四、控制电路
激光打印机的控制电路是打印机的控制中心和信号传输处理中心,主要负责连接到计算机并与之通信,控制打印机的自检、重置,控制输纸机构工作,控制激光扫描系统、转印系统、定影系统,控制散热风扇,检测DIP开关的状态,检测各传感器的状态,通过操作面板控制打印机联机脱机、换行、换页等。
4.1 主控制电路
主控制电路是操作设备的核心控制部件,由传真设备控制电路(ASIC)、内存、调制解调器、电机驱动电路、传感器检测电路和扫描、打印、电源传输转换模拟电路,如图11所示。
由图可知,激光打印机的核心电路是ASIC,它安装在控制电路板上,其主要功能是处理打印数据和控制整机各部分。
激光打印机在工作时,先将交流220V电源接入,将计算机主机的电缆接入,打印机与计算机连接的有两种信号接口,一种是USB信号接口,另一种是IEEE1284接口。这两种信号通过电缆被输送到打印机的打印数据信号接口电路(USB驱动器USB9602-28M),USB驱动器将来自计算机主机的打印文件数据信号和打印控制指令送到主板的ASIC电路。打印机的ASIC接收到来自计算机主机的打印文件数据和控制指令后,在外围电路的控制下,对打印机的各部分进行控制,完成打印任务。
在接口信号中,打印机的工作状态信号也会被送回计算机主机,如图12所示。
ASIC的外部电路主要由程序存储器(闪存器)作为存储程序。数据存储器(SDRAM)存储处理好的打印数据,将计算机主机的打印文件数据变成打印页面的排序后存在其中。
4.2 驱动控制电路
驱动控制电路将主板传输来的串行信息转换成并行信息,通过这些信号,驱动控制以下部件。
1)电机(主电机、风扇电机和多棱镜电机)。
2)高压板。
3)螺线管(S)。
4)加热辊。
5)加热辊热敏电阻。
6)传感器(盖传感器、墨粉传感器、手动进纸传感器、计数传感器和纸盒传感器)。
1.电机驱动电路工作原理
(1)主电机驱动电路工作原理
激光打印机中的主电机是一个三相直流步进电机,它主要用来驱动定影单元、图像转印系统、硒鼓组件等。
主电机驱动电路主要由CPU、主电机及相关元器件组成。如图13所示为某激光打印机主电机驱动电路原理图。
主电机驱动电路的工作原理如下:
当打印机需要主电机工作时,CPU发出高电平驱动信号,此时MTRON引脚为高电平,因此三极管Q1被导通,+5V电压被加到主电机上,主电机得到供电后,开始工作转动。
当主电机达到规定的旋转数时,电机转数检测电路,发出低电平信号。与此同时,CPU会监测电机的工作状态,当检测到/MLOCK信号变为低电平时,CPU向主电机发送停止驱动信号。此时,MTRON引脚变为低电平,三极管Q1截止,+5V电压被阻断,主电机停止转动。
(2)扫描电机驱动电路
激光打印机中的扫描电机为一个三相八线步进电机,内置霍尔元件。扫描电机驱动电路主要由影像控制器、ASIC、CPU、激光驱动芯片、扫描电机等组成。如图14所示为扫描电机驱动电路原理图。
扫描电机驱动电路工作原理如下:
当ASIC(打印机专用集成电路)接收到影像控制器发来的PRNT信号后,向激光驱动芯片发送低电平的扫描电机加速信号ACCO。接着激光驱动芯片发出驱动信号,驱动扫描电机旋转,并且只要ACCO信号为低电平就一直旋转。
在扫描电机旋转期间,ASIC芯片控制使激光发射,同时BD板向ASIC芯片发送BDIN信号。ASIC芯片再对比BDIN信号后,并通过控制ACCO信号控制扫描器的转动,直至旋转到需要的速度。
当ASIC向激光驱动芯片发送低电平的DECO减速信号后,扫描电机开始减速,直到停止转动。
2.定影系统温度控制电路工作原理
定影系统温度控制电路的作用是检测加热辊的温度,继而控制加热辊的温度。
定影系统温度控制电路主要由CPU、温度检测电路、热敏电阻、加热灯、可控硅等组成,如图15所示。
定影系统温度控制电路的工作原理如下:
安装在热辊上的热敏电阻(TH)将热辊表面的温度转换成了相应的电信号(即输出电压)反馈到CPU的模拟端口上。热敏电阻(TH)的电阻值随温度的变化而变化。温度越高,则电阻值便越小。当温度上升而热敏电阻(TH)的电阻值下降时,模拟端口上的输入电压便变小。
当要接通热辊加热灯(H1)时,CPU便打开(降低)加热器远程输出信号。这将接通电源上的三端双向可控硅开关,从而将一个交流电压施加到热辊加热灯(H1)上并加热热辊。
CPU监控着热敏电阻的输出电压并根据需要接通或断开加热器灯,从而控制热辊的温度。刚开始加热为预热期间,定影单元的规定温度为170°。当热辊温度达到了此规定温度时,将关闭热辊加热器灯(H1)以及压辊加热灯(H2)。
当热辊温度异常高时,异常加热器温度检测电路便被导通,从而便切断热辊加热器灯(H1)的电源。
3.激光扫描系统控制电路工作原理
激光扫描系统控制电路主要用来控制激光二极管、扫描电机等设备协调工作,在感光鼓上形成潜像图。
激光扫描系统控制电路主要由影像控制器、ASIC(打印机专用集成电路)、CPU、激光驱动芯片、激光二 极管、光敏二极管等组成。如图16所示为激光扫描系统控制电路原理图。
激光扫描系统控制电路的工作原理如下:
在当影像控制器向激光控制电路发出VDO、/VDO信号后,激光控制电路打开/关闭激光二极管以使其发射的激光保持在某一特定的强度。激光控制电路接收到得VDO、/VDO信号是低电压差分信号,此信号需要在激光控制电路的接收器电路中进行调整。经过调整后的信号VDOUT信号被发送到激光驱动芯片内部的逻辑电路。
当ASIC芯片向激光驱动芯片内部的逻辑电路发出/ENBLO信号(低电平信号)时,激光驱动芯片内部的逻辑电路向电源调节电路发出控制信号。接着,电源调节电路向驱动电路发出驱动信号,再由驱动电路处理后驱动激光二极管发射激光。
激光驱动芯片控制着激光二极管的发射,确保激光二极管发出特定强度的光。当ASIC向激光驱动芯片发出低电平的/LONO信号或低电平的/ENBLO信号时,激光二极管被标准电压开启,同时光敏二极管接收发射的激光,并反馈给激光驱动芯片的放大电路。被反馈的信号在放大电路中与初始的信号进行比较,并调整。由此控制激光二极管的工作电流。