讲述彩色激光打印机原理与应用

彩色激光打印机的原理及应用不知道成语五颜六色、五彩缤纷、五彩缤纷中的五色具体指的是什么？对于彩色激光打印机，这五种颜色分别是青色、品红色、黄色、黑色和白色。青色、品红色、黄色和黑色是碳粉的颜色，白色是纸张的背景色。青色、品红、黄色是色彩合成“ 减法原理 ”中的三种颜色，与黑色、白色一起可以构成整个世界的色彩。世界本来是彩色的，但在发明一种图像复制方法之初，由于技术原因，人们只能用黑白的形式来体现，比如摄影、影视、激光打印。技术发展到一定阶段，必然会完全进入色彩世界，比如摄影、影视。所以如果有人问“ 我们真的有必要使用彩色激光打印吗？ ”，那我就忍不住问“ 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曾经是大多数使用黑白激光打印的用户心目中的梦想。之所以只在“ 梦 ”中想到它，大概是因为它的价格。说到彩色激光打印的消耗成本，引用国外某检测机构对十种彩色激光打印机打印成本的检测结果最能说明问题。测试条件是以20%的覆盖率彩色打印8万页，然后计算总消耗成本。消耗费用包括:碳粉、定影器、碳粉盒和显影单元的消耗和更换费用。测试的彩色打印机品种如下:QMS magi color DL/DL+QMS magi color II CX/EXQMS magi color 330 CX/exh plj 4500 HPL j 8500 lexmarksc 1275 tek 740n/ptek 780n/P爱普生C8000 Tek840N耗材最低成本5125美元，最高成本11136美元，平均成本7632美元。五种最低消费模式的平均成本为5757美元。最有趣的一个测试结果是，碳粉的价格差异并没有直接反映在整体打印成本中。大多数彩色激光打印机的打印成本非常接近，个别型号的打印成本明显要高很多。原因是易损件使用寿命太短，所以碳粉价格虽然低，但整体消耗成本高很多。这也提醒我们，在购买彩色激光打印机等高端产品时，一定要注意使用时的消费成本，不要被“ 买着便宜用着贵 ”所迷惑。经过算术运算，将上述美元换算成人民币，我们可以得出这样的结论:20%覆盖的总打印成本每页不超过六七毛钱，不到同样效果喷墨打印价格的三分之一。打印10000份以上可以使总投资与喷墨打印机持平，然后彩色激光打印的运行成本优势就明显体现出来了。当然，激光打印的高速度和在普通纸张上可以达到的效果也是可以实现的。按照网络彩色激光打印机设计的装载量，一个月可以完成10000或20000张的打印量。从这样的用法也可以看出，彩色激光打印机适用于部门网络打印，但实际上彩色激光打印机多为网络型。据国内有人统计(估计是销售商)，彩色激光打印机打印一张A4幅面的彩色照片只需要1元左右。如果按照以上国外的测试结果来计算，打印一张覆盖率为80%的A4幅面照片的总成本大概在两元左右。作为消费者，我更倾向于后者作为预算依据，因为这是打印8万页，计算所有消费成本后得出的数据。就是这样一个看似保守的数据，有力地支持了这样一种观点:彩色激光打印绝对是目前一种价格实惠的高端输出方式，而阻碍其广泛应用的障碍是购买这种打印机时一次性投入的高昂成本，所以最适合群体使用，而普通家庭用得起却买不起。了解彩色激光打印机的原理很有意思，其中包括一个排列组合的经典例子。有兴趣的话不妨算一下，看看能不能解决。彩色激光打印机的原理和黑白激光打印机的原理是绝对相关的。黑白激光打印机使用黑色碳粉进行打印。简单理解，彩色激光打印机使用青色、品红色、黄色和黑色墨粉各打印一次，依靠混色形成丰富的色彩。1.激光打印机的基本原理了解黑白激光打印机的原理是了解彩色打印的基础，其实现过程可以通过几个图像变换来说明。原始文件转换位图激光打印机的光栅图像处理器将打印页面转换为位图，然后将其转换为电信号并发送到激光扫描单元。位图可变电荷" 负像 "在激光扫描单元中，页面位图上的图像点被转换成激光信号并传输到成像鼓。对应位图中的每个像素点，有像素值时发射激光束，没有值时不发射。当发射激光时，在成像鼓上产生微小的照射点。成像鼓预先充电，激光束照射的点将放电，而未照射的点仍将充电。在此过程之后，页面位图被转换成成像鼓上的电荷“ 负像 ”。电荷“ 负像 ”变成碳粉“ 正像 ”，与成像鼓上的电荷相同。