專利名稱：氧化催化劑單元，成像裝置及判斷催化劑壽命的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濕式電子照相成像裝置。具體而言，本發(fā)明涉及一種用于判斷氧化催化劑壽命的氧化催化劑單元，所述氧化催化劑對(duì)在帶有顯影劑的打印紙穿過(guò)定影單元時(shí)所產(chǎn)生的載體蒸汽的氧化進(jìn)行催化，本發(fā)明還涉及具有氧化催化劑單元的濕式電子照相成像裝置，以及判斷氧化催化劑壽命的方法。
背景技術(shù)：
通常，濕式電子照相成像裝置如激光束打印機(jī)將激光束照射到感光介質(zhì)上以形成靜電潛像，將顯影劑附著于靜電潛像以形成可見圖像，并且將可見圖像轉(zhuǎn)印到預(yù)定的打印介質(zhì)以輸出所要的圖像。這種濕式電子照相成像裝置可以獲得比使用粉狀調(diào)色劑的干式電子照相成像裝置更清楚的圖像，因而適于彩色打印。
圖1示意性地說(shuō)明了傳統(tǒng)的濕式電子照相成像裝置的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，傳統(tǒng)的濕式電子照相成像裝置包括一成像裝置主體110，多個(gè)感光滾筒121、122、123和124(121至124)，多個(gè)充電單元131、132、133和134(131至134)，多個(gè)曝光單元141、142、143和144(141至144)，多個(gè)顯影單元151、152、153和154(151至154)，多個(gè)第一轉(zhuǎn)印輥171、172、173和174(171至174)，一第二轉(zhuǎn)印輥180以及一定影單元190。靜電潛像被形成在多個(gè)感光鼓121至124上。多個(gè)充電單元131至134分別用預(yù)定的電壓對(duì)多個(gè)感光鼓121至124充電。多個(gè)曝光單元141至144分別將激光束照射到充電的感光鼓121至124上。多個(gè)顯影單元151至154分別為感光鼓121至124提供顯影劑，以便形成可見圖像。多個(gè)第一轉(zhuǎn)印輥171至174將可見圖像從感光鼓121至124轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶160。第二轉(zhuǎn)印輥180將由可見圖像的重疊而形成在轉(zhuǎn)印帶160上的最終圖像轉(zhuǎn)印到打印紙P。定影單元190向已經(jīng)轉(zhuǎn)印有最終圖像的打印紙P施加熱和壓力，從而將最終圖像熔化并定影在打印紙P上。
多個(gè)顯影單元151至154分別存儲(chǔ)不同顏色的顯影劑，并且為多個(gè)感光鼓121至124提供不同顏色的顯影劑。在此，顯影劑包含具有彌散的調(diào)色劑的墨和液體載體，如Norpar。Norpar載體包括烴基溶劑，該烴基溶劑是C10H22，C11H24，C12H26和C13H28的混合物。施加在感光鼓121至124上的顯影劑轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶160以形成可見圖像?？梢妶D像在轉(zhuǎn)印帶160上重疊以形成最終圖像，然后最終圖像被轉(zhuǎn)印到打印紙P。當(dāng)打印紙P穿過(guò)定影單元190時(shí)，顯影劑的墨定影在打印紙P上，并且顯影劑的液體載體由于高熱變成例如甲烷(CH4)的易燃烴氣，并排到外面。
易燃烴氣被歸類為揮發(fā)性的有機(jī)化合物(VOC)。這樣，當(dāng)排放易燃烴氣時(shí)，易燃烴氣污染了環(huán)境，并且發(fā)出臭氣。為了解決這一問(wèn)題，人們提出了去除所得到的易燃烴氣的不同方法。
傳統(tǒng)的易燃烴氣去除方法包括使用例如活性碳的碳過(guò)濾器以物理方式去除氣體成份的過(guò)濾方法。另一種傳統(tǒng)的易燃烴氣去除方法包括在大約600℃到800℃之間的燃燒溫度燃燒氣體成份的直接燃燒方法。另一種傳統(tǒng)的易燃烴氣去除方法包括在大約150℃到400℃之間的相對(duì)較低的溫度燃燒氣體成份的氧化催化方法，該方法使用催化劑過(guò)濾器，以將該氣體成份氧化分解成水和二氧化碳。
在過(guò)濾方法中，碳過(guò)濾器不具有分解在其中收集的載體的能力。這樣，當(dāng)碳過(guò)濾器充滿預(yù)定數(shù)量或更多的載體時(shí)，必須用新的碳過(guò)濾器更換該碳過(guò)濾器。在直接燃燒方法中，產(chǎn)生了高熱，這會(huì)帶來(lái)安全問(wèn)題。
為了解決這些問(wèn)題，近來(lái)，已經(jīng)將氧化催化方法用作去除濕式電子照相成像裝置的載體蒸汽的方法。這種氧化過(guò)程是放熱反應(yīng)。這樣，當(dāng)催化劑過(guò)濾器正常地與載體蒸汽反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)之后催化劑過(guò)濾器的空氣溫度(atmospheric temperature)高于反應(yīng)之前該催化劑過(guò)濾器的空氣溫度。然而，在該催化劑過(guò)濾器由于加熱或污染而耗盡，因而未能與載體蒸汽正常地反應(yīng)的情況下，載體蒸汽不能正常地分解，因而可能帶有氣味地排到外面，而這污染了環(huán)境。
