چاپگر از متداولترین دستگاههای خروجی در کامپیوتر است که از آن بمنظور چاپ اطلاعات استفاده می شود . کاربران کامپیوتر صرفنظر از نوع استفاده ، ممکن است در مقاطع زمانی خاصی نیازمند استفاده از چاپگر باشند. چاپگرها دارای انواع متفاوتی می باشند. چاپگرهای جوهر افشان،لیزری تک رنگ و لیزری رنگی ، سه گروه عمده از چاپگرهای موجود می باشند. هر یک از چاپگرها ( از چاپگرهای جوهر افشان تا چاپگرهای لیزری ) دارای طراحی منحصربفرد خود بوده و بمنظور اهداف و کاربردهای خاصی ، طراحی شده اند
جایگاه چاپگر

در زمان انتخاب یک چاپگر ، اکثر متقاضیان علاوه بر در نظر گرفتن قیمت ، به پارامترهای دیگری نظیر سرعت و کیفیت نیز دقت داشته و تصمیم آنان برخاسته از توازن بین پارامترهای فوق ، می باشد . تولید کنندگان با ارائه چاپگرهای پیشرفته و تغییر در مدل های قبلی خود ، سعی در جلب رضایت مشتریان می نمایند .چاپگرهای جوهر افشان با امکان اتصال به دوربین های دیجتال ، تحولی بزرگ را در زمینه چاپ تصاویر ایجاد نموده اند. در مواردیکه از جوهر و کاغذ مخصوص چاپ تصاویر در چاپگرهای جوهر افشان استفاده گردد ، تصاویر چاپ شده دارای

کیفیت بسیار بالائی خواهند بود.کیفیت چاپ در چاپگرهای لیزری تک رنگ ، یکی از نکات مهم و برجسته این نوع از چاپگرها محسوب می گردد. با توجه به امکانات ارائه شده توسط این نوع از چاپگرها نظیر حافظه وسینی محل استقرار کاغذ ، می توان از آنان در مواردیکه حجم عملیات چاپ بالا باشد،استفاده نمود. از چاپگرهای لیزری رنگی می توان بمنظور چاپ متن و تصاویر با کیفیت و سرعت مناسب ، استفاده نمود. بموازات کاهش قیمت چاپگرهای لیزری رنگی ، تعداد بیشتری از کاربران تمایل به استفاده و بکارگیری این نوع چاپگرها را پیدا نموده اند . [۱]

آشنایی با چاپگر ها و انواع و ویژگی های آنها
]این دستگاهها به دستگاههای کپی سخت یا Hard Copy معروفند . چاپگر ها انواع و اقسام گوناگونی دارند که به بررسی چند نمونه از آنها می پردازیم.
چاپگرهای ضربه ای

اصول کار این چاپگر های بر اساس ضربه ای است که روی نواری رنگی زده می شود پس یک شکل روی کاغذ ایجاد می شود. چاپگر های زیر از این دسته چاپگر ها هستند.
چاپگرهای سوزنی

در این نوع چاپگر ها علائم توسط نقطه های کوچکی به نام Dot حاصل می شود که این نقاط توسط سوزن نازکی به نام Pin برخورد با نوار رنگی و انتقال رنگ بر روی کاغذ به وجود می آید. این چاپگر ها با سر و صدای زیادی کار خود را انجام می دهند و سرعت آنه به طور متوسط ۳۰۰ کاراکتر در ثانیه است . چاپگرهای مدل LQ-100 ، LO1170 ، LQ300 از کارخانه Epson از این دسته هستند و هر چه تعداد سوزنها بیشتر باشد چاپگر می تواند تصاویر ظریف تری را تولید کند و مطمئناً گرانتر خواهد بود.
چاپگر حروفی (آفتابگردان)

در این چاپگر ها تمام علائم و اعداد به صورت برجسته بر روی یک گوی قرار دارند. هر گاه علامتی می خواهید چاپ شود این علامت در جلوی هد چاپگر قرار می گیرد پس با ضربه این علامت روی کاغذ چاپ می شود.
این چاپگر ها بسیار شبیه دستگاه های ماشین نویسی است . سرعت آنها بین ۱۰ تا ۹۰ کاراکتر در ثانیه است.
چاپگرهای غیر ضربه ای

