專利名稱：用于影像形成設備的次級盒式給紙器控制裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種用于控制次級盒式給紙器的裝置和方法，其中，次級盒式給紙器是為了裝載更多紙張以供入用于使用普通印刷紙張(plain print sheet)進行影印和印刷的電子照相影像形成設備如影印機、激光印刷機、復印機等等而提供的。
背景技術：
圖1示出作為常用電子照相影像形成設備之一的印刷機。如果用戶按印刷按鈕，則光電導鼓50通過充電單元42的電暈放電來均勻充電，并且在激光束印刷機(LBP)中，當光電導鼓50轉動時，充電部分通過帶有反射鏡和透鏡的曝光單元41曝光于從光源如發光二極管或激光二極管發射并且從資料反射的光。在影印機中，在通過四個反射鏡和透鏡執行基于縮小/放大系數的處理等等之后，在光電導鼓50上形成作為資料影像的相同靜電潛像。此時，所形成的靜電潛像在通過顯影單元44的期間使用色粉顯影成可見影像，并且光電導鼓50的可見影像通過轉印單元48的操作轉印到由給紙輥45供給的紙張46上。此時，紙張46通過靜電力與光電導鼓50緊密接觸，并且分離器49分離緊密接觸的紙張。然后，當所分離的紙張46通過加熱輥51和印刷輥52時，資料影像通過熱量和壓力根據需要固定并印刷在紙張46上。
同時，在通過轉印單元48的光電導鼓50的表面上存在殘余色粉和潛像。色粉由清潔器(未示出)除去，并且潛像由預擦除燈陣列43消除。
如上所述操作的印刷機具有能夠裝載150到250張紙的盒式給紙器55，并且可選地可以具有由單獨驅動機構驅動以供給更多紙張的次級盒式給紙器(SCF)55a，如圖1所示。該SCF 55a通常安裝在主盒式給紙器55之下以供給紙張46a。此時，紙張46a不被用于獨自供給紙張的選取電機(pckup motor)45a傳送到印刷機主機體的給紙輥39，從而在SCF 55a的上部之上安裝中繼輥56。此外，通常還形成滾輥隔開單元(roller-opening unit)(未示出)如彈簧等來隔開中繼輥56以防止在中繼輥56之間卡紙。
如上所述的印刷機的示意控制方框圖如圖2所示。在圖2中，控制單元60控制將預定電壓施加于充電單元42、顯影單元44以及轉印單元48，并且還控制整個印刷機系統以在紙張上印刷影像數據或影像，同時通過各種傳感器(未示出)檢查各操作狀態。SCF 55a具有SCF控制單元70、電機驅動器71以及可編程ROM 72。可編程ROM 72存儲系統初始化所需的程序、通信協議所需的程序以及驅動SCF所需的數據如加速表等和驅動各電機所需的數據。SCF控制單元70通常通過通信電纜80從控制單元60接收作為電氣信號的數據，解釋數據，并且執行相應命令。也就是，SCF控制單元70選取紙張，驅動并停止選取電機45a并且驅動和停止中繼輥56作為其主要操作，以及識別紙張尺寸并且向控制單元60發送通知‘缺紙’、‘紙盤拉出(tray out)’等的信號。特別是SCF控制單元70根據存儲在可編程ROM 72中的加速表控制電機驅動IC 71來驅動電機。
現在將對具有如上所述構造的SCF的印刷機的SCF操作進行簡短描述。一般而言，印刷機等待來自控制單元60的命令。裝載了紙張46a的SCF 55a完全插入在機架(未示出)中。如果通過電纜80接收到給紙請求信號，則SCF控制單元70根據存儲在可編程ROM 72中的加速表控制電機驅動IC 71來轉動選取電機45a，從而根據中繼輥56的轉動以一定的速度將紙張46a從SCF55a不斷供到主機體的給紙輥39。隨后操作是根據主控制單元60的控制來執行通常印刷作業。
