发布时间：2026-06-13 11:06:27 点击量：
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激光打印机原理及基本构造 一、何为激光打印机 激光打印机是由激光器将计算机送来的文字图形信息转换生成激光束，并经一系列光学系统后沿感光鼓的轴线匀速扫描感光鼓，从而形成与输入信息相对应的静电潜像。它的产品称为激光产品。激光产品以其速度快，页产量高、打印出的产品在经过若干年后都不会产生字迹模糊等特点而倍受广大消费者青睐。 激光打印机根据其打印速度可分三类：高速类＞100页/分，中速类：30-60页/分，低速类＜20页/分。低速类激光打印机是目前普遍用于办公及桌面印刷系统的打印。 二．激光类产品分类 激光类产品主要是各类激光打印机、复印机消耗材料，按照产品的结构使用功能和目前的出货方式，产品可以分为五类：一体式碳粉盒、分体式碳粉盒、空壳、瓶装碳粉及配件。 1． 一体式碳粉盒，主要是各款Recycle产品，该类产品的特点是将激光影印原理涉及到的各种元件，（定影和转印元件除外）组合在一个塑料盒内，包括有：OPC、PCR、MR、清洁刮刀、出粉刀、密封片、碳粉、粉仓、废粉仓等。使粉盒的使用和更换非常方便，同时也便于维修和回收利用。 2．分体式碳粉盒，该产品涉及激光影印原理中显影过程的一部分，其余各元件均安装在打印机内。该产品主要由塑料件、碳粉盒、碳粉和一些附件组成。工厂生产过程中，按输送碳粉的方式，粉盒的材质以及附件的不同又细分为以下四种： 普通碳粉盒，是指塑料外壳内盛装碳粉的产品，它包括相关的激光打印机碳粉盒几乎所有的复印机用碳粉盒。使用过程中只需将封膜拉开，碳粉灌入显影装置中即可。 带搅拌的碳粉盒，是指普通碳粉盒中增加有搅拌装置的碳粉盒。这类碳粉：装入打印机，在打印过程中机器带动粉盒中的搅拌装置将粉盒中的碳粉均匀地加入到显影装置内。 带附件的碳粉盒，是指产品除盛装碳粉的盒外，还有其它附件，如废粉瓶、粉扫、清洁布等，随碳粉盒一起销售。该类产品，在使用更换碳粉盒时，往往需要同时更换废粉瓶、碳粉扫或清洁打印机发光二极管（LED）。 纸筒类碳粉盒，该类产品与上述三类产品不同之处仅在于盛装碳粉的盒不用塑料制作，而是用纸质材料制成。使用方法与上述相同。 3．空壳：是指不装碳粉也不带附件的粉盒，该类产品主要是销售给其它激光材料制造商，由其装粉配套后再出售。 4. 瓶装碳粉，是一种用塑料瓶子盛装碳粉的产品，由用户自己将碳粉灌入相应产品的显影装置中，其性质是普通碳粉盒中的一个特殊产品。 5．配件：是指在生产或使用激光打印消耗材料时用到的一些零配件，如封条、粉扫、扫垫、废粉瓶、漏斗、密封海棉框、海棉条等。 三．激光打印机基本原理： 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别，如： 对感光鼓充电的极性不同。 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。 高压转印采用的部件有所不同。 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基本一样。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)表面上，使角速度扫描变成线速度扫描，完成整个扫描过程。 硒鼓表面先由充电极充电，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，便在硒鼓的表面形成静电潜像，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清除，消电灯把鼓上残余电荷清除，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1．碳粉 碳粉是重要的显影材料，打印机打出的文字图案都是碳粉显示出的，碳粉在显影区由于磨擦而产生一定量的静电荷，有些碳粉磨擦后带正电荷，有些碳粉磨擦后带负电荷，所以首先从电性上分就有负性碳粉和正性碳粉之分，每种打印机都只能选择一种电性的碳粉用于显影，若极性错误，就会出现文字图案浅色，且无像区产生过大底灰。 ?按磁性还可分为磁性粉和非磁性粉 磁性碳粉包含磁性颜料，通常是氧化铁，显影时靠磁辊被吸附到显影区，通过与磁辊套和出粉刀磨擦而产生静电；因此这种体系中靠电力和磁力进行显影。 而非磁性碳粉中没有磁性物质，因此这们的体系中粉盒不包含磁辊这个部件，这种体系中只依靠静电力而进行显影。这种显影系统的特点是粉盒的页产量高。即每页打印稿的耗粉量少，另一方面，有此采用这种碳粉的显影系统可重复使用废粉，如：oki 400/800.? Brother TN430就是重复使用废粉的系统。 2、感光鼓（OPC） 感光鼓又称硒鼓。