敏二極管不受光,也就不能導(dǎo)通,邏輯電路也不工作。當(dāng)運(yùn)動(dòng)中的打印紙把光

58、電 感應(yīng)器中間的遮擋片杠桿撞開時(shí),發(fā)光二極管的光束射向光敏二極管,光敏二極管受光導(dǎo)通 ,通知邏輯控制電路發(fā)出指令,以控制打印機(jī)下一個(gè)時(shí)段的工作。激光打印機(jī)的打印紙感應(yīng) 器、送紙感應(yīng)器、出紙感應(yīng)器都采用光電傳感器。它是主控電路的邏輯控制器件,用來實(shí)現(xiàn) 打印工作的時(shí)序控制。如果在打印工作中的規(guī)定時(shí)段內(nèi),沒有感應(yīng)到應(yīng)有的動(dòng)作,邏輯電 路立即向主控電路發(fā)出一個(gè)"終止"信息,使打印機(jī)停止工作,同時(shí)顯示面板也會(huì)顯示出" 錯(cuò)誤"信息,等待檢查或維修。 編輯本段激光打印機(jī)電子控制系統(tǒng)激光打印機(jī)所有裝置的運(yùn)行、靠一個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),這個(gè)系統(tǒng)稱之為"電子控制系統(tǒng)&q

59、uot;。 不同機(jī)型的控制系統(tǒng)有所不同,但工作原理基本相同。電子控制系統(tǒng)主要由以下幾部 分組成。 (1)供電電路 為打印機(jī)各部分提供控制電壓。供電電路由220V交流電經(jīng)整流、濾波、變壓,為激光 打印機(jī)提供24V、5V直流工作電壓。 (2)接口電路 為計(jì)算機(jī)與打印機(jī)建立通訊。接收計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息,并將其轉(zhuǎn)換為打印機(jī)語言,給打 印機(jī)主控電路提供打印數(shù)據(jù)。接口電路包括微處理器(CPU)。存儲(chǔ)器(RAM/ROM)。 (3)主控制電路 主控制電路是將接口電路接收的數(shù)據(jù),按照命令方式控制打印機(jī)各個(gè)裝置協(xié)同工作以 完成打印過程。 (4)掃描驅(qū)動(dòng)電路 將接收的計(jì)算機(jī)信息經(jīng)高頻振蕩器生成激光束,并控制掃描電機(jī)勻速

60、旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)掃描 鏡,完成對(duì)感光鼓的掃描曝光,使之形成靜電潛像。 (5)主電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 按主控電路發(fā)出的指令,驅(qū)動(dòng)主電機(jī)旋轉(zhuǎn),經(jīng)齒輪傳動(dòng)裝置,傳遞動(dòng)力給各部分運(yùn)行 工作。 (6)高壓轉(zhuǎn)印電路 該電路是將供電電路提供的低壓電,經(jīng)變壓器變成高電壓提供感光鼓充電和轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn) 印所需要。 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400dpi、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

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