Wie steuert ein Laserdrucker den Laser, um so hohe Auflösungen zu erzeugen?

Es ist schwer, genau zu wissen, wie Ihr spezifisches Gerät funktioniert, aber im Allgemeinen gibt es einen Timing-Sensor, der verwendet wird, um die Position des Spiegels zurückzulesen, wie im Diagramm unten. Es liest nicht kontinuierlich jede Position, sondern nur einmal pro Gesichtswechsel. Der gemessene Fehler wird verwendet, um das Zünden der Laserschaltung zu kompensieren.

Es gibt detailliertere Patente über die Art von (digitaler) Kompensationsschaltung, die es ermöglicht, dieses nicht kontinuierliche Erfassungsverfahren zu verwenden, z. B. US5754215A , die die Verwendung billiger Motoren ermöglichen.

Diese Daten Da, Db, Dc, Dd und De werden durch Messen von Zeitspannen zwischen den Momenten, wenn die jeweiligen Reflexionsstrahlen von den jeweiligen Seiten A, B, C, D und E des Polygonspiegels 4 den Ursprungssensor 6 bestrahlen, und den Momenten bestimmt wenn der Reflexionsstrahl der folgenden Seite anschließend den Ursprungssensor 6 unter einem Rotationszustand (dem geeigneten Standardrotationszustand) bestrahlt, so dass die Abtastgeschwindigkeit auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 durch jeweilige Seiten A, B, C, D und E erreicht einen vorbestimmten konstanten Wert. Die Zeitspannen können über eine Messvorrichtung gemessen werden, während der Polygonspiegelmotor 13 gedreht wird und Abtastbedingungen simuliert werden, oder können alternativ nach dem Zusammenbau ganzer Elemente gemessen werden und wenn der Drehzustand des Polygonspiegelmotors den Standardzustand erreicht.

Der springende Punkt dieses Seins

dadurch kann sogar der Polygonmotor mit einer geringen Verarbeitungsgenauigkeit bei der Standarddrehung gesteuert werden, so dass die Abtastgeschwindigkeit durch die Drehung auf einen Zielwert wie bei einem Polygonmotor mit einer hohen Verarbeitungsgenauigkeit gebracht wird

Die Kombination aus patentesischen und japanischen Autoren ist ein Killer :)

Dieses spezielle Patent spricht tatsächlich über die Steuerung eines PWM-Motors mit den resultierenden Daten.

Wenn das Zielfehler-Berechnungsprogramm 101b von der CPU 100 ausgeführt wird, wird auf die jeweiligen Adressen A1, A2, A3, A4 und A5 nacheinander für die entsprechenden Seiten A, B, C, D und E zugegriffen, die als Antwort Laserstrahlen empfangen zur Drehung des Polygonspiegels 4. Das heißt, durch die Ausführung des Programms, als Reaktion auf die Drehung der jeweiligen Seiten und an der Position des Ursprungs, wo das Abtasten der nachfolgenden Seite eingeleitet wird, die Daten, die der unmittelbar vorhergehenden Seite entsprechen unter den Daten Da, Db, Dc, Dd und De wird darauf Bezug genommen, und jede Differenz zwischen den Daten, auf die Bezug genommen wird, und dem Wert in dem Erfassungsregister 12b wird als Fehler berechnet. Dieses Programm ist ein einfaches Programm, das hauptsächlich die bloße Bezugnahme auf Daten und die Berechnung einer Differenz durchführt, so dass eine weitere Erläuterung des Inhalts weggelassen wird. Des Weiteren,

