導讀：在本文中，我們將揭開激光打印機背後的祕密，追蹤將計算機屏幕上的字符變爲紙上的打印字母的神奇過程。當謎底揭開之後，您便會明白，其實激光打印過程基於一些很簡單的科學原理，只不過它以非常具有創新性的手段應用了這些原理。
1.激光打印機工作原理—簡介
激光打印機的主要工作原理是利用靜電。靜電還能使烘乾機中的衣物纏繞成一團，或者形成從雲端直撲地面的閃電。實際上靜電就是在某種絕緣材料上積聚的電荷。由於帶相反電荷的原子會相互吸引，因此具有異性靜電場的材料會緊貼在一起。
一張紙在激光打印機中的歷程
總體來說，激光打印機要想打印出圖案，需要經歷轉換-顯影-轉印-定影-清潔這五大過程，下面我們就一一介紹這幾個過程的原理。
2.激光打印機工作原理—轉換
我們的電腦裏面存放的頁面、文檔等等，這些素材，顯然是不能被打印機直接拿來用的，需要轉化成打印機能用的數據，這個過程需要“翻譯”，也就是打印語言。激光打印機領域最著名的打印語言，就是惠普的PCL打印語言。我們在打印的時候看到，激光打印機工作的時候，都是整頁不間斷的出紙，所以，打印篇幅較多的文檔，激光打印機需要一次性的把這些文檔都轉化成爲打印機能識別的內容，所以在過去內存較貴的時代，激光打印機內存容量，是一個很敏感的參數。
4.激光打印機工作原理—顯影
顯影系統主要由顯影器和攪拌器組成。顯影器中裝有鐵粉和碳粉，通過攪拌器的作用，使鐵粉與碳粉摩擦帶電。
①墨(碳)粉盒
激光打印機顯影系統的重要部件如墨粉、感光鼓、顯影軋輥、顯影磁鐵、初級電暈放電極等，都裝置在墨粉盒內(HP和Canon的激光打印機基本上都是這樣的一體化結構。但其他一些激光打印機也有鼓粉分離的，如聯想LJ6P等)。當盒內墨粉用完後，可以將整個墨粉盒卸下更換。其中感光鼓是一個關鍵部件，一般用鋁合金製成一個圓筒，鼓面上塗敷一層感光材料(如硒—碲—砷合金)。例如Canon的激光打印機使用的是OPC(有機光導)材料：CTL(Carrier Transport Lager)和CGI，(Carrier GenerationLager)。CGL產生負電載流子，曝光後CTL傳輸負電載流子到表面，利用這個特性產生電子圖像。
在充滿了電荷的硒鼓表面，通過激光照射或是LED照射的方式，去掉不需要的電荷，只保留需要的電荷，這就在硒鼓表面形成了一個帶電的潛影。這時候，硒鼓再與墨粉倉想接觸，有靜電的部分就會吸附上墨粉，被放電的部分則是空白的，不會吸附墨粉，在硒鼓表面就形成了要打印的圖像。
②顯影原理
最初由激光束寫到感光鼓表面的圖像是不可視的，僅僅是分佈在感光鼓表面的電荷潛像。這種靜電潛像在被傳輸到打印紙之前，必須被顯影成圖像，也就是用墨粉在感光鼓上形成可見圖像。
墨粉可以通過一個墨粉輥(或稱顯影輥)施加到感光鼓表面， 墨粉輥是一個長的金屬套簡，具有永久的磁性。圓柱輥固定在墨粉輥供給槽中，當圓柱輥旋轉時，圓柱輥中裝有的鐵和碳粉產生摩擦，經摩擦後的鐵粉帶正電，碳粉帶負電，它們互相吸引，鐵粉就被碳粉所包圍。吸附了碳粉的鐵粉又被墨粉輥本身帶有的永久磁性所吸引，在圓柱輥的表面形成類似於毛刷的一層鐵粉和碳粉的混合物——墨粉。一旦墨粉被吸附，它需要一個由高電壓電源提供的負的靜電壓，這個靜電壓的大小介於感光鼓表面曝光和末曝光部分的電壓之間，它取決於強度，任何未曝光的點帶有感光鼓上其餘經過曝控制設置。一個限制片把墨粉輥上的墨粉限制爲很薄的一層。
圓柱輥上帶電的墨粉在經過掃描曝光的感光鼓附近旋轉。感光鼓上有很強的負電荷，這個負電荷排斥墨粉輥上的墨粉，把它送回墨粉槽中。
光的點比墨粉顆粒所帶的負電荷少得多，即相對於墨粉顆粒上的負電壓來說，相當於感光鼓表面上被曝光的點帶有正電荷。由於靜電感應作用，它們之間的電位差就會把墨粉從墨粉輥上吸引到感光鼓表面相應的點上，即吸引到生成靜電潛像的地方，墨粉填充了不可視的靜電潛像，形成一幅可視的墨粉圖像。
4.激光打印機工作原理—轉印
