LED tiskárna – Ruwiki: Internetová encyklopedie

Dotaz “LED pásek” [d] přesměruje sem. Na toto téma je potřeba vytvořit samostatný článek.

LED tiskárna (anglicky: Light emitting diode printer, LED printer) je jedním z typů tiskáren, který je odvětvím vývoje technologie laserového tisku. Stejně jako laserová tiskárna je i LED tiskárna navržena pro přenos textu nebo grafiky z digitálního média na papír. Rychlost LED zařízení je přibližně stejná jako rychlost laserových zařízení, ale tyto dvě technologie mají také zásadní rozdíly.

LED tiskárna Kodak

Princip činnosti [upravit | upravit kód]

Zásadním rozdílem mezi LED tiskárnou a laserovou tiskárnou je mechanismus pro osvětlení světlocitlivého válce. V případě laserové technologie se tak děje jediným světelným zdrojem (laserem), který za pomoci snímacího systému hranolů a zrcadel probíhá po celé ploše hřídele. V LED tiskárnách se místo laseru používá LED pásek umístěný po celé ploše hřídele. Počet LED diod v řadě se pohybuje od 2,5 do 10 tisíc kusů v závislosti na rozlišení tiskárny.

LED pásek je světelný zdroj, který osvětluje povrch fotoválce v LED tiskárnách. V podstatě se jedná o alternativu laseru s optickým snímacím systémem v klasické laserové tiskárně a zcela nahrazuje jeho funkci beze změny technologie elektrografie. LED pásek se skládá ze sady jednotlivých světelných zdrojů – LED, umístěných na textolitové desce. Jeden palec LED pásku může obsahovat 300, 600 nebo 1200 jednotlivých LED, které určí rozlišení tiskárny, ve které je takový LED pásek použit.

Světlo ze zdrojů prochází čočkami sestavenými ve 2 řadách. Čočky mají délku 7 mm optického vlákna. Každá z těchto sekcí vede světlo z více zdrojů a světlo prochází čočkou spirálovitě a vždy dopadá na přesně definované místo na fotoválci.

Důležitým parametrem je správná ohnisková vzdálenost od konce objektivu k povrchu fotoválce. Pokud nebude zachována, bude obraz na výtisku rozmazaný. Pro zajištění požadované vzdálenosti používají barevné LED tiskárny speciální přesné zaostřovací vložky, jejichž jeden okraj dosedá na plochu fotoválce, druhý na nastavovací excentr umístěný na těle LED pásku.

Princip fungování LED tiskáren je v mnoha ohledech podobný principu fungování laserových tiskáren. Tiskárna funguje na principu suchého elektrostatického přenosu – světelný zdroj osvětluje povrch fotocitlivého válce (fotoválce), působením světla dochází ke změně náboje v osvětlených částech fotoválce, díky čemuž je k nim přitahován práškový toner v množství závislém na zbytkovém náboji na povrchu fotoválce. Metody přenosu toneru do válce, na papír a jeho fixace v troubě jsou totožné s podobnými metodami používanými v laserovém tisku – válec se převaluje po papíru, přenáší na něj toner a poté je papír přenesen do tepelného fixačního zařízení (kamna), kde vysoká teplota a tlak fixují toner na papír.

Příběh. Běžné mylné představy [ editovat | upravit kód]

Technologie LED tisku byla vynalezena společností Casio. První LED tiskárna byla komerčně uvedena na trh společností OKI v roce 1987 a v roce 1998 stejná společnost uvedla na trh první barevnou LED tiskárnu.

LED tiskárny přišly do Ruska v roce 1996, kdy OKI otevřela zastoupení v Moskvě. Ve stejném roce začala OKI prodávat svou nejoblíbenější tiskárnu v Rusku, OkiPage 4W, a zástupci OKI v Rusku dělají svou největší chybu, jejíž důsledky jsou stále pociťovány na trhu s LED tiskem – tiskárna vyvinutá japonskými specialisty OKI pro domácí použití je umístěna jako nejlevnější tiskárna pro kancelář v Rusku, které prochází těžkými časy.

A protože byla OkiPage 4W výrazně levnější než její laserové protějšky, začala se masově nakupovat v malých, středních a někdy i velkých obchodních kancelářích, kde se levná tiskárna navržená pro domácí objemy tisku rychle porouchá a nezvládne kancelářské potřeby – maximální povolený objem tisku na OkiPage 4W je 2500 listů za měsíc.

Tiskárna měla v té době používat nový vývoj od OKI – toner s kulovitými částicemi, ale v Rusku se kvůli vysoké ceně „standardního“ spotřebního materiálu kazety doplňovaly, čímž se výrazně snížila kvalita tisku.

