Máy in.doc

Tài liệu về kỹ thuật máy in.

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY IN 6

1.1 CÔNG NGHỆ MÁY IN 6

1.1.1 Trao đổi thông tin trong máy in 6

1.1.1.1 Cơ sở về trao đổi thông tin 6

1.1.1.2 Mã điều khiển 6

1.1.1.3 Các đường trao đổi thông tin 7

1.1.1.4 Trao đổi thông tin song song (Centronics) 8

1.1.2 Khối chức năng cơ bản của máy in 10

1.1.2.1 Khối cung cấp giấy 11

1.1.2.2 Khối đầu in 13

1.1.2.3 Khối Chuyển động đầu in 14

1.1.2.4 Khối nguồn cung cấp 15

1.1.2.5 Khối điều khiển điện tử 15

1.1.3 Các chi tiết linh kiện điển hình 17

1.1.3.1 Các chi tiết cơ khí 17

1.1.3.2 Các linh kiện điện cơ 21

1.1.4 Bộ nhớ máy in 24

1.1.5 Phông chữ 25

1.1.6 Trình điều khiển máy in 26

1.1.7 Tốc độ máy in 27

1.1.8 Giấy sử dụng cho máy in 28

1.2 ĐỘ PHÂN GIẢI CỦA BẢN IN 28

1.3 NGÔN NGỮ MÔ TẢ TRANG (PDL - PAGE DESCRIPTION LANGUAGE) 30

1.3.1 Postscript 30

1.3.2 Mã escape 32

1.3.3 Host – Based/ GDI 32

1.4 NGÔN NGỮ ĐIỀU KHIỂN MÁY IN (PCL - PRINTER CONTROL LANGUAGE) 33

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN LASER 36

2.1 SƠ ĐỒ KHỐI MÁY IN LASER 36

2.2 CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI 36

2.2.1 Nguồn cung cấp và hệ thống điều khiển cơ cấu in 36

2.2.2 Mạch định dạng Formatter 39

2.2.3 Hệ thống tạo ảnh 39

2.2.4 Hệ thống kéo giấy 41

2.2.5 Bộ phận Laser/ Scaner 42

2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN LASER 42

2.3.1 Làm sạch mực bám trên bề mặt trống nhạy quang 42

2.3.2 Tích điện 43

2.3.3 Ghi ảnh 44

2.3.4 Phát triển hình ảnh (tạo ảnh) 45

2.3.5 Truyền in ảnh 46

2.3.6 Nung chảy mực 47

CHƯƠNG 3: NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA MÁY IN LASER 49

3.1 THÔNG BÁO LỖI CỦA MÁY IN LASER 49

3.1.1 Mã thông báo lỗi của máy in HP LaserJet 5l & 6l 49

3.1.2 Mã thông báo lỗi của máy in HP LaserJet 1100 52

3.2 NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRÊN MỘT SỐ MÁY IN LASER THÔNG DỤNG 55

3.2.1 Hư hỏng của hệ thống vận chuyển giấy 55

3.2.1.1 Hư hỏng của hệ thống kéo giấy vào 56

a Máy in không kéo được giấy vào hoặc chỉ làm việc một cách chập trờn .56

b Máy in kéo một lần nhiều tờ giây 63

c Máy in có kéo giấy nhưng dừng lại ở phần cảm biến báo giấy vào: 68

d Máy in kéo giấy liên tục cho đến khi hết giấy ở khay cung cấp giấy 70 3.2.1.2 Hư hỏng của hệ thống thoát giấy 72

a Kẹt giấy do hư hỏng của ru lô thoát giấy ra khay đựng giấy ở phía trên .72

b Kẹt giấy do hư hỏng của ru lô ép giấy nằm trong bộ phận nung nhiệt .73

3.2.2 Hư hỏng của hệ thống tạo ảnh 78

3.2.2.1 Hư hỏng của bộ phận Laser/ Scaner 78

a Không xuất hiện ký tự, hình ảnh trên trang giấy hoặc có nhưng rất mờ .78

b Bản in bị sạm, mờ, không rõ nét 84

3.2.2.2 Hư hỏng của mạch tạo cao áp 85

3.2.2.3 Hư hỏng của hộp mực 88

a Bản in bị mờ đều hoặc có chỗ đậm chỗ nhạt 88

b Bản in bị mờ, có các đường kẻ sọc nằm dọc theo tờ giấy, có các vệt

mực loang lổ, chữ chỗ đậm chỗ nhạt 92

3.2.2.4 Hư hỏng của bộ phận nung nhiệt 93

a Bản in có một vài chỗ bị sống mực (do mực chưa được nung chảy) 93

b Máy in xuất hiện thông báo lỗi bộ phận nung nhiệt 94

3.2.3 Hư hỏng của hệ thống điều khiển 97

3.2.3.1 Hư hỏng của mạch Formatter 97

a Máy in vẫn in được bản in tự kiểm tra nhưng không in được từ máy tính 97

b Máy in vẫn in được bản in tự kiểm tra nhưng khi in từ máy tính bản in bị biến dạng hoặc xuất hiện các kỹ tự loằng ngoằng 100

3.2.4 Hư hỏng của hệ thống nguồn cung cấp 101

CHƯƠNG 4: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN KIM 105

4.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MÁY IN KIM 106

4.2 CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI 106

4.2.1 Cơ cấu đầu in 106

4.2.2 Cơ cấu chuyển động đầu in 108

4.2.3 Cơ cấu kéo giấy 109

4.2.4 Cơ cấu chuyển động băng mực 110

4.2.5 Khối nguồn cung cấp 111

4.2.6 Mạch điều khiển 113

4.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN KIM 115

4.3.1 Mạch khởi động 115

4.3.2 Mạch cảm biến 116

4.3.3 Mạch điều khiển mô tơ chyển động đầu in 116

4.3.4 Mạch điều khiển mô tơ kéo giấy 117

4.3.5 Mạch điều khiển đầu in 117

CHƯƠNG 5: NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA MÁY IN KIM 119

5.1 TỔNG QUAN CHUNG 119

5.1.1 Yêu cầu về an toàn 119

5.1.2 Dụng cụ kiểm tra 119

5.1.4 Dụng cụ để tháo, lắp 119

5.2 CÁC HƯ HỎNG TRÊN MẠCH NGUỒN CỦA MÁY IN KIM 120

5.2.1 Cấu tạo của mạch nguồn trong máy in kim 120

5.2.2 Thứ tự tìm hư hỏng trên mạch nguồn máy in kim 120

5.2.2.1 Kiểm tra nguồn điện áp vào cấp cho mạch công suất ngắt mở 120

5.2.2.2 Kiểm tra tải 121

5.2.2.3 Kiểm tra khối dao động 121

5.2.2.4 Kiểm tra mạch bảo vệ 122

5.2.3 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn máy in kim Epson LQ 570e 123

5.2.4 Phân tích sơ đồ nguyên lý mạch nguồn máy in kim Epson LQ 570e.125 5.2.5 Các hiện tượng hư hỏng của mạch nguồn 125

5.2.5.1 Bật điện nổ cầu chì 125

5.2.5.2 Mất dao động không có điện áp ra 126

5.2.5.3 Nguồn ra thấp hơn bình thường 128

5.2.5.4 Nguồn ra cao hơn bình thường 129

5.3 SỬA CHỮA HƯ HỎNG CỦA BẢNG MẠCH CHÍNH (MẠCH ĐIỀU KHIỂN) 129

5.3.1 Máy in không hoạt động khi bật nguồn 131

5.3.2 Cơ cấu chuyển động đầu in hoạt động không bình thường 133

5.3.3 Cơ cấu chuyển động kéo giấy hoạt động không bình thường 133

5.3.4 Máy in không kết xuất được dữ liệu in tới đầu in 134

5.3.5 Máy in không in được hình ảnh hoặc các kỹ tự biến dạng 135

PHỤ LỤC 137

1 MÃ ASCII (MÃ KÝ TỰ) 137

2 CÔNG NGHỆ IN LASER 139

2.1 Phương pháp tĩnh điện 139

2.2 Laser (la de) 140

3 HỘP MỰC (TONER CARTRIDGE) SỬ DỤNG TRONG MÁY IN TĨNH ĐIỆN 142

THUẬT NGỮ 145

TÀI LIỆU THAM KHẢO 150

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy in

Hình 1.2 Giao diện Centronics điển hìnhKhi ra lệnh in, giao diện được cấp điện, tín hiệu Select (chọn) trở thànhmức Logic 1 để chỉ rằng máy in được lựa chọn Đầu chọn vẫn giữ nguyên mứclogic 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 điềukhiển) Máy tính gửi ra các bit dữ liệu biểu diễn ký tự hoặc mã điều khiển mộtcách đồng thời qua các đường dữ liệu từ D0 đến D7 Khi mà các bit dữ liệu đãđược gửi đi, máy tính sẽ phát ra một mức logic 0 ngắn trên đường dây Strobecủa nó Mức logic 0 báo cho máy in rằng dữ liệu đã có hiệu lực và máy in phảithu nhận và lưu trữ trong bộ nhớ đệm Khi dữ liệu đã được nhận bởi máy in, thìmáy in phát ra mức Logic 1 của tín hiệu bận Máy tính sẽ ngừng gửi thông tin racho 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 hiệucảm ơn, tín hiệu này yêu cầu một ký tự mới từ máy tính Quá trình này lặp lạisau 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 đãđược dùng hết Tín hiệu này tự động loại bỏ sự lựa chọn máy in, do đó một sốmáy in thế hệ cũ yêu cầu phải ấn nút “on line” để lựa chọn lại máy in sau khigiấy đã nạp trở lại máy in Một tín hiệu khác là tín hiệu tự động điều khiển cungứng Tín hiệu này xác định xem một ký tự cung ứng dòng đã tự động được thêmvào chưa mỗi khi bắt gặp ký tự quay trở về của con trượt (áp dụng trong máy inkim) Bình thường tín hiệu này là mức logic 0, và một cung ứng dòng được thêmvào sau mỗi lần con trượt quay về Lưu ý rằng, nhiều máy in có một chuyểnmạch DIP hoặc thiết lập một cầu nối cho phép máy in không cần đến tín hiệuđiều khiển này của máy tính Các đường dây còn lại thông thường là đường đấtcủa 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 tathường 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 đềutồn 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 bởinhững hãng nổi tiếng trên thế giới như HP, Epson, Lemax…chúng có nhữngtính 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 chứcnăng cơ bản như sau:

- Khối cung cấp giấy

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

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

- Khối nguồn cung cấp

- Khối điều khiển điện tử

1.1.2.1 Khối cung cấp giấy

Mỗi máy in đều phải thực hiện chức năng điều khiển giấy Giấy phải đượcmáy in tiếp nhận, vận chuyển đến khối đầu in, sau đó được đưa tới bộ phận đỡgiấy 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 vậnchuyển giấy điển hình kiểu đẩy kéo

Hình 1.3 Hệ thống kéo giấy kiểu máy kéo trong máy in kim Epson LX - 300Mọi 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 quaykhác tạo thành một hàng ngang nằm phía dưới trục quay chính tạo sức ép nhẹnhằm giữ cho giấy phẳng và đều trong trục quay chính Mỗi bánh răng làm chocác răng trùng khớp với các lỗ nằm ở hai bên mép của giấy Các bánh răng đượcliên kết với nhau và được liên kết cơ học với trục quay bằng một chuỗi các bánhrăng, dây cua roa hoặc hệ thống pu li Khi trục quay quay tới, nó làm quay haiđĩa bánh răng cùng một quãng đường đi để kéo giấy đến và đưa giấy ra khỏimáy in.Hệ thống vận chuyển giấy kiểu máy kéo đòi hỏi giấy phải liên tục, cungcấp đều đặn cho máy in Hệ thống vận chuyển giấy kiểu máy kéo được áp dụngtrong các máy in kim đời cũ, và chúng sử dụng loại giấy cuộn đặc biệt Hiệnnay các máy in kim đời mới như Epson 1170, 2170, 2180 được thiết kế sửdụng cả hai kiểu vận chuyển giấy là kiểu máy kéo và kiểu ma sát.

Hệ thống vận chuyển giấy kiểu ma sát, sử dụng phương pháp đòn bẩy cơhọc, 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 giấyđược đưa vào máy in đòn bẩy được nhả ra, trục quay di chuyển bộ phận cuốngiấy tiếp xúc chặt với giấy và theo đà kéo giấy vào bên trong máy in Những hệthống 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 khôngtheo quy định Như vậy hệ thống cung cấp giấy bằng ma sát rất mềm dẻo linhhoạt khi không có sự cố Vì rằng giấy được kéo vào máy in nhờ sức ép, nó sẽchuyển động không bị thay đổi theo hướng mà nó được kéo vào Nếu giấykhông được định hướng đúng, nó sẽ bị dịch qua trái hoặc qua phải khi trục quayquay 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 lãohoá (đối với những máy in cũ) sẽ gây ra sự chuyển động nghiêng ngả của giấytrong máy in Tất cả những máy in tĩnh điện hiện nay (máy in Laser) đều sửdụng hệ thống kéo giấy kiểu ma sát Hình 1.4 minh hoạ một hệ thống kéo giấykiểu ma sát.

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

Các máy in sử dụng hệ thống kéo giấy kiểu ma sát yêu cầu người sử dụngphải nạp và điều hướng giấy trước khi in, bộ phận nạp chính là khay đựng giấycủa máy in Việc điều hướng cho giấy thẳng hàng được thông qua khay đựnggiấy 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 Bacông nghệ chủ yếu đã được nghiên cứu chế tạo để thực hiện quá trình đó là: inđập, in phun mực và in tĩnh điện Một máy in thường được phân loại theo côngnghệ 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 băngbằng vải hoặc nhựa đã được bôi mực Lực va đập tạo ra một sức ép mực quabăng mực và in lên giấy Có hai loại máy in đập là máy in ký tự và máy in matrận chấm.Máy in ký tự ngày nay không còn được sử dụng nữa mà chỉ còn kiểumáy in ma trận chấm

Bên trong các đầu in đập ma trận chấm (DMI – DOT MATRIXPRINTER) sử dụng một chuỗi các đầu kim riêng biệt bằng kim loại bố trí theophương 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 điệnchảy qua cuộn hút sẽ biến cuộn hút thành một nam châm điện đẩy các đầu kimđâm vào băng mực theo một sự tổ hợp trong khi đầu in chuyển động ngang quatrang giấy Sự va chạm giữa kim gắn trong bộ phận đầu in và ruy băng mực sẽtạo ra hình ảnh truyền sang trang giấy Bề mặt của một đầu in (DMI – DOTMATRIX IMPACT) có thể phẳng hoặc cong để cho khớp với bán kính của trụcquay Các đầu in kim khi lắp đặt được điều chỉnh phẳng so với bề mặt để đảmbảo 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 inđập cần một năng lượng đáng kể để hoạt động, sau đó là chúng tạo ra nhữngtiếng ồn lớn, tiếng lạch cạch, tiếng rít do các kim trong bộ phận đầu in khi hoạtđộng gây nên Ngoài ra tốc độ của những máy in này thường rất chậm, chấtlượng 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 chấtlượng bản in cao, nhanh chóng và yên lặng có thể làm việc với phần lớn các loạigiấy 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 tựhoặc hình ảnh mong muốn lên bề mặt tờ giấy Hiện nay các máy in kiểu phunmực rất đa dạng

Có ba phương pháp in phun mực chủ yếu là: Dòng phun liên tục, phun ápđiện và phun bọt (hoặc nhiệt) Phương pháp phun dòng liên tục không thích hợpcho các máy in vi tính và hiện nay không còn được sử dụng nữa

- Đầu in kiểu phun bằng áp điện sử dụng mực ở dạng lỏng chứa trongbình 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 lỗcực nhỏ được khoan vào một đế kim loại Một tinh thể áp điện nhỏ tại mỗi kênhhoạt 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 giọtmực 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 giốngcác đầu phun áp điện, nhưng các tinh thể cộng hưởng được thay thế bằng cácphần 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 bongbóng 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 intĩnh 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 Cáchình ảnh tạo ra là một mạng các chấm ghi trên một trống nhạy quang Các tialaser dùng để ghi các chấm Công nghệ in tĩnh điện có nhiều ưu việt hơn so vớicác công nghệ khác Nó có tốc độ nhanh, hoạt động êm, cho bản in có độ phângiải cao.Máy in sử dụng công nghệ tĩnh điện hiện nay rất phổ biến cả máy in đentrắng 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 đóđược thực hiện bởi một cơ chế vận chuyển gọi là con trượt (carriage) Một hệthống 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

Hệ thống chính yếu là một con trượt chuyển động tự do dọc theo một hệthống đường ray Đầu in được lắp đặt một cách cẩn thận trên đường trượt đượcgiữ bởi các đinh vít hoặc các kẹp đỡ ở phía dưới Một hệ thống pu-li đơn giảnđược 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 Đóchính là cảm biến báo điểm dừng của con trượt ở phía bên trái máy in hay nócòn được gọi là cảm biến báo vị trí đầu Cảm biến này báo cho mạch điều khiểncủa máy in biết khi nào con trượt dịch đến vị trí đầu của nó Một bộ mã hoáquang học được thiết kế vào mạch điều khiển mô tơ chuyển động đầu in Bộ mãhoá 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 hoặcnhiều mức điện áp một chiều ổn định cần thiết để cung cấp cho các linh kiệnđiện và điện tử trong máy in Khối nguồn này thường có công suất khác nhaucho 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 cácđiện áp điển hình là + 5 V, + 12 V, + 24 V ngoài ra các máy in đời mới còn sửdụng thêm nguồn + 3.3 V với sai số (± 5 %) Trong các máy in Laser ngoài cácnguồn 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 sửdụng 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 bộnguồn 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 củaloại 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 mạchđiều khiển hoạt động trong máy in Đối với máy in kim và in phun khối điềukhiển 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, bộnhớ 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

Hình 1.9 Sơ đồ khối của khối điều khiển điện tử trong máy in kim và in phun

mực

- Giao diện trao đổi thông tin : thực hiện việc điều khiển truyền dữ liệu

giữa máy in và máy tính Nó cũng điều hành sự phối hợp các tín hiệu

“thoả thuận” để đồng bộ việc truyền dữ liệu Dữ liệu được truyền,thông qua giao diện nối tiếp hoặc song song đều làm việc tốt đối vớiphần lớn các máy in thông thường

- Bảng mạch điều khiển (Formatter) : Dùng để tạo ra các mức điện áp

và dòng điện cần thiết điều khiển mô tơ, các cuộn hút (solenoid) vàđầu in

- Bảng điều khiển: Cho phép người sử dụng làm việc với máy in một

cách trực tiếp bằng cách ấn vào các phím chức năng trên bảng điềukhiển (như in thử một bản in kiểm tra, thiết lập phông chữ cho máy in,cuốn giấy vào hoặc ra khỏi máy in) Ngoài ra các đèn LED gắn trênbảng điều khiển sẽ thông báo cho người sử dụng biết tình trạng hiện tạicủa máy in

