专利名称：控制图像形成设备的加热源温度的方法
技术领域：
本发明涉及控制诸如打印机或复印机这样的图像形成设备的加热源温度的方法。
一般来说，含有加热器的定影装置(fixing device)用于在诸如电子照相印刷机这样的图像成形设备中增加热效率和稳定性。定影装置将调色剂(toner)图像定影(fix)在记录媒体上，而定影装置的表面温度是决定调色剂图像在记录媒体上的定影能力的一个重要因素。定影装置表面温度越增加，图像的定影就越充分。然而，甚至在打印之间，即，在打印等待状态下也维持定影装置的高表面温度，这对能源利用是不经济的。因此，定影装置的表面温度必须依赖于打印状态而被控制。
图1概略示出一个传统的图像形成设备的结构。参见图1，一个光敏传送带100沿由第一、第二和第三滚轮111、112和113所确定的通路滚动和移动。用于对光敏传送带100充电的充电器120设在该光敏传送带100的一侧。在光敏传送带100的下方设有多个激光扫描单元130和多个显影装置140，其中该多个激光扫描单元用于根据图像信息来向光敏传送带100上发射激光束，以形成静电潜像，而该多个显影装置140用于在形成静电潜像的区域上涂覆一含有预定色调色剂的显影剂，以对该静电潜像进行显影。另外，用于加热光敏传送带100的干燥轮180平行于第三滚轮113，以干燥由显影装置140提供的显影剂，并且包含有加热轮190。
由显影装置140显影在光敏传送带100的预定区域中的调色剂图像由平行于第一滚轮111的传送滚轮150传送至记录纸张160上，并且光敏传送带100在第一滚轮111和传送滚轮150之间通过。传送至记录纸张160上的调色剂图像由定影装置170定影，以获得所期望的图像。
图2是解释用于控制上述图像形成设备的定影装置的温度的传统方法的图。参见图2，当图像形成设备的电源在时刻t0开启时，定影装置170的环境温度TA增至打印等待温度TPW。这里，在打印数据输入的时刻t1，定影装置170的温度升至打印所需的打印温度TP。在打印完成的时刻t2，定影装置170的温度降至打印等待温度TPW。安装在中央处理单元中(未示出)用于控制定影装置170的温度的第一定时器在时刻t2开始工作。在第一定时器的工作开始之后，当在由用户设定的预定时期(t3-t2)没有打印数据输入时，定影装置170的温度在时刻t3处降至节能温度TS。然后，安装在中央处理单元中的第二定时器(未示出)工作。在第二定时器的操作开始后，当在由用户设定的时期(t4-t3)打印数据没有输入时，定影装置关闭。这里，当打印数据输入时，在打印数据输入的时刻t5，定影装置170的温度增至打印温度TP。然后，在打印完成的时刻t6，定影装置170的温度降至打印等待温度TPW。
同时，当打印数据在第一或第二定时器操作期间输入时，第一或第二定时器被初始化。定影装置170的温度上升至打印温度TP，即，打印所需的温度，接着进行打印。当打印完成时，定影装置170的温度降至打印等待温度TPW，并且第一或第二定时器重新工作。
利用控制加热源温度的传统方法，在第一或第二定时器的工作开始后经过时间(t3-t2)或(t4-t3)时，定影装置170的温度快速下降。此时，当时间(t3-t2)或(t4-t3)出于节能目的而被降低时，在打印数据被输入时用来将定影装置170的温度增至打印温度TP的时间增加。另一方面，当时间(t3-t2)或(t4-t3)增加时，消耗了不必要的能量。
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在打印等待状态中不用快速降低定影装置的温度就能够节约能源的、用于控制图像形成设备的加热源的温度的方法。
相应地，为达到上述目的，提供了一种控制图像形成设备的加热源的温度的方法，该方法包括步骤当对图像形成设备加电时，使加热源的温度被控制到打印等待温度；当在一预的第一时间内该加热源的温度是打印等待温度并且没有打印数据输入时，在一预定时间段内，逐步降低加热源的温度至低于该打印等待温度的节能温度；当在一预定的第二时间内没有打印数据输入时，即，直到该第一时间已过去，并因此加热源的温度到达节能温度时，在一预定时间段内，逐步降低加热源的温度至环境温度；以及，当打印数据输入时，初始化用于计数第一和第二时间的定时器(timer)，并将加热源的温度升至打印所需的打印温度。