因此，人們需要一種系統(tǒng)和方法來(lái)容易且有效地確定在濕式電子照相成像裝置中使用的氧化催化劑過(guò)濾器的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面至少解決上面的問(wèn)題和缺點(diǎn)，并且至少提供下面所述的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供用于判斷氧化催化劑過(guò)濾器壽命的氧化催化劑單元，其中，在帶有顯影劑的打印紙穿過(guò)定影單元時(shí)所產(chǎn)生的載體蒸汽的氧化分解反應(yīng)期間，所述氧化催化劑過(guò)濾器與載體蒸汽反應(yīng)。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供具有該氧化催化劑單元的濕式電子照相成像裝置，以及提供用于判斷氧化催化劑壽命的方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述方面，提供了一濕式電子照相成像裝置的氧化催化劑單元，該濕式電子照相成像裝置在其操作期間產(chǎn)生載體蒸汽，所述氧化催化劑單元用于通過(guò)使用了催化劑的氧化反應(yīng)對(duì)所述載體蒸汽進(jìn)行過(guò)濾、除臭和凈化。該氧化催化劑單元包括制備成濕式電子照相成像裝置的內(nèi)部和外部通道的一管道單元，安裝在該管道單元內(nèi)的一氧化催化劑過(guò)濾器，用于引導(dǎo)載體蒸汽穿過(guò)氧化催化劑過(guò)濾器的一云臺(tái)馬達(dá)，安裝在氧化催化劑過(guò)濾器上方用于加熱所述載體蒸汽的一加熱器，以及一溫度探測(cè)單元，該溫度探測(cè)單元安裝在氧化催化劑過(guò)濾器之上以及之下，用于探測(cè)氧化催化劑過(guò)濾器的空氣溫度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一濕式電子照相成像裝置，該裝置包括顯影單元，用于將顯影劑覆蓋在形成在感光介質(zhì)上的靜電潛像上，以將靜電潛像顯影為圖形圖像；一轉(zhuǎn)印單元，用于將所述圖形圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上；一定影單元，用于向轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)的所述圖形圖像施加熱和壓力，以將圖形圖像定影為打印圖像；一氧化催化劑單元，用于通過(guò)催化反應(yīng)對(duì)定影單元中產(chǎn)生的載體蒸汽進(jìn)行氧化和凈化，以及一控制器，用于接收有關(guān)第一溫度傳感器和第二溫度傳感器探測(cè)到的溫度的數(shù)據(jù)，并且將有關(guān)探測(cè)到的溫度的數(shù)據(jù)與輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)比較，并發(fā)送用于判斷氧化催化劑過(guò)濾器壽命的信號(hào)信息。在此，所述氧化催化劑單元包括一管道單元，其耦接到所述定影單元；一氧化催化劑過(guò)濾器，其設(shè)置在所述管道單元內(nèi)；一云臺(tái)馬達(dá)，用于引導(dǎo)載體蒸汽穿過(guò)氧化催化劑過(guò)濾器；一加熱器，其靠近氧化催化劑過(guò)濾器安裝，用于加熱所述載體蒸汽；以及一第一溫度傳感器和一第二溫度傳感器，它們安裝在氧化催化劑過(guò)濾器之上以及之下，用于探測(cè)氧化催化劑過(guò)濾器的空氣溫度。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種判斷氧化催化劑單元的氧化催化劑過(guò)濾器的壽命的方法，該氧化催化劑單元耦接到濕式電子照相成像裝置的定影單元，其中，該氧化催化劑單元被提供用于通過(guò)氧化催化反應(yīng)對(duì)定影單元中產(chǎn)生的載體蒸汽進(jìn)行凈化。該方法包括下述步驟探測(cè)流入該氧化催化劑過(guò)濾器的空氣的溫度Tin；探測(cè)流出該氧化催化劑過(guò)濾器的空氣的溫度Tout；比較有關(guān)溫度Tin和Tout的數(shù)據(jù)，以計(jì)算溫度Tin和Tout之間的差異ΔT；以及將該差異ΔT與輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)比較。
所述方法還可以包括計(jì)算被定影在輸出打印介質(zhì)上的墨的平均密度Pa的步驟。
所述輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)可以是一允許的基本溫度差異ΔTb，該溫度差異相應(yīng)于所述墨的平均密度Pa。
所述方法還可以包括當(dāng)差異ΔT大于所述允許的基本溫度差異ΔTb時(shí)，在外部向外顯示出錯(cuò)狀態(tài)的步驟。
所述方法還可以包括當(dāng)差異ΔT大于所述允許的基本溫度差異ΔTb時(shí)，停止?jié)袷诫娮诱障喑上裱b置的操作的步驟。


