1 Cấu trúc bên trong của máy in laser
Cấu trúc bên trong của máy in laser bao gồm bốn bộ phận chính, như thể hiện trong Hình 2-13.
Hình 2-13 Cấu trúc bên trong của máy in laser
(1) Đơn vị Laser: phát ra chùm tia laser có chứa thông tin văn bản để phơi sáng trống cảm quang.
(2) Bộ phận nạp giấy: điều khiển giấy vào máy in đúng thời điểm và ra khỏi máy in.
(3) Bộ phận tráng: Phủ phần tiếp xúc của trống cảm quang bằng mực in để tạo thành hình ảnh có thể nhìn thấy bằng mắt thường và chuyển lên bề mặt giấy.
(4) Bộ phận cố định: Mực in phủ trên bề mặt giấy được làm nóng chảy và cố định chắc chắn trên giấy bằng áp suất và nhiệt.
2 Nguyên lý hoạt động của máy in laser
Máy in laser là thiết bị đầu ra kết hợp công nghệ quét laser và công nghệ hình ảnh điện tử. Máy in laser có chức năng khác nhau do các model khác nhau, nhưng trình tự hoạt động và nguyên lý thì giống nhau.
Lấy máy in laser HP tiêu chuẩn làm ví dụ, trình tự hoạt động như sau.
(1) Khi người dùng gửi lệnh in đến máy in thông qua hệ điều hành máy tính, thông tin đồ họa cần in trước tiên sẽ được chuyển đổi thành thông tin nhị phân thông qua trình điều khiển máy in và cuối cùng được gửi đến bảng điều khiển chính.
(2) Bảng điều khiển chính tiếp nhận và diễn giải thông tin nhị phân do trình điều khiển gửi đến, điều chỉnh thông tin đó thành chùm tia laser và điều khiển bộ phận laser phát sáng theo thông tin này. Đồng thời, bề mặt của trống cảm quang được thiết bị sạc tích điện. Sau đó, chùm tia laser có thông tin đồ họa được bộ phận quét laser tạo ra để phơi sáng trống cảm quang. Một hình ảnh tiềm ẩn tĩnh điện được hình thành trên bề mặt của trống mực sau khi phơi sáng.
(3) Sau khi hộp mực tiếp xúc với hệ thống tráng, hình ảnh tiềm ẩn trở thành đồ họa có thể nhìn thấy. Khi đi qua hệ thống chuyển, mực được chuyển sang giấy dưới tác động của trường điện của thiết bị chuyển.
(4) Sau khi quá trình chuyển hoàn tất, giấy tiếp xúc với răng cưa tản điện, xả điện tích trên giấy xuống đất, cuối cùng đi vào hệ thống cố định nhiệt độ cao, đồ họa và văn bản do mực in tạo thành được tích hợp vào giấy.
(5) Sau khi thông tin đồ họa được in xong, thiết bị vệ sinh sẽ loại bỏ mực chưa in và chuyển sang chu trình làm việc tiếp theo.
Tất cả các quy trình làm việc trên đều phải trải qua bảy bước: sạc, phơi sáng, phát triển, chuyển giao, loại bỏ năng lượng, cố định và làm sạch.
1>. Sạc
Để trống cảm quang hấp thụ mực theo thông tin đồ họa, trước tiên phải sạc trống cảm quang.
Hiện nay trên thị trường có 2 phương pháp nạp mực cho máy in là nạp corona và nạp lô, mỗi phương pháp đều có những đặc điểm riêng.
Sạc Corona là phương pháp sạc gián tiếp sử dụng chất nền dẫn điện của trống cảm quang làm điện cực và một dây kim loại rất mỏng được đặt gần trống cảm quang làm điện cực còn lại. Khi sao chép hoặc in, một điện áp rất cao được áp vào dây và không gian xung quanh dây tạo thành một điện trường mạnh. Dưới tác động của điện trường, các ion có cùng cực với dây corona chảy đến bề mặt của trống cảm quang. Vì bộ phận thụ quang trên bề mặt trống cảm quang có điện trở cao trong bóng tối nên điện tích sẽ không chảy đi, do đó điện thế bề mặt của trống cảm quang sẽ tiếp tục tăng. Khi điện thế tăng lên đến điện thế chấp nhận cao nhất, quá trình sạc kết thúc. Nhược điểm của phương pháp sạc này là dễ tạo ra bức xạ và ôzôn.
