Світлодіодний принтер англ Light emitting diode printer LED printer один з видів принтерів що являє собою гілку розвитку

Світлодіодний принтер (англ. Light emitting diode printer, LED printer) - один з видів принтерів, що являє собою гілку розвитку технології лазерного друку. Як і лазерний, світлодіодний принтер призначений для перенесення текстового або графічного зображення з цифрового носія на папір . Швидкість світлодіодних апаратів приблизно дорівнює швидкості лазерних, але у цих двох технологій є і принципові відмінності.

Принцип роботи

Принципова відмінність світлодіодного принтера від лазерного полягає в механізмі освітлення світлочутливого валу. У разі лазерної технології це робиться одним джерелом світла (лазером), який за допомогою скануючої системи призм і дзеркал пробігає по всій поверхні валу. А у світлодіодних принтерах замість лазера використовується світлодіодна лінійка, розташована вздовж усієї поверхні валу. Кількість світлодіодів у лінійці становить від 2,5 тис. до 10 тис. штук, залежно від роздільної здатності принтера.

Принцип роботи світлодіодних принтерів у чомусь схожий з принципом роботи лазерних. Робота принтера заснована на принципі сухого електростатичного переносу — джерело світла освітлює поверхню світлочутливого валу, вплив світла викликає зміну заряду в освітлених частинах барабана, за рахунок чого до них прилипає порошкоподібний тонер. Методи переносу тонера на барабан, на папір, і закріплення його в грубці, ідентичні аналогічним методам, що використовуються при лазерному друці — вал прокочується по паперу, переносячи на нього тонер, після чого папір передається до пристрою термічного закріплення (грубку), де за рахунок високої температури і тиску тонер закріплюється на папері, буквально впиваючись в нього (найкращий ефект закріплення тонера досягається при використанні сферичного тонера, розробленого у 1996 році компанією OKI Printing Solutions, в даний момент застосовується в принтерах і БФП OKI і Xerox).

Переваги світлодіодної технології

Світлодіодна технологія має наступні переваги порівняно з лазерною :

світлодіодна лінійка значно компактніша за скануючу систему лазерних принтерів, що позначається і на розмірах самих принтерів. Кольорові світлодіодні принтери майже у два рази менші, ніж їхні лазерні аналоги, а для монохромних моделей різниця у розмірі теж помітна, але не так яскраво виражена;
через відсутність у механізмі формування зображення рухомих частин, механічна частина теоретично простіша й надійніша. Проте варто враховувати, що ресурс сучасних лазерних принтерів середнього та старшого класів становить від одного до десяти і більше мільйонів сторінок, при тому що блок лазера з блоком розгортки виходить з ладу найрідше;
кожен світлодіод в лінійці дає світлові плями однакової форми — в лазерних принтерах використовуються додаткові лінзи, що коректують зміну геометрії світлової плями на краях фотобарабана. На практиці різниця непомітна;
дані на світлодіодну лінійку можуть подаватися паралельно — електромагнітне випромінювання від включення великої кількості елементів буде близько до шумового і значно складніше здійснювати перехоплення даних за допомогою радіосканером . Однак на практиці до світлодіодної лінійки підходить шина з невеликою кількістю провідників — дані до лінійки подаються послідовно, що спрощує завдання перехоплення.

