وقتی صحبت درباره اسکنر میشود، اغلب کاربران کیفیت تصویر، رزولوشن و سرعت اسکن را مد نظر دارند؛ اما یکی از مهمترین بخشهای هر اسکنر که مستقیماً روی سرعت، دقت و عمر دستگاه تأثیر میگذارد، سیستم کشش کاغذ یا Paper Feed Mechanism است.
کشش کاغذ تعیین میکند که برگه چگونه وارد دستگاه شود، با چه مسیری حرکت کند و بدون گیر کردن یا کج شدن از اسکنر خارج شود.
در این مقاله، بهصورت کامل و مرحلهبهمرحله، تاریخچه، انواع کشش، مزایا، معایب و روند تکامل سیستمهای کشش کاغذ در اسکنرها را بررسی میکنیم.
کشش کاغذ در اسکنر چیست؟
کشش کاغذ را مجموعهای از غلتکها، پدهای جداکننده، تسمهها و مسیر حرکت کاغذ تشکیل میدهد که وظیفه دارند:
کاغذ را وارد اسکنر کنند
حرکت یکنواخت کاغذ را در مسیر درست کنترل کنند
از ورود همزمان چندین برگه جلوگیری کنند
خروج صحیح کاغذ را تضمین کنند
بدون یک سیستم کشش دقیق، حتی بهترین سنسور اسکن هم ،نتیجه خوبی نمیدهد.
نسل اول اسکنرها؛ بدون کشش کاغذ (Flatbed)
اولین اسکنرها در دهه ۱۹۸۰ و اوایل ۱۹۹۰، اسکنرهای تخت (Flatbed) که داری مزایا و ویژگهای مختص به این مدل بودند این ویژگی ها و مزایا عبارتند از:
ویژگیها
کاغذ ثابت میماند
هد اسکن حرکت میکرد
هیچ مکانیزم کشش کاغذی وجود نداشت
مزایا
بدون گیر کردن کاغذ
مناسب برای کتاب و مدارک ضخیم
معایب
سرعت بسیار پایین
عدم امکان اسکن دستهای
در این نسل، اصلاً مفهومی به نام کشش کاغذ مطرح نبود.
نسل دوم؛ ورود تغذیه خودکار (ADF) و کشش غلتکی
با گذشته زمان و مدرنیه شدن سیستم های بایگانی نیاز به دیجیتالسازی اسناد افزایش پیدا کرد که در این زمان سیستم ADF (Automatic Document Feeder) یا کشش (تعذیه) خودکار کاغذ وارد بازار شد. در این سیستم، از غلتکهای لاستیکی برای کشیدن کاغذ استفاده شد. اولین و رایجترین سیستم کشش کاغذ کشش غلتکی (Roller Feed) میباشد که دارای ویژگی ها و معایب زیر میباشد:
نحوه کار
غلتک بالایی کاغذ را به داخل اسکنر هدایت میکند.
غلتک پایینی حرکت کاغذ را از داخل اسکنر به سمت بیرون کنترل میکند.
مزایا
سرعت بالا
مناسب برای اسکن دستهای
هزینه تولید پایین
معایب
ورود همزمان چند برگ
گیر کردن کاغذ
کج شدن سند (Skew)
نسل سوم؛ اضافه شدن پد جداکننده (Separation Pad)
دراین نسل از مکانیزم کشش ،برای حل مشکل ورود چندبرگی کاغذ به داخل اسکنر، سیستم کشش اصطکاکی(Friction Feed) با پد جداکننده معرفی شد که در این سیستم:
Pick Roller گشتاور یا همان نیروی اولیه اسکن را تأمین میکند
Separation Pad با ضریب اصطکاک بالا، مانع عبور چند برگه میشود
مزایا
کاهش Multi Feed
پایداری در اسکن دستهای
هزینه تولید مناسب
نقاط ضعف
Separation Pad یک قطعه مصرفی است و با کاهش ضریب اصطکاک، عملکرد سیستم افت میکند.
نسل چهارم؛ مسیر مستقیم کاغذ (Straight Paper Path)
در اسکن اسناد های حرفهای مانند کاغذ های ضخیم و یا اسناد نازک و آسیب پذیر ، مشکل خم شدن کاغذ و آسیب به مدارک مهم مطرح شد. کشش با مسیر مستقیم به وجود آمد که در این سیستم:
کاغذ تقریباً بدون خم شدن حرکت میکند
مناسب برای کارت، پاسپورت و مدارک ضخیم
دلیل توسعه این نوع سیستم در کاربردهای بانکی، گذرنامه و کارتهای PVC، خم شدن سند قابل قبول نیست.
مزایا
کاهش آسیب به اسناد
جلوگیری از چروک شدن
نسل جدید؛ کشش هوشمند با سنسورهای چندگانه
در اسکنرهای مدرن و نسل جدید از ترکیب مکانیکی دقیق کشش و سنسورهای کنترلی استفاده میکنند.، سیستم کشش به یک سیستم هوشمند تبدیل شده است.
