专利名称：用于影像形成设备的次级盒式给纸器控制装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制次级盒式给纸器的装置和方法，其中，次级盒式给纸器是为了装载更多纸张以供入用于使用普通印刷纸张(plain print sheet)进行影印和印刷的电子照相影像形成设备如影印机、激光印刷机、复印机等等而提供的。
背景技术：
图1示出作为常用电子照相影像形成设备之一的印刷机。如果用户按印刷按钮，则光电导鼓50通过充电单元42的电晕放电来均匀充电，并且在激光束印刷机(LBP)中，当光电导鼓50转动时，充电部分通过带有反射镜和透镜的曝光单元41曝光于从光源如发光二极管或激光二极管发射并且从资料反射的光。在影印机中，在通过四个反射镜和透镜执行基于缩小/放大系数的处理等等之后，在光电导鼓50上形成作为资料影像的相同静电潜像。此时，所形成的静电潜像在通过显影单元44的期间使用色粉显影成可见影像，并且光电导鼓50的可见影像通过转印单元48的操作转印到由给纸辊45供给的纸张46上。此时，纸张46通过静电力与光电导鼓50紧密接触，并且分离器49分离紧密接触的纸张。然后，当所分离的纸张46通过加热辊51和印刷辊52时，资料影像通过热量和压力根据需要固定并印刷在纸张46上。
同时，在通过转印单元48的光电导鼓50的表面上存在残余色粉和潜像。色粉由清洁器(未示出)除去，并且潜像由预擦除灯阵列43消除。
如上所述操作的印刷机具有能够装载150到250张纸的盒式给纸器55，并且可选地可以具有由单独驱动机构驱动以供给更多纸张的次级盒式给纸器(SCF)55a，如图1所示。该SCF 55a通常安装在主盒式给纸器55之下以供给纸张46a。此时，纸张46a不被用于独自供给纸张的选取电机(pckup motor)45a传送到印刷机主机体的给纸辊39，从而在SCF 55a的上部之上安装中继辊56。此外，通常还形成滚辊隔开单元(roller-opening unit)(未示出)如弹簧等来隔开中继辊56以防止在中继辊56之间卡纸。
如上所述的印刷机的示意控制方框图如图2所示。在图2中，控制单元60控制将预定电压施加于充电单元42、显影单元44以及转印单元48，并且还控制整个印刷机系统以在纸张上印刷影像数据或影像，同时通过各种传感器(未示出)检查各操作状态。SCF 55a具有SCF控制单元70、电机驱动器71以及可编程ROM 72。可编程ROM 72存储系统初始化所需的程序、通信协议所需的程序以及驱动SCF所需的数据如加速表等和驱动各电机所需的数据。SCF控制单元70通常通过通信电缆80从控制单元60接收作为电气信号的数据，解释数据，并且执行相应命令。也就是，SCF控制单元70选取纸张，驱动并停止选取电机45a并且驱动和停止中继辊56作为其主要操作，以及识别纸张尺寸并且向控制单元60发送通知‘缺纸’、‘纸盘拉出(tray out)’等的信号。特别是SCF控制单元70根据存储在可编程ROM 72中的加速表控制电机驱动IC 71来驱动电机。
现在将对具有如上所述构造的SCF的印刷机的SCF操作进行简短描述。一般而言，印刷机等待来自控制单元60的命令。装载了纸张46a的SCF 55a完全插入在机架(未示出)中。如果通过电缆80接收到给纸请求信号，则SCF控制单元70根据存储在可编程ROM 72中的加速表控制电机驱动IC 71来转动选取电机45a，从而根据中继辊56的转动以一定的速度将纸张46a从SCF55a不断供到主机体的给纸辊39。随后操作是根据主控制单元60的控制来执行通常印刷作业。
然而，具有如上所述构造的SCF的印刷机存在一个问题是它使用专用于各SCF的可编程ROM。换句话说，所有SCF相关驱动数据存储在对应SCF的可编程ROM中。因此，可编程ROM不能相互共享，因为各个SCF的可编程ROM规格互不相同。例如，SCF的电机速度根据出纸速度来决定。由于所有出纸速度都不同，因此对于所安装的SCF，印刷机不能使用存储用于不同印刷机模型的电机驱动加速数据的可编程ROM 72。也就是，电机速度根据输入到电机的脉冲频率来确定。因此，预定频率值应针对DC电机来输入，并且加速表用于步进电机。加速数据应针对用作通用印刷机电机的步进电机连续改变，并且该数据以表的形式(参见本文中的表1)存储在SCF的可编程ROM 72中。由于即使SCF的操作基本上相同也以表的形式将电机速度存储在各自的可编程ROM中以作使用，因此不能共享SCF的可编程ROM。此外，还存在一个问题是即使在相同的机械规格和硬件的情况下也始终对SCF进行重新分类以作使用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一方面是提供一种次级盒式给纸器控制装置和方法，能够以与通常相同的方式控制次级盒式给纸器并且通过当影像形成设备的控制单元检测到安装次级盒式给纸器时将与驱动次级盒式给纸器相关的数据下载到次级盒式给纸器来共享次级盒式给纸器的可编程ROM和固件。
