激光打印机工作原理讲解

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精品文档，欢迎下载 激光打印机工作原理分析

[日期：2012-08-15] 来源： 作者：徐继光 [字体：大 中 小]

用电子成像技术进行打印的打印机称为“激光打印机”。它的工作概况：以适当的方式，控制激光束在打印机的硒鼓（或感光鼓，下同）上沿轴进行扫描，根据点阵组字的原理，使硒鼓表面感光，构成负电荷阴影，当硒鼓表酊经过带正电的碳粉时，感光部分就吸附上碳粉，然后将碳粉转印到纸上，纸上的碳粉经加热熔化后就形成永久的字符和图形。激光打印机内部结构如下图所示。

1.工作原理

黑白、彩色激光打印机，其基本工作原理是相同的，都采用“静电照相”技术，将打印内容转变为硒鼓上以像素点为单位的点阵位图图像，再转印到打印纸上。

2．打印引擎的工作原理

打印引擎的主要功能是控制打印控制器将接收到的打印内容转印到打印纸上，它包括激光扫描器、反射棱镜、硒鼓、碳粉盒、定影辊、充电辊和走纸机构等。工作原理：来自打印控制器的光栅位图图像数据，首先被输入激光扫描器，转换为激光扫描器的激光束信息，通过反射棱镜对硒鼓充电，硒鼓表面形成了以正电荷表示的与打印图像完全相同的图像信息，然后吸附碳粉盒中的碳粉颗粒，形成硒鼓表面的碳粉图像，再利用正负电荷相互吸引的原理，硒鼓的碳粉图像便转印到打印纸上，再经过热转印部件加热，使碳粉颗粒完全与纸张纤维吸附，形成牢固的打印图像。

3．打印控制器的工作原理

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打印控制器的主要功能是通过接口或网络与电脑通信，接收电脑发送的控制和打印信息，同时向电脑传送打印机状态信息。打印控制器实质上就是一台功能完整的电脑，包括通信接口、微处理器、内存和控制接口四种基本功能模块，有些高端机型还配置了硬盘。

4．激光打印机的成像转印过程

激光打印机是将激光扫描技术和电子照相技术相结合的打印输出设备，由充电系统、曝光系统、显影系统、转印系统和定影系统等部件组成。成像转印过程包含以下6个步骤：

过转印和定影后的感光鼓表面依然带有静电荷，为进行下一周期的均匀充电，充电辊负责将残余的静电消除，实际上是由交流激光打印机的工作原理

激光打印机工作原理主要分为七大步骤：

充电 暴光 显影 转印 定影 清洁 消电

1. 充电：打印机通过充电辊多感光鼓表面充上一层均匀的负电荷-600V左右。

2. 暴光：携带文字和图象信息的激光束照射在感光鼓表面，接受激光照射的部位变导体，静电荷消失，未经激光照射的地方保持原来的电荷，这样鼓表面就形成了静电潜像。

3. 显影：摩擦带电的碳粉在电场力的作用下被吸附到感光鼓表面静电潜像处形成不牢固的文字和图像（MR、作用后的碳粉发生跳动被带静电潜像的OPC吸附。）

4. 转印：机器转印辊充有300V正电压，打印介质在感光鼓与转运辊之间传动，感光鼓表面由碳粉形成的文字和信息在电场力的作用下转印到打印介质上（此时文字和图象仍不牢固）

