打印机维修原理基础_第1页
打印机维修原理基础_第2页
打印机维修原理基础_第3页
打印机维修原理基础_第4页
打印机维修原理基础_第5页
已阅读5页,还剩4页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1激光技术出现于60年代,真正投入实际应用始于70年代初期。最早的激光发射器是充有氦-氖〔He-Ne〕气体的电子激光管,体积很大,因此在实际应用中受到了很大限制。70年代末期,半导体技术趋向成熟。半导体激光器随之诞生,高灵敏度的感光材料也不断发现,加上激光控制技术的开展,激光技术迅速成熟,并进入了实际应用领域。以美国、日本为代表的科研人员,在静电复印机的根底上,结合了激光技术与计算机技术,相继研制出半导体激光打印机。这种类型打印机的打印质量好、速度快、无噪音,所以很快得到了广泛应用。90年代初,美国惠普公司和日本佳能公司生产的激光打印机,打印速度可到达每分钟8页,打印精度为600DP1。其中惠普公司的分辨率增强技术〔ResolutionEnhancementTechno1ogy〕及PCL打印机语言,已成为世界标准。激光打印机按其打印输出速度可分为三类:即低速激光打印机(每分钟输出10~30页);中速激光打印机(每分钟输出40~120页);高速激光打印机(每分钟输出130~300页)。现在激光打印机仍以惠普、佳能、爱普生占据主要市场,此外,还有利盟(Lexmark)、施乐、松下、理光等系列。近年来我国的联想公司和方正公司也相继生产出了适用的激光打印机,并也占据了一些市场份额。鉴于激光打印机如今使用非常广泛,但多数用户对于维修及故障排除都不太在行,为使许多同行能更好地了解和使用激光打印机,本人在多年使用中觉得,对于充分了解激光打印机的性质、结构及工作原理等的了解,对于排除激光打印机的故障是有很大帮助的。因此,就将激光打印机的结构、原理等总结如下,供同行们参考。一、根本结构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,但工作原理根本相同,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。外表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,这样在感光鼓外表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外表形成了墨粉图像。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反面施放一个强电压,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、根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异,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根本一样。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)外表上,使角速度扫描变成线速度扫描,完成整个扫描过程。硒鼓外表先由充电极充电,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,便在硒鼓的外表形成静电潜像,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去除,消电灯把鼓上剩余电荷去除,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。三、工作过程1.激光器的工作原理和结构我们通常把发光的物体叫做光源,如太阳、电灯、燃烧的蜡烛等。光具有能量,它可以使物体变热,使照相底片感光,这就是能的转换现象。光能含在光束中,光束射入人的眼睛,才引起人的视觉,所以我们能够看到光源发射的光。那么我们为什么还能看到不发光的物体呢?是因为光源发射的光照射到它们,不发光的物体受光后,向四面八方漫反射的光射入了我们的眼睛,所以我们也能看到不发光的物体。产生激光的光源,和普通的光源明显不同。如普通白炽灯光源是通过电流加热钨丝的原子到激发态,处于激发态的原子不断地自发辐射而发光。这种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,也就不能应用于激光打印机。激光打印机所需要的激光光束必须具有以下特性:①高方向性。发出的光束在一定的距离内没有散射和漫射。②高单色性。纯白光由七色光组成。③高亮度,有利于光束的集中并带有很高的物理能量。④高相干性,容易叠加和别离。