通過(guò)參照附圖描述本發(fā)明的一些實(shí)施例，本發(fā)明的上述方面和特征將更加顯而易見，其中圖1是說(shuō)明傳統(tǒng)的濕式電子照相成像裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濕式電子照相成像裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是說(shuō)明圖2所示的濕式電子照相成像裝置的主要組成部分的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是圖2所示的定影單元的透視圖；圖5是圖2所示的氧化催化劑單元的豎直截面圖；以及圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于判斷氧化催化劑壽命的方法的流程圖。
在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)被理解為指的是相同的部件、組成部分以及構(gòu)件。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，參照附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氧化催化劑單元，以及具有該氧化催化劑單元的濕式電子照相成像裝置。
在下面的描述中，即使在不同的附圖中，相同的附圖標(biāo)號(hào)用于相同的元件。說(shuō)明書中(例如對(duì)結(jié)構(gòu)和元件的詳細(xì)描述中)所限定的食物被提供用于幫助全面理解本發(fā)明。同樣，為了清楚和簡(jiǎn)明，省略了對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的功能和結(jié)構(gòu)。
如圖2和3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濕式電子照相成像裝置200包括成像裝置主體210、打印引擎220、定影單元230、氧化催化劑單元240、送紙單元250、排出單元260、供電單元270以及控制器280。成像裝置主體210形成了濕式電子照相成像裝置200的外表面。打印引擎220利用顯影劑形成可見圖像，并且將可見圖像轉(zhuǎn)印到打印紙P。定影單元230將可見圖像定影在打印紙P上。將氧化催化劑單元240耦接到定影單元230，以便將定影單元230的外部耦合到成像裝置主體210的內(nèi)部。送紙單元250將打印紙P供給到打印引擎220。排出單元260排出其上已經(jīng)進(jìn)行了打印的打印紙P。
打印引擎220包括作為感光介質(zhì)的感光鼓221a、221b、221c和221d(221a至221d)，靜電潛像形成在感光鼓上；充電單元222a、222b、222c和222d(222a至222d)；曝光單元223a、223b、223c和223d(223a至223d)；顯影單元224a、224b、224c和224d(224a至224d)以及轉(zhuǎn)印單元225。
充電單元222a至222d分別以預(yù)定電壓對(duì)感光鼓221a至221d的表面充電，以便在該感光鼓221a至221d的表面形成靜電潛像。
曝光單元223a至223d將激光束照射到被充電單元222a至222d充電的感光鼓221a至221d的表面上。然后，靜電潛像由于電勢(shì)差形成在感光鼓221a至221d的表面上。
顯影單元224a至224d分別為感光鼓221a至221d提供顯影劑。顯影單元224a至224d分別存儲(chǔ)不同顏色的顯影劑，例如黃色、品紅色、青色和黑色，并且將顯影劑附著于形成在感光鼓221a至221d的表面的靜電潛像上。從而，施加在靜電潛像上的顯影劑在感光鼓221a至221d上形成可見圖像。在此，顯影劑包括包含調(diào)色劑的墨以及例如Norpar的液體載體。Norpar載體包括烴基溶劑，該烴基溶劑是C10H22、C11H24、C12H26和C13H28的混合物。這樣，當(dāng)加熱Norpar時(shí)，Norpar變成易燃烴氣，如甲烷(CH4)。
轉(zhuǎn)印單元225包括轉(zhuǎn)印帶226，該轉(zhuǎn)印帶沿環(huán)形路徑移動(dòng)，接觸感光鼓221a至221d、多個(gè)第一轉(zhuǎn)印輥227a至227d以及第二轉(zhuǎn)印輥228，其中第一轉(zhuǎn)印輥將形成在感光鼓221a至221d上的可見圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶226，第二轉(zhuǎn)印輥將通過(guò)在轉(zhuǎn)印帶226上重疊可見圖像而形成的最終圖像轉(zhuǎn)印到打印紙P。
定影單元230向其上已經(jīng)轉(zhuǎn)印有彩色圖像的打印紙P施加熱和壓力，以便蒸發(fā)顯影劑的液體載體并將顯影劑的墨熔化和定影在打印紙P上。如圖4所示，定影單元230包括一殼體231、安裝在殼體231內(nèi)部以產(chǎn)生高熱的一加熱輥232、以及安裝在殼體231內(nèi)部以與加熱輥232接觸旋轉(zhuǎn)的一加壓輥233。在此，加熱輥232包括一加熱單元，例如加熱燈和電熱絲，用于產(chǎn)生高熱。這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)印的彩色圖像經(jīng)過(guò)定影單元230時(shí)，例如Norpar的液體載體由于高熱立刻蒸發(fā)。這種載體蒸汽包括該打印紙P原來(lái)含有的水蒸汽和Norpar蒸汽。
