الطباعة النافثة للحبر

الموسوعة الحرة

طابعة نفث الحبر النموذجية

الطباعة النافثة للحبر هي نوع من أنواع الطباعة الحاسوبية التي تعيد إنشاء صورة رقمية عن طريق دفع قطرات دقيقة جدًا من الحبر على ركائز مختلفة مثل الورق والبلاستيك والخشب والمعادن.

نشأ مفهوم الطباعة النافثة للحبر في القرن العشرين، وشهدت هذه التقنية تطورًا واسع النطاق في أوائل خمسينيات القرن الماضي. أثناء عمله في شركة كانون باليابان، اقترح إيشيرو إندو فكرة طابعة "الفقاعات النافثة"، وفي الوقت نفسه تقريبًا، كان جون فوغت في شركة هيوليت-باكارد (HP) يطور فكرة مماثلة. [ 1 ] في أواخر سبعينيات القرن الماضي، طُوّرت طابعات نافثة للحبر قادرة على إعادة إنتاج الصور الرقمية التي تُنتجها أجهزة الكمبيوتر، بشكل رئيسي من قِبل إبسون وإتش بي وكانون. في سوق المستهلكين العالمي، تستحوذ أربع شركات مصنعة على غالبية مبيعات الطابعات النافثة للحبر: كانون وإتش بي وإبسون وبرذر . [ 2 ]

في عام ١٩٨٢، ابتكر روبرت هوارد فكرة إنتاج نظام طباعة ملون صغير يستخدم تقنية بيزو لرش قطرات الحبر. أسس شركة RH (روبرت هوارد) للأبحاث (التي سُميت لاحقًا Howtek, Inc. في فبراير ١٩٨٤)، وطوّر تقنية ثورية أدت إلى إنتاج طابعة Pixelmaster الملونة ذات الحبر الصلب [ ٣ ] باستخدام تقنية Thermojet. تتكون هذه التقنية من مولد قطرات موجات صوتية أنبوبي أحادي الفوهة، ابتكره ستيفن زولتان في الأصل عام ١٩٧٢ بفوهة زجاجية، ثم حسّنه مهندس Howtek المتخصص في الطباعة النفاثة للحبر عام ١٩٨٤ بفوهة مصبوبة من مادة Tefzel لإزالة ترددات السوائل غير المرغوب فيها.

يستخدم سوق ترسيب المواد بتقنية نفث الحبر الناشئ أيضًا تقنيات نفث الحبر، وعادةً ما تكون رؤوس الطباعة التي تستخدم البلورات الكهروإجهادية ، لترسيب المواد مباشرة على الركائز.

تم توسيع نطاق هذه التقنية، ويمكن الآن أن يشمل "الحبر" أيضًا معجون اللحام في تجميع لوحات الدوائر المطبوعة ، أو الخلايا الحية، [ 4 ] لإنشاء أجهزة الاستشعار الحيوية وهندسة الأنسجة . [ 5 ]

تُباع الصور المطبوعة على طابعات نفث الحبر أحيانًا تحت أسماء تجارية مثل Digigraph و Iris prints و giclée و Cromalin . [ 6 ] تُباع نسخ الأعمال الفنية المطبوعة بتقنية نفث الحبر عادةً تحت هذه الأسماء التجارية للإيحاء بجودة أعلى للمنتج وتجنب ربطها بالطباعة العادية.

طُرق

يؤدي التوتر السطحي للسوائل بشكل طبيعي إلى تحويل التيار إلى قطرات. يتطلب الحصول على أحجام قطرات مثالية تبلغ 0.10 مم (0.004 بوصة ) فوهة طابعة نفث الحبر بحجم 0.076 مم (0.003 بوصة) . قد تكون السوائل ذات التوتر السطحي مائية أو شمعية أو زيتية، وحتى سبائك معدنية منصهرة. يمكن شحن معظم القطرات كهربائيًا. هناك تقنيتان رئيسيتان مستخدمتان في طابعات نفث الحبر الحديثة: الطباعة المستمرة (CIJ) والطباعة عند الطلب (DOD). [ 7 ] تعني الطباعة المستمرة أن التدفق مضغوط وفي تيار مستمر. أما الطباعة عند الطلب فتعني أن السائل يُطرد من فوهة النفث قطرة قطرة. يمكن القيام بذلك ميكانيكيًا بالدفع أو كهربائيًا. يمكن لشحنة كهربائية كبيرة سحب القطرات من الفوهة، أو يمكن للموجات الصوتية دفع السائل من الفوهة، أو يمكن لتمدد حجم الحجرة طرد القطرة. يعود تاريخ البث المتواصل إلى عام 1929 على الأقل. [ 8 ] على الرغم من أن أول جهاز طباعة نفث الحبر الكهروإجهادي بتقنية التقطير عند الطلب قد حصل على براءة اختراع في عام 1950 من قبل كلارنس دبليو هانسيل [ 9 ] ، إلا أنه لم يتم تطويره إلى منتج تجاري. [ 10 ]  

الطباعة النفاثة المستمرة للحبر

رسم تخطيطي لعملية الطباعة النفاثة المستمرة للحبر

تُستخدم طريقة الطباعة النفاثة المستمرة (CIJ) تجاريًا لتمييز وتشفير المنتجات والعبوات بتواريخ انتهاء الصلاحية، وأرقام الدفعات، وغيرها من معلومات المنتج. في عام 1867، حصل اللورد كلفن على براءة اختراع لجهاز التسجيل السيفوني ، الذي يسجل إشارات التلغراف كخط متصل على الورق باستخدام فوهة طابعة نفاثة يتم توجيهها بواسطة ملف مغناطيسي. أُطلقت أولى الأجهزة التجارية ( مسجلات المخططات الطبية الشريطية) في عام 1951 من قِبل شركة سيمنز [ 11 ] باستخدام براءة الاختراع الأمريكية رقم US2566443 الصادرة لرون إلمكفيست بتاريخ 4 سبتمبر 1951. [ 12 ]

في تقنية الطباعة النفاثة المستمرة (CIJ)، تقوم مضخة عالية الضغط بتوجيه الحبر السائل من خزان عبر جسم المسدس وفوهة مجهرية (قطرها عادةً 0.003 بوصة)، مما يُنتج تيارًا مستمرًا من قطرات الحبر عبر عدم استقرار بلاتو-رايلي . يمكن استخدام بلورة كهرضغطية لتوليد موجة صوتية أثناء اهتزازها داخل جسم المسدس، مما يؤدي إلى انقسام تيار السائل إلى قطرات على فترات منتظمة: يمكن الحصول على ما بين 64,000 و165,000 قطرة حبر بأحجام غير منتظمة في الثانية. [ 13 ] تتعرض قطرات الحبر لمجال كهرساكن ناتج عن قطب كهربائي مشحون أو مجال تدفق مغناطيسي أثناء تشكلها؛ ويتغير المجال وفقًا لدرجة انحراف القطرة المطلوبة. ينتج عن ذلك انحراف مُتحكم به بواسطة الشحنة الكهروستاتيكية على كل قطرة. يمكن فصل القطرات المشحونة بقطرة أو أكثر من "قطرات الحماية" غير المشحونة لتقليل التنافر الكهروستاتيكي بين القطرات المتجاورة.

تمر القطرات عبر مجال كهرساكن أو مغناطيسي آخر، ويتم توجيهها (انحرافها) بواسطة ألواح انحراف كهرساكنة أو مجال تدفق ضوئي للطباعة على المادة المستقبلة (الركيزة)، أو تُترك لتستمر في الانحراف إلى قناة تجميع لإعادة استخدامها. وتنحرف القطرات ذات الشحنة الأعلى بدرجة أكبر. ويُستخدم جزء صغير فقط من القطرات للطباعة، بينما يُعاد تدوير معظمها.

تُعدّ تقنية نفث الحبر المستمر (CIJ) من أقدم تقنيات نفث الحبر المستخدمة (1951)، وهي تقنية ناضجة نسبيًا. أما تقنية الطباعة عند الطلب (Drope-on-mand) فلم تُخترع إلا لاحقًا. [ 14 ] من أهم مزايا تقنية CIJ السرعة العالية جدًا  لقطرات الحبر (حوالي 20 م/ث)، مما يسمح بمسافة طويلة نسبيًا بين رأس الطباعة والركيزة، بالإضافة إلى معدل قذف القطرات العالي جدًا، مما يتيح الطباعة بسرعات فائقة. ومن المزايا الأخرى عدم انسداد الفوهات نظرًا لأن النفث يعمل باستمرار، مما يسمح باستخدام مذيبات متطايرة مثل الكيتونات والكحولات، مما يمنح الحبر القدرة على الالتصاق بالركيزة والجفاف بسرعة. [ 13 ] يتطلب نظام الحبر تنظيمًا فعالًا للمذيب لمواجهة تبخره أثناء فترة الطيران (الفترة بين قذف القطرات من الفوهة وإعادة تدويرها في مجرى الحبر)، ومن خلال عملية التهوية التي يتم فيها تصريف الهواء المسحوب إلى مجرى الحبر مع القطرات غير المستخدمة من الخزان. تتم مراقبة اللزوجة ويتم إضافة مذيب (أو مزيج من المذيبات) لتعويض فقدان المذيب.

في أواخر خمسينيات القرن العشرين، شاعت أحبار الشمع المُسخّنة مع تقنيات الطباعة النفاثة المستمرة. وفي عام ١٩٧١، استخدم يوهانس ف. غوتوالد، في براءة اختراعه رقم US3596285A، مسجل المعدن السائل، حبرًا معدنيًا منصهرًا مع مجال تدفق مغناطيسي لتصنيع رموز مُشكّلة للوحات الإرشادية. [ ١٥ ] وربما كان هذا أول جسم معدني ثلاثي الأبعاد يُطبع باستخدام ذاكرة ذات نواة مغناطيسية كبيانات لإنتاج كل رمز.

التوصيل عند الطلب

مخطط توليد القطرات الكهروإجهادية (يسار) والحرارية (يمين). يحتوي رأس الطباعة على عدة فوهات من هذا النوع، ويتحرك عبر الصفحة مع تقدم الورق في الطابعة.
طابعة كانون نافثة للحبر مزودة بخراطيش CMYK
رأس الطباعة الكهروإجهادي لطابعة إبسون C20
فوهة طابعة نفث الحبر من نوع Howtek (الأنبوبية الكهروإجهادية غير موضحة)

توجد طرق عديدة لإنتاج حبر بتقنية الطباعة النفاثة عند الطلب (DOD). تشمل الطرق الشائعة الطباعة الحرارية بتقنية DOD والطباعة الكهروإجهادية بتقنية DOD لزيادة سرعة تدفق الحبر. [ 16 ] قد تستخدم تقنية DOD فوهة واحدة أو آلاف الفوهات. [ 17 ] تستخدم إحدى عمليات DOD برمجيات توجه رؤوس الطباعة لتطبيق ما بين صفر وثماني قطرات من الحبر لكل نقطة، فقط عند الحاجة. توسعت مواد سوائل الطباعة النفاثة لتشمل المعاجين، والإيبوكسيات، والأحبار الذائبة بالحرارة، والسوائل البيولوجية، وغيرها. تحظى تقنية DOD بشعبية واسعة ولها تاريخ مثير للاهتمام. ظهرت تقنية DOD الميكانيكية أولاً، تلتها الطرق الكهربائية بما في ذلك الأجهزة الكهروإجهادية، ثم الطرق الحرارية أو طرق التمدد الحراري.

