مقدمه
چاپگرهای لیزری با توجه به ویژگیهای منحصربفرد خود طی سالیان اخیر با استقبال عموم کاربران کامپیوتر در سراسر جهان مواجه شدهاند. شرکتهای تولیدکننده این نوع چاپگرها متناسب با خواستههای جدید و همزمان با پیشرفت تکنولوژی ، مدلهای متفاوتی از این نوع چاپگرها را به بازار عرضه نمودهاند.
مبانی چاپگرهای لیزری
استفاده از
الکتریسیته ساکن در تکنولوژی چاپگرهای لیزری ، یکی از اصول مهم و اولیه است . الکتریسیته ساکن یک شارژ الکتریکی است که توسط
اشیاء عایق ایجاد میگردد. بدن انسان نمونهای در این زمینه بوده که میتواند باعث ایجاد الکتریسیته ساکن گردد. انرژی حاصل از الکتریسیته ساکن باعث ایجاد چسبندگی بین اشیاء میگردد ( نظیر لباسهای داخل یک ماشین خشک کن). رعد و برق حاصل از یک ابر صاعقه دار نیز حامل الکتریسیته ساکن بوده که مسیر ابر تا زمین را طی خواهد کرد.
چاپگر لیزری از پدیده فوق بعنوان یک نوع "چسب موقت" استفاده مینماید. هسته اساسی سیستم فوق ، دستگاهی با نام "
نورپذیر" (
Photoreceptor) است. ماهیت فیزیکی دستگاه فوق ، یک استوانه و یا یک سیلندر است. دستگاه فوق از مواد هادی نور تشکیل شده که توسط
کوانتوم نور تخلیه میگردند. در ابتدا ، استوانه یک شارژ مثبت را از طریق یک سیم حامل
جریان الکتریکی (
Corona Wire) ، پیدا میکند. همزمان با چرخش استوانه ، چاپگر یک
پرتو نور لیزری نازک را بر سطح استوانه به منظور
تخلیه الکتریکی بخش مربوطه ، میتاباند. در ادامه لیزر حروف و تصایر را بر سطح استوانه خواهد نوشت (یک الگو از شارژ الکتریکی).
سیستم فوق میتواند با شارژ معکوس هم کار نماید، در این حالت یک شارژ
الکترواستاتیک مثبت بر روی یک شارژ منفی بعنوان زمینه در نظر گرفته خواهد شد. پس از عملکرد الگوی مورد نظر ، چاپگر سطح استوانه را با گرد جوهر (پودر مشکی رنگ با کیفیت مناسب) شارژ شده مثبت ، میپوشاند. با توجه با اینکه پودر فوق دارای شارژ مثبت است ، تونر به ناحیه تخلیه شده استوانه (بار منفی) چسبانده میگردد(در این حالت شارژ زمینه مثبت نخواهد شد). عملیات فوق مشابه نوشتن بر روی سودا و چسباندن آن بر روی سطح مورد نظر است.
پس از چسباندن پودر مورد نظر ، استوانه حول یک کاغذ میچرخد. قبل از اینکه کاغذ زیر استوانه قرار بگیرد ، یک شارژ منفی توسط سیم انتقالی Corona به آن داده میشود. شارژ فوق به مراتب قویتر از شارژ منفی الکترواستاتیک مربوط به تصویر بوده و کاغذ قادر به رها کردن پودر مربوطه خواهد بود. همزمان با حرکت کاغذ (با سرعت معادل استوانه) بر روی کاغذ تصویر مربوطه درج خواهد شد.
به منظور ممانعت از چسبیدن کاغذ به استوانه ، بلافاصله پس از درج تصویر عملیات تخلیه شارژ توسط یک سیم Detac corona انجام خواهد شد. درنهایت ، چاپگر کاغذ را از بین یک
Fuser (یک زوج غلتک گرم) عبور داده میشود. در حین انجام فرآیند فوق ، گرد جوهر پاشیده شده در کاغذ تنیده میگردد. غلتکها باعث حرکت کاغذ به سمت سینی خروجی خواهند شد. Fuser باعث گرم شدن کاغذ نیز خواهد شد، به همین دلیل زمانیکه کاغذ از چاپگر خارج میگردد ، داغ است.
چه عاملی باعث میشود که کاغذ سوزانده نشود؟
مهمترین عامل سرعت است. سرعت حرکت کاغذ توسط غلتکها بگونهای خواهد بود که باعث عدم سوختگی کاغذ خواهد شد. پس از ریختن پودر بر روی کاغذ ، سطح استوانه تحت تأثیر یک
لامپ تخلیه قرار میگیرد. این لامپ روشن تمام سطح "نور پذیر" استوانه را تحت تأثیر قرار داده و تصاویر الکتریکی را پاک خواهد کرد. در ادامه سطح استوانه توسط سیم شارژ Corna تحت تأثیر شارژ مثبت قرار میگیرد.
