پرینتر های جوهر افشان چگونه کار می کنند؟

پرینتر های جوهر افشان چگونه کار می کنند؟
۷ فروردین ,۱۳۹۶ ۴ دیدگاه چگونه کار می کند,وبلاگ جلال طاهری

پرینترهای جوهر افشان از زمان عرضه در اواسط دهه 80 میلادی تاکنون محبوبیت بالایی در بین کاربران یافته اند, به حدی که در این مدت درصد زیادی نیز افت قیمت داشته است. پرینترهای جوهر افشان فرآیند پرینت را با اسپری کردن قطره های جوهر بر روی سطح کاغذ انجام می دهند. این مقاله قصد دارد بخش های مختلف از یک پرینتر جوهر افشان را معرفی و نحوه تعامل این بخش ها با یکدیگر را آموزش دهد. همچنین کارتریج جوهری و کاغذ های مخصوص مورد استفاده در پرینترهای جوهر افشان نیر معرفی خواهند شد.

اگر تا به حال به یک کاغذ خارج شده از پرینتر جوهر افشان دقت کرده باشید, حتما موارد خاصی که شاید تنها مختص به این دست از پرینتر ها هستند را دیده اید.

  • نقطه ها بسیار کوچک و در اندازه تار موی انسان هستند. (عموما بین 50 تا 60 میکرون)
  • نقطه ها بسیار دقیق و با وضوح 1440 تا 720 نقطه در اینچ جایگذاری شده اند.
  • نقطه ها ممکن است برای ایجاد یک تصویر از ادغام رنگ های مختلف با یکدیگر ایجاد شوند.

ابتدا اجازه دهید نگاهی به فناوری های مختلف پرینت داشته باشیم.

ضربه ای در مقابل غیر ضربه ای

فناوری های عمده و متفاوتی در صنعت پرینتر وجود دارند. این فناوری ها به دو دسته کلی تقسیم شده که هر کدام نیز برای خود زیر دسته هایی دارند.

ضربه ای: ساختار این پرینتر ها بر اساس لمس کاغذ در فرآیند پرینت, پایه ریزی شده است. در این دسته, دو فناوری اصلی به عنوان زیر شاخه وجود دارند:

  1. پرینتر نقطه ماتریکس (Dot matrix) که از یک سری پین های کوچک برای ضربه زدن بر روی ریبون آغشته به جوهر و نهایتا برخورد ریبون با کاغذ برای پرینت محتوا استفاده می کند.
  2. پرینتر کاراکتر (Character) که از آن می توان به عنوان نوعی ماشین تحریر کامپیوتری نام برد. پرینتر کاراکتر با استفاده از نوار های برجسته حاوی کاراکتر های واقعی مانند اعداد و حروف کار می کند. کاراکتر مورد نظر با ریبون آغشته به جوهر, تماس و برای پرینت به کاغذ برخورد می کند. پرینتر های کاراکتر برای پرینت محتوای متنی بسیار سریع اما در محتوای غیر متنی محدود و ناکارآمد هستند.

غیر ضربه ای: این دسته از پرینتر ها برای پرینت محتوا به طور مستقیم کاغذ را لمس نمی کنند. پرینتر جوهر افشان یکی از اعضای این گروه است.

