使負載操作在備用模式即被降低峰值功率模式中的制作方法

專利名稱：使負載操作在備用模式即被降低峰值功率模式中的制作方法
背景圖象形成裝置，比如噴墨式打印機、激光打印機、傳真機和多功能器件，一般具有一個或多個消耗相對大量的峰值功率的機制。例如，激光打印機及其他使用激光打印機制的裝置有加熱器，其消耗大量峰值功率來把調色劑熔化在介質上。作為另一個例子，噴墨式打印機及其他使用噴墨打印機制的裝置有發動機，其連接到消耗大量峰值功率來通過它們饋送介質的滾筒。這些裝置通常僅僅瞬時地消耗峰值功率，比如當激光打印機的加熱器被打開時，或者當噴墨式打印機的滾筒首先被加速時。
在外部電源是不可靠的區域中，這些瞬時的大量峰值功率消耗可能引起不希望有的電壓驟降。許多裝置在經歷電壓驟降到十分低的電平時便會復位。這對這些裝置的使用者來說可能是麻煩的和不方便的。例如，他們可能不得不重新開始打印工作。更嚴重地，比如在裝置有傳真能力的情況下，被保存的設置和數據可能丟失。通常接受或者外發傳真可能過早地終止。這些裝置的可靠性能夠通過降低這些裝置對電源電壓驟降的敏感度而被提高。

發明內容
本發明一個實施例的系統包括一個負載、一個電源和一個機制。該負載可操作在缺省模式和備用模式中。該負載在缺省模式中比在備用模式中有較好的性能，并且在備用模式中比在缺省模式中消耗較少的峰值功率。該電源可連接到一個外部電源以至少提供電壓到該負載。當檢測到由電源提供的電壓低于一個預定門限電平超過一個預定門限次數時，該機制使負載操作在備用模式中。
附圖簡要說明引用的附圖組成其說明書的一部分。在附圖中顯示的特征是作為本發明一些實施例的說明而不是本發明所有實施例的說明，除非明確地指出，否則相反的含意不被獲得。


圖1是根據本發明一個實施例的一個系統框圖。
圖2是根據本發明一個實施例的一個圖表，其示出了在被提供給一個負載的電壓上的電平能夠波動。
圖3是根據本發明的另一個實施例的一個系統框圖，其比圖1的系統更加詳細但一致于圖1。
圖4是一個電路的電路圖解，該電路能夠在本發明的一個實施例中執行圖1和圖2的系統的檢測器。
圖5是根據本發明一個實施例的方法流程圖。
圖6是根據本發明另一個實施例的方法流程圖，其比圖5的方法更加詳細但一致于圖5。
圖7是根據本發明一個實施例的一個圖象形成裝置的框圖，其一致于圖1和圖3的系統。
最佳實施方式描述在本發明可仿效實施例的下列詳細說明中，對形成此處一部分的附圖進行參考，并且其中，經由可以實踐本發明的圖解的具體可仿效實施例示出。這些實施例被足夠詳細地描述以便讓本領域普通技術人員能夠實踐本發明。其它實施例可以被使用，并且邏輯上的、機械上的以及其它改變在沒有偏離本發明的精神或者范圍的情況下可以做出。例如，鑒于本發明的實施例大體上關于有負載的系統而被描述，它對所有這類系統都很合適，包括像打印機，傳真機，多功能器件等等的圖象形成裝置。因此，以下詳細說明不會在一個有限的意義中被采取，而是本發明的范圍僅僅由附加的權利要求定義。
系統圖1示出了根據本發明一個實施例的系統100。系統100包括提供電壓到高峰值電流負載104的電源102。電源102優選地包括一個轉換器106，比如一個變壓器，該轉換器106把來源于經連接器118連接的外部電源110的電壓轉換成提供給負載104的電壓。外部電源110可以是交流(AC)或者直流(DC)電源。作為前者的一個例子，外部電源110可以是一個與建筑連接的電力線網，該建筑有大量輸出口。連接器118因而可以是在一個用于插入其中一個輸出口的插頭中的電纜終端。
高峰值電流負載104一般瞬時地消耗大量功率。其中，系統100是一個圖象形成裝置，比如一個打印機、一個傳真機或者一個多功能器件等等，負載104可以包括通過本裝置來移動介質的滾筒。該滾筒可能有一個高度的慣性摩擦，該摩擦需要大量的峰值功率提供給它們的發動機去克服。在裝置包括一個激光打印機制的情況下，負載104還可以包括一個用來把調色劑熔化到介質上的加熱器或者可以使用一個前置條件對紙的加熱器的噴墨式印刷機制。當加熱器最初被啟動時，它可能瞬時地需要大量的峰值功率。