氧化催化劑單元240對(duì)通過(guò)附著于打印紙P的顯影劑在定影單元230中的蒸發(fā)而產(chǎn)生的載體蒸汽的氧化分解反應(yīng)對(duì)進(jìn)催化。如圖4和5所示，氧化催化劑單元240包括管道單元241、云臺(tái)馬達(dá)(pan motor)242、加熱器243、氧化催化劑過(guò)濾器244以及溫度探測(cè)單元245。
如圖2所示，管道單元241包括耦接到定影單元230的殼體231的一端部，以便將在殼體231內(nèi)部產(chǎn)生的載體蒸汽導(dǎo)向成像裝置主體210的外部。
云臺(tái)馬達(dá)242安裝在管道單元241的內(nèi)部，并且從定影單元230抽吸載體蒸汽，以便使載體蒸汽流入氧化催化劑單元240。在一示例性實(shí)施例中，云臺(tái)馬達(dá)242安裝在管道單元241的內(nèi)部。然而，由于云臺(tái)馬達(dá)242引導(dǎo)定影單元230中產(chǎn)生的載體蒸汽沿預(yù)定方向流動(dòng)，即，流入氧化催化劑單元240，所以沒(méi)必要將云臺(tái)馬達(dá)242的位置限定在管道單元241的內(nèi)部。
加熱器243將云臺(tái)馬達(dá)242引導(dǎo)的載體蒸汽的溫度增加到活化溫度，例如，大約200℃。在此，活化溫度可以根據(jù)使用的催化劑的種類等等而變化。
氧化催化劑過(guò)濾器244涂覆有氧化催化劑如鉑(Pt)、鈀(Pd)等等，并且安裝在加熱器243之下或之后。將氧化催化劑過(guò)濾器244活化到大約200℃的溫度，以便催化氧化分解反應(yīng)，通過(guò)該氧化分解反應(yīng)，將作為易燃烴氣的載體蒸汽分解成水和二氧化碳。在此，穿過(guò)氧化催化劑過(guò)濾器244時(shí)發(fā)生的氧化過(guò)程是放熱反應(yīng)。因此，當(dāng)氧化催化劑正常地反應(yīng)時(shí)，載體蒸汽穿過(guò)氧化催化劑過(guò)濾器244時(shí)測(cè)量的空氣溫度，即氧化催化劑過(guò)濾器244的下部空氣溫度，高于載體蒸汽流入氧化催化劑過(guò)濾器244時(shí)測(cè)量的空氣溫度，即氧化催化劑過(guò)濾器244的上部空氣溫度。
溫度探測(cè)單元245檢測(cè)如上所述的氧化催化劑過(guò)濾器244的上部和下部空氣溫度，其包括安裝在氧化催化劑過(guò)濾器244上的一第一溫度傳感器246和安裝在氧化催化劑過(guò)濾器244之下的一第二溫度傳感器247。當(dāng)載體蒸汽流入氧化催化劑過(guò)濾器244時(shí)，第一溫度傳感器246探測(cè)氧化催化劑過(guò)濾器244的上部空氣溫度Tin，當(dāng)載體蒸汽穿過(guò)氧化催化劑過(guò)濾器244時(shí)，第二溫度傳感器247探測(cè)氧化催化劑過(guò)濾器244的下部空氣溫度Tout。溫度探測(cè)單元245可以包括任何探測(cè)氧化催化劑過(guò)濾器244的空氣溫度的裝置。然而，溫度探測(cè)單元245通常包括一熱傳感器，如熱敏電阻。諸如熱敏電阻的熱傳感器的結(jié)構(gòu)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的，因而不在此描述。溫度探測(cè)單元245可以與氧化催化劑過(guò)濾器244相接觸地安裝，或者可以安裝在氧化催化劑過(guò)濾器244上或者安裝在其之下，以便探測(cè)氧化催化劑過(guò)濾器244的溫度，并且與圖3的引擎控制器282交換信息，引擎控制器將在下面更詳細(xì)地描述。
參照?qǐng)D3，供電單元270為氧化催化劑單元240的加熱器243供電，以便產(chǎn)生高溫。開關(guān)電路275安裝在供電單元270和加熱器243之間，以便將供電單元270接通和斷開，從而控制從供電單元270提供到加熱器243的電力。
參照?qǐng)D3，控制器280包括用于控制濕式電子照相成像裝置的整體操作的引擎控制器282、以及用于控制要打印的圖像的視頻信號(hào)控制器281。視頻信號(hào)控制器281產(chǎn)生要在打印紙P上打印的圖像，并且將圖像上的數(shù)據(jù)發(fā)送到引擎控制器282。隨著要打印的圖像的產(chǎn)生，視頻信號(hào)控制器281還計(jì)算將產(chǎn)生的圖像打印在打印紙P上所需的墨量，并且將有關(guān)墨量的數(shù)據(jù)發(fā)送到引擎控制器282。引擎控制器282讀取從視頻信號(hào)控制器281發(fā)送來(lái)的有關(guān)圖像的數(shù)據(jù)，以控制將圖像打印在打印紙P上的整體過(guò)程。引擎控制器282利用安裝在濕式電子照相成像裝置200內(nèi)的不同傳感器(未示出)檢測(cè)打印期間產(chǎn)生的各種錯(cuò)誤，并且通過(guò)顯示單元290顯示這些錯(cuò)誤。
