(57)【要約】【課題】スイッチングレギュレータを有する電気機器の消費電力をより正確に検知する装置を提供する。【解決手段】電源装置は、スイッチングレギュレータのスイッチング動作に同期して変化する信号を検知する検知部と、スイッチングレギュレータと同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データを記憶する記憶部と、スイッチングレギュレータから負荷へ直流電力が出力される状態において、実測データと前記検知部によって検知された信号とに基づいて、当該スイッチングレギュレータに入力される交流電力の電力量を推定する推定部と、を備える。【選択図】図８
2014204532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチングレギュレータを有する電源装置であって、
前記スイッチングレギュレータのスイッチング動作に同期して変化する信号を検知する検知部と、
前記スイッチングレギュレータと同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データを記憶する記憶部と、
前記スイッチングレギュレータから負荷へ直流電力が出力される状態において、前記実測データと前記検知部によって検知された前記信号とに基づいて、当該スイッチングレギュレータに入力される交流電力の電力量を推定する推定部と、を備える
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記スイッチングレギュレータはフライバック型であり、
前記実測データは、前記測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作のデューティー比と当該測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力との関係を示し、
前記推定部は、前記信号のデューティー比に基づいて前記電力量を推定する
請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記スイッチングレギュレータの入力電圧を検知する電圧検知部を備え、
前記記憶部は、前記実測データとともに、前記測定用スイッチングレギュレータの入力電圧とスイッチング動作のデューティー比との関係を示す補正用データを記憶し、
前記推定部は、前記電圧検知部によって検知された前記入力電圧に応じて前記補正用データに基づいて前記実測データを補正することによって、前記電力量を推定する
請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記実測データは、前記測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作のデューティー比と前記電力との関係、および当該スイッチング動作のスイッチング周波数と前記電力との関係を示し、
前記推定部は、前記信号の周波数が変化する電力量範囲については当該信号の周波数に基づいて前記電力量を推定し、前記信号の周波数が一定化する電力量範囲については当該信号のデューティー比に基づいて前記電力量を推定する
請求項２または３記載の電源装置。
【請求項５】
前記スイッチングレギュレータは共振型であり、
前記実測データは、前記測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作のスイッチング周波数と前記電力との関係を示し、
前記推定部は、前記信号の周波数に基づいて前記電力量を推定する
請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
前記検知部は、前記スイッチングレギュレータに備わるトランスの二次側の信号を前記信号として検知する
請求項１ないし５のいずれかに記載の電源装置。
【請求項７】
交流電源から供給される電力によって作動する画像形成装置であって、
交流電力を用いて印刷用紙を加熱する定着器と、
前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するスイッチングレギュレータと、
前記直流電力を消費する直流負荷と、
前記スイッチングレギュレータのスイッチング動作に同期して変化する信号を検知する検知部と、
前記スイッチングレギュレータと同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データを記憶する記憶部と、