为了实现上述方面，本发明的用于影像形成设备的次级盒式给纸器控制装置包括影像形成设备的主机体；至少一个次级盒式给纸器(SCF)，安装在主机体中，并且用于辅助性地供给纸张；控制单元，安装在主机体中，并且用于控制影像形成设备的印刷机系统；通信电缆，用于连接控制单元与次级盒式给纸器以在它们之间通信；连接线路，用于连接控制单元和次级盒式给纸器；以及至少一个SCF控制单元，与次级盒式给纸器相对应来安设，并且用于从控制单元接收SCF驱动数据并控制次级盒式给纸器的控制操作。
而且，该装置还包括连接检测单元，用于检测通过连接线路输入的信号，并且确定次级盒式给纸器的连接状态，其中，如果连接检测单元检测到次级盒式给纸器的连接或者供电，则控制单元通过通信电缆将SCF驱动数据发送到SCF控制单元。
次级盒式给纸器还包括可编程ROM，用于存储系统初始化和通信相关程序；以及RAM，用于存储从控制单元发送的SCF驱动数据。
最好，SCF驱动数据是电机驱动数据。
此外，如果从控制单元接收到电机驱动命令，则SCF控制单元使用存储在RAM中的电机驱动数据来控制电机。
最好，如果检测到多个次级盒式给纸器，则控制单元将数据顺序发送到各个SCF控制单元，或者首先将数据发送到多个SCF控制单元中的指定SCF控制单元，然后其余SCF控制单元从指定SCF控制单元接收发送数据。
控制单元还包括至少一个或多个传感器，用于确定次级盒式给纸器的状态；以及复用器，用于所输入的传感器输出，其中，SCF控制单元将复用器的输出转换成数据，并且将数据发送到控制单元。
为了实现上述目的，一种用于影像形成设备的次级盒式给纸器控制方法，其中，影像形成设备包括安装在设备主机体中以供给更多纸张的次级盒式给纸器(SCF)、主机体控制单元以及SCF控制单元，该方法包括以下步骤如果供电，则初始化主机体和次级盒式给纸器；由主机体控制单元判定是否安装了次级盒式给纸器；如果在判定安装次级盒式给纸器的步骤判定安装了次级盒式给纸器，则由主机体控制单元通过通信电缆将SCF驱动数据发送到次级盒式给纸器；以及使用所发送的SCF驱动数据由SCF控制单元控制次级盒式给纸器。
此外，判定安装次级盒式给纸器的步骤通过连接主机体与次级盒式给纸器的连接检测线路来执行。
初始化次级盒式给纸器的步骤使用存储在次级盒式给纸器(SCF)的可编程ROM中的数据来初始化次级盒式给纸器。
最好，SCF控制单元还在RAM中存储所发送的SCF驱动数据。
此外，最好SCF驱动数据是电机驱动数据。
为了实现上述目的，另一次级盒式给纸器控制方法包括以下步骤由主机体控制单元判定是否安装了次级盒式给纸器；如果在判定安装次级盒式给纸器的步骤判定安装了次级盒式给纸器，则由主机体控制单元将SCF驱动数据发送到次级盒式给纸器；以及由SCF控制单元将所发送的驱动数据存储在RAM中。
本发明将参照下面附图来详细描述，其中，相同的标号表示相同的部件，并且其中图1是示出安装有传统次级盒式给纸器的印刷机的侧视图；图2是传统印刷机的控制方框图；图3是根据本发明一个实施例的印刷机的控制方框图；图4是示出根据本发明一个实施例的数据转印流程的过程的流程图；以及图5是示出根据本发明一个实施例的电机速度控制过程的流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述根据本发明一个实施例的具有次级盒式给纸器的印刷机，但是也可以使用其他类型的影像形成设备。
图3是根据本发明一个实施例的印刷机的控制方框图。此外，对于安装有次级盒式给纸器的印刷机，对图1的透视图所示的相同部件采用相同的标号，并且将省略其描述。