گونه ای از چاپگر ها هستند که عملیات مکانیکی مانند ضربه در آنها وجود ندارد و دارای سر و صدای کمتری هستند اما معمولاً گرانتر بوده و با تکنولوژی بالاتری ساخته می شوند. بطور کلی این چاپگر ها بر اساس پاشیدن جوهر یا حرارت یا لیزر کار می کنند. حال به بررسی مهمترین آنها می پردازیم

چاپگر های جوهر افشان
در این چاپگرها مخازن جوهری وجود دارد . جوهر با فشار از روزنه هایی خارج می شود و روی کاغذ پاشیده می شود بدین ترتیب شکل مورد نظر روی کاغذ نقش می بندد. کیفیت این چاپگر های بالاست و این چاپگرها بدون سر و صدا کار می کنند . این نوع چاپگر های برای کارهای نقاشی و گرافیکی بسیار مناسب هستند. باید روزنه های کوچک که عمل پاشیدن رنگ را انجام می دهند خشک شوند و باید در نگهداری این چاپگر ها دقت لازم را کرد. یک راه برای رفع این اشکال این است که هر چند وقت یک بار اجباراً یک تصویر یا متن کوچک را چاپ کرد.

چاپگرهای حرارتی
کاغذ این چاپگر های مخصوص می باشد. بر روی همه این چاپگرها سوزنهایی وجود دارد. با گرم شدن سوزنها تغییرات شیمیایی روی کاغذ که جنس مخصوصی دارند حاصل می شود. نگهداری کاغذ این چاپگر های مشکل است زیرا در اثر گرما یا زمانهای طولانی رنگ کاغذ های عوض می شود و شاید علائم و اعداد چاپ شده دیگر قابل رویت نباشند.

چاپگرهای لیزری
طرز کار این چاپگر های مانند دستگاه فتوکپی است. در ابتدا کاغذ توسط نور لیزر که با سرعت روشن و خاموش می شود انرژی داده می شود حال به نسبت انرژی های قرار گرفته روی کاغذ پودر یا مایع در آنجا قرار می گیرد و در نهایت تصویر نهایی بر روی کاغذ پدید می آید.
این چاپگر های بدلیل کیفیت بالا و قیمت مناسب و طرز استفاده ساده از بهترین چاپگرها به شمار می رود. [۲]
ویژگی ها ی مهم یک چاپگر

از مهمترین ویژگی های مرتبط با چاپگر ، می توان به موارد زیر اشاره نمود :
سرعت : افزایش سرعت چاپگرها یکی از مهمترین عوامل حضور موفقیت آمیز در صحنه رقابت تجاری بین تولید کنندگان است . تعداد صفحاتی را که یک چاپگر می تواند در واحد زمان( دقیقه ) چاپ نماید ، همواره مورد نظر تولید کنندگان بمنظور افزایش توان رقابتی محصولات تولیدی خود و پاسخگوئی به نیاز متقاضیان می باشد. سرعتی که تولیدکنندگان بر روی آن متمرکز و آن را بعنوان یکی از شاخص های چاپگرهای تولیدی خود عنوان می نمایند ، صرفا” به چاپ اسناد متنی ساده و یا سرعت چاپ در حالت پیش نویس ، مربوط می گردد( مدت زمان ارسال اطلاعات از کامپیوتر برای چاپگر در محاسبات اعلام شده ، لحاظ نمی گردد ) . سرعت اعلام شده توسط تولید کنندگان با آن چیزی که در عمل محقق می گردد ، در برخی

