(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外表面にゴム層を被せた金属円筒体からなる少なくとも１つの定着ローラと，前記定着ローラに内蔵されて前記定着ローラを加熱するヒータと，を有する定着ユニットと、
最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値の温度制御周期ｔ０毎に、前記定着ローラの表面温度Ｔを検知するセンサ部と、
前記ヒータへ通電する電源部と、
時間をカウントするタイマーと，前記定着ローラの表面の目標温度Ｔｔと，前記電源部
から前記ヒータへ通電する最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と、前記電源部から前記ヒータへの通電を停止する最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と，予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を記憶するメモリと，を有し，
前記最小の通電停止時間は、前記ヒータへの通電時点から前記定着ローラの表面温度が立ち上がる時点までの時間であり、
前記最大の通電時間は、前記定着ローラの表面温度の温度上昇率と所定の温度上昇幅に基づいて決まる時間であり、
前記定着ローラの表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより低い場合、
通電停止時間≦前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記通電停止時間＞前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）ならば、前記通電時間と前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を比較し、
前記通電時間≦前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記通電時間＞前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記定着ローラの表面温度Ｔが目標温度Ｔｔ以上の場合、
前記通電時間≦最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、
前記表面温度Ｔと予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を比較し、
前記表面温度Ｔ＜予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記表面温度Ｔ≧予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始する、手段により、ヒータに対する通電を制御するコントローラと、を含む定着温度制御ユニットと、
を有することを特徴とする，画像形成装置の定着システム。
【請求項２】
前記メモリは，前記電源部から前記ヒータへ通電する最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を更に記憶し，
前記コントローラは，
定着ローラの表面温度Ｔが目標温度Ｔｔに到達する又は高い場合、前記温度制御周期ｔ０を最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）に設定して、ヒータに対する通電を制御することを特徴とする，請求項１に記載の画像形成装置の定着システム。
【請求項３】
前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，
少なくとも前記温度制御周期ｔ０またはそれ以上の時間の間前記目標温度Ｔｔを保持するのに必要な前記電源部から前記ヒータへの通電時間もしくはそれより小さい値、
前記温度制御周期ｔ０より長時間と設定された記録紙の供給周期の間に下がった温度を補償するのに必要な前記電源部から前記ヒータへの通電時間もしくはそれより小さい値、
のいずれかに設定されたことを特徴とする，請求項２に記載の画像形成装置の定着システム。
【請求項４】
前記温度制御周期ｔ０は，
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値、
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と，前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）との公約数、
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値と，前記記録紙の供給周期との約数、
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と，前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と，前記記録紙の供給周期との公約数、
のいずれかに設定されたことを特徴とする，請求項２または３に記載の画像形成装置の定着システム。
【請求項５】
前記コントローラは，前記定着ローラの表面温度Ｔが前記目標温度Ｔｔに達してから予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超える場合には，前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）に関係なく前記ヒータをオフするように制御することを特徴とする，請求項２に記載の画像形成装置の定着システム。
【請求項６】
前記定着ローラは，前記電源部から前記ヒータへ通電してから所定の時間が経過した後に前記定着ローラの表面温度Ｔが上がるように，表面に所定の厚さにて形成されたゴム層を備えたことを特徴とする，請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置の定着システム。
【請求項７】
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）は，前記電源部から前記ヒータへ通電してから，前記定着ローラの表面温度Ｔが上がり始めるまでの時間と略同一の値に設定されたことを特徴とする，請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置の定着システム。
【請求項８】
前記コントローラの前記メモリは，前記電源部から前記ヒータへの通電停止１回に停止可能な少なくとも１つの最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を更に記憶し，
前記コントローラは，前記定着ローラの表面温度Ｔが前記目標温度Ｔｔに達した後には前記温度制御周期ｔ０毎に前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と前記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいて前記ヒータをオン・オフするように制御することを特徴とする，請求項２ないし７のいずれかに記載の画像形成装置の定着システム。
【請求項９】
前記コントローラは，前記定着ローラの表面温度Ｔが前記目標温度Ｔｔに達してから予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超える場合には，前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と前記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に関係なく前記ヒータをオフするように制御することを特徴とする，請求項８に記載の画像形成装置の定着システム。
【請求項１０】
外表面にゴム層を被せた金属円筒体からなる少なくとも１つの定着ローラと，前記定着ローラを加熱するヒータと，を有する定着ユニットと、前記定着ローラの表面の目標温度Ｔｔと，前記電源部から前記ヒータへ通電する最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と、前記電源部から前記ヒータへの通電を停止する最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と，予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を記憶するメモリを備えた画像形成装置の定着システムの温度制御方法であって、
前記最小の通電停止時間は前記ヒータへの通電時点から前記定着ローラの表面温度が立ち上がる時点までの時間であり、
前記最大の通電時間は、前記定着ローラの表面温度の温度上昇率と所定の温度上昇幅に基づいて決まる時間であり、
前記最小の通電停止時間と前記最小の通電時間のうちの小さい値もしくはそれより小さい値の温度制御周期ｔ０毎に、前記定着ローラの表面温度Ｔを検出する段階と、
検出された前記定着ローラの表面温度Ｔを予め設定された目標温度Ｔｔと比較する段階
と、
前記定着ローラの表面温度Ｔが加熱開始から前記目標温度Ｔｔに到達する前，予め設定
された最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）及び最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を用いて，
通電停止時間≦前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記通電停止時間＞前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）ならば、前記通電時間と前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を比較し、
前記通電時間≦前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記通電時間＞前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記定着ローラの表面温度Ｔが目標温度Ｔｔ以上の場合、
前記通電時間≦最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、
前記表面温度Ｔと予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を比較し、
前記表面温度Ｔ＜予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記表面温度Ｔ≧予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始する、手段によりヒータに対する通電を制御する段階と、
を有すことを特徴とする，画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項１１】
前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいて前記ヒータをオン・オフする前記段階は，
前記ヒータへの通電時間を前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電時間が前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えた時に前記ヒータの電源をオフする段階と、
前記ヒータへの通電停止時間を前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電停止時間が前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオフする段階と、
を含むことを特徴とする，請求項１０に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項１２】
前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）に基づいて前記ヒータをオン・オフする前記段階は，
前記ヒータへの通電時間を前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電時間が前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えていない時に，前記ヒータの電源を継続してオンする段階と、
を含むことを特徴とする，請求項１１に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項１３】
前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，
前記温度制御周期ｔ０またはそれ以上の時間の間前記目標温度Ｔｔを保持するのに必要な前記電源部から前記ヒータへの通電時間もしくはそれより小さい値、
前記温度制御周期ｔ０より長時間と設定された記録紙の供給周期の間に下がった温度を補償するのに必要な前記ヒータへの通電時間もしくはそれより小さい値、
のいずれかに設定されることを特徴とする，請求項１２に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項１４】
前記温度制御周期ｔ０は，
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値、
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）の公約数、
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値と，前記記録紙の供給周期の約数、
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ），前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），前記記録紙の前記供給周期の公約数、
のいずれかに設定されることを特徴とする，請求項１０ないし１４のいずれかに記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項１５】
前記ヒータへの通電時間が前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオンする前記段階は，
前記定着ローラの表面温度Ｔが予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えたか否かを判断する段階と、
前記定着ローラの表面温度Ｔが前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）が経過していなくても前記ヒータの電源をオフする段階と、
を更に含むことを特徴とする，請求項１２に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項１６】
前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）に基づいて前記ヒータをオン・オフする前記段階は，
前記ヒータへの通電時間を前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電時間が前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオンする段階と、
前記ヒータへの通電時間が前記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えた時に前記ヒータへの通電停止時間を予め設定された最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電停止時間が前記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えた時に前記ヒータの電源をオンする段階と、
を含むことを特徴とする，請求項１１に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項１７】
前記ヒータへの通電停止時間が前記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えた時に前記ヒータの電源をオンする前記段階は，
前記定着ローラの表面温度Ｔを予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）と比較する段階と、
前記定着ローラの表面温度Ｔが前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に前記ヒータの電源をオフする段階と、
を更に含むことを特徴とする，請求項１６に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項１８】
前記定着ローラは，前記ヒータへ通電してから所定の時間が経過した後に前記定着ローラの表面温度Ｔが上がるように表面に所定の厚さにて形成されたゴム層を含むことを特徴とする，請求項１０ないし１７のいずれかに記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項１９】
前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）は，前記ヒータへ通電してから前記定着ローラの表面温度Ｔが上がるまでの所定の時間に近似した値に設定されることを特徴とする，請求項１０ないし１８に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２０】
