Bài giảng Máy in (Print device)

 thanh tích điện (-600v  -1000v)  tiếp nhận h/ảnh mới4Ghi hình ra trốngĐể tạo thành 1 tiềm ảnh (latent image) trên bề mặt trống, lượng điện tích đồng nhất đã được tích cho trống phải được xả đi ở những nơi mà hình ảnh sẽ được tạo ra.IFS (Image Formation System) dùng ánh sáng để ghi hình lên trống.Thiết bị sản sinh ra và rọi ánh sáng xuống bề mặt trống được gọi là cơ cấu ghi hình (writing mechanism).Do bởi các hình ảnh được tạo thành dưới dạng 1 chuỗi các chấm riêng lẻ, nên nếu mỗi khu vực có 1 số lượng chấm lớn hơn thì hình ảnh sẽ có độ phân giải cao hơn.VD: 1 máy in có khả năng đặt 300 chấm sáng trên 1 inch chiều dài theo mỗi đường nằm ngang trên trống, và trống có khả năng quay tròn từng bước, mỗi bước 1/300 của inch  khả năng tạo ra những hình ảnh có độ phân giải 300x300 dpi.Các máy in đời mới không sử dụng tia laser làm cơ cấu ghi hình nữa mà chuyển sang bằng các thanh diode phát quang (LED).5Tạo hình bằng bột mực trên trốngNhững hình ảnh được ghi bằng tia laser hay bằng LED lúc đầu không nhìn thấy được. Chúng chỉ đơn thuần là 1 dãy các điện tích được tích điện trên bề mặt trống.Tiềm ảnh này phải được hiện thành hình ảnh nhìn thấy được thì mới chuyển nó lên giấy.Bột mực (toner) được sử dụng để tạo hình. Là một loại bột cực nhuyễn bao gồm nhựa dẻo và các hợp chất hữu cơ được liên kết với các phân tử sắt.Bột mực được áp đặt lên trống bằng cách dùng 1 cylinder bột mực (toner cylinder – developer roller : trục lăn tạo hình)Toner cylinder là 1 ống dài bằng kim loại có từ tính vĩnh cửu.Được gắn vào bên trong máng cấp bột (toner supply trough).Khi cylinder quay, sắt bên trong bột mực sẽ bị hút về phía cylinder  bột mực thu được 1 điện tích tĩnh âm do 1 nguồn cấp điện cao thế cung cấp.6Một lưỡi gạn hạn chế (restricting blade) giới hạn sao cho chỉ có 1 lớp bột mực mỏng bám trên cylinder.Những điểm nào trên trống không được phơi sáng sẽ có 1điện tích âm mạnh  đẩy bột mực trên cylinder đó về khoang cấp bột mực.Những điểm nào trên trống được phơi sáng sẽ có 1điện tích thấp hơn nhiều so với điện tích của bột mực  hút bột mực từ cylinder đến những điểm tương ứng trên trống.Bột mực “điền vào” tiềm ảnh trên trống để tạo thành 1 hình ảnh nhìn thấy được (hình ảnh đã hiện (developer image)7Chuyển hình ảnh bột mực lên giấyHình ảnh bột mực đã hiện trên trống phải được chuyển lên trên giấy in.Một thanh tích điện chuyển (transfer corona wire) sẽ đặt 1 điện tích dương hấp dẫn lớn lên trang giấy  hút các bột mực đã tích điện tích âm trên trống.Quá trình hút lẫn nhau : Không hoàn hảo (còn sót bột mực trên trống)  cần có quá trình lau sạch trống.Trống có điện tích âm, giấy có điện tích dương  giấp bị hút vào trống  cần có 1 lượt triệt tiêu các điện tích tĩnh (static-eliminator comb hoặc static charge eliminator) để trung hòa các điện tích dương và loại bỏ lực hấp dẫn giữa giấy và trống sau khi bột mực được chuyển xong.Trống cảm quang được lau sạch bột mực rồi chuẩn bị cho hình ảnh mới.8Nung chảy bột mựcKhi hình ảnh bột mực đã đến được giấy, hột mực và còn ở dạng bột. Để bột mực được cố định ở giấy, nó phải được nung chảy ra  đó là nhờ bộ phận đốt nóng và tạo áp lực.1 đèn thạch anh cường độ cao, đốt nóng 1 trục lăn không dính tới nhiệt độ cao khoảng 1800C.