שתף קטע נבחר
הכי מטוקבקות

    איך זה עובד: מדפסת משולבת - חלק ג'

    למרות כל האלקטרוניקה המשוכללת, גם המדפסות המודרניות ביותר צריכות בסופו של דבר להזיז נייר ודיו ממקום למקום, וזה אומר מנועים, גלגלי שיניים ומנגנונים מכניים ואלקטרו-מכניים נוספים. איך זה נראה בפנים?

    חידה אחת שהטרידה אותי בעבר היתה זו: איך המדפסת יודעת למשוך מערמת הנייר דף אחד בלבד כל פעם? בתקופת מדפסות הסיכות הרעשניות, כשכל הדפסה היתה אירוע מיוחד, הדפים הגיעו מחוברים זה לזה ("נייר רציף"), עם שוליים מחוררים שצריך היה להשחיל על גלגלי זיזים תואמים במדפסת. זה לא היה נוח, אבל לפחות הבטיח שהנייר יהיה מיושר ויימשך, בדרך כלל, כראוי. ואכן, אפילו כיום מדפסות הלייזר והדיו סובלות מהרבה פספוסים והיתקעויות של הדפים הנפרדים – בעיקר אם מנסים לחסוך וקונים נייר דק מדי.

     

    מנועים וגלגלי שיניים בדופן מדפסת משולבת גדולה  (צילום: עידו גנדל ) (צילום: עידו גנדל )
    מנועים וגלגלי שיניים בדופן מדפסת משולבת גדולה (צילום: עידו גנדל )

     

    ובכן, מסתבר שאין שום טריק מיוחד למשיכת הדפים: המנגנון המושך הוא בסך הכל שורה של גלילי גומי שנלחצים אל ערמת הדפים, ומפעילים על הדף העליון
    יותר כוח מאשר החיכוך עם הדף שמתחתיו. אבל איך מוודאים שהלחץ יהיה אחיד גם כשהמגש מלא וגם כשהוא כמעט ריק? במדפסת המשולבת שפירקתי הותקן לצד מגש הנייר אלקטרומגנט אימתני, שמשך את כל החלק הקדמי של המגש כלפי גלילי הגומי עבור כל דף חדש. פעולת הרמה זו אחראית לחלק ניכר מהרעש שמדפסות כאלה משמיעות. במדפסות דיו ביתיות, שבהן גובה הערמה המרבי אינו גדול כל כך, נדרשים אמצעים פחות דרסטיים למשימה.

     

    אלקטרומגנט אימתני עם שקל לקנה מידה  (צילום: עידו גנדל )
    אלקטרומגנט אימתני עם שקל לקנה מידה (צילום: עידו גנדל )

     

    צעדים מדודים 

    הדף ממשיך בדרכו אל הטונר (או הדיו), ומשם אל מגש הפלט, בין גלילי גומי ממוקמים אסטרטגית שמונעים בגלגלי שיניים ובמנועים חשמליים. התקדמות הדף חייבת להיות מדודה ומדויקת, כדי ששורות הפיקסלים המודפסים יהיו במרחק נכון זו מזו. את הדיוק הדרוש אפשר להשיג בשתי דרכים: או למדוד את הסיבוב של מנועים פשוטים, כפי שנראה במדפסת אחרת באחד הטורים הקרובים, או להשתמש במנועים שעצם ההפעלה שלהם היא סיבוב מדוד. מנועים כאלה נקראים "מנועי צעד" (Stepper motors) והם מתאפיינים בתנועה מקוטעת, מעין קפיצות קטנות בין זוויות מוגדרות מראש. מנוע צעד טיפוסי עשוי להיות מחולק, למשל, ל-200 מיקומים קבועים ברווחים שווים, כך שכל פקודת התקדמות שהוא מקבל מסובבת את הציר שלו ב-1.8 מעלות בדיוק. איך זה מתבצע בפועל פחות מעניין אותנו כרגע (קשור למיקום של הסלילים והמגנטים בתוך המנוע). מה שחשוב לצורך המדפסת הוא שאם אנחנו יודעים בדיוק מה זווית הסיבוב בכל צעד, מה יחס התמסורת אל גליל הגומי ומה קוטר אותו גליל, אנחנו יכולים לדעת בדיוק – ולקבוע – גם איזה מרחק עבר הנייר.

