LED印表機

LED印表機

LED印表機所採用的技術是一組發光二極體來實現掃描感光成像,感光成像是採用密集的陣列為光發射器,將數據信息的電信號轉化為光信號,再發射到感光鼓上成像。

簡介

LED印表機與與雷射印表機的列印原理基本是相同的,基本上這兩種印表機都是電子照相列印方式,具體來講分成四個主要階段,在感光鼓的周圍有這么幾個部分,一是充電的、一部分是曝光的,一部分是顯影、列印這四個階段。其中只有曝光部分分了所謂LED和雷射,其他的地方是完全相同的。

在中國印表機市場主要有三類印表機產品:針式印表機、頁式印表機和噴墨印表機,其中頁式印表機包括LED印表機和雷射印表機。

在中國印表機市場上OKI獨家研發並採用LED技術,其對LED印表機幾十年如一日的研發精神為業界人士所敬服。

技術原理

LED印表機 LED印表機

LED印表機 是採用了一組發光二極體(led)來進行掃描感光成像,LED感光成像採用了密集的LED陣列為光發射器,將數據信息的電信號轉化為光信號然後發射到感光鼓上成像。而雷射列印成像技術則是將全部的數據信號傳送給一個發射裝置,發射出的光線經過旋轉的多稜鏡反射後成像於感光鼓上。這樣一來,LED技術的成像過程明顯比雷射成像過程要簡單一些,也因為這樣,通常LED列印技術在速度上要略優於雷射列印。

LED印表機的硒鼓在定影成像中承擔著重要的角色,它會直接影響到印品的黑度。它的幾個核心部分:碳粉、感光鼓、充電輥、磁輥和刮板相應承擔的作用如下:

1、碳粉作為直接熔化在列印介質上的附著物,其主要成份的科學配比起著決定性的作用;

2、感光鼓作為曝光成像核心部件,其感光性能的好壞,對印品的黑度同樣起決定性作用;

3、充電輥(又稱膠輥)是為曝光成像做前期準備的,它給感光鼓充電結果的好壞,會直接影響曝光程度,從而影響印品的黑度;

4、磁輥作為整個一次轉印的直接參與者,起著兩個作用:吸附碳粉顆粒、給碳粉顆粒充電;

5、磁輥表面有劃痕的區域是不粘粉的,這樣對應印品的相關區域也會出現空白。另外,磁輥在列印了3個周期時,其表面已出現老化層,這也會影響磁輥給碳粉的充電效果,從而直接影響碳粉從磁輥傳送到感光鼓表面的數量,也就直接影響了印品的黑度;

6、粉倉刮板的主要作用是控制磁輥表面碳粉顆粒數,輔助作用是給碳粉顆粒充電,所以也直接影響印品的黑度。

顯影磁輥是運載墨粉的重要部件。永久磁芯是不旋轉的,它的作用是利用磁性,吸附墨粉到磁輥表面。磁輥表面噴有一層粗糙的石墨層,使之與墨粉刮板形成電於空穴而利於墨粉傳遞。當載有墨粉的磁輥旋轉出刮板位置時,磁輥表面的墨粉除帶有電荷外,由於磁場的作用力使之形成"磁穗",也就是"墨粉霧",對磁輥外套施加偏壓,使磁穗有秩序的排列起來。磁輥"隔套"的作用是控制磁輥表面磁穗與感光鼓之間的有效吸引距離,有利於提高墨粉"跳動顯像"。

感光鼓表面光導體材料在不見光的情況下為絕緣體,呈中性狀態,不帶有任何電荷。要實現在光導體表面的"靜電潛像",必須在光導體表面進行充電,使之荷電。只有這樣,當雷射束掃描到光導體上時,光導體被曝光的點導通,形成光束點陣。點陣電荷與基體導通形成"電位差潛像",當感光鼓旋轉到與顯影磁輥相切位置時,把磁輥上載有與光導體表面電荷屬性相反的墨粉吸引到感光鼓表面,從而在感光鼓上顯現出墨粉圖像。

把光導體表面形成的"靜電潛像",經過"顯影"顯示出墨粉圖像,這個過程稱之為" 電子顯影"。顯影工作是由顯影器完成,其作用是將靜電潛像變成可見圖像。顯影是利用物質間電荷同性相斥、異性相吸的原理完成的。

