الطــابعـة ................

عبارة عن وحدة إخراج Output device يتم خلالها الحصول على النتائج أو البيانات المطلوبة أو المعروضة على الشاشة مطبوعة على الورق أنواع الطابعات أ – طابعات الطرق أو التصادم Impact : تشكل الحروف على الورق بطريقة الطرق على الورق بواسطة رأس الطباعة ويقوم بذلك عجلة تسمى بعجلة ديزى مثبت على محيطها مجموعة من الأذرع كل ذراع يقوم بطباعة حرف أو علامة أو رقم . تقوم الطابعة بالطرق على الحرف بإستخدام Hammer على شريط طباعة أمام الورقة بطريقة مشابة للطابعة اليدوية التقليدية ب – طابعات تشكل الحرف كاملا Fully Formed Characters: تشكل تلك الطابعات الحرف فى شكل مصفوفة من النقط Dot Matrix Characters فيبدو كل حرف مكون من عدة نقاط متلاصقة ج - طابعات تطبع حرفا بحرفat a time Character : فتطبع الحروف متسلسلة النوع الاول من الطابعات يعتمد على تقنية الصدمة للطباعة وهى مفيدة بشكل خاص لطباعة نسخ متعددة بنفس الوقت مثل الإيصالات التجارية وغيرها هناك انواع اخرى من الطابعات يتبع Nonimpact Dot Matrix Printers مثل نافورات الحبر Ink Jet Printers , طابعات الاحساس الكهربى Electrosenestive Printers , الطابعات الكهروتاتيكية Electrostatic Printers , طابعات الليزر Lazar Printers اولا : طابعات نافرات الحبر Ink Jet Printers Paint Jet Printers الطابعات النفاثة للحبر أهم تطور حدث لصناعة الطابعات ، سهولة تصنيعها ورخص أسعارها وهدوئها مقارنة بالطابعات التي تعمل بطريقة الصدمة جعلها الاختيار الأمثل للمستخدم المنزلي مثل الطابعات Dot Matrix ، تعتمد هذه الطابعات على تكوين الحروف والرسوم من مجموعة من النقط ، وبدلا استخدام إبر لطرق شريط الحبر على الورق، تقوم هذه الطابعات بنفث نقط الحبر على الورق . باإتخدام هذه الطريقة أصبح بالإمكان إستخدام عدد أكبر من النقط لتشكيل الحرف أو الشكل حيث تصل بعض هذه الطابعات لقدرة طباعة 4800 في 1200 نقطة في البوصة المربعة كما هو الحال في طابعات HP المتقدمة أو حتى إلى 5760 في 1440 كما هو الحال مع طابعات Epson المتطورة أو 9600 في 2400 كما هو الحال مع آخر طابعات شركة Canon , اشهر الشركات المصنعة لهذا النوع من الطابعات هي Hewlett-Packard وCanon و Epson ، يوجد كذلك شركات جديدة بهذا المجال وهى Lexmark و Brother وXerox ولديها منتجات متميزة. توجد هناك أكثر من طريقة لنفث الحبر على الورق أهم تلك الطرق هى التالية الطابعات الحرارية أو طابعات بإستخدام تقنية التسخين Thermal Printers تعرف بطريقة تسخين الحبر داخل قنوات النفث (Nozzles) ، عند وضع قطرة من الحبربداخل أنبوب مجوف ثم غلق فتحة الدخول تبقى هناك فتحة واحدة وهى الموجودة بمقدمة الأنبوب ومواجهة للورقة ، عندئذ يتم تسخين قطرة الحبر فينتج عن ذلك تمددها ونتيجة للتمدد فان الحيز بداخل الأنبوب لا يعود كافيا لحجم قطرة الحبر فيتولد الضغط بداخل الأنبوب وتنطلق