Форматтер принтера что это
Функции и принцип работы форматтера принтера
Во всех машинах есть много деталей, имеющих очень разное назначение или значение. Карта форматирования принтера является одной из самых важных в этом отношении. В этой статье подробно объясняется, что это такое, что он делает и как работает. А также найти много другой полезной информации о функции детали и принципе ее работы.
Что это
Микросхема, которая обрабатывает сигналы от компьютера, формирует изображение и отправляет его в драйвер/контроллер (в зависимости от платы) печатной машины, называется форматером, от английского слова format. Плата с этим микропроцессором, чтобы отличить ее от других, называется платой форматера принтера. Он является ключевой частью любого печатающего устройства.
Принцип работы
Процедуру и роль форматера в процессе допечатной подготовки можно описать в несколько этапов.
Centronics: немного истории
Более старые устройства, подключаемые к ПК через LPT, имели интерфейс Centronics — двадцатипятиконтактную шину, соединяющую компьютер и принтер. Данные через этот интерфейс передавались в одном направлении (дуплексирование отсутствовало). Сегодня стандарт IEEE 1284 больше не разрабатывается, и Centronics не встречается в современном оборудовании. Его успешно заменили USB, Ethernet и Wi-Fi.
Тактовый генератор
Как и любой микроконтроллер, форматер не может обойтись без тактового генератора, который генерирует постоянный поток импульсов. Синхронизированный с тактовой частотой, чип принимает тактовую частоту за эталон и строит свои циклы и операции на основе четности импульсов. Электромагнитный маятниковый генератор работает в паре с кварцевым резонатором, который стабилизирует частоту для получения стабильной синусоидальной формы волны на выходе.
Память принтера: постоянная и оперативная
Остальная электроника обычно находится на одной плате с форматером. Здесь применяется классическая схема: имеется ПЗУ с набором команд и инструкций, встроенных производителем, и ОЗУ (память с произвольным доступом) для хранения перезаписываемой информации. Временные данные — это файлы, которые передаются с компьютера на принтер.
Оперативная память обычно может быть расширена. Слоты для дополнительной памяти предоставляются производителем принтера. Однако это дополнение может повлиять на скорость работы, если вам нужно напечатать сложное задание.
Панель управления принтера
Неотъемлемой частью любого функционального устройства, включая принтер, является панель управления. Это небольшая панель с кнопками и индикаторами. Обычно он расположен в верхней части корпуса. Панель управления позволяет пользователю отдавать команды устройству.
В простейших случаях он состоит из кнопки, при нажатии на которую замыкается цепь питания, и электроника начинает получать питание. Кроме того, эту же кнопку можно использовать для запуска некоторых сервисных операций.
Более продвинутые модели оснащены светодиодным дисплеем, регулировкой положения бумаги и многим другим.
Несколько советов
Блок формирования изображения — самый важный компонент любого печатающего устройства, поэтому к нему стоит отнестись с особым вниманием. Если есть возможность, стоит обратиться к специалисту для проверки устройства визуализации. Они проведут диагностическую проверку всех компонентов. Проверяется память, интерфейсные разъемы, резонатор и системные шины.
Универсальные рекомендации по ремонту плат форматеров лазерных принтеров, плат управления МФУ и копиров.
Универсальные рекомендации по ремонту плат форматеров лазерных принтеров, плат управления
МФУ и копиров
В данной статье рассматриваются технологии и методы ремонта системных (главных) плат различного назначения, рассмотрены основные причины возникновения дефектов, даны рекомендации по последовательности действий при поиске и локализации неисправности, рассматриваются меры предосторожности при проведении работ, контролируемые сигналы, компоненты и параметры.
Какие дефекты и по чьей вине появляются в системных (главных) платах?
Современные лазерные принтеры, цифровые копировальные аппараты, многофункциональные устройства (МФУ) имеют, как правило двухуровневую систему управления состоящую из платы форматера и одной или нескольких плат второго уровня. Платы форматеров (главные платы) как правило являются по своему составу и сложности аналогами системных плат персональных компьютеров. На плате форматера обычно находится достаточно мощный быстродействующий универсальный микропроцессор с тактовой частотой 200-800 МГц. Микросхема процессора, используемая на форматере, обычно является заказной, в качестве ее ядра используется, например, кристалл аналогичный Intel 960, Pentium, или Power PC 405CR и др., кроме того в микросхеме имеется ряд специализированных портов ввода/вывода и др. компоненты характерные для системных плат персональных компьютеров.
