激光打印机工作原理，激光打印机的原理( 三 )

【激光打印机工作原理，激光打印机的原理】

4，激光打印机的基本原理是什么激光打印机是由激光器、声光调制器、高频驱动、扫描器、同步器及光偏转器等组成，其作用是把接口电路送来的二进制点阵信息调制在激光束上，之后扫描到感光体上。感光体与照相机构组成电子照相转印系统，把射到感光鼓上的图文映像转印到打印纸上，其原理与复印机相同。激光打印机是将激光扫描技术和电子显像技术相结合的非击打输出设备。它的机型不同，打印功能也有区别，但工作原理基本相同，都要经过：充电、曝光、显影、转印、消电、清洁、定影七道工序，其中有五道工序是围绕感光鼓进行的。当把要打印的文本或图像输入到计算机中，通过计算机软件对其进行预处理。然后由打印机驱动程序转换成打印机可以识别的打印命令（打印机语言）送到高频驱动电路，以控制激光发射器的开与关，形成点阵激光束，再经扫描转镜对电子显像系统中的感光鼓进行轴向扫描曝光，纵向扫描由感光鼓的自身旋转实现。感光鼓是一个光敏器件，有受光导通的特性。表面的光导涂层在扫描曝光前，由充电辊充上均匀电荷。当激光束以点阵形式扫射到感光鼓上时，被扫描的点因曝光而导通，电荷由导电基对地迅速释放。没有曝光的点仍然维持原有电荷，这样在感光鼓表面就形成了一幅电位差潜像（静电潜像），当带有静电潜像的感光鼓旋转到载有墨粉磁辊的位置时，带相反电荷的墨粉被吸附到感光鼓表面形成了墨粉图像。当载有墨粉图像的感光鼓继续旋转，到达图像转移装置时，一张打印纸也同时被送到感光鼓与图像转移装置的中间，此时图像转移装置在打印纸背面施放一个强电压，将感光鼓上的墨粉像吸引到打印纸上，再将载有墨粉图像的打印纸上送入高温定影装置加温、加压热熔，墨粉熔化后浸入到打印纸中，最后输出的就是打印好的文本或图像。二、基本原理激光打印机工作过程所需的控制装置和部件的组成、设计结构、控制方法和采用的部件会因厂牌和机型不同而有所差别，如：①对感光鼓充电的极性不同。②感光鼓充电采用的部件不同。有的机型使用电极丝放电方式对感光鼓进行充电，有的机型使用充电胶辊（FCR）对感光鼓进行充电。③高压转印采用的部件有所不同。④感光鼓曝光的形式不同。有的机型使用扫描镜直接对感光鼓扫描曝光，有的机型使用扫描后的反射激光束对感光鼓进行曝光。不过他们的工作原理基本一样。由激光器发射出的激光束，经反射镜射入声光偏转调制器，与此同时，由计算机送来的二进制图文点阵信息，从接口送至字形发生器，形成所需字形的二进制脉冲信息，由同步器产生的信号控制9个高频振荡器，再经频率合成器及功率放大器加至声光调制器上，对由反射镜射入的激光束进行调制。调制后的光束射入多面转镜，再经广角聚焦镜把光束聚焦后射至光导鼓（硒鼓）表面上，使角速度扫描变成线速度扫描，完成整个扫描过程。硒鼓表面先由充电极充电，使其获得一定电位，之后经载有图文映像信息的激光束的曝光，便在硒鼓的表面形成静电潜像，经过磁刷显影器显影，潜像即转变成可见的墨粉像，在经过转印区时，在转印电极的电场作用下，墨粉便转印到普通纸上，最后经预热板及高温热滚定影，即在纸上熔凝出文字及图像。在打印图文信息前，清洁辊把未转印走的墨粉清除，消电灯把鼓上残余电荷清除，再经清洁纸系统作彻底的清洁，即可进入新的一轮工作周期。它们都采用了类似复印机的静电照相技术，将打印内容转变为感光鼓上的以像素点为单位的点阵位图图像，再转印到打印纸上形成打印内容。与复印机惟一不同的是光源，复印机采用的是普通白色光源，而激光打印机则采用的是激光束。以下我们将以最简单的黑白激光打印机为例，详细介绍激光打印机的工作原理。从功能结构上，激光打印机分为打印引擎和打印控制器2大部分。激光打印机的打印引擎由Canon、Minolta、Xerox、Brother、Samsung、Hitachi等少数几个引擎生产厂商提供。而打印机厂商则是向引擎厂商购买或者定制打印引擎，根据引擎设计控制器和打印驱动，从而完成整个打印机的设计和生产。这就是形成目前激光打印机领域的打印引擎和打印整机2级市场的原因。在激光打印机中，打印控制器的作用是与计算机通过接口或网络进行通讯，接收计算机发送的控制和打印信息，同时向计算机传送打印机的状态。打印引擎在打印控制器的控制下将接收到的打印内容转印到打印纸上。因此打印控制器和打印引擎的性能和质量影响了整个打印机的性能和质量，这也是目前市场上采用相同引擎的激光打印机产品出现性能差异的重要原因。所有的打印控制器都是一台功能完整的计算机，它基本都包括了通讯接口、处理器、内存和控制接口4大基本功能模块，一些高端机型还配置了硬盘等大容量存储器。