(57)【要約】【課題】簡便な構成により異常動作の発生を抑制できる誘導加熱定着装置を提供する。【解決手段】誘導加熱定着装置１は、回転可能であり、印加される磁界に応じて電磁誘導により発熱する加熱ベルト４と、加熱ベルト４に印加される交流磁界を生成するコイル６と、コイル６に電力を供給する電力供給部２０と、電力供給部２０における負荷を検出する入力電力検出部４１及び出力電力検出部４２と、加熱ベルト４にクラックが生じていない場合の負荷の範囲であるクラック判定範囲を含む、負荷についての複数の基準範囲を記憶する記憶部４４と、負荷がクラック判定範囲内にあるか否かを判定する判定部４５と、負荷が第一基準範囲内にあると判定部４５により判定された場合に電力供給部２０による電力の供給を停止する供給電力制御部４６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能であり、印加される磁界に応じて電磁誘導により発熱する発熱体と、
前記発熱体に印加される交流磁界を生成する磁界生成部と、
前記磁界生成部に電力を供給する電力供給部と、
前記電力供給部における負荷を検出する負荷検出部と、
前記発熱体にクラックが生じている場合の前記負荷の範囲である第一基準範囲を含む、前記負荷についての複数の基準範囲を記憶する記憶部と、
前記負荷が前記第一基準範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
前記負荷が前記第一基準範囲内にあると前記判定部により判定された場合に前記電力供給部による電力の供給を停止する供給電力制御部と、
を備える誘導加熱定着装置。
【請求項２】
前記複数の基準範囲は、前記発熱体に変形が生じている場合の前記負荷の範囲である第二基準範囲を含み、
前記判定部は、前記負荷が前記第二基準範囲内にあるか否か、及び前記負荷の変動周期が前記発熱体の回転周期と等しいか否かをさらに判定し、
前記供給電力制御部は、前記負荷が前記第一基準範囲外にあり、前記負荷が前記第二基準範囲内にあり、且つ前記負荷の変動周期が前記発熱体の回転周期と等しいと前記判定部により判定された場合に、前記発熱体を所定の回転数で回転させるとともに、前記発熱体の温度を所定の温度に維持するように前記電力供給部による電力の供給を制御する、請求項１に記載の誘導加熱定着装置。
【請求項３】
前記負荷が前記基準範囲内にあると判定された場合にエラー情報を送信するエラー情報送信部をさらに備える、請求項１又は２に記載の誘導加熱定着装置。
【請求項４】
前記記憶部は、最後の通常動作時における前記負荷を記憶するとともに、前記最後の通常動作時における前記負荷に基づいて前記複数の基準範囲の少なくとも一部を更新する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘導加熱定着装置。
【請求項５】
前記発熱体に対向して配置され、回転可能であり、前記発熱体を加圧する加圧部材と、
前記負荷に基づいて前記加圧部材の膨張状態を検出する膨張状態検出部と、
をさらに備え、
前記加圧部材の回転速度は、前記膨張状態に基づいて制御される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の誘導加熱定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、例えば印刷用紙等の像担持体上にトナーを静電転写させた後、トナーを定着装置によって、像担持体に熱定着させることにより、印刷が行われる。定着装置としては、例えば特許文献１に記載される定着装置が知られている。
【０００３】
定着装置は、像担持体を加熱する加熱ローラと、加熱ローラに平行に配置されて加熱ローラを押圧する加圧ローラと、を備えている。加圧ローラは、加熱ローラの周面を押圧することにより、加圧ローラの周面と加熱ローラの周面との間にニップ部を形成する。像担持体は、ニップ部において加圧ローラ及び加熱ローラから圧力を受けるとともに、加熱ローラにより加熱される。
