專利名稱：定影裝置、溫度控制方法和記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子照相成像設(shè)備。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于以穩(wěn)定方式控制內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中定影裝置的溫度的溫度控制方法以及具有恒定溫度保持功能的定影裝置。
背景技術(shù)：
已經(jīng)被廣泛用做打印技術(shù)的高性能電子照相成像設(shè)備已經(jīng)得到了極大地發(fā)展。電子照相成像設(shè)備使用一系列的操作來(lái)執(zhí)行打印。這些操作可以包括傳導(dǎo)、曝光、顯影、傳輸和定影操作。
在打印操作中，在光敏磁鼓的表面上形成由傳導(dǎo)器產(chǎn)生的電荷。利用拾取輪拾取存紙盒中的張紙并加以傳送。這里，光敏磁鼓的表面被曝露給激光掃描單元(LSU)，由此可以在該表面上形成靜電圖像。具體地說(shuō)，所述LSU和曝光操作同步地發(fā)射與光敏磁鼓表面上圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的激光束，紙張被發(fā)送給傳輸單元。使用由顯影單元提供的調(diào)色劑顯影在光敏磁鼓曝光表面上形成的靜電圖像。結(jié)果是，黏附在光敏磁鼓表面上的調(diào)色劑被傳輸給紙張。接著，所傳輸?shù)募垙埍话l(fā)送給具有加熱輪和擠壓輪的定影裝置。定影裝置通過(guò)使用加熱和擠壓輪的加熱和擠壓將調(diào)色劑定影到紙張上。使用饋送輪送出定影調(diào)色劑的紙張，從而完成一張紙的打印操作。
內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的定影裝置呈管狀。在該管的內(nèi)部提供一加熱燈作為加熱設(shè)備。為了精確執(zhí)行定影操作，定影裝置必須被保持在預(yù)定的適當(dāng)溫度。具體地說(shuō)，定影裝置的表面必須被保持在適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)溫度，以便將調(diào)色劑定影到紙張上。該適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)溫度被稱之為打印溫度。打印溫度取決于用于電子照相成像設(shè)備的顯影劑融化溫度和紙張厚度。
在傳統(tǒng)的定影裝置中，鹵素?zé)舯挥米黾訜釤?。通過(guò)接通/關(guān)閉鹵素?zé)?，定影裝置的溫度被增加到或保持在適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)溫度，以精確地將調(diào)色劑定影到紙張上。具體地說(shuō)，通過(guò)接通鹵素?zé)?，定影裝置的溫度從室溫增加到目標(biāo)溫度。當(dāng)定影裝置達(dá)到了目標(biāo)溫度時(shí)，鹵素?zé)舯魂P(guān)閉。然后，當(dāng)定影裝置的溫度降低到目標(biāo)溫度以下時(shí)，鹵素?zé)舯辉俅谓油ā?br> 圖1示出了用于內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的傳統(tǒng)定影裝置的溫度控制方法的流程。
首先，確定是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)了用于檢測(cè)定影裝置溫度的參考時(shí)間。該參考時(shí)間表示對(duì)定影裝置執(zhí)行溫度控制操作所需的時(shí)間周期。如果已經(jīng)過(guò)了該參考時(shí)間，則確定定影裝置是否已經(jīng)達(dá)到了一參考溫度。如果該定影裝置已經(jīng)達(dá)到了該參考溫度，則鹵素?zé)舯魂P(guān)閉。如果定影裝置沒(méi)有達(dá)到該參考溫度，則在預(yù)定的操作時(shí)間內(nèi)運(yùn)行加熱器。如圖1所示，在傳統(tǒng)的定影裝置中，使用不可變的參考時(shí)間和溫度來(lái)接通和關(guān)閉加熱燈。
圖2示出了內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的傳統(tǒng)定影裝置的溫度變化圖。
如果定影裝置的溫度降低到目標(biāo)溫度TPT以下，則在時(shí)間間隔(TI1，TI2)期間操作加熱燈以增加定影裝置的溫度。此后，定影裝置的溫度增加并超過(guò)目標(biāo)溫度TPT，這就是所謂的過(guò)沖(overshoot)。如果發(fā)生過(guò)沖，則加熱燈被關(guān)閉以降低定影裝置的溫度。結(jié)果是，定影裝置的溫度被允許降低到目標(biāo)溫度TPT以下。此時(shí)，加熱燈被接通以增加定影裝置的溫度。由于定影裝置被重復(fù)加熱和冷卻，會(huì)發(fā)生所謂的行波(rippling)，即定影裝置溫度的起伏。
不幸的是，這種過(guò)沖和行波都導(dǎo)致功耗增加并縮短定影裝置及其部件的壽命。
因此，為了在紙張上精確地定影調(diào)色劑，需要穩(wěn)定地控制定影裝置的溫度。另外，還需要使受到定影輪的橡膠層熱傳導(dǎo)延遲和熱保持力影響的過(guò)沖和行波最小化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種溫度控制方法，用于通過(guò)使用對(duì)應(yīng)于定影裝置運(yùn)行狀態(tài)的不同控制變量來(lái)控制定影裝置的溫度，以便使定影裝置的溫度的過(guò)沖和行波最小化。
本發(fā)明還提供一種定影裝置，用于通過(guò)使用至少兩個(gè)參考時(shí)間和溫度控制其溫度，以便減少功耗并延長(zhǎng)該定影裝置及其部件的壽命。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的定影裝置，包括電源提供單元，用于向定影裝置提供電源；控制變量確定單元，用于確定與定影裝置運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制變量，其中，該控制變量被用來(lái)控制定影裝置的溫度；溫度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)定影裝置的溫度；和溫度控制單元，用于使用控制變量來(lái)控制定影裝置的溫度，其中，溫度控制單元包括占空比調(diào)節(jié)單元，用于基于所確定的控制變量來(lái)調(diào)節(jié)所提供電源的占空比。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，控制變量確定單元可以確定對(duì)應(yīng)于包括備用狀態(tài)、加熱狀態(tài)、前打印狀態(tài)、打印狀態(tài)和后打印狀態(tài)的多個(gè)運(yùn)行狀態(tài)中至少一個(gè)狀態(tài)的控制變量。
