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                彩色激光打印機的成像原理
                作者:admin 更新時間:2019-04-23 13:53 點擊量:22605

                      激光打印機是60年代末Xerox公司發明的,采用的是電子照相(Electro-photo-graphy)技術。該技術利用激光束掃描光鼓,通過控制激光束的開與關使傳感光鼓吸與不吸墨粉,光鼓再把吸附的墨粉轉印到紙上而形成打印結果。激光打印機的整個打印過程可以分為控制器處理階段、墨影及轉印階段。

                      與針式打印機和噴墨打印機相比,激光打印機有非常明顯的優點。(1)高密度。激光打印機的打印分辨率******為300dpi,還有400dpi、600dpi、800dpi、1200dpi以及2400dpi和4800dpi等高分辨率。(2)高速度。激光打印機的打印速度******為4ppm,一般為12ppm、16ppm,有些激光打印機的打印速度可以達到24ppm以上.(3)噪音低。一般在53dB以下,非常適合在安靜的辦公場所使用。(4)處理能力強。激光打印機的控制器中有CPU,有內存,控制器相當于計算機的主板,所以它可以進行復雜的文字處理、圖像處理、圖形處理,這是針式打印機與噴墨打印機所不能完成的,也是頁式打印機與行式打印機的區別。

                      激光打印機究竟是如何打印出精美的文字與圖形的呢?其實激光打印機與影印機的打印過程基本相同。不同的是對于激光打印機而言,影像在打印動作發生之前就已經產生了。首先,計算機把需要打印的內容轉換成計算機讀得懂的代碼,然后再把這些代碼傳送給打印機。這時,打印機語言再把這些代碼破譯成點陣的圖樣——這個破譯過程是相當重要的。******的打印機語言所產生的點陣圖樣與顯示器屏幕上的圖樣完全一致,這種一致性就是激光打印機一直追求的“所見即所得(What You See Is What You Get)"。破譯后的點陣圖樣被送到激光發生器,激光發生器根據圖樣的內容迅速作出開與關的反應,把激光束投射到一個經過充電的旋轉鼓上,鼓的表面凡是被激光照射到的地方電荷都被釋放掉,而那些激光沒有照到的地方卻仍然帶有電荷。

                      舉例來說,如果在打印機語言所生成的位圖中,只有在第三行第三列處有一個圓點,其余部分都是空白,于是激光發生器便只在這個位置發出一束激光,照射到感應鼓上,其余位置激光發生器都保持關的狀態。這時感應鼓的表面只有第三行第三列處的那個點不帶電荷,而其余部分仍然保持充電的狀態,這時激光打印機有兩種處理方法:1.只對這個點進行上色,其余部分不上色(產生出白底黑點);2.只對其余部分上色,對這個點不上色(產生出黑底白點)。******種處理方法被稱為“寫黑”,第二種處理方法則被稱為“寫白”。很明顯,如果在這個例子中我們想以寫白的方式打印出一個黑點,那么我們必須讓激光照遍感應鼓表面除這個點之外的所有位置(注意激光的作用只是放電,而不是充電),換句話說,也就是保證只有這個點帶電,其余部分的電荷都被激光釋放掉。在這種情況下,由于激光束必須照遍除這個點之外的所有區域,因此打印機需要相當一段時間才能打印出這個小小的黑點。在大多數環境中,打印機實際需要打印的部分***多只占整個頁面的三分之一,因此今天大多數激光打印機都采用寫黑的方式打印,這樣可以縮短激光掃描的時間。

                      當然,激光打印機的整個打印過程并不僅僅包括激光發生器和感應鼓,還有很多其他部件也都參與了打印作業。

                      (1)打印機控制器: 打印機控制器負責接收從主機傳來的打印數據,并把這些數據轉換為圖像。打印機控制器需要處理很多程序,包括與主機通信、解釋主機的打印命令、格式化打印內容(即準備創建圖像,包括設定紙張大小、邊頁、選擇字體等)、光柵化(創建點陣圖像)、******將圖像送往打印引擎。不同的打印機語言對控制器發出不同的命令,不同的生產廠商又使用不同的方法來設計他們各自的打印機控制器。

                      (2)打印裝置: 打印裝置是一組電子與機械相結合的系統,它能把打印機控制器生成的點陣圖形打印出來。打印裝置有自己的處理器,用來控制引擎與電路。一般說來,打印裝置由以下部件構成:激光掃描裝置、感應鼓、硒鼓、顯影裝置、靜電滾筒、粘合裝置、紙張傳送裝置、清潔刀片、進紙器和出紙托盤。

                      激光掃描裝置有時也被稱為“光柵輸出掃描設備(ROS)”,包括一個激光發生器,旋轉鏡和一個透鏡。激光發生器把激光投射在感應鼓表面所有需要打印的點上,而在不需要打印的地方則保持關閉狀態(寫白式打印機則剛好相反)。激光發生器本身是固定的,激光束通過一個旋轉鏡來實現激光在感應鼓表面的橫向移動。激光發生器與旋轉鏡必須設計得極為精密,才能保證它們同步工作,并將激光準確地投射到正確的點位。激光在感應鼓表面的縱向移動則由感應鼓本身的旋轉來實現。

