Máy in.doc

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in 1

Tổng quan về máy in

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ........................................................................................... 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY IN ........................................... 5

1.1. CÔNG NGHỆ MÁY IN ............................................................................... 5

1.2. ĐỘ PHÂN GIẢI CỦA BẢN IN ................................................................ 27

1.3. NGÔN NGỮ MÔ TẢ TRANG (PDL - PAGE DESCRIPTION

LANGUAGE) ..................................................................................................... 29

1.4. NGÔN NGỮ ĐIỀU KHIỂN MÁY IN (PCL - PRINTER CONTROL

LANGUAGE) .................................................................................................... 32

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN

LASER ........................................................................................... 35

2.1. SƠ ĐỒ KHỐI MÁY IN LASER ............................................................... 35

2.2. CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI .............................................................. 35

2.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN LASER ............................ 41

CHƯƠNG 3: NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA MÁY IN

LASER ........................................................................................... 48

3.1. THÔNG BÁO LỖI CỦA MÁY IN LASER ............................................. 48

3.2. NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRÊN MỘT SỐ MÁY IN

LASER THÔNG DỤNG ................................................................................... 54

CHƯƠNG 4: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN

KIM ............................................................................................... 104

4.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MÁY IN KIM ........................................................ 105

4.2. CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI ............................................................ 105

4.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN KIM .............................. 114

CHƯƠNG 5: NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA MÁY IN

KIM ............................................................................................... 118

2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

Mục lục

5.1. TỔNG QUAN CHUNG ............................................................................ 118

5.2. CÁC HƯ HỎNG TRÊN MẠCH NGUỒN CỦA MÁY IN KIM ......... 119

5.3. SỬA CHỮA HƯ HỎNG CỦA BẢNG MẠCH CHÍNH (MẠCH ĐIỀU

KHIỂN) ............................................................................................................ 128

PHỤ LỤC ...................................................................................... 136

1. MÃ ASCII (MÃ KÝ TỰ) ............................................................................ 136

2. CÔNG NGHỆ IN LASER .......................................................................... 138

3. HỘP MỰC (TONER CARTRIDGE) SỬ DỤNG TRONG MÁY IN TĨNH

ĐIỆN ................................................................................................................. 141

THUẬT NGỮ ................................................................................ 144

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................ 149

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in 3

Tổng quan về máy in

MỞ ĐẦU

Khả năng sản xuất được bản in tài liệu là một chức năng cơ bản của máy

vi tính. Máy in đã trở thành một thiết bị phụ không thể thiếu được của máy tính.

Ngoài ra cùng với sự tiến bộ của công nghệ, máy in dần trở nên rất phổ biến.

Hầu hết các đơn vị trong Quân Đội hiện nay đều được trang bị các loại máy in

văn phòng, chúng có kiểu dáng, chủng loại cũng như nhãn hiệu khác nhau. Vấn

đề đặt ra là, sau một thời gian sử dụng, các máy in đó không thế tránh khỏi

những hư hỏng. Để phục hồi lại chúng đòi hỏi phải phải có sự hiểu biết về

nguyên lý làm việc, cấu tạo cũng như tính năng của từng chủng loại mới có thể

tiến hành sửa chữa được. Trên có sở nghiên cứu lý thuyết, thực nghiệm sửa chữa

và đúc kết các kinh nghiệm trong thực hành, chúng tôi đã biên soạn ra cuốn tài

liệu này, nhằm giúp cho học viên lớp trung cấp BĐKT CNTT có tài liệu tham

khảo trong quá trình học tập môn “Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in” , tài

liệu còn được cập nhật thêm các thông tin về máy in của nhiều hãng sản xuất

máy in trên thế giới.

Nội dung cuốn tài liệu này bao gồm từ các kiến thức cơ bản nhất về máy in như

sơ đồ khối, cấu tạo, nguyên lý hoạt động đến phương pháp chẩn đoán, phục hồi

sửa chữa hư hỏng của máy in. Thông qua tài liệu này, học viên sẽ nắm được

những vấn đề cơ bản nhất về máy in, giúp cho học viện có khả năng suy luận

giải quyết, sửa chữa các hư hỏng của chúng. Do nhu cầu sử dụng các chủng loại

máy in trong Quân đội không giống nhau, nên tài liệu này chỉ tập chung giới

thiệu về hai kiểu loại máy in thông dụng nhất là máy in Laser và máy in kim.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình biên soạn cuốn tài liệu này, tuy

nhiên khó tránh khỏi sự sai sót, rất mong bạn đọc thông cảm và góp ý.

