忆往事看今朝 激光打印技术发展回顾

追忆激光打印机

●追忆激光打印机

    【中关村在线办公打印频道原创】激光打印机，作为特殊的一类电子办公设备，从1971年在帕罗阿图研究中心诞生世界上第一台激光打印机至今，激光打印机走过了38年历程，在这38年中，激光打印机对人类办公效率的提高所起到的作用是难以衡量的。

    任何产品的普及都不是一蹴而就的，站在先驱的肩膀上才更容易成功，那么激光打印机的先驱又是谁呢？1948年施乐公司推出的第一台静电复印机为激光打印机的成长开辟了先河。

施乐1977年发明了世界上首台激光打印机

    1971年，“激光打印机之父”的盖瑞.斯塔克伟泽在施乐帕罗阿图研究中心研制出了世界上第一台激光打印机。

    1977年，施乐将激光打印技术商用化，发布世界上首台激光打印机Xerox 9700，打印速度每分钟120页。

    1984年，惠普发布其首款HP LaserJet Classic桌面激光打印机。

    1986年，惠普推出世界上第一台双纸盒桌面激光打印机-HP LaserJet 500plus。

    1991年，惠普展示了世界上第一台局域网打印机-LaserJet III Si。

    1991年，施乐发布世界上首台可以提供双面打印功能的激光打印机Xerox 4213。

    1992年，施乐发布当时输出速度最快的彩色网络激光打印机Xerox 4700。

    1993年，联想与施乐合作，研制世界上第一台中文激光打印机-联想中文激光打印机LJ3A。

    1997年，惠普HP LaserJet 6L亮相中国市场，成为首款销量超过100万台的黑白激光打印机。

    1997年，施乐发布业内定价最低的彩色激光打印机Xerox DocuPrint C55。

    1998年，惠普推出了世界上第一款支持自动双面打印的彩色激光打印机-HP Color LaserJet 4500和8500。

    2000年，激光打印机迅速普及，成为企业办公中不可缺少的输出设备。

    2002年，黑白激光打印机呈繁荣盛世，彩色激光打印机开始迅速发展。

    2004年，富士施乐发布彩色激光打印机DocuPrint C525A，这也是打印机历史上获得最多奖项的彩色激光打印机。

    2005年，彩色应用需求大量增加，彩色激光打印机被赋予新的使命。

    2007年，富士施乐发布业内打印速度最快的A4彩色激光打印机Phaser6360，彩色输出速度每分钟40页。

    2008年，惠普水平成像激光技术发布，标志着彩色激光打印技术的竞争再次升级。

    回顾了在激光打印机发展历史中一些具有里程碑意义的事件后，我们记住了施乐、惠普、联想这些伟大的品牌，激光打印技术起源于施乐，HP将激光打印机推向了最高峰，而联想也为中文激光打印机的研制作出贡献。这个过程中伴随着是无数次的技术革新，而每一次变革都会带来质的飞跃。

    不过令笔者陷入思考的是，当激光打印技术发展的同时，喷墨技术、针打技术、热转印技术并没有停止不前，在许多应用领域，激光打印设备仍无法替代其它技术，例如对色彩品质要求较高的照片输出，主流的彩色激光打印机仍不能给出满意的结果，为什么喷墨打印机能通过墨水色彩的增加来提高输出品质，而激光打印机却不可以呢？等等这样问题很多很多，是技术上无法实现还是推广难度大呢？是新技术研发缓慢还是新产品不被接受呢？我们有必要对激光打印技术做一个全面的回顾与展望，探讨激光打印技术的昨天、今天和明天。

激光打印技术原理

●激光打印技术原理

    了解激光打印技术之前，我们有必要先了解一下激光打印的基本原理。

激光打印成像系统

    激光打印机的基本结构由激光器、声光调制器、高频驱动、扫描器、同步器及光偏转器等部件组成，当计算机向打印机发送数据，打印机发送给打印机的处理器，处理器将这些数据组织成可以驱动打印引擎动作的类似数据表的信号组，对于激光打印机而言，这个信号组就是驱动激光头工作的一组脉冲信号。这些数据信号控制着激光的发射，扫描在硒鼓表面的光线不断变化，有的地方受到照射，电阻变小，电荷消失，也有的地方没有光线射到，仍保留有电荷，最终，硒鼓表面就形成了由电荷组成的潜影。

