一种双光路激光扫描装置的制作方法

本发明属于办公设备技术领域，尤其涉及一种双光路激光扫描装置。

背景技术：

随着时代的发展，越来越多的办公设备涌入到市场，而且这些办公设备功能丰富、操作简单，深受广大企事业单位和个人的欢迎，尤其是打印机、传真机和多功能一体机等办公设备，高速打印已经成为市场上的新趋势。目前市面上常见的普通黑白激光打印机和多功能一体机，其内部使用的激光扫描技术均是使用单光路激光扫描技术。对于打印速度在每分钟10页至每分钟20页之间、打印精度在600DPI以下的低端办公设备，单光路扫描技术以其低廉的成本而广泛应用，但对于打印速度在每分钟30页至每分钟50页之间，打印精度在1200DPI以上的中高速办公设备，单光路激光扫描技术却成为技术上的瓶颈，只能应用更高端的激光扫描设备完成高速打印，这样势必会导致研发成本和材料成本的上升。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种既能实现高速打印功能又可控制成本的双光路激光扫描装置。

本发明是这样实现的，一种双光路激光扫描装置，所述双光路激光扫描装置包括主支架单元、左支架组件、右支架组件、传动单元、双光路激光扫描装置、定影单元、硒鼓单元、主控单元、高压电源板和低压电源板；

所述左支架组件、右支架组件分别安装在所述主支架单元的左右两侧，所述传动单元内部设有直流无刷高速马达，所述传动单元安装在所述左支架组件的外侧，所述传动单元上设有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮与所述直流无刷高速马达的输出轴啮合；

所述双光路激光扫描装置、定影单元、硒鼓单元两端分别固定在所述左支架组件、右支架组件上；

所述主控单元、高压电源板和低压电源板分别安装在所述右支架组件的外侧。

作为一种改进的方案，所述左支架组件和右组件支架上分别设有硒鼓滑道，所述硒鼓滑道上设有约束凹槽。

作为一种改进的方案，所述硒鼓单元靠近所述左支架组件和右组件支架一侧分别设有圆柱结构，所述圆柱结构与所述约束凹槽相匹配。

作为一种改进的方案，所述主控单元包括主控芯片以及与所述主控芯片连接的存储器、激光扫描单元控制电路及接口、硒鼓高压单元控制电路及接口、定影加热控制电路、进纸走纸传感器电路。

作为一种改进的方案，所述激光扫描单元包括激光发生器控制电路和棱镜马达驱动电路，所述激光发生器控制电路和棱镜马达驱动电路与所述低压电源板连接；

所述棱镜马达驱动电路连接棱镜马达，所述激光发生器控制电路连接第一激光器和第二激光器，所述第一激光器和第二激光器对应所述硒鼓单元。

作为一种改进的方案，所述硒鼓高压单元包括硒鼓高压控制电路，所述硒鼓高压控制电路与所述高压电源板连接。

作为一种改进的方案，所述定影加热单元包括卤素灯驱动电路、温度反馈模数转换器和风扇驱动电路，所述卤素灯驱动电路连接卤素灯，所述温度反馈模数转换器连接热敏电阻，所述风扇驱动电路连接风扇。

作为一种改进的方案，所述进纸走纸单元包括走纸马达驱动电路、走纸传感器检测电路和进纸驱动电路，所述走纸马达驱动电路连接走纸马达，所述进纸驱动电路连接搓纸机构。

在本发明中，双光路激光扫描装置包括主支架单元、左支架组件、右支架组件、传动单元、双光路激光扫描装置、定影单元、硒鼓单元、主控单元、高压电源板和低压电源板；左支架组件、右支架组件分别安装在主支架单元的左右两侧，传动单元内部设有直流无刷高速马达，传动单元安装在左支架组件的外侧，传动单元上设有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮与直流无刷高速马达的输出轴啮合；双光路激光扫描装置、定影单元、硒鼓单元两端分别固定在左支架组件、右支架组件上；主控单元、高压电源板和低压电源板分别安装在右支架组件的外侧，整体结构紧凑，体积较小，安装方便，而且既能实现高速打印功能又可控制成本。