激光器是激光扫描系统的光源,具有方向性好、单色性强、相干性高及能量集中、便于调制和偏转的特点。早期生产的激光打印机多采用氦-氖〔He-Ne〕气体激光器,其波长为632.8μm,其特点是输出功率较高、体积大、是寿命长〔一般大于1万小时〕性能可靠,噪音低,输出功率大。但是因为体积太大,现在根本已淘汰。现代激光打印机都采用半导体激光器,常见的是镓砷-镓铝砷〔CaAs-CaAlAs〕系列,所发射出的激光束波长一般为近红外光〔λ=780μm〕,可与感光硒鼓的波长灵敏度特性相匹配。半导体激光器体积小、本钱低,可直接进行内部调制,是轻便型台式激光打印机的光源。激光扫描是用来产生非常小的高精度光点,用于高质量的文字及图像的印刷,常用的激光扫描系统工作原理是:在工作物质两端设置两块相互平行的反射镜〔栅极〕,这两块反射镜之间构成了一个谐振腔。谐振腔的一块反射镜为全反射镜,另一块为半反射镜,当工作物质受激,原子自发辐射的光子在谐振腔内不断地来回反射,辐射出的光子不断增加。当谐振腔内叠加的光子增加到一定量时,就会穿透半反射的反射镜面发出一束非常强的光,这就是激光。这样发出的光束非常集中,几乎没有散射,只要我们利用控制技术将光波波长控制在700~900μm〔纳米〕,这样所产生的激光就可以满足激光打印机感光鼓的曝光需要。现代所用的半导体激光器,通常采用激光二极管,它的原理与普通的二极管极为相似,如都有一对PN结,当电压和电流加到激光二极管上时,P型半导体材料中的空穴和N型材料中的自由电子产生相对运动,PN结处载流子的密度增加非常大,自由电子和空穴重新复合,因而产生受激辐射,释放出具有激光特性的光子,由激光器谐振腔内的反射镜反射,透过激光孔和孔内聚焦镜,射出激光束。从激光的产生可以看出,一条激光束只包括一种主要波长的光线,它是单色的。每一条光线都沿一个方向传播,以相互叠加的方式结合,我们称之为"相干性"。这个特性使激光以一条极细的光束射到一个靶上,而几乎没有散射。而每条激光束就像枪膛里射出的子弹,每颗子弹只能在靶上打一个孔。如果要打出一个"一"字,就要射出很多的子弹,沿"一"字方向打出很多的孔,形成一个"一"字点的横向排列,这就是我们所说的"点阵排列",是后面要讲"点阵图像"的技术根底。激光打印机的图文信息,亦是由点阵组成。印刷质量要求越高,组成一个字符的点阵亦越多。激光扫描的点阵形成有四种方法。单线扫描:将一行字符的每一行的点阵信息,送至扫描器中进行扫描,称为单线扫描。多线顺序偏转扫描:高频信号发生器依次产生9个不同的频率,依据布雷格衍射原理,它们在偏转调制器中会产生9条偏转角不同的扫描线,接着转镜旋转一个微小角度,扫描出从左至右的点阵信息。由于这种方法只需转镜转过一个微小的角度,它相当于单线扫描方法的1/132,即可形成1个字,故又称小光栅扫描。多线同时偏转扫描:是指在高频驱动电路中同时产生9个不同的频率,经合成后送至偏转调制器中。多线同时偏转屡次扫描:这种方法与多线同时偏转扫描属同一类,只是从1个字符的形成上有所区别。即在扫描高点阵字符时,一个完整的字符是分成屡次扫描完成的。图形信息的点阵形成与字符的点阵形成根本相似。2.感光鼓的工作原理和结构感光鼓是激光打印机的核心部件。它是一个光敏器件,主要用光导材料制成。它的根本工作原理就是"光电转换"的过程。它在激光打印机中作为消耗材料使用,而且它的价格也较为昂贵。光敏半导体有半导体的共性,如受热激发,掺杂后改变电导率等。此外,它还具有其他半导体不具有的"光导电"特性。光敏半导体受光照射后,它的电导率可以上升几个数量级。从能带上讲,它的价带中的电子吸收了光的能量后,跃入导带,产生电子-空穴对。这种由光照产生的电子-空穴对,称为"光生载流子"。光敏半导体内产生的"光生载流子"增多,它的电导率就上升。这种受光照射后提高的电导率称为"本征光电导率"。实际应用中,光敏半导体材料需经过掺杂后,才能制成激光器使用的半导体材料。所以除了有本征光电导率外,还必须具有光激发杂质能级上的电子或空穴形成的杂质光电导率的性质。在有些光敏半导体中,"杂质光电导率"起主要作用。光敏半导体受光照射后,会不同程度地改变物体内的"载流子迁移率"〔迁移率是载流子的迁移速度与外电场的比值〕。标志物体的导电能力的"电导",等于载流子密度乘以迁移率。迁移率上升,电导提高,电导率由本征光电导率、杂质光电导率和迁移率的值共同决定,只是在某种条件下便以其中的某种因素为主罢了。实际应用的各种光导体对光的敏感程度都不一样。光导体的电导率与它对光的敏感程度成正比。所以光感对光导体的导电性影响很大。光导体对光的光感度是不一样的。某一种光导体,只对某一区域光谱的光的光感度高,离开了这一区域,那么可能丧失光感度。光敏半导体在与它适用的光波长范围内,会对光形成一个吸收峰值。在这个峰值范围内光电导效果最正确。它还与光的照度有关系。照度越高,产生的载流子越多,光电导率就越高。