آشنایی با عملکرد چاپگرهای لیزری

● 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 می گردد. بدن انسان نمونه ای در این زمینه بوده که می تواند باعث ایجاد الکتریسیته ساکن گردد. انرژی حاصل از الکتریسیته ساکن باعث ایجاد چسبندگی بین اشیاء می گردد.

چاپگر لیزری از پدیده فوق بعنوان یک نوع " چسب موقت " استفاده می نماید. 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 می گردند. در ابتدا ، استوانه یک شارژ مثبت را از طریق یک سیم حامل جریان الکتریکی (Corona Wire) ، پیدا می کند . همزمان با چرخش استوانه ، چاپگر یک پرتو نور لیزری نازک را بر سطح استوانه بمنظور تخلیه الکتریکی بخش مربوطه ، می تاباند. در ادامه لیزر حروف و تصایر را بر سطح استوانه خواهد نوشت .( یک الگو از شارژ الکتریکی ) . سیستم فوق می تواند 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 موردنظر ، چاپگر سطح استوانه را با گرد جوهر ( پودر مشکی رنگ با کیفیت مناسب ) شارژ شده مثبت، می پوشاند. با توجه با اینکه پودر فوق دارای شارژ مثبت است ، تونر به ناحیه تخلیه شده استوانه ( بار منفی ) چسبانده می گردد.( 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 می چرخد .قبل از اینکه کاغذ زیر استوانه قرار بگیرد ، یک شارژ منفی توسط سیم انتقالی Corona به آن داده می شود. شارژ فوق بمراتب 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. بمنظور ممانعت از چسبیدن کاغذ به استوانه ، بلافاصله پس از درج تصویرعملیات تخلیه شارژ توسط یک سیم Detac Corona انجام خواهد شد.

درنهایت ، چاپگر کاغذ را از بین یک Fuser ( یک زوج غلتک گرم ) عبور داده می شود. در حین انجام فرآیند فوق، گردجوهر پاشیده شده در کاغذ تنیده می گردد. غلتک ها باعث حرکت کاغذ به سمت سینی خروجی خواهند شد. Fuser باعث گرم شدن کاغذ نیز خواهد شد بهمین دلیل زمانیکه کاغذ از چاپگر خارج می گردد ، داغ است . چه عاملی باعث می شود که کاغذ سوزانده نگردد؟  مهمترین عامل سرعت است . سرعت حرکت کاغذ توسط غلتک ها به گونه ای خواهد بود که باعث عدم سوختگی کاغذ خواهد شد.

پس از ریختن پودر بر روی کاغذ ، سطح استوانه تحت تاثیر یک لامپ تخلیه قرار می گیرد. این لامپ روشن تمام سطح " نور پذیر" استوانه را تحت تاثیر قرار داده و تصاویر الکتریکی را پاک خواهد کرد. در ادامه سطح استوانه توسط سیم شارژCorna تحت تاثیر شارژ مثبت قرار می گیرد.

● کنترل کننده:
قبل از انجام هر گونه عملیات توسط چاپگر لیزری ، می بایست صفحه حاوی داده در اختیار آن قرار گرفته و در ادامه در رابطه با نحوه ایجاد خروجی مورد نظر تصمیم گیری می گردد. عملیات فوق بر عهده کنترل کننده چاپگر خواهد بود. کنترل کننده چاپگر بعنوان برد اصلی چاپگر لیزری ایفای وظیفه می نماید. کنترل کننده فوق از طریق یک پورت ارتباطی نظیر : پورت موازی و یا پورت USB با کامپیوتر ارتباط برقرار می نماید. در صورتیکه چاپگر به چندین کامپیوتر متصل باشد ، کاربران متفاوت قادر به ارسال درخواست های چاپ خود خواهند بود. در این حالت کنترل کننده ، هر یک از درخواست های واصله را بصورت جداگانه پردازش خواهد کرد. شکل زیر پورت های متفاوت یک چاپگر لیزری را نشان می دهد.

