طابعة HP LaserJet 5طابعة Game Boy Pocket Printer ، وهي طابعة حرارية تم إصدارها كملحق لجهاز Nintendo Game Boyهذا مثال على طابعة نقطية عريضة الحامل ، مصممة لطباعة ورق بعرض 14 بوصة (360 مم) ، ويظهر في الصورة ورق قانوني مقاس 8.5 × 14 بوصة (220 × 360 مم) . كانت الطابعات عريضة الحامل شائعة الاستخدام في مجال الأعمال لطباعة السجلات المحاسبية على ورق تغذية جرار مقاس 11 × 14 بوصة (280 × 360 مم) . وكانت تُعرف أيضاً باسم "طابعات 132 عموداً".فيديو يُظهر طابعة نافثة للحبر أثناء طباعة صفحة
الطابعة جهاز طرفي يُستخدم لطباعة تمثيل دائم للرسومات أو النصوص، عادةً على الورق . [ 1 ] في حين أن معظم المخرجات قابلة للقراءة البشرية ، تُعد طابعات الباركود مثالًا على استخدامات موسعة للطابعات. [ 2 ] تشمل أنواع الطابعات المختلفة طابعات ثلاثية الأبعاد، وطابعات نفث الحبر، وطابعات الليزر، والطابعات الحرارية. [ 3 ]
تاريخ
كان أول تصميم لطابعة حاسوبية عبارة عن جهاز يعمل بالميكانيكا من ابتكار تشارلز باباج لمحركه التفاضلي في القرن التاسع عشر؛ إلا أن تصميمه للطابعة الميكانيكية لم يُبنَ حتى عام 2000. [ 4 ] كما كانت لديه خطط لراسم منحنيات، والذي كان سيصبح أول طابعة رسومات حاسوبية لو تم بناؤه. [ 5 ]
تم الحصول على أول آلية طباعة حاصلة على براءة اختراع لتطبيق وسيط تعليمي على وسيط تسجيل أو بشكل أكثر تحديدًا جهاز حبر كهرساكن وطريقة لترسيب الحبر كهرساكن على مناطق محددة من وسيط استقبال، في عام 1962 بواسطة سي آر وينستون، شركة تيليتايب، باستخدام الطباعة النفاثة المستمرة .
كان الحبر المستخدم حبرًا أحمر اللون يُستخدم مع وسادات الطوابع، وقد أنتجته شركة فيليبس بروسيس في روتشستر ، نيويورك، تحت اسم "كلير برينت". أدت براءة الاختراع هذه (US3060429) إلى إنتاج طابعة تيليتايب إنكترونيك التي تم تسليمها للعملاء في أواخر عام 1966. [ 6 ]
كانت أول طابعة رقمية صغيرة الحجم وخفيفة الوزن هي طابعة EP-101 ، التي اخترعها شركة إبسون اليابانية وأصدرتها في عام 1968، وفقًا لشركة إبسون. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
استخدمت الطابعات التجارية الأولى عمومًا آليات من الآلات الكاتبة الكهربائية وآلات التلكس . أدى الطلب المتزايد على سرعات أعلى إلى تطوير أنظمة جديدة مصممة خصيصًا للاستخدام الحاسوبي. في ثمانينيات القرن العشرين، ظهرت أنظمة عجلة الطباعة الشبيهة بالآلات الكاتبة، وطابعات الخطوط التي أنتجت مخرجات مماثلة ولكن بسرعة أعلى بكثير، وأنظمة المصفوفة النقطية التي كانت قادرة على دمج النصوص والرسومات ولكنها أنتجت مخرجات ذات جودة منخفضة نسبيًا. أما الراسمة، فكانت تُستخدم لمن يحتاجون إلى رسومات خطية عالية الجودة، مثل المخططات الهندسية .
أدى طرح طابعة الليزر منخفضة التكلفة عام 1984، مع أول طابعة HP LaserJet ، [ 10 ] وإضافة تقنية PostScript في طابعة Apple LaserWriter في العام التالي، إلى ثورة في عالم الطباعة عُرفت باسم النشر المكتبي . [ 11 ] كانت طابعات الليزر التي تستخدم PostScript تجمع بين النصوص والرسومات، مثل طابعات المصفوفة النقطية، ولكن بجودة كانت حكرًا على أنظمة الطباعة التجارية . وبحلول عام 1990، أصبحت معظم مهام الطباعة البسيطة، مثل المنشورات والكتيبات، تُصمم على أجهزة الكمبيوتر الشخصية ثم تُطبع باستخدام الليزر؛ بينما أصبحت أنظمة الطباعة الأوفست باهظة الثمن تُرمى كخردة. وقدّمت طابعة HP Deskjet عام 1988 نفس مزايا طابعة الليزر من حيث المرونة، ولكنها أنتجت مطبوعات بجودة أقل نوعًا ما (بحسب نوع الورق) باستخدام آليات أقل تكلفة بكثير. وسرعان ما حلت أنظمة الطباعة النافثة للحبر محل طابعات المصفوفة النقطية وطابعات عجلة الطباعة في السوق. بحلول العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، انخفض سعر الطابعات عالية الجودة من هذا النوع إلى أقل من 100 دولار وأصبحت شائعة.
لقد أدى التحسن السريع في البريد الإلكتروني عبر الإنترنت خلال التسعينيات وحتى العقد الأول من القرن الحادي والعشرين إلى الاستغناء إلى حد كبير عن الحاجة إلى الطباعة كوسيلة لنقل المستندات، كما أن وجود مجموعة واسعة من أنظمة التخزين الموثوقة يعني أن "النسخ الاحتياطي المادي" لا فائدة منه اليوم.