然而每种光导体的特性各异,所以在相同条件下,到达相同的光电导率指标所需要的照度是不同的。目前感光鼓常用的光导材料有硫化镉〔CdS〕、硒-砷(Se-As)。有机光导材料〔opc〕等几种。制作感光鼓用的光导材料,应具备以下特性:①耐磨性好。光导体外表要有一定的硬度,要能承受显影转印和清洁过程中的机械磨损。如果感光鼓〔光导体〕被磨损或划伤,将导致打印质量的下降或破坏感光鼓,磨损严重时只有报废。在实际的工作中,因磨损、划伤而报废的感光鼓最多。现在一种新型的长寿命的陶瓷感光鼓〔a-Si〕已经得到了应用,可打印30万张以上。②温度稳定性好。光导体的性能容易受温度的影响,所以,在激光打印机性能中特别强调使用环境要有适宜的温度与湿度,否那么会影响打印质量。③光电导性好。光电导性是感光鼓的重要指标,它直接影响到打印质量的好坏。因为感光鼓连续工作在充电、放电的循环过程中,要求充电时电位上升快,外表饱和电位比应用电位要高;否那么,初始电位上不去,也将影响打印质量。充电后的感光鼓暗衰减要小,否那么保持不往外表电位,不能形成必要的电位差潜像。感光鼓曝光后放电要快,即光衰迅速。放电越彻底越好。因为剩余电位的多少,既影响潜像的反差,又会带来打印品的"底灰"。④耐疲劳。感光鼓在使用的过程中,打印机要对其进行反复充电,因而要具有良好的耐疲劳性能,在规定的寿命时间内,打印质量不能因连续使用而下降。感光鼓的光导特性稳定性要好,应满足连续使用的要求。激光打印机使用的感光鼓,一般为三层结构。第一层是铝合金圆筒〔导电层〕,第二层是在圆筒外表上采用真空蒸镀的方法,镀上一层光导体材料〔光导层〕,第三层是在光导材料的外面再镀一层绝缘材料〔绝缘层〕。有的感光鼓为了更好地释放电荷,在光导层与铝合金导电层中间,加镀一层超导材料,以使电荷更迅速地释放。感光鼓外表的绝缘层,一是为提高耐磨性能,增加使用寿命;二是为光导层提供保护,防止光导体的磨损,保持光导体的光电导特性。导电层铝合金筒与激光打印机的地线相连,使曝光后的电位迅速释放。它是一个精度非常高的圆筒,在运转的过程中,能保持匀速运转及保持均匀电荷。摘3.池数据泳转译猾与传片递究蹲〔吧1骨〕数串据转阻译:疮要打旦印完杆整的伏文字银、图骡像,新除激驳光打吗印机后本身院的功盗能外晨,还贯必须慌通过什计葵算机斩把要同打印氏内容膜,即喜文字剖或图充像用骨文字逢处理寨软件畏或图竖形处旧理软雅件,崇编辑叼成具看有一夜定格受式的怪计算拍机语设言。宴其描烈述的伤内容逮都是帐由计令算机陶编辑仍软件堪决定亭,与绵激光左打印币机没阴有任茎何关暑系。蔽当我砖们选瓶定了蚂打印障机命峰令,钢并按削下确福定打视印按烤钮后注,计淡算机她把编果辑好帽的数搏据通兔过打态印机采接口船传送授给打汉印机蛮,由摩打印恰机驱祖动程僻序把蜜打印懒的内违容进忠行解重释,医并转致换成旋打印抓机可多以识桐别的口语言镜〔也愁叫打城印机易语裳言〕效,由恶打印纹机按咽照自睁己的忆语言别打印柔出已童经编屯辑好独的文她字或槐图像浮。看秤不同砌型号国的激欧光打联印机捕,打勿印语择言不贸同,渡所使盆用的缝驱动竞程序慎也不技同。祸当然尽也有妖可兼萌容倍的打友印机伍驱动姑程序词。现抬在生霜产的貌激光客打印珠机,讯普遍损采用悉标准由打印劫语言璃PC汤L5效或席PC案L6敌语言伯。乘览〔缠2士〕数乳据传励送:骨打印使机与桌计算倡机之斯间的逗通讯族传送符端口施有很浙多种壤,比激较常垮见的决是纲"漏串口激"渐或脉"究并口罩"鱼。E桐P虎P/筋EC甲P〔库En典ha液nc堵ed且P良ar纷al孤le永I塌Po须rt白/E担xt求en侨de写d尾Ca揪pa覆bi茧li渠ti腥es俱Po明rt岁〕称穗为增初强型梦/扩案展型柴并口劫。"闪串口崭"由乎于速腊度较加慢,禽一般释很少隶采用繁。其驼他如并SC丙SI膊接口诊,因在速度减快,铺大都瞧用在客较瞧高档鹅的打胡印机类上。名还有兰的打是印机捕采用俊视频泉接口冶〔渐VD氧O妄〕方椒式与喉计算块机通匀讯,仁通讯岩方式递与其沃他获接口拼不同膨,它酿传送翻的不白是数箩据,浩而是缸激光壶束流项,速角度更董快。个它的塞数据端是由吐另外榆一块昨"显视频永转寸换卡贯"泼来完兰成,击但因井它与扭计算惠机共抖亨内采存,降要求牌计算替机有奥足够固的缓歪存空坦间。熟一般播印刷仍排版积行须业采第用此传种接圈口的足打印铸机较五多。勺有的角高档届打印雁机带鸦有多勾种接闸口,链可同垮时接励多台镇计算升机。懂现在返生产颤的很评多打致印机鞠配备木速度筛更快鲜的撕US诚B汽接口皂。赛份当打炎印控坚制器肆从计卧算机艺接收以数据设之后文,打赤印机绣一般天采取喉两种雄工作饿方式怀:一泪种是竟把数岗据坏直接缴送给斯解释静器执蝶行打乞印,六称为狂"赖段工均作方书式缸"主,这程种方岔式工裕作的日打印用机不隙需要器很多扰的缓呜存震和内化存,塞普通帐型的唉打印多诊采用球此种屿工作千方式嫌。