به منظور گفتمان بین کنترل کننده و کامپیوتر ، می بایست آنها با یک زبان مشترک صحبت نمایند. در چاپگرهای اولیه ، کامپیوتر یک نوع فایل متنی خاص را بهمراه مجموعه ای از کدهای اطلاعاتی برای چاپگر ارسال می کرد. با توجه به ماهیت چاپگرهای اولیه و محدودیت فونت های موجود ، روش فوق بخوبی تامین کننده نیازهای اطلاعاتی چاپگر بود. امروزه از صدها نوع فونت استفاده می گردد.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 می نمایند. 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 می نمایند. درسیستم فوق ، کامپیوتر بردار مربوط به نقاط را خود ایجاد می نماید، بدین ترتیب کنترل کننده پردازشی در این زمینه را انجام نداده و صرفا" دستورالعمل های نقاط را برای لیزر ارسال می نماید. در اغلب چاپگرهای لیزری ، کنترل کننده می بایست عملیات مربوط به سازماندهی داده های دریافتی از کامپیوتر را خود انجام دهد. اطلاعات فوق شامل : دستورات مربوط به نوع عملیات ، نوع کاغذ ، نحوه برخورد با فونت ها و ... است .

کنترل کننده بمنظور انجام عملیات مربوطه بطرز صحیح می بایست اطلاعات فوق را با اولویت درست دریافت نماید.

پس از سازماندهی داده ها ، کنترل کننده عملیات آماده سازی صفحه را آغاز خواهد کرد. تنظیم حاشیه ها 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 درخواست های مربوط به چاپ در حافظه اختصاصی خود است . با استفاده از ویژگی فوق ، کنترل کننده قادر به استقرار چندین کار در حافظه می باشد ( ایجاد یک صف از کارها ) . پس از استقرار هر درخواست چاپ در حافظه اختصاصی ، امکان چاپ آنها در زمان مربوطه فراهم خواهد شد. در مواردیکه از یک سند می بایست چندین نسخه چاپ گردد ، داده های مربوطه صرفا یک بار برای چاپگر ارسال و بدین طریق در زمان صرفه جوئی خواهد شد.

● 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 آیینه قابل حرکت

● یک لنز

لیزر داده های مربوط به صفحه را دریافت ( نقاط ) و بر اساس اطلاعات فوق متن و تصویر مورد نطر را ایجاد می کرد. در هر زمان(لحظه) یک خط افقی چاپ می گردید. همزمان با حرکت پرتو های نور بر روی استوانه ، لیزر یک پالس نوری برای هر یک از نقاط مورد نظر جهت چاپ را منعکس می نمود. برای فضا های خالی پالسی تولید نمی گردید. لیزر نقشی در حرکت پرتو های نور نداشته و باعث تابش نور از طریق یک آیینه قابل حرکت است. همزمان با حرکت آیینه ، توسط مجموعه ای از لتزها نور تابانده می گردید.با نتظیم فاصله بین آیینه و نقاط در زمان تابش نور ، از بهمم ریختگی تصویر پیشگیری بعمل می آمد.

دستگاه لیزری صرفا در جهت افقی حرکت می کرد.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 مجموعه ای دیود نوری (LED) برای نوشتن محتویات صفحه استفاده می نمایند. هر یک از نقاط دارای نور اختصاصی خود خواهد بود. چاپگرهای با تکنولوژی فوق نسبت به چاپگرهائی که از دستگاه لیزری استفاده می نمایند ، دارای قیمت ارزان تری می باشند.

● تونر:
یکی از مهمترین شاخص های یک چاپگر لیزری ، تونر است . تونز یک نوع پودر الکتریکی شارژ شده بوده که دارای دو عنصر اصلی : رنگ دانه و پلاستیک است . رنگ دانه ها تامین کننده رنگ مورد نیاز می باشند ( در چاپگرهای تک رنگ ، رنگ فوق مشکی است ) .رنگ دانه ها با پلاستیک آمیخته شده اند. بدین ترتیب زمانیکه تونر از بین غلتک های داغ عبور می نماید ، گداخته خواهند گردید.