Nạp bằng con lăn nạp là phương pháp nạp tiếp xúc, không yêu cầu điện áp nạp cao và tương đối thân thiện với môi trường. Do đó, hầu hết máy in laser đều sử dụng con lăn nạp để nạp.
Chúng ta hãy lấy quá trình sạc của con lăn sạc làm ví dụ để hiểu toàn bộ quá trình hoạt động của máy in laser.
Đầu tiên, phần mạch điện áp cao tạo ra điện áp cao, điện áp này sẽ tích điện cho bề mặt của trống cảm quang bằng điện tích âm đồng nhất thông qua thành phần tích điện. Sau khi trống cảm quang và con lăn tích điện quay đồng bộ trong một chu kỳ, toàn bộ bề mặt của trống cảm quang sẽ được tích điện âm đồng nhất, như thể hiện trong Hình 2-14.
Hình 2-14 Sơ đồ mạch sạc
2>.phơi sáng
Phơi sáng được thực hiện xung quanh một trống cảm quang, được chiếu sáng bằng chùm tia laser. Bề mặt của trống cảm quang là một lớp cảm quang, lớp cảm quang bao phủ bề mặt của dây dẫn hợp kim nhôm và dây dẫn hợp kim nhôm được nối đất.
Lớp cảm quang là vật liệu cảm quang, đặc điểm là dẫn điện khi tiếp xúc với ánh sáng, cách điện trước khi tiếp xúc. Trước khi tiếp xúc, điện tích đồng đều được tích điện bởi thiết bị tích điện, và nơi được chiếu xạ sau khi được chiếu xạ bằng tia laser sẽ nhanh chóng trở thành vật dẫn điện và dẫn điện với vật dẫn hợp kim nhôm, do đó điện tích được giải phóng xuống đất để tạo thành vùng văn bản trên giấy in. Nơi không được chiếu xạ bằng tia laser vẫn duy trì điện tích ban đầu, tạo thành vùng trống trên giấy in. Vì hình ảnh ký tự này vô hình nên nó được gọi là ảnh tiềm ẩn tĩnh điện.
Máy quét cũng được lắp đặt một cảm biến tín hiệu đồng bộ. Chức năng của cảm biến này là đảm bảo khoảng cách quét là nhất quán để chùm tia laser chiếu vào bề mặt của trống cảm quang có thể đạt được hiệu ứng hình ảnh tốt nhất.
Đèn laser phát ra chùm tia laser có thông tin ký tự, chiếu vào lăng kính phản xạ nhiều mặt quay, lăng kính phản xạ phản xạ chùm tia laser đến bề mặt của trống cảm quang thông qua nhóm thấu kính, do đó quét trống cảm quang theo chiều ngang. Động cơ chính dẫn động trống cảm quang liên tục quay để thực hiện quét theo chiều dọc của trống cảm quang bằng đèn phát laser. Nguyên lý phơi sáng được thể hiện trong Hình 2-15.
Hình 2-15 Sơ đồ của một phơi sáng
3>. phát triển
Quá trình tráng là quá trình sử dụng nguyên lý đẩy nhau cùng giới và hút nhau khác giới của điện tích để biến hình ảnh tĩnh điện tiềm ẩn không nhìn thấy được bằng mắt thường thành đồ họa có thể nhìn thấy. Có một thiết bị nam châm ở giữa con lăn từ (còn gọi là con lăn từ tráng, hoặc gọi tắt là con lăn từ), và mực trong thùng chứa bột chứa các chất từ tính có thể bị nam châm hấp thụ, vì vậy mực phải bị nam châm ở giữa con lăn từ tráng hút.
Khi trống cảm quang quay đến vị trí tiếp xúc với trục từ tráng phủ, phần bề mặt trống cảm quang không được chiếu tia laser có cùng cực tính với mực in và sẽ không hấp thụ mực in; trong khi phần được chiếu tia laser có cùng cực tính với mực in. Ngược lại, theo nguyên lý đẩy nhau cùng giới tính và hút nhau khác giới, mực in được hấp thụ trên bề mặt trống cảm quang nơi tia laser chiếu vào, sau đó hình thành đồ họa mực in có thể nhìn thấy trên bề mặt, như thể hiện trong Hình 2-16.
