激光打印機(jī)工作原理

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1、激光打印機(jī)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件會(huì)因廠牌和機(jī)型不同而有所差別，如：①對(duì)感光鼓充電的極性不同。②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。③高壓轉(zhuǎn)印采用的部件有所不同。④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，它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

2、，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)釢L定影，即在紙上熔凝出文字及圖像。在打印圖文信息后，

3、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。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：①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。②高單色性。純白光由七色光組成。③高亮度，有利于光束的集中并帶有很高的物理能量。④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

4、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632．8nm，其特點(diǎn)是輸出功率較高、體積大、是壽命長(zhǎng)（一般大于1萬小時(shí)）性能可靠，噪音低，輸出功率大。但是因?yàn)轶w積太大，基本已淘汰。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（GaAs-GaAlAs）系列，所發(fā)射出的激光束波長(zhǎng)一般為近紅外光（λ=780納米），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

5、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700～900nm（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?，F(xiàn)代所用的半導(dǎo)體激光器，通常采用激光二極管，

6、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

7、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”，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

8、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1/132，即可形成1個(gè)字，故又稱小光柵掃描。多