ابتداءً من عام 2010 تقريباً، أصبحت الطباعة ثلاثية الأبعاد مجالاً يحظى باهتمام كبير، إذ أتاحت إمكانية إنشاء مجسمات مادية بنفس الجهد الذي كانت تتطلبه طابعة الليزر القديمة لإنتاج كتيب. وبحلول العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، تحولت الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى هواية واسعة الانتشار بفضل وفرة مجموعات الطابعات ثلاثية الأبعاد الرخيصة، وتُعدّ تقنية الترسيب المنصهر (FDM) العملية الأكثر شيوعاً .
الأنواع
الطابعات الشخصية
صُممت الطابعات الشخصية أساسًا لدعم المستخدمين الأفراد، ويمكن توصيلها بجهاز كمبيوتر واحد فقط. صُممت هذه الطابعات لطباعة كميات قليلة من المستندات في وقت قصير ، مما يتطلب الحد الأدنى من وقت الإعداد لإنتاج نسخة ورقية من أي مستند. وهي عمومًا أجهزة بطيئة تتراوح سرعتها بين 6 و25 صفحة في الدقيقة، وتكون تكلفة الصفحة الواحدة مرتفعة نسبيًا. إلا أن هذه الميزة تُعوضها سهولة الطباعة عند الطلب. بعض الطابعات قادرة على طباعة المستندات المخزنة على بطاقات الذاكرة أو من الكاميرات الرقمية والماسحات الضوئية .
الطابعات المتصلة بالشبكة
صُممت الطابعات الشبكية أو طابعات مجموعات العمل أو الطابعات المشتركة للطباعة بكميات كبيرة وبسرعة عالية. وعادةً ما يتشاركها العديد من المستخدمين على الشبكة ، ويمكنها الطباعة بسرعات تتراوح بين 45 و100 صفحة في الدقيقة. ويمكن لطابعة زيروكس 9700 أن تصل إلى سرعة 120 صفحة في الدقيقة.
طابعات البطاقات
تُستخدم طابعة البطاقات أو طابعة بطاقات الهوية لطباعة البطاقات البلاستيكية ، بما في ذلك بطاقات الهوية . ويمكن الآن تخصيص هذه البطاقات بميزات مهمة مثل الطبقات الهولوغرافية، وتقنية HoloKotes، والعلامات المائية. وتتوفر هذه الطابعة إما بتقنية الطباعة المباشرة على البطاقة (وهي الخيار الأنسب) أو بتقنية إعادة النقل الحراري.
طابعة افتراضية
الطابعة الافتراضية هي برنامج حاسوبي تشبه واجهته وواجهة برمجة التطبيقات الخاصة به برنامج تشغيل الطابعة، ولكنه غير متصل بطابعة حاسوبية فعلية. يمكن استخدام الطابعة الافتراضية لإنشاء ملف يمثل صورة للبيانات المراد طباعتها، وذلك لأغراض الأرشفة أو كمدخل لبرنامج آخر، على سبيل المثال لإنشاء ملف PDF أو لإرساله إلى نظام أو مستخدم آخر.
طابعة الباركود
طابعة الباركود هي جهاز طرفي للحاسوب يُستخدم لطباعة ملصقات أو بطاقات الباركود التي يمكن لصقها أو طباعتها مباشرةً على الأشياء المادية. تُستخدم طابعات الباركود عادةً لوضع ملصقات على الكراتين قبل الشحن، أو لوضع ملصقات على سلع البيع بالتجزئة باستخدام رموز UPC أو EAN .
طابعة ثلاثية الأبعاد
طابعة ثلاثية الأبعادالطابعة ثلاثية الأبعاد هي جهاز يُستخدم لصنع مجسم ثلاثي الأبعاد من نموذج ثلاثي الأبعاد أو مصدر بيانات إلكتروني آخر، وذلك من خلال عمليات تراكمية يتم فيها وضع طبقات متتالية من المواد (بما في ذلك البلاستيك والمعادن والمواد الغذائية والأسمنت والخشب وغيرها) تحت تحكم حاسوبي. وقد سُميت طابعة قياسًا على طابعة نفث الحبر التي تُنتج مستندًا ثنائي الأبعاد بعملية مماثلة تتمثل في ترسيب طبقة من الحبر على الورق.
تكنولوجيا
يؤثر اختيار تقنية الطباعة بشكل كبير على تكلفة الطابعة وتكلفة تشغيلها، وسرعة الطباعة، وجودة المستندات، ومدة صلاحيتها، ومستوى الضوضاء. بعض تقنيات الطباعة لا تتوافق مع أنواع معينة من الوسائط المادية، مثل ورق الكربون أو الشفافيات .
هناك جانب ثانٍ لتكنولوجيا الطابعات غالباً ما يتم نسيانه وهو مقاومة التغيير: يتم امتصاص الحبر السائل ، مثل الحبر الناتج من رأس الطباعة النافثة للحبر أو شريط القماش، بواسطة ألياف الورق، لذا فإن المستندات المطبوعة بالحبر السائل يصعب تغييرها أكثر من المستندات المطبوعة بأحبار الحبر الصلبة أو الحبر الجاف، والتي لا تخترق ما تحت سطح الورق.
