Лазер из принтера подключение

Лазер из принтера подключение

Одним из основополагающих элементов любого лазерного принтера является блок лазера или по-английски LSU. При этом следует отметить, что типичные блоки подобного типа, входящие в состав принтеров относятся к категории устройств, которые обладают малыми параметрами мощности. Это говорит о том, что они не могут создать опасную для глаза степень облучения. Но всё же, свечение лазера является не совсем безопасным для людей. Дело в том, что во многих странах мира к данной категории лазеров относятся также те модели, которые обладают системой большой мощности с надежной защитой, способной препятствовать выходу луча за границы корпуса. Кроме того, лазер из принтера обычно функционирует в таком диапазоне, как ближний инфракрасный, который обычно является невидимым. Таким образом, человеческому глазу невозможно определить, где находится данный луч и насколько долго он воздействует на сетчатку.

Также бытует мнение о том, что на большой дистанции пучок, который выплескивает лазер от принтера, является неопасным. Но это очень сильное заблуждение, т.к. ввиду малой ширины пучка лазера, исходящего из устройства, обеспечивается довольно высокая степень плотности энергии, которая может сохраняться даже на больших расстояниях. Выходит, что даже пучок лазера любого устройства для печати способен нанести человеческому здоровью сильный урон, к примеру, ожог на сетчатке глаза. Поэтому обязательно нужно соблюдать элементарные правила безопасности при разборке и использовании любого устройства для печати, оснащенного лазерной системой.

Вообще, под лазерным сканированием или засвечиванием подразумевается процесс прохождения пучка лазера по поверхности фотовала. При этом производится кратковременное включение и отключение светодиода. Те зоны, на которые попал пучок, становятся разряженными. В результате описанного процесса на поверхности барабана образуется своего рода скрытая картинка, которая готова к дальнейшей проявке. Следует отметить, что если сканирование во вспомогательном направлении, т.е. по длине осуществляется за счет вращения барабана, то в основном (по ширине) – при помощи вращения многогранного зеркала. От скорости этих перечисленных деталей во многом зависит конечный масштаб распечатываемого изображения.

Устройство и принцип работы

Итак, лазерный блок принтера в стандартном исполнении обычно состоит из платы управления лазерным диодом, коллиматорной и цилиндрической линз, собственного двигателя, многогранного стекла, одной или нескольких эф-тета линз, небольшого зеркала, фокусирующей линзы и датчика, отвечающего за обнаружение луча. Таким образом, блок лазерного принтера обладает довольно сложным устройством.

Что касается принципа работы лазерного принтера, то сначала пучок лазерного луча, который расположен на плате, предназначенной для управления диодом, проходит через линзу коллиматорной разновидности. Там свет начинает преобразовываться в пучок цилиндрической формы. Далее этому пучку с помощью цилиндрической линзы задаётся форма пятна луча, которая соответствуют разрешающей способности устройства, составляющей обычно 600 или 1200 dpi.

На следующем шаге уже сформированный луч встречает на своем пути многогранное зеркало, приводимое в движение двигателем. Скорость вращения данного зеркала может составлять до нескольких десятков тысяч об/мин. Что касается лазерного луча, то он отражает от боковых граней данного зеркала в сторону барабана, т.е. фоторецептора. На своем пути он также проходит т.н. эф-тета (F) линзы, количество которых в зависимости от модели принтера может составлять от одного и более. Их назначение заключается в том, чтобы корректировать нелинейность движения пучка света по поверхности фотовала. В противном случае луч лазера при развёртке на плоскую поверхность фоторецептора мог бы расфокусироваться. Кроме того, из-за постоянного вращения, зеркало многогранного типа подвергается вертикальной флюктуации. В свою очередь, это приводит к искривлению строк развертки. Таким образом, эф-тета линзы выполняют довольно большой объём работы.