【０００４】
また、定着装置の一例として、例えば特許文献２に記載される誘導加熱定着装置が知られている。誘導加熱定着装置は、上述した定着装置の構成において、加熱ローラに対向して配置されるコイルをさらに備えている。コイルに交流電流が供給されると、コイルは交流磁界を発生させる。加熱ローラの外周面に設けられた発熱体に交流磁界が印加されると、発熱体には渦電流が流れ、ジュール熱が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３９８１７号公報
【特許文献２】特開２００３−７４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような誘導加熱定着装置では、発熱体として、渦電流による発熱効率が高く、また、回転体として好適な機械的特性を備えた材料及び構成が選定される。しかしながら、これらの発熱体としては金属材料が用いられるため、動作の繰り返しによる歪みや、印刷用紙の搬送不良等の異常により外部応力が発熱体に加えられた場合に、発熱体にクラック（微小な破断）が生じる場合がある。
【０００７】
また、発熱体が変形した状態で長時間放置されると、発熱体及び発熱体を保持する基材層の形状が変形したままで固定されることがある。この発熱体及び基材層の変形は、弾性領域内の変形である。このため、例えば発熱体及び基材層を加熱することにより、発熱体及び基材層の残留歪みを解放し、発熱体及び基材層の形状を、変形前の初期形状に復元することができる。しかしながら、発熱体及び基材層が初期形状に復元されるまでの間は、加熱ローラは初期形状とは異なった形状のまま動作することとなる。
【０００８】
このように発熱体にクラックが生じた状態や、発熱体及び基材層が変形した状態で通常の動作が行われると、ニップ部の入口及び出口で用紙の搬送姿勢が乱れたり、用紙に定着される画像の乱れが発生したりする等、誘導加熱定着装置が異常動作するおそれがある。また、加熱ローラの周囲に配置される部材と加熱ローラとの位置関係も一定には保たれないため、用紙の分離装置や温度検出手段が正しく機能せず、これにより誘導加熱定着装置が異常動作するおそれがある。
【０００９】
発熱体での異常を検出して適切な制御を行うために、引用文献２に記載の誘導加熱定着装置は、発熱体の回転速度及び温度を検出するセンサを備えている。しかしながら、この場合には、速度や温度を検出するための専用のセンサを誘導加熱定着装置に設ける必要があるため、誘導加熱定着装置の構成が複雑になる。また、発熱体の回転速度及び温度を検出することによっては発熱体のクラックや変形を検出できない場合がある。
【００１０】
本発明は、簡便な構成により異常動作の発生を抑制できる誘導加熱定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る誘導加熱定着装置は、回転可能であり、印加される交流磁界に応じて電磁誘導により発熱する発熱体と、発熱体に印加される交流磁界を生成する磁界生成部を備える。また、この誘導加熱定着装置は、磁界生成部に電力を供給する電力供給部と、電力供給部における負荷を検出する負荷検出部と、負荷について複数の基準範囲を記憶する記憶部を備える。この記憶部は負荷発熱体にクラックが生じている場合の負荷の範囲である第一基準範囲を含む、負荷について複数の基準範囲を記憶することが可能である。また、この誘導加熱定着装置は、負荷が第一基準範囲にあるか否かを判定する判定部と、負荷が第一基準範囲にあると判定部により判定された場合に電力供給部による電力の供給を停止する供給電力制御部と、を備える。
【００１２】
この誘導加熱定着装置では、電力供給部における負荷を負荷検出部が検出する。検出された負荷が第一基準範囲外にあるか否かを判定部が判定し、負荷が第一基準範囲内にあると判定されると、電力供給部による電力の供給を停止する。第一基準範囲は、発熱体にクラックが生じている場合の負荷の範囲である。したがって、発熱体におけるクラックの発生の検出を、電力供給部が通常備えている電流センサや電圧センサによって負荷を検出することにより行うことができる。このため、簡便な構成により異常動作の発生を抑制できる。