負載104優選地可操作在兩種模式中的一種中。在缺省模式中，負載104比在備用模式中有較好的性能。然而，在備用模式，通常也稱為降低峰值功率狀態中，負載104比在缺省模式中消耗較少的峰值功率。負載104被設計操作在缺省模式中。例如，在圖象形成裝置的情況下，負載104可以操作在缺省模式中以提供一個額定級別的性能，比如每分鐘能夠被該裝置打印的頁數(PPM)。在這個缺省模式中，負載104消耗一定量的峰值功率。然而，其中由外部電源110提供的電壓是十分無規律的，和/或被負載104消耗的峰值功率按照量或者消耗持續時間來說是十分大的，由電源102提供到負載104的電壓可能驟降。
因此，負載104優選地包括一個操作從那里能夠還原或者后退的備用模式。優選地，負載104在這個備用模式中比在缺省模式中消耗更少的峰值功率，不過也可以操作在一個低性能電平。在一個圖象形成裝置的情況下，例如，當操作在備用模式中時，負載104可以提供一個低性能電平，比如能夠被該裝置打印的一個低數量的PPM，由于較低的加速度，因此需要一個較低數量的峰值功率。例如，一個噴墨打印機制的滾筒可以不迅速地啟動，或者用于一個激光打印機制的加熱器可以不迅速地加熱。優選地，在這個備用模式中的負載104的操作使由電源102提供的電壓不會經常驟降到門限值之下，和/或有較低幅度的下降。
系統100包括一個用來監控由電源102提供到負載104的電壓的機制116，并且當一個預定數量的電壓驟降出現時，該機制116使負載104操作在備用模式中而不是操作在缺省模式中。一個電壓驟降定義為由電源102提供到負載104的電壓降低于一個預定門限電平。機制116包括一個檢測器108和一個控制器112。檢測器108可以包括一個電路，而控制器112可以包括固件和存儲器。檢測器108在由電源102提供的電壓驟降的時候進行檢測。控制器112記數檢測器108檢測到這些電壓驟降的次數，并且當它已經記數出一個足夠大的電壓驟降次數時使負載104操作在它的備用模式中。
盡管檢測器108顯示為被實現在圖1中的電源102內，但是，可選擇地，它可以被實現為從電源102中分離出來。此外，控制器112可選擇地還可以同時跟蹤由檢測器108在一個預定時間周期上檢測到的電壓驟降的次數，并且當它已經記數到在這次周期內出現了一個足夠大的電壓驟降次數時，才使負載104操作在備用模式中。為了保持時間的跟蹤，控制器112優選地依賴于另外可選擇的計時器114。一般來說，計時器114可以是通常存在的系統100本身的一部分，比如在系統100包括傳真能力并且因此通常包括一個計時器的情況下。計時器114也可以是控制器112的一部分，或者可以存在系統100內僅僅被控制器112所用。計時器114可以是一個時間時鐘，或者另一個類型的計時器。
因此，當檢測器108最初檢測到由電源102提供給負載104的電壓有一個驟降時，這些實施例中的控制器112利用計時器114設置預定時間周期的開始時間。當檢測器108檢測到另外的驟降時，控制器112檢驗由計時器114提供的當前時間，以確定預定時間周期是否已經被超過。如果時間周期已經被超過，并且檢測器108沒有檢測到足夠的驟降來使控制器112使負載104操作在備用模式中，那么控制器112開始重新計數驟降的次數，并且通過把開始時間復位為當前時間來重新啟動時間周期。控制器112能夠利用計時器114來確定檢測器108是否在預定時間周期內檢測到需要的驟降次數的其它方法也應該服從本發明的實施例。
根據本發明的一個實施例，僅僅作為一個直觀的例子，圖2示出了由電源102提供給檢測器104的隨著時間波動的電壓的一個圖表200。這樣，X軸202測量時間，而Y軸204測量電源102提供給檢測器102的電壓電平。電壓的三個電平在Y軸204上被特別高亮顯示一個指定電平206，一個門限電平208，和一個復位電平210。優選地，電源102一般地在指定電平206處提供電壓212給檢測器102。
然而，由于由外部電源110提供給電源102的電壓中的波動，和/或由于峰值功率被負載104消耗，所以電壓212可能降低。如果電壓212降低于門限電平208，則檢測器108認為一個電壓驟降已經出現。電壓212還可能進一步降低于復位電平210。復位電平210是低于它系統100就不能適當操作的電壓電平，然后因此它自己復位，類似于好象系統100已經被開啟和關閉。使負載104操作在備用模式中優選地減少了電壓212會降低于復位電平210以便使系統100復位的可能性。