Плата форматера предназначена для сложной обработки страниц цифрового изображения, принятого в его локальную оперативную память. Обработка принятого из компьютера изображения может быть сложной (используются очень сложные алгоритмы обработки, обеспечивающие повышенное качество печати, выполняется интеллектуальный анализ типа линий, автоматически различаются фотографии, текст и рисунки, осуществляется управление размером точки и т. д.
Системные платы персональных компьютеров являются наиболее сложным компонентом системного блока, в ней интегрированы мощный микропроцессор, оперативная память, ПЗУ-BIOS, практически все схемы системной логики (микросхемы чипсета), подавляющее большинство контроллеров внешних устройств, схемы мониторинга оборудования и многое другое.
По существующей на данное время статистике наиболее часто в системных (главных) платах встречаются следующие дефекты:
— отсутствие контакта в разъемных соединениях, в переходных отверстиях платы и микротрещины в печатных проводниках печатной платы;
— наличие токопроводящей пыли и частиц на контактах сверхбольших чипов, микропроцессоров и вследствие этого неполноценные логические уровни сигналов;
— «уход» параметров транзисторов, резисторов, конденсаторов из-за климатических условий, высыхания и т. д.;
— «пробой» логического входа или выхода питания микросхемы на «землю» или «+» питания, внутренние дефекты в микросхемах из-за замыканий в схемах или из-за статического электричества;
— некорректный код установок в микросхеме CMOS-памяти из-за отказа батарейки, дефекта микросхемы, некорректных действий пользователей, некорректные установки перемычек (джамперов), испорченная информация в ПЗУ BIOS и флэш-памяти системных плат ПК;
— дефекты кода управляющей программы в ПЗУ плат форматеров, плат контроллеров постоянного тока второго уровня управления копиров и МФУ.
Значительно реже встречаются неисправности сверхбольших чипов и отказы микросхем средней и малой степени интеграции. Дефекты съемных компонентов системных (главных) плат: модулей памяти, микропроцессора и др., легко определяются и ликвидируются заменой на исправные аналогичные элементы без выпаивания.
Анализ статистических данных по ремонту системных (главных) плат говорит нам, что в 60-70% случаев ремонт этих сложных плат не требует дорогостоящего паяльного оборудования, сложной контрольно-измерительной и диагностической аппаратуры, замены сверхбольших чипов. Но поиск и устранение дефектов в системных (главных) платах, несмотря на кажущуюся простоту причин дефектов, требует от специалиста достаточно высокой квалификации, творческого подхода, жесткого соблюдения правил предосторожности, твердого следования детально продуманному плану поиска неисправности.
Почему возникают простые по своей сути дефекты и кто виноват в этом?
Надежность любого изделия определяется надежностью его компонентов и качеством сборки изделия, а большинство фирм, поставляющих компьютеры в нашу страну, используют для их построения дешевые, и зачастую ненадежные комплектующие, применяют в их производстве устаревшие технологии, персонал с низкой технологической грамотностью и дисциплиной, чем изначально закладывают в изделие повышенную вероятность отказа. Кроме того, очень часто не соответствующие нормам условия транспортировки, хранения и эксплуатации на месте использования, являются дополнительными факторами, увеличивающими вероятность отказа изделия. Всем известно, что параметры отечественной сети 220В/50Гц периодически выходят за пределы допустимых значений, а это при отсутствии стабилизаторов напряжения может в ряде случаев привести к отказу электрических и электромеханических узлов аппаратуры. Во многих случаях причиной отказа оборудования являются некорректные или небрежные действия пользователя и обслуживающего персонала. Подключение или отключение устройств, при включенном электропитании, неправильное подключение разъемов и сменных компонентов, недопустимые усилия при замене съемных компонентов и подключении разъемов часто являются причиной отказа интерфейсных цепей устройств, появления микротрещин в печатной плате, отсутствия контакта в разъемах и т.д. Проводя работы по поиску неисправности и ремонту, специалист получает ничем неограниченный доступ к электрическим схемам и узлам компьютера. Часто возникает необходимость работы с ними при включенном электропитании, причем его действия в это время определяются только собственными соображениями и планами, а не жестко расписанной производителем аппаратуры технологией и правилами.
