1.充電

就是給感光鼓充電,在感光鼓表面施加均勻的負(fù)電荷,在感光鼓表面形成均勻的負(fù)電勢(shì)層,從而保持這種恒定電勢(shì)。

感光鼓表面光導(dǎo)體材料在不見光的情況下為絕緣體,呈中性狀態(tài),不帶有任何電荷。要實(shí)現(xiàn)在光導(dǎo)體表面的'靜電潛像',首先必須要在光導(dǎo)體表面進(jìn)行充電,使之帶電。激光打印機(jī)對(duì)感光鼓充電的方法,因機(jī)型不同而采用的具體充電方法也有不同。早期生產(chǎn)的激光打印機(jī)采用電極絲及柵網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)充電的較多。當(dāng)高壓發(fā)生器送到電極絲一個(gè)高壓電后,電極絲與柵網(wǎng)之間形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng),并釋放出電暈。使電極絲與感光鼓之間的空氣發(fā)生電離,空氣離子向感光鼓表面遷移,使感光鼓表面充滿電荷。

這種方法能使感光鼓表面荷電均勻,但同時(shí)也產(chǎn)生大量的負(fù)離子(臭氧)。臭氧聚集到一定量時(shí),對(duì)人體是有害的。現(xiàn)代生產(chǎn)的激光打印機(jī)大部分都采用充電輥充電,由于采用接觸式充電方式,不需要很高的充電電壓,且沒有臭氧產(chǎn)生,但由于電離塵的積存,增加了對(duì)感光鼓的磨損,也會(huì)有充電不均勻的現(xiàn)象。

2.掃描曝光

就像我們用筆在紙上寫字一樣,掃描曝光的工具是用激光束在感光鼓上進(jìn)行“書寫”曝光,這幅文字或圖像是不可見的,這就是我們所說的“靜電潛像”。感光鼓被充電后,當(dāng)激光光束中有光部分照到其表面的某個(gè)區(qū)域時(shí),稱為曝光。經(jīng)曝光后的地方電阻率明顯地降低,表面的電荷與界面的電荷便中和消失,同時(shí)由于光導(dǎo)材料在不見光情況下良好的絕緣性能,未經(jīng)曝光的表面電荷仍保持不變,即形成一層靜電潛像。

掃描曝光就是利用感光鼓表面光導(dǎo)材料的光敏性質(zhì)。當(dāng)光導(dǎo)體受到激光束掃描照射后,被光照的部分與感光鼓導(dǎo)電層導(dǎo)通使電荷消失,沒有被光照射的部分仍保持充電電荷,這樣就形成一幅電位差圖像,也可以理解為對(duì)感光鼓的“消電”過程。消電過程,光導(dǎo)體表面的電位是在變化的,這個(gè)電位變化對(duì)打印質(zhì)量影響很大。在對(duì)感光鼓表面充電時(shí),隨著電荷在感光鼓表面的積累,電位也不斷升高,最后達(dá)到“飽和”電位,就是最高電位。表面電位會(huì)隨著時(shí)間的推移而下降,一般工作時(shí)的電位都低于這個(gè)電位,這個(gè)電位隨時(shí)間自然降低的過程,稱之為“暗衰”過程。感光鼓經(jīng)掃描曝光時(shí),暗區(qū)(指未受光照射部分的光導(dǎo)體表面)電位仍處在暗衰過程;亮區(qū)(指受光照射部分的光導(dǎo)體表面)光導(dǎo)層內(nèi)載流子密度迅速增加,電導(dǎo)率急速上升,形成光導(dǎo)電壓,電荷迅速消失,光導(dǎo)體表面電位也迅速下降。稱之為'光衰',最后趨緩。

從理論上說光衰越快越徹底越好,實(shí)際上很難達(dá)到。剩余殘留電位的高低就會(huì)影響打印質(zhì)量,如殘余電位過高,將會(huì)出現(xiàn)打印“底灰”現(xiàn)象。其具體操作如上圖,由激光二極管發(fā)射出激光束,該光束首先經(jīng)過圓柱形透鏡照射到旋轉(zhuǎn)的六面掃描面鏡上,隨后經(jīng)面鏡的旋轉(zhuǎn)反射,穿越聚焦透鏡組到達(dá)感光鼓。當(dāng)光線到達(dá)感光鼓后,進(jìn)行沿紙面從左到右的掃描,且掃描沒有回掃過程。水平掃描結(jié)合感光鼓的旋轉(zhuǎn)就實(shí)現(xiàn)了對(duì)鼓的整個(gè)圓周的覆蓋。