يمكن طباعة الشيكات باستخدام الحبر السائل أو على ورق شيكات خاص مزود بخاصية تثبيت الحبر، مما يسمح باكتشاف أي تعديلات. [ 12 ] يجب طباعة الجزء السفلي من الشيك، القابل للقراءة آليًا، باستخدام حبر أو حبر MICR . تستخدم البنوك ومراكز المقاصة الأخرى معدات آلية تعتمد على التدفق المغناطيسي الناتج عن هذه الأحرف المطبوعة خصيصًا لتعمل بشكل صحيح.
تكنولوجيا الطباعة الحديثة
توجد تقنيات الطباعة التالية بشكل روتيني في الطابعات الحديثة:
طابعات الليزر وغيرها من الطابعات التي تعمل بالحبر الجاف
طابعة ليزر مكتبية من توشيبا
تُنتج طابعة الليزر نصوصًا ورسومات عالية الجودة بسرعة. وكما هو الحال مع آلات التصوير الرقمية والطابعات متعددة الوظائف، تستخدم طابعات الليزر عملية الطباعة الجافة ، لكنها تختلف عن آلات التصوير التناظرية في أن الصورة تُنتج عن طريق المسح المباشر لشعاع الليزر عبر مستقبل الضوء في الطابعة .
ومن الطابعات الأخرى التي تعتمد على الحبر الجاف طابعة LED التي تستخدم مجموعة من مصابيح LED بدلاً من الليزر لجعل الحبر الجاف يلتصق بأسطوانة الطباعة.
طابعات نفث الحبر السائل
خرطوشة حبر سائل من طابعة هيوليت-باكارد HP 845C النافثة للحبرطابعة HP Deskjet، وهي طابعة نافثة للحبر
تعمل طابعات نفث الحبر عن طريق رش قطرات متفاوتة الحجم من الحبر السائل على أي حجم من الورق تقريبًا. وهي أكثر أنواع طابعات الكمبيوتر شيوعًا بين المستهلكين.
طابعات الحبر الصلب
طابعات الحبر الصلب ، والمعروفة أيضًا باسم طابعات حبر تغيير الطور أو طابعات الحبر الذائب الساخن، هي نوع من طابعات النقل الحراري ، أو طابعات صفائح الرسومات، أو طابعات ثلاثية الأبعاد. تستخدم هذه الطابعات مواد حبر صلبة، مثل العصي أو أقلام التلوين أو اللؤلؤ أو الحبيبات. الأحبار الشائعة هي أحبار CMYK الملونة، ذات قوام مشابه لشمع الشموع، والتي تُذاب وتُغذى إلى رأس طباعة يعمل ببلورة كهرضغطية. يقوم رأس الطباعة بنقل الحبر السائل على أسطوانة دوارة مطلية بالزيت. ثم تمر الورقة فوق أسطوانة الطباعة، وعندها تُنقل الصورة فورًا إلى الصفحة. تُستخدم طابعات الحبر الصلب بشكل شائع كطابعات ملونة للمكاتب، وهي ممتازة في الطباعة على الشفافيات وغيرها من الوسائط غير المسامية. يُطلق على الحبر الصلب أيضًا اسم حبر تغيير الطور أو حبر الذائب الساخن، وقد استخدمته شركتا Data Products وHowtek, Inc. لأول مرة عام 1984. [ 13 ] تُنتج طابعات الحبر الصلب نتائج ممتازة مع النصوص والصور. تطورت بعض طابعات الحبر الصلب لطباعة نماذج ثلاثية الأبعاد، فعلى سبيل المثال، أسس ريتشارد هيلينسكي، الموظف المتقاعد من شركة Howtek، شركة Visual Impact Corporation [ 14 ] في ويندهام، نيو هامبشاير، وقد رخص براءات اختراعه ثلاثية الأبعاد US4721635 ثم US5136515 لشركة Sanders Prototype, Inc.، التي سُميت لاحقًا Solidscape, Inc. وتتشابه تكاليف اقتناء وتشغيل هذه الطابعات مع طابعات الليزر . وتشمل عيوب هذه التقنية استهلاكًا عاليًا للطاقة وفترات تسخين طويلة من حالة البرودة. كما يشكو بعض المستخدمين من صعوبة الكتابة على المطبوعات الناتجة، حيث يميل الشمع إلى صد الأحبار من الأقلام ، وصعوبة إدخالها في مغذيات المستندات التلقائية ، ولكن تم تقليل هذه العيوب بشكل ملحوظ في الطرازات الأحدث. يتوفر هذا النوع من طابعات النقل الحراري من شركة واحدة فقط، وهي Xerox ، ويتم تصنيعه كجزء من خط إنتاج طابعات Xerox Phaser المكتبية. في السابق، كانت شركة تيكترونيكس تصنع طابعات الحبر الصلب ، لكن تيكترونيكس باعت أعمال الطباعة إلى شركة زيروكس في عام 2001.
طابعات التسامي الحراري
خرطوشة طباعة حرارية مفككة
طابعة التسامي الحراري (أو طابعة الصبغة الحرارية) هي طابعة تستخدم عملية طباعة تعتمد على الحرارة لنقل الصبغة إلى وسيط مثل بطاقة بلاستيكية أو ورق أو قماش . تتم العملية عادةً بوضع لون واحد في كل مرة باستخدام شريط يحتوي على ألواح ملونة. تُستخدم طابعات التسامي الحراري بشكل أساسي لتطبيقات الألوان عالية الجودة، بما في ذلك التصوير الفوتوغرافي الملون، وهي أقل ملاءمةً للنصوص. وبينما كانت هذه الطابعات حكرًا على مطابع الطباعة الراقية، فإنها تُستخدم الآن بشكل متزايد كطابعات صور منزلية مخصصة.