【００１３】
誘導加熱定着装置では、複数の基準範囲は、発熱体に変形が生じている場合の負荷の範囲である第二基準範囲を含み、判定部は、負荷が第二基準範囲内にあるか否か、及び負荷の変動周期が発熱体の回転周期と等しいか否かをさらに判定し、供給電力制御部は、負荷が第一基準範囲外にあり、負荷が第二基準範囲内にあり、且つ負荷の変動周期が発熱体の回転周期と等しいと判定部により判定された場合に、発熱体を所定の回転数で回転させるとともに、発熱体の温度を所定の温度に維持するように電力供給部による電力の供給を制御してもよい。この場合、発熱体における変形の発生の検出を、電力供給部が通常備えている電流センサや電圧センサによって負荷を検出することにより行うことができるため、簡便な構成により発熱体の変形を検出できる。また、発熱体の変形が検出された場合に、発熱体を所定の温度に維持しながら所定の回転数で回転させることにより、発熱体の変形を解消し、発熱体の初期形状に復元することができる。
【００１４】
誘導加熱定着装置は、負荷がクラックあるいは変形基準範囲内にあると判定された場合にエラー情報を送信するエラー情報送信部をさらに備えていてもよい。この場合、上記の誘導加熱定着装置を適用した画像形成装置において、送信されたエラー情報を、画像形成装置の動作の制御や画像形成装置に設けられた案内画面の表示の制御等において利用することができる。
【００１５】
誘導加熱定着装置では、記憶部は、最後の通常動作時における負荷を記憶するとともに、最後の通常動作時における負荷に基づいて複数の基準範囲の少なくとも一部を更新してもよい。この場合、発熱体の経時変化に追従して基準範囲を更新することができるため、発熱体のクラックや変形をより適切に検出することができる。
【００１６】
誘導加熱定着装置は、発熱体に対向して配置され、回転可能であり、発熱体を加圧する加圧部材と、負荷に基づいて加圧部材の膨張状態を検出する膨張状態検出部と、をさらに備え、加圧部材の回転速度は、膨張状態に基づいて制御されてもよい。この場合、加圧部材の回転速度が加圧部材の膨張状態に基づいて制御されるため、加圧部材による印刷用紙の搬送を一定速度で行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡便な構成により異常動作の発生を抑制できる誘導加熱定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る誘導加熱定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】実施形態に係る誘導加熱定着装置の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図３】誘導加熱定着装置及び電源供給部の電気的接続関係を示す回路図である。
【図４】ベルトとコイルの間隔のベルトの変形の有無による相違を模式的に示す図である。
【図５】誘導加熱定着装置における制御処理を示すフローチャートである。
【図６】ベルトの変形及びクラックの有無による駆動電流の時間的変化の相違を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には、同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
誘導加熱定着装置１は、例えばプリンタ等の画像形成装置において、画像形成部の後段に設けられる。画像形成部は、帯電した印刷用紙等の像担持体上にトナーを静電転写することにより、像担持体上に画像を形成する。誘導加熱定着装置１は、像担持体と、像担持体上に静電転写されたトナーとに熱及び圧力を加えることにより、トナーを像担持体上に定着させる。
【００２１】
図１に示されるように、誘導加熱定着装置１は、加熱ローラ２と、加圧ローラ３（加圧部材）と、を備えている。加熱ローラ２及び加圧ローラ３は、回転軸周りに回転可能な円筒状の部材である。加圧ローラ３は、加熱ローラ２の外周面に対向して配置され、加熱ローラ２を加圧するように設けられる。加熱ローラ２は、矢印Ａ１の方向に回転し、加圧ローラ３は、矢印Ａ２の方向に回転する。加熱ローラ２と加圧ローラ３との接触領域である定着ニップに用紙Ｐを通過させることにより、誘導加熱定着装置１は、トナーＴを用紙Ｐに溶融定着させる。
【００２２】
なお、誘導加熱定着装置１は、加圧ローラ３の加熱ローラ２に対する押圧力を調整する押圧力調整装置（不図示）を備えている。この押圧力調整装置は、誘導加熱定着装置１が使用されていない時には、加圧ローラ３を加熱ローラ２から離間させて保持する。押圧力調整装置は、誘導加熱定着装置１の動作開始時に加圧ローラ３を加熱ローラ２に接触させ、誘導加熱定着装置１の動作終了時に加圧ローラ３を加熱ローラ２から離間させる。
【００２３】
加熱ローラ２の外周面には、加熱ベルト４が設けられる。加熱ベルト４は、発熱体としての金属層と、金属層を保持する基材層とトナー定着に必要な弾性層と離形層とを有する。金属層は、主に発熱機能を有する層である。また機械的強度機能を兼ねてもよい。金属層を構成する金属としては、例えば鉄、ニッケル、ステンレス等の磁性金属や、非磁性ステンレスやアルミニウム等の非磁性金属等が用いられ得る。基材層は、機械的強度を有する層である。また発熱機能を兼ねてもよい。構成する材料としては鉄、ニッケル、ステンレス等の磁性金属や、非磁性ステンレスやアルミニウム等の非磁性金属や、ポリイミドのような樹脂等が用いられ得る。弾性層は弾性機能を有する層である。弾性層を構成する材料としては、例えばシリコーンゴム等が用いられ得る。離形層は像担持体とトナー像に対して離形性機能を有する層である。離形層を構成する材料としてはパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）等が用いられ得る。
【００２４】
加熱ベルト４の内周面側には、ニップ形成ローラ５が配置されている。ニップ形成ローラ５は、回転軸周りに回転可能な円筒状の部材である。ニップ形成ローラ５の回転軸は、加圧ローラ３の回転軸と平行である。ニップ形成ローラ５は、加熱ベルト４の内周面側から加熱ベルト４を加圧ローラ３側に押圧する。これにより、加熱ローラ２の外周面（すなわち加熱ベルト４の外周面）とニップ形成ローラ５の外周面との間にニップ部が形成される。ニップ形成ローラ５の代わりに、図２に示されるように固定の摺動部材７によるニップ形成でもよい。
【００２５】
加熱ベルト４に印加される交流磁界を生成する磁界生成部としてのコイル６は、加熱ベルト４の外周面側に対向するように設けられている。コイル６に交流電力が供給されると、コイル６が交流磁界を発生させる。この交流磁界が加熱ベルト４に印加されることにより、電磁誘導によって加熱ベルト４の金属層に渦電流が流れる。この渦電流がジュール熱を発生させることにより、加熱ベルト４は発熱する。
【００２６】
図３に、誘導加熱定着装置１と、誘導加熱定着装置１に電力を供給する電力供給回路１０の回路図を示す。電力供給回路１０は、電力供給部２０、電流センサ２８、電流センサ２９及び制御部４０を備える。電力供給部２０は、コイル６に電力を供給する。電力供給部２０は、交流電源２１、ダイオードブリッジ２２、コイル２３、キャパシタ２４、スイッチング素子２５、スイッチング素子２６及びキャパシタ２７を備える。
【００２７】
交流電源２１は、単相の交流電力を出力する。交流電源２１は、商用電源であってもよい。交流電源２１の出力には、ダイオードブリッジ２２の４端子のうち、２端子が接続されている。ダイオードブリッジ２２は、交流電源２１により出力された交流電力を整流し、脈流を出力する。
【００２８】
ダイオードブリッジ２２の残りの２端子には、コイル２３及びキャパシタ２４が接続されている。コイル２３及びキャパシタ２４はローパスフィルタを構成し、ダイオードブリッジ２２により出力された脈流のリップルを除去する。
【００２９】
キャパシタ２４の両端子間には、互いに直列に接続されたスイッチング素子２５及びスイッチング素子２６が接続されている。スイッチング素子２５及びスイッチング素子２６としては、例えばＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）等の素子が用いられ得る。スイッチング素子２５及びスイッチング素子２６のゲート端子には、制御部４０から出力される駆動信号が入力される。
【００３０】
スイッチング素子２５とスイッチング素子２６とが接続されたノードには、直列に接続されたキャパシタ２７とコイル６とが接続される。キャパシタ２７とコイル６とは、ＬＣ共振回路を構成している。制御部４０がスイッチング素子２５及びスイッチング素子２６のゲート端子に出力する駆動信号の周波数は、キャパシタ２７及びコイル６によって構成されるＬＣ共振回路の共振周波数に略等しい。
【００３１】
交流電源２１には、電流センサ２８が接続されている。電流センサ２８は、交流電源２１により出力された電流を検出する。コイル６には、電流センサ２９が接続されている。電流センサ２９は、コイル６に供給された電流を検出する。
【００３２】
制御部４０は、入力電力検出部４１と、出力電力検出部４２と、マイクロコンピュータ４３と、を備える。
【００３３】
入力電力検出部４１は、交流電源２１から出力される電流、及びダイオードブリッジ２２の出力側の２端子の間の出力電圧に基づき、交流電源２１から供給される入力電力を検出する。入力電力の検出は、例えば、交流電源２１から出力される電流と、ダイオードブリッジ２２の出力側の２端子の間の出力電圧と、を乗算することにより行われる。
【００３４】
出力電力検出部４２は、コイル６に流れる駆動電流、スイッチング素子２５，２６を駆動する駆動電圧、及び共振電流と駆動電圧との位相差により、コイル６に供給される出力電力を検出する。
【００３５】
入力電力検出部４１及び出力電力検出部４２は、電力供給部２０における負荷を検出する負荷検出部として機能する。以下の説明において、電力供給部２０における負荷を単に負荷と記載し、電力供給部２０における負荷の時間的な変動の範囲を負荷変動と記載する場合がある。
【００３６】
負荷の一例としては、コイル６に流れる駆動電流の大きさが挙げられる。その他、負荷としては、交流電源２１から出力される電流、ダイオードブリッジ２２の出力側の２端子の間の出力電圧、コイル６に流れる駆動電流、コイル６に流れる駆動電流とスイッチング素子２５，２６を駆動する駆動電圧の位相差等に基づいて適宜計算し得る。負荷は、加熱ベルト４のクラック及び変形の有無に応じて変化する値であれば、特に限定されない。例えば入力電流を直接電流トランスによって測定し得られた電圧値VIiと、入力電圧を直接分圧抵抗回路によって測定し得られたVViとの積によって得られるPIVをもって電力換算値とし、別途出力電流を直接電流トランスによって測定し得られた電圧値VIoと先のVIiとの比較によって位相fを得て、PIV とVIiとfの比較によって負荷変動を計算する。
【００３７】
マイクロコンピュータ４３は、記憶部４４と、判定部４５と、供給電力制御部４６と、エラー情報送信部４７と、膨張状態検出部４８と、を備える。
【００３８】
記憶部４４は、負荷についての複数の基準範囲を記憶する。この 複数の基準範囲には、加熱ベルト４にクラックが生じている場合の負荷の範囲であるクラック判定範囲（第一基準範囲）と、加熱ベルト４に変形が生じている場合の負荷の範囲である変形判定範囲（第二基準範囲）と、が含まれる。また、記憶部４４は、最後の通常動作時における負荷を記憶するとともに、最後の通常動作時における負荷に基づいて、複数の基準範囲の少なくとも一部を更新する。
【００３９】
ここで、加熱ベルト４の変形について説明する。図４は、加熱ローラ２の回転軸に垂直な断面における、加熱ベルト４及びコイル６の形状を模式的に示す図である。図４の（Ａ）は、加熱ベルト４が変形していない場合の図である。図４の（Ｂ）は、加熱ベルト４が変形している場合の図である。加熱ベルト４は、変形していない場合には、図４の（Ａ）に示される滑らかな曲面形状を有しているが、変形している場合には、図４の（Ｂ）に示される凹凸のある形状となる。したがって、加熱ベルト４が回転すると、加熱ベルト４の外周面とコイル６との間の距離Ｄの時間変化は、加熱ベルト４が変形していない場合には緩やかであるのに対し、加熱ベルト４が変形している場合には、急激に変化する。
【００４０】
距離Ｄは、コイル６に供給される共振電流に大きな影響を与える。加熱ベルト４が回転している場合には、距離Ｄは、加熱ベルト４の回転周期と等しい周期で時間変動する。したがって、負荷も、加熱ベルト４の回転周期と等しい周期で時間変動する。特に、加熱ベルト４に変形が生じている場合には、負荷は、加熱ベルト４の回転周期と等しい周期での大きな変動を有する。さらに、加熱ベルト４にクラックが生じている場合には、負荷変動は一層大きくなる。
【００４１】
図３に戻り、説明を続ける。判定部４５は、負荷がクラック判定範囲内にあるか否か、負荷が変形判定範囲内にあるか否か、及び負荷の変動周期が加熱ベルト４の回転周期と等しいか否かを判定する。
【００４２】
供給電力制御部４６は、負荷に基づいて、電力供給部２０によるコイル６への電力の供給を制御する。具体的には、供給電力制御部４６は、負荷がクラック判定範囲にあると判定部４５により判定された場合には、電力供給部２０によるコイル６への電力の供給を停止する。また、供給電力制御部４６は、負荷が変形判定範囲にあり、且つ負荷の変動周期が加熱ベルト４の回転周期と等しい、と判定部４５により判定された場合には、加熱ベルト４を所定の回転数で回転させるとともに、加熱ベルト４の温度を所定の温度に維持するように、電力供給部２０によるコイル６への電力の供給を制御する。加熱ベルト４の所定の回転数及び所定の温度は、塑性変形した加熱ベルト４の形状を初期形状に復元するために適した温度である。
【００４３】
エラー情報送信部４７は、記憶部４４に記憶された基準範囲の内に負荷があると判定された場合に、エラー情報を送信する。エラー情報の送信先は適宜定められ得る。エラー情報の送信先は、例えば、誘導加熱定着装置１を適用した画像形成装置においては、画像形成装置の動作の制御や画像形成装置に設けられた案内画面の表示の制御を行うマイクロコンピュータ等であってもよい。
【００４４】
膨張状態検出部４８は、加圧ローラ３の膨張状態を検出する。加圧ローラ３の膨張状態は、以下のように印刷用紙の搬送速度と密接な関係がある。印刷用紙は、加圧ローラ３の外周面に接触しながら搬送される。このため、印刷用紙の搬送速度は、加圧ローラ３の外周面の周長と、加圧ローラ３の回転速度によって決定される。ここで、加熱ベルト４が発生した熱が加圧ローラ３に伝導されると、加圧ローラ３の温度は上昇し、加圧ローラ３は膨張する。このため、加圧ローラ３の外周面の周長は、加圧ローラ３の膨張状態によって変化する。したがって、加圧ローラ３の外周面と接触しながら搬送される印刷用紙を一定の速度で搬送するためには、加圧ローラ３の膨張状態に応じて加圧ローラ３の回転速度を適切に制御する必要がある。そこで、誘導加熱定着装置１では、加圧ローラ３の回転速度は、膨張状態検出部４８によって検出された加圧ローラ３の膨張状態に基づいて制御される。
【００４５】
次に、図５のフローチャートを参照して、コイル６への供給電力の制御について説明する。以下の説明では、例えばステップＳ１を単にＳ１と表記する。
【００４６】
まず、出力電力検出部４２が、コイル６の駆動電流を検出する（Ｓ１）。次に、出力電力検出部４２が、スイッチング素子２５及びスイッチング素子２６の駆動電圧を検出する（Ｓ２）。次に、Ｓ１及びＳ２において検出された駆動電流及び駆動電圧に基づいて、マイクロコンピュータ４３が負荷の計算を行う。そして、判定部４５が、計算された負荷と、記憶部４４に記憶された基準範囲と、を比較する（Ｓ３）。
【００４７】
Ｓ３での比較処理として、まず、判定部４５は、負荷変動がクラック判定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ４）。負荷変動がクラック判定範囲内であれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、供給電力制御部４６は、電力供給部２０によるコイル６への電力の供給を停止し、誘導加熱定着装置１は加熱動作を停止する（Ｓ５）。
【００４８】
図６の（Ａ）を参照して、Ｓ４及びＳ５の処理が行われる場合の、負荷としてのコイル６の駆動電流の変化について説明する。電流Ｉ１は、クラック判定範囲の上限値を示す。すなわち、コイル６の駆動電流のクラック判定範囲は、電流が電流Ｉ１以下である範囲である。図６の（Ａ）の例では、クラック判定範囲の下限は０である。曲線Ｃ１は、コイル６の駆動電流がクラック判定範囲外にある例を示す。曲線Ｃ１の場合には、コイル６への電力の供給は継続される。曲線Ｃ２は、コイル６の駆動電流がクラック判定範囲内にある例を示す。時刻Ｔ１において、電力供給部２０によるコイル６への電力の供給が停止され、コイル６の駆動電流が０になっている。
【００４９】
負荷変動がクラック判定範囲から外れていれば（Ｓ４：ＮＯ）、判定部４５が、負荷変動が変形判定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ６）。負荷変動が変形判定範囲から外れていれば（Ｓ６：ＮＯ）、誘導加熱定着装置１は印刷動作を行う（Ｓ９）。負荷変動が変形判定範囲から外れていなければ（Ｓ６：ＹＥＳ）、判定部４５は、負荷変動の周期が加熱ベルト４の回転周期に等しいか否かを判定する（Ｓ７）。
【００５０】
負荷変動の周期が加熱ベルト４の回転周期に等しければ（Ｓ７：ＹＥＳ）、供給電力制御部４６は、加熱ベルト４を所定の回転数で回転させるとともに、加熱ベルト４の温度を所定の温度に維持するように、電力供給部２０によるコイル６への電力の供給を制御する。そして、供給電力制御部４６は、コイル６への電力の供給を一定に保ったまま、加熱ベルト４の加熱回転動作を一定時間継続させる。（Ｓ８）。そして、再びＳ４に戻る。負荷変動の周期が加熱ベルト４の回転周期と等しくなければ（Ｓ７：ＮＯ）、誘導加熱定着装置１は印刷動作を行う（Ｓ９）。
【００５１】
図６の（Ｂ）を参照して、Ｓ６〜Ｓ８の処理が行われた場合の、負荷としてのコイル６の駆動電流の変化について説明する。電流Ｉ２は、変形判定範囲の下限値を示す。電流Ｉ３は、変形判定範囲の上限値を示す。時刻Ｔ２と時刻Ｔ３との間の間隔ＴＰは、加熱ベルト４の回転周期に等しい。曲線Ｃ３の場合、コイル６の駆動電流は、電流Ｉ２と電流Ｉ３の間にある。すなわち、コイル６の駆動電流は、変形判定範囲外にある。この場合、誘導加熱定着装置１は、通常通りの印刷動作を行う。
【００５２】
一方、曲線Ｃ４の場合は、時刻Ｔ２及びＴ３で、コイル６の駆動電流が電流Ｉ３を上回っている。また、曲線Ｃ５の場合は、コイル６の駆動電流が電流Ｉ２を下回っている。曲線Ｃ４、Ｃ５のいずれの場合でも、負荷変動の周期はＴであり、加熱ベルト４の回転周期と等しい。したがって、供給電力制御部４６は、加熱ベルト４を所定の回転数で回転させるとともに、加熱ベルト４の温度を所定の温度に維持するように、電力供給部２０によるコイル６への電力の供給を制御する。そして、供給電力制御部４６は、コイル６への電力の供給を一定に保ったまま、加熱ベルト４の加熱回転動作を一定時間継続させる。これにより、加熱ベルト４の変形は解消され、加熱ベルト４の形状は初期形状に復元される。
【００５３】
以上説明したように、誘導加熱定着装置１では、電力供給部２０における負荷を入力電力検出部４１及び出力電力検出部４２が検出する。検出された負荷がクラック判定範囲内にあるか否かを判定部４５が判定し、負荷がクラック判定範囲内にあると判定されると、電力供給部２０による電力の供給を停止する。クラック判定範囲は、加熱ベルト４にクラックが生じていない場合の負荷の範囲である。したがって、加熱ベルト４におけるクラックの発生の検出を、電力供給部２０が通常備えている電流センサや電圧センサによって負荷を検出することにより行うことができる。このため、簡便な構成により異常動作の発生を抑制できる。
【００５４】
誘導加熱定着装置１では、記憶部４４に記憶される複数の基準範囲は、加熱ベルト４に変形が生じている場合の負荷の範囲である変形判定範囲を含み、判定部４５は、負荷が変形判定範囲内にあるか否か、及び負荷の変動周期が加熱ベルト４の回転周期と等しいか否かをさらに判定し、供給電力制御部４６は、負荷がクラック判定範囲外にあり、負荷が変形判定範囲内にあり、且つ負荷の変動周期が加熱ベルト４の回転周期と等しいと判定部により判定された場合に、加熱ベルト４を所定の回転数で回転させるとともに、加熱ベルト４の温度を所定の温度に維持するように電力供給部２０による電力の供給を制御する。このため、加熱ベルト４における変形の発生の検出を、電力供給部２０が通常備えている電流センサや電圧センサによって負荷を検出することにより行うことができるため、簡便な構成により加熱ベルト４の変形を検出できる。また、加熱ベルト４の変形が検出された場合に、加熱ベルト４を所定の温度に維持しながら所定の回転数で回転させることにより、加熱ベルト４の変形を解消し、加熱ベルト４の初期形状に復元することができる。
【００５５】
誘導加熱定着装置１は、負荷がクラックあるいは変形基準範囲内にあると判定された場合にエラー情報を送信するエラー情報送信部４７をさらに備えている。このため、誘導加熱定着装置１を適用した画像形成装置において、送信されたエラー情報を、画像形成装置の動作の制御や画像形成装置に設けられた案内画面の表示の制御等において利用することができる。
【００５６】
誘導加熱定着装置１では、記憶部４４は、最後の通常動作時における負荷を記憶するとともに、最後の通常動作時における負荷に基づいて複数の基準範囲の少なくとも一部を更新する。これにより、加熱ベルト４の経時変化に追従して基準範囲を更新することができるため、加熱ベルト４のクラックや変形をより適切に検出することができる。
【００５７】
誘導加熱定着装置１は、加熱ベルト４に対向して配置され、回転可能であり、加熱ベルト４を加圧する加圧ローラ３と、負荷に基づいて加圧ローラ３の膨張状態を検出する膨張状態検出部４８と、をさらに備え、加圧ローラ３の回転速度は、加圧ローラ３の膨張状態に基づいて制御される。このため、加圧ローラ３の回転速度が加圧ローラ３の膨張状態に基づいて制御されるため、加圧ローラ３による印刷用紙の搬送を一定速度で行うことができる。
【００５８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、クラック判定範囲に上限と下限の一方のみを設定してもよい。また、記憶部４４に記憶された基準範囲を常に一定とし、最後の通常動作時における負荷に基づいて基準範囲の更新をしなくてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…誘導加熱定着装置、４…加熱ベルト（発熱体）、６…コイル（磁界生成部）、２０…電力供給部、４１…入力電力検出部（負荷検出部）、４２…出力電力検出部（負荷検出部）、４４…記憶部、４５…判定部、４６…供給電力制御部、４７…エラー情報送信部、４８…膨張状態検出部。
【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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