- Bộ nhớ : Trong máy in có hai loại bộ nhớ là ROM và RAM ROM

dùng để chứa đựng thông tin về cấu hình của máy in, các phông chữ,tập lệnh điều khiển RAM dùng để chứa đựng các thông tin từ máy tínhgửi sang

Giao diện trao đổi thông tin

Bảng mạch điều khiển (Formatter)

Bộ nhớ

Bảng điều khiển

Các dữ liệu đầu in,

dữ liệu mô tơ

chuyên dịch đầu in,

dữ liệu mô tơ kéo

1.1.3 Các chi tiết linh kiện điển hình

1.1.3.1 Các chi tiết cơ khí

Các chi tiết cơ khí chỉ phục vụ cho một mục đích cơ bản duy nhất: Truyềnlực từ một điểm này tới một điểm khác Sự truyền này được hoàn thành nhờ mộtchuỗi các bánh răng, pu li, các trục quay, dây cu roa… Trong một máy in, hệthống cơ khí là thành phần không thể thiếu được nó bao gồm rất nhiều chi tiếtkết hợp với nhau và được chia thành các bộ phận như sau:

- Hệ thống bánh răng :

Trong máy in ứng dụng phổ biến nhất của bánh răng là chúng truyền lực

từ một trục quay này sang một trục quay khác Cách bố trí đơn giản nhất là dùnghai bánh răng đặt so le trên dưới như hình 1.10

Hình 1.10 Cách bố trí song song hai bánh răngKhi dùng hai bánh răng, thì chiều chuyển động của trục quay thứ haingược lại với trục quay ban đầu Nếu chiều chuyển động của trục quay thứ haicần phải cùng chiều với trục quay thứ nhất thì có thể thêm vào một bánh răngthứ ba như hình 1.11

Hình 1.11 Cách bố trí song song ba bánh răng Các bánh răng không chỉ truyền lực; chúng còn có thể làm thay đổi tốc độ

và lực tác dụng lên trục quay thứ cấp Hình 1.12 minh hoạ các thay đổi của tỷ sốbánh răng đơn Tỷ số bánh răng thường được biểu thị bằng tỷ số kích thước củabánh răng sơ cấp trên bánh răng thứ cấp Với tỷ số lớn thì bánh răng sơ cấplớn hơn bánh răng thứ cấp Kết quả là bánh răng thứ cấp chuyển động nhanhhơn nhưng với lực yếu hơn Ảnh hưởng đó sẽ ngược lại với một tỷ số nhỏ Mộtbánh răng sơ cấp nhỏ làm quay một bánh răng thứ cấp lớn nhưng với lực mạnhhơn Cuối cùng, một tỷ số bằng nhau làm cho các bánh răng sơ cấp và thứ cấpquay với cùng tốc độ và lực

Hình 1.12 Các tỷ số bánh răng

Tỷ lệ cao Tỷ lệ thấp Tỷ lệ bằng nhau

Bánh răng thứ cấp Bánh răng sơ cấp

- Hệ thống Pu li :

Hệ thống Pu li thường được dùng nhiều trong máy in kim và máy inphun Tương tự như các bánh răng, chúng truyền lực từ điểm này sang điểmkhác Tuy nhiên thay vì tiếp xúc trực tiếp, các Pu li được nối với nhau bằngđường giây kéo thông thường gồm một dây cua roa, dây kim loại hoặc một dâyxích Một hệ thống Pu li cơ bản được trình bày ở hình 1.13

Hình 1.13 Hệ thống Pu li cơ bảnMột mô tơ làm quay Pu li kéo và được nối với một Pu li thứ hai nhờ sứccăng của đường giây kéo Khi Pu li kéo quay, lực được truyền đến Pu li thứ cấpqua đường giây kéo, do vậy Pu li thứ cấp cũng quay theo Lưu ý rằng cả hai Pu

li quay cùng chiều Ngoài việc truyền lực cho trục thứ hai, chuyển động tuyếntính trái phải của đường giây kéo có thể dùng làm chuyển động cho một tải Ví

dụ một hệ thống vận chuyển bằng con trượt phải truyền lực của mô tơ làmchuyển động con trượt đến bàn trượt Nếu một điểm của đường giây được nốivới con trượt thì chuyển động trái/ phải của đường giây kéo sẽ làm cho đầu inchuyển động qua lại Loại hệ thống Pu li được dùng phụ thuộc vào vật mà nóphải làm chuyển động

Các Pu li và đường giây kéo sẽ biến đổi tuỳ thuộc vào từng trường hợpứng dụng cụ thể Các ứng dụng cần lực vừa phải có thể dùng các Pu li hẹp (nóchỉ là một bánh xe có một đường rãnh) được nối với nhau bằng một đường giâykéo bằng kim loại Dây không cần phải chắc lắm và diện tích tiếp xúc của nóvới hai Pu li tương đối nhỏ Do đó dây có thể bị trượt khi nó chịu lực căng quátải hoặc tải quá nặng Dây cu roa và các Pu li của nó là lớn hơn; do vậy có nhiềudiện tích tiếp xúc với Pu li hơn Các dây cu roa thường bền hơn các dây kim

loại và ít bị trượt khi chịu sức căng; như vậy các Pu li kéo bằng dây cu roa là tốthơn đối với tải nặng.

- Trục quay:

Các trục quay thực sự là tâm điểm hoạt động của máy in Chúng tạo ra sự

ma sát lớn để vận chuyển giấy qua máy in Trong máy in kim, trục quay chínhvừa có nhiệm vụ kéo giấy vào máy in vừa tạo ra một mặt bằng vững chắc để cáckim khi lao vào băng mực sẽ có điểm tỳ Các trục quay bị hư hại, cũ hoặc bẩn cóthể gây ra ảnh hưởng đáng kể lên hệ thống vận chuyển giấy Trong đa số cácmáy in, có ba loại trục quay: là trục quay chính, trục quay ép (hoặc tiếp xúc) vàcác trục quay hàng rào (trục quay dẫn hướng) Cả ba loại trục quay được minhhoạ ở hình 1.14

Hình 1.14 Ba loại trục quay thông thường

Trục quay chính được gọi là trục chính Nó được kéo bởi một mô tơ làmchuyển động giấy và làm bộ phận đỡ giấy đối diện với đầu in Các trục quay épgiấy nằm đối diện với trục chính và đảm bảo sức kéo về phía trước đều đặn Vịtrí hoạt động và lực tiếp xúc của các trục quay ép phụ thuộc vào kỹ thuật cungứng riêng được dùng Các trục quay hàng rào là một tập hợp của các trục quaynhỏ, điều chỉnh được nhằm để giữ cho giấy phẳng khi đi quanh trục chính

- Chất bôi trơn, bạc đệm và vòng bi :

Cũng giống như mọi hệ thống cơ khí khác, các chi tiết này khi tiếp xúcvới các chi tiết khác sẽ bị mài mòn khi hệ thống làm việc Nguyên nhân do sựxuất hiện của ma sát không mong muốn Từ đó thấy rằng làm giảm ma sát sẽtăng thêm tuổi thọ làm việc của máy in Các chất bôi trơn, bạc đệm và các vòng

bi là ba phương pháp thông dụng được thừa nhận để làm giảm ma sát

- Chất bôi trơn : luôn là giải pháp để giải quyết vấn đề về ma sát; tuy

nhiên sự bôi trơn phải được tiến hành trên cơ sở định kỳ thì mới cóhiệu quả Nếu không, chất bôi trơn có thể bị hao hụt, khô đi hoặc đông

Các trục ép Trục chính

Trục rào

cứng Các chất bôi trơn cũng thường là chất dễ bắt bụi và chất bẩn từmôi trường xung quanh.Thông thường chất bôi trơn sử dụng trong máy

in là mỡ si li côn

- Bạc đệm : được mô tả như hình 1.15 Bạc đệm được làm từ những vật

liệu mềm hơn các phần chi tiết máy mà nó ngăn cách, do vậy mọi masát gây ra do sự chuyển động sẽ mài mòn bạc đệm trước khi các chitiết máy tiếp xúc giữa chúng với nhau Khi một bạc đệm bị mài mònhết, chỉ có một cách đơn giản là thay thế nó bằng một cái mới

- Vòng bi : dụng cụ có hiệu quả nhất để làm giảm ma sát giữa các chi tiết

là vòng bi Vòng bi gồm một vỏ kim loại cứng với các viên bi trònhoặc bi trụ nằm ở bên trong ổ bi Do mỗi viên bi thép khi tiếp xúc với

vỏ vòng bi chỉ phải chịu một tải duy nhất tại một điểm nên sự ma sát(và sự mài mòn) nhỏ hơn nhiều so với bạc đệm Nhưng nhược điểmcủa các vòng bi là chúng thường có giá thành đắt hơn bạc đệm rấtnhiều và do đó nó chỉ được dùng để lắp vào những bộ phận phải chịucác tải nặng hoặc tại vị trí đó không thế lắp bạc đệm

Hình 1.15 Một hệ thống bạc đệm trong máy in HP LaserJet 1200

1.1.3.2 Các linh kiện điện cơ

Các linh kiện điện cơ là các thành phần linh kiện có nhiệm vụ biến đổiđiện năng thành cơ năng Trong máy in các rơ le, các cuộn hút (solenoid) và các

mô tơ là ba thành phần linh kiện điện cơ thông dụng Mỗi một thành linh kiện kểtrên đều dựa trên một nguyên lý điện từ

- Rơ le :

Rơ le chỉ đơn giản là một chuyển mạch hoạt động nhờ lực điện từ do mộtcuộn dây được nạp năng lượng tạo ra Một sơ đồ rơ le điển hình được vẽ trênhình 1.16

