黑白激光打印機的基本原理與常見故障分析

王力天

浙江省諸暨市人民醫院 計算機中心，浙江 諸暨 311800

黑白激光打印機的基本原理與常見故障分析

王力天

浙江省諸暨市人民醫院 計算機中心，浙江 諸暨 311800

本文前面講述黑白激光打印機的基本原理，只有了解打印機本身的工作原理，才能結合實踐找到問題的根源。后面針對在日常工作中遇到的幾類故障，進行詳細分析，并提出故障排除方法。

黑白激光打印機；打印機故障；故障維修

黑白激光打印機在計算機領域中的應用非常廣泛，但是隨著使用的日益頻繁，打印文檔的增加，黑白激光打印機出現的問題也越來越多，需要在實踐中加以解決。本文根據自己的實踐經驗和相關資料，簡要介紹黑白激光打印機的基本原理和工作過程以及常見故障的排除方法。

1 黑白激光打印機的基本原理

通常，激光打印機可分成6大系統，分別是供電系統(Power System)、直流控制系統(DC Controller System)、接口系統(Formatter System)、激光掃描系統(Laser/Scanner System)、成像系統(Image Formation System)以及搓紙系統(Pick-up/Feed System)，其中最重要的就是成像系統，下面分別對6大系統進行簡單的闡述：

1.1 供電系統

坐享當今電氣時代，似乎凡是機器都需要用到電，因此可以說每一臺機器都必然有一個供電系統(只不過是輕重大小之分)，對用電較為講究的激光打印機更不例外。激光打印機的供電系統是其它5個系統的能源基礎，其性能發揮的優劣直接影響著另外5個系統。一般，激光打印機的供電系統又分為3種，分別是高壓、低壓、直流。高壓電一般作用于成像系統，利用較高的電壓才可以使激光器工作運行。低壓主要用來驅動各個引擎馬達，電壓大小可根據需要而定，如聲名顯赫的HP 6L系列激打，就有5V和12V兩種。而直流電則是用于驅動DC板上的傳感器、控制芯片以及CPU等。三種電壓相互隔離，各司其主，但又相互影響，共同締造一個穩定的供電系統。

1.2 直流控制系統

直流控制系統主要用來協調和控制打印機的各系統之間的工作，如數據接收、掃描單元的控制、傳感器的測試，以及各種直流電的監控和分配等，它的電路構成比其它5個系統都要復雜，其中包含有許多電子的專業知識，包括放大、反饋等電路。

1.3 接口系統

當計算機向打印機發出打印命令后，打印機不會直接響應而去打印文件，而是首先把打印命令“翻譯”過來，然后再根據得到的真實命令開展工作。在這一“翻譯”崗位上工作的就是接口系統，它是打印機與計算機之間的“橋梁”，負責把計算機傳送過來的數據“翻譯”成為打印機能夠識別的語言。接口系統一般也包括3個小部分，分別為接口電路、CPU、BIOS電路。接口電路由能夠產生穩壓電流的芯片組成，用來保護和驅動其它芯片。CPU是打印機主板的核心部件，在其中的作用是充當“翻譯”的角色。BIOS電路是對打印機自身而言，它包括了打印機本身的一些程序配置以及廠家的相關信息。在這3個部分中，接口電路是經常接觸的，對接口系統的維修也似乎僅局限于此。

1.4 激光掃描系統

激光掃描系統通常也稱為激光掃描單元，它主要由多邊形旋轉馬達、發光控制電路以及透鏡組三個部件組成。旋轉馬達主要通過高速旋轉的多棱角鏡面，把激光束通過透鏡折射到OPC(有機光導鼓，又稱感光鼓)表面。發光控制電路包括激光控制電路和發光二極管，用來產生調控過的激光束。而透鏡組則是通過發散、聚合功能把光線折射到OPC表面，從而進行下一步的成像工作。

1.5 成像系統

成像系統是一臺激光打印機最重要的工作系統，其工作性能的好壞直接影響著輸出文稿的質量。成像系統的工作流程一般由充電、曝光、顯像、轉印、定影等主要步驟組成。每個步驟都對打印品質關系重大，筆者覺得在這里有必要簡單分析一下：

(1)布電：上面說到的激光掃描系統產生了激光束后，會把激光束投射到帶有正電荷或負電荷的OPC上，從而產生由之前“翻譯”得來的點陣圖樣，而使OPC帶電的這一過程就叫做布電，它由供電系統的高壓部件通過充電輥供電。

(2)曝光：其實就是利用OPC表面的光導特性，使OPC表面曝光，從而形成一定形狀的電荷區，形成用戶所需要的圖樣“雛形”，因為這只是電荷的形成塊，因此是“隱形”的，此時還看不到真實圖像。

(3)顯像：讓碳粉帶電之后，通過曝光得來的帶有靜電潛像的感光鼓，會以快速卷動的方式接近裝有碳粉的碳粉夾，這時，帶有電氣的碳粉便會吸附在感光鼓上，像形看得見的圖像，這就是顯像過程。

