本发明专利技术提供一种成像装置及电源。该成像装置包括具有压电变压器的高压电源。该电源包括正输出电压生成电路和负输出电压生成电路。正输出电压生成电路和负输出电压生成电路每个均包括：压电变压器、压电变压器驱动电路、输出电压检测电路、以及用于输出控制信号的驱动控制电路，该控制信号用于使用来自输出电压检测电路的信号和用于设置输出电压的输出电压设置信号来控制压电变压器驱动电路。当切换该具有压电变压器的高压电源的输出极性时，正输出电压生成电路和负输出电压生成电路同时被接通。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在电子照相成像装置中使用的具有可切换的(switchable)极性的电源。本专利技术还涉及一种使用该电源的成像装置。
技术介绍
对于电子照相成像装置，随着用于提供直流偏压以在转印单元中形成图像的高压电源的尺寸和重量的减小，成像装置的尺寸和重量减小。因此，通常用于高压电源的变压器，典型地为电磁绕组变压器，被薄的、重量轻的高功率压电变压器取代。与电磁变压器相比，通过利用基于陶瓷的压电变压器，能够更加有效地生成高电压。此外，能够增加主电极与辅电极之间的距离，而不考虑一次绕组与二次绕组之间的耦合。这样能够消除对用于电绝缘的特定模制工序(molding process)的需要，从而提供小型化且重量轻的高压电源。现在参考图2来说明用于输出正极性及负极性的具有压电变压器的高压电源的典型电路结构。图2示出用于成像装置中的吸引装置(attracting means)的高压电源的电路，该吸引装置通过对转印介质充电来将其吸引到输送带上。该高压电源是用于输出正极性及负极性的高压电源的例子。该电路主要包括用于生成正极性输出电压的正电压电路部分和用于生成负极性输出电压的负电压电路部分。基本上，负电压电路部分和正电压电路部分相同。通过颠倒(reverse)电压输出段的二极管整流部分的二极管极性，负电压电路部分生成负电压。正电压电路部分包括断开电路部分220，在该断开电路部分220中，比较器122将由电阻器123和124所分压的电压与正电压设置信号Vcont_+进行比较，以便使用三极管121接通或断开对电感器112的24V供电。考虑到噪声影响，将由电阻器123和124所分压的电压设置为大约0.5V。当正电压设置信号Vcont_+小于或等于约0.5V时，断开对电感器112的供电。即，当输出负电压并且负输出检测信号Vsns被输入到正电压电路部分的运算放大器时，停止对压电变压器101供电。负电压电路部分的结构与正电压电路部分的结构部分相同。负电压电路部分的结构中相同的组件具有与正电压电路部分的结构中相同的附图标记且具有后缀“’”。在下文中，只说明正电压电路部分。正电压电路部分包括高压压电变压器(压电陶瓷变压器)101。压电变压器101的输出被整流为正电压，并由二极管102和103以及高压电容器104平滑。该输出被提供给吸引辊500(见图3)，该吸引辊500是电路的负载。在输出电压检测电路206中，输出电压由电阻器105、106及107分压。分压后的电压通过保护电阻器108被输入到运算放大器109的非反相输入端(“+”端)。这里，如图2所示，利用电阻器105、106和107以及电容器115来构成输出电压检测电路206以用作滤波电路。因此，根据由电阻器和电容器的元件常数所确定的电路时间常数，输出电压检测信号Vsns被输入到运算放大器109。相反，高压电源的正输出电压设置信号Vcont_+通过电阻器114被输入到运算放大器109的反相输入端(“-”端)，其中该正输出电压设置信号Vcont_+是来自DC控制器201的模拟信号。这里，如图2所示配置运算放大器109、电阻器114以及电容器113以便将其用作积分电路。该积分电路具有由电阻器和电容器的元件常数所确定的积分时间常数。运算放大器109的输出端被连接到压控振荡器(VCO)110。VCO 110的输出端控制连接到电感器112的三极管111，以便将电源提供给压电变压器的一次侧。通常，如图5所示，压电变压器具有关于频率的山形输出特性，其中输出电压在共振频率f0处最大。因此，通过改变驱动频率，能够控制输出电压。例如，通过将驱动频率从显著高于共振频率f0的频率改变为较低频率(但仍高于共振频率f0)，能够增加压电变压器的输出电压。在例如日本特开平11-206113号公报中公开了这种具有压电变压器的高压电源。当该已知的例子被用于要求正极性输出和负极性输出的高压电源时，产生如下问题。