                      感應鼓也稱“受光器”,或直接稱為“鼓”。感應鼓通常呈圓柱體,表面極為光滑。它的表面可以被靜電充電,這種靜電一遇到強光便會被釋放掉。在接觸到激光前,鼓的表面被靜電滾筒均勻地充電,當激光束投射到鼓的表面的某一個點時,這個點的靜電便被釋放掉,這樣在鼓的表面便產生一個不帶電的點。鼓以一種相對緩慢但又******恒定的速度旋轉,使激光能夠在鼓的表面形成連續的、沒有空隙的縱向投射。這樣旋轉鏡的橫向移動與感應鼓的縱向移動使激光在鼓的表面“寫”出了一個人們看不見的、不帶靜電的圖像。

                      硒鼓是用來盛碳粉的裝置。有些打印機的硒鼓與感應鼓裝在一起,被稱為“打印組件”。碳粉是從許多特殊的合成塑料炭灰、氧化鐵中產生的。碳粉原料被混合、熔化、重新凝固,然后被粉碎成大小一致的極小的顆粒。碳粉越細微,越均勻,所產生的圖像就越細致。在所有種類的碳粉中,惠普的Microfine碳粉顆粒比其他品牌的顆粒小20%到50%,因此在業界中享有極高的聲譽。

                      顯影裝置實際上就是一條覆蓋有磁性微粒的滾軸。這些帶有磁性的微粒附著在滾軸的表面,就像一個極為精細的“刷子”。這條滾軸分別與感應鼓和硒鼓緊靠在一起,當滾軸滾動時,滾軸表面的小顆粒先從硒鼓那里“刷”來一層均勻的碳粉,然后這些碳粉在經過感應鼓時便被吸附到感應鼓的表面。寫黑式打印機的顯影裝置有對碳粉進行充電的功能,因為若想使碳粉只被感應鼓表面不帶有靜電的那部分(即被激光掃描過的點位)所吸附,必須使碳粉帶有電荷(對于寫白式打印機,這個過程完全相反)。這時鼓的表面吸附了碳粉,就形成了一個極為清晰的圖像,下一步的工作便是將這個圖像轉印到紙張上。

                      紙張傳送裝置紙張傳送裝置是激光打印機***重要的機械裝置。這個裝置通過兩根由馬達驅動的滾軸來實現對紙張的傳送。紙張由進紙器開始,經過感應鼓、加熱滾軸等部件,******再被送出打印機。激光打印機中的滾動設備,如感光鼓、磁性滾軸和送紙滾軸的轉動必須是同步進行的,它們的速度必須保持一致才能確保******的打印輸出。一般來說,這些滾軸都是以送紙裝置為中心,通過互相嚙合的齒輪來實現同速轉動。

                      粘合裝置紙張經過傳送裝置經過感應鼓時,鼓表面所附著的碳粉又被吸附到紙的表面,這時紙的表面雖然由碳粉形成了圖像,但是這些碳粉對紙張的吸附力并不很強,稍強一點的風就可以把這些碳粉吹離紙的表面。為了使碳粉******地附著在紙張表面,必須對碳粉進行粘合處理。我們知道,碳粉的原料是合成塑料炭灰,這種材料在高溫狀態下可以熔化。熔化后的碳粉再凝固,就可以******地粘在紙張表面,在激光打印機內部有兩根緊靠在一起的非常熱的滾軸,它們的作用便是對從它們之間經過的紙張加熱,使碳粉熔化從而粘合在紙張的表面。加熱后的紙張******輸出到打印機的出紙托盤,這時整個打印過程宣告結束。

                      很少人會花費大量時間去考慮紙張及其在打印過程中的作用,但是打印質量很大程度上會受到所使用紙張的影響。為了更全面地了解惠普新技術的重要意義,我們首先介紹激光成像流程(也稱電子照相或EP)的基本原理以及紙張在EP過程中所發揮的作用。

                      1. 充電 — 主充電輥(PCR)使有機感光鼓(OPC)的表面帶上均勻的負電荷。

                      2. 成像 — OPC在激光照射時放電,從而在OPC的表面形成帶正電(較弱負電荷)的潛影。

                      3. 顯影 — 帶負電的碳粉顆粒被吸附到激光照射形成的潛影上,成為真正可見的影像。

                      4. 轉印 — 轉印輥使紙張帶上正電荷,吸附OPC表面帶負電荷的碳粉。

                      5. 清除 — 將未被吸附的碳粉從OPC上清除,并存放到一個廢棄盒中。

                      6. 定影 — 碳粉被熔化并定影(粘合)到紙上。


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