CN102866611B

CN102866611B - 成像设备及其控制方法

Info

Publication number: CN102866611B
Application number: CN201210305414.6A
Authority: CN
Inventors: 金振河
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2029-01-12
Also published as: CN101527765B; CN101527765A; KR101239952B1; KR20090094724A; CN102866611A

Abstract

一种具有正常模式和待机模式的成像设备，包括：成像单元，成像；开关单元，选择性地允许向成像单元供电；控制器，基于电源的相位信号控制开关单元；断电单元，在待机模式下切断向成像单元的供电；和相位检测器，被连接到断电单元的两端，根据处于正常模式还是待机模式下经不同相位检测线路来检测电源的相位，并输出电源的相位信号，从而在待机模式下成像设备的功耗不超过预定值。

Description

成像设备及其控制方法

本申请是申请日为2009年1月12日、申请号为200910003404.5、发明名称为“成像设备及其控制方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体构思涉及成像设备及其控制方法，更具体地说，涉及一种成像设备及其控制方法，其中，检测交流(AC)电源的相位以执行定影控制。

背景技术

一种诸如打印机、多功能外围设备等的成像设备基于诸如文档、照片等的图像数据在诸如纸等的记录介质上成像。在诸如激光打印机的电子照相类成像设备的情况下，在光导鼓上显影的墨粉被转印并定影在记录介质上，从而成像。在这种情况下，成像设备包括高温将墨粉定影的定影单元。

图1显示了传统成像设备1的配置的示意图。成像设备1包括用于成像的成像单元11，成像单元11包括用于定影的设置有加热器(未示出)的定影单元11a。成像设备1还包括为定影单元11a供电的电源12，并且电源12包括：三极管交流开关(TRIAC)12a，执行开关操作以控制定影单元11a的温度。此外，成像设备1还包括控制TRIAC 12a的开关操作的控制器13。控制器13基于由电源12提供的交流(AC)电源的相位控制TRIAC 12a，因此成像设备1包括用于检测AC电源的相位的相位检测器14。

此外，电源12包括：继电器12b，用于切断对定影单元12a的供电，从而在待机模式下最小化TRIAC 12a的功耗，当所述成像设备1不被使用时进入所述待机状态。

图2示出了传统成像设备1中的继电器12b和相位检测器14。如图2所示，AC电源和定影单元11a间的供电路径上设置了继电器12b，并且基于中继控制信号来连通/切断。如果成像设备1正常操作，则继电器12b被连通，从而从电源12向定影单元11a提供AC电源。然而，如果成像设备1进入待机模式，则继电器12b被切断，从而不能从电源12向定影单元11a提供AC电源。

然而，在传统成像设备1中，因为相位检测器14位于继电器12b的下游，当继电器12b被切断并且不向定影单元11a和相位检测器14提供AC电源时，相位检测器14不能正确检测AC电源的相位。具体来说，在待机模式下，需要监视是否向传统成像设备1提供AC电源，并如果AC电源被切断则执行数据备份、系统重设(即，中央处理单元(CPU)重启)等操作，但是因为继电器12b被断开，所以不能执行该操作。

为了解决这个问题，相位检测器14被设置在与一端相对的继电器12b的上游，这样就可以检测AC电源的相位，然而仍然存在满足在待机模式下消耗的功率不应超出预定电功率(例如，1W)的约束条件的问题。传统地，相位检测器14包括多个二极管和电阻，因此对于使这种配置满足期望的功耗约束条件是困难的。

然而，在正常模式和待机模式期间需要持续地精确相位控制，因此需要一种满足这种需要的成像设备1。

发明内容

因此，本发明总体构思提供一种能够在待机模式和正常模式下正确检测电源相位并满足功耗需求的约束条件的成像设备及其控制方法。

本发明总体构思的另外的方面和/或用途将在下面的描述中被部分地阐述，并且部分地根据描述将变得清楚，或者可通过实施总体发明构思而了解。

本发明总体构思的另一方面在于提供一种能够在正常模式和待机模式下执行精确相位控制的成像设备及其控制方法。

本发明总体构思的以上和/或其他方面和用途可通过提供一种具有正常模式和待机模式的成像设备来实现，所述设备包括：成像单元，成像；开关单元，选择性地允许向成像单元供电；控制器，基于电源的相位信号控制开关单元；断电单元，在待机模式下切断向成像单元的供电；和相位检测器，被连接到断电单元的两端，以根据处于正常模式还是待机模式下经不同相位检测线路来检测电源的相位，并输出电源的相位信号，从而在待机模式下成像设备的功耗不超过预定值。

