專利名稱：圖像形成設(shè)備及控制其電力的方法
圖像形成設(shè)備及控制其電力的方法
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2009年10月6日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請 No. 2009-94666的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此引用作為參考。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思涉及圖像形成設(shè)備及控制其電力的方法，更具體地，涉及通 過劃分用于圖像形成設(shè)備的每個(gè)功能的電力來提高電源管理效率的圖像形成設(shè)備以及控 制其電力的方法。
背景技術(shù)：
圖像形成設(shè)備執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的生成、打印、接收和傳送，圖像形成設(shè)備的例子包括 打印機(jī)、掃描儀、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)和多功能打印機(jī)。
普通圖像形成設(shè)備使用電源或轉(zhuǎn)換器向圖像形成設(shè)備的控制單元和其他主要裝 置提供電力。更具體地，電源將從圖像形成設(shè)備外部輸入的交流電力轉(zhuǎn)換成基礎(chǔ)直流電力， 并且轉(zhuǎn)換器利用基礎(chǔ)直流電力生成用于圖像形成設(shè)備的控制單元和其他主要裝置的二級 電力。當(dāng)向圖像形成設(shè)備供電時(shí)，傳統(tǒng)的圖像形成設(shè)備使用復(fù)位單元生成用于控制單元的 復(fù)位信號，通過向控制單元提供該復(fù)位信號來執(zhí)行啟動(boot)。
但是，在傳統(tǒng)的圖像形成設(shè)備中可能很難有效地管理電源，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的圖像形成 設(shè)備在將基礎(chǔ)直流電力轉(zhuǎn)換成二級直流電力時(shí)只是針對每個(gè)電源控制開/關(guān)。此外，由于 圖像形成設(shè)備的控制單元和其他主要裝置在電力穩(wěn)定時(shí)被一起復(fù)位，所以可能很難控制電 力以及根據(jù)其功能控制每個(gè)組件的復(fù)位。此外，由于同時(shí)向圖像形成設(shè)備的每個(gè)組件供電， 因此電力被不必要地消耗，有損于低功耗運(yùn)行。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，控制單元控制圖像形成設(shè)備的整體功能，因此控制單元一直在運(yùn) 行中，即使在省電模式中也是如此。因此，不容易執(zhí)行低功耗運(yùn)行。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，可以使用硬件控制每個(gè)組件的復(fù)位信號，因此如果電源的輸出電 平下降到低于特定電平時(shí)可能生成復(fù)位信號，這可能導(dǎo)致系統(tǒng)鎖住(lock-up)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思提供一種圖像形成設(shè)備及控制其電力的方法，該圖像形成設(shè) 備通過劃分用于圖像形成設(shè)備的每個(gè)功能的電力提高了電源管理效率。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的附加的特征和效用將在下述說明中部分地闡明，并且通過 說明書將部分地變得顯而易見，或者可以通過實(shí)踐本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思而習(xí)得。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的特征和/或效用可以通過一種圖像形成設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該圖 像形成設(shè)備包括用以生成直流電力的電源單元、用以執(zhí)行圖像形成設(shè)備的功能的多個(gè)功能 單元、用以控制多個(gè)功能單元的操作的控制單元、用以接收電源單元的直流電力和開關(guān)提 供給控制單元和多個(gè)功能單元的電力的開關(guān)單元以及用以接收電源單元的直流電力并根4據(jù)圖像形成設(shè)備的工作模式控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的電源管理單元。
開關(guān)單元可以包括用以將電源單元的直流電力轉(zhuǎn)換成另一電平的直流電力的轉(zhuǎn) 換器、以及用以分別向控制單元和多個(gè)功能單元提供電源單元的直流電力和轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換 后的直流電力的多個(gè)開關(guān)元件。
電源管理單元可以在蘇醒模式中控制多個(gè)開關(guān)元件被順序地接通。
在斷電(power-off)模式中，電源管理單元可以控制多個(gè)開關(guān)元件以使得多個(gè)開 關(guān)元件中的至少一個(gè)接通以將累積在圖像形成設(shè)備中的電荷放電。
斷電模式可以是這樣的模式在該模式中，接收到來自用戶的斷電命令或輸入到 圖像形成設(shè)備的交流電力被關(guān)斷。
圖像形成設(shè)備還可以包括復(fù)位單元，如果電源單元生成直流電力，那么該復(fù)位單 元用以順序地生成輸入到電源管理單元的復(fù)位信號和輸入到控制單元的復(fù)位信號。
如果經(jīng)過預(yù)定時(shí)間或接收到來自電源管理單元的系統(tǒng)復(fù)位信號，則復(fù)位單元可以 在生成要輸入到電源管理單元的復(fù)位信號之后，生成要輸入到控制單元的復(fù)位信號。