حالات دو و یا سه مرتبه (در بعضی موارد بیش از دو و یا سه مرتبه ) بیشتر بوده و عملا” در زمان چاپ به محدوده و میزان اعلام شده نمی رسد.مثلا” در بررسی انجام شده بر روی تعدادی از چاپگرهای جوهر افشان که تولید کنندگان سرعت آنان را در حالت چاپ متن ، بین ۲ / ۵ تا ۲۱ صفحه در دقیقه(ppm ) اعلام کرده بودند ، در عمل سرعت بین ۹ / ۱ تا ۲ / ۷ صفحه در دقیقه ، محقق شده است . در وضعیتی مشابه در مواردیکه تولید کنندگان سرعت چاپ تصاویر را بین ۲ / ۲ تا ۱۵ صفحه در دقیقه عنوان نموده بودند درعمل وبا توجه به تست

های انجام شده،محدوده فوق به ۵ / ۰ تا ۵ /۱ تنزل پیدا کرده بود. وضعیت فوق مختص چاپگرهای جوهر افشان نبوده و در رابطه با چاپگرهای لیزری تک رنگ و رنگی نیز صدق می کند.در بررسی انجام شده بر روی تعدادی از چاپگرهای لیزری تک رنگ ، سرعت بین ۱۰ تا ۱۸ صفحه در دقیقه در عمل برای چاپ متن ، محقق شده است . سرعت فوق ، بین یک تا سه مرتبه کمتر از تعداد صفحاتی است که توسط تولید کنندگان اعلام می شود وضعیت فوق در چاپگرهای لیزر رنگی و در هنگام چاپ تصاویر بدتر نیز می شود . مثلا” در چاپگرهای لیزری رنگی سرعت چاپ تصاویر بین ۱ تا ۳ صفحه در دقیقه بوده و این میزان ۸ مرتبه کمتر از آن چیزی است که تولید کنندگان در آگهی های تبلیغاتی خود اعلام می نمایند .

کیفیت چاپ : تقریبا” تمامی چاپگرهای لیزری رنگی و تک رنگ، متن را با بالاترین کیفیت و سرعت چاپ می نمایند. چاپگرهای لیزرزی رنگی ، نمودارهای رنگی و تصاویر گرافیکی دو بعدی را بخوبی چاپ می نمایند،ولی کیفیت عکس های چاپ شده توسط آنان ، قابل قیاس با چاپگرهای جوهر افشان نمی باشد.(در صورت استفاده از کاغذهای مخصوص گلاسه بهمراه چاپگرهای جوهر افشان ، کیفیت چاپ تصاویر وضعیت بمراتب مطلوبتری را پیدا خواهد کرد ) . کیفیت چاپ متن در اکثر چاپگرهای جوهر افشان مشابه چاپگرهای لیزری نبوده و در برخی موارد تشخیص یک متن با جزئیات واضح بر روی تصاویر ، مشکل می باشد.

دقت چاپ : چاپگرهای جوهر افشان معمولا” دارای حداکثر دقت ۲۴۰۰ در ۱۲۰۰ نقطه در اینچ (dpi) می باشند. دقت چاپ در چاپگرهای جدید جوهر افشان به مرز ۴۸۰۰ در ۱۲۰۰ نقطه در اینچ رسیده است. .بهترین روش بمنظور بررسی کیفیت چاپ یک چاپگر ، مشاهده نمونه خروجی تولیده شده توسط آن است . چاپگرهای لیزر تک رنگ ، معمولا” دارای دقتی بین ۶۰۰ در ۶۰۰ یا ۱۲۰۰ در ۱۲۰۰ نقطه در اینچ می باشند . وضعیت فوق در چاپگرهای لیزر رنگی به ۱۲۰۰ در ۱۲۰۰ و یا ۲۴۰۰ ر ۲۴۰۰ نقطه در اینچ ، می رسد . دقت فوق ، برای چاپ متون و تصاویر گرافیکی ساده بسیار مناسب می باشد .