Методы проведение поиска и локализации неисправности во многом напоминает и работу сотрудников розыскных спецслужб: собирается исходная информация об объекте и проявлении неисправности, проводится ее анализ и сравнение с имеющейся информацией об аналогичных отказах; выдвигаются версии и составляются планы поиска неисправности; последовательно отрабатываются все версии и планы. Часто поиски приводят в “тупик”, что требует выдвижения новых версий и составления новых планов поиска. Поиск неисправности требует активной, внимательной, интеллектуальной работы специалиста и его терпения. Учеными-психологами давно установлено и доказано, что мозг человека функционирует оптимально, его движения корректны только в состоянии «активного спокойствия». Все «аварии», из-за некорректных двигательных действий, и мыслительные «промахи» происходят в состоянии повышенной нервозности и возбуждения, поэтому перед началом работы необходимо создать спокойную, творческую, рабочую обстановку, успокоить свои «нервы» и сосредоточиться на объекте ремонта.
При проведении ремонтных работ необходимо соблюдать требования техники безопасности и меры предосторожности по отношению к объекту ремонта. Наиболее опасным в силу своей незаметности и большой вероятности является статическое электричество. Рабочее напряжение современных микросхем и чипов составляет 1,5; 2; 2,7; 3,0; 3,3; 5,0; 12 вольт и т.п. Предельно допустимое напряжение для подавляющего большинства микросхем составляет 6,5 вольт (а то и менее). Человек, в силу своих физиологических возможностей, не может почувствовать статическое напряжение менее 30 вольт. Но зато сам он, не соблюдая правил предосторожности, может незаметно для себя сгенерировать статическое напряжение до нескольких тысяч вольт, и вывести из строя микропроцессор, сверхбольшой чип, микросхему памяти и т.д. Поэтому необходимо соблюдать ряд несложных правил и требований снижающих риск появления статического электричества:
— необходимо всегда работать в одежде, не генерирующей и не накапливающей статического электричества;
— поверхность рабочего стола должна быть из проводящего антистатического материала, избегайте присутствия в зоне ремонта материалов генерирующих и накапливающих статические заряды (нейлон, полиэтилен, целлофан, клейкая лента, ковровые покрытия, паркет и т. п.);
— инструмент и детали необходимо хранить в пакетах и футлярах, сделанных из антистатических материалов, не накапливающих статического электричества;
— перед прикосновением к электронным компонентам ремонтируемой платы руками, «разрядите» свои руки прикосновением к металлическому корпусу блока питания, поддерживайте нормальную влажность в рабочем помещении (нормальное содержание влаги в воздухе способствует «стеканию» статических зарядов и уменьшает вероятность их накопления);
По ряду соображений техники безопасности в реальных условиях ремонта от рекомендации заземления “браслетами” своих рук и ног при работе с микросхемами мы все-таки воздержимся. Безопасным расстоянием для сотрудников, наблюдающих за ремонтом (для обеспечения защиты от воздействия статического заряда) считается расстояние не менее метра от рабочего стола с ремонтируемым оборудованием. Конечно, можно работать и в менее защищенных от статического заряда условиях, но это повышает вероятность повреждения ремонтируемого изделия статическим электричеством.
Начало работы
Вы получили сложный объект для ремонта, если есть возможность, то желательно получить информацию от «хозяина» объекта об условиях эксплуатации, проявлениях неисправностей, стаже работы, ремонтировался ли «объект» раньше и др. Прежде всего, внимательно осмотрите плату, обращая внимание на наличие загрязнения, на внешние повреждения, на расположение перемычек и джамперов, состояние микропереключателей, соединительных кабелей, на установленные на плате блоки. Зафиксируйте исходную ситуацию, чтобы при необходимости к ней можно было вернуться. Оцените условия в которых эксплуатировалась системная плата, выясните, были ли попытки отремонтировать ее и, что для этого предпринималось.