الطباعة الحرارية لوزارة الدفاع
تستخدم معظم طابعات نفث الحبر الاستهلاكية، بما في ذلك طابعات كانون (نظام خرطوشة FINE، انظر الصورة)، وهيوليت-باكارد ، وليكسمارك ، تقنية نفث الحبر الحراري. [ 18 ] طُوّرت فكرة استخدام الإثارة الحرارية لتحريك قطرات الحبر الصغيرة بشكل مستقل من قبل مجموعتين في نفس الوقت تقريبًا: جون فوغت وفريقه في قسم كورفاليس التابع لهيوليت-باكارد، ومهندس كانون إيشيرو إندو. في البداية، عام 1977، كان فريق إندو يحاول استخدام التأثير الكهروإجهادي لتحريك الحبر من الفوهة، لكنهم لاحظوا أن الحبر يندفع من المحقنة عند تسخينها عن طريق الخطأ بمكواة لحام . بدأ فوغت عمله في أواخر عام 1978 بمشروع لتطوير طباعة سريعة ومنخفضة التكلفة. اكتشف فريق هيوليت-باكارد أن المقاومات ذات الأغشية الرقيقة يمكنها توليد حرارة كافية لإطلاق قطرة حبر. بعد ذلك بعامين، علم فريقا هيوليت-باكارد وكانون بعمل بعضهما البعض. [ 19 ] [ 20 ]
الطباعة الحرارية النافثة للحبر
في عملية الطباعة الحرارية النفاثة للحبر، تتكون خراطيش الطباعة من سلسلة من الحجرات الصغيرة، تحتوي كل منها على عنصر تسخين، وتُصنع جميعها بتقنية الطباعة الضوئية . ولإخراج قطرة حبر من كل حجرة، تُمرر نبضة تيار كهربائي عبر عنصر التسخين، مما يُسبب تبخرًا سريعًا للحبر داخل الحجرة وتكوين فقاعة [ 21 ] ، الأمر الذي يُؤدي إلى زيادة كبيرة في الضغط، دافعًا قطرة الحبر إلى الورق (ومن هنا جاء الاسم التجاري لشركة كانون " Bubble Jet "). كانت رؤوس الطباعة الحرارية الأولى تعمل بدقة 600-700 نقطة في البوصة [ 18 ] فقط ، ولكن التحسينات التي أدخلتها شركة HP زادت من نطاق إطلاق الحبر إلى 8-12 كيلوهرتز لكل حجرة، ووصلت إلى 18 كيلوهرتز مع حجم قطرة يبلغ 5 بيكولتر بحلول عام 2000. لا تمتلك رؤوس الطباعة الحرارية قوة الطباعة الكهروإجهادية عند نقطة التشغيل أو الطباعة النفاثة المستمرة، لذا فإن المسافة بين سطح رأس الطباعة والورقة تُعدّ بالغة الأهمية. يؤدي التوتر السطحي للحبر ، بالإضافة إلى تكثف فقاعة البخار وانكماشها الناتج، إلى سحب كمية إضافية من الحبر إلى حجرة الطباعة عبر قناة ضيقة متصلة بخزان الحبر. عادةً ما تكون الأحبار المستخدمة مائية، وتستخدم إما أصباغًا أو مواد تلوين. يجب أن تحتوي الأحبار على مكون متطاير لتكوين فقاعة البخار، وإلا فلن يحدث قذف القطرات. ولأن رأس الطباعة لا يتطلب مواد خاصة، فإن تكلفته الإنتاجية أقل عمومًا من تقنيات الطباعة النفاثة الأخرى.  
الطباعة الكهروإجهادية عند الطلب
أجهزة بيزو هي أجهزة خزفية مستقطبة كهربائيًا، تمامًا كما هو الحال مع المغناطيس. تستخدم معظم طابعات نفث الحبر التجارية والصناعية، وبعض الطابعات الاستهلاكية (مثل طابعات إبسون (انظر الصورة) وبرذر إندستريز )، مادة بيزو كهربائية في حجرة مملوءة بالحبر خلف كل فوهة، بدلًا من عنصر التسخين. عند تطبيق جهد كهربائي، يتغير شكل المادة البيزو الكهربائية، مما يُولد نبضة ضغط في السائل، تدفع قطرة من الحبر من الفوهة. في الواقع، تُعد طابعات نفث الحبر الأنبوبية أحادية الفوهة عبارة عن حجرات رنانة سائلة، وتُطرد القطرات بواسطة الموجات الصوتية في حجرة الحبر. أُطلق عليها في براءة اختراع عام 1972 اسم طابعات نفث الحبر الأنبوبية المضغوطة، ولكن تبيّن لاحقًا أنها طابعات نفث حبر صوتية. تتيح تقنية الطباعة النفاثة للحبر الكهروإجهادية (المعروفة أيضًا باسم بيزو) استخدام مجموعة أوسع من الأحبار مقارنةً بتقنية الطباعة النفاثة للحبر الحرارية، إذ لا تتطلب وجود مكونات متطايرة، ولا تعاني من مشكلة تراكم بقايا الحبر. مع ذلك، فإن رؤوس الطباعة هذه أغلى تكلفةً في التصنيع نظرًا لاستخدامها مواد كهروإجهادية (عادةً PZT، تيتانات زركونيوم الرصاص ). لكن يمكن فصل خراطيش الحبر عن رأس الطباعة واستبدالها بشكل فردي عند الحاجة. وبالتالي، تتميز تقنية بيزو بإمكانية خفض تكاليف التشغيل. ويُقال إن رؤوس الطباعة الكهروإجهادية تحقق معدلات إطلاق أسرع من رؤوس الطباعة الحرارية عند أحجام قطرات مماثلة. [ 18 ]
طابعة بيزو النافثة للحبر
تُستخدم تقنية الطباعة النفاثة الكهروإجهادية على نطاق واسع في خطوط الإنتاج لوضع العلامات على المنتجات. فعلى سبيل المثال، يُطبع تاريخ "الاستخدام قبل" عادةً على المنتجات باستخدام هذه التقنية؛ حيث يكون رأس الطباعة ثابتًا بينما يتحرك المنتج أمامه. يتطلب هذا التطبيق مسافة كبيرة نسبيًا بين رأس الطباعة والسطح المراد طباعته، ولكنه يوفر في المقابل سرعة عالية، وعمرًا تشغيليًا طويلًا، وتكلفة تشغيل منخفضة .
الطباعة الحرارية البلاستيكية / الطباعة ثلاثية الأبعاد
في سبعينيات القرن العشرين، كانت أحبار وزارة الدفاع الأمريكية الأولى مائية الأساس، ولم يُنصح باستخدامها في درجات حرارة عالية. وفي أواخر السبعينيات، استُخدمت أحبار شمعية وزيتية الأساس في طابعات Silonics عام 1975، وSiemens PT-80i عام 1977، وطابعات Epson وExxon النفاثة للحبر التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية في ثمانينيات القرن العشرين. [ 18 ] وفي عام 1984، اكتشفت شركة Howtek الصغيرة [ 3 ] إمكانية نفث الحبر الصلب [ 18 ] (المواد البلاستيكية الحرارية) عند درجة حرارة 125 درجة مئوية (257 درجة فهرنهايت) مع الحفاظ على شحنة الاستقطاب الكهروإجهادي أثناء الطباعة. وفي عام 1986، أطلقت Howtek طابعة Pixelmaster النفاثة للحبر الصلب، مما فتح المجال لطباعة الأحبار البلاستيكية ثلاثية الأبعاد، وأدى إلى حصولها على براءة اختراع ثلاثية الأبعاد عام 1992، رقمها US5136515A. تم ترخيص براءة الاختراع هذه من قبل أول ثلاث شركات رئيسية في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد (Sanders Prototype, Inc, Stratasys و 3D Systems ).  
برايل ماستر
في أواخر الثمانينيات، قدمت شركة Howtek طابعة Braillemaster، وهي طابعة تستخدم أربع طبقات من الحبر الصلب لكل حرف لإنشاء مستندات بلغة برايل يمكن قراءتها من قبل المكفوفين.
هاوتك
تستخدم شركة Solidscape حاليًا مواد Howtek الحرارية البلاستيكية وطابعات Howtek أحادية الفوهة (انظر الرسم التوضيحي) بنجاح كبير. كما استخدمت شركة Ballistic Particle Manufacturing مواد Howtek وطابعات الحبر هذه. [ 22 ] تستطيع هذه الطابعات إنتاج ما يصل إلى 16000 قطرة في الثانية، وإطلاق القطرات بسرعة 9 أقدام في الثانية. صُممت هذه الطابعات في الأصل للطباعة على أوراق بحجم الرسائل القياسية فقط، ولكنها الآن قادرة على طباعة نماذج ثلاثية الأبعاد تتطلب مئات الطبقات.
ثيرموجيت
تُخلط أحيانًا الأحبار الحرارية البلاستيكية المستخدمة في طابعات الحبر الكهروإجهادية (والتي تُطلق عليها شركة Howtek اسم تقنية Thermojet) مع تقنية الطباعة الحرارية بالفقاعات، إلا أنهما مختلفتان تمامًا. فأحبار الطباعة الحرارية بالفقاعات ليست صلبة في درجة حرارة الغرفة ولا تحتاج إلى تسخين. أما أحبار Thermojet فتتطلب 125  درجة مئوية لتقليل لزوجة السائل في نطاق الطباعة. وكانت Howtek أول من طرح طابعة حبر ملونة تعمل بأحبار حرارية بلاستيكية [ 18 ] في عام 1984 في معرض Comdex في لاس فيغاس.

تركيبات الحبر

أول إشارة إلى حبر الطباعة النفاثة المستمرة (CIJ) وردت في براءة الاختراع الأمريكية رقم US3596285A لعام 1971، حيث تنص على أن "الحبر المفضل يتميز بخصائص لزوجة وتوتر سطحي تسمح له بالبقاء سائلاً على امتداد المسافة تحت تأثير قوة حركته في شكل جسر أو تيار. ويتضمن هذا الشرط ضمناً أن يكون الضغط المطبق على الحبر عند تكوين هذا التيار كافياً لتشكيل نفاثة، وأن يمنح طاقة كافية لحملها ككتلة سائلة مستمرة، بغض النظر عن القوى المؤثرة أو التي قد تؤثر عليها. علاوة على ذلك، يجب أن يكون لون الحبر ولون المادة الحاملة مناسبين لتحقيق تباين بصري جيد بين عمليات الطباعة المتتالية. الحبر المفضل هو " حبر ذوبان ساخن "، أي أنه يتحول إلى الحالة الصلبة عند درجة حرارة المادة الحاملة، وإلى الحالة السائلة عند درجة حرارة أعلى. ولا يُعرف حالياً نطاق تركيبات الحبر المتوفرة تجارياً والتي يمكن أن تلبي متطلبات هذا الاختراع. ومع ذلك، فقد تم تحقيق طباعة مرضية وفقاً لهذا الاختراع باستخدام سبيكة معدنية موصلة كحبر." إنها صلبة للغاية في درجة حرارة الغرفة وتلتصق جيدًا بسطح الحامل.

تكمن المشكلة الأساسية في أحبار الطابعات النافثة للحبر في المتطلبات المتضاربة لعامل التلوين الذي يبقى على السطح مقابل التسرب السريع عبر السائل الحامل. [ 13 ]

تستخدم طابعات نفث الحبر المكتبية، الشائعة في المكاتب والمنازل، عادةً حبرًا مائيًا [ 13 ] يتكون من مزيج من الماء والجليكول والأصباغ . تتميز هذه الأحبار بانخفاض تكلفة تصنيعها ، ولكن يصعب التحكم بها على سطح الوسائط، مما يستدعي غالبًا استخدام وسائط مطلية خصيصًا. تحتوي أحبار HP على صبغة بولي آزو سوداء سلفونية (تُستخدم عادةً في صباغة الجلود )، ونترات ، ومركبات أخرى. [ 13 ] تُستخدم الأحبار المائية بشكل أساسي في الطابعات ذات رؤوس نفث الحبر الحرارية، حيث تتطلب هذه الرؤوس الماء لإخراج الحبر.

