ULTRE系列激光照排机工作原理及常见故障分析

　　前言

　　美国ULTRE公司（被LINO-HELL公司兼并后，LINO-HELL公司又被德国海德堡公司收购）是世界上著名的激光照排机机芯生产厂家，同时它又是世界上小幅面（八开，四开）绞盘式半导体激光照排机的重要生产基地。它生产的72P/E、94P/E系列照排机以其结构轻巧、操作方便、故障率低、维护简单。在欧美、东南亚占有很大市场。在我国也有几百台的机器，如果加上国内就有近千台同类机器。所以有必要将此类机器的工作原理及常见故障做一简要分析，以供此类用户参考。

　　一、机械光学结构

　　1、胶片传动

　　精密步进电机通过一特制蜗轮蜗杆将传动传到驱动辊，在压力辊的配合下将胶片从供片盒送到收片盒。并实现扫描的Y方向进给，如图1所示。因为这种传动类似于绞盘传动机。所以此类机器称绞盘式照排机。从传动原理可以看出，此类机器的传动精度，从理论上看只取决于步进电机、蜗轮蜗杆付、驱动辊的精度。但是为了保证一定的粗糙度，而且不划伤胶片，驱动辊和压力辊都采用了胶辊，这就使得影响传动精度的因素变得复杂了。除了以上因素外，压力辊的压力，供、收片盒的阻力都将影响传动精度，这就是绞盘式比鼓式机器重复定位精度差而且不稳定的主要原因。但是国内外厂家仍然为提高此类机器重复定位精度而做出了许多有益的尝试，如增加CQR，改变供、收片盒结构，改变驱动辊、压力辊材质并增加检测编码机构等，使其可以满足中、高档彩色分色片输出的要求。

　　2.光学扫描

　　一个以5100RPM（E型机器为10200RPM）速度转动的超精密直流旋转马达带动五面棱镜转动，实现光学打点，并实现X方向的视频图元，所以此类机器也叫转镜式照排机。其光学示意图如图2所示。X方向的扫描质量取决于旋转马达的精度和一个叫SOL(START OF LINE行开始)传感器；成像质量取决于激光准直管，Fθ透镜及聚焦。

　　二、电器原理

　　图3为电器原理图。以Z80CPU为核心,PROM保存着主程序,程序除和其他电路配合控制旋转马达、步进电机、激光驱动外,还完成如下功能:1.上电复位及加电故障诊断;2.串口通讯及串行命令解释、执行:计算机可以通过串行命令对照排机进行分辨率、激光强度、进片、切片、故障诊断等各种控制;3.低电压报警:系统电压+5V、±15V、+13V、+24V的任一电压过低都将报错;4.光路出错报警:激光管坏、SOL传感器坏、卡片、光路堵塞等都可能引起此类报警;5.可恢复性故障报警:无胶片、无暗盒、阻塞的报警;6.开关排命令解释及执行:机器自检、SOL调试、激光调试、故障查询等都通过开关排发送命令,常用开关排命令如图4所示;7.执行命令后的状态回送:状态回送通过LED发光管排显示,常见LED的意义如图5所示。EEPROM记录着一些可变参数，如步进电机、旋转马达校正值、激光电流倍增系数、版本号等。常用开关排定义（1＝“ON”，0＝“OFF”） 开关8-6选择“方式” 开关4-1选择“分辨率”

　　常用LED排定义

　　三、接口原理

　　接口被设计为CANON LBP-CX和ULTRE专用模式两种。CANON LBP-CX模式适用于低分辨率打印，在这种模式下，照排机按照页连续打印。和CANON标准模式不同的是，在整个页打印完之前PRINT*信号一直保持低电平。ULTRE专用模式适用于高分辨率打印，在这种模式下，照排机可以启停，并且在每个BD脉冲下降沿都应产生一个垂直同步VSYNC*信号（控制走片），此信号应维持至少0.5ms，其时序如图6所示。

　　四、常见故障分析

　　总述：激光照排机为高精密机、光、电一体化设备，为保证其正常工作，该机应置于较为宽敞无尘环境下，室温20-25℃，空气相对湿度不超过85％，带有交流净化稳压电源（因有感性负载，不要接低容量UPS），并保证照排机和所连计算机共地良好，不可带电拔插任何电缆或插头。几点说明:为描述方便,“/”隔开的为可能发生的因素之一;因篇幅的原因，只列出故障原因;电器部分因主控板元器件较多,故障难以描述清楚,请和国内生产维修厂家－“前景计算机科技工程公司”联系。

　　1.机械光学类故障

　　现象1:发排正常，胶片图文沿走片方向（Y方向）压缩/胶片Y方向不动或两边尺寸不等/胶片走斜。
　　原因：驱动辊和涡轮联接处松动/压力辊两边压力不等或不足/供片盒出片不畅/收片盒入口不畅或已满。

　　现象2:胶片阻塞或卡片
　　原因：切刀没回位/JAM挡板和驱动辊位置错/胶片通道不畅/收片盒满。

　　现象3:发排出胶片全白或部分白。
　　原因：光学通道被挡/Fθ透镜脏/胶片感光波长不相符。

　　现象4:图文发糊。
　　原因：激光电流太大/聚焦不对/没选择滤光片

　　现象5:竖线不直或发抖
　　原因：SOL没调整好/旋转马达坏/主控板故障    现象6:“光路出错”报警
　　原因：激光管坏/SOL没调整好或坏/光路被堵/胶片堵塞/主控板故障

　　2. 电器故障

　　现象7:黑度不足
　　原因：外部激光旋钮R49在最小位置/内部激光旋钮R59、R63调整不合适/选择滤光片不对/激光器坏

　　现象8:图文正常，但有底色或拖尾
　　原因：调制管Q15坏/R119电位器值不合适

　　现象9:物理左边空太大或太小
　　原因：S1开关排拨动位置不合适

　　3. 接口故障

　　现象10:水平视频图元压缩或放大
　　原因：水平分辨率不对，即VDOCLK打点时钟不对

　　现象11:垂直视频图元压缩或放大
　　原因：垂直分辨率不对

　　现象12:照排机自检正常，联机死机
　　原因：接口卡DMA、IRQ、ADD与其它设备冲突，默认DMA=6、IRQ=0D、ADD=100/接口卡故障

　　现象13:照排机自检正常，286/386/486计算机上发排正常，586以上计算机上发排出错
　　原因：照排接口卡故障，原全长型接口卡因设计原因在高速计算机上将出现扫描抽线、死机、照排机报“状态超时”或“垂直同步超时”错误，应换新型短卡（RIP卡）