引擎控制器282還計(jì)算從溫度探測(cè)單元245通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)化器(ADC)發(fā)送來(lái)的溫度數(shù)據(jù)的值，即氧化催化劑過(guò)濾器244的上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的差異ΔT，將差異ΔT與預(yù)置的參考數(shù)據(jù)比較，以便判斷氧化催化劑的壽命，并且通過(guò)顯示單元290顯示從比較結(jié)果中產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤或信息。引擎控制器282利用從視頻信號(hào)控制器281發(fā)送來(lái)的有關(guān)墨量的數(shù)據(jù)判斷氧化催化劑的壽命。下面將更詳細(xì)地描述這種判斷操作。
引擎控制器282還利用從溫度傳感單元245發(fā)送來(lái)的氧化催化劑過(guò)濾器244的溫度數(shù)據(jù)控制開關(guān)電路275，以便接通/斷開供電單元270，從而控制提供到加熱器243的電力。也就是說(shuō)，當(dāng)氧化催化劑過(guò)濾器244的溫度等于或者大于預(yù)置的預(yù)定最大溫度Tm時(shí)，引擎控制器282停止加熱器243的操作，以保證安全。
現(xiàn)在，將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的氧化催化劑單元，具有氧化催化劑單元的濕式電子照相成像裝置的操作，以及用于判斷氧化催化劑單元的氧化催化劑壽命的方法。
當(dāng)向濕式電子照相成像裝置200給出打印命令時(shí)，視頻信號(hào)控制器281產(chǎn)生要打印的圖像，并且將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到引擎控制器282。隨著圖像的產(chǎn)生，視頻信號(hào)控制器281將有關(guān)打印圖像所需的墨量的數(shù)據(jù)發(fā)送到引擎控制器282。然后，引擎控制器282控制下面的打印過(guò)程。
如圖2所示，曝光單元223a至223d將激光束照射到被充電單元222a至222d充至預(yù)定電勢(shì)的感光鼓221a至221d的表面上。改變其上已經(jīng)照射了激光束的感光鼓221a至221d的表面上充有的預(yù)定電勢(shì)，以形成靜電潛像。顯影單元224a至224d分別將黃色、品紅色、青色以及黑色顯影劑施加在形成于感光鼓221a至221d上的靜電潛像上，以形成可見圖像。第一轉(zhuǎn)印輥227a至227d順序?qū)⑺姆N顏色的可見圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶226，以便通過(guò)重疊四種顏色的顯影劑而在轉(zhuǎn)印帶226上形成彩色圖像。在成像過(guò)程期間，送紙單元250將打印紙P傳送到轉(zhuǎn)印帶226。當(dāng)將打印紙P傳送在轉(zhuǎn)印帶226和第二轉(zhuǎn)印輥228之間時(shí)，第二轉(zhuǎn)印輥228將形成在轉(zhuǎn)印帶226上的彩色圖像轉(zhuǎn)印到打印紙P，然后，打印紙P向著定影單元230前進(jìn)。
如圖4所示，傳送到定影單元230的打印紙P在加熱輥232和加壓輥233之間穿過(guò)，離開定影單元230，并且通過(guò)排出單元260排出到成像裝置主體210的外部。在此，當(dāng)打印紙P在加熱輥232和加壓輥233之間穿過(guò)時(shí)，轉(zhuǎn)印到打印紙P上的顯影劑的液體載體由加熱輥232產(chǎn)生的高熱蒸發(fā)，而顯影劑的墨熔化并且定影在打印紙P上。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D4至6，更詳細(xì)地描述氧化催化劑單元240的操作以及用于判斷氧化催化劑壽命的方法。圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的判斷氧化催化劑壽命的方法的流程圖。在步驟S10中，引擎控制器282基于在上述打印過(guò)程進(jìn)行之前從視頻信號(hào)控制器281發(fā)送來(lái)的有關(guān)圖像的數(shù)據(jù)，計(jì)算輸出圖像的平均圖像密度Pa。
將殼體231內(nèi)部產(chǎn)生的載體蒸汽通過(guò)云臺(tái)馬達(dá)242排出到殼體231的外部，然后載體蒸汽穿過(guò)加熱器243。被加熱器243加熱的載體蒸汽穿過(guò)氧化催化劑過(guò)濾器244。在步驟S20中，溫度探測(cè)單元245的第一溫度傳感器246探測(cè)當(dāng)載體蒸汽開始穿過(guò)氧化催化劑過(guò)濾器244時(shí)，氧化催化劑過(guò)濾器244的上部空氣溫度Tin。在步驟S30中，第二溫度傳感器247探測(cè)在載體蒸汽穿過(guò)氧化催化劑過(guò)濾器244引起氧化反應(yīng)之后，氧化催化劑過(guò)濾器244的下部空氣溫度Tout。在步驟S40中，引擎控制器282利用從溫度探測(cè)單元245發(fā)送來(lái)的信息計(jì)算上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的差異ΔT。將差異ΔT與預(yù)置的參考數(shù)據(jù)比較，以判斷氧化催化劑是否異常。下面的表1示出了示例性的預(yù)置的參考數(shù)據(jù)集，該參考數(shù)據(jù)集是通過(guò)對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試得到的。在描述表1的預(yù)置參考數(shù)據(jù)之前，應(yīng)該注意到，當(dāng)前的測(cè)試值是使用鉑催化劑而得到的，因此，根據(jù)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)，如使用的催化劑的類型以及活化溫度的差異，測(cè)試值可能顯著不同。