所述預(yù)定時(shí)間可以是電源管理單元的穩(wěn)定時(shí)間。
圖像形成設(shè)備還可以包括存儲單元，用以存儲與圖像形成設(shè)備的操作有關(guān)的程 序，并且復(fù)位單元可以在生成用于存儲單元的復(fù)位信號后，生成用于控制單元的復(fù)位信號。
控制單元可以根據(jù)圖像形成設(shè)備的工作模式，生成用于多個(gè)功能單元的復(fù)位信號。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的特征和/或效用還可以通過提供根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu) 思的示例實(shí)施例的、管理圖像形成設(shè)備的電力的方法來實(shí)現(xiàn)，所述方法包括生成直流電力； 將直流電力輸入到圖像形成設(shè)備的電源管理單元；以及由電源管理單元根據(jù)圖像形成設(shè)備 的工作模式有選擇性地控制提供給圖像形成設(shè)備的控制單元和多個(gè)功能單元的電力。
所述方法還可以包括將直流電力轉(zhuǎn)換成另一電平的直流電力，并且有選擇性地控 制電力可以包括使用多個(gè)開關(guān)元件控制分別提供給控制單元和多個(gè)功能單元的直流電力 和轉(zhuǎn)換后的直流電力。
控制電力可以包括如果圖像形成設(shè)備處于蘇醒模式，則控制多個(gè)開關(guān)元件順序 地接通。
控制電力可以包括如果圖像形成設(shè)備處于斷電模式，則控制多個(gè)開關(guān)元件以使 得至少一個(gè)開關(guān)元件接通以將累積在圖像形成設(shè)備中的電荷放電。
斷電模式可以是這樣的模式在其中接收到來自用戶的斷電的命令或者輸入到圖 像形成設(shè)備的交流電力被關(guān)斷。
所述方法還可以包括如果生成直流電力，則順序地生成要輸入到電源管理單元 的復(fù)位信號和要輸入到控制單元的復(fù)位信號。
生成復(fù)位信號可以包括如果經(jīng)過預(yù)定時(shí)間或這接收到來自電源管理單元的系統(tǒng) 復(fù)位信號，則在生成要輸入到電源管理單元的復(fù)位信號之后，生成要輸入到控制單元的復(fù) 位信號。
所述預(yù)定時(shí)間可以是電源管理單元的穩(wěn)定時(shí)間。
生成復(fù)位信號可以包括在生成用于存儲單元的復(fù)位信號后，生成用于控制單元 的復(fù)位信號，該存儲單元用以存儲與圖像形成設(shè)備的操作有關(guān)的程序。
所述方法還可以包括根據(jù)圖像形成設(shè)備的工作模式，由控制單元生成用于多個(gè) 功能單元的復(fù)位信號。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的特征和/或效用也可以通過一種圖像形成設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該 圖像形成設(shè)備包括電源；多個(gè)工作模塊，每個(gè)用以執(zhí)行圖像形成設(shè)備的成像功能、處理功 能和通信功能中的至少一個(gè)；開關(guān)單元，包括多個(gè)開關(guān)，用以接收來自電源的電力，并且用 以向多個(gè)工作模塊提供電力；以及電源管理單元，用以接收直接來自電源的電力，以控制開 關(guān)單元的多個(gè)開關(guān)順序地向多個(gè)工作模塊供電。
開關(guān)單元可以包括直流-直流轉(zhuǎn)換器，用以接收來自電源的電力，并且用以輸出 電力信號，該電力信號的電壓電平不同于從電源接收的電壓電平，并且電源管理單元可以 控制開關(guān)以向該直流-直流轉(zhuǎn)換器供電。
圖像形成設(shè)備可以包括控制單元，用以控制多個(gè)工作模塊中的每一個(gè)的操作，并 且電源管理單元可以控制開關(guān)以向控制單元供電。
圖像形成設(shè)備可以包括復(fù)位單元，用以向電源管理單元提供第一復(fù)位信號以啟動 電源管理單元。
多個(gè)工作模塊可以包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)存儲裝置，并且復(fù)位單元可以包括延時(shí)電 路，用以接收第一復(fù)位信號以及向至少一個(gè)數(shù)據(jù)存儲裝置輸出延遲的第二復(fù)位信號。復(fù)位 單元可以向控制單元輸出第二復(fù)位信號，以便同時(shí)向數(shù)據(jù)存儲裝置和控制單元輸出該第二 復(fù)位信號。
多個(gè)工作模塊可以包括用以接收來自用戶的輸入的用戶接口單元和用以接收來 自外部裝置的輸入的外部裝置通信單元中的至少一個(gè)，并且，當(dāng)圖像形成設(shè)備處于低功耗 模式時(shí)，電源管理單元可以控制多個(gè)開關(guān)以便只向至少一個(gè)用戶接口單元或外部裝置通信 單元輸出電力。
當(dāng)圖像形成設(shè)備關(guān)閉時(shí)，電源管理單元可以控制多個(gè)開關(guān)中的至少一個(gè)開關(guān)在多 個(gè)開關(guān)中的其余開關(guān)關(guān)斷電力后的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)保持導(dǎo)通，以便將圖像形成設(shè)備中的電荷 放電。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的特征和/或效用還可以通過一種控制圖像形成設(shè)備的電 力的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括基于交流電力輸入生成第一直流電力輸出；向包括多個(gè)開 關(guān)的開關(guān)單元和電源管理單元供應(yīng)該第一直流電力；以及利用電源管理單元控制多個(gè)開 關(guān)，以分別控制連接到多個(gè)開關(guān)的多個(gè)工作單元的電力。
