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高级激光彩色打印机工作原理 4.2 彩色激光打印机工作原理 图4-6 彩色激光打印机硒鼓工作原理 1．感光鼓带电：数千伏的高压电通过钨丝加电。 2．曝光：带有打印信息的激光照射到带电的硒鼓表面，使之曝光，形成静电潜像。 图4-7 激光打印机原理示意图 3. 显影：通过正负电荷相吸的原理，给鼓表面的静电潜像着色，使之成为可见图像。 4. 转印：将鼓表面的图像转印到打印纸上。 5. 定影：将转印到纸上的图像固定下来，形成可永久保存的记录结果。 6. 清洁：清除感光鼓上的残像（包括未转印的少量粉和进行电荷的清除），为下一次打印做好准备。 4.3 激光扫描系统激光扫描可以产生非常小的高精度光点，因而特别用于高质量的文字和图像的印刷，现以常用的激光扫描系统为例说明其工作原理。 1．激光器激光器是激光扫描系统的光源，它具有方向性好、单色性强、性能高和能量集中、便于调制和偏转的优点。常用的激光器有两种，一种是氖气体激光器，波长=632.8nm。由于其输出功率较高，体积大，可靠性高（寿命）=1万小时）和噪声小等优点在早期的大型激光打印机中采用较多。另一种是半导体激光器，半导体激光器型号较多，常见的是镓坤镓铝坤（GaAs---GaAIAs）系列。它的波长〈=800um，可与感光硒鼓的波长灵敏度特性相匹配，半导体激光器的体积小，成本低，可直接进行内部调制，因而，它问世不久就被日美等国相继采用作为轻便型台式激光打印机的激光源。 2．声光偏转调制器就像电视台需要将图像和声音讯号调制到无线电波上去才能在电视机中解调出图像和声音记号来一样，激光束要完成图文信息的映像任务也必需用图文信息进行调制，声光调制器就是为完成这个任务而设计的。利用机械，电光法也可以进行类似的调制，但质量较差。声光调制器的工作原理是利用声光效应产生布雷格衍射，在玻璃和晶体等超声媒质中产生超声波，就会引起周期性的折射率变化，而成为相位型衍射栅，光栅常数等于超声波波长。如果让激光束入射到超声媒质上，激光束就会产生衍射，衍射光的强度和方向随超声波的频率和强度而变化，这就是声光效应。布雷格衍射在超声波只有一种高频信号时入射的激光束除产生未篇转的0级光外，还产生了一条一级衍射光，声光调制器在改变光束的传播时还使0级和一级光的强度随调制信号而变化，如果有若干个不同的高频正弦波加到换能器上，就可以产生若干务衍射光。这种现象称为多频衍射。高频驱动电路的作用就是产生多个高频正弦波信号供声光调制器使用。典型的高频信号源可产生64—96MHZ之间的9个高频信号，经声光器件产生9条衍射光，这9条高频信号要求频率稳定，波形失真小，在相加电路中相加到一起送往换能器时，要求各个频率的信号相互影响小，不产生畸变，以保证经过衍射后的衍射光有较好的线性。 3．扫描器要使经调制后的激光光束在感光硒鼓上产生文字和图像，需要完成横向（沿打印纸行的方向）和纵向两个方向的运动。纵向运动可以依靠硒鼓的旋转来完成，光束的横向运动则是由扫描器来完成的。按工作方式来分，扫描器有声光式、电光式、检流计式和转镜式等。由于转镜式扫描器具有扫描角度大，分辨率高，光能损耗小和结构简单等优点，因而广泛用于激光打印机中。 MN为多面镜的一个面。当入射到MN上时，若入射角为Qi=Qd。若MN转过一个角度φ,而入射光束方向不变,则反射光束转过2φ,或者说,反射光线经镜面MN的两倍速度旋转。当反射点到感光鼓的距离足够远时,反射的激光束就能从鼓的一端扫描到另一端。为了减少多面镜旋转时产生的非线性误差，转镜的几何精度的误差和转镜驱动电机转速不稳等引起的纵向间距和字符的轨迹不均匀等缺点，一般在扫描器中还装有一个同步信号传感器。该传感器是使用布雷格衍射产生的0级光不产生偏转从而经多面转镜反射后照射位置固定的特点，将其作为同步信号，用它来控制高频信号的发生器的起停，可以保证扫描间距一致，消除上述误差。 4．光路系统为了使扫描光束聚集成规定的大小，并且在感光鼓上进行匀速直线运动就需要采用较好的光路系统。