另朋一种东是把扶传输丈的数封据存柜储在爽打印责机内医部的纷硬盘团中,丛待使吉用时疑可随爹时打寒印出生来,纽也称封为学"畜池工离作方泛式那"葱,很转多高良档打距印机乖使用胖这种色工作图方式传。它牺的优屯点是封当许永多用膀户共轰享一洗台打住印机倘时,摸可同恒时发吃出打艇印命别令而神不必纺等待沾,并锁可节摆省数饼据通自讯传亮输的话等待蚀时间拐,但竭其价棕格也雹较贵稼。竭4.仗光栅缓或点启阵潜暮像的例生成贵演激光足打印痰机打杀印出霉的文莲字或份图像队,如喘果在饺放大犁镜下存观察仿,就谅会发陆现文党字或木图像宽是由左很多壁的胖白点欣和黑畅点组脾成〔饼也叫钢点阵遍图形辜〕,截与普画通的窄点阵济式打肺印效唱果相燃似。患前者沫是通罩过控争制激两光信束的鼻开与触关实桑现点隆阵排迟列,明而后赔者那么笼是通士过打字印针踏击打草来实隆现点江阵排弊列。踩灵光栅仓图像权是一傲种视容频数螺字图械像,许需要眨打印经机中姿的光显栅转叉换器鸭把视抄频数债据进阀行光断栅化梅处灵理,玩转换老成打绞印机借使用悄的点括阵图源像打中印,塌所谓乞光栅惩图像克是由南独立猪的点万所组甩成的紫图像婶。如时报纸息上印军的或臂电视错屏幕楼上显嘴示的砖图像优就是溜光栅声图像剩。栏耽激光房打印佩机的控点阵陈排列劣是由裳二进捡制数谨据组造成的筹方阵问控制尚,每灵个点复对应精一个刘二进鬼制数项位,妹由运懒算控拐制器奴控制娱激光于器向限感光啦鼓表恒面射杨出一转束激狮光,愿称为水"岩曝光式"欲,被狐曝光叠的盆"派点抛"兽称为绝"章像素感点鞭"鸡。要赶打印贸一个梯文字盆或一泼幅图早像,隔需要舒很多副的尘"塔像素轿点稀"绣组成至。因拔此,轻单位顷面惊积内名像素宴点的零数目山越多留,打掠印的摔分辨桐率就岛越高黑。如飞果一乱个激挠光扫顿描装还置,贪沿感继光鼓除轴向筋水平勤外表恳,射抚出每元英寸穗30毫0专个点殊,并建且感丝光鼓秋由主祝电机荷带动覆按照忍1索/神30题0许分匀员速旋拆转,岔那么筋,激引光属打印掠机就照能以暂每平宇方英杏寸晶30桨0概×公30丧0D引PI骑的分形辨率脾打印奸出文锤字或乞图像羊。现放在,英高档烛的激晨光打协印机杜的输棵出精尝度可产以达奉到宜24想00阳DP猜I颠。由杆像素税点形敲成点群阵图哨像,唉还要亮经过馋声光异调制判器、执高频恢驱侍动器女、扫夸描器须同步袖器和州光学轻系统语共同巨完成卡。〔1〕声光调制器大家知道,电视机接收到的图像和声音是由电视台将声光信号调制为电信号发射出来的。电视机接收到电信号再经过解调,复原成图像和声音。激光打印机激光器射出的光束也载有数据信息,这些信息的转换过程也类似于电视机信息传递过程。只是此过程是由声光调制器转换的。声光调制器的调制频率可达30MHz左右,特性稳定,因此大多数的激光打印机都采用这种调制器。声光调制器的工作原理是利用声光效应所产生的布雷格衍射的特点,实现对激光束传播方向的控制。激光束欲完成图文信息的映像任务,必须用图文信息进宿行调唤制,后恰如沾电视伍台将妹图像学及声榜音信纵号调墙制到糕无线待电波婶上去努,方渠能在港电视贡机中雹解调楚出图劳像与挂声音糠信号厌一样唱。声杠光调嗽制器听的工想作原越理,泉是利情用声浮光效及应产跨生布骨雷格拉衍射最,假设烫在玻聚璃及城晶体瓣等超坛声媒代质中比产生刷超声纷波,灯便将乳引起究周期为性的才折射抹率变版化,阀而成纱为相连位型貌衍射稿栅,示光栅左常数碗等于泥超声朽波波闹长,谱当激炉光束筋射到慧超声黄媒质水中时毁,激均光束池即产束生衍寄射,婆衍射劳光的予强度恳及方初向会攀随超纠声波删的频意率及粱强度萝而变队化,馋即为御声光冰效应岸。掩跳当向市玻璃难或晶渗体发嘱射超押声波斥而产令生反贿射,交由入皇射角班折射鞋的光群线传乞播而织形成软相位权变化宜的衍完射光竞栅,寨光栅旨常数客等于伏超声叹波的您波长冈λ侮。如肃果激扩光束许射入哨超声渡媒体扫中,导激光谁束就闪会产路生衍粉射,些衍玩射光豆的强会度和宴方向驶随超澡声波射的频领率和垒强度困的变慧化而物变化德,这亮就是于声光诉效应奇。根缘据波渡干预熟的加挑强条泊件,裕入射妻光和华衍射籍光的馒方向逆满足廊布雷翼格方虑程:平θ棉i=我θ延d=察θ览B像si个n嗽θ接B=蚂λ嫁/2身A=削λ旺f/鸭2v越(消v=膀fA害)

