专利名称：使用从电源消除内部气体的液体型激光打印机及其方法
技术领域：
本发明通常涉及一种用于消除内部气体(即蒸汽载体)的液体型激光打印机以及其方法。更特别地，本发明涉及一种具有气体消除单元的液体型激光打印机及其方法，所述气体消除单元在主电源单元被切断时可由从电源单元供电。
背景技术：
电子领域的技术发展带来了在开发各种各样的外围设备方面的迅速增长，从而最大限度发挥了计算机的效用。其中一种这样的外围设备是打印机。打印机是用于将由计算机准备的文档打印到打印纸上的设备。近年来，已经开发了采用用于打印文档的激光的激光打印机，且现在可以低价格得到。
使用激光打印机来打印文档涉及一系列处理，包括清洁(cleaning)、调整(conditioning)、写(writing)、显影(developing)、传送(transferring)、以及定影(fusing)。依据用于显影处理的上色剂(诸如固态上色剂和液体上色剂)的类型，激光打印机被分为固体型(dry type)激光打印机和液体型(liquid type)激光打印机。特别地，液体型激光打印机使用包含由来自烷烃基(alkane group)的碳氢化合物，如C10H22，、C11H24，、C12H26，、C13H28所组成的液态载体材料以及颜料(pigments)的液体上色剂。
大多数包含在液体上色剂中的液态载体材料在显影和传送处理中被回收，但是在定影单元(fusing unit)将图像定影到纸张上时，部分材料残留在纸张上。图像上残余的液态载体通常由定影处理所产生的高热，变成易燃的碳氢气体(例如，甲烷气体(CH4))。该易燃的碳氢气体或蒸汽载体是任意的挥发性有机化合物(VOC)之一，所述VOC在被暴露在打印机外时不仅会污染周围环境，而且会产生讨厌的臭气。因此，最好在该蒸汽(或气体)被排出打印机外之前就消除它。
图1是传统液体型激光打印机中使用的蒸汽载体(在下文中被称为“气体”)消除单元的示意图。参照图1，从定影单元10产生的气体被抽吸到气体消除单元20中并且消失。为达到此目的，气体消除单元20包括抽气风扇和排气风扇。通过抽气风扇抽吸的气体可通过使用过滤(filtration)、热氧化(thermaloxidation)、催化热氧化(catalytic thermal oxidation)方法之一消除。依照过滤方法，气体被物理过滤并消除。依照热氧化方法，气体在高于该气体燃点的温度(如600℃至800℃)下被加热氧化。依照催化热氧化方法，气体在相对低于热氧化方法的温度(如150℃至400℃)下被催化氧化，因此气体被氧化或热分解。
气体消除单元20一般由液体型激光打印机的主电源供电，以驱动抽气风扇和排风扇进行气体的转换处理。因此，如果用户切断电源开关，或者如果打印机没有插上电源，或者如果由于例如电力中断而主电源突然被切断等，气体抽吸没有被正确执行，并因而气体消除处理停止。这样，仍然没有被消除的气体残留在定影单元内部，并且随后被释放出打印机。任何人，包括用户，就可能吸入令人不快的气体而导致可能对用户带来危害。
另外，当气体接受基于催化热氧化方法的转换处理时，加热器通常被用于加热气体至氧化反应状态最高的温度。被加热的气体然后通过冷却风扇被冷却并被排到打印机外。如果由于电源切断使得冷却风扇停止运转，来自加热器的热量以及催化剂和气体之间发生反应的热量，随后可能都被直接传送到气体消除单元20和打印机外壳。在最差的情况下，打印机外壳会受损变形，甚至会导致打印机着火。
因此，需要这样的系统和方法，其在主电源无效时仍能安全而有效地维持气体消除操作。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有气体消除单元的液体型激光打印机及其方法，该气体消除单元能在主电源单元被切断时由从电源单元供电。