(4)轉?。禾挤畚皆诟泄夤纳狭?，接下來就是令圖像在紙張上出現。當打印紙經過轉印輥時，被帶上與碳粉相反的電荷，由于異性相吸，從而使碳粉能夠按原來的形狀轉印到紙張上去，到此，稿件的成形過程基本完成。

(5)定影：雖然圖像是被轉印到紙張上了，但這時碳粉還不是完全固定，稍微摩擦或保存幾天，紙上的碳粉就會脫落，因此，就需要在高溫、高壓的情況下把碳粉溶化并使其永久地“定影”滲透到紙張里面，有利于長期保存。目前產生高溫高壓的部件主要有兩種形式，一種是陶瓷加熱，它的特點是速度快、預熱時間短，缺點是易爆、易折;另一種是燈管加熱，它在各個方面都表現得相對穩定，但預熱時間較長。

最后，在成像打印過程中，OPC表面上的碳粉一般都不會完全被吸附到紙張上，總有少量的余碳殘留，這必定會對下一次的打印造成影響，因此，就要用一個刮刀把OPC表面上的余碳清理干凈，這一過程也叫做OPC的清理。

1.6 搓紙系統

搓紙系統分進紙和出紙兩個部分，它由輸紙導向板、搓紙輪、輸出傳動輪等一些傳輸部件組成，因此也可以說成傳輸系統。紙張在整個輸紙路線的走動都依靠搓紙系統的工作，因為這一傳送過程都有著嚴格的時間限制，超過了這個限制就會造成卡紙現象，因此若想得到順暢的輸出效果，歸根結底要從搓紙系統入手。通常在搓紙系統中，都會配置幾個光電感應器，用來監控紙張存在與否的情況，這些光電感應器一般由光敏二極管元件構成。

各種型號的黑白激光打印機在機型和具體到某個系統的設計上，可能不同，但是它們的工作原理大致卻是一樣的，只不過某個局部的功能根據設計的需要得到了增強。有了對原理與結構的理解，我們在排除故障時就容易多了。

2 常見故障分析與排除

2.1 輸出橫向無規律黑帶(線)

2.1.1 可能故障原因

(1)感光鼓消電極接觸不良；

(2)感光鼓刮板剪切力過大；

(3)感光鼓主齒輪轉動時發生抖動；

(4)感光鼓有缺陷或安裝不正確。

2.1.2 檢修方法

(1)先檢查感光鼓消電觸點是否接觸良好。感光鼓表面光導體曝光后的點陣與導電基導通，電荷經感光鼓導電基經消電刷對地釋放。例如惠普4L、4P型感光鼓的消電刷，就是采用消電刷與導電基圓筒內壁磨擦的消電方式，當用一定的時間后，感光鼓內壁被消電刷磨出兩條深溝（雙觸電），這樣會使觸點與感光鼓導電基接觸不良。維修的方法是改變觸點原來的磨擦軌跡，然后涂上導電潤滑脂增加導電率即可。

(2)再檢查感光鼓刮板是否潤滑(是否剪切力過大)。清潔刮板與感光鼓之間有一個剪切角，對感光鼓的剪切力很大。為了使感光鼓與刮板之間有良好的清潔能力，并且還需有良好的潤滑而不損傷感光鼓，在刮板刃部涂有一層潤滑粉。當使用日久潤滑粉摩擦消失或清潔時將潤滑粉擦掉，則刮板對感光鼓就會形成很大剪切阻力，使感光鼓運轉不暢，產生抖動現象(這一般多發生在再生硒鼓上)，就會使感光鼓動轉不暢，出現故障。因此要特別注意，在清潔或更換感光鼓時不能把刮板上潤滑粉去掉。要消除這個故障，只有更換刮板。

(3)檢查打印機中的傳動齒輪。當打印機使用一定時間后，往往會出現傳動齒輪之間無潤滑、磨損過度的問題，使齒輪間咬合間隙過大，引起傳動不穩產生抖動現象，這也是造成橫向黑線故障的一個重要原因。這時要先調整感光鼓嚙合的主傳動齒輪等，在齒輪上可適當加些潤滑膏或潤滑油，若磨損較厲害，無法調整，則應更換打印機與感光鼓嚙合的主傳動齒輪，才能消除故障。

(4)出現橫向黑線條還有一個原因是感光鼓有缺陷或安裝不正確。當感光鼓有缺陷時，打印頁面上出現的橫向黑線條或污跡多是具有規律性的，這時可取出硒鼓仔細檢查，若感光鼓確有問題，應更換感光鼓。若感光鼓沒有問題，則可能是由于感光鼓安裝不正確所造成的，當感光鼓安裝不正確時，會導致其與打印紙的接觸不正常，出現打印不均和黑條等現象。這時，應打開打印機盒蓋，取出感光鼓，進行正確的重新安裝。