相位检测器可包括：第一电阻单元，连接到断电单元的第一端，以形成在待机模式下的第一相位检测线路；第二电阻单元，如与第一电阻单元并联一样，连接到断电单元的第一端相对的一端，以形成在正常模式下的第二相位检测线路；和电流相位转换器，输出与第一相位检测线路和第二相位检测线路之一的电流对应的电源的相位信号。

第一电阻单元的电阻可被设置，从而在待机模式下成像设备消耗大约1W或更少的功率。

第一电阻单元和第二电阻单元的并联电阻可被设置，从而在正常模式下电源的相位信号具有大约1msec或更小的脉宽。

电流相位转换器可包括光电耦合器，所述光电耦合器可包括：发光单元，与第一电阻单元和第二电阻单元串联；和光接收单元，基于从发光单元发出的光输出电源的相位信号。

控制器可基于待机模式下电源的相位信号来监视是否在供电。

如果电源被切断，则控制器可执行数据备份和系统重设中的至少一个操作。

本发明总体构思的以上和/或其他方面和用途可通过提供一种具有正常模式和待机模式的成像设备来实现，所述设备包括：成像单元，成像；开关单元，选择性地向成像单元供电；控制器，基于电源的相位信号控制开关单元；断电单元，在待机模式下切断向成像单元的供电；和相位检测器，检测电源的相位并输出电源的相位信号，从而使在正常模式下相位信号的脉宽不大于第一参考值以及使得在待机模式下成像设备的功耗不超过第二参考值。

相位检测器可包括：第一电阻单元，连接到断电单元的第一端；第二电阻单元，如与第一电阻单元并联一样，连接到断电单元的第一端相对的一端；和电流相位转换器，将电源的相位信号输出到控制器，所述相位信号具有与第一电阻单元和第二电阻单元中流动的电流强度对应的脉宽。

第一电阻单元的电阻可被设置，从而待机模式下的第二参考值为大约1W。

第一电阻单元和第二电阻单元的并联电阻可被设置，从而正常模式下的第一参考值为大约1msec。

本发明总体构思的以上和/或其他方面和用途可通过提供一种控制具有正常模式和待机模式的成像设备的方法来实现，所述方法包括：通过检测提供给成像设备的电源的相位来输出电源的相位信号，从而使在正常模式下相位信号的脉宽不大于第一参考值，并且在待机模式下成像设备的功耗不超过第二参考值；通过基于正常模式下电源的相位信号执行开关操作来供电；和在待机模式下停止开关操作来断电。

输出电源的相位信号的步骤可包括：根据处于正常模式还是待机模式经不同相位检测线路来检测电源的相位。

第一参考值可为大约1msec。

第二参考值为大约1W。

在待机模式下可基于电源的相位信号监视是否在供电。

如果断电，则可执行数据备份和系统重设操作中的至少一个操作。

本发明总体构思的以上和/或其他方面和用途可通过提供一种成像设备来实现，所述设备包括：控制器，检测从电源提供的主电源的相位信号，并控制分别与成像设备的第一模式和第二模式对应的第一功率和第二功率，所述第一功率和第二功率基于主电源的相位信号被提供给成像设备，控制器在第一模式期间通过第一路径检测主电源的相位信号，在第二模式期间通过第二路径检测主电源的相位信号。

所述的成像设备还可包括：断电单元，位于电源和成像单元之间。

第一路径可被定义为从电源和断电单元之间的一点到控制器。

第二路径可被定义为从断电单元和成像单元之间的一点到控制器。

第一模式可以是待机模式，第二模式可以是正常模式。

第一功率可以小于第二功率。

本发明总体构思的以上和/或其他方面和用途可通过提供一种成像设备来实现，所述设备包括：成像单元；电源；继电器，位于电源和成像单元之间；和相位检测器，具有连接到继电器相对的两端的两个端点，并且另一端连接到电源和成像单元之间，以检测相位来控制电源对成像单元的供电。