الطابعات الحرارية
طابعة الإيصالات تطبع جدولًا زمنيًا X
تعمل الطابعات الحرارية عن طريق تسخين مناطق محددة من ورق خاص حساس للحرارة. تُستخدم الطابعات الحرارية أحادية اللون في آلات تسجيل النقد، وأجهزة الصراف الآلي ، وموزعات البنزين، وبعض أجهزة الفاكس القديمة منخفضة التكلفة. يمكن الحصول على الألوان باستخدام أوراق خاصة ودرجات حرارة ومعدلات تسخين مختلفة لكل لون؛ ولا حاجة لهذه الأوراق الملونة في الطباعة بالأبيض والأسود. ومن الأمثلة على ذلك تقنية Zink (وهي كلمة مركبة من "zero ink" أي "بدون حبر").
تقنيات الطباعة القديمة والخاصة
طابعة إبسون MX-80 ، وهي طراز شائع من طابعات المصفوفة النقطية المستخدمة منذ سنوات عديدة
التقنيات التالية إما قديمة أو تقتصر على تطبيقات خاصة على الرغم من أن معظمها كان في وقت من الأوقات مستخدمًا على نطاق واسع.
طابعات الصدمات
جميع الطابعات تُصدر أصواتاً أشبه ما تكون بزلزال في الجحيم.
تعتمد الطابعات الصدمية على قوة الصدم لنقل الحبر إلى الورق. تستخدم هذه الطابعات رأس طباعة يضرب سطح شريط الحبر، ضاغطًا إياه على الورق (كما في الآلة الكاتبة ) ، أو، في حالات أقل شيوعًا، يضرب ظهر الورق، ضاغطًا إياه على شريط الحبر (كما في طابعة IBM 1403 على سبيل المثال). تعتمد جميع هذه الطابعات، باستثناء طابعات المصفوفة النقطية، على استخدام حروف كاملة ، أي أشكال حروف تمثل كل حرف من الأحرف التي يمكن للطابعة طباعتها. إضافةً إلى ذلك، كانت معظم هذه الطابعات تقتصر على الطباعة أحادية اللون، أو أحيانًا ثنائية اللون، بنوع خط واحد في كل مرة، مع إمكانية تمييز النص بالخط العريض أو التسطير عن طريق "الطباعة المتراكبة"، أي طباعة نسختين أو أكثر إما في نفس موضع الحرف أو بإزاحة طفيفة. تشمل أنواع الطابعات الصدمية: الطابعات المشتقة من الآلة الكاتبة، والطابعات المشتقة من آلة الطباعة عن بُعد، وطابعات عجلة الطباعة، وطابعات المصفوفة النقطية، والطابعات الخطية. لا تزال طابعات المصفوفة النقطية شائعة الاستخدام [ 16 ] في الشركات التي تطبع نماذج متعددة الأجزاء. وتتضمن نظرة عامة على الطباعة بالصدم [ 17 ] وصفًا تفصيليًا للعديد من التقنيات المستخدمة.
الطابعات المشتقة من الآلة الكاتبة
عنصر طباعة كروي من طابعة IBM Selectric
كانت العديد من طابعات الكمبيوتر عبارة عن نسخ قابلة للتحكم بواسطة الكمبيوتر من آلات الكتابة الكهربائية الموجودة. ومن أشهر الأمثلة على ذلك طابعات فريدن فليكسو رايتر وطابعات آي بي إم سيليكتريك . طبعت فليكسو رايتر باستخدام آلية شريط الكتابة التقليدية، بينما استخدمت سيليكتريك آلية الطباعة المعروفة من آي بي إم، وهي آلية "كرة الجولف". في كلتا الحالتين، كان شكل الحرف يصطدم بشريط يُضغط على الورق، ليطبع حرفًا واحدًا في كل مرة. بلغت السرعة القصوى لطابعة سيليكتريك (الأسرع بين الطابعتين) 15.5 حرفًا في الثانية.
الطابعات المشتقة من آلة الكتابة عن بعد
كان من السهل ربط آلة الطباعة عن بُعد الشائعة بالحاسوب، وأصبحت شائعة الاستخدام باستثناء الحواسيب المصنعة من قبل شركة IBM . استخدمت بعض الطرازات "صندوق كتابة" يتم تحديد موضعه على المحورين السيني والصادي بواسطة آلية، حيث يتم ضرب الحرف المحدد بمطرقة. بينما استخدمت طرازات أخرى أسطوانة كتابة بطريقة مشابهة لاستخدام آلات الكتابة الكهربائية (Selectric) لكرات الكتابة. في كلتا الحالتين، كان الحرف يضرب شريطًا لطباعته. عملت معظم آلات الطباعة عن بُعد بسرعة عشرة أحرف في الثانية، على الرغم من أن بعضها وصل إلى 15 حرفًا في الثانية.
طابعات عجلة ديزي
عنصر طباعة "عجلة الأقحوان"
تعمل طابعات عجلة ديزي بطريقة مشابهة للآلة الكاتبة . يضرب مطرقة عجلة ذات بتلات، تُسمى "عجلة ديزي"، تحتوي كل بتلة منها على حرف في طرفها. يضرب الحرف شريطًا من الحبر ، فيُرسب الحبر على الصفحة، وبالتالي يُطبع الحرف. بتدوير عجلة ديزي، يتم اختيار أحرف مختلفة للطباعة. تُعرف هذه الطابعات أيضًا باسم طابعات جودة الرسائل لأنها كانت تُنتج نصًا واضحًا ودقيقًا مثل الآلة الكاتبة. كانت أسرع طابعات جودة الرسائل تطبع 30 حرفًا في الثانية.
