KR20060105552A - 전원 장치 및 이를 갖는 화상 형성 장치 - Google Patents

전원 장치 및 이를 갖는 화상 형성 장치 Download PDF

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Abstract

복수의 전원 회로를 포함하는 전원 장치에서, 전원 회로 각각은 압전 트랜스포머와, 압전 트랜스포머로부터 출력되는 전압을 부하에 따라 정류 및 평활화하여 그 전압을 출력하는 정류 소자와, 입력된 제어 신호에 따라서 출력 신호의 주파수를 제어하는 전압 제어 발진기와, 전압 제어 발진기로부터 출력된 신호에 의해 구동되어 압전 트랜스포머에 전원 전압을 공급하는 전원 전압 공급 소자를 갖는다. 하나의 전원 회로는, 압전 트랜스포머의 출력측에 접속된 공진 주파수 변경 유닛을 포함한다. 공진 주파수 변경 유닛은 공진 주파수의 피크를 시프트함으로써 다른 전원 회로에서의 압전 트랜스포머의 구동 주파수와는 다른 구동 주파수에서 전원 회로의 압전 트랜스포머를 구동한다.
전원 회로, 압전 트랜스포머, 정류 소자, 전압 제어 발진기, 전원 전압 공급 소자, 공진 주파수 변경 유닛

Description

전원 장치 및 이를 갖는 화상 형성 장치{POWER SUPPLY APPARATUS, AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1a는 제1 실시예에 따른 압전 트랜스포머를 사용한 전사 고전압 전원의 회로 구성을 도시한 도면.
도 1b는 제1 실시예에 따른 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프.
도 2는 압전 트랜스포머를 이용한 고전압 전원 장치를 갖는 화상 형성 장치의 구성을 도시한 도면.
도 3a는 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 출력 단자에 접속된 용량성 부하에 대한 주파수와 승압비 간의 관계를 도시한 그래프.
도 3b는 용량성 부하에 대한 주파수와 승압비 간의 관계를 측정하기 위한 측정 회로의 개략적인 장치를 도시한 도면.
도 3c는 캐패시터(117a)의 용량에 대한 최대 출력 주파수와 승압비 간의 관계를 도시한 테이블.
도 4a는 제2 실시예에 따른 압전 트랜스포머를 사용하여 전사 고전압 전원 회로 구성을 도시한 도면.
도 4b는 제2 실시예에 따른 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프.
도 5a는 제3 실시예에 따른 압전 트랜스포머를 사용한 전사 고전압 전원의 회로 구성을 도시한 회로도.
도 5b는 제3 실시예에 따른 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프.
도 6은 압전 트랜스포머를 이용한 종래의 고전압 전원 회로를 도시한 회로도.
도 7a는 도 6의 회로 구성에 의해 옐로우(Y) 및 마젠타(M) 화상을 형성하는 경우, 고전압 전원의 압전 트랜스포머의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프.
도 7b는 리플 전압을 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 8은 압전 트랜스포머의 특성으로서, 출력 전압(V)과 구동 주파수(Hz) 간의 관계를 도시한 그래프.
도 9는 제4 실시예에 따른 압전 트랜스포머를 사용한 전사 고전압 전원의 회로 구성을 도시한 회로도.
도 10은 제5 실시예에 따른 압전 트랜스포머를 사용한 전사 고전압 전원의 회로 구성을 도시한 회로도.
도 11은 정전 용량을 변경한 경우의 회로의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프.
도 12a는 제5 실시예에 따른 화상 형성 장치에 의해 화상을 형성할 경우의 고전압 대전 동작의 타이밍을 도시한 타이밍 차트.
도 12b는 제5 실시예에 따른 화상 형성 장치에 의해 화상을 형성할 경우의 고전압 대전 동작의 타이밍을 도시한 타이밍 차트.
도 13은 제5 실시예에 따른 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프.
도 14는 제5 실시예에 따른 구동 주파수와 제어 출력 전압이 출력되는 타이밍 간의 관계를 도시한 타이밍 차트.
도 15는 제6 실시예에 따른 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프.
도 16은 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프.
도 17은 구동 주파수와 제어 출력 전압이 출력되는 타이밍 간의 관계를 도시한 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101Y, 101M, 101C, 101K: 압전 트랜스포머
109Y, 109M: 연산 증폭기
110Y, 110M, 110C, 110K: 전압 제어 발진기
111Y, 111M: 트랜지스터
116Y, 116M, 116C, 116K: 출력
118Y, 118M, 118C, 118K: 컨트롤러
201: DC 컨트롤러
202: 고전압 전원
본 발명은, 전자 사진 프로세스(electrophotographic process)에 의해 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 적합한 전원 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 압전 트랜스포머를 이용하는 전원 장치 및 그 전원 장치를 이용한 화상 형성 장치에 관한 것이다.
전자 사진 프로세스에 의해 화상을 형성하는 화상 형성 장치가 광도전체에 전사 부재를 접촉시킴으로써 화상을 전사하는 직접 전사 시스템을 채용한 경우, 전사 부재는 도전성 회전축을 갖는 도전성 고무 롤러를 이용한다. 전사 부재의 구동은 광도전체의 처리 속도에 맞춰 제어된다.
전사 부재에 인가되는 전압은 DC 바이어스 전압이다. 이 때, DC 바이어스 전압의 극성은 통상의 코로나 방전에 대한 전사 전압의 극성과 동일하다. 전사 롤러를 이용하여 만족스런 전사를 달성하기 위해서는, 통상 3kV 이상의 전압(요구 전류는 수 ㎂임)이 전사 롤러에 인가되어야 한다. 종래에는, 상기 화상 형성 처리에 필요한 고전압이 권선식 전자기 트랜스포머를 이용하여 생성되었다. 전자기 트랜스포머는, 동선(copper wire), 보빈(bobbin) 및 코어로 구성되어 있다. 전자기 트랜스포머에 3kV 이상의 전압을 인가하여 이용하는 경우, 출력 전류값이 수 ㎂ 정도 로 미소하기 때문에, 각 부에서의 누설 전류는 최소화되어야 한다. 이를 위해, 트랜스포머의 권선을 절연물로 몰딩하고, 공급 전력에 비해 큰 트랜스포머를 구성해야 한다. 이것은 고전압 전원 장치의 소형화 및 경량화를 방해한다.
이러한 결점을 보완하기 위해서, 박형이며 경량의 고출력 압전 트랜스포머를 이용하여 고전압을 발생시키는 것을 검토했다. 세라믹으로 형성된 압전 트랜스포머를 이용함으로써, 그 압전 트랜스포머는 전자기 트랜스포머보다 높은 효율로 고전압을 생성할 수가 있다. 1차측 전극과 2차측의 전극은 1차측 및 2차측 간의 결합에 관계없이 서로 이격될 수 있기 때문에, 절연을 위해 특별한 몰딩을 할 필요가 없다. 압전 트랜스포머는 고전압 발생 장치를 소형 및 경량으로 할 수 있다는 이점을 달성한다.
압전 트랜스포머를 이용한 고전압 발생 장치의 일례가 일본특개평11-206113호에 개시되어 있다.
압전 트랜스포머를 이용한 종래의 고전압 전원 회로를 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6에서, 참조번호 101Y는 고전압 전원의 압전 트랜스포머(압전 세라믹 트랜스포머)를 나타낸다. 압전 트랜스포머(101Y)의 출력은 다이오드(102Y, 103Y) 및 고전압 캐패시터(104Y)에 의해 정전압으로 정류 및 평활화되어, 부하로서 역할하는 전사 롤러(도시 생략)에 공급된다. 출력 전압은 저항(105Y, 106Y, 107Y)에 의해 분할되어, 보호 저항(108Y)을 통해 연산 증폭기(109Y)의 반전 입력 단자(마이너스 단자)에 입력된다. 연산 증폭기의 비반전 입력 단자(플러스 단자)는 DC 제어기(201)로부터 접속 단자(118Y)로 입력되는 아날로그 신호인 고전압 전원 제어 신 호(Vcont)를 저항(114Y)을 통해 수신한다. 연산 증폭기(109Y), 저항(114Y) 및 캐패시터(113Y)는 적분 회로를 구성한다. 저항과 캐패시터의 부품 상수에 의해 결정되는 적분 시상수(integral time constant)에 의해 평활화된 제어 신호(Vcont)가 연산 증폭기(109Y)에 입력된다. 연산 증폭기(109Y)의 출력 단자는 전압 제어 발진기(VCO)(110Y)에 접속된다. 출력 단자가 인덕터(112Y)에 접속된 트랜지스터(111Y)가 구동되어 압전 트랜스포머의 1차측에 전원을 공급한다.
전자 사진 화상 형성 장치의 고전압 전원 유닛은 도 6에 도시된 압전 트랜스포머를 이용하는 복수의 고전압 전원 회로(예를 들면, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 화상 형성 유닛에 대응함)를 포함한다. 고전압 전원 유닛은 대전, 현상, 전사 등을 위한 바이어스를 출력한다.