على الرغم من أن الأحبار المائية توفر عادةً أوسع نطاق لوني وأكثر الألوان حيوية، إلا أن معظمها غير مقاوم للماء دون طلاء أو تغليف خاص بعد الطباعة. أما الأحبار الصبغية ، فرغم أنها الأقل تكلفة في العادة، إلا أنها عرضة للتلاشي السريع عند تعرضها للضوء أو الأوزون. بينما تُعد الأحبار المائية الصبغية أغلى ثمناً، إلا أنها توفر متانة أفضل بكثير على المدى الطويل ومقاومة أعلى للأشعة فوق البنفسجية . وتُعد هذه المقاومة المتزايدة أحد أسباب شيوع استخدام الأحبار الصبغية في تطبيقات الطباعة الفنية والأرشيفية. وعادةً ما تكون الأحبار التي تُسوَّق على أنها " ذات جودة أرشيفية " صبغية.

تستخدم بعض طابعات التنسيق العريض الاحترافية أحبارًا مائية، لكن الغالبية العظمى المستخدمة احترافيًا اليوم تستخدم مجموعة أوسع بكثير من الأحبار، والتي يتطلب معظمها رؤوس طباعة نفث الحبر الكهروإجهادية وصيانة مكثفة.

أحبار المذيبات
المكون الرئيسي لهذه الأحبار هو المركبات العضوية المتطايرة، وهي مركبات كيميائية عضوية ذات ضغط بخاري عالٍ . ويتم الحصول على اللون باستخدام أصباغ بدلاً من الملونات، مما يضمن مقاومة ممتازة للبهتان. وتتمثل الميزة الرئيسية لأحبار المذيبات في أنها رخيصة نسبيًا، وتتيح الطباعة على ركائز فينيل مرنة غير مطلية ، والتي تُستخدم في إنتاج رسومات المركبات واللوحات الإعلانية واللافتات والملصقات. وتشمل عيوبها البخار الناتج عن المذيب، والحاجة إلى التخلص من المذيب المُستخدَم. وعلى عكس معظم الأحبار المائية، فإن المطبوعات المصنوعة باستخدام أحبار المذيبات تكون عمومًا مقاومة للماء والأشعة فوق البنفسجية ( للاستخدام الخارجي ) دون الحاجة إلى طبقات حماية إضافية. [ 13 ] تتطلب سرعة الطباعة العالية للعديد من طابعات المذيبات معدات تجفيف خاصة، عادةً ما تكون مزيجًا من السخانات والمراوح. ويتم تسخين الركيزة عادةً قبل وبعد وضع الحبر بواسطة رؤوس الطباعة. تنقسم أحبار المذيبات إلى فئتين فرعيتين: أحبار المذيبات الصلبة، التي تتميز بأعلى مستويات المتانة دون الحاجة إلى طبقات حماية إضافية، ولكنها تتطلب تهوية خاصة لمنطقة الطباعة لتجنب التعرض للأبخرة الضارة. أما أحبار المذيبات المعتدلة أو "الصديقة للبيئة" ، فرغم أنها ليست آمنة كالأحبار المائية، إلا أنها مصممة للاستخدام في الأماكن المغلقة دون الحاجة إلى تهوية خاصة لمنطقة الطباعة. وقد اكتسبت أحبار المذيبات المعتدلة شعبية واسعة في السنوات الأخيرة، نظراً لتحسن جودة ألوانها ومتانتها، وانخفاض تكلفتها بشكل ملحوظ.
أحبار معالجة بالأشعة فوق البنفسجية
تتكون هذه الأحبار بشكل أساسي من مونومرات أكريليك مع مُحفز ضوئي. بعد الطباعة، يُعالج الحبر بتعريضه لضوء فوق بنفسجي قوي. عند تعريض الحبر للأشعة فوق البنفسجية، يحدث تفاعل كيميائي حيث تُحفز المُحفزات الضوئية مكونات الحبر على الترابط لتكوين مادة صلبة. عادةً ما يُستخدم مصباح بخار الزئبق ذو الغطاء أو مصباح LED فوق بنفسجي لعملية المعالجة. تسمح عمليات المعالجة عالية الطاقة لفترات قصيرة (ميكروثانية) بمعالجة الأحبار على الركائز الحساسة للحرارة. لا تتبخر أحبار الأشعة فوق البنفسجية، بل تتصلب أو تثبت نتيجةً لهذا التفاعل الكيميائي. لا يتبخر أي جزء من المادة أو يُزال، مما يعني استخدام حوالي 100% من الحجم المُستخدم للتلوين. يحدث هذا التفاعل بسرعة كبيرة، مما يؤدي إلى تجفيف فوري ينتج عنه رسم معالج بالكامل في غضون ثوانٍ. وهذا يسمح أيضًا بعملية طباعة سريعة جدًا. نتيجةً لهذا التفاعل الكيميائي الفوري، لا تخترق المذيبات الركيزة بمجرد خروجها من الطابعة، مما يسمح بطباعة عالية الجودة. [ 23 ] [ 24 ] تتميز الأحبار المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية بأنها تجف فور معالجتها، ويمكن استخدامها على نطاق واسع من الركائز غير المطلية، وتنتج صورة متينة للغاية. أما عيوبها فتتمثل في ارتفاع تكلفتها، واحتياجها إلى وحدات معالجة باهظة الثمن في الطابعة، بالإضافة إلى أن الحبر المعالج يكون ذا حجم كبير، مما يُسبب بروزًا طفيفًا على السطح. ورغم التحسينات المستمرة في هذه التقنية، إلا أن الأحبار المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، نظرًا لحجمها الكبير، تكون عرضة للتشقق عند استخدامها على ركائز مرنة. ولذلك، تُستخدم غالبًا في طابعات "السطح المسطح" الكبيرة، التي تطبع مباشرةً على ركائز صلبة كالبلاستيك أو الخشب أو الألومنيوم، حيث لا تُشكل المرونة مشكلة.
أحبار التسامي الصبغي
تحتوي هذه الأحبار على أصباغ خاصة بالتسامي ، وتُستخدم للطباعة المباشرة أو غير المباشرة على الأقمشة التي تتكون من نسبة عالية من ألياف البوليستر . وتؤدي عملية التسخين إلى تسامي الأصباغ داخل الألياف، مما ينتج عنه صورة ذات لون قوي وثبات عالٍ.
حبر صلب
تتكون هذه الأحبار بشكل أساسي من مركبات شمعية تُسخّن إلى ما بعد درجة انصهارها لتمكين الطباعة، وتتصلب عند ملامستها للركيزة المبردة. تُستخدم أحبار الذوبان الساخن [ 13 ] عادةً في عمليات التغطية وتوجد في الطباعة الرسومية. [ 3 ] [ 25 ] سُجّل أول حبر ذوبان ساخن كبراءة اختراع عام 1971 باسم يوهانس ف. جوتوالد، US3596285A، وكان جهاز تسجيل المعدن السائل مُصمماً للطباعة. تنص براءة الاختراع على ما يلي: "كما هو مستخدم هنا، لا يُقصد بمصطلح "الطباعة" معناه المحدود، بل يشمل الكتابة أو أي صياغة أخرى للرموز أو الأنماط باستخدام الحبر. يُقصد بمصطلح "الحبر" كما هو مستخدم ليس فقط المواد التي تحتوي على صبغة أو صبغة، ولكن أي مادة أو تركيبة سائلة مناسبة للتطبيق على السطح لتشكيل رموز أو أحرف أو أنماط ذكية عن طريق الوسم. يمكن استعادة المواد المستخدمة في هذه العملية لإعادة استخدامها. هدف آخر للاختراع هو زيادة حجم الأحرف... من حيث متطلبات المواد لمثل هذه الشاشات الكبيرة والمتواصلة".

رؤوس الطباعة

رؤوس الطباعة النافثة للحبر: رأس قابل للاستخدام لمرة واحدة (يسار) ورأس ثابت (يمين) مع خرطوشة حبر (وسط)

توجد فلسفتان رئيسيتان لتصميم رؤوس الطباعة النافثة للحبر: الرأس الثابت والرأس القابل للاستبدال . ولكل منهما نقاط قوة وضعف خاصة به.

رأس ثابت

تعتمد فلسفة رأس الطباعة الثابت على رأس طباعة مدمج (يُشار إليه غالبًا برأس الطباعة ذي الغطاء الواقي ) مصمم ليدوم طوال عمر الطابعة. الفكرة هي أنه نظرًا لعدم الحاجة إلى استبدال رأس الطباعة مع كل نفاد للحبر، يمكن خفض تكاليف المواد الاستهلاكية، كما يمكن أن يكون رأس الطباعة نفسه أكثر دقة من رأس الطباعة الرخيص الذي يُستخدم لمرة واحدة، والذي لا يتطلب عادةً أي معايرة. من ناحية أخرى، إذا تضرر رأس الطباعة الثابت، فقد يصبح الحصول على رأس بديل مكلفًا، إن أمكن فك رأس الطباعة واستبداله أصلًا. إذا تعذر فك رأس الطباعة، فسيتعين استبدال الطابعة نفسها.

تتوفر تصاميم الرؤوس الثابتة في المنتجات الاستهلاكية، ولكنها أكثر شيوعًا في الطابعات الصناعية المتطورة والطابعات كبيرة الحجم . في سوق المنتجات الاستهلاكية، تُصنّع الطابعات ذات الرؤوس الثابتة بشكل أساسي من قبل إبسون وكانون؛ ومع ذلك، تستخدم العديد من طرازات هيوليت-باكارد الحديثة رأسًا ثابتًا، مثل Officejet Pro 8620 وسلسلة Pagewide من HP. [ 26 ]

رأس للاستخدام مرة واحدة

تعتمد فلسفة رأس الطباعة القابل للاستبدال على رأس طباعة مُرفق بخرطوشة حبر قابلة للاستبدال . عند نفاد الحبر من الخرطوشة، يتم استبدالها مع رأس الطباعة بأخرى جديدة. يُؤدي هذا إلى زيادة تكلفة المواد الاستهلاكية ، ويُصعّب تصنيع رأس طباعة عالي الدقة بتكلفة معقولة، ولكنه يعني أيضاً أن تلف رأس الطباعة أو انسداده يُعد مشكلة بسيطة، حيث يُمكن للمستخدم ببساطة شراء خرطوشة جديدة. لطالما فضّلت شركة هيوليت-باكارد رأس الطباعة القابل للاستبدال، كما فعلت كانون في طرازاتها الأولى. يُمكن أيضاً اعتبار هذا النوع من التصميم محاولة من مُصنّعي الطابعات للحدّ من استبدال خراطيش الحبر من قِبل جهات خارجية، حيث لا يمتلك هؤلاء الموردون المحتملون القدرة على تصنيع رؤوس طباعة مُتخصصة.