外表面にゴム層を被せた金属円筒体からなる少なくとも１つの定着ローラと、前記定着ローラを加熱するヒータと、を有する定着ユニットと、前記定着ローラの表面の目標温度Ｔｔと，前記目標温度Ｔｔと同じであるかそれより高い第１の温度Ｔ１と、前記電源部から前記ヒータへ通電する第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と、第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と，前記電源部から前記ヒータへの通電を停止する第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）と，予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を記憶するメモリを備えた画像形成装置の定着システムの温度制御方法であって、
前記第１の最小の通電停止時間は前記ヒータへの通電時点から前記定着ローラの表面温度が立ち上がる時点までの時間であり、
前記第１の最大の通電時間は、前記定着ローラの表面温度の温度上昇率と所定の温度上昇幅に基づいて決まる時間であり、
前記定着ローラの表面温度Ｔを予め設定された目標温度Ｔｔまで上昇させる段階と、
前記定着ローラの表面温度Ｔを前記目標温度Ｔｔに保持する段階と、
を含み，
前記定着ローラの表面温度Ｔを前記目標温度Ｔｔまで上昇させる段階は，
最小の通電停止時間と最小の通電時間のうちの小さい値もしくはそれより小さい値の第１の温度制御周期ｔ０１毎に前記定着ローラの表面温度Ｔを検出する段階と、
検出された前記定着ローラの表面温度Ｔを前記目標温度Ｔｔと同じであるかそれより高い前記第１の温度Ｔ１と比較する段階と、
前記定着ローラの表面温度Ｔが前記第１の温度Ｔ１より低い時に予め設定された第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）に基づいて通電停止時間≦前記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）ならば、
ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記通電停止時間＞前記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）ならば、前記通電時間と前記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）を比較し、
前記通電時間≦前記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記通電時間＞前記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
定着ローラの表面温度Ｔが第１の温度Ｔ１以上の場合、
前記通電時間≦第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）ならば、
前記表面温度Ｔと予め設定された限界温度（Ｔ  ｌｉｍ）を比較し、
前記表面温度Ｔ＜予め設定された前記限界温度（Ｔ  ｌｉｍ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記表面温度Ｔ≧予め設定された前記限界温度（Ｔ  ｌｉｍ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始する、手段によりヒータに対する通電を制御する段階と、
を有すことを特徴とする，画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２１】
前記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と前記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）に基づいて前記ヒータをオン・オフする前記段階は，
前記ヒータへの通電時間を前記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電時間が前記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）を超えた時に前記ヒータの電源をオフする段階と、
前記ヒータへの通電停止時間を前記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電停止時間が前記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオフする段階と、
を含むことを特徴とする，請求項２０に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２２】
前記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）に基づいて前記ヒータをオン・オフする前記段階は，
前記ヒータへの通電時間を前記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電時間が前記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオンする段階と、
を含むことを特徴とする，請求項２１に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２３】
前記ヒータへの通電時間が前記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオンする前記段階は，
前記定着ローラの表面温度Ｔが予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えたか否かを判断する段階と、
前記定着ローラの表面温度Ｔが前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に前記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）が経過していなくても前記ヒータの電源をオフする段階と、を更に含むことを特徴とする，請求項２２に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２４】
前記定着ローラの表面温度Ｔを前記目標温度Ｔｔに保持する前記段階は，
予め決められた第２の温度制御周期ｔ０２毎に前記定着ローラの表面温度Ｔを検出する段階と、
検出された前記定着ローラの表面温度Ｔを前記目標温度Ｔｔと比較する段階と、
前記定着ローラの表面温度Ｔが前記目標温度Ｔｔより低い時に予め設定された第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）と第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）に基づいて前記ヒータをオン・オフする段階と、
前記定着ローラの表面温度Ｔが前記目標温度Ｔｔより高い時に予め設定された第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）に基づいて前記ヒータをオン・オフする段階と、
を含むことを特徴とする，請求項２０に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２５】
前記第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）と前記第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）に基づいて前記ヒータをオン・オフする前記段階は，
前記ヒータへの通電時間を前記第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電時間が前記第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えた時に前記ヒータの電源をオフする段階と、
前記ヒータへの通電停止時間を前記第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電停止時間が前記第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオフする段階と、
を含むことを特徴とする，請求項２４に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２６】
前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）に基づいて前記ヒータをオン・オフする前記段階は，
前記ヒータへの通電時間を前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）と比較する段階と、
前記ヒータへの通電時間が前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオンする段階と、
を含むことを特徴とする，請求項２５に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２７】
前記ヒータへの通電時間が前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオンする前記段階は，
前記定着ローラの表面温度Ｔが限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えたか否かを判断する段階と、
前記定着ローラの表面温度Ｔが前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）が経過していなくても前記ヒータの電源をオフする段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２６に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２８】
前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）は，前記ヒータへ通電してから前記定着ローラの表面温度Ｔに変化が生じるまでの時間もしくはそれより小さい値に設定されることを特徴とする，請求項２７に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項２９】
前記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）とは同一に設定されることを特徴とする，請求項２８に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項３０】
前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）に基づいて前記ヒータをオン・オフする前記段階は，
前記ヒータへの通電時間を前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）と比較する段階と，
前記ヒータへの通電時間が前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えていない時に前記ヒータの電源を継続してオンする段階と，
前記ヒータへの通電時間が前記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えた時に前記ヒータへの通電停止時間を予め設定された最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と，
前記ヒータへの通電停止時間が前記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えた時に前記ヒータの電源をオンする段階と，
を含むことを特徴とする，請求項２５に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【請求項３１】
前記ヒータへの通電停止時間が前記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えた時に前記ヒータの電源をオンする前記段階は，前記定着ローラの表面温度Ｔを予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）と比較する段階と，前記定着ローラの表面温度Ｔが前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に前記ヒータの電源をオフする段階と，を更に含むことを特徴とする，請求項３０に記載の画像形成装置の定着システムの温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，レーザビームプリンタ，ファクシミリ，複写機などのような画像形成装置の定着システムおよびその温度制御方法に係り，より詳しくは，画像形成装置の定着ユニットを構成する定着ローラの表面温度のバラツキの幅を最小化することにより記録紙のような記録媒体上に画像を安定して定着するための画像形成装置の定着システムおよびその温度制御方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
複写機，レーザビームプリンタなどのような一般の電子写真画像形成装置は，感光ドラムに隣接している帯電ローラを回転させて感光ドラムの表面を帯電させる帯電過程，レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ；Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）から感光ドラムの表面にレーザビームを走査し感光ドラムの表面に所望の静電潜像を形成する露光工程，感光ドラムの表面にトナーを供給し感光ドラムの表面に形成された静電潜像を可視画像である粉状のトナー像に現像する現像工程，感光ドラムに所定の圧力にて圧接する転写ローラとトナー像が形成された感光ドラムに所定の転写電圧を印加し感光ドラムに形成されたトナー像を転写ローラと感光ドラムとの間を通る記録紙に転写する転写過程，定着ローラを含む定着ユニットでトナー像が転写された記録紙を加熱して粉状のトナー像を溶融させ記録紙に融着させる定着過程などにより所望の画像を記録紙に印刷する。
【０００３】
一般に，定着過程時における，定着システムの熱源としてはハロゲンランプが使用され，ハロゲンランプは，定着ローラおよび／または定着バックアップローラの内側に設けられ輻射熱により定着ローラの表面を設定された温度まで加熱する。
【０００４】
図１を参照すれば，一般の電子写真画像形成装置の定着システム１０の一例が概略的に例示されている。
【０００５】
従来の定着システム１０は，円筒体の定着ローラ１１，および定着ローラ１１の内部中央に設けられるハロゲンランプ１２を備える。ハロゲンランプ１２は，定着ローラ１１の内部で発熱し，定着ローラ１１は，内部のハロゲンランプ１２からの輻射熱により加熱される。
【０００６】
定着ローラ１１の下方には，定着バックアップローラ１３が設けられる。定着バックアップローラ１３は，図３に示すように，ばね装置１３ａにより弾力的に支持され，定着ローラ１１と定着バックアップローラ１３との間を通る記録紙１４を定着ローラ１１に対し所定の圧力にて圧着させる。
【０００７】
したがって，記録紙１４に形成された粉状のトナー像１４ａが，定着ローラ１１と定着バックアップローラ１３との間を通りながら所定の圧力と熱により圧着および加熱される。この結果，トナー像１４ａが，定着ローラ１１と定着バックアップローラ１３から加えられる所定温度の熱と圧力により記録紙１４に融着される。
【０００８】
定着ローラ１１の一方側には，定着ローラ１１の表面温度を電気的信号にて検知するサーミスタ１５，定着ローラ１１の表面温度が与えられた閾値を超えた時にはハロゲンランプ１２への通電を停止するサーモスタット１６，およびコントローラ２０からの信号によってハロゲンランプ１２へのＡＣ電源部１８からの給電をスイッチングするサイリスタ（ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）のような電源スイッチング部１９が設けられている。
【０００９】
サーミスタ１５は，定着ローラ１１の表面温度を検知してコントローラ２０へ伝送し，コントローラ２０は，検知温度を設定温度と比較し電源スイッチング部１９を介してハロゲンランプ１２への給電を制御することにより定着ローラ１１の表面温度を記録紙１４への画像の定着に適する定着温度に制御する。
【００１０】
この時，コントローラ２０は，通常，定着ローラ１１の表面温度を印刷待機温度（例えば，１６５℃）まで加熱する初期加熱段階，定着ローラ１１の表面温度を印刷待機温度に保持しながら印刷命令を待つ印刷待機段階，および印刷命令が入力されると，定着時の熱損失を勘案して定着ローラ１１の表面温度を印刷待機温度より高く保持する印刷段階を含む温度制御プロセスにより定着ローラ１１の表面温度を制御する。
【００１１】
図４に示すように，それぞれの温度制御段階において，コントローラ２０は，オン・オフ制御方式でハロゲンランプ１２への給電を制御し，定着ローラ１１の表面温度を与えられた範囲内に保持する。
【００１２】