表1

表1中首行表示輸出圖像的基本圖像密度Pb，基本圖像密度表示為各個(gè)預(yù)定區(qū)段上的一百分比。在本例中，當(dāng)圖像覆蓋參考打印紙的整個(gè)部分時(shí)，基本圖像密度Pb是100％。這樣，在需要少量的墨用于在參考打印紙的一個(gè)表面上進(jìn)行打印的情況下，基本圖像密度Pb低。在需要大量的墨的情況下，特別是打印圖像圖形等的情況下，基本圖像密度Pb高。在對(duì)示例性的實(shí)施例的上述測(cè)試中，參考打印紙的數(shù)量是“5”，然而，數(shù)量可以根據(jù)若干測(cè)試參數(shù)中任何一個(gè)的改變而變化。基本圖像密度Pb的值也可以根據(jù)若干測(cè)試參數(shù)中任何一個(gè)的改變而變化。參考打印紙可以通過(guò)控制器預(yù)先指定。然而，在對(duì)示例性實(shí)施例的上述測(cè)試中，參考打印紙基本上設(shè)置成A4。
表1的豎直列示出上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間允許的基本溫度差異ΔTb，該基本溫度差異對(duì)應(yīng)以5張參考打印紙為基礎(chǔ)的各個(gè)基本圖像密度Pb。也就是說(shuō)，當(dāng)上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的溫度差異ΔT小于允許的基本溫度差異ΔTb時(shí)，將催化劑判斷為異常。當(dāng)上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的溫度差異ΔT等于或者大于允許的基本溫度差異ΔTb時(shí)，將催化劑判斷為正常。同時(shí)，當(dāng)允許的基本溫度差異ΔTb是X時(shí)，其表示可以沒(méi)有問(wèn)題地處理催化劑的載體蒸汽。也就是說(shuō)，如果打印紙的數(shù)量較少或者被氧化的載體蒸汽的量較小，則發(fā)生錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)是微小的。
如表1的第3行第4列所示，當(dāng)在5張或者更多的打印紙上進(jìn)行打印，所打印圖像的平均圖像密度Pa處于20％到100％之間的基本圖像密度Pb的范圍內(nèi)，并且如果上部和下部空氣溫度Tin和Tout的差異ΔT等于或者大于10℃時(shí)，則催化劑無(wú)異常地執(zhí)行其功能。然而，當(dāng)上部和下部空氣溫度Tin和Tout的差異ΔT小于10℃時(shí)，將催化劑確定為異常，如當(dāng)催化劑耗盡時(shí)所出現(xiàn)的，這樣，必須更換催化劑。因此，參照表1的第3行第4列，當(dāng)在10張打印紙上進(jìn)行打印，平均圖像密度Pa是50％，而且如果上部和下部空氣溫度Tin和Tout的差異ΔT是7℃時(shí)，則在基本圖像密度Pb在20％到100％之間的范圍內(nèi)，差異值7℃小于允許的基本溫度差異ΔTb10℃。這樣，催化劑已經(jīng)耗盡其壽命，因而必須更換。在此，只要在10張打印紙的每張上進(jìn)行打印，平均圖像密度Pa的值就自動(dòng)地作為所產(chǎn)生的圖像密度的一個(gè)值被計(jì)算。同時(shí)，上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的差異ΔT表示在第10張打印紙上進(jìn)行打印之后產(chǎn)生的上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的差異。
在表1所示的例子中，當(dāng)要輸出的圖像的平均密度增大時(shí)，允許的基本溫度差異ΔTb的值變大。這是因?yàn)?，輸出圖像密度增大表示打印所需的顯影劑的量的增加，而顯影劑量的增加表示定影單元中產(chǎn)生的載體蒸汽增加。
如上所述，氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。這樣，當(dāng)催化劑正常反應(yīng)時(shí)，催化劑的溫度在氧化反應(yīng)之后增加。當(dāng)載體蒸汽的量增加時(shí)，與載體蒸汽反應(yīng)的催化劑的量與載體蒸汽的量成比例地增加。結(jié)果，上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的差異ΔT隨著催化劑的量的增加而增大。因此，當(dāng)上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的差異ΔT小于允許的基本溫度差異ΔTb時(shí)，催化劑沒(méi)有實(shí)現(xiàn)其功能。這意味著，催化劑氧化分解載體蒸汽的能力降低。
