追诉历史！讲激光打印机技术知识(下)
用高压静电将感光鼓表面的"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表 面上了。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 表面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，转印方式有所差别。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"分离齿"。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，从而达到最好的消电中和效果。
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10 0℃，热辊的温度与纸张通过的速度有关，一般在150～180℃之间。感光鼓经过清扫残余 粉及光照清除剩余电荷，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。加热辊表面涂有聚四氟乙烯涂层，不易粘附墨粉。有些机型的压力胶辊表面也有 一层聚四氟乙烯膜，这样有利于双面打印时背面的墨粉不粘附。被加热定影后的 打印纸由分离爪与加热辊分离，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，表面涂有聚四氟乙烯。以防止 定影时熔化的墨粉粘到辊上。加热辊表面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，切不可用尖锐的硬物（如改锥、摄子）强行撬出 ，这样会损坏加热辊表面涂层，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 热辊的温度达到185度左右，当加热辊表面温度达到定影温度时，由靠在加热辊表面检测温 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50 Error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，外表面是一层聚四氟乙烯膜，这样更利于打印纸与压力胶 辊分离，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部分采用热感应方式，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，当加热器表面温度达 到约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，达到一定的数值后0101截止，加热器停止加热。如此反复而控制加热器表面温度保持 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，使加热器表面温度保持在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℃。假如温控电路失控，当 加热辊表面温度超过设定温度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。有些打印机则采用熔断性保护器，原理类似于电流保险丝。
激光打印机清洁系统的主要功能是把感光鼓表面没有完全转移的"残余墨粉"清除干 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 ，那么残留在感光鼓表面墨粉的多少，直接影响到打印质量的好坏。
如果感光鼓表面上的残留墨粉不能彻底的清除干净，就会被带入下一个打印周期，破坏新生 成的"墨粉图像"。所以要对感光鼓表面进行彻底的清洁，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 表面进行清洁。
（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 感光鼓表面形成一个剪切角并有一定压力。当感光鼓载着残留在表面的墨粉旋转时，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，会造成感光鼓表面的磨损，在 刮板刃部涂有润滑粉。如果清洁刮板刀刃有损伤，残留在感光鼓表面的墨粉便不能被彻底清 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，对感光鼓表面残留墨粉进行清洁，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作，在旋转时与感光鼓磨擦扫除残留 墨粉，同时利用磨擦产生的静电吸附残留墨粉，使墨粉不致飞扬而污染打印机其他部件。 使用毛刷清扫的方式由于对感光鼓的表面磨损小，所以可延长感光鼓的使用寿命。
3）废粉收集仓
废粉收集仓就是回收清洁残留墨粉装置。收集后的墨粉一般情况下不再利用。因为， 收集后的墨粉中会有很多的杂质，会影响到打印质量，也有些打印机采用循环墨粉的使用方 式。被刮除的墨粉由一个螺旋送粉装置送回到供粉仓内，循环使用。但使用一段时间后，新 粉的补充量不足或新旧粉不能充分混合，打印质量会下降很多。
打印过程中纸张的传送由电子控制系统控制机械装置完成传递动作。其中包括传动齿 轮、光电感应器的遮挡杠杆和搓纸轮的动作。机械传动系统，因机型不同，结构有所差别， 但工作原理基本一致。高档机型机械结构较为复杂一些。如中档以下的一般无"打印纸对 齐"装置，而高档机除有此装置以外，还有"进纸卷取器"和"出纸卷取器"。多个卷取装 置，可使打印纸的传输更加平稳，也会减少"卡纸"现象。机械传动系统主要是各部件之 间的齿轮传递，较为直观不。下面讲讲机电器件的机械传递动作是如何完成的。
（1）吸引式电磁离合器
惠普系列打印机的送纸装置，就是采用吸引电磁离合器控制进纸凸轮的止动与旋转， 来完成纸张输送。当电磁铁接受控制电路的信号电压，电磁铁线圈有电流流过，产生电磁场 吸合衔铁，凸轮释放，由传动齿轮带动搓纸轮一同转动，搓纸轮表面有橡胶层，随着搓纸轮 旋转，凸轮前缘带动一张打印纸进入打印通道。
（2）摩擦式电磁离合器
惠普、佳能，爱普生等系列高档机型打印机的送纸装置，多采用磨擦式电磁离合器，直 接带动搓纸轮、纸对齐轮送纸。它的工作原理是：当电流信号流过电磁离合器内部线圈产生 电场，离合器中间的联动叉被推向联轴器一端，两片磨擦片产生磨擦止动，由拨叉带动搓纸 轮旋转将打印纸送入打印机内的"纸对齐辊"前沿并使打印纸稍微弓起，打印纸与对齐辊对 齐。此时，对齐辊不转动，当对齐辊离合器接受命令旋转，就将打印纸送入打印通道（磨擦 式电磁离合器的搓纸轮是圆形而不是凸轮形状）。
（3）传感器
光电传感器是由一个发光二极管和光敏二极管分别装到两个密封小盒子内。在两支二 极管相对位置，各有一个感应窗。平时2个窗中间有一个杠杆遮挡片，遮挡发光二极管的 光束。光敏二极管不受光，也就不能导通，逻辑电路也不工作。当运动中的打印纸把光电 感应器中间的遮挡片杠杆撞开时，发光二极管的光束射向光敏二极管，光敏二极管受光导通 ，通知逻辑控制电路发出指令，以控制打印机下一个时段的工作。激光打印机的打印纸感应 器、送纸感应器、出纸感应器都采用光电传感器。它是主控电路的逻辑控制器件，用来实现 打印工作的时序控制。如果在打印工作中的规定时段内，没有感应到应有的动作，逻辑电 路立即向主控电路发出一个"终止"信息，使打印机停止工作，同时显示面板也会显示出" 错误"信息，等待检查或维修。
激光打印机所有装置的运行、靠一个控制系统实现，这个系统称之为"电子控制系统"。 不同机型的控制系统有所不同，但工作原理基本相同。电子控制系统主要由以下几部 分组成。
（1）供电电路
为打印机各部分提供控制电压。供电电路由220V交流电经整流、滤波、变压，为激光 打印机提供24V、5V直流工作电压。
（2）接口电路
为计算机与打印机建立通讯。接收计算机数据信息，并将其转换为打印机语言，给打 印机主控电路提供打印数据。接口电路包括微处理器（CPU）。存储器（RAM/ROM）。
（3）主控制电路
主控制电路是将接口电路接收的数据，按照命令方式控制打印机各个装置协同工作以 完成打印过程。
（4）扫描驱动电路
将接收的计算机信息经高频振荡器生成激光束，并控制扫描电机匀速旋转，带动扫描 镜，完成对感光鼓的扫描曝光，使之形成静电潜像。
（5）主电机驱动电路
按主控电路发出的指令，驱动主电机旋转，经齿轮传动装置，传递动力给各部分运行 工作。
（6）高压转印电路
该电路是将供电电路提供的低压电，经变压器变成高电压提供感光鼓充电和转印辊转 印所需要。
激光打印机看似简单，但它却集合了声，光、电及机械、化工等众多的高新技术。
以上只是简述激光打印机的结构与工作原理，使操作者在感性上理解打印系统的各个部件在 打印机中的作用和激光成像的全过程。这些对解决在工作遇到问题有很大帮助。尤其是维修人员，如果不能全面理解激光打印机的工作原理和部件功能，就谈不上"维修"二字。
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