オン・オフ制御方式において，コントローラ２０は，現時刻ｔが予め決められた温度制御周期ｔ０を経過したか否かを判断し（Ｓ１），経過した場合，サーミスタ１５を介して検知された定着ローラ１１の表面温度Ｔを読み込んで予め決められた目標温度Ｔｔと比較し（Ｓ２），読み込んだ表面温度Ｔが予め設定された目標温度Ｔｔより低い時はＡＣ電源部１８からハロゲンランプ１２へ給電しハロゲンランプ１２をオンさせ（Ｓ３），高い時はＡＣ電源部１８からハロゲンランプ１２への給電を停止しハロゲンランプ１２をオフさせる（Ｓ４）。
【００１３】
また，サーモスタッド１６は，サーミスタ１５およびコントローラ２０による定着ローラ１１の温度の調整が失敗した時における，定着ローラ１１と隣接の構成部品を保護するための過熱防止手段として働く。
【００１４】
しかし，この種の従来の定着システム１０は，各段階の状況または条件を問わずにハロゲンランプ１２をオン・オフ方式だけで制御することで定着ローラ１１の表面温度を印刷待機温度または印刷温度に制御するため，初期の加熱段階Ｓ１では，最も早く定着装置１１の表面温度を印刷待機温度まで上昇させ得るという長所があるが，印刷待機温度に達した後にはオーバーシュートが発生するなどの定着ローラ１１の表面温度のバラツキ幅が大きくなり，また，ハロゲンランプ１２への給電が最適化できず電力消耗が増大するという不具合があった。
【００１５】
定着ローラ１１の表面温度のバラツキ幅が大きくなると，印刷温度が安定して制御できず，その結果，トナー像の記録紙への定着が不安定になる。
【００１６】
かかる問題を解決するために，図５に示すように，それぞれの温度制御段階において，ハロゲンランプ１２への給電を制御し，定着ローラ１１の表面温度を与えられた範囲内に保持させるといった比例制御またはＰＩＤ制御方式が提案され使用されている。
【００１７】
この方式において，コントローラ２０は，現時刻ｔが予め決められた温度制御周期ｔ０を経過したか否かを判断し（Ｓ１’），経過した場合，サーミスタ１５を介して検知された定着ローラ１１の表面温度Ｔを読み込んで予め決められた目標温度Ｔｔと比較し（Ｓ２’），読み込んだ表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより低い時は，次式１に基づいてランプ駆動時間（Ｏｎ  ｔｉｍｅ）を計算し（Ｓ３），計算されたランプ駆動時間（Ｏｎ  ｔｉｍｅ）だけＡＣ電源部１８からハロゲンランプ１２へ給電しハロゲン１２をオンし（Ｓ４’，Ｓ５’），高い時はハロゲンランプ１２をオフする（Ｓ６’）。
【００１８】
【数１】
0004784881.tif 000002
【００１９】
（上記式中，α０は，比例係数を表す。）
【００２０】
しかし，かかるＰＩＤ制御方式は，オン・オフ制御方式に比べてオーバーシュートが小さく，安定した温度制御が可能であるという長所はあるものの，温度制御をより安定して行うためには，温度制御周期ｔ０を短くする必要があるという短所がある。
【００２１】
また，従来の定着システム１０における定着ローラ１１は，図２に示すように，通常，外表面に熱伝導性の低いゴム層１１ａを被せたアルミニウム円筒体からなる。
【００２２】
しかし，ゴム層１１ａは，記録紙１４が定着ローラ１１と定着バックアップローラ１３との間のニップを通る時に定着ローラとの間に一定の接触面積を保持させることで記録紙１４へ熱を供給するに十分な時間をもたせると共に，ランプ１２から供給された熱を保つことで記録紙１４が通っても定着ローラ１１の表面温度が急激に下がらないようにする働きをするが，低い熱伝導性によりハロゲンランプ１２から供給された熱が定着ローラ１１のゴム層１１ａの表面まで到達する時間を遅延させるという不具合を抱えている。
【００２３】
詳述すれば，ハロゲンランプ１２を駆動してからの経時的な定着ローラ１１の温度分布を例示する図６から分かるように，アルミニウム円筒体の温度分布は，全厚み方向にわたって別段の差がみられなく均一であったが，ゴム層１１ａの温度分布は，熱伝導性が低いことから表面側に向かうにつれて低くなる傾向を示す。
【００２４】
図６に示すように，ハロゲンランプ１２がオンしてから９０秒程度経過し，定着ローラ１１のアルミニウム円筒体の温度が２３０℃程度である時，定着ローラ１１のゴム層１１ａの表面温度は１８０℃程度と５０℃程低く示された。したがって，定着ローラ１１のゴム層１１ａの表面温度が１８０℃に達した時にハロゲンランプ１２をオフすると，ゴム層１１ａの表面温度は，定着ローラ１１のアルミニウム円筒体の温度が２３０℃に加熱されているため，定着温度以上に更に上昇するようになる。逆に，ゴム層１１ａの表面温度が定着ローラ１１のアルミニウム円筒体の温度により定着温度以上に更に上昇してから再び定着温度以下に下がる時にハロゲンランプ１２をオンすると，ゴム層１１ａの表面温度は，定着ローラ１１のアルミニウム円筒体を加熱した熱がゴム層１１ａの表面に伝わるまで一定の時間更に下降するようになる。
【００２５】
このように，ゴム層１１ａを有する定着ローラ１１は，アルミニウム円筒体だけで構成された定着ローラに比べて表面温度を急激に変化させないものの，アルミニウム円筒体とゴム層１１ａとの熱伝導性の差によりハロゲンランプ１２を頻繁にオン・オフしたり，長時間駆動すればするほどアルミニウム円筒体とゴム層１１ａとの温度差が大きくなるという不具合がある。
【００２６】
また，定着時における，記録紙が定着システム１０の定着ローラ１１と定着バックアップローラとの間を通る時，記録紙が定着ローラ１１の表面の熱を奪っていくため，円筒体とゴム層１１ａとの温度差が一層大きくなる。
【００２７】
アルミニウム円筒体とゴム層１１ａとの温度差が大きくなればなるほど定着ローラ１１の表面温度のバラツキ幅が大きくなり，その結果，オーバーシュートが発生することで定着温度が安定して制御できなくなり，トナー像の記録紙への定着が不安定になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
このように，上記従来の方法では，アルミニウム円筒体とゴム層１１ａとの温度差が大きくなればなるほど定着ローラ１１の表面温度のバラツキ幅が大きくなり，その結果，オーバーシュートが発生することで定着温度が安定して制御できなくなり，トナー像の記録紙への定着が不安定になるという問題があった。
【００２９】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），および最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータへの給電を制御して定着ローラの表面温度（Ｔ）を制御することにより定着ローラの表面温度のバラツキ幅を最小化し，定着ローラの表面温度を安定して制御しつつ，ヒータへの給電を最適化する新規改良された画像形成装置の定着システムおよびその温度制御方法を提供することにある。
【００３０】
また，印刷動作を終了していない状態で次の印刷を長時間待ったり，長時間データの伝送を待ったりする場合における低温定着の問題が発生することを防止する画像形成装置の定着システムおよびその温度制御方法を提供することにある。
【００３１】
更に，比較的に長い温度制御周期にて定着ローラの表面温度を制御することにより定着ローラの表面温度のバラツキを軽減し，ヒータへ供給される電源も最小化する画像形成装置の定着システムおよびその温度制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記目的を達成するためになされた本発明による画像形成装置の定着システムは、外表面にゴム層を被せた金属円筒体からなる少なくとも１つの定着ローラと，前記定着ローラに内蔵されて前記定着ローラを加熱するヒータと，を有する定着ユニットと、最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値の温度制御周期ｔ０毎に、前記定着ローラの表面温度Ｔを検知するセンサ部と、前記ヒータへ通電する電源部と、時間をカウントするタイマーと，前記定着ローラの表面の目標温度Ｔｔと，前記電源部から前記ヒータへ通電する最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と、前記電源部から前記ヒータへの通電を停止する最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と，予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を記憶するメモリと，を有し，前記最小の通電停止時間は、前記ヒータへの通電時点から前記定着ローラの表面温度が立ち上がる時点までの時間であり、前記最大の通電時間は、前記定着ローラの表面温度の温度上昇率と所定の温度上昇幅に基づいて決まる時間であり、前記定着ローラの表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより低い場合、通電停止時間≦前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記通電停止時間＞前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）ならば、前記通電時間と前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を比較し、前記通電時間≦前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記通電時間＞前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記定着ローラの表面温度Ｔが目標温度Ｔｔ以上の場合、前記通電時間≦最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、前記表面温度Ｔと予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を比較し、前記表面温度Ｔ＜予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記表面温度Ｔ≧予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始する、手段により、ヒータに対する通電を制御するコントローラと、を含む定着温度制御ユニットと、を有するを備えることを特徴とする。
【００３３】
前記メモリは，前記電源部から前記ヒータへ通電する最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を更に記憶し，前記コントローラは，定着ローラの表面温度Ｔが目標温度Ｔｔに到達する又は高い場合、前記温度制御周期ｔ０を最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）に設定して、ヒータに対する通電を制御することが好ましい。
【００３４】
また，上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，少なくとも上記温度制御周期ｔ０またはそれ以上の時間の間上記目標温度Ｔｔを保持するのに必要な上記電源部から上記ヒータへの通電時間もしくはそれより小さい値；上記温度制御周期ｔ０より長時間と設定された記録紙の供給周期の間に下がった温度を補償するのに必要な上記電源部から上記ヒータへの通電時間もしくはそれより小さい値；のいずれかに設定されてもよい。
【００３５】
また，上記温度制御周期ｔ０は，上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値；上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と，上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）との公約数；上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値と，記録紙の供給周期との約数；上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と，上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と，記録紙の供給周期との公約数；のいずれかに設定されてもよい。
【００３６】
また，上記コントローラは，上記定着ローラの表面温度Ｔが上記目標温度Ｔｔより高くて予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超える場合には，上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）に関係なく上記ヒータをオフするように制御してもよい。
【００３７】
また，上記定着ローラは，上記電源部から上記ヒータへ通電してから所定の時間が経過した後に上記定着ローラの表面温度Ｔが上がるように，表面に所定の厚さにて形成されたゴム層を備えてもよい。
【００３８】
また，上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）は，上記電源部から上記ヒータへ通電してから，上記定着ローラの表面温度Ｔが上がり始めるまでの時間と略同一の値に設定されてもよい。
【００３９】
また，上記コントローラの上記メモリは，上記電源部から上記ヒータへの通電停止１回に停止可能な少なくとも１つの最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を更に記憶してもよく，上記コントローラは，判断された上記定着ローラの表面温度Ｔが上記目標温度Ｔｔより高い時に，上記最小の通電時間（Ｍｉｎ ＯＮ−ｔｉｍｅ）又は上記最大の通電停止時間（Ｍｉｎ ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）の間，上記ヒータをオン又はオフする動作を繰り返すように電源部を制御してもよい。
【００４０】
また，上記コントローラは，上記定着ローラの表面温度Ｔが上記目標温度Ｔｔより高くて予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超える場合には，上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と上記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に関係なく上記ヒータをオフするように制御してもよい。
【００４２】
上記目的を達成するためになされた本発明による画像形成装置の定着システムの温度制御方法は、外表面にゴム層を被せた金属円筒体からなる少なくとも１つの定着ローラと，前記定着ローラを加熱するヒータと，を有する定着ユニットと、前記定着ローラの表面の目標温度Ｔｔと，前記電源部から前記ヒータへ通電する最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と、前記電源部から前記ヒータへの通電を停止する最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と，予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を記憶するメモリを備えた画像形成装置の定着システムの温度制御方法であって、前記最小の通電停止時間は前記ヒータへの通電時点から前記定着ローラの表面温度が立ち上がる時点までの時間であり、前記最大の通電時間は、前記定着ローラの表面温度の温度上昇率と所定の温度上昇幅に基づいて決まる時間であり、前記最小の通電停止時間と前記最小の通電時間のうちの小さい値もしくはそれより小さい値の温度制御周期ｔ０毎に、前記定着ローラの表面温度Ｔを検出する段階と、検出された前記定着ローラの表面温度Ｔを予め設定された目標温度Ｔｔと比較する段階と、前記定着ローラの表面温度Ｔが加熱開始から前記目標温度Ｔｔに到達する前，予め設定された最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）及び最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を用いて，通電停止時間≦前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、
前記通電停止時間＞前記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）ならば、前記通電時間と前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を比較し、前記通電時間≦前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記通電時間＞前記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記定着ローラの表面温度Ｔが目標温度Ｔｔ以上の場合、前記通電時間≦最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）ならば、前記表面温度Ｔと予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を比較し、前記表面温度Ｔ＜予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記表面温度Ｔ≧予め設定された前記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始する、手段によりヒータに対する通電を制御する段階と、を有することを特徴とする。
【００４３】