  1. پرینتر جوهر افشان (Inkjet) که شرح کامل آن در ادامه مقاله خواهد آمد, با استفاده از یک سری نازل, قطرات جوهر را مستقیما بر روی کاغذ اسپری می کند.
  2. پرینتر لیزری (Laserjet) که با استفاده از نور لیزر, تونر پودر خشک, الکتریسیته ساکن و حرارت, ذرات پودر مشکی یا رنگی را درون شیار های کاغذ جای می دهد.
  3. پرینتر جوهر جامد (Solid ink) که با اعمال حرارت و یک سری فرآیند های دیگر بر روی موادی شبیه به واکس محتوا تولید می کند.
  4. پرینتر رنگ تصعیدی (Dye-sublimation) از نوار های شفاف و به هم چسبیده با رنگ های قرمز, آبی, زرد و سیاه تشکیل شده است. رنگ های جامد و جاسازی شده در این نوار ها (بر اساس ساختار رنگی سیاه, قرمز, زرد, آبی CMYK) برای پرینت محتوا بر روی کاغذ استفاده می شوند. هِد پرینتر مجهز به یک عنصر حرارتی است که درجه حرارت آن بسته به مقدار رنگ مورد نیاز متغییر خواهد بود. با استفاده از این هِد رنگ جامد از روی نوار های رنگی بخار و قبل از اینکه دوباره سرد و به حالت جامد بازگردد بر روی سطح براق کاغذ قرار می گیرد. پرینتر برای هر رنگ این مرحله را تکرار تا در نهایت تصویر به طور کامل پرینت شود.
  5. پرینتر موم حرارتی (Thermal wax) که چیزی میان پرینتر های تصعیدی و جوهر جامد بوده و از ریبونی با رنگ های چهارگانه (CMYK) استفاده می کند. ریبون از مقابل هِد که شامل یک سری از پین های حرارتی می باشد عبور می کند. در نتیجه موم بر اثر حرارت, ذوب و بر روی کاغذ قرار می گیرد.
  6. پرینتر رنگ دانه خودکار حرارتی (Thermal autochrome) که به جای پرینتر, رنگ را درون کاغذهای خود جای می دهد. کاغذ مورد استفاده در این پرینتر به سه لایه رنگی (CMY) مجهز شده که هر لایه بر اثر تابش میزان مشخصی حرارت نمایان می شوند. به همین خاطر کاغذ از مقابل هِد سه مرتبه عبور کرده تا حرارت را به هر لایه در میزان مناسب اعمال کند.

با وجود تمام این فناوری های شگفت انگیز باز هم پرینتر های جوهر افشان از محبوبیت بالایی در بین کاربران خانگی بر خوردار است و تنها فناوریی بوده که تا به حال پا به پای پرینترهای لیزری حرکت کرده است.

 مجموعه هد پرینتر در یک پرینتر جوهر افشان HP
مجموعه هد پرینتر در یک پرینتر جوهر افشان HP

 درون یک پرینتر جوهر افشان

ساختار درونی یک پرینترجوهر افشان در حالت عادی شامل موارد زیر است:

 سیستم هِد :

هد : هسته یک پرینتر جوهر افشان هِد آن است که حاوی رشته ای از لوله ها با وظیفه اسپری کردن قطره های جوهر می باشد. برخی از پرینترهای جوهر افشان, هِد را درون کارتریج و به صورت یک مجموعه عرضه می کنند.

کارتریج جوهری: بسته به تولید کننده و مدل پرینتر, کارتریج جوهری با ساختار های متفاوتی عرضه می شود. مانند کارتریج های رنگی و مشگی به صورت جدا از هم, رنگی و مشکی در یک کارتریج یا یک کارتریج مجزا برای هر رنگ.

موتور پله ای: یک موتور پله ای وظیفه حرکت دادن (به عقب و جلو) هِد بر روی کاغذ را انجام می دهد. همچنین برخی از پرینترها از یک موتور پله ای دیگر برای پارک کردن سیستم  هِد, زمانی که از پرینتر استفاده نمی شود بهره می برند. پارک کردن به معنی جلوگیری از حرکت تصادفی هد در هنگام بیکاری می باشد, مانند ترمز دستی در یک ماشین.

تسمه: از تسمه برای اتصال سیستم هِد به موتور پله ای استفاده می شود.

نوار تثبیت گر: برای اطمینان از حرکت دقیق و کنترل شده هِد از یک نوار تثبیت کننده استفاده می شود.

مجموعه کاغذ کش:

سینی و کاغذ کش: بیشتر پرینترهای جوهر افشان ها از یک سینی برای ورود و خروج کاغذ استفاده می کنند اما برخی از نمونه ها نیز سینی کاغذ را حذف و کاغذ کش را جایگزین آن کرده اند. کاغذ کش ها معمولا به همراه یک درب باز شونده در قسمت بالای پرینتر قرار گرفته و به اندازه سینی های کاغذ ظرفیت ورودی ندارند.

 غلطک ها: وظیفه داخل کشیدن کاغذ از سینی یا کاغذ کش برای پیشروی به سمت هِد و دیگر فرآیند های بر عهده گروهی از غلطک ها می باشد.

موتور پله ای کاغذ کش: برای بدست آوردن اطمینان از پیشروی دقیق کاغذ به سمت هِد و پرینت دقیق محتوا, غلطک ها با استفاده از یک موتور پله به طور منظم حرکت داده می شوند.

