激光已不在LED打印技术 将成打印机的未来
由于工作的原因,过去常有朋友问我买什么打印机适合他,是买喷墨打印机还是激光打印机,当然按照传统,我会跟他说如果你是家用或者对彩色输出有要求,建议购买喷墨打印机;如果是商用,而且对输出速度有很高要求,而且不经常输出彩色文档,则建议购买激光打印机。但是随着喷墨打印机的输出速度大幅提升,而且在彩色输出和环保方面比传统激光打印机具有很大的优势。这时候激光打印机非常需要一种技术能够帮助它们挽回这一劣势。LED(发光二极管)技术应运而生,接下来我们就为大家简单的介绍一下LED打印技术,我们暂且称其为页式打印机,以便和传统激光打印机予以区别。
LED打印机与激光打印机成像方式的区别
激光打印机和LED打印机的成像原理基本相同,都是依靠携带有图像信号的光线照射在感光鼓上形成图像潜影,而图像潜影在吸收碳粉后,转印到打印纸上并进行定影从而完成打印任务。他们最大的区别在于光源类型与光路系统不同。
激光打印机的光源是一只大功率的激光二极管,在打印信号的控制下,激光管根据打印需求发射激光束,激光束在经过聚焦透镜聚焦后,投射到一个高速旋转的多棱镜上,而多棱镜不停旋转,随时改变着反射出的激光束角度,从而形成一个位置变化的单点光束,这一光束在经过透镜组整形与改变方向后,在感光鼓上形成往复扫描的轴向激光,使感光鼓曝光,在单行感光完毕后,感光鼓转动,激光束继续使下一行进行感光,从而完成感光鼓的感光过程。
而LED打印机将成千上万个微小的LED发光二极管排列成一个队列,放置在感光鼓轴向上方,打印机的每一个物理分辨率对应一个发光二极管,在打印信号的控制下,需要打印的部分LED灯点亮,它们产生的光线通过聚焦头直接投影在感光鼓表面,使感光鼓曝光,在单行感光完毕后,感光鼓转动,LED灯重新按打印要求点亮,使下一行进行感光,从而完成感光过程。
能不能在激光打印机的光路系统中使用LED光源或在LED的光路系统中使用激光光源呢?答案是否定的,应该看到,激光打印机的光路系统较长,光线要经过多次折射和反射,加上激光束在感光鼓上的停留时间非常短,在这种情况下,普通光源会因多次折反射而导致光线强度衰减,光束在传输过程中会发散,导致最终照射到感光鼓表面的光线强度不足,光束直径较大而无法使感光鼓正常曝光。只有传输性能好、功率集中的激光束才能满足需求。而将激光管用于LED打印机的光路系统,会因激光管的控制电路复杂,成本高而难于实现。LED打印机光路短,光线停留在感光鼓表面的时间较长,这样普通光源即可满足要求,无需使用激光。
LED打印机打印技术简介
LED打印机采用一组发光二极管来进行扫描感光成像,LED感光成像采用密集的LED阵列为光发射器,将数据信息的电信号转化为光信号然后发射到感光鼓上成像。而激光打印成像技术则是将全部的数据信号传送给一个发射装置,发射出的光线经过旋转的多棱镜反射后成像于感光鼓上。这样一来,LED技术的成像过程明显比激光成像过程要简单一些,也因为这样,通常LED打印技术在速度上要略优于激光打印。实验的数据显示,激光打印机很难实现60PPM,实现120PPM则非LED打印莫属。
LED打印机的感光鼓在定影成像中承担着重要的角色,它会直接影响到打印品的对比度。它的几个核心部分:碳粉、感光鼓、充电辊、磁辊和刮板,相应承担的作用如下:
碳粉作为直接熔化在打印介质上的附着物,其主要成分的科学配比起着决定性的作用;
光鼓作为曝光成像核心部件,其感光性能的好坏,对打印品的对比度同样起决定性作用;
充电辊(又称胶辊)是为曝光成像做前期准备的,它给感光鼓充电结果的好坏,会直接影响曝光程度,从而影响打印品的黑度;
磁辊作为整个一次转印的直接参与者,起着两个作用:吸附碳粉颗粒、给碳粉颗粒充电;
磁辊表面有划痕的区域是不粘粉的,这样对应打印品的相关区域也会出现空白。另外,磁辊在打印了3个周期后,其表面将出现老化层,这也会影响磁辊给碳粉的充电效果,从而直接影响碳粉从磁辊传送到感光鼓表面的数量,也就直接影响了打印品的对比度;
粉仓刮板的主要作用是控制磁辊表面碳粉颗粒数,辅助作用是给碳粉颗粒充电,所以也直接影响打印品的对比度。
显影磁辊是运载墨粉的重要部件。永久磁芯是不旋转的,它的作用是利用磁性,吸附墨粉到磁辊表面。磁辊表面喷有一层粗糙的石墨层,使之与墨粉刮板形成电子空穴而利于墨粉传递。当载有墨粉的磁辊旋转出刮板位置时,磁辊表面的墨粉除带有电荷外,由于磁场的作用力使之形成磁穗,也就是墨粉雾,对磁辊外套施加偏压,使磁穗有秩序地排列起来。磁辊隔套的作用是控制磁辊表面磁穗与感光鼓之间的有效吸引距离,有利于提高墨粉跳动显像。
感光鼓表面光导体材料在不见光的情况下为绝缘体,呈中性状态,不带有任何电荷。要实现在光导体表面的静电潜像,必须在光导体表面进行充电,使之荷电。只有这样,当激光束扫描到光导体上时,光导体被曝光的点导通,形成光束点阵。点阵电荷与基体导通形成电位差潜像,当感光鼓旋转到与显影磁辊相切位置时,把磁辊上载有与光导体表面电荷属性相反的墨粉吸引到感光鼓表面,从而在感光鼓上显现出墨粉图像。
把光导体表面形成的静电潜像,经过显影显示出墨粉图像,这个过程称之为电子显影。显影工作是由显影器完成,其作用是将静电潜像变成可见图像。显影是利用物质间电荷同性相斥、异性相吸的原理完成的。
显影器中装有铁粉及碳粉,经摩擦后铁粉带正电,碳粉带负电,这样铁粉被碳粉包围而吸附了碳粉的铁粉又被永久磁铁吸附,形成类似于毛刷似的一层铁粉与碳粉混合物。当感光鼓表面从这层磁刷下经过时,碳墨粉因带负电而被吸到感光鼓表面仍保持着正电的部分,形成了可见的碳粉图像。搅拌器的作用,是使铁粉与碳粉摩擦带电。
感光鼓表面的静电潜像电荷与显影墨粉所带的电荷极性相反,当感光鼓与携带墨粉的磁辊靠近到一定的距离时,墨粉即被吸引,或者说是墨粉跳跃到感光鼓表面而形成墨粉图像,也称为跳动显影。值得一提的是,感光鼓曝光后表面静电潜像的电荷呈负极性,而墨粉所带电荷为正极性,显影单元的墨粉传递是这样完成的。
当墨粉在粉盒内被搅拌器搅拌均匀后,墨粉由掺杂的载体运载并被磁辊内的永久磁芯吸附到磁辊外表面上,这时墨粉不显极性。当磁辊载着墨粉旋转并与墨粉刮板相切,与之磨擦时,使墨粉带上正电荷。墨粉在墨粉刮板和磁场作用下,在磁辊表面上形成很薄且分布均匀的墨粉雾。墨粉刮板还起到限制墨粉量的作用,使墨粉不致吸附过多。
由以上可知,磁辊在LED打印机中起着重要作用,磁辊的质量直接影响着打印的质量。如果磁辊表面工艺粗糙、光洁度差、磁性能指标一致性较差,质量不稳定,打印时就会由于磁辊磁性能不一致,出现严重阴影,并且使图像均匀性差。