CN112578656B - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供电子装置。图像形成装置包括:电机;第一电力供给单元,其向所述电机供给第一电压;第二电力供给单元,其向所述电机供给比所述第一电压高的第二电压;以及中央处理器单元(CPU),其在维持所述第一电压从所述第一电力供给单元向所述电机的供给的同时,控制所述第二电压从所述第二电力供给单元向所述电机的供给。

Description

电子装置
技术领域
本公开总体上涉及包括电机的电子装置。
背景技术
诸如电子照相复印机的图像形成装置通过控制装置中的风扇电机来将感光鼓保持在恒定温度,这是因为通过将感光鼓保持在恒定温度可以维持图像质量。日本特开2007-142047号公报讨论了一种技术,该技术在待机期间以低速旋转风扇,而在启动主控制单元期间以高速旋转风扇。根据日本特开2007-142047号公报,风扇单元被构造为被供给多个电压(12V和5V),并且在待机期间被供给5V,而在启动主控制单元期间被供给12V。
然而,在日本特开2007-142047号公报的方法中,风扇电机只能以低速和高速两个速度旋转,这是因为风扇单元仅被供给5V或12V。换句话说,在日本特开2007-142047号公报中,风扇电机不能以低速与高速之间的速度旋转。
尽管在日本特开2007-142047号公报中没有讨论,但是可以想到的是,可以通过使用直流到直流(DC-DC)转换器电路降低要从电源单元输出的12V,来向风扇单元供给5V与12V之间的电压。还可以想到的是,可以通过使用DC-DC转换器电路增大要从数字-数字转换器(DDC)输出的5V,来向风扇单元供给5V与12V之间的电压。
然而,以这种方式添加DC-DC转换器电路可能导致电路成本的增加和电路安装面积的增大。
发明内容
根据本公开的一方面,电子装置包括:电机;第一电力供给单元,其被构造为向所述电机供给第一电压;第二电力供给单元,其被构造为向所述电机供给比所述第一电压高的第二电压;以及处理器,其被构造为,在维持所述第一电压从所述第一电力供给单元向所述电机的供给的同时,控制所述第二电压从所述第二电力供给单元向所述电机的供给的开始和停止。
通过以下参照附图对示例性实施例的描述,本公开的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是示出图像形成装置的内部结构的图。
图2是示出根据第一示例性实施例的风扇单元的控制电路的细节的图。
图3A是示出要供给电机的电压的图。
图3B是示出要供给电机的电压的图。
图4是示出供给电机的电压(占空比)与电机的转数之间的关系的图。
图5是示出风扇的控制的流程图。
图6是示出根据第二示例性实施例的风扇单元的控制电路的细节的图。
图7是示出根据第二示例性实施例的风扇的控制的流程图。
具体实施方式
将参照附图描述本公开的实施例。这里,将具有打印功能的图像形成装置描述为电子装置的示例。
<第一示例性实施例>
图1是示出根据第一示例性实施例的图像形成装置100的内部结构的图。图1中所示的感光鼓111a、111b、111c和111d分别对应于黄色、品红色、青色和黑色。曝光设备113和充电设备112a设置在感光鼓111a附近。充电设备112a使感光鼓111a的表面均匀带电,并且曝光设备113将基于要记录的图像信息而调制的激光束投射到感光鼓111a的带电表面上。显影设备114a设置在感光鼓111a附近,并且对通过从曝光设备113投射的激光束而形成在感光鼓111a的表面上的潜像进行显影。清洁设备115a设置在感光鼓111a附近,并且清洁并收集残留在感光鼓111a的表面上的调色剂。除了使用的调色剂的颜色和曝光设备113的照射位置以外,感光鼓111b、111c和111d中的各个附近的部分具有与感光鼓111a附近的部分类似的构造。感光鼓(包括111a、111b、111c和111d)、充电设备(包括112a、112b、112c和112d)、显影设备(包括114a、114b、114c和114d)和清洁设备(包括115a、115b、115c和115d)针对各颜色形成一个单元,并且该单元称为处理单元。
感光鼓上的调色剂图像将被转印到的中间转印带116设置在感光鼓上方。在中间转印带116的内侧,一次转印辊117a、117b、117c、和117d各自设置在面对对应的感光鼓的位置。带清洁设备118设置在中间转印带116附近,并且收集残留在中间转印带116的表面上的调色剂。二次转印辊119在与带清洁设备118相对的一侧,设置在中间转印带116附近。
记录片材P由连接到片材给送电机(未示出)的片材给送辊120给送。所给送的记录片材P在单面输送路径(图1中的虚线)上经由校正歪斜的定位辊121被输送至中间转印带116与二次转印辊119之间的转印位置。定影设备140和片材排出辊122被设置在通过转印位置的记录片材P的输送方向的下游侧。
在进行双面打印的情况下,通过定影设备140而在正面或背面定影有图像的记录片材P在通过反转挡板123切换记录片材P的输送路径并且通过反转辊124反转记录片材P之后,在双面输送路径(图1中的点划线)上输送。在通过双面辊125时,记录片材P通过单面输送路径和双面输送路径的汇合部分126,随后再次经由定位辊121被输送到转印位置。
