توضیحاتی پیرامون چاپگرهای لیزری

توضیح پیرامون چاپگرهای لیزری
چاپگرهای لیزری با توجه به ویژگی های منحصربفرد خود طی سالیان اخیر با استقبال عموم كاربران كامپیوتر در سراسر جهان مواجه شده اند. شركت های تولیدكننده این نوع چاپگرها متناسب با خواسته های جدید و همزمان با پیشرفت تكنولوژی ، مدل های متفاوتی از این نوع چاپگرها را به بازار عرضه نموده اند.

● مبانی چاپگرهای لیزری
استفاده از الكتریسیته ساكن در تكنولوژی چاپگرهای لیزری، یكی از اصول مهم و اولیه است . الكتریسیته ساكن یك شارژ الكتریكی است كه توسط اشیاء عایق ایجاد می گردد. بدن انسان نمونه ای در این زمینه بوده كه می تواند باعث ایجاد الكتریسیته ساكن گردد. انرژی حاصل از الكتریسیته ساكن باعث ایجاد چسبندگی بین اشیاء می گردد. ( نظیر لباس های داخل یك ماشین خشك كن ). رعد و برق حاصل از یك ابر صاعقه دار نیز حامل الكتریسیته ساكن بوده كه مسیر ابر تا زمین را طی خواهد كرد. شكل زیر عناصر اصلی یك چاپگر لیزری را نشان می دهد.
چاپگر لیزری از پدیده فوق بعنوان یك نوع " چسب موقت " استفاده می نماید. هسته اساسی سیستم فوق ، دستگاهی با نام " نورپذیر" (Photoreceptor) است . ماهیت فیزیكی دستگاه فوق، یك استوانه و یا یك سیلندر است. دستگاه فوق از مواد هادی نور تشكیل شده كه توسط كوانتوم نور تخلیه می گردند. در ابتدا ، استوانه یك شارژ مثبت را از طریق یك سیم حامل جریان الكتریكی (Corona Wire) ، پیدا می كند . همزمان با چرخش استوانه ، چاپگر یك پرتو نور لیزری نازك را بر سطح استوانه بمنظور تخلیه الكتریكی بخش مربوطه ، می تاباند. در ادامه لیزر حروف و تصایر را بر سطح استوانه خواهد نوشت .( یك الگو از شارژ الكتریكی ) . سیستم فوق می تواند با شارژ معكوس هم كار نماید، در این حالت یك شارژ الكترواستاتیك مثبت بر روی یك شارژ منفی بعنوان زمینه در نظر گرفته خواهد شد. شكل زیر استوانه چاپگر لیزری را نشان می دهد.
پس از عملكرد الگوی موردنظر ، چاپگر سطح استوانه را با گرد جوهر ( پودر مشكی رنگ با كیفیت مناسب ) شارژ شده مثبت، می پوشاند. با توجه با اینكه 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 یك كاغذ می چرخد .قبل از اینكه كاغذ زیر استوانه قرار بگیرد ، یك شارژ منفی توسط سیم انتقالی Corona به آن داده می شود. شارژ فوق بمراتب قویتر از شارژ منفی الكترواستاتیك مربوط به تصویر بوده و كاغذ قادر به رها كردن پودر مربوطه خواهد بود. همزمان با حركت كاغذ (با سرعت معادل استوانه) بر روی كاغذ تصویر مربوطه درج خواهد شد. بمنظور ممانعت از چسبیدن كاغذ به استوانه ، بلافاصله پس از درج تصویرعملیات تخلیه شارژ توسط یك سیم Detac corona انجام خواهد شد.
درنهایت ، چاپگر كاغذ را از بین یك Fuser ( یك زوج غلتك گرم ) عبور داده می شود. در حین انجام فرآیند فوق، گردجوهر پاشیده شده در كاغذ تنیده می گردد. غلتك ها باعث حركت كاغذ به سمت سینی خروجی خواهند شد. Fuser باعث گرم شدن كاغذ نیز خواهد شد بهمین دلیل زمانیكه كاغذ از چاپگر خارج می گردد ، داغ است . چه عاملی باعث می شود كه كاغذ سوزانده نگردد؟ مهمترین عامل سرعت است . سرعت حركت كاغذ توسط غلتك ها بگونه ای خواهد بود كه باعث عدم سوختگی كاغذ خواهد شد.
