SLED“搅局”光成像打印机市场

外设天下

近期富士施乐高调推出了采用SLED(Self-Scanning Light Emitting Diode)打印技术的新品打印机DocuPrint C2255,一时之间,LED(Light Emitting Diode,发光二极管)和SLED打印机又引起了大家的关注。什么是LED打印机,它和激光打印机相比有什么区别?SLED打印机的原理又是什么?相对LED打印技术又有什么进步呢?

LED打印机PK激光打印机

1.技术原理比较

其实细究起来,LED打印机与激光打印机还是“近亲”。它们的工作原理非常接近,都是依靠光线在硒鼓上成像,再转印后进行定影来实现打印的目的,它们之间最大的区别在于成像元件和成像过程不一样。顾名思义,激光打印机的成像元件是激光管,而LED打印机的成像元件是LED发光二极管。

当然,成像元件的不同也使得它们的成像过程有所区别,对于LED打印机而言,它将成千上万只密集的LED发光二极管排成一个队列,并放置在感光鼓的上方,这样在要打印的时候LED二极管会发光,并通过聚焦透镜透射到硒鼓表面,从而完成成像过程(图1)。激光打印机的成像系统只有一只激光管,在需要打印的时候,这只激光管发射出的激光通过多棱镜和透镜折射后,在硒鼓上进行逐行扫描使硒鼓曝光,从而完成成像过程(图2)。

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LED打印机与激光打印机的工作原理示意图

2.LED打印机和激打的性能比较

那么相对激打而言,LED打印机有哪些优势呢?为说明这个问题,我们选取了OKI c3400n和OKI c9300dn作为LED打印机中的低端与高端代表,同时还选择了价位与它们相近的HP Color LaserJet 2605dn和HP Color LaserJet 5550dn来进行比较(如下图),看看LED打印机有什么优势。

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OKI c3400n
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OKI c9300dn
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HP Color LaserJet 2605dn
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HP Color LaserJet 5550dn

两台OKI的LED打印机,两台HP的激打

A.打印速度的比较

从速度上可以看出(见附表1),OKI c3400n和OKI c9300dn的黑白/彩色打印速度分别达到了20/16ppm和37/30ppm,这明显高于HP 2605dn和HP 5550dn的12/10ppm和28/28ppm。这主要是因为LED成像过程更为简捷,在打印时多个发光管可同时点亮,而不必像激光打印机那样进行逐行扫描。同时LED打印机也不用像激打那样在换行时必须进行校准,这些无疑对提高打印速度是有利的。同时较为简单的成像机构使得LED打印机从启动到稳定运行的时间明显缩短,这使得OKI c3400n和OKI c9300dn的首页输出时间要明显低于使用激光打印技术的HP 2605dn和HP 5550dn。

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B.其他方面的比较

而从体积上来说,OKI c3400n和OKI c9300dn的体积仅有HP 2605dn和HP 5550dn的四分之三,这主要是因为LED成像元件中没用复杂的机械和光学系统,其体积可以做得很小,而激光打印机中复杂的旋转棱镜和光学透镜都是体积较为庞大的家伙,加上激光折射和反射过程必须预留空间,使得激光打印机的成像系统体积无法缩小。

当然,LED打印机还有其他一些优势,如由于LED光源能量较小,不会电离空气产生臭氧,更加绿色环保。由于结构较为简单,LED打印机的成像系统故障率要大大低于激光打印机,而LED发光二极管的寿命长,加上其工作电压较低,使得其寿命要大大高于激光二极管。这样LED打印机在后期的故障率要低于激光打印机,这也使得LED打印机的后期维修成本比激光打印机低。

SLED打印机“进化”在哪里

当然LED打印机并非十全十美,其最大的缺点在于分辨率不高。从LED打印机的工作原理图可以看出,要提高LED打印机的分辨率,难度是比较高的,不仅须要集成更多的LED灯增强其控制能力,还要求将各LED灯的直径缩小,解决各个LED灯之间的光线互扰问题。这一问题的存在,使得LED打印机的分辨率只能达到600dpi,难以满足高端场合的需求。同时LED打印头的固定安放虽然减小了故障率,但同时也使得LED打印机在横向控制上不尽如人意,难以采用脉冲调整技术和校正技术提高打印效果,这使得LED打印机打印彩色图像的效果要逊色于激光打印机。

而富士施乐近期发布的SLED打印机较好地解决了这些问题,在LED的排列方面,富士施乐通过新技术大大缩小了LED发光二极管的体积,使得其排列密度达到了1200dpi,而与专业透镜公司的合作,更使得每一个发光管的光束,都能够准确落在硒鼓的预定位置,还减少了各LED元件之间的光线干扰。但如何控制这些发光二极管又成为一个问题,要知道,使用SLED技术的DocuPrint C2255光头上集成了近15000只发光二极管,如此多的发光点,按常规的方式控制,需要多达15000根控制线,这在实际设计和制造中都是难以做到的。

在这种情况下,富士施乐采用了巧妙的分组控制方法(如下图),它将SLED驱动芯片与光头集成在一起,每一个SLED芯片驱动128只发光二极管,两个SLED芯片为一组,可驱动256个发光二极管。在默认状态下,SLED芯片以一定频率顺序扫描每个LED,LED二极管按顺序逐次发光,每次开关只有一个发光点发光,一个Asic(专用集成电路)驱动模块只需要一根控制线即可控制SLED芯片在当前状态下是否发光,这样57个SLED驱动模块只需要114根控制线,即可控制14592个发光点,这就是富士施乐称为自扫描LED技术的原因,也是SLED名词的来源。这种灵活的控制方式,一方面可大大提高LED的集成密度,另一方面也为将来提高LED二极管的集成密度、增加SLED打印机的分辨率做好了准备。激光打印机、LED和SLED打印机的优缺点见附表2。

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SLED打印机的发光二极管控制原理
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百通点评:在第25期B13版的《彩色激打成像技术的变革》一文中,我们介绍了惠普在激光打印机中使用的水平式一次成像技术,现在我们又在讨论LED打印技术的“进化”,百通相信,光成像打印机阵营将面临一场新的竞争。在这次竞争中,是激光打印机再现强者地位,还是LED打印机翻盘成功,一切还需要得到市场的评判。百通还知道,新技术的不断成熟与应用,对于提高打印质量有着莫大的帮助,光成像打印技术正走向成熟与完美。