激光打印机的工作过程

激光打印机1的工作过程。激光器的工作原理和结构我们通常把发光的物体称为光源，比如太阳、电灯和燃烧的蜡烛。光有能量，能使物体发热，使摄影胶片感光。这就是能量转换的现象。光束中含有光能，光束进入人的眼睛，引起人的视觉，所以我们能看到光源发出的光。那么为什么我们还能看到不发光的物体呢？是因为光源发出的光照射在它们身上，不发光的物体接收到光后，向四面八方扩散的光进入我们的眼睛，所以我们也能看到不发光的物体。产生激光的光源明显不同于普通光源。比如普通的白炽灯光源通过电流将钨丝的原子加热到激发态，激发态的原子不断自发辐射发光。这种普通光源具有很大的散射性和扩散性，无法控制集中光束的形成，因此无法用于激光打印机。激光打印机要求的激光束必须具备以下特点:①高指向性。发射的光束在一定距离内没有散射和漫射。②单色性高。纯白色光由七种颜色的光组成。(3)亮度高，有利于光束的集中，物理能量高。④相干性高，易于叠加和分离。激光是激光扫描系统的光源，具有方向性好、单色性强、相干性高、能量集中、调制偏转方便等特点。早期的激光打印机大多使用波长为632.8微米的氦氖(He-Ne)气体激光器，其特点是输出功率高、体积大、寿命长(一般大于1万小时)、噪音低、输出功率大。但是因为体积大，现在已经基本淘汰了。现代激光打印机都使用半导体激光器，常见的是镓砷-镓铝砷(CaAs-CaAlAs)系列，发射的激光束一般是近红外光(λ＝780μm)，可以匹配感光鼓的波长敏感特性。半导体激光器体积小，成本低，可以直接内部调制，是便携式台式激光打印机的光源。激光扫描用于产生非常小的高精度光点，以打印高质量的字符和图像。激光扫描系统常见的工作原理是在工作物质两端布置两个平行的反射镜(栅极)，两个反射镜之间形成谐振腔。谐振腔的一面镜子是全反射镜，另一面是半反射镜。当工作物质被激发时，原子自发发射的光子在谐振腔内不断来回反射，发射的光子不断增加。当谐振腔中叠加的光子增加到一定量时，会穿透半反射回射器，发出非常强的光，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的波长控制在700 ~ 900微米(纳米)，这样产生的激光就可以满足激光打印机感光鼓的曝光要求。现代半导体激光器通常使用激光二极管，其原理与普通二极管非常相似。比如它们都有一对PN结。当对激光二极管施加电压和电流时，P型半导体材料中的空穴和N型材料中的自由电子相对移动，PN结处的载流子密度大大增加，自由电子和空穴复合，从而产生受激辐射，释放出具有激光特性的光子，这些光子被激光谐振腔中的反射镜反射，通过激光孔和空穴传输。从激光的产生可以看出，激光束只包括一种主要波长的光，这种光是单色的。每条光线都向一个方向传播，并以叠加的方式结合，我们称之为“相干性”。这一特性使得激光束以非常细的光束击中目标，几乎没有散射。而每一束激光束就像一颗从枪膛里射出的子弹，每颗子弹只能在目标上打一个洞。如果要打出一个“一”字，就要射出很多子弹，沿着“一”字的方向打出很多小孔，形成一个“一”字的圆点的横向排列就是我们所说的“点阵排列”，这就是后面要讨论的“点阵图像”的技术基础。激光打印机的图形信息也是由点阵组成的。打印质量要求越高，组成一个字符的点阵就越多。有四种方法可以形成激光扫描的点阵。单行扫描:将一行字符的每行点阵信息送入扫描仪进行扫描，称为单行扫描。多行顺序偏转扫描:高频信号发生器依次产生9种不同的频率。根据Breg衍射原理，它们会在偏转调制器中产生9条偏转角度不同的扫描线，然后旋转反射镜旋转微小角度，从左到右扫描点阵信息。因为这种方法只需要把镜子转过一个小角度，相当于单线扫描法的1/132，就可以形成一个字，所以又叫小光栅扫描。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，合成后送到偏转调制器。多行同时偏转扫描:这种方法与多行同时偏转扫描属于同一范畴，但与一个字符的形成不同。即扫描高点阵字符时，一个完整的字符是通过多次扫描完成的。图形信息的点阵形成与字符的点阵形成基本相似。