光路系统根据透镜处于扫描器的前后位置分为物镜前后两种形式，后者因扫描较大图形时失真严重而很少采用。物镜前型扫描线较直，但扫描速度也有失真，所以在较后生产的激光打印机中，对物镜前型所采用的广角聚焦镜进行了改进，即由多个透镜组合在一起，在焦距为300mm的，多面转镜的物距为37mm时，失真度仅0.0011%,完全可以满足激光成像的要求 4.4 电子照相转印系统电子照相转印系统之核心部件是感光鼓，其载体体是铝合金，表面几何精度非常高（光洁度10节），并镀有一层光电传导良好的材料，目前采用较多的是硒碲合金。因此习惯上也称硒鼓，也有采用硫化镉和有机材料（如乙烯咔唑）的。电子成相是围绕着感光硒鼓循环反复地进行的，可以概括为：充电一扫描曝光一墨粉显影一转印到纸上一热定影输出一消电一清扫余墨粉一光照一再充电的循环过程。前五个步骤的主要原理如下： 1. 充电要使感光鼓能按照图文信息有为附上碳粉，必须首先给它充电，这一任务由电极担任，电极实际是一根与感光鼓轴线平行的钨丝，其上带有5—7KV直流高压，当硒鼓表面与钨丝非常接近时，周围的空气被电离产生电晕放电。于是感光鼓上就带上了电荷，电压的正负由钨丝所带电压决定，当光导材料为硒碲合金时则充正电，感光旋转一周后整个表面均会充电。 2. 曝光当硒鼓表面经过钨丝电极时，其表面被充上正电，光导层与底基的界面感应出负电。当激光光束中有光部分照到硒鼓表面的某个区域时，称为曝光。经曝光后的地方电阻率大幅度下降，表面的正电荷与界面的负电荷以及界面负电荷中和而消失，由于硒碲合金颗粒之间的良好绝缘性能，未经光照的表面正电荷仍保持不变，于是形成一层静电潜像。 3. 显影显影工作由显影器来完成，它的作用是将上述静电潜像变成可见图像。显影器中装有铁粉和碳粉，经摩擦后铁粉带正电，碳粉带负电，铁粉被碳粉所包围，被附了碳粉的铁粉又被永久磁铁所包围，形成类似于毛刷似的一层铁粉的碳粉混合物。当光导鼓表面从这层骥刷下经过时，碳墨粉因带负电就被吸引到硒鼓表面仍保持着正电的部分，形成了可见的碳粉图像。搅拌器的作用就是使铁粉和碳粉摩擦带电。 4. 转印将光导鼓上的碳粉图像转到普通纸上称为转印。当带正电的碳粉随着感光鼓转到打印纸附近时，在纸的后面放置的电极（电晕）放正电，由于电压很高（500—1000V），静电吸引使纸紧贴在光导板上，带负电荷的碳粉就被附到纸的表面上来了。由于这种转印方式与纸的绝缘程度有关、当纸张因天气而受潮时，碳粉会因纸张表面的漏电而不能完全和紧密地有为附在上面，这是这种方法的缺点。 5. 定影将吸附在纸上碳粉永久地固定在纸上的过程叫定影。吸附在纸上的碳粉实际是由热性的树脂和碳粉混炼而成的微小颗粒，当吸附了碳粉的纸经过两个较高而又间隙不大的金属滚筒之夹缝时，碳粉中的树脂熔化而与碳粉一起被紧紧地压附纸上，从而形成永久的图像，同时也完成了激光打印的整个过程，墨粉的熔化温度约100摄氏度，热辊的温度与纸张通过的速度有关，通常在150—180摄氏度之间。感光鼓经过清扫余粉和光照清除剩余电荷再进入下一轮循环。 4.5 激光扫描点阵的形成方法 图4-8 激光扫描点阵的形成示意图 1. 充电电极丝充电：（电离式）由一根裸露的电极丝电离空气，空气把负静电转移给硒鼓使硒鼓上均匀带上负静电。充电辊充电：（迁移式）优点：不易断，不易脏，不产生臭氧缺点：充电不均匀 图4-9 充电原理电极丝特别容易断，易脏（一般电极丝上都有一个毛刷）彩色激光打印机是用电极丝充电的，电极丝充电：优点是充电均匀。缺点：易脏，易坏，易产生臭氧（只有联想用） 2．曝光单步聚焦：由一个凹凸透镜组成，优点：传输速度快，聚焦不好，多步聚焦：由两个或多个凹凸透镜组成，优点：聚焦好，传输速度慢。曝光偏转楞镜：分四面镜和六面镜四面镜：偏转楞镜由四个面组成，分辨率低。六面镜：偏转楞镜由六个面组成，分辨率高。 3．潜像： 将激光发光器档起为打白页，曝光为黑页（盖子拿起）潜像：无电潜像：光照到的地方为无电区是我们看到的文字图像（数码复印机）静电区潜像：光没照到的地方为静电区，是我们可见的文字图像（模拟复印机）（早期的激光打印机，如：Canon-sx HP-IIP），（现在的激光打印机和现在的数码复印机一样），联想和松下的打印机激光发生器在下面，交将激光发光器档起来打黑页，曝光为白页（盖子拿掉）。 