کنترل کننده
قبل از انجام هر گونه عملیات توسط چاپگر لیزری ، میبایست صفحه حاوی داده در اختیار آن قرار گرفته و در ادامه در رابطه با نحوه ایجاد خروجی مورد نظر تصمیم گیری میگردد. عملیات فوق بر عهده کنترل کننده چاپگر خواهد بود. کنترل کننده چاپگر به عنوان برد اصلی چاپگر لیزری ایفای وظیفه مینماید. کنترل کننده فوق از طریق یک پورت ارتباطی نظیر: پورت موازی و یا پورت USB با کامپیوتر ارتباط برقرار مینماید. در صورتیکه چاپگر به چندین کامپیوتر متصل باشد، کاربران متفاوت قادر به ارسال درخواستهای چاپ خود خواهند بود.
در این حالت کنترل کننده ، هر یک از درخواستهای واصله را بصورت جداگانه پردازش خواهد کرد. شکل زیر پورتهای متفاوت یک چاپگر لیزری را نشان میدهد. به منظور گفتمان بین کنترل کننده و کامپیوتر ، میبایست آنها با یک زبان مشترک صحبت نمایند. در چاپگرهای اولیه ، کامپیوتر یک نوع فایل متنی خاص را به همراه مجموعهای از کدهای اطلاعاتی برای چاپگر ارسال میکرد. با توجه به ماهیت چاپگرهای اولیه و محدودیت فونتهای موجود ، روش فوق بخوبی تأمین کننده نیازهای اطلاعاتی چاپگر بود، امروزه از صدها نوع فونت استفاده میگردد.
بدین منظور لازم است که اطلاعات مورد نیاز چاپگر با استفاده از یک زبان پیشرفته در اختیار آن گذاشته شود. متداولترین زبانهای موجود در این زمینه زبان PCL(Printer Command Language) مربوط به شرکت هیولت پاکارد و "پوست اسکریپت" مربوط به Adobe است . زبانهای فوق برای تشریح صفحه از یک نوع بردار استفاده مینمایند. بردار فوق مقادیر ریاضی از اشکال geometric می باشند. ( بصورت مجموعه ای از نقاط نخواهد بود ) چاپگر بردار را اخذ و در ادامه آن را به یک صفحه bitmap تبدیل می نماید.
برخی از چاپگرها از یک دستگاه
اینترفیش گرافیکی GDI) Graphical device interface) در عوض PCL استناندارد ، استفاده مینمایند. درسیستم فوق ، کامپیوتر بردار مربوط به نقاط را خود ایجاد مینماید، بدین ترتیب کنترل کننده پردازشی در این زمینه را انجام نداده و صرفا دستورالعملهای نقاط را برای
لیزر ارسال مینماید. در اغلب چاپگرهای لیزری ، کنترل کننده میبایست عملیات مربوط به سازماندهی دادههای دریافتی از کامپیوتر را خود انجام دهد. اطلاعات فوق شامل: دستورات مربوط به نوع عملیات ، نوع کاغذ ، نحوه برخورد با فونتها و ... است. کنترل کننده به منظور انجام عملیات مربوطه بطرز صحیح میبایست اطلاعات فوق را با اولویت درست دریافت نماید.
پس از سازماندهی دادهها ، کنترل کننده عملیات آماده سازی صفحه را آغاز خواهد کرد. تنظیم حاشیهها ی متن ، سازماندهی کلمات و استقرار تصاویر مورد نظر و ... را انجام داده و ماحصل عملیات فوق ایجاد برداری حاوی نقاط متفاوت است. چاپگر بمنظور چاپ یک صفحه به اطلاعات فوق نیاز خواهد داشت.
در اکثر چاپگرهای لیزری ، کنترل کننده قادر به ذخیره درخواستهای مربوط به چاپ در حافظه اختصاصی خود است. با استفاده از ویژگی فوق ، کنترل کننده قادر به استقرار چندین کار در حافظه میباشد (ایجاد یک صف از کارها). پس از استقرار هر درخواست چاپ در حافظه اختصاصی ، امکان چاپ آنها در زمان مربوطه فراهم خواهد شد. در مواردی که از یک سند میبایست چندین نسخه چاپ گردد، دادههای مربوطه صرفا یک بار برای چاپگر ارسال و بدین طریق در زمان صرفه جوئی خواهد شد.
سیستم لیزر
نقش سیتم لیزر چاپگر در ایجاد خروجی مورد نظر بسیار حائز اهمیت است. در چاپگرهای لیزری قدیمی ، سیستم فوق از عناصر زیر تشکیل شده بود: یک لیزر ، یک
آینه قابل حرکت ، یک لنز. لیزر دادههای مربوط به صفحه را دریافت (نقاط) و بر اساس اطلاعات فوق متن و تصویر مورد نطر را ایجاد میکرد. در هر لحظه یک خط افقی چاپ میگردید. همزمان با حرکت پرتو های نور بر روی استوانه ، لیزر یک پالس نوری برای هر یک از نقاط مورد نظر جهت چاپ را منعکس مینمود. برای فضاهای خالی پالسی تولید نمیگردید. لیزر نقشی در حرکت پرتوهای نور نداشته و باعث تابش نور از طریق یک آینه قابل حرکت است. همزمان با حرکت آینه ، توسط مجموعهای از لنزها نور تابانده میگردید. با نتظیم فاصله بین آینه و نقاط در زمان تابش نور ، از بهمم ریختگی تصویر پیشگیری بعمل میآمد.