然而，具有如上所述構造的SCF的印刷機存在一個問題是它使用專用于各SCF的可編程ROM。換句話說，所有SCF相關驅動數據存儲在對應SCF的可編程ROM中。因此，可編程ROM不能相互共享，因為各個SCF的可編程ROM規格互不相同。例如，SCF的電機速度根據出紙速度來決定。由于所有出紙速度都不同，因此對于所安裝的SCF，印刷機不能使用存儲用于不同印刷機模型的電機驅動加速數據的可編程ROM 72。也就是，電機速度根據輸入到電機的脈沖頻率來確定。因此，預定頻率值應針對DC電機來輸入，并且加速表用于步進電機。加速數據應針對用作通用印刷機電機的步進電機連續改變，并且該數據以表的形式(參見本文中的表1)存儲在SCF的可編程ROM 72中。由于即使SCF的操作基本上相同也以表的形式將電機速度存儲在各自的可編程ROM中以作使用，因此不能共享SCF的可編程ROM。此外，還存在一個問題是即使在相同的機械規格和硬件的情況下也始終對SCF進行重新分類以作使用。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的一方面是提供一種次級盒式給紙器控制裝置和方法，能夠以與通常相同的方式控制次級盒式給紙器并且通過當影像形成設備的控制單元檢測到安裝次級盒式給紙器時將與驅動次級盒式給紙器相關的數據下載到次級盒式給紙器來共享次級盒式給紙器的可編程ROM和固件。
為了實現上述方面，本發明的用于影像形成設備的次級盒式給紙器控制裝置包括影像形成設備的主機體；至少一個次級盒式給紙器(SCF)，安裝在主機體中，并且用于輔助性地供給紙張；控制單元，安裝在主機體中，并且用于控制影像形成設備的印刷機系統；通信電纜，用于連接控制單元與次級盒式給紙器以在它們之間通信；連接線路，用于連接控制單元和次級盒式給紙器；以及至少一個SCF控制單元，與次級盒式給紙器相對應來安設，并且用于從控制單元接收SCF驅動數據并控制次級盒式給紙器的控制操作。
而且，該裝置還包括連接檢測單元，用于檢測通過連接線路輸入的信號，并且確定次級盒式給紙器的連接狀態，其中，如果連接檢測單元檢測到次級盒式給紙器的連接或者供電，則控制單元通過通信電纜將SCF驅動數據發送到SCF控制單元。
次級盒式給紙器還包括可編程ROM，用于存儲系統初始化和通信相關程序；以及RAM，用于存儲從控制單元發送的SCF驅動數據。
最好，SCF驅動數據是電機驅動數據。
此外，如果從控制單元接收到電機驅動命令，則SCF控制單元使用存儲在RAM中的電機驅動數據來控制電機。
最好，如果檢測到多個次級盒式給紙器，則控制單元將數據順序發送到各個SCF控制單元，或者首先將數據發送到多個SCF控制單元中的指定SCF控制單元，然后其余SCF控制單元從指定SCF控制單元接收發送數據。
控制單元還包括至少一個或多個傳感器，用于確定次級盒式給紙器的狀態；以及復用器，用于所輸入的傳感器輸出，其中，SCF控制單元將復用器的輸出轉換成數據，并且將數據發送到控制單元。
為了實現上述目的，一種用于影像形成設備的次級盒式給紙器控制方法，其中，影像形成設備包括安裝在設備主機體中以供給更多紙張的次級盒式給紙器(SCF)、主機體控制單元以及SCF控制單元，該方法包括以下步驟如果供電，則初始化主機體和次級盒式給紙器；由主機體控制單元判定是否安裝了次級盒式給紙器；如果在判定安裝次級盒式給紙器的步驟判定安裝了次級盒式給紙器，則由主機體控制單元通過通信電纜將SCF驅動數據發送到次級盒式給紙器；以及使用所發送的SCF驅動數據由SCF控制單元控制次級盒式給紙器。
此外，判定安裝次級盒式給紙器的步驟通過連接主機體與次級盒式給紙器的連接檢測線路來執行。
初始化次級盒式給紙器的步驟使用存儲在次級盒式給紙器(SCF)的可編程ROM中的數據來初始化次級盒式給紙器。