袭樱式中组:贿θ哑i冰:入脊射光屋与超政声波塞面的纱夹角驰;牵λ狠:光宗在介得质中艳的波判长;浩θ芽d大:昼衍射逼光与剂超声匀波面锤的夹叉角;戴A铜:超项声波渡波长愤;寨θ栋B记:布看雷格盆角;街f拾:超顾声波梯频率解。结θ累B史很小洁时,殖si间n药θ正B仁≈θ哭d拜,那么输方程矛可简智化为赴:漫θ陕i=遭θ搜d=茅θ挡B=亏λ秩f/饰2v章,当乱衍射量光和龄入射确光的罢夹角舅为劣α匆时,吉那么:咐α芳=柜θ贵i+蛛θ雅d=拣2迁θ挠B=甚λ克f/预v铜。谨式中呢α初为偏承转角苹,它族与超掌声波门的频磁率成漂正比话。改千变超翅声波龙频率搂f,坊就可骂以改凤变偏您转角误α善,从梨而达帽到控杨制激缘光束员方向脉的目芝的。柄弊按布眉雷格税衍射渠理论属,当雹超声畜波维久持一叨种频滴率的榆高频畜信号蔬时,布入射比的激载光束拨除产欠生一尿条挣0敌级光岩外,干还产仇生一建条怠1揉级衍万射光妨。独0肝级光晌控制型同步躺器和警高频额信号赢的起柜停,疲1侧级衍均射光湿对感谢光六鼓曝维光形潜成像肿素点钩。短举布雷岸格衍疯射在尼超声珠波只该有一慕种高音频信喝号时叶入射哪的激里光束槐除产谢生未膀偏转鞭的航0租级光板外,绝尚产富生司一条勒1捕级衍泥射光及,声互光调冻制器施在改裙变光泉束的仇传播刃时,零还使帆0城级及低1芹级光风的强尾度随架调制剩信号鸟而变五化,进假设有棚假设干克个不感同的寺高频逝正统贼波被览加到姓换能盆器上绢,那么黄能产幅生假设葵干条构衍射笔光,停称这省种现苗象为滔多频讨衍射菊。在尤激光乎打印累机中丹,高顽频驱杜动电号路的款作用节,即度是产蛛生多适个高叔频正情弦波途信号宿,供梁声光鼓调制渠器使钻用。廊典型公的高篇频信墓号源怎,可阔产生柱9厌个高巧频信航号,择经声源光器迹件产垒生洗9塘条衍倒射雷光。参这非9旧条高仿频信娇号频离率应退稳定证,波特形失遇真小梁,在逼相加匆电路宽中相蛛加到徐一起吧送往绞换能蔬器时拨,需酿各个耀频率恶的信件号相貌互影舱响小伍,不软产生惠畸变稻,以袄便保侧证经恨衍射属后的饺衍射冠光有材较好霜的线牺性。2〕扫描器要使经过声光调制器后的激光束在感光鼓上产生文字或图像,激光束需要完成横向和纵向两个方向的运动,不能依靠激光器运动来实现,因为由光电器件运动而带来的振动会影响激光束的精度。所以激光打印机的激光器采用固定式结构,而由一个多面旋转的反射镜来完成激光束横向扫描,依靠感光鼓的旋转实现纵向扫描。欲使经调制后的激光束在感光硒鼓上产生文字与图像,尚应完成横向〔沿打印纸行的方向〕及纵向两个方向运动。纵向运动是依靠硒鼓的旋转来完成,而光束的横向运动那么由扫描器来完成。按工作方式扫描器分声光式、电光式、检流计式及转镜式等。鉴于转镜式扫描器有扫描角度大、分辨率高、光能损耗小及结构简单等优点,而被广泛用于激光打印机中。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及转镜驱动电动机转速不稳等,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。此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具有照射位置固定的特点,将其作为同步信号,用来控制高频信号发生器的起停,可保证扫描间距一致,消除上述误差。为使扫描器产生的扫描光束集成规定的大小,并在感光鼓上进行匀速直线运动,应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,分物镜前/后型两种形式,由于物镜后型在扫描较大图形时失真严重,很少采用。物镜前型扫描线较直,但亦有失真,由于后来生产的激光打印机中,采用多个透镜组合在一起的广角聚焦镜,焦距为300mm,多面转镜的物距为37mm,失真度仅为0.0011%,已能完全满足激光成像的要求。激光打印机用的多棱扫描器〔镜〕,一般有二面镜、四面镜、六面镜三种,由扫描电机带动旋转,完成横向的扫描运动。它是保证激光打印机打印精度的关键部件。扫描器完成横向扫描的原理为:我们设定MN为扫描器的一个镜面。当入射激光束射到MN面的A点上时,假设入射角为θi,那么反射光束以反射角θd反射出来,θi=θd,当MN转过一个角度φ,而入射光束方向不变,那么反射光束转过2φ,也就是反射光束以MN的两倍角旋转。如果P为反射光点在感光鼓的一端,而P1为反射光点,在感光鼓的另一端就完成了对感光鼓的横向扫描,当然扫描器的旋转速度是极快的,所以P~P1之间也形成很多的反射激光束点。当主电机带动感光鼓旋转,同时也完成纵向扫描的反射激光束点,就这样最终完成文字或图像的点阵排列。〔3〕同步器扫描器在扫描电机的带动下飞速旋转,由于扫描电机旋转时产生的非线性失真及扫描器几何精度的误差,会引起纵向间距和字符轨迹不均匀。在扫描系统中,装有一个同步信号传感器,同步传感器利用布雷格衍射产生的0级光不发生偏转的性质,经过扫描器〔镜〕反射后,照射同步传感器的吸收窗转换为同步信号,用它来控制高频信号发生器的起停,从而保证扫描问距的一致,消除误差。〔4〕光学系统为使扫描器反射产生的激光束,聚集形成规定大小的光点,消除光束传播过程中的漫射,需要用一组光学透镜对光束进行调制,提高扫描精度。它包括:弧面透镜、球面透镜、反射镜。这组透镜只有将激光束校正失真度为0.1‰,才能满足激光成像的技术要求。5.电子显像系统激光打印机是精密的机械系统,它利用光、电、热的物理、化学原理通过相互作用输出文字或图像,这些复杂的过程都由一个电子控制系统来实现,称为电子显像系统。"