نقطة الحبر من مكانها بداخل الأنبوب بقوة إلى الخارج ونظرا لقرب المسافة بين الأنبوب والورقة فان قطرة الحبر ستلتصق بالورقة وتكون النقطة قدمت شركتي HP و Canon طابعاتها مستخدمة تلك التقنية وظهر رأس الطباعة الذى يحتوى على عدد كبير من الأنابيب التي قد تصل لأكثر من 240 أنبوب حجم الواحد منهم اقل سمك شعرة الإنسان ، كل أنبوب منها ينفث قطرة بلون معين لتكوين الشكل المطلوب، لذلك كلما زاد عدد الأنابيب تكون دقة الطباعة أفضل و أسرع , المشكلة فى هذا النوع من الطابعات هو نوع الحبر المستخدمة الذى يجب أن يكون سائلا ويتأثر بسرعة بالحرارة لزيادة حجمه وكذلك أنواع الورق التى تمتص الحبر السائل فبعض أنواع الورق يسبب تداخل الألوان والخطوط عند طباعة الصور الفوتوغرافية , هذا يؤدى بالطبع الى غلاء الأحبار الجيدة والاوراق الجيدة . طريقة الانقباض تستخدام تلك الطريقة مادة Piezo Crystal لتصنيع قنوات الطباعة ، ميزة هذه المادة إنها تنكمش عند تعرضها للتيار الكهربائي وكذلك عندما يتم تحريكها بسرعة ، عندما توضع قطرة الحبر بداخل الأنبوب ويغلق عليها، فان هذا الأنبوب يتحرك إلى الخلف ومن ثم إلى الأمام بسرعة عالية وبنفس الوقت يتم تمرير تيار كهربائي ، هنا ينقبض الأنبوب يجبر قطرة الحبر على الانطلاق من مكانها إلى الورقة تلك التقنية تمكننا من استخدام نوعيات مختلفة من الحبر والذى ليس من الضرورة أن يكون سائلا تماما بل على درجة من السيولة تسمح له بالاستجابة للضغط ، هذا الأمر يؤدى إلى رخص الأحبار المستخدمة و إمكانية طباعة الصور الفوتوغرافية بدقة عالية وعلى أي نوع من الورق العادي خراطيش الحبر أن غالب الألوان تتكون بدمج الالوان الأساسية الثلاثة وهى الأزرق والأصفر والأحمر فعند وضعها جميعها فى خرطوشة واحدة فينتج عند دمج هذه الألوان بنسب معينه الحصول على غالب الألوان ، مع الأخذ فى الاعتبار أن اللون الأسود لا يمكن إنتاجه باستخدام الألوان الأساسية، حيث أن ناتج خلط الألوان الأساسية سيعطى لونا بنيا غامقا مقارب للأخضر، لذا فان كثير من الطابعات تتطلب إضافة خرطوشة لون اسود بالإضافة لخرطوشة الألوان الثلاث ، كما انه بخلط اللون الأسود مع الألوان الثلاث الأساسية سيمكننا إنتاج عدد اكبر من الألوان المختلفة. الطابعات النفاثة ذات السعر الرخيص تحتوى على موقع لخرطوشة واحدة فقط ، وعندما الرغبة فى الطباعة بالألوان يستخدم الخرطوشة الملون وعند الرغبة فى الطباعة بالأسود يزال الخرطوشة الملونة ويركب الخرطوش الأسود ، ولكن ماذا سيحدث إن كانت الصورة التي أريد طباعتها تحتوى على ألوان مختلفة من ضمنها اللون الأسود؟ لذلك صممت طابعة بحيث تستطيع تركيب خرطوشة الألوان وخرطوشة الأسود بنفس الوقت لتستطيع الحصول على أفضل طباعة ممكنة وذلك بعمل مرحلتي طباعة ، الأولى بالألوان والثانية بالأسود على نفسك الورقة ، ولكن هذا يتطلب جهدا إضافي مواقع رؤوس الطباعة رؤوس الطباعة تكون أما ثابتة على الطابعة أو مدمجة بخرطوشة الحبر فإذا كانت الرؤوس ثابتة على الطابعة فإنها ستكون معرضة للانسداد بسبب قلة الاستخدام أو مع كثرة الاستخدام فان هذه الرؤوس ستفقد بعض فعاليتها ، بهذه الحالة فان نوعية الطباعة ستتدهور مع الوقت الا إذا تم تنظيفها من أن الى آخر قبل القيام بالطباعة الفعلية وذلك منعا لانسدادها وبالطبع تلك العملية سوف تستهلك وقتا وكذلك تؤدى إلى ضياع الحبر الطريقة الثانية المتبعة لرؤوس الطباعة هي دمجها مع خرطوشة الحبر ، بهذه الطريقة فان هذه الرؤوس ستكون قادرة على العمل بأفضل حالة طوال الوقت ونظرا لكون هذه الرؤوس مربوطة مباشرة مع الحبر فإنها لن تعانى من مشكلة انسدادها بسبب جفاف الحبر ولن تحتاج إلى التنظيف المستمر وبذلك توفر الحبر ويعاب فقط عليها غلاء خراطيش الحبر المستخدمة حيث اننا ندفع سعر الحبر وسعر رؤوس الطباعة كل مرة نغير الحبر ولذلك فانه من غير المستغرب أن يصل سعر خرطوشة الطباعة إلى أكثر من نصف سعر الطابعة كاملة. ثانيا : طابعات الاحساس الكهربى Electrosenestive Printers يمصدر الكمبيوتر الأمر بطباعة حرف معين فيقوم بإمرار التيار الكهربى خلال ريشة موجوده برأس الطابعة HEAD)) ليؤثر على نوعية معينة من الورق المغطى بمادة حساسة لتغيرات الجهد الكهربى ، وهى عاده ما تكون من الالومنيوم والذى يتبخر عندما يؤثر عليه الجهد الكهربى عن طريق رأس الطابعة تاركا وراءه علامه سوداء على الورقة تمثل المعلومة طلوبة هذا النوع من الورق المغطى بمادة الالومنيوم لا يتأثر بالضوء أو الحرارة أو الماء هذا عكس الورق المستخدم فى نظام الطباعة الحرارية والذى تضمحل المعلومات المسجلة عليه عند تعرضها حرارة وعادة ما تستخدم طابعات الاحساس الكهربية فى تسجيل محتويات شاشة العرض المرئى ثالثا : الطابعات الاليكتروستاتيكية electro static printers فى هذا النوع يتم إمداد الجهد الكهربى لمجموعة من الابر ( NEEDLE ) والتى تستخدم كى تشكل حروف نظام مصفوفة النقط . وتعمل مجموعة الابر المنشطه كهربيا على تكوين نقطا مشحونه على ورقة مغطاه بمادة عازلة وذلك عندما تلتف الورقة لتمر امام مجموعة الابر . عندما تمر الورقة خلال الحبر ( TONER) فان النقط المشحونة سوف تقوم بجذب جزيئات الحبر الاسود مكونه بذلك الشكل النهائى للحروف . سرعة الطباعة سرعة الطباعة يقاس بعدد الصفحات بالدقيقة , قد تستغرق طباعة صفحة واحدة لكثير من الوقت وذلك لاننا عندما نريد طباعة وثيقة أو صورة ونختار أمر الطباعة فإن الأمر يتم إرساله إلى مشغل الطابعة (Driver) لكي يقوم بتفسير نوعية الطلب لتفهمه الطابعة ، الطابعة لا تستطيع رؤية الصورة أو الكلمات، كل ما تفهمه الطابعة هو سلسلة من النقاط التي يجب وضعها بموقع معين على الورقة , يأتي المشغل ليقوم بأول عملية ترجمة ، هنا يتم تحويل الصورة أو الكلمات إلى مجموعة من النقاط والمواقع هذا الأمر يعتمد كليا على سرعة جهاز الحاسب الذي نستخدمه فإذا