יום שישי, 6 במאי 2011

איך עובדת מדפסת הזרקת דיו?


הקדמה קטנה, ברשותכם. אנחנו מוקפים במוצרים נהדרים, חכמים, ואפילו לא יקרים במיוחד. אבל פחות ופחות מאיתנו יודעים איך המכשירים האלו פועלים, איך לתקן אותם במידה והם מתקלקלים, שלא לדבר על איך לתכנן ולייצר מוצרים דומים. חשוב לי שהילדים יבינו שהמוצרים ה"מושלמים" שמסביבנו הם בעצם פרי תכנון וביצוע של אנשים כמוהם, ושביכולתם להבין איך הם פועלים, ואפילו ליצור מכשירים משלהם. בכדי להשיג את המטרה, אני מוצא מכשירים שונים ומפרק אותם ביחד עם הילדים.

לפגישה בבית הילדים הבאתי מדפסת הזרקת דיו שמצאתי ליד פחי האשפה. קל מאוד למצוא מדפסות זרוקות, משום שמודל התמחור השולט בשוק המדפסות הוא כזה: מדפסת עולה בזול, דיו עולה ביוקר. נגמר לך הדיו? תחליף כבר את כל המדפסת. זהו מודל תמחור שערורייתי, שגורם לבזבוז עצום של חומר גלם ועבודה וממלא את המזבלות במדפסות תקינות לחלוטין.

מדפסת היא מכשיר נהדר לפירוק ולימוד, בגלל שהיא מכשיר מורכב. פועלות בו מערכות צבע, אלקטרוניקה ומכניקה, הנדרשות לעבוד בתיאום מושלם על-מנת ליצור הדפסה יפה. תארו לעצמכם, למשל, מצב שבו הדיו ניתז בדייקנות, אך הדף לא מתקדם בקצב אחיד – ההדפסה הייתה יוצאת מרוחה ומקושקשת...

התאספנו מסביב למדפסת והתחלנו בפירוק. הפירוק היה קשה למדי - לא הצלחנו תמיד למצוא את הברגים ואת המחברים, ומידי פעם הפעלנו כוח כדי ל"שכנע" את המדפסת להיפתח. לאחר שהסרנו את המכסה, הצלחנו להשקיף פנימה, אל תוך המדפסת. ראינו שהיא מכילה כמה תת-מערכות:

· מערכת החשמל: אחראית על אספקת חשמל תקינה למדפסת. מקבלת זרם חילופין במתח 220 וולט מהקיר ומשנה אותו (באמצעות שנאי) לזרם ישר במתח נמוך.

· מערכת הפיקוד והבקרה: אחראית על קבלת פקודות מהמשתמשים במדפסת (המשתמש האנושי והמחשב) ותרגומן לפקודות עבור המערכת המכנית ומערכת הצבע. בנוסף, מערכת הבקרה גם אוספת נתונים על מצב המדפסת (כמו למשל: האם נגמר הנייר?) ומטפלת בהם.

· המערכת המכנית: אחראית על הזזת הנייר וראש ההדפסה.

· מערכת הצבע מורכבת משתי תת-תת-מערכות:

o ראש ההדפסה: אחראי על פעולת התזת הצבע. מכיל מחסניות דיו ומחטים דרכן הדיו ניתז אל הדף.

o מערכת הניקוי: אחראית על תחזוקה שוטפת של ראש ההדפסה, ניקוז עודפי דיו ושמירה על המחטים, שלא יסתמו.

הוצאנו מהמדפסת את שתי מחסניות הדיו – הילדים עשו זאת בקלות ובבקיאות. מחסנית אחת מכילה צבע שחור, השנייה מכילה שלושה צבעים: אדום, צהוב וכחול. הילדים סיפרו שמשלושת הצבעים הללו אפשר ליצור את כל הצבעים האחרים – אלו צבעי יסוד. הוצאנו מעט צבע מהמחסנית וערבבנו כחול ואדום – קיבלנו סגול יפה. מדוע צריך מחסנית שחורה, אם אפשר ליצור את כל הצבעים האחרים מאדום כחול וצהוב? בגלל שזה שחור יפה יותר, "שחור" יותר, וגם בגלל שרוב ההדפסות הן בשחור וזה יותר חסכוני.

הילדים נהנו לשחק בתמסורות שמניעות את הדף ואת ראש ההדפסה. הראש נוסע לו ימינה ושמאלה על מסילת אלומיניום חלקה ומרוחה במעט גריז. הוא מונע על-ידי מנוע חשמלי ורצועת גומי גמישה. כאשר ראש ההדפסה מגיע אל קצה המסילה הוא נכנס למעין "תחנת שירות" קטנה, שמנקה את ראש ומעבירה עודפי צבע דרך צינורית אל ספוגית קטנה בתחתית המדפסת.

ההדפסה עצמה נעשית על-ידי חימום מהיר של צינוריות קטנטנות (מחטים). החימום משחרר טיפות זעירות של דיו אל הדף. אפשר לראות הדגמה יפה כאן: http://computer.howstuffworks.com/inkjet-printer3.htm. הדגמה יפה של כל פעולות המדפסת אפשר לראות כאן: http://science.discovery.com/videos/deconstructed-how-inkjet-printers-work.html.



הילדים נהנו מאוד לפרק את הרכיבים האלקטרוניים שבמדפסת. הקבל נראה כמו בטריה קטנה, וכמוה מוסגל להחזיק מטען חשמלי (צריך להיזהר עם קבלים גדולים שעלולים להיות טעונים גם אם המכשיר לא בחשמל – לא נעים לקבל זרם מאחד כזה...). פרקנו את נוריות ה-LED הצבעוניות והפעלנו אותן באמצעות סוללה שהבאנו מבית הילדים – כמה קל!


לצערי, לא הצלחנו הפעם להרכיב את המכשיר בחזרה... כידוע, הרבה יותר קל להרוס מאשר לבנות, אבל נשתדל יותר בפעם
הבאה.

2 comments:

Ezra Aghai אמר/ה...

מגניב לאלל-אללה

מדפסות אמר/ה...

באמת מגניב
ניסיונות נחמדים :-)