静电成像"的理论是美国人卡尔逊首先提出的,因此也称为卡尔逊法。或称为放电成像法。根本过程可分为充电、曝光、显影、转印、定影、清洁、消电7个步骤,其中5个步骤是围绕电子显像系统进行的。〔1〕充电感光鼓外表光导体材料在不见光的情况下为绝缘体,呈中性状态,不带有任何电荷。要实现在光导体外表的"静电潜像",必须在光导体外表进行充电,使之荷电。只有这样,当激光束扫描到光导体上时,光导体被曝光的点导通,形成光束点阵。点阵电荷与基体导通形成"电位差潜像",当感光鼓旋转到与显影磁辊相切位置时,把磁辊上载有与光导体外表电荷属性相反的墨粉吸引到感光鼓外表,从而在感光鼓上显现出墨粉图像。欲使感光鼓能按照图文信息吸附上碳粉,应先对硒鼓进行充电,充电电极是一根与感光鼓轴平行的钨丝,其上带有5~7kV的直流高压,当硒鼓外表与钨丝非常接近时,周围的空气被电离产生电晕放电,使感光鼓带上了电荷。电压的正负由钨丝所带的电压决定,假设光导材料为硒碲合金时,那么充正电,感光鼓旋转一周后使整个外表均被充电。激光打印机对感光鼓充电的方法,因机型不同而采用的具体充电方法也有不同,但充电原理根本一致,都是采用直流高压的电晕放电对感光鼓外表充电。早期生产的激光打印机采用电极丝及栅网复合的结构充电的较多,现在新型激光打印机大局部采用充电胶辊〔FCR〕对感光鼓充电。当高压发生器送到电极丝一个高压电后,电极丝与栅网之间形成一个强电场,并释放出电晕。使电极丝与感光鼓之间的空气发生电离,空气离子向感光鼓外表迁移,使光导体〔感光鼓〕外表充满电荷。这种方法能使光导体〔感光鼓〕外表荷电均匀,但同时也产生大量的负离子〔臭氧〕。臭氧聚集到一定量时,对人体是有害的。如佳能早期产品LBP-SX、ST型,惠普公司的早期产品HP2、3和日本生产的松下KX6500,联想LJ6L、LJ6P等机型均采用此方法充电。现代生产的激光打印机大局部都采用充电辊充电,由于采用接触式充电方式,不需要很高的充电电压,且没有臭氧产生,但由于电离尘的积存,增加了对感光鼓的磨损,也会有充电不均匀的现象。〔2〕扫描曝光就像我们用笔在纸上写字一样,扫描曝光的工具是用激光束在感光鼓上进行"书写"曝光,这幅文字或图像是不可见的,这就是我们所说的"静电潜像"。当硒鼓外表经过钨丝电极时,其外表被充上正电,光导层与底基的界面感应出负电。当激光光束中有光局部照到硒鼓外表的某个区域时,称为曝光。经曝光后的地方电阻率明显地降低,外表的正电荷与界面的负电荷便中和消失,由于硒碲合金颗粒之间具有良好的绝缘性能,未经曝光的外表正电荷仍保持不变,即形成一层静电潜像。扫描曝光就是利用感光鼓外表光导材料的光敏性质。当光导体受到激光束扫描照射后,被光照的局部与感光鼓导电层导通使电荷消失,没有被光照射的局部仍保持充电电荷,这样就形成一幅电位差图像,也可以理解为对感光鼓的"消电"过程。消电过程,光导体外表的电位是在变化的,这个电位变化对打印质量影响很大。在对感光鼓外表充电时,随着电荷在感光鼓外表的积累,电位也不断升高,最后到达"饱和"电位,就是最高电位。外表电位会随着时间的推移而下降,一般工作时的电位都低于这个电位,这个电位随时间自然降低的过程,称之为"暗衰"过程。感光鼓经扫描曝光时,暗区〔指未受光照射局部的光导体外表〕电位仍处在暗衰过程;亮区〔指受光照射局部的光导体外表〕光导层内载流子密度迅速增加,电导率急速上升,形成光导电压,电荷迅速消失,光导体外表电位也迅速下降。称之为"光衰",最后趋缓。从理论上说光衰越快越彻底越好,实际上很难到达。剩余残留电位的上下就会影响打印质量,如剩余电位过高,将会出现打印"底灰"现象。一幅静电潜像形成后,还必须经过如下所述的"显影"过程才能转换成墨粉图像。〔3〕显影把光导体外表形成的"静电潜像",经过"显影"显示出墨粉图像,这个过程称之为"电子显影"。显影工作是由显影器完成,其作用是将静电潜像变成可见图像。显影是利用物质间电荷同性相斥、异性相吸的原理完成的。显影器中装有铁粉及碳粉,经摩擦后铁粉带正电,碳粉带负电,这样铁粉被碳粉包围而吸附了碳粉的铁粉又被永久磁铁吸附,形成类似于毛刷似的一层铁粉与碳粉混合物。当硒鼓外表从这层磁刷下经过时,碳墨粉因带负电而被吸到硒鼓外表仍保持着正电的局部,形成了可见的碳粉图像。搅拌器的作用,是使铁粉与碳粉摩擦带电。感光鼓外表的"静电潜像"电荷与显影墨粉所带的电荷极性相反,当感光鼓与携带墨粉的磁辊靠近到一定的距离时,墨粉即被吸引,或者说是墨粉跳跃到感光鼓外表而形成"墨粉图像",也称为跳动显影。注意:激光打即机感光鼓曝光后外表"静电潜像"的电荷呈负极性,而墨粉所带电荷为正极性。显影单元的墨粉传递是这样完成的。当墨粉在粉盒内被搅拌器搅拌均匀后,墨粉由掺杂的载体运载并被磁辊内的永久磁芯吸附到磁辊外外表上,这时墨粉不显极性。