開關(guān)單元可以包括直流-直流轉(zhuǎn)換器，該直流-直流轉(zhuǎn)換器的輸出連接到多個(gè)工 作單元中的至少一個(gè)，并且控制多個(gè)開關(guān)可以包括控制至少一個(gè)開關(guān)以向該直流-直流轉(zhuǎn) 換器供電。
圖像形成設(shè)備可以包括用以控制多個(gè)工作單元的操作的控制單元，并且所述方法 可以包括在接通多個(gè)開關(guān)中的任何一個(gè)以向多個(gè)工作單元供電前向控制單元供電?？刂贫?個(gè)開關(guān)可以包括當(dāng)圖像形成設(shè)備被打開時(shí)，順序地接通多個(gè)開關(guān)。
所述方法還可以包括當(dāng)生成第一直流電力以啟動電源管理單元時(shí)，向電源管理 單元提供復(fù)位信號。
所述方法可以包括延遲復(fù)位信號以生成第二復(fù)位信號，并且將該第二復(fù)位信號 提供給數(shù)據(jù)存儲單元和控制單元中的至少一個(gè)，以控制多個(gè)工作單元。
所述方法可以包括當(dāng)圖像形成設(shè)備從加電模式改變?yōu)閿嚯娔Ｊ綍r(shí)，控制至少一 個(gè)開關(guān)在多個(gè)開關(guān)中的其余開關(guān)關(guān)斷后的預(yù)定時(shí)間段內(nèi)保持導(dǎo)通，以將圖像形成設(shè)備中的 電荷放電。


本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的這些和/或其他特征和效用將從以下結(jié)合附圖的對實(shí)施 例的說明中變得更加清楚和更加容易理解，附圖中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方 框圖2A和2B是根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的電路圖3是解釋與每個(gè)模式對應(yīng)的功率輸出的波形圖4是解釋圖1中示出的電源管理單元的運(yùn)行的流程圖5是解釋根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的用于控制電力的方法的流 程圖6A-6C示出了根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的方框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將具體描述本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例。在附圖中示出了實(shí)施例的例子。 貫穿附圖，相似的參考數(shù)字指示相似的元素。以下通過參考附圖描述實(shí)施例，以期解釋本發(fā) 明總的發(fā)明構(gòu)思。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方 框圖。
參考圖1，圖像形成設(shè)備100包括電源單元110、開關(guān)單元120、功能單元130、電源 管理單元140和控制單元150。
電源單元110生成直流電力。具體地，電源單元110可以實(shí)現(xiàn)為開關(guān)模式電源 (switching mode power supply，SMPS)，將外部交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力，并且通過將轉(zhuǎn)換 后的直流電力減壓到預(yù)定電平來生成圖像形成設(shè)備100所需的直流電力。例如，電源單元 110可以生成24V直流電力和5V直流電力。在本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，使用 SMPS形成電源單元110，但這只是一個(gè)例子。電源單元110也可以使用變壓器或橋式整流 器電路來實(shí)現(xiàn)。
開關(guān)單元120接收來自電源單元110的直流電力，并且可以開關(guān)提供給控制單元 150和多個(gè)功能單元130中每一個(gè)的電力。具體地，開關(guān)單元120可以包括直流/直流轉(zhuǎn)換 器124和多個(gè)開關(guān)元件121、122、123、125、126。直流/直流轉(zhuǎn)換器124將電源單元110的 直流電力轉(zhuǎn)換成另一電平的直流電力。多個(gè)開關(guān)元件121、122、123、125、126在轉(zhuǎn)換器IM 的控制下向控制單元150和多個(gè)功能單元131-136中的每一個(gè)提供電源單元110的直流電 力和直流/直流轉(zhuǎn)換器124的轉(zhuǎn)換后的直流電力。開關(guān)單元120的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和功能將稍后 參考圖2說明。
功能單元130執(zhí)行圖像形成設(shè)備100的功能。具體地，如果圖像形成設(shè)備100是 能夠執(zhí)行傳真、打印、復(fù)印和掃描的多功能打印機(jī)，那么圖像形成設(shè)備100可以包括用以掃描文檔的掃描單元、用以發(fā)送或接收傳真或者向外部打印控制設(shè)備發(fā)送打印數(shù)據(jù)或從外部 打印控制設(shè)備接收打印數(shù)據(jù)的通信單元、用以打印文檔的引擎或電機(jī)單元、以及用以處理 打印數(shù)據(jù)和掃描的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理單元。功能單元130可以包括上述掃描單元、通信 單元、引擎或電機(jī)單元以及圖像處理單元中的一個(gè)或多個(gè)。功能單元130也可以包括除了 上述功能單元之外的與圖像形成設(shè)備的功能相關(guān)的各種功能單元。