Hình 1.16 Hệ thống rơ le điển hìnhKhi chưa cấp điện cho rơ le, chuyển mạch (hay một tập hợp các tiếpđiểm) trong rơ le bình thường có thể đóng hoặc mở Khi rơ le được cấp điện,dòng điện chạy qua cuộn dây gắn trong rơ le sẽ tạo ra một từ trường làm cho cáctiếp điểm gắn trong rơ le chuyển từ trạng thái đóng trở thành mở hoặc trạng thái

mở trở thành đóng Các tiếp điểm được duy trì ở trạng thái hoạt động tới chừngnào cuộn dây còn được cấp điện Nếu cuộn dây bị ngắt điện, các tiếp điểm lạitrở về trạng thái ban đầu của chúng Hãy lưu ý rằng một cuộn dây có thể kíchhoạt nhiều hơn một tập hợp các tiếp điểm Phần lớn các rơ le dùng trong máy inđược đóng trong vỏ kín hình chữ nhật bằng kim loại hoặc nhựa Các rơ le côngsuất nhỏ có thể được chế tạo theo kiểu dáng các IC và được hàn ngay vào bảngmạch in như mọi mạch tích hợp khác Rơ le trong máy in có tác dụng làm côngtắc đóng mở mạch cấp nguồn cho mô tơ

- Các cuộn hút ( solenoid) :

Các cuộn hút (solenoid) dùng để biến đổi dòng điện thành từ trường Thựcchất chúng chính là các nam châm điện Tuy nhiên trên bộ phận cuộn hút ngoàicuộn dây ra còn có các bộ phận như lò xo kéo về, chốt hãm và nó tạo thành mộtchột hãm kiểu cơ điện có điều khiển Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, nó sẽtạo ra một từ trường tác dụng lên cuộn dây biến cuộn dây thành một nam châmđiện Từ trường của cuộn dây sẽ hút chốt hãm, ở đầu trên của chốt hãm nối vớilòõo Khi cuộn hút không được cấp điện, từ trường trong cuộn dây mất đi, dolực đàn hồi của lò xo mắc với chốt hãm sẽ kéo chốt hãm trở về vị trí ban đầu.Các cuộn hút (solenoid) trong máy in thường được dùng vào việc phân trang bản

in, và nó được lắp ở bộ phận kéo giấy, nó là một bộ phận không thể thiếu đượctrong máy in Những sự tiến bộ về vật liệu và kỹ thuật lắp ráp đã tạo ra các cuộnhút (solenoid) nhỏ hơn, hiệu quả hơn và tin cậy hơn.Hình 1.17 miêu tả một cuộnhút điển hình

Cuộn dây Tiếp điểm

Hình 1.17 Cuộn hút lắp trong máy in HP LaserJet 5L & 6L

1 Giắc cấp nguồn và tín hiệu điều khiển cuộn hút

2 Vị trí của cuộn hút trên máy in

- Mô tơ :

Là bộ phận chính yếu của mỗi máy in Mọi mô tơ đều biến đổi nănglượng điện thành lực quay cơ học Lực quay đó thông qua các bánh răng và cácchi tiết máy làm quay các trục quay hoặc làm chuyển động con trượt… Bêntrong mô tơ có hai bộ phận chính là rô to và stato Bằng cách cho điện vào cácpha theo một trình tự riêng, có thể làm cho rô to quay với một lực kéo nào đó.Tổng các lực do mô tơ tạo ra còn được gọi là mô men quay Nói chung mô tơcần hai tín hiệu xoay chiều lệch pha nhau 900 Các tín hiệu hình sin đó làm thayđổi cường độ của mỗi pha tạo ra sự quay Các mô tơ cảm ứng được dùng trongcác máy in tĩnh điện (in Laser) Đối với các máy in kim và in phun lại sử dụngloại mô tơ gọi là mô tơ bước

Về mặt vật lý, một mô tơ bước tương tự như mô tơ cảm ứng; nhưng thay vìcác tín hiệu nuôi hình sin thì mô tơ bước được kéo bởi chuỗi các xung vuôngphân cách nhau bởi một sự lệnh pha 900 Các xung vuông làm cho rô to “nhảyhoặc bước” đi một góc quay không phải là một chuyển động liên tục và trơn tru.Khi rô to đạt được vị trí tiếp theo của nó thì nó sẽ duy trì vị trí đó chừng nào cáctín hiệu điều khiển còn giữ nguyên các điều kiện của chúng Một mô tơ bướcđiển hình mỗi bước có thể quay được 1,8 độ; như vậy mô tơ phải hực hiện 200bước riêng biệt để thực hiện việc quay hết một vòng

Các mô tơ bước lý tưởng cho việc định vị Vì rằng mô tơ chuyển độngtheo các bước, góc biết trước nên nó có thể quay đến một vị trí bất kỳ bằng cáchtác dụng lên mô tơ một chuỗi các xung kéo thích hợp

Ví dụ: giả sử rằng mô tơ quay một góc 180 0 Nếu các bước quay là 1,80 0thì nó cần phải nhận được một chuỗi gồm 100 xung để quay mô tơ đi một gócchính xác bằng độ lớn của góc đó Các mạch điều khiển trong máy in sẽ sẽ thựchiện công việc này

1.1.4 Bộ nhớ máy in

Các máy in cũng có những chíp nhớ như máy tính, ngoài ra máy in phun

và máy in Laser còn có cả một bộ vi xử lý, nhờ đó máy in bản thân nó giống nhưmột chiếc máy tính Máy in có thể sử dụng bộ nhớ trong của nó cho một vài mụcđích như: Coi bộ nhớ trong là một vùng đệm lưu trữ dữ liệu công việc in trongkhi nó vẫn tiếp tục gửi dữ liệu tới cơ cấu in, coi bộ nhớ như một không gian làmviệc, lưu trữ dữ liệu trong khi xử lý hình ảnh, phông chữ, các lệnh, hay là mộtkhông gian lưu trữ cố định hoặc bán cố định cho các đường bao phông và các dữliệu khác

Đối với các máy in Laser, dung lượng của bộ nhớ là một tiêu chuẩn quantrọng để đánh giá các khả năng của nó Máy in phải chứa được toàn bộ mộttrang in gồm các hình ảnh đồ họa và các phông chữ Thậm chí đồ họa vectơ vàđường bao phông cần phải được xử lý đưa về dạng bitmap trước khi in Hìnhảnh đồ họa càng lớn cũng như càng nhiều phông chữ thì đòi hỏi một bộ nhớcàng lớn Đó là chưa kể đến phần bộ nhớ cần dùng để lưu trữ PDL cũng như cácphông chữ cố định của máy in

Đôi khi máy in không thể in nổi một trang in chỉ gồm toàn đồ họa hoặc mộttrang in gồm rất nhiều phông chữ, và kết quả là phần đồ họa được in ra trên haitrang giấy khác nhau, hoặc bị thiếu phông chữ mà thậm chí có thể sẽ không inđược gì Tuy nhiên, hầu hết các máy in đều có thể chấp nhận bộ nhớ bổ sung để

mở rộng tính năng in

Việc bổ sung bộ nhớ cho máy in có thể được thực hiện theo nhiều cáchkhác nhau Một số máy in sử dụng các kiểu bộ nhớ chuẩn như SIMM hayDIMM, trong khi các máy in khác sử dụng thiết kế độc quyền mà người sử dụngphải mua từ các nhà sản xuất Cũng như máy tính, bộ nhớ bổ sung cho máy inkhông bao giờ là thừa Ngoài các tính năng được nâng cấp, máy in còn có thể sửdụng bộ nhớ bổ sung để xử lý dữ liệu cho trang in trong khi đang in một trangkhác cũng như lưu trữ được số lượng lớn dữ liệu nhận từ máy tính

Máy in với bộ nhớ bổ sung có thể nhận nhiều dữ liệu từ máy tính hơntrong cùng một lúc Hệ điều hành của máy tính và cấu hình trình điều khiển máy

in có ảnh hưởng cơ bản tới hiệu năng của hệ thống Khi in một tài liệu trongtrình ứng dụng DOS, ta không thể tiếp tục công việc của mình cho đến khi toàn

bộ công việc in đã được truyền tới máy in Những hệ điều hành đa nhiệm nhưWindows 9x có thể sử dụng máy in trong chế độ nền, cho phép tiếp tục côngviệc trong khi máy in xử lý công việc in, tuy nhiên hiệu năng có thể giảm đi chút

ít cho đến khi hoàn thành toàn bộ việc in Bộ nhớ đệm của máy in càng lớn, các

dữ liệu cần in được chuyển ra khỏi máy tính càng nhanh, đưa máy tính trở vềhoạt động bình thường

Chú ý: Vấn đề tồn tại trong việc bổ sung bộ nhớ là chỉ dành cho các máy

in trang như máy in Laser Các máy in phun và máy in kim nhận dữ liệu

từ máy tính dưới dạng một chuỗi các ký tự ASCII, và do các máy in này không cần phải nạp toàn bộ trang in trong cùng một lúc nên chúng chỉ cần một bộ nhớ đệm rất nhỏ, thường chỉ khoảng vài KB Thậm chí cả các ảnh đồ họa cũng được máy tính xử lý và gửi ra máy in dưới dạng chuỗi bít và do đó hiếm khi cần tăng bộ nhớ cho máy in kim.

