激光打印機的工作原理與應用

　　0【導讀】不知道成語五彩繽紛、五光十色、五顏六色中五種色彩是否具體有所指，對于彩色激光打印機來說，這五種顏色分別是青、品、黃、黑、白。青、品、黃、黑是墨粉的顏色，白是紙的底色。青、品、黃是色彩合成“減法原理”中的三元色，再加上黑、白二色，就可以組成整個世界的色彩。

　　世界原本就是彩色的，只是人類在發明一種影像重現方法之初，由于技術上的原因，只能使用黑白的形式來反映，下面我們一起來看看彩色激光打印機原理與應用。

　　彩色激光打印機原理與應用

　　關于彩色激光打印的消費成本，我相信，彩色激光打印在絕大多數使用黑白激光打印的用戶心目中都曾是一個夢想，之所以只在“夢”里想到它，恐怕首先還是因為它的價格問題。

　　說到彩色激光打印的消費成本，在這里引用國外某測試機構對十種彩色激光打印機打印成本的測試結果最能說明問題。

　　測試條件是以20%覆蓋率進行80000頁彩色打印，然后計算總的消費成本。消耗費用包括：墨粉、定影器、硒鼓、顯影單元的消耗和更換費用。

　　被測試的彩色打印機品種如下：

　　QMSMagicolorDL/DL+、QMSMagicolorIICX/EX、QMSMagicolor330CX/EX、HPLJ4500、HPLJ8500、LexmarkSC1275、Tek740N/P、Tek780N/P、EpsonC8000、Tek840N

　　耗材的最低費用為$5125，最高費用為$11136，平均費用為$7632，五款最低消費機型的平均費用為$5757。測試結果最有趣的一項是墨粉的價格差異沒有直接從總體打印成本中反映出來，絕大多數彩色激光打印機的打印成本非常接近，個別機型的打印成本明顯地高出不少，原因是其易損部件使用壽命太短，所以盡管墨粉價格低，但總體消耗成本反而高出不少。這也提醒我們買彩色激光打印機這種高檔用品時，必須注意其使用時的消費成本，不要上了“買著便宜用著貴”的當。

　　進行一下算術運算，將上面美元換算成人民幣，我們可以得出這樣的結論，除了打印機的一次投入外WWW.92TO.coM，20%覆蓋率的全部打印成本每頁可以不超過6、7毛錢，不到同等效果的噴墨打印的價格的三分之一，打印一萬多張就可以將總投入和噴墨打印機持平，而之后彩色激光打印的運行成本的優勢就明顯地體現出來了，當然激光打印的高速和在普通紙上就能達到的效果也是噴墨打印所不能比擬的。按網絡彩色激光打印機設計的負載能力，一個月就可以完成一萬或兩萬張的打印量。從這樣的使用量也可以看出，彩色激光打印機適合部門網絡打印使用，而實際上彩色激光打印機也多為網絡型。

　　國內有人（估計是銷售商）統計，彩色激光打印機打印一張A4幅面彩色照片只要1元左右，若按上面國外的測試結果推算，打印一幅80%左右覆蓋率的A4圖片，消耗材料的全部成本約二塊多錢。作為一個消費者來說，我寧愿以后者為預算依據，因為它是打印了8萬頁并計算所有的消耗成本后得出的數據。就是這樣的一個看來有些保守的數據，也有力地支持了這樣的觀點：彩色激光打印目前絕對已經是一種消費得起的高檔輸出方式，廣泛應用的障礙當在購買這種打印機時一次投入的高費用，所以集團使用它最合適，而普通家庭雖然用得起它但買不起它。

　　彩色激光打印原理簡述。了解彩色激光打印機的原理是一件比較有趣的事，這里面包括了一個排列組合方面經典的例題，有興趣的話不妨算一算，看能否解得出來。

　　彩色激光打印機原理與黑白激光打印機原理絕對相關。黑白激光打印機使用黑色墨粉來印刷。簡單理解，彩色激光打印機是用青、品、黃、黑四種墨粉各自來印刷一次，依靠顏色混色就形成了豐富的色彩。