控制单元100控制将电压施加于充电单元42、显影单元44以及转印单元48，并且控制在纸张上印刷与所要印刷的影像数据相对应的影像数据或影像，并且通过各种传感器(未示出)控制各操作状态。控制单元100使用数据通信电缆120与SCF 55a进行一般数据接收并发送，并且读取SCF 55a的状态，并且必要时传输用于驱动SCF 55a的数据。特别是控制单元100可以发送用于电机控制的数据。也就是，控制单元100从表1的步进电机加速表转印初始和最终值、斜度以及步数。连接检测单元101构造成通过连接检测线路130检测(例如，基本上连续或者周期性地)SCF 55a的安装或卸载状态，也就是，SCF 55a是被安装还是被卸载。如果控制单元100将状态请求信号SCF_CMD_RQST_STATE；0xff发送到SCF控制单元110，并且没有任何数据从SCF 55a发送(实际所要发送的数据为0x00)，则控制单元100判定SCF 55a处于断连状态，并且如果印刷机正常工作，则控制单元100可以发送通知SCF55a的安装或卸载状态、纸张尺寸和‘缺纸’的数据。最好，控制单元100通过三输入复用器输入传感器的输出，并且当发送状态信号时，使用所要发送的数据的一比特来表示SCF 55a的安装或卸载状态，使用同一数据的三比特来表示纸张尺寸，并且使用同一数据的一比特来表示‘缺纸’。
SCF控制单元110具有电机驱动IC 111、可编程ROM 112以及RAM 113。可编程ROM 112存储系统初始化所需的程序以及通信协议所需的程序，而RAM 113存储通过通信电缆120从控制单元100传输的用于驱动SCF的数据。更详细地，可编程ROM 112从控制单元100接收有关作为SCF主要操作的纸张选取、纸张尺寸识别以及‘缺纸’和‘纸盘拉出’信号等的数据，并且将其存储在RAM 113中。如果必要，SCF控制单元110从RAM 113读出必要数据，并且处理用于相关操作的数据。特别是，SCF控制单元110可以存储SCF的电机驱动数据。因此，如果SCF控制单元110从控制单元100输入用于驱动电机的命令，则SCF控制单元110使用存储在RAM 113中的数据控制电机驱动IC 111以驱动电机(未示出)。此外，如果SCF控制单元110通过电缆120从控制单元100输入作为电气信号的命令，则SCF控制单元110解释该命令并且执行相关命令。也就是，SCF控制单元110执行诸如纸张选取、纸张尺寸识别、‘缺纸’和‘纸盘拉出’通知等的主要操作。
以下将参照图4和5对如上所述构造的次级盒式给纸器的操作及其控制方法进行描述。特别是本实施例的描述限于用于驱动SCF的数据中与驱动电机相关的数据。图4是示出电机速度控制过程的流程图。
如果供电给印刷机系统，则控制单元100和SCF控制单元110分别初始化系统(步骤S210)。控制单元100的连接检测单元101通过连接检测线路130判定是否安装了SCF 55a(步骤S220)。如果在步骤S220判定安装了SCF 55a，则控制单元100准备SCF驱动数据中与驱动电机相关的数据，以传输到控制单元110(步骤S230)。例如，在所要发送的数据中传输来自步进电机加速表如下表1的初始和最终值及步数信息。
如果所要发送的数据准备完全(S240)，则控制单元100将相关数据发送到SCF控制单元110(S250)。如果在步骤S220判定SCF 55a未被安装，则控制单元100结束其控制，并且如果在步骤S240所要发送的数据没有准备完全，则控制单元100重复步骤S230。控制单元100判定根据预定义通信码发送的数据是否被正常传输和接收(S260)。如果在步骤S260数据被正常传输和接收，则SCF控制单元1 10将所接收的电机相关数据存储在RAM 113中(S270)。如果在步骤S260发生传输错误，则控制单元100重复步骤S250直到成功完成传输。
应该理解，对于在此所述的次级盒式给纸器控制方法，初始加电，并且即使当插入装载了纸张46a的SCF 55a以安装到机架(未示出)中时，也以相同的方式加电并初始化系统。
以下，将参照图5描述使用电机驱动加速表的电机控制方法。
由控制单元100提供的示例性步进电机加速表如表1所示。
表1
控制值逐渐改变从而加速步进电机，并且上表1示出用于控制步进电机的步数设为“100”，初始值为“10000”，并且最终值为“1000”。因此，对于下文，应该理解，控制单元100将初始和最终值以及步数发送到SCF控制单元110。