Všechny tyto chyby v umístění a provozu vedly k tomu, že v Rusku je postoj k LED tiskárnám převážně negativní. Často můžete slyšet, že tyto tiskárny [1] :

• nespolehlivé (to si myslí lidé, kteří kdysi měli v kanceláři OkiPage 4W), zatímco moderní LED tiskárny poskytují maximální zátěž ve své třídě;
• poskytují mnohem horší kvalitu tisku než laserové tiskárny, i když ve skutečnosti při použití originálního spotřebního materiálu LED tiskárny v čistotě tisku dokonce předčí laserové tiskárny (viz část o výhodách LED technologie). Použití originálního spotřebního materiálu přitom výrazně zvyšuje náklady na tisk;
• silnice v provozu.

V roce 1999 začaly Panasonic a Kyocera prodávat své LED tiskárny do Ruska, ale OKI byla i nadále největším výrobcem LED tiskáren a právě na jejich tiskárny se vzpomene jako první, když se řekne LED technologie. Od konce roku 2012 je mezi levnými modely oblíbená řada barevných tiskáren OKI C300 a MC300 MFP.

Výhody LED technologie [ editovat | upravit kód]

LED technologie má ve srovnání s laserem následující výhody [2]:

• LED řada je mnohem kompaktnější než skenovací systém laserových tiskáren, což ovlivňuje i velikost samotných tiskáren. Barevné LED tiskárny jsou téměř poloviční než jejich laserové protějšky, zatímco u monochromatických modelů je rozdíl ve velikosti znatelný, ale ne tak výrazný;
• Vzhledem k absenci pohyblivých částí v mechanismu tvorby obrazu je mechanická část teoreticky jednodušší a spolehlivější. Stojí však za zvážení, že zdroj moderních laserových tiskáren střední a vyšší třídy je od jednoho do deseti i více milionů stran, vzhledem k tomu, že laserová jednotka se skenovací jednotkou selhává nejméně;
• Každá LED v řadě produkuje světelný bod stejného tvaru – laserové tiskárny používají další čočky, které korigují změnu geometrie světelného bodu na okrajích fotoválce. V praxi je rozdíl nepostřehnutelný;
• data mohou být dodávána na LED pásek paralelně – elektromagnetické záření ze zapnutí velkého množství prvků se bude blížit šumu a bude mnohem obtížnější zachytit data pomocí rádiového skeneru. V praxi je však k LED pásku připojena sběrnice s malým počtem vodičů – data jsou na pás dodávána postupně, což zjednodušuje úlohu odposlechu.

Typickým příkladem výhod LED technologie je rozhodnutí společnosti Xerox, která několik let prodávala OEM verze tiskáren OKI LED pod svou vlastní značkou, přejít k vývoji a implementaci vlastní LED technologie. To vedlo v roce 2009 k uvedení barevné LED tiskárny Xerox Phaser 3 A7500, vyvinuté výhradně společností Fuji-Xerox a využívající technologii HiQ LED vyvinutou ve spolupráci s Nippon Electric Glass. Od té doby jsou všechny barevné kancelářské tiskárny Xerox A3 LED, včetně modelů Versalink C7000/C8000/C9000 oznámených na začátku roku 2019.

Nevýhody LED technologie [ editovat | upravit kód]

• Moderní mikroelektronika se vyznačuje výrazným rozptylem parametrů: výrobci uvádějí ±12–15 %, ale skutečný rozptyl v dávce dosahuje ±30 % [3][4]. S rozlišením 600 dpi a šířkou tiskové plochy až 216 mm (výrobci tiskáren berou v úvahu nejen formát A4, ale i American Letter – 8,5 palce) se LED pásek musí skládat z cca 5000 LED – a pro každou z nich není možné zajistit systém pro kompenzaci odchylek jasu žhavení – v důsledku toho dochází ke snížení jednotlivých tiskových pásů a ke snížení svitu papíru se zvýšením u. Na rozdíl od LED tiskáren vyžadují laserové tiskárny pouze úpravy parametrů jednoho zdroje – laserové LED; V tomto případě je možné provádět přímé měření jasu paprsku přímo během tisku instalací fotosenzoru do dráhy skenování paprsku mimo pracovní plochu. V laserové tiskárně je navíc možné zavést kompenzaci odchylky jasu paprsku změnou elektrických parametrů – například nabíjecího napětí fotoválce.
• Ke zlepšení kvality obrazu (vyhlazení kontur) se používá xerografický tisk změna velikosti (nebo saturace) elementárních bodů a posun o polovinu průměru body. Změna velikosti nebo sytosti je k dispozici pro LED i laserovou technologii. Řazení není možné u modelů LED (LED diody jsou pevně upevněny), zatímco u laserové technologie je toho snadno dosaženo posunutím doby zapnutí laseru.
• Vzhledem k miniaturním rozměrům je omezená možnost zaostřování světla z jednotlivých diod v lince. Použití laserové technologie umožňuje použití schématu s dlouhým ohniskem – paprsek má na dostatečně dlouhé délce malou plochu průřezu, přičemž požadavky na přesnost instalace a seřízení optiky jsou mnohem nižší.
• Maximální produktivita zařízení s LED technologií dostupných na trhu je až 50 stran za minutu; Laserová zařízení vykazují rychlost 110–135 stran za minutu a více.