通讯接口负责与计算机进行数据通讯；内存用以存储接收到的打印信息和解释生成的位图图像信息；控制接口负责引擎中的激光扫描器、电机等部件的控制和打印机面板的输入输出信息控制; 而处理器是控制器的核心，所有的数据通讯、图像解释和引擎控制工作都由处理器完成。由于各打印机采用的控制方式和控制语言不同，对打印控制器的配置和性能要求也不同，如采用PCL和PostScript语言的打印机，由于计算机和打印机之间采用了标准的页面描述语言进行打印信息的传送，在打印机中要将接收到的来自计算机的使用标准语言描述的打印信息解释成打印引擎可以接收的光栅位图图像信息，打印控制器的性能和内存大小直接会对整个打印机的性能产生影响，因此这样的打印机对打印控制器中的处理器的速度和内存大小要求非常高。而GDI打印机与采用页面描述语言的打印机有所不同，其在打印过程中，在计算机中完成打印内容到光栅位图图像信息的解释并直接传送到打印机中，因此打印机中的打印控制器主要是存储接收到的光栅位图图像，并控制打印引擎完成打印。由于不需要承担复杂的图像解释工作，GDI打印机对打印控制器的性能要求相对比较低。打印引擎的结构见附图，它包括了激光扫描器、反射棱镜、感光鼓、碳粉盒、热转印单元和走纸机构等几大部分组成。在工作过程中，打印控制器中光栅位图图像数据转换为激光扫描器的激光束信息，通过反射棱镜对感光鼓充电，感光鼓表面就形成了以正电荷表示的与打印图像完全相同的图像信息，然后吸附碳粉盒中的碳粉颗粒，形成了感光鼓表面的碳粉图像。而打印纸在与感光鼓接触前被一充电单元充满负电荷，当打印纸走过感光鼓时，由于正负电荷相互吸引，感光鼓的碳粉图像就转印到打印纸上。经过热转印单元加热使碳粉颗粒完全与纸张纤维吸附，形成了打印图像。5，谁知道激光打印机的工作原理啊激光打印机工作过程所需的控制装置和部件的组成、设计结构、控制方法和采用的部件会因厂牌和机型不同而有所差别，如：①对感光鼓充电的极性不同。②感光鼓充电采用的部件不同。有的机型使用电极丝放电方式对感光鼓进行充电，有的机型使用充电胶辊（FCR）对感光鼓进行充电。③高压转印采用的部件有所不同。④感光鼓曝光的形式不同。有的机型使用扫描镜直接对感光鼓扫描曝光，有的机型使用扫描后的反射激光束对感光鼓进行曝光。不过他们的工作原理基本一样。由激光器发射出的激光束，经反射镜射入声光偏转调制器，与此同时，由计算机送来的二进制图文点阵信息，从接口送至字形发生器，形成所需字形的二进制脉冲信息，由同步器产生的信号控制9个高频振荡器，再经频率合成器及功率放大器加至声光调制器上，对由反射镜射入的激光束进行调制。调制后的光束射入多面转镜，再经广角聚焦镜把光束聚焦后射至光导鼓(硒鼓)表面上，使角速度扫描变成线速度扫描，完成整个扫描过程。硒鼓表面先由充电极充电，使其获得一定电位，之后经载有图文映像信息的激光束的曝光，便在硒鼓的表面形成静电潜像，经过磁刷显影器显影，潜像即转变成可见的墨粉像，在经过转印区时，在转印电极的电场作用下，墨粉便转印到普通纸上，最后经预热板及高温热滚定影，即在纸上熔凝出文字及图像。在打印图文信息前，清洁辊把未转印走的墨粉清除，消电灯把鼓上残余电荷清除，再经清洁纸系统作彻底的清洁，即可进入新的一轮工作周期。通常，用户们只知道激光打印机打印速度快、打印质量好等优点，但了解其工作原理的又有多少人呢?然而，清楚打印机的工作原理对于对打印机进行日常维护，从而增加机器的工作质量和寿命等都是十分重要的。通常，激光打印机可分成6大系统，分别是供电系统(Power System)、直流控制系统(DC controller System)、接口系统(Formatter System)、激光扫描系统(Laser/Scanner System)、成像系统(Image Formation System)以及搓纸系统(Pick-up/Feed System)，其中最重要的就是成像系统，下面我们分别对六大系统进行简单的阐述：一、供电系统(Power System)坐享当今电气时代，似乎凡是机器都需要用到电，因此可以说每一台机器都必然有一个供电系统(只不过是轻重大小之分)，对用电较为讲究的激光打印机更不例外。激光打印机的供电系统是其它五个系统的能源基础，其性能发挥的优劣直接影响着另外五个系统。一般，激光打印机的供电系统又分为三种，分别是高压、低压、直流，高压电一般作用于是成像系统，利用较高的电压才可以使激光器工作运行。