为达到上述目的和优点，提供一种通过使用液体上色剂来打印图像的液体型激光打印机，其中该打印机包括气体消除单元，用于消除液体型激光打印机的内部气体；主电源单元，用于提供主电源；从电源单元，用于提供从电源；驱动信号生成单元，由主电源单元或者从电源单元驱动，用于为气体消除单元生成驱动信号；以及开关单元，如果主电源单元被切断时，则将从从电源单元提供的从电源提供给驱动信号生成单元。
优选地，液体型激光打印机进一步包括计时器单元，用于检测主电源单元被切断的时间点，计算从主电源切断起已经过的时间量，以及当经过的时间超过预定时间段时，控制开关单元以切断从电源供应。因此，通过设置气体消除单元在主电源切断后仅运行预定时间，能防止对从电源不必要的浪费。
更优选地，主电源单元与从电源单元通过二极管被彼此耦合，以防止电流的逆流。因此，从电源单元可由从主电源单元提供的主电源充电。
优选地，气体消除单元包括抽气风扇，用于抽吸内部气体；加热器，用于将被抽吸的内部气体加热到预定温度；催化剂单元，与热气体反应，从而将气体分解为水和二氧化碳；以及冷却风扇，用于冷却和排出二氧化碳到打印机外。优选地，内部气体通过使用催化热氧化方法来消除。
本发明的另一方面是提供一种消除液体型激光打印机的内部气体的方法，其中提供通过使用液体上色剂来打印图像的打印机。该方法包括步骤当施加主电源时，消除液体型激光打印机的内部气体；若主电源被切断，则提供从电源以作为主电源的替代，从而继续消除液体型激光打印机的内部气体；计算从主电源切断起经过的时间量；以及如果所经过的时间超过预定时间段，则切断从电源供应。
优选地，气体消除步骤包括子步骤抽吸内部气体；将被抽吸的内部气体加热到预定温度；使指定的催化剂与热气体反应，并从而将气体分解为水和二氧化碳；以及冷却并排出二氧化碳到打印机外部。
通过参照附图描述本发明的某些实施例，本发明的上述方面和特征将变得更明显，其中图1是传统液体型激光打印机中使用的气体消除单元的示意图；图2是图解依据本发明实施例的液体型激光打印机的示意框图；图3是图解基于催化热氧化方法的气体消除单元的示意框图；图4是进一步详细图解图2的液体型激光打印机的示例性结构的电路图；图5是描述依据本发明实施例的、消除液体型激光打印机的内部气体的方法的流程图。
贯穿附图，相同附图标记将被理解为表示相同的部分、组件和结构。
具体实施例方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。在下面的描述中，为了简明和清晰，将省略对包含在其中的已知的功能和结构的详细描述。
图2是图解依据本发明实施例的液体型激光打印机的示意框图。参照图2，液体型激光打印机包括主电源单元110、从电源单元120、开关单元130、计时器单元140、驱动信号生成单元150、和气体消除单元160。
主电源单元110是提供主电源的源，且可由如开关模式电源(SMPS)的任何适合的设备组成。驱动信号生成单元150由主电源单元110来供电，且生成用于驱动气体消除单元160的驱动信号。一旦气体消除单元160开启驱动，则它就容易地消除从定影单元(未示出)产生的气体(即蒸汽载体)。如上所述，气体消除单元160通过使用过滤、热氧化以及催化热氧化方法之一来消除气体。
图3是图解基于催化热氧化方法的气体消除单元160的示意框图。参照图3，气体消除单元160包括抽气风扇161、加热器162、催化剂单元163、以及冷却风扇164。抽气风扇161将从定影单元产生的气体抽吸到气体消除单元160。加热器162随后将被抽吸到气体消除单元160的气体加热到最佳温度，在此温度下气体可与催化剂进行最佳或者最有效的反应。
催化剂单元163包括衬底和涂在衬底外表面上的催化剂。其中，衬底由伽马氧化铝和硅藻土组成。催化剂的实例包括Pd、Pt、Co3O4、PdO、Cr2O3、Mn2O3、CuO、SeO2、FeO2、Fe2O3、V2O5、NiO、Ag、MoO3以及TiO2。气体通过催化剂单元163被催化氧化并被分解成水和二氧化碳。