最好，SCF控制單元還在RAM中存儲所發送的SCF驅動數據。
此外，最好SCF驅動數據是電機驅動數據。
為了實現上述目的，另一次級盒式給紙器控制方法包括以下步驟由主機體控制單元判定是否安裝了次級盒式給紙器；如果在判定安裝次級盒式給紙器的步驟判定安裝了次級盒式給紙器，則由主機體控制單元將SCF驅動數據發送到次級盒式給紙器；以及由SCF控制單元將所發送的驅動數據存儲在RAM中。
本發明將參照下面附圖來詳細描述，其中，相同的標號表示相同的部件，并且其中圖1是示出安裝有傳統次級盒式給紙器的印刷機的側視圖；圖2是傳統印刷機的控制方框圖；圖3是根據本發明一個實施例的印刷機的控制方框圖；圖4是示出根據本發明一個實施例的數據轉印流程的過程的流程圖；以及圖5是示出根據本發明一個實施例的電機速度控制過程的流程圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細描述根據本發明一個實施例的具有次級盒式給紙器的印刷機，但是也可以使用其他類型的影像形成設備。
圖3是根據本發明一個實施例的印刷機的控制方框圖。此外，對于安裝有次級盒式給紙器的印刷機，對圖1的透視圖所示的相同部件采用相同的標號，并且將省略其描述。
控制單元100控制將電壓施加于充電單元42、顯影單元44以及轉印單元48，并且控制在紙張上印刷與所要印刷的影像數據相對應的影像數據或影像，并且通過各種傳感器(未示出)控制各操作狀態。控制單元100使用數據通信電纜120與SCF 55a進行一般數據接收并發送，并且讀取SCF 55a的狀態，并且必要時傳輸用于驅動SCF 55a的數據。特別是控制單元100可以發送用于電機控制的數據。也就是，控制單元100從表1的步進電機加速表轉印初始和最終值、斜度以及步數。連接檢測單元101構造成通過連接檢測線路130檢測(例如，基本上連續或者周期性地)SCF 55a的安裝或卸載狀態，也就是，SCF 55a是被安裝還是被卸載。如果控制單元100將狀態請求信號SCF_CMD_RQST_STATE；0xff發送到SCF控制單元110，并且沒有任何數據從SCF 55a發送(實際所要發送的數據為0x00)，則控制單元100判定SCF 55a處于斷連狀態，并且如果印刷機正常工作，則控制單元100可以發送通知SCF55a的安裝或卸載狀態、紙張尺寸和‘缺紙’的數據。最好，控制單元100通過三輸入復用器輸入傳感器的輸出，并且當發送狀態信號時，使用所要發送的數據的一比特來表示SCF 55a的安裝或卸載狀態，使用同一數據的三比特來表示紙張尺寸，并且使用同一數據的一比特來表示‘缺紙’。
SCF控制單元110具有電機驅動IC 111、可編程ROM 112以及RAM 113。可編程ROM 112存儲系統初始化所需的程序以及通信協議所需的程序，而RAM 113存儲通過通信電纜120從控制單元100傳輸的用于驅動SCF的數據。更詳細地，可編程ROM 112從控制單元100接收有關作為SCF主要操作的紙張選取、紙張尺寸識別以及‘缺紙’和‘紙盤拉出’信號等的數據，并且將其存儲在RAM 113中。如果必要，SCF控制單元110從RAM 113讀出必要數據，并且處理用于相關操作的數據。特別是，SCF控制單元110可以存儲SCF的電機驅動數據。因此，如果SCF控制單元110從控制單元100輸入用于驅動電機的命令，則SCF控制單元110使用存儲在RAM 113中的數據控制電機驅動IC 111以驅動電機(未示出)。此外，如果SCF控制單元110通過電纜120從控制單元100輸入作為電氣信號的命令，則SCF控制單元110解釋該命令并且執行相關命令。也就是，SCF控制單元110執行諸如紙張選取、紙張尺寸識別、‘缺紙’和‘紙盤拉出’通知等的主要操作。
