איך זה עובד: מדפסת הזרקת דיו
היא כבשה בסערה את השוק הפרטי, אין משתמש אחד שלא רצה בשלב כלשהו להעיף אותה דרך החלון מרוב עצבים, ולפעמים אפשר להשיג אותה בפחות ממחיר הדיו של עצמה. מה מסתתר בתוך מדפסת הזרקת הדיו הביתית?
היא הייתה שדרוג עצום מקודמותיה, היא גם הייתה זולה אבל רק לכאורה - גילינו את זה כשקנינו לראשונה ראש דיו. אבל עד אז - היא הייתה מעולה.
פשוט לוחצים על קונטרול יחד עם האות P והדפים מתחילים לצאת בשצף קצף. איך זה קרה מבפנים? הכל התחיל בלב של מדפסת הזרקת הדיו: המחסנית.
בתמונה למטה רואים מה יש בתוך מחסנית (ריקה) מתוצרת HP: ספוג שממלא את כל החלל שבפנים. מה מטרת הספוג? גרסת יצרני המדפסות היא שהוא מונע מהדיו לזרום יותר מדי בחופשיות, לטנף את הדף או לדלוף מהמיכל. אחרים טוענים שמטרתו פשוט להקשות על מילוי מחדש בדיו חלופית. מי צודק? ככל הנראה, שני הצדדים. מנגנון שחרור הדיו, שיוצג בהמשך, אכן מצריך חומרים ותנאים מסוימים מאד במחסנית – ויחד עם זאת, מחלקות הכספים של החברות הגדולות בטח לא מצטערות כשצרכנים קונים יותר דיו מקורית.
טפטפת-על: מנגנון הזרקת הדיו
הדיו, מקורית או חלופית, יורדת בכוח הגרביטציה אל תחתית המחסנית, שם ממתין לה הרכיב העדין והמרתק ביותר במדפסת. לעין בלתי מזוינת הוא נראה כמו פס מתכת, וחדי העין יבחינו אולי ב"שריטות" ארוכות על פניו, אך למעשה נקובים בו המוני חרירים זעירים, בשורה ארוכה אחת או יותר שמקבילות לכיוון התנועה של הדף. בתמונה הבאה אפשר לראות – בקושי, אמנם – את החרירים הללו מבעד לזכוכית מגדלת (שנלקחה, אפרופו, מהסורק של מדפסת הלייזר שפורקה בטור זה בעבר).
כל חריר שכזה הוא למעשה קצהו של קדח שמזכיר אות ל' בעלת רגל קצרה וישרה. הדיו נכנסת מפתח עליון, זורמת לאורך החלק האופקי – ועוצרת בחלק האנכי בגלל מתח פני הנוזל, קצת כמו טיפת מים שמשתהה על פיית הברז. בדיוק מעל הטיפה הזו, בפינה הימנית של ה-ל', ממתין רכיב אלקטרוני זעיר. בחלק מהמדפסות זהו רכיב שיוצר חום וגורם להתאדות של הדיו בקרבתו. במדפסות אחרות, מדובר בחומר פיאזואלקטרי שמתרחב או מתכווץ כשעובר בו זרם חשמלי. בשני המקרים, ההשפעה של הרכיב זהה: כשהוא פועל נוצר לחץ על טיפת הדיו, שמספיק כדי להתגבר על מתח הפנים ולגרום לה לנשור מטה אל הנייר. הרכיב מפסיק לפעול מיד לאחר מכן, דיו חדשה זורמת אל הפתח למלא את החסר, והתהליך חוזר על עצמו. הפעלה מתוזמנת היטב של כל הרכיבים שבחרירים, בתוספת התנועה של ראש ההדפסה מצד לצד, יוצרת "גשם" מדויק של דיו שצובע את הנייר בהתאם לפיקסלים המבוקשים. במחסניות הצבעוניות, שורות חרירים שונות מוקדשות לדיו בצבעים שונים.
נתיב המידע
הפקודות החשמליות מגיעות אל החרירים דרך פסי נחושת דקיקים, שעוברים בתוך יריעה פלסטית על דופן מחסנית הדיו ומסתיימים במגע חשמלי עגול. אין בדרך שום מעבד מתוחכם – כל החישובים והתזמונים נעשים במעגלים מודפסים חיצוניים למחסנית. זהו סידור נוח וחסכוני, אך הוא מחייב מגע מושלם בין המגעים שבמחסנית למקביליהם שבתושבת.
המגעים שבתושבת נמצאים אף הם על יריעת פלסטיק, אך בניגוד לאלה שבמחסנית, הם בולטים החוצה, כמו סימני ברייל. מאחורי היריעה נמצאות תבניות פלסטיות בעלות סידור בליטות זהה לבליטות המגעים, ומאחורי התבניות מעין כיפת מתכת דקה שדוחקת את התבנית – ודרכה את המגעים – כלפי חוץ לעבר המחסנית.
כמובן, יש הרבה פחות מגעים מאשר חרירים, אך היחס אינו צריך להיות אחד לאחד. אם מחווטים את החרירים בדוגמה שקולה למטריצה, של שורות וטורים, אפשר להגיע לכל חריר באמצעות מגע השורה המתאים (שמשותף לחרירים בטורים נוספים) ומגע הטור המתאים (שמשותף לחרירים בשורות נוספות). למחסנית 31 מגעים, בעזרתם אפשר להפעיל 240 חרירים שונים (15 כפול 16). הבעיה בסידור כזה אמנם יהיו צירופי חרירים שאי אפשר יהיה להפעיל בו-זמנית, אך עם תזמון וסידור מרחבי נכון אפשר לפתור גם את הבעיה הזו.
מנועים זולים, דיוק גבוה
התנועה של ראש ההדפסה לימין ולשמאל, כמו גם משיכת הדפים, מתבצעות באמצעות מנועים חשמליים ותמסורות פלסטיק. במדפסת הלייזר ראינו שנעשה שימוש במנועי צעד, שבהם כל פקודה חשמלית שמגיעה מהבקר מתורגמת בהכרח לתנועה בגודל קבוע וידוע מראש. במדפסות הדיו הנפוצות, לעומת זאת, המנועים הם מנועים מסוג פשוט, קל וזול הרבה יותר, שאינו מספק אותה רמה של דיוק. לכן, כל תנועה במערכת מנוטרת על ידי חיישן אופטי, עם פס או דסקית מסתובבת מקווקווים שעוברים דרכו. לדוגמה, לרוחב המדפסת מתוח פס מקווקו שעובר דרך ראש ההדפסה:
החיישן שקבוע בראש מעביר אות חשמלי בכל פעם שחולף מולו קו שקוף, והמעבדים שבמדפסת סופרים את האותות וממירים אותם, בעזרת נוסחאות שנצרבו מראש למערכת, למרחק שהראש עובר, או לסיבובים של מנוע מסוים. עקרון דומה שימש בימי קדם למדידת התנועה של עכבר המחשב בעל הכדור.
אם השיטה הזו יעילה וחסכונית כל כך, מדוע בעצם לא משתמשים בה גם במדפסות הלייזר? התשובה היא שבמדפסות הגדולות, כל מנוע צריך להזיז ולסובב מנגנונים גדולים וכבדים יותר, והמנועים הפשוטים אינם עומדים במשימה.