また，上記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）又は上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）の間，上記ヒータをオン又はオフする動作を繰り返す上記段階は，上記ヒータへの通電時間を上記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と；上記ヒータへの通電時間が上記最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えた時に上記ヒータの電源をオフする段階と；上記ヒータへの通電停止時間を上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と；上記ヒータへの通電停止時間が上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオフする段階と；を含んでもよい。
【００４４】
また，上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）の間，上記ヒータをオンした後にオフする動作を繰り返す上記段階は，上記ヒータへの通電時間を上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と；上記ヒータへの通電時間が上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えていない時に，上記ヒータの電源を継続してオンする段階と；を含んでもよい。
【００４５】
また，上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，上記温度制御周期ｔ０またはそれ以上の時間の間上記目標温度Ｔｔを保持するのに必要な上記電源部から上記ヒータへの通電時間もしくはそれより小さい値；上記温度制御周期ｔ０より長時間と設定された記録紙の供給周期の間に下がった温度を補償するのに必要な上記ヒータへの通電時間もしくはそれより小さい値；のいずれかに設定されてもよい。
【００４６】
また，上記温度制御周期ｔ０は，上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値；上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）の公約数；上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値と，上記記録紙の供給周期の約数；上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ），上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），上記記録紙の上記供給周期の公約数；のいずれかに設定されてもよい。
【００４７】
また，上記ヒータへの通電時間が上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオンする上記段階は，上記定着ローラの表面温度Ｔが予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えたか否かを判断する段階と；
上記定着ローラの表面温度Ｔが上記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）が経過していなくても上記ヒータの電源をオフする段階と；を更に含んでもよい。
【００４８】
また，上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）の間，上記ヒータをオンした後にオフする動作を繰り返す上記段階は，上記ヒータへの通電時間を上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と；上記ヒータへの通電時間が上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオンする段階と；上記ヒータへの通電時間が上記最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えた時に上記ヒータへの通電停止時間を予め設定された最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と；上記ヒータへの通電停止時間が上記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えた時に上記ヒータの電源をオンする段階と；を含んでもよい。
【００４９】
また，上記ヒータへの通電停止時間が上記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えた時に上記ヒータの電源をオンする上記段階は，上記定着ローラの表面温度Ｔを予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）と比較する段階と；上記定着ローラの表面温度Ｔが上記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に上記ヒータの電源をオフする段階と；を更に含んでもよい。
【００５０】
また，上記定着ローラは，上記ヒータへ通電してから所定の時間が経過した後に上記定着ローラの表面温度Ｔが上がるように表面に所定の厚さにて形成されたゴム層を含んでもよい。
【００５１】
また，上記最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）は，上記ヒータへ通電してから上記定着ローラの表面温度Ｔが上がるまでの所定の時間に近似した値に設定されてもよい。
【００５２】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による画像形成装置の定着システムの温度制御方法は、外表面にゴム層を被せた金属円筒体からなる少なくとも１つの定着ローラと、前記定着ローラを加熱するヒータと、を有する定着ユニットと、前記定着ローラの表面の目標温度Ｔｔと，前記目標温度Ｔｔと同じであるかそれより高い第１の温度Ｔ１と、前記電源部から前記ヒータへ通電する第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と、第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と，前記電源部から前記ヒータへの通電を停止する第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）と，予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を記憶するメモリを備えた画像形成装置の定着システムの温度制御方法であって、前記第１の最小の通電停止時間は前記ヒータへの通電時点から前記定着ローラの表面温度が立ち上がる時点までの時間であり、前記第１の最大の通電時間は、前記定着ローラの表面温度の温度上昇率と所定の温度上昇幅に基づいて決まる時間であり、前記定着ローラの表面温度Ｔを予め設定された目標温度Ｔｔまで上昇させる段階と、前記定着ローラの表面温度Ｔを前記目標温度Ｔｔに保持する段階と、を含み，前記定着ローラの表面温度Ｔを前記目標温度Ｔｔまで上昇させる段階は，最小の通電停止時間と最小の通電時間のうちの小さい値もしくはそれより小さい値の第１の温度制御周期ｔ０１毎に前記定着ローラの表面温度Ｔを検出する段階と、検出された前記定着ローラの表面温度Ｔを前記目標温度Ｔｔと同じであるかそれより高い前記第１の温度Ｔ１と比較する段階と、前記定着ローラの表面温度Ｔが前記第１の温度Ｔ１より低い時に予め設定された第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）に基づいて通電停止時間≦前記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記通電停止時間＞前記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）ならば、前記通電時間と前記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）を比較し、前記通電時間≦前記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記通電時間＞前記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、定着ローラの表面温度Ｔが第１の温度Ｔ１以上の場合、前記通電時間≦第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）ならば、前記表面温度Ｔと予め設定された限界温度（Ｔ  ｌｉｍ）を比較し、前記表面温度Ｔ＜予め設定された前記限界温度（Ｔ  ｌｉｍ）ならば、ヒータをオンし、前記通電時間をリセットしてカウントを開始し、前記表面温度Ｔ≧予め設定された前記限界温度（Ｔ  ｌｉｍ）ならば、ヒータをオフし、前記通電停止時間及び前記通電時間をリセットしてカウントを開始する、手段によりヒータに対する通電を制御する段階と、を有することを特徴とする。
【００５３】
また，上記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）又は上記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）の間，上記ヒータをオン又はオフする動作を繰り返す上記段階は，上記ヒータへの通電時間を上記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と比較する段階と；上記ヒータへの通電時間が上記第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）を超えた時に上記ヒータの電源をオフする段階と；上記ヒータへの通電停止時間を上記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）と比較する段階と；上記ヒータへの通電停止時間が上記第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオフする段階と；を含んでもよい。
【００５４】
また，上記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）の間，上記ヒータをオンする上記段階は，上記ヒータへの通電時間を上記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と比較する段階と；上記ヒータへの通電時間が上記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオンする段階と；を含んでもよい。
【００５５】
また，上記ヒータへの通電時間が上記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオンする上記段階は，上記定着ローラの表面温度Ｔが予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えたか否かを判断する段階と；上記定着ローラの表面温度Ｔが上記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に上記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）が経過していなくても上記ヒータの電源をオフする段階と；を更に含んでもよい。
【００５６】
また，上記定着ローラの表面温度Ｔを上記目標温度Ｔｔに保持する上記段階は，予め決められた第２の温度制御周期ｔ０２毎に上記定着ローラの表面温度Ｔを検出する段階と；検出された上記定着ローラの表面温度Ｔを上記目標温度Ｔｔと比較する段階と；上記定着ローラの表面温度Ｔが上記目標温度Ｔｔより低い時に予め設定された第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）又は第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）の間，上記ヒータをオン又はオフする段階と；上記定着ローラの表面温度Ｔが上記目標温度Ｔｔより高い時に予め設定された第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）の間，上記ヒータをオンした後にオフする動作を繰り返す段階と；を含んでもよい。
【００５７】
また，上記第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）又は上記第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）の間，上記ヒータをオン又はオフする動作を繰り返す上記段階は，上記ヒータへの通電時間を上記第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）と比較する段階と；上記ヒータへの通電時間が上記第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えた時に上記ヒータの電源をオフする段階と；上記ヒータへの通電停止時間を上記第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）と比較する段階と；上記ヒータへの通電停止時間が上記第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオフする段階と；を含んでもよい。
【００５８】
また，上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）の間，上記ヒータをオンした後にオフする動作を繰り返す上記段階は，上記ヒータへの通電時間を上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）と比較する段階と；上記ヒータへの通電時間が上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオンする段階と；を含んでもよい。
【００５９】
また，上記ヒータへの通電時間が上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオンする上記段階は，上記定着ローラの表面温度Ｔが限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えたか否かを判断する段階と；上記定着ローラの表面温度Ｔが上記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）が経過していなくても上記ヒータの電源をオフする段階と；を更に含んでもよい。
【００６０】
また，上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）は，上記ヒータへ通電してから上記定着ローラの表面温度Ｔに変化が生じるまでの時間もしくはそれより小さい値に設定されてもよい。
【００６１】
また，上記第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）とは同一に設定されてもよい。
【００６２】
また，上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）の間，上記ヒータをオンした後にオフする動作を繰り返す上記段階は，上記ヒータへの通電時間を上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）と比較する段階と，上記ヒータへの通電時間が上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えていない時に上記ヒータの電源を継続してオンする段階と，上記ヒータへの通電時間が上記第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えた時に上記ヒータへの通電停止時間を予め設定された最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と比較する段階と，上記ヒータへの通電停止時間が上記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えた時に上記ヒータの電源をオンする段階と，を含んでもよい。
【００６３】
また，上記ヒータへの通電停止時間が上記最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えた時に上記ヒータの電源をオンする上記段階は，上記定着ローラの表面温度Ｔを予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）と比較する段階と，上記定着ローラの表面温度Ｔが上記限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超えた時に上記ヒータの電源をオフする段階と，を更に含んでもよい。
【発明の効果】
【００６４】
本発明の画像形成装置の定着システムおよびその温度制御方法は，最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），および最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータへの給電を制御して定着ローラの表面温度（Ｔ）を制御することにより定着ローラの表面温度のバラツキ幅を最小化し，定着ローラの表面温度を安定して制御しつつ，ヒータへの給電を最適化する効果が得られる。
【００６５】
また，印刷動作を終了していない状態で次の印刷を長時間待ったり長時間データの伝送を待ったりする場合における低温定着の問題が発生することを防止する効果が得られる。
