在说明打印机的LED之前呢,先介绍一下打印机的变迁,在60年代还是打字机式的,基本是靠活字字体的方式,一个字符对应一个打印单元,问题是字符数是有限的,可能只能打印26个字符加一些数字,限制非常大,当时针对这种打印的方式也有一些列的打印机出现;进入70年代以后就有了
在说明打印机的LED之前呢,先介绍一下打印机的变迁,在60年代还是打字机式的,基本是靠活字字体的方式,一个字符对应一个打印单元,问题是字符数是有限的,可能只能打印26个字符加一些数字,限制非常大,当时针对这种打印的方式也有一些列的打印机出现;进入70年代以后就有了很大变化,不再是活字字符,而是用点阵这种方式,也就是像素成像的这种方式成为主流,相应也有一些打印机出现;到了80年代以后就有了很大的发展,各式各样的打印机,各种各样的处理方式都出来了,但归根结底发展方向,包括喷墨打印机也是这样,怎么样使表现的点更细微、更精确、分辨率更高,这是打印的发展方向。
我们基本是按照10年一个阶段来考虑,现在这个阶段还是激光的天下,但是我们相信在不远的将来一定会成为LED的天下,为什么我们会这么说呢?首先一个就是打印质量,目前为止LED方式和激光方式打印质量差不多,但是已经出现了LED超过激光的倾向。不远的将来,我们相信LED一定会生成和印刷机一样的效果。第二个原因就是打印速度,在8ppm的时候,两者之间差不多,现在已经进入到30ppm, LED已经体现出它的优越性,再进一步到60ppm,甚至120ppm时激光已经无能为力了,再一个就是分辨率,真实分辨率300dpi、600dpi时候还差不多,进入1200dpi的时候,真分辨率只有LED,而且我们在实验室,研究2400dpi打印头,将来,从理论上来讲,4800dpi也不是没有可能的。
当然,如果把这些技术从实验室拿到市场就需要商品化,商品化首要就是克服价格成本,我们现在已经发明了EFB这种技术,这种技术已经实现了使LED头的成本大幅降低。我们公司所有开发都是在自己的实验室里研究开发的,最早是这样的LED头,随后的一系列都是在我们实验室里研发的。
随着打印机不断更新,打印头也分了大概4个时代,主要表现在他的体积,当然还有一个是重量。随着我们打印机的推出,打印机的体积基本上是按照成倍的缩小的,重量也在不断的减轻。
下面讲的是在我们最新的打印机里头采用的一项技术,叫EFB技术。这里头就牵扯到一个环保的东西出来,真正LED发光的东西,第一成本比较高,第二是不环保的。在EFB技术里面,我们把真正发光的一部分剥离,非常薄,剥离以后结合到半导体元器件上去。这是剥离的过程,过程中我们知道生产LED发光膜的一定是化合物半导体,常用的比如砷化钾,其中砷是有毒的,是受控制的东西,所以我们在生成的时候必须要有个基膜,生成完以后,我们把上面真正发光的部分剥离,下面的舍弃,剥离出来的东西放到硅片上去,形成我们现在的发光头。
这种EFB的技术,简单说就是把有用的东西剥离然后贴到基膜上,在很多领域都能用,比如说,日本太阳能电池公司,在生产电池的时候有一种原料非常稀缺,但用这种粘贴技术可以把这种稀缺的原料保持下来,用另外一种原料替代,进行嫁接。这种剥离是一种可以重复的过程,相当于一个基盘,我们可以不断在上面生成需要的薄片,这个基盘可以重复使用,这个非常薄,只有两个微米。
这个是已经把刚才要发光的膜粘贴到IC片上了,但那个是带状的东西,还形成不了LED,一个一个发光点还形成不了。这时候首先一点是要把这个膜非常紧密的贴在下面的硅片上,也是采用新的技术,用分子间结合力的方式,非常紧的粘在一起,然后使用切割,把带状的LED发光膜切成一个一个的LED发光点,然后进行金属配线。
我们EFB技术得到了日本很多的奖项,我们和其它厂家的发光头做了个对比,可以看得出来,其他厂商的发光头是LED的几十倍。那么体积变小,带来很多环保方面的革命。比如说在生产过程中,在运输过程中,在回收过程中都会对环保带来一定的好处。通过EFB剥离出来的发光膜,嫁接到一个非常薄的透明的胶片上,正反两面都能看。采用这种技术让我们可以实现,600dpi自发光体。比如投影仪、PC的面板我们都可以做到非常精细,用LED技术来做。将来可以做成书一样的东西。上面介绍的是我们拥有的LED技术。将来一定会发生革命性的变化,如果再考虑到它的寿命,寿命也是几十倍的,还有他的节能,其他的发光体和他是无法相比的,考虑到这些,将来一定会产生很大的变革。
这个是和白炽灯的发光效率的比较,随着推移,基本上白炽灯的研究已经到顶了,发光效率也就那么多了。但是LED还在不断产生新的技术、新的革命,随着时代的发展,LED也将是一种趋势。目前已经投入到商品化有松下电工的,各种各样的照明设备,东芝现在也在研发。这是日本圣诞节的时候照的照片,以前这些灯都是用的普通的霓虹灯,现在基本上都用的是LED。
