激光打印机工作原理激光打印机工作原理步骤

激光打印机工作原理激光打印机工作原理
步骤
激光打印机是由激光器、声光调制器、高频驱动、扫描器、同步
器及光偏转器等组成，其作用是把接口电路送来的二进制点阵信息调
制在激光束上，之后扫描到感光体上。

感光体与照相机构组成电子照
相转印系统，把射到感光鼓上的图文映像转印到打印纸上，其原理与
复印机并不相同。

激光打印机将是激光扫描技术和电子显像技术相结
合的非击打输出设备。

它的机型不同，印刷功能也有区别，但教育工
作原理基本相同，都要经过：充电、曝光、显影、转印、消电、清洁、定影七道工序，其中有五道工序是围绕感光鼓进行的。

当把要打印的
文本或图像回传计算机中，通过计算机软件对其进行预处理。

然后由
打印机驱动程序转换成打印机可以识别的打印命令（打印机语言）送
到高频驱动电路，以控制激光发射器的开与关，形成点阵激光束，再
经扫描转镜对电子显像轴向中的感光鼓进行系统内扫描曝光，纵向扫
描由达致感光鼓的自身旋转实现。

感光鼓是一个光敏器件，有受光导通的属性。

毁去表面的光导涂
层在扫描提前曝光前，由充电辊充上均匀电荷。

当激光束以点阵形式
扫射到感光鼓上时，被扫描的点因曝光而导通，电荷由导电基对地迅
速绝缘释放。

没有曝光电场的点仍然维持原有电荷，这样在感光鼓表
面就形成了一幅成形电位差潜像（静电潜像），当带有静电潜像的感
光鼓旋转到载有墨粉磁辊的位置时，带相反电荷的墨粉被吸附到感光
鼓表面形成了墨粉图像。

当载有墨粉图像的感光鼓继续旋转，到达图像转移装置时，一张
打印纸也同时被感光鼓与图像转移装置的中间，此时图像转移装置在
打印纸施放一个强电压，将感光鼓上的墨粉像吸引到打印纸上，再将
载有墨粉图像的打印纸上送入高温定影装置加温、加压热熔，墨粉熔
化后浸入到打印纸中，最后输出的就是打印好的文本或接著图像。

激光打印机工作过程所需的控制装置和部件的组成、设计结构、
控制方法和采用的部件会因厂牌和机型不同而有所差别，如：
①对感光鼓充电的烷基不同。

②感光鼓充电采用的部件各有不同。

有的机型使用电极丝放电方
式对感光鼓进行磁铁充电，有的机型使用充电胶辊（FCR ）对感光鼓
进行充电。

③高压转印采用的部件有所不同。

④感光鼓曝光的型式不同。

有的机型使用扫描镜直接对感光鼓扫
描曝光，有的机型使用扫描后需要进行的入射激光束对感光鼓进行曝光。

电磁场不过他们的工作原理基本一样。

由激光器发射出的电子束，经反射镜射入声光偏转调制器，与此同时，由计算机送来的二进制图
文点阵信息，从介面送至字形发生器，形成进制所需字形的二进制脉
冲信息，由同步器产生的信号牵制9个高频振荡器，再经频率合成器
及功率放大器加至声光调制器之上上，对由反射镜射入的激光束需要
进行调制。

调制后的光束射入首开纪录多面转镜，再经广角聚焦镜把
光束聚焦后射至光导鼓(硒鼓) 表面上，使角速度扫描变成线速度扫描，完成整个扫描过程。

硒鼓表面先由充电极充电，使其拿到一定电位，之后经载有图文
映像信息的激光束的曝光，便在硒鼓的表面形成静电潜像，经过磁刷
显影器显影，潜像即转变成可见的墨粉像，在经过转印区时，在转印
电极的电场作用下要，墨粉便转印到普通纸上，最后经预热板及高温
热滚定影，即在纸上熔凝出文字及图像。

在打印图文信息前，清洁辊
的把未转印走的墨粉切割清除，消电灯把鼓上残余电荷清除，再经清
洁纸系统作下定决心的又清洁，即可进入新的裂稃一轮工作周期。

激光打印机是60年代末Xerox 公司发明的，采用的是传感照相(Electro-photo-graphy)技术。

该技术通过激光束技术扫描光鼓，通
过控制激光束的开与关使传感光鼓吸与不吸墨粉，光鼓再把吸附的墨
粉转印到纸上而形成打印结果。

激光打印机的整个打印过程可以分为
控制器处理阶段、墨影及转印阶段。

与针式打印机和喷墨喷墨相比，激光打印机有非常明显的优点。

（1）高密度。

激光打印机的打印分辨率最低为300dpi ，还有
400dpi 、600dpi 、800dpi 、1200dpi 以及2400dpi 和4800dpi 等
高分辨率。