【００６６】
更に，比較的に長い温度制御周期にて定着ローラの表面温度を制御することにより定着ローラの表面温度のバラツキを軽減し，ヒータへ供給される電源も最小化する効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００６８】
（第１実施形態）
【００６９】
図７を参照すれば，レーザプリンタ，複写機，ファクシミリなどのような電子写真画像形成装置に適用された本発明の好適な第１の実施形態に係る定着システム１００が概略的に例示されている。
【００７０】
この定着システム１００は，記録紙（図示せず。）に転写されたトナー像に熱と圧力を加えて定着させる定着ローラ１１１を備える定着ユニット１０１と；定着ローラ１１１の表面を定着に必要な温度まで加熱するように予め設定された定着ローラ１１１の表面の目標温度Ｔｔ（例えば，印刷待機温度（約１６５℃）または印刷温度（約１８０℃）），ヒータ１１２をオン・オフする周期を決めるように予め設定された温度制御周期ｔ０，ＡＣ電源部１１８からヒータへ１回に通電可能な最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），およびＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電停止１回に停止可能な最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータ１１２を駆動するように制御する定着温度制御ユニット１０２と；を含む。
【００７１】
定着ユニット１０１は，外表面にゴムベルトまたはゴム層１１１ａを被せたアルミニウム円筒体からなる定着ローラ１１１と，定着ローラ１１１の下方で定着ローラ１１１に対し一定の圧力を加えるように設けられた定着バックアップローラ１１３，および定着ローラ１１１の内部中央に設けられ記録紙にトナー像を定着するための定着熱を発生するハロゲンランプのようなヒータ１１２と，を有する。定着ローラ１１１は，定着熱を充分に供給し定着ローラ１１１に記録紙が留まる時間を長くするために，表面にテフロン（登録商標）チュービングを施すか，またはテフロン(登録商標）コート層を形成した所定厚さのゴム層１１１ａを被せた円筒状アルミニウムローラからなる。選択的に，定着ローラ１１１は，アルミニウム円筒体にテフロン(登録商標）チュービングを施すか，またはテフロン(登録商標）でコート層を形成したローラを使用することもできる。また，本実施形態では，定着バックアップローラ１１３がヒータを含まないものと例示および説明したが，必要に応じてヒータを備えてもよい。
【００７２】
定着温度制御ユニット１０２は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを検知すべく定着ローラ１１１に関して配置されたサーミスタ１１５，および定着ローラ１１１の表面温度Ｔが与えられた閾値を超えた時にはヒータ１１２への通電を停止するサーモスタット１１６，を有するセンサ部１１４；ヒータ１１２へ通電するＡＣ電源部１１８；ヒータ１１２へのＡＣ電源部１１８からの通電をスイッチングするサイリスタのような電源スイッチング部１１９；およびセンサ部１１４と電源スイッチング部１１９を制御するコントローラ１２０と；を含む。
【００７３】
コントローラ１２０を除く定着ユニット１０１と定着温度制御ユニット１０２の構成および作用は，図１，図２および図３を参照して説明した定着システム１０と実質的に同一であるため，ここでは詳細な説明を省く。
【００７４】
コントローラ１２０は，時間をカウントするタイマー１３０と，定着ローラ１１１の表面の目標温度Ｔｔ，温度制御周期ｔ０，最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），および最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を記憶するメモリ１２５を有する。
【００７５】
コントローラ１２０は，センサ部１１４のサーミスタ１１５で検知された定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔに達するまでには温度制御周期ｔ０毎に最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータ１１２をオン・オフし，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔに達した後には温度制御周期ｔ０毎に最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータ１１２をオン・オフするように制御する。
【００７６】
詳述すれば，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより低い時，ＡＣ電源部１１８からのヒータへの通電時間が最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えると，ヒータ１１２へ通電せずに少なくとも最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）だけヒータ１１２への通電を停止する。
【００７７】
したがって，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより低くても，ヒータ１１２を継続して駆動することなく温度制御周期ｔ０毎に最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）または最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）だけオン・オフし，この結果，アルミニウム円筒体とゴム層１１１ａとの温度差が大きくならないように規制される。
【００７８】
この時，最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔの時間当たりの温度上昇率を測定し，この測定した温度上昇率に基づいてＡＣ電源部１１８から定着ローラ１１１へと１回通電した際に上昇させるべき定着ローラ１１１の表面温度Ｔの温度値に相応する時間を計算することで決められる。例えば，定着ローラ１１１の温度上昇幅を１５℃にしたく，１５℃を上げるためには，約１０秒間ヒータ１１２へ通電する必要があるとすれば，最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，１０秒となる。しかし，温度制御周期ｔ０が０．９秒であるとすれば，最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，温度制御周期ｔ０の整数倍である９．９秒にすることがよい。
【００７９】
また，最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）は，ヒータ１１２への通電時点から定着ローラ１１１の表面温度Ｔ，即ち，ゴム層１１１ａの表面温度が立ち上がる時点までの時間に設定することが好ましい。
【００８０】
そして，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより高い時，ＡＣ電源部１１１からヒータへの通電時間が最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えないと，ヒータ１１２へ最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）だけ通電を継続する。
【００８１】
この時，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔに達してからその目標温度Ｔｔを保持し続けるべく一定の周期，例えば，温度制御周期ｔ０毎にヒータ１１３へ通電すべき時間に設定される。
【００８２】
したがって，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，温度制御周期ｔ０，またはそれ以上の一定の周期（例えば，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）との和）毎に目標温度Ｔｔを保持するのに必要なＡＣ電源部１１８からヒータへの通電時間あるいはそれより小さい値に設定することができる。
【００８３】
選択的に，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）は，温度制御周期ｔ０より長時間と設定された記録紙の供給周期の間に下がった温度を補償するのに必要なＡＣ電源部１１８からヒータへの通電時間もしくはそれより小さい値に設定してもよい。
【００８４】
最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）は，ヒータ１１２へ通電してからヒータ１１２の熱が定着ローラ１１１の表面に達して定着ローラ１１１の表面温度Ｔに影響を及ぼし得るまでの所要時間を補償するためのものである。ゆえに，最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電してから表面温度Ｔが上がるまでの時間に近似した値に設定することが好ましい。
【００８５】
温度制御周期ｔ０は，温度制御周期ｔ０間の制御空白が生じないように，最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値に設定することができる。とりわけ，温度制御周期ｔ０は，最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）の公約数；最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）のうちの小さい値もしくはそれより小さい値と，記録紙の供給周期の約数；最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）と，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と，記録紙の供給周期の公約数；に設定することが好ましい。
【００８６】
また，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔに達した後に最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータ１１２をオンするように制御する時，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ），例えば，１９５℃を超える場合には，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）に関係なくヒータ１１２をオフするように制御することができる。
【００８７】
以上で説明したように，第１の実施形態の定着システム１００では，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより低い場合には，ヒータ１１２を温度制御周期ｔ０毎に最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいて繰り返しオン・オフするため，アルミニウム円筒体とゴム層１１１ａとの温度差を一定のレベル以下に規制しつつ，最大限に早く印刷温度に達することができる反面，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより高いかまたは近似している場合には，温度制御周期ｔ０毎に最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）に基づいてオン・オフするため，アルミニウム円筒体とゴム層１１１ａとの温度差を一定のレベル以下に規制しつつ目標温度Ｔｔを保持し続けることができる。
【００８８】
このように，第１の実施形態の定着システム１００では，アルミニウム円筒体とゴム層１１１ａとの温度差が一定のレベル以下に規制されるため，オーバーシュートが発生しないことはもとより，定着ローラ１１１の表面温度Ｔのバラツキ幅が最小化し，これにより定着ローラ１１１の表面温度Ｔが安定して制御されると共に，ヒータ１１２への給電が最適化できるようになる。
【００８９】
このように構成された本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の定着システム１００の温度制御方法を図８に基づいて詳細に説明すれば，次の通りである。
【００９０】
まず，定着システム１００へ通電すると，図８に示すように，コントローラ１２０は，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔが温度制御周期ｔ０を超えたか否かを判断し，メモリ１２５に記憶してある温度制御周期ｔ０になったか否かを判断する（Ｓ１０）。
【００９１】
Ｓ１０段階での判断結果，温度制御周期ｔ０になったならば，コントローラ１２０は，現時刻ｔを０にリセットした後，再び時間をカウントし始め（Ｓ２０），センサ部１１４のサーミスタ１１５で定着ローラ１１１の表面温度Ｔを測定し，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔ（ここでは，印刷温度（約１８０℃）と説明する）より低いか否かを判断する（Ｓ３０）。
【００９２】
Ｓ３０段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より低いと，コントローラ１２０は，タイマー１３０でカウントしたＡＣ電源部１１８から連続してヒータ１１２へ通電しないヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が，メモリ１２５に記憶してある最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）より大きいか否かを判断する（Ｓ４０）。
【００９３】
Ｓ４０段階での判断結果，ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）より小さいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止し（Ｓ５０），ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）より大きいと，コントローラ１２０は，タイマー１３０でカウントしたヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より小さいか否かを判断する（Ｓ６０）。
【００９４】
Ｓ６０段階での判断結果，通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より小さいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電させ（Ｓ７０），通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より大きいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ５０）。
【００９５】
このように，Ｓ７０またはＳ５０段階においてＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電または通電停止する間，コントローラ１２０は，Ｓ１０段階に進み，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔが温度制御周期ｔ０に達するまで待つ。
【００９６】
一方，Ｓ３０段階での判断結果，  定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔ（ここでは，印刷温度（約１８０℃）と説明する）より高いと，コントローラ１２０は，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より小さいか否かを判断する（Ｓ８０）。
【００９７】
Ｓ８０段階での判断結果，通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より大きいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ５０）。
【００９８】
Ｓ８０段階での判断結果，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より小さいと，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より低いか否かを判断する（Ｓ９０）。
【００９９】
Ｓ９０段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より低いと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ継続して通電させる（Ｓ１００）。
【０１００】
Ｓ９０段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より高いと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ５０）。
【０１０１】
このように，Ｓ１００またはＳ５０段階においてＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電または通電停止する間，コントローラ１２０は，Ｓ１０段階に進み，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔが温度制御周期ｔ０に達するまで待つ。