Tác giả

4 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

Tổng quan về máy in

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY IN

1.1. CÔNG NGHỆ MÁY IN

1.1.1. Trao đổi thông tin trong máy in

Máy in là một thiết bị ngoại vi hay còn được ví như một sự mở rộng vật lý

của hệ thống máy tính. Vấn đề không phải là máy in làm việc nhanh, phức tạp

hay tinh vi như thế nào, mà nó sẽ hoàn toàn không làm bất cứ việc gì nếu không

có sự điều khiển riêng trực tiếp từ máy tính. Để làm việc máy in phải có khả

năng thu nhận thông tin từ máy tính, cũng như gửi ra ngoài thông tin về trạng

thái làm việc của riêng nó. Thông tin đó được truyền qua lại thông qua một

đường dây trao đổi thông tin (hoặc giao diện). Một dao diện được thiết lập bằng

việc nối hai thiết bị một cách vật lý. Phần mềm trong máy tính và máy in phối

hợp về thời gian, trình tự và hình thức trao đổi thông tin. Phần dưới đây sẽ giới

thiều về cơ sở trao đổi thông tin của máy in.

1.1.1.1. Cơ sở về trao đổi thông tin

Máy tính có thể gửi đi ba loại thông tin đến máy in: Các ký tự văn bản,

các mã điều khiển và dữ liệu đồ hoạ. Tuy nhiên không phải mọi máy in đều

nhận dữ liệu, ký tự hoặc đồ hoạ, hay giải đoán chúng theo cùng một cách như

nhau. Dữ liệu biểu diễn các văn bản, các chữ cái (thuộc bất kỳ ngôn ngữ nào),

các chữ số, các dấu chấm câu và các ký hiệu khác của văn bản. Các mã điều

khiển được dùng để gửi đi các lệnh cho máy in. Các chế độ làm việc thông

thường của tập các mã đó như là dạng phông in, hoa văn, độ đậm nhạt, nhưng

chúng cũng có thể là các thao tác ngay tức khắc như tạo dạng hoặc tạo dòng.

Việc sử dụng các mã điều khiển loại bỏ được sự bắt buộc phải thao tác bằng tay

ở bảng điều khiển trong lúc đang in một tài liệu. Các mã điều khiển chuyển vào

hoặc ngắt máy in khỏi các chế độ đồ hoạ khác nhau. Khi máy in được đặt vào

một chế độ đồ hoạ, thông tin ký tự đến kế tiếp nhau được xử lý một cách khác

nhau trước khi được gửi đến đầu in hoặc cơ chế ghi. Một mã điều khiển ngược

hay là điều khiển thiết lập lại làm cho máy in quay trở về chế độ in ký tự (hoặc

văn bản).

1.1.1.2. Mã điều khiển

Máy tính không chỉ qui định in cái gì mà nó còn phải quy định in như thế

nào. Như sự quay về của con trượt, cung ứng dòng, phông in và các hoa văn chỉ

là một vài chức năng điều khiển mà máy tính phải xử lý để tự động hoá quá

trình in. Tuy nhiên các mã điều khiển thường là nguyên nhân sự không tương

thích giữa máy tính và máy in. Khi mã chuẩn ASCII lần đầu tiên được nghiên

cứu phát triển thì các máy in còn rất đơn giản so với các tiêu chuẩn hiện nay.

Các phông chữ, kích cỡ phông, đồ hoạ và việc in các chữ chất lượng cao chưa

được đặt ra. Chỉ một số ít chức năng điều khiển là cần thiết để vận hành các máy

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

Đất

5

Tổng quan về máy in

in kiểu cổ. Do đó chỉ một số ít mã điều khiển chính được đưa vào bảng mã

ASCII. Nhưng so với yêu cầu hiện nay các mã ASCII chuẩn với các mã chưa

dùng đến của nó không đủ để sử dụng cho số lượng lớn các lệnh cần thiết. Chính

vì thế các hãng sản xuất máy in phải lựa chọn giữa sự thay thế mã ASCII hay là

nghiên cứu phát triển một sơ đồ mạch mới với các chức năng điều khiển tiên

tiến. Để giải quyết bài toán này, các hãng sản xuất đã đưa ra giải pháp phân chia

bảng mã thành một chuỗi các mã chồng điều khiển. Các trình tự này được gọi là

chuỗi mã thoát. Vì rằng mã ASCII “27” (ESC) được sử dụng như là một tiếp

đầu ngữ.