包括上述感光鼓的处理单元根据装置内温度(即,图像形成装置100中的温度)影响图像质量。装置内温度还影响感光鼓的使用寿命。在打印期间,将处理单元的环境温度控制在预定的目标温度范围内。因此,风扇单元150被设置为在处理单元中和周围产生气流。风扇单元150包括:风扇151,其冷却图像形成装置100的内部设备;以及电机152,其作为使风扇151旋转的驱动源。此外,温度传感器160设置在处理单元附近以检测处理单元的环境温度。
下面将参照图2描述风扇单元150的控制电路200。风扇单元150包括:风扇151,其冷却图像形成装置100的内部设备(诸如感光鼓和定影设备140);以及电机152,其作为使风扇151旋转的驱动源。
电机152是直流(DC)电机,并且转数根据供给的电压而变化。根据本示例性实施例的电机152被供给12V的电压和24V的电压。当电机152被供给24V的电压时,电机152以全速旋转,而当电机152被供给12V的电压时,电机152以半速旋转。此外,在本示例性实施例中,电机152可以通过对24V的电压进行脉冲宽度调制(PWM)控制来以全速与半速之间的速度旋转。供给电机152的电压不限于12V和24V。
场效应晶体管(FET)201设置在输出12V的电力供给单元(第一电力供给单元)210与电机152之间。FET 202设置在输出24V的电力供给单元(第二电力供给单元)220与电机152之间。FET 201导通和关断电力供给单元210输出的电压。FET 202导通和关断电力供给单元220输出的电压。
此外,在本示例性实施例中,包括二极管203和204,使得当仅导通从电力供给单元210输出的电压和从电力供给单元220输出的电压中的一个时,防止电流流入到关断的一侧。
中央处理单元(CPU)(处理器)230输出用于导通或关断FET(第二开关)201的信号和用于导通或关断FET(第一开关)202的信号。根据本示例性实施例的CPU 230控制控制信号B,使得控制信号B反复为高电平(High)和低电平(Low),以便FET 202反复导通和关断,同时将FET 201保持在导通状态(将控制信号A保持为高电平)。此外,CPU230可以调整控制信号B的高电平时段的占空比。
图3A和图3B各自示出了要供给电机152的电压。
首先,将描述向电机152供给12V或24V的电压的方法。在向电机152供给12V的电压的情况下,图2中的FET 201导通并且FET 202关断。因此,电机152的转数是半速。在向电机152供给24V的电压的情况下,图2中的FET 202导通并且FET 201关断。因此,电机152的转数是全速。FET 201也可以导通。
接下来,将描述向电机152供给18V的电压的方法。在向电机152供给18V的电压的情况下,在FET 201导通的状态下,FET 202以50%的占空比导通。根据本示例性实施例的占空比是FET导通的时段在预定时段中的比例。当FET 202以50%的占空比导通时,向电机152供给图3A所示的电压。供给电机152的电压在12V与24V之间切换。12V的时段与24V的时段之间的比率是1:1,并且供给电机152的电压的平均值为18V。
接下来,将描述向电机152供给21V的电压的方法。在向电机152供给21V的电压的情况下,在FET 201导通的状态下,FET 202以75%的占空比导通。根据本示例性实施例的占空比是FET导通的时段在预定时段中的比例。当FET 202以75%的占空比导通时,向电机152供给图3B所示的电压。供给电机152的电压在12V与24V之间切换。12V的时段与24V的时段之间的比率是1:3,并且供给电机152的电压的平均值为21V。
如上所述,通过在FET 201导通的状态下反复FET 202的导通和关断,可以向电机152可变地供给12V与24V之间的电压。图4是示出供给电机152的电压(占空比)与电机152的转数之间的关系的图。在根据本示例性实施例的电机152中,转数与供给的电压成比例地增大。
在本示例性实施例中,在反复FET 202的导通和关断的同时,FET 201处于导通状态。因为FET 201导通,所以供给电机152的电压的下限是12V,并且要供给电机152的电压在12V与24V之间变化。与要供给电机152的电压在0V与24V之间变化的情况相比,电压的变化小,因此电机152的转数的波动也小。因此,可以抑制由于风扇151的旋转而导致的声音的产生和振动的产生。
在本示例性实施例中,在反复FET 202的导通和关断的同时,FET 201处于导通状态,但是FET 201也可以处于关断状态。在向电机152供给18V的电压而不导通FET 201的情况下,FET 202以75%的占空比导通。在向电机152供给21V的电压而不导通FET 201的情况下,FET 202以87.5%的占空比导通。
下面将参照图5描述风扇151的控制。