另外，控制變量可以包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)運(yùn)行狀態(tài)的目標(biāo)溫度、用于與定影裝置溫度比較的多個(gè)參考溫度中的至少一個(gè)、用于檢測(cè)定影裝置溫度的多個(gè)參考時(shí)間中的至少一個(gè)、和對(duì)應(yīng)于參考溫度和參考時(shí)間而變化的多個(gè)占空比中的至少一個(gè)。
另外，控制變量確定單元可以包括控制變量更新單元，用于在由溫度控制單元控制的定影裝置輸出溫度的基礎(chǔ)上更新控制變量。
另外，如果定影裝置的溫度低于目標(biāo)溫度，占空比調(diào)節(jié)單元可以將定影裝置的溫度與至少一個(gè)參考溫度進(jìn)行比較并與目標(biāo)溫度和定影裝置溫度之間的差成比例地增加占空比。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的定影裝置的溫度控制方法，包括下述步驟確定與定影裝置運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制變量，其中，該控制變量被用來(lái)控制定影裝置的溫度；檢測(cè)定影裝置的溫度；和通過(guò)使用控制變量調(diào)節(jié)提供到定影裝置的電源的占空比來(lái)控制定影裝置的溫度。
在本發(fā)明的該方面中，運(yùn)行狀態(tài)可以包括備用狀態(tài)、加熱狀態(tài)、前打印狀態(tài)、打印狀態(tài)和后打印狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)。
另外，控制變量可以包括對(duì)應(yīng)于運(yùn)行狀態(tài)的目標(biāo)溫度；用于與定影裝置溫度相比較的多個(gè)參考溫度中的至少一個(gè)；用于檢測(cè)定影裝置溫度的多個(gè)參考時(shí)間中的至少一個(gè)；和對(duì)應(yīng)于參考溫度和參考時(shí)間而變化的多個(gè)占空比中的一個(gè)。
另外，控制變量的確定可以包括在定影裝置被控制的溫度的基礎(chǔ)上更新控制變量。
另外，溫度的控制可以包括下述步驟如果定影裝置的溫度低于目標(biāo)溫度，則通過(guò)與目標(biāo)溫度和定影裝置溫度之間的差成比例增加占空比來(lái)增加定影裝置的溫度；和如果定影裝置的溫度低于目標(biāo)溫度，則通過(guò)與目標(biāo)溫度和定影裝置溫度之間的差成比例減小占空比來(lái)降低定影裝置的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其上被嵌入有關(guān)于溫度控制方法的計(jì)算機(jī)程序。
因此，定影裝置的溫度可以受到穩(wěn)定地控制，從而可以減小功耗和延長(zhǎng)定影裝置及其部件的壽命。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明范例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它特性和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯，其中圖1的流程示出了內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的傳統(tǒng)定影裝置的溫度控制方法；圖2示出了內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的傳統(tǒng)定影裝置的溫度變化；圖3的曲線示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于定影裝置的溫度控制方法；圖4的曲線示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定影裝置的溫度變化；圖5的框圖示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的定影裝置；圖6A的流程示出了用于根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的定影裝置的溫度控制方法的例子；圖6B的曲線示出了被應(yīng)用了所述溫度控制方法例子的定影裝置的溫度變化；圖6C的曲線示出了被應(yīng)用了溫度控制方法的另一例子的定影裝置的溫度變化；圖7的流程示出了用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定影裝置的溫度控制方法的另一個(gè)例子；和圖8的流程示出了用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定影裝置的溫度控制方法的又一個(gè)例子。
在整個(gè)附圖中，應(yīng)當(dāng)理解，類似的附圖標(biāo)記表示類似的特性、元件和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
參考示出本發(fā)明范例性實(shí)施例的附圖，以便獲得對(duì)本發(fā)明、本發(fā)明的價(jià)值以及執(zhí)行本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的目的的足夠理解。
下面將通過(guò)參照附圖解釋本發(fā)明的范例性實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
圖3的流程示出了用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定影裝置的溫度控制方法。