SCF控制单元110在根据从控制单元100接收的命令运行一般程序(S310)的同时，判定它是否驱动选取电机45a(S320)。如果有必要驱动电机，则SCF控制单元110读出存储在RAM 113中的数据如初始和最终值以及步数，并且逐步计算作为增大或减小值的斜度。因此，SCF控制单元110将“startpps”值设到用于控制电机的最终脉冲宽度输出值“OUTPUT”。此外，SCF控制单元110将“0”输入到用于对步数进行计数的值“COUNT”(S330)。更详细地，将“startpps”值设成“10000”，将“finalpps”值设成“1000”，并且将斜度值“slope”设成“90”。也就是，斜度是通过将初始值与最终值之间的间隔除以全部步数来计算的。
方程1斜度＝(初始值-最终值)/步数当参照表1代入相关值时，根据方程1获得斜度“90”。然而，SCF控制单元110将用于初始驱动电机控制的一般为“高”信号的驱动信号输出到电机驱动IC 111以驱动电机，同时通过内部时钟(未示出)开始减小作为“OUTPUT”值输入的“10000”。如果减小至“0”值，则SCF控制单元110将驱动信号变至“低”以进行输出。
如果判定在上面步骤将电机驱动信号变至“低”，则SCF控制单元110对“COUNT”值增1(S340)，并且判定“COUNT”值是否为总步数“100”。如果在该步骤判定是最后一步，则SCF控制单元110将“1000”分配给“OUTPUT”值的最终值“finalapps”，并且通过内部时钟(未示出)减小以施加恒定电机驱动脉冲。也就是，SCF控制单元110在步骤S400判定是否停止电机，并且通过如果存在必须停止电机的场合则停止电机否则重复步骤S390和S400以输出恒定驱动脉冲来控制恒定驱动脉冲输出。电机的稳定驱动毕竟不是采用通过在最后一步之前通过减小斜度值而获得的最后一步中的控制值来控制的，而是采用对应于预定最终值的值“finalpps”来控制的。因此，本发明以基本上恒定的速度一致地控制电机，从而每分钟释放(discharge)数目不变的纸张。
此外，如果随着印刷机性能的提高而增大每分钟所要释放的纸张数，则只需修改并传输加速表值，从而是方便的，因为不需要如同现有技术一样更换可编程ROM 112。
如果步骤S350不是最后一步，则SCF控制单元110从“OUTPUT”值中减去斜度值，并且以与上面相同的方式驱动电机(S360)，并且再次对“COUNT”值增1(S370)。然后，SCF控制单元110判定该步骤是否为最后一步(S380)，并且如果判定该步骤不是最后一步，则SCF控制单元110重复步骤S360。
如果判定步骤S380是最后一步，则SCF控制单元110将“1000”设到“OUTPUT”值，并且通过内部时钟(未示出)减小以施加恒定电机驱动脉冲。也就是，SCF控制单元110在步骤S400判定电机是否停止，并且通过如果存在必须停止电机的场合则停止电机否则重复步骤S390和S400以输出恒定驱动脉冲来控制以恒定速度驱动电机。
本发明的上面描述采用这样一种结构即SCF控制单元具有其中存储有系统初始化和通信协议所需的基本程序的可编程ROM以及其中存储有从控制单元传输的数据如加速表的RAM。然而，本发明也可以采用一种RAM如非依电性存储器(NVRAM)来实现。也就是，当系统初始化时，SCF控制单元使用存储在NVRAM中的系统初始化和通信协议所需的基本程序，并且可以从控制单元接收并使用与驱动SCF相关的数据。
此外，本发明的上面描述采用一个安装在其中的SCF，但是本发明也可以采用控制单元将数据顺序发送到各个SCF控制单元或者首先将相关数据发送到多个SCF控制单元中的指定SCF控制单元然后其余SCF控制单元从指定SCF控制单元接收所发送的相关数据这一方式来控制具有多个SCF的装置。
如上所述，本发明的次级盒式给纸器控制装置和方法允许兼容使用所有SCF，因为如果控制单元检测到安装了次级盒式给纸器则主机体的控制单元可以将驱动相关数据下载到次级盒式给纸器中并且以与现有技术相同的方式控制次级盒式给纸器，同时可以共享SCF的可编程ROM和固件。
虽然描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员应该理解本发明不限于所述优选实施例，而是在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种变更和修改。
权利要求