以下將參照圖4和5對如上所述構造的次級盒式給紙器的操作及其控制方法進行描述。特別是本實施例的描述限于用于驅動SCF的數據中與驅動電機相關的數據。圖4是示出電機速度控制過程的流程圖。
如果供電給印刷機系統，則控制單元100和SCF控制單元110分別初始化系統(步驟S210)。控制單元100的連接檢測單元101通過連接檢測線路130判定是否安裝了SCF 55a(步驟S220)。如果在步驟S220判定安裝了SCF 55a，則控制單元100準備SCF驅動數據中與驅動電機相關的數據，以傳輸到控制單元110(步驟S230)。例如，在所要發送的數據中傳輸來自步進電機加速表如下表1的初始和最終值及步數信息。
如果所要發送的數據準備完全(S240)，則控制單元100將相關數據發送到SCF控制單元110(S250)。如果在步驟S220判定SCF 55a未被安裝，則控制單元100結束其控制，并且如果在步驟S240所要發送的數據沒有準備完全，則控制單元100重復步驟S230。控制單元100判定根據預定義通信碼發送的數據是否被正常傳輸和接收(S260)。如果在步驟S260數據被正常傳輸和接收，則SCF控制單元1 10將所接收的電機相關數據存儲在RAM 113中(S270)。如果在步驟S260發生傳輸錯誤，則控制單元100重復步驟S250直到成功完成傳輸。
應該理解，對于在此所述的次級盒式給紙器控制方法，初始加電，并且即使當插入裝載了紙張46a的SCF 55a以安裝到機架(未示出)中時，也以相同的方式加電并初始化系統。
以下，將參照圖5描述使用電機驅動加速表的電機控制方法。
由控制單元100提供的示例性步進電機加速表如表1所示。
表1
控制值逐漸改變從而加速步進電機，并且上表1示出用于控制步進電機的步數設為“100”，初始值為“10000”，并且最終值為“1000”。因此，對于下文，應該理解，控制單元100將初始和最終值以及步數發送到SCF控制單元110。
SCF控制單元110在根據從控制單元100接收的命令運行一般程序(S310)的同時，判定它是否驅動選取電機45a(S320)。如果有必要驅動電機，則SCF控制單元110讀出存儲在RAM 113中的數據如初始和最終值以及步數，并且逐步計算作為增大或減小值的斜度。因此，SCF控制單元110將“startpps”值設到用于控制電機的最終脈沖寬度輸出值“OUTPUT”。此外，SCF控制單元110將“0”輸入到用于對步數進行計數的值“COUNT”(S330)。更詳細地，將“startpps”值設成“10000”，將“finalpps”值設成“1000”，并且將斜度值“slope”設成“90”。也就是，斜度是通過將初始值與最終值之間的間隔除以全部步數來計算的。
方程1斜度＝(初始值-最終值)/步數當參照表1代入相關值時，根據方程1獲得斜度“90”。然而，SCF控制單元110將用于初始驅動電機控制的一般為“高”信號的驅動信號輸出到電機驅動IC 111以驅動電機，同時通過內部時鐘(未示出)開始減小作為“OUTPUT”值輸入的“10000”。如果減小至“0”值，則SCF控制單元110將驅動信號變至“低”以進行輸出。