توجد طريقة وسيطة: خزان حبر قابل للاستخدام لمرة واحدة موصول برأس طباعة قابل للاستخدام لمرة واحدة، ويتم استبداله على فترات متباعدة (ربما كل عشرة خزانات حبر تقريبًا). تستخدم معظم طابعات هيوليت-باكارد النافثة للحبر ذات الإنتاجية العالية هذا النظام، بينما تُستخدم رؤوس الطباعة القابلة للاستخدام لمرة واحدة في الطرازات ذات الإنتاجية المنخفضة. وتتبع كوداك نهجًا مشابهًا ، حيث يكون رأس الطباعة المُصمم للاستخدام الدائم غير مكلف ويمكن للمستخدم استبداله. أما كانون، فتستخدم الآن (في معظم طرازاتها) رؤوس طباعة قابلة للاستبدال مصممة لتدوم طوال عمر الطابعة، ولكن يمكن للمستخدم استبدالها في حال انسدادها.

آليات التنظيف

فيديو: تغطية فوهات رأس الطباعة بغطاء مطاطي

السبب الرئيسي لمشاكل الطباعة النافثة للحبر هو جفاف الحبر على فوهات رأس الطباعة، مما يؤدي إلى جفاف الأصباغ وتكوّن كتلة صلبة تسد ممرات الحبر الدقيقة. تحاول معظم الطابعات منع هذا الجفاف بتغطية فوهات رأس الطباعة بغطاء مطاطي عند عدم استخدامها. قد يؤدي انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ، أو فصل الطابعة قبل تغطية رأس الطباعة، إلى بقاء رأس الطباعة مكشوفًا. حتى عند تغطية الرأس، لا يكون هذا الإغلاق مثاليًا، وخلال عدة أسابيع، قد تتسرب الرطوبة (أو أي مذيب آخر)، مما يؤدي إلى جفاف الحبر وتصلبه. بمجرد أن يبدأ الحبر بالتجمع والتصلب، قد يتأثر حجم القطرة، أو يتغير مسارها، أو قد تتعطل الفوهة تمامًا عن ضخ الحبر.

لمكافحة هذه المشكلة، تتضمن جميع طابعات نفث الحبر تقريبًا آلية لإعادة ترطيب رأس الطباعة. عادةً لا يتوفر مصدر منفصل لمذيب نقي خالٍ من الحبر لهذه المهمة، لذا يُستخدم الحبر نفسه لترطيب رأس الطباعة. تحاول الطابعة تشغيل جميع الفوهات دفعة واحدة، ومع رش الحبر، يتسرب جزء منه عبر رأس الطباعة إلى القنوات الجافة، مما يُليّن الحبر المتصلب جزئيًا. بعد الرش، تُمرر شفرة مطاطية على رأس الطباعة لتوزيع الرطوبة بالتساوي، ثم تُشغل جميع الفوهات مرة أخرى لإزالة أي تكتلات حبر تسد ​​القنوات.

تستخدم بعض الطابعات مضخة شفط هواء إضافية، حيث تستخدم محطة التغطية المطاطية لسحب الحبر من خلال خرطوشة مسدودة بشدة. غالبًا ما يتم تشغيل آلية مضخة الشفط بواسطة محرك تغذية الورق المتدرج ، حيث تكون متصلة بنهاية العمود. لا تعمل المضخة إلا عندما يدور العمود للخلف، مما يؤدي إلى عكس اتجاه البكرات أثناء تنظيف رأس الطباعة. نظرًا لتصميم رأس الطباعة المدمج، فإن مضخة الشفط ضرورية أيضًا لتجهيز قنوات الحبر داخل الطابعة الجديدة، ولإعادة تجهيزها بين تغييرات خزان الحبر.

تتضمن طابعات نفث الحبر الاحترافية ذات التنسيق العريض، والتي تستخدم أحبارًا قابلة للمعالجة بالمذيبات والأشعة فوق البنفسجية، وضع "التنظيف اليدوي" الذي يسمح للمستخدم بتنظيف رؤوس الطباعة وآلية التغطية يدويًا، واستبدال شفرات المسح وغيرها من الأجزاء المستخدمة في عمليات التنظيف الآلية. غالبًا ما يؤدي حجم الحبر المستخدم في هذه الطابعات إلى "رش زائد" وبالتالي تراكم الحبر الجاف في أماكن عديدة لا تستطيع العمليات الآلية تنظيفها.

صندوق صيانة إبسون مليء بالحبر المستعمل

يجب تجميع الحبر المستهلك في عملية التنظيف لمنع تسربه داخل الطابعة. تُسمى منطقة التجميع "حوض التجميع" ، وهي عبارة عن صينية بلاستيكية مفتوحة أسفل محطة التنظيف/المسح في طابعات هيوليت-باكارد. أما في طابعات إبسون، فتوجد عادةً وسادة امتصاص كبيرة في حوض أسفل وحدة تغذية الورق. في الطابعات القديمة، من الشائع أن يتراكم الحبر الجاف في حوض التجميع، مما قد يؤدي إلى ملامسة رؤوس الطباعة وتعطلها. قد تستخدم بعض الطابعات الاحترافية الكبيرة التي تعمل بأحبار مذيبة وعاءً بلاستيكيًا قابلًا للاستبدال لتجميع الحبر والمذيبات، ويجب تفريغه أو استبداله عند امتلائه.

أنابيب تهوية متعرجة في الجزء العلوي من خزان حبر طابعة إبسون ستايلس فوتو خماسية الألوان. قنوات التهوية الطويلة مصبوبة في الجزء العلوي من الخزان، ويقوم الملصق الأزرق بإغلاقها لتشكيل أنابيب طويلة. يُزال الملصق الأصفر قبل التركيب، مما يسمح بفتح أطراف الأنابيب للهواء الجوي لرش الحبر على الورق. إزالة الملصق الأزرق ستؤدي إلى تلف الأنابيب وتبخر الرطوبة بسرعة.

هناك نوع ثانٍ من جفاف الحبر لا تستطيع معظم الطابعات منعه. لكي يندفع الحبر من الخرطوشة، يجب أن يدخل الهواء ليحل محل الحبر المسحوب. يدخل الهواء عبر أنبوب طويل ورفيع للغاية، يصل طوله إلى 10 سم (3.9 بوصة) ، يلتف ذهابًا وإيابًا عبر خزان الحبر. القناة طويلة وضيقة لتقليل تبخر الرطوبة عبر أنبوب التهوية، ولكن مع ذلك يحدث بعض التبخر، وفي النهاية تجف خرطوشة الحبر من الداخل إلى الخارج. ولمعالجة هذه المشكلة، التي تزداد حدةً مع أحبار المذيبات سريعة الجفاف الاحترافية، تحتوي العديد من تصميمات خراطيش طابعات التنسيق العريض على الحبر في كيس محكم الإغلاق وقابل للطي لا يحتاج إلى تهوية. ينكمش الكيس ببساطة حتى تفرغ الخرطوشة.  

إن التنظيف المتكرر الذي تقوم به بعض الطابعات يمكن أن يستهلك كمية كبيرة من الحبر وله تأثير كبير على تحديد تكلفة الصفحة الواحدة.

يمكن الكشف عن انسداد فوهات الطباعة بطباعة نمط اختبار قياسي على الصفحة. وتوجد بعض الحلول البرمجية المعروفة لإعادة توجيه معلومات الطباعة من الفوهة المسدودة إلى فوهة سليمة.

تطورات توصيل الحبر

لطالما كانت خراطيش الحبر هي الطريقة التقليدية لتزويد رأس الطباعة بالحبر. أما طابعات نفث الحبر ذات نظام الحبر المستمر (CISS)، فتربط رأس الطباعة إما بخزانات أو عبوات حبر عالية السعة، أو تعيد تعبئة الخراطيش المدمجة عبر خزانات خارجية موصولة بأنابيب، وهو عادةً تصميم مُعدّل . تتميز طابعات الخزانات الكبيرة - وهي نوع فرعي من طابعات CISS - بخزانات حبر مدمجة عالية السعة أو عبوات حبر، ويتم إعادة تعبئتها يدويًا باستخدام زجاجات الحبر. عند دمج أنظمة الحبر ذات الخزانات الكبيرة مع تقنية رأس الطباعة القابل للاستبدال، تُستخدم خراطيش قابلة للاستبدال لاستبدال رؤوس الطباعة المستنفدة.

المزايا

بالمقارنة مع طابعات الألوان السابقة الموجهة للمستهلكين، تتمتع طابعات نفث الحبر بعدة مزايا. فهي أقل ضجيجًا أثناء التشغيل من طابعات المصفوفة النقطية أو طابعات عجلة الطباعة . كما أنها قادرة على طباعة تفاصيل أدق وأكثر سلاسة بفضل دقتها العالية. وتتوفر طابعات نفث الحبر الاستهلاكية بجودة طباعة صور فوتوغرافية على نطاق واسع.

بالمقارنة مع تقنيات مثل الطباعة الحرارية بالشمع ، والطباعة بالتسامي ، والطباعة بالليزر ، تتميز طابعات نفث الحبر بعدم الحاجة عمليًا إلى وقت تسخين، وغالبًا ما تكون تكلفتها أقل لكل صفحة. مع ذلك، قد تكون تكلفة الطباعة لكل صفحة أقل في طابعات الليزر منخفضة التكلفة، على الأقل للطباعة بالأبيض والأسود، وربما للطباعة الملونة.

تتوفر مجموعات الحبر أحادية اللون لبعض طابعات نفث الحبر، إما من الشركة المصنعة للطابعة أو من موردين خارجيين. تُمكّن هذه المجموعات طابعة نفث الحبر من منافسة أوراق الطباعة الفوتوغرافية الفضية المستخدمة تقليديًا في التصوير الفوتوغرافي بالأبيض والأسود، وتوفر نفس نطاق الألوان: محايدة، دافئة، أو باردة. عند التبديل بين مجموعات الحبر الملونة وأحادية اللون، يجب تنظيف رأس الطباعة من الحبر القديم باستخدام خرطوشة تنظيف . عادةً ما يتطلب الأمر برامج خاصة أو على الأقل برنامج تشغيل مُعدّل للتعامل مع اختلاف تعيين الألوان .

تتميز بعض أنواع طابعات نفث الحبر الصناعية بقدرتها على الطباعة بسرعات عالية جدًا، وبأحجام كبيرة، أو لمجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية، بدءًا من اللافتات والمنسوجات والوسائط البصرية، [ 27 ] والسيراميك والطباعة ثلاثية الأبعاد، وصولًا إلى التطبيقات الطبية الحيوية والدوائر الموصلة. ومن بين الشركات الرائدة والمبتكرة في مجال الأجهزة: HP، وEpson، وCanon، وKonica Minolta، وFujifilm، وEFi، وDurst، وBrother، وRoland DG، وMimaki، وMutoh، وغيرها الكثير حول العالم.

العيوب

تحتوي العديد من خراطيش الحبر "الذكية" على شريحة إلكترونية دقيقة تُرسل مستوى الحبر المُقدّر إلى الطابعة؛ ما قد يُؤدي إلى عرض الطابعة رسالة خطأ، أو إبلاغ المستخدم خطأً بأن خرطوشة الحبر فارغة. في بعض الحالات، يُمكن تجاهل هذه الرسائل، لكن بعض طابعات نفث الحبر ترفض الطباعة بخرطوشة تُشير إلى أنها فارغة، وذلك لمنع المستخدمين من إعادة تعبئة الخراطيش. على سبيل المثال، تُضمّن إبسون شريحة تمنع الطباعة عندما تُشير إلى أن الخرطوشة فارغة، مع أن أحد الباحثين الذين تجاوزوا النظام وجد أنه في إحدى الحالات تمكّن من طباعة ما يصل إلى 38% صفحات بجودة جيدة إضافية، على الرغم من أن الشريحة أشارت إلى أن الخرطوشة فارغة. [ 28 ] يبيع موردو الحبر من جهات خارجية خراطيش الحبر بخصومات كبيرة (خصم لا يقل عن 10-30% من أسعار خراطيش الشركات المصنعة الأصلية، وأحيانًا يصل إلى 95%، بمتوسط ​​50% تقريبًا)، كما يبيعون كميات كبيرة من الحبر ومجموعات إعادة تعبئة الخراطيش بأسعار أقل. تم إعادة هندسة العديد من خراطيش الحبر "الذكية" من قبل العديد من الموردين . أصبح من الممكن الآن شراء أجهزة رخيصة الثمن لإعادة ضبط هذه الخراطيش بشكل موثوق لتشير إلى أنها ممتلئة، بحيث يمكن إعادة تعبئتها عدة مرات.

