چاپگر جوهرافشان

چاپگر جوهرافشان نوعی از چاپگرهای کامپیوتری هستند که عکس دیجیتالی را با اسپری کردن قطره های جوهر روی کاغذ، پلاستیک یا سطوح دیگر بازسازی و چاپ می کند. این دستگاه ها از محبوب ترین و معمول ترین نوع چاپگرها هستند که از انواع مدل های اقتصادی تا گران قیمت آن ها در بازار موجود است.

تاریخچه

تکنولوژی آن در اوایل دهه ۱۹۵۰ به طور گسترده توسعه یافت و در اواخر دهه ۱۹۷۰ پرینتر های جوهر افشانی بوسیله HP و  Canon با قابلیت تکثیر عکس های دیجیتالی کامپیوتر ساخته شدند.چاپگرهای جوهرافشان امروزی بر اساس تکنولوژی گونه های قدیمی تر ساخته شده اند. در حال حاضر چهار شرکت بزرگ در دنیا از بهترین سازنده های پرینتر های جوهر افشان هستند. Epson, Canon, Brother, HP

تکنولوژی

در حال حاضر دو تکنولوژی اصلی در پرینتر های جوهرافشان به کار می رود.

       ۱٫مدوام یا پیوسته Continous

این نوع پرینتر ها در تبلیغات، کد گزاری و علامت گذاری محصولات و بسته ها به کار می روند. در تکنولوژی ساخت و کار این دستگاه، یک پمپ فشار قوی جوهر مایع را از یک مخزن به سمت یک تفنگ و یک نازل میکروسکوپی هدایت می کند. که باعث ایجاد یک جریان مداوم از ریختن قطره های جوهر می شود. یک کریستال پیزوالکتریک یک موج صوتی ایجاد می کند که درون تفنگ را می لرزاند. که اینکار باعث ایجاد جریان در جوهر مایع شده و قطره های جوهر در فواصل منظم به صورت تقسیم بندی شده می ریزند. تعداد این قطره ها بسته به نوع دستگاه از ۶۴۰۰۰ تا ۱۶۵۰۰۰ قطره در ثانیه گزارش شده است.

      ۲٫ قطره بر تقاضا Drop on Demand

این نوع پرینترها به دو دسته ترمال (Thermal) و پیزوالکتریک (Piezoelectric) تقسیم می شوند.

                 ۲٫۱٫ترمال

پیشتر پرینترهای جوهرافشان مانند کانن، HP و لکسمارک از این نوع تکنولوژی استفاده می کنند. ایده استفاده از تحریک حرارتی برای حرکت دادن قطره های کوچک جوهر همزمان توسط HP و Canon کشف شد. در پردازش ترمال، کارتریج های پرینتر شامل یک سری از اتاقک های کوچک هستند که هر کدام دارای مجهز به یک هیتر (ترانزیستور حرارتی) هستند که بوسیله لیتوگرافی نوری ساخته شده اند. برای خارج شدن یک قطره از هر اتاقک، یک پالس جریانی از هیتر رد می شود و باعث تبخیر سریع جوهر در اتاقک و تشکیل حباب bubble می شود.  همزمان با گسترش حباب، مقداری از جوهر از افشانک‌ها خارج و بر روی کاغذ می‌ریزد. کشش سطحی جوهر و نتیجه تبخیر حباب با عبور از یک کانال باریک وصل شده به مخزن جوهر باعث شارژ جوهر می شود.زمانیکه حباب پخش گردید، یک خلأ ایجاد تا باعث ممانعت از نشت بیشتر جوهر می‌گردد. چاپگرهائی از این نوع دارای ۳۰۰ تا ۶۰۰ افشانک ریز بوده و تمام آنها بصورت همزمان قطراتی را بر روی سطح کاغذ قرار خواهند داد.

               ۲٫۲ پیزوالکتریک

اکثر پرینترهای تبلیغاتی و صنعتی جوهر افشان و بعضی از انواع مصرفی آن ها (برند Epson و Brother) از پیزوالکتریک در اتاقک پرشده از جوهر پشت هر نازل به جای عنصر گرما استفاده می کنند. وقتی ولتاژ وارد می شود پیزوالکتریک تغییر حالت داده و یک پالس فشار زیاد در مایع ایجاد می کند که باعث عبور قطره جوهر از نازل می شود. دستگاه های پیزو نسبت به ترمال از تنوع جوهر بیشتری استفاده می کنند اما هدهای این مدل دستگاه از ترمال گرانترند.