電源管理單元140接收電源單元110的直流電力，并且根據(jù)圖像形成設(shè)備100的 工作模式控制開關(guān)單元120的開關(guān)操作。具體地，電源管理單元140可以根據(jù)圖像形成設(shè) 備100的工作模式切斷功能單元130和控制單元150的供電或者向功能單元130和控制單 元150供電。比如，如果圖像形成設(shè)備100的工作模式是蘇醒模式，則電源管理單元140可 以輸出用于開關(guān)單元120的所有開關(guān)元件121、122、123的接通信號，使得向每個(gè)功能單元 130供電。在這種情況下，電源管理單元140可以順序地輸出用于多個(gè)開關(guān)元件121、122、 123的接通信號，使得電源單元110生成的直流電力不下降。
如果圖像形成設(shè)備100的工作模式從就緒模式改變?yōu)槭‰娔Ｊ?，則電源管理單元 140可以控制開關(guān)單元120以使得切斷提供給多個(gè)功能單元130電力。如果工作模式改變 為需要比省電模式更省電的停用模式(off mode)，則電源管理單元140可以控制開關(guān)單元 120以使得切斷提供給控制單元150和轉(zhuǎn)換器124的電力。這樣，在本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的 示例實(shí)施例中，圖像形成設(shè)備100在省電模式下不僅切斷功能單元130的電力，還切斷控制 單元150的電力，從而可以使待機(jī)功率保持在小于1W。
如果圖像形成設(shè)備100的工作模式改變?yōu)殛P(guān)斷模式(switch off mode)，則電源管 理單元140控制開關(guān)單元120的多個(gè)開關(guān)元件121、122、123中的至少一個(gè)接通，以便將累 積在圖像形成設(shè)備100中的電荷放電。具體地，如果接收到來自用戶的“斷電”命令，電源 管理電源140可以控制電源單元110停止其運(yùn)行，并且控制開關(guān)單元120以便將累積在圖 像形成設(shè)備100中的電荷放電。此外，當(dāng)切斷提供給電源單元110的交流電力時(shí)，電源管理 單元140可以控制電源單元110停止其運(yùn)行，并且控制開關(guān)單元120以便將累積在圖像形 成設(shè)備100中的電荷放電。
如果圖像形成設(shè)備100的工作模式是打印模式，則電源管理單元140可以控制開 關(guān)單元120以使得僅向執(zhí)行打印任務(wù)所必需的功能單元130供電，而切斷其他功能單元130 的電力。電源管理單元140的控制方法可以使用優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)，該算法可以存儲在存儲單 元131中，并且可以在初始化圖像形成設(shè)備100時(shí)通過控制單元150進(jìn)行傳送。
控制單元150可以控制多個(gè)功能單元130的操作。具體地，控制單元150可以控 制多個(gè)功能單元130以執(zhí)行圖像形成設(shè)備100支持的功能。
此外，控制單元150可以確定圖像形成設(shè)備100的工作模式。具體地，如果處于待 機(jī)模式經(jīng)過預(yù)定時(shí)間而沒有任何操作，從而工作模式需要改變?yōu)槭‰娔Ｊ?、停用模式或結(jié) 束模式，則控制單元150可以將圖像形成設(shè)備100的改變的工作模式通知給電源管理單元 140。在本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，圖像形成設(shè)備100的工作模式由控制單元 150確定，但這只是例子。圖像形成設(shè)備100的工作模式也可以由電源管理單元140確定。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，圖像形成設(shè)備100可以根據(jù) 工作模式，切斷圖像形成設(shè)備100的多個(gè)組件的電力或者向圖像形成設(shè)備100的多個(gè)組件 供電，從而容易地管理電源。此外，向轉(zhuǎn)換器1 和控制單元150的供電也可以根據(jù)工作模8式切斷，因而可以將待機(jī)模式中的功率減少到少于1W。
此外，即使當(dāng)圖像形成設(shè)備100處于蘇醒狀態(tài)時(shí)，也可以不同時(shí)向每個(gè)組件提供 電力，而是可以順序地向需要的組件提供電力，以使得可以穩(wěn)定地啟動圖像形成設(shè)備100。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的圖像形成設(shè)備100的電路圖。
圖2A中所示的圖像形成設(shè)備100包括電源單元110、開關(guān)單元120、包括不同功能 單元131、132、133、134、135和136的功能單元130、電源管理單元140、控制單元150和復(fù) 位單元160。
在圖2A中，功能單元130可以包括存儲單元131、圖像處理單元132、通信功能單 元133、感測單元134、引擎功能單元135( “電機(jī)單元”)和用戶接口單元136，其中，存儲單 元131例如閃存DDR，用以存儲圖像形成設(shè)備100的操作程序；圖像處理單元132例如DSP， 用以執(zhí)行對掃描的圖像和接收的打印任務(wù)的圖像處理；通信功能單元133用于與外部設(shè)備 通信；感測單元134用于感測和控制外圍裝置；引擎功能單元135( “電機(jī)單元”)例如電機(jī) 定影器HVPS，用于執(zhí)行打印任務(wù)。雖然在圖2A中描述了 6個(gè)功能單元，但是這6個(gè)功能單 元中的任何一個(gè)都可以從圖像形成設(shè)備100中省略，并且也可以根據(jù)圖像形成設(shè)備100的 期望功能而將其他功能單元包括在圖像形成設(shè)備100中。
電源單元110可以是開關(guān)模式電源(SMPS)，并且可以從外部交流電力生成24V直 流電力和5V直流電力。電源單元110可以直接向電源管理單元140和復(fù)位單元160的電 壓檢測單元或電壓檢測器161提供所生成的5VSMPS直流電壓，并且可以通過開關(guān)單元120 向其他組件供電。
