Блок лазер-сканер
Результаты «интеллектуальной обработки» изображения страницы в принтере, должны быть преобразованы в аналоговый вид, пригодный для управления интенсивностью луча лазера. Это преобразование выполняет цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) блока обработки изображения, который осуществляет управление лазером и преобразует цифровой сигнал изображения в одноканальный аналоговый сигнал управления яркостью свечения лазера на этапе формирования «скрытого изображения» на поверхности фотобарабана (рис. 1).
Рис. 1.
Луч с узла лазера проецируется на шестигранное сканирующее зеркало, и, отражаясь от зеркала проходит через фокусирующую систему линз. Затем луч отражается от отражающего зеркала и через щель в картридже попадает на фоторецепторный барабан. Луч лазера отражается от вращающегося полигонального зеркала, которое обеспечивает сканирование луча по поверхности барабана т.е. от его граней отражается лазерный луч и попадает на поверхность фотобарабана (см. рис. 1). Синхронизация работы лазера и определение моментов, когда луч находится в начале строки, применяется фотодетектор - датчик луча (Beam – плата BD). Импульсный сигнал, формируемый этим фотодетектором, подается на микроконтроллер и определяет момент начала передачи данных.
Общий принцип построения и работы блока лазер-сканер демонстрируется на рис. 2. Для вращения сканирующего зеркала применяется трехфазный бесколлекторный двигатель, управляемый микросхемой драйвера двигателя.
Рис. 2
Этот тип двигателя (рис. 3) характеризуется следующими преимуществами:
Рис. 3. В бесколлекторном двигателе на роторе расположены постоянные магниты, создающие магнитный поток. Эти магниты выполнены чаще всего в виде многополюсного кольцевого магнита. Обмотки статора являются неподвижными, т.е. получается обращенная конструкция.
Драйверу двигателя обычно соответствует собственная печатная плата. Драйвер в определенном порядке переключает фазы двигателя (U,V,W). Порядок переключения фаз определяется по сигналам трех датчиков положения ротора (+HV,-HV,+HW,-HW,+HU,-HU).
Эта микросхема выполняет следующие функции:
В качестве датчиков положения ротора используются датчики Холла. В качестве датчика скорости вращения используется датчик луча - Beam, т.е. этот датчик выполняет двойную функцию.
Используемый для вращения сканирующего зеркала шпиндельный двигатель в принтере HPLJ2200, является трехфазным - двеннадцатиполюсным , т.е. каждой фазе соответствует четыре обмотки на статоре двигателя. На роторе двигателя размещен кольцевой многополюсный магнит, а положение ротора определяется тремя датчиками Холла. Смещение ротора двигателя в вертикальном направлении предотвращается ограничителем. Снимать ротор двигателя необходимо вместе с зеркалом необходимо в тех случаях, если нужно провести чистку и смазку втулки оси ротора. Обычно первым признаком необходимости проведения профилактических работ является повышенный шум при работе блока лазер сканер, в некоторых случаях можно наблюдать даже вибрацию принтера. Такого рода неисправность вызвана загрязнением или плохой смазкой втулки. Для смазки можно использовать масла низкой вязкости.
Рис. 4. Принципиальная схема драйвера двигателя
Управляется двигатель сканирующего зеркала например, микросхемой драйвера двигателя AN8248SB. Принципиальная схема драйвера двигателя представлена на рис. 4. Датчики Холла обозначены на принципиальной схеме HI, H2, НЗ. Лазер размещен на отдельной плате, на которой также размещена микросхема драйвер лазера.
Включение и выключение лазера обеспечивает специальная микросхема, называемая драйвером лазера. Этой микросхемой обеспечивается включение лазеров, контроль и стабилизация тока через них. Для управления лазером используется две группы сигналов, приходящих от микроконтроллера механизмов и от форматера. Микроконтроллер управляет лазером в служебные моменты времени (измерение мощности лазера, формировании белых полей на краях листа, режим проверки механизмов - Engine Test, поиск начала строки). Форматер управляет лазером в моменты формирования изображения. Микросхема драйвера лазера задает и стабилизирует мощность излучения лазера. Для определения работоспособности лазера и стабилизации его излучения в корпусе лазера имеется фотодетектор (общий для двух лазеров) на основе фотодиода, формирующий сигнал обратной связи. При этом фотодетектор образует с лазерами монолитную структуру, т.е. размещается с ними в одном корпусе.
Формирования «скрытого изображения» двумя лучами идет быстрее (рис. 5). Примером практической реализации подсистемы экспонирования двумя лучами может послужить узел лазер-сканер принтера фирмы HP LJ 2200, который имеет очень хорошие технические характеристики печати.
Рис. 5. Формирования «скрытого изображения» двумя лучами идет быстрее.
Фирмой заявлена скорость печати до 18 страниц в минуту при истинном разрешение принтера 1200x1200 dpi. Такая скорость печати стала возможной за счет применения RISC-процессора работающего на частоте 133 МГц и применения модуля лазер-сканер формирующего сразу два луча при сканировании.
Рис. 6. Блок-схема формирования «скрытого изображения» с использованием технологий улучшающих качество изображения (используется код определяющий форму элементарной точки : CNT0, CNT1,CNT2 см. рис. 7)
Рис. 7. Формирования «скрытого изображения» двумя лучами идет быстрее и качественнее за счет управления размером лазерной точки (кодом, определяющим форму элементарной точки : CNT0, CNT1,CNT2).
Микроконтроллер управляет лазером, точнее сказать задает его режим работы, с помощью сигналов CNT0-CNT2. При печати же лазер включается и выключается в соответствии с группой сигналов VDATA1, /VDATA1, VDATA2, /VDATA2 - по два сигнала на каждый лазер. Данные, переданные от форматера на блок управления лазером, преобразуются им в сигналы VDATA1 и VDATA2 соответственно.
Версия сайта для слабовидящих