因为产生的二氧化碳被加热器162以及来自气体与催化剂间的反应的热量加热，而处于热空气形式，冷却风扇164冷却并排出热空气到打印机外。气体消除单元160的组成部分，即抽气风扇161、加热器162以及冷却风扇164由主电源单元110供电。
回到图2，从电源单元120用作辅助的电源供应源。开关单元130保证驱动信号生成单元150在正常模式下由主电源单元110供电。然而，若主电源或者主电源单元110被切断，开关单元130将来自从电源单元120的电源提供给驱动信号生成单元150。在此方式下，驱动信号生成单元150甚至在主电源或者主电源单元110被切断的情况下仍能生成驱动信号，并防止气体消除单元160被突然停止。
计时器单元140随后检测主电源或者主电源单元110是否被切断。若主电源或者主电源单元110被切断，则计时器单元140计算从电源切断起所经过的时间量。当该时间量超过预定时间段时，计时器单元140控制开关单元130以停止来自从电源单元120的电源供应。也就是说，通过将气体消除单元160设置成在经过预定时间段时自动停止其运转，能防止对从电源的不必要的浪费。
图4是更详细图解图2的液体型激光打印机的结构的电路图。参照图4，从电源单元120包括可充电电池，用于提供某一电压(Vcc)的电源；和上拉电阻(pull-up resistance)R1，用于上拉电池电源。
优选地，开关单元130包括二极管D，用于连接主电源单元110和从电源单元120；以及由计时器单元140控制的晶体管开关T1。二极管D防止电信号从从电源单元120到主电源单元110的逆流。在此构造下，主电源单元110提供主电源Vs，所述主电源Vs依次为从电源单元120充电。尽管图4的开关单元130被示为包括少量元件，但是可以添加本领域的技术人员已知的其它部件和特征，如电源稳定电路，用于稳定来自主电源单元110或者从电源单元120的电源(Vs或Vcc)。例如，电源稳定电路可包括电容器和电阻(未示出)的组合。
从主电源单元110提供的主电源Vs被施加到驱动信号生成单元150。驱动信号生成单元150包括晶体管T2和基极电阻R2。这样，若主电源Vs被施加，则晶体管T2被导通，并且气体消除单元160的一个端子被接地。而且，主电源Vs被施加到气体消除单元160的另一端子。结果，具有电压Vs的驱动电源被施加到气体消除单元160的端子，从而驱动抽气风扇161、加热器162以及冷却风扇164以消除内部气体。
若主电源Vs被切断，则气体消除单元160然后由从电源单元120供电。来自从电源单元120的从电源Vcc经由开关单元130被提供给气体消除单元160。若从电源Vcc被施加，则晶体管T2被导通，而气体消除单元160的一个端子被接地。进一步地，从电源Vcc被直接施加到气体消除单元160的另一端子。结果，具有电压Vcc的驱动电源被施加到气体消除单元160的端子，从而驱动抽气风扇161、加热器162及冷却风扇164以消除内部气体。
计时器单元140随后检测来自主电源单元110的主电源Vs是否已经被切断。为此，计时器单元140具有连接到主电源单元110的输出端的上拉电阻(未示出)。若通过上拉电阻施加的信号降到低电平，则计时器单元140确定主电源Vs已经被切断。
计时器单元140随后计算从主电源Vs被切断起已经过的时间量。若该时间量超过预定时间段，则控制信号被施加到开关单元130中的晶体管开关T1。当晶体管开关T1被导通时，则气体消除单元160的两个端子都接地，并且因而从电源Vcc被切断。因此，计时器单元140的功能对节省电源有实质性贡献。
图5是描述依据本发明实施例的消除液体型激光打印机的内部气体的方法的流程图。参照图5，若在步骤(S510)检测到主电源Vs被切断，则在步骤(S520)计时器单元140计算从主电源Vs被切断起已经过的时间量。