قیمت چاپ هر صفحه: قیمت کارتریج در چاپگرهای جوهر افشان بالا می باشد. قیمت تولید کنندگان برای کارتریج های سه رنگ ، بین ۲۱ تا ۳۸ دلار و برای جوهرهای مشکی تک رنگ ۱۲ تا ۳۴ دلار می باشد. معمولا” کارتریج هائی که دارای قیمت مناسبتری می باشند از جوهر کمتر استفاده می نمایند. هر کارتریج قادر به چاپ ۳۰۰ تا ۸۰۰ صفحه می باشد . لازم است در زمان انتخاب چاپگرهای جوهر افشان، قیمت تمام شده هر صفحه تک رنگ و رنگی را محاسبه کرده و از آن بعنوان یک پارامتر در تصمیم گیری استفاده گردد .بیشتر تولید

کنندگان استفاده از کارتریج های با کیفیت بالا را توصیه می نمایند.قیمت کارتریج های فوق از کارتریج های معمولی کمی گرانتر بوده ولی حجم جوهر استفاده شده در آنان دوبرابر است . بدیهی است در چنین مواردی قیمت تمام شده چاپ یک صفحه کاهش پیدا خواهد کرد . تولید کنندگانی مانند Canon،‌Epson و HP کارتریج هایی را وارد بازار کرده اند که هر رنگ دارای کارتریج اختصاصی خود می باشد ( در مقابل استفاده از یک کارتریج برای تمامی رنگ ها ) . قیمت کارتریج ها ی فوق نسبت به کارتریج های معمولی اندکی بیشتر است .چاپگرهای لیزر رنگی از یک تونر کارتریج جداگانه برای هر رنگ استفاده می نمایند. در بررسی اولیه بنظر می آید با توجه به قیمت بالای کارتریج این نوع چاپگرها ، قیمت تمام شده چاپ هر صفحه بیشتر از چاپگرهای جوهر افشان باشد، ولی چون هر کارتریج در این نوع از چاپگرها قادر به چاپ ۶۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ صفحه می باشد ، قیمت تمام شده چاپ یک صفحه در آنان پایین تر از

چاپگرهای جوهر افشان خواهد بود.
امکانات : تقریباً تمامی چاپگرهای جوهر افشان، امکانات یکسانی را ارائه و دارای حداقل حافظه ( بافر) می باشند . چاپگرهای فوق دارای امکانات لازم بمنظور اتصال به شبکه نمی باشند. تعدادی اندک از تولید کنندگان ، اقدام به ارائه چاپگرهای جوهر افشان با کاربرد تجاری نموده که دارای امکانات بیشتر نظیر :حافظه بیشتر ، امکان اتصال به شبکه و سینی اختیاری محل قرار دادن کاغذ می باشند . چاپگرهای لیزری معمولا” دارای امکانات بیشتری نسبت به چاپگرهای جوهر افشان می باشند. چاپگرهای لیزری تک رنگ ، قادر به نگهداری

۱۵۰ تا ۷۰۰ برگ می باشند ( مقدار فوق در چاپگرهای لیزر تک رنگ حرفه ای ، ۶۰۰ برگ است) . چاپگرهای لیزری رنگی، قادر به نگهداری ۲۰۰ تا ۱۲۰۰ برگ را دارا می باشند. بر روی این چاپگرها امکان نصب سینی کاغذ بمنظور افزایش تعداد کاغذها تا ۵۰۰۰ برگ نیز وجود دارد. اکثر چاپگرهای لیزری ،دارای حداقل ۸MB حافظه( بافر) می باشند.افزایش میزان حافظه چاپگر،امکان چاپ همزمان تعداد صفحات بیشتری را در اختیار کاربران قرار می دهد . میزان حافظه چاپگر برای کاربرانی که حجم عملیات چاپ آنان بالا می باشد ، ۳۲ مگابایت پیشنهاد می گردد .

چاپ عکس : برخی از چاپگرهای جوهر افشانی که قابلیت چاپ عکس را دارا می باشند از یک پورت اختصاصی USB ، بمنظور اتصال مستقیم چاپگر به دوربین دیجیتالی استفاده می نمایند. با استفاده ازپورت فوق ، دوربین دیجیتال به چاپگر متصل و امکان ارسال تصاویر انتخابی برای چاپگر فراهم می گردد( ضرورتی به استفاده از کامپیوتر وجود ندارد ) . با استفاده از چاپگرهای جوهر افشان و بکارگیری مناسب کاعذهای مخصوص چاپ عکس ، می توان کیفیت چاپ تصاویر را در مقیاس بالائی افزایش داد . [۳]
مبانی چاپگرهای ليزری

