(57)【要約】【課題】  本発明は、画像形成装置の本体内の温度と、帯電手段の付近の温度とに温度差が生じている場合に該温度差を低減して画像不良を防止し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光ドラム１と、帯電バイアスの印加により該感光ドラム１を帯電する帯電ローラ３と、該帯電バイアスの印加による感光ドラム１の帯電電流値または帯電電圧値を検出する検出手段と、画像形成装置７の本体内の温度Ｔｍを検知する温度検知部22と、少なくとも帯電ローラ３の付近の温度を上昇させる温度回復手段と、検出手段の検出値と温度検知部22の検知温度とに基づいて温度回復手段を動作させるＣＰＵ13と、を有する。【選択図】      図４
2016038394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
帯電バイアスの印加により前記像担持体を帯電する帯電手段と、
前記帯電バイアスの印加による前記像担持体の帯電電流値または帯電電圧値を検出する検出手段と、
画像形成装置の本体内の温度を検知する温度検知手段と、
少なくとも前記帯電手段の付近の温度を上昇させる温度回復手段と、
前記検出手段の検出値と前記温度検知手段の検知温度とに基づいて前記温度回復手段を動作させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記温度回復手段は、前記帯電手段の空回転を実施して前記帯電手段の付近の温度を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体のトナー像が転写された記録材を加熱定着する定着手段を有し、
前記温度回復手段は、前記定着手段の動作により前記帯電手段の付近の温度を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出手段により検出された検出値が所定の値以上の場合には、前記温度回復手段による温度回復動作を実行しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記温度検知手段により検知された温度が所定の値以上の場合には、前記温度回復手段による温度回復動作を実行しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に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、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冬場の低温環境において、朝一に暖房のためにエアコン等の空調がＯＮされ、その前後に画像形成装置の電源をＯＮした後、画像形成装置の本体内の温度は、室内の空調による雰囲気温度の急上昇に従って上昇する。一方、画像形成装置の本体内部の略中央に設けられるプロセスカートリッジは、すぐには温度が上昇せず、画像形成装置の本体内の温度との間に温度差（乖離温度）が生じてしまう。
【０００３】
通常の制御は、画像形成装置の本体内の環境検知センサの温度を検知して制御を行なっている。そのため画像形成装置の本体内の温度と、プロセスカートリッジ内部の温度との温度差（乖離温度）によって最適な制御ができない場合が生じる。例えば、感光ドラムを帯電する帯電ローラに印加される帯電バイアスが不足して帯電不良による砂地画像等の画像不良が生じてしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、プロセスカートリッジ内部にサーミスタ等を設けて該プロセスカートリッジ内の温度を検知する場合がある。例えば、特許文献１では、環境温度の変化に応じて帯電特性と転写特性とを制御する。これにより画像濃度の変化、画像濃度ムラ及び地肌汚れを防いで高品質な画像を形成することができるとしている。
【０００５】
例えば、サーミスタを帯電ローラの近傍に設け、該サーミスタによる温度の検知結果が常温に比べて高温になった場合には、帯電ローラに印加する印加電圧を下げ、転写ローラに供給する電流を上げるように補正する。一方、サーミスタによる温度の検知結果が常温に比べて低温になった場合には、帯電ローラに印加する印加電圧を上げ、転写ローラに供給する電流を下げるように補正する。
【０００６】
また、特許文献２では、潜像担持体内ヒータに印加する加熱温度を調整しながら、画像形成装置の潜像担持体への画像形成動作前の前処理を帯電手段または帯電手段と露光手段とにより行なう。前処理は、温度検知手段によって検知する潜像担持体の温度、潜像担持体の使用履歴、前回の画像形成動作からの時間であるインターバル時間に応じて決定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１６９３４３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７１６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の従来例のように、プロセスカートリッジ内の温度検知や温度調節するために、サーミスタやヒータ等を装着すると、サーミスタやヒータ及びヒータ用電源、回路基板の追加等により大幅なコスト増加に繋がる。