كان المعالج المستخدم سريع فانه سيقوم بهذه العملية بسرعة أما إذا كان بطيئا فان هذه العملية تأخذ وقتا أطول , بعد الانتهاء من عملية الترجمة ، يرسل المشغل أمر الطباعة إلى الطابعة التي تقوم بدورها بتفسير هذا الطلب وتحدد إمكانية وطريقة تنفيذه ، عندما تنتهي الطابعة من هذه الخطوة تبدأ بالتجهيز للطباعة ، الخطوة الأولي تتضمن سحب الورقة من صينية الأوراق ووضعها أمام رأس القراءة بعد ذلك يتم تحريك رأس الطباعة للوقوف في الموقع المطلوب وتبدأ الطابعة بالطباعة ، من هنا ندرك سبب تأخر الطابعة أو سرعتها فى تنفيذ أمر الطباعة ولكن صناع الطابعات يحسبون الطباعة بالوقت الذي تستغرقه الطابعة منذ بداية طباعة أول نقطة على الورقة حتى الانتهاء من طباعة أخر نقطة على الورقة فلو أن هذه العملية استغرقت 10 ثوان فهذا يعنى أن سرعة الطابعة 6 صفحات بالدقيقة وهذا بالطبع تقدير خاطئ لعد الأخذ فى الاعتبار العمليات المعقدة التي تسبق هذه الطباعة والتي قد تستغرق وقتا طويلا. وعلية فالطريقة الوحيدة لمعرفة السرعة الفعلية للطابعة هي طباعة صفحة تجريبية معقدة كصورة فوتوغرافية وقياس الوقت الفعلي الذي ستستغرقه الطابعة للانتهاء من عملية الطباعة منذ بداية الضغط على أمر الطباعة وحتى الأنتهاء من الطباعة Plotter Printers كلمة Plot تعنى التخطيط وأسم هذه الطابعات مشتق من هذه الكلمة ، هذه الطابعات هي طابعات تخصصية تم إنتاجها ببداية الأمر لمساعدة المهندسين المعماريين والميكانيكيين الذين يستخدمون البرامج الهندسية والتي تسمى CAD وهى اختصار لجملة Computer Aided Design لرسم المخططات المعمارية وتصميم المحركات وغيرها ، هذا النوع من الرسومات له متطلبات خاصة الورق المستخدم ذو الحجم الكبير. نظرا لأن الرسومات بغالبها ستكون مبنية على خطوط مستقيمة وبعض الدوائر لهذا السبب تم إنتاج نوع خاص من الطابعات والى تسمح بطباعة أحجام ورق كبيرة وهناك نوعان أساسيان من هذه الطابعات وهما يمثلان أيضا التقدم وتغيير التخصص الذي حصل لها. Pen Plotters يستخدم هذا النوع أقلام بدل الأحبار لعملية الطباعة فتستخدم مجموعة من الأقلام بألوان مختلفة وذراع واحد أو اكثر للامساك بهذه الأقلام والكتابة بها على الورقة. الذراع يسير على محور أفقي، للكتابة على الورق، يبدأ الذراع باختيار اللون المناسب من مجموعة الأقلام الموجودة، عند ذلك يتحرك الذراع ممسكا بالقلم إلى أن يصل للنقطة التي يبدأ بها برسم الخط تم يقوم بتنزيل القلم إلى أن يمس الورقة ويبدأ بتحريكه لليمين واليسار ، للخطوط العمودية فان الورقة بالكامل تتحرك إلى أعلى أو أسفل ، لطباعة الأقواس والخطوط المائلة فان القلم والورقة يتحركوا بنفس الوقت. بسب استخدام أقلام بدلا من النقط، فان الخطوط والطباعة ستكون ذات نوعية عالية، إلا انه عند تعبئة المساحات الكبيرة بلون أو أكثر، فان الألوان ستكون ضعيفة ،والسرعة محدودة , وقد توقفت شركة HP عن صناعة مثل هذه