每次掃描開始的時(shí)候,BD面鏡都會(huì)反射激光束到BD電路板,于是瞬時(shí)光脈沖就會(huì)進(jìn)入控制引擎組件。

在那里,光束將會(huì)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并被用于同步打印機(jī)的其它活動(dòng)以及診斷激光掃描組件可能出現(xiàn)的問題。

3.顯影

把光導(dǎo)體表面形成的“靜電潛像”,經(jīng)過“顯影”顯示出碳粉圖像,這個(gè)過程稱之為“電子顯影”。顯影工作是由顯影器完成,其作用是將靜電潛像變成可見圖像。顯影是利用物質(zhì)間電荷同性相斥、異性相吸的原理完成的。攪拌器的作用,是使碳粉摩擦帶電。當(dāng)碳粉在粉倉內(nèi)被攪拌器攪拌均勻后,碳粉在磁輥磁場(chǎng)的作用下被永久磁芯吸附到了磁輥滾筒的表面,由于磁輥面向刮板前端產(chǎn)生一個(gè)集中磁場(chǎng),所以該集中磁場(chǎng)將顯影劑集中到這個(gè)部分。集中磁場(chǎng)的顯影劑因?yàn)榕c刮板的結(jié)合力很強(qiáng),因此基本不發(fā)生移動(dòng)。這樣伴隨著顯影滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng),刮板就會(huì)限制轉(zhuǎn)到顯影器外的碳粉的量,在顯影滾筒的表面形成厚度均勻的碳粉層。同時(shí),通過刮板、碳粉以及磁輥套筒之間的摩擦,碳粉表面帶上了負(fù)的靜電。由于形成靜電潛像的感光鼓上明部的電位被曝光中和,暗部仍帶有負(fù)電,則通過向顯影滾筒施加負(fù)的顯影偏壓,顯影滾筒上的帶有負(fù)電位的碳粉就會(huì)在顯影帶跳向感光鼓。(注:盡管此時(shí)鼓表面真實(shí)的情況為明部帶有負(fù)電位,感光鼓表面曝光區(qū)域仍會(huì)顯示出正電性。這意味著感光鼓表面的電勢(shì)比顯影磁輥套筒表面的電勢(shì)要高。)跳躍的碳粉附著在形成靜電潛像的感光鼓表面的明部。此時(shí)附著的碳粉量,和對(duì)比電位成比例。(負(fù)電位低:接近0V的地方會(huì)附著很多的碳粉)另外,感光鼓表面的暗部,因?yàn)橛幸淮纬潆?負(fù)的高電位)的電位,所以帶有負(fù)電位的碳粉會(huì)被排斥,不附著。通過這些過程,在感光鼓上形成可視圖像。在磁輥套筒上面還加有一個(gè)交流偏置電壓,這個(gè)交流偏置電壓將會(huì)降低碳粉同磁輥的吸引力,并增強(qiáng)碳粉同感光鼓表面非曝光區(qū)域的排斥作用。從而該交流偏置電壓很好的改善了打印黑度和對(duì)比度的問題。

4.轉(zhuǎn)印與分離

用高壓靜電將感光鼓表面的“碳粉圖像”轉(zhuǎn)印到普通紙上,這一過程稱為“轉(zhuǎn)印”。當(dāng)帶負(fù)電的碳粉隨著感光鼓轉(zhuǎn)到打印紙附近時(shí),在紙的后面放置的電極放正電,由于電壓高達(dá)500~1000V,靜電吸引力便使紙緊貼在光導(dǎo)板上,帶負(fù)電荷的碳粉即被吸附到紙的表面上了。由于這種轉(zhuǎn)印方式與紙的絕緣程度有關(guān),當(dāng)紙張因天氣而受潮時(shí),碳粉將因紙張表面的漏電而不能完全及緊密地吸附在上面,而導(dǎo)致打印質(zhì)量不良,如圖像缺損、字符空心籌問題。 為了有利于紙的分離,感光鼓同紙的接觸很小,即采用所謂的曲率分離方式利用紙的剛性從感光鼓上進(jìn)行分離。對(duì)于較薄的紙張,由于其剛性較差,可能不好分離,因此又在轉(zhuǎn)印輥之后又增加了一個(gè)“消電裝置”(消電極或消電齒),也稱為“分離齒(爪)”。它的作用是把打印紙和吸附碳粉上的電荷中和,消除極性使其顯中性,以此來達(dá)到分離的目的。分離以后,載有圖像的紙張將進(jìn)入定影單元。