Далее в начале строки лазерный луч проходя через небольшое зеркальце и линзу фокусирующей разновидности, попадает на датчик, который служит для обнаружения подобных пучков света. Данный датчик осуществляет контроль за работоспособностью светодиода и в дальнейшем вырабатывает специальный сигнал горизонтальной синхронизации, предназначенный для главной платы. Данный сигнал является необходимым, т.е. именно благодаря нему все строки картинки будут начинаться на конкретно расположенном от боковой границы листа бумаги расстоянии. Многие современные модели принтеров лазерных моделей предоставляют пользователям возможность осуществления регулировку данной синхронизации.
Все перечисленные выше элементы блока находятся внутри него. Сам блок представляет собой герметичный корпус, который защищает внутренние детали от попадания пыли и при этом предотвращает возможность отражения лазерного пучка в неправильных направлениях. Но, безусловно, порой встречаются различного рода исключения.

Возможные проблемы и способы их устранения

Одна из самых часто встречающихся неисправностей с блоком лазера заключается в блокировании или подклинивании такого элемента, как подшипник многогранного зеркала. Появляется подобная проблема вследствие пыли, которая попадает внутрь корпуса блока, повышения нагрузки, оказываемой на печатающий узел, а также недостаточной балансировки зеркала. Чтобы избежать дальнейшего заклинивания вышеназванного элемента и полного выхода всего блока из строя, важно вовремя обратить внимание на появившийся повышенный шум в виде свиста. Чтобы своевременно решить проблему необходимо тщательным образом очистить все оптические детали от скопившейся на них пыли. Но учтите, что для этого не следует прибегать к помощи агрессивных жидкостей, иначе можно смыть напыления, которыми обычно покрывают рабочие грани линз и зеркал. Действовать следует предельно аккуратно – ни в коем случае не смесители ни один из компонентов блока лазера.

Читайте также:  Чем отделать торцы столешницы

На следующем этапе следует заняться смазкой. Но использовать в данной ситуации густые вещества нельзя, т.к. они непременно забьют все воздушные каналы подшипника многогранного зеркала. Поэтому лучше воспользоваться жидкими смазками типа автомобильной WD-40 (также можно использовать тормозную жидкость от автомобиля). Остатки смазки после нанесения на ось детали следует удалить с помощью безворсовой салфетки.

Если же вдруг вы заметили, что перестал работать лазерный диод, то не спешите его выбрасывать. В процессе диагностики для начала нужно проверить двигатель многогранного стекла, а только потом сам диод. Следовательно, проблема может заключаться в первом элементе. К тому же некоторые умельцы научились приспосабливать лазерные диоды от печатающих устройств для резки, к примеру, пенопласта. Обычно для этой цели нужно хорошо настроить линзу и подыскать подходящий блок питания. Кроме того, лазерные диоды могут быть использованы для нанесения надписей, местного нагрева и выжигания. На основе данной детали и остатков оптики от принтера лазерной модели можно получить фотоплоттер для печатных плат или т.н. химического травления картин на стекле или металлах.

В этом посте я опишу, как собирал фиолетовую лазерную указку из хлама, нашедшегося под рукой. Для этого мне потребовался: фиолетовый лазерный диод, коллиматор для сведения пучка света, детали драйвера, корпус для лазера, источник питания, хороший паяльник, прямые руки, и желание творить.

Заинтересовавшихся и желающих поковыряться в электронике — прошу под кат.

Попался мне под руку убитый Blu-ray резак. Выбросить было жалко, а что из него можно сделать — я не знал. Спустя полгода наткнулся на видеоролик, в котором была показана такая самодельная «игрушка». Тут и блюрей пригодился!

В системе чтения-записи привода используется лазерный диод. Выглядит он в большинстве случаев так:

Для питания «красного» диода необходимы 3-3.05 вольт, и от 10-15 до 1500-2500 миллиампер в зависимости от его мощности.
А вот диод «фиолетовый» требует аж 4.5-4.9 вольт, поэтому питать через резистор от литиевого аккумулятора не получится. Придется сделать драйвер.

Так как у меня был положительный опыт с микросхемой ZXSC400, то я без раздумий ее и выбрал. Эта микросхема представляет собой драйвер для мощных светодиодов. Даташит. С обвязкой в виде транзистора, диода и индуктивности я мудрить не стал — все из даташита.

Печатную плату для драйвера лазера я изготовил известным многим радиолюбителям ЛУТ-ом (Лазерно-утюжная технология). Для этого необходим лазерный принтер. Схема нарисована в программе SprintLayout5 и напечатана на пленке для дальнейшего перевода рисунка на текстолит. Пленку можно использовать практически любую, лишь бы не застряла в принтере и на ней качественно напечаталось. Вполне подходит пленка от пластиковых папок-конвертов.