Các khả năng in của máy in khác nhau rất nhiều giữa các mẫu mã (dòng

sản phẩm) và của các hãng sản xuất. Kết quả là, các mã thoát không còn được

chuẩn hoá nữa. Nếu phần mềm của máy tính không được viết riêng hoặc định

hình riêng cho máy in cụ thể của nó, thì các mã điều khiển gửi đi từ máy tính có

thể gây ra các thao tác sai hoặc không điều khiển được máy in.

Các chuỗi thoát thường dài hai hoặc ba mã ASCII và bắt đầu với mã

ASCII “27”. Ký tự thoát ASCII “27” chỉ cho máy in nhận các ký tự tiếp theo

như là một phần của mã điều khiển. Ví du: Khi đặt máy in ở chế độ in chữ đậm,

thì máy tính phải gửi ra một mã ASCII “27” tiếp theo bởi một mã ASCII “15”

(SI). Phần mềm trong mạch Formatter (mạch điều khiển hay mạch logic) của

máy in sẽ giải đoán chuỗi mã đó và đặt chế độ làm việc thích hợp. Một trình tự

điển hình để thiết lập mật độ đậm nhạt mới của ký tự phải là “27” (ESC) tiếp

theo sau bởi “103” (chữ “g”). Các chuỗi mã chồng hỗ trợ cho các máy in tiến

tiến phức tạp.

1.1.1.3. Các đường trao đổi thông tin

Thông tin, dưới dạng nhị phân cần phải truyền qua khoảng cách vật lý

giữa máy tính và máy in bằng một đường dây trao đổi thông tin (thông qua một

sợi dây cáp bằng kim loại dẫn điện). Cấu trúc và đặc tính của sợi dây cáp đó

phụ thuộc vào phương pháp trao đổi thông tin được sử dụng. Hiện nay có hai

phương pháp chủ yếu để gửi thông tin đến máy in là thông qua cổng song song

hoặc USB (phương pháp sử dụng cổng nối tiếp hiện nay không sử dụng nữa).

Một đường trao đổi thông tin song song được chỉ ra dưới đây nhằm minh

hoạ hoạt động của nó. Hình 1.1 minh hoạ một sơ đồ đơn giản hoá của một giao

diện song song.

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

Đất

8

11

20

23

6

Tổng quan về máy in

Hình 1.1. Minh hoạ một sơ đồ đơn giản hoá của một giao diện song song

Lưu ý rằng 8 bit của một mã ASCII được truyền đồng thời cùng một lúc

từ (D0 đến D7). Tuy nhiên chỉ một mình đường dữ liệu không thôi thì không đủ

để truyền thông tin thành công. Cả máy tính và máy in phải được đồng bộ với

nhau do đó máy in sẽ nhận dữ liệu khi nó đã sẵn sàng hoặc đề nghị máy tính chờ

đợi tới lúc máy in đã sẵn sàng. Sự đồng bộ của đường dây song song được thực

hiện bằng cách sử dụng một vài đường dây điều khiển thêm vào các đường dây

dữ liệu. Một số đường dây điều khiển thông tin cho máy in số còn lại dùng cho

máy tính. Sự phối hợp lẫn nhau đó còn được gọi là sự thoả thuận (hand

shaking).