Действия до включения электропитания
После того как выполнен детальный осмотр платы оценивается состояние каждого элемента платы по его внешнему виду; реально оцениваются условия эксплуатации компонентов платы – их запыленность, наличие изменений геометрической формы платы, состояние контактов разъемов, нарушения соединений пайкой; проверяется комплектность платы; проверяется правильность установки элементов платы подключаемых через сокеты, «кроватки»; выясняем места и элементы возможно подвергавшиеся ремонту ранее.
Действия после включения электропитания
Выполнив все необходимые действия по обслуживанию платы до включения электропитания (очистка от пыли, правильная установка перемычек, контроль сопротивлений источников питания и напряжения батареи, замена «пробитых» компонентов платы и т.п.) можно установить плату на ее место в устройстве (в системный блок ПК, в принтер, МФУ). После включения электропитания оцените и зафиксируйте все события в процессе начала работы устройства и ситуацию установившуюся стабильно (сообщения диагностических программ, сообщения выдаваемые на экран, перемещения узлов устройства, состояния индикаторов и т. д.).
При исследовании электрических и электронных схем и выполнении действий по устранению неисправности необходимо соблюдать ряд несложных правил и требований снижающих риск усугубления ситуации:
1. Не позволяйте себе поспешных, непродуманных действий. Не зная причины неисправности, не вносите изменения наугад в надежде на то, что плата заработает сама собой. Только действуя осторожно, по детально продуманному плану можно обнаружить неисправный элемент. Никогда не вносите более двух изменений одновременно, так как будет практически невозможно определить источник неисправности.
2. Желательно вести протокол своих действий и записывать результаты поиска по каждой версии (в произвольной форме). Впоследствии внимательный анализ записей может вывести Вас на неисправность или на новую продуктивную версию поиска и определить Ваши дальнейшие действия.
3. Большое значение имеет Ваше правильно организованное рабочее место. Ремонтируемую на рабочем столе системную плату необходимо разместить на изолирующей подставке, которая должна обеспечить устойчивое положение системной платы, возможность подключения и установки внешних адаптеров, соединительных кабелей, подключение блока электропитания, доступ к компонентам платы при их контроле измерительной аппаратурой.
4. При исследованиях схем с помощью осциллографа необходимо обеспечить надежное соединение корпуса осциллографа с корпусом блока электропитания. При использовании высокочастотного осциллографа во избежание повреждения входных цепей осциллографа необходимо правильно выбирать внешний или внутренний делитель, используйте рекомендуемые инструкцией по эксплуатации активные пробники осциллографа. Подготовьте щупы осциллографа для работы со сверхминиатюрными элементами системной платы, заточите существующие наконечники щупов или используйте специальные наконечники.
5. Для работы со сверхминиатюрными элементами системной платы используйте в работе специальные очки, оптические линзы с подсветкой или другие приспособления с необходимым коэффициентом увеличения.
Типичные действия при поиске и локализации неисправности сводятся к выдвижению версий поиска, планированию конкретных действий, выполнению запланированных работ, получению диагностической информации, ее анализу и планированию последующих действий, результатом которых является получение дополнительной диагностической информации. Используя эту диагностическую информацию можно уточнить и скорректировать план следующего этапа поиска неисправности. Последовательность этих действий должна вести к сужению области, в которой ведется поиск, и, в конечном счете, к обнаружению места и причины дефекта. Такой алгоритм действий позволяет на каждом витке поиска, за счет анализа, определять дальнейшее направление поиска и непрерывно, целенаправленно вести поиск до желаемого результата.
МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК
технический журнал для специалистов сервисных служб
Форматер принтера HP LaserJet 6L. Построение, диагностика и ремонт.
Скорость работы лазерного принтера и его производительность во многом зависят от форматера данных. Этим термином принято называть микропроцессор, предназначенный для обработки данных, передаваемых от компьютера. Кроме того, этим термином зачастую называют всю плату модуля обработки данных, на которой находятся и непосредственно сам форматер, и оперативная память принтера, и микросхема ПЗУ и целый ряд других микросхем. Исправность микропроцессора-форматера и элементов, обеспечивающих его работу, является основным условием возможности распечатать на принтере что-либо. Если плата, на которой установлен форматер, неисправна, то принтер превращается в бесполезное устройство, способное печатать только встроенный тест механизмов в виде вертикальных полос. В данной статье рассматривается построение платы форматера принтера HP LaserJet 6 L , ее принципиальная схема, а также методы проверки и диагностики платы.