首先,图像形成装置100从外部装置接收打印作业。在接收到用于执行接收到的打印作业的指令时,图像形成装置100开始打印。在步骤S100中,CPU 230接收用于执行打印作业的指令。随后,在步骤S101中,CPU 230基于打印作业来确定控制信号B的高电平时段的占空比。
基于打印作业的内容来确定改变装置内温度的条件,诸如用于输送记录介质(诸如纸张)的输送电机的转速或定影设备140的定影温度。因此,在本示例性实施例中,CPU230基于打印作业的内容来确定控制信号B的高电平时段的占空比。例如,CPU 230基于要用于打印的记录介质的大小来确定控制信号B的高电平时段的占空比。在记录介质长的情况下,CPU 230通过增大控制信号B的高电平时段的占空比来增大风扇151的转数。在记录介质厚的情况下,CPU 230通过增大控制信号B的高电平时段的占空比来增大风扇151的转数。此外,CPU 230基于记录的基重来确定控制信号B的高电平时段的占空比。
随后,在步骤S102中,CPU 230以确定的占空比输出控制信号B。因此,FET 202基于控制信号B而导通和关断。在步骤S103中,CPU 230使控制信号A为高电平。因此,FET 201基于控制信号A而导通。在步骤S102中以确定的占空比输出控制信号B,但是根据打印作业的内容,控制信号B可以固定为高电平或者固定为低电平。
因此,将24V的电压供给电机152的FET 202反复地关断和导通,使得可以向电机152可变地供给24V以下的电压。因此,可以对由电机152旋转的风扇151的转数进行微调。
另外,可以通过在反复导通和关断FET 202的同时导通向电机152供给12V电压的FET 201,来减小要供给电机152的电压的波动。结果,还减小了电机152的转数的波动,使得可以抑制由于风扇151的旋转而导致的声音的产生和振动的产生。
在步骤S104中,CPU 230完成打印。随后,在步骤S105中,CPU 230通过使控制信号A和B为低电平,来停止电机152。停止电机152的条件可以不是打印完成。例如,该条件可以是由温度传感器160输出的温度数据指示的温度为目标温度以下的状态,并且如果满足该条件,则可以停止电机152。此外,可以在从打印完成开始经过预定时间之后停止电机152。
<第二示例性实施例>
图6是示出根据第二示例性实施例的风扇单元150的控制电路600的细节的图。下面将参照图6描述风扇单元150的控制电路600。除了使用由温度传感器160输出的温度数据之外,控制电路600类似于控制电路200。
控制电路600的CPU 610基于由温度传感器160输出的温度数据来控制电机152的转速。温度传感器160设置在诸如感光鼓的具有严格温度限制的处理部件附近。温度传感器160将具有与感测到的温度相对应的模拟值的温度数据输出至CPU 610。CPU 610基于由温度传感器160输出的温度数据来调整控制信号B的高电平时段的占空比。
例如,如果温度传感器160输出的温度数据高于目标温度,则CPU610增大控制信号B的高电平时段的占空比。如果温度传感器160输出的温度数据低于目标温度,则CPU 610减小控制信号B的高电平时段的占空比。
图7是示出根据第二示例性实施例的风扇151的控制的流程图。下面将参照图7描述风扇151的控制。
首先,图像形成装置100从外部装置接收打印作业。在接收到用于执行接收到的打印作业的指令时,图像形成装置100开始打印。在步骤S200中,CPU 610接收用于执行打印作业的指令。随后,在步骤S201中,CPU 610基于由温度传感器160输出的温度数据来确定控制信号B的高电平时段的占空比。
随后,在步骤S202中,CPU 610以确定的占空比输出控制信号B。因此,FET 202基于控制信号B而导通和关断。在步骤S203中,CPU 610使控制信号A为高电平。因此,FET 201基于控制信号A而导通。此后的步骤与第一示例性实施例的步骤相似,因此将不进行描述。
在第二示例性实施例中,可以基于由温度传感器160输出的温度数据来定期调整控制信号B的高电平时段的占空比。这样,可以基于由温度传感器160输出的温度数据来细微地控制风扇151的转数。
<第三示例性实施例>
在上述示例性实施例中,描述了将本公开应用于图像形成装置的示例,但是本公开的应用对象不限于图像形成装置。本公开适用于信息处理装置(诸如包括电机的计算机(PC)或服务器,该电机使硬盘驱动器(HDD)的头旋转)、包括驱动风扇的电机的空调(室内机)和汽车。
在第一示例性实施例中,基于打印作业的内容确定控制信号B的高电平时段的占空比。在第二示例性实施例中,基于由温度传感器输出的温度数据来确定控制信号B的高电平时段的占空比。在基于打印作业的内容确定控制信号B的高电平时段的占空比之后,可以基于温度传感器输出的温度数据来调整控制信号B的高电平时段的占空比。
在上述各个示例性实施例中,本公开应用于使风扇旋转的电机,但是本公开的应用范围不限于使风扇旋转的电机。例如,本公开可以应用于用于输送纸张的电机,并且可以应用于冷却处理器的风扇。
<其他实施例>
