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印刷等距离排列光成像

发布于:2016-09-05 20:52来源:上海记事本定制 作者:圣马广告 点击:
形式上简单,但实现起来却未必简单的光成像系统可使用等距离排列的光源,满足这种结构要求的光源体积必须很小,才能在单位距离内排列得下足够数量的发光元件,形成足够高的记录分辨率。显然,除发光二极管外,符合上述要求的发光元件还有半导体激光器,也称为激光二极管,因目前价格已降到合理程度而具备可行性。

根据半导体激光器这一名称不难知道,激光二极管以半导体材料为激光工作物质。1962年,世界上第一台用半导体材料砷化镓作为工作物质的激光器问世,在绝对温度77K的条件下获得了波长840nm的激光。由于半导体材料物质结构和电子运动的特殊性,以半导体材料为激光工作物质时产生激光的过程也有许多特殊之处。

若静电照相打印机或记事本定制数字印刷不以发光二极管为成像光源,则结构最简单的静电照相激光成像系统,这种由多个激光二极管组成的发光元件阵列能覆盖一定的页面宽度,工作时沿页面宽度方向扫描,成像头的典型宽度为15这类成像系统也称为多光束扫描系统,然而如同前面指出的那样结构简单并不意味着技术实现简单,成像精度与单位距离内排列得下的激光二极管数量有关,也要考虑经济性,这意味着激光二极管的数量会受到限制,不能为提高输出设备的工作效率而无限制地增加激光二极管数量。

半导体激光器在印刷业中的应用范围日益扩大,以前的逐行扫描成像系统主要采用气体激光器和固体激光器。尽管气体和固体激光器可输出足够的能量供感光胶片曝光,但缺点也十分明显,归结为效率低、体积大、结构复杂和价格较贵等,而且需要外部的变换和复杂的光学系统才能产生符合成像要求的记录光点。与此形成强烈对比的是,半导体激光器具有体积小、结构简单而坚固、价格便宜以及容易集成等优势。 
 
由于半导体二极管的体积很小,因而有条件像发光二极管那样加工成芯片的形式,集成形式的激光二极管芯片几何尺度与缝纫机用针相当,这足以说明激光二极管元件的体积之小,也是这种激光器能用作高精度记录设备成像光源的主要理由。

基于发光二极管阵列曝光的打印机或记事本定制数字印刷机的制造成本允许,则发光二极管阵列的排列宽度(即曝光宽度)可以做到与页面宽度相等。很明显,页面宽度成像系统中的发光二极管阵列在曝光时固定不动,依靠图像载体的旋转运动按垂直于页面的方向记录。

发光二极管阵列用作静电照相记事本定制数字印刷机的成像光源时,曝光记录的工作原理大体上与使用激光器类似。根据0K公开报道的资料,发光二极管的集成度在2000年前的技术实现水平就已经相当高了,当时发光二极管元件的空间排列密度达到600dpi不算困难。随着高密度集成技术的研究开发,估计发光二极管的空间分辨率可以达到1600dpi。

一般来说,无论是无机发光二极管还是有机发光二极管都可用作静电照相打印机或记事本定制数字印刷机的成像光源,两者之间不存在本质上的区别。早期开发的无机发光二极管和有机发光二极管大多用于显示领域,提供明亮而色彩丰富多样的显示效果,观察角度大,功率消耗低。与传统(无机)发光二极管类似,有机发光二极管也属于固体状态半导体器件之列,厚度从100~500nm,大约比头发丝细200倍。这种光学元件由两层或三层有机材料组成,三层结构更有助于将电子从阴极传输到发射层。

发光二极管成像的优点主要体现在:首先,发光二极管成像光源由成千上万个独立发光二极管组成,这些独立发光二极管可以独立地工作,经过聚焦镜头处理后直接投射到光导体表面,因而无需激光打印机那样额外的光学元器件;其次,发光二极管阵列的宽度与待打印页面宽度相等,每一个发光二极管均垂直地向成像鼓表面发射光线,因而不存在激光束打印机那样的边缘和中心位置记录点差异,也无需复杂的计时装置,自然也不需要记录点变形校正。以LED为成像光源的主要缺点在于发光强度和发光稳定性不如激光束打印机,即使LED的发射光强度可以控制在±0.10的范围内,但显然不如激光。
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