4．显影： 显影：（磁力式显影）在显影磁辊里有一个磁铁，搅拌墨粉使墨粉带上负电，当硒鼓的潜像区域经过磁辊时，会吸引墨粉而静电区与墨粉相排斥，可以能使硒鼓上呈现可见图像（图像不太清楚）（主要靠正负相吸）跳跃式显影：在显影磁辊上加上高频交流电，当通过正电时，把墨粉吸到磁辊上，当通负电时排斥墨粉到硒鼓上，硒鼓上潜像区域吸引墨粉成像，静电区域不成像，这种打印的图像清晰。涂抹式显影：在粉仓里有一个双向搅拌器，搅拌墨粉把粉倒到显影辊上，显影辊以涂抹的方式涂抹到硒鼓上，然后由回收辊回收掉下来的墨粉继续使用，这种显影图像不太清晰。 5．转印：转印：（转印电极丝）靠电位差。缺点：易脏，易断，易产生臭氧，优点；转印彻底。转印辊不带电：靠擦摩挤压，缺点：图像不清楚，转印辊带电：靠电位差和挤压：优点：图像比较清楚，转印方式修弹簧的接触点（脏）（与主板接触点） 6．定影：定影：（带分离式，lenavo,EPSON）加热灯管：灯管产生的热量传给氟层辊，氟层辊使墨粉熔化。下辊把墨粉挤压到纸里，（定影效果好，但易损坏固定的传感器分离爪，出纸轮）加热陶瓷片：（HP，CANON）陶瓷片产生热量传给氟层膜，氟层膜使墨粉熔化后定形，定影效果好，但自己容易氧化，拆断。易损件：灯管、陶瓷片、氟层膜、氟层辊。 7．清洁：清洁：残粉清洁刮板：用刮板和硒鼓的刮擦使墨粉掉到废粉仓里，清洁彻底但使硒鼓老化。 清洁辊：用清洁辊和硒鼓的滚动摩擦使墨粉流动到废粉仓里。清洁不彻底，但不使硒鼓老化。残电清洁：（锯齿片）用打印纸作为介质清涂纸上的静电。漏电灯：利用硒鼓的感光性。（彩色用的漏电灯，早期也用的漏电灯） HP5000故障率高的元件：搓纸轮和分页器。买分页器时先用手按一按，有弹性为好。继电器也容易坏：继电器是线圈和铁板相接触，如果铁板氧化继电器就接触不好，可用酒精擦试铁板即可解决。如何判断继电器好坏，开机时送纸听不见卡察响，可能是继电器不吸合了，可用酒精倒到铁片上即可。如何恢复出厂设置：按兰键开机（执引键）直到屏幕上显示恢复出厂设置。 EPSON：同时按操作继续+换负两键可恢复出厂设置。定影故障：有汶度及时倒点硅油。（出现报错50.51）陶瓷片测电阻一端是300千欧左右,一端是30欧左右,陶瓷片坏二端阻值都无穷大. （有四个铁片和主板焊在一起可打A4）主板有一个复位开关陶瓷片有时两端氧化，可用酒精式刀片划一划。 HP1000和1200的硒鼓屑子是不可往里打的，只能拔出来。 HP5000注意：分页器、搓纸轮、继电器、纸盒、定影器、平面镜 HP5000的碳粉可和HP5L，6L通用。 Canon LBP 310 360 440 460 660 800 810能和HP 5L 6L 1000系列互换。 Canon都是仿造HP的，除接口板不可互换外，其它都可互换，HP5L 6L Canon系列恢复出厂仅量只能在前面。按一下就可恢复。硒鼓无充电——全黑硒鼓无曝光——全白硒鼓无显影——全白硒鼓无转印——全白或有底灰硒鼓无漏电——出现无规律的黑线印品无定影——墨粉无固定无清洁——底灰。 8．七个步骤： 1) 充电（电极丝充电和充电辊充电） 2) 曝光（单步聚焦和多步聚焦） 3) 潜像（无电区潜像和静电区潜像） 4) 显影（磁力式显影、跳跃式显影、涂抹式显影） 5) 转印（转印电板丝、转印辊不带电、转印辊带电） 6) 定影（加热灯管带分离爪、加热陶瓷片） 7) 清洁（残粉清洁刮板和清洁辊、残电清洁锯齿片和漏电灯） 9．介绍电子元器件激光打印机的电路组成： 1) 充电电路 2) 显影电路 3) 转印电路（由CPU直接控制）。 4) MTD2003：电机驱动芯片 5) BA10324：起供电、控制作用。 |
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发表于 2007-10-9 13:42:10