　　1.激光打印機的基本原理

　　了解黑白激光打印機的原理是理解彩色打印的基礎，可以用幾次圖像變換來說明其實現過程。

　　原稿變位圖。激光打印機的光柵圖像處理器將打印頁面變為位圖，然后轉換為電信號送往激光掃描單元。

　　位圖變電荷“負像”在激光掃描單元中，頁面位圖上的圖像點被轉換為激光信號發射到成像鼓上，對應于位圖中的各像素點，有像素值存在時就發射出激光束，無值時則不發射。激光發射時在成像鼓上產生一個細小的照射點，成像鼓預先帶有電荷，被激光束照射到的點會被放電，未被照射到的點依然帶有電荷，經過這一過程，頁面位圖就被轉換成了成像鼓上的電荷“負像”。

　　電荷“負像”變為墨粉“正像”墨粉帶有和成像鼓上相同性質的電荷，成像鼓轉動，電荷“負像”經過顯影輥時，被放電的點就會吸附上帶電的碳粉，而未被放電的點由于同性相斥則不吸收碳粉，這樣電荷“負像”就被變成了墨粉“正像”。

　　墨粉“正像”變為紙上位圖隨成像鼓轉動的還有轉印鼓，被充電的紙張經過轉印鼓時，墨粉被吸附到紙上成為打印圖像。由于碳粉容易脫落，因此打印紙還要經過一個加熱輥以使碳粉緊密地吸附在紙上。

　　2.彩色激光打印機的不同點

　　由于彩色激光打印機使用四色碳粉，因此以上第電荷“負像”和墨粉“正像”的生成步驟要重復四次，每次吸附上不同顏色的墨粉，最后轉印鼓上將形成青、品、黃、黑四色影像。正是因為彩色激光打印機有一個重復四次的步驟，所以彩色打印的速度明顯慢于黑白打印的速度。

　　最新彩色激光打印技術是所謂“一次成像”技術。這一技術的關鍵是需要把激光發光管做得足夠小，在現有一個發光管的位置要放下對應于四種顏色的四個發光管。目前這一工藝的代價太高了，所以“一次成像”的彩色激光打印機非一般用戶能買得起，但毫無疑問，這是未來的發展方向。

　　3.彩色激光打印機的色彩合成原理

　　電視、電影是通過自身發光來合成顏色的，其合成法則被稱為“加法原理”，三基色為紅、綠、藍，輔助色為“白”。印染、涂料則是通過吸收某些光線而形成顏色，因此其法則被稱為“減法原理”，三元色為青、品、黃，輔助色為“黑”。

　　彩色激光打印機的彩色到底是如何合成的呢？以惠普的技術為例做一個分析。ImageRet2400色彩分層技術是惠普所采用的技術。若確定打印的基本分辨率為600DPI，可以算出600DPI分辨率的圖像，其像素之間的中心間距為42微米。惠普使用直徑為5微米的UltraPrecise超精細碳粉，實際上可以實現2400DPI效果，2400DPI的分辨率時像素之間的中心間距約為10微米。也就是說，若最后彩色打印的結果是600DPI的像素分辨率，那么在一個像素點上，可以使用16×16個青、品、黃、黑的四種墨粉顆粒再加上空白來調制該像素點的顏色，由于人眼已無法分辨這些細微的顏色顆粒，所以人眼看到的是混色后的總效果。這種技術到底能提供多少種色彩，計算方法是排列組合中的一個經典的例題：有青、品、黃、黑、白五種顏色的無窮多個小球分裝于五個壇子中，現在從中隨意摸出16個小球放入一個空壇子中，一共會摸出多少種可能的結果？計算出的數值就是ImageRet2400技術理論上能實現的色彩數目，按廠家的說法是上百萬種。若按現在的納米材料的加工水平，碳微粒的直徑達到5納米不成問題，那么現有的5微米的碳粉顆粒還可以沿直徑分開1000次，你可以由此大膽地想像一下激光打印機理論上具有的色彩技術發展遠景，當然顆粒細到一定的程度后對于人眼的識別來說已完全失去了繼續細下去的意義。

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