在該溫度控制方法中，首先，對(duì)應(yīng)于定影裝置的運(yùn)行狀態(tài)而確定控制變量(S310)。運(yùn)行狀態(tài)最好包括備用狀態(tài)、加熱狀態(tài)、前打印狀態(tài)、打印狀態(tài)和后打印狀態(tài)。備用狀態(tài)是電子照相成像設(shè)備正在等待打印命令的狀態(tài)。在備用狀態(tài)下，電子照相成像設(shè)備的溫度(即，備用溫度)最好保持在約165℃。如果備用溫度太低，則將占用太長(zhǎng)的時(shí)間使定影裝置的溫度上升到預(yù)定的打印溫度。相反，如果備用溫度太高，則功率損失將太大。因此，備用溫度最好是一個(gè)中間溫度，以便在接收到打印命令之后立即迅速增加定影裝置的溫度。在電子照相成像設(shè)備打印操作期間內(nèi)，定影裝置的溫度最好被保持在約185℃。打印狀態(tài)是剛好在打印操作進(jìn)行之前的狀態(tài)。后打印狀態(tài)是剛好在打印操作完成之后的狀態(tài)。
由于下面的原因需要定影裝置的前述分類運(yùn)行狀態(tài)。
如果對(duì)應(yīng)于不同的運(yùn)行狀態(tài)準(zhǔn)備不同的控制變量，則溫度可以得到最佳的控制。具體地說(shuō)，在備用狀態(tài)，定影裝置的溫度必須被迅速地增加到備用目標(biāo)溫度并且備用目標(biāo)溫度必須被保持。在前打印狀態(tài)，定影裝置的溫度必須從備用目標(biāo)溫度迅速地增加到打印目標(biāo)溫度。在打印狀態(tài)，定影裝置的溫度必須在沒(méi)有行波的情況下被保持在所達(dá)到的打印目標(biāo)溫度。在后打印狀態(tài)，定影裝置的溫度必須從打印目標(biāo)溫度迅速地降低到備用目標(biāo)溫度。
由于定影裝置的溫度是通過(guò)使用與定影裝置的分類運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的不同控制變量控制的，因此，可以最佳地控制定影裝置的溫度。控制變量最好包括對(duì)應(yīng)于運(yùn)行狀態(tài)的目標(biāo)溫度、多個(gè)用于與定影裝置溫度比較的參考溫度中的至少一個(gè)、多個(gè)用于檢測(cè)定影裝置溫度的參考時(shí)間中的至少一個(gè)、和多個(gè)對(duì)應(yīng)參考溫度和參考時(shí)間而變化的占空比中的至少一個(gè)。例如，備用目標(biāo)溫度低于打印目標(biāo)溫度。另外，由于備用狀態(tài)的溫度不發(fā)生很大變化，所以，與打印和后打印狀態(tài)的溫度相比，不會(huì)頻繁地檢測(cè)備用狀態(tài)的溫度。因此，備用狀態(tài)中的參考時(shí)間可以長(zhǎng)于打印和后打印狀態(tài)的參考時(shí)間。相反，在需要迅速溫度變化的情況下，可以縮短該參考時(shí)間。
最好是，在用于根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的定影裝置的溫度控制方法中，控制加熱燈的通/斷斬波(chopping)以改變定影裝置的溫度。通/斷斬波的控制表示在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)接通和關(guān)閉加熱燈，而不是在整個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)接通或關(guān)閉加熱燈和將加熱燈保持在接通或關(guān)閉狀態(tài)。由于斬波操作，可以減少定影裝置溫度的過(guò)沖或行波。過(guò)沖表示其中定影裝置的溫度超過(guò)目標(biāo)溫度的狀態(tài)。行波表示其中定影裝置的溫度在目標(biāo)溫度處起伏不定的狀態(tài)。
下面將參照?qǐng)D3詳細(xì)說(shuō)明用于控制根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的定影裝置溫度的方法?？刂谱兞靠梢园▽?duì)應(yīng)于參考時(shí)間和參考溫度而變化的占空比。如果使用對(duì)應(yīng)于各運(yùn)行狀態(tài)的不同占空比來(lái)控制定影裝置的溫度，那么，可以在運(yùn)行狀態(tài)中最佳地控制恒定的溫度(S310)。
接著，檢測(cè)定影裝置的溫度(S320)。如上所述，定影裝置的溫度是使用參考時(shí)間和參考溫度來(lái)控制的。接著，確定是否已經(jīng)過(guò)了多個(gè)參考時(shí)間中的一個(gè)(S330)。這里，如上所述，使用上述縮短的參考時(shí)間能夠迅速執(zhí)行對(duì)于定影裝置的控制操作。如果過(guò)了所述參考時(shí)間，則確定定影裝置是否已經(jīng)達(dá)到了該參考溫度(S340)。如果定影裝置已經(jīng)達(dá)到了該參考溫度，則加熱器被關(guān)閉(S380)。盡管通過(guò)關(guān)閉加熱器可以降低定影裝置的溫度，但溫度可能下降得太快。因此，定影裝置的溫度可以利用較低的占空比更加逐漸地降低，從而使定影裝置的溫度能夠由于熱損失而降低。如果使用占空比來(lái)控制定影裝置的溫度，那么如上所述，可以減少溫度的過(guò)沖和行波。
如果定影裝置沒(méi)有達(dá)到參考溫度，那么，定影裝置的溫度繼續(xù)增加。因此，確定加熱器的接通時(shí)間間隔(S350)。另外，定影裝置被提供有具有對(duì)應(yīng)于定影裝置運(yùn)行狀態(tài)和溫度的不同占空比的電源(S360)。接著，使用不同占空比來(lái)操作加熱器，從而使定影裝置的溫度能夠被增加到參考溫度(S370)。
最好，準(zhǔn)備至少兩個(gè)參考時(shí)間和溫度作為控制變量。通過(guò)使用至少兩個(gè)參考時(shí)間和溫度，可以更有效地控制定影裝置的溫度。通過(guò)重復(fù)更新操作，可以在制造內(nèi)置到電子照相成像設(shè)備的定影裝置時(shí)設(shè)置控制變量。借此，通過(guò)重復(fù)更新控制變量能夠有效地補(bǔ)償對(duì)制造過(guò)程中的任何變化或破損部件。在傳統(tǒng)的溫度控制方法中，不可變的參考時(shí)間和溫度被用于溫度控制方法，所以，不能考慮定影裝置的目前特征。但是，在根據(jù)本發(fā)明的溫度控制方法中，更新了控制變量，因此可以考慮定影裝置的目前特征。