附图说明

通过以下结合附图对示例性实施例的描述，本发明总体构思的以上和/或其他方面和用途将变得清楚和更加容易理解，其中：

图1示出了涉及本发明总体构思的成像设备的示意配置；

图2示出了传统成像设备中的相位检测器的示意配置；

图3示出了根据本发明总体构思的示例性实施例的成像设备的示意配置；

图4示出了根据本发明总体构思的示例性实施例的成像设备中的相位信号H的脉宽；

图5和图6示出了根据本发明总体构思的示例性实施例的成像设备中的相位信号H的脉宽的实验性示例；和

图7和图8示出了根据本发明总体构思的示例性实施例的成像设备中的相位信号H的脉宽的其他实验性示例。

具体实施方式

现在将参照附图对本发明总体构思的示例性实施例进行详细描述，相同标号始终表示相同组件。根据本发明总体构思的示例性实施例，成像设备可通过在纸张等记录介质上形成与诸如文档、照片等图像数据对应的图像的打印机、多功能外围设备等来实现。此外，根据本发明总体方面构思的示例性实施例，成像设备可以以光电方式成像，如激光打印机。然而，本发明总体构思不限于此。

根据本发明总体构思的示例性实施例的成像设备包括：成像单元，成像；电源，向成像单元供电；控制器，控制电源；相位检测器，检测电源相位。如果没有在下文中具体描述，则本示例性实施例中的成像单元、电源、控制器和相位检测器分别与图1的成像设备1的成像单元11、电源12、控制器13和相位检测器14相同或者基本相似。

图3示出根据本发明总体构思的成像设备300的定影单元101、TRIAC102、继电器103和相位检测器104。根据本发明总体构思的成像设备300的定影单元101、TRIAC 102和继电器103分别与图1和图2的成像设备1的定影单元11a、TRIAC 12a和继电器12b相同或者基本相似。TRIAC 102和继电器103是根据本发明总体构思的示例性实施例的开关单元和断电单元的示例。如图3所示，成像设备300可包括：进给单元，进给打印介质；成像单元，包括在打印介质上成像的定影单元101；和电源控制器。

如图3所示，相位检测器104包括：第一电阻单元104a、第二电阻单元104b、光电耦合器104c、第三电阻单元104d和第四电阻单元104e。光电耦合器104c是根据本发明总体构思的示例性实施例的电流-相位转换器的示例。

在示例性实施例中，第一电阻单元104a可包括至少一个电阻，其一端连接到例如在电源AC和继电器103的第一端A之间的继电器103的第一端A。第二电阻单元104b可包括至少一个电阻，其一端连接到继电器103的第二端B。第一电阻单元104a和第二电阻单元104b的相对端被连接到光电耦合器104c的发光单元的第一端C。

在示例性实施例中，第一电阻单元104a的电阻被设置，从而在第一模式(诸如，待机模式)下的成像设备300消耗的功率不超过预定值。在示例性实施例中，待机模式下的成像设备消耗的功率会不超过大概1W。这里，第一电阻单元104a可具有大约600KΩ的电阻。然而，本发明总体构思不限于此。

同时，考虑第一电阻单元104a的电阻来设置第二电阻单元104b的电阻。换句话说，第一电阻单元104a和第二电阻单元104b的并联电阻被设置，从而交流(AC)电源的相位信号H具有等于或者小于预定值的脉宽。在当前示例性实施例中，第二模式(诸如正常模式)下的相位信号H的脉宽的预定值可以是大约1msec(参照图5)。然而，本发明总体构思不限于此。即，在示例性实施例中，成像设备300可包括3个或者更多模式。

在示例性实施例中，如果第一电阻单元104a具有大约600KΩ的电阻，则第二电阻单元104b可具有大约100KΩ的电阻。第一电阻单元104a和第二电阻单元104b可具有在满足给定或者期望电阻的范围内的不同配置的电阻。在示例性实施例中，第一电阻单元104a可包括两对并联电阻组，每组具有3个串联的电阻，并且第二电阻单元104b还可包括具有3个串联电阻的电阻组。

光电耦合器104c包括：发光单元(未示出)，发出与电流对应的光；和光接收单元(未示出)，根据从发光单元发出的光的强度被导通和关断。光电耦合器104c的发光单元的第二端D连接到AC电源一侧(参照图3的E)。光电耦合器104c的光接收单元的第一端F接地，第二端G连接到第三电阻单元104d。然而，本发明总体构思不限于此。

