化蝶——彩色激打成像技术的变革
外设天下
成像技术一直是彩色激打的关键技术,从四次成像到垂直式一次成像,再到惠普新近发布的水平式一次成像技术,彩色激打的成像技术让其性能逐步提高。那么这三种成像技术的工作原理如何,对彩色激打的发展又有什么意义呢?
四次成像技术
在彩色激打发展的初期阶段,受限于昂贵的硒鼓和激光器,打印引擎性能较低,在彩色激打中大多采用四次成像技术。四次成像技术只使用了一个激光器和一个硒鼓,将CMYK四色碳粉装在一个类似左轮手枪的机构内,在打印彩色图像时,根据图像上的颜色,左轮机构将所需要颜色的碳粉调整靠近硒鼓,处理这一颜色所要打印的内容,将碳粉从硒鼓转到转印带上,然后清洁硒鼓再处理下一种颜色,在经历CMYK四个处理过程后,在转印带上形成彩色图像,最后一次性地转印到纸张上。

四次成像技术的原理,使得彩色激打的彩色输出速度只有黑白打印速度的1/4,大多数采用四次成像技术的彩色激打的彩色输出速度都在5ppm以下,而且很难提高。要知道,在5ppm彩色输出速度的情况下,激打内部的打印引擎、激光系统、转印系统、硒鼓等诸多机构,实际上是工作在20ppm速度下。在这种情况下,想要靠改进打印引擎、激光系统、转印系统等来提高输出速度,技术难度太高,同时承载碳粉的左轮机构也会带来很多问题。沉重的左轮机构在运转时所带来的巨大噪声、超量的磨损、机械运行时较低的精度和更换碳粉时的难度都是难以避免的问题。可以说,四次成像技术较低的性能、较高的故障率和噪音都影响到其生存,随着技术水平的提高和激光器等部件价格的降低,四次成像技术的价格优势已不再明显,目前正逐步退出历史舞台。
垂直式一次成像技术
所谓一次成像系统,是指打印机拥有四个激光器和四个硒鼓,这样在打印过程中,CMYK四色激光器并行工作,将需要打印的内容在硒鼓上成像,这样在一个周期内完成四色打印,形成完整的彩色图案。 早期的一次成像系统,其硒鼓是垂直放置的,因此我们也称之为垂直式一次成像系统。


相对四次成像技术而言,一次成像技术大大提高了彩色输出速度,基本实现了黑白/彩色文档同速输出。采用一次成像技术的彩色激打在工作时,内部的部件如硒鼓等不必做空间上的移动,这就大大降低了工作噪音和磨损,使得彩色激打的可靠性和打印负荷都得到了提高。正因为垂直式一次成像技术有如此多的优势,现在市面上绝大多数中高端彩色激打和过半的低端彩色激打都使用了垂直式一次成像技术。
水平式一次成像技术
惠普在最近高调发布了水平式一次成像技术,其实从成像原理上来说,水平式一次成像技术与传统的垂直式一次成像技术是相同的,不过水平式一次成像技术的最大改变就是将四色硒鼓由垂直安装改为水平安装。说到这,也许有人会说,硒鼓位置的改变,算是一种进步吗?其实不然,硒鼓位置的改变,为彩色激打带来了全面的进步。


首先,硒鼓的水平安放有利于缩小打印机的体积。当硒鼓采用垂直式安放时,四个硒鼓的堆叠使得打印机的高度难以降低,硒鼓间的间隙也难以减小,而为了让打印机稳定摆放,其长度与宽度的比例也难以减小,因此早期的采用垂直式一次成像的彩色激打大多都是体型庞大的桌面“怪物”。而在采用硒鼓水平放置方式后,这些问题就迎刃而解了。
其次,水平成像还有利于减少卡纸的几率,并提高打印速度。采用水平式一次成像技术的激打,其进纸通道对打印纸的牵引力需求要远小于进纸通道为大“C”型且要垂直爬升的采用垂直成像技术的激打。同时采用水平成像技术的激打更紧凑的机身设计和优化的小“C”型纸路,也使得打印时纸张经过的路径更短,这不仅降低了卡纸的可能性,对于打印速度的提高也是有一定帮助的。
同时,水平成像系统还有利于提高打印质量。我们知道,激打的打印稿在定影之前,碳粉和打印纸的附着力是比较低的,因此在垂直成像系统中,碳粉的重力和打印机工作时产生的机械震动,甚至成像和转印过程的接触,都可能使碳粉在打印纸上产生位移甚至脱落,从而影响打印质量。而在采用水平成像系统后,重力这个曾经不利的因素反而成为了有利因素,它能够让碳粉更精准地定位且附着力更强,这就使得最终打印效果更为精确。
当然也有人提出,既然水平式一次成像技术有如此多的优势,那么早期的彩色激打为什么会使用垂直成像技术呢?这是彩色激打走的发展弯路吗?其实,以前彩色激打的硒鼓垂直摆放也是一种无奈之举,主要是因为当时激光器体积较大,如果使用水平成像技术,激光器的安装将是一个难题。而由于元器件集成度较低以及机械控制精度不足等原因,也使得整机的体积难以缩小。如果在这种情况下使用水平成像技术的话,打印机的高度虽然能够降低,但它所占面积将更大,这对于使用者来说也不是一件好事。因此,只有到了技术成熟时候,水平式一次成像技术才应运而生。