圖4的曲線示出了根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的定影裝置溫度的變化。
在預(yù)定時(shí)間間隔(TI1，TI2)中，定影裝置的溫度低于目標(biāo)溫度TPT。時(shí)間間隔(TI1，TI2)被劃分成多個(gè)參考時(shí)間。例如，時(shí)間間隔(TI1，TI2)被劃分成參考時(shí)間TI11、TI12、TI13和TI14。參考時(shí)間對(duì)應(yīng)于不同的占空比。在圖4所示的例子中，(5/6)×100＝83.3％的占空比用于時(shí)間間隔(TI1，TI11)；(3/6)×100＝50％的占空比用于時(shí)間間隔(TI11，TI12)；(1/6)×100＝16.7％的占空比用于時(shí)間間隔(TI12，TI13)；和(4/6)×100＝66.7％的占空比用于時(shí)間間隔(TI13，TI14)。由于用于時(shí)間間隔的占空比僅僅是例子，所以，本發(fā)明并不受其限制。
如圖4所示，預(yù)定的時(shí)間間隔被劃分成多個(gè)參考時(shí)間，并且不同的占空比用于相應(yīng)的時(shí)間間隔，從而可以迅速地控制定影裝置的溫度。
雖然圖4的例子示出了使用圖4所示例子中至少一個(gè)“參考時(shí)間”控制定影裝置的溫度的方法，但該方法可以被用來(lái)使用對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)“參考時(shí)間”的“多個(gè)占空比”而控制定影裝置的溫度。
圖5的框圖示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的定影裝置。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的定影裝置500包括電源提供單元510、定影輪520、擠壓輪530、過(guò)熱傳感器(溫控器)540、溫度控制單元550、控制變量確定單元560、溫度檢測(cè)單元570、占空比調(diào)節(jié)單元580、和開關(guān)單元590。當(dāng)紙張被插入到定影輪520和擠壓輪530之間時(shí)，定影操作開始。
電源提供單元510向定影輪520和擠壓輪530提供電源?？刂谱兞看_定單元560確定與定影裝置500的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制變量?？刂谱兞勘挥糜诳刂贫ㄓ把b置500的溫度。溫度檢測(cè)單元570使用溫度傳感裝置來(lái)檢測(cè)定影裝置的溫度。溫度控制單元550使用所確定的控制變量來(lái)控制定影裝置的溫度。占空比調(diào)節(jié)單元580調(diào)節(jié)與由控制變量確定單元560確定的控制變量對(duì)應(yīng)的(由電源提供單元510提供的電源的)占空比，以便控制定影裝置500的溫度。
如上所述，控制變量可以包括與運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)溫度、用于與定影裝置的溫度比較的多個(gè)參考溫度中的至少一個(gè)、用于檢測(cè)定影裝置溫度的多個(gè)參考時(shí)間中的至少一個(gè)、以及對(duì)應(yīng)于參考溫度和參考時(shí)間而變化的多個(gè)占空比中的至少一個(gè)。
如果定影裝置500的溫度低于目標(biāo)溫度，則占空比調(diào)節(jié)單元580將定影裝置500的溫度與至少一個(gè)參考溫度進(jìn)行比較，并與目標(biāo)參考溫度和定影裝置500的溫度之間的差成比例地增加占空比。即，當(dāng)定影裝置500的溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)，使用大的占空比加熱定影裝置500。相反，如果定影裝置500的溫度高于目標(biāo)溫度，則占空比調(diào)節(jié)單元580將定影裝置500的溫度與至少一個(gè)參考溫度進(jìn)行比較，并與目標(biāo)參考溫度和定影裝置500的溫度之間的差成比例地減少占空比，以允許定影裝置500冷卻。即，當(dāng)定影裝置500的溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)，通過(guò)使用較小的占空比來(lái)冷卻定影裝置500。
另外，占空比調(diào)節(jié)單元580可以調(diào)節(jié)占空比，從而用于其中紙張被插入到定影輪520和擠壓輪530之間的有紙定影裝置的占空比大于用于其中紙張沒(méi)有被插入到定影輪520和擠壓輪530之間的無(wú)紙定影裝置的占空比。雖然有紙和無(wú)紙定影裝置使用相同的占空比來(lái)加熱，但是，有紙定影裝置的溫度變化要小于無(wú)紙定影裝置的溫度變化。因此，根據(jù)另一實(shí)施例的定影裝置500可以感測(cè)到紙張并對(duì)應(yīng)于紙張存在或不存在來(lái)調(diào)節(jié)占空比。
如果定影裝置500的增加的表面溫度超過(guò)了一預(yù)定閾值，那么，過(guò)熱傳感單元540將關(guān)閉提供給定影裝置500的電源以避免過(guò)熱。過(guò)熱傳感單元540防止定影裝置500和其它的外圍設(shè)備被損壞。
開關(guān)單元590最好是一個(gè)三端雙向可控硅開關(guān)(triac)，用于在溫度控制單元550的控制下阻斷從電源提供單元510提供的電源。作為一種半導(dǎo)體開關(guān)器件的三端雙向可控硅開關(guān)通常是通過(guò)堆疊5個(gè)半導(dǎo)體層p-n-p-n-p制造的。三端雙向可控硅開關(guān)象三極管一樣具有兩個(gè)電極和一個(gè)用于控制電流的第三控制電極(柵極)。三端雙向可控硅開關(guān)只能控制正弦AC電流的平均值。三端雙向可控硅開關(guān)不能控制或阻斷瞬時(shí)電流。因此，通過(guò)三端雙向可控硅開關(guān)，電流的波形不會(huì)失真，從而雙向可控硅開關(guān)具有很高的效率并不會(huì)產(chǎn)生高頻。