開關(guān)單元120可以包括直流/直流轉(zhuǎn)換器IM和多個(gè)開關(guān)元件121、122、123、125、 126。開關(guān)單元120可以是包括多個(gè)開關(guān)的模塊，或者其可以包括位于遍布圖像形成設(shè)備 100的電路的不同位置的多個(gè)開關(guān)。
如果第一開關(guān)元件121接通，那么直流/直流轉(zhuǎn)換器IM可以接收電源單元110 的5V直流電力并且生成1. 8V和3. 3V。圖2A示出了接收到5V并且生成1. 8V和3. 3V，但 這只是例子，也可以接收和生成其他電壓。如果第一開關(guān)元件121關(guān)斷，則提供給直流/直 流轉(zhuǎn)換器124的電力切斷。
第一開關(guān)元件121的一端連接到電源單元110的5V(5V SMPS)輸出端，另一端連 接到直流/直流轉(zhuǎn)換器124。第一開關(guān)元件121接收來自電源管理單元140的開關(guān)控制信 號。因此，如果第一開關(guān)元件121關(guān)斷，則除了電源管理單元140和復(fù)位單元160之外的所 有元件的供電都被切斷。換句話說，控制單元150和功能單元130(包括存儲單元131、DSP 132、通信裝置133、子裝置傳感器134、電機(jī)單元135和用戶接口單元136)的電力被關(guān)斷。
第二開關(guān)元件122的一端連接到電源單元110的MV(MV SMPS)輸出端，另一端 連接到電機(jī)單元135，并且第二開關(guān)元件122接收來自電源管理單元140的開關(guān)控制信號。 因此，當(dāng)沒在執(zhí)行打印任務(wù)時(shí)，電源管理單元140可以控制第二開關(guān)元件122關(guān)斷，以便切 斷提供給電機(jī)單元135的MV電力。圖像形成設(shè)備100還可以包括手動開關(guān)135a，或不受 電源管理單元140控制的其它開關(guān)，以繞過電源管理單元140向電機(jī)單元135供電。
第三開關(guān)元件123的一端連接到第一開關(guān)元件121的輸出端，另一端連接到電機(jī) 單元135，并且第三開關(guān)元件123接收來自電源管理單元140的開關(guān)控制信號。因此，當(dāng)沒 在執(zhí)行打印任務(wù)時(shí)，電源管理單元140可以控制第三開關(guān)元件123關(guān)斷，以使得切斷提供給引擎功能單元135的5V電力(“5VS”)和3. 3V電力(“3. 3VS”)。如圖2A所示，第三開關(guān) 元件123可以包括兩個(gè)晶體管，其中第一晶體管的一端輸出5V(5VQ輸出并且連接到第二 晶體管的柵極。第二晶體管的輸出端可以輸出3. 3V(3. 3VS)。因此，當(dāng)?shù)谝痪w管關(guān)斷時(shí)， 第二晶體管的柵極的電壓關(guān)斷，從而輸出電壓5VS和3. 3VS中的每一個(gè)都被關(guān)斷。
第四開關(guān)元件125的一端連接到直流/直流轉(zhuǎn)換器124的3. 3V輸出端，另一端連 接到功能單元134，并且第四開關(guān)元件125接收來自控制單元150的開關(guān)控制信號。因此， 如果圖像形成設(shè)備的外圍裝置無需運(yùn)行，則控制單元150可以控制第四開關(guān)元件125關(guān)斷， 以使得切斷向功能單元Π4提供的3. 3V電力。
第五開關(guān)元件126的一端連接到第一開關(guān)元件121的5V輸出端，另一端連接到功 能單元134，第五開關(guān)元件1 接收來自控制單元150的開關(guān)控制信號。因此，如果圖像形 成設(shè)備的外圍裝置無需運(yùn)行，則控制單元150可以控制第五開關(guān)元件1 關(guān)斷，以便切斷向 功能單元134提供的3. 3V電力。
電源管理單元140接收電源單元110的直流電力(5V SMPS)，并且可以根據(jù)圖像形 成設(shè)備的工作模式控制開關(guān)元件121、122、123的開關(guān)操作。電源管理單元140的詳細(xì)控制 操作將在稍后參考圖3和圖4進(jìn)行說明。
控制單元150控制多個(gè)功能單元130的操作。控制單元150可以根據(jù)圖像形成設(shè) 備的工作模式控制開關(guān)元件125和126的開關(guān)操作。
如果圖像形成設(shè)備100被啟動，則控制單元150可以從存儲單元131加載預(yù)存儲 的程序，并且向電源管理單元140傳送與電源管理有關(guān)的算法。
當(dāng)電源單元110初始生成直流電力(5V SMPS)時(shí)，復(fù)位單元160順序地生成輸入 到電源管理單元140的復(fù)位信號和輸入到控制單元的復(fù)位信號。具體地，如果電源單元110 生成直流電力(5V SMPS)，則復(fù)位單元160可以使用電壓檢測器161感測到供電，并且生成 復(fù)位信號。生成的復(fù)位信號直接輸入到電源管理單元140，從而電源管理單元140被復(fù)位和 啟動。
電壓檢測器161生成的復(fù)位信號被傳送到延時(shí)電路和多個(gè)邏輯門。具體地，復(fù)位 單元160可以向電源管理單元140直接輸入復(fù)位信號，并且可以通過延時(shí)電路向存儲單元 131和控制單元150傳送延時(shí)的復(fù)位信號，以使得電壓檢測器161生成的復(fù)位信號可以被順 序地傳送到電源管理單元140、存儲單元131和控制單元150。在圖2中，存儲單元131的 組件沒有詳細(xì)示出。例如，如果存儲單元131劃分為ROM和RAM，則復(fù)位信號可以先被傳送 到ROM，然后被傳送到RAM。
在圖2A所示的示例實(shí)施例中，延時(shí)電路使用電阻器和電容器實(shí)現(xiàn)，但是延時(shí)電路 也可以使用其他元件和電路組件來實(shí)現(xiàn)。此外，在示例實(shí)施例中，復(fù)位單元160使用單個(gè)或 (OR)邏輯元件和兩個(gè)與(AND)邏輯元件實(shí)現(xiàn)，但是也可使用其他邏輯元件和其他電路元件 來實(shí)現(xiàn)復(fù)位單元160。
