Bài 2 – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY IN

1. Sơ đồ khối máy in Laser.

Máy in laser là thiết bị in sử dụng tia laser trong quá trình tạo bản in. Sơ đồ khối tổng quát của máy in Laser như sau:

Cũng có thể biểu diễn sơ đồ khối tổng quát của máy in Laser chi tiết hơn như sau:

Máy in Laser gồm các thành phần chính là:

- Hệ thống điều khiển máy (Khối nguồn và khối điều khiển) (ENGINE CONTROL SYSTEM)

- Hệ thống tạo ảnh – Cartridge (IMAGE FORMATION SYSTEM)

- Bộ phận quét tia Laser (Khối quang) (LASER/SCANNER UNIT)

- Khối giao tiếp (Data) (FORMATTER)

- Hệ thống cung cấp giấy (Khối cơ) (PAPER PICKUP/FEED SYSTEM)

- Bộ phận sấy (Khối sấy) (Fuser unit)

- Khay đựng giấy ra (Output tray)

2. Chức năng nhiệm vụ các khối trong máy in Laser.

2.1. Hệ thống điều khiển máy.

- Khối nguồn nuôi. (Power Assembly)

- Khối điều khiển máy – ECU (Engine Control Unit)

2.1.1. Nhiệm vụ khối nguồn.

Khối nguồn của máy in Laser có nhiệm vụ cung cấp các điện áp DC 24V, 5V và 3,3V cho các bộ phận khác của máy hoạt động:

- 24V cung cấp cho khối cao áp, mô tơ loading, mô tơ Scaner trên hộp gương.

- 5V cung cấp cho khối giao tiếp và khối quang.

- 3,3V cung cấp cho khối điều khiển.

- Khối nguồn của máy in Laser hoạt động theo nguyên lý nguồn xung, điện áp AC 220V đầu vào được đổi thành điện áp DC300V sau đó cho ngắt mở ở tần số cao để tạo ra dòng điện biến thiên đi qua biến áp xung, biến áp xung sẽ ghép giữa sơ cấp và thứ cấp để lấy ra nguồn điện áp thấp, điện áp này được chỉnh lưu và lọc để lấy ra nguồn 24V cấp cho phụ tải.

- Mạch hổi tiếp bao gồm các mạch: Lấy mẫu, so quang, sửa sai có nhệm vụ hồi tiếp điện áp đầu ra về để điều chỉnh đèn công suất theo hướng tự ổn định điện áp ra.

- Các mạch hạ áp sẽ hạ điện áp 24V xuống các điện áp 5V và 3,3V để cấp cho các sử dụng điện áp thấp như CPU sử dụng 3,3V , hộp gương sử dụng 5V, Card giao tiếp sử dụng 5V và 3,3V.

Điện áp ra của khối nguồn và các phụ tải

2.1.2. Chức năng của khối điều khiển.

- Khối điều khiển mà thành phần chính là CPU có nhiệm vụ điều khiển chung các hoạt động của máy, khối điều khiển nhận các lệnh điều khiển từ phím bấm hoặc từ máy tính gửi sang thông qua khối giao tiếp (Formatter).

Chức năng của khối điều khiển:

- CPU điều khiển khối cao áp tạo ra các điện áp -600V và -300V cung cấp cho trục cao áp và trục từ trên Cartridge

Khối điều khiển điều khiển khối cao áp hoạt động để tạo ra các điện áp cao -600V, -

300V cấp cho các bộ phận của Cartridge

- CPU điều khiển khối quang tạo ra tia Laser quét lên bề mặt trống in để ghi tín hiệu.

- CPU điều khiển bật tắt đi ốt Laser và theo dõi tia Laser thông qua đi ốt giám sát, điều khiển motor Scan.

Khối điều khiển điều khiển khối quang (hộp gương) hoạt động.

- CPU điều khiển các hoạt động của hệ thống cơ khí, điều khiển Rơle lấy giấy

- Điều khiển hoạt động của Mô tơ chính trên máy để kéo giấy và điều khiển hệ thống các trục lăn, bánh răng.

- Theo dõi giấy thông qua các Sensor báo giấy

Khối điều khiển, điều khiển hệ thống cơ khí để cho giấy đi qua buồng in và giám sát đường đi của giấy.

Ví dụ: Vị trí các Sensor (cảm biến) và Motor trên máy in Canon 2900

2.2. Chức năng của hệ thống tạo ảnh (IMAGE FORMATION SYSTEM) – Cartridge.

- Các hoạt động của máy in sau cùng là để điều khiển cho hộp Cartridge (hệ thống tạo ảnh) tạo ra hình ảnh ở trên giấy.