溫度檢測(cè)單元570檢測(cè)定影輪520的溫度。通常，具有負(fù)阻抗溫度特性的熱敏電阻器被用于溫度檢測(cè)單元570。溫度檢測(cè)單元570根據(jù)定影輪520的溫度而具有不同的電阻值。對(duì)應(yīng)于不同電阻值的電壓電平信號(hào)被輸入給溫度控制單元550。通常，溫度檢測(cè)單元570使用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或比較器電路將所檢測(cè)的溫度轉(zhuǎn)換為具有相應(yīng)電壓電平值的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入給溫度控制單元550。
溫度控制單元550使用各種控制變量控制定影裝置500的溫度以便使過(guò)沖最小化。如上所述，過(guò)沖表示定影裝置500的溫度高于目標(biāo)溫度的狀態(tài)。過(guò)沖將導(dǎo)致定影輪520和擠壓輪530的溫度增加，從而可能發(fā)生這些輪被卡住的情況。另外，由于與定影輪520相鄰的條框是由塑料材料制成的，可能對(duì)塑料材料產(chǎn)生熱沖擊的過(guò)沖可能導(dǎo)致塑料材料的熱變形。另外，過(guò)沖導(dǎo)致熱偏移。所述熱偏移表示調(diào)色劑殘留在定影輪520的表面上從而導(dǎo)致打印質(zhì)量降低的狀態(tài)。
如上所述，控制變量確定單元560能夠基于控制結(jié)果來(lái)更新先前所存儲(chǔ)的控制變量。
圖6A的流程示出了用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定影裝置的范例性溫度控制方法。
首先，確定是否需要斬波操作(S610)。需要斬波操作以避免定影裝置溫度的快速改變。如果需要斬波操作，則必須增加定影裝置的溫度。接著，確定第一參考時(shí)間是否過(guò)去(S620)。如果第一參考時(shí)間還沒(méi)有過(guò)去，則可以快速增加定影裝置的溫度。接著，確定定影裝置是否達(dá)到了第一參考溫度(S625)。如果定影裝置還沒(méi)有達(dá)到第一參考溫度，則使用第一占空比D11來(lái)增加定影裝置的溫度。如果定影裝置達(dá)到了第一參考溫度，則使用小于第一占空比D11的第二占空比D12來(lái)增加定影裝置的溫度(S647)。
如果第一參考時(shí)間過(guò)去，則確定第二參考時(shí)間是否過(guò)去(S630)。如果第一參考時(shí)間過(guò)去而第二參考時(shí)間沒(méi)有過(guò)去，則使用小于第二占空比D12的第三占空比D13來(lái)增加定影裝置的溫度(S641)。如果第二參考時(shí)間過(guò)去，則將定影裝置的溫度與第二參考溫度進(jìn)行比較(S635)。如果定影裝置沒(méi)有達(dá)到第二參考溫度，則使用小于第三占空比D13的第四占空比D14來(lái)增加定影裝置的溫度(S645)。如果定影裝置達(dá)到了第二參考溫度，則使用小于第四占空比D14的第五占空比D15來(lái)增加定影裝置的溫度(S643)。
利用這種方式，使用與第一和第二參考時(shí)間是否過(guò)去對(duì)應(yīng)的不同占空比來(lái)增加定影裝置的溫度。另外，使用與定影裝置是否達(dá)到第一和第二參考溫度對(duì)應(yīng)的不同占空比來(lái)控制定影裝置的溫度。第一到第五占空比之間的最佳關(guān)系由等式1表示。
D11＞D12＞D13＞D14＞D15大的占空比表示定影裝置的溫度快速增加。
如果不需要斬波操作，則定影裝置的溫度必須降低。當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)從打印狀態(tài)變化到備用狀態(tài)變化時(shí)發(fā)生這種情況。另外，當(dāng)由于外部因素而導(dǎo)致定影裝置的溫度迅速增加時(shí)發(fā)生這種情況。如果定影裝置的溫度被迅速增加到超過(guò)目標(biāo)溫度，那么，溫度必須下降到與運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)溫度。
首先，確定定影裝置的溫度是否已經(jīng)超過(guò)了目標(biāo)溫度(S650)。另外，確定第三參考時(shí)間是否過(guò)去(S660)。如果第三參考時(shí)間還沒(méi)有過(guò)去，則可以迅速地降低定影裝置的溫度。因此，確定定影裝置是否達(dá)到了第三參考溫度(S665)。如果定影裝置還沒(méi)有達(dá)到第三參考溫度，則使用第六占空比D21來(lái)控制定影裝置的電源，以降低定影裝置的溫度(S689)。第六占空比D21最好是大約為0。如果定影裝置達(dá)到了第三參考溫度，那么，使用大于第六占空比D21的第七占空比D22來(lái)逐漸降低定影裝置的溫度(S687)。
如果第三參考時(shí)間過(guò)去，則確定第四參考時(shí)間是否過(guò)去(S670)。如果第三參考時(shí)間已經(jīng)過(guò)去和第四參考時(shí)間沒(méi)有過(guò)去，則使用大于第七占空比D22的第八占空比D23增加定影裝置的溫度(S681)。如果第四參考時(shí)間已經(jīng)過(guò)去，則確定定影裝置的溫度是否與第四參考溫度進(jìn)行了比較(S675)。如果定影裝置還沒(méi)有達(dá)到第四參考溫度，則使用大于第八占空比D23的第九占空比D24降低定影裝置的溫度。例如定影裝置達(dá)到了第四參考溫度，則使用大于第九占空比D24的第十占空比D25恒定保持定影裝置的溫度(S683)。
依此類推，使用對(duì)應(yīng)于第三和第四參考時(shí)間是否過(guò)去的不同占空比來(lái)降低定影裝置的溫度。另外，使用對(duì)應(yīng)于定影裝置是否達(dá)到第三和第四參考溫度的不同占空比來(lái)控制定影裝置的溫度。第六到第十占空比的最佳關(guān)系由等式2表示。
D21＜D22＜D23＜D24＜D25小占空比表示定影裝置溫度的快速降低。
圖6A所示的溫度控制方法可以被用于加熱和前打印狀態(tài)。類似地，諸如參考時(shí)間和參考溫度的不同控制變量可被選擇得與運(yùn)行狀態(tài)相互對(duì)應(yīng)。
圖6B的曲線示出了應(yīng)用前述范例性溫度控制方法示例的定影裝置的溫度變化。具體地說(shuō)，圖6B示出了將定影裝置的溫度增加到目標(biāo)溫度的處理。