如果判定在上面步驟將電機驅動信號變至“低”，則SCF控制單元110對“COUNT”值增1(S340)，并且判定“COUNT”值是否為總步數“100”。如果在該步驟判定是最后一步，則SCF控制單元110將“1000”分配給“OUTPUT”值的最終值“finalapps”，并且通過內部時鐘(未示出)減小以施加恒定電機驅動脈沖。也就是，SCF控制單元110在步驟S400判定是否停止電機，并且通過如果存在必須停止電機的場合則停止電機否則重復步驟S390和S400以輸出恒定驅動脈沖來控制恒定驅動脈沖輸出。電機的穩定驅動畢竟不是采用通過在最后一步之前通過減小斜度值而獲得的最后一步中的控制值來控制的，而是采用對應于預定最終值的值“finalpps”來控制的。因此，本發明以基本上恒定的速度一致地控制電機，從而每分鐘釋放(discharge)數目不變的紙張。
此外，如果隨著印刷機性能的提高而增大每分鐘所要釋放的紙張數，則只需修改并傳輸加速表值，從而是方便的，因為不需要如同現有技術一樣更換可編程ROM 112。
如果步驟S350不是最后一步，則SCF控制單元110從“OUTPUT”值中減去斜度值，并且以與上面相同的方式驅動電機(S360)，并且再次對“COUNT”值增1(S370)。然后，SCF控制單元110判定該步驟是否為最后一步(S380)，并且如果判定該步驟不是最后一步，則SCF控制單元110重復步驟S360。
如果判定步驟S380是最后一步，則SCF控制單元110將“1000”設到“OUTPUT”值，并且通過內部時鐘(未示出)減小以施加恒定電機驅動脈沖。也就是，SCF控制單元110在步驟S400判定電機是否停止，并且通過如果存在必須停止電機的場合則停止電機否則重復步驟S390和S400以輸出恒定驅動脈沖來控制以恒定速度驅動電機。
本發明的上面描述采用這樣一種結構即SCF控制單元具有其中存儲有系統初始化和通信協議所需的基本程序的可編程ROM以及其中存儲有從控制單元傳輸的數據如加速表的RAM。然而，本發明也可以采用一種RAM如非依電性存儲器(NVRAM)來實現。也就是，當系統初始化時，SCF控制單元使用存儲在NVRAM中的系統初始化和通信協議所需的基本程序，并且可以從控制單元接收并使用與驅動SCF相關的數據。
此外，本發明的上面描述采用一個安裝在其中的SCF，但是本發明也可以采用控制單元將數據順序發送到各個SCF控制單元或者首先將相關數據發送到多個SCF控制單元中的指定SCF控制單元然后其余SCF控制單元從指定SCF控制單元接收所發送的相關數據這一方式來控制具有多個SCF的裝置。
如上所述，本發明的次級盒式給紙器控制裝置和方法允許兼容使用所有SCF，因為如果控制單元檢測到安裝了次級盒式給紙器則主機體的控制單元可以將驅動相關數據下載到次級盒式給紙器中并且以與現有技術相同的方式控制次級盒式給紙器，同時可以共享SCF的可編程ROM和固件。
雖然描述了本發明的優選實施例，但是本領域的技術人員應該理解本發明不限于所述優選實施例，而是在不脫離由所附權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以對其進行各種變更和修改。
權利要求
1.一種用于影像形成設備的次級盒式給紙器控制裝置，包括影像形成設備的主機體；至少一個次級盒式給紙器(SCF)，安裝在主機體中，并且用于輔助性地供給紙張；控制單元，安裝在主機體中，并且用于控制影像形成設備的印刷機系統；連接線路，用于連接控制單元和次級盒式給紙器；以及至少一個SCF控制單元，與次級盒式給紙器相對應來提供，并且用于從控制單元接收SCF驅動數據并控制次級盒式給紙器的控制操作。
2.如權利要求1所述的裝置，還包括連接檢測單元，用于檢測通過連接線路輸入的信號，并且確定次級盒式給紙器的連接狀態；以及通信電纜，用于連接控制單元與次級盒式給紙器以在它們之間通信；其中，如果連接檢測單元檢測到次級盒式給紙器的連接或者供電，則控制單元通過通信電纜將SCF驅動數據發送到SCF控制單元。