Thao tác song song tương đối nhanh. Máy in sẽ nhận thông tin với tốc độ

mà máy tính có thể gửi thông tin ra ngoài, thường có thể làm việc với tốc độ

vượt quá 1000 cps (ký tự trên giây). Với mỗi ký tự 8 bit thì số lượng trên tương

ứng hơn 8000 bit trong một giây. Có nghĩa là nó đồng bộ với bus dữ liệu trong

máy in vì bus dữ liệu trong máy in cũng là 8 bit, do đó một từ song song 8 bit có

thể được nhận vào một bộ đệm dữ liệu với các mạch hỗ trợ thêm rất ít, các mạch

thông tin song song thường là đơn giản. Nhược điểm chính của đường dây song

song là chiều dài cáp nối của nó bị hạn chế. Với các tín hiệu dữ liệu nhanh cùng

truyền trong một sợi dây cáp thì chiều dài hiệu dụng của nó chỉ là khoảng vài

mét. Nếu chiều dài đường dây lớn hơn khoảng cách đó thì do nhiễu điện và các

tổn hao có thể gây ra méo dạng và tổn hao tín hiệu.

1.1.1.4. Trao đổi thông tin song song (Centronics)

Công ty Centronics là một trong các nhà sản xuất máy in đầu tiên, do đó

họ có khả năng tạo được vị trí hàng đầu trên thị trường máy in. Các máy in của

họ dùng một giao diện song song (một thiết kế của Centronics). Tốc độ và sự

đơn giản của giao diện Centronics làm cho nó trở thành một tiêu chuẩn trên thực

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

Máy tính Dữ liệu (8 bít) Máy in

Busy (báo bận)

Ready (báo sẵn sàng)

Select (báo lựa chọn)

Error (báo lỗi)

Auto Feed (tự động lên giấy)

Reset (khởi động lại)

Đất

8

11

20

23

7

Tổng quan về máy in

tế để các hãng sản xuất khác làm theo. Thiết kế đó thường được gọi là giao diện

Centronics. Một giao diện Centronics nối liền một đầu cắm loại D gồm 25 chân

ra ở máy tính với một đầu cắm loại Centronics ở máy in gồm 36 chân ra. Các

chân dư thừa trong đầu cắm 36 chân không được sử dụng.

Giao diện Centronics sử dụng các mức TTL chuẩn để truyền thông tin,

một số nhị phân “0” sẽ nằm ở giữa mức 0 V và + 0,8 V một chiều, một số nhị

phân “1” sẽ nằm giữa mức + 2,4 V một chiều và + 0 V xoay chiều. Các mức

Logic đó có thể dễ dàng đo được với một đồng hồ vạn năng. Tuy nhiên một đầu

dò Logic và một máy hiện sóng sẽ cần thiết để quan sát dữ liệu hiện thời trên

mỗi đường tín hiệu.

Một giao diện Centronics điển hình giữa máy tính và máy in được minh

hoạ như ở hình 1.2. Lưu ý rằng có thể có từ 24 đến 25 chân được dùng ở đầu

máy tính.

Hình 1.2. Giao diện Centronics điển hình

Khi ra lệnh in, giao diện được cấp điện, tín hiệu Select (chọn) trở thành

mức Logic 1 để chỉ rằng máy in được lựa chọn. Đầu chọn vẫn giữ nguyên mức

logic 1 chừng nào máy in vẫn còn giấy và cho đến khi máy in từ bỏ sự lựa chọn

(nó có thể chuyển sang chế độ không được chọn (off line) bằng bảng điều

khiển). Máy tính gửi ra các bit dữ liệu biểu diễn ký tự hoặc mã điều khiển một

cách đồng thời qua các đường dữ liệu từ D0 đến D7. Khi mà các bit dữ liệu đã

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

STROBE

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

Acknowledge

Busy

Power Out

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Comp

Select

Auto Feed

(not used)

Signal Ground

Chassis Ground

G0

G1

G2

G3

G4

G5

G6

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Comp

25 G7

ptr ptr

8

Tổng quan về máy in

được gửi đi, máy tính sẽ phát ra một mức logic 0 ngắn trên đường dây Strobe

của nó. Mức logic 0 báo cho máy in rằng dữ liệu đã có hiệu lực và máy in phải

thu nhận và lưu trữ trong bộ nhớ đệm. Khi dữ liệu đã được nhận bởi máy in, thì

máy in phát ra mức Logic 1 của tín hiệu bận. Máy tính sẽ ngừng gửi thông tin ra

cho đến khi tín hiệu bận quay trở về mức 0.

Khi máy in không bị bận, nó phát ra một mức logic 0 ngắn của tín hiệu

cảm ơn, tín hiệu này yêu cầu một ký tự mới từ máy tính. Quá trình này lặp lại

sau mỗi 1 ms cho đến khi tất cả dữ liệu của máy tính đều được gửi đi hết.

