激光打印机的加热定影系统

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7.加热定影系统

　　将打印吸附在纸上的墨粉图像，利用加压热熔的方法，使溶化的墨粉浸入打印纸中，形成 固定图像的过程，称为"定影"。

　　吸附在纸上的碳粉，是由热性的树脂及碳粉混炼而成的微小颗粒，当吸附有碳粉的纸经 过两个较高而间隙又不大的金属滚筒之夹缝时，碳粉中的树脂溶化而与碳粉一起被紧紧地压 附在纸上，从而形成永久的图像，同时亦完成了激光打印的整个过程。墨粉的熔化温度约10 0℃，热辊的温度与纸张通过的速度有关，一般在150～180℃之间。感光鼓经过清扫残余 粉及光照清除剩余电荷，即进入下一轮循环。

　　激光打印机采用复合热压的方法，使用"定影组件"完成 定影。墨粉图像定影的工作过程如下：

　　当载有"墨粉图像"的打印纸，由导纸器进入定影装置内的加热辊与压力胶辊之间时， 由于加热辊被加热灯加热（185℃），同时由于压力胶辊的压力作用，使墨粉熔化浸入到打 印纸中。加热辊表面涂有聚四氟乙烯涂层，不易粘附墨粉。有些机型的压力胶辊表面也有 一层聚四氟乙烯膜，这样有利于双面打印时背面的墨粉不粘附。被加热定影后的 打印纸由分离爪与加热辊分离，经排纸轮导出，完成定影全过程。

　　（1）加热辊

　　加热辊用无缝铝合金管制成，管壁厚度在1～3mm之间，表面涂有聚四氟乙烯。以防止 定影时熔化的墨粉粘到辊上。加热辊表面的聚四氟乙烯涂层在高温下会有稍微软 化的现象，当打印纸被卡在定影装置内时，切不可用尖锐的硬物（如改锥、摄子）强行撬出 ，这样会损坏加热辊表面涂层，影响定影后墨粉图像的完整。

　　现在有很多的激光打印机采用更先进的陶瓷加热器（PCT），它升温快、节电，如惠普4L 。4P、5L、6L、6P、2100、4000、5000和佳能460、660、800和JX等型号都采用陶瓷加热 器定影。

　　（2）加热灯

　　有些激光打印机用的加热灯是卤素灯管，功率一般为350～750W，固定在加热辊 中间，不随加热辊旋转，当打印机通电后，加热灯亮，对定影辊进行预加热，约1至2分钟后 热辊的温度达到185度左右，当加热辊表面温度达到定影温度时，由靠在加热辊表面检测温 度的热敏电阻通知主逻辑电路停止加热，准备好灯亮起，打印机可以开始打印。当加热灯损 坏时，整机不工作，有显示面板的机型会显示出错误指示或错误代码50 Error信息。

　　（3）压力胶辊

　　压力胶辊又称下辊，它的作用是与加热辊共同完成对打印纸上墨粉的热压定影和传送。压 力的大小由两端的支架弹簧控制，压力辊一般由耐高温的硅橡胶制成，有的激光打印机中的 压力胶辊采用蜂窝耐热海绵制作，外表面是一层聚四氟乙烯膜，这样更利于打印纸与压力胶 辊分离，防止卡纸。
3.数据转译与传递

　　（1）数据转译：要打印完整的文字、图像，除激光打印机本身的功能外，还必须通过计 算机把要打印 内容，即文字或图像用文字处理软件或图形处理软件，编辑成具有一定格式的计算机语言。 其描述的内容都是由计算机编辑软件决定，与激光打印机没有任何关系。当我们选定了打印 机命令，并按下确定打印按钮后，计算机把编辑好的数据通过打印机接口传送给打印机，由打印机驱动程序把打印的内容进行解释，并转换成打印机可以识别的语言（也叫打印机语 言），由打印机按照自己的语言打印出已经编辑好的文字或图像。

　　不同型号的激光打印机，打印语言不同，所使用的驱动程序也不同。当然也有可兼容 的打印机驱动程序。现在生产的激光打印机，普遍采用标准打印语言PCL5或PCL6语言。

　　（2）数据传送：打印机与计算机之间的通讯传送端口有很多种，比较常见的是"串口" 或"并口"。EP P/ECP（Enhanced ParalleI Port／Extended Capabilities Port）称为增强型/扩展型并口。"串口"由于速度较慢，一般很少采用。其他如SCSI接口，因速度快，大都用在较 高档的打印机上。还有的打印机采用视频接口（VDO）方式与计算机通讯，通讯方式与其他 接口不同，它传送的不是数据，而是激光束流，速度更快。它的数据是由另外一块"视频转 换卡"来完成，但因它与计算机共亨内存，要求计算机有足够的缓存空间。一般印刷排版行 业采用此种接口的打印机较多。有的高档打印机带有多种接口，可同时接多台计算机。现在 生产的很多打印机配备速度更快的USB接口。

