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Manutenção de impressoras jato de tinta (ART939)

Uma boa parte das impressoras de baixo custo existentes nas casas de usuários de computadores é do tipo Jato de Tinta. Saber como funcionam estas impressoras e quais são os seus principais problemas é muito importante para o leitor que pretende se tornar um técnico no assunto. Neste artigo veremos como funcionam estas impressoras e como fazer a sua manutenção.

 

 Este artigo é de 1997, quando era ainda fácil e conveniente reparar impressoras, o que não ocorre em nossos dias. Vale para quem deseja recuperar uma impressora antiga.

 

As primeiras impressoras usadas com os computadores pessoais eram do tipo matricial ou de impacto e se caracterizam por sua economia e praticidade. Estas impressoras ainda são as preferidas nos escritórios onde notas fiscais, documentos simples em cor única em formulários contínuos constituem o grosso do trabalho. Depois dessas impressoras vieram das do tipo jato de tinta e as laser.

As impressoras laser, apesar de sua excelente qualidade de impressão, pelo seu custo elevado só são usadas em aplicações profissionais sendo, portanto raras nas casas dos usuários comuns ou domésticos de computadores.

Podemos dizer que, hoje em dia, a maior parte das impressoras que é vendida com computadores para uso pessoal ou doméstico é do tipo "jato de tinta".

Por este motivo, neste artigo vamos falar somente deste tipo de impressora deixando para outra oportunidade a tecnologia dos outros tipos.

 

COMO FUNCIONA

Enquanto uma impressora matricial ou de impacto possui agulhas que batem numa fita, como os tipos de uma máquina de escrever, transferindo a tinta para o papel, uma impressora jato de tinta "borrifa" tinta no papel no local em que ela deve ser gravada.

A tinta é borrifada de uma forma muito bem controlada, pois os detalhes que devem ser gravados são muito pequenos. Isso significa que os jatos são extremamente finos e precisos exigindo assim uma tecnologia bastante avançada para que tudo funcione perfeitamente.

Duas são as técnicas usadas para se borrifar tinta no papel e que são mostradas na figura 1.

 

Técnica usada nas impressoras jato de tinta.(ink jet e bubble jet).
Técnica usada nas impressoras jato de tinta.(ink jet e bubble jet).

 

 A primeira delas, mostrada em (a) borrifa a tinta num jato contínuo e a segunda, mostrada em (b) borrifa a tinta na forma de gotas sendo por isso também denominada de "bubble jet" ou jato de bolhas.

Os elementos principais das impressoras dos dois tipos são o tambor que movimenta o papel e o reservatório de tinta com o sistema de borrifamento.

No sistema de borrifamento podemos ter dois tipos de dispositivos eletrônicos.

O primeiro tipo é o conhecido transdutor piezoelétrico que tem sua forma modificada quando ele é submetido a uma tensão elétrica. Se aplicarmos uma tensão de certa frequência, ele vibra nesta frequência, exatamente como ocorre no caso de um buzzer ou de um alto-falante piezoelétrico, conforme mostra a figura 2.

 

Cabeçote com transdutor piezoelétrico.
Cabeçote com transdutor piezoelétrico.

 

 No sistema que usa o transdutor piezoelétrico, quando ele vibra expandindo e contraindo a tinta é borrifada por uma fina abertura ou agulha.

No outro sistema a tinta é mantida sobre pressão e existe uma placa de aquecimento da tinta, conforme mostra a figura 3.

 

Sistema por pressão à quente.
Sistema por pressão à quente.

 

 Quando a tinta é solicitada, a placa aquece e forma-se uma gota de tinta que é borrifada em direção ao papel.

Tanto o papel como o conjunto que borrifam a tinta são partes móveis de uma impressora. Assim, existe um delicado sistema mecânico que deve ser mantido em boas condições de funcionamento e que também exige habilidades especiais do técnico quando apresenta problemas de funcionamento.

 

A PARTE ELETRÔNICA

O envio das informações que devem ser impressas do computador para a impressora exige um sofisticado sistema eletrônico. Na verdade, não seria nada cômodo ter de interromper todo o trabalho do computador enquanto ele estivesse enviando um a um os dados para a impressão se a impressão não tivesse em seu interior um microprocessador capaz de "trabalhar" sozinho.

Assim, conforme mostra a figura 4, na impressora temos um segundo sistema "inteligente" que pode receber os dados que devem ser impressos gravá-los, arrumá-los da forma como devem aparecer no papel, e liberar o computador para fazer outra coisa enquanto ele trabalha.

 

Blocos de uma impressora Epson
Blocos de uma impressora Epson "inteligente".