Если же нет пленки, не нужно расстраиваться! Одалживаем у подруги или жены женский глянцевый журнал, вырезаем оттуда самую неинтересную страницу и подгоняем ее под размер А4. Затем печатаем.

На фото ниже можно увидеть пленку с нанесенным тонером в форме разводки схемы, и подготовленный к переносу тонера кусочек текстолита. Следующим шагом будет подготовка текстолита. Лучше всего брать кусочек, раза в два больше нашей схемы, чтобы было удобнее прижать к поверхности во время следующего шага. Медную поверхность необходимо зашкурить и обезжирить.
Теперь нужно перенести «рисунок». Находим в шкафу утюг, включаем его. Пока он разогревается, кладем кусочек бумаги со схемой на текстолит.

Как только утюг нагреется, нужно аккуратно прогладить пленку через бумагу.

В этом видео весьма наглядно показан процесс.

Когда она «прилипнет» к текстолиту, можно выключать утюг и переходить к следующему шагу.

После переноса тонера с помощью обычного утюга это дело выглядит так:

Если некоторые дорожки не перенеслись, либо перенеслись не очень хорошо, их можно поправить CD-маркером и острой иголкой. Желательно использовать увеличительное стекло, дорожки довольно мелкие, всего 0.4 мм. Плата готова к травлению.

Травить будем хлорным железом. 150 рублей за баночку, хватает надолго.

Разводим раствор, кидаем туда нашу заготовку, «помешиваем» плату и ждем результата.

Не забываем контролировать процесс. Аккуратно вытаскиваем плату пинцетом (его тоже лучше купить, этим мы избавим себя от лишнего мата и «соплей» припоя на будущей плате при пайке).

Ну вот, плата вытравилась!

Аккуратно зачищаем мелкой шкуркой, наносим флюс, залуживаем. Вот, что получается после облуживания.

На контактные площадки припоя можно нанести чуть больше чем везде, чтобы паять детали удобнее было, и без наноса припоя дополнительно.

Читайте также:  Освещение на складе лампы

Осталось отрезать чуть дальше обведенных контуров, и обточить лишнее надфилем. Я делал драйвер в двух экземплярах — на всякий случай. Текстолит удобно резать ножницами по металлу.

Собирать драйвер будем по этой схеме. Обратите внимание: R1 — 18 миллиОм, а не мегаОм!

При пайке лучше всего использовать паяльник с тонким жалом, для удобства можно воспользоваться увеличительным стеклом, ведь детали достаточно мелкие. При этой пайке используется флюс ЛТИ-120.

Итак, плата практически спаяна.



Проволочка впаивается на место резистора на 0.028 Ом, так как такой резистор мы вряд ли найдем. Можно впаять параллельно 3-4 SMD-перемычки (выглядят как резисторы, но с надписью 0), на них около 0.1 ом реального сопротивления.

Но таких не оказалось, поэтому я использовал обычную медную проволоку аналогичного сопротивления. Точно не измерял — лишь подсчеты какого-то онлайн-калькулятора.

Напряжение выставлено всего 4.5 вольт, поэтому светит не очень ярко.

Разумеется, выглядит плата грязновато до смывки флюса. Смывать можно простым спиртом.

Теперь стоит написать и об коллиматоре. Дело в том, что лазерный диод сам по себе светит не тонким лучом. Если включить его без оптики, то светить он будет как обычный светодиод с расходимостью в 50-70 градусов. Для того, что бы создать луч, нужна оптика и сам коллиматор.

Коллиматор заказан из китая. Он содержит в себе еще и слабый красный диод, но он мне не был нужен. Старый диод можно выбить обычным болтом М6.

Раскручиваем коллиматор, выкручиваем линзу и заднюю часть, отпаиваем драйвер от диода. Оставшееся крепление зажимаем в тиски. Выбить диод можно, ударив по нему.
Диод выбит.


