[发明专利]压电式变换器型高压电源装置和图像形成装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2007年8月1日在日本知识产权局申请的序号为 2007-200793的日本专利申请的权益及于2007年11月19日在韩国知识产权 局申请的序号为2007-118097的韩国专利申请的权益，于此处引入上述申请 的公开内容，可供参考。

技术领域

本发明涉及使用压电式变换器的电源装置及其图像形成装置。

背景技术

在电子式摄影的处理过程中形成图像的图像形成装置中，如果采用直接 转印(transfer)的方法使一转印单元与感光器相接触以转印图像，该转印单元 采用一具有旋转轴的辊形式的导电橡胶作为导体。在这种情况中，按照感光 器的处理速度控制转印单元的驱动。此外，利用直流(DC)偏置电压作为施 加到转印单元上的电压，并且使直流偏置电压的极性与利用电晕放电方法的 转印电压的极性相同。

因此，为了通过利用转印辊执行可靠的图像转印，通常应施加约3kV的 电压(借助所需的微安级电流)。按照常规的技术，为了生成对于图像形成所 需的高压，已使用一种线圈型电子式变换器(transformer)。然而，线圈型电 子式变换器利用铜导线、线圈架和磁芯形成。当利用线圈型电子式变换器施 加约3kV的电压时，其输出电流值非常低(即微安级)，应将在每个部件中 漏电流最小化。为了将该漏电流最小化，已经使用一利用有机绝缘材料制成 的模块制做线圈型电子式变换器的线圈的方法。然而，当使用该方法时，存 在因过热导致产生烟和火的危险，并且，需要一与电源比较相对庞大的电子 式变换器。因此，难以降低线圈型电子式变换器的尺寸和重量。

为了解决与线圈型电子式变换器相关联的上述问题，已经考虑一种利用 细小、重量轻和高输出压电式变换器生成高输出电压的方法。即，如果采用 一利用陶瓷材料的压电式变换器，可以生成高输出电压，其效率等于或高于 线圈型电子式变换器的效率。此外，由于压电式变换器与其初级侧和次级侧 的组合无关，可以安排初级侧和次级侧的电极之间的距离，无需模块处理， 消除产生烟和火的危险。结果，通过利用压电式变换器生成高输出电压的方 法，使得能够制造小尺寸和重量轻的高压电源装置。

然而，在利用压电式变换器的高压电源装置中，利用模拟信号处理电路 执行频率控制，因此频率控制操作是不稳定的。即，如果控制电压快速变化， 以便迅速升高(或降低)高压电源装置的输出电压，压电式变换器的谐振频 率被超出，就不可能控制输出电压。此外，当由于非预期的情况而需要等于 或大于压电式变换器容量的功率时，压电式变换器的驱动频率超过谐振频率， 就不可能控制压电式变换器的输出电压，以此使得生成不良图像信号。此外， 即使当压电式变换器的输出电压不能控制时，在高压电源装置仍出现电路操 作的振荡。

此外，由于从当接通高压电源装置的控制信号输入到运算放大器起到达 到预期设定输出电压值时止的寄生驱动频率，使得上升时间出现延迟。

而且，由于对一压电式变换器存在相对于输出电压的多个谐振频率点， 因此为了增加可以由压电式变换器输出的输出电压的范围，导致低效率电压 输出的范围内的频率被使用，其整体上降低了高压电源装置的总效率。

此外，为降低输出电压，压电式变换器的驱动频率距主(primary)谐振 频率变化太大，该驱动频率接近下一个谐振频率，并且，结果是在达到最小 电压之后，输出电压开始增加。由于这个原因，利用压电式变换器难于实现 高压电源装置的低电压输出。

发明内容

本发明的几个方面和示范性实施例提供一种配备有压电式变换器的高压 电源装置、和图像形成装置，其中可以实现稳定的驱动频率控制，而不会进 入异常振荡或非可控状态，并可在短的上升时间内输出稳定高电压。

本发明的其它方面和或优点将部分地在如下的说明中叙述，并部分地由 该说明明显看出，或可通过实践本发明认识到。

按照本发明的示范性实施例，提供一种电源装置，其中将利用预定的驱 动频率控制的驱动电压施加到压电式变换器，以输出一输出电压，该装置包 含：输出电压检测单元，将输出电压与一用于控制输出电压到一预定值的参 考电压相比较，并且根据其比较结果，检测以数字值代表变化的输出电压的 变化；和驱动控制单元，按照检测的数字值执行对压电式变换器的驱动控制。