    墨粉表面带有电荷，其电荷与硒鼓表面的电荷极性相反，当带有电荷的硒鼓表面经过涂墨辊时，有电荷的部位就吸附了墨粉颗粒，潜影就变成了真正的影像。硒鼓转动的同时，另一组传动系统将打印纸送进来，经过一组电极，打印纸带上了与硒鼓表面极性相同但强得多的电荷，随后纸张经过带有墨粉的硒鼓，硒鼓表面的墨粉被吸引到打印纸上，图像就在纸张表面形成了。此时，墨粉和打印机仅仅是靠电荷的引力结合在一起，在打印纸被送出打印机之前，经过高温加热，塑料质的墨粉被熔化，在冷却过程中固着在纸张表面，形成清晰的字符被输出。

    在黑白激光打印技术的基础上，彩色激光打印原理就不难理解，通过增加青色、品红、黄色输出彩色图案，也就是在黑白打印过程的基础上要经过四次同样的过程才能将彩色呈现在纸张表面，所以彩色文档的输出速度要远远低于黑白文档的速度，然而这是早期的彩色激光打印机是这样的原理，大家可以参看一些早期的彩色激光打印机的性能，一般都是黑白文档输出速度比彩色文档输出速度快。

    随着技术的革新，一次成像技术被广泛应用，原来四次成像才能实现的彩色输出通过一次成像技术同时呈现在纸张上，大大提高了彩色激光输出速度，目前主流的黑彩同速的彩色打印机就采用这样的技术。

    上面就是激光打印的基本原理，从激光打印机发明的一刻起，新技术的研发均是在这个基本原理上进行的，而只有少数厂商掌握着激光打印技术，包括惠普、佳能、三星、富士施乐等传统办公设备品牌，而新品牌想介入其中，但从技术角度入手，绝对是难上加难。

激光打印技术对比其它打印技术

●激光打印技术对比其它打印技术

    目前主流的打印技术包括微压电喷墨打印技术、热喷墨打印技术、激光打印技术、LED打印技术（包括SLED技术）、喷蜡打印技术、针式打印技术、热升华打印技术，其中前两个技术都属于喷墨打印技术，基本被爱普生、惠普、佳能所占据，产品线优势明显，其它品牌难以介入。

喷蜡打印过程

    传统的激光打印技术被广泛应用，主要用于高品质黑白与彩色文档的输出，拥有激光打印技术的厂商众多，竞争也最激烈。LED技术上近年来发展起来的一项新技术，有节省能源消耗、提升打印分辨率等特点，拥有这项技术的厂商有OKI和富士施乐。喷墨打印技术，同样是近年兴起的技术，高效率、环保是这项技术的优势，在环保方面其它打印技术难以比拼，但是由于只有富士施乐一个品牌在做推广，势单力薄，技术优势暂时没有被用户接受。

    针式打印技术，有人认为针打设备处于即将过时的设备，但是对于一些特殊行业需求的环境中，针打技术仍没有被取代，稳定、使用成本低的特点发挥着决定作用。热升华打印技术，技术成熟度非常高，目前被广泛应用在小型照片打印设备中。

    整体来看，从产品定位和规模来看，目前阶段与激光打印技术相对抗的主要集中在喷墨打印技术身上，但是两者之间有哪些区别呢？

    应用层面上，喷墨打印技术能输出彩色文档、黑白文档、彩色照片，通过增加色彩数量还能输出高品质照片，包括A3尺寸以上的大幅面输出。激光打印技术主要用来输出黑白和彩色文档，文档打印品质高，可能够满足高负荷的文档输出需求，但是色彩输出方面，暂时还无法与彩色喷墨打印机相比。所以彩色喷墨技术在照片输出上，激光技术暂时无法媲美，而在大量文档处理中，喷墨技术同样不具有优势。

    定位层面上，无论是喷墨打印技术还是激光打印技术，必须依托产品才能将技术转化为生产力，经过多年的发展，喷墨打印设备与激光打印设备已经形成了非常成熟的产品线，包括单功能与多功能产品，通过性能和功能将产品定位于不同的用户。总体来看，两者的用户定位上的重叠部分也是最多的，随着喷墨商用化与激光个人化的推进，两者甚至甚至出现了竞争的格局。

