激光技術(shù)及激光打印機(jī)基礎(chǔ)維修（二）

　　6.轉(zhuǎn)印和消電系統(tǒng)
　　
　　（1）轉(zhuǎn)印裝置
　　
　　用高壓靜電將感光鼓表面的"墨粉圖像"轉(zhuǎn)印到普通紙上，這一過程稱為"轉(zhuǎn)印"。當(dāng)帶正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*及緊密地吸附在上面，而導(dǎo)致打印質(zhì)量不良。
　　
　　轉(zhuǎn)印的方法有兩種，一種為"電暈放電轉(zhuǎn)印"（電極絲），另一種為"放電膠輥"轉(zhuǎn)印。二者的工作原理是相同的。機(jī)型不一，轉(zhuǎn)印方式有所差別。早期生產(chǎn)的激光打印機(jī)多采用電暈放電的轉(zhuǎn)印方式。當(dāng)載有墨粉圖像的感光鼓旋轉(zhuǎn)到與轉(zhuǎn)印電極或轉(zhuǎn)印膠輥相切的位置時(shí)，一張打印紙也被送入二者之間，這時(shí)加到轉(zhuǎn)印電極上的高壓開始放電，將打印紙推向感光鼓的同時(shí)，由于打印紙底面轉(zhuǎn)印高壓的電場(chǎng)作用，會(huì)將感光鼓上的墨粉圖像吸引到打印紙上，完成墨粉圖像的二次轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)印電極絲或轉(zhuǎn)印膠輥放電極性是相同的，呈負(fù)性，但這個(gè)負(fù)電壓要比感光鼓曝光區(qū)所帶負(fù)電壓高，這樣在把打印紙推向感光鼓的同時(shí)，也把墨粉zui大限度地吸引到打印紙上。但要注意，在墨粉轉(zhuǎn)移到打即紙上時(shí)，如果打即紙受潮，絕緣性能不好，將影響墨粉轉(zhuǎn)移效率，故而會(huì)出現(xiàn)圖像缺損、字符空心籌打印質(zhì)量不佳的問題。
　　
　　（2）消電裝置
　　
　　當(dāng)墨粉圖像轉(zhuǎn)印到打印紙上的同時(shí)，打印紙也帶上了電荷。在打印紙輸送過程中，由于電場(chǎng)和磨擦可能破壞墨粉圖像的結(jié)構(gòu)，所以在墨粉圖像轉(zhuǎn)印后，又加上了一個(gè)"消電裝置"（消電極或消電齒），也稱為"分離齒"。它的作用是把打印紙和吸附墨粉上的電荷中和，消除極性使其顯中性，物理性地附著在打印紙上，從而保證定影之前墨粉圖像的精度。消電過程采用的是交流電壓，從而達(dá)到的消電中和效果。
　　
　　7.加熱定影系統(tǒng)
　　
　　將打印吸附在紙上的墨粉圖像，利用加壓熱熔的方法，使溶化的墨粉浸入打印紙中，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*的圖像，同時(shí)亦完成了激光打印的整個(gè)過程。墨粉的熔化溫度約100℃，熱輥的溫度與紙張通過的速度有關(guān)，一般在150～180℃之間。感光鼓經(jīng)過清掃殘余粉及光照清除剩余電荷，即進(jìn)入下一輪循環(huán)。
　　
　　激光打印機(jī)采用復(fù)合熱壓的方法，使用"定影組件"完成定影。墨粉圖像定影的工作過程如下：
　　
　　當(dāng)載有"墨粉圖像"的打印紙，由導(dǎo)紙器進(jìn)入定影裝置內(nèi)的加熱輥與壓力膠輥之間時(shí)，由于加熱輥被加熱燈加熱（185℃），同時(shí)由于壓力膠輥的壓力作用，使墨粉熔化浸入到打印紙中。加熱輥表面涂有聚四氟乙烯涂層，不易粘附墨粉。有些機(jī)型的壓力膠輥表面也有一層聚四氟乙烯膜，這樣有利于雙面打印時(shí)背面的墨粉不粘附。被加熱定影后的打印紙由分離爪與加熱輥分離，經(jīng)排紙輪導(dǎo)出，完成定影全過程。
　　
　　（1）加熱輥
　　
　　加熱輥用無縫鋁合金管制成，管壁厚度在1～3mm之間，表面涂有聚四氟乙烯。以防止定影時(shí)熔化的墨粉粘到輥上。加熱輥表面的聚四氟乙烯涂層在高溫下會(huì)有稍微軟化的現(xiàn)象，當(dāng)打印紙被卡在定影裝置內(nèi)時(shí)，切不可用尖銳的硬物（如改錐、攝子）強(qiáng)行撬出，這樣會(huì)損壞加熱輥表面涂層，影響定影后墨粉圖像的完整。
　　
　　現(xiàn)在有很多的激光打印機(jī)采用更*的陶瓷加熱器（PCT），它升溫快、節(jié)電，如惠普4L。4P、5L、6L、6P、2100、4000、5000和佳能460、660、800和JX等型號(hào)都采用陶瓷加熱器定影。
　　
　　（2）加熱燈
　　