Нажмите на ссылку для скачивания принципиальной схемы платы форматера HP LaserJet 6L: Скачать
В любой модели лазерного принтера имеется микропроцессор, предназначенный для обработки данных, полученных от компьютера. Как правило, этот процессор размещают на отдельной печатной плате, связанной с контроллером механизмов через соединительный разъем. При этом данный модуль к работе механизмов принтера (двигателей, источников высоких напряжений, соленоидов и т.д.) не имеет практически никакого отношения. После того, как данные, которые необходимо распечатать, будут полностью подготовлены, процессором-форматером формируется команда печати для микросхемы контроллера механизмов. А вот уже котроллер механизмов в соответствии со своей внутренней управляющей программой, получив команду печати от форматера, начинает генерировать сигналы для включения двигателя, для управления печкой и соленоидами, лазером и источниками высоких напряжений. После получения команды печати от форматера контроллер механизмов проводит тестирование основных узлов привода и загружает бумагу. Когда лист бумаги займет такое положение, при котором можно начинать создание изображения на фотобарабане, котроллер механизмов посылает на форматер сообщение о готовности. Получив подтверждение готовности, форматер начинает передачу данных из оперативной памяти для управления лазером, т.е. для непосредственного создания изображения. Команды и сообщения между форматером и контроллером механизмов пересылаются в определенном виде с использованием внутреннего специализированного. Каждый из этих процессоров работает практически независимо.
Для работы любой микропроцессорной системы требуется тактовый генератор, формирующий тактовые импульсы, в соответствии с которыми осуществляются все циклы и операции микропроцессора. Поэтому на плате форматера имеется кварцевый резонатор, стабилизирующий частоту тактового генератора, который, в свою очередь, является составной частью микросхемы форматера.
Кроме всего этого, любое печатающее устройство должно иметь панель управления, обеспечивающую связь между принтером с пользователем. Через панель управления пользователь осуществляет выбор режимов работы и установок принтера, а также получает информацию о текущем состоянии устройства и о возникших ошибках.
— центральное процессорное устройство;
— цифровые порты ввода/вывода;
— контроллер прямого доступа к памяти;
— модуль последовательного интерфейса.
Форматер выполнен в 204-контактном корпусе с планарным расположением выводов. В качестве ядра форматера используется микропроцессор фирмы Motorola MC 68030, работающий на тактовой частоте 24 МГц.
Считывание данных из ПЗУ осуществляется при активизации сигналов # CE (выбор микросхемы – конт.65 ) и # OE (разрешение чтения – конт.66 ). Установка обоих сигналов в низкий уровень приводит к выдаче на шину данных информации из ячейки памяти, выбранной по шине адреса.
— # RAS (строб выбора строки)
— # LCAS – Low CAS (строб выбора столбца младшего банка микросхемы)
— # UCAS – Upper CAS (строб выбора столбца старшего банка микросхемы)
— # WE (строб разрешения записи)
— # OE (строб разрешения чтения).
Доступ на запись и на чтение микросхем DRAM осуществляется по стандартному алгоритму для памяти динамического типа.
J 4 – разъем для расширения объема оперативной памяти. Память расширяется с помощью модулей стандарта JEDIA ( Japanese Electronic Device Industry Association ) до 9 Мбайт (суммарно), т.е. максимальный объем модуля памяти, устанавливаемого в этот разъем составляет 8 Мбайт. При установке дополнительной памяти может наблюдаться некоторое замедление работы принтера во время распечатки сложных заданий.
J 3 – разъем для подключения панели управления принтера, которая представлена одной кнопкой и тремя светодиодами. Панель управления расположена на шасси принтера и не входит в состав платы форматера, однако работа панели управления обеспечивается форматером.