طابعات المصفوفة النقطية
نموذج لمخرجات طابعة المصفوفة النقطية ذات 9 دبابيس (تم توسيع حرف واحد لإظهار التفاصيل)
يمكن أن تكون طابعات المصفوفة النقطية إما قائمة على الأحرف أو قائمة على الخطوط (أي سلسلة أفقية واحدة من البكسلات عبر الصفحة)، وذلك بالإشارة إلى تكوين رأس الطباعة.
في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي، كانت طابعات المصفوفة النقطية من أكثر أنواع الطابعات شيوعًا للاستخدامات العامة، كالاستخدام المنزلي والمكتبي الصغير. كانت هذه الطابعات تحتوي عادةً على 9 أو 24 دبوسًا في رأس الطباعة (كما وُجدت طابعات مبكرة بـ 7 دبابيس، لم تكن تطبع الأرقام الهابطة ). في فترة ما خلال عصر الحواسيب المنزلية المبكرة، صُنعت مجموعة من الطابعات تحت علامات تجارية متعددة، مثل Commodore VIC-1525، باستخدام نظام Seikosha Uni-Hammer . يعتمد هذا النظام على ملف لولبي واحد مع مطرقة مائلة تُشغل 7 مرات لكل عمود من 7 بكسلات رأسية، بينما يتحرك رأس الطباعة بسرعة ثابتة. تعمل زاوية المطرقة على محاذاة النقاط رأسيًا حتى لو تحرك رأس الطباعة مسافة تساوي مسافة نقطة واحدة خلال هذه الفترة. يتم التحكم في موضع النقطة الرأسية بواسطة لوحة متوازية متزامنة ذات أضلاع طولية خلف الورق، تدور بسرعة مع تحرك أحد الأضلاع رأسيًا مسافة تساوي مسافة سبع نقاط في الوقت اللازم لطباعة عمود بكسل واحد. [ 19 ] استطاعت رؤوس الطباعة ذات الـ 24 دبوسًا الطباعة بجودة أعلى، وبدأت بتقديم أنماط كتابة إضافية، وسوّقها بعض البائعين تحت مسمى " جودة طباعة قريبة من جودة الحروف الكبيرة" . وبمجرد انخفاض سعر طابعات نفث الحبر إلى مستوى يُنافس طابعات المصفوفة النقطية، بدأت الأخيرة تفقد شعبيتها في الاستخدام العام.
يمكن ترقية بعض طابعات المصفوفة النقطية، مثل NEC P6300، للطباعة بالألوان. ويتم ذلك باستخدام شريط ألوان رباعي مثبت على آلية (متوفرة في طقم ترقية يحل محل آلية الشريط الأسود القياسية بعد التركيب) ترفع وتخفض الأشرطة حسب الحاجة. تُطبع الرسومات الملونة عادةً على أربع مراحل بدقة قياسية، مما يُبطئ الطباعة بشكل ملحوظ. ونتيجة لذلك، قد تستغرق طباعة الرسومات الملونة وقتًا أطول بأربع مرات من الرسومات أحادية اللون القياسية، أو ما يصل إلى 8-16 مرة في وضع الدقة العالية.
لا تزال طابعات المصفوفة النقطية شائعة الاستخدام في التطبيقات منخفضة التكلفة والجودة، مثل آلات تسجيل النقد ، أو في التطبيقات التي تتطلب كميات كبيرة جدًا، مثل طباعة الفواتير . وعلى عكس الطباعة الليزرية، تسمح الطباعة بالضغط بتطبيق ضغط رأس الطباعة على مجموعة من ورقتين أو أكثر لطباعة مستندات متعددة الأجزاء ، مثل فواتير المبيعات وإيصالات بطاقات الائتمان ، باستخدام ورق مقوى متصل مع ورق نسخ بدون كربون . كما أنها تتميز بمزايا أمنية، إذ يصعب مسح الحبر المطبوع على مصفوفة الورق بشكل غير مرئي. وقد بدأت طابعات المصفوفة النقطية بالتراجع حتى في مجال طباعة الإيصالات بعد نهاية القرن العشرين.
طابعات الخطوط
تطبع طابعات الخطوط سطرًا كاملاً من النص في كل مرة. وتوجد أربعة تصاميم رئيسية.
طباعة الأسطوانة من طابعة الأسطوانة
طابعات الأسطوانة ، حيث تحمل أسطوانة دوارة مثبتة أفقيًا مجموعة الأحرف الكاملة للطابعة، مكررة في كل موضع حرف قابل للطباعة. تُعد طابعة IBM 1132 مثالًا على طابعات الأسطوانة. [ 20 ] توجد طابعات الأسطوانة أيضًا في آلات الجمع وغيرها من الطابعات الرقمية (نقاط البيع)، وتتميز بأبعادها الصغيرة نظرًا لاحتياجها لدعم اثني عشر حرفًا فقط. [ 21 ]
طابعة الخطوط IBM 1403
الطابعات المتسلسلة أو القطارية ، حيث تُرتّب مجموعة الأحرف عدة مرات حول سلسلة متصلة أو مجموعة من قطع الأحرف على مسار يتحرك أفقيًا أمام خط الطباعة. ولعلّ طابعة IBM 1403 هي الأكثر شيوعًا، وهي متوفرة بنوعيها المتسلسلة والقطارية. أما الطابعة الشريطية فهي نوع أحدث، حيث تُطبع الأحرف على شريط فولاذي مرن. وتُعدّ طابعة LP27 من شركة Digital Equipment Corporation مثالًا على الطابعات الشريطية.