前記スイッチングレギュレータから前記直流負荷へ前記直流電力が出力される状態において、前記実測データと前記検知部によって検知された前記信号とに基づいて、当該スイッチングレギュレータに入力される交流電力の電力量を推定する推定部と、
推定された前記電力量に応じて、前記定着器へ供給する電力を増減する給電制御部と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記記憶部は、前記実測データとともに、前記スイッチングレギュレータと前記測定用スイッチングレギュレータとの間のスイッチング動作特性の差異を示す個体差補正用データを記憶し、
前記推定部は、前記個体差補正用データに基づいて前記実測データを補正することによって、前記電力量を推定する
請求項７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチングレギュレータを有する電源装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用交流電源を用いて直流負荷を作動させる各種の電気機器において、直流電力の生成にスイッチングレギュレータが用いられている。一般に用いられる絶縁型のスイッチングレギュレータには、フライバック型、フォワード型、共振型などの種類があり、負荷に応じて使い分けられている。制御系統と駆動系統というように動作電圧の異なる負荷にそれぞれ適する複数のスイッチングレギュレータを備える電気機器もある。
【０００３】
従来、商用交流電源によって作動する電気機器の稼働中の消費電力を間接的に測定する装置が提案されている。特許文献１に記載された消費電力測定装置は、スイッチングレギュレータにおける変圧手段の一次側電圧に基づいてスイッチング手段のターンオン時間を計算する。そして、計算されたターンオン時間、スイッチング手段のスイッチング周波数、および変圧手段のインダクタンスに基づいて消費電力を算定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０１５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気機器の消費電力を規制値以下に抑える電力制御をしたり、使用者に実際の消費電力を知らせる表示を行なったりするには、より正確に消費電力を測定する必要がある。そして、スイッチングレギュレータを備える電気機器の場合、スイッチングレギュレータにおいて電力損失が生じるので、スイッチングレギュレータから負荷に供給される電力ではなく、交流電源からスイッチングレギュレータに入力される電力を消費電力として測定する必要がある。
【０００６】
上記特許文献１の手法では、電源効率（スイッチングレギュレータの変換効率）が一定であるときに成り立つ理論式に基づいて消費電力が計算される。しかし、実際の電源効率は、スイッチングレギュレータの入力電力および負荷の増減によって変化する。スイッチングレギュレータの量産において、電源効率の個体差もある。したがって、計算される消費電力が正確であるとは限らない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、スイッチングレギュレータを有する電気機器の消費電力をより正確に検知する装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する装置は、スイッチングレギュレータを有する電源装置であって、前記スイッチングレギュレータのスイッチング動作に同期して変化する信号を検知する検知部と、前記スイッチングレギュレータと同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データを記憶する記憶部と、前記スイッチングレギュレータから負荷へ直流電力が出力される状態において、前記実測データと前記検知部によって検知された前記信号とに基づいて、当該スイッチングレギュレータに入力される交流電力の電力量を推定する推定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スイッチングレギュレータを有する電気機器の消費電力をより正確に検知することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置の概略の構成を示す図である。
【図２】第1のスイッチングレギュレータの要部の回路図である。
【図３】第２のスイッチングレギュレータの要部の回路を示す図である。
【図４】第1のスイッチングレギュレータにおけるスイッチング動作のデューティー比と入力電力との関係を示すグラフである。