通常，当输出被提供给吸引装置时，当转印介质正在通过吸引装置时施加正极性输出。相反，为了防止调色剂附着在作为吸引装置的吸引辊的表面以及防止污染该表面，当没有纸张通过吸引装置时(即，在纸间间隙中)施加与调色剂极性相同的负极性输出。因此，随着状态从纸张通过状态改变为纸间间隙，并随后改变为纸张通过状态，需要将吸引偏压输出从正极性改变为负极性，随后改变为正极性。例如，在具有大约120mm/sec的处理速度的成像装置中，若要每分钟打印大约21张A4纸，纸间间隙时间大约为400msec。接下来参考图2及图7说明正/负输出切换控制的例子。在图2所示的电路中，由1MΩ电阻器114及4700pF电容器113确定用于接收正输出电压设置信号Vcont_+的输入段的积分电路常数。该电路根据大约5V的正输出电压设置信号Vcont_+输出大约1.1kV DC正输出电压。然后，该电路将输出改变为大约-500V DC的负输出电压，然后再次改变为大约1.1kV DC正输出电压。下面说明该改变的控制。在图7中，横坐标表示时间，纵坐标表示电压。在下部示出正/负输出电压设置信号Vcont。在上部示出输出信号。首先，断开正输出电压设置信号Vcont_+以将正输出电压断开为0V。随后，接通负输出电压设置信号Vcont_-以施加大约300msec的负预偏压电压。这样输出-500V的负目标电压。之后，为了将负输出切换到正输出，断开负输出电压设置信号Vcont_-以将负输出电压断开为0V。随后，接通正输出电压设置信号Vcont_+以施加大约300msec的正预偏压电压。这样输出+1.1kV的正目标电压。因此，在已知的切换控制中，如图7所示，执行如下控制输出正电压，断开正输出，输出0V，施加负预偏压，输出负电压，断开负输出，输出0V，施加正预偏压，以及输出正电压。即，断开输出以便输出立即变为0V。然后施加预偏压电压以提高下一输出电压。为了执行该控制，施加大约300msec的预偏压，导致需要大约1000msec的切换时间。该相对长的切换时间不允许在纸间间隙时间内完成该切换。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种如下述技术方案1所限定的电源。根据本专利技术的第二方面，提供一种如下述技术方案2、3和4所限定的成像装置。本专利技术提供一种具有压电变压器的高压电源，其能够在短时间内将正输出电压切换到负输出电压，并且反之亦然；本专利技术还提供一种利用该电源的成像装置。根据本专利技术的技术方案1，具有压电变压器的高压电源包括正输出电压生成电路和负输出电压生成电路。该正输出电压生成电路和负输出电压生成电路中的每个均包括压电变压器、压电变压器驱动电路、输出电压检测电路、以及用于输出控制信号的驱动控制电路，该控制信号用于基于来自输出电压检测电路的信号和用于设置输出电压的输出电压设置信号来控制压电变压器驱动电路。当切换该具有压电变压器的高压电源的输出极性时，正输出电压生成电路和负输出电压生成电路被同时接通。根据本专利技术的技术方案2，可以提供一种使用具有压电变压器的高压电源的成像装置，该成像装置能够在短时间内以简单的方式切换输出电压的极性。根据本专利技术的技术方案3，该成像装置能够根据目标输出电压值改变同时接通正输出电压生成电路和负输出电压生成电路的时间段。因此，能在短时间内改变输出电压的极性，而本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有可切换的极性的电源，该电源包括：正输出电压生成电路；以及负输出电压生成电路；其中，该正输出电压生成电路和该负输出电压生成电路中的每个均包括压电变压器、压电变压器驱动电路、输出电压检测电路、以及用于输出控制信号 的驱动控制电路，该控制信号用于使用来自该输出电压检测电路的信号和用于设置输出电压的输出电压设置信号来控制该压电变压器驱动电路；其中，在切换该电源的输出极性的情况下，该正输出电压生成电路和该负输出电压生成电路两者均被通电。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤亨，铃木雅博，长崎修，铃木浩一，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]
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