我们目前所生产的一体式碳粉盒的OPC表面涂层里不含有硒，而是由氧化锌、硫化镉等到材料组成。而复印机里面的OPC表面涂层硒占有主要成份，它的化学稳定性极好，价格昂贵，其页产量可达30万页/鼓。而我们所生产的碳粉盒的寿命在10000页左右，且化学稳定性也不及复印机硒鼓。不论复印机硒鼓还是一体式碳粉盒的OPC它们有一个共同的特性，将它们置到暗处时，电阻率很高，往往达到1015Ω.cm或更高。经过一定波长的光照后，电阻率明显下降，往往为1010---12Ω.cm或更低。当停止光照重新置于暗处时，电阻率会回到原来水平。如果对其施加一个电场，光照部分与未光照部分的电流强度会有明显的差异。 感光鼓是在铝筒表面涂上光致导电的半导体材料形成的，一般激光打印 机上使用 的感光鼓是由铝和有机光导体组成的，鼓是一体盒的心脏，所有其它 部件都位于鼓的四周以鼓为中心而发挥各自不同的作用，感光鼓在打印机中经过充电，曝光，显影后，在其表面形成可视的碳粉图像，鼓在运行时，首先由充电辊或电晕丝消除鼓上的残余电位，然后又充上大纸500V至600V的电压，因为是充负电的，与毗邻的带负电的碳粉云自然排斥，只有当一个计算机源向打印机传递一个数据时才发生图像显影，当打印机接到数据时，它通过激光束传递图像，鼓上被照射的区域由于放电而产生电位变化，邻近的碳粉被吸引过来，这样鼓上便形成了碳粉图像。 3、磁辊（MR） 磁辊对图像密度（即黑度）影响最大的部件之一。磁辊由磁芯、磁套以及一些附件组成，这些附件中最重要的是使磁辊与外界接触的导电弹片或小导线。碳粉靠的是磁芯的磁性，在出粉刀的控制下，形成一特定厚度的碳粉粉层，并使碳粉与磁辊表面磨擦，磨擦作用使碳粉带有一定量的电荷，一个1600V的交流电从-800V到800V循环叠加在一个直流负电压上通过磁套振动，振动的电流使碳粉在磁辊上跳上跳下，这就形成了一个“碳粉云”，使碳粉在鼓上进行图像显影。 简而言之，磁辊的主要功能： （1）通过隐含的磁芯，将碳粉吸向磁辊套； （2）磨擦使碳粉带电； （3） AC及DC电压通过磁辊套使得带电的碳粉“跳动”。 （4）出粉刀（DB） 出粉刀是安装在粉仓出粉口的部件，有金属做的，现在大部分是橡胶做的。金属做的出粉刀在粉盒中刀口与磁辊间有一间隙来控制磁辊表面吸附碳粉的厚度，而改进了的橡胶出粉刀与磁辊表面接触，不仅能起到限制碳粉厚度的作用而且协助碳粉磨擦带电。 （5）粉仓出口的密封刮片： 大部分粉盒的粉仓出口都有一个塑料薄片，其作用是防止碳粉从这一侧漏出。 （6）充电辊（PCR）、电晕丝 充电辊的功能是消除感光鼓上的残余电位，并负责给感光鼓充电。它是由金属轴和导电橡胶组成的圆柱体。电晕丝是负责给感光鼓充电的金属细丝，上面要加高压，首先使空气电离，而后使感光鼓表面带上静电，这双重功能使得它在最新型的桌面激光打印机和传真机中取代了电晕丝和消电灯，它降低了高压电源的重量、尺寸和费用，取消了消电灯，节约成本并节省感光体周围珍贵的空间，另外，使得打印机臭氧的排放量大大地减少。 电晕丝： 是负责给鼓充电的金属细丝，上面要加高压，首先使空气电离，而后使感光鼓表面带上静电，在目前的打印机中它已被充电辊所取代。 （7）清洁刮刀（WB） 清洁刮刀靠在感光鼓上，以将感光鼓表面上未被转印的残余碳粉清洁掉。清洁刮刀是由金属基架和聚氨酯刮片组成的，金属基架的作用是固定橡胶条，使得橡胶条平直。这样能保证刀口与感光鼓的接触在一条直线上。保证感光鼓表面上未被转印的残余碳粉清洁干净。 （8）粉仓 粉仓是一个碳粉的仓库，原设计者根据粉仓的大小而规定了不同的装粉量，一般粉仓是有一个搅拌器，以保证出粉均匀。 （9）废粉仓 废粉仓当然就是废粉的仓库，它存储清洁刮片从鼓表面刮下的未转印到纸上的碳粉，有些废粉仓中有一个类似搅拌器的东西，一般是叶片型的，以保证及时将废粉仓收集崦不致溢出。 （10）传感杆 有些粉盒的粉仓中有一个金属杆，都安装在磁辊下面，它就象一个天线一样，当磁辊与这个杆之间出现空隙时，它就会让机器显示碳粉快用完了，即出现TONER LOW信号。 （五）讲幻灯片中一体盒的原理 1、充电 充电就是以静电高压放电的形式使光电导体的表面带电，从而获得较高的表面电位。 OPC是由氧化或硫化镉和铝基构成，它的铝基一定要接地。电晕丝同高压发生器的输出端连接，被电离带负电荷的空气离子在电场力的作用下被推向OPC的表面，一方面与OPC的表面亲和，一方面从铝基感应出来的正电荷相平衡。因为这时的光电导层未经光照，基本为绝缘状态（只有微弱的漏电流），恰似一个平板电容器两极板间的绝缘介质，在它的两个界面（一个是空气界面，一个是底基界面）形成了两个电荷量相同而极性相反的电荷层，这与电容器充电原理一样。OPC与空气界面的电荷层也与电容器的正极板一样，呈负电性。形成这一电荷层电层的电量越大，表面电位就越
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