چاپگرهای لیزری چطور کار می کنند؟ 4 نکته و چاپگرهای رنگی

چاپگرهای لیزری را می‌شناسید؟ همان دوستان مرموز که با اسم خود ما را به جنگ لیزری جنگ ستارگان می‌کشانند.

طرف دیگر چاپگرهای جوهر افشان قرار دارند. اسم این نوع چاپگر طرز کار آن را کم و بیش به ما نشان می‌دهد. جوهر را در یک ظرف وارد می‌کنیم و از طرف دیگر طرح‌های چاپ شده روی کاغذ خارج می‌شود.

امروز در مورد لیزر و چاپ لیزری صحبت می‌کنیم. چطور یک پرتو نور می‌تواند روی کاغذ نقاشی کند؟ روکیدا را برای جواب به این سوال همراهی می‌کنید؟

بسیاری از مردم در زندگی روزمره از چاپگرهای لیزری کمک می‌گیرند. آیا تمام آن افراد طرز کار دستگاه را می‌دانند؟ شاید هرگز به فناوری آن فکر نکنند.

اما در عمق ماجرا و در قلب چاپگر لیزری اطلاعات درست مانند یک معجزه به تصاویر و نوشته تبدیل می‌شود. در ادامه معجزه را برای شما باز می‌کنیم.

معجزه دوستان کارآمد ما معجزه علم است.

1. مبانی چاپگر لیزری

الکتریسیته ساکن

احتمالا آسمان شب و برخورد صاعقه به برج میلاد را دیده باشید. بادکنک را به موی سر خود مالش می‌دهید و به سقف می‌چسبانید.

هر دو آن‌ها نوعی از الکتریسیته ساکن هستند. در این حالت اتم‌هایی با بار مخالف به یکدیگر جذب می‌شوند: درست مانند قطب مثبت و منفی آهنربا.

یک چاپگر لیزری از این پدیده به عنوان نوعی چسب موقت استفاده می‌کند. یکی از قسمت‌های اصلی هسته چاپگر گیرنده نوری به حساب می‌آید.

این گیرنده نوری معمولا به شکل یک سیلندر چرخان دیده می‌شود. این مجموعه از ماده بسیار رسانای نوری ساخته می‌شود.

این ماده از طریق تخلیه فوتون‌های نور کار را انجام می‌دهد. بحث کمی تخصصی می‌شود به طور کلی باید بدانید که نور در این روند شلیک می‌شود.

درام

این بخش از چاپگر به وسیله یک سیم با جریان الکتریکی مثبت شارژ می‌شود. بعضی از دستگاه‌ها از نوعی قطعات چرخان استفاده می‌کنند اما طرز کار برابر است.

با چرخش درام، چاپگر برای چاپ کردن نقاط خاص، لیزر را به سطح می‌تاباند. به این ترتیب لیزر تصاویر و حروف را چاپ می‌کند.

تصویر در روند چاپ به عنوان الگویی از بارهای الکتریکی شناخته می‌شود. این سیستم هم‌چنین می‌تواند به شکل برعکس کار کند، یعنی: تصویر الکترو استاتیک مثبت و پس زمینه منفی باشد.

بعد از طی شدن این مراحل، الگو تنظیم می‌شود. درامِ چاپگر با بار مثبت یک پودر سیاه و بسیار ریز را روی کاغذ قرار می‌دهد.

این پودر به مناطقی با بار منفی می‌چسبد و ارتباطی با قسمت‌هایی با بار مثبت ایجاد نمی‌کند. قبل از چرخیدن کاغذ زیر درام، توسط سیم انتقال بار (همان غلتک باردار) بار منفی به آن داده می‌شود.

این شارژ از بار منفی الکترو استاتیک قوی‌تر است. در نتیجه کاغذ می‌تواند پودر سیاه رنگ را از خود دور کند. در نهایت کاغذ دقیقا الگوی تصویر را بر می‌دارد.

برای این که کاغذ به درام نچسبد، بلافاصله بعد از برداشتن رنگ، توسط یک سیم دیگر تخلیه می‌شود.

فیوزر

در نهایت کاغذ از میان یک جفت غلتک گرم عبور می‌کند. با عبور از میان غلتک‌ها پودر رنگ ذوب شده و به الیاف موجود در کاغذ می‌چسبد.

فیوزر کاغذ را به سمت سینی خروجی می‌چرخاند و تمام! حالا دلیل داغ بودن کاغذ چاپ شده توسط چاپگرهای لیزری را می‌دانید.

