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彩色激光打印机工作原理--清远瑞美达
时间:2011-8-24  编辑:  点击:409

        彩色激光打印机的工作原理

        不知道成语五彩缤纷、五光十色、五颜六色中五种色彩是否具体有所指,对于彩色激光打印机来说,这五种颜色分别是青、品、黄、黑、白。青、品、黄、黑是墨粉的颜色,白是纸的底色。青、品、黄是色彩合成 “ 减法原理 ” 中的三元色,再加上黑、白二色,就可以组成整个世界的色彩。
世界原本就是彩色的,只是人类在发明一种影像重现方法之初,由于技术上的原因,只能使用黑白的形式来反映,比如照相、电影电视和激光打印。当技术发展到一定阶段后,必然会完全进入彩色世界,比如照相、电影和电视。所以若有人问 “ 我们真的有必要使用彩色激光打印吗? ” ,那么我不禁要反问 “ 这需要理由吗? ” 。

  彩色激光打印的消费成本

  我相信,彩色激光打印在绝大多数使用黑白激光打印的用户心目中都曾是一个梦想,之所以只在 “ 梦 ” 里想到它,恐怕首先还是因为它的价格问题。

  说到彩色激光打印的消费成本,在这里引用国外某测试机构对十种彩色激光打印机打印成本的测试结果最能说明问题。

  测试条件是以 20% 覆盖率进行 80000 页彩色打印,然后计算总的消费成本。消耗费用包括:墨粉、定影器、硒鼓、显影单元的消耗和更换费用。


被测试的彩色打印机品种如下:
QMSMagicolor DL/DL+
QMSMagicolor II CX/EX
QMSMagicolor 330CX/EX
HPLJ 4500
HPLJ 8500
LexmarkSC1275
Tek 740N/P
Tek780N/P
Epson C8000
Tek840N

  耗材的最低费用为 $5125 ,最高费用为 $11136 ,平均费用为 $7632 ,五款最低消费机型的平均费用为 $5757 。

 测试结果最有趣的一项是墨粉的价格差异没有直接从总体打印成本中反映出来,绝大多数彩色激光打印机的打印成本非常接近,个别机型的打印成本明显地高出不少,原因是其易损部件使用寿命太短,所以尽管墨粉价格低,但总体消耗成本反而高出不少。这也提醒我们买彩色激光打印机这种高档用品时,必须注意其使用时的消费成本,不要上了 “ 买着便宜用着贵 ” 的当。

  进行一下算术运算,将上面美元换算成人民币,我们可以得出这样的结论,除了打印机的一次投入外, 20% 覆盖率的全部打印成本每页可以不超过 6 、 7 毛钱,不到同等效果的喷墨打印的价格的三分之一,打印一万多张就可以将总投入和喷墨打印机持平,而之后彩色激光打印的运行成本的优势就明显地体现出来了,当然激光打印的高速和在普通纸上就能达到的效果也是喷墨打印所不能比拟的。按网络彩色激光打印机设计的负载能力,一个月就可以完成一万或两万张的打印量。从这样的使用量也可以看出,彩色激光打印机适合部门网络打印使用,而实际上彩色激光打印机也多为网络型。

  国内有人(估计是销售商)统计,彩色激光打印机打印一张 A4 幅面彩色照片只要 1 元左右,若按上面国外的测试结果推算,打印一幅 80% 左右覆盖率的 A4 图片,消耗材料的全部成本约二块多钱。作为一个消费者来说,我宁愿以后者为预算依据,因为它是打印了 8 万页并计算所有的消耗成本后得出的数据。就是这样的一个看来有些保守的数据,也有力地支持了这样的观点:彩色激光打印目前绝对已经是一种消费得起的高档输出方式,广泛应用的障碍当在购买这种打印机时一次投入的高费用,所以集团使用它最合适,而普通家庭虽然用得起它但买不起它。

彩色激光打印原理简述
了解彩色激光打印机的原理是一件比较有趣的事,这里面包括了一个排列组合方面经典的例题,有兴趣的话不妨算一算,看能否解得出来。

  彩色激光打印机原理与黑白激光打印机原理绝对相关。黑白激光打印机使用黑色墨粉来印刷。简单理解,彩色激光打印机是用青、品、黄、黑四种墨粉各自来印刷一次,依靠颜色混色就形成了丰富的色彩。

1. 激光打印机的基本原理

  了解黑白激光打印机的原理是理解彩色打印的基础,可以用几次图像变换来说明其实现过程。

  原稿变位图 激光打印机的光栅图像处理器将打印页面变为位图,然后转换为电信号送往激光扫描单元。

  位图变电荷 “ 负像 ” 在激光扫描单元中,页面位图上的图像点被转换为激光信号发射到成像鼓上,对应于位图中的各像素点,有像素值存在时就发射出激光束,无值时则不发射。激光发射时在成像鼓上产生一个细小的照射点,成像鼓预先带有电荷,被激光束照射到的点会被放电,未被照射到的点依然带有电荷,经过这一过程,页面位图就被转换成了成像鼓上的电荷 “ 负像 ” 。

  电荷 “ 负像 ” 变为墨粉 “ 正像 ” 墨粉带有和成像鼓上相同性质的电荷,成像鼓转动,电荷 “ 负像 ” 经过显影辊时,被放电的点就会吸附上带电的碳粉,而未被放电的点由于同性相斥则不吸收碳粉,这样电荷 “ 负像 ” 就被变成了墨粉 “ 正像 ” 。