还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如,一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如,专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机,来实现本发明的实施例,并且,可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制所述一个或更多个电路执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法,来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多个处理器(例如,中央处理单元(CPU),微处理单元(MPU)),并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络,以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或所述存储介质被供给计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存设备以及存储卡等中的一个或更多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现,即,通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)供给系统或装置,该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述,但是应当理解,本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释,以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (12)

1.一种电子装置,其包括:
电机;
第一电力供给单元,其被构造为向所述电机供给第一电压;
第二电力供给单元,其被构造为向所述电机供给比所述第一电压高的第二电压;以及
处理器,其被构造为能够将电机的转速控制为第一速度、低于第一速度的第二速度和低于第二速度的第三速度,
其中,所述处理器在维持所述第一电压从所述第一电力供给单元向所述电机的供给的同时,控制所述第二电压从所述第二电力供给单元向所述电机的供给的开始和停止,
其中,所述处理器在将所述电机的转速控制为所述第一速度时,从所述第二电力供给单元向电机供应电力,
其中,所述处理器在将所述电机的转速控制为所述第二速度时,从所述第一电力供给单元向所述电机供应电力并且控制电力从所述第二电力供给单元向所述电机供应的占空比,以及
其中,所述处理器在将所述电机的转速控制为所述第三速度时,从所述第一电力供给单元向所述电机供应电力,而不从所述第二电力供给单元向所述电机供应电力。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述处理器在维持所述第一电压从所述第一电力供给单元向所述电机的供给的同时,反复进行所述第二电压从所述第二电力供给单元向所述电机的供给的开始和停止。
3.根据权利要求1所述的电子装置,所述电子装置还包括所述第二电力供给单元与所述电机之间的第一开关,
其中,所述处理器导通和关断所述第一开关。
4.根据权利要求3所述的电子装置,其中,所述处理器在维持所述第一电压从所述第一电力供给单元向所述电机的供给的同时,反复导通和关断所述第一开关。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电子装置,所述电子装置还包括所述第一电力供给单元与所述电机之间的第二开关,
其中,所述处理器导通和关断所述第二开关。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的电子装置,所述电子装置还包括风扇,
其中,所述电机使所述风扇旋转。
7.根据权利要求6所述的电子装置,其中,所述风扇冷却所述电子装置的内部设备。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的电子装置,所述电子装置还包括:
打印机,其被构造为将图像打印在记录介质上。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的电子装置,其中,基于接收到的打印作业的内容,所述处理器在预定时段中确定要向所述电机供给所述第二电压的时段。
10.根据权利要求9所述的电子装置,其中,所述接收到的打印作业的内容是要用于打印的记录介质的大小和基重中的至少一者。
11.根据权利要求1至4中的任一项所述的电子装置,所述电子装置还包括温度传感器,
其中,基于由所述温度传感器输出的温度数据,所述处理器在预定时段中确定要向所述电机供给所述第二电压的时段。
12.根据权利要求3所述的电子装置,其中,所述处理器在将所述电机的转速控制为所述第二速度时,通过导通和关断所述第一开关来控制所述占空比。
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