　　当打印控制器从计算机接收数据之后，打印机一般采取两种工作方式：一种是把数据 直接送给解释器执行打印，称为"段工作方式"，这种方式工作的打印机不需要很多的缓存 和内存，普通型的打印机多采用此种工作方式。另一种是把传输的数据存储在打印机内部的 硬盘中，待使用时可随时打印出来，也称为"池工作方式"，很多高档打印机使用这种工作 方式。它的优点是当许多用户共享一台打印机时，可同时发出打印命令而不必等待，并可节 省数据通讯传输的等待时间，但其价格也较贵。

　　4.光栅或点阵潜像的生成

　　激光打印机打印出的文字或图像，如果在放大镜下观察，就会发现文字或图像是由很多的 白点和黑点组成（也叫点阵图形），与普通的点阵式打印效果相似。前者是通过控制激光 束的开与关实现点阵排列，而后者则是通过打印针击打来实现点阵排列。

　　光栅图像是一种视频数字图像，需要打印机中的光栅转换器把视频数据进行光栅化处 理，转换成打印机使用的点阵图像打印，所谓光栅图像是由独立的点所组成的图像。如报纸 上印的或电视屏幕上显示的图像就是光栅图像。

　　激光打印机的点阵排列是由二进制数据组成的方阵控制，每个点对应一个二进制数位， 由运算控制器控制激光器向感光鼓表面射出一束激光，称为"曝光"，被曝光的"点" 称为"像素点"。要打印一个文字或一幅图像，需要很多的"像素点"组成。因此，单位面 积内像素点的数目越多，打印的分辨率就越高。如果一个激光扫描装置，沿感光鼓轴向水平 表面，射出每英寸300个点，并且感光鼓由主电机带动按照1／300分匀速旋转，那么，激光 打印机就能以每平方英寸300×300DPI的分辨率打印出文字或图像。现在，高档的激光打 印机的输出精度可以达到2400DPI。由像素点形成点阵图像，还要经过声光调制器、高频驱 动器、扫描器同步器和光学系统共同完成。
（4）温度控制器（热敏电阻）

　　激光打印机温度控制的方法大部分采用热感应方式，用小型热敏电阻与加热辊接触， 感知加热辊温度（165～200℃）。再由逻辑电路控制加热灯的开与关，实现激光打印机 恒定的定影温度。热敏电阻的性能是外部温度越高，热敏电阻的阻值越低。

　　当加热辊没有通电时，热敏电阻的阻值大约在200K，逻辑控制电路0101导通，可控硅SSR101 导通，加热器开始加热。当加热辊温度逐渐升高，热敏电阻阻值下降，当加热器表面温度达 到约180℃时，热敏电阻阻值也到最低，约10K左右，热敏电阻至逻辑控制电路输入电压升 高，达到一定的数值后0101截止，加热器停止加热。如此反复而控制加热器表面温度保持 在设计的温度范围内。激光打印机设有节电功能（睡眠方式），如果在设定的时间内没有 打印，主逻辑电路就会控制加热器进入节电状态，使加热器表面温度保持在165℃左右。这 样控制一方面可以节省电能消耗，另一方面，当再次启动打印作业时，可以缩短预热等待的 时间（进入节电状态的时间是可以设定的）。

　　（5）热保护器（热敏开关）

　　为防止激光打印机内的温度无限制地升高，烧坏加热灯和加热辊，在加热灯电路中串联了 一只热保护器（热敏开关），与加热辊贴近。热敏开关内部有一组长闭触点和一个钛金属片 及撞秆。钛是一种记忆性金属材料，制造时记忆温度为210℃。假如温控电路失控，当 加热辊表面温度超过设定温度210℃，钛金属受热收缩变形，压迫撞杆断开常闭触点，切断 电路起到保护加热器作用。当温度低于180℃时，钛金属恢复原记忆状态，常闭触点关闭， 电路接通。有些打印机则采用熔断性保护器，原理类似于电流保险丝。