若主电源Vs被切断，则在步骤(S530)施加从电源Vcc以作为主电源Vs的替代，以继续驱动气体消除单元160。如上所述，气体消除单元160能通过使用多种方法，如催化热氧化方法来消除内部气体。在此情况下，内部气体首先被抽吸进入气体消除单元160，并被加热到气体与催化剂反应最佳的设定温度。当气体与催化剂之间的反应完成时，生成水和二氧化碳。二氧化碳随后被冷却并被排出打印机外部。
随后，在步骤(S540)计时器单元140判定经过的时间量是否超过预定时间段，若超过则在步骤(S550)切断从电源Vcc。通过这种方式，气体消除单元160能被更有效地利用以消除内部气体。
依据本发明的示例性实施例，在主电源可能由于断电或开关断开而被切断的情况下，从电源单元将驱动电源提供给液体型激光单元中的气体消除单元。因而，甚至在主电源(或主电源单元)被切断后，也可以彻底和稳定地消除令人不快的内部气体。而且，通过设置气体消除单元在主电源切断之后仅运行预定的时间段，能防止对从电源单元的不必要的电源浪费。
前述的实施例和优点仅仅是示例性的，而不能被曲解为对本发明的限制。本示例可以容易地应用于其它类型的装置。而且，本发明实施例的描述也是说明性的，并非对权利要求的范围的限制。对于本领域技术人员来说，很明显可以进行多种替换、修改和变化。
权利要求
1.一种通过使用液体上色剂来打印图像的液体型激光打印机，所述打印机包括气体消除单元，用于消除液体型激光打印机的内部气体；主电源单元，用于向气体消除单元提供主电源；从电源单元，用于向气体消除单元提供从电源；驱动信号生成单元，由主电源单元或者从电源单元驱动，用于为气体消除单元生成驱动信号；以及开关单元，用于如果主电源单元被切断，则将从从电源单元提供的从电源施加于驱动信号生成单元。
2.根据权利要求1所述的液体型激光打印机，还包括计时器单元，用于检测主电源被切断时的时间点，计算从主电源被切断起已经过的时间量，以及当经过的时间超过预定时间段时，控制开关单元以切断从电源供应。
3.根据权利要求1所述的液体型激光打印机，其中从电源单元由主电源单元提供的主电源充电。
4.根据权利要求3所述的液体型激光打印机，其中开关单元包括二极管，用于电耦合从电源单元与主电源单元。
5.根据权利要求4所述的液体型激光打印机，其中从电源单元包括可充电电池，被构造成由从主电源单元提供的、经由二极管的主电源充电。
6.根据权利要求2所述的液体型激光打印机，其中开关单元包括第一晶体管，与计时器电耦合，用于切断从电源供应。
7.根据权利要求1所述的液体型激光打印机，其中气体消除单元包括抽气风扇，用于抽吸内部气体；加热器，用于将被抽吸的内部气体加热到预定温度；催化剂单元，与热气体反应，并从而将气体分解为水和二氧化碳；以及冷却风扇，用于冷却和排出二氧化碳。
8.一种消除液体型激光打印机的内部气体的方法，所述方法包括步骤当主电源被施加时，消除液体型激光打印机的内部气体；若主电源被切断，则提供从电源以作为主电源的替代，从而继续消除液体型激光打印机的内部气体；计算从主电源切断起已经过的时间量；以及如果经过的时间超过预定时间段，则切断从电源供应。
9.根据权利要求8所述的方法，其中气体消除步骤进一步包括子步骤抽吸内部气体；将被抽吸的内部气体加热到预定温度；使热气体与指定的催化剂反应，并从而将气体分解为水和二氧化碳；以及冷却并排出二氧化碳。
全文摘要
一种液体型激光打印机，所述液体型激光打印机通过使用液体上色剂来打印图像，并且包括气体消除单元，用于消除液体型激光打印机的内部气体；主电源单元，用于提供主电源；从电源单元，用于提供从电源；驱动信号生成单元，由主电源单元或从电源单元驱动，用于为气体消除单元生成驱动信号；以及开关单元，用于如果主电源单元被切断时，则将从从电源单元提供的从电源施加于驱动信号生成单元。因此，尽管主电源或主电源单元可能被切断，但是打印机的内部气体仍能被彻底且稳定地消除。
文档编号G03G21/00GK1716124SQ20051007468
公开日2006年1月4日 申请日期2005年5月30日 优先权日2004年7月2日
发明者黄钟仁, 薛光朝 申请人:三星电子株式会社