附图说明

图1和图2是本发明提供的双光路激光扫描装置的结构示意图；

图3是本发明提供的主支架单元的结构示意图；

图4是本发明提供的左支架组件的结构示意图；

图5是本发明提供的右支架组件的结构示意图；

图6是本发明提供的传动单元的结构示意图；

图7是本发明提供的硒鼓单元的结构示意图；

图8是本发明提供的主控单元的结构示意图；

其中，1-主支架单元，2-左支架组件，3-右支架组件，4-传动单元，5-双光路激光扫描装置，6-定影单元，7-硒鼓单元，8-主控单元，9-高压电源板，10-低压电源板，11-直流无刷高速马达，12-第一齿轮，13-第二齿轮，14-硒鼓滑道，15-约束凹槽，16-圆柱结构，17-主控芯片，18-存储器，19-激光扫描单元，20-硒鼓高压单元，21-定影加热单元，22-进纸走纸单元，23-激光发生器控制电路，24-棱镜马达驱动电路，25-棱镜马达，26-第一激光器，27-第二激光器，28-硒鼓高压控制电路，29-卤素灯驱动电路，30-温度反馈模数转换器，31-风扇驱动电路，32-卤素灯，33-热敏电阻，34-风扇，35-走纸马达驱动电路，36-走纸传感器检测电路，37-进纸驱动电路，38-走纸马达，39-搓纸机构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1和图2分别示出了本发明提供的双光路激光扫描装置的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明相关的部分。

双光路激光扫描装置包括主支架单元1、左支架组件2、右支架组件3、传动单元4、双光路激光扫描装置5、定影单元6、硒鼓单元7、主控单元8、高压电源板9和低压电源板10；

左支架组件2、右支架组件3分别安装在主支架单元1的左右两侧，传动单元4内部设有直流无刷高速马达11，传动单元4安装在左支架组件2的外侧，传动单元4上设有第一齿轮12和第二齿轮13，第一齿轮12和第二齿轮13与直流无刷高速马达11的输出轴啮合，如图6所示；

双光路激光扫描装置5、定影单元6、硒鼓单元7两端分别固定在左支架组件2、右支架组件3上，其中其固定安装方式可以采用螺钉固定的方式，在此不再赘述；

主控单元8、高压电源板9和低压电源板10分别安装在右支架组件3的外侧，其中，主控单元8、高压电源板9和低压电源板10的安装方式可以采用螺钉固定的方式，在此不再赘述。

如图3所示的主支架单元1的结构，在主支架单元1上设有若干个用于将主支架单元1与左支架组件2、右支架组件3固定的螺钉孔，使主支架单元1、左支架组件2和右支架组件3形成整个双光路激光扫描装置的主体支撑框架结构。

如图4和图5所示，左支架组件2和右组件支架上分别设有硒鼓滑道14，硒鼓滑道14上设有约束凹槽15；

对应地，如图7所示，硒鼓单元7靠近左支架组件2和右组件支架一侧分别设有圆柱结构16，圆柱结构16与约束凹槽15相匹配。

该约束凹槽15和圆柱结构16的设置，使用户可以随意拿出或放入硒鼓。

在本发明中，主支架单元1是整个双光路激光扫描装置的主要框架，左支架组件2中有直流无刷高速马达11，用于给传动单元4输出动力，左支架组件2和右支架组件3分别安装在主支架单元1的左侧和右侧，形成整个打印设备的主体支撑结构；传动单元4安装在左支架组件2的左侧，其中有两个齿轮与左支架组件2中的直流无刷高速马达11上的齿轮啮合，为整个打印设备传递动力；双光路激光扫描装置5是这套办公设备的核心部件，在不增加激光扫描装置中马达转速、马达功率、反射棱镜镜面的前提下，只需提升少许激光器功率，同时驱动两个激光发生器工作，就可以达到高速打印的效果；定影单元6是给印在纸张上的墨粉加热固定用的；硒鼓单元7是配合双光路激光扫描装置5成像的配件；主控单元8是整个打印设备的控制单元，内有主控芯片；高压电源板9内部有高压包，主要是给硒鼓单元7输送高压的；低压电源板10是给打印设备其它电器元件输送低压的。同时，还要根据双光路激光扫描装置5的特点重新设计与这套打印设备配合的控制程序，最终实现这套能够高速打印的办公设备。

在本发明中，如图8所示，主控单元8包括主控芯片17以及与主控芯片17连接的存储器18、激光扫描单元控制电路及接口、硒鼓高压单元控制电路及接口、定影加热控制电路、进纸走纸传感器电路，实现控制激光扫描单元19、硒鼓高压单元20、定影加热单元21以及进纸走纸单元22，其中：

(1)激光扫描单元19包括激光发生器控制电路23和棱镜马达驱动电路24，激光发生器控制电路23和棱镜马达驱动电路24与低压电源板10连接；

棱镜马达驱动电路24连接棱镜马达25，激光发生器控制电路23连接第一激光器26和第二激光器27，第一激光器26和第二激光器27对应硒鼓单元7；

激光发生器控制电路23使用通用逻辑器件(主要是与非门逻辑器件)，由图像数据(DATA1、DATA2)控制激光器开关；棱镜马达驱动电路24由脉宽调制信号(PWM)控制，四相分频后输出马达扭矩驱动信号。激光器由低压电源板10供电，工作于24V，激光器开启时打光，给硒鼓上感光鼓进行曝光，棱镜马达由低压电源板10供电，工作于24V，在扭矩驱动信号的作用下旋转，带动反射棱镜反射激光，逐线曝光打印图像。