Недоліки світлодіодної технології

Для сучасної мікроелектроніки характерний істотний розкид параметрів — виробники заявляють ± 12-15%, реальний же розкид в партії досягає ± 30%. При роздільній здатності 600 крапок на дюйм і ширині зони друку до 216 мм (виробники принтерів враховують не тільки формат А4, але і американський Лист — 8,5 дюймів) світлодіодна лінійка повинна складатися з приблизно 5000 світлодіодів — і для кожного з них неможливо передбачити систему компенсації відхилення яскравості світіння — в результаті нерівномірність свічення окремих світлодіодів призводить до смуг уздовж ходу руху паперу з підвищеною і зниженою насиченістю друку . На відміну від світлодіодних, для лазерних принтерів необхідно коригувати параметри тільки одного джерела — лазерного світлодіода; при цьому можна проводити пряме вимірювання яскравості променя безпосередньо під час друку шляхом установки фотодатчика на шляху сканування променя поза робочої зони . Крім того, в лазерному принтері можна ввести компенсацію відхилення яскравості променя зміною електричних параметрів — наприклад, напругою заряду фотобарабана .
Для підвищення якості зображення (згладжування контурів) в ксерографічного друку використовують зміну розміру (або насиченості) елементарних точок і зміщення на половину діаметра точки . Зміна розміру або насиченості доступні і для світлодіодної, і для лазерної технології . Зміщення для світлодіодних моделей неможливе (світлодіоди жорстко фіксовані), в той час як для лазерної технології це легко реалізується зміщенням часу ввімкнення лазера.
Через мініатюрні розміри обмежені можливості фокусування світла від окремих діодів лінійки. Застосування лазерної технології дозволяє використовувати довгофокусну схему — промінь на досить великій довжині має малу площу перетину, при цьому набагато нижче вимоги по точності установки і юстировку оптики.
Максимальна продуктивність представлених на ринку пристроїв із світлодіодною технологією становить до 40 сторінок на хвилину; лазерні пристрої демонструють до 110–135 сторінок в хвилину і більше.

Типовою ілюстрацією недоліків світлодіодним технології може служити рішення компанії Кіосера — Міта (Kyocera Mita —): у моделях кольорових принтерів FS-C5015/FS-C5025/FS-C5030 використовувалися світлодіодні лінійки; в наступних поколіннях виробник відмовився від них на користь лазерних блоків (моделі FS-C5100/FS-C5200/FS-C5300/FS-C5400 , і потім FS-C5150/FS-C5250/FS-C5350) . При цьому габарити принтерів практично не змінилися.

Сферичний тонер з подвійною структурою

Сферичний тонер з подвійною структурою застосовується і в лазерного друку, однак розроблений він був компанією OKI , для своїх світлодіодних принтерів . На даний момент сферичний тонер виробляють більшість компаній, що постачають лазерні принтери .

Сферичний тонер, як виявляється з назви, являє собою мікроскопічні кульки приблизно рівного розміру, в результаті чого при переносі зображення на папір, сферичний тонер дозволяє отримати більш чітку точку, ніж мелений тонер, який розтискується по паперу і в точку, і в овал, і в щось безформне .

Тонер з подвійною структурою складається з твердої оболонки, і більш м'якого, легкоплавкого ядра. У грубці спочатку плавиться ядро, і до моменту, коли розплавиться більш щільна оболонка, ядро тонера вже являє собою рідину, яка, потрапляючи на папір, глибоко проникає в його структуру. Через таку складну структуру, сферичний тонер значно дорожчий за звичайний мелений, який застосовується у лазерних принтерах.

Кольорові світлодіодні принтери

Файл кольорового зображення (у форматі JPG , BMP , PDF і т. д.) передається на принтер, де растровий процесор принтера розкладає зображення на чотири базових кольори: блакитний, жовтий, пурпурний і чорний.

Подальший процес схожий з процесом друку монохромного зображення, з тією лише різницею, що кожен з чотирьох фотобарабанів наносить на папір свій колір. Більшість світлодіодних принтерів роблять це за один прохід паперу. В результаті, після змішування кольорів на папері й термічного закріплення тонера в грубці, ми маємо кольорове зображення .

Усі недоліки світлодіодного друку порівняно з лазерним актуальні і для кольорових принтерів. Порівнянні надійність та якість, але набагато більша собівартість не компенсуються меншим розміром принтерів.

Швидкість друку і допустиме навантаження

Швидкість друку від застосування світлодіодної лінійки або лазера не залежить, а визначається швидкістю роботи механізму. Найпродуктивніший з наявних на ринку на вересень 2012 світлодіодних принтерів — OKI С9655 — здатний видавати на хвилину 36 кольорових або 40 монохромних сторінок формату А4. Гранично допустиме навантаження на нього становить 150 000 сторінок на місяць, що є співставним з лазерними принтерами середнього рівня.