    成本层面上，一般而言，同档次激光打印机的售价要高于彩色喷墨打印机，但是使用成本上，激光打印机更具优势，尤其在处理大量工作状态下。

主流激光打印技术

●主流激光打印技术

    激光打印技术发展的方向是什么，最终是要全面满足用户的所有需求，单从技术层面考虑，打印速度和打印品质是技术发展的驱动力。

采用水平一次成像技术的HP彩色激光打印机

    HP：水平一次成像技术，2006年，彩色激光打印从第一代四次成像技术发展到第二代“垂直式”一次成像技术，2008年惠普发布第三代“水平式”一次成像技术，其区别于前两代技术的最主要特点是，4色粉仓在机体内部呈水平排列，纸张在通过水平通道时实现一次成像。佳能等品牌也具有水平一次成像技术。

    优势：减小打印机体积、降低噪音、减少卡纸、速度快。

    佳能：“按需定影”技术，经陶瓷加热器直接加热薄型定影胶片，热量会立刻传送到定影单元，无需预热，待机状态下“零”秒响应打印任务。同时，定影器仅在打印中消耗电能，节省能耗，并且有助于提升快速打印性能。

    优势：提升性能，节能省电。

    三星：硬件省墨技术和NO-NOIS 静音技术，在避免打印噪音污染的同时，还降低了用户的整体打印成本，此技术源于采用粉仓固定的设计，在打印过程中减少了对粉仓的驱动，从而使得性能更加的稳定、可靠，同时也减少了噪音。三星NO-NOIS静音技术实现打印机噪音4分贝的飞跃。

    优势：减少噪声污染，节省成本。

部分非激光打印技术

●部分非激光打印技术

    富士施乐：喷蜡打印技术，对于富士施乐这个技术至上品牌而言，不仅拥有传统的激光打印技术，还拥有LED/SLED打印技术，在此基础上，2007年10月26日，富士施乐彩色喷腊打印技术被Phaser 8560打印机所采用，彩色喷蜡机型只需四色蜡质固态耗材即可实现影像输出：蜡块融化后通过一个无缝钢制成的喷头喷射到油性鼓上，鼓上的蜡滴在压力作用下转印到纸上，蜡滴在纸张输出的同时凝固变硬，从而完成打印作业。在此过程中，图像定影无需加热，输出效果一致性更强，又由于采用液体材料喷涂方式，蜡滴能与打印介质更紧密地结合，故打印效果更加立体。因蜡质固态耗材不同于传统打印机的墨水或碳粉，打印过程中不需要使用硒鼓，对打印纸张无特殊要求，喷蜡打印机的环保特性更突出，无有害废弃物、颗粒污染及臭氧排放等，作为惟一耗材的蜡块无毒性，甚至被人食用也不会危害健康。

彩色喷蜡打印机

    优势：环保健康、高效、打印品质高。

    富士施乐/OKI：LED打印技术，打印单元的光源是由无数个微小的LED发光二极管组成的，打印机的每一个物理分辨率对应一个发光二极管，也就是发光二极管的数量越多，打印分辨率也会越高。同样，在打印信号的控制下，发光二极管发光对感光鼓进行曝光，与激光打印机的不同之处主要体现在感光过程上。激光打印机是通过光学组件来产生单点光束，而LED打印机是通过单个的LED发光二极管来产生单点光束。

LED打印头成像系统

    优势：节能省电。

    富士施乐：SLED（Slef-Scanning Light Emitting Device）打印技术，通过先进的的LED打印头技术和更高级别成像技术来确保1200*2400dpi的高质量输出。LED打印头技术包括全新的设计透镜、1200dpiSLED芯片和全功能的ASIC控制器，图像增强处理和MACS挂网技术保证了更高级别的成像技术。

富士施乐SLED打印头技术示意图

富士施乐SLED打印头技术示意图

    优势：打印品质高，分辨率得到提升。

哪些打印技术会成为未来技术？

●哪些打印技术会成为未来技术？

    上面提到的仅仅是目前被广泛应用的打印技术，除了激光打印技术之外，LED/SLED技术的技术优势比较明显，但是在产品推广力度和市场接受程度上，短期内仍无法与传统激光打印技术相提并论，还有喷蜡打印技术，一直以来，激光打印机带给用户的环境影响问题终于在喷蜡打印机上得到了有效改善。对打印技术感兴趣的朋友，不妨在下面进行投票，选择出您认为哪些打印技术会成为“未来技术”。

喷蜡打印机所使用的耗材-蜡块