پس از ریختن پودر بر روی كاغذ ، سطح استوانه تحت تاثیر یك لامپ تخلیه قرار می گیرد. این لامپ روشن تمام سطح "نور پذیر" استوانه را تحت تاثیر قرار داده و تصاویر الكتریكی را پاك خواهد كرد. در ادامه سطح استوانه توسط سیم شارژCorna تحت تاثیر شارژ مثبت قرار می گیرد.

● كنترل كننده
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 كنترل كننده چاپگر خواهد بود. كنترل كننده چاپگر بعنوان برد اصلی چاپگر لیزری ایفای وظیفه می نماید. كنترل كننده فوق از طریق یك پورت ارتباطی نظیر : پورت موازی و یا پورت USB با كامپیوتر ارتباط برقرار می نماید. در صورتیكه چاپگر به چندین كامپیوتر متصل باشد ، كاربران متفاوت قادر به ارسال درخواست های چاپ خود خواهند بود. در این حالت كنترل كننده ، هر یك از درخواست های واصله را بصورت جداگانه پردازش خواهد كرد. شكل زیر پورت های متفاوت یك چاپگر لیزری را نشان می دهد.
بمنظور گفتمان بین كنترل كننده و كامپیوتر ، می بایست آنها با یك زبان مشترك صحبت نمایند. در چاپگرهای اولیه ، كامپیوتر یك نوع فایل متنی خاص را بهمراه مجموعه ای از كدهای اطلاعاتی برای چاپگر ارسال می كرد. با توجه به ماهیت چاپگرهای اولیه و محدودیت فونت های موجود ، روش فوق بخوبی تامین كننده نیازهای اطلاعاتی چاپگر بود. امروزه از صدها نوع فونت استفاده می گردد.بدین منظور لازم است كه اطلاعات مورد نیاز چاپگر با استفاده از یك زبان پیشرفته در اختیار آن گذاشته شود. متداولترین زبانهای موجود در این زمینه زبان PCL)Printer Command Language) مربوط به شركت هیولت پاكارد و " پوست اسكریپت " مربوط به Adobe است . زبانهای فوق برای تشریح صفحه از یك نوع بردار استفاده می نمایند. بردار فوق مقادیر ریاضی از اشكال geometric می باشند. ( بصورت مجموعه ای از نقاط نخواهد بود ) چاپگر بردار را اخذ و در ادامه آن را به یك صفحه bitmap تبدیل می نماید.
برخی از چاپگرها از یك دستگاه اینترفیش گرافیكی GDI)Graphical device interface) در عوض PCL استناندارد، استفاده می نمایند. درسیستم فوق ، كامپیوتر بردار مربوط به نقاط را خود ایجاد می نماید، بدین ترتیب كنترل كننده پردازشی در این زمینه را انجام نداده و صرفا" دستورالعمل های نقاط را برای لیزر ارسال می نماید. در اغلب چاپگرهای لیزری ، كنترل كننده می بایست عملیات مربوط به سازماندهی داده های دریافتی از كامپیوتر را خود انجام دهد. اطلاعات فوق شامل : دستورات مربوط به نوع عملیات ، نوع كاغذ ، نحوه برخورد با فونت ها و ... است . كنترل كننده بمنظور انجام عملیات مربوطه بطرز صحیح می بایست اطلاعات فوق را با اولویت درست دریافت نماید.
پس از سازماندهی داده ها ، كنترل كننده عملیات آماده سازی صفحه را آغاز خواهد كرد. تنظیم حاشیه ها ی متن ، سازماندهی كلمات و استقرار تصاویر مورد نظر و ... را انجام داده و ماحصل عملیات فوق ایجاد برداری حاوی نقاط متفاوت است . چاپگر بمنظور چاپ یك صفحه به اطلاعات فوق نیاز خواهد داشت .
