1、纯白光由七色光组成。高亮度,有利于光束的集中并带有很高的物理能量。高相干性,容易叠加和分离。 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。 初期生产的激光打印机多采纳氦-氖(He-Ne)气体激光器,其波长为6328m,其特点是 输出功率较高、体积大、是寿命长(一样大于1万小时) 性能靠得住,噪音低,输出功率大。可是因为体积太大,此刻大体已淘汰。现代激光打印机都 采纳半导体激光器,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(780m),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
2、,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 700900m(纳米),这样所产生的激光就可以满足激光打印机
3、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
4、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基础。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
5、,它相当于单线扫描方法的1132,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。多线同时偏转多次扫描: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多次扫描完成的。 图形信息的点阵形成与字符的点阵形成基本相似。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。它的基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
6、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
7、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,则可能丧失光感度。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 内光电导效果最佳。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
8、光导体的特性各异,所以在相同条件下,达到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:耐磨性好。光导体表面要有必然的硬度,要能经受显影转印和清洁进程 中的机械磨损。若是感光鼓(光导体)被磨损或划伤,将致使打印质量的下降或破坏感光鼓 ,磨损严峻时只有报废。在实际的工作中,因磨损、划伤而报废的感光鼓最多。此刻一种新 型的长寿命的陶瓷感光鼓(a-Si)已经取得了应用,可打印30万张以上。温度稳固性好 。光导体的性能容易受温度的阻碍,因此,在激光打印机性能中专门强调利用
9、环境要有 适合的温度与湿度,不然会阻碍打印质量。光电导性好。 光电导性是感光鼓的重要指标,它直接阻碍到打印质量的好坏。因为感光鼓持续工作 在充电、放电的循环进程中,要求充电时电位上升快,表面饱和电位比应用电位要高;不然 ,初始电位上不去,也将阻碍打印质量。充电后的感光鼓暗衰减要小,不然维持不往表面电 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。放电越完全越好 。因为剩余电位的多少,既阻碍潜像的反差,又会带来打印品的底灰耐疲劳。感光鼓在利用的进程中,打印机要对其进行反复充电,因此要具有良好的耐疲 劳性能,在规定的寿命时刻内,打印质量不能因持续利用而下降。感光鼓的光导特性稳固性
10、 要好,应知足持续利用的要求。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 在圆筒表面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。感光鼓表面的绝缘层,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。3.数据转译与传递
11、(1)数据转译:要打印完整的文字、图像,除激光打印机本身的功能外,还必须通过计 算机把要打印 内容,即文字或图像用文字处理软件或图形处理软件,编辑成具有一定格式的计算机语言。 其描述的内容都是由计算机编辑软件决定,与激光打印机没有任何关系。当我们选定了打印 机命令,并按下确定打印按钮后,计算机把编辑好的数据通过打印机接口传送给打印机,由打印机驱动程序把打印的内容进行解释,并转换成打印机可以识别的语言(也叫打印机语 言),由打印机按照自己的语言打印出已经编辑好的文字或图像。不同型号的激光打印机,打印语言不同,所使用的驱动程序也不同。当然也有可兼容 的打印机驱动程序。现在生产的激光打印机,普遍采用
12、标准打印语言PCL5或PCL6语言。(2)数据传送:打印机与计算机之间的通讯传送端口有很多种,比较常见的是串口 或并口EP P/ECP(Enhanced ParalleI PortExtended Capabilities Port)称为增强型/扩展型并口。由于速度较慢,一般很少采用。其他如SCSI接口,因速度快,大都用在较 高档的打印机上。还有的打印机采用视频接口(VDO)方式与计算机通讯,通讯方式与其他 接口不同,它传送的不是数据,而是激光束流,速度更快。它的数据是由另外一块视频转 换卡来完成,但因它与计算机共亨内存,要求计算机有足够的缓存空间。一般印刷排版行 业采用此种接口的打印机较多。
13、有的高档打印机带有多种接口,可同时接多台计算机。现在 生产的很多打印机配备速度更快的USB接口。当打印控制器从计算机接收数据之后,打印机一般采取两种工作方式:一种是把数据 直接送给解释器执行打印,称为段工作方式,这种方式工作的打印机不需要很多的缓存 和内存,普通型的打印机多采用此种工作方式。另一种是把传输的数据存储在打印机内部的 硬盘中,待使用时可随时打印出来,也称为池工作方式,很多高档打印机使用这种工作 方式。它的优点是当许多用户共享一台打印机时,可同时发出打印命令而不必等待,并可节 省数据通讯传输的等待时间,但其价格也较贵。4.光栅或点阵潜像的生成 激光打印机打印出的文字或图像,如果在放大
14、镜下观察,就会发现文字或图像是由很多的 白点和黑点组成(也叫点阵图形),与普通的点阵式打印效果相似。前者是通过控制激光 束的开与关实现点阵排列,而后者则是通过打印针击打来实现点阵排列。光栅图像是一种视频数字图像,需要打印机中的光栅转换器把视频数据进行光栅化处 理,转换成打印机使用的点阵图像打印,所谓光栅图像是由独立的点所组成的图像。如报纸 上印的或电视屏幕上显示的图像就是光栅图像。激光打印机的点阵排列是由二进制数据组成的方阵控制,每个点对应一个二进制数位, 由运算控制器控制激光器向感光鼓表面射出一束激光,称为曝光,被曝光的点 称为像素点要打印一个文字或一幅图像,需要很多的组成。因此,单位面 积内像素点的数目越多,打印的分辨率就越高。如果一个激光扫描装置,沿感光鼓轴向水平 表面,射出每英寸300个点,并且感光鼓由主电机带动按照1300分匀速旋转,那么,激光 打印机就能以每平方英寸300300DPI的分辨率打印出文字或图像。现在,高档的激光打 印机的输出精度可以达到2400DPI。由像素点形成点阵图像,还要经过声光调制器、高频驱 动器、扫描器同步器和光学系统共同完
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