الطابعات بأوائل التسعينات مما أدى إلى انقراض هذا النوع من الطابعات. Paint Jet Plotters أدى وجود نفط ضعف فى النوع السابق من هذه الطابعات لذا تم التحول لاستخدام تقنية نفث الحبر بدل الأقلام مما أدى الى استخدامها للرسم الهندسي بجانب طباعة الصور الكبيرة الحجم والاعلانات والخرائط .. الخ . تلك التقنيةمشابهة تماما لطابعات نفث الحبر العادية وتختلف فقط بمقدرتها على التعامل مع الأوراق كبيرة الحجم الطابعة الليزرية تشكل الكهرباء الساكنة المبدأ الأساسي الذي تستند عليه تقنية الطباعة الليزرية وهي نفس الطاقة التي تجعل الملابس تلتصق مع بعضها البعض خلال تنشيفها ، والكهرباء الساكنة هي عبارة عن شحنة كهربائية كامنة وكما تتجاذب الذرات المشحونة ذات الأقطاب المختلفة إلى بعضها البعض فإن الأجسام ذات الحقول الكهربائية الساكنة المتضادة تتجاذب بصورة مماثلة. تقوم طابعات الليزر باستخدام تلك الطاقة كنوع من الصمغ اللاصق المؤقت، فيما يشكل جهاز استقبال الضوء Photoreceptor العنصر الأساسي في عملها وهو عبارة عن اسطوانة دوارة مصنوعة من مادة موصلة للضوء Photoconductive يتم تفريغ شحنتها بواسطة العناصر الضوئية الكهرومغناطيسة( الفوتانات). مبدأ عمل الطابعة الليزرية يتلخص عمل الطابعة الليزرية بتلقى طابعة الليزر النص أو الصور على هيئة بيانات من الكمبيوتر لتقوم بعد ذلك بتحويلها إلى إشعاع ليزري يتم إطلاقه على الاسطوانة الحساسة للضوء الموجودة داخل الطابعة لتشكل بذلك خطاً مفرداً من النقاط قبل أن تدور الاسطوانة ليبدأ تشكيل الخط الثاني ثم يرتد شعاع الليزر إلى الاسطوانة بواسطة مرآة تدور بصورة تضمن قيام الليزر بمسح كامل على طول الاسطوانة، وتتواصل هذه العملية إلى أن تتم طباعة الصفحة بأكملها. يتم شحن الأسطوانة الدوارة بالكهرباء بواسطة سلك رفيع يسمى كورونا أو كما في الطابعات الأخرى بواسطة بكرة مشحونة. ولدى شروع الإسطوانة بالدوران تقوم الطابعة بتسليط أشعة الليزر على سطحها الفولاذي المصقول بعناية مفرغة بذلك شحنات نقاط معينة من ذلك السطح ومحددة بالتالي الملامح الأساسية للحروف أوالصور الواردة بياناتها من الكمبيوتر لتشكل في النهاية النموذج النهائي للصورة أوالنص المراد طباعته. ثم تقوم الطابعة بعد ذلك بإطلاق بوردة كربونية ذات شحنات إيجابية تسمى Toner على كامل سطح الإسطوانة الأمر الذي يؤدي إلى التصاق البودرة فقط على الأماكن ذات الشحنات السلبية على سطح الإسطوانة أي تلك التي تم تحديدها من قبل شعاع الليزر. ويمكن تشبيه هذه العملية إلى الكتابة على علبة كولا معدنية بواسطة صمغ لاصق، ومن ثم دحرجتها على الدقيق، ما يؤدي إلى التصاق الدقيق فقط على نقاط الصمغ. أما المرحلة الأخيرة فتتمثل في تمرير الورقة بعد أن يتم شحنها سلبياً من قبل سلك كورونا خلال زوج من البكرات rollers الحارة جداً مهمتها صهر التونر على الورقة الأمر الذي يعلل ارتفاع درجة حرارة بعض أجزاء الطابعة