《激光打印机结构与工作原理》

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1、激光打印机结构与工作原理-3工作过程-1.激光器的工作原理和结构我们通常把发光的物体叫做光源，如太阳、电灯、燃烧的蜡烛等。光具有能量，它可以使物体变热，使照相底片感光，这就是能的转换现象。光能含在光束中,光束射入人的眼睛，才引起人的视觉，所以我们能够看到光源发射的光。那么我们为什么还能看到不发光的物体呢？是因为光源发射的光照射到它们，不发光的物体受光后，向四面八方漫反射的光射入了我们的眼睛，所以我们也能看到不发光的物体。产生激光的光源，和普通的光源明显不同。如普通白炽灯光源是通过电流加热鹄丝的原子到激发态，处于激发态的原子不断地自发辐射而发光。这种普通

2、的光源具有很大的散射性和漫射性，不能控制形成集中的光束，也就不能应用于激光打印机。激光打印机所需要的激光光束必须具有以下特性：①高方向性。发出的光束在一定的距离内没有散射和漫射。②高单色性。纯白光由七色光组成。①高亮度，有利于光束的集中并带有很高的物理能量。②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。早期生产的激光打印机多采用氨-氛(He-Ne)气体激光器，其波长为632.8

3、nm,其特点是输岀功率较高、体积大、是寿命长(一般大于1万小时)性能可靠，噪音低，输出功率大。但是因

4、为体积太大，现在基本已淘汰。现代激光打印机都采用半导体激光器，常见的是镣碑-镣铝不申(CaAs-CaAlAs)系列，所发射出的激光束波长一般为近红外光(X=780pim),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、成本低，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

5、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700〜900pm（纳米），这样所产生的激光就可以满足激光打印机感光鼓的曝光需要。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

6、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tt'o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'一'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

7、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，它相当于单线扫描方法的1/132,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

8、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。.激光打印机结构与工作原理-3工作过程-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

9、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