شاید بپرسید چطور کاغذ در میان غلتک‌ آتش نمی‌گیرد؟ دلیل سرعت حرکت کاغذ است. کاغذ آنقدر سریع عبور می‌کند که تا حد سوختن داغ نشود.

بعد از رسیدن پودر چاپ به کاغذ، سطح درام از لامپ تخلیه بار عبور می‌کند. این نور درخشان تمام سطح گیرنده نوری را پاک می‌کند.

به عبارتی تصویر الکتریکی پاک می‌شود. سپس درام از سیم شارژ عبور می‌کند تا بار مثبت دوباره وارد چرخه شود.

از نظر مفهومی این تمام روند چاپ است. در ادامه مقاله، بخش‌های دیگر را با جزئیات بیش‌تری بررسی خواهیم کرد.

2. کنترل کننده دستگاه

 ارتباطات

یک چاپگر لیزری از مسیرهای مختلفی برای دریافت اطلاعات تصویر استفاده می‌کند. قبل از هر کاری، دستگاه باید اطلاعات مربوط را دریافت کند.

تمام اطلاعات چطور روی کاغذ قرار می‌گیرد؟ این کار توسط کنترل کننده دستگاه انجام می‌شود. کنترل کننده چاپگر مغز آن به حساب می‌آید.

کنترل کننده از طریق یک کابل یا به شکل بی‌سیم به رایانه شما یا هر دستگاه میزبان دیگری متصل می‌شود. از ابتدا چاپگر نحوه ارتباط و انتقال اطلاعات را مشخص می‌کند.

پردازش اطلاعات گاهی دشوار می‌شود. برای این کار، کنترل کننده رایانه میزبان یا ارسال کننده را گاهی متوقف می‌کند. نگران توقف‌های کوتاه نباشید.

در یک دفتر کار، یک چاپگر به چندین رایانه متصل می‌شود. در نتیجه چندین کاربر می‌توانند اسناد خود را برای چاپ ارسال کنند. کنترل کننده وظیفه مدیریت اسناد را دارد.

گاهی اوقات چند کارمند هم‌زمان اسناد خود را برای چاپ، ارسال می‌کنند. چاپگرهای لیزری و جدید می‌توانند چندین درخواست را مدیریت کنند.

مدیریت هم‌زمان چندین کاربر از ویژگی‌های خوب چاپگرهای لیزری به حساب می‌آید.

زبان

برای ارتباط درست بین چاپگر و رایانه، باید به یک زبان صحبت کنند. در چاپگرهای قدیمی نوع خاصی از فایل‌های متنی با کدگذاری ساده برای چاپ ارسال می‌شد.

رفقای قدیمی تنها از چند فونت و قالب نوشتار پشتیبانی می‌کردند. به طور کلی روند بسیار ساده بود. امروز صدها فونت مختلف وجود دارد.

جدا از نوشتار، شکل‌ها و دیگر موارد نیز چاپ می‌شوند. برای رعایت تمام جزئیات و پیچیدگی‌ها، دستگاه باید به زبان پیشرفته‌تری صحبت کند.

زبان اصلی چاپگرهای امروز ساخته شده توسط Hewlett Packard (PCL) یا ادوبی Postscript نام دارد. هر دو زبان صفحه را به شکل بردار انتقال می‌دهند.

به عبارتی تمام موارد یک صفحه در قالب اشکال هندسی با مقدارهای ریاضی ثبت می‌شود. چاپگر این زبان را به یک سری نقطه تبدیل می‌کند.

با این روش دستگاه تصاویر پیچیده را به راحتی چاپ می‌کند. از آنجا که دستگاه تصاویر را به نقاط در فرمت بیت‌مپ (bitmap) تبدیل می‌کند، می‌تواند از نهایت کیفیت چاپ استفاده کند.

برخی از چاپگرها به جای استاندارد PCL از رابط گرافیکی یا GDI استفاده می‌کنند. در این حالت رایانه میزبان تصاویر و متن را به نقاط در فرمت بیت‌مپ تبدیل می‌کند.

در بیش‌تر چاپگرها وظیفه سازماندهی اطلاعات روی دوش کنترل کننده قرار دارد. از نوع کاغذ تا قالب بندی را کنترل کننده تنظیم می‌کند.