在示例性实施例中，第三电阻单元104d和第四电阻单元104e的每一个包括至少一个电阻，并串联连接。第四电阻单元104e一端连接到直流(DC)电源V_DC。第三电阻单元104d和第四电阻单元104e之间的连接点H用作相位信号的输出端。在本示例性实施例中，分别地，第三电阻单元104d可以大约为330KΩ，第四电阻单元104e可以大约为33KΩ。然而，本发明总体构思不限于此。

以下，将更加详细地描述根据本发明总体构思的示例性实施例的相位检测器104的操作。第一电阻单元104a形成第一相位检测线路(route)A～C，第二电阻单元104b形成第二相位检测线路B～C。首先，如果继电器103在闭合状态并且成像设备处于第二模式(可以是正常模式)下，则第一电阻单元104a和第二电阻单元104b并联。在这种情况下，多数电流经第二电阻单元104b向光电耦合器104c的发光电源流动，这是因为第二电阻单元104b可具有比第一电阻单元104a的电阻相对低的电阻(即，第二相位检测线路)。

在另一种示例性实施例中，如果成像设备300进入待机模式并且继电器103断开，则继电器103中没有电流流过。因此，电流经第一电阻单元104a向光电耦合器104c的发光单元流动(即，第一相位检测线路)。

因此，不管继电器103是断开或者闭合，电流可都向光电耦合器104c的发光单元流动，从而光电耦合器104c可正确地检测AC电源的相位H。具体来说，即使继电器103在待机模式被断开，则依然可仅通过包括第一电阻单元104a、第二电阻单元104b和光电耦合器104c的简单结构来检测相位，并且还可消耗比正常模式少的功率。

在待机模式下，控制器可基于AC电源的相位H监视是否提供了AC电源。如果AC电源被切断，则控制器可执行数据备份、系统重设(即，中央处理器(CPU)重启)等操作。然而，本发明总体构思不限于此。

在本示例性实施例中，因为如上所述将第一电阻单元104a设置为具有适当的电阻，所以可满足对功耗约束条件的要求(例如，1W)。根据基于上述给出电阻的实验结果，成像设备300的定影电路(所述定影电路包括图3的定影单元101、TRIAC 102、继电器103和相位检测器104)在待机模式下消耗大约0.1W的功率或者更低。另一方面，作为参考，成像设备300的定影电路在正常模式下消耗大约0.53W的功率或更多。

同时，根据不同情况的AC电源的相位H如下。在本示例性实施例中，在继电器103被闭合的情况下第一电阻单元104a和第二电阻单元104b的并联电阻小于在继电器103被断开的情况下第一电阻单元104a的电阻，从而在前一种情况下流过光电耦合器104c的发光单元的电流的强度会大于后一种情况下流过光电耦合器104c的发光单元的电流的强度。因此，当继电器103闭合时相位信号H的脉宽会小于当继电器103断开时相位信号H的脉宽。

图4示出了根据当继电器被断开和闭合时的情况的相位信号H的脉宽。如图4所示，即使当继电器103被断开时脉宽也相对大，因为在待机模式下不能精确控制TRIAC 102所以没有对相位控制的问题。另一方面，当继电器103被闭合时的脉宽小于继电器103被断开时的脉宽。在本示例性实施例中，成像设备300正常操作，并因此需要对TRIAC 102进行精确的相位控制。在这个示例性实施例中，相位检测器104检测的相位信号H的脉宽足够窄以满足精确的相位控制。

如上所述，基于实验设置满足这种效果的第二电阻单元104b的电阻，从而正常模式下的相位信号H的脉宽不超过精确控制所需的预定值。

图5和图6示出了根据本发明总体构思的示例性实施例的在成像设备300中当继电器103闭合时和当继电器103被断开时的相位信号H的脉宽的实验性示例。这里，水平轴指示实验中使用的采样数量，垂直轴指示脉宽的时间单位。参照图5，当继电器103闭合时，在AC 220V和60Hz的条件下，相位信号H具有大约1msec或者更低的脉宽，并且因此在这样的脉宽条件下足够执行精确控制。