- Khối cao áp cung cấp điện áp -600V cho trục cao áp để nạp điện lên bề mặt trống in.

- Khối quang tạo ra tia Laser quét lên bề mặt trống in để ghi tín hiệu hình ảnh.

- Điện áp -300V và trục từ sẽ triển khai mực chuyển sang giấy tại các vị trí đã được ghi tín hiệu để tạo nên hình ảnh.

- Sau cùng là quá trình chuyển giao mực từ trống in sang giấy để tạo nên hình ảnh trên giấy.

Cartridge (Hệ thống tạo ảnh) là bộ phận có thể tháo rời ra khỏi máy in

* Quá trình hoạt động của hệ thống tạo ảnh.

Quá trình tạo ảnh trên giấy là quá trình lặp đi lặp lại theo chu kỳ các vòng quay của trống in, quá trình này được thực hiện qua 6 giai đoạn:

- Quá trình nạp tĩnh điện: Là giai đoạn trống in được nạp điện tích âm -600V

- Quá trình ghi tín hiệu lên trống: Là giai đoạn trống in sau khi đã được nạp tĩnh điện và hộp gương sẽ điều khiển cho tia Laser ghi tín hiệu lên bề mặt trống in.

- Quá trình triển khai lấy mực: Là quá trình mực được triển khai sang trống tại những vị trí trước đó bề mặt trống được tia Laser ghi tín hiệu.

- Quá trình mực chuyển giao sang giấy: Là quá trình mục được chuyển giao từ trống in sang giấy để tạo nên hình ảnh hoặc văn bản trên giấy

- Quá trình sấy: Là quá trình cuối cùng mực được sấy ở nhiệt độ cao và các hạt mực nóng chảy bám chặt vào giấy trước khi giấy được đưa ra ngoài

Quá trình tạo hình ảnh trên giấy của hệ thống tạo ảnh

Hình ảnh được tạo ra khi đi qua trống In

Các chi tiết bên trong hộp Cartridge.

2.3. Bộ phận quét tia Laser (Khối quang) (LASER/SCANNER UNIT)

Bộ phận quét tia Laser hay còn gọi là khối quang có nhiệm vụ tạo ra tia Laser quét lên bề mặt trống in để ghi tín hiệu dưới dạng tĩnh điện

Hộp gương tạo ra tia Laser quét lên bề mặt trống để ghi tín hiệu

Vị trí hộp gương trên máy in Canon 2900

¨      Phương pháp ghi tín hiệu bằng tia Laser

Ghi tín hiệu lên trống bằng tia Laser

Người ta sử dụng tia Laser làm trung hoà điện tích âm trên bề mặt trống đã được nạp tĩnh điện, ban đầu trống in được nạp tĩnh điện ở điện tích khoảng âm -600V, khi có tia Laser chiếu vào bề mặt trống in (đang có -600V) thì điện tích trên trống giảm xuống, tuỳ theo cường độ tia Laser mạnh hay yếu mà điện tích âm giảm đi nhiều hay ít, cường độ tia Laser càng mạnh thì điện tích âm giảm càng nhiều (tức là điện tích trên trống ít âm hơn)

¨      Các thành phần bên trong hộp gương.

Các thành phần trong hộp gương gồm:

- Mạch điều khiển tia Laser.

- Diode phát ra tia Laser.

- Diode giám sát - cảm biến tia Laser.

- Thấu kính hình trụ trên đường đi của tia Laser.

- Mạch điều khiển mô tơ Scan

- Mô tơ và gương Scan để phản xạ tia Laser quét lên bề mặt trống.

- Thấu kính hội tụ (thấu kính cong)

Bên ngoài hộp gương và mạch điều khiển tia Laser

Các chi tiết bên trong hộp gương

- Diode Laser có nhiệm vụ phát ra tia laser để ghi tín hiệu

- IC điều khiển Motor scan điều khiển cho Motor quay đúng tốc độ và pha để đồng bộ với tín hiệu tia Laser phát ra từ Súng Laser.

- Motor Scan gắn gương Scan 4 cạnh để quay và phản xạ tia Laser quét đổi hướng theo hình quạt, quét dọc lên bề mặt trống in.

2.4. Khối giao tiếp (Data) (Card FORMATTER)

Quá trình trao đổi dữ liệu giữa máy tính và máy in khi thực hiện in

Trong quá trình in, Card Formatter là thành phần trung gian để trao đổi dữ liệu với máy tính, là nơi lưu trữ tạm thời dữ liệu in rồi cung cấp dần cho các bộ phận của máy

- Cung cấp dữ liệu cho khối quang để điều khiển tia Laser ghi tín hiệu lên bề mặt trống in.