Hình 2-16 Sơ đồ nguyên lý phát triển
4>. in chuyển
Khi mực in được chuyển đến vùng lân cận của giấy in bằng trống cảm quang, có một thiết bị chuyển ở mặt sau của giấy để áp dụng chuyển áp suất cao vào mặt sau của giấy. Vì điện áp của thiết bị chuyển cao hơn điện áp của vùng tiếp xúc của trống cảm quang, đồ họa và văn bản do mực in tạo thành được chuyển đến giấy in dưới tác động của trường điện của thiết bị sạc, như thể hiện trong Hình 2-17. Đồ họa và văn bản xuất hiện trên bề mặt của giấy in, như thể hiện trong Hình 2-18.
Hình 2-17 Sơ đồ in chuyển nhiệt (1)
Hình 2-18 Sơ đồ in chuyển nhiệt (2)
5>. Tản điện
Khi hình ảnh mực được chuyển sang giấy in, mực chỉ bao phủ bề mặt của giấy và cấu trúc hình ảnh do mực tạo thành dễ bị phá hủy trong quá trình vận chuyển giấy in. Để đảm bảo tính toàn vẹn của hình ảnh mực trước khi cố định, sau khi chuyển, nó sẽ đi qua một thiết bị loại bỏ tĩnh. Chức năng của nó là loại bỏ phân cực, trung hòa tất cả các điện tích và làm cho giấy trung tính để giấy có thể đi vào bộ phận cố định một cách trơn tru và đảm bảo chất lượng in đầu ra của sản phẩm, được thể hiện trong Hình 2-19.
Hình 2-19 Sơ đồ nguyên lý loại bỏ công suất
6>. sửa chữa
Làm nóng và cố định là quá trình tác dụng áp suất và nhiệt lên hình ảnh mực in được hấp thụ trên giấy in để làm tan chảy mực in và nhúng vào giấy in để tạo thành hình ảnh chắc chắn trên bề mặt giấy.
Thành phần chính của mực là nhựa, nhiệt độ nóng chảy của mực khoảng 100°C, và nhiệt độ của con lăn gia nhiệt của bộ phận cố định là khoảng 180°C.
Trong quá trình in, khi nhiệt độ của bộ phận sấy đạt đến nhiệt độ được xác định trước là khoảng 180°C khi giấy hấp thụ mực in đi qua khe hở giữa con lăn gia nhiệt (còn gọi là con lăn trên) và con lăn cao su chịu áp lực (còn gọi là con lăn dưới, con lăn dưới), quá trình kết dính sẽ hoàn tất. Nhiệt độ cao sinh ra làm nóng mực in, làm tan chảy mực in trên giấy, do đó tạo thành hình ảnh và văn bản rắn, như thể hiện trong Hình 2-20.
Hình 2-20 Sơ đồ nguyên lý của việc cố định
Do bề mặt của con lăn gia nhiệt được phủ một lớp phủ không dễ bám dính vào mực in, mực in sẽ không bám dính vào bề mặt của con lăn gia nhiệt do nhiệt độ cao. Sau khi cố định, giấy in được tách ra khỏi con lăn gia nhiệt bằng kẹp tách và được đưa ra khỏi máy in thông qua con lăn nạp giấy.
Quá trình vệ sinh là cạo sạch mực trên trống quang học chưa chuyển từ bề mặt giấy sang thùng đựng mực thải.
Trong quá trình chuyển, hình ảnh mực in trên trống cảm quang không thể chuyển hoàn toàn sang giấy. Nếu không được vệ sinh, mực in còn lại trên bề mặt trống cảm quang sẽ được chuyển sang chu kỳ in tiếp theo, phá hủy hình ảnh mới tạo ra, do đó ảnh hưởng đến chất lượng in.
Quá trình vệ sinh được thực hiện bằng một thanh gạt cao su, có chức năng là vệ sinh trống cảm quang trước chu kỳ in trống cảm quang tiếp theo. Vì lưỡi gạt cao su vệ sinh chống mài mòn và linh hoạt, lưỡi gạt tạo thành một góc cắt với bề mặt của trống cảm quang. Khi trống cảm quang quay, mực trên bề mặt được thanh gạt cạo vào thùng chứa mực thải, như thể hiện trong Hình 2-21.
Hình 2-21 Sơ đồ của một quá trình làm sạch
Thời gian đăng: 20-02-2023