Làm thế nào để một máy in laser điều khiển laser để tạo ra độ phân giải cao như vậy?

Tôi đã mở một máy in laser bị hỏng ngày hôm qua để tìm một trong những phần quan trọng (đây là một ví dụ ảnh từ Google Images), cố gắng học hỏi từ thiết kế của động cơ gương laser + đa giác trong:

Tôi đã có thể tìm ra sơ đồ chân của chip điều khiển và đã thành công cho động cơ chạy ở tốc độ RPM rất cao, cũng như tia laser để phản chiếu khỏi gương xoay, tạo thành một mô hình tuyến tính đơn giản trên bề mặt cuối.

Bây giờ, đây là phần bí ẩn đối với tôi:

• Chiếc gương chỉ là một BLDC tiêu chuẩn (không phải là một bước cũng như một servo dựa trên bộ mã hóa).

• Hình lục giác của gương đang quay với tốc độ không xác định / không chính xác.

• Có tốc độ quay cao như vậy và chiều dài gương ngắn như vậy (tôi đo mỗi cạnh của gương hình lục giác dài khoảng 2 cm).

Vậy làm thế nào để họ điều khiển tia laser phản xạ theo thời gian / góc quay chính xác của từng gương để (đánh vào trống cảm quang ở các vị trí có độ chính xác cao và) tạo ra chất lượng in trong hàng ngàn DPI, tức là tốt hơn độ phân giải 0,03 mm?

Nói cách khác, thời gian của xung laser bật / tắt phối hợp với góc gương trong hình dưới đây như thế nào?

Thật khó để biết chính xác cách thức đơn vị cụ thể của bạn hoạt động, nhưng nói chung có một cảm biến thời gian được sử dụng để đọc lại vị trí của gương, như trong sơ đồ bên dưới. Nó không liên tục đọc mọi vị trí mà chỉ một lần thay đổi khuôn mặt. Các lỗi đo được sử dụng để bù cho việc bắn ra mạch laser.

Có nhiều bằng sáng chế chi tiết hơn về loại mạch bù (kỹ thuật số) cho phép sử dụng phương pháp cảm biến không liên tục này, ví dụ US5754215A cho phép sử dụng động cơ giá rẻ.

Các dữ liệu này Da, Db, Dc, Dd và De được xác định bằng cách đo khoảng thời gian giữa các khoảnh khắc khi các chùm phản xạ tương ứng từ các mặt tương ứng A, B, C, D và E của gương đa giác 4 ​​chiếu xạ cảm biến gốc 6 và các khoảnh khắc khi chùm tia phản xạ của mặt sau sau đó chiếu xạ cảm biến gốc 6 trong điều kiện quay (điều kiện quay chuẩn phù hợp) sao cho tốc độ quét trên bề mặt của trống ảnh nhạy cảm 5 qua các mặt tương ứng A, B, C, D và E đạt đến một giá trị không đổi được xác định trước. Khoảng thời gian có thể được đo thông qua một thiết bị đo trong khi quay động cơ gương đa giác 13 và mô phỏng các điều kiện quét hoặc có thể được đo sau khi lắp ráp toàn bộ các phần tử và khi điều kiện quay của động cơ gương đa giác đạt đến điều kiện tiêu chuẩn.

Toàn bộ quan điểm của nó

do đó, ngay cả động cơ đa giác có độ chính xác xử lý kém cũng có thể được điều khiển ở vòng quay tiêu chuẩn để tốc độ quét bằng vòng quay được đưa đến giá trị đích như động cơ đa giác có độ chính xác xử lý cao

Sự kết hợp giữa các tác giả sáng chế và Nhật Bản là một kẻ giết người :)

Bằng sáng chế cụ thể đó thực sự tiếp tục nói về việc điều khiển động cơ PWM với dữ liệu kết quả.

