JP7306161B2 - 画像形成装置および制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、画像形成装置の制御に関し、より特定的には、消費電力表示の制御に関する。

複写機、プリンタおよび複合機等の電子写真方式の画像形成装置において、装置の消費電力を表示する場合、実際に画像形成装置で消費されている電力と、表示電力とで差異が生じるという問題がある。

上記の問題は、画像形成装置の制御部による指示電力と、定着処理に使用されるヒーターで消費される電力とが必ずしも一致しないことに起因する。通常、画像形成装置は、制御部の指示電力に基づいて、ヒーターに電流を流す。しかし、例えば、入力電圧に変動が発生した場合、ヒーターの消費電力にもズレが生じ得る。また、ヒーターが冷却状態の場合において、ヒーターに電力が供給されると、突入電流が発生する。当該突入電流の影響で、制御部の指示電力と、実際にヒーターで消費されている電力とに差異が発生することがある。

制御部は、突入電流や入力電圧の変動に係わらず、指示電力に基づいて、消費電力を筐体のディスプレイ等に表示するため、実際に画像形成装置で消費されている電力と、表示電力とで差異が生じることがある。そのため、より正確に、消費電力を提示する方法が求められている。

消費電力を算出する制御に関し、例えば、特開２００６－０３９４４３号公報（特許文献１）は、「複数の動作状態で作動する画像形成装置の上記各動作状態毎の消費電力量を測定し，この測定された上記動作状態毎の消費電力量及び／若しくは該消費電力量に関連する関連情報（電気料金等）を上記各動作状態毎に分別して表示出力する」装置を開示している（［要約］参照）。

また、他の消費電力を算出する制御が、例えば、特開２０１１－０８５７９６号公報（特許文献２）および特開２０１３－０８３７３９号公報（特許文献３）に開示されている。

特開２００６－０３９４４３号公報 特開２０１１－０８５７９６号公報 特開２０１３－０８３７３９号公報

特許文献１～３に開示された技術によると、実際に画像形成装置で消費されている電力を正確に提示することができない。したがって、実際に画像形成装置で消費されている電力を正確に提示する技術が必要とされている。

本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、実際に画像形成装置で消費されている電力を正確に提示する技術を提供することにある。

ある実施の形態に従う画像形成装置は、トナーを用紙に定着させる定着部と、交流電圧電源と接続され、定着部に直流を出力する整流部と、交流電圧電源の電圧を検出する電圧検出部と、整流部から出力される直流の半波よりも周期の短いＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に基づいて、交流電圧電源から定着部に流れる電流量を調整するスイッチ駆動部と、制御部とを備える。制御部は、交流電圧電源の電圧と、定着部において消費する電力を規定した指示電力とに基づいて、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させる。

ある局面において、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることは、定着部における実際の消費電力を指示電力に近づけるように、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることを含む。

ある局面において、画像形成装置は、画像形成装置の筐体に設けられた表示部をさらに備える。制御部は、指示電力および定着部以外の回路での消費電力に基づいて、画像形成装置全体の消費電力を算出し、表示部は、画像形成装置全体の消費電力を表示する。

ある局面において、制御部は、交流電圧電源の電圧と、定着部に流れる電流量とに基づいて、定着部の消費電力を算出し、スイッチ駆動部におけるシーケンスの情報に基づいて、突入電流が発生するか否かを推定し、突入電流が発生すると推定したことに基づいて、定着部の消費電力の算出値を増加させる。

ある局面において、突入電流が発生するか否かを推定することは、ＰＷＭ信号の任意のデューティー比が、任意の期間続いた後に増加したことに基づいて、突入電流が発生すると推定することを含む。

ある局面において、突入電流が発生するか否かを推定することは、ＰＷＭ信号のデューティー比が、予め定められた期間変化していない状態から増加したことに基づいて、突入電流が発生すると推定することを含む。

ある局面において、定着部の消費電力の値を増加させることは、交流電圧電源の電圧と、定着部の点灯間隔に基づいて、定着部における消費電力の算出値の増加量を変化させることを含む。

ある局面において、定着部の消費電力の値を増加させることは、定着部の点灯時間より定着部の劣化度を推定し、定着部の劣化度に基づいて、定着部における消費電力の算出値の増加量を変化させることを含む。

ある局面において、制御部は、定着部が定着処理を行っていない期間に、予め定められたデューティー比でスイッチ駆動部を駆動させ、予め定められたデューティー比における定着部を流れる電流量と、交流電圧電源の電圧とに基づいて、定着部の消費電力特性を算出し、定着部の消費電力特性に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティー比を調整する。

ある局面において、定着部の消費電力の値を増加させることは、定着部の電力特性に基づいて、定着部における消費電力の算出値の増加量を変化させることを含む。

ある局面において、制御部は、交流電圧電源の電圧を第１の間隔で取得する。スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることは、第１の間隔よりも長い第２の間隔で、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることを含む。

ある局面において、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることは、交流電圧電源の電圧が予め定められた閾値以上に変化したことに基づいて、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることを含む。

ある局面において、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることは、画像形成装置の動作モードが切り替わることに基づいて、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることを含む。

ある局面において、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることは、定着部の予め定められた標準の電力特性に基づいて、定着部の定格電圧および定着部の実電圧の比率を求めることと、定着部の定格電圧および定着部の実電圧比率に基づいて、スイッチ駆動部に、定着部に流れる電流量を調整させることとを含む。

他の実施の形態に従うと、画像形成装置の制御方法が提供される。この制御方法は、交流電圧電源の交流を整流し、定着部に直流を出力するステップと、交流電圧電源の電圧を検出するステップと、整流後の直流の半波よりも周期の短いＰＷＭ信号に基づいて、交流電圧電源から定着部に流れる電流量を調整するステップと、交流電圧電源の電圧と、定着部において消費する電力を規定した指示電力とに基づいて、定着部に流れる電流量を調整するステップとを含む。

ある局面において、定着部に流れる電流量を調整するステップは、定着部における実際の消費電力を指示電力に近づけるように、定着部に流れる電流量を調整するステップを含む。

ある局面において、方法は、指示電力および定着部以外の回路での消費電力に基づいて、画像形成装置全体の消費電力を算出するステップと、画像形成装置全体の消費電力を表示するステップとをさらに含む。

ある局面において、方法は、交流電圧電源の電圧と、定着部に流れる電流量とに基づいて、定着部の消費電力を算出するステップと、定着部の電流供給のシーケンスの情報に基づいて、突入電流が発生するか否かを推定するステップと、突入電流が発生すると推定したことに基づいて、定着部の消費電力の算出値を増加させるステップとをさらに含む。

ある局面において、突入電流が発生するか否かを推定するステップは、ＰＷＭ信号のデューティー比が０から増加したことに基づいて、突入電流が発生すると推定するステップを含む。

ある局面において、突入電流が発生するか否かを推定するステップは、ＰＷＭ信号の任意のデューティー比が、任意の期間続いた後に増加したことに基づいて、突入電流が発生すると推定するステップを含む。

ある実施の形態に従うと、実際に画像形成装置で消費されている電力を正確に提示することが可能である。

この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

ある実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。 電源部５２から定着部２２までの回路の一部の一例を示す図である。 画像形成装置１００における電力供給の流れの一例を示す図である。 スイッチング素子２０８の電流制御の一例を示す図である。 図４の回路の動作に基づいて、ヒーター２１１に流れる電流波形の一例を示す図である。 画像形成装置１００の内部信号の流れの一例を示す図である。 入力電圧が１００Ｖの場合における指示電力、調整後の指示電力および実電力の一例を示す図である。 入力電圧が８５Ｖの場合における指示電力、調整後の指示電力および実電力の一例を示す図である。 入力電圧が１１０Ｖの場合における指示電力、調整後の指示電力および実電力の一例を示す図である。 定着部２２における指示電力および実電力の時間推移の一例を示す図である。 電力補正演算ブロック６０５における突入電流発生判定の一例を示す図である。 定着部２２の指示電力およびＰＷＭ制御のデューティー比の調整処理の一例を示す図である。 操作表示部６０に表示する消費電力の調整処理の一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１は、本実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。図１を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置１００の構成について説明する。画像形成装置１００は、プリントエンジン１１０と、原稿読取部１２０と、排出トレイ１３０と、操作表示部６０とを備える。

プリントエンジン１１０は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、キー・プレート（Ｋ）のそれぞれのトナー像を形成するイメージングユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ（以下総称するときは、「イメージングユニット１０」という）と、中間転写ベルト１２と、中間転写体駆動ローラー１４，１６と、ベルトクリーニング部１８と、転写ローラー２０，２１と、定着部２２と、給紙部３０と、送出ローラー３２と、搬送ローラー３４と、レジストローラー３６と、制御部５０と、記憶部５１と、電源部５２と、メディア検知センサー５５とを含む。イメージングユニット１０は、感光体１と、帯電部２と、露光部３と、現像部４（対応するイメージングユニット１０が形成するトナー像の色に対応させて、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｋとそれぞれ記載する）と、クリーニング部５と、中間転写体接触ローラー６とを含む。原稿読取部１２０は、イメージスキャナー１２２と、原稿給紙台１２４と、自動原稿送り装置１２６と、原稿排紙台１２８とを含む。

プリントエンジン１１０は、給紙部３０内の媒体４０に対して印刷処理を行う。送出ローラー３２は、給紙部３０から媒体４０を搬送する。さらに、搬送ローラー３４は、転写ローラー２０，２１に向けて媒体４０を搬送する。

レジストローラー３６は、転写ローラー２０，２１の手前で、媒体４０の搬送タイミングを調節する。メディア検知センサー５５は、レジストローラー３６の手前で、搬送されてくる媒体４０の種類を検出する。メディア検知センサー５５は、複数のセンサーの組み合わせによって実現されてもよい。ある局面において、メディア検知センサー５５は、光学センサーと、超音波センサーとを備えてもよい。その場合、制御部５０は、媒体４０における光の透過率、反射率に基づいて、媒体の坪量または厚み等を判別し得る。さらに、制御部５０は、媒体４０における超音波の透過量に基づいて、媒体４０の種類、特に媒体４０が封筒であるか否かを判別し得る。

転写ローラー２０，２１は、媒体４０にトナー像を転写する。定着部２２は、媒体４０に定着処理を行う。最後に、媒体４０は、排出トレイ１３０に排出される。各イメージングユニット１０および中間転写ベルト１２は、媒体４０に転写されるトナー像を形成する。帯電部２は、感光体１の表面を一様に帯電する。露光部３は、レーザー書き込み等により、指定された画像パターンに従って感光体１の表面を露光することで、その表面上に静電潜像を形成する。現像部４は、像担持体である感光体１上に形成された静電潜像をトナー像として現像する。

感光体１の表面に形成されたトナー像は、中間転写体接触ローラー６によって中間転写ベルト１２に転写される。中間転写ベルト１２上には、それぞれの感光体１からトナー像が順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされることになる。重ね合わされたトナー像は、転写ローラー２０，２１によって、中間転写ベルト１２から媒体４０へ転写される。

原稿読取部１２０は、原稿を読み取って、その読み取り結果をプリントエンジン１１０に対する入力画像として出力する。イメージスキャナー１２２は、プラテンガラス上に配置された原稿をスキャンする。自動原稿送り装置１２６は、原稿給紙台１２４に配置された原稿を連続してスキャンする。原稿給紙台１２４上に配置された原稿は、送出ローラー（図示しない）により１枚ずつ送られ、イメージスキャナー１２２または自動原稿送り装置１２６内に配置されたイメージセンサーによって順次スキャンされる。スキャン後の原稿は、原稿排紙台１２８へ排出される。制御部５０は、画像形成装置１００全体を制御する。また、制御部５０は、定着部２２に供給する指示電力を決定し、駆動回路を介して定着部２２に流れる電流を制御する。記憶部５１は、制御部５０によって参照されるデータおよび制御部５０によって実行されるプログラムを格納する。電源部５２は、交流電力源に接続され、画像形成装置１００に電力を供給する。電源部５２は、内部に整流回路を含み、交流電力源から供給される交流を直流に変換し、画像形成装置１００内の一部または全ての各回路に直流を供給し得る。

操作表示部６０は、タッチパネル６１と、ボタン操作部６２とを含む。タッチパネル６１は、液晶モニター等にタッチセンサーを組み込んでおり、操作メニューを表示すると共に、ユーザーからのタッチによる入力を受付けることができる。ボタン操作部６２は、複数のボタンを含み、タッチパネルと同様に、ユーザーからの入力を受付けることができる。また、操作表示部６０は、画像形成装置１００の消費電力を表示する機能を有する。

図２は、電源部５２から定着部２２までの回路の一部の一例を示す図である。図２を参照して、電源部５２から定着部２２までの電流の流れについて説明する。最初に、各回路の名称と役割について説明する。

定着電源部２０１は、定着部２２用の電源であり、交流電力源に接続されている。定着電源部２０１は、電源部５２に含まれる。定着電源部２０１は、整流回路２０２と、ノイズフィルタ２０３と、チョッパ回路２０４と、電圧検出部２０５と、第１温度検出部２０６と、電流検出部２０７と、スイッチング素子２０８と、駆動回路２０９とを含む。定着部２２は、加熱ローラー２１０と、ヒーター２１１と、加圧ローラー２１２と、第２温度検出部２１３とを含む。

整流回路２０２は、全波整流回路であり、４つのダイオードのブリッジから構成される。整流回路２０２は、入力された交流の負電圧部分を正電圧に整流することで、直流を出力する。電圧検出部２０５は、整流回路２０２の入力側に接続され、交流電圧を検出する。制御部５０は、電圧検出部２０５の信号を参照することで、交流電力源の電圧を推定する。整流回路２０２に入力される交流と、整流回路２０２から出力される直流とは、回路による電圧降下の影響を除けば、電圧の各々の絶対値は同一となる。

ノイズフィルタ２０３は、一例としてπ型フィルタであって、整流回路２０２の出力側に接続される。ノイズフィルタ２０３は、コイルＬ１と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。コイルＬ１は、ヒーター２１１と直列に接続され、コンデンサＣ１，Ｃ２は、ヒーター２１１と並列に接続される。ノイズフィルタ２０３は、整流回路２０２の出力電流からノイズを除去する。ノイズフィルタ２０３のコンデンサＣ１，Ｃ２は、スイッチング素子２０８を流れるパルス状電流の高周波成分が交流電力源側に漏れることを防止している。

チョッパ回路２０４は、一例として降圧チョッパ回路であって、ノイズフィルタ２０３の出力側に接続される。チョッパ回路２０４は、コイルＬ２と、還流素子Ｄ１と、スイッチング素子２０８と、駆動回路２０９とを含む。コイルＬ２は、コイルＬ１とヒーター２１１との間に直列に接続される。還流素子Ｄ１は、例えばダイオードであって、コイルＬ１よりもノイズフィルタ２０３側に配置され、かつ、ヒーター２１１と並列に接続される。より具体的には、還流素子Ｄ１のカソードがＬ１およびＬ２の間に接続され、還流素子Ｄ１のアノードがヒーター２１１とスイッチング素子２０８のコレクタとの間に接続される。

スイッチング素子２０８は、還流素子Ｄ１よりもノイズフィルタ２０３側に配置され、かつ、ヒーター２１１と直列接続される。より具体的には、スイッチング素子２０８のコレクタがヒーター２１１側に接続され、スイッチング素子２０８のエミッタが整流回路２０２の出力側に接続される。ある局面において、スイッチング素子２０８は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）またはＭＯＳ－ＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）であってもよい。

駆動回路２０９は、スイッチング素子２０８のゲートに接続され、スイッチング素子２０８をＰＷＭ信号により制御し得る。駆動回路２０９は、制御部５０により、スイッチング素子２０８のＰＷＭ制御のデューティー比および駆動周波数を設定され得る。当該ＰＷＭ制御の信号周期は、入力電圧の正弦波の半波よりも十分に短いことが望ましい。第１温度検出部２０６は、スイッチング素子２０８の熱を検出する。制御部５０は、第１温度検出部２０６から出力される信号を参照することで、スイッチング素子２０８の温度を推定する。

電流検出部２０７は、ヒーター２１１に供給される電流を検出する。制御部５０は、電流検出部２０７から出力される信号を参照することで、ヒーター２１１に流れる電流量を推定する。

ヒーター２１１は、加熱ローラー２１０の内部に配置され、電流が供給されることで、発熱し、加熱ローラー２１０を熱する。制御部５０は、指示電力に基づいて、ヒーター２１１の電流量を調整する。ヒーター２１１が冷却状態の場合において、電力がヒーター２１１に供給されると、突入電流が発生する。そのため、ヒーター２１１の加熱開始から一定時間は、指示電力と、ヒーター２１１の実際の消費電力とに差異が生じ得る。

また、制御部５０は、入力電圧が一定（例えば、１００Ｖ）であると想定して指示電力およびヒーター２１１に流れる電流量を試算することがある。この場合、制御部５０は、ヒーター２１１への入力電圧の変動を指示電力の試算に反映していないため、ヒーター２１１への入力電圧に変化が生じると、指示電力と、ヒーター２１１の実際の消費電力とに差異が生じ得る。そこで、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、ヒーター２１１の実際の消費電力が指示電力に近づくように、実際の入力電圧に基づいて、ＰＷＭ制御のデューティー比を調整し、駆動回路２０９を駆動する。

ある局面において、ヒーター２１１は、ハロゲンヒーターであってもよい。加熱ローラー２１０は、加圧ローラー２１２との間に用紙をニップすることで、用紙表面のトナーを溶かして、トナーを用紙に定着させる。第２温度検出部２１３は、ヒーター２１１の熱を検出する。制御部５０は、第２温度検出部２１３から出力される信号を参照することで、ヒーター２１１の温度を推定する。操作入力部２１４は、制御部５０への命令を受け付ける。ある局面において、操作入力部２１４は、操作表示部６０であってもよい。

上述した構成により、画像形成装置１００は、交流電力源から供給される交流を直流に全波整流したのち、ヒーター２１１に当該整流された直流を供給する。ヒーター２１１に流れる電流量は、スイッチング素子２０８のオン／オフにより調整される。制御部５０または駆動回路２０９は、ＰＷＭ制御により、スイッチング素子２０８のオン／オフを制御する。

図３は、画像形成装置１００における電力供給の流れの一例を示す図である。図３を参照して、交流電力源から画像形成装置１００内への電流の流れについて説明する。

交流電力源３０１は、画像形成装置１００内の低圧電源部３０２と、定着電源部２０１とに交流を供給する。交流電力源３０１は、電源コードを介して画像形成装置１００に電力を供給する。電源コードには、電流を流せる量の上限値、所謂定格が定められている。電源コードは、定格以上の電流が流されると、劣化しまたは焼き切れる場合がある。そのため、画像形成装置１００は、電源コードに定格電流を上回る電流が流れないように、低圧電源部３０２および定着電源部２０１に接続される負荷（電力を消費するもの）の動作を調整する必要がある。一例として、電源コードの電流の定格が１５Ａである場合、画像形成装置１００は、電源コードに１５Ａを上回る電流が流れないように、負荷の動作を調整する。

低圧電源部３０２は、定着部２２以外の回路および駆動回路に対して電力を供給する。一例として、低圧電源部３０２は、モーター・クラッチ等の駆動回路３０３と、各種のセンサー３０４と、制御部５０等の制御基板３０５と、ＦＡＸやハードディスクなどその他の部品３０６とに電力を供給し得る。また、低圧電源部３０２は、低圧電源部３０２から電力供給を受けている各負荷の合計消費電力を算出する機能を有する。

定着電源部２０１は、定着部２２のヒーター２１１に電力を供給する。本実施の形態に従う定着電源部２０１は、入力電圧の正弦波よりも周期の短いＰＷＭ信号によって、ヒーター２１１への入力電流量を調整する。そのため、定着電源部２０１は、従来の位相制御を用いる電源部と異なり、高い力率を維持した状態で、ヒーター２１１への入力電流量を調整し得る。

一例として、ヒーター２１１に流れる電流量を調整するためのＰＷＭ信号の周波数は、１０ｋＨｚ～５０ｋＨｚであってもよい。ＰＷＭ信号の周波数が２０ｋＨｚより高い場合、定着電源部２０１の応答性は高く、静穏性に優れる。また、ＰＷＭ信号の周波数が５０ｋＨｚ付近の場合、定着電源部２０１の温度調整の精度が下がる可能性がある。ＰＷＭ信号の周波数が２０ｋＨｚより小さい場合、定着電源部２０１の温度調整の精度が高くなるが、定着電源部２０１のＰＷＭ信号制御時に音が鳴る可能性がある。

電圧検出部２０５は、交流電力源３０１の入力電圧を検出する。交流電力源３０１の入力電圧は、回路上の素子による電圧降下の影響を除けば、おおよそ定着部２２の両端で発生する電圧と同一である。電流検出部２０７は、定着部２２に流れる電流値を検出する。

制御部５０は、低圧電源部３０２の検出した電力および定着電源部２０１の入力電流および入力電圧の検出値を取得し、取得したこれらの情報に基づいて、交流電力源３０１から供給される電流量を算出する。

制御部５０は、算出した交流電力源３０１からの入力電流と、定着電源部２０１に接続された電力線等の定格電流とを比較し、交流電力源３０１から電力線等に定格電流以上の電流が流れているか否かを判定し得る。

制御部５０は、上記判定の結果に基づいて、駆動回路２０９のＰＷＭ制御のデューティー比の値を変化させることで、定着部２２に流れる電流量を調整する。一例として、交流電力源３０１から電力線等に定格電流以上の電流が流れている場合、制御部５０は、駆動回路２０９のＰＷＭ制御のデューティー比の値を下げることで、定着部２２に流れる電流量を下げる。当該処理により、画像形成装置１００は、全体として交流電力源３０１から電力線等に定格電流以上の電流が流れないようにする。

上記のように、制御部５０は、定着部２２に流れる電流量を調整するために、正弦波を全波整流した後の直流波形に対して、当該直流の半波（正弦波の周期の半分）よりも高周波のＰＷＭ信号による電力制御を行なう。画像形成装置１００は、この高周波のＰＷＭ信号による電力制御により、定着部２２に流れる電流量を直線的に精度よく調整することができる。さらに、高周波のＰＷＭ信号による電力制御は、位相制御と比較して力率が高いため、画像形成装置１００は、効率よく電流量を制御できる。

次に、図４および図５を参照して、スイッチング素子２０８の動作および高周波のＰＷＭ信号による電流制御について説明する。図４は、スイッチング素子２０８の電流制御の一例を示す図である。図５は、図４の回路の動作に基づいて、ヒーター２１１に流れる電流波形の一例を示す図である。まず、ヒーター駆動回路の動作について説明する。図４の上段は、スイッチング素子２０８がオン期間中にヒーター２１１に流れる電流を示し、図４の下段は、スイッチング素子２０８がオフ期間中にヒーター２１１に流れる電流を示す。

ヒーター２１１に電力供給する際、制御部５０からヒーター２１１をオンさせる時間区間（デューティ比）を示す制御信号が駆動回路２０９に入力される。駆動回路２０９は、入力制御信号が示すＰＷＭ制御のデューティー比でスイッチング素子２０８をオン／オフさせるための駆動信号を生成し、スイッチング素子２０８のゲートに供給する。ここで、スイッチング素子２０８は、交流電力源３０１の周波数よりもはるかに高い周波数（例えば、２０ｋＨｚ）で駆動される。

スイッチング素子２０８がオンになると、図４上段の矢印Ａで示すように、コイルＬ２およびヒーター２１１に、整流回路２０２で生成された直流電流がスイッチング素子２０８を介して流れる。この間、コイルＬ２は、自身を流れる直流電流の一部を磁気エネルギーとして蓄える。

一方、スイッチング素子２０８がオフになると、図４下段の矢印Ｂで示すように、スイッチング素子２０８がオンの間にコイルＬ２に蓄えられた磁気エネルギーが電流として放出されてヒーター２１１に流れ始める。この電流は、回生ダイオードとしての還流素子Ｄ１を介してコイルＬ２に戻る。以上のような回路の動作により、ヒーター２１１に流れる電流の波形は、図５に示されるように正弦波５０１に近くなる。正弦波５０１は、実際には、高周波のＰＷＭ信号５０２の集合である。

上記のように、制御部５０は、ヒーター２１１に流れる電流量を調整するとき、ＰＷＭ信号のデューティー比を変更する。ＰＷＭ信号のデューティー比が変更されると、正弦波５０１に含まれる高周波のＰＷＭ信号５０２のそれぞれのオン／オフの期間は、均等に変化する。そのため、制御部５０は、正弦波５０１の波形の歪みの影響を受けることなく、ヒーター２１１に流れる電流量を直線的に調整することができる。

次に、図６を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置１００の内部信号の流れと、消費電力の試算方法とについて説明する。図６は、画像形成装置１００の内部信号の流れの一例を示す図である。画像形成装置１００は、図６に示す構成および内部信号に基づいて、突入電流および電圧変動の影響により変動する実際の消費電力を試算する。交流電力源３０１は、低圧電源部３０２と定着電源部２０１とに交流を出力する。

低圧電源部３０２は、２次電力モニター６０１を含む。２次電力モニター６０１は、低圧電源部３０２の出力側の消費電力の合計を計測する。これ以降、低圧電源部３０２の入力側を「１次側」、低圧電源部３０２の出力側を「２次側」、低圧電源部３０２の出力側の消費電力の合計を「２次消費電力（単位Ｗ）」と呼ぶ。より具体的には、２次消費電力とは、低圧電源部３０２の出力側に接続される駆動回路３０３、センサー３０４、制御基板３０５およびその他の部品３０６の消費電力の合計である。

２次電力モニター６０１は、計測した２次消費電力に関する情報を制御部５０に送信する。ある局面において、２次電力モニター６０１は、２次消費電力に関する情報をデジタル信号として制御部５０に送信してもよい。他の局面において、２次電力モニター６０１は、２次消費電力に関する情報をアナログ信号として制御部５０に送信してもよい。

定着電源部２０１は、入力電圧モニター６０２と、ＰＷＭ制御部６０３とを含む。入力電圧モニター６０２は、交流電力源３０１からの入力電圧（単位Ｖ）を計測する。ある局面において、入力電圧モニター６０２は、整流後の直流の電圧を検出してもよい。

入力電圧モニター６０２は、計測した交流電力源３０１からの入力電圧に関する情報を制御部５０に送信する。ある局面において、入力電圧モニター６０２は、交流電力源３０１からの入力電圧に関する情報をデジタル信号として制御部５０に送信してもよい。他の局面において、入力電圧モニター６０２は、交流電力源３０１からの入力電圧に関する情報をアナログ信号として制御部５０に送信してもよい。

ＰＷＭ制御部６０３は、ＰＷＭ制御により、定着部２２に流れる電流量を調節する。ＰＷＭ制御部６０３は、スイッチング素子２０８に対応する。ある局面において、ＰＷＭ制御部６０３は、さらに、駆動回路２０９を含んでもよい。ＰＷＭ制御部６０３は、制御部５０から送られてくるＰＷＭ信号に基づいて、定着部２２に流れる電流のオン／オフを切り替える。ＰＷＭ信号の周期は、交流を全波整流した直流の半波の周期より十分に短い。ＰＷＭ制御部６０３のオン／オフが切り替えられると、図５に示す電流波形が形成される。ある局面において、制御部５０は、ＰＷＭ制御部６０３に、ＰＷＭ信号のデューティー比の設定だけを送信してもよい。その場合、ＰＷＭ制御部６０３は、内部でＰＷＭ信号を生成する。

制御部５０は、実電力演算ブロック６０４と、電力補正演算ブロック６０５と、消費電力演算ブロック６０６とを含む。実電力演算ブロック６０４は、定着部２２に供給する電力を算出する。また、実電力演算ブロック６０４は、定着部２２の電流制御のためのＰＷＭ信号のデューティー比を算出または決定する。

より具体的には、第１に、実電力演算ブロック６０４は、２次電力モニター６０１から２次消費電力に関する情報を取得する。次に、実電力演算ブロック６０４は、低圧電源部３０２の電源効率と、２次消費電力に関する情報とに基づいて、低圧電源部３０２の１次消費電力（低圧電源部３０２の1次側の消費電力）を試算し、消費電力演算ブロック６０６に出力する。電源効率とは、低圧電源部３０２における、入力側の電力の何％を出力側に出力できるかを示す。一例として、低圧電源部３０２の電源効率が８０％である場合、低圧電源部３０２の１次消費電力は、「２次消費電力＊（１００／８０）（Ｗ）」になる。

第２に、実電力演算ブロック６０４は、第２温度検出部２１３から定着部２２の温度に関する情報を取得する。次に、実電力演算ブロック６０４は、定着部２２の温度に関する情報と、画像形成装置１００の動作モードとに基づいて、定着部２２に供給する電力（以下、「指示電力」と呼ぶ）を試算する。指示電力は、定着部２２のヒーター２１１を目的の温度にするための電力である。次に、実電力演算ブロック６０４は、試算した指示電力に関する情報を消費電力演算ブロック６０６に出力する。

第３に、実電力演算ブロック６０４は、入力電圧モニター６０２から交流電力源３０１の入力電圧を取得する。次に、実電力演算ブロック６０４は、入力電圧と、指示電力とに基づいて、ＰＷＭ信号のデューティー比を算出し、当該ＰＷＭ制御のデューティー比および駆動周波数をＰＷＭ制御部６０３に出力する。

ヒーター２１１がハロゲンヒーターである場合、ヒーター２１１の電力特性により、入力電圧が変動すると、一定の比率（入力電圧比の１．５４乗倍）で消費電力も変動する。一例として、入力電圧が１１０Ｖのとき、定着部２２の消費電力は、「（１１０／１００）^１．５４＝１．１５８倍」になる。その結果、未調整の指示電力に基づくデューティー比で定着部２２の電流制御を行なうと、定着部２２の消費電力は、「指示電力＊１．１５８」となり、定着部２２の消費電力および指示電力にズレが生じる。そこで、入力電圧が１１０Ｖの場合、実電力演算ブロック６０４は、定着部２２の消費電力を指示電力に一致させるために、デューティー比を１／１．１５８倍する。このように、実電力演算ブロック６０４は、実際の入力電圧に基づいて、指示電力またはデューティー比を調整することで、定着部２２の消費電力を指示電力に一致させる。

ある局面において、実電力演算ブロック６０４は、デューティー比に代えて、ＰＷＭ信号をＰＷＭ制御部６０３に出力してもよい。ＰＷＭ制御部６０３は、取得したデューティー比またはＰＷＭ信号に基づいて、定着部２２の電流制御を行なう。

電力補正演算ブロック６０５は、定着部２２の電流制御のシーケンスを監視し、そのシーケンスに基づいて、発生した突入電力を試算する。電力補正演算ブロック６０５は、算出した突入電流に関する情報を消費電力演算ブロック６０６に出力する。

消費電力演算ブロック６０６は、低圧電源部３０２の１次消費電力と、指示電力に関する情報と、突入電流に関する情報とに基づいて、画像形成装置１００全体の消費電力を算出する。また、消費電力演算ブロック６０６は、操作表示部６０に画像形成装置１００全体の消費電力を表示させる。

画像形成装置１００の消費電力は、通常、低圧電源部３０２における消費電力と、指示電力との合計になる。しかし、ヒーター２１１が冷却状態の場合において、定着部２２に電力が供給されると、突入電流が発生する。そのため、例えば、定着部２２に電力供給を開始してから一定時間は、画像形成装置１００の消費電力は、低圧電源部３０２における消費電力および指示電力に、突入電流の増加分を加算した値になる。電力補正演算ブロック６０５により算出される突入電流に関する情報は、当該突入電流の増加分を含み得る。

上記のように、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、指示電力および実際の入力電圧に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティー比を調整する。そのため、実際の定着部２２の消費電力は、おおよそ指示電力と等しくなる。また、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、電力補正演算ブロック６０５により、突入電流の増加分を算出する。これらの構成により、画像形成装置１００は、実際に画像形成装置１００で消費されている電力を正確に表示することができる。

次に、図７～図９を参照して、実電力演算ブロック６０４による指示電力およびデューティー比の調整処理について説明する。いずれの図も、横軸が時間軸であり、縦軸が消費電力を示す。

図７は、入力電圧が１００Ｖの場合における指示電力、調整後の指示電力および実電力の一例を示す図である。実電力は、実際に定着部２２で消費される電力である。指示電力７０１は、定着部２２に供給される予定の電力の推移である。指示電力７０１は、入力電圧が１００Ｖであると想定して、第２温度検出部２１３の検出結果に基づいて算出される。

調整後の指示電力７０２は、指示電力７０１および入力電圧に基づいて算出される調整後の指示電力の推移である。調整後の指示電力は、定着部２２における実電力７０３および指示電力７０１を互いに一致させまたは近づけるためのものである。制御部５０は、当該調整後の指示電力７０２に基づくデューティー比に基づいて、駆動回路２０９を駆動させ、定着部２２の電流制御を行なう。図７では、入力電圧が１００Ｖであるため、調整後の指示電力７０２は、指示電力７０１に一致する。

実電力７０３は、制御部５０が当該調整後の指示電力７０２に基づくデューティー比により、駆動回路２０９を駆動させ、定着部２２の電流制御を行なった場合における定着部２２の消費電力の推移である。入力電圧が１００Ｖであるため、指示電力７０１、調整後の指示電力７０２および実電力７０３は、いずれもおおよそ一致する。定着部２２への電力供給開始直後（１５．３秒）付近のみ、突入電流の影響により、実電力７０３は、指示電力７０１よりも高くなる。

図８は、入力電圧が８５Ｖの場合における指示電力、調整後の指示電力および実電力の一例を示す図である。指示電力８０１は、定着部２２に供給される予定の電力の推移である。指示電力８０１は、入力電圧が１００Ｖであると想定して、第２温度検出部２１３の検出結果に基づいて算出される。

調整後の指示電力８０２は、指示電力８０１および入力電圧に基づいて算出される。調整後の指示電力８０２は、定着部２２における実電力８０３および指示電力８０１を一致または近づけるためのものである。入力電圧が８５Ｖであるため（入力電圧が１００Ｖではないため）、指示電力８０１は調整される。一例として、領域８０４の指示電力が６８０Ｗであるとする。この場合、調整後の指示電力８０２は「６８０＊１／（８５／１００）^１．５４＝８７０Ｗ」になる。

実電力８０３は、調整後の指示電力８０２に基づいて、定着部２２に電力を供給した場合の実際の消費電力の推移である。領域８０４における実電力８０３は、ヒーター２１１の電力特性に基づいて「８７０＊（８５／１００）^１．５４＝６８０Ｗ」になり、元々の指示電力８０１と一致する。

図９は、入力電圧が１１０Ｖの場合における指示電力、調整後の指示電力および実電力の一例を示す図である。指示電力９０１は、定着部２２に供給される予定の電力の推移である。指示電力９０１は、入力電圧が１００Ｖであると想定して、第２温度検出部２１３の検出結果に基づいて算出される。

調整後の指示電力９０２は、指示電力９０１および入力電圧に基づいて算出される。調整後の指示電力９０２は、定着部２２における実電力９０３および指示電力９０１を一致または近づけるためのものである。入力電圧が１１０Ｖであるため（入力電圧が１００Ｖではないため）、指示電力９０１は調整される。一例として、領域９０４の指示電力が７１０Ｗであるとする。この場合、調整後の指示電力８０２は「７１０＊１／（１１０／１００）^１．５４＝６１０Ｗ」になる。

実電力９０３は、調整後の指示電力９０２に基づいて、定着部２２に電力を供給した場合の実際の消費電力の推移である。領域９０４における実電力９０３は、ヒーター２１１の電力特性に基づいて「６１０＊（１１０／１００）^１．５４＝７１０Ｗ」になり、元々の指示電力９０１と一致する。

図７～９の説明では、いずれも指示電力および実電力が一致する例を説明したが、必ずしも指示電力および実電力が完全に一致する必要はない。制御部５０は、指示電力および実電力が、予め定められた許容される誤差範囲以内（例えば±３Ｗ)になるように、調整後の指示電力を求めてもよい。

ある局面において、制御部５０は、図７～９の処理のために、事前にヒーター２１１の電力特性を算出してもよい。ヒーター２１１は、製造誤差等により、定格電力にバラツキがある。そのため、制御部５０は、デューティー比が１００％のときのヒーター２１１の電流値を参照することで、ヒーター２１１の電力特性を算出し得る。ヒーター２１１の電力特性は、記憶部５１に基準値として保存されてもよい。制御部５０は、当該ヒーター２１１の電力特性を用いて、図６～図９で説明した調整後の指示電力を算出し得る。電力特性は、定着部２２の定格電圧および実電圧の比率「電力＊（実電圧／定格電圧）^N(Ｎはヒーター２１１の電力特性により変化し得る)」を求めるために使用され得る。

制御部５０は、上記の電力特性を算出する際に、画像形成装置１００のウォーミングアップ完了直前のヒーター２１１の電圧および電流の計測値を用いることが望ましい。なぜなら、ウォーミングアップ直後等は突入電流の影響があり、制御部５０は、ヒーター２１１の電力特性を正確に算出できないためである。また、制御部５０は、ヒーター２１１の電力特性の算出結果が、想定される定格値に対して一定以上（例えば、５％以上）異なる場合は、その算出結果を使用しなくてもよい。

ヒーター２１１の電力特性は、通常、数日程度では変化しないため、制御部５０は、一定以上の間隔（例えば、１週間）を空けて、ヒーター２１１の出力電力を算出し、基準値を更新してもよい。また、制御部５０は、定着部２２が定着処理を行なっていない期間に、ヒーター２１１の電力特性の算出処理を行なってもよい。

次に、図１０および図１１を参照して、電力補正演算ブロック６０５による定着部２２の電流制御のシーケンスの監視および突入電力の試算について説明する。図１０は、定着部２２における指示電力および実電力の時間推移の一例を示す図である。

１．５秒付近は、定着部２２への電力供給の開始タイミングであるため、突入電流が生じている。その結果、領域１００３（１．５秒付近）において、指示電力１００１および実電力１００２に差が生じている。指示電力１００１および実電力１００２に差が生じると、操作表示部６０に表示される画像形成装置１００全体の消費電力および実際の画像形成装置１００全体の消費電力も異なってしまう。

そこで、電力補正演算ブロック６０５は、上記の指示電力１００１および実電力１００２の差をなくすために、指示電力１００１および実電力１００２の差分となる領域の電力の積算値を求める。次に、電力補正演算ブロック６０５は、当該積算値を含む突入電流に関する情報を消費電力演算ブロック６０６に出力する。積算値は、一例として「１００Ｗ＊１秒程度の場合、０．０２７Ｗｈ」であってもよい。ある局面において、積算値は、実験等により予め算出され、当該算出された積算値は、記憶部５１に保存されていてもよい。他の局面において、積算値は、入力電圧等の各種の条件に基づいて変更されてもよい。

消費電力演算ブロック６０６は、低圧電源部３０２における消費電力および指示電力に関する情報に上記積算値を加算することで、操作表示部６０に表示される消費電力と、実際の画像形成装置１００の消費電力とを一致させる。

図１１は、電力補正演算ブロック６０５における突入電流発生判定の一例を示す図である。電力補正演算ブロック６０５は、予め定められた周期（例えば、１秒ごと）に、指示電力の推移を確認し、当該指示電力の推移が以下の２つの条件のいずれかを満たす場合において、突入電力が発生したと判定し得る。電力補正演算ブロック６０５は、当該判定に基づいて、操作表示部６０に表示される消費電力に、突入電流分の電力を加算する。

１つ目の条件は、指示電力が０から増加した場合である。指示電力が０から増加すると、ＰＷＭ信号のデューティー比が０％の状態から増加し、定着部２２に電流が流れ出し、突入電流が発生し得る。

２つ目の条件は、任意の指示電力またはＰＷＭ信号の任意のデューティー比が、任意の期間続いた後に増加した場合である。この場合も、定着部２２に流れる電流量が大きく変化することで、突入電流が発生し得る。

条件１および２において突入電流の量は異なる場合がある。そのため、ある局面において、電力補正演算ブロック６０５は、突入電流の発生条件に基づいて、操作表示部６０に表示される消費電力に加算する電力量を変えてもよい。

指定電力が０（デューティー比が０％）の時間が短い場合、その後に指示電力が増加（デューティー比が増加）したとしても、ヒーター２１１が十分に冷却されていないため、ヒーター２１１の抵抗値が小さくならずに突入電流が発生しない場合がある。そのため、他の局面において、指示電力が０の期間が一定以下（例えば、５０ミリ秒以下）の場合、電力補正演算ブロック６０５は、操作表示部６０に表示される消費電力に突入電流分の電力を加算しなくてもよい。または、電力補正演算ブロック６０５は、ヒーター２１１の点灯間隔に基づいて、操作表示部６０に表示される消費電力に加算する電力量を変えてもよい。

入力電圧の変動、ヒーター２１１の劣化度に基づいて、突入電流の量が変化することがある。そこで、他の局面において、電力補正演算ブロック６０５は、入力電圧の変動、ヒーター２１１の劣化度に基づいて、突入電流分の電力を算出し、操作表示部６０に表示される消費電力に、当該算出した突入電流分の電力を加算してもよい。

上記のように、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、入力電圧に基づいて指示電力を調整する機能と、突入電流分の電力を表示電力に加算する機能とを備える。これらの機能により、実際の画像形成装置１００の消費電力と、操作表示部６０に表示される消費電力とは一致または近い値となる。そのため、画像形成装置１００は、ユーザーに対して、正確な消費電力に関する情報を提示することができる。

次に、図１２および図１３を参照して、実際の画像形成装置１００の消費電力と、操作表示部６０に表示される消費電力とを一致または近づける処理について説明する。最初に、定着部２２の指示電力およびＰＷＭ制御のデューティー比の調整処理について説明する。次に、操作表示部６０に表示する消費電力の調整処理について説明する。制御部５０は、図１２および図１３の処理を並列に実行し得る。

図１２は、定着部２２の指示電力およびＰＷＭ制御のデューティー比の調整処理の一例を示す図である。ある局面において、制御部５０は、図１２の処理を行うためのプログラムを記憶部５１から読み出して、当該プログラムを実行してもよい。他の局面において、当該処理の一部または全部は、当該処理を実行するように構成された回路素子の組み合わせとしても実現され得る。

ステップＳ１２１０において、画像形成装置１００は、筐体に設けられた電源ボタン等の押下を検知し、当該検知に応答して、制御部５０は、プログラムを記憶部５１から読み込む。その後、画像形成装置１００は、待機状態に移行する。

ステップＳ１２２０において、制御部５０は、一定時間内（例えば、１秒）の交流電力源３０１からの入力電圧の平均値を取得する。ある局面において、制御部５０は、一定間隔（例えば、１０ミリ秒）で、電圧検出部２０５の出力値を取得することで、入力電圧の平均値を求め得る。これ以降の説明では、一定時間は１秒、一定間隔は１０ミリ秒として説明するが、これらは一例であり、制御部５０は、各種平均値及び処理のための期間を任意に設定し得る。

ステップＳ１２３０において、制御部５０は、一定時間内の低圧電源部３０２の２次消費電力の平均値を算出する。ステップＳ１２４０において、制御部５０は、第２温度検出部から取得した温度情報に基づいて、定着部２２に供給する指示電力を求める。制御部５０は、一定間隔で当該ステップを実行してもよい。ステップＳ１２５０において、制御部５０は、ステップＳ１２４０で取得した指示電力に基づいて、一定時間内の定着部２２に供給する指示電力の平均値を算出する。

ステップＳ１２６０において、制御部５０は、入力電圧の平均値と、指示電力の平均値とに基づいて、ＰＷＭ制御のデューティー比を算出する。ステップＳ１２７０において、制御部５０は、ステップＳ１２６０にて算出したデューティー比に基づいて、定着部２２に流れる電流量をＰＷＭ制御する。ステップＳ１２２０～ステップＳ１２７０までの処理は、図６の実電力演算ブロック６０４の処理に相当する。制御部５０は、入力電圧に基づいて指示電力を調整し、当該調整後の指示電力に基づいてＰＷＭ制御のデューティー比を算出する。ある局面において、制御部５０は、入力電圧のサンプリング間隔よりも十分に長い間隔で、駆動回路２０９のＰＷＭ制御のデューティー比を変更してもよい。

ステップＳ１２８０において、制御部５０は、定着部２２に突入電流が発生したか否かを判定する。制御部５０は、図１１で説明した処理に基づいて、定着部２２に突入電流が発生したか否かを判定し得る。制御部５０は、定着部２２に突入電流が発生したと判定した場合（ステップＳ１２８０にてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２９０に移す。そうでない場合（ステップＳ１２８０にてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ１２２０に移す。ステップＳ１２９０において、制御部５０は、突入電流分の補正電力（定着部２２の消費電力に加算する電力）を算出する。当該補正電力は、操作表示部６０に表示される消費電力に加算される。ステップＳ１２８０およびＳ１２９０の処理は、図６の電力補正演算ブロック６０５の処理に相当する。ある局面において、制御部５０は、入力電圧が予め定められた閾値以上に変化した場合のみ、駆動回路２０９のＰＷＭ制御のデューティー比を変更し、定着部２２の電流量を調整してもよい。他の局面において、制御部５０は、画像形成装置１００の動作モードが切り替わることに基づいて、駆動回路２０９のＰＷＭ制御のデューティー比を変更し、定着部２２の電流量を調整してもよい。

図１３は、操作表示部６０に表示する消費電力の調整処理の一例を示す図である。ある局面において、制御部５０は、図１３の処理を行うためのプログラムを記憶部５１から読み出して、当該プログラムを実行してもよい。他の局面において、当該処理の一部または全部は、当該処理を実行するように構成された回路素子の組み合わせとしても実現され得る。

ステップＳ１３１０において、制御部５０は、２次側消費電力を取得する。制御部５０は、図１２のステップＳ１２３０で取得した２次消費電力を取得し得る。ステップＳ１３２０において、制御部５０は、２次消費電量および低圧電源部３０２の電源効率に基づいて、低圧電源部３０２における１次消費電力を算出する。ある局面において、制御部５０は、一定時間内の低圧電源部３０２における１次消費電力の平均値を算出してもよい。

ステップＳ１３３０において、制御部５０は、定着部２２に供給する指示電力を算出する。ステップＳ１３４０において、制御部５０は、ステップＳ１３３０において求めた指示電力に基づいて、一定時間内の定着部２２に供給する指示電力の平均値を算出する。

ステップＳ１３５０において、制御部５０は、定着部２２の突入電流に基づく補正電力を求める。制御部５０は、図１２のステップＳ１２９０にて求めた補正電力を取得する。ステップＳ１３６０において、制御部５０は、制御部５０は、ステップＳ１３５０において求めた補正電力に基づいて、一定時間内の補正電力の平均値を算出する。

ステップＳ１３７０において、制御部５０は、ステップＳ１３２０，Ｓ１３４０，Ｓ１３６０にてそれぞれ求めた低圧電源部３０２における１次消費電力の平均値と、定着部２２に供給する指示電力の平均値と、補正電力の平均値とを合算し、一定時間内の画像形成装置１００全体での消費電力の平均値を算出する。

ステップＳ１３８０において、制御部５０は、操作表示部６０に、画像形成装置１００全体での消費電力の平均値を表示させる。制御部５０は、表示処理後に、制御をステップＳ１３１０に移す。図１３のステップＳ１３１０～Ｓ１３８０の処理は、図６の消費電力演算ブロック６０６の処理に相当する。

上記のように、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、入力電圧に基づいて指示電力を調整する機能と、突入電流分の電力を表示電力に加算する機能とを備える。さらには、画像形成装置１００は、任意の一定期間における入力電圧の平均値に基づいて、指示電力を調整する機能と、任意の一定期間における突入電流分の電力の平均値を表示電力に加算する機能とを備える。これらの機能により、実際の画像形成装置１００の消費電力と、操作表示部６０に表示される消費電力とは一致または近い値となる。そのため、画像形成装置１００は、ユーザーに対して、正確な消費電力に関する情報を提示することができる。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。

１ 感光体、２ 帯電部、３ 露光部、４ 現像部、５ クリーニング部、６ 中間転写体接触ローラー、１０ イメージングユニット、１２ 中間転写ベルト、１４，１６ 中間転写体駆動ローラー、１８ ベルトクリーニング部、２０，２１ 転写ローラー、２２ 定着部、３０ 給紙部、３２ 送出ローラー、３４ 搬送ローラー、３６ レジストローラー、４０ 媒体、５０ 制御部、５１ 記憶部、５２ 電源部、５５ メディア検知センサー、６０ 操作表示部、６１ タッチパネル、６２ ボタン操作部、１００ 画像形成装置、１１０ プリントエンジン、１２０ 原稿読取部、１２２ イメージスキャナー、１２４ 原稿給紙台、１２６ 自動原稿送り装置、１２８ 原稿排紙台、１３０ 排出トレイ、２０１ 定着電源部、２０２ 整流回路、２０３ ノイズフィルタ、２０４ チョッパ回路、２０５ 電圧検出部、２０６ 第１温度検出部、２０７ 電流検出部、２０８ スイッチング素子、２０９，３０３ 駆動回路、２１０ 加熱ローラー、２１１ ヒーター、２１２ 加圧ローラー、２１３ 第２温度検出部、２１４ 操作入力部、３０１ 交流電力源、３０２ 低圧電源部、３０４ センサー、３０５ 制御基板、３０６ 部品、５０１ 正弦波、５０２ 信号、６０１ ２次電力モニター、６０２ 入力電圧モニター、６０３ ＰＷＭ制御部、６０４ 実電力演算ブロック、６０５ 電力補正演算ブロック、６０６ 消費電力演算ブロック、７０１，７０２，８０１，８０２，９０１，９０２，１００１ 指示電力、７０３，８０３，９０３，１００２ 実電力。

Claims (18)

1. トナーを用紙に定着させる定着部と、
   交流電圧電源と接続され、前記定着部に直流を出力する整流部と、
   前記交流電圧電源の電圧を検出する電圧検出部と、
   前記整流部から出力される直流の半波よりも周期の短いＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に基づいて、前記交流電圧電源から前記定着部に流れる電流量を調整するスイッチ駆動部と、
   画像形成装置の筐体に設けられた表示部と、
   制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記交流電圧電源の電圧と、前記定着部において消費する電力を規定した指示電力とに基づいて、前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させ、
   前記指示電力および前記定着部以外の回路での消費電力に基づいて、前記画像形成装置全体の消費電力を算出し、
   前記表示部は、前記画像形成装置全体の消費電力を表示する、画像形成装置。
2. 前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることは、前記定着部における実際の消費電力を前記指示電力に近づけるように、前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、
   前記交流電圧電源の電圧と、前記定着部に流れる電流量とに基づいて、前記定着部の消費電力を算出し、
   前記スイッチ駆動部におけるシーケンスの情報に基づいて、突入電流が発生するか否かを推定し、
   突入電流が発生すると推定したことに基づいて、前記定着部の消費電力の算出値を増加させる、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記突入電流が発生するか否かを推定することは、前記ＰＷＭ信号のデューティー比が０から増加したことに基づいて、突入電流が発生すると推定することを含む、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記突入電流が発生するか否かを推定することは、前記ＰＷＭ信号の任意のデューティー比が、任意の期間続いた後に増加したことに基づいて、突入電流が発生すると推定することを含む、請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記定着部の消費電力の値を増加させることは、前記交流電圧電源の電圧と、前記定着部の点灯間隔に基づいて、前記定着部における消費電力の算出値の増加量を変化させることを含む、請求項３に記載の画像形成装置。
7. 前記定着部の消費電力の値を増加させることは、前記定着部の点灯時間より前記定着部の劣化度を推定し、前記定着部の劣化度に基づいて、前記定着部における消費電力の算出値の増加量を変化させることを含む、請求項３に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、
   前記定着部が定着処理を行っていない期間に、予め定められたデューティー比で前記スイッチ駆動部を駆動させ、
   前記予め定められたデューティー比における前記定着部を流れる電流量と、前記交流電圧電源の電圧とに基づいて、前記定着部の消費電力特性を算出し、
   前記定着部の消費電力特性に基づいて、前記ＰＷＭ信号のデューティー比を調整する、請求項１に記載の画像形成装置。
9. 前記定着部の消費電力の値を増加させることは、前記定着部の電力特性に基づいて、前記定着部における消費電力の算出値の増加量を変化させることを含む、請求項３に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記交流電圧電源の電圧を第１の間隔で取得し、
    前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることは、前記第１の間隔よりも長い第２の間隔で、前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
11. 前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることは、前記交流電圧電源の電圧が予め定められた閾値以上に変化したことに基づいて、前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
12. 前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることは、前記画像形成装置の動作モードが切り替わることに基づいて、前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
13. 前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることは、
    前記定着部の予め定められた標準の電力特性に基づいて、前記定着部の定格電圧および前記定着部の実電圧の比率を求めることと、
    前記定着部の定格電圧および前記定着部の実電圧比率に基づいて、前記スイッチ駆動部に、前記定着部に流れる電流量を調整させることとを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
14. 画像形成装置の制御方法であって、
    交流電圧電源の交流を整流し、定着部に直流を出力するステップと、
    前記交流電圧電源の電圧を検出するステップと、
    整流後の直流の半波よりも周期の短いＰＷＭ信号に基づいて、前記交流電圧電源から前記定着部に流れる電流量を調整するステップと、
    前記交流電圧電源の電圧と、前記定着部において消費する電力を規定した指示電力とに基づいて、前記定着部に流れる電流量を調整するステップと、
    前記指示電力および前記定着部以外の回路での消費電力に基づいて、前記画像形成装置全体の消費電力を算出するステップと、
    前記画像形成装置全体の消費電力を表示するステップとを含む、制御方法。
15. 前記定着部に流れる電流量を調整するステップは、前記定着部における実際の消費電力を前記指示電力に近づけるように、前記定着部に流れる電流量を調整するステップを含む、請求項１４に記載の制御方法。
16. 前記交流電圧電源の電圧と、前記定着部に流れる電流量とに基づいて、前記定着部の消費電力を算出するステップと、
    前記定着部の電流供給のシーケンスの情報に基づいて、突入電流が発生するか否かを推定するステップと、
    突入電流が発生すると推定したことに基づいて、前記定着部の消費電力の算出値を増加させるステップとをさらに含む、請求項１４に記載の制御方法。
17. 前記突入電流が発生するか否かを推定するステップは、前記ＰＷＭ信号のデューティー比が０から増加したことに基づいて、突入電流が発生すると推定するステップを含む、請求項１６に記載の制御方法。
18. 前記突入電流が発生するか否かを推定するステップは、前記ＰＷＭ信号の任意のデューティー比が、任意の期間続いた後に増加したことに基づいて、突入電流が発生すると推定するステップを含む、請求項１６に記載の制御方法。

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