回到圖6，在步驟S50中，引擎控制器282將從溫度傳感單元245得到的上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的差異ΔT與如表1所示的從視頻信號(hào)控制器281得到的允許的基本溫度差異ΔTb比較，該基本溫度差異對(duì)應(yīng)于相對(duì)于基本數(shù)量打印紙的各圖像的平均圖像密度Pa。如果在步驟S50中判斷出出現(xiàn)了錯(cuò)誤，即上部和下部空氣溫度Tin和Tout之間的差異ΔT小于允許的基本溫度差異ΔTb，則引擎控制器282停止?jié)袷诫娮诱障喑上裱b置200的操作，并且在步驟S60中通過(guò)顯示單元290顯示出錯(cuò)狀態(tài)。
引擎控制器282可以進(jìn)一步利用從溫度探測(cè)單元245得到的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)控制提供到加熱器243的電力控制氧化催化劑過(guò)濾器244的溫度。也就是說(shuō)，引擎控制器282從溫度探測(cè)單元245接收有關(guān)氧化催化劑過(guò)濾器244溫度的數(shù)據(jù)，以便確定何時(shí)接通/斷開開關(guān)電路275。氧化催化劑過(guò)濾器244的最小活化溫度隨著所使用的催化劑的種類而變化，但其通常為190℃左右。如果氧化催化劑過(guò)濾器244的最小活化溫度增加到230℃左右，則會(huì)損壞氧化催化劑過(guò)濾器244，并且導(dǎo)致安全問(wèn)題。也就是說(shuō)，當(dāng)在打印模式中進(jìn)行載體蒸汽的氧化分解反應(yīng)時(shí)，在氧化催化劑單元240內(nèi)產(chǎn)生150℃左右的反應(yīng)熱。這樣，當(dāng)在打印期間，氧化催化劑過(guò)濾器244的上部空氣溫度Tin升高到預(yù)置的最大溫度Tm或更高時(shí)，引擎控制器282切斷提供到加熱器243的電力，以便不使氧化催化劑單元240，特別是氧化催化劑過(guò)濾器244過(guò)熱。在此，溫度信息可以進(jìn)一步包括和使用下部空氣溫度Tout。
由于云臺(tái)馬達(dá)242連續(xù)操作，所以穿過(guò)氧化催化劑過(guò)濾器244的載體蒸汽氧化被分解成水和二氧化碳，并且排出到管道單元241的外部。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以探測(cè)氧化催化劑過(guò)濾器的上部和下部空氣溫度，并且可以得到上部和下部空氣溫度之間的差異，以判斷催化劑的壽命。當(dāng)通過(guò)觀察上部和下部空氣溫度之間的差異確定有錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，可以將出錯(cuò)狀態(tài)顯示給外部使用者。這樣，有害的載體蒸汽可以連續(xù)地被凈化并然后被排出。
上述實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，不應(yīng)將其視為是限制本發(fā)明的。本發(fā)明的教導(dǎo)可以容易應(yīng)用于其它類型的裝置。同樣，本發(fā)明實(shí)施例的描述是為了說(shuō)明，而不是為了限制權(quán)利要求的范圍，并且對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，很多替換、修改和變形是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一氧化催化劑單元，用于通過(guò)使用催化劑的氧化反應(yīng)對(duì)在濕式電子照相成像裝置操作過(guò)程中產(chǎn)生的載體蒸汽進(jìn)行過(guò)濾、除臭和凈化，所述氧化催化劑單元包括一管道單元，其包括所述濕式電子照相成像裝置的內(nèi)部和外部通道；一氧化催化劑過(guò)濾器，其安裝在所述管道單元內(nèi)部，用于對(duì)所述載體蒸汽進(jìn)行過(guò)濾、除臭和凈化；一云臺(tái)馬達(dá)，其引導(dǎo)所述載體蒸汽穿過(guò)所述氧化催化劑過(guò)濾器；一加熱器，其靠近所述氧化催化劑過(guò)濾器安裝，用于加熱所述載體蒸汽；以及一溫度探測(cè)單元，其安裝在所述氧化催化劑過(guò)濾器的輸入端和輸出端，用于探測(cè)所述氧化催化劑過(guò)濾器的空氣溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的氧化催化劑單元，其中，所述溫度探測(cè)單元包括一第一溫度傳感器和一第二溫度傳感器，分別安裝在所述氧化催化劑過(guò)濾器的輸入端和輸出端處，用于探測(cè)所述氧化催化劑過(guò)濾器的空氣溫度。
3.如權(quán)利要求2所述的氧化催化劑單元，其中，還包括一控制器，用于接收所述第一和第二溫度傳感器探測(cè)到的有關(guān)溫度的數(shù)據(jù)，并且將有關(guān)所述探測(cè)到的溫度的數(shù)據(jù)與輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)比較，以確定并通知所述氧化催化劑過(guò)濾器的狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求2所述的氧化催化劑單元，其中，還包括一開關(guān)電路，用于當(dāng)所述第一溫度傳感器或第二溫度傳感器探測(cè)的空氣溫度等于或者大于一預(yù)置的最大參考溫度Tm時(shí)，切斷提供到所述加熱器的電力。