상기 예에서는, 복수의 압전 트랜스포머 및 제어 회로가 고전압 전원 유닛 내에 배치되어, 복수의 바이어스 전압을 출력하여 화상을 형성한다. 특히, 탠덤 시스템(tandem system)의 색 화상 형성 장치에 탑재된 고전압 전원 유닛은, 시안, 마젠더, 옐로우 및 블랙 화상의 형성에 대응하여, 대전, 현상, 전사 등을 위한 4가지 바이어스 출력 회로를 필요로 한다. 시안(C), 마젠더(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 색에 대응하는 회로는 거의 동일한 바이어스 출력 전압으로 제어된다. 고전압 전원 유닛에 탑재되어 있는 압전 트랜스포머는 대전, 현상, 전사 등을 위한 각 바이어스 출력 회로(C, M, Y, K)마다 거의 동일한 주파수(근접 주파수)로 구동된다.
이러한 방식으로, 복수의 압전 트랜스포머를 근접 주파수로 구동하여 동일한 바이어스 전압을 출력한다. 이 경우, 인접하는 압전 트랜스포머는 전원 라인을 통해 또는 정전 용량 결합 등에 따라서 상호 간섭하여, 높은 바이어스 전압의 출력 정밀도를 개선하기 어렵게 된다. 그와 달리, 예를 들어, 간섭 주파수에 의한 높은 바이어스 전압의 변동 발생에 기인하여 화질이 저하될 수도 있다.
높은 바이어스 전압의 정밀도에 의존한 화상의 영향을 피하기 위해, 압전 트랜스포머는 큰 간격으로 배치된다. 전원 라인을 통한 간섭을 억제하기 위해, 전원 라인의 패턴 설계시에, 패턴 길이를 늘리거나 디커플링 캐패시터의 용량을 늘린다. 그러나, 이들 치수는 이론적인 계산으로는 얻기 어렵다. 많은 실험으로 문제를 해결하는 경우, 많은 실험들에 의해 구체적인 치수들을 결정할 필요가 있다. 이는 제품 개발 기간을 연장한다. 문제를 해결할 수는 있어도, 고전압 전원 유닛이 소형화 및 고화질을 동시에 달성하는 것은 거의 불가능하다.
발명의 개요
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 압전 트랜스포머의 구동 주파수들 간의 간섭을 억제하여, 소형화 및 고화질을 구현할 수 있는 압전 트랜스포머를 이용한 전원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전원 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 전원 장치 및 화상 형성 장치는 주로 이하의 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일양상에 따르면, 복수의 전원 회로 - 상기 전원 회로 각각은 압전 트랜스포머와, 제어 신호에 따라서 상기 압전 트랜스포머의 구동 주파수를 갖는 신호를 발생시키는 전압 제어 발진기를 구비함 - 를 포함하는 전원 장치로서,
적어도 하나의 전원 회로 및 다른 전원 회로로부터 공급된 전압이 출력될 때, 상기 하나의 전원 회로의 전압 제어 발진기는 상기 다른 전원 회로의 전압 제어 발진기로부터 출력된 신호의 주파수와 근접하지 않는 주파수의 신호를 발생시킨다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 서로 다른 색의 화상을 형성하기 위한 복수의 색 스테이션을 갖는 화상 형성 장치 - 각 색 스테이션에 의해 사용될 고전압을 출력하기 위해, 압전 트랜스포머를 각각 갖는 복수의 고전압 전원 회로를 구비함 - 로서,
적어도 2개의 색 스테이션에 고전압을 출력시키기 위한 적어도 2개의 압전 트랜스포머가 서로 근접하지 않는 구동 주파수로 구동된다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부 도면과 관련하여 다음 설명으로부터 명백해질 것이며, 도면들에서 동일하거나 유사한 부분은 동일한 참조번호로 나타낸다.
명세서에 포함되어 그 일부를 구성하고 있는 첨부 도면은 본 발명의 실시예들을 도시하고 있으며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
<바람직한 실시예의 상세한 설명>
이제, 첨부 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명할 것이다.
[제1 실시예]
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다. 도 2는 압전 트랜스포머를 이용한 고전압 전원 장치(202)를 갖는 화상 형성 장치(이하, "컬러 레이저 프린터"라고 언급함)를 도시한 도면이다. 컬러 레이저 프린터(401)는 인쇄 용지(32)를 수납하는 데크(402) 및 그 데크(402) 내의 인쇄 용지(32)의 유무를 검지하는 데크 용지 유무 센서(403)를 구비한다. 또한, 컬러 레이저 프린터(401)는 데크(402)로부터 인쇄 용지(32)를 픽업하는 픽업 롤러(404) 및 그 픽업 롤러(404)에 의해 픽업된 인쇄 용지(32)를 반송하는 데크 급지 롤러(405)를 구비한다. 컬러 레이저 프린터(401)는 데크 급지 롤러(405)와 쌍을 이뤄 인쇄 용지(32)의 다중 공급을 방지하는 지연 롤러(406)를 더 포함한다.
데크 급지 롤러(405)의 하류측에는 인쇄 용지(32)를 동시 반송하는 등록 롤러쌍(407) 및 등록 롤러쌍(407)으로의 인쇄 용지(32)의 반송을 검지하는 등록전 센서(408)가 배치되어 있다. 등록 롤러쌍(407)의 하류측에는 정전의 흡착/반송/전사(chuck/convey/transfer) 벨트(이하, "ETB"로 언급됨)(409)가 배치되어 있다. ETB(409) 상에는 4색(Y, M, C, K)에 대한 프로세스 카트리지(410Y, 410M, 410C, 410K) 및 스캐너 유닛(420Y, 420M, 420C, 420K)으로 이루어진 화상 형성 유닛에 의해 화상이 형성된다. 형성된 화상은 전사 롤러(430Y, 430M, 430C, 430K)에 의해 순차적으로 서로 겹쳐져서, 색 화상을 형성한다. 인쇄 용지(32) 상에 색 화상이 전사 및 반송된다.
하류측에는 인쇄 용지(32) 상에 전사된 토너 화상을 열적으로 정착시키기 위해 히터(432)를 구비한 고정 롤러(433)와 가압 롤러(434)의 쌍이 배치되어 있다. 또한, 고정 롤러로부터 인쇄 용지(32)를 반송하는 고정/배출 롤러쌍(435) 및 고정 유닛으로부터의 반송을 검지하는 고정/배출 센서(436)가 배치되어 있다.
각 스캐너 유닛(420)은 레이저 유닛(421) 및 그 레이저 유닛(421)으로부터의 레이저빔으로 각 감광 드럼(305)을 주사하기 위한 폴리곤 미러(422), 스캐너 모터(423) 및 화상 렌즈군(424)을 포함한다. 레이저 유닛(421)에 의해 방출되는 레이저빔은 비디오 컨트롤러(440)로부터 보내진 화상 신호에 기초하여 변조된다.
각 프로세스 카트리지(410)는 공지된 전자 사진 프로세스에 필요한 감광 드럼(305), 대전 롤러(303), 현상 롤러(302) 및 토너 저장 용기(411)를 포함한다. 각 프로세스 카트리지(410)는 컬러 레이저 프린터(401)로부터 착탈 가능하다.
비디오 컨트롤러(440)는 퍼스널 컴퓨터(호스트 컴퓨터)와 같은 외부 디바이스(441)로부터 보내진 화상 데이터를 수신하고, 화상 데이터를 비트맵 데이터로 비트맵화하여, 화상을 형성하기 위한 화상 신호를 생성한다.
참조번호 201는 레이저 프린터의 제어 유닛으로 역할하는 DC 컨트롤러를 나타낸다. DC 컨트롤러(201)는 MPU(마이크로컴퓨터)(207), 각종 입출력 제어 회로(도시 생략) 등으로 구성되어 있다. MPU(207)는 RAM(207a), ROM(207b), 타이머(207c), 디지털 입출력 포트(207d) 및 D/A 포트(207e)를 갖는다.
고전압 전원 유닛(고전압 전원 장치)(202)은 각 프로세스 카트리지(410Y, 410M, 410C, 410K)에 대응하는 대전 고전압 전원(도시 생략) 및 현상 고전압 전원(도시 생략)과, 각 전사 롤러(430)에 대응하며 고전압을 출력할 수 있는 압전 트랜스포머를 사용하는 전사 고전압 전원으로 구성되어 있다.
압전 트랜스포머를 사용하는 전사 고전압 전원의 구성을 도 1a를 참조하여 설명한다. 제1 실시예에 따른 압전 트랜스포머를 사용하는 전사 고전압 전원(이하, 단순히 "전사 고전압 전원"으로 언급되기도 함)의 구성은, 정전압과 부전압 양자 모두의 출력 회로에 대해서 유효하다. 통상적으로 정전압을 필요로 하는 전사 고전압 전원을 설명한다.