（2）高速度。

激光打印机的打印速度最低为4ppm ，一般
为12ppm 、16ppm ，有些激光打印机的打印速度可以达到24ppm 以上. （3）噪音低。

一般在53dB 以下，非常适合在安静的办公场所使用。

（4）处理能力强。

激光打印机的控制器中有CPU ，有内存，控制器相当于计算机的主板，所以它可以进行复杂的文字处理、图像处理、图
形处理，这是针式打印机与喷墨喷墨所难以不能完成的，也是页式打
印机与行式打印机的区别。

激光打印机究竟是如何打印出精美的到底文字与图形的呢？其实
激光印机与影印机的打印过程基本相同。

不同多种不同的是对于激光
打印机而言，影像在打印动作再次出现之前就已经产生了。

首先，计
算机把需要打的内容转换成计算机读得懂的代码，然后再把这些代码
传送给打印机。

这时，打印机语言再以把这些代码破译成点阵的图样——这个破译过程是相当推演重要的。

优秀的打印机语言所产生的点
阵图样与显示器屏幕上的图样完全一致，这种一致性就是激光打印机
一直追求的“所见即所得（WYSIWYG ）" 。

破译前的点阵图样被送到
激光发生器，激光发生器根据图样的内容迅速作出开与关的反应，把
激光束投射到一个经过充电的旋转鼓上，鼓的表面凡是被激光照射到
的地方磁矩都被释放掉，而那些激光没有照到的地方却仍然带有电荷。

举例来说，如果在扫描器语言所生成的位图中，只有在第三行第
三列处有一个圆点，其余部分都是空白，于是激光发生器便只在这个
位置一簇发出一束激光，照射到感应鼓上，其余位置激光发生器都保
持关的状态。

这时感应鼓的表面只有第三行第三列的那个点不带电荷，而其余部分仍然维持充电的状态，这时激光打印机有勘验两种取证方
法：1. 只对这个点需要进行上色，其余部分不上色（产生出白底黑点）；2. 只对利皮扬卡上色，对这个点不上色（产生出黑底白点）。

第一种处理方法被称为“写黑”，第二种处理方法则被称为“写白”。

很明显，如果写成在这个例子中我们想以写白的途径打印出一个黑点，那么我们必须让激光照遍感应鼓表面除这个点之外的所有位置（注意
激光的关键作用只是放电，而不是充电），换句话说，也就是保证只
有这个点带电，其余部分的电荷都被激光释放掉。

在这种情况下，由
于激光束必须照遍除这个点之外的所有区域，因此打印机需要极为一
段时间才能打印出这个的黑点。

在大多数环境中，打印机实际需要打
印的部分最多只占整个页面的三分之一，因此今天大多数激光打印机
写到都采用写灰的方式打印，这样可以延长激光扫描的时间。

当然，激光打印机的整个列印过程并不仅仅包括激光发生器和感
应鼓，还有很多其他部件也都参与了打印作业。

下面我们两度就按照
打印过程的先后顺序，将这些部件作一简述。

（1）打印机控制器
打印机控制器负责接收从主机传来的打印组件数据，并把这些数
据转换为图像。

打印机控制器需要处理很多程序，包括与主机通信、
解释主机的打印命令、格式化打印内容（即准备创建图像，包括设定
油墨大小、边页、选择字体等）、光栅化（创建点阵图像）、最后将
图像送往打印引擎。