فرمول جوهر

یکی از مشکلات پایه چاپگرهای جوهرافشان نیاز به ملزوماتی برای پایداری جوهر روی سطح و جلوگیری از پراکندگی سریع آن است. پرینترهای جوهر افشان رومیزی که در خانه یا اداره استفاده می شوند از جوهرهای آبکی که ترکیب آب با رنگدانه و رزانه و …. است استفاده می کنند. که کنترل آن ها روی سطح مشکل است و نیاز به سطوح کتد شده دارند. جوهرهای آبکی معمولاً در پرینترهای ترمال بکار می روند. در حالیکه رنگ های آبکی تنوع و شفافیت رنگ بینظیری دارند اما اکثراً ضد آب نیستند و بعد از چاپ باید لمینت یا روکش مخصوص شوند. برای اطلاع بیشتر در مورد انواع جوهر به بلاگ مربوطه مراجعه کنید.

هد دستگاه

دو نوع هد برای پرینترهای جوهر افشان طراحی شده اند.

هد ثابت

یک هد داخلی است که عمری به بلندی عمر دستگاه دارد. این هد احتیاج به تعویض با تمام شدن جوهر ندارد. در نتیجه مخارج مصرفی کمتر می شود. این هد از هدهای ارزان قیمت قابل تعویض دقیقتر و بهتر عمل می کند. اما در صورت نیاز به تعویض هد به علت صدمه دیدن هزینه گرانتری باید پرداخت شود. و گاهی اوقات حتی امکان تعویض هد وجود ندارد و در صورت خرابی ، پرینتر بی مصرف می شود. این نوع هدها در پرینترهای صنعتی و پلاترهای بزرگ استفاده می شود.

هد قابل تعویض

این هدها روی کارتریج های قابل تعویض قرار دارد. هر بار کارتریج نیاز به تعویض داشته باشد، هد و کارتریج با هم عوض می شوند. هزینه مصرفی بالا می رود و ساخت هد با دقت بالا سخت است. اما حسن بزرگ آن کم اهمیت شدن صدمه دیدن هد دستگاه است. شرکت HP پیشتاز تولید پرینترهای جوهرافشان با هد قابل تعویض است.

هد کلین و تمیز کردن

مشکل اصلی پرینترهای جوهرافشان خشک شدن جوهر بر روی نازل های هد است که باعث بلوکه کردن راه های میکروسکوپی عبور جوهر می شود.

اکثر پرینترها برای جلوگیری از خشک شدن جوهر از یک کلاهک پلاستیکی استفاده می کنند. این کلاهک در مواقعی که پرینتر در حال استفاده نیست روی هد را میگیرد. درصورت قطعی برق یا کابل قبل از قرار گرفتن کلاهک باعث باز ماندن و خشک شدن جوهر در هد می شود. این پوشش بی نقص و کامل نیست. حتی در صورت بسته بودن، با گذر زمان در طول چند هفته رطوبت (یا حلال های دیگر) از کلاهک رد شده و باعث خشک و سفت شدن جوهر می شود. وقتی جوهر شروع به سفت شدن کند روی حجم و مسیر قطره ریختن تاثیر گذاشته و نازل ها می توانند کاملاً از کار بیافتند.

برای مقابله با این خشکی تقریباً تمامی پرینترهای جوهرافشان شامل مکانیزمی برای مرطوب کردن دوباره هد هستند.معمولاً حلال بدون جوهر و خالص جداگانه ای برای مرطوب نگه داشتن هد در دستگاه وجود ندارد در نتیجه از خود جوهر برای اینکار استفاده می شود. پرینتر تلاش می کند که تمام نازل ها همزمان کار کنند و وقتیکه جوهر اسپری می شود بعضی از آن روی هد پاشیده می شود و باعث نرم شدن بخشی از جوهرهای خشک شده می شود. بعد از اسپری یک تیغه پلاستیکی روی هد کشیده می شود تا رطوبت را به طور مساوی تقسیم کند و جت ها دوباره کار کنند تا تمام کانال های مسدود شده توسط جوهر را باز کنند.

بعضی از پرینترها از یک پمپ مکش هوا متصل به کلاهک پلاستیکی استفاده می کنند تا جوهر را از کارتریج اشباع شده را مکش کند. مکانیسم مکش با پمپ معمولاً توسط موتور صفحه کش کار می کند که به آخر شفت وصل شده است. پمپ وقتی عمل می کند که شفت به عقب می رود و در نتیجه غلطک ها هنگام هد کلین به عقب باز می گردد.

چاپگرهای جوهرافشان حرفه ای معمولاً دارای یک حالت دستی برای تمیز کردن هد بوسیله کابر می باشد و مکانیسم پوشش، تیغه پلاستیکی و بقیه قسمت ها در حالت اتومات هستند. جوهر استفاده شده در فرآیند تمیز کردن باید جمع آوری شود تا وارد پرینتر نشود. محفظه جمع آوری اسپیتون نامیده می شود. در پرینترهای HP یک سینی پلاستیکی زیر ایستگاه نظافت و در پرینترهای اپسون یک پد جذب بزرگ درون یک ظرف زیر صفحه تغذیه کاغذ است.

اسپیتون