الليزرية إضافة إلى خروج الورقة مرتفعة الحرارة نوعاً ما لغة التواصل بين الكمبيوتر والطابعة قبل أن تقوم الطابعة بتنفيذ أي شيء، عليها أولاً استقبال البيانات الخاصة بالصفحة المراد طباعتها لتقرر كيف ستقوم بتحويل تلك البيانات إلى صيغة مطبوعة على الورق والعنصر المسئول عن هذه المهمة وهو موجه الطابعة Printer Controller. ويعتبر موجه الطابعة بمثابة الكمبيوتر الداخلي الرئيسي الذي يقوم بالتخاطب مع الكمبيوتر المتصل مع الطابعة من خلال منفذ الاتصال المتوازي Parallel أو منفذ الناقل العام USB. وفي بداية عملية الطباعة تقوم الطابعة الليزرية بتحديد الطريقة التي سيتم من خلالها تبادل البيانات بينها وبين الكمبيوتر الموصولة معه ، وفي غضون ذلك يقوم الموجه Controller بمعالجة البيانات التي يتم استقبالها ولكن كي يتحقق الاتصال الصحيح بين الطابعة والكمبيوتر الموصولة به يتعين عليهما التحدث بلغة واحدة فيما يخص وصف الصفحات ونظرا لان فى الحاسبات الحديثة مئات الأنواع من الخطوط المتاحة أمام المستخدم، فضلاً عن التعقيدات التي أصبحت عليها الرسومات والتصاميم، ولكي تتمكن الطابعة من معالجة كل تلك البيانات المتنوعة لا بد لها من إتقان لغة أكثر تطوراً وتعقيداً. وتعد لغة أوامر الطابعات Printer Command Language (PCL) المطورة من قبل شركة HP، ولغة Postscript من شركة Adobe ، اللغتان الرئيسيتان للطابعات في الوقت الحالي، وتقوم كلتا اللغتين بوصف الصفحات بصورة هندسية تتمثل في قيم رياضية لأشكال هندسية موجهة Vectors بدلاً من الأسلوب التقليدي المعتمد على تسلسل النقاط Series of dots, حيث تقوم الطابعة بنفسها بتحويل الصور الموجهة تلك ذات الأشكال الهندسية إلى صفحات من نسق Bitmap. مجموعة المسح الليزري بما أن الليزر هو الذي يقوم برسم الصورة أو النص على سطح الاسطوانة ليتم طباعته فلا بد إذن بأن نظام الليزر أو مجموعة المسح الليزري Laser Scanning Assembly الموجودة في الطابعات الليزرية تعمل بدقة شديدة. تتألف هذه المجموعة من شعاع ليزري ومرآة متحركة وعدسة, يقوم الليزر كما سبق وذكرنا بإنشاء ما يشبه القالب الأساسي للصفحة عن طريق تشكيل خطوط أفقية متتالية على سطح الإسطوانة، ولكنه لا يقوم بتحريك الشعاع بنفسه، وإنما يقوم بعكسه على مرآة متحركة تقوم لدى دورانها بإرسال الشعاع عبر سلسلة من العدسات. ولكن مجموعة المسح الليزري تتحرك فقط على سطح واحد، وبشكل أفقي، وبعد كل عملية مسح، تقوم الطابعة بتحريك الاسطوانة قليلاً ليقوم نظام الليزر بعملية المسح التالية وتشكيل الخط الأفقي الثاني وتستمر العملية هكذا إلى أن تتم طباعة النص أو الصورة بأكملها. وأخيراً فإن هناك كمبيوتر محرك الطباعة Print-Engine Computer، الذي تتلخص مهمته في إجراء المزامنة المطلوبة لعمليات المسح المتوالية تلك بغض النظر عن السرعة التي تتم فيها عملية المسح، ما يضمن في النهاية دقة وجودة الصفحة المطبوعة.