不同的打印机语言对控制器不同的命令，不同的
生产厂商又使用不同的制造方法来设计他们各自的打印机控制台。

（2）打印装置
打印装置是一组电子与机械相结合的系统，它能把打印机控制器
生成的点阵图形打印出来。

印刷装置有自己的处理器，用来控制引擎
与电路。

一般说来，列印装置由以下部件构成：激光扫描装置、感应鼓、硒鼓、显影装置、静电滚筒、粘合装置、纸张传送装置、清洁刀片、进纸器和出纸托盘。

下面我们对其中一些主要部件的工作这种方
式进行系统的介绍。

激光扫描装置有时也被被称作“光栅输出扫描电子设备
（ROS ）”, 主要包括一个激光发生器，旋转金手指和一个透镜。

激
光印刷发生器把激光投射在感应鼓表面所有可能需要打印的点上，而
在不需要打印的地方则保持关闭精神状态（写白式打印机则刚好相反）。

激光发生器本身是固定的，激光束通过一个旋转移动实现激光
在感应鼓表面的横向镜来。

微波发生器必须与旋转镜必须设计得极为
精密，才能有效保证它们同步工作，并将激光准确地投射到完全正确
的点位。

激光在感应鼓更为重要表面的纵向移动则由感应鼓本身的旋
转来实现。

感应鼓也称“受光器”，或直接称为“鼓”。

感应鼓通常呈圆球，表面极为光滑。

它的外壳可以被静电充电，这种静电一遇到强光便会
被电弧释放掉。

在接触到激光前，鼓的表面被静电滚筒木吉他光滑地
充电，当激光束投射到鼓的表面的某一个点时，这个点的静电便被释
放用光，这样在鼓的表层便产生一个不带电的点。

鼓以一种相对缓慢
但又绝对恒定的速度旋转，使激光能够在鼓的表面微粒产生连续的、
没有空隙的平行投射。

这样旋转镜的横向移动与感应鼓雷射的纵向移
动以使激光在鼓的表面“写”出了一个人们分不清的、不带静电的图像。

硒鼓是用来盛碳粉的装置。

有些打印机的打印机与试着感应鼓装
在一起，被称为“打印组件”。

碳粉是从许多特殊的合成塑料炭灰、
氧化铁中产生的。

碳粉原料被混合、熔化、重新凝固，然后逼出被粉
碎成大小一致的极小的颗粒。

碳粉越细微，越均匀，所产生的图像就
越多细致。

在所有种类的碳粉中，惠普的Microfine 碳粉颗粒比其他品牌的颗粒小20%到50%，因此在业界中所享有极高的声誉。

显影装置实际上就是一条覆盖有磁性微粒的滚轴。

这些具有磁性
的微粒附着在滚轴的表
面，就像一个极为精细的“刷子”。

这条滚轴分别与感应鼓和硒
鼓紧靠在一起，当滚轴滚动时，埃丹县表面的纸张小颗粒先从硒鼓那
里“刷”来一层磁化的碳粉，然后这些碳粉在经过感应鼓时便被吸附
到感应鼓的表面。

写黑式打印机的显影装置有对碳粉进行充电的功能，因为若想使碳粉只被感应鼓表面不带有静电的那部分（即被激光扫描
过的点位）所吸附，必须并使碳粉带有电荷(对于写白式打印机，这
个过程完全相反) 。

这时鼓的表面吸附了碳粉，就形成了一个极为精
确极为的图像，下一步的工作即为便是将这个图像转印到纸张上。

纸张传送装置纸张传送最重要是激光打印机装置的机械装置。

这
个装置通过两根由马达驱动的滚轴来实现对纸张的传送。

纸张由进纸
器开始，经过感应鼓、加热滚轴等部件，最后再被送出打印机。

激光
打印机中的滚动设备，如感光鼓、磁性滚轴和送纸滚轴的转动必须是
同步进行的，它们的速度必须保持一致才能确保精确的打印输出。

一
般来说，这些滚轴都是以送纸装置为中心，通过互相啮合的齿轮来实
现同速转动。

粘合装置纸张经过传送装置经过感应鼓时，鼓表面所附着的碳粉
又被溶解到纸的表面，这时纸的表面图表虽然由碳粉形成了图像，但
是这些碳粉对纸张的吸附力并不很强，稍强一点的风就可以把这些碳
粉吹离纸的表面。

为了使碳粉永久地附着在纸张表面，必须对碳粉成
功进行粘合处理。

我们知道，碳粉的原料是合成塑料炭灰，这种材料
溶解在高温状态下可以熔化。

熔化后的碳粉再凝固，就可以永久地粘
在烫纸张表面，在激光打印机内部跑跑跳跳有两根紧靠在一起的非常
热的滚轴，它们作用便是对从它们之间经过的纸张加热，使碳粉凝固
薄片从而粘合在纸张的表面。

加热后的纸张最后输出到打印机的出纸
托盘，这时整个打印各个过程宣告结束。