تُعدّ فوهات الطباعة النافثة للحبر الضيقة للغاية عرضةً للانسداد. وقد يُمثّل الحبر المُستهلك في تنظيفها - سواءً أثناء التنظيف الذي يُجريه المستخدم، أو في كثير من الحالات، التنظيف التلقائي الذي تُجريه الطابعة وفق جدول زمني مُحدد - نسبةً كبيرةً من الحبر المُستخدم في الجهاز. يُمكن تنظيف فوهات رأس الطباعة النافثة للحبر باستخدام مُذيبات مُخصصة، أو بنقعها في ماء مُقطر دافئ لفترات قصيرة (للأحبار القابلة للذوبان في الماء).

لقد ساهم نمو موردي الأحبار من جهات خارجية في معالجة التكلفة العالية لخراطيش الحبر الأصلية والعوائق المتعمدة أمام إعادة تعبئتها. ويثني العديد من مصنعي الطابعات عملاءهم عن استخدام أحبار الجهات الخارجية، مشيرين إلى أنها قد تُلحق الضرر برؤوس الطباعة لاختلاف تركيبتها عن أحبار الجهات الأصلية، وتسبب تسربات، وتنتج مطبوعات ذات جودة رديئة (مثل نطاق ألوان غير صحيح). وقد أشارت مجلة "كونسيومر ريبورتس" إلى أن بعض خراطيش الجهات الخارجية قد تحتوي على كمية حبر أقل من خراطيش الجهات الأصلية، وبالتالي لا تُحقق أي وفورات في التكلفة، [ 29 ] بينما تدّعي شركة "ويلهلم إيميجينج ريسيرش" أن استخدام أحبار الجهات الخارجية قد يُقلل بشكل كبير من عمر المطبوعات. [ 30 ] ومع ذلك، أظهرت مراجعة نُشرت في أبريل 2007، في اختبار مزدوج التعمية ، أن المراجعين فضلوا عمومًا المطبوعات التي تم إنتاجها باستخدام أحبار الجهات الخارجية على أحبار الجهات الأصلية. وبشكل عام، خضعت أحبار الجهات الأصلية لاختبارات موثوقية نظام مكثفة مع مواد الخرطوشة ورأس الطباعة، في حين أن جهود البحث والتطوير المتعلقة بتوافق مواد أحبار الجهات الخارجية من المرجح أن تكون أقل بكثير. حاول بعض مصنعي طابعات الحبر النفاث منع إعادة تعبئة الخراطيش باستخدام مخططات مختلفة، بما في ذلك تركيب رقائق على الخراطيش لتسجيل كمية الطباعة التي تم إجراؤها ومنع تشغيل الخرطوشة المعاد تعبئتها.

قد لا يسري ضمان الطابعة إذا تضررت نتيجة استخدام مواد غير معتمدة. في الولايات المتحدة، ينص قانون ماغنوسون-موس للضمان، وهو قانون فيدرالي، على أنه لا يجوز لشركات الضمان اشتراط استخدام قطع غيار ومواد من علامات تجارية معروفة فقط مع منتجاتها، كما يوحي بعض مصنعي الطابعات. مع ذلك، لا ينطبق هذا القانون إذا تسببت مواد غير معتمدة في تلف الطابعة.

متانة

تتفاوت متانة المستندات المطبوعة بتقنية نفث الحبر من ضعيفة إلى ممتازة ، وذلك تبعًا لجودة الأحبار والورق المستخدم. [ 31 ] [ 32 ] في حال استخدام ورق رديء الجودة، قد يصفر ويتلف بسبب الأحماض المتبقية في اللب غير المعالج؛ وفي أسوأ الأحوال، قد تتفتت المطبوعات القديمة إلى جزيئات صغيرة عند لمسها. أما المطبوعات عالية الجودة بتقنية نفث الحبر على ورق خالٍ من الأحماض، فتدوم بنفس مدة المستندات المطبوعة أو المكتوبة بخط اليد على نفس الورق.

نظرًا لأن الحبر المستخدم في العديد من طابعات الحبر النفاث الاستهلاكية منخفضة التكلفة قابل للذوبان في الماء، يجب توخي الحذر عند التعامل مع المستندات المطبوعة بهذه الطابعات لتجنب حتى أصغر قطرة رطوبة، إذ قد تتسبب في تشويش أو سيلان شديدين. [ 33 ] في الحالات القصوى، قد تتسبب أطراف الأصابع المتعرقة خلال الطقس الحار الرطب في تلطيخ الأحبار رديئة الجودة. وبالمثل، يمكن لأقلام التظليل المائية أن تشوش المستندات المطبوعة بطابعات الحبر النفاث وتغير لون رأس القلم. يكون عمر المطبوعات التي تُنتج باستخدام أحبار مائية أقصر عمومًا (على الرغم من توفر أحبار مقاومة للأشعة فوق البنفسجية) من تلك التي تُنتج باستخدام أحبار مذيبة؛ ومع ذلك، فقد تم إنتاج ما يُسمى بـ"الأحبار الأرشيفية" للاستخدام في الأجهزة التي تعمل بالأحبار المائية، والتي توفر عمرًا أطول.

إضافةً إلى التلطيخ، يُعدّ التلاشي التدريجي للعديد من الأحبار مشكلةً مع مرور الوقت. يعتمد عمر الطباعة بشكل كبير على جودة الحبر وتركيبته. استخدمت طابعات نفث الحبر الأولى، المُخصصة للاستخدام المنزلي والمكتبي الصغير، أحبارًا صبغية. حتى أفضل الأحبار الصبغية ليست بنفس متانة الأحبار الصبغية، المتوفرة الآن للعديد من طابعات نفث الحبر. تستخدم العديد من طابعات نفث الحبر حاليًا أحبارًا صبغية مقاومة للماء بدرجة عالية: غالبًا ما يكون الحبر الأسود صبغيًا. يتوفر ورق الصور المحمي بالراتنج أو السيليكون على نطاق واسع وبتكلفة منخفضة، مما يوفر مقاومة كاملة للماء والاحتكاك الميكانيكي للأحبار الصبغية والصبغية. يجب تصميم ورق الصور نفسه خصيصًا للأحبار الصبغية أو الصبغية، لأن جزيئات الصبغة كبيرة جدًا بحيث لا تستطيع اختراق طبقة الحماية الخاصة بورق الصور الصبغي.

تُعرف مطبوعات نفث الحبر عالية الجودة غالبًا باسم مطبوعات " جيكلي "، لتمييزها عن المطبوعات الأقل متانة والأقل تكلفة. مع ذلك، لا يُعدّ استخدام هذا المصطلح ضمانًا للجودة، ويجب فحص الأحبار والورق المستخدمين بدقة قبل أن يتمكن أمين الأرشيف من الاعتماد على متانتها على المدى الطويل.

المفاضلات في تكاليف التشغيل

تستخدم طابعات نفث الحبر أحبارًا مذيبة ذات صلاحية أقصر بكثير مقارنةً بأحبار الليزر، التي تتمتع بفترة صلاحية غير محددة. تميل طابعات نفث الحبر إلى الانسداد إذا لم تُستخدم بانتظام، بينما تتحمل طابعات الليزر الاستخدام المتقطع بشكل أفضل. تتطلب طابعات نفث الحبر تنظيفًا دوريًا لرأس الطباعة، مما يستهلك كمية كبيرة من الحبر، ويرفع تكاليف الطباعة، خاصةً إذا لم تُستخدم الطابعة لفترات طويلة.

في حال انسداد رأس الطباعة في طابعة نفث الحبر، تتوفر في بعض الحالات مذيبات حبر/منظفات رؤوس طباعة من جهات خارجية، بالإضافة إلى رؤوس طباعة بديلة. قد تكون تكلفة هذه المنتجات أقل مقارنةً بوحدة نقل الحبر لطابعة الليزر، إلا أن طابعة الليزر تتميز بعمر افتراضي أطول بكثير بين فترات الصيانة المطلوبة. تحتوي العديد من طرازات طابعات نفث الحبر الحديثة على رؤوس طباعة مثبتة بشكل دائم، والتي لا يمكن استبدالها اقتصاديًا في حال انسدادها بشكل نهائي، مما يؤدي إلى إتلاف الطابعة بالكامل. من ناحية أخرى، عادةً ما تكون تكلفة الطباعة لكل صفحة في طابعات نفث الحبر التي تستخدم رؤوس طباعة قابلة للاستبدال أعلى بكثير من تكلفة الطباعة في الطابعات التي تستخدم رؤوس طباعة دائمة. على النقيض من ذلك، لا تحتوي طابعات الليزر على رؤوس طباعة قابلة للانسداد أو الاستبدال بشكل متكرر، وعادةً ما يمكنها طباعة عدد أكبر بكثير من الصفحات بين فترات الصيانة.

لطالما تميزت طابعات نفث الحبر بجودة طباعة أفضل من طابعات الليزر الملونة عند طباعة الصور الفوتوغرافية. وقد شهدت كلتا التقنيتين تحسناً ملحوظاً مع مرور الوقت، إلا أن مطبوعات الجيكلي عالية الجودة التي يفضلها الفنانون تستخدم نوعاً متخصصاً وعالي الجودة من طابعات نفث الحبر.

نموذج العمل

خراطيش الحبر
رقائق إلكترونية من خراطيش حبر إبسون. هذه عبارة عن لوحات دوائر مطبوعة صغيرة ؛ طبقة من الإيبوكسي الأسود تغطي الرقاقة نفسها.

يعتمد نموذج أعمال شائع لطابعات نفث الحبر على بيع الطابعة نفسها بسعر تكلفة الإنتاج أو أقل، مع رفع سعر خراطيش الحبر (الخاصة) بشكل كبير (وهو نموذج ربحي يُعرف باسم " نموذج الشفرات "). تحاول معظم طابعات نفث الحبر الحالية فرض هذا التقييد للمنتج من خلال إجراءات منافية للمنافسة ، مثل وضع رقائق إلكترونية دقيقة في الخراطيش لمنع استخدام خراطيش الحبر من جهات خارجية أو الخراطيش المعاد تعبئتها. تراقب هذه الرقائق الاستخدام وتُبلغ الطابعة بكمية الحبر المتبقية. كما يفرض بعض المصنّعين "تواريخ انتهاء صلاحية". عندما تُشير الرقاقة إلى أن الخرطوشة فارغة (أو منتهية الصلاحية)، تتوقف الطابعة عن الطباعة. حتى في حال إعادة تعبئة الخرطوشة، ستُشير الرقاقة إلى الطابعة بأنها فارغة. في العديد من الطرازات (خاصةً من كانون)، يُمكن تجاوز حالة "الفارغ" بإدخال "رمز خدمة" (أو أحيانًا ببساطة بالضغط على زر "بدء" مرة أخرى). تتوفر لبعض الطابعات دوائر إلكترونية خاصة تُسمى "مُؤشِّرات إعادة الضبط" تُعيد ضبط كمية الحبر المتبقية إلى الحد الأقصى. [ 34 ] [ 35 ]

اتُهمت بعض الشركات المصنعة، وأبرزها إبسون وهيوليت -باكارد ، بإظهار مؤشر على نفاد الحبر في خرطوشة الطابعة بينما لا يزال جزء كبير من الحبر موجودًا. [ 36 ] [ 37 ] ووجدت دراسة أجريت عام 2007 أن معظم الطابعات تهدر كمية كبيرة من الحبر عند إعلانها نفاد الخرطوشة. وتبين أن خراطيش الحبر الأحادي تحتوي في المتوسط ​​على 20% من الحبر المتبقي، مع أن النسب الفعلية تتراوح بين 9% و64% من إجمالي سعة الحبر في الخرطوشة، وذلك حسب ماركة الطابعة وطرازها. [ 38 ] وتتفاقم هذه المشكلة مع استخدام خراطيش الحبر المتعددة المكونة من قطعة واحدة، والتي يُعلن عن نفادها بمجرد انخفاض مستوى أحد الألوان. ومما يثير استياء العديد من المستخدمين، تلك الطابعات التي ترفض طباعة المستندات التي تتطلب الحبر الأسود فقط، لمجرد نفاد حبر واحد أو أكثر من خراطيش الحبر الملون.