5.一濕式電子照相成像裝置，其包括多個(gè)顯影單元，用于將顯影劑覆蓋在形成在感光介質(zhì)上的靜電潛像上，以將所述靜電潛像顯影為圖形圖像；一轉(zhuǎn)印單元，用于將所述圖形圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上；一定影單元，用于向轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)的所述圖形圖像施加熱和壓力，以將圖形圖像定影為打印圖像；以及一氧化催化劑單元，用于通過(guò)催化反應(yīng)對(duì)定影單元中產(chǎn)生的載體蒸汽進(jìn)行氧化和凈化，其中所述氧化催化劑單元包括一管道單元，其耦接到所述定影單元；一氧化催化劑過(guò)濾器，其設(shè)置在所述管道單元內(nèi)；一云臺(tái)馬達(dá)，用于引導(dǎo)所述載體蒸汽穿過(guò)所述氧化催化劑過(guò)濾器；一加熱器，其靠近所述氧化催化劑過(guò)濾器安裝，用于加熱所述載體蒸汽；一第一溫度傳感器和一第二溫度傳感器，分別安裝在所述氧化催化劑過(guò)濾器的輸入端和輸出端處，用于探測(cè)氧化催化劑過(guò)濾器的空氣溫度；以及一控制器，用于接收有關(guān)所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器探測(cè)到的溫度的數(shù)據(jù)，并且將有關(guān)所述探測(cè)到的溫度的數(shù)據(jù)與輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)比較，以確定并通知所述氧化催化劑過(guò)濾器的狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的濕式電子照相成像裝置，其中，還包括一開關(guān)電路，用于當(dāng)所述第一或第二溫度傳感器探測(cè)到的空氣溫度等于或者大于一預(yù)置的最大參考溫度Tm時(shí)，切斷提供到所述加熱器的電力。
7.一種確定氧化催化劑單元的氧化催化劑過(guò)濾器的狀態(tài)的方法，所述氧化催化劑單元耦接至濕式電子照相成像裝置的定影單元，用于通過(guò)氧化催化反應(yīng)對(duì)所述定影單元中產(chǎn)生的載體蒸汽進(jìn)行凈化，所述方法包括探測(cè)流入所述氧化催化劑過(guò)濾器的空氣的溫度Tin；探測(cè)流出所述氧化催化劑過(guò)濾器的空氣的溫度Tout；比較有關(guān)溫度Tin和Tout的數(shù)據(jù)，以計(jì)算溫度Tin和Tout之間的差異ΔT；以及將差異ΔT與輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)比較，以確定所述氧化催化劑過(guò)濾器的狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，還包括計(jì)算被定影在所述濕式電子照相成像裝置的輸出打印介質(zhì)上的墨的平均密度Pa的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)包括對(duì)應(yīng)于墨的所述平均密度Pa的一允許的基本溫度差異ΔTb。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，還包括當(dāng)所述差異ΔT大于所述允許的基本溫度差異ΔTb時(shí)，顯示出錯(cuò)狀態(tài)的步驟。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，還包括當(dāng)所述差異ΔT大于所述允許的基本溫度差異ΔTb時(shí)，停止所述濕式電子照相成像裝置的操作的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供用于判斷氧化催化劑壽命的氧化催化劑單元、具有該氧化催化劑單元的濕式電子照相成像裝置、以及判斷氧化催化劑壽命的方法。所述氧化催化劑單元包括管道單元、云臺(tái)馬達(dá)、加熱器、氧化催化劑過(guò)濾器以及溫度探測(cè)單元。所述溫度探測(cè)單元探測(cè)氧化催化劑過(guò)濾器的上部和下部空氣溫度。然后，具有所述氧化催化劑單元的濕式電子照相成像裝置的控制器將溫度探測(cè)單元探測(cè)到的上部和下部空氣溫度數(shù)據(jù)與輸入?yún)⒖紨?shù)據(jù)比較，以判斷氧化催化劑的壽命。
文檔編號(hào)G03G21/00GK1704853SQ20051007397
公開日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者金孝振, 薛光朝 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社