 

 

Tudo isso está numa placa de controle que ao longo dos anos mantém sempre as mesmas funções básicas que são:

 

a) interfaceamento com o microcomputador

b) controle usando uma unidade central de processamento e memórias

c) circuitos de controle dos motores, botões externos e sensores

 

Os microprocesadores mais usados nas impressoras comuns são do tipo 8039 ou 8085 que funcionam como microprocessadores "mestres" fazendo a função principal de controle.

Em seguida, temos um microprocessador que funciona como escrevo, cujo tipo depende do fabricante, pois ele é projetado especificamente para a impressora em que é instalado.

A memória RAM tem por finalidade armazenar os caracteres ou símbolos que devem ser impressos e sua capacidade tipicamente varia entre 2 kB e 8 kB. É nesta RAM que ficam os caracteres que devem ser impressos enquanto a impressora trabalha. Isso ocorre porque, enquanto a transmissão desses caracteres do computador para a impressora é muito rápida, a sua impressão é lenta. Gravando-os e "soltando-os vagarosamente à medida que o sistema mecânico necessite deles, a impressora pode liberar o computador para fazer outra coisa.

Temos a seguir uma ROM ou EPROM onde o fabricante grava o BIOS da impressora e também os procedimentos de autoteste além do gerador de caracteres. Dependendo da impressora podem ser usados dois circuitos integrados separados para esta finalidade.

Para acionamento do sistema de produção do jato de tinta existe uma etapa de potência apropriada que tanto pode usar circuitos integrados de potência como transistores de potência. Esta etapa final, por trabalhar sob condições de corrente elevada em alguns casos é normalmente foco dos principais problemas. Os transistores ou os circuitos integrados podem queimar com certa facilidade.

Para a movimentação do motor de passo que posiciona o sistema de ejeção de tinta (cabeçote) e o movimento do próprio papel existem também circuitos de potência que podem ser foco de muitos problemas.

Um sistema típico de acionamento de motor de passo neste tipo de periférico é mostrado na figura 5.

 

Circuito típico de controle do motor de passo para impressora.
Circuito típico de controle do motor de passo para impressora.

 

 

Dependendo do tipo de impressora podemos encontrar transistores bipolares como transistores de potência comuns. Os transistores da série BD e TIP são os mais comuns neste tipo de circuito.

Os sinais aplicados nestes motores são sinais digitais mas de uma frequência relativamente baixa, o que significa que transistores de potência comuns de comutação e mesmo os tipos originalmente criados para aplicações em áudio servem.

 

INTERFCEAMENTO

O interfaceamento da impressora com o computador, ou seja, a unidade de sistema pode ser feito tanto na forma serial como paralela.

Na forma serial os dados são enfileirados e enviados por um condutor único até a impressora conforme mostra a figura 6.

 

Transmissão de dados serial.
Transmissão de dados serial.

 

 Na forma paralela cada byte tem seus 8 bits enviados ao mesmo tempo por meio de 8 cabos até a impressora conforme mostra a figura 7.

 

Transmissão de dados paralela.
Transmissão de dados paralela.

 

 O leitor pode perceber que na forma paralela a transferência dos dados se faz de uma forma muito mais rápida. No entanto, nesta forma, o cabo deve ter muitos condutores e, portanto se torna mais crítico quando desejamos fazer a transferência das informações para uma impressora longe do computador.

A forma serial é a menos utilizada, e faz uso de um conector RS-232C.

A forma paralela é a mais empregada nas impressoras comuns pois não se prevê que ela precise usar com frequência muito longe do computador.

Para esta forma de interfaceamento é utilizado um conector Centronics, conforme mostra a figura 8, onde identificamos os diversos sinais existentes.

 

O soquete da impressora é diferente do soquete correspondente do PC.
O soquete da impressora é diferente do soquete correspondente do PC.

 

 Observe que este cabo de conexão à impressora tem conectores com pinagens diferentes nos pontos em que deve ser feita a ligação ao microcomputador e à impressora.

 Os dados enviados e recebidos são dados pela seguinte tabela:

 

 

Pinos Sinal
Impressora Micro  
1 1 STB
2-9 2-9 DATA
10 10 ACK
11 11 BUSY
12 12 PE
13 13 SEL
14 14 GND
15/16   GND
18   +5V
19 19 GND
30 25 GND
31 16 Reset
32 15 Error

 

 

Vamos descrever melhor o significado de cada sinal:

STB - Quando este sinal passa do nível baixo para o nível alto a impressora aceita os dados.

 

DATA - São os dados, correspondendo aos bits dos bytes que devem ser transferidos, 8 de cada vez para a impressora. Estes sinais vêm da unidade do sistema e vão para a impressora.

 

ACK - é a abreviação de "acknowledge" em inglês ou reconhecimento e este sinal é enviado pela impressora ao computador indicando que ela reconheceu o caractere enviado e assim pode ser enviado o seguinte. É portanto um sinal que vai da impressora para a unidade do sistema.