如上所述，定影裝置溫度的變化結(jié)果是通過(guò)將不同的占空比應(yīng)用到第一和第二參考時(shí)間TI1和TI2以及第一和第二參考溫度TP1和TP2上獲得的。為方便起見(jiàn)，將描述在第一和第二參考時(shí)間TI1和TI2之前和之后占空比的變化。但是，應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于第一和第二參考溫度TP1和TP2可以進(jìn)行相同的描述。
首先，在第一時(shí)間TI1過(guò)去之前利用最大占空比來(lái)加熱定影裝置。如圖6B所示，在第一參考時(shí)間TI1過(guò)去之前最好使用100％的占空比。
在第一和第二參考時(shí)間TI1和TI2之間的時(shí)間間隔內(nèi)，利用小于在第一參考時(shí)間TI1過(guò)去之前使用的占空比的占空比來(lái)控制定影裝置的溫度。當(dāng)定影裝置的溫度接近最終目標(biāo)溫度時(shí)，定影裝置的溫度被迅速改變。使用較小占空比的目的是避免過(guò)沖和行波。在這個(gè)例子中，在第一和第二參考時(shí)間TI1和TI2之間的時(shí)間間隔中使用50％的占空比。
如果第二參考時(shí)間TI2過(guò)去，則使用小于先前所用占空比的占空比來(lái)控制定影裝置的溫度。如圖6B所示，可以理解，在第二參考時(shí)間TI2過(guò)去之后使用最小的占空比。在該例中，在第二參考時(shí)間TI2過(guò)去之后使用33.3％的占空比。
圖6C的曲線示出了應(yīng)用溫度控制方法的另一示例的定影裝置的溫度變化。圖6C示出了用于將定影裝置的溫度降低到目標(biāo)溫度的處理。
如上所述，定影裝置的溫度變化結(jié)果是通過(guò)應(yīng)用第一和第二參考時(shí)間TI1和TI2以及第一和第二參考溫度TP1和TP2的不同占空比獲得的。為方便起見(jiàn)，將描述在第一和第二參考時(shí)間TI1和TI2前后的占空比的變化。但是，應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于第一和第二參考溫度TP1和TP2可以進(jìn)行相同的描述。
首先，在第一參考時(shí)間TI1過(guò)去之前利用最小占空比來(lái)冷卻定影裝置。如圖6C所示，在第一參考時(shí)間TI1過(guò)去之前使用(1/7)×100＝14.3％的占空比。
在第一和第二參考時(shí)間TI1和TI2之間的時(shí)間間隔中，利用大于在第一參考時(shí)間TI1過(guò)去之前所用占空比的占空比來(lái)控制定影裝置的溫度。在該例中，在第一和第二參考時(shí)間TI1和TI2之間的時(shí)間間隔中使用20％的占空比。
如果第二參考時(shí)間TI2過(guò)去，則使用大于先前所用占空比的占空比來(lái)控制定影裝置的溫度。如圖6C所示，可以理解在第二參考時(shí)間TI2過(guò)去之后使用最大的占空比。在該例中，在第二參考時(shí)間TI2過(guò)去之后使用33.3％的占空比。
圖7的流程圖示出了用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定影裝置的范例性溫度控制方法。
在該例中，溫度控制方法包括用于增加低于目標(biāo)溫度的定影裝置的溫度的操作S720-S749；和用于降低高于目標(biāo)溫度的定影裝置的溫度的操作S760-S789。除了不包括圖6A的操作S650以外，圖7所示的例子與圖6A所示的例子相同。操作S650是確定定影裝置的溫度是否超過(guò)目標(biāo)溫度的操作。圖7所示的例子可以適用于其中定影裝置的溫度被保持在預(yù)定范圍之內(nèi)的備用狀態(tài)。
圖8的流程仍然示出了用于根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)范例性實(shí)施例的定影裝置的溫度控制方法。
首先，確定第一參考時(shí)間是否過(guò)去(S810)。如果第一參考時(shí)間還沒(méi)有過(guò)去，則可以快速地改變定影裝置的溫度。如果第一參考時(shí)間沒(méi)有過(guò)去，則確定定影裝置是否達(dá)到了第一參考溫度(S820)。如果定影裝置沒(méi)有達(dá)到恒定的溫度，則確定定影裝置是否是有紙定影裝置(S830)。使用大于用于無(wú)紙定影裝置的占空比的第一和第二占空比來(lái)控制有紙定影裝置(S886和S887)。如果定影裝置沒(méi)有達(dá)到第一參考溫度，則使用小于第二占空比D32的第三占空比D33控制定影裝置的溫度。
如果第一參考時(shí)間過(guò)去，則確定第二參考時(shí)間是否過(guò)去(S840)。如果第一參考時(shí)間過(guò)去而第二參考時(shí)間還沒(méi)有過(guò)去，則確定所述定影裝置是否是有紙定影裝置(S850)。使用大于用于無(wú)紙定影裝置的占空比的占空比來(lái)控制有紙定影裝置(S881和S882)。如果第二參考時(shí)間已經(jīng)過(guò)去，則確定定影裝置是否達(dá)到了第二參考溫度(S860)。如果定影裝置已經(jīng)達(dá)到了第二參考溫度，則使用小于用于還沒(méi)有達(dá)到第二參考溫度的定影裝置的占空比的占空比來(lái)控制所述定影裝置(S883和S884)。
如上所述，占空比D31、D32、D33、D34、D35、D36和D37當(dāng)中的最佳關(guān)系由等式3表示。
D31＞D32＞D33＞D34＞D35＞D36＞D37根據(jù)本發(fā)明的范例性實(shí)施例，圖8所示的例子最好適用于定影裝置的打印狀態(tài)。在該例中，附加檢測(cè)定影裝置中紙張的存在，因此，定影裝置可以被保持在最佳的溫度。
也可以使用在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀碼來(lái)實(shí)施本發(fā)明該實(shí)施例的溫度控制方法。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)是能夠存儲(chǔ)此后能夠被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀出的數(shù)據(jù)的任意數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的例子包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤、光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件和載波(諸如經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸)。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)還可以通過(guò)耦合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分布，從而以分布方式存儲(chǔ)和執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可讀碼。