1.1.5 Phông chữ

Phông chữ là một trong những tính năng phổ biến và thú vị nhất của máy

in Một phông chữ chất lượng được sử dụng chính xác sẽ đem lại sự khác biệt rõrệt giữa một văn bản mang tính chuyên nghiệp và một văn bản mang tính nghiệp

dư Thuật ngữ phông chữ tương đương với một kiểu chữ, dáng chữ và cỡ chữriêng nào đó Kiểu chữ là một bộ mẫu các ký tự trong đó bao gồm các chữ số,chữ cái và ký hiệu Có hàng ngàn kiểu chữ với những kiểu dáng khác nhau,trong đó có những kiểu cơ bản trong Windows như Time New Roman, Arial, vàCourier Dáng chữ và sự biến dạng kiểu chữ, ví dụ như chữ đậm hay nghiêng

Về mặt kỹ thuật, mỗi kiểu chữ ở một cỡ xác định thường được tính kíchthước theo số điểm (point) (72 điểm tương đương với một inh) Kiểu chữCourier 10 point và Courier 12 point được coi như hai kiểu chữ hoàn toàn khácnhau Đó là do trong các máy in trước đây mỗi cỡ chữ khác nhau của kiểu chữđược xem như một kiểu chữ riêng biệt Điều này bắt nguồn từ cách in truyềnthống, mỗi ký tự được in lên giấy bằng một khuôn gỗ hoặc kim loại, do đó vớimỗi cỡ chữ khác nhau cần một khuôn riêng Bằng cách đó những máy in đầutiên đã sử dụng bitmap để tạo kiểu, mỗi ký tự của một kiểu chữ nào đó đều tồntại như một tập các chấm sẵn sàng gửi đến máy in Về bản chất, mỗi ký tự là

một ảnh đồ họa rất nhỏ, để in cùng một kiểu chữ với các kích cỡ khác nhau đòihỏi các đồ họa khác nhau, đó gọi là các phông chữ bitmap.

Ngày nay, các máy in gần như đều sử dụng các phông chữ có thể thay đổi

tỷ lệ , trong đó mỗi kiểu chữ chỉ cần một phác thảo cho các ký tự ở các cỡ chữkhác nhau Máy in lưu các phác thảo này trong bộ nhớ và phát ra các hình ảnhbitmap của ký tự ở kích cỡ được yêu cầu Các hình ảnh bitmap này được lưu tại

bộ nhớ đệm (cache) của phông chữ hiện thời trong thời gian in, các đường baophông tốn ít bộ nhớ máy in và cung cấp một số lượng lớn các kiểu chữ Chính vìđược sử dụng như một kỹ thuật đồ họa vectơ, các phông chữ có thể thay đổi tỷ

lệ có khả năng đáp ứng được độ phân giải cao, trong khi các phông chữ bitmaphoàn toàn như nhau với mỗi độ phân giải Một nhược điểm của các phông chữ

có thể thay đổi tỷ lệ là nó yêu cầu một cơ cấu máy in có khả năng xử lý cao hơn

1.1.6 Trình điều khiển máy in

Cũng giống như những thiết bị ngoại vi khác, máy in phụ thuộc nhiều vàotrình điều khiển được cài đặt trong máy tính Trình điều khiển máy in cung cấpgiao diện phần mềm giữa máy in và trình ứng dụng hay hệ điều hành Chứcnăng chính của trình điều khiển là thông báo cho máy tính biết các khả năng củamáy in, như PDL mà nó sử dụng, kiểu giấy , và các phông chữ được cài đặt Khi

in một văn bản, các tuỳ chọn in mà người sử dụng chọn sẽ được hỗ trợ bởi trìnhđiều khiển máy in

Trong DOS, các trình điều khiển máy in được kết hợp với từng trình ứng dụngriêng Một số ít các phần mềm đóng gói cung cấp các trình điều khiển cho rấtnhiều loại máy in, và người sử dụng nên chọn một trình điều khiển cung cấpcùng một trình duyệt PDL với máy in

Trong tất cả các phiên bản của Windows, trình điều khiển máy in được càiđặt như một phần của hệ điều hành chứ không phải là một trình ứng dụng riêng.Sản phẩm Windows gồm cả trình điều khiển cho nhiều loại máy in khác nhau vàcũng có thể tải về các trình điều khiển này tại các dịch vụ trực tuyến của nhà sảnxuất máy in Nên nhớ rằng các trình điều khiển đi kèm với Windows được pháttriển bởi nhà sản xuất máy in chứ không phải Microsoft Tuy nhiên có một sựkhác nhau cơ bản giữa trình điều khiển máy in đi kèm với Windows 9x và trìnhđiều khiển đi kèm với máy in Trình điều khiển của Windows hỗ trợ để truynhập vào các tính năng cơ bản của máy in, trong khi đó trình điều khiển cungcấp bởi nhà sản xuất qua bộ đĩa cài đặt khi mua máy in có thể gồm cả các cơ chế

kết hợp màu tiên tiến, các hộp thoại được cải tiến, các tiện ích chuẩn đoán vànhiều tính năng tiên tiến khác.

1.1.7 Tốc độ máy in

Đối với các máy in loại in trang như máy in Laser hay máy in phun(InkJet), tốc độ được tính bằng số trang/ phút (ppm – page per minute), còn cácmáy in kim, tốc độ được tính bằng số ký tự/ giây (cps – character per second).Tốc độ cùng với độ phân giải là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới giá thànhcủa máy in

Đối với những người sử dụng máy in trong gia đình, tốc độ không phải là mốiquan tâm lớn nhưng nó lại có ảnh hưởng lớn đối với các máy in sử dụng ở vănphòng đặc biệt là khi nhiều người cùng sử dụng một máy in

Các máy in phun và máy in Laser đơn sắc (monochrome) sử dụng chomục đích cá nhân thường có tốc độ 6 ppm, với loại dùng cho văn phòng nhỏ cótốc độ cỡ 8 -10 ppm Loại có tốc độ nhanh nhất là máy in mạng, tốc độ củanhững máy in này có thể đạt tới 16 ppm hoặc hơn Các máy in màu cùng loạithường có tốc độ nhỏ hơn nhiều trừ khi chúng được chế tạo dựa trên đầu inLED Các tốc độ ghi trên tài liệu của nhà sản xuất máy in thường chỉ là ước tínhcủa các nhà sản xuất, tốc độ thực tế còn phụ thuộc vào tính chất của tài liệuđược in Khi in các tài liệu với nhiều ảnh đồ họa cũng như nhiều loại phông thìtốc độ giảm đi rất nhiều Một đặc tả nữa thường được nhắc tới khi đề cập tới tốc

độ máy in là phiên làm việc (duty cycle) Phiên làm việc giới hạn số trang introng một thời gian nào đó, thường chọn là tháng Đặc tả này được nhà chế tạochỉ định nhằm bảo đảm tuổi thọ của máy in Ví dụ, các máy in HP LaserJet 4050tốc độ in 17 ppm thì giới hạn này là 65000 trang/ tháng trong khi các máy HPLaserJet 1100 tốc độ in 8 ppm thì giới hạn này là 7000 trang/ tháng Nói chung,các nhà sản xuất khuyên người dùng không nên vượt qua giới hạn, việc sử dụngquá giới hạn này sẽ làm giảm tuổi thọ của máy in

Các máy in phun rất ít khi chỉ ra đặc tả này Rất nhiều nhà cung cấpkhông cung cấp đặc tả phiên làm việc của các máy in sử dụng cho gia đình hoặcvăn phòng nhỏ (SOHO - small office/ home office), thay vào đó họ đưa ra tuổi

thọ tối đa của máy tính theo tổng số trang in Ví dụ: Epson ước tính tuổi thọ tối

đa của Stylus Color 440 là 10000 trang, các model đắt hơn như Color 640 có thểđạt tới 25000 trang, các máy in mạng với phiên làm việc là 5000 trang 1 tháng

có tuổi thọ là 75000 trang Thường thì, các máy in có tuổi thọ cao lại thường cótốc độ lớn, độ phân giải cao đồng thời có nhiều tính năng cao cấp khác

1.1.8 Giấy sử dụng cho máy in

Loại giấy sử dụng là một trong những yếu tố quan trọng quyết định giá trịcủa máy in Việc sử dụng khổ giấy nào, trọng lượng bao nhiêu một phần là doyêu cầu của công việc nhưng chủ yếu là do yêu cầu của máy in đặc biệt là cácmáy in phun hay các loại máy in có yêu cầu riêng về giấy Ở Mỹ, khổ giấychuẩn là Letter ( 8 1/2 x 11 inch) còn ở châu Âu khổ giấy chuẩn là A4 có kíchthước 210 mm x 297 mm Tất cả các máy in đều hỗ trợ một trong hai khổ giấytrên nhưng cũng nên lưu ý tới các khổ giấy lớn hơn như Legal ( 8 1/2 x 14 inh)hay Tabloid (11 x 17 inh) Khổ giấy sẽ quyết định đến giá thành của máy in.Việc bổ sung tính năng in trên toàn lề (full - bleed) cũng làm tăng thêm đáng kểgiá của máy in, tuy nhiên nó còn phụ thuộc vào nhu cầu của người sử dụng,thường thì chỉ các máy in sử dụng cho các mục đích chuyên dụng như in đồ họamới thực sự cần đến tính năng này Một vấn đề nữa được đặt ra là máy in có thể

hỗ trợ được bao nhiêu khổ giấy và dung lượng của mỗi khay giấy Một số máy

in Laser sử dụng các khay nạp giấy có thể thay ra thay vào trong khi một sốkhác lại sử dụng nhiều khay đựng giấy Khi lựa chọn một máy in cho vănphòng, đặc biệt là khi yêu cầu công việc đòi hỏi in các tài liệu nhiều trang vớitrang đầu khác biệt thì nên chọn máy in Laser có nhiều khay nạp giấy Với loạimáy in này người sử dụng có thể chỉ định khay nạp giấy cho mỗi trang in bằngphần mềm mà không cần phải thiết lập máy in

Ngoài ra cũng cần phải quan tâm tới trọng lượng của loại giấy sử dụngcũng như khả năng in trên phong bì của máy in Một số máy in sử dụng khaynạp giấy đa năng (cho nhiều mục đính, độ rộng của khay có thể thay đổi được)