تنظیم صفحه

بعد از ساختار اطلاعات، کنترل کننده صفحه را تنظیم می‌کند. ابتدا قالب و سپس کلمات مرتب می‌شوند. در ادامه موارد گرافیکی اضافه خواهد شد.

سپس پردازشگر تصویر نتیجه نهایی را به صورت کلی یا قسمت به قسمت به نقاط ریز تبدیل می‌کند. چاپگر باید صفحه را به این شکل دریافت کند تا گیرنده نوری آن را چاپ کند.

بیش‌تر چاپگرهای لیزری تمام اطلاعات را در حافظه خود ذخیره می‌کنند. این روند به کنترل کننده اجازه می‌دهد تا روی اطلاعات کار کند.

از طرفی با ذخیره سند روی حافظه دستگاه، برای چاپ چندین نسخه نیازی به بارگیری دوباره از رایانه نیست.

3. مجموعه لیزر

مجموعه لیزر از سه بخش تشکیل شده است: لیزر، آیینه متحرک و یک لنز

لیزر اطلاعات صفحه را به شکل نقاط دریافت می‌کند. همان نقطه‌هایی که متن و تصاویر را به شکل یک خط افقی با هر بار حرکت اجرا می‌کنند.

لیزر برای اجرای هر نقطه یک پالس نور ایجاد می‌کند. لیزر برای فضای خالی خاموش می‌ماند و هیچ پالسی ایجاد نمی‌شود.

پرتو لیزر به وسیله حرکت لیزر، جا به جا نمی‌شود. نور لیزر به وسیله آیینه حرکت می‌کند. عدسی در میان لیزر و آیینه قرار می‌گیرد.

فاصله و موارد مربوط به لطف عدسی تنظیم می‌شود.

چاپ صفحه

مجموعه لیزر تنها به صورت افقی حرکت می‌کند. با هر بار رفت و برگشت افقی، چاپگر درام را یک درجه حرکت می‌دهد تا لیزر خط بعدی را رسم کند.

یک کامپیوتر کوچک با موتور دستگاه تمام حرکات را با سرعت بسیار بالا و به شکل هماهنگ انجام می‌دهند. برخی از چاپگرهای لیزری به جای استفاده از یک لیزر به کمک رشته‌ LED کار می‌کنند.

هر موقعیت روی کاغذ LED مخصوص به خود را دارد. به این معنی که چاپ هر خط افقی نیازی به تغییر در عدسی و آیینه ندارد.

طرز کار چاپگر لیزری و اسکنر شبیه به هم است. تنها تفاوت در منبع تصویر قرار دارد. یک دستگاه اسکنر نور را به سمت کاغذ می‌تاباند و تصویر را به شکل اطلاعات ذخیره می‌کند.

یک چاپگر اطلاعات را به شکل تصویر در می‌آورد. تفاوت عمده دیگر در نحوه ایجاد تصاویر الکترو استاتیک است.

زمانی که نور سفید به یک تکه کاغذ می‌تابد، نور از نواحی سفید به گیرنده منعکس می‌شود. مناطق تاریک نور را جذب می‌کنند. در این فرآیند پس زمینه از بار تخلیه می‌شود.

در حالی که تصویر الکترو استاتیک بار مثبت را حفظ می‌کند.

4. تونر یا پودر چاپ

یکی از بخش‌های فوق العاده در چاپ لیزری، پودر سیاه شگفت انگیز به حساب می‌آید. این پودر سیاه به جای جوهر عمل می‌کند.

تونر چیست؟ یک پودر با بار الکتریکی که از دو بخش رنگدانه و پلاستیک تشکیل شده است.

نقش رنگدانه کاملا مشخص است. در رنگ آمیزی سیاه و سفید، رنگ سیاه را ایجاد می‌کنند. رنگدانه با پلاستیک مخلوط شده تا به هنگام عبور از گرمای غلتک ذوب شود.

این روند مزایای زیادی به نسبت جوهر مایع دارد. تونر تقریبا در هر نوع کاغذ به فیبر آن مخلوط می‌شود. چسبیدن به فیبر یعنی دقت چاپ بالا خواهد بود و رنگ نمی‌ریزد.

چاپ به کمک تونر

بسیاری از چاپگرها قیف تونر، دولوپر و درام را در قالب یک “کارتریج” قابل تعویض قرار می‌دهند. تونر در قیف تونر که یک ظرف کوچک است ریخته می‌شود.