Typickou ilustrací nedostatků LED technologie je řešení Kyocera-Mita: LED pásky byly použity v modelech barevných tiskáren FS-C5015/FS-C5025/FS-C5030; V dalších generacích je výrobce opustil ve prospěch laserových jednotek (modely FS-C5100/FS-C5200/FS-C5300/FS-C5400 a poté FS-C5150/FS-C5250/FS-C5350). Rozměry tiskáren přitom zůstaly prakticky nezměněny.

Sférický toner s duální strukturou [ editovat | upravit kód]

Sférický toner s dvojitou strukturou se používá také v laserovém tisku, ale byl vyvinut společností OKI pro své LED tiskárny. V současnosti sférický toner vyrábí většina společností dodávajících laserové tiskárny.

Sférický toner, jak název napovídá, se skládá z mikroskopických kuliček přibližně stejné velikosti, což má za následek ostřejší bod při přenosu obrazu na papír než mletý toner.

Dvoustrukturní toner se skládá z tvrdého obalu a měkčího jádra s nízkou teplotou tání. V peci se nejprve roztaví jádro a ve chvíli, kdy se roztaví hustší obal, je jádro toneru již kapalinou, která při dopadu na papír pronikne hluboko do jeho struktury.

Kvůli této složité struktuře je sférický toner výrazně dražší než běžný mletý toner používaný v laserových tiskárnách.

Od roku 2010, s uvedením tiskáren B411/B431 společnosti OKI, bylo přerušeno používání sférického zapouzdřeného toneru a nahrazeno běžným frézovaným jednosložkovým tonerem, který má stejné vlastnosti jako tonery používané v laserových a LED tiskárnách jiných výrobců. Je třeba poznamenat, že sférický zapouzdřený toner byl použit pouze u úplně prvního modelu barevné LED tiskárny OKI, vydaného v roce 1998 – tiskárny OKIPAGE 8c. Všechny následující modely barevných tiskáren a multifunkčních zařízení OKI sférický toner nepoužívaly. Místo toho se používal a nadále používá mletý polymerový toner s vysokým obsahem vosku, který umožňuje získat obrázky s lesklým leskem na běžném papíře a také se vyhnout používání olejového válečku v peci v barevných tiskárnách.

Sférický toner není nezbytným prvkem LED technologie, ale byl použit pouze v některých modelech běžných monochromatických tiskáren z produkce OKI a Brother.

Barevné LED tiskárny [ upravit | upravit kód]

Do tiskárny je odeslán soubor barevného obrázku (ve formátu jpg, bmp, pdf atd.), kde rastrový procesor tiskárny rozloží obrázek na 4 základní barvy: azurová, žlutá, purpurová a černá, případně tento proces zajišťuje ovladač tiskárny.

Další proces je podobný procesu tisku monochromatického obrázku, jen s tím rozdílem, že každý ze čtyř fotoválců nanáší na papír svou vlastní barvu. Většina LED tiskáren to dělá jedním průchodem papíru. Výsledkem je, že po smíchání barev na papíře a tepelném zafixování toneru v troubě máme barevný obraz.

Všechny nevýhody a výhody LED tisku oproti laserovému tisku jsou relevantní i pro barevné tiskárny. Srovnatelná spolehlivost, kvalita a náklady se srovnatelnými velikostmi tiskáren. [5]

Rychlost tisku a nosnost [ upravit | upravit kód]

Rychlost tisku nezávisí na použití LED pásku nebo laseru, ale je dána provozní rychlostí mechanismu. Nejproduktivnější LED tiskárna na trhu od října 2019, OKI Pro9431, je schopna produkovat 50 barevných nebo monochromatických stránek A4 za minutu. Jeho maximální přípustné zatížení je 300 000 stran za měsíc [6], což je srovnatelné s laserovými tiskárnami podobné úrovně.

Poznámky [upravit | upravit kód]

1. ↑FAQ mono laserArchivovaná kopie z 23. listopadu 2008 na Wayback Machine // KudesNIK.NET
2. ↑Laserové a LED tiskárnyArchivovaná kopie z 28. září 2015 na Wayback Machine // www.ifmo.ru
3. ↑Archivovaná kopie 2. dubna 2015 na Wayback Machine | Zajímavá je elektronika.
4. ↑(nespecifikováno) . Datum přístupu: 1. prosince 2011.Archivováno z originálu 17. prosince 2011.
5. ↑(nespecifikováno) . Архивировано 3. září 2019 года.
6. ↑(nespecifikováno) . Datum přístupu: 31. října 2019.Archivováno z originálu 31. října 2019.

Odkazy [upravit | upravit kód]

• O laserových a LED technologiích
• O LED tiskárnách OKI
• Testování jedné z LED tiskáren
• Názor odborníka na ukazatele spolehlivosti/nespolehlivosti LED tiskáren

• Připravte článek podle pravidel.
• Zkontrolujte správnost informací uvedených v článku. Na diskusní stránce by mělo být vysvětlení.