5.定影

將吸附在紙上的碳粉圖像,利用加壓熱熔的方法,使溶化的碳粉浸入打印紙中,形成固定圖像的過程,稱為“定影”。吸附在紙上的碳粉,是由熱性的樹脂及碳粉混煉而成的微小顆粒,當(dāng)吸附有碳粉的紙經(jīng)過兩個(gè)較高而間隙又不大的金屬滾筒之夾縫時(shí),碳粉中的樹脂溶化而與碳粉一起被緊緊地壓附在紙上,從而形成永久的圖像,同時(shí)亦完成了激光打印的整個(gè)過程。

6.感光鼓的清潔

清潔系主要是把感光鼓表面沒有完全轉(zhuǎn)移的“殘余碳粉”清除干凈,使下一個(gè)打印周期有一個(gè)潔凈的感光鼓。理論上講“碳粉圖像”應(yīng)該完全被轉(zhuǎn)印,但是很難做到。激光打印機(jī)在打印的過程中,經(jīng)過充電、曝光、顯像、轉(zhuǎn)印幾道工序,由于電位遷移,碳粉轉(zhuǎn)移,加上光導(dǎo)體“光衰”的影響,“碳粉圖像”不可能完全轉(zhuǎn)移到打印紙上,那么殘留在感光鼓表面碳粉的多少,直接影響到打印質(zhì)量的好壞。

如果感光鼓表面上的殘留碳粉不能徹底的清除干凈,就會(huì)被帶入下一個(gè)打印周期,破壞新生成的“碳粉圖像”。所以要對(duì)感光鼓表面進(jìn)行徹底的清潔,這就需要一個(gè)感光鼓清潔器。

激光打印機(jī)有兩種清潔的方法:橡膠刮板清潔和毛刷清潔。它們的作用都是對(duì)感光鼓表面進(jìn)行清潔。

⑴刮板清潔 :橡膠清潔刮板是用尿醛樹脂制作,有一個(gè)平直的刀刃且具有耐磨性和柔韌性。刀刃與感光鼓表面形成一個(gè)剪切角并有一定壓力。當(dāng)感光鼓載著殘留在表面的碳粉旋轉(zhuǎn)時(shí),殘留碳粉被清潔刮板

刮入廢粉收集倉內(nèi)。與刮板相對(duì)的位置上還有一個(gè)止回片,以防止清潔后廢粉的飛出。由于橡膠刮板始終與感光鼓剪切并具有一定壓力,會(huì)造成感光鼓表面的磨損,故在刮板刃部應(yīng)涂有潤滑粉。如果清潔刮板刀刃有損傷,殘留在感光鼓表面的碳粉便不能被徹底清除,使下一個(gè)打印周期的圖像重疊而產(chǎn)生不良的打印效果。 在打印機(jī)過程中,也可能發(fā)生熔化碳粉顆粒粘附到刮板刀刃上的現(xiàn)象,長久下去粘附物會(huì)刮傷感光鼓的光導(dǎo)層,使感光鼓報(bào)廢。

⑵毛刷清潔 :毛刷清潔,就是利用旋轉(zhuǎn)的輥筒毛刷,對(duì)感光鼓表面殘留碳粉進(jìn)行清潔,把殘留碳粉掃除,抖落到廢粉收集倉內(nèi)。毛刷一般用人造纖維制作,在旋轉(zhuǎn)時(shí)與感光鼓磨擦掃除殘留碳粉,同時(shí)利用磨擦產(chǎn)生的靜電吸附殘留碳粉,使碳粉不致飛揚(yáng)而污染打印機(jī)其他部件。使用毛刷清掃的方式由于對(duì)感光

鼓的表面磨損小,所以可延長感光鼓的使用壽命。

⑶廢粉收集倉 :廢粉收集倉就是回收清潔殘留碳粉裝置。收集后的碳粉一般情況下不再利用。因?yàn)?,收集后的碳粉中?huì)有很多的雜質(zhì),會(huì)影響到打印質(zhì)量。

7.消電

PCR通過在感光鼓表面均勻的充上一層負(fù)電荷來消除其表面殘留的正電荷。通過這一過程就會(huì)移除和

清潔了殘余影像,從而為下一個(gè)周期的顯影做好準(zhǔn)備。

示意圖

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