【０１０２】
次いで，Ｓ１０段階において，現時刻ｔが温度制御周期ｔ０に達すると，コントローラ１２０は，以降の段階（Ｓ２０~Ｓ１００）を繰り返す。
【０１０３】
そして，タイマー１３０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を継続するヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）とＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を継続してオフする通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）を計算し，ヒータへの通電のオン・オフが切り換わる瞬間にはそれぞれの時間を０にリセットする。言い換えれば，ヒータ１１２への通電が行われているうちに停止する瞬間には，ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）を０にリセットし，ヒータ１１２への通電が継続して停止しているうちに通電する瞬間には，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）を０にリセットする。
【０１０４】
以上，本発明の第１の実施形態の定着システム１００およびその温度制御方法では，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを１つの目標温度Ｔｔ，即ち，印刷温度（約１８０℃）に対して制御することと説明したが，本実施形態は，これだけに限定されるものではなく，必要に応じて２つ以上の目標温度Ｔｔ，例えば，印刷待機温度（約１６５℃）と印刷温度（約１８０℃）に対して制御するようにすることができるはずである。この場合，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷待機温度または印刷温度に近似した適宜の温度に加熱する初期加熱段階，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷待機温度に保持する印刷待機段階，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷温度また印刷温度よりやや高めの温度に加熱する加熱段階，および定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷温度に保持する印刷段階によって定着ローラの表面温度Ｔを制御する。この時，コントローラ１２０は，各段階に合わせて予め設定された温度制御周期ｔ０，最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），および最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）をメモリ（１２５）に記憶しておき，各段階毎にこの値を変えて定着ローラ１１１の表面温度Ｔを制御するようになる。
【０１０５】
（第２実施形態）
【０１０６】
レーザプリンタ，複写機，ファクシミリなどのような電子写真画像形成装置に適用された本発明の好適な第２の実施形態に係る定着システム１００は，温度制御方法だけを除いては，図７に示す第１の実施形態の定着システム１００と同一であるため，構成についての詳細な説明は省くことにする。
【０１０７】
このような第２の実施形態に係る画像形成装置の定着システム１００の温度制御方法を図９に基づいて詳細に説明すれば，次の通りである。
【０１０８】
定着システム１００へ通電すると，図９に示すように，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１が何時でも定着動作が行えるように外部温度と同一に保持された定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔ（例えば，印刷待機温度（約１６５℃）または印刷温度（約１８０℃））までに上昇させる動作（Ｓ１０’~Ｓ１３０）と，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔに保持する動作（Ｓ１４０~Ｓ２３０）を行う。
【０１０９】
まず，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔ（ここでは，印刷温度（１８０℃）と説明する）までに上昇させる動作（Ｓ１０’~Ｓ１３０）を説明すれば，コントローラ１２０は，センサ部１１４のサーミスタ１１５で測定した定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より高いことを示すフラグ（Ｃ＿Ｔｅｍｐ＿ＯＫ）が設定されたか否かを判断する（Ｓ１０’）。このフラグ（Ｃ＿Ｔｅｍｐ＿ＯＫ）は，初期には設定されていないため，初期には，次の段階（Ｓ２０’）に進む。
【０１１０】
Ｓ１０’段階での判断結果，フラグ（Ｃ＿Ｔｅｍｐ＿ＯＫ）が設定されていなければ，コントローラ１２０は，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔがメモリ１２５に記憶してある第１の温度制御周期ｔ０１を超えたか否かを判断し，第１の温度制御周期ｔ０１になったか否かを判断する（Ｓ２０’）。
【０１１１】
Ｓ２０’段階での判断結果，第１の温度制御周期ｔ０１になったならば，コントローラ１２０は，現時刻ｔを０にリセットした後，再び時間をカウントし始め（Ｓ３０’），センサ部１１４のサーミスタ１１５で定着ローラ１１１の表面温度Ｔを測定し，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より一定の温度，例えば，約２℃程高い温度より低いか否かを判断する（Ｓ４０’）。
【０１１２】
ここで，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より一定の温度，即ち，２℃程高い温度と比較することは，通常，記録紙の第１枚目の印刷時には定着ローラ１１１に充分な熱量が供給されておらず定着時の温度減少がやや大きく現われることから，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より一定の温度程高い温度に加熱することが好ましいためである。
【０１１３】
Ｓ４０’段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より一定の温度程高い温度，即ち，１８２℃より低いと，コントローラ１２０は，タイマー１３０でカウントしたＡＣ電源部１１８から連続してヒータ１１２へ通電しないヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が，メモリ１２５に記憶してある第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）より大きいか否かを判断する（Ｓ５０’）。
【０１１４】
ここで，第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔ，即ち，印刷温度に早く達するためには，小さい値を有することがよいが，オーバーシュートを減らすためには，その時間の間加熱することで発生したアルミニウム円筒体とゴム層１１１ａとの温度差が一定のレベル以下に保持されるように設定することが好ましい。
【０１１５】
Ｓ５０’段階での判断結果，ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）より小さいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止し（Ｓ６０’），ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）より大きいと，コントローラ１２０は，タイマー１３０でカウントしたヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）より小さいか否かを判断する（Ｓ７０’）。
【０１１６】
この時，第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）は，目標温度Ｔｔ，即ち，印刷温度でその時間の間加熱しても定着システム１００に無理が生じることなく上昇温度およびオーバーシュートが許容範囲内にあるように設定される。
【０１１７】
Ｓ７０’段階での判断結果，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）より小さいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電させ（Ｓ８０’），ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）より大きいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ６０’）。
【０１１８】
このように，Ｓ８０’またはＳ６０’段階においてＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電または通電停止する間，コントローラ１２０は，Ｓ２０’段階に進み，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔが第１の温度制御周期ｔ０１に達するまで待つ。
【０１１９】
一方，Ｓ４０’段階での判断結果，  定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より一定の温度，即ち，２℃程高い温度である１８２℃より高いと，コントローラ１２０は，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）より小さいか否かを判断する（Ｓ９０’）。
【０１２０】
ここで，第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）は，目標温度Ｔｔ，即ち，印刷温度でその時間の間加熱しても印刷温度の温度変化の許容範囲以上に上がらないように設定される。
【０１２１】
Ｓ９０’段階での判断結果，通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）より大きいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ１００’）。
【０１２２】
Ｓ９０’段階での判断結果，通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）より小さいと，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より低いか否かを判断する（Ｓ１１０）。
【０１２３】
Ｓ１１０段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より低いと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ継続して通電させる（Ｓ１２０）。
【０１２４】
Ｓ１１０段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より高いと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ１００’）。
【０１２５】
次いで，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度を超えたことを示すフラグ（Ｃ＿ＴＥＭＰ＿ＯＫ）を設定する（Ｓ１３０）。
【０１２６】
その結果，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔである印刷温度に上昇させる動作（Ｓ１０’~Ｓ１３０）を完了し，目標温度Ｔｔである印刷温度に保持する動作（Ｓ１４０~Ｓ２３０）に進む。
【０１２７】
次いで，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）に保持する動作を説明すれば，Ｓ１０’段階での判断結果，フラグ（Ｃ＿ＴＥＭＰ＿ＯＫ）が設定されたか，またはＳ１３０段階を通った後，コントローラ１２０は，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔがメモリ１２５に記憶してある第２の温度制御周期ｔ０２を超えたか否かを判断し，第２の温度制御周期ｔ０２になったか否かを判断する（Ｓ１４０）。この時，第２の温度制御周期ｔ０２は，第１の温度制御周期ｔ０１とは異なる値を使用することができるが，同じ値を使用することが便利である。
【０１２８】
Ｓ１４０段階での判断結果，第２の温度制御周期ｔ０２になったならば，コントローラ１２０は，現時刻ｔを０にリセットした後，再び時間をカウントし始め（Ｓ１５０），センサ部１１４のサーミスタ１１５で定着ローラ１１１の表面温度Ｔを測定し，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より低いか否かを判断する（Ｓ１６０）。
【０１２９】
Ｓ１６０段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より低いと，コントローラ１２０は，タイマー１３０でカウントしたヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が，メモリ１２５に記憶してある第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）より大きいか否かを判断する（Ｓ１７０）。この時，第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）は，第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）と同じであるか，またはそれより大きい値を使用することが好ましい。
【０１３０】
Ｓ１７０段階での判断結果，通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）より小さいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止し（Ｓ１８０），ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）より大きいと，コントローラ１２０は，タイマー１３０でカウントしたヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）より小さいか否かを判断する（Ｓ１９０）。この時，第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）は，第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と同じであるか，またはそれより大きい値に設定される。
【０１３１】
Ｓ１９０段階での判断結果，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）より小さいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電させ（Ｓ２００），ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）より大きいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ１８０）。
【０１３２】
このように，Ｓ２００またはＳ１８０段階においてＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電または通電停止する間，コントローラ１２０は，Ｓ１４０段階に進み，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔが第２の温度制御周期ｔ０２に達するまで待つ。
【０１３３】
一方，Ｓ１６０段階での判断結果，  定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より高いと，コントローラ１２０は，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）より小さいか否かを判断する（Ｓ２１０）。この時，第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）は，第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と同じ値を使用することが好ましい。
【０１３４】
Ｓ２１０段階での判断結果，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）より大きいと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ１８０）。
【０１３５】
Ｓ２１０段階での判断結果，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）より小さいと，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より低いか否かを判断する（Ｓ２２０）。
【０１３６】