图7和图8示出了根据本发明总体构思的示例性实施例的成像设备中相位信号H的脉宽的其他实验性示例。这里，标号“71”和“81”分别指示当继电器103闭合和断开时AC电源的波形。此外，标号“72”和“82”指示在各个情况下的相位信号H的波形。也就是说，标号“72”和“82”分别只是在继电器闭合和断开时相位信号H的波形。与图5和图6相似，当继电器103闭合时，相位信号H的脉宽(见“72”)很窄，从而该脉宽足够执行期望的精确控制。

如上所述，本发明总体构思提供一种能够在待机模式和正常模式下正确检测电源相位并满足功耗要求的约束条件的成像设备，及其控制方法。

此外，本发明总体构思提供一种在待机模式下甚至在正常模式下能够执行精确相位控制的成像设备，及其控制方法。

本发明总体构思也可实现为计算机可读介质上的计算机可读代码。所述计算机可读介质可包括计算机可读记录介质和计算机可读传输介质。所述计算机可读记录介质为任何可存储其后能由计算机系统读取的数据的数据存储装置。所述计算机可读记录介质的例子包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。所述计算机可读记录介质也可分布于网络连接的计算机系统上，以便所述计算机可读代码以分布方式被存储并被执行。所述计算机可读传输介质可发送载波或者信号(例如，经互联网的有线或者无线数据传输)。此外，实现本发明总体构思的功能性程序、代码和代码段可由本发明总体构思所属的领域的编程人员容易地实现。

尽管已经示出和描述了本发明总体构思的若干示例性实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些示例性实施例进行改变，本发明总体构思的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims

1.一种具有正常模式和待机模式的成像设备，包括：

成像单元，成像；

开关单元，选择性地向成像单元供电；

控制器，基于电源的相位信号控制开关单元；

断电单元，在待机模式下切断向成像单元的供电；和

相位检测器，检测电源的相位并输出电源的相位信号，从而使在正常模式下相位信号的脉宽不大于第一参考值以及使得在待机模式下成像设备的功耗不超过第二参考值，

其中，相位检测器包括：

第一电阻单元，连接到断电单元的第一端；

第二电阻单元，如与第一电阻单元并联一样，连接到断电单元的第一端相对的一端；和

电流相位转换器，将电源的相位信号输出到控制器，所述相位信号具有与第一电阻单元和第二电阻单元中流动的电流强度对应的脉宽。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中，第一电阻单元的电阻被设置，从而待机模式下的第二参考值为1W。

3.如权利要求1所述的成像设备，其中，第一电阻单元和第二电阻单元的并联电阻被设置，从而正常模式下的第一参考值为1msec。

4.如权利要求1所述的成像设备，其中，电流相位转换器包括光电耦合器，所述光电耦合器包括：发光单元，与第一电阻单元和第二电阻单元串联；光接收单元，基于从发光单元发出的光输出电源的相位信号。

5.如权利要求1到4的任一权利要求所述的成像设备，其中，控制器基于待机模式下电源的相位信号来监视是否在供电。

6.如权利要求5所述的成像设备，其中，如果电源被切断，则控制器执行数据备份和系统重设操作中的至少一个操作。

7.一种控制具有正常模式和待机模式的成像设备的方法，包括：

通过检测提供给成像设备的电源的相位来输出电源的相位信号，从而使在正常模式下相位信号的脉宽不大于第一参考值，并且在待机模式下成像设备的功耗不超过第二参考值；

通过基于正常模式下电源的相位信号执行开关操作来供电；和

在待机模式下停止开关操作来断电，

其中，所述成像设备包括在待机模式下切断向成像单元的供电的断电单元和检测电源的相位的相位检测器，

其中，相位检测器包括：

第一电阻单元，连接到断电单元的第一端；

电流相位转换器，输出电源的相位信号，所述相位信号具有与第一电阻单元和第二电阻单元中流动的电流强度对应的脉宽。

8.如权利要求7所述的方法，其中，输出电源的相位信号的步骤包括：根据处于正常模式还是待机模式经不同相位检测线路来检测电源的相位。

9.如权利要求7所述的方法，其中，第一参考值为1msec。

10.如权利要求7所述的方法，其中，第二参考值为1W。

11.如权利要求7到10的任一权利要求所述的方法，还包括：在待机模式下基于电源的相位信号监视是否在供电。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：如果断电，则执行数据备份和系统重设操作中的至少一个操作。