پودر در یک Toner Hopper ( یک محفظه کوچک در داخل یک روکش قابل حرکت ) ذخیره می گردد. چاپگر تونر مورد نیاز خود را از طریق Devloper Unit ( تامین کننده دانه ) از محفظه دریافت می دارد. Developer ، یک مجموعه از دانه های مغناطیسی با شارژ منفی است . دانه های فوق به یک پاک کن فلزی قابل چرخش ، متصل خواهند شد. با حرکت میله فوق دانه هایمغناطیسی در محفظه گفته شده قرار خواهند گرفت . با توجه به اینکه دانه های مغناطیسی دارای شارژ منفی می باسند ، تامین کننده دانه ها ، دانه های مثبت تونر را جمع آوری خواهد کرد.درادامه پاک کن، ذرات را تمیز و آنها را برای استوانه ارسال می دارد.

تصاویر الکترواستاتیک دارای شارژ منفی قویتر نسبت به تامین کننده دانه ها بوده و استوانه شامل ذرات چسبانده شده را از خود دور می نماید. در ادامه استوانه در طول کاغذ حرکت و بموازات آن کاغذ تحت تاثیر یک میدان قرار گرفته  و تخلیه الکتریکی می گردد. در وضعیت فوق تنها عاملی که باعث نگهداری تونر بر سطح کاغذ می گردد ، نیروی جاذبه است .بمنظور چسباندن تونر بر روی سطح کاغذ ، می بایست کاغذ از طریق غلتک های داغ بحرکت درآید. در اغلب چاپگرها ، Toner Hopper ، Developer,Drum Assembly در یک کارتریج قابل تعویض قرار می گیرند.

● مزایای یک چاپگر لیزری:
مهمترین مزایای چاپگرهای لیزری : سرعت ، دقت و مقرون بصرفه بودن است . یک لیزر فادر به حرکت بسیار سریع بوده و طبیعی است سرعت نوشتن آن بمراتب بیشتر از چاپگرهای جوهر افشان باشد. چاپگرهای لیزری بمراتب گرانتر نسبت به چاپگرهای جوهرافشان می باشند. در مقابل پودر مصرفی آنها زیاد گران نبوده و هزینه نگهداری آنان بالا نخواهد بود.

● چاپگرهای رنگ:
در ابتدا اغلب چاپگرهای لیزری بصورت تک رنگ ( سیاه رنگ نوشته و سفید رنگ کاغذ ) بودند. امروزه چاپگرهای لیزری رنگی نیز متداول و توسط تولیدکنندگان متفاوت عرضه شده اند. عملکرد چاپگرهای رنگی در اکثر موارد مشابه چاپگرهای سیاه و سفید است . یکی از تفاوت های عمده چاپگرهای رنگی با سیا 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 می نمایند. در هر فاز یکی از رنگ های فیروزه ای ( آبی ) ، سرخابی ( قرمز ) ، زرد وسیاه استفاده می گردد. با ترکیب چهار رنگ فوق مجموعه ای گسترده از رنگ ها بوجود می آید. برخی از چاپگرها دارای چهار تونر و Developer Unit مجزا بر روی یک چرخ دوار می باشند.  برخی دیگر از چاپگرها برای هر یک از رنگ ها، از دستگاه های لیزر ،  استوانه و تونر مجزا استفاده می نمایند.

راهنمای انتخاب و خرید چاپگر (Printer)

میزان استفاده از دستگاه های چاپگر چه به صورت منفرد و چه در قالب دستگاه های چندکاره چند صباحی است که رونق یافته و همه کاربان خانگی و تجاری از آن  استفاده می کنند. افزایش تنوع در انواع مدل های جوهرافشان و لیزری و کاهش قیمت این دستگاه ها و مواد مصرفی آن ها مزید بر علت بوده است. در این بخش سعی داریم به صورت مختصر و مفید درباره خرید چاپگر صحبت کنیم تا بتوانید بهترین انتخاب را داشته باشید.

● قدم اول؛ شناسایی نیاز:
اولین مرحله از تهیه چاپگر، شناسایی نیاز نام دارد. دراین گام باید بدانید که برای انجام چه کاری به چاپگرها نیاز پیدا کرده اید. پس از اینکه تکلیف خود را با نیاز کنونی مشخص کردید، قدری درباره فعالیت های احتمالی آینده تفکر کنید، زیرا تغییر نوع فعالیت ها در آینده ای نه چندان دور می تواند حجم نیاز شما را تغییر دهد و در انتخاب شما تاثیرگذار باشد. خدا نکند چاپگری را خریداری کرده و مجبور باشید پس از مدت کوتاهی دست به دامان نوع دیگری شوید.