Khi chương trình tính toán lỗi mục tiêu 101b được CPU 100 thực thi, các địa chỉ tương ứng A1, A2, A3, A4 và A5 được truy cập theo thứ tự cho các mặt tương ứng A, B, C, D và E nhận các chùm tia laser phản ứng để xoay gương đa giác 4. Cụ thể, thông qua việc thực hiện chương trình, để đáp ứng với xoay của các mặt tương ứng và tại vị trí gốc tọa độ nơi bắt đầu quét mặt tiếp theo, dữ liệu tương ứng với mặt trước ngay lập tức trong số các dữ liệu Da, Db, Dc, Dd và De được tham chiếu và bất kỳ sự khác biệt nào giữa dữ liệu được tham chiếu và giá trị trong thanh ghi chụp 12b được tính là một lỗi. Chương trình này là một chương trình đơn giản, chủ yếu thực hiện tham chiếu đơn thuần đến dữ liệu và tính toán sự khác biệt để giải thích thêm về nội dung bị bỏ qua. Thêm nữa,

Nhưng có những IC để điều khiển một động cơ không chổi than được bán riêng cho gương máy in laser. ON Semi có cả đống chúng, ví dụ LB11872H , LB1876 , LV8111VB. Chúng sử dụng mạch điều khiển tốc độ PLL trong nội bộ. Hai chip sau cũng tự hào về "ổ đĩa PWM trực tiếp", điều này không rõ ràng với tôi về ý nghĩa của nó, nhưng tôi cho rằng chúng chuyển đổi tín hiệu điều khiển bên trong (từ PWM). Vì vậy, miễn là bạn có dữ liệu kiểm soát, họ có thể làm việc tốt như vậy. Không có nhiều cách ghi chú ứng dụng cho việc sử dụng chúng (trong một máy in laser thực tế). Tôi đoán là những người cần chúng biết cách sử dụng chúng. Rohm (nắm giữ bằng sáng chế đã nói ở trên) cũng tạo ra một loạt các IC "trình điều khiển PWM trực tiếp" này cho động cơ không chổi than, cũng được bán trên thị trường cho các gương đa giác laser, ví dụ như BD67929EFV . Thậm chí còn có một bài báo nói về kỹ thuật điều khiển [PWM] này cho động cơ không chổi than: http://dx.doi.org/10.1109/ICEMS.2005.202797 (Tôi chưa đọc nó.)

Re: "làm thế nào chính xác cảm biến thời gian này nhận được chùm tia?" Tôi nghĩ rằng điều đó có phần rõ ràng từ sơ đồ: thông qua một chiếc gương (được dán nhãn là "Gương phản chiếu thứ nhất") chỉ được đánh khi tia laser chuyển sang mặt gương. Đó là một chiếc gương khác với chiếc gương chính được sử dụng để chiếu sáng trống OPC. Có lẽ có thể có sự sắp xếp khác. Đối với một máy in laser màu, thường có (hoặc đúng hơn là) nhiều cảm biến, một cảm biến trên mỗi chùm (kênh màu) như được giải thích trong một bằng sáng chế mới nhất của US US US252513 , như bạn có thể thấy đề xuất một cách để giảm số lượng cảm biến. (Đó có thể là một trong những lý do tại sao bạn có thể mua một máy in laser màu với giá dưới 100 đô la.)

Trong một LSU của một thiết bị hình ảnh màu điện ảnh, thông thường, mỗi kênh hình ảnh có một cảm biến quang học riêng, được gọi là cảm biến hsync, để phát hiện chùm tia laser của nó bị lệch khỏi gương đa giác và tạo ra tín hiệu phát hiện chùm tia để sử dụng trong việc kích hoạt dữ liệu video được đưa vào chùm tia laser của kênh để nhúng vào trống quang dẫn tương ứng của kênh. Trong các kiến ​​trúc thiết kế LSU gần đây, hai chùm tia chia sẻ một cảm biến hsync duy nhất với một trong các kênh tạo tín hiệu bắt đầu quét (SOS) và kênh còn lại sử dụng phiên bản trễ của tín hiệu SOS đó. Do một kênh được tạo hình từ một mặt của gương đa giác quay không liên quan đến cảm biến quang tạo tín hiệu SOS, nên có thể tạo ra jitter quét vào kênh đó.

Miễn là tốc độ quay phù hợp với thời gian ngắn, có thể tìm ra vị trí hiện tại từ thời điểm phát xung trên "phát hiện chùm tia". Nói một cách đơn giản, thời gian giữa các xung sẽ cho tốc độ quay và sau đó kết hợp tốc độ quay đã biết với thời gian vì xung cuối cùng sẽ cho vị trí hiện tại.

Một điều cần lưu ý là định vị tuyệt đối trên laser đơn sắc không nhất thiết phải siêu chính xác, chỉ có định vị tương đối giữa các đường liền kề. Laser màu thường sử dụng một vành đai như một sự xen kẽ giữa các công cụ in màu khác nhau và giấy và tôi sẽ cho rằng chúng có một loại phát hiện tại chỗ trên vành đai đó để cho phép chúng xếp các màu khác nhau.