1.一种用于影像形成设备的次级盒式给纸器控制装置，包括影像形成设备的主机体；至少一个次级盒式给纸器(SCF)，安装在主机体中，并且用于辅助性地供给纸张；控制单元，安装在主机体中，并且用于控制影像形成设备的印刷机系统；连接线路，用于连接控制单元和次级盒式给纸器；以及至少一个SCF控制单元，与次级盒式给纸器相对应来提供，并且用于从控制单元接收SCF驱动数据并控制次级盒式给纸器的控制操作。
2.如权利要求1所述的装置，还包括连接检测单元，用于检测通过连接线路输入的信号，并且确定次级盒式给纸器的连接状态；以及通信电缆，用于连接控制单元与次级盒式给纸器以在它们之间通信；其中，如果连接检测单元检测到次级盒式给纸器的连接或者供电，则控制单元通过通信电缆将SCF驱动数据发送到SCF控制单元。
3.如权利要求1所述的装置，其中，次级盒式给纸器(SCF)还包括可编程ROM，用于存储系统初始化和通信相关程序；以及RAM，用于存储从控制单元发送的SCF驱动数据。
4.如权利要求3所述的装置，其中，SCF驱动数据是电机驱动数据。
5.如权利要求4所述的装置，其中，如果从控制单元接收到电机驱动命令，则SCF控制单元使用存储在RAM中的电机驱动数据来控制电机。
6.如权利要求1所述的装置，其中，如果检测到多个次级盒式给纸器，则控制单元将数据顺序发送到各个SCF控制单元，或者首先将数据发送到多个SCF控制单元中的指定SCF控制单元，然后其余SCF控制单元从指定SCF控制单元接收发送数据。
7.如权利要求1所述的装置，其中，控制单元还包括至少一个传感器，用于确定次级盒式给纸器的状态；以及复用器，用于输入传感器的输出，SCF控制单元将复用器的输出转换成数据，并且将数据发送到控制单元。
8.一种用于影像形成设备的次级盒式给纸器控制方法，其中，影像形成设备包括安装在设备主机体中以供给更多纸张的次级盒式给纸器(SCF)、主机体控制单元以及SCF控制单元，所述方法包括以下步骤如果供电，则初始化主机体和次级盒式给纸器；由主机体控制单元判定是否安装了次级盒式给纸器；如果在判定安装次级盒式给纸器的步骤判定安装了次级盒式给纸器，则由主机体控制单元通过通信电缆将SCF驱动数据发送到次级盒式给纸器；以及使用所发送的驱动数据由SCF控制单元控制次级盒式给纸器。
9.如权利要求8所述的方法，其中，判定安装次级盒式给纸器的步骤通过连接主机体与次级盒式给纸器的连接检测线路来执行。
10.如权利要求8所述的方法，其中，初始化次级盒式给纸器的步骤使用存储在次级盒式给纸器(SCF)的可编程ROM中的数据来初始化次级盒式给纸器。
11.如权利要求8所述的方法，其中，SCF控制单元还在RAM中存储所发送的SCF驱动数据。
12.如权利要求11所述的方法，其中，SCF驱动数据是电机驱动数据。
13.一种用于影像形成设备的次级盒式给纸器控制方法，其中，影像形成设备包括安装在设备主机体的下部以供给更多纸张的次级盒式给纸器(SCF)、主机体控制单元以及SCF控制单元，所述方法包括以下步骤由主机体控制单元判定是否安装了次级盒式给纸器；如果在判定安装次级盒式给纸器的步骤判定安装了次级盒式给纸器，则由主机体控制单元将SCF驱动数据发送到次级盒式给纸器；以及由SCF控制单元将所发送的驱动数据存储在RAM中。
14.如权利要求13所述的方法，其中，判定安装次级盒式给纸器的步骤通过连接主机体与次级盒式给纸器的连接检测线路来检测。
15.如权利要求13所述的方法，其中，SCF驱动数据是电机驱动数据。
16.如权利要求15所述的方法，其中，如果从主机体控制单元接收到电机驱动命令，则SCF控制单元使用存储在RAM中的电机驱动数据来控制电机。
全文摘要
提供一种用于控制影像形成设备中的次级盒式给纸器(SCF)的装置和方法。控制装置包括主机体；SCF，安装在主机体中，用于供给纸张；控制单元，位于主机体中，用于控制影像形成设备；以及SCF控制单元，用于将SCF的状态通知给控制单元，并且控制SCF。控制方法包括以下步骤初始化主机体和SCF；判定是否安装了SCF；如果安装了SCF，则将SCF驱动数据从主机体控制单元发送到SCF；以及使用驱动数据由SCF控制单元控制SCF。由于当检测到SCF时主机体中的控制单元将驱动相关数据下载到SCF中，同时共享SCF可编程ROM和固件，因此SCF是兼容的。
文档编号G03G15/00GK1539649SQ20041000720
公开日2004年10月27日 申请日期2004年2月27日 优先权日2003年4月25日
发明者卞盛泽 申请人:三星电子株式会社