استفاده از الکتريسيته ساکن در تکنولوژی چاپگرهای ليزری، يکی از اصول مهم و اوليه است . الکتريسيته ساکن يک شارژ الکتريکی است که توسط اشياء عايق ايجاد می گردد. بدن انسان نمونه ای در اين زمينه بوده که می تواند باعث ايجاد الکتريسيته ساکن گردد. انرژی حاصل از الکتريسيته ساکن باعث ايجاد چسبندگی بين اشياء می گردد. ( نظير لباس های داخل يک ماشين خشک کن ). رعد و برق حاصل از يک ابر صاعقه دار نيز حامل الکتريسيته ساکن بوده که مسير ابر تا زمين را طی خواهد کرد

چاپگر ليزری از پديده فوق بعنوان يک نوع ” چسب موقت ” استفاده می نمايد. هسته اساسی سيستم فوق ، دستگاهی با نام ” نورپذير” (Photoreceptor) است . ماهيت فيزيکی دستگاه فوق، يک استوانه و يا يک سيلندر است. دستگاه فوق از مواد هادی نور تشکيل شده که توسط کوانتوم نور تخليه می گردند. در ابتدا ، استوانه يک شارژ مثبت را از طريق يک سيم حامل جريان الکتريکی (Corona Wire) ، پيدا می کند . همزمان با چرخش استوانه ، چاپگر يک پرتو نور ليزری نازک را بر سطح استوانه بمنظور تخليه الکتريکی بخش مربوطه ، می تاباند. در ادامه ليزر حروف و تصاير را بر سطح استوانه خواهد نوشت .( يک الگو از شارژ الکتريکی ) . سيستم فوق می تواند با شارژ معکوس هم کار نمايد، در اين حالت يک شارژ الکترواستاتيک مثبت بر روی يک شارژ منفی بعنوان زمينه در نظر گرفته خواهد شد.

پس از عملکرد الگوی موردنظر ، چاپگر سطح استوانه را با گرد جوهر ( پودر مشکی رنگ با کيفيت مناسب ) شارژ شده مثبت، می پوشاند. با توجه با اينکه پودر فوق دارای شارژ مثبت است ، تونر به ناحيه تخليه شده استوانه ( بار منفی ) چسبانده می گردد.( در اين حالت شارژ زمينه مثبت نخواهد شد ) . عمليات فوق مشابه نوشتن بر روی سودا و چسباندن آن بر روی سطح مورد نظر است .
پس از چسباندن پودر مورد نظر ، استوانه حول يک کاغذ می چرخد .قبل از اينکه کاغذ زير استوانه قرار بگيرد ، يک شارژ منفی توسط سيم انتقالی Corona به آن داده می شود. شارژ فوق بمراتب قويتر از شارژ منفی الکترواستاتيک مربوط به تصوير بوده و کاغذ قادر به رها کردن پودر مربوطه خواهد بود. همزمان با حرکت کاغذ (با سرعت معادل استوانه) بر روی کاغذ تصوير مربوطه درج خواهد شد. بمنظور ممانعت از چسبيدن کاغذ به استوانه ، بلافاصله پس از درج تصويرعمليات تخليه شارژ توسط يک سيم Detac corona انجام خواهد شد.

درنهايت ، چاپگر کاغذ را از بين يک Fuser ( يک زوج غلتک گرم ) عبور داده می شود. در حين انجام فرآيند فوق، گردجوهر پاشيده شده در کاغذ تنيده می گردد. غلتک ها باعث حرکت کاغذ به سمت سينی خروجی خواهند شد. Fuser باعث گرم شدن کاغذ نيز خواهد شد بهمين دليل زمانيکه کاغذ از چاپگر خارج می گردد ، داغ است .
چه عاملی باعث می شود که کاغذ سوزانده نگردد؟ مهمترين عامل سرعت است . سرعت حرکت کاغذ توسط غلتک ها بگونه ای خواهد بود که باعث عدم سوختگی کاغذ خواهد شد.
پس از ريختن پودر بر روی کاغذ ، سطح استوانه تحت تاثير يک لامپ تخليه قرار می گيرد. اين لامپ روشن تمام سطح “نور پذير” استوانه را تحت تاثير قرار داده و تصاوير الکتريکی را پاک خواهد کرد. در ادامه سطح استوانه توسط سيم شارژ Corna تحت تاثير شارژ مثبت قرار می گيرد.