để có thể in được trên phong bì, trong khi một số khác lại sử dụng riêng mộtkhay nạp giấy riêng cho phong bì Để hỗ trợ khả năng in trên loại giấy có trọnglượng lớn (lớn hơn so với mức bình thường) và phong bì, rất nhiều máy in Laser

sử dụng cửa ra phía dưới (flip-down rear door) Với thiết kế này, giấy được cuốnqua máy in không theo đường cong hình chữ S như kiểu của ra phía trên thậmchí, các máy in trang LED của Okidata còn cho phép giấy được cuốn theo mộtđường thẳng ( trong suốt quá trình in, toàn bộ trang giấy luôn nằm trên một mặtphẳng)

1.2 ĐỘ PHÂN GIẢI CỦA BẢN IN

Thuật ngữ độ phân giải được sử dụng để mô tả độ nét và độ rõ của bản in.Tất cả các kỹ thuật máy in đều tạo hình ảnh bằng cách trải xuống giấy các chấmnhỏ Kích thước và số lượng các chấm này xác định độ phân giải của máy in vàchất lượng của bản in Nếu như xem một bản in trên máy in kim có độ phân giảithấp, mắt thường cũng có thể thấy từng chấm riêng tạo nên các ký tự Điều đó là

do các chấm cách nhau nhiều và có cùng một kích cỡ như nhau Trong máy in

Laser có độ phân giải cao, các ký tự trông rất đặc vì các chấm nhỏ hơn nhiều vàthường không có cùng kích cỡ.

Độ phân giải của máy in được tính theo số chấm trên một inch vuông (dpi – dotper inch) Hầu hết các máy in thường cho độ phân giải như nhau ở cả chiềungang lẫn chiều dọc, do đó với độ phân giải 300 dpi có nghĩa là 300 x 300 chấmtrên một inch vuông Máy in 300 dpi vì thế có thể in được 90.000 chấm trên mộtinch vuông Cũng có một số máy in khác có độ phân giải ở mỗi chiều là khácnhau, ví dụ như 600 x 1200 dpi, tức là 720.000 chấm trên một inch vuông

Ta cũng có thể nhận thấy rằng độ phân giải của máy in cao hơn nhiều sovới độ phân giải của màn hình máy tính Thuật ngữ độ phân giải cũng được sửdụng cho màn hình máy tính, thường là xác định số điểm ảnh, như 640 x 480hay 800 x 600 Nếu theo tiêu chuẩn inch thì màn hình máy tính chỉ có độ phângiải là 50 - 80 dpi Bằng cách đo chiều cao và chiều rộng của hình ảnh trên mànhình và so với các kích thước của hình ảnh trên điểm ảnh, bạn có thể xác địnhđược dpi của màn hình

90.000 chấm trên một inch vuông có vẻ như là một con số rất lớn, tuy vậyvới độ phân giải là 300 dpi, các ký tự được in ra vẫn có những đường gồ gềkhông liền nét Có hai cách để nâng cao chất lượng bản in và làm giảm sự khôngliền nét này Cách tốt nhất là tăng độ phân giải Các máy in Laser ngày naythường hoạt động với độ phân giải nhỏ nhất là 600 dpi, ngoài ra một vài loạimáy in cao cấp còn có thể đạt độ phân giải là 1200 dpi Kiểu in Opset (thườngđược dùng để in sách), thường cho độ phân giải là 1200 dpi đến 2400 dpi Tuynhiên chỉ cần 600 dpi cũng có thể có một bản in tốt Giảm sự đứt nét là lợi íchđầu tiên của việc tăng độ phân giải

Cách thứ hai để hạn chế sự không liền nét là cải tiến độ phân giải(Resolution - Enhancement), bằng cách sử dụng các chấm có kích cỡ khác nhau.Công nghệ này được phát minh bởi Hewlett Packard (HP) gọi là công nghệ cảitiến độ phân giải (RET) RET sử dụng các chấm nhỏ hơn để chấm vào các chỗđứt quãng trên các cạnh được tạo bởi các chấm to hơn Vì các chấm rất nhỏ, nênkhi nhìn với mắt thường, các đường chéo thực sự rất liền nét khi sử dụng côngnghệ này Công nghệ này chỉ áp dụng được với máy in Laser và máy in phunbởi máy in kim tạo hình ảnh bằng cách tác động vật lý của đầu kim lên giấyqua ruy băng mực nên không thể thay đổi kích cỡ các chấm Một phương pháp

nữa để tăng độ phân giải của bản in được gọi là “Nội suy” Có rất nhiều máy in

cho bản in với độ phân giải cao hơn bằng quá trình nội suy Độ phân giải của

máy in không chỉ đơn thuần là vấn đề vật lý về kích thước các chấm mà mộthình ảnh có độ phân giải cao còn có nghĩa là máy in phải xử lý nhiều dữ liệuhơn Máy in 600 dpi phải làm việc với 360.000 chấm trên một inch vuông, trongkhi máy in 300 dpi chỉ phải xử lý 90.000 chấm.

Rõ ràng là hình ảnh với độ phân giải cao hơn (600 dpi) đòi hỏi một bộnhớ gấp bốn lần so với độ phân giải thấp hơn (300 dpi) và thời gian xử lý lớnhơn rất nhiều Một số máy in được thiết kế với khả năng in vật lý với độ phângiải cao nhưng không đòi hỏi phải có bộ nhớ lớn và khả năng xử lý nhanh Máy

in xử lý hình ảnh ở độ phân giải là 600 dpi và sau đó nội suy (hay tăng tỉ lệ) độphân giải lên thành 1200 dpi Mặc dù hình ảnh với độ phân giải 1200 dpi nhờnội suy có chất lượng cao hơn ảnh 600 dpi không nội suy nhưng máy in làm việc

ở độ phân giải 1200 dpi thực sự cho hình ảnh tốt hơn hẳn ảnh 1200 dpi nội suy

và tất nhiên giá của hai loại máy in này cũng khác biệt đáng kể

1.3 NGÔN NGỮ MÔ TẢ TRANG (PDL - PAGE DESCRIPTION LANGUAGE)

Máy in Laser và máy in phun đều được biết đến như một loại máy intrang vì chúng lưu toàn bộ trang giấy trong bộ nhớ trước khi in ra Điều nàyngược lại với máy in kim, dựa trên cơ sở từng ký tự Khi máy tính được nối vớimột máy in trang, nó sử dụng một ngôn ngữ đặc biệt gọi là ngôn ngữ mô tảtrang, hay PDL, PDL đơn giản là một cách mã hóa tất cả cách trình bày của tàiliệu được in sang một chuỗi dữ liệu để có thể truyền cho máy in

Khi máy in nhận được mã PDL, phần sụn (firmware) bên trong sẽ chuyểnđổi mã sang dạng chấm và sau đó in lên giấy Hiện nay có hai PDL được sửdụng và trở thành các tiêu chuẩn trong nền công nghiệp máy tính là: PCL và

POSTSCRIPT (sẽ được đề cập trong các mục tiếp theo).

Máy in không hỗ trợ PDL sử dụng các dãy mã escape để điều khiển cáctính năng của máy in trong việc kết hợp với văn bản ASCII chuẩn tạo thành thâncủa tài liệu.Trình điều khiển máy in được nạp vào máy tính chịu trách nhiệmtrong việc in và máy in sẽ hiểu là dùng mã escape hay PDL Không cần biếtnguồn của tài liệu sắp được in là gì cũng như dạng lưu trữ của tài liệu gốc, dữliệu phải được chuyển đổi sang thành một chuỗi dữ liệu PDL hoặc một chuỗivăn bản ASCII với mã escape để có thể được in ra

1.3.1 Postscript

POSTSCRIPT là một ngôn ngữ mô tả trang được phát triển bởi Adobe vàlần đầu tiên được đưa vào ứng dụng trong máy in Apple Laser Writer năm 1985

Ngay từ ban đầu, POSTSCRIPT đã đưa ra những khả năng như hỗ trợ đồ họavectơ và kiểu có thể chia tỉ lệ được, là những khả năng mà đến tận các năm sau

đó mới được bổ sung vào PCL Vì lý do này, POSTSCRIPT nhanh chóng trởthành một chuẩn công nghiệp Adobe cấp giấy phép sử dụng ngôn ngữPOSTSCRIPT cho các nhà sản xuất máy in khác, với các tính năng làm tăng độphân giải hình ảnh được dùng trong việc in Opset sách báo và tạp chí

POSTSCRIPT không sử dụng các dãy mã escape như PCL mà nó giốngmột ngôn ngữ lập trình POSTSCRIPT được gọi là một ngôn ngữ hướng đốitượng do máy tính gửi hình ảnh tới máy in như các đối tượng hình học chứkhông phải là một bitmap Điều đó có nghĩa là để in được các kiểu chữ sử dụngmột phông chữ riêng biệt, trình điều khiển máy in phải xác định đường baophông và kích thước xác định Đường bao phông là một mẫu để tạo một kiểuchữ với bất kỳ kích thước nào Máy in thực sự sinh hình ảnh của các ký tự từđường bao phông chứ không phải là lấy ảnh bitmap của mỗi kí tự ở từng kíchthước Kiểu hình ảnh được sinh ra dành riêng để sử dụng trên một trang đượcgọi là một đồ họa vectơ, ngược lại với đồ họa bitmap Cho đến phiên bản 5 đượcđưa ra vào năm 1990, PCL mới có khả năng in các kiểu tỉ lệ được