في السنوات الأخيرة، بدأ العديد من المستهلكين في التشكيك في ممارسات شركات تصنيع الطابعات، مثل فرض أسعار تصل إلى 8000 دولار أمريكي للغالون الواحد (2100 دولار أمريكي للتر الواحد) من حبر الطابعات. وتشمل البدائل المتاحة للمستهلكين نسخًا أرخص من الخراطيش، تُنتجها جهات خارجية، وإعادة تعبئة الخراطيش باستخدام مجموعات إعادة التعبئة. ونظرًا للفروقات الكبيرة في الأسعار الناتجة عن هوامش ربح الشركات المصنعة الأصلية، تنتشر العديد من الشركات التي تبيع خراطيش حبر من جهات خارجية. وتُثني معظم شركات تصنيع الطابعات عن إعادة تعبئة الخراطيش التي تُستخدم لمرة واحدة أو استخدام خراطيش النسخ البديلة، مُشيرةً إلى أن استخدام أحبار غير مناسبة قد يُؤدي إلى رداءة جودة الصورة بسبب اختلاف اللزوجة، مما قد يُؤثر على كمية الحبر المُتدفقة في القطرة، وعلى اتساق الألوان، وقد يُؤدي إلى تلف رأس الطباعة. ومع ذلك، يزداد استخدام الخراطيش والأحبار البديلة شيوعًا، مما يُهدد نموذج أعمال شركات تصنيع الطابعات. وقد استخدمت شركات مثل HP و Lexmark و Epson براءات الاختراع وقانون الألفية الرقمية لحقوق المؤلف (DMCA) لرفع دعاوى قضائية ضد البائعين الخارجيين. [ 39 ] [ 40 ] رُفعت دعوى قضائية جماعية لمكافحة الاحتكار في الولايات المتحدة ضد شركة HP وسلسلة متاجر لوازم المكاتب Staples ، بدعوى أن HP دفعت لشركة Staples مبلغ 100 مليون دولار لإبقاء خراطيش الحبر الرخيصة من جهات خارجية بعيدة عن الأسواق. [ 41 ]

في قضية ليكسمارك الدولية ضد ستاتيك كونترول كومبوننتس ، قضت محكمة الاستئناف الأمريكية للدائرة السادسة بأن التحايل على هذه التقنية لا يُعد انتهاكًا لقانون الألفية الرقمية لحقوق المؤلف . [ 42 ] كما قضت المفوضية الأوروبية بأن هذه الممارسة تُعتبر منافية للمنافسة، وستختفي في الطرازات الأحدث المباعة في الاتحاد الأوروبي. [ 43 ] وتمنع براءات الاختراع التي تحمي بنية خراطيش الحبر بيع نسخ أرخص منها. بالنسبة لبعض طرازات الطابعات (ولا سيما طابعات كانون)، يمكن إزالة الشريحة الإلكترونية الخاصة بالشركة المصنعة وتركيبها في خرطوشة متوافقة، ما يُغني عن الحاجة إلى نسخ الشريحة (والمخاطرة بالملاحقة القانونية). بينما يقوم مصنعون آخرون بتضمين شرائحهم الإلكترونية في عمق الخرطوشة في محاولة لمنع هذا الأسلوب.

في عام 2007، دخلت شركة إيستمان كوداك سوق طابعات نفث الحبر بخط إنتاجها الخاص من الطابعات متعددة الوظائف، معتمدةً على نموذج تسويقي مختلف عن الممارسة السائدة آنذاك، والتي كانت تقوم على بيع الطابعة بخسارة مع تحقيق أرباح طائلة من خراطيش الحبر البديلة. زعمت كوداك أن المستهلكين يمكنهم توفير ما يصل إلى 50% من تكاليف الطباعة باستخدام خراطيشها منخفضة التكلفة والمملوءة بأصباغ الشركة الخاصة، مع تجنب المشاكل المحتملة المرتبطة بأحبار العلامات التجارية الأخرى. [ 44 ] إلا أن هذه الاستراتيجية لم تنجح، وانسحبت كوداك من سوق طابعات نفث الحبر الاستهلاكية في عام 2012.

من التطورات الحديثة طابعات الخزانات العملاقة ، التي تستخدم نظام حبر متكامل ومستمر . تتميز هذه الطابعات بخزانات حبر كبيرة مثبتة بشكل دائم، تُملأ من عبوات الحبر. عادةً ما تُباع الطابعة بسعر مرتفع، لكن عبوات الحبر رخيصة الثمن وتحتوي على كمية كافية لطباعة آلاف الصفحات. تُشحن طابعات الخزانات العملاقة عادةً مع عبوات حبر ممتلئة في العلبة، مما يسمح بالطباعة لمدة تصل إلى عامين قبل الحاجة إلى إعادة تعبئة الخزانات. كانت إبسون رائدة في هذه التقنية بإطلاق سلسلة EcoTank، أولاً في إندونيسيا عام 2010، [ 45 ] ثم في أمريكا الشمالية عام 2015. [ 46 ] أثبت مفهوم الخزانات العملاقة نجاحه التجاري، [ 45 ] وأطلقت كانون وإتش بي خطوط إنتاجهما الخاصة من طابعات الخزانات العملاقة، تحت اسمي MegaTank (كانون) [ 47 ] وSmart Tank (إتش بي).

ترميز الطابعات وخراطيش الحبر حسب المنطقة

تُزوّد ​​العديد من الشركات المصنّعة طابعاتها وخراطيشها برموز مناطقية ، على غرار رموز أقراص DVD ، ما يمنع العملاء من استيرادها من مناطق أرخص. يمكن تغيير رمز المنطقة عدة مرات من قِبل العميل أو قسم خدمة العملاء في الشركة المصنّعة، ولكن بعد ذلك، تصبح الطابعة مقيدة بمنطقة جغرافية محددة، تمامًا مثل محرك أقراص DVD من نوع RPC-2.

إحدى طرق تجاوز ترميز منطقة الطابعة هي تخزين خراطيش الحبر الفارغة من المنطقة القديمة وإعادة تعبئتها بحبر من المنطقة الجديدة، ولكن كما ذكرنا سابقًا، تحتوي العديد من خراطيش الحبر الحديثة على رقائق وأجهزة استشعار لمنع إعادة التعبئة، مما يجعل العملية أكثر صعوبة. تتوفر على الإنترنت تعليمات إعادة التعبئة لمختلف طرازات الطابعات. طريقة أخرى هي شحن خراطيش الحبر من المنطقة القديمة إلى المنطقة الجديدة.

كما يقدم بعض مصنعي الطابعات ذات الرموز الإقليمية طابعات غير مرتبطة بالمنطقة مصممة خصيصًا للمسافرين.

أنواع الطابعات

عارضات أزياء محترفات

إلى جانب طابعات نفث الحبر الصغيرة الشائعة الاستخدام في المنازل والمكاتب، توجد طابعات نفث حبر احترافية، بعضها للطباعة بعرض صفحة محدد، والعديد منها للطباعة العريضة. ويعني عرض الصفحة أن عرض الطباعة يتراوح بين 22 و 94 سم تقريبًا . يشير مصطلح "التنسيق العريض" إلى عرض طباعة يتراوح من 24 بوصة إلى 15 قدمًا (حوالي 60 سم إلى 5 أمتار). يُستخدم هذا النوع من الطابعات عادةً في طباعة كميات كبيرة من المراسلات التجارية التي لا تتطلب جودة عالية في التصميم والألوان. ومع إضافة تقنيات البيانات المتغيرة ، أصبحت هذه الطابعات مهمة في الفواتير، ووضع العلامات، وإصدار الكتالوجات والصحف المخصصة. يُستخدم معظمها في طباعة الرسومات الإعلانية، بينما يُستخدم بشكل أقل في طباعة وثائق التصميم من قِبل المهندسين المعماريين أو المهندسين. أما اليوم، فتتوفر طابعات نفث الحبر للطباعة الرقمية على المنسوجات بعرض يصل إلى 64 بوصة، مع جودة صورة عالية الوضوح تبلغ 1440×720 نقطة في البوصة. [ 48 ]   

من التطبيقات المتخصصة الأخرى للطابعات النافثة للحبر إنتاج نسخ تجريبية ملونة قبل الطباعة لأعمال الطباعة الرقمية. صُممت هذه الطابعات لتقديم عرض دقيق للألوان يُحاكي الشكل النهائي للصورة (نسخة تجريبية) عند طباعتها على مطبعة كبيرة الحجم، مثل مطبعة الطباعة الحجرية الأوفست رباعية الألوان. ومن الأمثلة على ذلك طابعة Iris ، التي يُشتق منها مصطلح "جيكلي" الفرنسي .

تُعدّ شركة هيوليت-باكارد أكبر مورد من حيث حجم المبيعات ، إذ تُغطي أكثر من 90% من سوق طابعات طباعة الرسومات الفنية. تشمل أبرز منتجات سلسلة ديزاين جيت : ديزاين جيت 500/800، وسلسلة طابعات ديزاين جيت تي (بما في ذلك T1100 وT610)، وديزاين جيت 1050، وديزاين جيت 4000/4500. كما تُقدم الشركة طابعة HP ديزاين جيت 5500، وهي طابعة سداسية الألوان تُستخدم خصيصًا لطباعة الرسومات، بالإضافة إلى طابعة ديزاين جيت Z6100 الجديدة التي تُعدّ الأفضل في سلسلة HP ديزاين جيت، وتتميز بنظام حبر صبغي ثماني الألوان.

تُصنّع شركات إبسون وكوداك وكانون أيضًا طابعات عريضة التنسيق، تُباع بأعداد أقل بكثير من الطابعات القياسية. ولدى إبسون مجموعة من ثلاث شركات يابانية تُحيط بها وتستخدم بشكل أساسي رؤوس الطباعة الكهروإجهادية وأحبار إبسون: ميمكي ، ورولاند ، وموتوه .

طوّرت شركة Scitex Digital Printing طابعات نفث الحبر عالية السرعة ومتغيرة البيانات للطباعة الإنتاجية، لكنها باعت أصولها المربحة المرتبطة بهذه التقنية لشركة Kodak في عام 2005، والتي تسوّق الطابعات الآن تحت أسماء أنظمة الطباعة Kodak Versamark VJ1000 وVT3000 وVX5000. تستطيع هذه الطابعات، التي تعمل بنظام تغذية الورق باللفائف، الطباعة بسرعة تصل إلى 305 أمتار في الدقيقة.