顯影器中裝有鐵粉及碳粉,經摩擦後鐵粉帶正電,碳粉帶負電,這樣鐵粉被碳粉包圍而吸附了碳粉的鐵粉又被永久磁鐵吸附,形成類似於毛刷似的一層鐵粉與碳粉混合物。當硒鼓表面從這層磁刷下經過時,碳墨粉因帶負電而被吸到硒鼓表面仍保持著正電的部分,形成了可見的碳粉圖像。攪拌器的作用,是使鐵粉與碳粉摩擦帶電。

感光鼓表面的"靜電潛像"電荷與顯影墨粉所帶的電荷極性相反,當感光鼓與攜帶墨粉的磁輥靠近到一定的距離時,墨粉即被吸引,或者說是墨粉跳躍到感光鼓表面而形成"墨粉圖像",也稱為跳動顯影。注意:雷射打即機感光鼓曝光後表面"靜電潛像"的電荷呈負極性,而墨粉所帶電荷為正極性。顯影單元的墨粉傳遞是這樣完成的。

當墨粉在粉盒內被攪拌器攪拌均勻後,墨粉由摻雜的載體運載並被磁輥內的永久磁芯吸附到磁輥外表面上,這時墨粉不顯極性。當磁輥載著墨粉旋轉並與墨粉刮板相切,與之摩擦時,使墨粉帶上正電荷。墨粉在墨粉刮板和磁場作用下,在磁輥表面上形成很薄且分布均勻的墨粉霧。墨粉刮板還起到限制墨粉量的作用,使墨粉不致吸附過多。

由以上可知,磁輥在LED印表機中起著重要作用,磁輥的質量直接影響著列印的質量。國產的磁輥表面工藝粗糙、光潔度差、磁性能指標一致性較差,質量不穩定。列印時由於磁輥磁性能不一致,出現嚴重 “印影”,並且使圖騰均勻性差。

技術優勢

下面我們以OKI的LED印表機為例分析一下其的技術特點:

首先OKI的LED印表機採用多灰度級的VDC技術,這種VDC技術改變了以前LED頭的每個發光源只有2個灰度的極限,實現32個灰度級的列印,使列印過度層次更加自然,列印更加細膩;

其次採用微精細高清墨粉,這種獨特的蠟制墨粉可大大增強列印質量,即使在普通紙上也可以呈現高清晰度及柔和的光澤處理,可實現高度清晰的文字及豐富的色彩表現,即使使同一圖象反覆列印,也可以達到始終如一的輸出效果;

第三是OKI的LED印表機採用一次成像的平直走紙路徑,這種走紙方式可有效的減少卡紙率,可以適應更厚的紙約通過,可列印268gsm的厚紙,並且OKI全系列產品可以列印1.2米的長幅紙;

第四為OKI的LED印表機採用了很多便利的印表機實用程式,例如:Print Control程式可幫助管理員進行網路列印控制;Doc smart程式可提供各種辦公中常遇到的模板;Print Super Vision程式可隨時獲取網路內列印情況報告;Web Print程式把Web界面縮到一個界面內進行列印等。

另外LED發光頭和感光鼓之間的距離非常小,所以印表機體積可以做到非常小。LED頭全部都是用半導體元器件來做的,所以穩定性和可靠性非常好,使用壽命比較長。在設計上LED頭自由度非常高,比如LED式的A4幅面印表機,要發展成A3幅面印表機只要把LED頭延伸一下就可以了,所以從設計角度來講,由於LED頭小,可擴展性非常高,從設計階段已經體現了節能的理念。

發展方向

現階段中國印表機市場仍然以雷射印表機為主,但是在不遠的將來LED印表機會有可能趕超雷射印表機。因為首先在列印質量上,目前為止LED方式和雷射方式列印質量差不多,但是已經出現了LED超過雷射的傾向;其次是列印速度,在8ppm的時候,兩者之間差不多,已經進入到30ppm, LED已經體現出它的優越性,再進一步到60ppm,甚至120ppm時雷射印表機就難以追趕了;第三是是解析度,真實解析度300dpi、600dpi時候LED和雷射印表機還差不多,進入1200dpi的時候,真解析度上LED就要比雷射先進一點。

當然,如果把這些技術從實驗室拿到市場就需要商品化,商品化首要就是克服價格成本,OKI已發明EFB技術,這種技術已經實現了使LED印表機的成本大幅降低。

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