当成像鼓旋转，电荷“ 负像 ”通过显影辊时，带电的墨粉会吸附在放电点上，而不带电的点由于同性相斥，不会吸附墨粉，于是电荷“ 负像 ”墨粉“ 正像 ”在纸上变成位图，转印鼓随成像鼓旋转。当带电的纸张通过转印鼓时，墨粉被吸附在纸张上，成为打印的图像。因为墨粉容易脱落，打印纸要经过加热辊才能使墨粉紧紧吸附在纸上。2.彩色激光打印机的区别由于彩色激光打印机使用的是四色墨粉，上述产生第一次电荷“ 负像 ”和墨粉“ 正像 ”的步骤要重复四次，每次吸附不同颜色的墨粉，最终会在转印鼓上形成青色、品红色、黄色和黑色四色图像。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比黑白打印慢。最新的彩色激光打印技术就是所谓的“ 一次成像 ”技术。这项技术的关键是把激光LED做得足够小，在现有一个LED的位置放下四个对应四种颜色的LED。目前这种技术成本太高，普通用户买不到“ 一次成像 ”彩色激光打印机，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和电影通过自发光来合成色彩，其合成法则称为“ 加法原理 ”，以红绿蓝三原色和“ 白 ”辅助色。印、染、涂都是吸收部分光线形成的颜色，所以该规律称为“ 减法原理 ”，三原色为青色、品红、黄色，辅助色为“ 黑 ”。彩色激光打印机的颜色是如何合成的？以惠普技术为例做一个分析。惠普采用ImageRet2400色彩分层技术。如果确定打印的基本分辨率为600DPI，则可以计算出分辨率为600DPI的图像，像素中心间距为42微米。惠普用的是直径5微米的超细碳粉，实际上可以达到2400DPI的效果。在2400DPI的分辨率下，像素之间的中心间距约为10微米。也就是说，如果彩色打印的最终结果是600DPI的像素分辨率，那么在一个像素上，你可以使用16×16的青色、品红色、黄色和黑色墨粉颗粒加上空白来调制该像素的颜色。因为人眼无法分辨这些细小的颜色颗粒，所以看到的是混色后的总效果。这项技术能提供多少种颜色？计算方法是排列组合中的一个经典例子:将青色、品红色、黄色、黑色、白色五种颜色的无限小球装在五个罐子里。现在，从其中随机挑出16个球，放入一个空罐子里，会发现多少种可能的结果？计算出来的数值是ImageRet2400技术理论上可以实现的色彩数，按照厂商的说法是百万。如果按照目前纳米材料的加工水平，碳颗粒的直径达到5 nm，那么现有的5微米碳粉颗粒可以沿直径分离1000次，那么可以大胆想象激光打印机彩色技术的理论发展前景。当然，颗粒细到一定程度后，对于人眼来说已经完全失去了继续细下去的意义。谁应该首先使用彩色激光打印机？对于普通家庭用户来说，彩色激光打印机的价格有点高。况且厂商目前也未必有意向家庭用户销售。那么，哪些部门或场合可以成为彩色激光打印机的首次使用人群呢？正如本文开头所说，没有必要使用彩色激光打印机，因为世界是彩色的，我们所有人都需要激光彩色打印这种高端的输出方式。但就目前的社会消费水平而言，只有一部分人可以首先使用彩色激光打印机。1.所有经常打印商务文件的部门都不能说一台彩色激光打印机就能决定一项商务活动的成败，但一份生动有创意的文案却可能成为赢得合同的重要砝码。如果只有偶尔的素材，可以拿到街边的打印服务站打印；如果只有少量材料，可以买彩色喷墨打印机打印；如果是有规模、有实力、注重自身现代形象、经常有打印业务的部门或企业，那么这款彩色激光打印机应该是必备的。2.如果商业打字复印服务机构或广告设计部门有一定的印量，激光彩色打印的成本会比喷墨打印低很多，显然适合商业打字复印服务机构或广告设计部门。包括各类打印名片、卡片的个体户，显然也适合使用彩色激光打印机。印一盒真彩名片要7块钱，15块钱卖一盒就赚一半利润。3.小批量彩色打印业务彩色激光打印机承担小批量彩色打印工作，快速简单，整体成本较低。彩色激光打印机开发商有兴趣占领这一应用领域。4.一般政府或军队部门解决彩色激光打印机的购买费用应该不是问题。这些部门可能会定期上传、下发几十个、几十个红头文件。使用彩色激光打印机时，不需要应用专门打印的文件纸，打印文件可以快速、方便、准确。军事部门要经常使用彩色地图和地块，用彩色激光打印机最方便。