Hai tín hiệu phụ thêm vào khi quá trình in phải dừng lại nếu giấy đã hết,

do vậy tín hiệu báo hết giấy (PO - Page Out) trở thành mức logic 0 khi giấy đã

được dùng hết. Tín hiệu này tự động loại bỏ sự lựa chọn máy in, do đó một số

máy in thế hệ cũ yêu cầu phải ấn nút “on line” để lựa chọn lại máy in sau khi

giấy đã nạp trở lại máy in. Một tín hiệu khác là tín hiệu tự động điều khiển cung

ứng. Tín hiệu này xác định xem một ký tự cung ứng dòng đã tự động được thêm

vào chưa mỗi khi bắt gặp ký tự quay trở về của con trượt (áp dụng trong máy in

kim). Bình thường tín hiệu này là mức logic 0, và một cung ứng dòng được thêm

vào sau mỗi lần con trượt quay về. Lưu ý rằng, nhiều máy in có một chuyển

mạch DIP hoặc thiết lập một cầu nối cho phép máy in không cần đến tín hiệu

điều khiển này của máy tính. Các đường dây còn lại thông thường là đường đất

của vỏ máy (FG) và các đường đất của tín hiệu (SG và G0 đến G7).

Những đường tín hiệu có thêm một vạch ngang ở trên tên của chúng, nó

có nghĩa là logic tích cực thấp. Phần lớn các mức logic giữ nguyên mức 0 là

“sai” và mức 1 là “đúng”. Đó là mức logic tích cực cao, các quy ước mà ta

thường bắt gặp. Tuy nhiên một vài tín hiệu coi mức 1 là “sai” và trở về mức 0 là

“đúng”. Các tín hiệu đó gọi là các tín hiệu tích cực thấp. Hai quy ước này đều

tồn tại cùng với nhau trong một hệ thống.

1.1.2. Khối chức năng cơ bản của máy in

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều chủng loại máy in được sản xuất bởi

những hãng nổi tiếng trên thế giới như HP, Epson, Lemax…chúng có những

tính năng và tham số kỹ thuật khác nhau, tuy nhiên tất cả các chủng loại máy in

đó đều phải dựa trên một nền tảng về cấu trúc được chia thành năm khối chức

năng cơ bản như sau:

- Khối cung cấp giấy.

- Khối đầu in (in kim, in phun), đối với máy in Laser là bộ phận quang

học (Laser/ Scaner).

- Khối chuyển động của đầu in (chỉ áp dụng với máy in kim và in

phun).

- Khối nguồn cung cấp.

- Khối điều khiển điện tử.

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in 9

Tổng quan về máy in

1.1.2.1. Khối cung cấp giấy

Mỗi máy in đều phải thực hiện chức năng điều khiển giấy. Giấy phải được

máy in tiếp nhận, vận chuyển đến khối đầu in, sau đó được đưa tới bộ phận đỡ

giấy ở đầu ra của máy in. Có hai phương pháp phổ biến về việc vận chuyển giấy

là kiểu máy kéo và kiểu ma sát. Hình 1.3 dưới đây minh hoạ một hệ thống vận

chuyển giấy điển hình kiểu đẩy kéo.

Hình 1.3. Hệ thống kéo giấy kiểu máy kéo trong máy in kim Epson LX - 300

Mọi đường truyền đều hướng giấy cuốn quanh một trục quay bằng cao su

(đối diện với đầu in) và đưa qua các đĩa bánh răng bằng nhựa. Các trục quay

khác tạo thành một hàng ngang nằm phía dưới trục quay chính tạo sức ép nhẹ

nhằm giữ cho giấy phẳng và đều trong trục quay chính. Mỗi bánh răng làm cho

các răng trùng khớp với các lỗ nằm ở hai bên mép của giấy. Các bánh răng được

liên kết với nhau và được liên kết cơ học với trục quay bằng một chuỗi các bánh

răng, dây cua roa hoặc hệ thống pu li. Khi trục quay quay tới, nó làm quay hai

đĩa bánh răng cùng một quãng đường đi để kéo giấy đến và đưa giấy ra khỏi

máy in.Hệ thống vận chuyển giấy kiểu máy kéo đòi hỏi giấy phải liên tục, cung

cấp đều đặn cho máy in. Hệ thống vận chuyển giấy kiểu máy kéo được áp dụng

trong các máy in kim đời cũ, và chúng sử dụng loại giấy cuộn đặc biệt. Hiện

nay các máy in kim đời mới như Epson 1170, 2170, 2180...được thiết kế sử

dụng cả hai kiểu vận chuyển giấy là kiểu máy kéo và kiểu ma sát.