Теперь нужно запрессовать новый фиолетовый диод.
Но на ноги диоду нажимать нельзя, а по-другому запрессовывать неудобно.
Что же делать?
Задняя часть коллиматора прекрасно подходит для этого.
Вставляем новый диод ножками в отверстие в задней части цилиндра, и зажимаем в тиски.
Плавно закручиваем тиски, пока диод полностью не запрессуется в коллиматор.


Итак, драйвер и коллиматор собраны.
Теперь закрепляем коллиматор в «голову» нашего лазера, и припаяем диод к выходам драйвера с помощью проводков, либо прямо к плате драйвера.

В качестве корпуса я решил использовать простой фонарик из хозяйственного магазина за сто рублей.
Выглядит он так:

Все железки для лазера и коллиматор.

На прищепку для удобства крепления нацеплен магнитик.
Осталось лишь вставить устройство лазера в корпус и закрутить.


Sprint layout 5, файлы разводки печатной платы в архиве.

P.S. Этот карманный лазер является достаточно опасной «игрушкой». Лазеры класса I-II для человека и глаз не особо опасны, разве что диод случайно в глаз попадет при неудачной сборке. А вот классы III-IV способны повредить или лишить зрения вовсе. Необходимо использовать очки. Направлять луч в сторону людей, а тем более в лицо — нельзя.

Китайская красная указка светит с мощностью 0.5-1 мВт. Этот лазер имеет мощность 150-200 милливатт. Представьте, что на Вас направили одновременно 150-200 указок!

Сегодня во многих приборах бытового и любого другого плана используются лазерные диоды (полупроводники) для создания целенаправленного луча. И самым важным моментом в самостоятельной сборке лазерной установки является подключение диода.

Из этой статьи вы узнаете обо всем, что нужно для качественного подключения лазерного диода.

Особенности полупроводника и его подсоединения

От led диода лазерная модель отличается очень маленькой площадью кристалла. В связи с чем наблюдается значительная концентрация мощности, что приводит к кратковременному превышению значения тока в переходе. Из-за этого такой диод может легко перегореть. Поэтому, чтобы лазерный диод прослужил как можно дольше, необходима специальная схема – драйвер.

Обратите внимание! Любой диод лазерного типа необходимо питать стабилизированным током. Хоте некоторые разновидности, дающие красный свет, ведут себя достаточно стабильно, даже если имеют не стабильное питание.

Красный лазерный диод

Но, даже если используют драйвер, диод нельзя подключать к нему. Здесь необходим еще «датчик тока». В его роли часто выступает общий провод низкоомного резистора, который включается в разрыв между этими деталями. В результате схема имеет один существенный недостаток — минус питания оказывается «оторван» от минуса, имеющегося в питании схемы. Кроме этого данная схема имеет еще один минус — на токоизмерительном резисторе происходит потеря мощности.
Собираясь подключить лазерный диод, необходимо понимать, к какому драйверу его следует подключать.

Классификация драйверов

На данный момент существует два основных типа драйверов, которые можно подключить к нашему полупроводнику:

  • импульсный драйвер. Представляет собой частный случай преобразователя напряжения импульсного характера. Он может быть как понижающим, так и повышающим. У них входная мощность приблизительно равна выходной. При этом имеется незначительное преобразование энергии в тепло. Упрощенная схема импульсного драйвера имеет следующий вид;
Читайте также:  Столбики для винограда своими руками

Упрощенная схема импульсного драйвера

  • линейный драйвер. На такой драйвер схема обычно подает больше напряжения, чем требует полупроводник. Для его гашения необходим транзистор, который лишнюю энергию будет выделять с теплом. Такой драйвер имеет небольшой КПД, в связи с чем его используют крайне редко.

Обратите внимание! При использовании линейных микросхем-стабилизаторов интегрального плана при падении входного напряжения на диоде ток будет уменьшаться.

Схема линейного драйвера

В связи с тем, что питание любого лазерного диода может осуществляться через два разных типа драйверов, то схема подключения будет различаться.

Особенности соединения

Схема, которая будет использоваться для питания лазерного диода, может содержать в себе не только драйвер и «датчик тока», но и источник питания – аккумулятор или батарею.

Вариант схемы подключения

Обычно аккумулятор/батарея в таком случае должны иметь напряжение в 9 В. Кроме них в схему обязательно должны входить лазерный модуль и токоограничивающий резистор.