  墨粉 “ 正像 ” 变为纸上位图 随成像鼓转动的还有转印鼓,被充电的纸张经过转印鼓时,墨粉被吸附到纸上成为打印图像。由于碳粉容易脱落,因此打印纸还要经过一个加热辊以使碳粉紧密地吸附在纸上。

2. 彩色激光打印机的不同点

  由于彩色激光打印机使用四色碳粉,因此以上第电荷 “ 负像 ” 和墨粉 “ 正像 ” 的生成步骤要重复四次,每次吸附上不同颜色的墨粉,最后转印鼓上将形成青、品、黄、黑四色影像。正是因为彩色激光打印机有一个重复四次的步骤,所以彩色打印的速度明显慢于黑白打印的速度。

  最新彩色激光打印技术是所谓 “ 一次成像 ” 技术。这一技术的关键是需要把激光发光管做得足够小,在现有一个发光管的位置要放下对应于四种颜色的四个发光管。目前这一工艺的代价太高了,所以 “ 一次成像 ” 的彩色激光打印机非一般用户能买得起,但毫无疑问,这是未来的发展方向。

3. 彩色激光打印机的色彩合成原理

  电视、电影是通过自身发光来合成颜色的,其合成法则被称为 “ 加法原理 ” ,三元色为红、绿、兰,辅助色为 “ 白 ” 。印染、涂料则是通过吸收某些光线而形成颜色,因此其法则被称为 “ 减法原理 ” ,三元色为青、品、黄,辅助色为 “ 黑 ” 。

  彩色激光打印机的彩色到底是如何合成的呢?以惠普的技术为例做一个分析。 ImageRet2400 色彩分层技术是惠普所采用的技术。若确定打印的基本分辨率为 600DPI ,可以算出 600DPI 分辨率的图像,其像素之间的中心间距为 42 微米。惠普使用直径为 5 微米的 Ultra Precise 超精细碳粉,实际上可以实现 2400DPI 效果, 2400DPI 的分辨率时像素之间的中心间距约为 10 微米。也就是说,若最后彩色打印的结果是 600DPI 的像素分辨率,那么在一个像素点上,可以使用 16×16 个青、品、黄、黑的四种墨粉颗粒再加上空白来调制该像素点的颜色,由于人眼已无法分辨这些细微的颜色颗粒,所以人眼看到的是混色后的总效果。这种技术到底能提供多少种色彩,计算方法是排列组合中的一个经典的例题:有青、品、黄、黑、白五种颜色的无穷多个小球分装于五个坛子中,现在从中随意摸出 16 个小球放入一个空坛子中,一共会摸出多少种可能的结果?计算出的数值就是 ImageRet2400 技术理论上能实现的色彩数目,按厂家的说法是上百万种。若按现在的纳米材料的加工水平,碳微粒的直径达到 5 纳米不成问题,那么现有的 5 微米的碳粉颗粒还可以沿直径分开 1000 次,你可以由此大胆地想像一下激光打印机理论上具有的色彩技术发展远景,当然颗粒细到一定的程度后对于 人眼的识别来说已完全失去了继续细下去的意义。

谁应先用上彩色激光打印机
彩色激光打印机的价格对于普通家庭用户来说是高了点,再说生产厂家目前也可能根本没有向家庭用户推销的意思,那么,有哪些部门或场合可以成为彩色激光打印机先用起来的一部分呢?

  正如本文开始时所说,使用彩色激光打印机不需要理由,因为世界本来就是彩色的,我们谁都用得着激光彩色打印这种高档的输出方式。但就当前社会消费水平来说,还是只能让一部分人将彩色激光打印机先用起来。

1. 一切打印商业文书比较频繁的部门

  不能说一台彩色激光打印机就能决定一次商务活动的成败,但一份色彩生动的、富有创意的文案,或许会成为赢得一份合同的重要砝码。

  如果只是偶尔有一份材料,完全可以拿到街头的打印服务社去打印;如果只有少量的材料,则可以买一个彩色喷墨打印机来打印;如果是一个有规模、有实力、注意自身现代化形象、打印业务频繁的部门或企业,那么这台彩色激光打印机应该是非买不可。

2. 商业打字复印服务社或广告、设计部门

  如果有一定的打印量,激光彩色打印的成本就会大大低于喷墨打印,这显然对商业打字复印服务社或广告、设计部门合适。包括各种打印名片、卡片的个体经营者,显然也适合使用彩色激光打印机。印一盒真正的彩色名片成本费 7 元钱应该能解决,卖 15 元一盒也还有一半的利润。

3. 小批量彩印业务

  由彩色激光打印机承担小批量的彩印工作,快速而简便,总体成本也要低一些。彩色激光打印机开发商本来就有意思要占领这一应用领域。

4. 政府或军队各部门

  这些部门一般解决彩色激光打印机的购买经费应当不成问题,这些部门可能经常性地上传下达一些十几份或几十份数量的红头文件,使用彩色激光打印机则不需要套用专门印制的文件纸,打印文件能做到快速、方便、准确。军事部门更是要经常使用彩色地图及标图,使用彩色激光打印机最为方便 .

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