Резонатор U 5 – кварцевый резонатор на 34 МГц, стабилизирующий частоту тактового генератора, расположенного внутри микросхемы форматера. На выходе резонатора формируется синусоидальный сигнал, подаваемый далее на конт.135 микросхемы форматера. Запускается резонатор при подаче на его конт. 4 питающего напряжения +5В.
Защита от электростатических разрядов ( U 9) – микросхема 74 F 1071 ( BZA 100) обеспечивает дополнительную защиту форматера от высоковольтных электростатических разрядов интерфейса. Эта микросхема представляет собой 18 стабилитронов в одном корпусе, и об этой микросхеме мы уже рассказывали на страницах нашего журнала.
Запуск теста механизмов осуществляется нажатием кнопки SW 201, находящейся на плате микроконтроллера. Доступ к кнопке возможен без снятия крышек принтера. Местонахождение кнопки показано на рис.4.
Диагностирование форматера
При проведении полной диагностики платы форматера можно выделить несколько проверок и основных этапов работы:
Причем, проверки платы форматера желательно проводить именно в таком порядке, как они перечислены.
Для проведения диагностических работ необходимо осуществить демонтаж платы контроллера механизмов, которая размещается на металлическом каркасе. Этот модуль находится в нижней части корпуса принтера и фактически является его поддоном (рис.5). Для демонтажа необходимо снять пластмассовые крышки принтера, открутить четыре винта, показанных на рис.5 и отсоединить разъемы на плате. В результате у вас в руках окажется металлический каркас (рис.6), на котором размещены две платы:
Далее потребуется снять экран платы форматера, для чего откручиваются все фиксирующие винты, которые очень хорошо видны и доступны. После снятия металлического экрана все вины необходимо будет закрутить обратно, привинтив, таким образом, плату форматера к металлическому каркасу, но уже без экрана. Все элементы платы форматера в таком варианте соединения становятся доступными для проверок различными приборами.
Для диагностики форматера нам потребуется следующее оборудование:
— тестер для проверки напряжений и сопротивлений;
— осциллограф.
Предварительный этап диагностики
Во-первых, при описании диагностических работ с форматером мы будем исходить из того, что плата контроллера механизмов исправна, т.е. принтер распечатывает тест механизмов. Однако некоторые неисправности форматера, естественно, могут приводить и к блокировке контроллера механизмов, т.е. всего принтера. В первую очередь это может происходить из-за наличия коротких замыканий на плате форматера, т.е. из-за срабатывания токовой защиты источника питания принтера. Поэтому для однозначного ответа на вопрос о месте нахождения неисправности при невозможности распечатки тестового листа, желательно проделать следующее:
Если без платы форматера тестовый лист не распечатывается, то неисправность находится на плате контроллера механизмов, и тестировать придется уже его. Кстати, напоминаем, что принципиальную схему контроллера механизмов вы найдете в №1’2004 журнала «Мир периферийных устройств ПК».
Прежде чем начинать проверку элементов, конечно же, стоит визуально убедиться в отсутствии дефектов платы, печатного монтажа и в отсутствии дефектов на корпусах микросхем. Несмотря на банальность этого замечания, переоценить важность этого этапа невозможно – значительная часть дефектов электронных схем отыскивается именно таким образом.
Во-вторых, для питания платы форматера можно использовать внешний источник питания со стабилизацией по току. Напряжение +5В с этого источника необходимо будет приложить к контактами B 9 и B 10 разъема J 1 (рис.7). При использовании внешнего источника питания плату форматера желательно отсоединить от платы контроллера механизмов.
При подаче питающего напряжения проверить наличие +5В с обоих сторон элемента FL 1. В случае обрыва этого элемента можно заменить его катушкой индуктивности, предохранителем или простой перемычкой.
Итак, если все предварительные процедуры проверки уже проведены, переходим к тестированию отдельных элементов платы форматера.
Проверка резонатора
Проверка микропроцессора
Проверка системной шины
Проверка оперативной памяти
О тестировании интерфейса мы поговорим в одном из следующих номеров журнала, т.к. этот вопрос очень важен при диагностике любых принтеров. Отличий в тестировании интерфейсных схем принтера HP LaserJet 6 L от тестирования интерфейса, например, матричных принтеров, практически никаких нет.