 مدار کنترل: وظیفه کنترل فرآیند های مکانیکی در بخش های مختلف و همچنین کدگشایی اطلاعات دریافتی از کامپیوتر برای اجرای فرمان پرینت به وسیله یک مدار الکتریکی کوچک اما پیچیده انجام می شود.

درگاه رابط: درگاه parallel همچنان توسط برخی مدل ها مورد استفاده قرار می گیرد, اما بسیاری از پرینتر های امروزی از درگاه USB استفاده می کنند. مدل های بسیار کمی نیز هستند که از درگاه های Serial یا SCSI استفاده می کنند.

نازل های یک کارتریج جوهر افشان حباب حرارتی زیر میکروسکوپ
نازل های یک کارتریج جوهر افشان حباب حرارتی زیر میکروسکوپ

حرارت در مقابل لرزش

پرینترهای جوهر افشان از قطرات جوهر در روش های متفاوتی استفاده می کنند که به صورت دو فناوری عمده توسط تولید کنندگان مورد استفاده قرار می گیرد.

حباب حرارتی – Thermal bubble (مورد استفاده توسط تولید کنندگانی مانند HP  و Canon): از این سبک عموما به bubble jet یا جت حبابی نیز یاد می شود. در این روش مقاومت های بسیار کوچکی تولید حرارت کرده تا باعث تبخیر جوهر و ایجاد حباب شود. زمانی که حباب گسترش یافت مقداری جوهر از لوله های موسوم به نازل بر روی کاغذ پاشیده می شود. در مقابل زمانی که حباب در حال کوچک شدن و برگشت است به دلیل ایجاد مکش مقداری جوهر از کارتریج به هِد برای انجام ادامه فرآیند کشیده می شود. به طور معمول یک هِد bubble jet در سطح خود 300 یا 600 لوله داشته که همه آنها می توانند به طور هم زمان اقدام به پرتاب قطره های جوهر کنند.

پیزو الکتریک – Piezoelectric (در انحصار Epson): این فناوری درون خود از کریستال های پیزو استفاده می کند. در پشت هر یک از مخزن های منتهی به لوله های هد یک کریستال قرار گرفته است. کریستال با استفاده از یک شارژ الکتریکی کوچک کمی به بیرون لرزیده و سپس به سمت عقب باز می گردد. در این میان به واسطه افزایش حجم کریستال مقداری جوهر از لوله خارج و در زمان بازگشت به دلیل خلاء ایجاد شده, مقداری جوهر به داخل مخزن باز می گردد.

کلیک و پرینت

زمانی که دستور پرینت از یک برنامه ارسال می شود دنباله ای از اتفاقات رخ می دهند:

