چاپگر جوهر افشان

 چاپگرهای جوهر افشان از اواسط دهه 1980 مطرح و به سرعت متداول گرديدند. شايد يکی از مهمترين دلايل رشد سريع اين نوع از چاپگرها قيمت مناسب آنها نسبت به کيفيت و کارآئی آنان باشد. يک چاپگر جوهر افشان ، چاپگری است که برای ايجاد تصاوير ، قطرات ( ذرات ) بسيار کوچکی از جوهر را بر روی کاغذ  پخش می کند ( پاشيدن ) .

اگر يکی از خروجی های چاپگرهای جوهر افشان را بدقت تگاه نمائيم، موارد زير مشاهده می گردد:
  • نقاط ( ذرات ) بسيار کوچک می باشند. ضخامت قطر اين نقاط بين 50 تا 60 ميکرون  است ( از موی انسان کوچک تر، 70 ميکرون )
  • نقاط با دقت بالای 720 * 1440 Dpi، در کنار يکديگر قرار گرفته اند.
  • نقاط می توانند  دارای رنگ های متفاوت بوده که از ترکيب آنها تصاوير با کيفيت بالا بوجود می آيد.

    چاپگرهای تماسی و غير تماسی
    از تکنولوژی های متفاوتی برای توليد چاپگر استفاده می گردد. تمام تکنولوژی های فوق را می توان به دو گروه عمده که هر يک دارای مدل های متفاوتی می باشند ، تقسيم کرد :

  • چاپگرهای تماسی . اين نوع چاپگرها دارای مکانيزمهائی برای تماس با کاغذ به منظور ايجاد خروجی مورد نظر می باشند. در اين راستا از دو تکنولوژی عمده استفاده می گردد :

      ● نقطه ماتريسی . اين نوع چاپگرها از مجموعه ای محدود پين به منظور ضربه زدن به ريبون حاوی مرکب ، استفاده می نمايند. در اين حالت پس از ضربه زدن پين به ريبون ، در نقطه تماس ريبون با کاغذ ، اثری ثبت خواهد شد. برآيند اثرات فوق خروجی مورد نظر را بوجود خواهدد آورد.
     ● کاراکتری . اين نوع از چاپگرها تصويری از دستگاه  تايپ کامپيوتری می باشند. اين نوع چاپگرها دارای يک " گردی" ( گوی ) و يا مجموعه ای از ميله هائی است که شامل کاراکترها ( حروف و ارقام ) برجسته می باشند. کاراکتر مورد نظر به يک ريبون جوهری ، ضربه زده و باعث ثبت کاراکتر مورد نظر بر روی کاغذ می گردد. اين نوع چاپگرها دارای سرعت و دقت لازم برای چاپ متن بوده و دارای محدوديت های فراوانی در رابطه با کاربردهای گرافيکی می باشند. 

  •  چاپگرهای غير تماسی . در اين نوع چاپگرها ، در زمان ايجاد خروجی با کاغذ تماسی برقرار نمی گردد. چاپگرهای جوهر افشان در اين گروه قرار دارند. اين نوع چاپگرها دارای انواع متفاوتی می باشند . دو نوع عمده از چاپگرهای فوق عبارتند :
    ● جوهر افشان . اين نوع چاپگرها از مجموعه ای  " افشانک " برای پخش جوهر بر روی کاغذ اشتفاده می نمايند.

     ●ليزری . اين نوع چاپگرها با استفاده از جوهر ( تونر ) ، الکتريسيته ساکن و حرارت باعث ايجاد خروجی مورد نظر بر روی کاغذ می گردند.

    مبانی چاپگرهای جوهر افشان
    يک چاپگر جوهر افشان از بخش های زير تشکيل شده است :

  • هد چاپگر ، مهمترين المان در يک چاپگر جوهر افشان است . هد چاپگر دارای مجموعه ای از " افشانک ها " بوده که قطرات بسيار ريز جوهر را بر روی کاعذ پخش خواهد کرد.

  • کارتريج. با توجه به نوع  و شرکت سازنده چاپگر، کارتريج های متفاوتی وجود دارد. مثلا" ممکن است برای رنگ مشکی از يک کارتريج و يا رنگ مشکی با ساير رنگ ها در يک کارتريج واحد قرار گرفته شود.