الطابعات الشريطية ، حيث يتم ربط مجموعة الأحرف بشريط صلب يتحرك أفقيًا على طول خط الطباعة، مثل IBM 1443. [ 22 ]
يتميز تصميم رابع، استُخدم بشكل رئيسي في الطابعات القديمة جدًا مثل IBM 402، بقضبان طباعة مستقلة، واحد لكل موضع قابل للطباعة. يحتوي كل قضيب على مجموعة الأحرف المراد طباعتها. تتحرك القضبان عموديًا لوضع الحرف المراد طباعته أمام مطرقة الطباعة. [ 23 ]
في كلتا الحالتين، لطباعة سطر، تضرب مطارق مضبوطة التوقيت بدقة على ظهر الورقة في اللحظة التي يمر فيها الحرف المطلوب طباعته أمامها. تضغط الورقة للأمام على شريط يضغط بدوره على شكل الحرف، فتُطبع صورة الحرف على الورقة. قد يعاني كل نظام من مشاكل طفيفة في التوقيت، مما قد يتسبب في عدم محاذاة بسيطة للأحرف المطبوعة. في طابعات الأسطوانة أو طابعات الشريط، يظهر هذا على شكل عدم محاذاة رأسية، حيث تُطبع الأحرف أعلى أو أسفل السطر بقليل. أما في طابعات السلسلة أو طابعات الشريط، فيكون عدم المحاذاة أفقيًا، حيث تتقارب الأحرف المطبوعة أو تتباعد. كان هذا أقل وضوحًا للعين البشرية من عدم المحاذاة الرأسية، حيث تبدو الأحرف وكأنها ترتد لأعلى ولأسفل في السطر، لذا اعتُبرت هذه الأخيرة طباعة ذات جودة أعلى.
تُمثل طابعات المشط ، أو طابعات المصفوفة الخطية ، النمط الخامس الرئيسي في الطباعة. وهي مزيج بين الطباعة النقطية والطباعة الخطية. في هذه الطابعات، يقوم مشط من المطارق بطباعة جزء من صف من البكسلات في كل مرة، مثل كل ثامن بكسل. وبتحريك المشط ذهابًا وإيابًا قليلًا، يُمكن طباعة صف البكسلات بالكامل، في ثماني دورات فقط. ثم تتقدم الورقة، ويتم طباعة صف البكسلات التالي. ولأن الحركة المستخدمة أقل بكثير من تلك المستخدمة في طابعات المصفوفة النقطية التقليدية، فإن هذه الطابعات سريعة جدًا مقارنةً بها، وتُنافس طابعات الخطوط ذات الأحرف المُشكّلة في السرعة، مع قدرتها أيضًا على طباعة الرسومات النقطية. ولا تزال سلسلة طابعات المصفوفة الخطية Printronix P7000 تُصنّع حتى عام 2013.
تُعدّ طابعات الخطوط أسرع أنواع الطابعات النقطية، وتُستخدم للطباعة بكميات كبيرة في مراكز البيانات الضخمة. تستطيع طابعة الخطوط طباعة 1100 سطر في الدقيقة أو أكثر، وغالبًا ما تطبع صفحات أسرع من العديد من طابعات الليزر الحديثة. مع ذلك، تعمل المكونات الميكانيكية لطابعات الخطوط بدقة متناهية، وتتطلب صيانة وقائية دورية لضمان جودة طباعة عالية. نادرًا ما تُستخدم هذه الطابعات مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، وقد حلت محلها الآن طابعات الليزر عالية السرعة . لا يزال إرث طابعات الخطوط حاضرًا في العديد من أنظمة التشغيل ، التي تستخدم الاختصارات "lp" أو "lpr" أو "LPT" للإشارة إلى الطابعات.
طابعات الحبر السائل الكهروستاتيكية
تستخدم طابعات الحبر السائل الكهروستاتيكية ورقًا مطليًا بمادة كيميائية، يتم شحنه بواسطة رأس الطباعة وفقًا لصورة المستند. [ 24 ] يمر الورق بالقرب من بركة من الحبر السائل ذي الشحنة المعاكسة. تجذب المناطق المشحونة من الورق الحبر، وبالتالي تتشكل الصورة. طُوّرت هذه العملية من عملية النسخ الكهروستاتيكي . [ 25 ] تتميز هذه الطابعات بدقة عالية في إعادة إنتاج الألوان، ولأنها لا تستخدم التسخين، فإن تشوه المقياس أقل من ±0.1%. (تبلغ دقة جميع طابعات الليزر ±1%).
