Cảm biến giấy máy in hoạt động thế nào? Vì sao máy báo kẹt giấy dù không thấy giấy?

Điều này nghe có vẻ khó hiểu nếu chúng ta nghĩ máy in chỉ báo kẹt khi một tờ giấy thực sự bị vò hoặc mắc lại trên đường dẫn. Nhưng chiếc máy không nhìn thấy giấy như con người. Nó nhận biết hành trình của tờ giấy thông qua các cảm biến giấy – Paper Sensor được bố trí tại những vị trí khác nhau bên trong máy.

Vì vậy, Paper Jam thực chất không chỉ có nghĩa là “có giấy đang mắc”. Trong nhiều trường hợp, nó còn có nghĩa rằng tờ giấy không xuất hiện hoặc không rời khỏi một vị trí vào đúng thời điểm mà máy chờ đợi.

Máy in làm thế nào để biết tờ giấy đang ở đâu?

Từ lúc giấy còn nằm trong khay đến khi bản in đi ra ngoài, tờ giấy phải trải qua một hành trình tương đối dài. Pickup Roller lấy giấy, Separation tách từng tờ, Feed Roller tiếp tục vận chuyển, Registration kiểm soát giấy trước vùng tạo ảnh, sau đó giấy đi qua các công đoạn tiếp theo trước khi được đưa ra khỏi máy.

Trong suốt hành trình này, bộ điều khiển cần biết quá trình có đang diễn ra bình thường hay không.

Một trong những cách phổ biến là sử dụng các cảm biến kết hợp với cần gạt hoặc cơ cấu nhận biết giấy. Khi cạnh đầu của tờ giấy đi đến một vị trí, nó tác động lên cần cảm biến và làm trạng thái tín hiệu thay đổi. Khi cạnh cuối của giấy đi qua, cần trở về vị trí ban đầu và tín hiệu lại thay đổi một lần nữa.

Tùy cấu tạo từng máy, cơ chế cảm biến có thể khác nhau, nhưng nguyên tắc chung vẫn là biến sự xuất hiện của tờ giấy thành một tín hiệu mà bo điều khiển có thể nhận biết.

Nhờ đó máy không cần thực sự “nhìn” thấy tờ giấy. Nó chỉ cần biết rằng sau khi kích hoạt một cơ cấu, cảm biến tiếp theo có thay đổi trạng thái đúng như dự kiến hay không.

Một chuyển động cơ học rất nhỏ vì vậy trở thành cầu nối giữa hành trình vật lý của tờ giấy và hệ thống điều khiển điện tử của máy in.

Paper Jam thực chất còn là một bài toán về thời gian

Đây là điểm giúp giải thích vì sao máy có thể báo kẹt giấy ngay cả khi không nhìn thấy giấy bị kẹt.

Giả sử Pickup Roller bắt đầu lấy giấy. Theo thiết kế, sau một khoảng thời gian nhất định, cạnh đầu của tờ giấy phải đi đến cảm biến tiếp theo. Nếu thời gian đó trôi qua nhưng cảm biến vẫn không thay đổi trạng thái, bộ điều khiển hiểu rằng quá trình vận chuyển không diễn ra như dự kiến.

Nguyên nhân có thể là giấy chưa được lấy khỏi khay, roller bị trượt, giấy dừng giữa đường hoặc một bộ phận nào đó không vận chuyển giấy đủ nhanh.

Ở chiều ngược lại, khi giấy đã tác động vào cảm biến, máy cũng chờ cạnh cuối của giấy đi qua để cảm biến trở về trạng thái ban đầu. Nếu tín hiệu tiếp tục giữ quá lâu, hệ thống có thể hiểu rằng tờ giấy vẫn còn nằm tại vị trí đó.

Như vậy, máy không chỉ quan tâm đến hai trạng thái có giấy – không có giấy.

Nó còn quan tâm đến trình tự:

Giấy phải đến → giấy phải đi qua → giấy phải rời khỏi vị trí → tất cả phải xảy ra trong khoảng thời gian phù hợp.

Đó là lý do Paper Jam nên được hiểu rộng hơn là một lỗi về hành trình giấy chứ không đơn thuần là một tờ giấy đang bị mắc cứng.

Vì sao không có giấy bên trong mà máy vẫn báo kẹt?

Khi đã hiểu cách cảm biến hoạt động, tình huống này trở nên dễ giải thích hơn.

Sau khi tờ giấy đi qua, cần cảm biến phải trở về vị trí ban đầu. Nhưng một mẩu giấy rất nhỏ còn sót lại, bụi giấy tích tụ, cần cảm biến bị kẹt hoặc một chi tiết cơ khí bị biến dạng có thể khiến nó không trở về đúng vị trí.