تُصنّع طابعات نفث الحبر الاحترافية عالية الإنتاجية من قبل مجموعة متنوعة من الشركات. وتتراوح أسعار هذه الطابعات بين 35,000 دولار أمريكي ومليوني دولار. ويتراوح عرض حاملات الطباعة فيها بين 1.4 و5 أمتار (54 إلى 192  بوصة)، وقد اتجهت تقنيات الحبر نحو استخدام الأحبار المذيبة، والأحبار الصديقة للبيئة، والأحبار المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، مع تركيز حديث على الأحبار المائية. وتشمل التطبيقات الرئيسية لهذه الطابعات الطباعة الخارجية على اللوحات الإعلانية، وجوانب الشاحنات، وستائر الشاحنات، ورسومات المباني، واللافتات، بينما تشمل تطبيقاتها الداخلية شاشات نقاط البيع، والشاشات ذات الإضاءة الخلفية، ورسومات المعارض، ورسومات المتاحف.

تشمل قائمة الموردين الرئيسيين للطابعات الاحترافية عالية الحجم والعريضة والكبيرة الحجم ما يلي: EFI ، [ 49 ] LexJet، Grapo، Inca، Durst، Océ ، NUR (الآن جزء من Hewlett-Packard )، Lüscher، VUTEk، Scitex Vision (الآن جزء من Hewlett-Packard )، Mutoh ، Mimaki، Roland DG، Seiko I Infotech، IQDEMY، Leggett and Platt، Agfa، Raster Printers، DGI و MacDermid ColorSpan (الآن جزء من Hewlett-Packard )، swissqprint، SPGPrints (سابقًا Stork Prints )، MS Printing Systems و Digital Media Warehouse.

طابعات صور متعددة الوظائف تعمل بتقنية نفث الحبر للمكاتب الصغيرة والمكاتب المنزلية

طابعات نفث الحبر متعددة الوظائف SOHO لطباعة الصور تستخدم ما يصل إلى 6 أنواع مختلفة من الأحبار:

  • كانون: سماوي، أصفر، أرجواني، أسود، أسود صبغي، رمادي. 1 بلوك حراري. [ 50 ]
  • إبسون: سماوي، أصفر، أرجواني، سماوي فاتح، أرجواني فاتح، أسود. مستشعر بيزو متغير 1.5 بيكولتر. يدعم الطباعة على ورق A3، [ 51 ] أو الفاكس ووحدة التغذية التلقائية للمستندات على الوجهين. [ 52 ]

طابعات صور احترافية تعمل بتقنية نفث الحبر

تستخدم طابعات نفث الحبر لطباعة الصور الاحترافية ما يصل إلى اثني عشر نوعًا مختلفًا من الأحبار:

  • كانون: ألوان فوتوغرافية: أرجواني، سماوي، أصفر، أرجواني، سماوي، أحمر، أسود، أسود مطفي، رمادي، بالإضافة إلى إما الأزرق، والرمادي، ومُحسِّن لون واحد لكثافة اللون الأسود ولمعان موحد، [ 53 ] أو رمادي فاتح، ورمادي غامق، ومُحسِّن لون واحد، [ 54 ] أو أخضر، وأزرق، ورمادي. [ 55 ] 4 ألوان حرارية.
  • إبسون (10 ألوان من أصل 12): أرجواني زاهي، أصفر، سماوي، برتقالي، أخضر، أرجواني فاتح زاهي، سماوي فاتح، أسود فاتح، أسود مطفي أو أسود فوتوغرافي، بالإضافة إلى خيار غير قابل للعكس إما رمادي فاتح أو بنفسجي (V ليس للصور). [ 56 ] 3.5 بيكولتر، بيزو متغير.
  • HP: أرجواني، أصفر، أحمر، أخضر، أزرق، أرجواني فاتح، سماوي فاتح، رمادي، رمادي فاتح، أسود مطفي، أسود فوتوغرافي، ومعزز لمعان واحد. 4 ألوان حرارية.

يمكنهم طباعة صورة بدقة 36 ميجابكسل على ورق صور A3 بدون حواف بدقة 444 بكسل لكل بوصة . [ 57 ]

طابعات صور صغيرة الحجم

طابعة الصور المدمجة هي طابعة نفث حبر مستقلة مصممة لطباعة  صور بحجم 4×6 أو 2×3 بوصة من الكاميرات الرقمية . تعمل هذه الطابعة دون الحاجة إلى جهاز كمبيوتر. تُعرف أيضًا باسم طابعة الصور المحمولة أو طابعة الصور الفورية. ظهرت طابعات الصور المدمجة في الأسواق بعد فترة وجيزة من انتشار طباعة الصور المنزلية في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. صُممت هذه الطابعات كبديل لتحميض الصور أو طباعتها على طابعة صور نفث حبر عادية.

معظم طابعات الصور المدمجة لا تطبع إلا صورًا بحجم 100 × 150 مم ( 4 × 6 بوصات ) . ونظرًا لهذا القيد، فهي ليست بديلًا عن طابعات الحبر التقليدية. يُعلن العديد من المصنّعين عن تكلفة طباعة الصفحة الواحدة من الصور على أجهزتهم، مما يُقنع المستخدمين نظريًا بإمكانية طباعة صورهم بتكلفة مماثلة لتكلفة الطباعة في المتاجر أو عبر خدمات الطباعة الإلكترونية. تتشابه معظم طابعات الصور المدمجة في تصميمها، فهي صغيرة الحجم، وعادةً ما تحتوي على شاشات LCD كبيرة تُمكّن المستخدمين من تصفح صورهم وتعديلها، كما هو الحال في أجهزة الكمبيوتر. وتكون خيارات التعديل متقدمة نوعًا ما، حيث تتيح للمستخدم قص الصور، وإزالة احمرار العين، وضبط إعدادات الألوان، بالإضافة إلى وظائف أخرى. وتتميز طابعات الصور المدمجة عادةً بتعدد خيارات التوصيل، بما في ذلك منفذ USB ومعظم أنواع بطاقات الذاكرة .      

تُصنّع طابعات الصور المدمجة حاليًا من قبل معظم الشركات الرائدة في مجال تصنيع الطابعات، مثل إبسون ، وكانون ، وإتش بي ، وليكسمارك ، وكوداك . ورغم ازدياد شعبيتها في السنوات الأخيرة، إلا أنها لا تزال تشكل نسبة صغيرة نسبيًا من سوق طابعات نفث الحبر. تستخدم طابعة بوكيت فوتو من إل جي ورق زينك الحراري، الذي يحتوي على مواد كيميائية مدمجة في كل ورقة من أوراق الصور الخالية من الحبر، وتظهر الصورة عند تعرضها للحرارة. [ 58 ]

استخدامات أخرى

يصف براءة الاختراع الأمريكية رقم 6,319,530 "طريقة لتصوير صورة ضوئيًا على ورق صالح للأكل لتزيين المخبوزات المغطاة بالكريمة". بعبارة أخرى، يُمكّن هذا الاختراع من طباعة صورة ملونة صالحة للأكل على سطح كعكة عيد الميلاد باستخدام تقنية الطباعة النفاثة للحبر . تُوفر العديد من المخابز الآن هذا النوع من الزينة، والتي يُمكن طباعتها باستخدام أحبار صالحة للأكل وطابعات نفث الحبر المُخصصة. يُمكن طباعة الحبر الصالح للأكل باستخدام طابعات نفث الحبر المنزلية العادية، مثل طابعات Canon Bubble Jet المزودة بخراطيش حبر صالحة للأكل، وباستخدام ورق الأرز أو أوراق التزيين.

تُستخدم طابعات نفث الحبر والتقنيات المشابهة في إنتاج العديد من العناصر المجهرية. انظر: الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة .

تُستخدم طابعات نفث الحبر لتشكيل مسارات موصلة للدوائر، وفلاتر الألوان في شاشات LCD وشاشات البلازما.

تُستخدم طابعات نفث الحبر، وخاصةً طرازات Dimatix (التابعة الآن لشركة Fujifilm) وXennia Technology وPixdro، على نطاق واسع في العديد من المختبرات حول العالم لتطوير طرق ترسيب بديلة تُقلل من استهلاك المواد باهظة الثمن أو النادرة أو التي تُسبب مشاكل. وقد استُخدمت هذه الطابعات في طباعة البوليمرات والجزيئات الكبيرة والنقاط الكمومية والجسيمات النانوية المعدنية وأنابيب الكربون النانوية. وتشمل تطبيقات هذه الطرق ترانزستورات الأغشية الرقيقة العضوية، والثنائيات العضوية الباعثة للضوء، والخلايا الشمسية العضوية ، وأجهزة الاستشعار. [ 59 ] [ 60 ]