现在日本信号灯更换速度非常快,有两个特点,一是不会受其他光线的影响,比如有一些背光的时候,一般灯是看不见,但LED看得很清楚,不会受到太阳光或者其他光线的影响,第二是寿命非常长,基本上安装以后不会坏。这个是日本有名的雷克萨斯的大灯采用LED方式,光亮不逊于目前的氙灯,寿命远远超过了,基本不用更换。最有意思的是植物的栽培,植物不同生长期对于光的波长要求是不一样的,这也是和节能是有关系的,植物在生长过程中,某个阶段可能只是它的穗头需要光,我们只拿LED灯照他需要接收光的地方,避免大面积照射造成的浪费。最早发现这种方式是在空间站,空间站培养植物有的时候见不着太阳,所有最早的研究开发是从空间站植物培养开始的。
我们也承认激光也是一个划时代的技术,他也有长处,也有它的应用范围,但通过刚才介绍,LED也是一个非常先进的技术,也有很大的优势。
首先先从原理来说明,基本上这两种打印机都是电子照相打印方式,具体来讲分成四个主要阶段,在感光鼓的周围有这么几个部分,一是充电的、一部分是曝光的,一部分是显影、打印这四个阶段。其中只有曝光部分分了现在所谓LED和激光,其他的地方是完全相同的。您刚才提到的打印成本主要是下面这些地方,这些地方由于两种方式都是差不多的,所以不会有太大的差别,但是由于我们可以把体积缩的很小,而且非常节能,所以在他整体的运行过程中更节省,体积小、更节省空间在这些方面比激光机更具优势。
LED发光头和感光鼓之间的距离非常小,这样我们打印机体积可以做到非常小。刚刚讲到寿命这一块,首先LED头全部都是用半导体元器件来做的,所以稳定性和可靠性非常好,反过来我们看看激光,激光有个非常大的缺点,有个转动的电机,从比较图来看的话,由于激光有电机,所以肯定它的寿命是有限的,而半导体LED头来讲可以使用很长很长时间。
激光是发展很长时间的技术,因为打印机属于电子产品,激光机在市场上占有相当大的份额,比LED可以多一位,也就是说LED是1,激光可能就是10。所以占有量大,生产量就大,即使是在量上有这么大的差距,我们LED方式仍然可以比他便宜的价格。
刚才也都介绍了我们半导体的一种发展技术,比如说EFB的这种技术,将来它可以随着技术的不断发展,也就是说将来LED的发展空间还有很大,因为他是刚起步,而激光已经发展很长时间了,随着LED技术的不断发展,它的成本也会有很大的下跌。LED未来发展空间很大,比如我们刚才说的,把LED发光膜做的很薄,把它揭下来,基片可以重复利用等等这些技术将来投入到生产里面,也会带来成本大的降低,只不过目前一个是发展了很长时间,一个是刚起步,所以目前成本基本还是差不多的。
我们所有东西都是自己设计的,先从设计阶段来考虑,LED头设计自由度非常高,和激光相比,举个例子来讲,LED头可以做的很长,比如我现在做的是A4机器,我要发展成A3机器我只要把LED头延伸一下就可以了。激光呢不仅仅是一个头的问题,激光需要拉开一个空间,才能扫的更宽,所以在设计阶段就不仅仅是把扫描范围加大就可以,还得考虑打印机要增大多少体积才可以,所以从设计角度来讲,由于LED头小,可扩展性非常高,从设计阶段已经体现了节能的思想,可以把很多的设计思想自由的展开,这是一点。
第二由于它使用的元器件就是半导体元器件,在用材方面我们很早就取得了ISO USA、……。激光发光源里面用的零部件比较多,他所采用的对应方式要多很多。我们很简单就可以实现。
第三点在运输过程中,由于刚才提到的体积可以非常小,在运输过程中节约一部分成本,包装箱也可以做的相应很小。里面的填充材料也可以用的很少,这样在运输过程中也可以大大节约成本,包括本身的运输成本。
从成像质量上说,LED和激光相比就是成像点径。刚才最初介绍打印机历史的时候,打印机最初的发展到现在、将来的趋势的话就是成像分辨率会越来越细,成像分辨率最终就是点径,可以看到激光的话基本是65,从光学上来讲,不可能再小了,LED已经做到25。这个是有理论的计算公式,根据这个计算公式,从光学的角度,激光已经到了极限。激光方向性非常好,而且也非常聚焦,主要问题是焦距这块,焦距的不同会产生很大的变化。由于激光成像点非常粗,暗纹的字体就会很模糊,看不出来。
目前激光和LED的比例是9:1,为什么会造成这种状况呢,最出彩用激光的厂家,比如惠普、佳能、柯美,他们最初都是做照相机的,照相机最得意的地方就是做镜头,镜头是厂商关键的技术,这些厂商最初采用的都是激光光源,后来出现半导体的激光光源以后,他们也很快采用半导体激光光源,由于很多厂家习惯性使用激光光源,所以造成现在9:1市场。
我们认为市场最终的裁判是用户,目前这个阶段,用户看一个打印的东西,是LED或者激光还没有分辨出来,或者说还没有那么高的要求。刚才讲到的,LED发展性非常强,人的要求是越来越高的,随着用户的要求不断提高,用户会有一个判断,我到底是用激光,还是LED。
我们打印机是鼓粉分离的方式,从黑白机开始就一直采用这种方式,和一体式的最大不同就是我们可以一直用到鼓的寿命结束,而惠普的粉用完以后,整个鼓也要扔掉,所以从垃圾产生、回收利用这个角度来讲,鼓粉分离的方式也是对环保的一个贡献。节能最直观的是怎样节约电力,这是在进入的阶段,在出来这一块呢,就是怎么样去减少垃圾,实际上也是节能的表现。在这些方面我们比其他厂家更有自信。
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