Áp lực được đặt trên trang giấy bằng 1 trục lăn cao su mềm. Khi trang đã tạo hình được đưa qua giữa 2 trục lăn này. Nhiệt từ trục lăn bên trên sẽ làm nóng chảy bột mực, còn sức ép từ trục lăn bên dưới sẽ ép chặt bột mực đã nóng chảy vào trong giấy.Sau đó, trang giấy đã hoàn tất được đẩy vào 1 khay xuất (output tray)Để ngăn ngừa các hạt bột mực dính lại các trục lăn nung chảy, các trục lăn được tráng 1 vật liệu không dính.Ngoài ra, người ta còn trang bị thêm 1 tấm lau mực (cleaning pad) để lau sạch đi những bột mực nào vẫn có thể còn dính lại.Nhiệt độ nung chảy phải được kiểm soát kỹ lưỡng  thermistor. Ngoài ra còn có thêm công tắc nhiệt tác động nhanh (snap-action thermal switch).9Cơ cấu ghi hình trong in ấn EPSau khi tích điện, trống cảm quang chứa 1 điện tích điện đồng nhất ngang khắp bề mặt của nó.Để tạo thành 1 tiềm ảnh, trống phải được xả điện ở những điểm nào cấu thành hình ảnh ấy.Các hình ảnh được quét lên trống mỗi lần một dòng theo phương ngang (trace hoặc scan line).Khi một dòng quét đã hoàn tất, trống quay tăng thêm 1 nấc (increment) để chuẩn bị cho 1 dòng quét khác.10Cơ cấu ghi hình laserCác diode laser giống như diode phát quang (LED) bình thường. Khi lượng điện thế và cường độ dòng điện thích hợp được áp đặt vào 1 diode laser, các lượng tử (photon) ánh sáng sẽ được giải phóng và có những tính chất của ánh sáng laser.Chùm tia laser phải được biến điệu (mở và tắt) trong khi được quét ngang bề mặt của trống cảm quang. Việc biến điệu chùm tiêu có thể được thực hiện bằng cách mở rồi tắt thiết bị laser.Xem hình vẽ trong tài liệu.Do sử dụng nhiều thiết bị (các thấu kính, các gương phản chiếu và các chi tiết chống sốc)  giá máy in laser EP cao hơn.Sự ngay hàng (alignment) và việc canh hàng lại (realignment) các hệ thống quang học là vấn đề phức tạp.11Cơ cấu ghi hình LEDBằng cách chế tạo 1 dãy đèn LED (Light – Emitting Diode) nhỏ li ti sắp thành một dòng quét, người ta có thể cung cấp 1 đèn LED cho mỗi chấm trong 1 dòng quét.VD : ROHM JE3008SS02 là 1 thanh in (print bar) LED chứa 2560 đèn LED trên mỗi 8.53 inches chiều dài. Mật độ đó bằng 800dpi.Mỗi đèn LED có kích thước 50x65 , chúng được đặt cách nhau 84.6 Toàn bộ các chuỗi các bit dữ liệu, tương ứng với mỗi chấm trong 1 dòng ngang của hình ảnh, được chuyển vào trong mạch điện kỹ thuật số bên trong print bar.Những chấm ảnh nào sẽ nhìn thấy được thì được biểu diễn bởi một mức logic “1”.Những chấm ảnh nào không nhìn thấy được thì được giữ nguyên bởi một mức logic “0”.12Đối với 1 thiết bị như thanh ROHM JE3008SS02 thì phải đưa vào 2560 bits cho mỗi dòng quét.