الطابعات The Printers

الطابعات

The Printers

مقدمه

تعد الطابعات هي أكثر الوحدات الطرفية للكمبيوتر شيوعاً ، فهناك أنواع عديدة من الطابعات المختلفة بالأسواق ، كل منها له سماته الخاصة مع اختلاف أسعارهم ، ومع ذلك فجميع الطابعات تتفق في عملية توصيل الطابعة بالكمبيوتر وكذلك في تثبيت Install ال Driver المناسب للطابعة ، برغم أ، الطابعات نفسها تختلف في طريقة عملها ، في هذا الفصل سنتناول بإذن الله الأنواع الأساسية للطابعات خصوصاً المتاحة اليوم ونستعرض أيضاً كيف تعمل وكذلك ما هي سماتها ومواصفاتها الأساسية التي يجب أن تبني اختيارك للطابعة علي أساسها ، نستطيع القول أن المتاح الآن في الأسواق من طابعات الكمبيوتر ثلاثة أنواع رئيسية ، ونفس هذه الأنواع الثلاثة ظلت في الأسواق لسنوات طويلة ولكن مع تغير قدراتها وأسعارها ، الأنواع الثلاثة هي طابعات الليزر Laser Printers وطابعات رشاشة الحبر (نفاثة الحبر) Inkjet Printers وطابعات مصفوفة النقط Dot Matrix Printers ، وهي الطابعات التي سنتناولها فيما يلي .

طابعات الليزر Laser Printers :

تمتاز طابعات الليزر بإخراج طباعة عالية الجودة ، ويبين شكل (9-1) المنظر العام لهذه الطابعة ، كانت هذه الطابعات في بداية ظهورها غالية الثمن جداً ، فعلي سبيل المثال كانت طابعة الليزر إنتاج شركة Hewlett Packard التي من نوع Laser Jet III في بداية التسعينات تتكلف ما بين 1500 دولار إلي 2000 دولار ، اليوم ، تجد أن طابعات الليزر الشخصية تتراوح أسعارها ما بين 400 دولار إلي 500 دولار.

تظهر مميزات طابعة الليزر أكثر عند طباعة النصوص العامة والمستندات والتقارير ، فهي الحل الأمثل المتاح للحصول علي جودة طباعة فائقة وسرعة طباعة عالية علاوة علي أنها اقتصادية الاستخدام ، فبالنسبة لطباعة الأبيض- الأسود أو الرسومات المتعددة درجات الرمادي ، فإن طابعة الليزر تكون أيضاً الحل الممتاز لما تقدمه من صورة ممتازة دقيقة التفاصيل ، ومع ذلك فإن تكنولوجيا تصنيع طابعة الليزر أكثر تعقيداً عن النوعين الآخرين من الطابعات خصوصاً طابعات الألوان ، أيضاً طابعات الليزر الألوان Color Laser Printers متاحة الآن في الأسواق ، لكنها غالية الثمن جداً ، فبمقارنة سعر طابعة رشاش الحبر الألوان Color Inkjet Printer بسعر طابعة الليزر الأبيض- الأسود نجد أن طابعة رشاش الحبر الألوان أرخص ثمناً.

8 (19)

نظرية عمل طابعة الليزر Laser Printer Operation :

تعمل طابعة الليزر بفكرة تتلخص في أنها تقوم بتخليق صورة الصفحة بكاملها علي اسطوانة حساسة للضوء Photo Sensitive Drum باستخدام أشعة الليزر وذلك عن طريق شحن الاسطوانة بالكامل بشحنه كهروستاتيكية ثم يكتب شعاع الليزر علي الاسطوانة المشحونة ويرسم أيضاً الرسومات فيتم بذلك تفريغ مناطق الكتابة والرسومات من الشحنات الكهروستاتيكية ، أي أن الحروف والرسومات نفسها تكون علي الاسطوانة في شكل مناطق مفرغه من الشحنات ، ثم تجذب هذه المناطق مادة حبرية تسمي هذه المادة تونر Toner ، بذلك تصبح الحروف مجسده علي الاسطوانة بمادة التونر ، ومادة التونر مادة علي شكل بودرة بلاستيكيه حبيباتها دقيقة للغاية ، تتحول هذه المادة إلي سائل بمجرد تعرضها للحرارة ، وبمجرد دوران الاسطوانة فإن مادة التونر تبدأ في الالتصاق في المواقع الغير مشحونة التي تمثل حروف الطباعة ، ثم بعد ذلك تتدحرج الاسطوانة علي ورق الطباعة فتترسب مادة التونر علي ورقة الطباعة لتظهر صورة الطباعة علي الورق بشكل رائع ودقيق ، هذا الشكل هو نفس ما كتبه شعاع الليزر علي الاسطوانة ، لكن حتي الآن لازال التونر المطبوع علي الورقة في شكل بودرة لذلك بعد ذلك تمر الورقة بمرحلة تسخين ، حيث يقوم السخان بصهر التوتر وتحويله من بودرة إلي حبر سائل مطبوع علي الورقة ، يطلق علي مجموعة مكونات الطابعة ، اسطوانة ال Photoreceptor ووحدة الليزر وباقي العناصر الأخري بماكينة الطبع Print Engine ، تشبه طابعات الليزر لحد بعيد جداً ماكينات تصوير الورق Xerographic Copier Machines ، فيما عدا أن ماكينات التصوير تتحصل علي صورة كل صفحة عن طريق المسح الضوئي Scanning ، بينما طابعات الليزر تستقبل الصورة من تشغيل برنامج مشغل الطابعة Printer Drive علي الكمبيوتر ، وعموماً هناك عناصر مشتركة مستخدمه في كل من طابعات الليزر وماكينات التصوير ، هي ورق الطباعة والتونر ، مما يجعل هذين العنصرين منخفضاً الثمن لشاسعة قاعدة الاستهلاك ، بعض المصانع جمعت بين وظيفتي طابعة الليزر وماكينة التصوير في وحدة واحدة ، يطلق عليها Mopier ، هذه الماكينات التي يطلق عليها Mopier بها كل من الماسح الضوئي للصفحة Page Scanner مثل الموجود في ماكينات التصوير وأيضاً شبكة توصيل Network Connection مثل الموجودة بالطابعة ، لذا يمكن للمستخدم أن يطبع المستندات مستخدماً أي من الطرقتين بنفس الماكينة.

أن عملية إنتاج صفحة مطبوعة بطابعة الليزر لهي عملية معقدة ، ومع ذلك فهي تستحق الدراسة بعمق شديد ، فيمكننا تلخيص عملية الطباعة في الخطوات التالية:

1- الاتصالات Communications

: يتصل الكمبيوتر بالطابعة إما عن طريق أحد منافذه Ports ( مثل منفذ التوازي Parallel Port أو منفذ التوالي Serial Port أو منفذ ال USB) أو من خلال شبكة التوصيل Network Connection ، وأكثر الطرق شيوعاً هي استخدام منفذ التوازي ، ومع ذلك فإن البيانات المنقولة لا تتغير في أي حالة ، وتبدأ عملية الطباعة عندما يقوم تشغيل تطبيق ما علي الكمبيوتر بتوليد طلب مهمة طبع تصل برنامج تشغيل الطابعة Printer Drive ، وطبعاً ال Driver لديه كل المعلومات عن إمكانية الطابعة وكيفية توصيلها بالكمبيوتر ، وعندما تكون مهمة الطابعة جاهزة ، فإن ال Driver يبدأ في إرسال هذه المهمة إلي منفذ الطابعة ، تقوم طابعات الليزر بطباعة الأعمال صفحة واحدة في الوقت الواحد ، وعموماً فهي ليس لديها ذاكرة كافيه لتخزين أعمال الطباعة بشكل كلي خصوصاً الأعمال الكبيرة ، ولكن يقوم الكمبيوتر بإرسال البيانات إلي الطابعات حتي تصدر الطابعة إليه إشارة بأن يتوقف ، وبعد أن تتم الطابعة عملية طباعة صفحة واحدة وتزيل معلوماتها من الذاكرة فإنها تصدر إشارة إلي الكمبيوتر ليستأنف إرسال بيانات جديدة لصفحة جديدة.

2- المعالجة Processing :

بعد أن تبدأ الطابعة في استقبال البيانات من الكمبيوتر ، فإنها تقوم بتفسير هذه المعلومات وتحويلها إلي مهمة طبع Print Job ، بالطابعة معالج وذاكره ، تماماً مثل الكمبيوتر ، وقبل عملية الطباعة الفعلية ، فعلي الطابعة تفسير بيانات مهمة الطبع ثم تهيئة Format هذه البيانات إلي صفحات ، يحتوي عمل مهمة الطبع علي أكثر من مجرد نص المستند الذي تقوم بطباعته الطابعة ، تستخدم طابعات الليزر لغة وصف الصفحة (PLD) Page Description Language لوصف تهيئة Format المستند (هيئة المستند من حيث فونطات الخطوط Fonts وهوامش الصفحة Margins والفراغات بين السطور وهكذا…..) ولاختيار تضبيطات الخيارات الخاصة بالطابعة مثل أي صينية ورق Paper Tray من صواني الطابعة هي التي ستستخدم ، ثم تبدأ الطابعة عملية تفسير Interpretation البيانات وذلك بفصل الأوامر عن محتوي المستند ثم ضبط الطابعة فيزيائياً لتنتج المستند ثم ضبط الطابعة فيزيائياً لتنتج المستند بالشكل المطلوب.

3- التهيئة Formatting :

أثناء عملية التهيئة ، تقوم الطابعة بإخراج محتويات كل صفحة علي حدا عن طريق اختيار حجم الصفحة واختيار هوامش الصفحة وتجميع النصوص المتعددة وعناصر الرسم الخاصة بالمستند ثم ترتيبهم بالصفحة ، تشتمل هذه العملية علي توليد مخططات تمهيدية بأحجام مناسبة للفونطات المستخدمة في المستند ، في بعض الحالات يقوم برنامج مشغل الطابعة Printer Driver بالكمبيوتر بتنفيذ عملية التهيئة بدلاً من أن تمثل عبء علي معالج النظام ، قوم الطابعات الحديثة بتهيئة المستند داخلياً ، بحيث أن الصفحة التي تراها في برنامج الوورد (برنامج معالجة الكلمات ) هي نسخة طبق الأصل من الصفحة الحقيقة التي تكونت في الطابعة.

4- عملية ال Rasterization :

الجزء الأخير من عملية إعداد البيانات هو تحويل النص والرسومات التي تكونت منها الصفحة إلي قالب Pattern من النقط المتناهية الصغر ، هذا القالب النقطي هو الذي سيتم تطبيقه علي الورق ، تسمي هذه العملية Rasterization ، يتم بعد ذلك تخزين البيانات الناتجة من عملية ال Rasterization في ذاكرة الصفحة Page Buffer بالطابعة حتي تصبح جاهزة لأن تكون مطبوعة فعلياً علي الورق ، تمثل كمية البيانات التي تنتجها عملية ال Rasterization منتج بحجم صفحة ، وأيضاً التحليل Resolution الذي تقدمه الطابعة ، فتخيل أن الصفحة أبيض- أسود هي كمثل شبكة نقطية ، النقط في غاية الصغر وبحيث كل نقطة تم تمثيلها ببيانات ثنائية عرضها واحد bit فقط بالذاكرة ، بحيث أ، هذه المعلومة النقطية تخبر الطابعة أن تطبع نقطة أم لا ، يقاس تحليل الطابعة Printer’s Reolution بعدد النقط بكل بوصه Dots Per Inch (dpi) ، بحيث أن البوصة المربعة التي تحتوي علي 600 dpi تحتاج لذاكرة 360.000 bits أي 45.000 bytes فمثلاً ورقة بحجم 11 × 8.5 بوصة أي مساحتها 93.5بوصه مربعة (أفرصض عدم وجود هوامش) ، فإنها عند تحليل 600 dpi تحتاج إلي ذاكرة 4.207.500 أي أكثر من 4 MB لتخزين ال Rasterized Page ، معظم طابعات الليزر بها ذاكرة كافية لتخزين صفحة واحدة كاملة علي الأقل عند أعلي تحليل Resolution للطابعة ، لذلك لابد للطابعة من القيام بتفريغ ذاكرة الصفحة ال Page Buffer بعد طبع الصفحة المخزونة بها قبل أن تقوم بعملية ال Rasterization للصفحة التالية ، تختلف طابعات الأبيض والأسود عن طابعات الألوان في أن طابعات الأبيض والأسود تقوم بنفسها بعملية ال Rasterization داخلياً بينما طابعات الألوان تحتاج إلي وحده خارجية للقيام بهذه العملية ، لأن كل نقطة Dot تحتاج إلي bits من الذاكرة وليس Bit واحد كما هو الحال في طابعات الأبيض والأسود ، يبين شكل (9-2) كيفية طبع حرف A بتحليل محسن Resolution Enhancement ، يستخدم نقط صغيرة لملأ تسنن الخطوط Jagged Lines .

5- تطبيق الشحن Charge Application :

بعد إتمام عملية ال Rasterization ، تبدأ عملية الطبع الفعلية للمستند ، تعد الاسطوانة الحساسة للضوء Photosensitive Drum التي تسمي Photoreptor هي قلب نظام الطبع الليزري ، تغطي هذه الاسطوانة بطبقة يمكنها الاحتفاظ بالشحنة الكهروستاتيكية في مساحات محددة بدقة أو تحريرها ، تدور هذه الاسطوانة ببطء وبعد دوره كاملة تقوم ماكينة الطبع بإتمام عملية طباعة صفحة كاملة وذلك بالتدحرج علي ورقة الطبع (انظر شكل (9-3)) ، تبدأ عملية شحن سطح ال Drum بالكامل عن طريق هالة سلك الضغط العالي High- Voltage Corotron Wire ، والاسم الفني لها هو Charger Corotron ، في الواقع لا يمس هذا السحن سطح ال Drum فعلياً ، ولكنه يقوم بتأين الهواء المحيط بال drum مما يعمل علي شحن سطح ال Drum وينتج عن ذلك ظهور رائحة غاز الأوزون (O3) كمنتج ثانوي.

6- مسح الليزر Laser Scanning :

هي العملية التي يقوم فيها شعاع الليزر بنقل البيانات التي في ذاكرة الصفحة Page Buffer إلي سطح ال Photoreceptor ، تتكون وحدة الليزر (التي أحياناً تسمي Raster Output Scanner أو ROS) من الليزر نفسه ومرآه دوراه Rotating Mirror وعدسه ، ينتج الليزر شعاع رفيع جداً بالقدر الذي يمكنه من نقل القالب النقطي Pattern Of Dots المخزون في ذاكرة الصفحة إلي سطح ال Photoreceptor ، يقوم شعاع الليزر بتفريغ الشحنة الكهروستاتيكية بأي بقعه يمسها من سطح ال Drum والتي كانت مشحونة أصلا بواسطة ال Charger Corotron ، وهكذا يتم إعادة تخليق القالب النقطي الذي تم إنتاجه في عملية ال Rasterization ، يلتصق التونر بالمناطق التي تم تفريغ شحناتها من علي سطح ال Drum مكوناً النص والرسوم علي الصفحة ، أثناء عملية المسح Scanning ، الليزر لا يتحرك بدلاً من ذلك فإن المرآة الدوارة والعدسة يشتركا في عملية تركيز Focus الشعاع عند أي نقطة أفقيه علي ال Drum ، أما الحركة الرأسية فهي تأتي عند دوران ال Drum نفسها.

7- التطبيق (1) للتونر Toner Application 1 :

يوجد خلف اسطوانة ال Photoreceptor درفيل Roller مغطي بجزيئات مغناطيسية ، يسمي هذا الدرفيل Developer ، عند دوران ال developer فإنه يلتقط جزيئات التونر من خرطوشة Cartridge التونر ، ثم تنجذب جزيئات التونر من ال Developer إلي مناطق اسطوانة ال Photoreceptor التي تم تفريغ مناطق منها من الشحنات الكهروستاتيكية مع الأخذ في الاعتبار أن سطح ال Developer لا يلمس سطح ال Drum ، بذلك تكون قد تكونت صورة الصفحة علي سطح ال Drum علي هيئة مناطق يلتصق بها مادة التونر ، المسافات بين كل من ال Drum وال Developer ووعاء التونر في غاية الصغر ، لهذا السبب نجد أنه في كثير من طابعات الليزر تندمج كل هذه العناصر في خرطوشة التونر القابلة للإحلال.

8- إدخال الورق Paper Insertion :

بينما عملية مسح الليزر وعملية التطبيق الأول للتونر تحدث ، توجد بالطابعة آلية منفصلة تكون مسئولة عن استخلاص ورقة واحدة من صينية الورق وتغذية ماكينة الطبع بها ، وتعتبر مسألة تناول الورق في عملية الطباعة بطابعات الليزر عنصر في غاية الأهمية ، فيجب أن تكون حركة الورقة متوافقة مع حركة اسطوانة ال Photoreceptor بحيث أن تكن الحركتان بنفس السرعة مع مراعاة انضباط محاذاة الورقة ليتحقق انضباط الهوامش وتوسط النص أو الرسم بالورقة ، فبمجرد أن تقترب الورقة التي عليها الطبع من ال Drum ، فإنه تمر تحت ال Transfer Corotron ، وال Transfer Corotron هو عبارة عن سلك آخر عليه جهد كهربي عالي مهمته شحن السطح الكلي للورقة بشحنه كهروستاتيكية التي من شأنها جذب جزيئات التونر إلي سطح الورقة.

9- التطبيق (2) للتونر Toner Application 2 :

بعد أن يتم شحن الورقة بواسطة ال Transfer Corotron تمر الورقة المشحونة من تحت اسطوانة ال Photoreceptor ، وفي الواقع الورقة لا تلامس ا لاسطوانة أثناء مرورها من تحتها ، ولكن المسافة بينهما صغيرع جداً بقدر كاف كي تجذب الشحنات التي علي الورقة جزيئات التونر المترسبة علي ال Drum فتنتقل الصورة التي علي ال Drum بنفس الشكل ونفس دقة التحديد إلي الورقة علي هيئة تكونات من جزيئات التونر دون خروج أي جزيئات من التونر عن حدود الصورة علي الورقة أي عدم ظهور أي نوع من البقع أو اتساخ الورقة بجزيئات التونر ، ومع ملاحظة أن صورة الصفحة التي تكونت علي الورقة حتي الآن هي من جزيئات التونر وهو لازال في حالة البودرة.

10- تفريغ الاسطوانة من الشحنات Photoreceptor Discharge :

بعد أن تمت عملية ترسيب التونر من الاسطوانة Drum إلي الورقة ، تقوم لمبة التفريغ Discharge Lamp بتفريغ الشحنة الكهروستاتيكية من علي سطح ال Drum بالكامل ، ولمبة التفريغ هي مجموعة من الدايودات المشعة للضوء (LED’s) Light-Emitting Diodes ، ويعتبر هذا إزالة لصورة الصفحة التي تم طبعها وإعداد الاسطوانة للصفحة التالية ، وهذا يعتبر إنهاء دوره واحدة لاسطوانة ال Photoreceptor .

11- صهر التونر Toner Fusion :

بمجرد أن تبرز الورقة أثناء خروجها من تحت الاسطوانة فإنها تمر مرة أخري بـ Corotron آخر ، يسمي Detract Corotron ومهمته إزالة الشحنة من علي الورقة لمنع التصاق الورقة بدرافيل الطابعة Printer’s Rollers أو الالتصاق بورقة أخري. آخر خطوة في عملية الطبع هي عندما تمر الورقة المطبوع عليها التونر الذي لازال سائب خلال درفيلين مصنوعين من التفلون Teflom المقاوم للحرارة ثم تسخين هذين الدرفيلين إلي درجة حرارة تصل إلي 400 درجة فهرنهيتيه أو أكثر ، تعمل هذه الحرارة علي صهر جزيئات التونر والتصاقها بالورقة ، وتكون النتيجة طباعة جيدة ذات حروف حادة المعالم ورسومات غاية في الوضوح والدقة ، ولأن طابعات الليزر تستخدم التسخين كمرحله من مراحل الطبع لذلك لا يجوز لك استخدام مواد أخري خلاف الورق للطبع ، علي المثال ، إذا استخدمت شرائح البلاستيك الشفاف Transparencies لتطبع عليه بواسطة طابعة الليزر ، فإن مرحلة التسخين ستعمل علي صهر شريحة البلاستيك وتحويلها إلي مادة لزجه لدنه ، وبالتأكيد ستتسبب في إتلاف الطابعة ، بعد انتهاء مرحلة تسخين وصهر التونر علي الورقة ، تخرج الورقة من مخرج ورق الطابعة ثم تستعد الطابعة لعملية طبع الصفحة التالية.

8 (20)8 (21)

Possibly Related Posts:


كتب في نفس المجال او من نفس الفئة

INFRARED TOY CAR MOTOR CONTROLLER دائرة التحكم بموتور عن طريق الاشعة تحت الحمراء
دئرتا ريموت كنترول احدهما بالاشعة تحت الحمراء والاخري بموجات الراديو Radio Remote Control and Infrar...
تحميل كتاب صيانة اجهزة التلفزيون و الراديو و المسجلات من البداية حتي الاحتراف الجزء الثالث علي اكثر ...
المشغلات الميكانيكية Actuators
مجموعة المحور The spindle Assembly
ضبط سرعة المحورSpindle speed Adjustment
آلية تحميل القرص The Disc-Loading Mechanism
تكوين الدائرة
مظاهر الأعطال وطرق أصلاحهاالجزء4
مظاهر الأعطال وطرق أصلاحهاالجزء 7
About farahat 1475 Articles
الــبــاجور - المـنـوفـيـة - جمهورية مصر العربية 0106331333 مهندس /احمد فرحات درس هندسه و علوم النظم و الحاسبات و له خيرة 18 عام في المجالات الهندسية المتعلقه بالنظم الهندسية كافة سواء كانت نظم لها علاقة بالعتاد (كهربيه - الكترونية - ميكانيكية) او نظم لها علاقة بالبرمجيات و قد حصل علي دبلومة مابعد التخرج في هندسه و علم الحاسب

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*