 

BUSY - Esta palavra significa "ocupado" em inglês e é isso exatamente que ele indica. Quando este sinal é enviado da impressora para a unidade de sistema, isso indica que ela esta ocupada não podendo recebê-lo. O computador para então de enviar os dados para o computador ou se ele pretende iniciar um envio, ele espera que este sinal mude.

 

PE - Este sinal é enviado pela impressora para o computador quando ela se encontra sem papel. No nível baixo está tudo bem, mas quando ele está no nível alto é porque a impressora sinaliza a falta de papel.

 

SEL - Este sinal coloca ou tira a impressora de operação, ou seja, é o sial "on line" quando no nível alto.

 

GND - "ground" ou terra.

 

+5 V - é a tensão positiva de alimentação do circuito.

Reset - No nível baixo este sinal resseta a impressora.

Error - Este sinal indica alguma ocorrência de erro.

 

VERIFICAÇÕES E TESTES

Existem pequenas verificações que permitem detectar problemas e a partir delas pequenos ajustes podem corrigir um problema de funcionamento. O técnico deve conhecer estes ajustes que são semelhantes para a maioria dos tipos de impressoras. É claro que a documentação do fabricante é muito importante neste momento, pois pode indicar particularidades de procedimento em cada caso.

 

a) verificando o cabeçote

Na figura 9 temos um diagrama típico de blocos de um sistema de movimentação de cabeçote que faz uso de um motor de passo.

 

Circuito de controle do movimento do cabeçote.
Circuito de controle do movimento do cabeçote.

 

A análise deste circuito pode ser feita com um analisador de níveis lógicos e também com o teste de continuidade dos enrolamentos do motor de passo.

Se os sinais de controle não estiverem presentes na saída deste circuito será ele a causa do problema. No entanto, se os sinais estiverem presentes nesta saída mas não no motor, as etapas de potência é que estão com problemas. Conforme já explicamos os componentes que mais facilmente se queimam neste circuito são os transistores de potência por operarem próximos de suas condições limites.

Os sensores também devem ser verificados, analisando-se a presença dos sinais.

 

b) Alinhamento do cabeçote

O cabeçote deve manter uma distância da ordem de 0,45 mm do rolo impressor para que o funcionamento seja coreto. Esta separação corresponde mais ou menos a espessura de três folhas de papel sulfite comum.

Para realizar o ajuste de alinhamento e separação do cabeçote deve-se atuar sobre dois parafusos que existem nos lados do suporte de fixação, conforme mostra a figura 10.

 

Ajuste do espaço entre o rolo do papel e o cabeçote.
Ajuste do espaço entre o rolo do papel e o cabeçote.

 

 

É muito importante colocar o cabeçote em posição correta para que a impressão das linhas seja uniforme. Um desalinhamento provoca uma impressão irregular com partes mais claras e mais escuras numa mesma linha. O técnico que pretende se tornar profissional de reparação pode contar com um gabarito que encaixado junto ao cabeçote permite o alinhamento preciso.

 

c) Testes eletrônicos no cabeçote

Tirando as possibilidades de defeitos mecânicos como agulhas quebradas ou tortas, fios interrompidos ou molas rompidas ou escapadas temos também a possibilidade de encontrar problemas de natureza eletrônica e que podem ser constatados com um multímetro.

Assim, podemos ter o caso de solenóides abertos ou em curto, motores de passo com enrolamentos aberto ou em curto.

As resistências dos solenóides variam tipicamente entre 10 e 50 Ω. Se a impressora usa vários solenóides iguais, os que estão bons podem servir de referência para o teste, facilitando assim o encontro de um que se encontre com problemas.

 

d) Testes nos circuitos de acionamento

Os transistores de potência usados nos circuitos de acionamento podem ser tanto bipolares como de efeito de campo de potência. Um manual que contenha identificação destes tipos de transistores será interessante. As siglas IRF, MTM, MTN, MTP, MFE, MTA normalmente são usadas para identificar transistores de efeito de campo.

Na figura 11 temos um circuito típico de acionamento, observando-se que, enquanto a base opera com sinais TTL com uma amplitude de 5 V, normalmente os dispositivos de potência acionados são para tensões mais altas que em alguns casos podem chegar a picos de 60 V.

 

Circuito de potência de acionamento de solenóides ou motores de passo.
Circuito de potência de acionamento de solenóides ou motores de passo.

 

 e) Motores de passoO teste de motor de passo é feito normalmente medindo-se a continuidade dos enrolamentos.O que pode ocorrer normalmente é a interrupção ou entrada em curto de um dos enrolamentos. Assim, na medida dos enrolamentos o técnico sabe que todos devem apresentar a mesma resistência que varia tipicamente entre 5 e 100 Ω dependendo da função. Os motores de passo que movimentam o cabeçote normalmente têm resistências de enrolamento mais baixas que os motores usados na movimentação do cilindro. 

 

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

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