　　有些激光打印機(jī)用的加熱燈是鹵素?zé)艄埽β室话銥?50～750W，固定在加熱輥中間，不隨加熱輥旋轉(zhuǎn)，當(dāng)打印機(jī)通電后，加熱燈亮，對(duì)定影輥進(jìn)行預(yù)加熱，約1至2分鐘后熱輥的溫度達(dá)到185度左右，當(dāng)加熱輥表面溫度達(dá)到定影溫度時(shí)，由靠在加熱輥表面檢測(cè)溫度的熱敏電阻通知主邏輯電路停止加熱，準(zhǔn)備好燈亮起，打印機(jī)可以開始打印。當(dāng)加熱燈損壞時(shí)，整機(jī)不工作，有顯示面板的機(jī)型會(huì)顯示出錯(cuò)誤指示或錯(cuò)誤代碼50Error信息。
　　
　　（3）壓力膠輥
　　
　　壓力膠輥又稱下輥，它的作用是與加熱輥共同完成對(duì)打印紙上墨粉的熱壓定影和傳送。壓力的大小由兩端的支架彈簧控制，壓力輥一般由耐高溫的硅橡膠制成，有的激光打印機(jī)中的壓力膠輥采用蜂窩耐熱海綿制作，外表面是一層聚四氟乙烯膜，這樣更利于打印紙與壓力膠輥分離，防止卡紙。
　　
　　（4）溫度控制器（熱敏電阻）
　　
　　激光打印機(jī)溫度控制的方法大部分采用熱感應(yīng)方式，用小型熱敏電阻與加熱輥接觸，感知加熱輥溫度（165～200℃）。再由邏輯電路控制加熱燈的開與關(guān)，實(shí)現(xiàn)激光打印機(jī)恒定的定影溫度。熱敏電阻的性能是外部溫度越高，熱敏電阻的阻值越低。
　　
　　當(dāng)加熱輥沒有通電時(shí)，熱敏電阻的阻值大約在200K，邏輯控制電路0101導(dǎo)通，可控硅SSR101導(dǎo)通，加熱器開始加熱。當(dāng)加熱輥溫度逐漸升高，熱敏電阻阻值下降，當(dāng)加熱器表面溫度達(dá)到約180℃時(shí)，熱敏電阻阻值也到zui低，約10K左右，熱敏電阻至邏輯控制電路輸入電壓升高，達(dá)到一定的數(shù)值后0101截止，加熱器停止加熱。如此反復(fù)而控制加熱器表面溫度保持在設(shè)計(jì)的溫度范圍內(nèi)。激光打印機(jī)設(shè)有節(jié)電功能（睡眠方式），如果在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒有打印，主邏輯電路就會(huì)控制加熱器進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)，使加熱器表面溫度保持在165℃左右。這樣控制一方面可以節(jié)省電能消耗，另一方面，當(dāng)再次啟動(dòng)打印作業(yè)時(shí)，可以縮短預(yù)熱等待的時(shí)間（進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)的時(shí)間是可以設(shè)定的）。
　　
　　（5）熱保護(hù)器（熱敏開關(guān)）
　　
　　為防止激光打印機(jī)內(nèi)的溫度無限制地升高，燒壞加熱燈和加熱輥，在加熱燈電路中串聯(lián)了一只熱保護(hù)器（熱敏開關(guān)），與加熱輥貼近。熱敏開關(guān)內(nèi)部有一組長閉觸點(diǎn)和一個(gè)鈦金屬片及撞稈。鈦是一種記憶性金屬材料，制造時(shí)記憶溫度為210℃。假如溫控電路失控，當(dāng)加熱輥表面溫度超過設(shè)定溫度210℃，鈦金屬受熱收縮變形，壓迫撞桿斷開常閉觸點(diǎn)，切斷電路起到保護(hù)加熱器作用。當(dāng)溫度低于180℃時(shí)，鈦金屬恢復(fù)原記憶狀態(tài)，常閉觸點(diǎn)關(guān)閉，電路接通。有些打印機(jī)則采用熔斷性保護(hù)器，原理類似于電流保險(xiǎn)絲。
　　
　　8.清潔系統(tǒng)
　　
　　激光打印機(jī)清潔系統(tǒng)的主要功能是把感光鼓表面沒有*轉(zhuǎn)移的"殘余墨粉"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"墨粉圖像"應(yīng)該*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、掃描、顯像、轉(zhuǎn)印幾道工序，由于電位遷移，墨粉轉(zhuǎn)移，加上光導(dǎo)體"光衰"的影響?墨粉圖像"不可能*轉(zhuǎn)移到打印紙上，那么殘留在感光鼓表面墨粉的多少，直接影響到打印質(zhì)量的好壞。
　　
　　如果感光鼓表面上的殘留墨粉不能*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"墨粉圖像"。所以要對(duì)感光鼓表面進(jìn)行*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。
　　
　　（1）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墨粉旋轉(zhuǎn)時(shí)，殘留墨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，在刮板刃部涂有潤滑粉。如果清潔刮板刀刃有損傷，殘留在感光鼓表面的墨粉便不能被*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)生熔化墨粉顆粒粘附到刮板刀刃上的現(xiàn)象，*下去粘附物會(huì)刮傷感光鼓的光導(dǎo)層，使感光鼓報(bào)廢。
　　
　　（2）毛刷清潔
　　
　　毛刷清潔，就是利用旋轉(zhuǎn)的輥筒毛刷，對(duì)感光鼓表面殘留墨粉進(jìn)行清潔，把殘留墨粉掃除，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墨粉，同時(shí)利用磨擦產(chǎn)生的靜電吸附殘留墨粉，使墨粉不致飛揚(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。
　　
　　（3）廢粉收集倉
　　
　　廢粉收集倉就是回收清潔殘留墨粉裝置。收集后的墨粉一般情況下不再利用。因?yàn)椋占蟮哪壑袝?huì)有很多的雜質(zhì)，會(huì)影響到打印質(zhì)量，也有些打印機(jī)采用循環(huán)墨粉的使用方式。被刮除的墨粉由一個(gè)螺旋送粉裝置送回到供粉倉內(nèi)，循環(huán)使用。但使用一段時(shí)間后，新粉的補(bǔ)充量不足或新舊粉不能充分混合，打印質(zhì)量會(huì)下降很多。
　　
　　9.機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)
　　
　　打印過程中紙張的傳送由電子控制系統(tǒng)控制機(jī)械裝置完成傳遞動(dòng)作。其中包括傳動(dòng)齒輪、光電感應(yīng)器的遮擋杠桿和搓紙輪的動(dòng)作。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，因機(jī)型不同，結(jié)構(gòu)有所差別，但工作原理基本一致。機(jī)型機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜一些。如中檔以下的一般無"打印紙對(duì)齊"裝置，而機(jī)除有此裝置以外，還有"進(jìn)紙卷取器"和"出紙卷取器"。多個(gè)卷取裝置，可使打印紙的傳輸更加平穩(wěn)，也會(huì)減少"卡紙"現(xiàn)象。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要是各部件之間的齒輪傳遞，較為直觀不。下面講講機(jī)電器件的機(jī)械傳遞動(dòng)作是如何完成的。
　　
　　（1）吸引式電磁離合器
　　
　　惠普系列打印機(jī)的送紙裝置，就是采用吸引電磁離合器控制進(jìn)紙凸輪的止動(dòng)與旋轉(zhuǎn)，來完成紙張輸送。當(dāng)電磁鐵接受控制電路的信號(hào)電壓，電磁鐵線圈有電流流過，產(chǎn)生電磁場(chǎng)吸合銜鐵，凸輪釋放，由傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)搓紙輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)，搓紙輪表面有橡膠層，隨著搓紙輪旋轉(zhuǎn)，凸輪前緣帶動(dòng)一張打印紙進(jìn)入打印通道。
　　
　　（2）摩擦式電磁離合器
　　
　　惠普、佳能，愛普生等系列機(jī)型打印機(jī)的送紙裝置，多采用磨擦式電磁離合器，直接帶動(dòng)搓紙輪、紙對(duì)齊輪送紙。它的工作原理是：當(dāng)電流信號(hào)流過電磁離合器內(nèi)部線圈產(chǎn)生電場(chǎng)，離合器中間的聯(lián)動(dòng)叉被推向聯(lián)軸器一端，兩片磨擦片產(chǎn)生磨擦止動(dòng)，由撥叉帶動(dòng)搓紙輪旋轉(zhuǎn)將打印紙送入打印機(jī)內(nèi)的"紙對(duì)齊輥"前沿并使打印紙稍微弓起，打印紙與對(duì)齊輥對(duì)齊。此時(shí)，對(duì)齊輥不轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)對(duì)齊輥離合器接受命令旋轉(zhuǎn)，就將打印紙送入打印通道（磨擦式電磁離合器的搓紙輪是圓形而不是凸輪形狀）。