تُستخدم تقنية الطباعة النفاثة للحبر في مجال الطباعة الحيوية الناشئ . كما تُستخدم أيضًا في إنتاج شاشات OLED . [ 61 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "سيرة إيشيرو إندو" . الجمعية البصرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أبريل 2021 .
  2. ↑ كيلي، آلان (10 أبريل 2012). أنماط الأعمال لمطوري البرمجيات . جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-119-95072-1.
  3. 1 2 3 هوارد، روبرت (2009). ربط النقاط : حياتي واختراعاتي، من الأشعة السينية إلى أشعة الموت . نيويورك، نيويورك: ويلكم رين. ص 196. ISBN   978-1-56649-957-6. OCLC 455879561 . 
  4. ↑ فولكنر، أ.؛ شو، و. (2012). "تقنيات الطباعة الخلوية البيولوجية" . تصورات تقنية النانو . 8 : 35-57 . doi : 10.4024/N02FA12A.ntp.08.01 .
  5. ↑ الطباعة النفاثة التفاعلية: أداة للتخليق الكيميائي . سلسلة المواد الذكية. الجمعية الملكية للكيمياء. 27 نوفمبر 2017. doi : 10.1039/9781788010511 . ISBN 978-1-78262-767-8.
  6. ↑ جونسون، هارالد (2006). "ماذا في الاسم: القصة الحقيقية للطباعة الرقمية" . dpandi.com . مؤرشف من الأصل في 24 فبراير 2014.
  7. ↑ شاه، محمد علي؛ لي، دوك-غيو؛ لي، بو-يون؛ هور، شين (2021). "تصنيفات وتطبيقات تقنية الطباعة النفاثة للحبر: مراجعة" . IEEE Access . 9 : 140079–140102 . doi : 10.1109/ACCESS.2021.3119219 . ISSN 2169-3536 . 
  8. ↑ الوصف، العمود 1: براءة اختراع أمريكية رقم 6502925 ، كيا سيلفربوك، "رأس طباعة نفث الحبر المتكامل بتقنية CMOS/MEMS وطريقة تشغيله"، صدرت في 7 يناير 2003 
  9. ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 2512743A ، هانسيل، كلارنس دبليو، "بخاخ نفاث يعمل بموجات فوق صوتية"، صدرت في 27 يونيو 1950 
  10. ↑ ويجشوف، هيرمان (25 يناير 2008). ديناميكيات البنية والسوائل في رؤوس الطباعة النفاثة الكهروإجهادية (أطروحة). doi : 10.3990/1.9789036525824 . تاريخ الاسترجاع: 16 يوليو 2026 .
  11. ↑ "الفحص العلمي للوثائق المشكوك فيها، الطبعة الثانية" . دار نشر CRC . 27 أبريل 2006. ص 204. تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2016 . 
  12. ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 2566443A ، إلمكفيست، رون، "أداة قياس من نوع التسجيل"، صدرت في 4 سبتمبر 1951 
  13. 1 2 3 4 5 6 7 كينيون، ر. و. (1996). كيمياء وتكنولوجيا أنظمة الطباعة والتصوير . غلاسكو، المملكة المتحدة: بلاكي أكاديميك آند بروفيشنال. الصفحات 114-115 ، 119-120 ، 128، 131، 133. ISBN  978-94-010-4265-9.
  14. ↑ مارتن، غراهام د.؛ هوث، ستيفن د. (2016). أساسيات الطباعة النافثة للحبر: علم الطباعة النافثة للحبر وتطبيقاتها . وايلي-في سي إتش. ص 2. ISBN  978-3527337859أصبحت التقنية المستخدمة ناضجة تمامًا. وتُستخدم هذه الطابعات، التي تعتمد على تقنية "الطباعة النفاثة المستمرة" (CIJ)، على نطاق واسع كمعدات قياسية في المصانع حول العالم. أما التطور التالي، بدءًا من تسعينيات القرن الماضي، فقد تمثل في الطباعة "عند الطلب" (DOD).
  15. ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 3596285A ، جوتوالد، يوهانس ف.، "مسجل المعدن السائل"، صدرت في 27 يوليو 1971 
  16. ↑ صالحي، مجتبى. غوبتا، مانوج؛ ملك الصعيدي، سعيد؛ شارون ، ناي موي لينغ (2 يناير 2018). تصنيع المواد المضافة ثلاثية الأبعاد للمعادن على أساس النافثة للحبر . منتدى أبحاث المواد ذ.م.م. رقم ISBN 978-1-945291-45-6.
  17. ↑ كوست، فرانك (2005). الوسيلة الجديدة للطباعة: التواصل المادي في عصر الإنترنت . مطبعة الفنون التصويرية، معهد روتشستر للتكنولوجيا، كاري. رقم ISBN 978-1-933360-03-4.
  18. 1 2 3 4 5 6 ويبستر، إدوارد. (2000). الطباعة بلا قيود : خمسون عامًا من الطباعة الرقمية، 1950-2000 وما بعدها : ملحمة من الاختراع والمشاريع . ويست دوفر، فيرمونت: DRA of Vermont, Inc. الصفحات 53-54 . ISBN    0-9702617-0-5. OCLC 46611664 . 
  19. ↑ "صورة طبق الأصل" . مجلة الإيكونوميست . 19 سبتمبر 2002.
  20. ↑ نيلز ج. نيلسن (مايو 1985). "تاريخ تطوير رأس الطباعة ThinkJet" (ملف PDF) . مجلة هيوليت-باكارد . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 24 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2015 .
  21. ↑ أتول، باساري (19 فبراير 2017). كيف تعمل طابعة نفث الحبر . مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2020. تم الاطلاع عليه في 28 سبتمبر 2019 – عبر يوتيوب.{{cite AV media}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط )
  22. ↑ كوبر، كينيث ج. (2001). تقنية النماذج الأولية السريعة : الاختيار والتطبيق . نيويورك: مارسيل ديكر. ص 26-43 . ISBN   0-8247-0261-1. OCLC 45873626 . 
  23. ↑ "مقدمة عن أحبار الطباعة النافثة للحبر المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية" . Signindustry.com. ١٩ أبريل ٢٠١٢. مؤرشف من الأصل في ٦ أغسطس ٢٠٢٠. تم الاطلاع عليه في ١٢ سبتمبر ٢٠١٢ .
  24. ↑ "أساسيات الطباعة التجارية بالأشعة فوق البنفسجية" . Piworld.com. 1 نوفمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 سبتمبر 2012 .
  25. ↑ "تطبيقات الطباعة التجارية باستخدام طابعات نفث الحبر الساخن" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مارس 2023 .
  26. ↑ لودينغتون، جيك (23 فبراير 2013). طابعات HP OfficeJet Pro X المزودة بتقنية PageWide . مؤرشف من الأصل في 25 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 1 فبراير 2016 – عبر يوتيوب.{{cite AV media}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط )
  27. ↑ "تاريخ المعلومات - وكيفية حماية مستقبلها" . www.blankmediaprinting.com . ١٧ يونيو ٢٠١٦. تاريخ الاطلاع: ١١ مارس ٢٠٢٣ .
  28. ↑ «صفقة غير عادلة» بشأن حبر الطابعات ، بي بي سي ، 3 يوليو 2003
  29. ↑ "تقارير المستهلك" . Mysimon.com. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 12 سبتمبر 2012 .
  30. ↑ "اختبارات WIR تُظهر أن أحبار ما بعد البيع أدنى من أحبار الشركات المصنعة الأصلية" (ملف PDF) . مجلة لوازم الطباعة . تاريخ الاطلاع: 30 مايو 2013 .
  31. ↑ ماكجرو، بات؛ إكسبلور الدولية (سبتمبر 2014). دليل إلى مجموعة معارف الوثائق الإلكترونية . كتب MC2. ISBN 978-1-893347-05-2.
  32. ↑ "دليل معهد ثبات الصور لحفظ الصور المطبوعة رقميًا" (ملف PDF) . معهد ثبات الصور، كلية الفنون والتصميم في معهد روتشستر للتكنولوجيا . 5 ديسمبر 2018. تاريخ الاطلاع: 16 يوليو 2026 .
  33. ↑ "مجموعة استكشاف أعطال وإصلاح الطابعات وآلات التصوير" . www.repairfaq.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 مارس 2026 .
  34. ↑ غروندي، جيف (17 أبريل 2013). "كيفية تجاوز مستويات حبر الطابعة" . كرون - الأعمال الصغيرة . مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2015. تم الاسترجاع في 13 أكتوبر 2014 .
  35. ↑ "إعادة تعبئة خراطيش إبسون 1" . مؤرشف من الأصل في 16 أكتوبر 2014.
  36. ↑ «الموافقة المبدئية على تسوية دعوى إبسون الجماعية» . 1105 ميديا ​​إنك.، 3 مايو 2006. مؤرشف من الأصل في 28 ديسمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 13 أغسطس 2009 .
  37. ↑ «امرأة أمريكية تقاضي بسبب خراطيش الحبر» . بي بي سي. 24 فبراير 2005. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2009 .
  38. ↑ فيشر، كين (18 يونيو 2007). "دراسة: طابعات نفث الحبر لصوص قذرون كاذبون" . آرس تكنيكا . تم الاطلاع عليه في 13 أغسطس 2009 .
  39. ↑ نيكولاي، جيمس (22 فبراير 2005). "المحكمة لن تمنع الخراطيش منخفضة التكلفة" . بي سي وورلد كوميونيكيشنز، إنك . مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2009. تم الاسترجاع في 13 أغسطس 2009 .
  40. ↑ سينغر، مايكل (20 أكتوبر 2005). "إتش بي تُضيّق الخناق على صناعة إعادة تعبئة خراطيش الطابعات" . سي بي إس التفاعلية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2009 .
  41. ↑ بول، رايان (18 ديسمبر 2007). "سعر 8000 دولار للغالون الواحد من حبر الطابعات يؤدي إلى دعوى قضائية لمكافحة الاحتكار" . آرس تكنيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2009 .
  42. ↑ كارل س. فورستر (27 فبراير 2003). "ليكسمارك إنترناشونال ضد ستاتيك كونترول كومبوننتس: النتائج الواقعية والاستنتاجات القانونية" (ملف PDF) . محكمة الولايات المتحدة للمنطقة الشرقية من كنتاكي. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 30 يونيو 2006. تم الاطلاع عليه في 8 أغسطس 2006 .
  43. ↑ «انتقادات لمصنّعي الطابعات بسبب قيود إعادة التعبئة» . News.zdnet.co.uk. 20 ديسمبر 2002. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 سبتمبر 2012 .
  44. ↑ "لحظة الحقيقة لشركة كوداك" . مجلة بيزنس ويك . ١٨ فبراير ٢٠٠٧. مؤرشف من الأصل في ٥ نوفمبر ٢٠١٢. تم الاطلاع عليه في ١٢ سبتمبر ٢٠١٢ .
  45. 1 2 "طابعات إبسون ذات خزان الحبر عالي السعة تحقق مبيعات عالمية تراكمية بلغت 15 مليون وحدة" . إبسون . 6 يوليو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يونيو 2021 .
  46. ↑ "إبسون تُحدث ثورة في فئة الطابعات مع EcoTank - مُعبأة وجاهزة للطباعة لمدة تصل إلى عامين دون الحاجة إلى إعادة تعبئة الحبر" . إبسون . 4 أغسطس 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يونيو 2021 . 
  47. ↑ "استمتع بقيمة فائقة مع طابعة كانون بيكسما جي-سيريز ميجا تانك الجديدة" . كانون الولايات المتحدة الأمريكية ، 3 ديسمبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يونيو 2021 .
  48. ^ بودي براسيتيو. "مع الطابعة Kain Dye-Sub Terbaru Epson Memasuki Dunia Fashion dan Tekstil" . Tribunnews.com (باللغة الإندونيسية) . تم الاسترجاع 25 أبريل 2015 .
  49. ↑ «شركة EFI وشركة Konica Minolta Business Solutions تُبرمان اتفاقية توزيع طابعات عريضة التنسيق» . غرفة أخبار GlobeNewswire (بيان صحفي). 17 فبراير 2015. تاريخ الاطلاع: 15 مايو 2015 .
  50. ↑ "سلسلة طابعات كانون بيكسما MG7700" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2016 .
  51. ↑ "Expression Photo XP-950" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 أغسطس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أغسطس 2016 .
  52. ↑ "طابعة إبسون إكسبرشن فوتو XP-850 الصغيرة متعددة الوظائف" . تم الاطلاع عليها بتاريخ 10 أغسطس 2016 .
  53. ↑ "مواصفات طابعة Canon imagePROGRAF PRO-1000" . تم الاطلاع عليها بتاريخ 10 أغسطس 2016 .
  54. ↑ "كانون تعلن عن طابعة Pixma Pro-1: طابعة A3+ ذات 12 حبرًا" . DPReview . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يناير 2014 .
  55. ↑ "مواصفات طابعة Canon imagePROGRAF iPF9000" . تم الاطلاع عليها بتاريخ 10 أغسطس 2016 .
  56. ↑ "Epson SureColor P7000 | P9000" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2016 .
  57. ↑ "مراجعة طابعة كانون بيكسما برو-10 A3+ الاحترافية" . 14 مارس 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يناير 2014 .
  58. ↑ "إل جي تكشف النقاب عن Pocket Photo 2، الذي يتيح لك طباعة الصور من هاتفك الذكي" . 24 يونيو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 ديسمبر 2013 .
  59. ↑ م. سينغ وآخرون، "الطباعة النفاثة للحبر  - العملية وتطبيقاتها" ، المواد المتقدمة، 2009، doi : 10.1002/adma.200901141
  60. ↑ لينون، أليسون جيه؛ أوتاما، رولاند واي؛ وآخرون (2008). "تشكيل فتحات في طبقات أشباه الموصلات للخلايا الشمسية السيليكونية باستخدام الطباعة النفاثة للحبر". مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 92 (11): 1410-1415 . Bibcode : 2008SEMSC..92.1410L . doi : 10.1016/j.solmat.2008.05.018 . 
  61. ↑ "طباعة نفث الحبر بتقنية OLED: مقدمة وحالة السوق | OLED-Info" . www.oled-info.com .

للمزيد من القراءة