如圖2A所示，即使在電源單元110的瞬時(shí)電壓下降之后生成復(fù)位信號，整個(gè)系統(tǒng) 也可以不被復(fù)位。此外，由于電源管理單元140和控制單元150被順序地復(fù)位，因此可以確 保有足夠的時(shí)間在控制單元150復(fù)位以前穩(wěn)定系統(tǒng)電力。
如圖2A所示，除了上面所述的電源管理功能之外，圖像形成設(shè)備100的組件還可 以包括附加的功能和連接。比如，控制單元150可以包括監(jiān)視計(jì)時(shí)器，如果檢測到錯(cuò)誤或者在預(yù)定時(shí)間段之前沒有采取動作或給出命令，則該監(jiān)視計(jì)時(shí)器向電源管理單元140輸出計(jì) 數(shù)器。如果監(jiān)視計(jì)時(shí)器向上計(jì)數(shù)或向下計(jì)數(shù)到預(yù)定級別，則電源管理單元140可以發(fā)起電源重啟。
此外，可以連接圖像形成設(shè)備100的各種組件以傳送和接收數(shù)據(jù)，包括圖像數(shù)據(jù)、 命令數(shù)據(jù)、地址、反饋等。圖2A示出了子裝置傳感器134，其通過通用異步接收器/發(fā)送器 (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART)端連接到控制單元 150 以收發(fā) 數(shù)據(jù)。此外，控制單元150還可以通過UART端連接到電源管理單元140或任何其他期望的 組件。
圖像形成設(shè)備100的組件中的一個(gè)或多個(gè)可以通過諸如數(shù)據(jù)總線、地址總線或命 令總線的總線連接。比如，在圖2A中，控制單元150、通信裝置133、數(shù)字信號處理器132和 存儲裝置131全都共享至少一條總線。
向圖像形成設(shè)備100的各個(gè)組件供電的順序可以通過改變各個(gè)組件所連接的開 關(guān)而改變。圖2B示出的圖像形成設(shè)備100的配置與圖2A的相似，除了功能單元132、133 和136連接到開關(guān)125和126的輸出而不是開關(guān)121和直流/直流轉(zhuǎn)換器124。出于清楚 的目的從圖2B中省略了組件間的一些通信連接。
圖3是解釋與圖2B中所示的圖像形成設(shè)備100的每個(gè)模式對應(yīng)的電力輸出的波 形圖?？梢栽诘谝浑A段接通電源開關(guān)(模式A，“電源接通”)。具體地，如果圖像形成設(shè)備 100的開關(guān)接通并且輸入交流電力，則電源單元110的輸出增加到5V電壓(5V_SMPS)和24V 電壓(MV_SMPS)，并且5V電力信號(5V_SMPQ被提供給電源管理單元140。
當(dāng)5V_SMPS電力穩(wěn)定時(shí)，復(fù)位單元160的電壓檢測器161生成復(fù)位信號nRST_ POWER,復(fù)位和啟動電源管理單元140。當(dāng)電源管理單元140啟動時(shí)，電源管理單元140通過 向開關(guān)元件121施加使能信號nEN_5V來向控制單元150供電。使能開關(guān)元件121導(dǎo)致5V 電力信號(“5V”)的輸出，該5V電力信號被提供給直流/直流轉(zhuǎn)換器124，以輸出3.3V和 1. 8V電力輸出信號(圖3只示出了 3. 3V電力輸出)。由于延時(shí)的復(fù)位信號被提供給控制 單元150，因此控制單元150在提供電力后啟動。
在控制單元150啟動之后，開關(guān)元件125和126以及電源管理單元140被控制以 便向其他組件供電，并且復(fù)位信號被施加到外圍裝置和多個(gè)功能單元130，以使得圖像形成 設(shè)備進(jìn)入就緒模式(模式B，“就緒”)。比如，電源管理單元140可以接通開關(guān)125和126， 以向功能單元132、133、134和136供電。此外，電源管理單元140可以使能開關(guān)元件123 以向電機(jī)單元135供電。
在通過就緒模式并且經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后，如果需要省電模式(模式C，“省電”)，則 控制單元150控制開關(guān)元件125、126以切斷提供給外圍裝置的電力。因此，可以減少圖像 形成設(shè)備100的功耗。
在通過省電模式并且經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后，如果需要停用模式(模式D，“停用模 式”)，則控制單元150通知電源管理單元140模式改變?yōu)橥Ｓ媚Ｊ剑娫垂芾韱卧?40可以 控制開關(guān)單元120以切斷提供給功能單元130(或功能單元132-136)和控制單元150的電 力。或者，電源管理單元140可以只向用戶接口單元136和通信功能單元132供電，以使得 可以接收用戶的控制命令和來自打印控制設(shè)備(未示出)的控制命令。因此，與省電模式 相比，進(jìn)一步減少了圖像形成設(shè)備100的功耗。
在通過停用模式并且通過用戶接口單元130接收到用戶的控制命令之后(模式E， “蘇醒”)，電源管理單元140控制開關(guān)單元120以向控制單元150和多個(gè)功能單元130供 電，并且生成系統(tǒng)復(fù)位信號(nRST_SYSTEM)，以便進(jìn)入就緒模式“F”。
在通過就緒模式并且接收到進(jìn)入停用模式的用戶命令之后(模式G，“停用模 式”)，控制單元150控制開關(guān)元件125和126以切斷提供給外圍裝置的電力。此外，控制單 元150通知電源管理單元140模式改變?yōu)橥Ｓ媚Ｊ?，并且電源管理單?40可以控制開關(guān) 單元120切斷提供給功能單元131-136和控制單元150的電力。
如果通過用戶接口單元136接收到用戶的結(jié)束系統(tǒng)的命令或者外部交流電力被 切斷(模式H，“關(guān)斷”)，則電源管理單元140可以生成系統(tǒng)復(fù)位信號以關(guān)斷圖像形成設(shè)備 100的整個(gè)系統(tǒng)的電力，并順序地切斷諸如轉(zhuǎn)換器124的裝置的主電力。電源管理單元140 可以控制多個(gè)開關(guān)元件中的至少一個(gè)開關(guān)元件接通，以便將積累在圖像形成設(shè)備100的電 容器中或其他電子組件中的電荷放電。