【図５】第1のスイッチングレギュレータにおけるスイッチング動作のデューティー比と入力電力との関係、およびスイッチング周波数と入力電力との関係を示すグラフである。
【図６】第２のスイッチングレギュレータにおけるスイッチング動作のスイッチング周波数と入力電力との関係を示すグラフである。
【図７】デューティー比と入力電力との関係およびスイッチング周波数と入力電力との関係を実測するための装置の例を示す図である。
【図８】電源装置の要部の機能構成を示す図である。
【図９】第1のスイッチングレギュレータに対応する実測テーブルのデータ構成を示す図である。
【図１０】第２のスイッチングレギュレータに対応する実測テーブルのデータ構成を示す図である。
【図１１】スイッチング周波数と入力電力との関係の個体差を示す図である。
【図１２】第1のスイッチングレギュレータのための測定処理のフローチャートである。
【図１３】電源装置を備える画像形成装置の構成を示す図である。
【図１４】デューティー比と入力電力との関係の入力電圧依存性を示すグラフである。
【図１５】電源装置の他の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に例示される電源装置２は、画像を印刷する画像形成装置１に組み込まれた電源回路３と制御回路７とから構成される。電源回路３は、整流回路を含む力率改善回路（ＰＦＣ：Power Factor correction ）４と、二つのスイッチングレギュレータ５，６とを備えている。商用交流電源９から供給される交流電力が電源回路２によって直流電力に変換され、画像形成装置１の動作を制御する制御回路７およびモーターやソレノイドといった他の直流負荷を有する駆動機構８に供給される。画像形成装置１は、交流負荷として定着用のヒーター３１０を有している。ヒーター３１０には、力率改善回路４を介さずに交流電力が供給される。
【００１２】
電源回路３の一方のスイッチングレギュレータ５はフライバック型であり、制御回路７に例えば１２ボルトの直流電力を供給する。他方のスイッチングレギュレータ６は電流共振型であり、駆動機構８に例えば２４ボルトの直流電力を供給する。これらスイッチングレギュレータ５，６には力率改善回路４から電力が入力される。
【００１３】
制御回路７は、スイッチングレギュレータ５，６に入力される電力を後述のようにして測定する。そのために、制御回路７にはスイッチングレギュレータ５，６のそれぞれからスイッチング動作に同期して変化する信号Ｓ５，Ｓ６が入力される。制御回路７は、測定した二つのスイッチングレギュレータ５，６の入力電力を合算し、合算値に応じてヒーター３１０による電力消費を調整する。つまり、画像形成装置１全体の消費電力が規定値（例えば１５００Ｗ）を超えない範囲内で、商用交流電源９からの電力をより多く交流負荷に配分する制御が行われる。
【００１４】
画像形成装置１が仕様上の最大速度で印刷を行なうには、定着用のヒーター３１０に十分に電力を供給する必要がある。供給可能な電力が不足するときには、用紙の連続搬送における用紙間距離を長くしなければならず、単位時間あたりの印刷枚数が少なくなる（生産性が低下する）。また、低温時における印刷が可能になるまでの加熱時間が長くなる。
【００１５】
制御回路７を含む直流負荷の実際の消費電力を測定することにより、画像形成装置１の定格電力から直流負荷の消費電力を差し引いた残りの電力、すなわち余剰電力を最大限にヒーター３１０に配分することができる。これに対して、直流負荷の実際の消費電力を測定しない場合、ヒーター３１０に配分可能な電力は、画像形成装置１の定格電力から直流負荷の仕様で定まる最大消費電力を差し引いた残りの電力となる。より多くの電力をヒーター３１０に配分するために、直流負荷の実際の消費電力をより正確に測定する必要がある。なお、図示を省略したが、ヒーター３１０を制御するコントローラーが画像形成装置１に設けられている。
【００１６】
図２のように、スイッチングレギュレータ５は、トランス（コンバータートランス）５１、スイッチング素子としてのＦＥＴ（Field Effect Transistor）５２、一次平滑用のコンデンサー５３、二次平滑用のコンデンサー５５、および整流用のダイオード５４を有する。図示しないスイッチング制御回路がＦＥＴ５２をオンオフ制御してトランス５１の一次側コイルを流れる電流を断続させる。ＦＥＴ５２がオンからオフに切り替わったとき、相互誘導によってトランス５１の二次側コイルに電流が流れ、コンデンサー５５が充電される。スイッチング制御回路はコンデンサー５５の両端電圧を監視し、この両端電圧を所定値（例えば１２ボルト）に保つようにＦＥＴ５２を制御する。
【００１７】
スイッチングレギュレータ５に入力される電力の測定に、本例ではトランス５１の二次側コイルとダイオード５４のアノードとの結線点Ｐ１に現れる信号Ｓ５が用いられる。信号Ｓ５によってＦＥＴ５２のオンオフのデューティー比およびスイッチング周波数が上述の制御回路７によって検知される。
【００１８】
図３のように、スイッチングレギュレータ６は、トランス６１、共振コンデンサー６２、スイッチング素子としての一対のトランジスタ６３，６４、一次平滑用のコンデンサー６５、二次平滑用のコンデンサー６６、および整流用のダイオード６７，６８を有する。図示しないスイッチング制御回路がスイッチング周波数と共振周波数とが一致するようにトランスの出力変動に応じてトランジスタ６３，６４をオンオフ制御する。
【００１９】
スイッチングレギュレータ６に入力される電力の測定に、本例ではトランス６１の二次側コイルとダイオード６７のアノードとの結線点Ｐ２に現れる信号Ｓ６が用いられる。信号Ｓ６によってトランジスタ６３，６４のスイッチング周波数が上述の制御回路７によって検知される。
【００２０】
図４のグラフは、フライバック型のスイッチングレギュレータ５におけるスイッチング動作のデューティー比と入力電力との関係を示している。横軸の出力電流が大きくなると、すなわち負荷が増大すると、入力電力は増大する。出力電流と入力電力はほぼ比例する。スイッチングレギュレータ５の出力電圧を一定に保つスイッチング動作において、デューティー比（ＦＥＴ５２のオンエッジ間隔に対するオン期間の比）と入力電力との間に図示のとおりの相関がある。したがって、この相関を予め測定して記憶しておけば、稼動中のデューティー比を検知することにより、この相関から入力電力（すなわち制御回路７の実際の消費電力）を求めることができる。例えば、デューティー比が１０．５５％であれば出力電流は２Ａであり、その時の入力電力が１３．３４Ｗであることが分かる。
【００２１】
図５のグラフは、フライバック型のスイッチングレギュレータ５におけるスイッチング動作のデューティー比と入力電力との関係、およびスイッチング周波数と入力電力との関係を示している。デューティー比と入力電力との関係は図４と同様である。
【００２２】
スイッチングレギュレータ５では、負荷に応じてスイッチング周波数が変更される。出力電流が２．６Ａ以下の軽負荷域ＬＬでは、スイッチング周波数と入力電力とがほぼ比例する。しかし、出力電流が２．６Ａを越える中負荷域ＬＭおよび重負荷域ＬＨでは負荷の大きさにかかわらずスイッチング周波数は６０ｋＨｚに保たれる。したがって、軽負荷域ＬＬについては、デューティー比またはスイッチング周波数を検知することにより、入力電力を求めることができる。中負荷域ＬＭおよび重負荷域ＬＨについては、デューティー比を検知することにより、入力電力を求めることができる。
【００２３】
また、出力電流が６Ａを越える重負荷域ＬＨのようにデューティー比の変化が小さい負荷範囲（電力量範囲）については、デューティー比の検知の分解能を高めることにより、入力電力をより正確に求めることができる。具体的には、出力電流が５．６Ａから５．７Ａに変化するときのデューティー比の変化幅は０．３１％程度あるが、出力電流が６．７Ａから６．８Ａに変化するときのデューティー比の変化幅は０．０３％しかない。そこで、制御回路７において分解能を１０倍以上引き上げて検知を行う。例えば、信号Ｓ５をＡ／Ｄ変換前に１０倍に増幅する。
【００２４】
図６のグラフは、電流共振型のスイッチングレギュレータ６におけるスイッチング動作のスイッチング周波数と入力電力との関係を示している。横軸の出力電流が大きくなると、入力電力は増大する。出力電流と入力電力はほぼ比例する。電流共振型では、スイッチング周波数を下げると出力電流が増大し、それに伴って入力電力が増大する。スイッチング周波数と入力電力との関係を測定して記憶しておけば、稼動中のスイッチング周波数を検知することにより、入力電力（すなわち駆動機構８の実際の消費電力）を求めることができる。例えば、図示の例において、スイッチング周波数が１３５ｋＨｚであったとき、入力電力は８２．４Ｗである。
【００２５】
図７はデューティー比と入力電力との関係およびスイッチング周波数と入力電力との関係を実測するための装置の例を示している。例えば、デューティー比と入力電力との関係を実測するとき、スイッチングレギュレータ５と同型の測定用スイッチングレギュレータ５Ａを備えた電源回路３Ａと商用交流電源９との間に電力計９０を挿入し、測定用スイッチングレギュレータ５Ａに電流可変の電子負荷９１を接続する。電子負荷９１に流れる電流を例えば０．１Ａ刻みで切り替えるごとに、電力計９０でスイッチングレギュレータ５Ａに入力される電力量を測定するとともに、オシロスコープ９２を用いて信号Ｓ５の波形からデューティー比を測定する。また、オシロスコープ９２または周波数カウンタ９３によってスイッチング周波数を測定する。スイッチングレギュレータ６についても、同様にスイッチングレギュレータ６またはこれと同型の測定用スイッチングレギュレータに電子負荷９１を接続してスイッチング周波数と入力電力との関係を測定することができる。
【００２６】
図８は電源装置２の要部の機能構成を示している。制御回路７は、制御プログラムを実行するコンピュータとしてのＣＰＵ（central processing unit）７１、プログラム実行のワークエリアをして用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）７２、および記憶部７３としての不揮発性メモリを有する。
【００２７】
ＣＰＵ７１は、デューティー比検知部１０１、二つの周波数検知部１０２，１０４、推定部１０５、および給電制御部１０６を有する。これらの要素は、ＣＰＵ７１が所定のプログラムを実行することによって実現される機能要素である。
【００２８】
デューティー比検知部１０１は、スイッチングレギュレータ５からＣＰＵ７１のＡ／Ｄ変換ポートに入力される信号Ｓ５に基づいて、スイッチングレギュレータ５のスイッチング動作におけるデューティー比を検知する。例えば、信号Ｓ５を所定の周期でサンプリングし、オン期間およびオフ期間にそれぞれ対応するサンプリング数を数え、両サンプリング数の和に対するオン期間に対応するサンプリング数の比を計算する。デューティー比検知部１０１は、必要に応じて、入力増幅部のゲイン調整によって検知の分解能を切り替える。
【００２９】
周波数検知部１０２は、信号Ｓ５に基づいて、スイッチングレギュレータ５のスイッチング周波数を検知する。すなわち、スイッチングの周期を検知し、その逆数を計算する。周波数検知部１０４は、スイッチングレギュレータ６からＣＰＵ７１のＡ／Ｄ変換ポートに入力される信号Ｓ５に基づいて、スイッチングレギュレータ６のスイッチング動作におけるスイッチング周波数を検知する。
【００３０】
推定部１０５は、記憶部７３によって記憶されている実測テーブルＴ５，Ｔ６および個体差補正用データＤ５，Ｄ６を参照して制御回路７および駆動機構８の消費電力を算定する。ここで、実測テーブルＴ５には、スイッチングレギュレータ５と同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データが格納されている。実測テーブルＴ６には、スイッチングレギュレータ６と同型の測定用スイッチングレギュレータに供給される交流電力と当該測定用スイッチングレギュレータのスイッチング動作との関係の実測データが格納されている。
【００３１】
推定部１０５は、デューティー比検知部１０１によって検知されたデューティー比または周波数検知部１０２によって検知されたスイッチング周波数に対応する入力電力量を実測テーブルＴ５から読み出す。検知されたデューティー比またはスイッチング周波数とちょうど一致するデューティー比またはスイッチング周波数が実測テーブルＴ５にない場合は、検知されたデューティー比またはスイッチング周波数に近い複数の値に対応付けられている入力電力量に基づく補間演算によって入力電力量を算定する。そして、実測テーブルＴ５によって得られた入力電力量を、スイッチングレギュレータ５と測定用のスイッチングレギュレータとの個体差を示す個体差補正用データＤ５に基づいて補正し、補正後の入力電力量を実際の入力電力量の推定量とする。
【００３２】
スイッチングレギュレータ６についても同様に、推定部１０５は、周波数検知部１０４によって検知されたスイッチング周波数に対応する入力電力量を実測テーブルＴ６によって特定し、個体差補正用データＤ５に基づいて補正する。そして、補正後の入力電力量を実際の入力電力量の推定量とする。
【００３３】
続いて、推定部１０５は、スイッチングレギュレータ５およびスイッチングレギュレータ６について推定した入力電力量の合計を算出し、算出結果を直流系統の消費電力として給電制御部１０６に通知する。
【００３４】
給電制御部１０６は、推定部１０５から通知された直流系統の消費電力に応じて、画像形成装置１の全体の消費電力が定格電力を超えないように、定着器３０に交流電力を配分する。
【００３５】
図９のように、実測テーブルＴ５では、スイッチングレギュレータ５と同型の測定用スイッチングレギュレータを用いて実測されたデューティー比およびスイッチング周波数に対応づけて入力電力が格納されている。また、図１０のように、実測テーブルＴ６では、スイッチングレギュレータ６と同型の測定用スイッチングレギュレータを用いて実測されたスイッチング周波数に対応づけて入力電力が格納されている。
【００３６】
図１１はスイッチング周波数と入力電力との関係の個体差を示している。同型であっても量産されるスイッチングレギュレータには若干の個体差がある。したがって、実測テーブルＴ５，Ｔ６の作成に際して、同型の複数の測定用スイッチングレギュレータを用いて実測したスイッチング特性の平均的な特性を示すデータを格納してもよい。
【００３７】
スイッチングレギュレータ５の量産品の一つおよびスイッチングレギュレータ６の量産品の一つを画像形成装置１に組み入れる際、組み入れるスイッチングレギュレータ５，６と測定用スイッチングレギュレータとの個体差を調べ、個体差補正用データＤ５，Ｄ６を作成する。組み入れるスイッチングレギュレータ５，６については、図７に示した装置を用いてパラメータの切替え数を数個程度として簡易的にスイッチング特性を測定し、測定用スイッチングレギュレータとの個体差を求めることができる。
【００３８】
なお、個体差補正用データＤ５，Ｄ６を用いる代わりに、画像形成装置１に組み入れるスイッチングレギュレータ５，６自体について、精密にスイッチング特性を測定し、その結果を示すデータを実測テーブルＴ５，Ｔ６に格納してもよい。
【００３９】
図１２はフライバック型のスイッチングレギュレータ５のための測定処理のフローチャートである。上述のようにスイッチングレギュレータ５については、負荷の増減に応じてデューティー比とスイッチング周波数とを選択的に検知して入力電力を推定する。また、重負荷域ＬＨでは検知の分解能を軽負荷域ＬＬおよび中負荷域ＬＭと比べて高くする。
【００４０】
まず、測定モードを初期設定する（Ｓ１０）。このとき、デューティー比を検知するモードとされ、分解能は通常分解能とされる。初期設定されたモードで入力電力を間接的に測定（推定）し、測定結果が軽負荷域ＬＬ、中負荷域ＬＭ、および重負荷域ＬＨのいずれに該当するかをチェックする（Ｓ１１，Ｓ１２）。測定結果が中負荷域ＬＭであれば、フローはステップＳ１０に戻る。この場合、初期設定された測定モードで再び入力電力が測定される。測定結果が軽負荷域ＬＬであれば、スイッチング周波数を検知する測定モードに切り替えられ（Ｓ１３）、測定結果が重負荷域ＬＨであれば、高分解能でデューティー比を検知する測定モードに切り替えられる（Ｓ１４）。
【００４１】
図１３は画像形成装置１の構成を示している。画像形成装置１は、電子写真法によってカラー画像またはモノクロ画像を形成するタンデム式のカラープリンタである。カラー画像形成時にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の４色のトナー像を並行して形成するため、画像形成装置１は中間転写ベルト２０および中間転写ベルト２０に沿って並ぶ４個のプロセスユニットＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫを有する。黒（Ｋ）の像形成のためのプロセスユニットＵＫは、感光体ドラム１１、帯電装置１２、プリントヘッド１３、現像装置１４、一次転写装置１５、および清掃装置１６を備えており、他のプロセスユニットＵＹ，ＵＭ，ＵＣも、トナーの色の違いを除いて同様の構成要素を備えている。画像形成装置１にはランプ加熱型の定着器３０が実装されている。定着器３０は、定着ローラ（加熱ローラ）３１および加圧ローラ３２を備える。定着ローラ３１の表面を昇温させる熱源としてのヒーター３１０はハロゲンランプである。
【００４２】
画像形成装置１に図示しない外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ）から例えばカラープリントジョブが与えられると、プロセスユニットＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫにおいて、帯電装置１２が感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させる。外部装置からの画像データに応じて、プリントヘッド１３の射出する光ビームがオンオフ制御され、感光体ドラム１１の表面に潜像が形成される。潜像は現像装置１４によってトナー像に現像され、一次転写装置１５によって中間転写ベルト２０に一次転写される。中間転写ベルト２０の移動に同期した一次転写によって、４色のそれぞれのトナー像が中間転写ベルト２０上で重ねられる。４色のトナー像の形成と並行して、用紙収納部２４からジョブが指定する種類およびサイズの用紙Ｐが取り出され、搬送ローラ２６によって中間転写ベルト２０と二次転写ローラ２７とが対向する二次転写位置へ搬送される。中間転写ベルト２０からトナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着器３０を経た後、排紙ローラ対２８によって排紙トレイ２９に排出される。用紙Ｐが定着器３０を通過するとき、トナーが溶融して画像が記録用紙に定着する。
【００４３】
図１４のグラフはデューティー比と入力電力との関係の入力電圧依存性を示している。上述の電源回路３は力率改善回路４を有している。しかし、フライバック型のスイッチングレギュレータのみを備える単一レギュレータ型の電源回路では力率改善回路４は必須ではなく、力率改善回路４を搭載しない構成の採用される場合が多い。力率改善回路４は昇圧コンバータ方式であり、入力電圧を一定の電圧へ昇圧するので、力率改善回路４を備える場合は、入力電圧の変動がスイッチングレギュレータのスイッチング動作のデューティー比に影響しない。これに対して、力率改善回路４がない場合は、図１４のようにデューティー比が入力電圧によって変わる。
【００４４】
したがって、力率改善回路４を搭載しない構成では、スイッチングレギュレータの入力電圧を検知する必要がある。特定の入力電圧のときのデューティー比と入力電力との関係の実測テーブルからの入力電力の読み取り値を入力電圧に応じて補正するか、入力電圧をパラメータとして実測したデューティー比と入力電力との関係をテーブルとして用意しておき、検知したデューティー比および入力電圧に対応する入力電力をテーブルから読み取る。入力電圧の検知には、抵抗分圧をして直接読み取る方法や検知用の演算装置回路を使用する方法がある。
【００４５】
実測テーブルの読取りを補正する方式を採用する場合において、実測時の入力電圧を例えば２３０ボルトとする。図１４のような特性のスイッチングレギュレータについて検知したデューティー比が例えば１３．２％であって、入力電圧が１８７ボルトであったとき、１３．２％を補正係数０．８３で除した値の１５．９％に対応する入力電力を読み取ればよい。
【００４６】
図１５は電源装置の他の構成を示している。電源装置２ｂは単一のスイッチングレギュレータ５を備え、力率改善回路を有していない。制御回路７ｂはＣＰＵ７１および記憶部７３ｂを有している。ＣＰＵ７１ｂは推定部１０５ｂおよび入力電圧検知部１０３を備え、記憶部７３ｂは実測テーブルＴ５と入力電圧変化に対する補正用データ（補正係数）Ｄ５０とを記憶している。
【００４７】
入力電圧検知部１０３は、スイッチングレギュレータ５の入力電圧を検出する検出回路８３の出力を取り込んで入力電圧を検知する。推定部１０５ｂは、検知されたデューティー比またはスイッチング周波数と入力電圧とから、実測テーブルＴ５および補正用データＤ５０を参照して入力電力を推定する。
【００４８】
以上の実施形態によれば、スイッチングレギュレータ５，６の二次側から信号Ｓ５，Ｓ６を得て入力電力を間接的に測定するので、一次側から信号を得る場合に必要となる絶縁用の部品を実装することなく入力電力を測定することができる。ただし、フォトカプラやパルストランスといった絶縁手段を用いてトランス５１，６１の一次側からスイッチング動作に動機する信号を制御回路７へ入力するようにしてもよい。
【００４９】
上述の実施形態において、スイッチングレギュレータ５，６の回路方式や個数を含めて電源装置２の構成は本発明の趣旨に沿う範囲内で適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    画像形成装置
２，２ｂ    電源装置
５    スイッチングレギュレータ（第１のスイッチングレギュレータ）
６    スイッチングレギュレータ（第２のスイッチングレギュレータ）
Ｓ５，Ｓ６    信号
Ｔ５，Ｔ６    実測テーブル（実測データ）
７３    記憶部
１０５，１０５ｂ    推定部
１０１    デューティー比検知部
１０２，１０４    周波数検知部
１０３    入力電圧検知部
１０６    給電制御部
Ｄ５０    補正用データ
ＬＬ    軽負荷域（電力量範囲）
ＬＭ    中負荷域（電力量範囲）
ＬＨ    重負荷域（電力量範囲）
３０    定着器
７    制御回路（直流負荷）
８    駆動機構（直流負荷）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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