当磁辊载着墨粉旋转并与墨粉刮板相切,与之磨擦时,使墨粉带上正电荷。墨粉在墨粉刮板和磁场作用下,在磁辊外表上形成恨薄且分布均匀的墨粉雾。墨粉刮板还起到限制墨粉量的作用,使墨粉不致吸附过多。前面提到,感光鼓残留电位是打印产生"底灰"的重要原因,解决的方法是在磁辊套上加上适当的交、直流"偏压",以抵消墨粉过量的传递。显影偏压有两个作用,适当调节显影偏压,一是防止产生"底灰",二是调整打印浓度。实际应用中,"打印浓度"调节旋钮就是调节显影偏压。如惠普、佳能、爱普生、联想的一些激光打印机机型都有此旋钮。但打印浓度的提高也意味着分辨率的降低,因为过多的墨粉在定影后会影响分辨率。现在新生产的激光打印机一般都带有"分辨率增强方式〔RET〕"。通过RET方式,可以填充斜线或弧线"点阵空穴"的缺陷,RET对横、竖向点阵不起做用。它有三种方式:①轻度〔Lighi〕;②中度〔Medium〕;③深度〔Dark〕。RET可以结合打印浓度的选择打印出精美的文字或图像,也称为平滑技术。不同设置,打印出样张上的标志块不同。显影磁辊:显影磁辊是运载墨粉的重要部件。永久磁芯是不旋转的,它的作用是利用磁性吸附墨粉到磁辊外表。磁辊外表喷有一层粗糙的石墨层,使之与墨粉刮板形成电于空穴而利于墨粉传递。当载有墨粉的磁辊旋转出刮板位置时,磁辊外表的墨粉除带有电荷外,由于磁场的作用力使之形成"磁穗",也就是"墨粉雾",对磁辊外套施加偏压,使磁穗有秩序的排列起来。磁辊"隔套"的作用是控制磁辊外表磁穗与感光鼓之间的有效吸引距离,有利于提高墨粉"跳动显像"。墨粉:激光打印机使用的墨粉是单组分墨粉,投影方法的原理类似于NP复印机,也就是NP法。"单组分墨粉"并非没有载体,因为没有载钵,墨粉就无法运载。它是将"载体"粉化成细微颗粒与墨粉混合,超细墨粉的颗粒应小于10nm。不同型号的激光打印机由于曝光强度及显影偏压的不同,所用的墨粉也不同,不能随意代用,不同机型同等质量的墨粉"载体"含量不同。也有一局部打印机使用无磁性墨粉。6.转印和消电系统〔1〕转印装置用高压静电将感光鼓外表的"墨粉图像"转印到普通纸上,这一过程称为"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放正电,由于电压高达500~1000V,静电吸引力便使纸紧贴在光导板上,带负电荷的碳粉即被吸附到纸的外表上了。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,碳粉将因纸张外表的漏电而不能完全及紧密地吸附在上面,而导致打印质量不良。转印的方法有两种,一种为"电晕放电转印"〔电极丝〕,另一种为"放电胶辊"转印。二者的工作原理是相同的。机型不一,转印方式有所差异。早期生产的激光打印机多采用电晕放电的转印方式。当载有墨粉图像的感光鼓旋转到与转印电极或转印胶辊相切的位置时,一张打印纸也被送入二者之间,这时加到转印电极上的高压开始放电,将打印纸推向感光鼓的同时,由于打印纸底面转印高压的电场作用,会将感光鼓上的墨粉图像吸引到打印纸上,完成墨粉图像的二次转移。转印电极丝或转印胶辊放电极性是相同的,呈负性,但这个负电压要比感光鼓曝光区所带负电压高,这样在把打印纸推向感光鼓的同时,也把墨粉最大限度地吸引到打印纸上。但要注意,在墨粉转移到打即纸上时,如果打即纸受潮,绝缘性能不好,将影响墨粉转移效率,故而会出现图像缺损、字符空心筹打印质量不佳的问题。〔2〕消电装置当墨粉图像转印到打印纸上的同时,打印纸也带上了电荷。在打印纸输送过程中,由于电场和磨擦可能破坏墨粉图像的结构,所以在墨粉图像转印后,又加上了一个"消电装置"〔消电极或消电齿〕,也称为"别离齿"。它的作用是把打印纸和吸附墨粉上的电荷中和,消除极性使其显中性,物理性地附着在打印纸上,从而保证定影之前墨粉图像的精度。消电过程采用的是交流电压,从而到达最好的消电中和效果。7.加热定影系统将打印吸附在纸上的墨粉图像,利用加压热熔的方法,使溶化的墨粉浸入打印纸中,形成固定图像的过程,称为"定影"。吸附在纸上的碳粉,是由热性的树脂及碳粉混炼而成的微小颗粒,当吸附有碳粉的纸经过两个较高而间隙又不大的金属滚筒之夹缝时,碳粉中的树脂溶化而与碳粉一起被紧紧地压附在纸上,从而形成永久的图像,同时亦完成了激光打印的整个过程。墨粉的熔化温度约100℃,热辊的温度与纸张通过的速度有关,一般在150~180℃之间。感光鼓经过清扫剩余粉及光照去除剩余电荷,即进入下一轮循环。激光打印机采用复合热压的方法,使用"定影组件"完成定影。墨粉图像定影的工作过程如下:当载有"墨粉图像"的打印纸,由导纸器进入定影装置内的加热辊与压力胶辊之间时,由于加热辊被加热灯加热〔185℃〕,同时由于压力胶辊的压力作用,使墨粉熔化浸入到打印纸中。加热辊外表涂有聚四氟乙烯涂层,不易粘附墨粉。有些机型的压力胶辊外表也有一层聚四氟乙烯膜,这样有利于双面打印时反面的墨粉不粘附。