专利名称：印刷机和驱动印刷机的冷却风扇的方法
技术领域：
本发明涉及印刷机，尤其涉及能够视印刷单元的操作模式而定，可变地控制冷却风扇的每分钟转数(RPM)的印刷机、和驱动印刷机的冷却风扇的方法。
背景技术：
如图1所示，应用电子照相显影方法的传统印刷机包括拾取辊101、充电辊103、有机光电导(OPC)鼓105、传送辊107、显影辊109、供应辊111、定影设备113、和曝光设备115，以便把预定图像数据印刷在一张印刷纸117上。也就是说，充上高压电的充电辊103旋转起来，对涂在有机光电导鼓105的外圆周面上的光敏材料均匀充电，和从曝光设备115发出的光线在充电有机光电导鼓105的表面上形成静电潜像。然后，在供应辊111和显影辊109之间形成电位，其中对供应辊111供应电源电压，例如，高压，对显影辊109供应显影电压，例如，比供应辊111的电压低的电压，从而使负电荷从供应辊111移动到显影辊109。因此，显影辊109供应的着色剂被涂在在有机光电导鼓105的表面上形成的静电潜像上，从而形成可见图像。施加了传送电压，例如，另一个高压的传送辊107把由涂在有机光电导鼓105的表面上的着色剂形成的可见图像传送到印刷纸117。传送前灯泡(pre-transfer lamp，PTL)123把具有预定波长的光线照射在有机光电导鼓105上，以降低涂在有机光电导鼓105的表面上的着色剂的电位。其结果是，着色剂与有机光电导鼓105之间的结合力降低了，从而提高了着色剂从有机光电导鼓105到印刷纸117的传送效率。由于配备在定影设备113中的加热辊119和压缩辊121的高温高压，传送到印刷纸117上的可见图像附着在印刷纸117上，整个印刷工作就完成了。
此刻，继续保持如上所述的电源电压、显影电压、传送电压、和充电电压分别供应给供应辊111、显影辊109、传送辊107、和充电辊103，直到印刷作业完成为止。此外，定影设备113的加热辊119维持在打开状态和预定温度，直到印刷作业完成为止。冷却风扇125产生气流来冷却由于加热辊119和印刷作业而存在于印刷机中的热度。
图2是显示与图1的印刷机的操作模式相对应的供应给冷却风扇340的电源信号和与电源信号相对应的冷却风扇304的RPM的图形。
如图2所示，印刷机的操作模式是加热模式201、等待模式202、第一印刷模式203、第二印刷模式205、和睡眠模式207。当开始对印刷机供电时，在加热模式205下，加热辊119被加热到预定温度，并且，对冷却风扇125供电，从而从加热模式201切换到等待模式202。等待模式202使加热辊119的预定温度维持在预定度数上，以便根据印刷命令的输入，在非常短的时间间隔(例如，从0.5秒到3秒)进行印刷作业。在第一印刷模式203下，根据印刷命令的输入，进行一系列印刷操作，同时使加热辊119的温度维持在比等待模式202的温度高的另一个预定度数上。在第二印刷模式205下，印刷机对比普通印刷纸205厚的印刷纸117进行印刷或对特殊纸张，譬如，OHP(高射投影仪)薄膜进行印刷。在第二印刷模式205下，印刷机利用比第一印刷模式203的温度低和比等待模式202的温度高的加热辊119的温度和利用比第一印刷模式203的印刷速度慢的印刷速度进行印刷。在睡眠模式207下，当印刷机处在等待模式202下，在预定时间间隔内没有接收到印刷命令时，印刷机通过阻止对加热辊119供电，维持在节电状态。同时，继续驱动冷却风扇125，或者，在睡眠模式207下，经过了另一个预定时间间隔之后，中止对冷却风扇125供电。
由于在应用如上所述的电子照相显影方法的印刷机中，显影辊119的温度随印刷机的每种操作模式而变得不同(而改变)，印刷机的内部温度也发生改变。但是，如图2所示，与印刷机的内部温度无关，冷却风扇125总是以相同RPM被驱动，甚至在加热模式201的早期，也把加热辊125的热量释放到外界。因此，使等待模式202的条件得到满足的加热时间(从t0到t1)占据较长时间。此外，还存在着缩短冷却风扇125的使用寿命和印刷机的功耗增加的问题。此外，由于在印刷模式下，与印刷速度无关，传统印刷机以相同RPM驱动冷却风扇125，印刷机的较高印刷速度使印刷机的内部过热。
发明内容
本发明就是为了解决现有技术中存在的上面和/或其它问题而设计的。因此，本发明的一个方面是提供能够缩短加热时间、防止印刷单元过热、延长冷却风扇的使用寿命、和降低功耗的印刷机和驱动印刷机的冷却风扇的方法。
本发明的其它方面和优点部分将在如下的描述中摆出来，和部分可从如下的描述中明显看出，或者，可以通过具体实施本发明而获知。
本发明的上述和/或其它方面是通过提供一种印刷机实现的，该印刷机包括在印刷模式下，根据输入印刷选项数据和输入图像数据，把图像印刷在一张纸上的印刷单元、和防止印刷单元的温度升高的冷却风扇。该印刷机包括根据包括印刷模式、加热模式、等待模式、和睡眠模式的操作模式之一，控制印刷单元，和根据印刷单元的操作模式之一，控制冷却风扇以多个RPM之一旋转的控制单元。
控制单元在印刷模式下，根据与纸的材料和厚度之一相对应的印刷速度，控制印刷单元，和根据印刷单元的印刷速度之一，控制冷却风扇以RPM之一旋转。
印刷机还包括存储图像数据和与印刷单元的印刷速度和冷却风扇的旋转速度相对应的印刷选项数据的存储单元。存储的印刷选项数据代表当控制印刷单元以印刷模式操作时要印刷的纸的材料和厚度。
控制单元包括根据从存储单元读取的存储印刷选项数据和图像数据控制印刷单元的操作、和输出与印刷单元的每种操作模式和印刷速度相对应的、从存储单元读取的驱动脉冲的占空值的中央处理设备、和输出根据从中央处理设备输出的驱动脉冲的占空值获得的驱动脉冲信号的脉冲宽度调制信号生成单元。
印刷机还包括响应PWM(脉冲宽度调制)信号以RPM之一驱动冷却风扇的冷却风扇驱动单元。
控制单元控制印刷单元的操作，使该印刷单元处在印刷模式下，根据印刷选项数据和图像数据把图像印刷在纸上；处在等待模式下，准备好在把印刷命令输入印刷单元之后，在预定时间间隔内，在印刷模式下开始把图像印刷在纸上；处在睡眠模式下，当在另一个预定时间间隔内，在等待模式下没有接收到印刷命令时，从印刷模式切换到节电状态；和处在加热模式下，在供电的同时返回到等待模式。
控制印刷单元以印刷模式操作的控制单元，根据存储的印刷选项数据可变地控制印刷单元的印刷速度，和输出驱动控制信号，以控制冷却风扇的RPM与印刷速度成正比。
控制印刷单元以等待模式操作的控制单元，输出驱动控制信号，以控制冷却风扇的RPM维持在比印刷模式的速度慢的预定速度上。
控制印刷单元以睡眠模式操作的控制单元，输出驱动控制信号，以控制冷却风扇的RPM从等待模式的速度开始逐渐下降。
控制印刷单元以加热模式操作的控制单元，输出驱动控制信号，以控制冷却风扇的RPM从预定速度开始逐渐升高。
本发明的上述和/或其它方面是通过一种驱动印刷机的冷却风扇的方法来实现的，该印刷机用于生成印刷命令，以控制印刷单元把图像印刷在一张纸上，并控制冷却风扇以防止印刷单元的温度升高。所述方法包括控制印刷单元处在下列模式中的一种模式下把图像印刷在纸上的印刷模式、准备好在把印刷命令输入印刷单元之后，在预定时间间隔内，在印刷模式下开始印刷的等待模式、当在另一个预定时间间隔内，在等待模式下没有接收到印刷命令时，从印刷模式切换到节电模式的睡眠模式、和在对印刷单元供电的同时返回到等待模式的加热模式。所述方法还包括根据印刷单元的相应操作模式可变地控制冷却风扇的RPM。
通过结合附图，对本发明的优选实施例进行如下描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将更加清楚和更容易地被理解，在附图中图1是显示应用电子照相显影方法的传统印刷机的内部结构的示意图；图2是显示与图1的印刷机的操作模式相对应的供应给冷却风扇的电源信号和与电源信号相对应的冷却风扇的RPM的图形；图3是示意性地显示根据本发明实施例的印刷机的方块图；图4是显示与图3的印刷机的印刷单元的操作模式相对应的供应给冷却风扇驱动单元的驱动脉冲信号和与驱动脉冲信号相对应的冷却风扇的RPM的图形；和图5是显示在图3所示的印刷机中进行的操作的流程图。
优选实施例详述现在详细介绍其例子显示在附图中的本发明的优选实施例，其中，相同标号自始至终表示相同部件。通过参照附图描述优选实施例是为了说明本发明。从现在开始，参照附图更详细地描述本发明的优选实施例。
图3是显示根据本发明实施例的印刷机的方块图。如图3所示，印刷机包括印刷单元300、中央处理设备312、脉冲宽度调制信号生成单元314、存储单元320、冷却风扇驱动单元330、和冷却风扇340。
存储单元320存储作为用于控制冷却风扇340的RPM(每分钟转数)的数据和与印刷单元300的每种操作模式相对应的驱动脉冲占空值。此外，存储单元320临时存储图像数据和与印刷纸的材料和厚度有关的印刷选项数据。
中央处理设备312把从外部计算机应用程序输入的印刷选项数据和图像数据输出到存储单元320和把印刷选项数据和图像数据临时存储在存储单元320中。根据印刷选项数据和图像数据，中央处理设备312控制印刷单元300的图像形成操作。也就是说，当印刷选项数据是有关普通纸的数据时，中央处理设备312把印刷单元300的印刷速度控制在高程度(速度)上，当印刷选项数据是有关特殊纸，譬如，OHP薄膜的数据时，中央处理设备312把印刷单元300的印刷速度控制在低程度(速度)上。此外，中央处理设备312从存储单元320中读取与印刷单元300的印刷速度和操作模式相对应的驱动脉冲占空值和把驱动脉冲占空值输出到脉冲宽度调制信号生成单元314。
根据从中央处理设备312输入的控制信号，控制印刷单元300处在加热模式、等待模式、印刷模式、和睡眠模式上。当印刷单元300被控制成处在印刷模式下时，印刷单元300根据中央处理设备312的控制信号，进行印刷速度随印刷纸的材料和厚度而改变的印刷操作。
脉冲宽度调制信号生成单元314把根据从中央处理单元312输入的驱动脉冲占空值获得的驱动脉冲信号输出到冷却风扇驱动单元330。驱动脉冲占空值是‘有效’时间与脉冲的一个周期之比。
冷却风扇驱动单元330根据从脉冲宽度调制信号生成单元314输入的驱动脉冲信号的周期，向冷却风扇340供电和中止向冷却风扇340供电。
冷却风扇340以随冷却风扇驱动单元330输入的驱动脉冲信号而改变的RPM旋转。
在下文中，将描述相对于加热模式、等待模式、印刷模式、和睡眠模式的每一种模式，从控制单元310输出驱动脉冲信号(PWM信号)，和当控制单元310控制印刷单元300处在上述操作模式当中的任何一种下时，与驱动脉冲信号相对应的冷却风扇3340的RPM。
图4是显示与图3的印刷单元300的每种操作模式相对应的供应给冷却风扇驱动单元330的驱动脉冲信号和与驱动脉冲信号相对应的冷却风扇的RPM的图形。
在开始对印刷机供电的点t0上，和在在睡眠模式407下把印刷命令输入控制单元310的点上，控制单元310控制印刷单元300处在加热模式401下。印刷单元300的操作模式通过相邻点t1到t7之间的区间来表示。如图4所示，在加热模式401的区间内，根据从存储单元320输入的和与加热模式401相对应的占空值，控制单元310生成占空值从0％逐渐增加到80％的驱动脉冲信号。与驱动脉冲信号相对应，冷却风扇340的RPM在加热模式401的区间内，逐渐增加到预定速度。因此，在加热模式401下，印刷单元300的加热部分容易被加热，应该缩短加热模式401的区间。
在等待模式402下，印刷机使印刷单元300的加热部分维持在预定温度上，以便印刷单元300在把印刷命令供应给印刷单元300之后，在预定时间间隔(例如，从0.5秒到5秒)内可以开始进行印刷。当控制单元310控制印刷单元300处在等待模式402下时，控制单元310根据与等待模式402相对应的从存储单元320读取的占空值，在等待模式402的区间内，生成占空值为80％的驱动脉冲信号，并且，冷却风扇340维持在与驱动脉冲信号相对应的预定RPM上。
当在等待模式402下，把印刷命令输入到控制单元310时，控制单元310根据输入的印刷选项数据确定印刷速度和控制印刷单元300处在第一印刷模式403，即，高速印刷模式下，和第二印刷模式405，即，低速印刷模式下。当控制单元310控制印刷单元300处在第一印刷模式403下时，控制单元310根据与高速印刷模式相对应的从存储单元320读取的占空值，在第一印刷模式403的区间内，生成占空值为100％的驱动脉冲信号。此外，当控制单元310控制印刷单元300处在第二印刷模式405下时，控制单元310根据与低速印刷模式相对应的从存储单元320读取的占空值，在第二印刷模式405的区间内，生成占空值为90％的驱动脉冲信号，当印刷单元300的印刷操作完成时，控制单元310控制印刷单元300处在等待模式402下。此刻，如果在预定时间内没有输入印刷命令，控制单元310控制印刷单元300处在睡眠模式407下。
当控制单元310控制印刷单元300处在睡眠模式407下时，控制单元310根据与睡眠模式407相对应的从存储单元320读取的占空值，在睡眠模式407的区间内，生成占空值从80％逐渐减小到0％的驱动脉冲信号。与驱动脉冲信号相对应，在睡眠模式407的区间内，冷却风扇340的RPM逐渐下降到预定速度。
下表1显示了存储在存储单元320中的和与印刷单元300的各种操作模式相对应的驱动脉冲占空值。
表1
根据本发明的另一个方面，控制单元310无需从存储单元320中读取驱动脉冲占空值信号，就可以确定驱动脉冲占空值。
从现在开始，参照图5描述驱动根据本发明的印刷机的冷却风扇340的方法。
图5是显示根据本发明的印刷机的操作的流程图。当在操作步骤S510中向印刷机供电时，控制单元310控制印刷单元300处在操作步骤S520中的加热模式、操作步骤S530中的等待模式、操作步骤S540中的睡眠模式、和操作步骤S550中的印刷模式之一下。根据每种操作模式的操作描述如下。
当控制单元310在操作步骤S522中，控制印刷单元300处在加热模式401下时，控制单元310在操作步骤S523中，控制冷却风扇340的RPM逐渐增加到预定速度(例如，增加到800rpm)，和把印刷单元300切换到等待模式402。如果在操作步骤S524中，印刷单元300满足等待模式402的条件，控制单元310就在操作步骤S520中，控制印刷单元300处在等待模式402下，此外，如果印刷单元300不满足等待模式402的条件，控制单元310就在操作步骤S525中，确定是否把印刷命令输入到控制单元310。如果没有输入印刷命令，控制单元310返回到操作步骤S522。如果输入了印刷命令，控制单元310在操作步骤S550中，控制印刷单元300处在第一或第二印刷模式403或405下。
当控制单元310在操作步骤S532中，控制印刷单元300处在等待模式402下时，控制单元310在操作步骤S533中，控制冷却风扇340的RPM维持在预定速度(例如，800rpm)上。控制单元310在操作步骤S534中，确定睡眠模式切换条件是否得到满足(也就是说，在预定时间间隔内是否输入印刷命令)。如果睡眠模式切换条件得到满足，控制单元310就在操作步骤S540中，控制印刷单元300处在睡眠模式407下，如果睡眠模式切换条件得不到满足，控制单元310就在操作步骤S536中，确定是否把印刷命令输入到控制单元310。如果没有输入印刷命令，控制单元310返回到操作步骤S532，如果输入了印刷命令，控制单元310在操作步骤S550中，控制印刷单元300处在第一或第二印刷模式403或405下。
当控制单元310在操作步骤S542中，控制印刷单元300处在睡眠模式407下时，控制单元310在操作步骤S543中，控制冷却风扇340的RPM从预定速度开始(例如，从800rpm开始)逐渐下降。当在操作步骤S544中，中止对印刷机供电时，所有的操作都完成了。此外，控制单元310就在操作步骤S546中，确定是否把印刷命令输入到控制单元310。如果没有输入印刷命令，控制单元310返回到操作步骤S542，如果输入了印刷命令，控制单元310在操作步骤S550中，控制印刷单元300处在第一或第二印刷模式403或405下。
当控制单元310在操作步骤S550中，控制印刷单元300处在第一或第二印刷模式403或405下时，控制单元310在操作步骤S552中，根据输入的印刷选项数据，确定印刷速度，以可变地控制印刷单元300的印刷速度。当控制单元310在操作步骤S553中，控制印刷单元300处在高速印刷模式下，即，在第一印刷模式403下时，控制单元310控制冷却风扇340的RPM处在最高速上(例如，1000rpm)(S554)。此外，当控制单元310在操作步骤S555中，控制印刷单元300处在低速印刷模式下，即，在第二印刷模式405下时，控制单元310在操作步骤S556中，控制冷却风扇340的RPM维持在比等待模式402的速度(例如，800rpm)高和比第一印刷模式403的速度低的预定速度上(例如，900rpm)。此外，控制单元310在操作步骤S558中，确定印刷是否完成了。如果印刷单元300的印刷操作完成了，控制单元310返回到操作步骤S530中的等待模式402，如果印刷操作还没有完成，控制单元310重复操作步骤S552。
尽管控制单元310控制脉冲宽度调制信号生成单元314通过从存储单元320中读取驱动脉冲占空值生成驱动脉冲信号，但是，不应该认为这是限制性的。也就是说，控制单元310可以直接确定与印刷单元300的每种操作模式相对应的驱动脉冲占空值，并且可以直接生成驱动脉冲信号。此外，控制单元310可以使占空值随时间作非线性变化，并且无需进行机械改变就可以更新冷却风扇304的驱动逻辑。
根据本发明的印刷机和驱动印刷机的冷却风扇的方法，加热时间缩短了，因此，初始印刷速度提高了。此外，可以防止印刷单元过热，可以延长冷却风扇的使用寿命，和可以降低功耗。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书及其等效物所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种印刷机，包括印刷单元，用于在印刷模式下，根据输入印刷选项数据和输入图像数据，把图像印刷在一张纸上；冷却风扇，用于防止印刷单元的温度升高；和控制单元，用于根据包括印刷模式、加热模式、等待模式、和睡眠模式的操作模式之一，控制印刷单元，和根据印刷单元的操作模式之一，控制冷却风扇以多个RPM之一旋转。
2.根据权利要求1所述的印刷机，其中，控制单元在印刷模式下，根据与纸的材料和厚度之一相对应的印刷速度，控制印刷单元，和根据印刷单元的印刷速度，控制冷却风扇以RPM之一旋转。
3.根据权利要求2所述的印刷机，还包括存储单元，用于存储图像数据和与印刷单元的印刷速度和冷却风扇的旋转速度相对应的印刷选项数据，其中，存储的印刷选项数据代表当控制印刷单元以印刷模式操作时要印刷的纸的材料和厚度。
4.根据权利要求3所述的印刷机，其中，存储在存储单元中的印刷选项数据和图像是可删除的和可重写的。
5.根据权利要求3所述的印刷机，其中，存储单元存储与印刷单元的每种操作模式相对应的预定周期的驱动脉冲的占空值。
6.根据权利要求5所述的印刷机，控制单元包括中央处理设备，用于根据从存储单元读取的存储印刷选项数据和图像数据控制印刷单元的操作、和输出与印刷单元的每种操作模式和印刷速度相对应的、从存储单元读取的驱动脉冲的占空值；和脉冲宽度调制信号生成单元，用于输出根据从中央处理设备输出的驱动脉冲的占空值获得的驱动脉冲信号。
7.根据权利要求6所述的印刷机，还包括冷却风扇驱动单元，用于响应PWM信号，以RPM之一驱动冷却风扇。
8.根据权利要求1所述的印刷机，其中，控制单元控制印刷单元的操作，使该印刷单元处在印刷模式下，根据印刷选项数据和图像数据把图像印刷在纸上；处在等待模式下，准备好在把印刷命令输入印刷单元之后，在预定时间间隔内，在印刷模式下开始把图像印刷在纸上；处在睡眠模式下，当在另一个预定时间间隔内，在等待模式下没有接收到印刷命令时，从印刷模式切换到节电状态；和处在加热模式下，在供电的同时返回到等待模式。
9.根据权利要求8所述的印刷机，其中，控制印刷单元以印刷模式操作的控制单元，根据存储的印刷选项数据可变地控制印刷单元的印刷速度，和输出驱动控制信号，以与印刷速度成正比地控制冷却风扇的RPM。
10.根据权利要求8所述的印刷机，其中，控制印刷单元以等待模式操作的控制单元，输出驱动控制信号，以控制冷却风扇的RPM维持在比印刷模式的速度慢的预定速度上。
11.根据权利要求8所述的印刷机，其中，控制印刷单元以睡眠模式操作的控制单元，输出驱动控制信号，以控制冷却风扇的RPM从等待模式的速度开始逐渐下降。
12.根据权利要求8所述的印刷机，其中，控制印刷单元以加热模式操作的控制单元，输出驱动控制信号，以控制冷却风扇的RPM从预定速度开始逐渐升高。
13.一种驱动印刷机的冷却风扇的方法，该印刷机用于生成印刷命令，以控制印刷单元把图像印刷在一张纸上，并控制冷却风扇以防止印刷单元的温度升高，所述方法包括控制印刷单元处在下列模式中的一种模式下把图像印刷在纸上的印刷模式、准备好在把印刷命令输入印刷单元之后，在预定时间间隔内，在印刷模式下开始印刷的等待模式、当在另一个预定时间间隔内，在等待模式下没有接收到印刷命令时，从印刷模式切换到节电模式的睡眠模式、和在对印刷单元供电的同时返回到等待模式的加热模式；和根据印刷单元的相应操作模式可变地控制冷却风扇的RPM。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，可变地控制冷却风扇的RPM的步骤包括当印刷单元的操作模式是印刷模式时，根据印刷单元的印刷速度控制冷却风扇的RPM。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，可变地控制冷却风扇的RPM的步骤包括控制冷却风扇的RPM，以便冷却风扇的RPM与印刷单元的印刷速度成正比。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，可变地控制冷却风扇的RPM的步骤包括当印刷单元的操作模式是等待模式时，控制冷却风扇的RPM维持在预定速度上。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，可变地控制冷却风扇的RPM的步骤包括当印刷单元的操作模式是睡眠模式时，控制冷却风扇的RPM从等待模式的速度开始逐渐下降。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，可变地控制冷却风扇的RPM的步骤包括当印刷单元的操作模式是加热模式时，控制冷却风扇的RPM从等待模式的速度开始逐渐升高。
全文摘要
本发明提供了一种印刷机和一种驱动印刷机的冷却风扇的方法，该印刷机包括存储单元，临时存储印刷选项数据和图像数据；控制单元，根据输入到控制单元的印刷选项数据和图像数据，控制印刷单元的操作处在加热模式、等待模式、印刷模式、和睡眠模式之一下。控制单元根据印刷单元的操作模式和印刷速度，可变地输出控制冷却风扇的RPM(每分钟转数)的控制信号。冷却风扇驱动单元根据从控制单元输入的控制信号，以不同RPM驱动冷却风扇。因此，本发明的印刷机和驱动印刷机的冷却风扇的方法能够缩短加热时间来提高初始印刷速度、防止印刷单元过热、延长冷却风扇的使用寿命、和降低功耗。
文档编号G03G15/20GK1469212SQ0314892
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月24日 优先权日2002年6月28日
发明者尹振铢, 杨澈柱 申请人:三星电子株式会社