追訴歷史！講激光打印機(jī)技術(shù)知識(上)
90年代初，美國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600DP1。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為三類：即低速激光打印機(jī)(每分鐘輸出10～30頁)；中速激光打印機(jī)(每分鐘輸出40～120頁)；高速激光打印機(jī)(每分鐘輸出130～300頁)?，F(xiàn)在激光打印機(jī)仍以惠普、佳能、愛普生占據(jù)主要市場，此外，還有利盟(Lexmark)、施樂、松下、理光等系列。近年來我國的聯(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)了一些市場份額。
鑒于激光打印機(jī)如今使用非常廣泛，但多數(shù)用戶對于維修及故障排除都不太在行，為使許多同行能更好地了解和使用激光打印機(jī)，本人在多年使用中覺得，對于充分了解激光打印機(jī)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及工作原理等的了解，對于排除激光打印機(jī)的故障是有很大幫助的。因此，就將激光打印機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理等總結(jié)如下，供同行們參考。
激光打印機(jī)是由激光器、聲光調(diào)制器、高頻驅(qū)動、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)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)軟件對其進(jìn)行預(yù)處理。然后由打印機(jī)驅(qū)動程序轉(zhuǎn)換成打印機(jī)可以 識別的打印命令（打印機(jī)語言）送到高頻驅(qū)動電路，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)電基對地迅速釋放。沒有曝光的點(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。
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因廠牌和機(jī)型不同而有所差別，如：
①對感光鼓充電的極性不同。
?、诟泄夤某潆姴捎玫牟考煌Ｓ械臋C(jī)型使用電極絲放電方式對感光鼓進(jìn)行充電，有的機(jī)型使用充電膠輥（FCR）對感光鼓進(jìn) 行充電。
?、鄹邏恨D(zhuǎn)印采用的部件有所不同。
?、芨泄夤钠毓獾男问讲煌?。有的機(jī)型使用掃描鏡 直接對感光鼓掃描曝光，有的機(jī)型使用掃描后的反射激光束對感光鼓進(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。
?。?）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)可以識別的語言（也叫打印機(jī)語 言），由打印機(jī)按照自己的語言打印出已經(jīng)編輯好的文字或圖像。
不同型號的激光打印機(jī)，打印語言不同，所使用的驅(qū)動程序也不同。當(dāng)然也有可兼容 的打印機(jī)驅(qū)動程序。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。
?。?）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 Port／Extended 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)存儲在打印機(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。
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)帶動按照1／300分勻速旋轉(zhuǎn)，那么，激光 打印機(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) 動器、掃描器同步器和光學(xué)系統(tǒng)共同完成。
（1）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將聲光信號調(diào)制為電信號發(fā)射出來 的。電視機(jī)接收到電信號再經(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，恰如電視臺將圖像及聲音信號調(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，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 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，光柵常數(shù)等于超聲波的波長λ。如果激光束射入超聲媒體中，激光束就會產(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：
θi=θd=θB
sinθB=λ/2A=λf/2v (v=fA)
式中：θi：入射光與超聲波面的夾角；λ：光在介質(zhì)中的波長；θd： 衍射光與超聲波面的夾角；A：超聲波波長；θB：布雷格角；f：超聲波頻率。 θB很小時(shí)，sinθB≈θd，則方程可簡化為：θi=θd=θB=λf/2v，當(dāng)衍射光和入射光的夾角為α?xí)r，則：α=θi+θd=2θB=λf/v。 式中α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α，從而達(dá)到控制激光束方向的目的。
按布雷格衍射理論，當(dāng)超聲波維持一種頻率的高頻信號時(shí)，入射的激光束除產(chǎn)生一條0 級光外，還產(chǎn)生一條1級衍射光。0級光控制同步器和高頻信號的起停，1級衍射光對感光 鼓曝光形成像素點(diǎn)。
布雷格衍射在超聲波只有一種高頻信號時(shí)入射的激光束除產(chǎn)生未偏轉(zhuǎn)的0級光外，尚產(chǎn)生 一條1級衍射光，聲光調(diào)制器在改變光束的傳播時(shí)，還使0級及1級光的強(qiáng)度隨調(diào)制信號而變化，若有若干個(gè)不同的高頻正統(tǒng)波被加到換能器上，則能產(chǎn)生若干條衍射光，稱這種現(xiàn)象為 多頻衍射。在激光打印機(jī)中，高頻驅(qū)動電路的作用，即是產(chǎn)生多個(gè)高頻正弦波信號，供聲光調(diào)制器使用。典型的高頻信號源，可產(chǎn)生9個(gè)高頻信號，經(jīng)聲光器件產(chǎn)生9條衍射 光。這9條高頻信號頻率應(yīng)穩(wěn)定，波形失真小，在相加電路中相加到一起送往換能器時(shí)，需各個(gè)頻率的信號相互影響小，不產(chǎn)生畸變，以便保證經(jīng)衍射后的衍射光有較好的線性。
2）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，不能依靠激光器運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橛晒怆娖骷\(yùn)動而帶來的振動會 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)方向運(yùn)動?？v向運(yùn)動是依靠硒鼓的旋轉(zhuǎn)來完成，而光束的橫向運(yùn)動則由掃描 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)動電動機(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 號傳感器。此傳感器是使用布雷格衍射產(chǎn)生的0級光，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，用來控制高頻信號發(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，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0．0011%，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) 帶動旋轉(zhuǎn)，完成橫向的掃描運(yùn)動。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： 我們設(shè)定MN為掃描器的一個(gè)鏡面。當(dāng)入射激光束射到MN面的A點(diǎn)上時(shí)，若入射角 為θi，則反射光束以反射角θd反射出來，θi=θd，當(dāng)MN轉(zhuǎn)過一個(gè)角度φ，而入射光束方向不變，則反射光束轉(zhuǎn)過2φ，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P～P1之間也形成很多的反射激光束點(diǎn)。 當(dāng)主電機(jī)帶動感光鼓旋轉(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。
（3）同步器
掃描器在掃描電機(jī)的帶動下飛速旋轉(zhuǎn)，由于掃描電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的非線性失真及掃描 器幾何精度的誤差，會引起縱向間距和字符軌跡不均勻。在掃描系統(tǒng)中，裝有一個(gè)同步信號 傳感器，同步傳感器利用布雷格衍射產(chǎn)生的0級光不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的性質(zhì)，經(jīng)過掃描器（鏡）反 射后，照射同步傳感器的吸收窗轉(zhuǎn)換為同步信號，用它來控制高頻信號發(fā)生器的起停，從而 保證掃描問距的一致，消除誤差。
?。?）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)透鏡對光束進(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0．1‰，才能滿足激光成像的技術(shù)要求。
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"的理論是美國人卡爾遜首先提出的，因此也稱為卡爾遜法。或稱為放電 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。
?。?）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，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。
欲使感光鼓能按照圖文信息吸附上碳粉，應(yīng)先對硒鼓進(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5～7kV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，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)離子（臭氧）。臭氧聚集到一定量時(shí)，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(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(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)電位變化對打印質(zhì)量影響很大。
在對感光鼓表面充電時(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(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，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)慕弧⒅绷?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對橫、豎向點(diǎn)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(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(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，超細(xì)墨粉的顆粒應(yīng)小于10nm。不同型號的激光打印機(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。
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