  • موتور Stepper  . يک موتور stepperباعث حرکت سيستم هد ( هد چاپ و کارتريج های مربوطه ) در طول  کاغذ  می گردد. برخی از چاپگرها دارای يک نوع خاص موتور  برای "پارک نمودن "  سيستم هد در زمان عدم استفاده از چاپگر،  می باشند.  بديت ترتيب سيستم هد چاپگر، پس از پارک شدن ، بصورت تصادفی  حرکت نخواهند کرد .

  •  تسمه . دستگاه هد ، از طريق يک تسمه به موتور Stepperمتصل می گردد .

    ميله "تثبيت کننده " . سيستم هد، از يک ميله تثبيت کننده به منظور اطمينان از ثبات  و استحکام هد در زمان حرکت ،  استفاده می نمايد.

    دستگاه تغذيه کاغذ . اين دستگاه از سه بخش مجزای  زير تشکيل شده است :

  • سينی / تامين کننده کاغذ . اغلب چاپگرهای جوهر افشان دارای يک سينی به منظور قرار دادن کاغذ می باشند. برخی ديگر از چاپگرها  از يک Feederاستفاده  می نمايند.
  • غلتک ها . با استفاده از مجموعه ای غلتک   ، کاغذ های موجود در سينی  و  يا Feederبه داخل چاپگر کشانده خواهند شد.


    ● موتور Stepperتغذيه کاغذ . موتور فوق  غلتک ها را به منظور حرکت کاغذ به ميزان موردنياز ، به حرکت در می آورد.
    - منبع تغذيه . اکثر چاپگرها دارای يک منبع تغذيه برق اختصاصی برای خود می باشند.
    - مدار کنترلی . يک برد مدار چاپی بوده که  باعث کنترل تمام عناصر مکانيکی موجود در چاپگر می گردد.

  •  پورت های اينترفيس . پورت موازی همچنان از متداولترين روش های ارتباط يک چاپگر به کامپيوتر است . چاپگرهای جديد ،  از پورت های USB نيز استفاده می نمايند. برخی از چاپگرها نيز ممکن است از طريق پورت سريال و يا پورت SCSI به کامپيوتر متصل گردند.


    حرارت در مقابل لرزش
    چاپگرهای جوهر افشان از تکنولوژی های متفاوتی برای ايجاد قطرات ( ذرات ) جوهر استفاده می نمايند. دو تکنولوژی رايج عبارتند از :
  • حباب حرارتی . تکنولوژی فوق توسط شرکت های " کانن" و " هيولت پاکارد" ارائه  شده است . در يک چاپگر حرارتی جوهرافشان ، ترانزيستورهای خاصی باعث ايجاد حرارت می گردند، در ادامه حرارت فوق باعث تبخير جوهر شده تا حباب مورد نظر ايجاد گردد. همزمان با گسترش حباب ، مقداری از جوهر از افشانک ها خارج و بر روی کاغذ می ريزد. زمانيکه حباب پخش گرديد ، يک خلا ايجاد تا باعث ممانعت از نشت بيشتر جوهر می گردد. چاپگرهائی از اين نوع دارای 300 تا 600 افشانک ريز بوده و تمام آنها بصورت همزمان قطراتی را بر روی سطح کاغذ قرار خواهند داد. شکل زير افشانک های يک چاپگر با تکنولوژی حباب حرارتی را نشان می دهد.

    -

  • جريان الکتريسته در اثر فشار . تکنولوژی فوق توسط شرکت " اپسون " ارائه شده است . در اين تکنولوژی از کريستال های  فشاری استفاده می گردد.  برای هر افشانک از يک کريستال استفاده می گردد.( در پشت مخزن جوهر ) . کريستال همزمان با دريافت يک شارژ الکتريکی ضعيف ، باعث ايجاد ارتعاش در مخزن جوهر شده و همين امر باعث می گردد مقدار اندکی جوهر از افشانک خارج گردد. زمانيکه ارتعاش خاتمه يافت ، ارسال جوهر از طريق افشانک ها متوقف خواهد شد.