- Cung cấp dữ liệu cho khối điều khiển để điều khiển các hoạt động của hệ cơ, Cartridge, gương Scan hoạt động đồng bộ khi thực hiện in.

Card Formatter trên máy in Canon 2900

2.5. Nhiệm vụ của hệ thống cung cấp giấy (Khối cơ) (PAPER PICUP/FEED SYSTEM)

Hệ thống cung cung cấp giấy bao gồm các thành phần như:

- Khay đựng giấy chính.

- Khay đựng giấy ưu tiên.

- Rơ le và Rulô lấy giấy.

- Hệ thống con lăn.

- Mô tơ chính.

- Hệ thống các Sensor báo giấy

Chức năng của hệ thống cung cấp giấy nhằm thực hiện đưa giấy qua buồng in, hệ thống các Sensor có nhiệm vụ phát hiện giấy bị kẹt trước và trong quá trình in, nhận biết chiều rộng của giấy in, Mô tơ điều khiển hệ thống cơ khí để đưa giấy đi qua buồng in, Rơ le và Rulô lấy giấy thực hiện nâng giấy và gắp giấy khi một lệnh in được thực hiện.

Hệ thống các thành phần của khối cơ thực hiện các hành trình sau:

¨      Nạp giấy: kéo giấy từ khay vào trong máy.

¨      Kéo giấy di chuyển đúng đường đi theo thiết kế, đảm bảo cho giấy được tiếp xúc với trống.

¨      Đẩy giấy (đã hoàn thành bản in) ra khỏi máy.

Toàn bộ khối cơ được vận hành nhờ lực kéo từ 1 motor chính (capstan motor), motor được điều khiển bằng lệnh hành trình từ khối điều khiển.

Hệ thống cơ cũng gửi tín hiệu phản hồi về khối điều khiển để thực hiện các hành vi thích hợp (ví dụ như lặp lại động tác nạp giấy, dừng in và thông báo cho PC khi hết giấy, dắt giấy …)

Hệ thống cung cấp giấy trên máy in Canon 2900

- Main input tray: Khay giấy chính.

- Priority input tray: Khay giấy ưu tiên.

- Pick-up roler: Con lăn lấy giấy.

- Pickup solenoid: Rơ le lấy giấy.

- Paper width sensor (PS802): Cảm biến độ rộng giấy.

- Top page sensor (PS801): Cảm biến đầu trang.

- Sensor end (PS803): Cảm biến cuối hành trình.

- Main motor: Mô tơ chính.

2.6. Chức năng của bộ phận sấy

Mực sẽ bị sống (xoá được) nếu bộ phận sấy bị hỏng.

Thực hiện 3 nhiệm vụ :

Tạo ra nhiệt độ cao để nung chảy bột mực. Nhiệt độ cao này có thể được tạo ra bằng thanh điện trở hoặc bằng đèn (haloghen)

Tạo ra lực ép để ép mực (đã được nung chảy) thấm vào xơ giấy để cố định điểm ảnh trên giấy. Lực ép được tạo ra bằng các trục lăn được nén dưới tác động của lò xo.

Tạo ra lực kéo để kéo giấy ra khỏi máy in sau khi đã sấy_ép. Lực kéo được tạo ra nhờ hệ thống trục lăn trên/dưới quay ngược chiều nhau.

Khối sấy nhận lệnh từ khối điều khiển để thi hành tác vụ. Ngược lại, nó cũng gửi tín hiệu thông báo trạng thái nhiệt, trạng thái giấy cho mạch điều khiển để dừng máy khi có sự cố. Tín hiệu phản hồi này được lấy ra từ các cảm biến (sensor)

Bộ phận sấy nằm ở phần cuối quá trình in, nơi giấy đi ra

Bộ phận sấy trên máy in Canon 2900

BÀI TẬP

Bài 1: Hãy giải thích chức năng, nhiệm vụ của khối nguồn trong máy in Laser?

Bài 2: Giải thích chức năng, nhiệm vụ của khối điều khiển trong máy in Laser?

Bài 3: Giải thích chức năng, nhiệm vụ của khối tạo ảnh trong máy in Laser?

Bài 4: Giải thích chức năng, nhiệm vụ của khối sấy trong máy in Laser?

Bài 5: Giải thích chức năng, nhiệm vụ của khối cơ trong máy in Laser?

Bài 6: Nhận biết và chỉ rõ các khối của máy in Laser, kể tên các bộ phận của từng khối?