追訴歷史！講激光打印機技術知識(上)
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?。?）充電
感光鼓表面光導體材料在不見光的情況下為絕緣體，呈中性狀態(tài)，不帶有任何電荷。 要實現(xiàn)在光導體表面的"靜電潛像"，必須在光導體表面進行充電，使之荷電。只有這樣， 當激光束掃描到光導體上時，光導體被曝光的點導通，形成光束點陣。點陣電荷與基體導通 形成"電位差潛像"，當感光鼓旋轉(zhuǎn)到與顯影磁輥相切位置時，把磁輥上載有與光導體表面 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。
欲使感光鼓能按照圖文信息吸附上碳粉，應先對硒鼓進行充電，充電電極是一根與感光 鼓軸平行的鎢絲，其上帶有5～7kV的直流高壓，當硒鼓表面與鎢絲非常接近時，周圍的空氣 被電離產(chǎn)生電暈放電，使感光鼓帶上了電荷。電壓的正負由鎢絲所帶的電壓決定，若光導材 料為硒碲合金時，則充正電，感光鼓旋轉(zhuǎn)一周后使整個表面均被充電。
激光打印機對感光鼓充電的方法，因機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感光鼓表面充電。
早期生產(chǎn)的激光打印機采用電極絲及柵網(wǎng)復合的結(jié)構(gòu)充電的較多，現(xiàn)在新型激光打印 機大部分采用充電膠輥（FCR）對感光鼓充電。當高壓發(fā)生器送到電極絲一個高壓電后，電 極絲與柵網(wǎng)之間形成一個強電場，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，使光導體（感光鼓）表面充滿電荷。這種方法能使光導體（感光鼓）表面荷電均勻，但 同時也產(chǎn)生大量的負離子（臭氧）。臭氧聚集到一定量時，對人體是有害的。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 機型均采用此方法充電。
現(xiàn)代生產(chǎn)的激光打印機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，增加了對感光鼓的磨損，也會有充電 不均勻的現(xiàn)象。
?。?）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"。
當硒鼓表面經(jīng)過鎢絲電極時，其表面被充上正電，光導層與底基的界面感應出負電。 當激光光束中有光部分照到硒鼓表面的某個區(qū)域時，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材料的光敏性質(zhì)。當光導體受到激光束掃描照射后， 被光照的部分與感光鼓導電層導通使電荷消失，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，也可以理解為對感光鼓的"消電"過程。消電過程，光導體表面的 電位是在變化的，這個電位變化對打印質(zhì)量影響很大。
在對感光鼓表面充電時，隨著電荷在感光鼓表面的積累，電位也不斷升高，最后達到 "飽和"電位，就是最高電位。表面電位會隨著時間的推移而下降，一般工作時的電位都低 于這個電位，這個電位隨時間自然降低的過程，稱之為"暗衰"過程。感光鼓經(jīng)掃描曝光時 ，暗區(qū)（指未受光照射部分的光導體表面）電位仍處在暗衰過程；亮區(qū)（指受光照射部分的 光導體表面）光導層內(nèi)載流子密度迅速增加，電導率急速上升，形成光導電壓，電荷迅速消 失，光導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，實際上很難達到。剩余殘留電位的高低就會影響打 印質(zhì)量，如殘余電位過高，將會出現(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。
?。?）顯影
把光導體表面形成的"靜電潛像"，經(jīng)過"顯影"顯示出墨粉圖像，這個過程稱之為" 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。 當硒鼓表面從這層磁刷下經(jīng)過時，碳墨粉因帶負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，當感光鼓與攜帶墨粉的磁輥靠近到一定的距 離時，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"，也稱為跳動顯 影。注意：激光打即機感光鼓曝光后表面"靜電潛像"的電荷呈負極性，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載并被磁輥內(nèi)的永久磁芯 吸附到磁輥外表面上，這時墨粉不顯極性。當磁輥載著墨粉旋轉(zhuǎn)并與墨粉刮板相切，與之磨 擦時，使墨粉帶上正電荷。墨粉在墨粉刮板和磁場作用下，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?shù)慕弧⒅绷?偏壓"，以抵消墨粉過量的傳遞。顯影偏壓有兩個作用，適當調(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。實際應用中，"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機型都有此旋鈕。但 打印濃度的提高也意味著分辨率的降低，因為過多的墨粉在定影后會影響分辨率。
現(xiàn)在新生產(chǎn)的激光打印機一般都帶有"分辨率增強方式（RET）"。通過RET方式，可以 填充斜線或弧線"點陣空穴"的缺陷，RET對橫、豎向點陣不起做用。它有三種方式：① 輕度（Lighi）；②中度（Medium）；③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。不同設置，打印出樣張上的標志塊不同。
顯影磁輥：顯影磁輥是運載墨粉的重要部件。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。當載有墨粉的磁輥旋轉(zhuǎn)出刮板位置時，磁輥表面的墨粉除帶有電荷外，由于 磁場的作用力使之形成"磁穗"，也就是"墨粉霧"，對磁輥外套施加偏壓，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"跳動顯像"。
墨粉：激光打印機使用的墨粉是單組分墨粉，投影方法的原理類似于NP復印機，也就是 NP法。"單組分墨粉"并非沒有載體，因為沒有載缽，墨粉就無法運載。它是將"載體" 粉化成細微顆粒與墨粉混合，超細墨粉的顆粒應小于10nm。不同型號的激光打印機由于曝光 強度及顯影偏壓的不同，所用的墨粉也不同，不能隨意代用，不同機型同等質(zhì)量的墨粉"載 體"含量不同。也有一部分打印機使用無磁性墨粉。
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