چاپگرها در شکل های مختلفی عرضه می شوند. بد نیست پیش از آغاز هر اقدام عملی برای خرید، با انواع تکنولوژی چاپگرها مانند جوهرافشان و لیزری، اندازه آن ها، قابلیت های فنی و امکاناتی که عرضه می کنند، برندها، قیمت ها و شرکت های پشتیبان آن ها آشنایی بیشتری کسب کنید. توجه داشته باشید که دستگاه های چندکاره و موضوع وزن، ابعاد، مصرف انرژی و هزینه مواد مصرفی و غیره را نیز مورد توجه قرار دهید.

● قدم دوم؛ تصمیم اولیه:
در گام دوم باید بین دو تکنولوژی جوهرافشان و لیزری دست به انتخاب بزنید. در این باره می توانید تحقیقات وسیعی انجام دهید. چاپگرهای جوهرافشان همگی رنگی هستند، اما سرعت چاپ محدودی نسبت به لیزری ها دارند. قیمت دستگاه های جورافشان به طور معمول ارزان است و حداقل قیمت آن از حوالی 40 هزار تومان آغاز می شود. این در حالی است که حداقل قیمت چاپگرهای لیزری تک رنگ از 100 هزار تومان آغاز می شود.البته برند های مختلفی در این زمنه وجود دارند که شاید بتوانید با کمتر از این قیمت هم آنها را پیدا کنید ولی یقینا تعدادی از کاربران ار انتخاب برند های متفرقه پشیمان خواهند شد.

برخلاف قیمت پایین چاپگر جوهرافشان، هزینه چاپ اسناد با این چاپگرها قدری بالاست. جوهرافشان ها از رنگی استفاده می کنند که در مخازنی به نام کارتریج عرضه می شوند و در حالت عادی برای چاپ 300 صفحه با کیفیت معمولی مناسب هستند. در کیفیت های بالا که رنگ بیشتری مصرف می شود تعداد صفحه ها تا 100 صفحه کاهش خواهد یافت. اگر قدری از حجم رنگ مورد استفاده بکاهید و آن را در وضعیت اقتصادی ( Eco ) تنظیم کنید شاید تا 600 صفحه را پاسخ گو باشد. چاپگرهای لیزری در نقطه مقابل قرار دارند. قیمت تونر آن ها که نقشی مشابه جوهر دارد در وهله اول بالاتر از کارتریج هاست، اما متوسط هزینه برای چاپ هر سند بسیار کمتر است. برای مثال، یک مخزن تونر کامل می تواند 2000 صفحه را با کیفیت معمولی چاپ کند که در کیفیت های بالا تا 1200 صفحه کاهش خواهد یافت. در حالی که در وضعیت اقتصادی ( Eco ) به سهولت 3500 صفحه را چاپ خواهد کرد!
به طور خلاصه می توان گفت که قیمت دستگاه های جوهرافشان ارزان تر است، اما مواد مصرفی آن نسبت به چاپگرهای لیزری هزینه بالاتری دارد.
امکان چاپ رنگی در چاپگرهای لیزری نیز مدت هاست که فراهم شده و قیمت آن ها نیز کاهش قابل ملاحظه ای داشته است. حداقل قیمت چاپگر لیزری رنگی در حدود 180 هزار تومان است.
اگر کیفیت رنگ ها اهمیت غیرقابل انکاری برای شما دارد ناگزیر به انتخاب تکنولوژی جوهرافشان هستید. اگر هم سر و کار شما با متن و رسم دیاگرام های ساده است و البته سرعت چاپ را هم امری ضروری می دانید از تکنولوژی لیزری استفاده کنید!

● قدم سوم؛ انتخاب برند!:
بازار داخلی ایران در کنف اختیار چهار برند بزرگ Canon، Epson، HP و Samsung است. در بازارهای جهانی نام های معتبر دیگری مانند Brother، Lexmark و Dell نیز روانه بازار ها می شوند که در ایران به سختی قابل ابتیاع هستند. تکنولوژی چاپ در جوهرافشان های Canon و HP مشابه است و درست در نقطه مقابل آن ها Epson با تکنولوژی انحصاری خود قرار گرفته است.