     

     

     

    מבחר מנועי צעד מהמדפסת, הימני בצירוף מעגל השליטה שלו  (צילום: עידו גנדל ) (צילום: עידו גנדל )
    מבחר מנועי צעד מהמדפסת, הימני בצירוף מעגל השליטה שלו (צילום: עידו גנדל )

     

    חיישנים  

    עדיין, חסר משהו. איך אפשר לדעת איפה מתחיל ונגמר הנייר? הרי המדפסת מסוגלת להתמודד גם עם דפים שאינם בגודל A4, וזה עוד לפני שדיברנו על דפים שנתקעים בדרך. לשם כך, המדפסת משופעת במפסקים אופטיים (Opto switch), שזרועים בנקודות מפתח לאורך מסלול הדף. כמעט כל המפסקים הללו נראים ופועלים כמו השלושה שבתמונה:

     

    מעגל עם שלושה מפסקים אופטיים  (צילום: עידו גנדל ) (צילום: עידו גנדל )
    מעגל עם שלושה מפסקים אופטיים (צילום: עידו גנדל )

     

    הפלסטיק השחור בצורת U מעובה מחזיק את שני הרכיבים האלקטרוניים: בקצה "זרוע" אחת נורית LED בתדר תת-אדום שמאירה ברציפות, ובקצה השניה פוטו-דיודה, התקן שמעביר זרם חשמלי רק כשהוא קולט אור. בכל פעם שעובר בין זרועות ה-U משהו אטום, האור מהנורית אינו מגיע לדיודה והזרם נפסק. אם המעבד הראשי של המדפסת מסובב את המנוע מספר פעמים שווה-ערך למרחק בין שני מפסקים אופטיים שכאלה, אך המידע שמתקבל מהם אינו תואם את התזוזה הצפויה של הדף, הוא (המעבד) מבין שיש בעיה ומודיע על כך למשתמש. בזכות המספר הרב והמיקומים השונים של המפסקים אפשר גם לדעת פחות או יותר באיזה חלק של המדפסת הדף תקוע, וכך לחסוך למשתמש עבודה וחיפושים.

     

    אגב, המשהו האטום שמפעיל את המפסק האופטי אינו דף הנייר עצמו. נייר רגיל אינו אטום מספיק, שלא לדבר על זה שהמשתמש עשוי להזין למדפסת גם שקפים. במקום זאת, ליד כל מפסק מותקן מנוף פלסטי זעיר על ציר, כמו נדנדה. אפשר לראות מנוף כזה בתמונה למעלה, מימין למפסקים. הדף דוחף צד אחד של המנוף, והצד השני עובר בין ה-LED לדיודה הקולטת וחוסם את האור. אז למה לא לוותר על כל הסיבוך האופטי ופשוט להיעזר במתג רגיל? מכיוון שההתנגדות המכנית של מתגים כאלה גדולה יחסית, עד כדי חסימת הדף או קימוטו, ובנוסף הבלאי שלהם גדול יותר.

     

    הסורק 

    מנגנון הסעת דפים נוסף ונפרד במדפסת המשולבת הוא זה שאחראי להזנת מסמכים לסורק, והוא דומה מאד במבנה ובאופן הפעולה לזה שתואר קודם. רוב המדפסות המשולבות כוללות משטח זכוכית (שיחידת הסריקה נעה תחתיו) ומזין מסמכים (יחידת הסריקה קבועה במקום והמסמך עובר מעליה). יחידת הסריקה עצמה כוללת מקור אור חזק – גם כי חשוך בפנים כשהמכסה סגור, וגם כדי שלחיישנים יהיה קלט מספיק חזק לקריאה מדויקת של התמונה. קיימות שיטות רבות לסריקה של תמונה. במדפסת שלנו, הסריקה התבצעה שורה שלמה בכל פעם: מערכת של חריצים, מראות ועדשה העבירה את האור מפס צר אחד במסמך אל מערך CCD. זהו סוג החיישן האופטי שקיים ברוב המצלמות הדיגיטליות, ולמעשה אפשר לחשוב על יחידת הסריקה כעל מצלמה דיגיטלית שטוחה בעלת רזולוציה של 5000x1 פיקסלים לערך, בהנחה של רזולוציית סריקה של 600DPI.

     

    חלקים עיקריים ביחידת סורק נטולת כיסוי  (צילום: עידו גנדל ) (צילום: עידו גנדל )
    חלקים עיקריים ביחידת סורק נטולת כיסוי (צילום: עידו גנדל )

     

    הפיקסלים הללו נקראים מהמסמך בו-זמנית על ידי החיישן, אך כמובן אינם מועברים בו-זמנית למעבד של המדפסת – הרי הדבר יצריך 5000 חוטים. החיישן יודע לשמור את המידע ולהעביר אותו פיקסל אחר פיקסל באופן סדרתי, לפי פקודה. אחרי שהמידע מגיע למודול הזכרון של המדפסת אפשר לשלוח אותו למחשב, ישירות למערך ההדפסה (פונקציה של "מכונת צילום") או לנמען פקס.

     

    חלק(!) מהמעגלים המודפסים שבמדפסת המשולבת  (צילום: עידו גנדל ) (צילום: עידו גנדל )
    חלק(!) מהמעגלים המודפסים שבמדפסת המשולבת (צילום: עידו גנדל )

     

    בפעם הבאה נתחיל לפרק מדפסת משולבת מסוג אחר – הזרקת דיו – ונגלה את הדומה והשונה בשני הסוגים.

     

     

     תגובה חדשה
    הצג:
    אזהרה:
    פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
    מומלצים