Ｓ２２０段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より低いと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ継続して通電させる（Ｓ２３０）。
【０１３７】
Ｓ２２０段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より高いと，コントローラ１２０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ１８０）。
【０１３８】
Ｓ２３０またはＳ１８０段階においてＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電または通電停止する間，コントローラ１２０は，Ｓ１４０段階に進み，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔが第２の温度制御周期ｔ０２に達するまで待つ。
【０１３９】
次いで，Ｓ１４０段階において，現時刻ｔが第２の温度制御周期ｔ０２に達すると，コントローラ１２０は，以降の段階（Ｓ１５０~Ｓ２３０）を繰り返す。
【０１４０】
そして，タイマー１３０は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を継続するヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）とＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を継続してオフする通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）を計算し，ヒータへの通電のオン・オフが切り換わる瞬間にはそれぞれの時間を０にリセットする。言い換えれば，ヒータ１１２への通電が連続して行われているうちに停止する瞬間には，ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）を０にリセットし，ヒータ１１２への通電が継続して停止しているうちに通電する瞬間には，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）を０にリセットする。
【０１４１】
図１０は，本発明の第２の実施形態に係る定着システム１００およびその温度制御方法を実際のカラープリンタ（サムソン社製のＣＬＰ−５００モデル）に適用して実験した結果から得た定着ローラ１１１の表面温度Ｔとヒータ１１２の駆動制御信号との関係を例示するグラフである。
【０１４２】
実際の実験時に使用したカラープリンタ（サムソン社製のＣＬＰ−５００モデル）の制御仕様は，定着ローラの表面の目標温度Ｔｔ，即ち，印刷温度は１８０℃，最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）は１９５℃，記録紙が定着ローラを通る時における温度減少は１０℃，温度波形の上限点と下限点のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）許容範囲は４℃であった。そして，本実施形態により，第１および第２の温度制御周期ｔ０１，ｔ０２は０．９秒，第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）は１０．８秒，第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）は８．１秒，第１および第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１，Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）は２．７秒，第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）は２．７秒，第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）は６．３秒の値をメモリに入力し使用した。
【０１４３】
図１０に示すように，実験の結果，定着時における定着ローラの表面温度Ｔは，１８８℃から１７８℃に変わり，記録紙が定着ローラを通る時の温度減少は９℃であったし，温度波形の上限点のリップル範囲は，１８８℃から１８６℃の間の２℃であり，下限点のリップル範囲は，１７９℃から１７８℃の間の１℃であるため，これらの条件は，いずれもカラープリンタ（サムソン社製のＣＬＰ−５００モデル）の制御仕様を満たした。
【０１４４】
また，定着ローラの表面温度Ｔが印刷温度より低いことから印刷温度まで加熱する区間では，第１の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）と第１の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１）の１０．８秒と２．７秒とが繰り返し使用され，このうちに定着ローラの表面温度Ｔが印刷温度に達した時に第１の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１）が使用されることが分かり，定着ローラの表面温度Ｔが印刷温度に達した後にその印刷温度を保持する区間では，最初の３回程度までは第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）を超えて通電され，そのうちに表面温度Ｔが安定すると，記録紙の供給周期（１１秒）に合わせて第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）だけ通電されることが分かる。従って，第１および第２の温度制御周期ｔ０１，ｔ０２は，第１の実施形態の定着システム１００で説明したように，第１および第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１，Ｍｉｍ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２）と第１および第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１，Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）のうちの小さい値もしくはそれ以下，またはこれらの値の公約数に設定するか，またはこれらの値と記録紙の供給周期の公約数に設定することも考えられる。この実験では，２．７秒と６．３秒の最大公約数である０．９秒を温度制御周期として使用した。
【０１４５】
以上，本発明の第２の実施形態の定着システム１００およびその温度制御方法では，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを１つの目標温度Ｔｔ，即ち，印刷温度（１８０℃）に対して制御することと説明したが，本実施形態は，これだけに限定されるものではなく，必要に応じて２つ以上の目標温度Ｔｔ，例えば，印刷待機温度（１６５℃）と印刷温度（１８０℃）に対して制御するようにすることができるはずである。この場合，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷待機温度または印刷待機温度よりやや高めの温度に加熱してから印刷待機温度に保持する印刷待機段階，および定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷温度または印刷温度よりやや高めの温度に加熱してから印刷温度に保持する印刷段階によって定着ローラの表面温度Ｔを制御する。この時，コントローラ１２０は，各段階に合わせて予め設定された第１および第２の温度制御周期ｔ０１，ｔ０２，第１および第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１，Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２），第１および第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１，Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２），および第１および第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１，Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）をメモリ（１２５）に記憶しておき，各段階毎にこれらの値を変えて定着ローラ１１１の表面温度Ｔを制御するようになる。
【０１４６】
（第３実施形態）
【０１４７】
図１１を参照すれば，レーザプリンタ，複写機，ファクシミリなどのような電子写真画像形成装置に適用された本発明の好適な第３の実施形態に係る定着システム１００’が概略的に例示されている。
【０１４８】
この定着システム１００’は，コントローラ１２０’が最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），および最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）のみならず，最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を使用して定着ローラ１１１の表面温度Ｔを制御するという点を除いては，図７に示す第１の実施形態の定着システム１００と同一である。したがって，コントローラ１２０’を除く構成についての説明は省くことにする。
【０１４９】
コントローラ１２０’は，時間をカウントするタイマー１３０と，定着ローラ１１１の表面の目標温度Ｔｔ，温度制御周期ｔ０，最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），および最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）のみならず，最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を記憶するメモリ１２５’を備える。
【０１５０】
コントローラ１２０’は，センサ部１１４のサーミスタ１１５で検知された定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔ（例えば，印刷待機温度（１６５℃）または印刷温度（約１８０℃））に達するまでには温度制御周期ｔ０毎に最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータ１１２をオン・オフし，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔに達した後には温度制御周期ｔ０毎に最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータ１１２をオン・オフするように制御する。
【０１５１】
定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより低い場合における，コントローラ１２０’が温度制御周期ｔ０毎に最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータ１１２をオン・オフする動作は，図７に基づいて説明した第１の実施形態の定着システム１００の動作と同一であるため，ここでその詳細な説明は省くことにする。
【０１５２】
定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより高い場合，ＡＣ電源部１１８からヒータへの通電時間が最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えないと，コントローラ１２０’は，図７に基づいて説明した第１の実施形態の定着システムと同様にヒータ１１２へ最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）だけ通電を継続する。
【０１５３】
しかし，ＡＣ電源部１１８からヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）を超えると，コントローラ１２０’は，ＡＣ電源部１１８からヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えているか否かを判断し，超えていると判断されると，ヒータ１１２へ通電する。そして，ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を超えていないと，ヒータ１１２への通電を停止する。
【０１５４】
したがって，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより大きくても，ヒータ１１２は，最小限でも最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）の間隔でオンし，これにより，定着ローラ１１１へ充分な熱量が供給され，アルミニウム円筒体の温度が下がることでゴム層１１１ａとの温度差が一定のレベル以上に大きくなることが規制されるのみならず，印刷動作を終了していない状態で長時間待ったり長時間データの伝送を待ったりする場合における低温定着の問題が発生することを防止することができる。
【０１５５】
この時，最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）は，目標温度Ｔｔの許容範囲の最大温度から最小温度まで下がるのにかかる時間（例えば，目標温度Ｔｔが印刷温度（１８０℃）で，印刷温度の許容範囲が±５℃である場合における，１８５℃から１７５℃まで下がるのにかかる時間）以上の値に設定することが好ましい。
【０１５６】
また，コントローラ１２０’は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔに達してから温度制御周期ｔ０毎に最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいてヒータ１１２をオンするように制御する時における，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが予め設定された限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）を超える場合には，最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に関係なくヒータ１１２をオフするように制御することができる。
【０１５７】
以上で説明したように，本実施形態の定着システム１００’では，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより低い場合には，ヒータ１１２を温度制御周期ｔ０毎に最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）と最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）に基づいて繰り返しオン・オフするため，アルミニウム円筒体とゴム層１１１ａとの温度差を一定のレベル以下に規制しつつ，最大限に早く目標温度Ｔｔに達することができる反面，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔより高いかまたは近似している場合には，温度制御周期ｔ０毎に最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ），および限界温度（Ｔ＿ｌｉｍ）に基づいてオン・オフするため，アルミニウム円筒体とゴム層１１１ａとの温度差を一定のレベル以下に規制しつつ，印刷動作を終了していない状態で次の印刷を長時間待ったり長時間データの伝送を待ったりしても定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔに保持し続けることができる。
【０１５８】
このように構成された本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の定着システム１００’の温度制御方法を図１２に基づいて詳細に説明すれば，次の通りである。
【０１５９】
まず，定着システム１００’へ通電すると，図１１に示すように，コントローラ１２０’は，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔが温度制御周期ｔ０を超えたか否かを判断し，メモリ１２５’に記憶してある温度制御周期ｔ０になったか否かを判断する（Ｓ１０’’）。
【０１６０】
Ｓ１０’’段階での判断結果，温度制御周期ｔ０になったならば，コントローラ１２０’は，現時刻ｔを０にリセットした後，再び時間をカウントし始め（Ｓ２０’’），センサ部１１４のサーミスタ１１５で定着ローラ１１１の表面温度Ｔを測定し，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔ（ここでは，印刷温度（１８０℃）と説明する）より低いか否かを判断する（Ｓ３０’’）。
【０１６１】
Ｓ３０’’段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）より低いと，コントローラ１２０’は，タイマー１３０でカウントしたＡＣ電源部１１８から連続してヒータ１１２へ通電しないヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が，メモリ１２５’に記憶してある最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）より大きいか否かを判断する（Ｓ４０’’）。
【０１６２】
Ｓ４０’’段階での判断結果，ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）より小さいと，コントローラ１２０’は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止し（Ｓ５０’’），通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）より大きいと，コントローラ１２０’は，タイマー１３０でカウントしたヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より小さいか否かを判断する（Ｓ６０’’）。
【０１６３】
Ｓ６０’’段階での判断結果，通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より小さいと，コントローラ１２０’は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電させ（Ｓ７０’’），通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より大きいと，コントローラ１２０’は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ５０’’）。
【０１６４】
このように，Ｓ７０’’またはＳ５０’’段階においてＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電または通電停止する間，コントローラ１２０’は，Ｓ１０’’段階に進み，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔが温度制御周期ｔ０に達するまで待つ。
【０１６５】
一方，Ｓ３０’’段階での判断結果，  定着ローラ１１１の表面温度Ｔが印刷温度（１８０℃）より高いと，コントローラ１２０’は，ＡＣ電源部１１８からヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より小さいか否かを判断する（Ｓ８０’’）。
【０１６６】
Ｓ８０’’段階での判断結果，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より小さいと，コントローラ１２０’は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より低いか否かを判断する（Ｓ９０’’）。
【０１６７】
Ｓ９０’’段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より低いと，コントローラ１２０’は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ継続して通電させる（Ｓ１００’’）。
【０１６８】
Ｓ９０’’段階での判断結果，定着ローラ１１１の表面温度Ｔが最大の許容温度（Ｔ＿ｌｉｍ）より高いと，コントローラ１２０’は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ５０’’）。
【０１６９】
一方，Ｓ８０’’段階での判断結果，ヒータへの通電時間（ＯＮ  ｔｉｍｅ）が最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ）より大きいと，コントローラ１２０’は，ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）より大きいか否かを判断する（Ｓ１１０’）。
【０１７０】
Ｓ１１０’段階での判断結果，ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）より小さいと，コントローラ１２０’は，ＡＣ電源部１１８からヒータ１１２への通電を停止する（Ｓ５０’’）。
【０１７１】
Ｓ１１０’段階での判断結果，ヒータへの通電停止時間（ＯＦＦ  ｔｉｍｅ）が最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）より大きいと，コントローラ１２０’は，Ｓ９０’’段階以下の動作を繰り返す。
【０１７２】
このように，Ｓ１００’’またはＳ５０’’段階においてＡＣ電源部１１８からヒータ１１２へ通電または通電停止する間，コントローラ１２０’は，Ｓ１０’’段階に進み，タイマー１３０でカウントした現時刻ｔが温度制御周期ｔ０に達するまで待つ。
【０１７３】
次いで，Ｓ１０’’段階において，現時刻ｔが温度制御周期ｔ０に達すると，コントローラ１２０’は，以降の段階（Ｓ２０’’~Ｓ１１０’）を繰り返す。
【０１７４】
以上，第３の実施形態の定着システム１００’では，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを１つの目標温度Ｔｔ，即ち，印刷温度（１８０℃）に対して制御することと説明したが，本実施形態は，これだけに限定されるものではなく，必要に応じて２つ以上の目標温度Ｔｔ，例えば，印刷待機温度（１６５℃）と印刷温度（１８０℃）に対して制御するようにすることができるはずである。この場合，コントローラ１２０’は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷待機温度または印刷温度に近似した適宜の温度に加熱する初期加熱段階，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷待機温度に保持する印刷待機段階，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷温度また印刷温度よりやや高めの温度に加熱する加熱段階，および定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷温度に保持する印刷段階によって定着ローラの表面温度Ｔを制御する。この時，コントローラ１２０’は，各段階に合わせて予め設定された最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ），最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ），および最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）をメモリ（１２５’）に記憶しておき，各段階毎にこれらの値を変えて定着ローラ１１１の表面温度Ｔを制御するようになる。
【０１７５】
また，この時，印刷待機段階および印刷段階では，記録紙が定着ローラ１１１を通ることのように定着ローラ１１１の表面温度Ｔが急に変わるようになる要因がなく徐々に下がる表面温度Ｔを制御するため，最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を使用して定着ローラ１１１の表面温度Ｔを制御し，残りの他の段階では，最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）の代わりに温度制御周期ｔ０を適宜に変え，例えば，やや長めにして定着ローラ１１１の表面温度Ｔを制御することが好ましい。
【０１７６】
（第４実施形態）
【０１７７】
レーザプリンタ，複写機，ファクシミリなどのような電子写真画像形成装置に適用された本発明の好適な第４の実施形態に係る定着システム１００’は，温度制御方法だけを除いては，図１１に示す第３の実施形態の定着システム１００’と同一であるため，構成についての詳細な説明は省くことにする。
【０１７８】
このような第４の実施形態に係る画像形成装置の定着システム１００’の温度制御方法を図１３に基づいて詳細に説明すれば，次の通りである。
【０１７９】
定着システム１００’へ通電すると，図１３に示すように，コントローラ１２０’は，定着ローラ１１１が何時でも定着動作が行えるように外部温度と同一に保持された定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔ（例えば，印刷待機温度（約１６５℃）または印刷温度（約１８０℃））までに上昇させる動作（Ｓ１０’’’~Ｓ１３０’）と，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔに保持する動作（Ｓ１４０’~Ｓ２４０）を行う。
【０１８０】
まず，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔ（ここでは，印刷温度（約１８０℃）と説明する）までに上昇させる動作（Ｓ１０’’’~Ｓ１３０’）を説明すれば，コントローラ１２０’は，図９に基づいて説明した第２の実施形態の定着システム１００の温度制御方法の複数の段階Ｓ１０’~Ｓ１３０と同様な方法で定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）までに上昇させる動作Ｓ１０’’’~Ｓ１３０’を行う。
【０１８１】
次いで，Ｓ１０’’’段階での判断結果，フラグ（Ｃ＿Ｔｅｍｐ＿ＯＫ）が設定されたか，またはＳ１３０’段階を通った後，コントローラ１２０’は，第２の温度制御周期ｔ０２，第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２），第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２），第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２），および第２の最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）を使用するという点を除いては，図１２に基づいて説明した第３の実施形態の定着システム１００’の温度制御方法の複数の段階Ｓ１０’’~Ｓ１１０’と同様な方法で定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）に保持する動作Ｓ１４０’~Ｓ２４０を行う。本実施形態において最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）とは第２の最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）に相当する。
【０１８２】
このように，第４の実施形態の定着システム１００’の温度制御方法では，第２の実施形態の定着システム１００の温度制御方法とは異なり，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔである印刷温度（１８０℃）に保持する動作Ｓ１４０’~Ｓ２４０でのみ最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を使用する。この理由は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを目標温度Ｔｔである印刷温度（約１８０℃）までに上昇させる動作Ｓ１０’’’~Ｓ１３０’において最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ）を適用しても，実際の温度制御時にはこの段階が使用されないためである。
【０１８３】
以上，本発明の第４の実施形態の定着システム１００’およびその温度制御方法では，第２の実施形態の定着システム１００およびその温度制御方法と同様に，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを１つの目標温度Ｔｔ，即ち，印刷温度（１８０℃）に対して制御することと説明したが，本実施形態は，これだけに限定されるものではなく，必要に応じて２つ以上の目標温度Ｔｔ，例えば，印刷待機温度（１６５℃）と印刷温度（１８０℃）に対して制御するようにすることができるはずである。この場合，コントローラ１２０は，定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷待機温度または印刷待機温度に近似した温度に加熱してから印刷待機温度に保持する印刷待機段階，および定着ローラ１１１の表面温度Ｔを印刷温度または印刷温度よりやや高めの温度に加熱してから印刷温度に保持する印刷段階によって定着ローラの表面温度Ｔを制御する。この時，コントローラ１２０は，各段階に合わせて予め設定された第１および第２の温度制御周期ｔ０１，ｔ０２，第１および第２の最大の通電時間（Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１，Ｍａｘ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２），第１および第２の最小の通電時間（Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ１，Ｍｉｎ  ＯＮ−ｔｉｍｅ２），第１および第２の最小の通電停止時間（Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ１，Ｍｉｎ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２），および第２の最大の通電停止時間（Ｍａｘ  ＯＦＦ−ｔｉｍｅ２）をメモリ（１２５’）に記憶しておき，各段階毎にこれらの値を変えて定着ローラ１１１の表面温度Ｔを制御するようになる。
【０１８４】
本実施形態の画像形成装置の定着システムおよびその温度制御方法は，レーザビームプリンタ，ファクシミリ，複写機などのような画像形成装置の定着システムに適用され，定着ユニットを構成する定着ローラの表面温度のバラツキの幅を最小化することにより記録紙のような記録媒体上に画像を安定して定着するのに使用され得る。
【０１８５】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明は，レーザビームプリンタ，ファクシミリ，複写機などのような画像形成装置の定着システムおよびその温度制御方法に適用可能であり，特に画像形成装置の定着ユニットを構成する定着ローラの表面温度のバラツキの幅を最小化することにより記録紙のような記録媒体上に画像を安定して定着するための画像形成装置の定着システムおよびその温度制御方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】一般の電子写真画像形成装置の定着システムの概略斜視図である。
【図２】図１に示す定着システムの定着ローラとヒータの断面図である。
【図３】図１に示す定着システムの定着動作を例示する側面図である。
【図４】図１に示す定着システムの温度制御方法のプロセスを例示するフローチャートである。
【図５】図１に示す定着システムに適用されるまた他の温度制御方法のプロセスを例示するフローチャートである。
【図６】定着システムに使用されるゴム層を有する一般の定着ローラの時間当たりの温度分布を例示するグラフである。
【図７】本発明の好適な第１の実施形態に係る画像形成装置の定着システムの概略斜視図である。
【図８】図７に示す定着システムの温度制御方法のプロセスを例示するフローチャートである。
【図９】本発明の好適な第２の実施形態に係る画像形成装置の定着システムの温度制御方法のプロセスを例示するフローチャートである。
【図１０】図９に示す第２の実施形態の定着システムの温度制御方法を実際のカラープリンタに適用し実験を行った結果から得た定着ローラの表面温度Ｔとヒータの駆動制御信号との関係を例示するグラフである。
【図１１】本発明の好適な第３の実施形態に係る画像形成装置の定着システムの概略斜視図である。
【図１２】図１１に示す定着システムの温度制御方法のプロセスを例示するフローチャートである。
【図１３】本発明の好適な第４の実施形態に係る画像形成装置の定着システムの温度制御方法のプロセスを例示するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８８】
１０，１００，１００’  定着システム
１１，１１１            定着ローラ
１１ａ，１１１ａ        ゴム層
１２，１１２            ハロゲンランプ
１３，１１３            定着バックアップローラ
１４                    記録紙
１５，１１５            サーミスタ
１６，１１６            サーモスタッド
１８，１１８            電源部
１９，１１９            電源スイッチング部
２０，１２０，１２０’  コントローラ
１０１                  定着ユニット
１２５，１２５’        メモリ
１３０                  タイマー
【図１】
0004784881.tif 000003
【図２】
0004784881.tif 000004
【図３】
0004784881.tif 000005
【図４】
0004784881.tif 000006
【図５】
0004784881.tif 000007
【図６】
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【図７】
0004784881.tif 000009
【図８】
0004784881.tif 000010
【図９】
0004784881.tif 000011
【図１０】
0004784881.tif 000012
【図１１】
0004784881.tif 000013
【図１２】
0004784881.tif 000014
【図１３】
0004784881.tif 000015