Ưu điểm của hệ thống thanh in LED so với giải pháp dùng laser.Không cần bộ phận cơ di chuyển trong việc phân phối ánh sáng.Không cần moteur quay gương để mà bị kẹt hay bị mòn.Máy in có thể hoạt động ở những tốc độ cao hơn nhiều vì không cần khắc phục những hạn chế về động học của các bộ phận cơ di chuyển.Chỉ còn có 1 thấu kính tập trung giữa thanh in và trống  đơn giản hóa các cụm cấu kiện quang học, loại bỏ vấn đề về trọng lượng và kích thước kềnh càng khỏi máy in.Khắc phục được những vấn đề về canh hàng.13Máy in kimLà máy in theo dòng hay theo ma trận điểm.Tốc độ in chậm, ồn ào và độ phân giải thấp. Cho chất lượng in trung bình.Dùng 1 đầu kim chạy suốt chiều ngang giấy để ấn các kim xuống giấy (qua ribbon) theo tín hiệu điều khiển.Số đầu kim của máy càng cao thì độ phân giải đạt được càng cao.Ngày nay thường sử dụng 24pin.14Máy in phun (Inkjet printer)Thực hiện thao tác in bằng cách phun các hạt mực li ti tạo nên các bản in.Trong các máy in phun ngày nay, thiết bị phun dùng tinh thể áp điện – nó dao động cơ học với tần số cố định khi có điện áp điều khiển tác động vào.Khi đặt trong ống dẫn mực, nó đẩy mực ra khỏi ống và hút thêm mực khác vào – như 1 máy bơm.Một hình thái khác của máy in phun là máy in phun bong bóng (Bubble Jet Printer) – dùng phần tử nung nóng thay cho tinh thể áp điện.Loại này bị hạn chế bởi tốc độ in, do các phần tử in phải có thời gian nguội – Chi phí in cao hơn (0.05USD) so với laser (0.03USD)Ưu điểm là dùng điện áp thấp từ 24V – 50V làm cho nó tiện dụng hơn.Loại máy này có thể dùng mọi loại giấy in, cho độ nét và độ mịn tốt hơn  chất lượng bản in cao hơn.15Cơ chế in màuHoạt động dựa trên nguyên tắc các điểm màu cơ bản li ti xen kẽ nhau tạo nên nhiều màu sắc phong phú.Có nhiều phương pháp phối màu khác nhau :Kiểu RGB : giống như cách tạo màu của TV và monitor.Kiểu HSB : dựa trên các yếu tố Hue – Saturation – Brightness : sắc màu, lượng màu và độ sáng.Kiểu CMYK : sử dụng tỷ lệ pha trộn các màu Cyan – xanh dương sáng lợt, Magenta – đỏ, Yellow – vàng, K – black : đen.Để tối ưu hóa màu cho chuẩn xác, người ta đưa ra hệ thống phối hợp màu pantone (pantone color matching system) không phụ thuộc thiết bị.Kiểu CMYK thích hợp cho khả năng hỗ trợ hệ màu pantone  cách in theo chế độ CMYK là phương pháp in chuẩn nhất trên máy tính.Những máy in màu hiện nay dùng trong các văn phòng, cơ quan là loại máy in phun màu, máy in thăng hoa màu hay máy in truyền sáp nhiệt.16Các thế hệ máy in phun màu mới hiện nay có khả năng in với độ phân giải trên 1000dpi.Còn loại máy in laser màu không được phổ biến lắm do giá cao và chỉ trang bị cho các công ty thiết kế tạo mẫu.Hiện nay còn có máy vẽ – plotter – là cùng họ với anh em máy in phun.Dùng ngôn ngữ in postcript để in các bản vẽ thiết kế, hình ảnh, bản đồ lớn với khổ giấy A0 và thích hợp nhiều loại giấy.Với ngôn ngữ in cao cấp và các thiết kế mực tiên tiến  hình ảnh in từ lạoi máy in này có chất lượng khá cao và giá cao – không dưới 10.000 USD17