  1. نرم افزار اجرایی, فایل انتخاب شده برای پرینت را به راه انداز نرم افزاری پرینتر ارسال می کند.
  2. راه انداز, اطلاعات را به قالبی قابل فهم برای پرینتر ترجمه و در دسترس بودن پرینتر برای اجرای پرینت را بررسی خواهد کرد.
  3. اطلاعات از راه انداز در کامپیوتر از طریق رابط کاربری (parallel,USB و غیره) به سمت پرینتر ارسال می شوند.
  4. پرینتر اطلاعات را از کامپیوتر دریافت و برخی از آنها را در حافظه میانی خود ذخیره می کند. پرینترها بسته به مدل می توانند از 512 کیلوبایت تا 16 مگابایت حافظه دسترسی تصادفی (RAM) برخوردار باشند. حافظه میانی می تواند قبل از دریافت کامل داده ها از کامپیوتر, پرینت را به اجرا گذارد و همچنین حافظه های میانی بزرگ می توانند اطلاعات پیچیده یا اطلاعات چند فایل را به طور هم زمان در خود نگه داری کنند.
  5. اگر پرینتر در یک دوره زمانی, میان پرینت ها بیکار بماند به طور خودکار وارد چرخه پاک سازی به منظور اطمینان از سلامت هِد می شود. پس از پایان این چرخه پرینتر دوباره  آماده به کار خواهد شد.
  6. مدار مجتمع, موتور پله ای متصل به کاغذ کش را فعال می کند. این باعث خواهد شد غلطک های درگیر با موتور برای کشیدن کاغذ از سینی یا کاغذ کش به حرکت درآیند. در صورتی که کاغذ کش ها موفق به برداشتن کاغذ نشوند چراغی به معنای ناتوان بودن در کشیدن یا خالی بودن از کاغذ در پرینتر روشن و همچنین پیغامی برای نمایش در کامپیوتر ارسال خواهد شد.
  7. زمانی که کاغذ درون دستگاه کشیده شد و ابتدای آن در جایگاه مورد نظر قرار گرفت, موتور پله ای متصل به هِد از تسمه برای حرکت دادن مجموعه هِد به سمت کاغذ استفاده می کند. در این زمان هِد تا مکان تعیین شده پیشروی کرده و با توقف در کسری از ثانیه اجازه می دهد تا جوهر بر روی کاغذ پاشیده شود. سپس برای پرینت نقطه های بعدی نیز همین مرحله تکرار خواهد شد. البته این توقف ها در حدی سریع هستند که به چشم انسان حرکت مداوم دیده می شود.
  8. با هر توقف نقطه های ترکیبی از رنگ های CMYK در مقدار های دقیق اسپری شده تا رنگ مورد نظر  ایجاد شود.
  9. بعد از هر خط, هد باز راه اندازی و به نقطه اول باز می گردد یا در حال بازگشت به طرف مخالف اقدام به پرینت محتوا بر روی کاغذ می کند. این روند تا زمانی که کاغذ و محتوا وجود دارد ادامه یافته و بسته به نوع پرینتر, کیفیت تعیین شده برای پرینت, نوع کاغذ و اندازه کاغذ می تواند زمان متفاوتی طلب کند. برای مثال بیشتر پرینتر ها می توانند برگه های سیاه و سفید را با سرعت 16 برگ در دقیقه پرینت کنند در حالی که پرینت یک برگ رنگی تمام صفحه ممکن است چیزی دو برابر سیاه و سفید زمان نیاز داشته باشد.
  10. زمانی که فرآیند پرینت به پایان رسید هِد در جایگاه خود پارک و غلطک ها کاغذ را به سمت خروجی هدایت می کنند. بیشتر پرینتر های امروزی از جوهر هایی با سرعت خشک شدن بالا استفاده می کنند به همین خاطر می توان بلافاصله پس از خروج کاغذ از دستگاه و بدون ترس از لکه شدن مورد استفاده قرار گیرد.

پرینتر های جوهر افشان چگونه کار می کنند؟کاغذ و جوهر

پرینتر های جوهر افشان فوق العاده ارزان بوده و هزینه خرید آنها بسیار پایین تر از نمونه های لیزری سیاه و سفید یا رنگی است. پرینتر های جوهر افشان همیشه از آن دست کالایی هستند که در تخفیف های دوره ای قرار می گیرند به حدی که خریداران بعضا می توانند پرینتر مورد نظر خود را حتی از قیمت مجموعه کارتریج های جداگانه آن ارزانتر پیدا کنند.

اما چرا این کار را می کنند؟ در جواب می توان گفت به خاطر اینکه سود تولید کننده در فروش کارتریج و مواد مصرفی است. این درست مانند کسب و کار بازی های کامپیوتری در کنسول های از پیش آماده شده است. در اصل سخت افزار بازی با وجود ویژگی های بالا با قیمت پایین عرضه شده و در عوض بازی های انحصاری برای آن سخت افزار گران قیمت هستند. در دنیای پرینتر ها هم شما نخواهید توانست پرینتر خود را از سازنده A خریداری و کارتریج و مواد مصرفی آن را از سازنده B تهیه کنید. این دو با یکدیگر سازگاری ندارند.

روش دیگر که به کاهش هزینه های سازنده کمک می کند ترکیب هد پرینتر با کارتریج است. تولید کنندگان اعتقاد دارند که هد نیز مانند قطعه های دیگر پرینتر پس از مدت مشخصی فرسوده و نیاز به تعویض دارد در نتیجه با جایگزینی آن هنگام تعویض کارتریج, عمر مفید دستگاه نیز افزایش خواهد یافت.

کاغذ مورد استفاده در پرینتر جوهر افشان به طور عمده ای با کیفیت خروجی آن در ارتباط است. هرچند کاغذ های مورد استفاده در دستگاه های کپی هم کار خواهند کرد, اما وضوح و روشنی تصویر بر روی کاغذ ساخته شده برای دستگاه جوهر افشان را نخواهند داشت.

  • روشنایی
  • جذب

روشنایی یک کاغذ با ناهمواری های سطح آن تعیین می شود. خط و خش های موجود در سطح کاغذ, نور را در جهات نامشخص پخش می کنند در حالی که کاغذ های با سطح صاف نور را به صورت منظم و یکنواخت تابش می دهند. این باعث می شود تا در ابتدا کاغذ و سپس تصویر در چشم بیننده روشن تر جلوه دهند. این ادعا را می توان با مقایسه تصاویر رنگی در یک روزنامه و مجله مشاهده کرد. کاغذ مجله نور را بهتر از کاغذ ناهموار یک روزنامه به چشم بیننده بازتاب می دهد.

تفاوت در جذب جوهر در کاغذ های مرغوب و نامرغوب
تفاوت در جذب جوهر در کاغذ های مرغوب و نامرغوب

فاکتور دیگر در کیفیت تصویر, جذب است. پس از اسپری شدن جوهر روی کاغذ, جوهر باید با اندازه های متقارن در جای خود ثابت و بیش از حد جذب کاغذ نشود. در صورت جذب بیش از اندازه, رنگ بر روی کاغذ پخش خواهد شد. این بدان معنی است که رنگ از محدوده در نظر گرفته شده توسط تصویر فراتر رفته و باعث خراب شدن و تیرگی محتوا مخصوصا در لبه های تصویر و نوشته ها خواهد شد. برای جلوگیری از این اتفاق سطح کاغذ های مخصوص جوهر افشان با روکشی از موم همراه شده تا از نفوذ جوهر به عمق جلوگیری کند.

تصاویر در کاغذ های پوشش شده با موم معمولا کیفیت به مراتب بالاتری از کاغذ های معمولی دارند. برای نمونه یک پرینتر معمولی جوهر افشان اپسون بر روی کاغذ معمولی می تواند تصویری با وضوح 720 در 720 نقطه در اینچ تولید کند در حالی که همین پرینتر بر روی کاغذ پوشش دار, کیفیت 1440 در 720 نقطه در اینچ را تولید خواهد کرد. دلیل این افزایش کیفیت امکان اضافه کردن یک سطر جوهر بیشتر بر روی کاغذ توسط پرینتر (با دانستن اینکه جوهر پخش نخواهد شد) است.

در پایان می توان در کنار مزیت هایی مانند هزینه خرید اولیه پایین یا کیفیت بالای خروجی معایبی مانند هزینه زیاد برای خرید مجدد کارتریج یا سرعت بالای خشک شدن هد در طولانی مدت را قرار داد تا انتخاب این دسته از پرینتر ها را برای کاربران اداری و خانگی سخت کند.

درباره نویسنده
نظر بدهید
  1. 1

    محمد جوادیخکشی

    سلام من میخواستم بدونم ک میشه دستگاه جوهر افشانمو ک سه رنگ داره ب پنج یا شیش رنگ افزایش بدم ممنون

  2. 1

    محمد جوادیخکشی

    سلام من میخواستم بدونم ک میشه دستگاه جوهر افشانمو ک سه رنگ داره ب پنج یا شیش رنگ افزایش بدم دستگاه من اچ پی 2130 سه کاره هم هست

  3. 1

    بخش فناوری

    سلام, نه خیر در بعضی از مدل پرینتر ها امکان مخزنی کردن رنگ ها و حذف کارتریج ها وجود داره اما امکان افزایش تعداد رنگ ها در هیچ پرینتر و برندی نیست

  4. 1

    هادی

    سلام.من یه اپسون 1290 جوهر افشان دارم.با کارتریج اصلی با کیفیت خیلی بالا چاپ می کرد ولی الآن که کارتریج قابل شارژ براش خریدم به مشکل برخوردم.چک نازل وبه خوبی اجرا می کنه.هر رنگی هم به تنهایی درست چاپ می کنه ولی وقتی یه عکس چاپ می کنم رنگها روبه درستی با هم ترکیب نمیکنه .یعنی تصویر چاپ شده با تصویر اصلی خیلی متفاوته وبی کیفیت.مثلاً جاهایی که باید رنگ زرد روشن یا نارنجی یا سبز روشن چاپ بشه اون قسمت هاکدر میشه.والآن فقط برای چاپ سیاه وسفید می تونم استفاده کنم .از یه عکاس سوال کردم کفت احتمالاً رنگ هایی که استفاده میکنی فاسد شده.وباید رنگ تازه وبا کیفیت بخری.ممنون میشم راهنماییم کنید…

ارسال یک پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

بهین افزار اصفهان از روز سه شنبه 7 تا دوشنبه 13 خرداد به مدت 6 روز کاری تعطیل می باشد