Aber es gibt ICs zur Steuerung eines bürstenlosen Motors, die speziell für Laserdruckerspiegel vermarktet werden. ON Semi hat eine ganze Reihe davon, zB LB11872H , LB1876 , LV8111VB. Diese verwenden intern eine PLL-Geschwindigkeitssteuerschaltung. Die beiden letztgenannten Chips verfügen auch über "direkten PWM-Antrieb", was mir nicht ganz klar ist, aber ich gehe davon aus, dass sie das Steuersignal intern (von PWM) umwandeln. Solange Sie also Kontrolldaten haben, funktionieren sie wahrscheinlich genauso gut. Es gibt nicht viele Anwendungshinweise für die Verwendung dieser (in einem tatsächlichen Laserdrucker). Meine Vermutung ist, dass diejenigen, die sie brauchen, wissen, wie man sie benutzt. Rohm (das das oben erwähnte Patent hält) stellt auch eine Reihe dieser "Direkt-PWM-Treiber"-ICs für bürstenlose Motoren her, die auch für Laser-Polygonspiegel vermarktet werden, z . B. BD67929EFV . Es gibt sogar ein Papier, das über diese [PWM]-Steuerungstechnik für bürstenlose Motoren spricht: http://dx.doi.org/10.1109/ICEMS.2005.202797 (Ich habe es noch nicht gelesen.)

Betreff: "Wie genau empfängt dieser Timing-Sensor den Strahl?" Ich denke, das war aus dem Diagramm etwas offensichtlich: durch einen Spiegel (dort als "1st Reflection Mirror" bezeichnet), der nur getroffen wird, wenn der Laser die Spiegelflächen wechselt. Das ist ein anderer Spiegel als der Hauptspiegel, der zur Beleuchtung der OPC-Trommel verwendet wird. Vermutlich könnte es andere Regelungen geben. Bei einem Farblaserdrucker gibt es (oder gab es eher) mehrere Sensoren, einen pro Strahl (Farbkanal), wie in einem neueren Lexmark-Patent US9052513 erläutert , das, wie Sie sehen können, einen Weg vorschlägt, die Anzahl der Sensoren zu reduzieren. (Das ist wahrscheinlich einer der Gründe, warum Sie einen Farblaserdrucker für unter 100 US-Dollar kaufen können, heißt es.)

In einer LSU eines elektrofotografischen Farbabbildungsgeräts hat jeder Abbildungskanal typischerweise seinen eigenen optischen Sensor, der als „hsync-Sensor“ bezeichnet wird, um zu erfassen, dass sein Laserstrahl von einem Polygonspiegel abgelenkt wurde, und um ein Strahlerfassungssignal zu erzeugen zur Verwendung beim Triggern von Videodaten, die in dem Laserstrahl des Kanals enthalten sind, um auf die entsprechende fotoleitfähige Trommel des Kanals aufzutreffen. In neueren LSU-Designarchitekturen teilen sich zwei Strahlen einen einzelnen hsync-Sensor, wobei einer der Kanäle das SOS-Signal (Start of Scan) erzeugt und der andere Kanal eine verzögerte Version dieses SOS-Signals verwendet. Da ein Kanal von einer Facette des rotierenden Polygonalspiegels abbildet, die nicht dem optischen Sensor zugeordnet ist, der das SOS-Signal erzeugt, kann ein Abtastzittern in diesen Kanal induziert werden.

Solange die Rotationsgeschwindigkeit auf kurzen Zeitskalen konstant ist, ist es möglich, die aktuelle Position aus dem Timing von Impulsen auf dem "Beam Detect" zu ermitteln. Vereinfacht würde die Zeit zwischen Impulsen die Rotationsgeschwindigkeit ergeben und dann die bekannte Rotationsgeschwindigkeit mit der Zeit seit dem letzten Impuls kombinieren würde die aktuelle Position ergeben.

Zu beachten ist, dass die absolute Positionierung auf einem Monolaser nicht supergenau sein muss, sondern nur die relative Positionierung zwischen benachbarten Linien. Farblaser verwenden normalerweise ein Band als Zwischenglied zwischen den verschiedenen Farbdruckmaschinen und dem Papier, und ich würde davon ausgehen, dass sie an diesem Band eine Art Erkennung haben, mit der sie die verschiedenen Farben ausrichten können.