10 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

Tổng quan về máy in

Hệ thống vận chuyển giấy kiểu ma sát, sử dụng phương pháp đòn bẩy cơ

học, tạo lực cuốn giấy thông qua một bộ phận cuốn giấy (gọi là ru lô cuốn giấy)

thường có hình dạng tròn, bán nguyệt, được gắn trên một trục quay. Khi giấy

được đưa vào máy in đòn bẩy được nhả ra, trục quay di chuyển bộ phận cuốn

giấy tiếp xúc chặt với giấy và theo đà kéo giấy vào bên trong máy in. Những hệ

thống kéo giấy kiểu ma sát có thể sử dụng thích hợp cho trường hợp in từng tờ

một, áp dụng cho những loại giấy có trong lượng hoặc kích cỡ khác nhau không

theo quy định. Như vậy hệ thống cung cấp giấy bằng ma sát rất mềm dẻo linh

hoạt khi không có sự cố. Vì rằng giấy được kéo vào máy in nhờ sức ép, nó sẽ

chuyển động không bị thay đổi theo hướng mà nó được kéo vào. Nếu giấy

không được định hướng đúng, nó sẽ bị dịch qua trái hoặc qua phải khi trục quay

quay tới. Đôi khi trong cả những trường hợp giấy được kéo vào đúng hướng,

nhưng vì các trục quay trong máy in biến dạng, do cao su bị mài mòn hoặc lão

hoá (đối với những máy in cũ) sẽ gây ra sự chuyển động nghiêng ngả của giấy

trong máy in. Tất cả những máy in tĩnh điện hiện nay (máy in Laser) đều sử

dụng hệ thống kéo giấy kiểu ma sát. Hình 1.4 minh hoạ một hệ thống kéo giấy

kiểu ma sát.

Hình 1.4. Hệ thống kéo giấy kiểu ma sát trong máy in HP LaserJet 5000

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in 11

Tổng quan về máy in

Các máy in sử dụng hệ thống kéo giấy kiểu ma sát yêu cầu người sử dụng

phải nạp và điều hướng giấy trước khi in, bộ phận nạp chính là khay đựng giấy

của máy in. Việc điều hướng cho giấy thẳng hàng được thông qua khay đựng

giấy. Bộ phận cuốn giấy sẽ kéo từng tờ giấy vào bên trong máy in.

1.1.2.2. Khối đầu in

Khối đầu in là một thiết bị tạo ra sự in vĩnh cửu lên bề mặt trang giấy. Ba

công nghệ chủ yếu đã được nghiên cứu chế tạo để thực hiện quá trình đó là: in

đập, in phun mực và in tĩnh điện. Một máy in thường được phân loại theo công

nghệ riêng mà nó sử dụng.Ba công nghệ cơ bản đó được mô tả như dưới đây:

- Công nghệ in đập: Đúng như vậy tên gọi của nó ám chỉ các ký tự, ký

hiệu được đập vào bề mặt trang giấy theo đúng nghĩa đen qua một ruy băng

bằng vải hoặc nhựa đã được bôi mực. Lực va đập tạo ra một sức ép mực qua

băng mực và in lên giấy. Có hai loại máy in đập là máy in ký tự và máy in ma

trận chấm.Máy in ký tự ngày nay không còn được sử dụng nữa mà chỉ còn kiểu

máy in ma trận chấm.

Bên trong các đầu in đập ma trận chấm (DMI – DOT MATRIX

PRINTER) sử dụng một chuỗi các đầu kim riêng biệt bằng kim loại bố trí theo

phương thẳng đứng. Mỗi đầu kim làm việc bởi một cuộn solenoid (cuộn hút)

của riêng mình, các cuộn hút này tạo ra dòng điện độc lập với nhau. Các chữ cái,

chữ số, ký hiệu hoặc hình ảnh đều có thể được tạo ra bằng cách, khi dòng điện

chảy qua cuộn hút sẽ biến cuộn hút thành một nam châm điện đẩy các đầu kim

đâm vào băng mực theo một sự tổ hợp trong khi đầu in chuyển động ngang qua

trang giấy. Sự va chạm giữa kim gắn trong bộ phận đầu in và ruy băng mực sẽ

tạo ra hình ảnh truyền sang trang giấy. Bề mặt của một đầu in (DMI – DOT

MATRIX IMPACT) có thể phẳng hoặc cong để cho khớp với bán kính của trục

quay. Các đầu in kim khi lắp đặt được điều chỉnh phẳng so với bề mặt để đảm

bảo sự tạo thành chấm được đều đối với mỗi đầu kim.

Công nghệ in đập có những nhược điểm chính sau. Trước tiên, các đầu in

đập cần một năng lượng đáng kể để hoạt động, sau đó là chúng tạo ra những

tiếng ồn lớn, tiếng lạch cạch, tiếng rít do các kim trong bộ phận đầu in khi hoạt

động gây nên. Ngoài ra tốc độ của những máy in này thường rất chậm, chất

lượng bản in thấp. Do đó nó gây nên sự khó chịu đối với nguời sử dụng.

- Công nghệ in phun mực: In phun mực mở ra một phương pháp in mới,

nó cho tốc độ in khá nhanh và khi hoạt động tiếng ồn không đáng kể, cho chất

lượng bản in cao, nhanh chóng và yên lặng có thể làm việc với phần lớn các loại

giấy bất kỳ. Phương pháp này hút mực nước từ một bình chứa trung tâm, sau đó

“phun mực qua các lỗ tạo thành các chấm” những chấm này sẽ tạo thành ký tự

hoặc hình ảnh mong muốn lên bề mặt tờ giấy. Hiện nay các máy in kiểu phun

mực rất đa dạng.

Có ba phương pháp in phun mực chủ yếu là: Dòng phun liên tục, phun áp

điện và phun bọt (hoặc nhiệt). Phương pháp phun dòng liên tục không thích hợp

cho các máy in vi tính và hiện nay không còn được sử dụng nữa.

12 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

Tổng quan về máy in

- Đầu in kiểu phun bằng áp điện sử dụng mực ở dạng lỏng chứa trong

bình nhỏ được bơm đầy vào một chuỗi kênh dẫn mực. Thông thường có 9 hoặc

24 kênh dẫn mực. Mỗi kênh được bao bởi một cái miệng vòi, đó chính là một lỗ

cực nhỏ được khoan vào một đế kim loại. Một tinh thể áp điện nhỏ tại mỗi kênh

hoạt động như một “máy bơm mực”. Một xung điện ngắn có năng lượng cao từ

các mạch kích của máy in làm cho tinh thể dao động làm phun ra ngoài một giọt

mực. Các máy in phun hiện nay chủ yếu sử dụng công nghệ này.

- Đầu in phun mực kiểu bọt (cũng còn được gọi là phun nhiệt) rất giống

các đầu phun áp điện, nhưng các tinh thể cộng hưởng được thay thế bằng các

phần tử nung nóng. Một xung điện kích thích làm nóng mực chứa trong kênh.

Một bong bóng được tạo thành và lớn dần cho đến khi nổ vỡ ra. Lực khí bong

bóng nổ sẽ làm phun ra ngoài một giọt mực.

- Công nghệ in tĩnh điện (ES - ELECTRICITY STATIC ): hoàn toàn khác

với bất kỳ một công nghệ in nào đã được nói đến trước đây. Một đầu in tĩnh điện

thực sự là một tổ hợp của các bộ phận, hợp nhất tia sáng, tĩnh điện, hoá, quang

học, nhiệt và áp suất để tạo ra một bản in vĩnh cửu trên giấy. Các hình ảnh tạo ra

là một mạng các chấm ghi trên một trống nhạy quang. Các tia laser dùng để ghi

các chấm. Công nghệ in tĩnh điện có nhiều ưu việt hơn so với các công nghệ

khác. Nó có tốc độ nhanh, hoạt động êm, cho bản in có độ phân giải cao.Máy in

sử dụng công nghệ tĩnh điện hiện nay rất phổ biến cả máy in đen trắng và máy in

màu.