因此，降低于門限電平208而不是低于復位電平210的電壓驟降被認為給出警告由電源102提供給負載104的電壓212可能導致一個低于復位電平210的電壓驟降。檢測器108進行檢測并且控制器2計數這些電壓驟降或者警告，可選地在一個給定的時間周期內，如果計數到一個足夠大的計數，那么控制器112使負載104操作在備用模式中，以阻礙電壓212降低于復位電平210。
在圖2中顯示的電壓驟降214是電壓212在持續時間216中降低于門限電平208的一個例子，因此檢測器108檢測到一個已經出現的電壓驟降。同樣地，瞬態218是電壓212在持續時間220中降低于門限電平208的一個例子，因此檢測器108也檢測到一個已經出現的電壓驟降。在電壓212沒有降低于門限電平208之處，檢測器108不會檢測到一個已經出現的電壓驟降。最后，復位222是電壓212降低于復位電平210的例子，其使系統100復位。
圖3示出了根據本發明另一個實施例的系統100。圖3的實施例的系統100比已經描述過的圖1實施例的系統更加詳細但與之一致。特別地，包括一個標記302和一個計數器304在內的機制116被更詳細地示出。當檢測器108檢測到一個存在于由電源102提供給負載104的電壓中的電壓驟降時，它設置一個標記302，該標記可以是系統100的一個存儲器位置。控制器112周期性地查詢標記302。當確定標記302已經被設置時，控制器遞增計數器304并且復位標記302。計數器304也可以是系統100的一個存儲器位置。當計數器304超過一個預定門限次數時，控制器112使負載104操作在備用模式(即，被減少峰值功率狀態)中。
在計時器114存在的一個實施例中，并且其中僅僅當在一個預定時間周期內檢測器108已經檢測到必需的電壓驟降次數時，負載104才將操作在備用模式中，控制器112還執行與計數器304相關的功能。當確定標記302已經被設置時，如果計數器304現在為零，則控制器112可以把開始時間記錄為一個被計時器114提供的當前時間，除此之外給計數器304加1并且復位標記302。其后，每次控制器112確定標記302已經被設置，則它也檢查由計時器114提供的當前時間，并且確定該當前時間是否已經超過了開始時間預定時間間隔。如果是這樣的話，則控制器112復位計數器304。
根據本發明的一個實施例，圖4示出了圖1和圖3系統的檢測器108的示例實現。檢測器108在圖4的實施例中作為一個電路被實現。電壓212是由電源102提供給負載104的電壓并且被機制116的檢測器108監控。它通過電阻404和406接地。一個電容402跟接地的電阻406并聯。電阻404下的一個電阻410連接到晶體管412的基極418。基準電壓408被連接到晶體管412的源極(或者發射極)，而電阻414連接晶體管412的集電極(或者漏極)接地。晶體管的集電極優選地連接到一個與門416的兩個輸入端以隔離并且調節輸出端420。
在正常操作中，當電源102提供給負載104的電壓212處于圖2的正常電平206時，或大于圖2的門限電平208時，電壓212開始給電容402充電。然而，當電壓212降低于圖2的門限電平208時，存儲在電容402中的電壓用來導通晶體管412，使電流從基準電壓408流出，通過晶體管412和電阻414，然后到地。這樣，在與門416的輸入端的電壓電平為高，從而使輸出端420也變高。輸出端420可以被直接連接到圖3的標記302，因此標記302然后被設置，表明檢測器108已經檢測到一個電壓驟降的發生。
方法圖5示出了根據本發明實施例的一個方法500。方法500的至少某些部分可以被實現為存儲在計算機可讀介質上的一個計算機程序，比如由一個處理器執行的固件。盡管本發明沒有這樣被限制，但是方法500可以被已描述過的圖1的系統100或圖3的系統300執行。
首先，電壓被提供給負載(502)，比如由圖1和/或者圖3的電源102提供給圖1和/或者圖3的負載104。電壓能夠在一個大于預定門限電平的電壓和一個小于預定門限電平的電壓之間波動。然后，一個在這個電壓中的電平的低于預定門限電平的電壓驟降被檢測到(504)。例如，圖1和/或者圖3的機制116的圖1和/或者圖3的檢測器108可以檢測到這個電壓驟降。