    عمليات چاپ
    پس از فعال نمودن گزينه " چاپ" در نرم افزارهای مربوطه ،  عمليات متفاوتی بشرح ذيل انجام خواهد شد:

  • اطلاعات مورد نظر از طريق نرم افزار مربوطه برای درايور چاپگر ارسال می گردد.
  • درايور ،  اطلاعات دريافتی را بگونه ای ترجمه خواهد کرد که برای چاپگر قابل فهم باشند. در اين مرحله درايور بررسی خواهد کرد که آيا چاپگر برای عمليات چاپ آماده است ؟
  • اطلاعات مورد نظر توسط درايور از طريق پورت مربوطه در اختيار چاپگر قرار داده می شوند.
  • چاپگر اطلاعات ارسال شده توسط کامپيوتر را دريافت و بخشی از آنها را در يک بافر ذخيره می نمايد. اندازه حافظه فوق می تواند محدوده ای از 512 کيلوبايت تا 16 مگابايت را شامل گردد. محدوده فوق بستگی به نوع چاپگر دارد.بديهی است هر اندازه که ميزان بافر فوق زياد باشد ،  امکان استقرار چندين سند برای چاپ فراهم خواهد شد.
  • در صورتيکه چاپگر برای مدت زمانی بيکار باشد ،  بصورت خودکار عمليات پاکسازی هد انجام خواهد شد. پس از اتمام عمليات فوق که Clean Cycleنيز ناميده می شود ،  چاپگر آماده  چاپ درخواست های جديد خواهد شد.
  • مدار کنترل کننده باعث فعال شدن موتور stepperبه منظور تغذيه کاغذ می شود. غلتک ها بحرکت در آمده و يک کاغذ از مخزن مربوطه ( سينی و يا Feeder) درون چاپگر کشانده می شود.
  • پس از تغذيه کاغذ و استقرار آن در محل مربوطه ،  موتور stepperبا استفاده از تسمه مربوطه باعث حرکت دستگاه هد در طول صفحه می شود. حرکت گام به گام موتور stepperباعث تزريق جوهر از طريق افشانک های مربوطه در طول کاغذ می گردد.
  • در هر ايستگاه تزريق ،  قطرات متعددی  بر روی کاغذ قرار می گيرد.
  • در انتهای هرفاز ،  کاغذ به ميزان بسيار اندکی ( کسری از يک اينچ ) بسمت جلو کشانده می شود.
  • فرآيند فوق تا تکميل چاپ تمام صفحه تکرار خواهد شد. مدت زمان تکميل چاپ يک صفحه، در چاپگرها متفاوت است .  از واحدی با نام PPM( تعداد صفحه در دقيقه ) برای مشخص نمودن تعداد صفحات قابل چاپ در چاپگرها استفاده می گردد. مقدار فوق کاملا" متغير بوده و به عوامل متفاوتی از جمله نوع چاپگر ،  سپاه سفيد ،  رنگی  و ... بستگی خواهد داشت .
  •  پس از اتمام عمليات چاپ ،  هد چاپگر به منظور ممانعت در مقابل حرکات تصادفی وآسيب های احتمالی " پارک " می گردد.

    کاغذ و جوهر
    چاپگرهای جوهر افشان بسيار ارزان قيمت می باشند. قيمت اين نوع چاپگرها از يک چاپگر ليزری سياه و سفيد نيز پايين تر است . اکثر توليد کنندگان،  سعی در توليد و عرضه اين نوع چاپگرها با قيمت مناسب دارند. قيمت کارتريج اين نوع از چاپگرها نسبت به خود چاپگر گرانتر است .زمانيکه سخت افزاری بفروش می رسد ،  در ادامه می بايست ساير سخت افزارها و عناصر مرتبط با آن را نيز تهيه کرد. زمانيکه  چاپگر با قيمت ارزان تهيه  گردد ،  می بايست در ادامه کارتريج های آن را به منظور استفاده ،  تامين کرد.  شايد سياست توليدکنندگان، عرضه  چاپگر با قيمت ارزان و ارائه کارتريج با قيمت مناسب تر ( خيلی ارزان خير !  ) باشد.  نمی توان چاپگری را از يک توليدکننده تهيه و کارتريج آن را از توليد کننده ديگر تامين نمود! کاغذ استفاده شده در چاپگرهای جوهر افشان تاثير مستقيمی بر کيفيت تصوير چاپ شده خواهد داشت .کاعذهای استفاده شده ، می بايست شفاف و عاری از هر گونه موج و خش بر روی سطح کاغذ باشند.