در زمینه چاپگرهای جوهرافشان ویژه عکس، برند Sony نیز وارد عرصه می شود. شرکت های Canon، Epson و Sony فعالان اصلی بازار این نوع چاپگرها هستند.
در بازار چندکاره های جوهرافشان نیز Canon طلایه دار است و HP و Epson در مرتبه های بعدی قرار دارند.
اما حکایت بازار چاپگرهای لیزری قدری متفاوت است. به طور سنتی، بازار چاپگرهای لیزری در بازار ایران در اختیار HP است و Canon و Samsung برای کسب رتبه های بعدی رقابت می کنند.
علاوه بر انتخاب نام برند، لازم است درباره شرکت ارایه کننده خدمات پشتیبانی فنی نیز تحقیق مفصلی انجام دهید. اگر دستگاه شما خدای نکرده دچار مشکل شود، بسیاری از شرکت های ناشناخته به سهولت از ارایه خدمات فنی پشتیبانی گردن خالی می کنند.

● قدم چهارم؛ موضوع سازگاری:
دوستانی که از دستگاه های قدیمی و سیستم عامل های مختلف استفاده می کنند به امر سازگاری چاپگر موردنظر با مشخصات فنی دستگاه خود دقت ویژه داشته باشند. برای مثال، برخی از چاپگرها با سیستم عامل Linux سازگاری ندارند، یا آنهایی که از لپ تاپ های Apple استفاده می کنند ممکن است هنگام استفاده از برخی مدل ها با مشکلاتی مواجه شوند. استفاده از رابط پرسرعت USB 2.0 نیز توسط برخی دستگاه ها پشتیبانی نمی شود. همچنین برخی از امکانات در مدل های منتخب ارایه می شوند. در این باره می توانید به وب سایت سازنده مراجعه کنید تا بعدا ضرری متوجه شما نشود.

اساس کار چاپگرهای لیزری

پرینتر لیزری با کمک الکتریسیته ساکن کار می کند. یک استوانه چرخان الکتریسیته را بوجود می آورد. و یک اشعه نازک لیزر به این استوانه تابیده می شود و به شکل متن یا تصویری که باید پرینت گرفته شود یک صفحه با نواحی حامل بار های مثبت و منفی تشکیل می شود این صفحه بوسیله تونر که دارای پودر های با بار مثبت است پوشانده می شود بنابراین آن نواحی از صفحه که دارای بار منفی هستند این پودرها را جذب می کنند پس از آن کاغذ از روی آن عبور داده می شود تا تصویر مورد نظر روی آن بوجود آید. در مرحله بعد کاغذ باید از غلتک های داغ عبور کند تا پودر روی کاغذ سوخته و دائمی شود. در هر پرینتر لیزر رنگی  چند مرحله برای این کار وجود دارد تا رنگهای مختلف را با هم مخلوط کنند.

سرعت و قیمت مناسب نسبت به عملکرد خوب باعث شده است تا پرینتر های لیزر برای حرفه های مختلفی مورد استفاده قرار گیرد. به خصوص نوع سیاه و سفید آن با قیمت نسبتا ارزان در بسیاری از ادارات و شرکتها و حتی خانه ها یافت می شود. ولی پرینتر لیزر رنگی هنوز برای بسیاری از افراد گران است و فقط برای کارهای حرفه ای استفاده می شود که احتیاج به کیفیت بسیار عالی دارند. پرینتر های لیزر زبان فرمان خود را دارند که اطلاعات دیجیتال دریافتی را به یک فایل تصویری از نوعBitmap  تبدیل می کنند که در نهایت پرینت گرفته می شوند. قابلیتهای  Adobe post script در بسیاری از پرینتر های لیزر یافت می شود که آنها را برای طراحان گرافیک بسیار مناسب کرده است. زبان PCL شرکتHP  یکی دیگر از زبانهای معمول است که در پرینترهای لیزر استفاده می شود.

در سال 1984 کمپانی HP اولین پرینتر لیزری رومیزی را تولید کرد و اکنون پرینتر های لیزری به وفور در بازار یافت می شوند و طرفداران بسیار دارند.