雖然參考本發(fā)明范例性實(shí)施例特別示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的基礎(chǔ)上，可在形式和細(xì)節(jié)方面做出各種變化。例如，雖然定影裝置的溫度是使用兩個(gè)參考時(shí)間和溫度控制的，但并不局限于此，還可以使用三個(gè)或更多的參考時(shí)間和溫度更加精確地控制定影裝置的溫度。因此，本發(fā)明的實(shí)施例將由所附權(quán)利要求定義。
根據(jù)用于本發(fā)明的定影裝置的溫度控制方法，由于內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的定影裝置的溫度是使用對(duì)應(yīng)于運(yùn)行狀態(tài)的不同控制變量控制的，因此可以使過(guò)沖和行波最小化。
另外，由于定影裝置的溫度是使用至少兩個(gè)參考時(shí)間和溫度控制的，因此，可以減少功耗并延長(zhǎng)定影裝置及其部件的壽命。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的定影裝置，包括電源提供單元，用于向定影裝置提供電源；控制變量確定單元，用于確定與定影裝置運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制變量，其中，所述控制變量被用來(lái)控制定影裝置的溫度；溫度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)定影裝置的溫度；和溫度控制單元，用于使用所述控制變量來(lái)控制定影裝置的溫度，其中，所述溫度控制單元包括占空比調(diào)節(jié)單元，用于基于所確定的控制變量來(lái)調(diào)節(jié)所提供電源的占空比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中，所述控制變量確定單元確定與從下述運(yùn)行狀態(tài)組成的一組中選擇的至少一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制變量備用狀態(tài)、加熱狀態(tài)、前打印狀態(tài)、打印狀態(tài)、和后打印狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定影裝置，其中，所述控制變量包括對(duì)應(yīng)于所述運(yùn)行狀態(tài)的目標(biāo)溫度、用于與定影裝置的溫度進(jìn)行比較的多個(gè)參考溫度中的至少一個(gè)、用于檢測(cè)定影裝置的溫度的多個(gè)參考溫度中的至少一個(gè)、和對(duì)應(yīng)于所述參考溫度和參考時(shí)間而變化的多個(gè)占空比中的至少一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定影裝置，其中，所述控制變量確定單元包括控制變量更新單元，用于基于由溫度控制單元所控制的定影裝置的輸出溫度來(lái)更新控制變量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定影裝置，其中，如果定影裝置的溫度低于目標(biāo)溫度，則占空比調(diào)節(jié)單元將定影裝置的溫度與至少一個(gè)參考溫度進(jìn)行比較，并與目標(biāo)溫度和定影裝置溫度之間的差成比例地增加占空比。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定影裝置，其中，如果定影裝置的溫度高于目標(biāo)溫度，則占空比調(diào)節(jié)單元將定影裝置的溫度與至少一個(gè)參考溫度進(jìn)行比較，并與目標(biāo)溫度和定影裝置溫度之間的差成比例地減小占空比。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定影裝置，其中，占空比調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)占空比，以使用于有紙定影裝置的占空比大于用于無(wú)紙定影裝置的占空比。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定影裝置，其中，占空比調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)用于對(duì)由電源提供單元提供的電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換的開關(guān)元件的轉(zhuǎn)換占空比。
9.一種用于內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的定影裝置的溫度控制方法，包括下述步驟確定對(duì)應(yīng)于定影裝置運(yùn)行狀態(tài)的控制變量，其中，所述控制變量被用于控制定影裝置的溫度；檢測(cè)定影裝置的溫度；和通過(guò)使用所述控制變量調(diào)節(jié)提供給定影裝置的電源的占空比來(lái)控制該定影裝置的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的溫度控制方法，其中，所述運(yùn)行狀態(tài)包括備用狀態(tài)、加熱狀態(tài)、前打印狀態(tài)、打印狀態(tài)和后打印狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的溫度控制方法，其中，所述控制變量包括下述變量中的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述運(yùn)行狀態(tài)的目標(biāo)溫度、至少一個(gè)用于與定影裝置溫度進(jìn)行比較的參考溫度、至少一個(gè)用于檢測(cè)定影裝置溫度的參考時(shí)間和至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述參考溫度和參考時(shí)間而變化的占空比。