圖4是示出圖1中所示的電源管理單元的操作的流程圖。如果圖像形成設(shè)備的電 源開關(guān)接通并且交流電力被施加到電源單元110 (S411)，則電源管理單元140通過圖3中模 式A所示來執(zhí)行控制單元150的啟動(S4U)，以便進(jìn)入就緒模式(S413)。
如果接收到來自用戶或控制單元150的進(jìn)入省電模式或停用模式的命令(S414)， 則可以控制開關(guān)單元120以便向功能單元130和控制單元150提供對應(yīng)于省電模式和停用 模式的電力(S415)。
在省電模式或停用模式開始之后(S416)，如果從用戶或控制單元150輸入進(jìn)入待 機(jī)模式的命令(S417)，則控制開關(guān)單元120以向功能單元130和控制單元150提供電力，并 且系統(tǒng)復(fù)位信號可以被傳送到控制單元150(S418)。
如果由于交流電力掉電或無法預(yù)測的錯(cuò)誤所致檢測到電源故障，則電源管理單元 140可以發(fā)送系統(tǒng)復(fù)位信號到控制單元150以重啟系統(tǒng)(S420)。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的用于控制電力的方法的流 程圖。
當(dāng)向圖像形成設(shè)備100施加交流電力時(shí)(S510)，可以生成直流電力。具體地，如果 電源開關(guān)接通并且向圖像形成設(shè)備100施加交流電力，則生成5V直流電力并且將其提供給 電源管理單元140。
如果檢測到外部電力(S520)，則可以順序地生成將要輸入到電源管理單元140的 復(fù)位信號和將要輸入控制單元150的復(fù)位信號(S530)。傳送到電源管理單元140的復(fù)位信 號使得電源管理單元140啟動。
啟動的電源管理單元140可以根據(jù)圖像形成設(shè)備100的工作模式控制提供給控制 單元150和多個(gè)功能單元130的電力(SMO)。電源管理單元140的這種操作已經(jīng)參考圖1 到圖4做出了解釋，在此省略。
此外，電源管理單元140可以根據(jù)工作模式生成控制單元150的系統(tǒng)復(fù)位信號， 并且控制單元150可以根據(jù)工作模式生成用于多個(gè)功能單元的復(fù)位信號并且管理系統(tǒng) (S550)。
根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思，圖像形成設(shè)備100可以分別控制圖像形成設(shè)備的多個(gè) 組件的供電，這樣，電源管理可以變得更容易。此外，可以切斷提供給轉(zhuǎn)換器和控制單元的12電力，從而將功耗減少到少于1W。圖5所示的用于管理電源的方法可以應(yīng)用于具有圖1的 配置的圖像形成設(shè)備，也可以應(yīng)用于具有其他配置的圖像形成設(shè)備。
圖6A和圖6B是示出根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的圖像形成設(shè)備200的例 子的方框圖。圖6A和圖6B的圖像形成設(shè)備200與圖1和圖2的圖像形成設(shè)備100相似。 如圖6A所示，圖像形成設(shè)備200可以包括用以通過開關(guān)單元220向多個(gè)功能單元供電的電 源單元210。當(dāng)接收到外部電力時(shí)，電源單元210可以向開關(guān)單元220和電源管理單元240 輸出電力信號。電源管理單元240可以控制第一到第四開關(guān)元件221-224以向功能單元供 電。例如，電源管理單元240可以在向其余功能單元231-236供電前首先控制第一開關(guān)元 件221以向控制單元250供電。接著，電源管理單元240可以控制第二開關(guān)元件222和第 三開關(guān)元件223以向外部裝置通信單元233、用戶接口單元236、圖像處理單元232、外部裝 置控制單元234和數(shù)據(jù)存儲單元231供電。最后，如果需要，比如如果要執(zhí)行打印或復(fù)印操 作，則電源管理單元240可以控制第四開關(guān)元件224以向電機(jī)單元235供電。
或者，如圖6B所示，電源單元210可以直接向電源管理單元240和開關(guān)單元220 輸出電力。電源單元210也可以向延時(shí)單元260輸出電力，延時(shí)單元沈0可以包括延時(shí)電 路，延時(shí)電路包括例如一個(gè)或多個(gè)電容器、電阻器和/或晶體管，并且來自電源單元210的 電力可以在被電源管理單元240接收之后輸出給數(shù)據(jù)存儲單元231或另外的功能單元。這 可以允許例如數(shù)據(jù)存儲單元231在控制單元250加電時(shí)是可工作的，以向控制單元250傳 送程序數(shù)據(jù)。作為延時(shí)單元沈0的例子，可以串聯(lián)連接多個(gè)反相器。
根據(jù)另一個(gè)替代實(shí)施例，如圖6C所示，來自第一開關(guān)元件221的電力可以被輸出 到延時(shí)電路260和數(shù)據(jù)存儲單元231。然后，在延時(shí)之后，來自第一開關(guān)元件221的電力可 以對控制單元250加電，從而控制單元250可以訪問數(shù)據(jù)存儲單元231中的數(shù)據(jù)。
雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的幾個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該理解到，在不脫離本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的原理和精神的前提下，可以對這些實(shí)施例進(jìn) 行改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成設(shè)備，包括電源單元，用以生成直流電力，多個(gè)功能單元，用以執(zhí)行所述圖像形成設(shè)備的功能，控制單元，用以控制所述多個(gè)功能單元的操作，開關(guān)單元，用以接收所述電源單元的直流電力，并且用以開關(guān)提供給所述控制單元和 所述多個(gè)功能單元的電力，以及電源管理單元，用以接收來自所述電源單元的直流電力，并且用以根據(jù)所述圖像形成 設(shè)備的工作模式控制所述開關(guān)單元的開關(guān)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備，其中所述開關(guān)單元包括轉(zhuǎn)換器，用以將來自所述電源單元的具有一電平的直流電力轉(zhuǎn)換成另一電平的直流電 力；以及多個(gè)開關(guān)元件，用以將來自所述電源單元的直流電力和來自所述轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后的直 流電力分別提供給所述控制單元和多個(gè)功能單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成設(shè)備，其中，在蘇醒模式中，所述電源管理單元控制 所述多個(gè)開關(guān)元件被順序接通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成設(shè)備，其中，在斷電模式中，所述電源管理單元控制 所述多個(gè)開關(guān)元件以使得所述多個(gè)開關(guān)元件中的至少一個(gè)接通，以將積累在所述圖像形成 設(shè)備中的電荷放電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備，還包括復(fù)位單元，用以當(dāng)所述電源單元生成直流電力時(shí)，順序地生成輸入到所述電源管理單 元的復(fù)位信號和輸入到所述控制單元的復(fù)位信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成設(shè)備，其中，如果經(jīng)過預(yù)定時(shí)間或者接收到來自所 述電源管理單元的系統(tǒng)復(fù)位信號，則所述復(fù)位單元生成要輸入到所述電源管理單元的復(fù)位 信號，然后生成要輸入到所述控制單元的復(fù)位信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成設(shè)備，還包括存儲單元，用以存儲與所述圖像形成設(shè)備的操作有關(guān)的程序，其中，所述復(fù)位單元在生成并輸出復(fù)位信號到所述存儲單元之后，生成并輸出復(fù)位信 號到所述控制單元。
8.—種管理圖像形成設(shè)備的電源的方法，所述方法包括生成直流電力，向所述圖像形成設(shè)備的電源管理單元輸入所述直流電力；根據(jù)所述圖像形成設(shè)備的工作模式，使用所述電源管理單元選擇性地控制提供給所述 圖像形成設(shè)備的控制單元和多個(gè)功能單元的電力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括將所述直流電力轉(zhuǎn)換成另一電平的直流電力，其中，選擇性地控制電力包括使用多個(gè)開關(guān)元件分別控制提供給所述控制單元和所 述多個(gè)功能單元的所述直流電力和轉(zhuǎn)換后的直流電力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，選擇性地控制電力包括如果所述圖像形成設(shè) 備處于蘇醒模式，則控制所述多個(gè)開關(guān)元件順序地接通。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，選擇性地控制電力包括如果所述圖像形成設(shè) 備處于斷電模式，則控制所述多個(gè)開關(guān)元件以使得至少一個(gè)開關(guān)元件接通，以將積累在所 述圖像形成設(shè)備中的電荷放電。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述斷電模式是接收到來自用戶的關(guān)斷電源 的命令或輸出到所述圖像形成設(shè)備的交流電力被關(guān)斷的模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括如果生成所述直流電力，則順序地生成要輸入到所述電源管理單元的復(fù)位信號和要輸 入到所述控制單元的復(fù)位信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，生成復(fù)位信號包括如果經(jīng)過預(yù)定時(shí)間或者 接收到來自所述電源管理單元的系統(tǒng)復(fù)位信號，則生成并輸出復(fù)位信號到所述電源管理單 元，然后生成并且輸出復(fù)位信號到所述控制單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，生成復(fù)位信號包括在生成并輸出復(fù)位信號到 存儲單元之后，生成并輸出復(fù)位信號到所述控制單元，所述存儲單元用以存儲與所述圖像 形成設(shè)備的操作有關(guān)的程序。
全文摘要
本發(fā)明提供了圖像形成設(shè)備。圖像形成設(shè)備包括用以生成直流電力的電源單元、用以執(zhí)行圖像形成設(shè)備的功能的多個(gè)功能單元、用以控制多個(gè)功能單元的操作的控制單元、用以接收電源單元的直流電力并且切換提供給控制單元和多個(gè)功能單元中的每一個(gè)的電力的開關(guān)單元、以及用以接收電源單元的直流電力并且根據(jù)圖像形成設(shè)備的工作模式控制開關(guān)單元的開關(guān)操作的電源管理單元。
文檔編號H04N1/00GK102035974SQ20101029554
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月6日
發(fā)明者吳翰相, 尹汝馝, 尹溶彬 申請人:三星電子株式會社