Khi bắt đầu in phông chữ, đường bao phông làm đơn giản hóa quá trìnhbằng cách cho phép máy in được trang bị với nhiều phông máy in hơn để có thể

in ở kích thước bất kỳ trong khi các phông bitmap lại thường cần được tải xuống

từ máy tính cho máy in Có thể thấy được sự khác biệt giữa một đối tượng trên

cơ sở vectơ và một đối tượng trên cơ sở bitmap khi nhìn vào bản in Vì một hìnhảnh vectơ thực sự được in ra ở bên trong máy in nên chất lượng của nó hoàntoàn tùy thuộc vào các khả năng của máy in Một hình ảnh vectơ được in trênmáy in 600 dpi có chất lượng tốt hơn rất nhiều so với in trên máy in 300 dpi.Trong khi đó, một hình ảnh bitmap lại có chất lượng như nhau khi in trên hailoại máy in khác nhau

Ban đầu, các sửa đổi của ngôn ngữ POSTSCRIPT được dựa trên các khả năngcủa máy in Laser Apple Những sửa đổi này thực sự nhiều đến mức đủ đểAdobe phát hành một phiên bản mới được gọi là POSTSCRIPT Level 2 vàonăm 1992 Sau đó POSTSCRIPT Level 3 tiếp tục được giới thiệu năm 1997.Những nâng cấp này đã cải tiến tốc độ và hiệu năng của các máy inPOSTSCRIPT đồng thời cũng có một số thay đổi vật lý như việc tăng bộ nhớhay bổ sung các khay giấy, nhưng họ không công bố những tính năng mới và dù

có thay đổi nhưng những khả năng cũ vẫn được duy trì

1.3.2 Mã escape

Hầu hết máy in Laser và máy in phun đều cung cấp ít nhất một ngôn ngữ

mô tả trang, nhưng với một số máy in, đặc biệt là các máy in kim lại không có.Trong những trường hợp như vậy trình điều khiển máy in thường liên lạc vớimáy in bằng các dãy mã escape Tương tự như các lệnh PCL được trình bầy ởtrên, mã escape là các dãy điều khiển sử dụng được dùng để kích hoạt các tínhnăng của một máy in riêng biệt Gọi mã escape là do giá trị ASCII của phím Esctrên bàn phím máy tính được dùng làm ký tự đầu tiên của đoạn mã thông báocho máy in biết tiếp sau là đoạn mã lệnh chứ không phải là phần văn bản đangđược in

Trong các máy in kim, có thể lựa chọn được độ phân giải, phông chữ vàtốc độ tuỳ theo các khả năng của máy in Trình điều khiển máy in cài đặt trongmáy tính được thiết kế nhằm đưa ra các dãy mã escape dựa trên các tuỳ chọnđược xác định trong trình ứng dụng cũng như trong cấu hình trình điều khiểnmáy in Nếu trình điều khiển máy in không đưa ra được những mã như mongmuốn, người sử dụng có thể đặt phông chữ, kích cỡ cho toàn bộ văn bản thôngqua bảng điều khiển hoặc phần mềm điều khiển của máy in Mã escape khôngđược chuẩn hoá như PDL, do vậy cũng có thể gặp các mã khác nhau cho cùngmột công việc ở các máy in khác nhau

1.3.3 Host – Based/ GDI

Một số máy in phun và máy in kim không sử dụng các ngôn ngữ PDLthông thường như (PostScript hoặc PCL), thay vào đó chúng dùng máy tính đểkết xuất trang in Những máy in loại này được gọi là máy in host – based Một

số kiểu in host – based như các máy in dùng cơ cấu Windows GDI (giao tiếpthiết bị đồ hoạ) gọi là các máy in GDI, hay dòng máy in PPA của HP Nhìnchung những máy in này có một số ưu điểm sau:

- Giá thành thấp: Do việc kết xuất trang in được thực hiện bởi máy tính

nên máy in không cần PDL và nhờ đó giá thành giảm đáng kể

- Máy tính nhanh dẫn đ ến công việc in nhanh h ơ n : Do hầu hết các công

việc in được thực hiện bởi máy tính, tốc độ in có thể được cải tiến bằngcách cắm thêm RAM, tăng tốc độ bộ vi xử lý hoặc sử dụng kết nối máy inhai chiều như IEEE-1284

- Kiến trúc mềm dẻo với PPA (Printing Performance Architecture): PPA

của HP có thể có được hầu hết các chức năng của máy in được thực hiện

trong máy tính (vì lý do kinh tế) hoặc có thể chuyển một số tính năng vàomáy in (tăng hiệu năng).

Ngoài những ư u đ iểm trên host – based cũng bộc lộ một số nh ư ợc đ iểm sau:

- Không kết nối trực tiếp sẽ không in đư ợc : Các máy in host – based phải

được nối trực tiếp với máy tính trong quá trình in vì công việc mà cácmáy in này phải làm là đưa ra các hình ảnh đã được hoàn tất Hạn chế nàybiểu hiện rất rõ ràng trong các mạng nhỏ do máy in không có máy chủthực sự để làm việc Đây cũng là vấn đề của máy in GDI và dòng PPAcủa HP Yêu cầu phải có máy chủ làm cho các máy in loại này không thểlàm việc với một sever in như dòng HP JetDirect Đây cũng là vấn đề đốivới các mạng ngang hàng

- Trục trặc khi in từ những trình ứng dụng không tương thích với Windows: Tuỳ thuộc vào thiết kế của máy in host – based mà có thể sẽ

không in được với những hệ điều hành khác Windows Tuy nhiên một sốmáy in có thể in từ cửa sổ DOS - một ứng dụng của MS-DOS chạy trongWindows

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

PCL là một ngôn ngữ mô tả trang được phát triển bởi Hewlett Packarddành để sử dụng trong các máy in của họ vào những năm đầu của thập kỷ 80.Với vị trí thống trị của HP trên thị trường máy in, PCL đã trở thành một chuẩn.Ngoài văn bản thực sự sẽ được in, PCL gồm một số lượng lớn các lệnh đượcthiết kế để khởi chạy các tính năng khác nhau của máy in Các lệnh này đượcchia thành bốn loại:

- Các mã điều khiển : các mã ASCII chuẩn đại diện cho một thao tác chứ

không đơn thuần là một ký tự như Carriage Return (CR - về đầu dòng),Form Feed (FF - sang trang), và Line Feed (LF - xuống dòng mới)

- Các lệnh PCL : về cơ bản là cùng kiểu với các dãy mã escape được sử

dụng bởi máy in kim Các lệnh này gồm phần lớn mã điều khiển của mộtlệnh PCL và các đặc tính của máy in tương đương với các tham số tài liệunhư định dạng và chọn phông

- Các lệnh HP-GLL2 (HEWLETT-Packard Graphics Language - Ngôn ngữ đồ họa HP): Các lệnh này là một đặc trưng của quá trình in đồ họa

vectơ như một phần của tài liệu ghép Một lệnh HP – GL/2 gồm một cặp 2chữ cái dạng gợi nhớ và kế tiếp nó có thể là một hay nhiều tham số xácđịnh xem máy in nên xử lý lệnh như thế nào.

- Các lệnh PJL (Printer Job Language) : Cho phép máy in kết nối với máy

tính theo hai chiều, trao đổi trạng thái hoạt động và thông tin nhận biếtmáy in, điều khiển PDL mà máy in phải sử dụng cho một công việc cụ thể

và các tính năng bảng điều khiển máy in khác Các lệnh PJL được dànhriêng để điều khiển máy in ở mức “job – làm việc” và nó không liên quan

gì trong việc in từng tài liệu riêng biệt

PCL đã được phát triển cùng với sự phát triển của máy in Phiên bản 1 và

2 của PCL được sử dụng bởi máy in phun HP và các máy in gõ xích chữ vào đầunhững năm 80, tuy nhiên nó cũng không được công nhận là một ngôn ngữ mô tảtrang chính quy Chiếc máy in LaserJet đầu tiên được phát hành vào năm 1984

đã sử dụng PCL 3, và các kiểu gần đây nhất sử dụng PCL 6 Bảng 1.1 liệt kê cácphiên bản khác nhau của PCL, các khả năng chính được bổ sung vào từng phiênbản mới và những kiểu máy in HP Laser sử dụng chúng

Phiên bản Thời điểm

LaserJet III Plus

Phông bitmap nén;hình ảnh

PCL 5 3/1990 LaserJet III IIID, IIIP,

IIIsi, HP-GL/2

Các kiểu chữ có thểthay đổi tỉ lệ; cácphông chữ viền; đồhọa vectơ

PCL 5e 10/1992 LaserJet 4 4M, 4L,

4ML 4P, 4MP, 4 Plus,4m Plus, 5P, 5MP 5L

5L-FS 5lxtra, 6L, 6Lxi,

Hỗ trợ 600 dpi; kết nốihai chiều giữa máy in

và máy tính; cácphông chữ bổ sung

6Lse, 6P, IMP 6Psi,6Pse

Windows PCL 5c 10/1994 Color LaserJet

Bảng 1.1 Các phiên bản ngôn ngữ điều khiển máy in (PCL) HP

Mặc dù PCL hoàn toàn chỉ được phát triển bởi HP, nhưng vị trí thống trịcủa HP trên thị trường máy in đã làm cho nó trở thành một chuẩn thực tế (khôngchính thức) Rất nhiều hãng sản xuất máy in sử dụng PCL và đã quảng cáo sảnphẩm của họ như một kiểu tương thích với HP

- Theo dõi nút nhấn trên bảng điều khiển và hiển thị thông tin tìnhtrạng máy in.