Đối với người sử dụng, đường dẫn lúc này hoàn toàn không có tờ giấy nào đáng kể.

Nhưng đối với bo điều khiển, tín hiệu vẫn đang nói rằng trạng thái của paper path chưa bình thường.

Máy vì vậy tiếp tục báo Paper Jam.

Một khả năng khác là cảm biến hoặc mạch liên quan không thay đổi tín hiệu đúng cách. Cần gạt vẫn chuyển động nhưng cảm biến phía sau không nhận được trạng thái tương ứng; hoặc đầu nối, dây dẫn và những thành phần liên quan gặp vấn đề. Tùy thiết kế từng model, cách kiểm tra sẽ khác nhau.

Đây cũng là lý do khi đã lấy hết giấy kẹt mà máy vẫn báo lỗi, việc tiếp tục tìm một “tờ giấy lớn” bên trong chưa chắc giải quyết được vấn đề. Đôi khi thứ cần tìm chỉ là một mẩu giấy rất nhỏ hoặc một cần cảm biến không trở về vị trí ban đầu.

Cảm biến báo lỗi chưa chắc cảm biến đã hỏng

Một điểm rất dễ gây nhầm lẫn là vị trí máy báo lỗi và nguyên nhân tạo ra lỗi không nhất thiết giống nhau.

Giả sử Feed Roller đã mòn. Tờ giấy vẫn được lấy khỏi khay nhưng di chuyển chậm hơn bình thường. Nó không đến cảm biến tiếp theo trong thời gian mà máy dự kiến. Hệ thống xác định lỗi tại đoạn đường đó và hiển thị thông báo Paper Jam.

Cảm biến trong trường hợp này hoàn toàn có thể vẫn hoạt động bình thường.

Nó chỉ đang báo đúng một sự thật: tờ giấy đáng lẽ phải đến nhưng chưa đến.

Tương tự, Pickup Roller trượt có thể khiến giấy không đến cảm biến đầu tiên. Registration hoạt động không đúng có thể khiến giấy không rời khỏi một vị trí đúng thời điểm. Một mảnh giấy nằm trước cảm biến cũng có thể ngăn tờ tiếp theo đi tới.

Bởi vậy, thấy mã lỗi liên quan đến một khu vực cảm biến không đồng nghĩa với việc phải thay ngay cảm biến tại đó.

Cần kiểm tra cả đoạn paper path trước và sau vị trí báo lỗi để xác định tờ giấy thực sự đã đi đến đâu.

Đây là sự khác biệt quan trọng giữa cảm biến phát hiện lỗi và linh kiện gây ra lỗi.

Một chiếc máy có thể sử dụng nhiều cảm biến dọc theo đường giấy

Paper path càng dài và cấu trúc máy càng phức tạp, nhu cầu theo dõi vị trí giấy càng lớn.

Tùy model, cảm biến có thể xuất hiện ở khu vực nạp giấy, registration, vùng trước hoặc sau cụm sấy, cửa ra giấy, bộ đảo mặt hay các khay mở rộng. Máy in hỗ trợ duplex còn phải kiểm soát hành trình giấy khi tờ giấy được đưa trở lại để in mặt thứ hai.

Nhờ nhiều điểm kiểm soát, hệ thống có thể xác định tương đối chính xác đoạn nào trong hành trình không diễn ra đúng dự kiến.

Có thể hình dung paper path giống một tuyến đường có nhiều trạm kiểm soát. Tờ giấy phải lần lượt xuất hiện tại từng trạm rồi rời đi để đến trạm tiếp theo. Nếu một trạm không nhận được tín hiệu vào đúng thời gian, hoặc tín hiệu xuất hiện nhưng không biến mất, hành trình bị xem là bất thường.

Cách nhìn này cũng giúp việc xử lý lỗi trở nên có hệ thống hơn.

Thay vì mở toàn bộ máy và tìm kiếm ngẫu nhiên, người kỹ thuật có thể bắt đầu từ khu vực mà máy xác định lỗi, sau đó kiểm tra ngược về roller và đường dẫn phía trước, rồi kiểm tra cảm biến và những cơ cấu phía sau.

Một mẩu giấy nhỏ đôi khi đủ làm cả chiếc máy dừng lại

Trong quá trình lấy giấy kẹt, đặc biệt khi giấy bị rách, một phần nhỏ có thể còn nằm lại bên trong máy. Mảnh giấy ấy đôi khi chỉ rộng vài milimet nhưng nếu nằm đúng vị trí của cần cảm biến, nó có thể giữ cần ở trạng thái bị tác động.