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的溫度控制方法，其中，確定控制變量的步驟包括基于定影裝置被控制的溫度而更新控制變量的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的溫度控制方法，其中，控制溫度的步驟包括下述步驟如果定影裝置的溫度低于目標(biāo)溫度，則通過(guò)與目標(biāo)溫度和定影裝置溫度之間的差成比例增加占空比來(lái)增加定影裝置的溫度；和如果定影裝置的溫度低于目標(biāo)溫度，則通過(guò)與目標(biāo)溫度和定影裝置溫度之間的差成比例減小占空比來(lái)降低定影裝置的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的溫度控制方法，其中，增加溫度的步驟包括下列步驟確定第一參考時(shí)間是否過(guò)去；如果第一參考時(shí)間沒(méi)有過(guò)去，則利用與定影裝置溫度和第一參考溫度的比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的第一或第二占空比來(lái)加熱定影裝置；如果第一參考時(shí)間過(guò)去，則確定第二參考時(shí)間是否過(guò)去，其中，所述第二參考時(shí)間長(zhǎng)于所述第一參考時(shí)間；如果第二參考時(shí)間沒(méi)有過(guò)去，則利用第三占空比加熱定影裝置，其中，所述第三占空比小于所述第一和第二占空比；和如果第二參考時(shí)間過(guò)去，則利用與定影裝置溫度和第二參考溫度的比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的第四或第五占空比來(lái)加熱定影裝置，其中，第四和第五占空比小于第三占空比，其中，第二參考溫度高于第一參考溫度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的溫度控制方法，其中，降低溫度的步驟包括以下步驟確定第一參考時(shí)間是否過(guò)去；如果第一參考時(shí)間還沒(méi)有過(guò)去，則利用與定影裝置溫度和第一參考溫度的比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的第一或第二占空比來(lái)加熱定影裝置；如果第一參考時(shí)間過(guò)去，則確定第二參考時(shí)間是否過(guò)去，其中，第二參考時(shí)間長(zhǎng)于第一參考時(shí)間；如果第二參考時(shí)間還沒(méi)有過(guò)去，則利用第三占空比加熱定影裝置，其中，第三占空比小于第一和第二占空比；和如果第二占空比過(guò)去，則利用與定影裝置溫度和第二參考溫度的比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的第四或第五占空比來(lái)加熱定影裝置，其中，第四和第五占空比大于第三占空比，其中，第二參考溫度低于第一參考溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的溫度控制方法，其中，確定所述占空比，以便使用于有紙定影裝置的占空比大于用于無(wú)紙定影裝置的占空比。
17.一種其上嵌入有用于執(zhí)行溫度控制方法的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，所述溫度控制方法包括下述步驟確定與定影裝置運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制變量，其中，所述控制變量被用于控制定影裝置的溫度；檢測(cè)定影裝置的溫度；和通過(guò)使用所述控制變量調(diào)節(jié)提供給定影裝置的電源的占空比來(lái)控制定影裝置的溫度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的其上嵌入有用于溫度控制方法的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其中，確定控制變量的步驟包括基于定影裝置的受控溫度而更新控制變量。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的其上嵌入有用于溫度控制方法的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其中，控制溫度的步驟包括下述步驟如果定影裝置的溫度低于目標(biāo)溫度，則通過(guò)與目標(biāo)溫度和定影裝置溫度之間的差成比例增加占空比而增加定影裝置的溫度；和如果定影裝置的溫度低于目標(biāo)溫度，則通過(guò)與目標(biāo)溫度和定影裝置溫度之間的差成比例減小占空比而降低定影裝置的溫度。
全文摘要
提供了一種內(nèi)置于電子照相成像設(shè)備中的定影裝置以及用于該定影裝置的溫度控制方法。定影裝置包括用于向定影裝置提供電源的電源提供單元、用于確定與定影裝置運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制變量的控制變量確定單元，其中，控制變量被用于控制定影裝置的溫度；用于檢測(cè)定影裝置溫度的溫度檢測(cè)單元；和用于通過(guò)使用所述控制變量控制定影裝置溫度的溫度控制單元，其中，溫度控制單元包括用于基于所確定的控制變量調(diào)節(jié)所提供電源的占空比的占空比調(diào)節(jié)單元。另外，控制變量確定單元確定與多個(gè)運(yùn)行狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制變量。
文檔編號(hào)G03G21/20GK1794110SQ20051012042
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者趙明勛 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社