LED打印机

LED打印机技术原理

LED打印机的技术优势

未来打印机发展方向

LED打印机

LED打印机与与激光打印机的打印原理基本是相同的，基本上这两种打印机都是电子照相打印方式，具体来讲分成四个主要阶段，在感光鼓的周围有这么几个部分，一是充电的、一部分是曝光的，一部分是显影、打印这四个阶段。其中只有曝光部分分了现在所谓LED和激光，其他的地方是完全相同的。

目前，在中国打印机市场主要有三类打印机产品：针式打印机、页式打印机和喷墨打印机，其中页式打印机包括LED打印机和激光打印机。LED打印机与与激光打印机的打印原理基本是相同的，基本上这两种打印机都是电子照相打印方式，具体来讲分成四个主要阶段，在感光鼓的周围有这么几个部分，一是充电的、一部分是曝光的，一部分是显影、打印这四个阶段。其中只有曝光部分分了现在所谓LED和激光，其他的地方是完全相同的。

在中国打印机市场上OKI独家研发并采用LED技术，其对LED打印机几十年如一日的研发精神为业界人士所敬服。

LED打印机技术原理

LED打印机是采用了一组发光二极管(led)来进行扫描感光成像，LED感光成像采用了密集的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。

LED打印机的硒鼓在定影成像中承担着重要的角色，它会直接影响到印品的黑度。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：

1、碳粉作为直接熔化在打印介质上的附着物，其主要成份的科学配比起着决定性的作用；

2、感光鼓作为曝光成像核心部件，其感光性能的好坏，对印品的黑度同样起决定性作用；

3、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，从而影响印品的黑度；

4、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；

5、磁辊表面有划痕的区域是不粘粉的，这样对应印品的相关区域也会出现空白。另外，磁辊在打印了3个周期时，其表面已出现老化层，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，也就直接影响了印品的黑度；

6、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，所以也直接影响印品的黑度。

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于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，使磁穗有秩序的排列起来。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。当硒鼓表面从这层磁刷下经过时，碳墨粉因带负电而被吸到硒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。注意：激光打即机感光鼓曝光后表面"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，与之摩擦时，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。国产的磁辊表面工艺粗糙、光洁度差、磁性能指标一致性较差，质量不稳定。打印时由于磁辊磁性能不一致，出现严重 “印影”，并且使图腾均匀性差。

LED打印机的技术优势

下面我们以OKI的LED打印机为例分析一下其的技术特点：

首先OKI的LED打印机采用多灰度级的VDC技术，这种VDC技术改变了以前LED头的每个发光源只有2个灰度的极限，实现32个灰度级的打印，使打印过度层次更加自然，打印更加细腻;

其次采用微精细高清墨粉，这种独特的蜡制墨粉可大大增强打印质量，即使在普通纸上也可以呈现高清晰度及柔和的光泽处理，可实现高度清晰的文字及丰富的色彩表现，即使使同一图象反复打印，也可以达到始终如一的输出效果;

第三是OKI的LED打印机采用一次成像的平直走纸路径，这种走纸方式可有效的减少卡纸率，可以适应更厚的纸约通过，可打印268gsm的厚纸，并且OKI全系列产品可以打印1.2米的长幅纸;

第四为OKI的LED打印机采用了很多便利的打印机实用程序，例如：Print Control程序可帮助管理员进行网络打印控制;Doc smart程序可提供各种办公中常遇到的模板;Print Super Vision程序可随时获取网络内打印情况报告;Web Print程序把Web界面缩到一个界面内进行打印等。

另外LED发光头和感光鼓之间的距离非常小，所以打印机体积可以做到非常小。LED头全部都是用半导体元器件来做的，所以稳定性和可靠性非常好，使用寿命比较长。在设计上LED头自由度非常高，比如LED式的A4幅面打印机，要发展成A3幅面打印机只要把LED头延伸一下就可以了，所以从设计角度来讲，由于LED头小，可扩展性非常高，从设计阶段已经体现了节能的理念。

未来打印机发展方向

现阶段中国打印机市场仍然以激光打印机为主，但是在不远的将来LED打印机会有可能赶超激光打印机。因为首先在打印质量上，目前为止LED方式和激光方式打印质量差不多，但是已经出现了LED超过激光的倾向;其次是打印速度，在8ppm的时候，两者之间差不多，现在已经进入到30ppm， LED已经体现出它的优越性，再进一步到60ppm，甚至120ppm时激光打印机就难以追赶了;第三是是分辨率，真实分辨率300dpi、600dpi时候LED和激光打印机还差不多，进入1200dpi的时候，真分辨率上LED就要比激光先进一点。

当然，如果把这些技术从实验室拿到市场就需要商品化，商品化首要就是克服价格成本，目前OKI已发明EFB技术，这种技术已经实现了使LED打印机的成本大幅降低。