5. 定影：携带文字和图象的打印介质经过高温且有一定压力的定影组件时，碳粉被熔化、 压印到打印介质上。）

6. 清洁：经转印和定影后，在OPC表面残留的小量碳粉在清洁刮刀的作用下被收集到废粉仓内。

7. 消电：经AC1700V和直流DC-560V加在充电辊上，消电和充电同时进行。

碳粉盒各种易耗件作用

DB:1.磁套表面的涂层与碳粉颗粒及出粉刀上的聚氨脂片互相摩擦，使碳粉带上静电；

2．控制磁辊套表面碳粉层厚度，令碳粉均匀转出

WB: 与OPC摩擦，清洁OPC表面没有完全转印到纸上残余的碳粉颗粒。

MR:1.通过内部磁心将芬仓中碳粉吸向磁辊套表面；

2.通过磁套表面的涂层与碳粉颗粒及出粉刀上的聚氨脂片互相摩擦，使碳粉带上静电；

3.磁套通过交流电压及支流电压，使得带电碳粉在磁套与OPC表面之间“跳动”从而使OPC表面的“静电潜像”吸附到碳粉。

OPC:1.OPC表面能被充上均匀电荷，经激光扫描后，涂层中的电子传导层电阻发生变化，从而在其表面形成静电潜像。

1 激光打印机的工作原理

光电成像打印是以感光鼓(photoconductor drum)为打印中心，其成像打印包括充电(charging)、曝光(exposure)、显像(development)、转写(transfer)、定着 (fusing)、清除(cleaning)等六个步骤(图一)；而其成像原理是利用感光鼓在暗室未受光照射时为一绝缘体，一经光照射后则成为良导体的特殊性质，来完成显像及打印的工作。至于物质导电与否，常取决于电子的运动，即电子所处的状态或能阶。当电子在价电能带(Valence band)时，借由外加的能量，促使其跃迁于导电能带(Conduction band)，即形成导体。此外，感光鼓的镀层材料接受电荷的能力 (Charge acceptance)，会直接影响其表面分布的静电荷大小。

感光鼓依材料不同可分为硒(Se)、氧化锌(ZnO)、硫化镉(CdS)、非晶硅(a-Si)及有机感光鼓等五种，其中使用较为普遍的是有机感光鼓；有机感光鼓形成的结构是在铝基材上镀几层有机物，包括产生电子、电洞对的电荷产生层(Charge Generation Layer；CGL)和传递电洞的电荷传导层(Charge Transport Layer；CTL)，早期的感光鼓为单层结构，产生与传输电子、电洞封在同一层发生，其效果较差，后来发展成双层的有机感光鼓结构(图二)，使两层各自独立运作，一般而言，CGL的厚度约小于1µm，而CTL的厚度约为20µ m。

感光鼓充电(charging)

感光鼓充电是外加高电压，使感光鼓表面分布一层均匀静电荷， 2 目前感光鼓的充电方式主要分为接触式与非接触式两种，其中接触式充电以充电滚轮(Charging roller)为主；而非接触式则首推电晕(Corona)充电器为代表，两种充电器均有其优缺点:其中电晕充电器因为构造简单、使用方便，早已被广泛使用；而接触式充电法则是在近几年才相继被研究、提出报告，目前打印机上几乎都是采用接触式充电。

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激光打印机一般分成6大系统： 1、Power System(供电系统) 2、DC controller

System(直流控制系统) 3、formatter System(接口系统) 4、Laser/Scanner

System(激光扫描系统) 5、Image formation System (成像系统) 6、Pick-up/Feed

System(搓纸系统)。下面将对这6大系统分别进行阐述。

一 、Power System（供电系统）Mu0!,K

供电系统作用于其它5个系统，根据需要，输入的交流电被调控为高压、低压、直流电。高压电一般作用于成像系统，许多型号的打印机都单独的高压板，像HP4、HP4V、方正文杰作280、ＸeroxP8E、Canon BX/BX2等。但随着集成化的增、高，很多打印机的高压板、电源板以及DC控制板被集成在一起。像HP5L/6L，HP4L/4P、HP5P/6P、HP4000、HP5000等。低压电主要用来驱动各个引擎马达，其电压根据需要而定，像HP5L/6L主要有5V、12V电压，而HP5000主要有3.4\/、5V、24V电压。直流电主要用来驱动DC板上的各种型号的传感器、控制芯片以及CPU等。

二、DC Controller System（直流控制系统）

直流控制系统主要用来协调和控制打印机的各系统之间的工作：从接口系统接收数据，驱动控制激光扫描单元、测试传感器、控制交直流电的分布，过压/欠流保护、节能模式、控制高压电的分布等。其电路构成比其它5 个系统都复杂，涉及到电路的一些专业知识，像放大电路、反馈电路、整流电路等，是维修的一个难关。

三、formatter System（接口系统）

接口系统是打印机和计算机连接的桥梁，它负责把计算机传递过来的一定格式的数据翻译成DC板能处理的格式，并传递给DC板。接口系统的构成一般有三WORD格式整理