کنترل کننده
قبل از انجام هر گونه عمليات توسط چاپگر ليزری ، می بايست صفحه حاوی داده در اختيار آن قرار گرفته و در ادامه در رابطه با نحوه ايجاد خروجی مورد نظر تصميم گيری می گردد. عمليات فوق بر عهده کنترل کننده چاپگر خواهد بود. کنترل کننده چاپگر بعنوان برد اصلی چاپگر ليزری ايفای وظيفه می نمايد. کنترل کننده فوق از طريق يک پورت ارتباطی نظير : پورت موازی و يا پورت USB با کامپيوتر ارتباط برقرار می نمايد. در صورتيکه چاپگر به چندين کامپيوتر متصل باشد ، کاربران متفاوت قادر به ارسال درخواست های چاپ خود خواهند بود. در اين حالت کنترل کننده ، هر يک از درخواست های واصله را بصورت جداگانه پردازش خواهد کرد.

بمنظور گفتمان بين کنترل کننده و کامپيوتر ، می بايست آنها با يک زبان مشترک صحبت نمايند. در چاپگرهای اوليه ، کامپيوتر يک نوع فايل متنی خاص را بهمراه مجموعه ای از کدهای اطلاعاتی برای چاپگر ارسال می کرد. با توجه به ماهيت چاپگرهای اوليه و محدوديت فونت های موجود ، روش فوق بخوبی تامين کننده نيازهای اطلاعاتی چاپگر بود. امروزه از صدها نوع فونت استفاده می گردد.بدين منظور لازم است که اطلاعات مورد نياز چاپگر با استفاده از يک زبان پيشرفته در اختيار آن گذاشته شود. متداولترين زبانهای موجود در اين زمينه زبان PCL)Printer Command Language) مربوط به شرکت هيولت پاکارد و ” پوست اسکريپت ” مربوط به Adobe است . زبانهای فوق برای تشريح صفحه از يک نوع بردار استفاده می نمايند. بردار فوق مقادير رياضی از اشکال geometric می باشند. ( بصورت مجموعه ای از نقاط نخواهد بود ) چاپگر بردار را اخذ و در ادامه آن را به يک صفحه bitmap تبديل می نمايد.

برخی از چاپگرها از يک دستگاه اينترفيش گرافيکی GDI)Graphical device interface) در عوض PCL استناندارد، استفاده می نمايند. درسيستم فوق ، کامپيوتر بردار مربوط به نقاط را خود ايجاد می نمايد، بدين ترتيب کنترل کننده پردازشی در اين زمينه را انجام نداده و صرفا” دستورالعمل های نقاط را برای ليزر ارسال می نمايد. در اغلب چاپگرهای ليزری ، کنترل کننده می بايست عمليات مربوط به سازماندهی داده های دريافتی از کامپيوتر را خود انجام دهد. اطلاعات فوق شامل : دستورات مربوط به نوع عمليات ، نوع کاغذ ، نحوه برخورد با فونت ها و … است . کنترل کننده بمنظور انجام عمليات مربوطه بطرز صحيح می بايست اطلاعات فوق را با اولويت درست دريافت نمايد.

پس از سازماندهی داده ها ، کنترل کننده عمليات آماده سازی صفحه را آغاز خواهد کرد. تنظيم حاشيه ها ی متن ، سازماندهی کلمات و استقرار تصاوير مورد نظر و … را انجام داده و ماحصل عمليات فوق ايجاد برداری حاوی نقاط متفاوت است . چاپگر بمنظور چاپ يک صفحه به اطلاعات فوق نياز خواهد داشت .