1.1.2.3. Khối Chuyển động đầu in

Phần lớn các đầu in nối tiếp chỉ tạo ra một cột đơn của các chấm. Do vậy,

đầu in cần phải chuyển động tới và lui, ngang qua trang giấy. Chuyển động đó

được thực hiện bởi một cơ chế vận chuyển gọi là con trượt (carriage). Một hệ

thống vận chuyển bằng con trượt được trình bày trên hình 1.8.

Hình 1.8. Hệ thống vận chuyển bằng con trượt trên máy in kim Epson LX-300

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in 13

Tổng quan về máy in

Hệ thống chính yếu là một con trượt chuyển động tự do dọc theo một hệ

thống đường ray. Đầu in được lắp đặt một cách cẩn thận trên đường trượt được

giữ bởi các đinh vít hoặc các kẹp đỡ ở phía dưới. Một hệ thống pu-li đơn giản

được kéo bởi mô tơ bước được dùng để tạo ra sự chuyển động của con trượt.

Một cảm biến được lắp đặt trong hệ thống vận chuyển bằng con trượt . Đó

chính là cảm biến báo điểm dừng của con trượt ở phía bên trái máy in hay nó

còn được gọi là cảm biến báo vị trí đầu. Cảm biến này báo cho mạch điều khiển

của máy in biết khi nào con trượt dịch đến vị trí đầu của nó. Một bộ mã hoá

quang học được thiết kế vào mạch điều khiển mô tơ chuyển động đầu in. Bộ mã

hoá này sẽ gửi thông tin về khoảng cách và chiều đến của con trượt cho mạch

điều khiển đầu in, và mạch này sẽ điều khiển vị trí tức thời của đầu in. Chú ý:

Trong hệ thống máy in tĩnh điện, khối này nằm trong hệ thống tạo ảnh.

1.1.2.4. Khối nguồn cung cấp

Khối nguồn cung cấp có nhiệm vụ biến đổi điện áp lưới thành một hoặc

nhiều mức điện áp một chiều ổn định cần thiết để cung cấp cho các linh kiện

điện và điện tử trong máy in. Khối nguồn này thường có công suất khác nhau

cho từng loại máy in cụ thể. Đối với các máy in kiểu ma trận đập (máy in kim),

máy in phun nguồn cung cấp thường tạo ra các điện áp như + 5 V, + 9 V, + 35

V, + 42 V sai số (± 5 %). Máy in tĩnh điện (máy in Laser) thường sử dụng các

điện áp điển hình là + 5 V, + 12 V, + 24 V ngoài ra các máy in đời mới còn sử

dụng thêm nguồn + 3.3 V với sai số (± 5 %). Trong các máy in Laser ngoài các

nguồn kể trên còn có thêm một mạch cung cấp nguồn cao áp thường tạo ra điện

áp âm một chiều khoảng 600 V sai số (± 10 %). Một vài loại máy in phun sử

dụng khối nguồn cung cấp ở bên ngoài gọi là Adapter.

Có hai kiểu nguồn cung cấp là nguồn tuyến tính và nguồn kiểu xung ngắt

mở. Chúng được phân biệt bởi cách dùng để điều khiển các điện áp ra. Các bộ

nguồn nuôi kiểu tuyến tính hiện nay không còn được sử dụng trong máy in nữa.

Máy in hiện nay chỉ sử dụng nguồn cung cấp kiểu xung ngắt mở. Ưu điểm của

loại nguồn này là có kích thước nhỏ gọn, công suất tương đối lớn.

1.1.2.5. Khối điều khiển điện tử

Khối điều khiển điện tử là sự tổ hợp các linh kiện điện tử và các mạch

điều khiển hoạt động trong máy in. Đối với máy in kim và in phun khối điều

khiển điện tử điển hình thường được tạo bởi bốn khối chính được chỉ rõ trong sơ

đồ khối ở hình 1.9, nó bao gồm giao diện trao đổi thông tin, bảng điều khiển, bộ

nhớ và mạch logic chính. Mặc dù có sự khác biệt giữa các máy in, nhưng mỗi

mô đen đều chứa các mạch điện tử để điều khiển các khu vực đó.

14 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in