Работа узла LSU (Laser Scanner Unit) в принтерах и копирах

Laser Scanner Unit - это главная часть цифрового копировально-множительного аппарата и лазерного принтера.
Рассмотрим работу узла на примере некоего эфемерного аппарата; система развертки и основные составляющие блока во всех КМА и принтерах примерно одинаковы.

Узел лазера обеспечивает развертку лазерного луча по поверхности барабана. Этот узел состоит из трех блоков: узла лазерного диода (LD), узла развертки и платы датчика начала сканирования ("Start-Of-Scan" – SOS).

Основная задача блока LSU - перевод данных изображения, получаемых от контроллера, в скрытое (латентное) электростатическое изображение на поверхности барабана фоторецептора. Это осуществляется с помощью управления интенсивностью лазерного луча и экспонирования фоторецептора, по которому лазерный луч сканирует, отражаясь от многогранного зеркала. Скорость вращения фоторецептора соответствует скорости подачи бумаги.

Рассмотрим работу трех составляющих блока отдельно.

Узел лазерного диода (LD).
Этот узел формирует лазерный луч, интенсивность которого изменяется в соответствии с принятыми сигналами данных для печати. Когда лазерный луч достигает датчика SOS, отражаясь от края многогранного зеркала, формируется сигнал /HSYNC, который отправляется на контроллер. Контроллер использует сигнал /HSYNC для определения положения вертикальной строки изображения на бумаге. Иначе говоря, после получения сигнала /HSYNC, данные изображения отправляются в лазерное устройство, и происходит регулировка положения правого поля на бумаге. Одна грань зеркала обеспечивает сканирование одной строки изображения.
Тут надо пояснить, что строка текста на бумаге и строка LSU – две большие разницы. Луч лазера рисует подобно головке матричного принтера, состоящей из ОДНОЙ (!!!) иглы. Т.е. строка текста на бумаге или фоторецепторе, грубо говоря, состоит из нескольких строк точек; сколько граней у многогранного зеркала, столько и строк LSU.

Узел развертки.
Этот узел включает в себя многогранное полигональное зеркало, установленное на валу двигателя развертки. Луч отражается от многогранного зеркала, проходит через последовательность линз и зеркал и попадает на поверхность барабана, проходя от одного конца к другому. Думаю, пояснять тут больше нечего, кроме того, что скорость вращения двигателя строго контролируется главной платой и платой двигателя посредством датчиков Холла.

Плата датчика начала сканирования (SOS).
Когда лазерный луч попадает на датчик начала сканирования (SOS), формируется сигнал, показывающий исходное положение для развертки, причем это исходное положение определяется для каждой строки отдельно. Когда лазерный луч, включаясь и выключаясь, проходит по поверхности барабана от одного конца до другого, появляется одна строка скрытого (латентного) изображения. Разрешение в направлении развертки (справа налево) определяется скоростью вращения двигателя лазера и частотой модуляции лазера. Разрешение в направлении перемещения бумаги (в направлении процесса) определяется числом лазерных лучей и скоростью вращения барабана.

Теперь немного о стандартных неисправностях и ошибках на примере принтеров и МФУ от Samsung и Xerox.

Ошибки узла LSU, описанные ниже, индицируются аппаратами обычно после получения задания на печать и после прохождения листом буиаги датчика регистрации. Обычно при инициализации аппарата узел LSU не тестируется.

1. Если оптический путь от лазера до датчика SOS грязный, датчик неуверенно определяет луч, соответственно не дает команду на начало формирования изображения. В результате получаем «растянутое изображение» с серым фоном.

2. Когда датчик начала сканирования определяет наличие луча, генерируется сигнал синхронизации HSYNC (см выше). Когда скорость вращения многогранного зеркала достигает номинального значения, генерируется сигнал готовности LReady. Если эти два условия удовлетворены, разряд состояния реестра контроллера LSU принимает значение «1», что означает готовность лазера к работе. Если оба или одно из этих условий не удовлетворяются, возникают ошибки, представленные в таблице ниже.

Ошибка двигателя многогранного зеркала может быть вызвана загрязнением оси ротора, износом бронзовой втулки и еще рядом причин. Рассмотрим наиболее распространенные.

Загрязнение. Обычно бывает достаточно хорошо промыть растворителем и прочистить ось и втулку. В этом случае смазывать пару «ось-втулка» не рекомендуется. Подшипник воздушный, скорость вращения оси довольно высока. Вносить дополнительное сопротивление не рекомендую.

Износ, выработка. Эта неисправность проявляется как «визг и вой», и является следствием не устраненной вовремя грязи и пыли. Т.е. вторая причина является следствием первой. Тут надо оценивать степень износа. Рабочей поверхностью оси является «пятка». Зазор пары «ось-втулка» довольно мал. Грязь выступает в этом случае как абразив, «сжирающий» более мягкую бронзу.
В этом случае смазка оси позволяет заполнить выработку втулки. Чем жиже смазка, тем меньше сопротивление при вращении оси. Оптимальными являются жидкие (!!!) смазки типа «веретенки», турбинного масла, WD-40 и т.п.

Во многих современных МФУ и принтерах фирмы Samsung и их клонов от Xerox сделана блокировка работы узла LSU при открытой передней крышке. При неисправном концевом выключателе передней крышки на панель МФУ или на индикаторы принтера будет выдана ошибка HSync error (LSU error).