產生激光的光源,和普通的光源明顯不同。如普通白熾燈光源是通過電流加熱鎢絲的原子到激發態,處于激發態的原子不斷地自發輻射而發光。這種普通的光源具有很大的散射性和漫射性,不能控制形成集中的光束,也就不能應用于激光打印機。激光打印機所需要的激光光束必須具有以下特性: ①高方向性。發出的光束在一定的距離內沒有散射和漫射。 ②高單色性。純白光由七色光組成。 ③高亮度,有利于光束的集中并帶有很高的物理能量。 ④高相干性,容易疊加和分離。激光器是激光掃描系統的光源,具有方向性好、單色性強、相干性高及能量集中、便于調制和偏轉的特點。早期生產的激光打印機多采用氦-氖(He-Ne)氣體激光器,其波長為632.8nm,其特點是輸出功率較高、體積大、是壽命長(一般大于1萬小時)性能可靠,噪音低,輸出功率大。但是因為體積太大,現在基本已淘汰。現代激光打印機都采用半導體激光器,常見的是鎵砷-鎵鋁砷(CaAs-CaAlAs)系列,所發射出的激光束波長一般為近紅外光(λ=780nm),可與感光硒鼓的波長靈敏度特性相匹配。半導體激光器體積小、成本低,可直接進行內部調制,是輕便型臺式激光打印機的光源。 激光掃描是用來產生非常小的高精度光點,用于高質量的文字及圖像的印刷,常用的激光掃描系統工作原理是:在工作物質兩端設置兩塊相互平行的反射鏡(柵極),這兩塊反射鏡之間構成了一個諧振腔。諧振腔的一塊反射鏡為全反射鏡,另一塊為半反射鏡,當工作物質受激,原子自發輻射的光子在諧振腔內不斷地來回反射,輻射出的光子不斷增加。當諧振腔內疊加的光子增加到一定量時,就會穿透半反射的反射鏡面發出一束非常強的光,這就是激光。這樣發出的光束非常集中,幾乎沒有散射,只要我們利用控制技術將光波波長控制在700~900nm(納米),這樣所產生的激光就可以滿足激光打印機感光鼓的曝光需要。 現代所用的半導體激光器,通常采用激光二極管,它的原理與普通的二極管極為相似,如都有一對PN結,當電壓和電流加到激光二極管上時,P型半導體材料中的空穴和N型材料中的自由電子產生相對運動,PN結處載流子的密度增加非常大,自由電子和空穴重新復合,因而產生受激輻射,釋放出具有激光特性的光子,由激光器諧振腔內的反射鏡反射,透過激光孔和孔內聚焦鏡,射出激光束。 從激光的產生可以看出,一條激光束只包括一種主要波長的光線,它是單色的。每一條光線都沿一個方向傳播,以相互疊加的方式結合,我們稱之為"相干性"。這個特性使激光以一條極細的光束射到一個靶上,而幾乎沒有散射。而每條激光束就像槍膛里射出的子彈,每顆子彈只能在靶上打一個孔。如果要打出一個"一"字,就要射出很多的子彈,沿"一"字方向打出很多的孔,形成一個"一"字點的橫向排列,這就是我們所說的"點陣排列",是后面要講"點陣圖像"的技術基礎。 激光打印機的圖文信息,亦是由點陣組成。印刷質量要求越高,組成一個字符的點陣亦越多。激光掃描的點陣形成有四種方法。單線掃描:將一行字符的每一行的點陣信息,送至掃描器中進行掃描,稱為單線掃描。多線順序偏轉掃描:高頻信號發生器依次產生9個不同的頻率,依據布雷格衍射原理,它們在偏轉調制器中會產生9條偏轉角不同的掃描線,接著轉鏡旋轉一個微小角度,掃描出從左至右的點陣信息。由于這種方法只需轉鏡轉過一個微小的角度,它相當于單線掃描方法的1/132,即可形成1個字,故又稱小光柵掃描。多線同時偏轉掃描:是指在高頻驅動電路中同時產生9個不同的頻率,經合成后送至偏轉調制器中。多線同時偏轉多次掃描:這種方法與多線同時偏轉掃描屬同一類,只是從1個字符的形成上有所區別。即在掃描高點陣字符時,一個完整的字符是分成多次掃描完成的。圖形信息的點陣形成與字符的點陣形成基本相似。