Обратите внимание! Чтобы не тратиться на диод, его можно извлечь из DVD привода. При этом это должен быть именно компьютерное устройство, а не стандартный проигрыватель.

Лазерный полупроводник имеет три вывода (ноги), два из которых размещены по бокам, а один – посредине. Средний выход следует подключать к минусовой клемме выбранного источника питания. Положительную клемму нужно подсоединять к левой или правой «ноге». Выбор левой или правой стороны зависит от производителя полупроводника. Поэтому нужно определить, какой именно вывод будет: «+» и «-». Для этого на полупроводник следует подать питание. Здесь отлично справятся две батарейки, каждая по 1,5 вольт, а также резистор в 5 Ом.
Минусовый вывод у источника питания следует подключить к центральному минусовому выводу, определенного у диода. При этом плюсовая сторона должна подсоединяться к каждой из двух оставшихся клемм полупроводника поочередно. Таким образом его можно подключать и к микроконтроллеру.
Питание для лазерного диода можно осуществить с помощью 2-3 пальчиковых батареек. Но при желании в схему можно включить и аккумулятор от мобильного телефона. В таком случае необходимо помнить, что понадобиться еще дополнительный ограничительный резистор на 20 Ом.

Подсоединение к сети 220 В

Полупроводник можно запитать от 220 В. Но здесь необходимо создать дополнительную защиту от высокочастотных всплесков напряжения.

Вариант схемы питания диода от сети в 220 В

Такая схема должна включать в себя следующие элементы:

  • стабилизатор напряжения;
  • токоограничивающий резистор
  • конденсатор;
  • лазерный диод.

Сопротивление и стабилизатор будут образовывать блок, который сможет препятствовать токовым выбросам. Для предотвращения всплесков напряжения необходим стабилитрон. Конденсатор будет препятствовать появлению высокочастотных всплесков. Если такая схема была правильно собрана, то стабильная работа полупроводника будет гарантирована.

Пошаговая инструкция подсоединения

Самым удобным в плане создания лазерной установки своими руками будет красный полупроводник, имеющий выходную мощность примерно в 200 милливатт.

Обратите внимание! Именно таким полупроводником оснащен любой компьютерный DVD-проигрыватель. Это значительно упрощает поиск источника света.

Подключение выглядит следующим образом:

  • для подключения необходимо использовать один полупроводник. Их обязательно нужно проверить на работоспособность (достаточно просто подключить к батарейке);
  • выбираем более яркую модель. При проверке инфракрасного светодиода (при взятии его из компьютерного проигрывателя), он будет светить слабым красным свечением. Помните, что его

ЗАПРЕЩАЕТСЯ направлять в глаза, иначе можно полностью лишиться зрения;

  • далее лазер устанавливаем на самодельный радиатор. Чтобы это сделать, нужно просверлить в алюминиевой пластине (толщина примерно 4 мм) отверстие с таким диаметром, чтобы диод входил в него достаточно туго;
  • между лазером и радиатором необходимо нанести небольшой слой термопласты;
  • далее берем проволочный керамический резистор, имеющий сопротивление 20 Ом с мощностью в 5 Вт и соблюдая полярность подключаем его к схеме. Через него нужно подключить лазер и источник питания (мобильный аккумулятор или батарейку);
  • сам лазер следует зашунтовать с помощью керамического конденсатора, имеющего любую емкость;
  • далее отворачивая устройство от себя, следует подключить его к сети питания. В результате должен включить красный луч.

Красный луч от самодельного устройства

После этого его можно сфокусировать при помощи двояковыпуклой линзы. Сфокусируйте его на несколько секунд в одной точке на бумаге, которая поглощает красный спектр. Лазер на ней оставит красный свет.
Как видите, получилось работающее устройство, которое подключено к сети в 220 В. Используя различные схемы и варианты подключения, можно создать разные приспособления, вплоть до карманной лазерной указки.

Заключение

Подключая лазерный диод, необходимо помнить о безопасном обращении с ним, а также знать нюансы, которые присутствуют в его работе. После этого останется только подобрать понравившуюся схему и подключить полупроводник. Главное помните, что все контакты должны быть хорошо запаяны, иначе деталь может перегореть в процессе работы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector