[发明专利]高压电源设备和具有该高压电源设备的图像形成设备

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种使用压电变压器的高压电源设备，尤其涉及一种使用该高压电源设备的图像形成设备。

背景技术

电子照相式图像形成设备需要高压电源设备来生成高于几百伏(V)的电压(高压)。这是因为，该图像形成设备对转印构件施加DC(直流)偏压。尽管传统的高压电源设备使用绕线式电磁变压器，但近来的高压电源设备使用压电变压器(压电陶瓷变压器)。

日本特开平11-206113公开了具有生成要输入至压电变压器的频率的电压控制振荡器(VCO)的高压电源设备。压电变压器具有在共振频率时输出电压最大的特性。日本特开平11-206113所述的高压电源设备通过控制从VCO输出的频率来控制压电变压器的输出电压。

通常，为了增加压电变压器的输出电压，例如，VCO将压电变压器的频率从高频变为低频(或者反之亦然)。VCO通过控制频率的变化量来控制输出电压的上升时间和上升量。因此，所期望的电压越高，频率的变化量越大，由此使上升时间延长。例如，在图像形成设备的高压电源设备中，随着上升时间变长，启动设备所需的时间也变长。这可能使准备图像形成所需的时间延长。

发明内容

本发明的特征在于解决以上问题和其它问题中的至少一个问题。例如，本发明的特征在于，在采用压电变压器的电源设备中改善输出电压的上升特性以缩短上升时间。注意，根据整个说明书将理解其它的问题。

本发明提供一种高压电源设备，包括：脉冲生成单元，用于生成预定频率的脉冲信号；压电变压器，用于根据所述脉冲信号的频率输出电压；检测单元，用于检测所述压电变压器的输出电压；控制单元，用于控制所述脉冲生成单元，以向着与目标电压相对应的频率、以预定值为单位改变所述脉冲信号的频率，直到所述输出电压跨过所述目标电压为止；以及存储单元，用于存储表示所述输出电压跨过所述目标电压时所述脉冲信号的频率的数据，其中，所述控制单元通过从与所述存储单元中存储的数据相对应的频率起、按比所述预定值小的值可变地控制所述脉冲信号的频率，将所述输出电压控制为等于所述目标电压。

本发明还提供一种图像形成设备，包括：图像形成单元，用于形成图像；高压电源设备，用于对所述图像形成单元施加高压，并且包括：脉冲生成单元，用于生成预定频率的脉冲信号；压电变压器，用于根据所述脉冲信号的频率输出电压；以及检测单元，用于检测所述压电变压器的输出电压；控制单元，用于控制所述脉冲生成单元，从而以预定值为单位改变所述脉冲信号的频率，直到所述输出电压跨过目标电压为止；以及存储单元，用于存储表示所述输出电压跨过所述目标电压时所述脉冲信号的频率的数据，其中，所述控制单元通过从与所述存储单元中存储的数据相对应的频率起、按比所述预定值小的值可变地控制所述脉冲信号的频率，将所述输出电压控制为等于所述目标电压。

通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据实施例的使用压电变压器的高压电源设备的框图；

图2A和2B是示出根据实施例的各主信号的时序图；

图3是示出压电变压器的输出电压相对于频率的特性的图；

图4是针对压电变压器的输出电压相对于频率的特性示出目标电压落入产生寄生频率(spurious frequency)的范围内的情况的图；以及

图5是示出负载变化前后的压电变压器的输出电压和频率之间的关系的图。

具体实施方式

首先将说明本发明的第一实施例。

本发明逐级切换要发送至压电变压器的脉冲信号的频率，针对各频率检测从压电变压器输出的电压，并且确定检测到的电压等于预定目标电压的频率。该操作将被称为扫频操作(sweep operation)。注意，将目标电压设置为由高压电源设备供给电压的负载所需的电压。对于诸如彩色激光打印机等的图像形成设备，对象负载是用于对图像承载体充电的充电单元、用于对该图像承载体上形成的潜像进行显影的显影单元、和用于将该图像承载体上形成的调色剂图像转印到打印纸张薄片上的转印单元。要输出至这些负载的高压与充电偏压、显影偏压和转印偏压相对应。

图1是示出根据本实施例的高压电源设备100的示例的框图。DC控制器120用作控制对负载的直流(DC)供给的控制单元，并且主要由ASIC 130和CPU 140构成。ASIC是“专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit)”的简称。压电变压器101输出与脉冲信号的频率相对应的电压。