3.如權利要求1所述的裝置，其中，次級盒式給紙器(SCF)還包括可編程ROM，用于存儲系統初始化和通信相關程序；以及RAM，用于存儲從控制單元發送的SCF驅動數據。
4.如權利要求3所述的裝置，其中，SCF驅動數據是電機驅動數據。
5.如權利要求4所述的裝置，其中，如果從控制單元接收到電機驅動命令，則SCF控制單元使用存儲在RAM中的電機驅動數據來控制電機。
6.如權利要求1所述的裝置，其中，如果檢測到多個次級盒式給紙器，則控制單元將數據順序發送到各個SCF控制單元，或者首先將數據發送到多個SCF控制單元中的指定SCF控制單元，然后其余SCF控制單元從指定SCF控制單元接收發送數據。
7.如權利要求1所述的裝置，其中，控制單元還包括至少一個傳感器，用于確定次級盒式給紙器的狀態；以及復用器，用于輸入傳感器的輸出，SCF控制單元將復用器的輸出轉換成數據，并且將數據發送到控制單元。
8.一種用于影像形成設備的次級盒式給紙器控制方法，其中，影像形成設備包括安裝在設備主機體中以供給更多紙張的次級盒式給紙器(SCF)、主機體控制單元以及SCF控制單元，所述方法包括以下步驟如果供電，則初始化主機體和次級盒式給紙器；由主機體控制單元判定是否安裝了次級盒式給紙器；如果在判定安裝次級盒式給紙器的步驟判定安裝了次級盒式給紙器，則由主機體控制單元通過通信電纜將SCF驅動數據發送到次級盒式給紙器；以及使用所發送的驅動數據由SCF控制單元控制次級盒式給紙器。
9.如權利要求8所述的方法，其中，判定安裝次級盒式給紙器的步驟通過連接主機體與次級盒式給紙器的連接檢測線路來執行。
10.如權利要求8所述的方法，其中，初始化次級盒式給紙器的步驟使用存儲在次級盒式給紙器(SCF)的可編程ROM中的數據來初始化次級盒式給紙器。
11.如權利要求8所述的方法，其中，SCF控制單元還在RAM中存儲所發送的SCF驅動數據。
12.如權利要求11所述的方法，其中，SCF驅動數據是電機驅動數據。
13.一種用于影像形成設備的次級盒式給紙器控制方法，其中，影像形成設備包括安裝在設備主機體的下部以供給更多紙張的次級盒式給紙器(SCF)、主機體控制單元以及SCF控制單元，所述方法包括以下步驟由主機體控制單元判定是否安裝了次級盒式給紙器；如果在判定安裝次級盒式給紙器的步驟判定安裝了次級盒式給紙器，則由主機體控制單元將SCF驅動數據發送到次級盒式給紙器；以及由SCF控制單元將所發送的驅動數據存儲在RAM中。
14.如權利要求13所述的方法，其中，判定安裝次級盒式給紙器的步驟通過連接主機體與次級盒式給紙器的連接檢測線路來檢測。
15.如權利要求13所述的方法，其中，SCF驅動數據是電機驅動數據。
16.如權利要求15所述的方法，其中，如果從主機體控制單元接收到電機驅動命令，則SCF控制單元使用存儲在RAM中的電機驅動數據來控制電機。
全文摘要
提供一種用于控制影像形成設備中的次級盒式給紙器(SCF)的裝置和方法。控制裝置包括主機體；SCF，安裝在主機體中，用于供給紙張；控制單元，位于主機體中，用于控制影像形成設備；以及SCF控制單元，用于將SCF的狀態通知給控制單元，并且控制SCF。控制方法包括以下步驟初始化主機體和SCF；判定是否安裝了SCF；如果安裝了SCF，則將SCF驅動數據從主機體控制單元發送到SCF；以及使用驅動數據由SCF控制單元控制SCF。由于當檢測到SCF時主機體中的控制單元將驅動相關數據下載到SCF中，同時共享SCF可編程ROM和固件，因此SCF是兼容的。
文檔編號G03G15/00GK1539649SQ20041000720
公開日2004年10月27日 申請日期2004年2月27日 優先權日2003年4月25日
發明者卞盛澤 申請人:三星電子株式會社