如果被檢測到的電壓驟降次數大于一個預確定次數(506)，則負載操作在一個降低峰值功率狀態(508)中。否則，電壓繼續被提供給負載(502)，等等。例如，圖1和/或圖3的控制器112可以跟蹤出現的電壓驟降數目，然后當預確定次數已經被超過時，則使負載104操作在降低峰值功率狀態中。控制器112還可以在方法500的506中更具體地確定在一個預定時間周期內是否已出現所需的電壓驟降次數。
圖6示出了根據本發明另一個實施例的方法500。圖6實施例的方法500比圖5實施例的方法500更加詳細且一致。然而，圖6實施例的方法500的至少某些部分仍然可以被實現為存儲在由處理器執行的計算機可讀介質上的一個計算機程序。盡管本發明沒有這樣限制，但是圖6實施例的方法500還可以由已經描述過的圖3系統300執行。
首先，一個計數器被復位(602)，一個標記被復位(604)。該計數器和該標記可以分別是圖3的計數器304和圖3的標記302。當一個電壓驟降被檢測到時，也就是說當由電源提供給負載的電壓降低于一個預定門限電平時，該標記優選地被設置。計數器跟蹤標記已經被設置的次數，并因此那些已經被檢測到的電壓驟降的數目被跟蹤到。
電壓由電源提供給負載(502)，比如由圖3的電源102提供給圖3的負載104，然后一個電壓驟降被檢測到(504)，比如由圖3的檢測器108檢測到。作為響應，標記被設置(606)，比如由檢測器108設置。被設置的標記然后被檢測到(608)。例如，圖3的控制器112可以周期性地查詢該標記，然后檢測到標記已經被設置。
相應地，圖6實施例的方法500可以首先選擇性地執行時間相關功能610。該時間相關功能610優選地被執行，其中，當在一個預定時間周期內一個必需的電壓驟降次數被檢測到時，負載將在一個降低峰值功率狀態中。當一個必需的驟降次數被檢測到而不考慮驟降出現的時間周期時，負載將在降低峰值功率狀態中，則該時間相關功能610優選地不被執行。時間相關功能610可以被控制器112利用圖3的計時器114來執行。
在時間相關功能610被執行時，如果計數器為零(612)，則一個開始時間被設置作為當前時間(614)。如果計數器不為零(612)，而且如果當前時間與先前設置的開始時間相比超過預定門限時間周期(616)，則計數器被復位(618)，然后一個新的開始時間被設置作為當前時間(614)。開始時間最近被設置(614)，或者當前時間與先前設置的開始時間相比不超過預定門限時間周期(616)，則時間相關功能610的執行完畢。
一旦時間相關功能610被執行或者時間相關功能610沒有被執行，則計數器被遞增(620)，比如由控制器112進行遞增。如果計數器超過預定門限次數(506)，則這意味著被檢測到的電壓驟降數目已經超過了門限數目，并且負載操作在被減少峰值功率狀態中(508)。例如，控制器112可以使負載104操作在這個狀態中。如果計數器沒有超過預定門限次數(506)，則標記被復位(604)，電壓繼續被提供給負載(502)，等等。
圖象形成裝置圖7根據本發明的一個實施例示出了一個圖象形成裝置100′。圖象形成裝置100′是圖1和/或圖3的系統100的一個具體實施例。同樣地，圖象形成裝置100′包括一個被連接到外部電源110的電源102，和一個已描述過的檢測和控制機制116。然而，圖1和/或圖3的系統100的負載104更具體地說是一個在圖7實施例的圖象形成裝置100內的圖象形成機制104′。
圖象形成機制104′在介質上形成一個圖象。它可以是一個噴墨打印機制，一個激光打印機制，或者另一個類型的機制。從而，圖象形成裝置100′可以是一個噴墨式打印機，一個激光打印機，或者另一個類型的裝置，比如一個包括噴墨打印或者激光打印能力的多功能器件(MFD)，等等。圖象形成機制104′可操作在缺省模式和備用模式中，或者說是降低峰值功率狀態中，這已經參考圖1和/或圖3的系統100的通用負載104被描述過。在一個激光打印機制的情況下，圖象形成機制104′可以包括一個把調色劑熔化在介質上的加熱器，在噴墨打印機制的情況下，可包括一個發動機，該發動機被附加到一個滾筒以便通過裝置100′來移動介質，等等。
因此，檢測和控制機制116檢測并且記數電源102提供給圖象形成機制104′的電壓降低于一個預定門限電平的次數。當電壓驟降次數超過一個預定門限次數時，則檢測和控制機制116使圖象形成機制104′操作在它的備用模式中。可選擇地，檢測和控制機制116也可以跟蹤時間，以使只有當在一個預定時間周期內必需的電壓驟降次數出現時，檢測和控制機制116使圖象形成機制104′操作在備用模式中。