低压主要用来驱动各个引擎马达，电压大小可根据需要而定，如声名显赫的HP 6L系列激打，就有5V和12V两种。而直流电则是用于驱动DC板上的传感器、控制芯片以及CPU等。三种电压相互隔离，各司其主，但又相互影响，共同缔造一个稳定的供电系统。二、直流控制系统(DC controller System)直流控制系统主要用来协调和控制打印机的各系统之间的工作，如数据接收、扫描单元的控制、传感器的测试，以及各种直流电的监控和分配等，它的电路构成比其它五个系统都要复杂，其中包含有许多电子的专业知识，包括放大、反馈等电路，因此笔者还是建议电子课程考试不及格的用户还是少动它为妙。三、接口系统(Formatter System)当计算机向打印机发出打印命令后，打印机不会直接响应而去打印文件，而是首先需要把打印命令“翻译”过来，然后再根据得到的真实命令开展工作。在这一“翻译”岗位上工作的的就是接口系统，它是打印机与计算机之间的“桥梁”，负责把计算机传送过来的数据“翻译”成为打印机能够识别的语言。接口系统一般也包括有三个小部分，分别为接口电路、CPU、BIOS电路。接口电路由能够产生稳压电流的芯片组成，用来保护和驱动其它芯片。CPU是打印机主板的核心部件，在其中的作用是充当“翻译”的角色。BIOS电路是对打印机自身而言，它包括了打印机本身的一些程序配置以厂家的相关信息。在这三个部分中，接口电路是我们经常接触的，对接口系统的维修也似乎仅局限于此。四、激光扫描系统(Laser/Scanner System)激光扫描系统通常也称为激光扫描单元，它主要由多边形旋转马达、发光控制电路以及透镜组三个部件组成。旋转马达主要通过高速旋转的多棱角镜面，把激光束通过透镜折射到OPC(有机光导鼓，又称感光鼓)表面。发光控制电路包括有激光控制电路和发光二极管，用来产生调控过的激光束。而透镜组则是通过发散、聚合功能把光线折射到OPC表面，从而进行下一步的成像工作。五、成像系统(Image Formation System)成像系统是一台激光打印机最重要的工作系统，其工作性能的好坏直接影响着输出文稿的质量。成像系统的工作流程一般由充电、曝光、显像、转印、定影等主要步骤组成，每个步骤都对打印品质关系重大，笔者觉得在这里有必要简单分析一下：1.布电：上面说到的激光扫描系统产生了激光束后，会把激光束投射到带有正电荷或负电荷的OPC上，从而产生由之前“翻译”得来的点阵图样，而使OPC带电的这一过程就叫做布电，它由供电系统的高压部件通过充电辊供电。2.曝光：其实就是利用OPC表面的光导特性，使OPC表面曝光，从而形成一定形状的电荷区，形成用户所需要的图样“雏形”，因为这只是电荷的形成块，因此是“隐形”的，此时还看不到真实图像。3.显像：让碳粉带电之后，通过曝光得来的带有静电潜像的感光鼓，会以快速卷动的方式接近装有碳粉的碳粉夹，这时，带有电气的碳粉便会吸附在感光鼓上，像形看得见的图像，这就是显像过程。4.转印：碳粉吸附在感光鼓上了，接下来就是令图像在纸张上出现。当打印纸经过转印辊时，被带上与碳粉相反的电荷，由于异性相吸，从而使碳粉能够按原来的形状转印到纸张上去，到此，稿件的成形过程基本完成。5.定影：虽然图像是被转印到纸张上了，但这时碳粉还不是完全固定，稍微摩擦或保存几天，纸上的碳粉就会脱落，因此，就需要在高温、高压的情况下把碳粉溶化并使其永久地“定影”渗透到纸张里面，有利于长期保存。目前产生高温高压的部件主要有两种形式，一种是陶瓷加热，它的特点是速度快、预热时间短，缺点是易爆、易折;另一种是灯管加热，它在各个方面都表现得相对稳定，但预热时间较长。最后，在成像打印过程中，OPC表面上的碳粉一般都不会完全被吸附到纸张上，总有少量的余碳残留，这必定会对下一次的打印造成影响，因此，就要用一个刮刀把OPC表面上的余碳清理干净，这一过程也叫做OPC的清理。六、搓纸系统(Pick-up/Feed System)搓纸系统分进纸和出纸两个部份，它由输纸导向板、搓纸轮、输出传动轮等一些传输部件组成，因此也可以说成传输系统。纸张在整个输纸路线的走动都依靠搓纸系统的工作，因为这一传送过程都有着严格的时间限制，超过了这个限制就会造成卡纸现象，因此若想得到顺畅的输出效果，归根结底要从搓纸系统入手。通常在搓纸系统中，都会配置几个光电感应器，用来监控纸张存在与否的情况，这些光电感应器一般由光敏二极管元件构成。至此，激光打印机的整个主要工作流程都介绍完毕了，用户的心目中对激打也应该有了一个比较清晰的打印理论基础，这样，相信用户在使用过程中就更容易驾驭这个“电气”宠物了。