最好，加热源的温度被控制按照反比于时间的一阶函数的图形特性而下降。
最好，在一预定时间段内逐步地降低加热源的温度至节能温度的步骤包括下列子步骤当加热源温度变为打印等待温度时，操作所述定时器，以测量第一时间；在一预定时间段内，逐步降低加热源的温度，并且确定是否有打印等待数据输入；当在确定是否有打印数据输入的步骤中有打印数据输入时，初始化该定时器，并将加热源温度升至打印温度；当在确定是否有打印数据输入的步骤中没有打印数据输入时，利用定时器的输出来确定是否经过了第一时间；在第一时间后，在一预定时间段内，逐步降低加热源的温度至环境温度，并且，当第一时间没有过去时，在一预定时间段内，逐步降低加热源的温度，并且确定是否有打印数据输入。
最好，在一预定时间段内逐步降低加热源的温度至环境温度的步骤包括下列子步骤当第一时间经过后，操作所述定时器，以测量第二时间；在一预定时间段内，逐步降低加热源的温度，并确定是否有打印数据输入；当在确定是否有打印数据输入的步骤中有打印数据输入时，初始化该定时器，并将加热源的温度升至打印温度；当在确定是否有打印数据输入的步骤中没有打印数据输入时，依据该定时器的输出确定是否经过了该第二时间；以及，当该第二时间过去后，关闭加热源，而当该第二时间没有过去时，在一预定时间段内逐步降低加热源的温度并检测是否有打印数据输入。
这里，如果在关闭加热源后判断出是否有打印数据输入，并因此确定有打印数据输入，则定时器初始化并将加热源的温度升至打印温度。
本发明的上述目的和优点将通结合附图对其优选实施例的详细说明变得更加明显，其中图1示出一标准的图像形成设备的结构；图2的图说明按照传统的控制图像形成设备的加热源温度的方法的定影装置的温度变化；图3是用于控制图像形成设备的加热源温度的控制系统的概略方块图；图4至图6是解释根据本发明的控制图像形成设备加热源温度的方法的流程图；和图7是图示出依据本发明的控制图像形成设备的加热源温度的方法的定影装置的温度变化。
如图3所示，用于加热定影装置300的卤灯310装在定影装置300中，并且该卤灯310通过用于控制该卤灯310的开/关操作的电子控制装置，例如，一个固体继电器(SSR)320与中央处理单元330的输出口相连接。通常，SSR320的控制电路与负载电路由光耦合器电气隔离，并且SSR使用三端双向可控硅开关元件(triac)控制AC供电。中央处理单元330控制整个系统，并且包含用于控制定影装置300的温度的第一、第二和第三定时器(未示出)。另外，其中存有用于控制图像形成设备的单元部件的控制程序、表格和数字数据的只读存贮器(ROM)360和用于存储用来控制图像形成设备的数据的随机存取存贮器(RAM)370与中央处理器330相连。在该控制系统中，具有负温度系数(随温度的上升其电阻下降)的热敏电阻340用于检测定影装置300的表面温度。热敏电阻340的数据通过模拟/数字转换器350输入到中央处理单元350中。
使用依据本发明的控制系统来控制图像形成设备的热源温度的方法将结合示于图4至6的流程图予以描述。
当图像形成设备的电源开启时，热敏电阻340检测定影装置300的表面温度。检测信号通过模拟/数字转换器350被转换成数字数据。并且被转换的信号输入至中央处理单元330。在中央处理单元330中，输入数据与预定的参考数据相比较，以分析定影装置300的温度和打印等待温度。当定影装置300的温度低于于打印等待温度时，通过控制SSR320的开/关时间将定影装置300的温度升至打印等待温度(步骤410)。确定打印数据是否输入(步骤420)。这里，当有打印数据输入时，执行对应于打印温度控制模式A的控制程序(步骤430)。
将结合图5详细描述打印温度控制模式A。