被加热定影后的打印纸由别离爪与加热辊别离,经排纸轮导出,完成定影全过程。〔1〕加热辊加热辊用无缝铝合金管制成,管壁厚度在1~3mm之间,外表涂有聚四氟乙烯。以防止定影时熔化的墨粉粘到辊上。加热辊外表的聚四氟乙烯涂层在高温下会有稍微软化的现象,当打印纸被卡在定影装置内时,切不可用锋利的硬物〔如改锥、摄子〕强行撬出,这样会损坏加热辊外表涂层,影响定影后墨粉图像的完整。现在有很多的激光打印机采用更先进的陶瓷加热器〔PCT〕,它升温快、节电,如惠普4L。4P、5L、6L、6P、2100、4000、5000和佳能460、660、800和JX等型号都采用陶瓷加热器定影。〔2〕加热灯有些激光打印机用的加热灯是卤素灯管,功率一般为350~750W,固定在加热辊中间,不随加热辊旋转,当打印机通电后,加热灯亮,对定影辊进行预加热,约1至2分钟后热辊的温度到达185度左右,当加热辊外表温度到达定影温度时,由靠在加热辊外表检测温度的热敏电阻通知主逻辑电路停止加热,准备好灯亮起,打印机可以开始打印。当加热灯损坏时,整机不工作,有显示面板的机型会显示出错误指示或错误代码50Error信息。〔3〕压力胶辊压力胶辊又称下辊,它的作用是与加热辊共同完成对打印纸上墨粉的热压定影和传送。压力的大小由两端的支架弹簧控制,压力辊一般由耐高温的硅橡胶制成,有的激光打印机中的压力胶辊采用蜂窝耐热海绵制作,外外表是一层聚四氟乙烯膜,这样更利于打印纸与压力胶辊别离,防止卡纸。4〕温度控制器〔热敏电阻〕激光打印机温度控制的方法大局部采用热感应方式,用小型热敏电阻与加热辊接触,感知加热辊温度〔165~200℃〕。再由逻辑电路控制加热灯的开与关,实现激光打印机恒定的定影温度。热敏电阻的性能是外部温度越高,热敏电阻的阻值越低。当加热辊没有通电时,热敏电阻的阻值大约在200K,逻辑控制电路0101导通,可控硅SSR101导通,加热器开始加热。当加热辊温度逐渐升高,热敏电阻阻值下降,当加热器外表温度到达约180℃时,热敏电阻阻值也到最低,约10K左右,热敏电阻至逻辑控制电路输入电压升高,到达一定的数值后0101截止,加热器停止加热。如此反复而控制加热器外表温度保持在设计的温度范围内。激光打印机设有节电功能〔睡眠方式〕,如果在设定的时间内没有打印,主逻辑电路就会控制加热器进入节电状态,使加热器外表温度保持在165℃左右。这样控制一方面可以节省电能消耗,另一方面,当再次启动打印作业时,可以缩短预热等待的时间〔进入节电状态的时间是可以设定的〕。〔5〕热保护器〔热敏开关〕为防止激光打印机内的温度无限制地升高,烧坏加热灯和加热辊,在加热灯电路中串联了一只热保护器〔热敏开关〕,与加热辊贴近。热敏开关内部有一组长闭触点和一个钛金属片及撞秆。钛是一种记忆性金属材料,制造时记忆温度为210℃。假设温控电路失控,当加热辊外表温度超过设定温度210℃,钛金属受热收缩变形,压迫撞杆断开常闭触点,切断电路起到保护加热器作用。当温度低于180℃时,钛金属恢复原记忆状态,常闭触点关闭,电路接通。有些打印机那么采用熔断性保护器,原理类似于电流保险丝。8.清洁系统激光打印机清洁系统的主要功能是把感光鼓外表没有完全转移的"剩余墨粉"去除干净,使下一个打印周期有一个洁净的感光鼓。理论上讲"墨粉图像"应该完全被转印,但是很难做到。激光打印机在打印的过程中,经过充电、扫描、显像、转印几道工序,由于电位迁移,墨粉转移,加上光导体"光衰"的影响?墨粉图像"不可能完全转移到打印纸上,那么残留在感光鼓外表墨粉的多少,直接影响到打印质量的好坏。如果感光鼓外表上的残留墨粉不能彻底的去除干净,就会被带入下一个打印周期,破坏新生成的"墨粉图像"。所以要对感光鼓外表进行彻底的清洁,这就需要一个感光鼓清洁器。激光打印机有两种清洁的方法:橡胶刮板清洁和毛刷清洁。它们的作用都是对感光鼓外表进行清洁。〔1〕刮板清洁橡胶清洁刮板是用尿醛树脂制作,有一个平直的刀刃且具有耐磨性和柔韧性。刀刃与感光鼓外表形成一个剪切角并有一定压力。当感光鼓载着残留在外表的墨粉旋转时,残留墨粉被清洁刮板刮入废粉收集仓内。与刮板相对的位置上还有一个止回片,以防止清洁后废粉的飞出。由于橡胶刮板始终与感光鼓剪切并具有一定压力,会造成感光鼓外表的磨损,在刮板刃部涂有润滑粉。如果清洁刮板刀刃有损伤,残留在感光鼓外表的墨粉便不能被彻底去除,使下一个打印周期的图像重叠而产生不良的打印效果。在打印机过程中,也可能发生熔化墨粉颗粒粘附到刮板刀刃上的现象,长久下去粘附物会刮伤感光鼓的光导层,使感光鼓报废。〔2〕毛刷清洁毛刷清洁,就是利用旋转的辊筒毛刷,对感光鼓外表残留墨粉进行清洁,把残留墨粉扫除,抖落到废粉收集仓内。毛刷一般用人造纤维制

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论