Đây là một tình huống khá đặc trưng.

Người sử dụng lấy được gần như toàn bộ tờ giấy ra ngoài và nhìn thấy đường dẫn đã sạch. Máy được đóng lại, bật lên nhưng vẫn tiếp tục báo lỗi. Khi kiểm tra kỹ hơn mới phát hiện một mẩu giấy nhỏ nằm sâu gần sensor.

Vì vậy khi lấy giấy kẹt, không nên chỉ quan tâm đến việc kéo tờ giấy ra khỏi máy. Cần quan sát xem tờ giấy có còn nguyên vẹn hay đã bị rách. Nếu thiếu một góc hoặc một phần giấy, khả năng mảnh còn lại vẫn nằm đâu đó trên paper path cần được tính đến.

Đồng thời cũng không nên dùng vật cứng chọc vào những cần cảm biến nhỏ. Nhiều chi tiết được làm bằng nhựa và có hành trình chuyển động rất ngắn; làm cong hoặc gãy chúng có thể biến một lỗi kẹt giấy thông thường thành một lỗi cơ khí thực sự.

Từ khay giấy đến cảm biến – chiếc máy đang theo dõi cả một hành trình

Đến đây, toàn bộ chuỗi về hệ thống nạp giấy có thể được nhìn lại như một quá trình liên tục.

Khay giấy giữ chồng giấy đúng vị trí.

Pickup Roller lấy tờ đầu tiên.

Separation giữ những tờ còn lại.

Feed Roller đưa giấy đi qua đường dẫn.

Registration kiểm soát vị trí và thời điểm trước vùng tạo ảnh.

Còn Paper Sensor giúp hệ thống điều khiển biết những quá trình ấy có thực sự diễn ra đúng hay không.

Điều thú vị là cảm biến không trực tiếp kéo giấy, không tách giấy và cũng không tạo ra bản in. Nhưng nếu thiếu thông tin từ chúng, bộ điều khiển gần như không có cách đáng tin cậy để biết tờ giấy đang ở đâu trên hành trình.

Đây cũng là điểm mà phần cơ khí và điện tử của máy in gặp nhau rất rõ.

Roller tạo ra chuyển động. Tờ giấy tạo ra sự thay đổi cơ học. Sensor biến thay đổi đó thành tín hiệu. Bo điều khiển đọc tín hiệu và quyết định bước tiếp theo.

Một chuỗi diễn ra liên tục trong vài giây mỗi lần chúng ta nhấn Print.

Hiểu Paper Jam là hiểu hành trình chứ không chỉ tìm tờ giấy bị kẹt

Khi máy báo Paper Jam, phản xạ đầu tiên vẫn đúng: kiểm tra xem có giấy mắc bên trong hay không. Nhưng nếu không tìm thấy giấy, hoặc lấy giấy ra rồi lỗi vẫn còn, câu chuyện cần được nhìn rộng hơn.

Tờ giấy có được lấy khỏi khay đúng lúc không?

Nó có đi qua các roller bình thường không?

Nó có đến cảm biến tiếp theo không?

Cần cảm biến có trở về vị trí ban đầu không?

Có mẩu giấy nhỏ nào còn sót lại trên đường dẫn không?

Những câu hỏi này đưa việc kiểm tra từ một thông báo chung chung về đúng bản chất của hệ thống.

Sau cùng, Paper Jam không phải lúc nào cũng có nghĩa là “máy đang có một tờ giấy bị kẹt”.

Đôi khi chiếc máy chỉ đang nói một điều chính xác hơn:

“Tờ giấy đã không xuất hiện ở nơi nó phải đến, vào thời điểm nó phải có mặt.”

Hiểu được điều đó cũng là lúc chúng ta hiểu gần như trọn vẹn cách chiếc máy theo dõi một tờ giấy từ khi rời khay cho đến khi tiếp tục bước vào những công đoạn phía sau.

Nội dung liên quan

• Khay giấy máy in – linh kiện tưởng đơn giản nhưng có thể quyết định vòng đời của một chiếc máy
• Hệ thống nạp giấy máy in hoạt động như thế nào? Từ khay giấy đến điểm bắt đầu của một bản in
• Pickup Roller là gì? Vì sao máy in không kéo được giấy?
• Separation Pad và Separation Roller là gì? Vì sao máy in kéo nhiều tờ giấy cùng lúc?
• Feed Roller là gì? Vì sao giấy bị lệch hoặc kẹt giữa đường dẫn máy in?
• Registration Roller là gì? Vì sao giấy phải được canh lại trước khi in?
• Hành trình của một tờ giấy bên trong máy in – Từ khay giấy đến bản in hoàn chỉnh