در اكثر چاپگرهای لیزری ، كنترل كننده قادر به ذخیره درخواست های مربوط به چاپ در حافظه اختصاصی خود است . با استفاده از ویژگی فوق ، كنترل كننده قادر به استقرار چندین كار در حافظه می باشد ( ایجاد یك صف از كارها ) . پس از استقرار هر درخواست چاپ در حافظه اختصاصی ، امكان چاپ آنها در زمان مربوطه فراهم خواهد شد. در مواردیكه از یك سند می بایست چندین نسخه چاپ گردد ، داده های مربوطه صرفا" یك 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 تشكیل شده بود :
▪ یك لیزر
▪ یك آیینه قابل حركت
▪ یك لنز
لیزر داده های مربوط به صفحه را دریافت ( نقاط ) و بر اساس اطلاعات فوق متن و تصویر مورد نطر را ایجاد می كرد. در هر زمان(لحظه) یك خط افقی چاپ می گردید. همزمان با حركت پرتو های نور بر روی استوانه ، لیزر یك پالس نوری برای هر یك از نقاط مورد نظر جهت چاپ را منعكس می نمود. برای فضا های خالی پالسی تولید نمی گردید. لیزر نقشی در حركت پرتو های نور نداشته و باعث تابش نور از طریق یك آیینه قابل حركت است. همزمان با حركت 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 حركت می كرد.پس از پیمایش افقی ، چاپگر استوانه مربوطه را حركت 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 یك از نقاط دارای نور اختصاصی خود خواهد بود. چاپگرهای با تكنولوژی فوق نسبت به چاپگرهائی كه از دستگاه لیزری استفاده می نمایند ، دارای قیمت ارزان تری می باشند.

● تونر
یكی از مهمترین شاخص های یك چاپگر لیزری ، تونر است . تونز یك نوع پودر الكتریكی شارژ شده بوده كه دارای دو عنصر اصلی : رنگ دانه و پلاستیك است . رنگ دانه ها تامین كننده رنگ مورد نیاز می باشند ( در چاپگرهای تك رنگ ، رنگ فوق مشكی است ) .رنگ دانه ها با پلاستیك آمیخته شده اند. بدین ترتیب زمانیكه تونر از بین غلتك های داغ عبور می نماید ، گداخته خواهند گردید.
پودر در یك toner hopper ( یك محفظه كوچك در داخل یك روكش قابل حركت ) ذخیره می گردد. چاپگر تونر مورد نیاز خود را از طریق devloper unit ( تامین كننده دانه ) از محفظه دریافت می دارد. developer ، یك مجموعه از دانه های مغناطیسی با شارژ منفی است . دانه های فوق به یك پاك كن فلزی قابل چرخش ، متصل خواهند شد. با حركت میله فوق دانه هایمغناطیسی در محفظه گفته شده قرار خواهند گرفت . با توجه به اینكه دانه های مغناطیسی دارای شارژ منفی می باسند ، تامین كننده دانه ها ، دانه های مثبت تونر را جمع آوری خواهد كرد.درادامه پاك كن، ذرات را تمیز و آنها را برای استوانه ارسال می دارد. تصاویر الكترواستاتیك دارای شارژ منفی قویتر نسبت به تامین كننده دانه ها بوده و استوانه شامل ذرات چسبانده شده را از خود دور می نماید. در ادامه استوانه در طول كاغذ حركت و بموازات آن كاغذ تحت تاثیر یك میدان قرار گرفته( یك سیم detac corona ) و تخلیه الكتریكی می گردد.در وضعیت فوق تنها عاملی كه باعث نگهداری تونر بر سطح كاغذ می گردد ، نیروی جاذبه است .بمنظور چسباندن تونر بر روی سطح كاغذ ، می بایست كاغذ از طریق غلتك های داغ بحركت درآید. در اغلب چاپگرها ، Toner hopper ، developer,drum assembly در یك كارتریج قابل تعویض ( مشابه شكل زیر ) قرار می گیرند.
http://library.thinkquest.org/C01154...%20Printer.gif
● مزایای یك چاپگر لیزری
مهمترین مزایای چاپگرهای لیزری : سرعت ، دقت و مقرون بصرفه بودن است . یك لیزر فادر به حركت 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 رنگی
در ابتدا اغلب چاپگرهای لیزری بصورت تك رنگ ( سیاه رنگ نوشته و سفید رنگ كاغذ ) بودند. امروزه چاپگرهای لیزری رنگی نیز متداول و توسط تولیدكنندگان متفاوت عرضه شده اند. عملكرد چاپگرهای رنگی در اكثر موارد مشابه چاپگرهای سیاه و سفید است . یكی 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 یكی از رنگ های فیروزه ای ( آبی ) ، سرخابی ( قرمز ) ، زرد وسیاه استفاده می گردد. با تركیب چهار رنگ فوق مجموعه ای گسترده از رنگ ها بوجود می آید. برخی از چاپگرها دارای چهار تونر و developer unit مجزا بر روی یك چرخ دوار می باشند. برخی دیگر از چاپگرها برای هر یك از رنگ ها، از دستگاه های لیزر ، استوانه و تونر مجزا استفاده می نمایند. شكل زیر یك نمونه چاپگر لیزر رنگی را نشان می دهد.