2.2 輸出全張白紙

2.2.1 可能故障原因

(1) 粉盒內已無墨粉；

(2) 激光器機械快門沒打開；

(3) 激光束檢測器污染或損壞；

(4) 激光器損壞。

2.2.2 檢修方法

(1) 先更換新的粉盒看故障是否消失。在更換粉盒時應檢查墨粉密封條是否拉出和墨粉是否已經用完。要注意將密封條拉出，如果密封條沒有拉出或墨粉已用完，就會造成沒有墨粉圖像，但若是粉盒內墨粉用完的故障現象是輸出的樣張首先縱向中間部分逐漸變淡，有碳粉使用顯示燈的機子則顯示燈會不停地閃爍，提示機內粉盒中墨粉即將用完。接著逐漸使圖文變淡的范圍擴大，最后使全張的圖像都不明顯，而使全張都白的現象非常少見，且在圖像變淡后經過較長的時間，因此，全張白故障基本上可以排除粉盒內無墨粉的原因。

(2) 檢查激光器機械快門是否打開。為防止激光泄漏，掃描組件中有一個機械快門。當硒鼓將入打印機后，機械快門被頂開，激光束才能射到掃描鏡上，再由掃描鏡對感光鼓進行曝光。如果機械快門杠桿等損壞或硒鼓撞桿損壞，快門就無法找開，感光鼓就無法獲得曝光信息，則輸出的樣張就會是一張白紙。這個問題的一般檢修方法是用502膠修復快門杠桿或硒鼓組件上的撞桿。

(3) 檢查激光束檢測器是否污染或損壞。激光束檢測器在硒鼓組件內，是檢測激光束掃描周期開始和終止的裝置。當檢測器因污染、視角偏移或者損壞而檢測不到激光信息時，就沒有信號反饋到DC處理器上，而使掃描驅動電路停止工作，從而輸出白紙。檢修的方法是清潔激光束檢測器透鏡或校正激光束檢測器視角。如果不能排除，則應更換激光束檢測器。

(4)經過上述檢查均沒有發現問題而故障依舊，則就檢查激光器本身是否損壞，或者是激光驅動電路上出現故障，這就要檢查和更換掃描組件或維修驅動電路。

2.3 打印機圖像明顯一邊黑、一邊白

2.3.1 故障現象

打印機輸出圖像明顯一邊黑、一邊白。在更換硒鼓、部件全部清潔以后故障仍然存在。

2.3.2 檢修方法

通過保養激光打印機的光學部分，故障得到解決，主要是打開激光打印機的外殼，拆開黑色塑料盒，用干凈的鏡頭紙認真擦多梭鏡的幾個反光面，再把幾個光學鏡頭擦干凈，把拆下的塑料盒還原，注意把接線卡接插件裝好。再開機后，印出的字跡就很飽滿。

2.4 輸出圖像、字跡不清晰

2.4.1 故障現象

輸出圖像色淺，看不清字跡。

2.4.2 檢修方法

試將對比度旋鈕調至最大檔，輸出的樣張字跡仍看不清，考慮鏡面臟污，用酒精棉球將反射鏡及聚焦透鏡擦拭干凈，故障依舊。檢查轉印電極絲是否正常，未見異常，并把電極絲清潔干凈，故障仍未排除。檢查粉盒充電電極絲，完好正常，檢查高壓及高壓接點亦無問題，說明故障與電極絲無關。

進一步檢查，發現激光驅動電路的靈敏傳感開關的一個彈簧片斷裂，致使打印機工作時未能閉含而造成上述故障。更換新的彈簧片之后，故障排除。

2.5 定影加熱不正常

2.5.1 故障現象

定影加熱不正常。開機后電源指示燈亮，準備/等待指示燈一閃即滅了，定影加熱器只閃亮一次也不再加熱，有時開機定影加熱器根本不工作。

2.5.2 檢修方法

依據故障現象，懷疑定影加熱器接觸不良或損壞。取下定影加熱器部分，用萬用表電阻檔檢測兩端正常，檢測熱敏電阻及溫度傳感器和保護電路，均未發現問題。檢查主控板控制接口電路亦未見異常。

進一步檢查加熱驅動電路，發現可控硅有問題。更換新的可控硅后，定影加熱器工作恢復正常，故障排除。

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[6] 李頂曦.桌面黑白激光打印機[J].微電腦世界,2002(4):56-57.

The Fundamental Principle and Failure Analysis of Monochrome Laser Printer

WANG Li-tian
Computer Center, Zhuji People's Hospital, Zhuji Zhejiang 311800,China

TP334.8+4

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.07.022

1674-1633(2010)07-0059-03

2009-11-11

作者郵箱：liminghao2908@sina.com

Abstract:This paper introduces the basic principle of monochrome laser printer,and describes several failures and their troubleshooting methods.

Key words:monochrome laser printer;printer failure;failure maintenance