(2)硒鼓高压单元20包括硒鼓高压控制电路28，硒鼓高压控制电路28与高压电源板9连接；

由低压电源板10供电，工作于3.3V，由脉宽调制信号(PWM)的占空比控制电压高低。硒鼓高压由高压板产生，采用逆变方式，由逆变器电路将220V升压至3000V。除了必须的电阻、电容和电感等器件外，还有高压包；高压电源板9有开关保护电路，用户取出硒鼓时，微动开关断开，高压电源板9断路无法输出高压。用户放回硒鼓时，微动开关接通，高压电源板9通路可以输出高压，硒鼓高压用于碳粉充电、供粉、给转印辊加压吸附碳粉。

(3)定影加热单元21包括卤素灯驱动电路29、温度反馈模数转换器30和风扇驱动电路31，卤素灯驱动电路29连接卤素灯32，温度反馈模数转换器30连接热敏电阻33，风扇驱动电路31连接风扇34；

由低压电源板10供电，工作于3.3V，卤素灯驱动电路29由脉宽调制信号(PWM)控制卤素灯通断，开通时卤素灯32由220V供电点灯，给定影辊加热升温，融化碳粉，卤素灯32开关有比较器保护电路，温度过高时比较器自动关闭，控制前端也有恒温器保护电路，防止突然死机时，卤素灯持续加热而发生火灾。温度反馈模数转换器由热敏电阻和模拟转换器组成，热敏电阻实时检测定影辊温度，输出相应模拟电压，模拟转换器将模拟电压转换为数字电压(SAMP)，输入主控芯片17。当实时温度高于打印温度时，启动风扇排热降温。风扇驱动电路31由开关(IO)控制电流放大器通断，开通时提供足够的电流及功率，风扇由低压电源板10供电，工作于24V。

(4)进纸走纸单元22包括走纸马达驱动电路35、走纸传感器检测电路36和进纸驱动电路37，走纸马达驱动电路35连接走纸马达38，进纸驱动电路37连接搓纸机构39；

由低压电源板10供电，工作于3.3V，走纸马达驱动电路35由脉宽调制信号(PWM)控制，四相分频后输出马达扭矩驱动信号，走纸马达由低压电源板10供电，工作于24V，在扭矩驱动信号的作用下旋转，带动搓纸机构分页取纸，使纸张随进纸辊前进至硒鼓处吸附碳粉，定影处融化碳粉，输出打印图像，走纸驱动电路由开关(IO)控制继电器通断，通电一次搓纸机构分页取纸一张。纸路中有机械传感器，纸张前进时，纸路传感器被纸张压下，纸张走过时，纸路传感器恢复抬起状态，纸路检测电路将机械传感器抬起压下状态通过开关(IO)输入主控芯片17，检测卡纸等异常。

在本发明中，主控芯片17负责将待打印的图像数据送入激光驱动器，提供马达步进的脉冲信号。控制芯片以两行数据为一组，将整页图像数据分割为若干组，每组上行数据通过通道DMA1送给上行激光驱动器，下行数据通过通道DMA2送给下行激光驱动器，两行数据同时送出。数据由二进制码流“0”或“1”组成，“0”表示关闭激光发生器，输出白点，“1”表示开启激光发生器，输出黑点。若分组后页尾数据余下一行，则将此行送给上行激光驱动器，下行补充二进制码流“0”，关闭下行激光发生器，输出白点。控制芯片同步输出脉冲信号，使能马达驱动器工作，马达带动反射棱镜旋转，配合激光器输出打印图像。

其中，双光路激光扫描装置5，需配合硒鼓碳粉的高压吸附和高温热融技术，才能完成纸质文本或图片的打印。

在本发明中，双光路激光扫描装置包括主支架单元1、左支架组件2、右支架组件3、传动单元4、双光路激光扫描装置5、定影单元6、硒鼓单元7、主控单元8、高压电源板9和低压电源板10；左支架组件2、右支架组件3分别安装在主支架单元1的左右两侧，传动单元4内部设有直流无刷高速马达11，传动单元4安装在左支架组件2的外侧，传动单元4上设有第一齿轮12和第二齿轮13，第一齿轮12和第二齿轮13与直流无刷高速马达11的输出轴啮合；双光路激光扫描装置5、定影单元6、硒鼓单元7两端分别固定在左支架组件2、右支架组件3上；主控单元8、高压电源板9和低压电源板10分别安装在右支架组件3的外侧，整体结构紧凑，体积较小，安装方便，而且既能实现高速打印功能又可控制成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。