چاپگر به کمک واحد دولوپر، تونر را از قیف جمع می‌کند. “دولوپر” مجموعه‌ای از دانه‌های مغناطیسی کوچک با بار منفی است.

این مهره‌های مغناطیسی به یک غلتک فلزی چرخان متصل شده‌اند. به این دلیل که قطعات دولوپر بار منفی دارند، قطعات تونر با بار مثبت را جذب می‌کنند.

بار منفی تصویر الکترو استاتیک قوی‌تر از دانه‌های دولوپر است. در نتیجه درام ذرات تونر را به سمت عقب می‌کشد.

درام روی کاغذ حرکت می‌کند که بار بیش‌تری دارد و تونر را به خود جذب می‌کند. پس از جمع آوری تونر، کاغذ از بار تخلیه می‌شود.

در این مرحله تنها چیزی که تونر را روی صفحه نگه می‌دارد جاذبه است. برای چسبیدن تونر به صفحه باید از بین غلتک حرارتی عبور کند.

غلتک‌های فیوزر به کمک لامپ‌های کوارتز گرم می‌شوند. در نتیجه پلاستیک موجود در تونر آب شده و به کاغذ می‌چسبد.

چه چیزی باعث می‌شود تا تونر به جای چسبیدن به صفحه، روی فیوزر جمع نشود؟ برای جلوگیری از این اتفاق، غلتک فیوزر از تفلون ساخته می‌شود.

تفلون همان ماده‌ سیاه رنگی است که باعث نچسب شدن ظرف پخت و پز خانه شما می‌شود.

چاپگرهای لیزری رنگی

برای سال‌ها چاپگرهای لیزری به چاپ تک رنگ محدود بودند. امروز که این مقاله را می‌خوانید دستگاه‌های لیزری با چند رنگ تصاویر و نوشته را چاپ می‌کنند.

روند کار چاپگرهای رنگی مانند دستگاه‌های تک رنگ است. با این تفاوت که فرآیند کار چهار بار تکرار می‌شود: یک بار برای آبی، یک بار برای قرمز و به همین ترتیب زرد و سیاه.

این چهار رنگ طیف کاملی از رنگ‌ها را ایجاد می‌کند. چندین روش مختلف برای انجام کار وجود دارد. بخشی از مدل‌ها چهار تونر و دولوپر را روی چرخ حرکت می‌دهند.

سپس چاپگر تصاویر الکترو استاتیک را برای یک رنگ قرار داده و تونر مربوط در موقعیت مشخص قرار می‌گیرد.

برخی از محصولات گران قیمت تمام مجموعه چاپگر را برای هر رنگ تکرار می‌کنند. به عبارتی هر رنگ تمام مراحل چاپ مخصوص به خود را دارد.

کاغذ از میان درام‌های مختلف عبور کرده و رنگ‌ها را در انتها جمع می‌کند.

نکات مثبت چاپگرهای لیزری

چرا به جای یک دستگاه جوهر افشان ارزان قیمت، یک چاپگر لیزری تهیه کنیم؟ دستگاه‌های لیزری سریع، دقیق و اقتصادی عمل می‌کنند.

سرعت یک چاپگر لیزری به هیچ عنوان قابل مقایسه با رقبای جوهری نیست. جوهر مایع است. پاشیدن مایع روی کاغذ حتی در بهترین حالت با مشکلاتی رو به رو می‌شود.

شاید هزینه خرید یک چاپگر لیزری بیش‌تر باشد اما برای استفاده از آن هزینه زیادی ندارید. محصولات جوهر افشان برای چاپ به جوهر نیاز دارند.

جوهر بر خلاف پودر تونر گران است و زود تمام می‌شود. به همین دلیل محصولات لیزری را در دفاتر می‌بینیم و اسناد چند صد صفحه‌ای را به راحتی چاپ می‌کنند.

از هر زاویه و به هر شکل که نگاه کنیم، بازدهی چاپگر لیزری بسیار بهتر است. کمی قبل خرید یک چاپگر لیزری گران تمام می‌شد.

امروز به لطف پیشرفت فناوری، خرید یک چاپگر لیزری تنها چند ده دلار گران‌تر از محصولات جوهر افشان تمام می‌شود.

بسیاری از شرکت‌ها آینده چاپ لیزری را درخشان می‌دانند. به باور این افراد ما تنها ملاقه‌ای از دریای الکتریسیته ساکن را برداشتیم!

شما چطور فکر می‌کنید؟

منبع: computer.howstuffworks.com