轉印系統的作用是將光導鼓上的碳粉圖像轉印到普通紙上。其基本原理如下：經過顯影以後，由於墨粉微粒已經被吸附到感光鼓上，要想把感光鼓上的顯影后的墨粉圖像轉移到打印紙上，必須通過在打印紙上施加一個更大的吸引電壓，使紙張或膠片帶上很強的電場，這樣強大的吸引力使墨粉微粒脫離感光鼓，把感光鼓上的墨粉圖像轉印到紙張或膠片上，實現墨粉從感光鼓到打印介質的轉移，從而把想要打印的圖文信息傳輸到打印介質上，完成整個打印過程。
轉印系統主要由感光鼓和靜電棒組成。當帶正電的碳粉隨着感光鼓轉到打印紙附近時，在紙的後面安裝有靜電棒，靜電棒的電壓高達500-1000V，靜電吸引力使打印紙緊貼在光導板上，同時帶負電荷的碳粉被吸附到紙的表面。
此類轉印系統採用靜電吸附方式，轉印方式與紙的絕緣程度有關，當紙張因天氣而受潮時，碳粉將通過紙張表面漏電，碳粉不能完全緊密地吸附在打印紙上，會出現打印不良故障。
5.激光打印機工作原理—定影
當墨粉吸附到紙張上之後，帶着吸附墨粉的紙張，會被打印機傳動機構輸送到紙張出口附近的定影系統。 定影系統主要由定影熱輥、定影輥驅動機構組成。墨粉的熔化溫度約100℃~120℃，熱輥的溫度與紙張通過的速度有關，一般在150℃- 180℃之間。當吸附有碳粉的紙張經過兩個定影熱輥之間的夾縫時，墨粉成分當中的蠟(或是熱熔性的樹脂)就會升華，一起沁入紙張纖維，形成牢固的圖案。所以激光打印機打印出來的文檔，剛打印好就拿起來，會發現紙張是熱的。
6.激光打印機工作原理—清潔
經過定影以後，要打印的圖像、文字就可以輸出了。但是打印的下步工作必須要做，這就是“清潔”。
在一個新的打印循環開始之前，也就是感光鼓重複使用之前．必須用物理方法清洗乾淨殘留碳粉顆粒並擇放電荷，要將第一次打印時留下的殘餘電位消除掉，還要進行一次消電。這看起來好像不太重要，其實不然，因爲即使是最好的感光鼓也不能每次都把每個碳粉顆粒傳輸到打印紙上。在轉印過程中，當碳粉顆粒從感光鼓表面轉印到紙面上時，總會有一些碳粉顆粒殘留在感光鼓表面，轉印效率再高也不可能將碳粉全部轉印到紙面上。只有消除殘存於感光鼓表面的電位和碳粉，才能提高轉印效率。如果這些殘留的碳粉沒有清除於淨，它就會附着在下一次的打印紙上，出現隨機的黑色斑點。
爲清除這些殘留的碳粉顆粒和剩餘電荷，設有清掃裝置和一組刪除燈。
1)清掃裝置主要有毛刷和聚酯刮板兩種，根據這兩種清掃裝置的不同，常有兩種清掃方法：
a)毛刷式：這種方式是採用圓柱形橡膠清掃刷，以驅動電動機，與感光鼓作反方向運動，作用在感光鼓的整個長度上，輕輕地清除乾淨任何從上一幅圖像上殘留下來的墨粉顆粒，再將其沉積到一個墨粉收集器中，或用抽風吸塵裝置將墨粉收集起來。
b)刮板式：這種清掃方式是利用一個與感光鼓長度(鈾向)相等並緊貼其表面的軟聚塑料條，將感光鼓表面的殘餘碳粉刮下來，落入碳粉收集器中。對刮板的要求是，材質軟，長時間與感光鼓表面接觸摩擦也不能損傷其表面感光層；刮板要富於彈性，要與感光鼓表面緊密接觸，而且要耐磨。
2)刪除燈
刪除燈不是用來清掃殘餘碳粉的，而是用來清除感光鼓上殘餘電荷的。我們知道激光器產生的激光束經光調製器調製後，就攜帶着計算機送來的需要打印的圖文信息。這種調製後的激光束照射到感光鼓表面，由於感光鼓光電導特性良好，具有光敏性質，被光照過的部分電阻率大幅度下降，表面的正電荷與界面的負電荷中和而消失或流向大地，未經光照的地方仍保留有正電荷。這些保留的正電荷在打印下一幅圖文之前必須要消除掉並刪除乾淨，以便新的圖文信息能寫到上面。否則的話，兩次的圖像就會產生覆蓋，相互重疊起來。
一組刪除燈放在感光鼓表面附近，刪除燈發出的光線經過過濾，僅讓有效波長的光通過。刪除燈可釋放掉感光鼓上的任何電荷，電荷通過鋁筒傳遞到地線上。
刪除燈照射後，即感光鼓再次曝光，這樣就刪除掉殘餘電位，使表面感光層消電，感光鼓上面不帶有任何電荷，也就可以接受下一幅新的圖像，開始下一個打印循環了。