فناوریهای بهکاررفته در اسکنر های دارای سنسور:
با ارسال موج صوتی از میان کاغذ، ورود همزمان چند سند تشخیص داده میشود.
- تنظیم خودکار فشار غلتک
بر اساس ضخامت سند، نیروی نرمال تنظیم میشود.
- سنسور Skew
زاویه انحراف سند در لحظه اصلاح میشود.
- Jam Detection
در صورت افزایش گشتاور موتور، سیستم متوقف میشود.
نتیجه
کاهش خطا
افزایش عمر دستگاه
اسکن بدون نظارت اپراتور
عوامل مؤثر بر کیفیت کشش کاغذ
برای داشتن اسکن بدون خطا، فقط نوع کشش مهم نیست؛ عوامل زیر هم نقش دارند:
کیفیت غلتکها
نوع کاغذ (ضخامت، براق، بازیافتی)
تمیز بودن مسیر حرکت
تنظیم فشار غلتک
رطوبت محیط
و مواردی که باعث میشود در کشش کاغذ مشکلاتی ایجاد شود عبارتند از:
گیر کردن کاغذ
ورود چند برگه همزمان
کج شدن سند
کشیده شدن تصویر در فایل اسکن
که بیشتر این مشکلات به علت فرسودگی غلتک یا پد جداکننده در اثر استفاده زیاد و حجم بالای اسکن است.
آینده کشش کاغذ در اسکنرها
کشش کاغذ در اسکنرها از یک مکانیزم مکانیکی ساده به یک سیستم هوشمند، خودتنظیم و بدون تماس در حال تحول است.
تمرکز اصلی و نوآوریها روی موارد زیر خواهد بود:
حذف قطعات مصرفی
استفاده از هوش مصنوعی برای تنظیم کشش
سیستم پیشبینی خرابی با استفاده از اطلاعاتی که سنسورها حین اسکن بدست آوردند مانند:
تغییر زمان عبور کاغذ
کاهش ضریب اصطکاک
سیستم قبل از خرابی هشدار میدهد.این یعنی: تعویض غلتک قبل از ایجاد Jam (نکشیدن کاغذ داخل اسکنر و اسکن نکردن دستگاه)
این تغییرات باعث میشود اسکنرهای آینده:
سریعتر
دقیقتر
کمهزینهتر در نگهداری
و کاملاً خودکار باشند.
و میتوان گفت هزینه این تغیرات در صنعت اسکن بیشتر برای:
- بایگانی دیجیتال که: کاهش نیاز به اپراتور ،افزایش سرعت اسکن ،حذف کاغذ های که اسکن مجدد شدند.
- برای بانکها و ادارات که:کاهش هزینه نگهداری از دستگاه ها ،افزایش طول عمر دستگاه اهمیت بالایی دارد.
- برای OCR و پردازش اسناد :دقت هندسی بالاتر در نحوه کشش و خروجی کاغذ و تصویر را دارد و باعث کاهش خطای تشخیص متن میشود.
سیستم کشش کاغذ در اسکنرها مسیر طولانیای را طی کرده است. در مدلهای قدیمی، حرکت کاغذ فقط با چند غلتک ساده انجام میشد و همین موضوع باعث گیر کردن کاغذ، ورود چندبرگه کاغذ با هم به داخل اسکنر و کج شدن تصویر میشد. اما در اسکنرهای امروزی، این بخش به یک سیستم هوشمند تبدیل شده که با کمک سنسورها، موتورهای دقیق و کنترل نرمافزاری، حرکت کاغذ را بهصورت کاملاً کنترلشده انجام میدهد.
نتیجه این پیشرفتها :
اسکن سریعتر انجام میشود
خطای چندبرگی بسیار کمتر شده است
تصاویر صاف و بدون کشیدگی ثبت میشوند
نیاز به سرویس و تعویض قطعات کمتر شده است
این تغییرات برای کاربر بسیار ملموس است همچنین در اسکنرهای جدید، دستگاه میتواند نوع سند را تشخیص دهد و بهصورت خودکار تنظیمات کشش را تغییر دهد؛ یعنی بدون نیاز به دخالت کاربر، هم کاغذ نازک و هم کارت ضخیم را بهدرستی اسکن میکند.
در آینده، احتمالاً سیستمهای کشش به سمت فناوریهای بدون تماس، تنظیم خودکار فشار غلتک و هشدار قبل از خرابی قطعات میروند. این یعنی اسکنرها هوشمندتر، کمخطاتر و کمهزینهتر خواهند شد.
اگر بخواهیم خیلی ساده بگوییم:
کیفیت واقعی یک اسکنر فقط به رزولوشن آن بستگی ندارد، بلکه به این بستگی دارد که کاغذ را چقدر دقیق، صاف و بدون خطا حرکت میدهد. هرچه سیستم کشش پیشرفتهتر باشد، نتیجه اسکن حرفهایتر خواهد بود.