في جميع أنحاء العالم، استخدمت معظم مكاتب المسح هذه الطابعة قبل أن تنتشر طابعات نفث الحبر الملونة. كانت طابعات الحبر السائل الكهروستاتيكية متوفرة في الغالب بعرض يتراوح بين 910 و1370 ملم (36 إلى 54 بوصة) وبطباعة ستة ألوان. كما استُخدمت هذه الطابعات لطباعة اللوحات الإعلانية الكبيرة. وقد طرحتها شركة Versatec لأول مرة، والتي استحوذت عليها لاحقًا شركة Xerox . كما كانت شركة 3M تصنع هذه الطابعات أيضًا. [ 26 ]
الراسمات
جهاز رسم أسطواني من نوع Calcomp 565
كانت الراسمات التي تعمل بالقلم تقنية طباعة بديلة شائعة في شركات الهندسة المعمارية والهندسية. تعتمد هذه الراسمات على ملامسة الورق (وليس على الارتطام به) وأقلام خاصة تُمرر ميكانيكيًا على الورق لإنشاء النصوص والصور. ولأن هذه الأقلام تُخرج خطوطًا متصلة، فقد كانت قادرة على إنتاج رسومات فنية بدقة أعلى مما يُمكن تحقيقه بتقنية المصفوفة النقطية. [ 27 ] استخدمت بعض الراسمات ورقًا يُغذى باللفائف، ولذلك كان حجم الناتج في بُعد واحد محدودًا للغاية. وكانت هذه الراسمات قادرة على إنتاج رسومات كبيرة الحجم.
يمكن توصيل الطابعات بأجهزة الكمبيوتر بعدة طرق: مباشرة عن طريق كابل بيانات مخصص مثل USB ، أو من خلال راديو قصير المدى مثل Bluetooth ، أو شبكة محلية باستخدام كابلات (مثل Ethernet ) أو راديو (مثل WiFi )، أو بشكل مستقل دون الحاجة إلى جهاز كمبيوتر، باستخدام بطاقة ذاكرة أو جهاز تخزين بيانات محمول آخر.
لغات التحكم في الطابعة
تقبل معظم الطابعات، باستثناء طابعات الخطوط، أحرف تحكم أو تسلسلات أحرف فريدة للتحكم في وظائفها المختلفة. قد تشمل هذه الوظائف تغيير الأحرف من صغيرة إلى كبيرة أو من الأسود إلى الأحمر في طابعات الآلة الكاتبة، إلى تغيير الخطوط وأحجام الأحرف وألوانها في طابعات النقطية. لم تكن عناصر التحكم في الطابعات المبكرة موحدة، حيث كان لكل مصنّع مجموعة أوامر خاصة به. أصبح نظام IBM Personal Printer Data Stream (PPDS) مجموعة أوامر شائعة الاستخدام لطابعات المصفوفة النقطية.
تدعم معظم الطابعات اليوم لغة وصف صفحات واحدة أو أكثر . وتوفر طابعات الليزر ذات القدرة المعالجة العالية دعمًا للعديد من إصدارات لغة أوامر الطابعة (PCL) من هيوليت-باكارد، أو لغة PostScript ، أو مواصفات Open XML للورق . وتدعم معظم طابعات نفث الحبر لغات وصف صفحات خاصة بالشركة المصنعة، مثل ESC/P . وقد أدى تنوع منصات الأجهزة المحمولة إلى جهود توحيد قياسية مختلفة فيما يتعلق بلغات وصف الصفحات الخاصة بالأجهزة، مثل مجموعة عمل الطابعات (PWG) ومشروع PWG Raster .
طباعة
كانت سرعة الطابعات القديمة تُقاس بوحدة الأحرف في الدقيقة (cpm) للطابعات الحرفية، أو الأسطر في الدقيقة (lpm) للطابعات الخطية. أما الطابعات الحديثة، فتُقاس بوحدة الصفحات في الدقيقة (ppm). تُستخدم هذه المقاييس في المقام الأول كأداة تسويقية، وهي ليست موحدة بنفس دقة قياس إنتاجية الحبر . عادةً ما تشير وحدة الصفحات في الدقيقة إلى المستندات المكتبية أحادية اللون ذات الطباعة المحدودة، وليس إلى الصور ذات الطباعة الكثيفة التي عادةً ما تُطبع ببطء أكبر، وخاصةً الصور الملونة. تُطبق سرعات الطباعة بوحدة الصفحات في الدقيقة عادةً على ورق A4 في معظم دول العالم، وعلى ورق بحجم Letter ، وهو أصغر بنسبة 6% تقريبًا، في أمريكا الشمالية.
بعض الطابعات قادرة على معالجة جميع أنواع البيانات الأربعة، والبعض الآخر لا يستطيع ذلك.
لا تستطيع طابعات الأحرف، مثل طابعات عجلة ديزي ، التعامل إلا مع بيانات نصية عادية أو رسومات بيانية بسيطة إلى حد ما.
تعالج أجهزة الرسم بالقلم عادةً الصور المتجهة . أما أجهزة الرسم التي تعمل بتقنية نفث الحبر، فيمكنها إعادة إنتاج جميع الأنواع الأربعة بشكل كافٍ.
تستطيع تقنيات الطباعة الحديثة، مثل طابعات الليزر وطابعات الحبر النفاث ، إعادة إنتاج جميع هذه العناصر الأربعة بكفاءة. وينطبق هذا بشكل خاص على الطابعات المزودة بدعم لـ PCL أو PostScript، والتي تشمل الغالبية العظمى من الطابعات المنتجة اليوم.
أصبح من الممكن اليوم طباعة أي شيء (حتى النصوص العادية) عن طريق إرسال صور نقطية جاهزة إلى الطابعة. يتيح ذلك تحكمًا أفضل في التنسيق، خاصةً بين الطابعات من مختلف الشركات المصنعة. لا تستخدم العديد من برامج تشغيل الطابعات وضع النص على الإطلاق، حتى لو كانت الطابعة تدعمه. [ 7 ]
طابعات أحادية اللون، وملونة، وطابعات صور
لا تستطيع الطابعة أحادية اللون إنتاج سوى صور أحادية اللون ، بتدرجات لونية واحدة فقط . معظم الطابعات لا تنتج سوى لونين، الأسود (الحبر) والأبيض (بدون حبر). لكن باستخدام تقنيات التظليل النصفي، يمكن لهذه الطابعة إنتاج صور رمادية مقبولة أيضًا.