　　
　　（3）傳感器
　　
　　光電傳感器是由一個(gè)發(fā)光二極管和光敏二極管分別裝到兩個(gè)密封小盒子內(nèi)。在兩支二極管相對(duì)位置，各有一個(gè)感應(yīng)窗。平時(shí)2個(gè)窗中間有一個(gè)杠桿遮擋片，遮擋發(fā)光二極管的光束。光敏二極管不受光，也就不能導(dǎo)通，邏輯電路也不工作。當(dāng)運(yùn)動(dòng)中的打印紙把光電感應(yīng)器中間的遮擋片杠桿撞開時(shí)，發(fā)光二極管的光束射向光敏二極管，光敏二極管受光導(dǎo)通，通知邏輯控制電路發(fā)出指令，以控制打印機(jī)下一個(gè)時(shí)段的工作。激光打印機(jī)的打印紙感應(yīng)器、送紙感應(yīng)器、出紙感應(yīng)器都采用光電傳感器。它是主控電路的邏輯控制器件，用來實(shí)現(xiàn)打印工作的時(shí)序控制。如果在打印工作中的規(guī)定時(shí)段內(nèi)，沒有感應(yīng)到應(yīng)有的動(dòng)作，邏輯電路立即向主控電路發(fā)出一個(gè)"終止"信息，使打印機(jī)停止工作，同時(shí)顯示面板也會(huì)顯示出"錯(cuò)誤"信息，等待檢查或維修。
　　
　　10.電子控制系統(tǒng)
　　
　　激光打印機(jī)所有裝置的運(yùn)行、靠一個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)系統(tǒng)稱之為"電子控制系統(tǒng)"。不同機(jī)型的控制系統(tǒng)有所不同，但工作原理基本相同。電子控制系統(tǒng)主要由以下幾部分組成。
　　
　　（1）供電電路
　　
　　為打印機(jī)各部分提供控制電壓。供電電路由220V交流電經(jīng)整流、濾波、變壓，為激光打印機(jī)提供24V、5V直流工作電壓。
　　
　　（2）接口電路
　　
　　為計(jì)算機(jī)與打印機(jī)建立通訊。接收計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息，并將其轉(zhuǎn)換為打印機(jī)語言，給打印機(jī)主控電路提供打印數(shù)據(jù)。接口電路包括微處理器（CPU）。存儲(chǔ)器（RAM/ROM）。
　　
　　（3）主控制電路
　　
　　主控制電路是將接口電路接收的數(shù)據(jù)，按照命令方式控制打印機(jī)各個(gè)裝置協(xié)同工作以完成打印過程。
　　
　　（4）掃描驅(qū)動(dòng)電路
　　
　　將接收的計(jì)算機(jī)信息經(jīng)高頻振蕩器生成激光束，并控制掃描電機(jī)勻速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)掃描鏡，完成對(duì)感光鼓的掃描曝光，使之形成靜電潛像。
　　
　　（5）主電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
　　
　　按主控電路發(fā)出的指令，驅(qū)動(dòng)主電機(jī)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪傳動(dòng)裝置，傳遞動(dòng)力給各部分運(yùn)行工作。
　　
　　（6）高壓轉(zhuǎn)印電路
　　
　　該電路是將供電電路提供的低壓電，經(jīng)變壓器變成高電壓提供感光鼓充電和轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn)印所需要。
　　
　　激光打印機(jī)看似簡單，但它卻集合了聲，光、電及機(jī)械、化工等眾多的*。
　　
　　以上只是簡述激光打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理，使操作者在感性上理解打印系統(tǒng)的各個(gè)部件在打印機(jī)中的作用和激光成像的全過程。這些對(duì)解決在工作遇到的問題將有很大的幫助。