دستگاه لیزری صرفا در جهت افقی حرکت میکند. پس از پیمایش افقی ، چاپگر استوانه مربوطه را حرکت داده تا زمینه ایجاد خط بعدی توسط دستگاه لیزر فراهم گردد. برخی از چاپگرهای لیزری از مجموعهای
دیود نوری (
LED) برای نوشتن محتویات صفحه استفاده مینمایند. هر یک از نقاط دارای نور اختصاصی خود خواهد بود. چاپگرهای با تکنولوژی فوق نسبت به چاپگرهایی که از دستگاه لیزری استفاده مینمایند ، دارای قیمت ارزانتری میباشند.
تونر
یکی از مهمترین شاخصهای یک چاپگر لیزری ، تونر است. تونز یک نوع پودر الکتریکی شارژ شده بوده که دارای دو عنصر اصلی: رنگ دانه و
پلاستیک است. رنگ دانهها تأمین کننده رنگ مورد نیاز میباشند (در چاپگرهای تک رنگ ، رنگ فوق مشکی است)، رنگ دانهها با پلاستیک آمیخته شدهاند. بدین ترتیب زمانی که تونر از بین غلتکهای داغ عبور مینماید ، گداخته خواهند گردید. پودر در یک
toner hopper (یک محفظه کوچک در داخل یک روکش قابل حرکت) ذخیره میگردد. چاپگر تونر مورد نیاز خود را از طریق
devloper unit (
تأمین کننده دانه) از محفظه دریافت میدارد.
developer ، یک مجموعه از دانههای مغناطیسی با شارژ منفی است. دانههای فوق به یک پاک کن فلزی قابل چرخش ، متصل خواهند شد. با حرکت میله فوق دانههای مغناطیسی در محفظه گفته شده قرار خواهند گرفت. با توجه به اینکه دانههای مغناطیسی دارای شارژ منفی میباشند ، تأمین کننده دانهها ، دانههای مثبت تونر را جمع آوری خواهد کرد. درادامه پاک کن ، ذرات را تمیز و آنها را برای استوانه ارسال میدارد. تصاویر
الکترواستاتیک دارای شارژ منفی قویتر نسبت به تأمین کننده دانهها بوده و استوانه شامل ذرات چسبانده شده را از خود دور مینماید.
در ادامه استوانه در طول کاغذ حرکت و به موازات آن کاغذ تحت تأثیر یک میدان قرار گرفته (یک سیم detac corona) و تخلیه الکتریکی میگردد. در وضعیت فوق تنها عاملی که باعث نگهداری تونر بر سطح کاغذ میگردد ،
نیروی جاذبه است. به منظور چسباندن تونر بر روی سطح کاغذ ، میبایست کاغذ از طریق غلتکهای داغ بحرکت در آید. در اغلب چاپگرها ، Toner hopper ، developer و drum assembly در یک کارتریج قابل تعویض قرار می گیرند.
مزایای یک چاپگر لیزری
مهمترین مزایای چاپگرهای لیزری: سرعت ، دقت و مقرون به صرفه بودن است. یک لیزر فادر به حرکت بسیار سریع بوده و طبیعی است سرعت نوشتن آن به مراتب بیشتر از
چاپگرهای جوهر افشان باشد. چاپگرهای لیزری بمراتب گرانتر نسبت به چاپگرهای جوهرافشان میباشند. در مقابل پودر مصرفی آنها زیاد گران نبوده و هزینه نگهداری آنان بالا نخواهد بود.
چاپگرهای رنگی
در ابتدا اغلب چاپگرهای لیزری بصورت تک رنگ (سیاه رنگ نوشته و سفید رنگ کاغذ) بودند. امروزه چاپگرهای لیزری رنگی نیز متداول و توسط تولید کنندگان متفاوت عرضه شدهاند. عملکرد
چاپگرهای رنگی در اکثر موارد مشابه چاپگرهای سیاه و سفید است. یکی از تفاوتهای عمده چاپگرهای رنگی با سیاه و سفید نحوه انجام فرآیند چاپ با توجه به ماهیت رنگی بودن آنان است.
چاپگرهای رنگی برای انجام فرآیند مربوطه از چهار فاز متفاوت استفاده مینمایند. در هر فاز یکی از رنگهای فیروزهای (آبی) ، سرخابی (قرمز) ، زرد و سیاه استفاده میگردد. با ترکیب چهار رنگ فوق مجموعهای گسترده از رنگها بوجود میآید. برخی از چاپگرها دارای چهار تونر و developer unit مجزا بر روی یک چرخ دوار میباشند. برخی دیگر از چاپگرها برای هر یک از رنگها ، از دستگاههای لیزر ، استوانه و تونر مجزا استفاده مینمایند.
مباحث مرتبط با عنوان