中央处理单元330依据打印温度控制模式‘A’的控制程序控制SSR320的开通时间，以便使定影装置300达到打印温度(步骤510)。判断打印是否完成(步骤520)。结果，当打印没有完成，即，打印正在进行时，定影装置保持在打印温度。当打印完成时，将一操作定时器初始化(步骤530)，并且流程返回步骤410。
参见图4，当打印数据在步骤420没有被输入时，中央处理单元330操作第一定时器(步骤440)。然后确定第一定时器的输出是否为0，以确定是否经过了预定时间(步骤450)。当第一定时器的输出不是零，即，还没有经过预定时间时，判断是否有打印数据输入(步骤460)。在步骤460中，当打印数据输入时，执行相应于打印温度控制模式A的控制程序，而当没有打印数据输入时，再一次判断第一定时器的输出是否为零。同时，当经过了预定时间，并因此第一定时器的输出为零时，执行相应于节能控制模式B的控制程序(步骤470)。
当相应于节能温度控制模式B的控制程序启动时，如图6所示，中央处理单元330操作第二定时器(步骤611)。中央处理单元330使用存贮在ROM360中的温度控制程序来控制定影装置300的温度在一预定时间段内逐步回落(步骤612)。在控制定影装置300在一预定时间段内逐步回落的步骤中，温度下降函数可以是线性的、非线性的、或者线性和非线性的组合。这里，温度控制程序被编程为依据时间函数来控制SSR320的开/关时间。
同时，中央处理单元330在步骤612中控制温度的同时，判断是否有打印数据输入(步骤613)。当在步骤613中有打印数据输入时，执行相应于打印温度控制模式A的控制程序。并且，当没有打印数据输入时，确定第二定时器的输出是否为0，从而确定是否经过了预定时间(步骤614)。这里，当第二定时器的输出不为零时，流程返回步骤612。在步骤614中，当第二定时器的输出是零，并因此没有打印数据在预定时间内输入时，第三定时器工作(步骤615)。中央处理单元330使用存储在ROM360中的温度控制程序来控制定影装置300在一预定时间段内逐步回落(步骤616)。同时，中央处理单元330在步骤616中逐步控制温度的同时，判断是否有打印数据输入(步骤617)。当有打印数据输入时，执行相应于打印温度控制模式A的控制程序并且温度再次升高。同时，在步骤617中，当没有打印数据输入时，判断第三定时器的输出是否为零，并因此确定是否已经过了预定时间(步骤618)。这里，当第三定时器输出不为零时，流程返回步骤616。并且，当在步骤618中第三定时器的输出为零，并因此没有打印数据在预定时间内输入时，中央处理单元330关闭SSR320以关闭卤灯310(步骤619)。然后，定影装置300的温度被降至环境温度。同时，中央处理单元330即使在关闭卤灯310的状态下也检测是否有打印数据输入(步骤620)。从而，当有打印数据输入时，执行相应于打印温度控制模式A的控制程序。
如上所述，按照控制图像形成设备的加热源控制温度的方法，定影装置的温度在打印等待状态中在一预定时间段内逐步下降，因此依据打印命令降低了用于打印的能量消耗。
图7示出依据本发明的用于控制图像形成设备的加热源温度的方法的定影装置300的温度变化。
参见图7，当图像形成设备的电源在时刻t0打开时，在环境温度TA的定影装置300的温度升至打印等待温度TPW。当依据图4中步骤420的判断没有打印数据输入时，进行步骤440和450。这里，在第一定时器不为零并且打印数据输入的时刻t1，定影装置300的温度升至打印所需的打印温度TP。在通过图5的步骤510至530完成打印的时刻t2，定影装置300的温度降至打印等待温度TPW。当没有打印数据输入时，第一定时器重新操作。当在第一定时器的操作开始后的一预定期间(t3-t2)内没有打印数据输入时，执行相应于节能温度控制模式B的控制程序。也就是说，在图6的步骤611至614中，第二定时器操作，并且定影装置300的温度在一预定时间段内逐步降至节能温度TS。这里，定影装置300的温度依据反比于时间的一阶函数的图形特性下降。当在第二定时器操作开始后的预定期间(t4-t3)内没有打印数据输入时，进行步骤615至618，并因此定影装置300的温度在一预定时间段内逐步降至环境温度TA。当在步骤618中第三定时器的输出为零时，卤灯310关闭，并因此定影装置300的温度保持在环境温度TA。当在时刻t6依据步骤620输入打印数据时，定影装置300的温度再一次升至打印温度TP。并且，在打印完成的时刻t7，定影装置300的温度降至打印等待温度TPW。