- Phát triển, sắp xếp dữ liệu và đồng bộ thời gian với máy in

- Lưu trữ thông tin về phông chữ

- Kết nối với máy tính thông qua giao diện trực tiếp

Mạch định dạng Formatter nhận dữ liệu từ giao diện song song hoặc USB

và chuyển đổi nó thành một điểm ảnh Hệ thống điều khiển cơ cấu in đồng bộvới hệ thống thông tin hình ảnh kết hợp với hệ thống kéo giấy và các tín hiệucủa mạch Formatter để gửi dữ liệu ảnh in Mạch Formatter gửi dữ liệu ảnh in (làcác điểm ảnh) trong hình thức của một tín hiệu Video và bắt đầu thực hiện in.Mạch Formatter cũng cung cấp khe cắm mở rộng để nâng cấp thêm bộ nhớ chomáy in

2.2.3 Hệ thống tạo ảnh

Kết quả của quá trình in Laser là sự kết hợp những công nghệ khác nhaunhư điện tử, quang học, và ảnh điện để tạo ra một bản in Mỗi chức năng đượcthực hiện độc lập và phải đồng bộ với quá trình khác của máy in Hệ thống tạoảnh được thực hiện chính bởi hộp mực của máy in (Toner Cartridge) Nó được

ví như trái tim của hệ thống tạo ảnh, hộp mực sẽ thực hiện các bước của quátrình tạo ảnh Hộp mực gồm có trống nhạy quang, ru lô nạp sơ cấp, ru lô cấpphát mực, khoang chứa mực, gạt mực Được cấu thành trong một vỏ có thể thaythế được Hệ thống tạo ảnh bao gồm sáu bước sau:

- Bước 1: Làm sạch bề mặt trống

Một gạt mực thường xuyên tiếp xúc với bề mặt trống, trong suốt quá trìnhquay của trống khi in Gạt hết những mực thừa bám trên bề mặt trống vàotrong khoang chứa mực thừa bên trong hộp mực

- Bước 2: Tích điện

Sau khi trống đã được làm sạch về mặt vật lý, nó phải được tích điện Quátrình này bao gồm việc nạp một điện tích âm lên bề mặt của trống thôngqua ru lô nạp sơ cấp nằm trong hộp mực Ru lô nạp sơ cấp được bao phủbên ngoài bằng cao su dẫn điện Một hiệu điện thế xoay chiều được đưatới ru lô để xoá bất kỳ điện tích dư thừa nào còn lại của bản in trước.Thêm vào đó, một điện áp âm một chiều được cung cấp cho ru lô nạp đểtạo ra một điện tích âm trên bề mặt trống Mức điện áp một chiều sẽ thayđổi việc thiết lập mật độ in

- Bước 3: Ghi ảnh

Trong suốt quá trình ghi ảnh, đi ốt Laser đã được điều chế phóng tia sánglên một gương quét đang quay Khi gương quay, tia sáng được phản xạ lạigương, đầu tiên nó đi qua một bộ thấu kính hội tụ và cuối cùng nó đi quamột khe nằm phía trên đỉnh của hộp mực và chiếu lên bề mặt trống nhạyquang Tia sáng quét từ trái sang phải, làm thay đổi điện tích âm bất cứnơi nào mà tia sáng chiếu vào bề mặt trống Việc này tạo ra một ảnh điện

vô hình, sau đó nó sẽ được chuyển đổi để tạo ra một hình ảnh có thể nhìn

thấy được Tia sáng có thể quét lên toàn bộ chiều dài của trống khi trốngđang quay, bởi vì toàn bộ bề mặt của trống đã được che chắn Tại điểmcuối của mỗi lần quét, tia sáng sẽ được một thấu kính nhận diện, tạo ramột tín hiệu nhận diện tia sáng (BD - Beam Detect Signal) Tín hiệu BD

sẽ được gửi tới mạch điều khiển cơ cấu in, và nó sẽ được chuyển đổithành một tín hiệu điện để đồng bộ đầu ra của mỗi dòng quét dữ liệu tiếptheo

Dựa vào những thông tin đã nhận được từ mạch Formatter, mạch điềukhiển cơ cấu in sẽ gửi những tín hiệu tới bộ phận Laser/ Scaner để điều chế đi ốtLaser bật và tắt đồng thời điều khiển mô tơ quét trong bộ phận Laser/ Scaner vàthực hiện như bước 3 trong hệ thống tạo ảnh

2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY IN LASER

2.3.1 Làm sạch mực bám trên bề mặt trống nhạy quang

Trước khi một chu trình in mới có thể bắt đầu, trống nhạy quang phảiđược lau chùi về phương diện vật lý và được xoá sạch điện tích tĩnh trước đó.Việc làm này rất quan trọng, vì nếu không thực hiện bước này trống không thểtạo ra được một bản in có chất lượng Một gạt mực được bố trí dọc theo chiềudài của trống sẽ gạt hết mực (toner) thừa còn lại từ bản in trước và thu vào một

bộ phận chứa mực thải nằm trong hộp mực (Toner Cartrige) như minh hoạ ởhình 2.10 Nếu mực dư thừa không được lau sạch, nó có thể bám chặt vào cáctrang giấy in sau và xuất hiện như các vết đen ngẫu nhiên Một vài thiết kế hộpmực kiểu cũ cho phép thu được những hạt mực thừa và đưa vào bộ phận chứamực để dùng lại Kỹ thuật này cho phép hộp mực có thể được sử dụng lâu hơn.Tuy nhiên ngày nay kỹ thuật này không còn được áp dụng đối với những máy inthế hệ mới nữa Lý do của việc này là do giá thành của hộp mực đã rẻ đi rấtnhiều so với trước đây và chất lượng của mực sử dụng lại không được tốt

Hình 2.10 Hệ thống làm sạch bề mặt trống trong hộp mực của máy in

HP LaserJet 5000Các ảnh được ghi lên trống như là các dòng nằm ngang của các điện tíchtương hợp với hình ảnh cần in Một chấm của tia sáng tạo ra một điện tíchdương tương đối tại điểm nó chiếu vào, nếu chấm của tia sáng không có thì tạiđiểm đó điện tích âm vẫn được giữ nguyên không thay đổi và không có chấmnào được tạo ra Các điện tích do tia sáng tạo ra phải được xoá sạch trước khicác ảnh mới có thể được ghi vào Nếu không sẽ xuất hiện hiện tượng ảnh nọchồng lên ảnh kia

Sau khi trống đã được làm sạch, nó phải được xoá sạch các điện tích tĩnh còn lại

Để xoá sạch các hình ảnh dạng âm bản đã được nạp trên bề mặt của trống, nóđược thực hiện bởi ru lô nạp sơ cấp Ru lô nạp sơ cấp được cấu tạo bởi cao su cókhả năng dẫn điện, một hiệu điện thế xoay chiều được cung cấp tới ru lô nạp sơcấp để xoá bất kỳ điện tích tĩnh nào còn sót lại và duy trì cho bề mặt của trốngluôn luôn ổn định để tạo ra một hình ảnh âm bản tiếp theo trên bề mặt của trống.Việc thiết lập mật độ in được thay đổi nhờ điểm tiếp xúc với điện áp một chiều.Sau khi được xoá tích điện bề mặt, trống trở nên trung hoà, nó không còn chứamột điện tích nào cả Hình 2.11 minh hoạ sơ đồ của một bộ xoá điện tích

Hình 2.11 Sơ đồ của bộ xoá điện tích tĩnh trên máy in HP LaserJet 5000

2.3.2 Tích điện

Một bề mặt trống đã được trung hoà sẽ không nhận được tia sáng từ cơchế ghi Các ảnh mới sẽ không được ghi chừng nào trống chưa được tích điệntrở lại Nhằm mục đích chuẩn bị cho quá trình làm việc tiếp theo của trống, mộtđiện tích đồng đều phải được tạo ra trên khắp bề mặt của nó Sự nạp điện cho bềmặt trống được thực hiện bằng cách tác dụng một điện áp âm cực lớn (thườngkhoảng âm 600 V) thông qua một dây dẫn từ mạch tạo cao áp đưa tới tiếp điểmtiếp xúc cao áp của hộp mực Giữa trống và mạch tạo cao áp đều có chung điểmđất, nên một điện trường được tạo ra giữa điểm tiếp xúc cao áp và trống Vớiđiện áp thấp, lớp không khí giữa sợi dây tiếp xúc cao áp và trống nhạy quang cótác dụng như một vật cách điện Tuy nhiên khi có nguồn điện áp cao lên tớihàng trăm vôn thì sự cách điện của không khí bị đánh thủng và một lưới điệnđược tạo thành Lưới điện sẽ ion hoá mọi phân tử khí ở xung quanh sợi dây, dovậy các điện tích âm sẽ chạy đến bề mặt trống

Điều không có lợi của khí ion hoá là nó có điện trở rất nhỏ, một khi lướiđiện được tạo thành, thì sẽ sẩy ra hiện tượng đoản mạch giữa sợi dây và trống.Điều này là không có lợi đối với mạch tạo cao áp Vì vậy nhà thiết kế đã chế tạothêm một lưới sơ cấp được mắc vào giữa sợi dây và trống Điện áp cấp cho lưới

sơ cấp thấp hơn một chút khoảng âm 500 V và nó tạo ra một mức tích điện thực

sự lên bề mặt của trống Lúc này trống đã sẵn sàng để nghi nhận một hình ảnhmới Trong thực tế điện áp cao áp có thể thay đổi tuỳ thuộc vào từng kiểu máyin

2.3.3 Ghi ảnh

Để tạo ra một âm bản (hình ảnh ẩn) trên bề mặt của trống, trong suốt quátrình ghi ảnh, một đi ốt Laser sẽ phóng tia sáng lên trên bề mặt của gương quétđang quay Khi gương quét quay nó sẽ phản chiếu lại tia sáng mà nó nhận được