전사 고전압 전원은 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)에 대한 전사 롤러(430Y, 430M, 430C, 430K)에 대응하는 4개의 회로를 포함한다. 이 회로들은 동일한 회로 구성을 가지며, 도 1a에서는 옐로우(Y) 및 마젠타(M)의 2개의 통상적인 회로(구별을 위해 각 회로를 나타내는 참조번호 뒤에 Y 또는 M을 붙임)를 도시한다. 그러나, 본 발명의 취지는 이러한 2가지 회로에 한정되는 것이 아니며, 4가지 이상의 회로를 갖는 전사 고전압 전원의 구성에도 적용할 수도 있다.
화상 형성 장치는 서로 다른 색의 화상을 형성하기 위해 복수의 색 스테이션을 갖는다. 화상 형성 장치는 각 색 스테이션에 의해 사용될 고전압을 출력하기 위해 각각 압전 트랜스포머를 갖는 복수의 고전압 전원 회로를 포함한다. 화상 형성 장치는 적어도 2개의 색 스테이션으로 고전압을 출력하기 위한 적어도 두개의 압전 트랜스포머가 서로 근접하지 않는 구동 주파수로 구동되는 것을 특징으로 한다.
도 1a에서, 참조번호(101Y)는 고전압 전원에 대한 압전 트랜스포머(압전 세라믹 트랜스포머)를 나타낸다. 압전 트랜스포머(101Y)의 출력은 다이오드(102Y, 103Y) 및 고전압 캐패시터(104Y)에 의해 정전압으로 정류 및 평활화되어, 출력 단자(116Y)에서 부하로서 역할하는 전사 롤러(도시 생략)로 공급된다. 출력 전압은 저항(105Y, 106Y, 107Y)에 의해 분할되어, 보호 저항(108Y)을 통해 연산 증폭기(109Y)의 비반전 입력 단자(플러스 단자)에 입력된다. 연산 증폭기의 반전 입력 단자(마이너스 단자)는 직렬 저항(114Y)을 통해 DC 컨트롤러(201)로부터의 아날로그 신호로서 역할하며, 접속 단자(118Y)로부터 입력되는 고전압 전원 제어 신호(Vcont)를 수신한다.
연산 증폭기(109Y)의 출력 단자는 전압 제어 발진기(VCO)(110Y)에 접속된다. 전압 제어 발진기(110Y)의 출력 단자는 전계 효과 트랜지스터(111Y)의 게이트에 접속된다. 전계 효과 트랜지스터(111Y)의 드레인은 인덕터(112Y)를 통해 전원(+24V: Vcc)에 접속되고, 캐패시터(115Y)를 통해 접지되며, 압전 트랜스포머(101Y)의 1차측의 한쪽 전극에 접속된다. 이 1차측의 다른쪽 전극은 접지된다. 또한, 전계 효과 트랜지스터(111Y)의 소스도 접지되어 있다.
도 8은 압전 트랜스포머의 특징으로서 출력 전압(V)과 구동 주파수(Hz) 간의 관계를 도시한 그래프이다. 압전 트랜스포머의 특징으로서, 출력 전압은 일반적으로 도 8에 도시된 바와 같이 공진 주파수(fo)에서 최대 전압(Emax)에 도달한다. 구동 주파수(fx)에서, 압전 트랜스포머는 지정된 출력 전압(Edc)(이하, "제어 출력 전압"으로 언급되기도 함)을 출력한다. 출력 전압(V)의 분포는 공진 주파수 (fo)(이하, "최대 주파수"로 언급되기도 함)를 중심으로 하여, 종형(鐘形)을 형성한다. 구동 주파수를 변화시킴으로써, 출력 전압을 제어할 수 있다. 예를 들어, 압전 트랜스포머의 출력 전압을 증가시키기 위해, 구동 주파수를 공진 주파수(fo)를 향하여 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 변화시킨다. 다음 설명에서는, 공진 주파수(fo)보다 높은 주파수에서 제어가 수행된다. 낮은 주파수에서의 제어에도 같은 개념이 적용된다.
전압 제어 발진기(VCO)(110Y)는 입력 전압이 상승하면 출력 주파수를 증가시키도록 동작하고, 입력 전압이 떨어지면 출력 주파수를 감소시키도록 동작한다. 압전 트랜스포머(101Y)의 제어 출력 전압(Edc)이 상승하면, 연산 증폭기(109Y)의 비반전 입력 단자(플러스 단자)에서의 입력 전압(Vsns)도 저항(105Y)을 통해 상승하며, 연산 증폭기(109Y)의 출력 단자의 전압도 상승한다. 전압 제어 발진기(110Y)의 입력 전압이 상승하기 때문에, 그 출력 주파수는 증가하며, 압전 트랜스포머(101Y)의 구동 주파수도 상승한다. 따라서, 압전 트랜스포머(101Y)는 구동 주파수(fx)보다 높은 주파수에서 구동된다. 구동 주파수(fx)가 증가함에 따라 압전 트랜스포머(101Y)의 출력 전압은 떨어지기 때문에, 출력 전압은 더 낮은 전압으로 제어된다. 즉, 도 1a의 구성은 음의 피드백 제어 회로를 형성하고 있다.
압전 트랜스포머(101Y)의 제어 출력 전압(Edc)이 떨어지면, 연산 증폭기(109Y)의 입력 전압(Vsns)도 떨어지며, 연산 증폭기(109Y)의 출력 단자에서의 전압도 떨어진다. 전압 제어 발진기(110Y)의 입력 전압이 떨어지기 때문에, 그 출력 주파수도 감소하며, 압전 트랜스포머(101Y)의 구동 주파수도 감소한다. 구동 주파 수(fx)가 감소함에 따라 압전 트랜스포머(101Y)의 출력 전압은 상승하기 때문에, 출력 전압은 더 높은 전압으로 제어된다.
이러한 방식으로, 출력 전압을 DC 컨트롤러(201)로부터 연산 증폭기(109Y)의 반전 입력 단자(마이너스 단자)에 입력되는 제어 신호(Vcont)의 전압에 의해 결정되는 전압과 동일하게 하기 위해 일정 전압으로 제어한다.
옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 4가지 색에 대응하는 인쇄 동작시에는, 고전압 회로, 즉, 압전 트랜스포머가 Y, M, C, K의 4가지 색에 대응하여 거의 동일한 타이밍으로 동작한다. 제1 실시예의 특징을 설명하기 위해, 옐로우(Y) 및 마젠타(M)에 대한 2가지 회로의 동작이 설명될 것이다. 용량이 다른 캐패시터(117Y, 117M)가 각각 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 출력 단자에 접속되어 있다고 가정한다. 도 3a는 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 출력 단자에 접속된 용량성 부하와 관련하여 주파수와 승압비 간의 관계를 도시한다. 도 3b는 용량성 부하에 대한 주파수와 승압비 간의 관계를 측정하기 위한 측정 회로의 개략적인 구성을 도시한다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 발진기(OSC)부터의 신호가 증폭기(AMP)에 의해 증폭되어, 압전 트랜스포머(101Y, 101M)에 입력된다. 용량성 부하(117a)(예컨대, 캐패시터) 및 전압 측정용 부하 저항(117b)이 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 출력 단자에 접속된다. 측정 회로는 압전 트랜스포머의 입력 전압(Vin) 및 출력 전압(Vo)을 측정하는데 전압계를 사용한다. 측정 회로는 Vo/Vin의 관계로부터 승압비를 계산한다.
도 3a는 용량성 부하에 대한 주파수와 승압비 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 곡선(25O-1)은 캐패시터(117a)의 용량이 3 pF인 경우를 나타낸다. 곡선(25O-2)은 캐패시터(117a)의 용량이 5 pF인 경우를 나타낸다. 곡선(25O-3)은 캐패시터(117a)의 용량이 7 pF인 경우를 나타낸다. 곡선(25O-4)은 캐패시터(117a)의 용량이 10 pF인 경우를 나타낸다. 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 출력 단자에 접속된 캐패시터의 용량이 증가함에 따라서, 최대 출력 주파수가 저주파수 측으로 시프트하여, 승압비가 감소한다. 이 측정에서는 적절한 부하 저항(117b)으로서 40 MΩ을 사용한다. 이 경우, 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 캐패시터(117a)의 용량에 대한 최대 출력 주파수 및 승압비가 도 3c에 도시된다.
종래 기술에 따른 회로(도 6)와 제1 실시예에 따른 회로(도 1a)의 동작 및 주파수 특성을 비교 및 설명한다. 도 7a는 옐로우(Y) 및 마젠타(M)의 화상이 종래 기술의 회로 구성(도 6)에 의해 형성될 경우, 고전압 전원의 압전 트랜스포머의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계(주파수 특성)를 도시한 그래프이다. 도 7a에서, 260-Y는 Y 전사 바이어스 출력 고전압 전원에 사용된 압전 트랜스포머의 주파수 특성을 나타낸다. 이 경우, 최대 출력 전압을 인가하기 위한 주파수는 261Y이며, 제어 출력 전압(Edc)에 대응하는 구동 주파수는 262Y이다.
또한, 260-M은 M 전사 바이어스 출력 고전압 전원에 사용된 압전 트랜스포머의 주파수 특성을 나타낸다. 이 경우, 최대 출력 전압을 인가하기 위한 주파수는 261M이며, 제어 출력 전압(Edc)에 대응하는 구동 주파수는 262M이다. 일반적으로, 동일한 제어 출력 전압(Edc)(V)이 출력되는 경우, 구동 주파수는 사용되고 있는 압 전 트랜스포머의 개별 변동에 기인하여 완전히 동일한 것은 아니다. 각 압전 트랜스포머는 수십 Hz 내지 수백 Hz의 주파수 차로 구동된다. 근접한 구동 주파수를 갖는 압전 트랜스포머들을 서로 근접하게 배치한 경우, 압전 트랜스포머(101Y, 101M)를 구동하는 회로들이 전원 라인 패턴을 통해 서로 영향을 미친다. 즉, Y 전사 바이어스 출력 고전압 전원에 사용되는 압전 트랜스포머(101Y)를 구동하는 회로와 M 전사 바이어스 출력 고전압 전원에 사용되는 압전 트랜스포머(101M)를 구동하는 회로가 서로 영향을 미친다. 압전 트랜스포머(101Y, 101M)가 서로 정전 용량적으로 결합되기 때문에, 그 구동 주파수들이 서로 영향을 미치며, 서로 간섭한다. 결과적으로, 간섭 주파수의 리플 전압이 도 7b에 도시된 바와 같이 출력 전압에 나타난다. 간섭 주파수는 압전 트랜스포머의 구동 주파수들 간의 차를 나타낸다. 도 7a에서는, 간섭 주파수가 제어 출력 전압(Edc)에 대응하는 구동 주파수 차의 절대값으로 주어진다:
fbeet = ｜262Y - 262M｜(Hz) … (1)
간섭에 의해 발생된 리플 전압 주파수 fbeet(Hz)는 옐로우(Y)와 마젠타(M) 간의 전사 효율을 변경시킨다. 이 영향은, 화상 형성 장치의 리플 전압 주파수 fbeet와 프로세스 속도(PS mm/S) 간의 관계에 따라서 시각적으로 인식되는 주기로 화상에 나타나므로, 화질을 저하시킬 수 있다.
프로세스 속도 PS(mm/S)와 간섭에 의해 발생된 리플 전압 주파수 fbeet(Hz)에 따라서 화상에 나타날 수 있는 간섭 화상 주기 Tb(mm)는 다음과 같이 주어진다:
Tb = PS/fbeet (mm) … (2)
일반적으로, 간섭 화상 주기 Tb(mm)가 0.3mm 이상일 경우, 시각적으로 인식될 수 있다고 한다. 간섭 화상 주기는 인쇄 화질을 저하시키는 원인이다. 예를 들면, 간섭 화상 주기는 프로세스 속도 PS가 1OOmm/S이고, 간섭에 의해 발생되는 리플 전압 주파수 fbeet(Hz)가 약 350 Hz 이하인 경우에 시각적으로 인식될 수 있다.
도 1a에 도시된 회로 구성에서, 압전 트랜스포머(101Y)의 출력 단자와 접지사이에 3-pF의 용량성 소자(캐패시터)(117Y)가 접속되어 있고, 압전 트랜스포머(101M)의 출력 단자와 접지 사이에 7-pF의 캐패시터(117M)가 접속되어 있다. 이 캐패시터들의 용량은 단지 예이며, 옐로우 캐패시터(117Y)와 마젠타 캐패시터(117M)가 다른 용량을 가질 경우에 바람직한 회로 구성이 제공될 수 있다.
옐로우(Y) 또는 마젠타(M) 화상 형성 중 어느 하나에 대응하는 회로 구성에서 압전 트랜스포머의 출력 단자와 접지 사이에 어떤 용량성 소자(캐패시터)도 접속되어 있지 않은 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 1b는, 옐로우(Y) 및 마젠타(M)의 화상이 도 1a의 회로 구성에 의해 형성되는 경우, 고전압 전원의 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계(주파수 특성)를 도시하는 그래프이다.
도 1a의 회로 구성에서, 압전 트랜스포머(101Y)의 출력 단자와 접지 사이에 3-pF의 캐패시터가 접속되어 있고, 압전 트랜스포머(101M)의 출력 단자와 접지 사이에 7-pF의 캐패시터가 접속되어 있다. 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 출력 단자와 접지 사이에 접속된 캐패시터의 용량에 대한 승압비, 최대 출력 전압 및 주파 수 간의 관계는, 도 3a 및 도 3c에 도시된다. 도 1b에서, 265-Y는 Y 전사 바이어스 출력 고전압 전원에 사용된 압전 트랜스포머의 주파수 특성을 나타낸다. 이 경우, 최대 출력 전압을 인가하기 위한 주파수는 267-Y이며, 제어 출력 전압(Edc)에 대응하는 구동 주파수는 266-Y이다.
또한, 265-M은 M 전사 바이어스 출력 고전압 전원에 사용되는 압전 트랜스포머의 주파수 특성을 나타낸다. 이 경우, 최대 출력 전압을 인가하기 위한 주파수(최대 출력 주파수)는 267-M이며, 제어 출력 전압(Edc)에 대응하는 구동 주파수는 266-M이다.
최대 출력 주파수(267-Y)는 157.3 kHz(도 3c의 3-pF 캐패시터 참조)이며, 최대 출력 주파수(267-M)은 151.9 kHz(도 3c의 7-pF 캐패시터 참조)이다. 최대 출력 주파수 간의 차는 5.4 kHz이다.
제어 출력 전압(Edc)(V)에 대응하는 구동 주파수는 266-Y = 158.3 kHz, 266-M = 152.9 kHz이다. 구동 주파수들 간의 차는 최대 출력 주파수들 간의 차와 동일한 5.4 kHz이다.
제1 실시예에서 간섭에 의해 발생될 수 있는 리플 전압 주파수 fbeet(Hz)는 5.4 kHz이다. 프로세스 속도 PS = 100 mm/S에 대해서, 간섭 화상 주기(Tb)는 수학식 2의 관계로부터 다음과 같이 주어진다:
Tb = PS/fbeet = 100/5400 = 0.018 (mm) … (3)
간섭 화상 주기가 0.3 mm 이상이어야 시각적으로 인식될 수 있기 때문에, 0.018 mm의 간섭 화상 주기 Tb는 시각적으로 인식될 수 없는 피치이다.
압전 트랜스포머가 용량적으로 결합된 경우에도, 압전 트랜스포머(101Y, 101M)가 각각 다른 공진 주파수를 갖기 때문에, 간섭의 영향(간섭에 의해 발생된 전압)을 피할 수 있다. 인접하는 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 출력 단자와 접지 사이에 용량이 다른 캐패시터를 접속함으로써, 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 공진 주파수가 서로 근접하게 되는 것을 방지하기 위해, 주파수 특성의 분포를 시프트시킬 수 있다. 주파수 특성 분포의 시프트에 의해, 전원 패턴에 따른 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭, 또는 정전 용량성 결합에 기인한 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭의 영향(간섭에 의한 전압의 발생)을 배제할 수 있다.
바이어스 전압은 상호 간섭의 영향을 피함으로써 안정화될 수 있으며, 압전 트랜스포머들이 서로 더 근접 배치될 수 있다. 결과적으로, 고전압 전원 유닛은 고정밀도 및 소형화를 달성할 수 있다.
제1 실시예는 탠덤 시스템의 색 화상 형성 장치에 사용되는 전사 고전압 전원을 예시함으로써 화상 형성 장치를 설명하고 있다. 상이한 바이어스 전압을 출력하는 고전압 전원 유닛에서는, 인접한 압전 트랜스포머의 출력 단자와 접지 간에 다른 특성의 캐패시터를 접속함으로써, 상호 간섭 또는 압전 트랜스포머의 정전 용량성 결합의 영향을 배제할 수 있다.
도 1a의 회로 구성을 고전압 전원 장치(202)에 적용할 경우, 그 고전압 전원 장치(202)는 상호 간섭 또는 정전 용량성 결합에 기인한 압전 트랜스포머 간의 상호 간섭의 영향(간섭에 의해 발생된 전압)이 없는 바이어스를 출력할 수 있다.
제1 실시예는 압전 트랜스포머의 구동 주파수들 간의 간섭을 억제하여, 소형 화 및 고화질화를 구현할 수 있는 압전 트랜스포머를 이용한 전원 장치를 제공할 수 있다.
제1 실시예는 전원 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
[제2 실시예]
제1 실시예에서는 전압 2배기 정류 회로를 이용한 고전압 전원 장치에서, 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭을 배제하기 위해 상이한 주파수로 압전 트랜스포머들을 구동하는 방법을 설명했다. 제2 실시예에서는, 예를 들어 출력 전압이 비교적 낮은 경우에도 어떠한 전압 2배기 정류 회로도 필요로 하지 않는 압전 트랜스포머를 이용한 고전압 전원 장치를 설명할 것이다.
도 4a는 제2 실시예에 따른 압전 트랜스포머를 사용한 전사 고전압 전원의 회로 구성을 도시한 회로도이다. 도 4b는 옐로우(Y) 및 마젠타(M)의 화상이 회로 구성(도 4a)에 의해 형성될 경우, 고전압 전원의 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계(주파수 특성)를 도시한 그래프이다. 제1 실시예 구성요소와 공통인 구성요소의 설명은 생략한다.
도 4a의 회로 구성은, 정류 수단이 다이오드(103) 및 캐패시터(104)로 구성된 반파 정류 회로이며, 저항(119)이 압전 트랜스포머(101)의 출력 단자와 접지 사이에 접속된다는 점에서, 도 1a와 다르다. 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 공진 주파수 및 승압비는 출력 단자에 접속된 부하 임피던스에 의존한다. 부하 임피던스가 감소함에 따라, 공진 주파수(최대 출력 주파수) 및 승압비도 감소한다.
제1 실시예에서는 용량성 부하의 크기에 따른 구동 주파수들 간의 차를 이용 하여 구성 및 동작을 설명했다. 제2 실시예에서는, 저항 부하들 간의 차를 이용하여 구성 및 동작을 설명한다.
도 4a의 회로 구성에는 10-MΩ의 저항(119Y) 및 40-MΩ의 저항(119M)을 채택하고 있다. 옐로우(Y) 저항(119Y)과 마젠타(M) 저항(119M)이 서로 다른 저항값을 갖는 경우에, 바람직한 회로 구성이 제공될 수 있다. 옐로우(Y) 또는 마젠타(M)의 화상 형성 중 어느 한쪽에 대응하는 회로 구성에서 압전 트랜스포머의 출력 단자와 접지 사이에 어떤 저항 부하도 접속되지 않는 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 4b는 제2 실시예에 따른 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계(주파수 특성)를 도시한 그래프이다. 도 4b에서, 268-M은 40MΩ 저항(119M)이 접속된 경우의 주파수 특성을 나타내며, 268-Y는 10MΩ 저항(119Y)이 접속된 경우의 주파수 특성을 나타낸다. 40MΩ의 부하 저항에 대한 주파수 특성(268-M)과 비교하여, 10MΩ의 부하 저항에 대한 주파수 특성(268-Y)은 최대 출력 전압을 인가하기 위한 최대 출력 주파수를 약 3 kHz 정도 감소시키고, 최대 출력을 약 15% 정도 감소시킨다. 최대 출력 전압이 약 15% 정도 떨어져도, 최대 출력 전압값은 제2 실시예에 사용되는 제어 출력 전압(Edc)보다 훨씬 더 높은며, 회로의 제어 동작을 만족시킨다.
제어 출력 전압(Edc)(V)에 대응하는 압전 트랜스포머의 구동 주파수는 각각 270-Y 및 270-M으로 표시된다. 구동 주파수의 차는 수학식 1과의 관계로 얻어진다:
fbeet= ｜(270 - M) - (270 - Y)｜ (kHz) … (4)
수학식 4로 주어진 결과는 3 kHz인 최대 출력 주파수 차와 거의 동일한 값을 취한다. 프로세스 속도 PS = 1OO(mm/S)에 대해, 간섭 화상 주기 Tb는 수학식 2와의 관계로부터 얻어진다:
Tb = PS/fbeet = 100/3000 = 0.033 (mm) … (5)
간섭 화상 주기가 0.3mm 이상이 되어야 시각적으로 인식될 수 있기 때문에, 0.033mm의 간섭 화상 주기 Tb는 시각적으로 인식될 수 없는 주기(피치)이다.
반파 정류 회로를 이용하는 경우에도, 저항값이 다른 저항 소자가 인접하는 압전 트랜스포머의 출력 단자와 접지 사이에 각각 접속된다. 이러한 구조는 압전 트랜스포머의 공진 주파수가 서로 근접하게 되는 것을 방지하기 위해, 주파수 특성의 분포를 시프트시킬 수 있다. 주파수 특성 분포의 시프트는, 전원 패턴에 따른 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭 또는 정전 용량성 결합에 기인한 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭의 영향(간섭에 의한 전압의 발생)을 배제할 수 있다.
바이어스 전압은 상호 간섭의 영향을 피함으로써 안정화될 수 있으며, 압전 트랜스포머는 서로 더 근접하게 배치될 수 있다. 결과적으로, 고전압 전원 유닛은 고정밀화 및 소형화를 구현할 수 있다.
제2 실시예는, 압전 트랜스포머의 구동 주파수들 간의 간섭을 억제하여 소형화 및 고화질화를 구현할 수 있는, 압전 트랜스포머를 이용한 전원 장치를 제공할 수 있다.
제2 실시예는, 전원 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
[제3 실시예]
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 압전 트랜스포머를 사용한 전사 고전압 전원의 회로 구성을 도시한 회로도이다. 제1 및 제2 실시예에 기술된 회로 구성과 동일한 구성 요소의 설명은 생략한다. 제3 실시예는, 전압 2배기 정류 회로를 이용한 고전압 전원 장치에서, 압전 트랜스포머(101)의 출력 단자와 접지 사이에 접속되는 다이오드(정류 소자) 수를 변경한다는 점에서 제1 및 제2 실시예와 주로 다르다.
도 5a에 도시된 회로 구성에서, 정류 회로에 이용되는 고전압 다이오드(102Y, 102M, 120M)는 통상적으로 3 내지 4 pF의 정전 용량을 갖는다. 제3 실시예는 이 다이오드의 정전 용량을 적극적으로 이용하여, 캐패시터와 같은 용량성 소자가 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 출력 단자에 부가되는 경우와 동일한 동작을 수행한다.
도 5b는 옐로우(Y) 및 마젠타(M) 화상이 도 5a에 도시된 회로 구성에 의해 형성될 경우, 고전압 전원의 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계(주파수 특성)를 도시한 그래프이다. 도 5b에서, 271-Y가 통상의 전압 2배기 정류 회로에 접속된 압전 트랜스포머(101Y)의 주파수 특성을 나타낸다. 최대 출력 전압을 인가하기 위한 주파수(최대 출력 주파수)는 272-Y이며, 제어 출력 전압(Edc)(V)에 대응하는 구동 주파수는 273-Y이다. 또한, 271-M은 고전압 다이오드(120M)가 압전 트랜스포머(101M)의 출력 단자와 접지 사이에 추가되었을 때의 압전 트랜스포머(101M)의 주파수 특성을 나타낸다. 최대 출력 전압을 인가하기 위한 주파수(최대 출력 주파수)는 272-M이며, 제어 출력 전압(Edc)(V)에 대응하는 구동 주파수는 273-M이다.
제3 실시예에서, 제어 출력 전압(Edc)(V)에서의 압전 트랜스포머(101M, 101Y)의 구동 주파수는 273 - M = l58 kHz 및 273 - Y = 161 kHz이다. 다이오드(120M)가 추가된 압전 트랜스포머의 구동 주파수는, 제1 실시예에서 3-pF의 캐패시터가 추가된 경우에 획득된 구동 주파수와 실질적으로 일치한다(도 3c에서의 캐패시터(117a)에 대한 용량 "3 pF"의 열을 참조). 이는, 다이오드(120M)의 등가 정전 용량이 약 3 pF이기 때문이다. 이 때, 제어 출력 전압(Edc)(V)에 대응하는 구동 주파수들 간의 차는, 수학식 1과의 관계로부터 얻어진다:
fbeet = ｜(273 - Y) - (273 - M)｜(kHz)
= ｜161 - 158｜ = 3 kHz … (6)
프로세스 속도 PS = 1OO(mm/S)에 대해, 간섭 화상 주기(Tb)는 수학식 2와의 관계로부터 얻어진다:
Tb = PS/fbeet = 100/3000 = 0.033 (mm) … (7)
0.3 mm 이상의 간섭 화상 주기가 되어야 시각적으로 인식될 수 있기 때문에, 0.033 mm의 간섭 화상 주기 Tb는 시각적으로 인식될 수 없는 주기(피치)이다.
제3 실시예의 회로 구성에서는, 인접한 압전 트랜스포머의 출력 단자와 접지 사이에 접속된 다이오드 수가 변경된다. 그러므로, 압전 트랜스포머의 공진 주파수가 근접하게 되는 것을 방지하기 위해, 주파수 특성의 분포를 시프트시킬 수 있다. 주파수 특성 분포의 시프트는, 전원 패턴에 따른 압전 트랜스포머들 간의 상 호 간섭 또는 정전 용량성 결합에 기인한 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭의 영향(간섭에 의한 전압의 발생)을 배제할 수 있다.
바이어스 전압은 상호 간섭의 영향을 피함으로써 안정화될 수 있으며, 압전 트랜스포머가 서로 더 근접하게 배치될 수 있다. 고전압 전원 유닛은 고정밀화 및 소형화를 달성할 수 있다.
제3 실시예는, 압전 트랜스포머의 구동 주파수들 간의 간섭을 억제하여 소형화 및 고화질화를 구현할 수 있는 압전 트랜스포머를 이용한 전원 장치를 제공할 수 있다.
제3 실시예는, 전원 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
[제4 실시예]
제4 실시예에 따른 고전압 전원 장치(202)는 전압을 출력하는 압전 트랜스포머와, 부하에 따라서 그 압전 트랜스포머로부터 출력된 전압을 정류 및 평활화하여 결과적인 전압을 출력하는 정류 소자를 포함한다. 고전압 전원 장치(202)는 입력 제어 신호에 따라서 출력 신호의 주파수를 제어하는 전압 제어 발진기와, 전압 제어 발진기로부터 출력된 출력 신호에 의해 구동되어 압전 트랜스포머에 전원 전압을 공급하는 전원 전압 공급 소자를 포함한다.
고전압 전원 장치(202)는 압전 트랜스포머(예컨대, 101Y)의 출력 단자와 접지 사이에 접속되어 있는 공진 주파수 변경 수단(공진 주파수 변경 회로)(917Y)을 포함한다. 공진 주파수 변경 수단(공진 주파수 변경 회로)(917Y)은 압전 트랜스포머(101Y)를 다른 압전 트랜스포머(예컨대, 101M)의 구동 주파수와는 다른 구동 주 파수로 구동시킬 수 있다.
도 9는 제4 실시예에 따른 압전 트랜스포머를 사용한 전사 고전압 전원의 회로 구성을 도시한 회로도이다. 이 회로 구성은 공진 주파수 변경 수단(공진 주파수 변경 회로)(917Y, 917M)이 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 출력 단자와 접지 사이에 각각 접속된다는 점에서, 제1 실시예에 따른 도 1a의 회로 구성과 다르다.
공진 주파수 변경 회로(917Y, 917M)는, 압전 트랜스포머(101Y, 101M)의 구동 주파수를 가변적으로 제어할 수 있다. 하나의 공진 주파수 변경 회로(917Y)는 압전 트랜스포머(101M)의 출력 단자와 접지 사이에 접속되어 있는 다른 공진 주파수 변경 수단(공진 주파수 변경 회로)(917M)의 부하 특성과는 다른 부하 특성을 가변적으로 설정할 수 있다. 가변적으로 설정될 수 있는 부하 특성은, 예를 들어, 용량성 부하, 저항 부하, 다이오드의 접속과 등가인 부하, 및 이들의 조합을 포함한다.
공진 주파수 변경 회로(917Y, 917M)는, 제1 실시예에서 설명된 용량성 부하의 접속, 제2 실시예에서 설명된 저항 부하의 접속, 제3 실시예에서 설명된 다이오드의 접속에 의한 회로와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 공진 주파수 변경 회로(917Y, 917M)에서의 구동 주파수의 가변량(Fvari)은, 전원 제어 발진기를 포함한 압전 트랜스포머의 공진 주파수의 변동(Fdiff)을 포함하여 제어될 수 있다. 구동 주파수의 가변량(Fvari)과 공진 주파수의 변동(Fdiff) 간의 관계는 다음을 충족하도록 설정될 수 있다:
Fvari (Hz) > Fdiff (Hz) … (8)
예를 들어, 압전 트랜스포머의 공진 주파수의 변동 범위는 2.2(kHz)이고, 전압 제어 발진기의 변동을 포함한 공진 주파수의 변동 범위의 주파수는 Fdiff (Hz) = 약 2.4(kHz)로 설정될 수 있다. 이 경우, 공진 주파수 변경 회로(917Y, 917M)의 구동 주파수의 가변량(Fvari)이 3 kHz 이상으로 설정될 경우, 변동의 영향 하에서도 공진 주파수가 서로 근접하게 되는 것을 방지하기 위해, 주파수 특성의 분포가 시프트될 수 있다. 주파수 특성 분포의 시프트는 전원 패턴에 따른 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭 또는 정전 용량성 결합에 기인한 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭의 영향(간섭에 의한 전압의 발생)을 배제할 수 있다. 바이어스 전압은 상호 간섭의 영향을 배제함으로써 안정화될 수 있으며, 압전 트랜스포머는 서로 더 근접하게 배치될 수 있다. 따라서, 고전압 전원 유닛은 고정밀도 및 소형화를 달성할 수 있다.
제1 내지 제3 실시예는 부등식 8의 관계를 충족시키고 부하 특성을 갖는 용량성 소자, 저항 소자 및 다이오드(정류 소자)를 접속시킴으로써, 바람직한 회로 구성(도 1a, 도 4a, 도 5a)을 구현한다.
상기 실시예들은 탠덤 시스템의 색 화상 형성 장치에 이용되는 전사 고전압 전원을 설명한다. 또한, 상이한 바이어스 전압을 출력하는 고전압 전원 유닛에서, 상호 간섭 또는 정전 용량성 결합에 기인한 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭의 영향(간섭에 의해 발생되는 전압)을 배제하기 위해, 본 발명의 취지를 적용할 수도 있다.
본 발명의 적용 대상으로서, 화상 형성 장치는 색 화상 형성 장치에 한정되 는 것이 아니라, 모노크롬 화상을 형성하는 모노크롬 화상 형성 장치가 될 수도 있다. 화상 형성 장치(401)를 구성하는 고전압 전원 장치(202)에 도 1a, 도 4a, 도 5a 중 어느 하나의 회로 구성을 적용시킴으로써, 그 고전압 전원 장치(202)는 상호 간섭 또는 정전 용량성 결합에 기인한 압전 트랜스포머들 간의 상호 간섭의 영향이 없는 바이어스를 출력할 수 있다.
제4 실시예는, 압전 트랜스포머의 구동 주파수들 간의 간섭을 억제하여 소형화 및 고화질화를 구현하는 압전 트랜스포머를 이용한 전원 장치를 제공할 수 있다.
제4 실시예는, 전원 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
[제5 실시예]
본 발명의 제5 실시예를 도 10을 참조하여 이하에 기술한다. 도 10은 압전 트랜스포머를 사용한 전사 고전압 전원의 회로 구성을 도시하는 회로도이다. 제5 실시예는 정전압 및 부전압의 출력 회로 양자 모두에 효과적이다. 제5 실시예는 통상적으로 플러스 전압을 필요로 하는 전사 고전압 전원을 설명한다. 전사 고전압 전원은 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)에 대한 전사 롤러(430Y, 430M, 430C, 430K)에 대응하여, 4가지 회로를 포함한다. 도 1a를 참조하여, 제1 실시예에 설명된 것과 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 회로의 동작 원리는 상기 실시예들에서 설명하였으며, 상세한 설명은 생략한다.
제5 실시예의 설명에 앞서, 압전 트랜스포머의 구동 주파수를 변경하고 화질을 높이는데 있어서의 문제들은 도 16 및 도 17을 참조하여 설명될 것이다. 도 16 은 Y, M, C, K에 대응하는 압전 트랜스포머의 구동 주파수의 분포(1634, 1633, 1632, 1631)를 도시하는 그래프이다. 도 16에서, Y, M, C, K의 순서로 인쇄가 행해진다. 구동 주파수는 높은 주파수에서 낮은 주파수로(도 16의 제어 방향) 제어된다. 제어 출력 전압(Edc)은 구동 주파수(fx1, fx2, fx3, fx4)에서 출력된다. Y, M, C, K에 대응하는 압전 트랜스포머의 구동 주파수의 분포에서, 주파수 f1, f2, f3, f4에서 각 색의 압전 트랜스포머의 출력 전압이 최대가 된다.
도 17은 각 구동 주파수들(fx1, fx2, fx3, fx4)과 제어 출력 전압(Edc)이 출력되는 타이밍 간의 관계를 도시하는 타이밍 차트이다. 목표 제어 출력 전압(Edc)은 Y, M, C, K에 대응하는 압전 트랜스포머의 구동 주파수(fx1 내지 fx4)에 대응하는 바이어스의 선행 구간(leading edge) 타이밍에서 출력된다. 압전 트랜스포머는 OFF에서 ON으로 변경된다(1731 내지 1734).
압전 트랜스포머(101Y)가 구동 주파수(fx1)에서 구동되는 동안(1744) 압전 트랜스포머(101M)가 구동 주파수(fx2)에서 구동되기 시작하면(1733), 구동 주파수(fx2)는 점 1735에서 구동 주파수(fx1)와 간섭한다. 압전 트랜스포머(101M)가 구동 주파수(fx2)에서 구동되는 동안(1733) 압전 트랜스포머(101C)가 구동 주파수(fx3)에서 구동되기 시작하면(1732), 구동 주파수(fx3)는 점 1736에서 구동 주파수(fx2)와 간섭한다. 압전 트랜스포머(101C)가 구동 주파수(fx3)에서 구동되는 동안(1742) 압전 트랜스포머(101K)가 구동 주파수(fx4)에서 구동되기 시작하면(1741), 구동 주파수(fx4)는 점 1737에서 구동 주파수(fx3)와 간섭한다. 한가지 색에 대한 구동 주파수가 다른 색에 대한 구동 주파수와 간섭하는 경우, 바이어스 전압은 일시적으로 변동하여 출력 화상에 줄무늬 패턴으로 나타나, 화질이 저하하게 된다. 특히, 바이어스 상승시의 구동 주파수들 간의 간섭은 연속 인쇄시의 첫페이지 또는 단속적 인쇄시의 각 페이지에 대해 심각한 문제가 될 수 있다.
제5 실시예의 회로 구성의 특징은, 정전 용량이 다른 캐패시터(117Y, 117M, 117C, 117K)가 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)의 출력 단자에 각각 접속된다는 것이다. 도 11은 정전 용량이 변경되는 경우의 회로의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프이다. 도 11에서, 참조번호 1101은 캐패시터(117Y, 117M, 117C, 117K)의 정전 용량이 1O pF으로 설정된 경우의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 참조번호 1102는 정전 용량이 7 pF으로 설정된 경우의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 참조번호 1103는 정전 용량이 5 pF으로 설정된 경우의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 참조번호 1104는 정전 용량이 3 pF으로 설정된 경우의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 캐패시터(117Y, 117M, 117C, 117K)에 설정된 정전 용량이 증가함에 따라, 구동 주파수의 피크(최대 구동 주파수)는 저주파수 측으로 시프트한다.
도 12a 및 도 12b는, 화상 형성 장치가 화상을 형성할 때의 고전압 대전 동작의 타이밍을 도시한 타이밍 차트이다. 도 12a는 연속 인쇄 시에, 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)가 OFF에서 ON으로 스위칭하는 타이밍을 도시한다. 이 때, 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)는 Y, M, C, K의 순으로 온된다. ON 상태에서, 압전 트랜스포머는 인쇄 용지가 있는 동안(용지 있음) 및 인쇄 용지가 반송되는 동안(용지들 사이)에 ON으로 유지된다. 도 12b는 단속적 인쇄 시에, 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)가 OFF에서 ON으로 스위칭하는 타이밍을 도시한다. 연속 인쇄와 유사하게, OFF의 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)는 Y, M, C, K의 순으로 온된다. 또한, 현상 및 전사 시에도, 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)가 동일한 순서로 동작한다.
Y, M, C, K의 구동 순서를 고려하면, 도 10의 회로 구성에서의 캐패시터(117Y, 117M, 117C, 117K)의 정전 용량은 회로의 구동 주파수의 피크(최대 구동 주파수)를 시프트시키도록 변경된다.
정전 용량 설정의 일례로서, 캐패시터(117Y)를 10 pF, 캐패시터(117M)를 7 pF, 캐패시터(117C)를 5 pF, 그리고 캐패시터(117K)를 3 pF으로 설정한다. 도 13은 이 정전 용량이 캐패시터(117Y, 117M, 117C, 117K)에 대해 설정되어 있는 경우의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 도시한다.
도 13에서, 참조번호 1311은 캐패시터(117Y)의 정전 용량이 1O pF으로 설정된 경우의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 참조번호 1312는 캐패시터(117M)의 정전 용량이 7 pF으로 설정된 경우의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 참조번호 1313은 캐패시터(117C)의 정전 용량이 5 pF으로 설정된 경우의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 참조번호 1314는 캐패시터(117K)의 정전 용량이 3 pF으로 설정된 경우의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 구동 주파수(f1, f2, f3, f4)에서, 각 색에 대한 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)의 출력 전압은 최대로 된다. 목표 제어 출력 전압(Edc)에 대응하는 Y, M, C, K의 구동 주파수는, fx1, fx2, fx3 및 fx4이며, 이 구동 주파수는 다음 식을 충족시킨다:
fx1 < fx2 < fx3 < fx4 … (9)
도 14는 구동 주파수(fx1, fx2, fx3, fx4)와 제어 출력 전압(Edc)이 출력되는 타이밍 간의 관계를 도시하는 타이밍 차트이다. 목표 제어 출력 전압(Edc)은 Y, M, C, K에 대응하는 압전 트랜스포머의 구동 주파수(fx1 내지 fx4)에서의 바이어스의 선행 구간 타이밍에서 출력된다. 이어서, 압전 트랜스포머는 0FF에서 0N으로 변경된다(1401 내지 1402).
압전 트랜스포머(101Y)가 구동 주파수(fx1)에서 구동되는 동안(1405) 압전 트랜스포머(101M)가 구동 주파수(fx2)에서 구동되기 시작하더라도(1406), 구동 주파수가 서로 교차하는 어떤 점도 발생되지 않으며, 구동 주파수는 서로 간섭하지 않는다.
또한, 압전 트랜스포머(101M, 101C, 101K)의 구동 주파수가 나머지 압전 트랜스포머의 구동 주파수와도 간섭하지 않는다.
따라서, 도 10에 도시된 회로 구성이 부등식 9의 구동 주파수들 간의 관계를 충족시키도록, 캐패시터(117Y, 117M, 117C, 117K)의 정전 용량을 변경 및 설정함으로써, 구동 주파수들 간의 간섭을 배제시킬 수 있다.
이러한 설정으로, 연속 인쇄시(특히 첫페이지) 또는 단속적 인쇄의 각 페이 지에 대한 화질의 저하를 방지할 수 있다.
제5 실시예는, 압전 트랜스포머의 구동 주파수들 간의 간섭을 억제하여, 소형화와 고화질화를 구현하는 압전 트랜스포머를 이용한 전원 장치를 제공할 수 있다.
제5 실시예는, 전원 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
[제6 실시예]
이하에 본 발명의 제6 실시예를 설명한다. 제6 실시예 또한 도 10의 회로 구성을 채용한다. 제6 실시예는 주로, 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)를 구동하는 전압이 공진 회로의 상수를 변경함으로써 색들 간에 변경되며, 공진 특성을 변경함으로써 목표 제어 출력 전압(Edc)에 대한 구동 주파수가 변경된다는 점에서 제5 실시예와 다르다. 제6 실시예에 따른 화상 형성 장치 또한 Y, M, C, K의 순서로 화상을 형성한다. 고 대전 전압도 동일한 순서로 상승하며, 고 현상 전압 및 고 전사 전압도 동일한 순서로 상승한다.
C115Y, C115M, C115C 및 C115K가 도 10에 도시된 캐패시터(115Y, 115M, 115C, 115K)의 정전 용량이라고 하면, 이 정전 용량들은 부등식 10을 충족시킨다. 캐패시터(117Y, 117M, 117C, 117K)가 동일한 설정값을 갖기 때문에, Y, M, C, K의 최대 구동 주파수는 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계에서와 동일하게 된다. 다시 말해서, 이 최대 구동 주파수는 도 13의 최대 구동 주파수(f1, f2, f3, f4)와는 달리 서로 일치한다.
C115Y > C115M > C115C > C115K … (10)
캐패시터(115Y, 115M, 115C, 115K)의 정전 용량값이 부등식 10을 충족시키도록 설정될 경우, 각 색에 대한 회로의 공진 특성 및 승압비가 변경되며, 압전 트랜스포머를 구동하는 전압도 변경된다. 도 15는, 캐패시터(115Y, 115M, 115C, 115K)의 정전 용량값이 부등식 10을 충족하도록 설정될 경우의 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)와 출력 전압 간의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 15에서, 참조번호 1521는, 캐패시터(115Y)의 정전 용량 설정에 기초하여 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 참조번호 1522는 캐패시터(115M)의 정전 용량 설정에 기초하여 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 참조번호 1523는 캐패시터(115C)의 정전 용량 설정에 기초하여 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다. 참조번호 1524는 캐패시터(115K)의 정전 용량의 설정에 기초하여 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계를 나타내는 분포를 도시하고 있다.
도 15에서는, 참조번호 1521로 표시된 Y의 승압비가 가장 낮고, 참조번호1524로 표시된 K의 승압비가 가장 높다. 각 색에 대해, 공진 주파수 fo(공진 주파수)에서 최대 출력 전압이 출력된다. 출력 전압(V)의 분포는 fo를 중심으로 하여 종형으로 형성된다. 구동 주파수는 목표 제어 출력 전압(Edc)에 대응하는 각 색에 대한 구동 주파수를 Y, M, C, K의 순으로 fx1, fx2, fx3, fx4로 변경함으로써 다른 주파수로 설정될 수 있다.
마찬가지로, 공진 특성 및 승압비는 각 색에 대한 인덕터(112Y, 112M, 112C, 112K)의 값을 변경함으로써 변경될 수 있다. 목표 제어 출력 전압(Edc)에 대응하는 각 색에 대한 구동 주파수(fx1, fx2, fx3, fx4)는 다른 주파수로 설정될 수 있다.
압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)의 구동 주파수들 간의 관계가 화상 형성이 시작되는 색의 순서(예컨대, Y → M → C → K)에 따라서 부등식 9의 관계를 충족시키도록, 캐패시터(115Y, 115M, 115C, 115K)의 정전 용량값이 설정된다.
또한, 이 경우, 도 14에 도시된 바와 같이, 압전 트랜스포머(101Y)가 구동 주파수(fx1)에서 구동되는 동안(1405), 압전 트랜스포머(101M)가 구동 주파수(fx2)에서 구동되기 시작해도(1406), 구동 주파수가 서로 교차하는 어떤 점도 발생되지 않으므로, 구동 주파수는 서로 간섭하지 않는다. 또한, 압전 트랜스포머(101M, 101C, 101K)의 구동 주파수는 나머지 압전 트랜스포머의 구동 주파수와 간섭하지 않는다.
따라서, 도 10에 도시된 회로 구성이 부등식 9의 구동 주파수들 간의 관계를 충족시키도록, 부등식 10에 따라서 캐패시터(117Y, 117M, 117C, 117K)의 정전 용량을 변경 및 설정함으로써, 구동 주파수들 간의 간섭을 배제할 수 있다.
이러한 설정은, 연속 인쇄시(특히 첫페이지) 또는 단속적 인쇄의 각 페이지에서의 화질의 저하를 방지할 수 있다.
제6 실시예는 압전 트랜스포머의 구동 주파수들 간의 간섭을 억제하여 소형화 및 고화질화를 구현할 수 있는 압전 트랜스포머를 이용한 전원 장치를 제공할 수 있다.
제6 실시예는 전원 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
[제7 실시예]
이하 본 발명의 제7 실시예를 설명한다. 제7 실시예 또한 도 10의 회로 구성을 채용한다. 제5 및 제6 실시예에서는, 구동 주파수는 회로 상수를 변경함으로써 설정된다. 제7 실시예에서는, 공진 주파수가 미리 선택된 압전 트랜스포머가 각 색에 대한 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)로서 이용된다.
압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)의 공진 주파수(f1, f2, f3, f4)는 화상 형성이 시작되는 색의 순서(예컨대, Y → M → C → K)에 따라서 부등식 9의 관계를 충족시키도록 선택된다. 부등식 9의 관계를 충족시키는 공진 주파수를 선택함으로써, 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)의 구동 시의 구동 주파수와 출력 전압 간의 관계는 제5 실시예의 도 13 및 도 14에 도시된 바와 동일하게 된다.
화상 형성의 시작시에 각 색에 대한 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)의 구동 주파수(fx1, fx2, fx3, fx4)가 교차하지 않기 때문에, 화상 형성 동안에 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)의 구동 주파수가 서로 간섭하지 않는다.
상기 실시예들은, Y, M, C, K의 순서로 화상을 형성하는 탠덤 시스템의 컬러 화상 형성 장치에 사용되는 대전 고전압 전원을 예시함으로써, 화상 형성 장치를 설명하였다. 그러나, 본 발명의 취지는 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 현상, 전사 등에 대한 다른 고전압 바이어스에서 다른 색 순서로 화상을 형성하는 탠덤 시스템의 화상 형성 장치에도 본 발명의 취지를 적용할 수 있다.
제7 실시예에 따르면, 미리 다르게 설정되어 있는 공진 주파수의 압전 트랜스포머가 각 색에 대한 고전압 회로에 사용된다. 회로 상수의 변경시에 발생되는 색들 간의 출력 성능 차를 고려하지 않고도, 압전 트랜스포머의 성능을 충분히 활용한 고전압 회로가 형성될 수 있다.
결과적으로, 도 10에 도시된 회로 구성이 부등식 9에서의 구동 주파수들 간의 관계를 충족시키도록, 압전 트랜스포머(101Y, 101M, 101C, 101K)의 공진 주파수를 선택함으로써, 압전 트랜스포머의 구동 주파수들 간의 간섭이 배제될 수 있다.
이러한 설정은 연속 인쇄시(특히 첫페이지) 또는 단속적 인쇄시의 각 페이지의 화질 저하를 방지할 수 있다.
제7 실시예는, 미리 다르게 설정되어 있는 공진 주파수의 압전 트랜스포머가 각 색에 대한 고전압 회로에 사용되어, 회로 상수의 변경시에 발생되는 색들 간의 출력 성능 차를 고려하지 않고도, 압전 트랜스포머의 성능이 충분히 활용될 수 있는, 고전압 전원 회로를 구성할 수 있다.
본 발명의 무수한 다른 실시예들이 그 사상 및 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있으므로, 본 발명은 특정 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 의해서만 정의되는 것임을 이해해야 한다.
본 발명에 의해, 미리 다르게 설정되어 있는 공진 주파수의 압전 트랜스포머 가 각 색에 대한 고전압 회로에 사용되어, 회로 상수의 변경시에 발생되는 색들 간의 출력 성능 차를 고려하지 않고도, 압전 트랜스포머의 성능이 충분히 활용될 수 있는 고전압 전원 회로를 구성할 수 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 전원 회로 - 상기 전원 회로 각각은 압전 트랜스포머와, 제어 신호에 따라서 상기 압전 트랜스포머의 구동 주파수를 갖는 신호를 발생시키는 전압 제어 발진기를 구비함 - 를 포함하는 전원 장치로서,
    적어도 하나의 전원 회로 및 다른 전원 회로로부터 공급된 전압이 출력될 때, 상기 하나의 전원 회로의 전압 제어 발진기는 상기 다른 전원 회로의 전압 제어 발진기로부터 출력된 신호의 주파수와 근접하지 않는 주파수의 신호를 발생하는 전원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 전원 회로 내의 압전 트랜스포머의 출력측은 상기 다른 전원 회로 내의 압전 트랜스포머의 출력측에 접속된 소자와는 다른 부하 특성의 소자에 접속되는 전원 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나의 전원 회로의 소자와 상기 다른 전원 회로의 소자 간의 부하 특성의 차이에 기인한 구동 주파수의 차이는 상기 압전 트랜스포머의 공진 주파수의 변동보다 큰 전원 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하나의 전원 회로 및 상기 다른 전원 회로는 서로 다른 용량의 용량성 소자들 및 서로 다른 저항값의 저항들 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 전원 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 전원 회로 내의 압전 트랜스포머의 출력측은 상기 다른 전원 회로 내의 상기 압전 트랜스포머의 출력측에 접속된 소자에 대응하는 소자에 접속되어 있지 않는 전원 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다른 전원 회로 내의 압전 트랜스포머의 출력측에 접속된 소자는, 저항 소자 및 정류 소자 중 적어도 하나를 포함하는 전원 장치.
  7. 화상 형성 장치에 있어서,
    제1항의 전원 장치; 및
    토너 화상을 형성하도록 적응된 화상 형성 유닛 - 상기 화상 형성 유닛은 상기 전원 장치로부터 인가된 전원을 이용함 - 을 구비하는 화상 형성 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    전원 회로 각각은 출력될 전압을 공급하기 위해 압전 트랜스포머의 구동 주 파수를 가변적으로 제어하고,
    하나의 전원 회로의 전압 제어 발진기는 상기 하나의 전원 회로에서 전압을 획득할 때까지 구동 주파수가 과도 상태에서 다른 전원 회로의 구동 주파수와 근접하게 되는 것을 방지하도록 제어되는 화상 형성 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 화상 형성 유닛은, 복수 색의 토너 화상을 각각 형성하는 복수의 화상 형성 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 전원 회로는, 상기 복수의 화상 형성 유닛 각각에 전원 전압을 인가하는 화상 형성 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 화상 형성 유닛에 인가된 전원 전압이 순차적으로 상승할 때, 하나의 전원 회로의 전압 제어 발진기는 상기 하나의 전원 회로에서의 출력이 상승할 때까지 과도 상태에서 구동 주파수가 다른 전원 회로의 구동 주파수와 근접하게 되는 것을 방지하도록 제어되는 화상 형성 장치.
  11. 서로 다른 색의 화상을 형성하기 위한 복수의 색 스테이션을 갖는 화상 형성 장치 - 각 색 스테이션에 의해 사용될 고전압을 출력하기 위해, 압전 트랜스포머를 각각 갖는 복수의 고전압 전원 회로를 구비함 - 로서,
    적어도 2개의 색 스테이션에 고전압을 출력시키기 위한 적어도 2개의 압전 트랜스포머가 서로 근접하지 않는 구동 주파수로 구동되는 화상 형성 장치.
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