依据本发明的控制图像形成设备的加热源温度的方法，加热源温度在打印等待状态中在一预定时间段内逐步下降，从而增加节能效率。
应当明白，本发明不限于所解释的实施例，并且在本发明的范围内，本领域的技术人员可以对其做出很多改变和改进。
权利要求
1．一种控制图像形成设备的加热源温度的方法，包括步骤(a)当对该图像形成设备加电时，使所述加热源的温度被控制到一打印等待温度；(b)当在一预定的第一时间内所述加热源温度为打印温度并且没有打印数据输入时，在一预定时间段内，逐步降低所述加热源温度至低于所述打印等待温度的一节能温度；(c)当在一预定的第二时间内没有打印数据输入时，即直至该第一时间已过去，并因此所述加热源到达节能温度时，在一预定时间段内，逐步降低所述加热源的温度至一环境温度；和(d)当有打印数据输入时，初始化用于对所述第一和第二时间计数的一定时器，并将所述加热源的温度升至打印所需的打印温度。
2．如权利要求1所述的控制方法，其中在所述步骤(b)和(c)中，所述加热源的温度依据反比于时间的一阶函数的图形特性被控制下降。
3．如权利要求1所述的控制方法，其中所述步骤(b)包括子步骤(b1)当所述加热源温度变成打印等待温度时，操作所述定时器以测量所述第一时间；(b2)在一预定时间段内，逐步降低所述加热源的温度并且判定是否有打印等待数据输入；(b3)当在判定是否有打印数据输入的步骤(b2)中有打印数据输入时，初始化所述定时器并将所述加热源温度升至打印温度；(b4)当在判定是否有打印数据输入的步骤(b2)中没有打印数据输入时，利用定时器的输出来判定是否经过了所述第一时间；和(b5)在步骤(b4)中的所述第一时间之后，在一预定时间段内，逐步降低所述加热源温度至环境温度，并且当所述第一时间没有过去时，在一预定时间段内，逐步降低所述加热源的温度，并且判定是否有打印数据输入。
4．如权利要求1所述的控制方法，其中所述步骤(c)包括子步骤(c1)当所述第一时间已经过时，操作所述定时器，以测量所述第二时间；(c2)在一预定时间段内，逐步降低所述加热源的温度，并且确定是否有打印数据输入；(c3)当在判定是否有打印数据输入的步骤(c2)中有打印数据输入时，初始化所述定时器，并将所述加热源的温度升至所述打印温度；(c4)当在判定是否有打印数据输入的步骤(c2)中没有打印数据输入时，依据所述定时器的输出来判定是否经过了所述第二时间；和(c5)当已经过所述第二时间时，关闭所述加热源，而当没有经过第二时间时，在一预定时间段内，逐步降低所述加热源的温度，并且判定是否有打印数据输入。
5．如权利要求4所述的控制方法，进一步包括步骤在关闭所述加源后判定是否有打印数据输入，并且当有打印数据输入时，初始化所述定时器，并将所述加热源的温度升至所述打印温度。
全文摘要
一种控制图像形成设备的加热源温度的方法包括步骤:当对该设备供电时,将加热源温度控制在打印等待温度;当在预定的第一时间内加热源温度为打印等待温度且无打印数据输入时,在一预定时间段内,内逐步降低加热源温度至低于打印等待温度的节能温度;当在预定的第二时间内无打印数据输入时,在一预定时间段内逐步降低加热源温度至环境温度;有打印数据输入时,初始化对该第一和第二时间计数的定时器,并将加热源温度升至打印温度。
文档编号G03G15/20GK1209589SQ98109869
公开日1999年3月3日 申请日期1998年6月8日 优先权日1997年8月26日
发明者金容根 申请人:三星电子株式会社