@@彩色激光打印机的成像原理
黑白激光打印机的原理是彩色激光打印机原理的基础,为了便于 大家理解,我们首先简要地介绍黑白激光打印机的原理。激光打 印机中最重要的元件是感光鼓,即有机图像传导机构(简称OPC) ,整个打印过程都以感光鼓为中心,周而复始地动作的。黑白激 光打印机工作的整个过程可以说是充电、曝光、显像、转像、定 影、清除及除像等七大步骤的循环。
详细地说,当使用者在应用程序中下达打印指令后,整个激光打 印流程的序幕遂由“充电”动作展开,先在感光鼓上充满负电荷 或正电荷,然后再将打印机处理器处理好的图像资料透过激光束 照射到感光鼓上,在相应的位置上形成“曝光”。接着由于碳粉 带有同感光鼓相同性质的电荷,此时快速转动的感光鼓经过碳粉 匣时,被曝光的部位便会吸附带电的碳粉,“显像”出图像。纸 张进入机器内部后带有与碳粉相反的正电荷或负电荷,由于异性 相吸的缘故,如此便能使感光鼓上的碳粉“转像”到纸张上。为 了使碳粉更紧好地附在纸上,接下来熔印辊则以高温高压的方式 ,将碳粉“定影”在纸上,这也是何以每张刚打印出来的纸张都 有较高温度的原因。然后将感光鼓上残留的碳粉“清除”,最后 的动作为“除像”,也就是除去静电,使感光鼓表面的电位回复 到初始状态,以便展开下一个循环动作。
彩色激光打印机和黑白激光打印机一样都基于上述的的电子成像 原理。所不同的是,黑白激光打印机只需要打印黑色,而彩色激 光打印机需要将青(Cyan)、品红(Magenta)、黑(Black)和 黄(Yellow)四色打印在纸上形成各种不同的颜色。 目前大多数的彩色激光打印机使用单束激光,由于只有一束激光 ,并且显影鼓本身不能区分颜色,所以每次只能为一种颜色曝光 。为了打印一幅彩色图片,彩色激光打印机就必须将上述的7个步 骤重复四次——每重复一次,完成一种颜色的打印。如果只是打 印黑白文件,显影鼓只需要吸附黑色的碳粉,那么一次就足够了 。这就是为什么彩色激光打印机所宣称的彩色打印速度一般只有 黑白打印速度的四分之一了(见图一)。

最新的彩色激光打印机技术是“一次成像”技术,在这些机器中 ,四个碳粉盒不再共用一束激光和一个显影鼓,四束激光(或者 是LED)和四个显影鼓分别对应四个碳粉盒,碳粉盒的排列形状也 从以往的圆周形该为直线形。四束激光(或者是LED)可以对四个 显影鼓同时进行曝光,显影鼓也可以同时从碳粉盒中吸附碳粉, 纸张会一次性经过C、M、Y、K四色碳粉盒完成彩色打印。这种改 进不仅极大地提高了打印速度,而且由于纸张是水平经过的,不 再需要弯曲,因此这种一次成像的机器也可以打印厚度和硬度更 大一些的介质。目前这一工艺的代价很高,使用这种技术的厂商 也不多,但是毫无疑问,它是未来的发展方向(见图二)。参加 本次测试的Xerox Phaser 1235便采用了这种技术,12PPM的彩色 打印速度的确令人满意。

@@彩色激光打印机的分类
从机芯设计的角度来看,一部分彩色激光打印机采用直印设计, 另外一些则采用了转印介质。彩色激光打印机与黑白激光打印机 设计上的另一处差别在于在打印过程中对不同颜色的定位,使彩 色(或单色)碳粉附着在有机感光设备上。有的激光打印机采用 固定碳粉盒的设计,将颜色连续传送到旋转的感光带或感光鼓上 ;另一种设计是将碳粉放置在一个旋转式的传送带上,然后与旋 转的感光带或感光鼓接触。 经过比较和研究,我们发现打印机厂商普遍采用的碳粉盒/感光设 备的构造形式有四种。
图三:四色碳粉盒是固定的,每种颜色的碳粉依次传送到一个转 动的感光带上。

图四:碳粉盒被固定,碳粉连续传送到一个转动的感光鼓上,然 后生成四色图像。

图五:每个碳粉盒都对应一个感光鼓。

图六:四个碳粉盒被放置在一个旋转的滚筒中,对应唯一的感光鼓。当图像被传送到感光鼓上之后,打印机得找个地方“画“出四色 图像,并在最后把它印到纸上。彩色激光打印机利用静电成像技 术(我们在上文中已介绍过)完成打印任务,关键的印制过程通 常又可通过两种方式完成,它们是直印和转印。

图七:直印的操作方法与黑白打印机类似,图像被“绘制”在感 光鼓上,然后直接印到纸上(如图七的上半部分)。另一种直印 方法是每个颜色的碳粉都对应一个感光鼓,最后将图像直接印在 纸上(如图七的下半部分)。

图八:在成像过程中,对于不同的碳粉盒/感光设备的结构,直印 方法有时也会行不通。这时,需要采用转印的方法。四色图像在 转印介质(转印带或转印鼓)上成像,每次转印一种颜色。图像 经由转印设备印到纸上。