تستطيع الطابعة الملونة إنتاج صور متعددة الألوان. أما طابعة الصور فهي طابعة ملونة قادرة على إنتاج صور تحاكي نطاق الألوان (النطاق اللوني) ودقة الصور المطبوعة من الأفلام الفوتوغرافية .
إنتاجية الصفحة
إنتاجية الصفحات هي عدد الصفحات التي يمكن طباعتها من خرطوشة الحبر أو خرطوشة التونر قبل الحاجة إلى إعادة تعبئة الخرطوشة أو استبدالها. ويعتمد العدد الفعلي للصفحات التي تنتجها خرطوشة معينة على عدد من العوامل. [ 28 ]
لإجراء مقارنة عادلة، يستخدم العديد من مصنعي طابعات الليزر عملية ISO/IEC 19752 لقياس إنتاجية خرطوشة الحبر. [ 29 ] [ 30 ]
الاقتصاد
من أجل إجراء مقارنة عادلة بين تكاليف تشغيل الطابعات ذات خرطوشة الحبر الصغيرة نسبيًا والطابعات ذات خرطوشة الحبر الأكبر والأكثر تكلفة والتي عادةً ما تحتوي على كمية أكبر من الحبر وبالتالي تطبع عددًا أكبر من الصفحات قبل الحاجة إلى استبدال الخرطوشة، يفضل الكثيرون تقدير تكاليف التشغيل من حيث تكلفة الصفحة الواحدة (CPP). [ 29 ]
كثيراً ما يطبق تجار التجزئة نموذج "الشفرة والماكينة" : حيث قد تبيع الشركة الطابعة بسعر التكلفة وتحقق أرباحاً من خرطوشة الحبر أو الورق أو أي قطعة غيار أخرى . وقد أدى هذا إلى نزاعات قانونية بشأن حق الشركات الأخرى غير الشركة المصنعة للطابعة في بيع خراطيش الحبر المتوافقة . ولحماية نموذج أعمالهم، يستثمر العديد من المصنّعين بكثافة في تطوير تقنيات جديدة للخراطيش وتسجيل براءات اختراعها.
استجابةً للتحديات التي يفرضها هذا النموذج التجاري، يختار بعض المصنّعين زيادة أرباحهم من الطابعات وتقليلها من الأحبار، مع الترويج للأخير عبر حملاتهم الإعلانية. وينتج عن ذلك خياران مختلفان تمامًا: "طابعة رخيصة - حبر باهظ الثمن" أو "طابعة باهظة الثمن - حبر رخيص". وفي النهاية، يعتمد قرار المستهلك على سعر الفائدة المرجعي لديه أو تفضيله الزمني . ومن وجهة نظر اقتصادية ، ثمة مفاضلة واضحة بين تكلفة النسخة الواحدة وتكلفة الطابعة.
إخفاء المعلومات في الطابعات
رسم توضيحي يُظهر نقاط تتبع صفراء صغيرة على ورق أبيض، تم إنشاؤها بواسطة طابعة ليزر ملونة
تُعدّ تقنية إخفاء البيانات في الطابعات نوعًا من أنواع إخفاء البيانات ، وهي عبارة عن "إخفاء البيانات داخل البيانات" [ 31 ] ، وتُستخدم في طابعات الألوان، بما في ذلك طابعات الليزر الملونة من علامات تجارية مثل Brother و Canon وDell و Epson و HP وIBM و Konica Minolta و Kyocera وLanier و Lexmark و Ricoh و Toshiba و Xerox [ 32 ] ، حيث تُضاف نقاط صفراء صغيرة إلى كل صفحة. هذه النقاط بالكاد مرئية، وتحتوي على أرقام تسلسلية مشفرة للطابعة، بالإضافة إلى طوابع التاريخ والوقت. [ 33 ]
↑ "استخدامات الطابعة؟" . PrintersBuddy.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 يناير 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يونيو 2022 .
↑ جيه إل زابل؛ إتش سي لي (نوفمبر 1997). "نظرة عامة على الطباعة بالتأثير" (ملف PDF) . مجلة آي بي إم للبحوث والتطوير . 41 (6): 651-668 . doi : 10.1147/rd.416.0651 . ISSN 0018-8646 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 9 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 29 ديسمبر 2008 .(الاشتراك مطلوب)
1 2 [ "نظرة عامة على الطابعة وإنتاجية الصفحات"]. هيوليت-باكارد.
↑ "معدلات إنتاج الصفحات وفقًا لمعايير ISO" مؤرشفة في 6 أغسطس 2017 على موقع Wayback Machine . اقتباس: "تستخدم العديد من الشركات المصنعة للمعدات الأصلية للطابعات والمنتجات متعددة الوظائف (MFPs)، بما في ذلك Lexmark، المعايير الصناعية الدولية لمعدلات إنتاج الصفحات (ISO/IEC 19752 و19798 و24711)."
↑ آرتز، د. (2001). "التخفي الرقمي: إخفاء البيانات داخل البيانات". مجلة IEEE للحوسبة عبر الإنترنت . 5 (3): 75-80 . doi : 10.1109/4236.935180 .