應該注意，盡管在此處特定實施例已經被說明和描述，本領域普通技術人員將會理解任何很可能達到相同目的的方案都可以代替所示出的特定實施例。此申請書是用來覆蓋本發明的任何適配或者變化。例如，鑒于本發明的實施例大體上涉及有負載的系統而被描述，它對包括但是不限制于像打印機、傳真機、多功能器件等等的圖象形成裝置的所有這類系統都很合適。因此，本發明明確地意欲僅由權利要求及其等價物來限制。
權利要求
1.一個系統(100)包括可操作在缺省模式和備用模式中的一個負載(104)，負載(104)在缺省模式中比在備用模式中有較好的性能并且在備用模式中比在缺省模式中消耗較少的峰值功率；一個可連接到一個外部電源(110)的電源(102)，用來至少提供電壓到負載(104)；和，一個機制(116)，當檢測到由電源(102)提供的電壓低于預定門限電平的次數超過一個預定的門限次數，用來使負載(104)操作在備用模式中。
2.根據權利要求1的系統(100)，其中，電源(102)在下列情況之一時至少提供電壓到負載(104)一個大于預定門限電平的電平，一個小于預定門限電平并大于復位電平的電平，和一個小于復位電平的電平，當電平小于復位電平時，系統(100)被復位。
3.根據權利要求2的系統(100)，其中，電源(102)至少提供電壓給負載(104)的電平取決于至少下列情況之一功率被負載(104)消耗；和，電壓是由外部電源(110)提供。
4.根據權利要求1的系統(100)，其中，當檢測到由電源(102)提供的電壓在一個預定時間周期內超過預定門限次數地降低于預定門限電平時，機制(116)使負載(104)操作在備用模式中。
5.根據權利要求1的系統(100)，其中，機制(116)包括一個檢測器(108)，當由電源(102)提供的電壓降低于預定門限電平時，該檢測器(108)用來檢測；和，一個控制器(112)，用來計數檢測器(108)檢測到由電源(102)提供的電壓降低于預定門限電平的次數，并且當該次數超過預定門限次數的時候使負載(104)操作在備用模式中。
6.根據權利要求1的系統(100)，其中，當該次數在一個預定時間周期內超過預定門限次數時，控制器(112)使負載(104)操作在備用模式中。
7.根據權利要求6的系統(100)，其中，當第一次計數檢測器(108)檢測到由電源(102)提供的電壓降低于預定門限電平時，控制器(112)開始預定時間周期，并且當預定時間周期期滿時，控制器(112)在檢測器(108)檢測到由電源(102)提供的電壓降低于預定門限電平時開始重新計數。
8.根據權利要求1的系統(100)，其中，機制(116)包括一個檢測器(108)，當由電源(102)提供的電壓降低于預定門限電平時，該檢測器(108)用來設置一個標記(302)；和，一個用來周期性地查詢標記(302)的控制器(112)，當標記(302)被檢測器(108)設置時，控制器(112)使計數器(304)遞增并且復位標記(302)，當計數器(304)超過預定門限次數時，控制器(112)使負載(104)操作在備用模式中。
9.根據權利要求8的系統(100)，其中，當計數器(304)在一個預定時間周期內超過預定門限次數時，控制器(112)使負載(104)操作在備用模式中。
10.根據權利要求9的系統(100)，還包括一個計時器(114)，當計數器(304)從零增加到一時，該計數器用來跟蹤一個開始時間，當一個當前時間超過開始時間預定時間間隔時，控制器(112)把計數器(304)復位到零。
全文摘要
實施例的一個系統被公開，其包括一個負載、一個電源和一個機制。該負載可操作在缺省模式和備用模式中。該負載在缺省模式中比在備用模式中有較好的性能，并且在備用模式中比在缺省模式中消耗較少的峰值功率。該電源可連接到一個外部電源以至少提供電壓到該負載。當檢測到由電源提供的電壓超過一個預定門限次數地降低于一個預定門限電平時，該機制使負載操作在備用模式中。
文檔編號H02J3/00GK1489255SQ0314107
公開日2004年4月14日 申請日期2003年6月13日 優先權日2002年6月14日
發明者T·G·拉萊, T G 拉萊 申請人:惠普開發有限公司