【０００９】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、画像形成装置の本体内の温度と、帯電手段の付近の温度とに温度差が生じている場合に該温度差を低減して画像不良を防止し得る画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体と、帯電バイアスの印加により前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電バイアスの印加による前記像担持体の帯電電流値または帯電電圧値を検出する検出手段と、画像形成装置の本体内の温度を検知する温度検知手段と、少なくとも前記帯電手段の付近の温度を上昇させる温度回復手段と、前記検出手段の検出値と前記温度検知手段の検知温度とに基づいて前記温度回復手段を動作させる制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、画像形成装置の本体内の温度と、帯電手段の付近の温度とに温度差が生じている場合に該温度差を低減して画像不良を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】帯電手段の構成を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】プロセスカートリッジ内の温度回復動作を行なう様子を示すフローチャートである。
【図５】帯電手段に印加された帯電バイアスに対応して帰還電流測定部により測定された検知電流と、プロセスカートリッジ内の帯電手段の付近の温度との関係を示す図である。
【図６】プロセスカートリッジ内の温度検知を複数回実施した場合に温度回復動作を行なう様子を示すフローチャートである。
【図７】プロセスカートリッジ内の温度回復動作を行なわない場合の画像形成装置の本体内の温度と、プロセスカートリッジ内の帯電手段の付近の温度との温度差の推移と、帯電不良による画像不良が発生する領域を示す図である。
【図８】プロセスカートリッジ内の温度回復動作を行なった場合の画像形成装置の本体内の温度と、プロセスカートリッジ内の帯電手段の付近の温度との温度差の推移を示す図である。
【図９】画像形成装置の本体内の温度が十分に上がっていない状態でプロセスカートリッジ内の温度回復動作を行った場合の温度推移と、画像不良が発生する領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【００１４】
＜画像形成装置＞
図１は本発明に係る画像形成装置の一例を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置７は、電子複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、或いは、これらの少なくとも二つの機能を備えた複合機等として構成されるものである。画像形成装置７は、該画像形成装置７本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ21を有する。
【００１５】
図１において、ドラム状の感光体として構成された像担持体となる感光ドラム１は、回転軸１ａを中心に回転自在に支持されている。感光ドラム１は、画像形成動作の開始に伴って、駆動源となるモータ23により図１の矢印Ｄ方向に回転駆動される。図１の矢印Ｄ方向に回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段となる帯電ローラ３に帯電バイアスが印加されることにより所定の極性と電位に一様に帯電される。
【００１６】
本実施形態の帯電ローラ３は、感光ドラム１の表面に接触する接触帯電方式で構成される。帯電ローラ３は、図２に示すように、導電性を有する芯金３ａの外周に弾性体からなる基層３ｂが設けられ、更にその外周に誘電層３ｃと保護層３ｄが順次設けられている。これにより帯電ローラ３は、導電性と弾性とを有する。
【００１７】
そして、芯金３ａの両端部をそれぞれ軸受け部材を介して回転自在に支持させ、帯電ローラ３の芯金３ａの回転中心線を感光ドラム１の回転軸１ａの回転中心線に対して略平行に配置して該感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力で接触させている。
【００１８】
感光ドラム１が図１の矢印Ｄ方向に回転すると、帯電ローラ３は感光ドラム１の表面の移動に従動して図１の矢印Ｅ方向に回転する。尚、図示しない駆動装置により帯電ローラ３を図１の矢印Ｅ方向に回転することでも良い。
【００１９】
帯電ローラ３が図１の矢印Ｅ方向に回転する。そのとき、図３に示す帯電バイアス電源17により所定の直流電圧（ＤＣ帯電方式）、或いは、所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳した電圧（ＡＣ＋ＤＣ帯電方式）が帯電バイアス電圧（帯電バイアス）として帯電ローラ３に印加される。
【００２０】
これにより、図１の矢印Ｄ方向に回転する感光ドラム１の表面が所定の極性と電位に一様に接触帯電される。帯電ローラ３により帯電された感光ドラム１の表面は、像露光手段となる図示しないレーザスキャナから出射される画像情報に応じて光変調されたレーザ光20により露光される。これにより帯電ローラ３により一様に帯電された感光ドラム１の表面上の露光明部が電位減衰して像露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００２１】
尚、像露光手段は、レーザスキャナの他にＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）アレイ等のデジタル露光装置であっても良い。他に、原稿画像を結像して投影露光するアナログ露光装置でも良い。
【００２２】
感光ドラム１の表面上に形成された静電潜像は、現像手段となる現像装置19によりトナー（現像剤）が供給されてトナー像として現像される。本実施形態の現像装置19は、現像剤として一成分磁性ネガ極性トナーを用いたジャンピング反転現像方式を用いている。現像装置19は、図示しない駆動源により回転駆動される現像剤担持体となる現像スリーブ５と、該現像スリーブ５にトナー（現像剤）を供給するためのホッパー６とを有している。
【００２３】
現像スリーブ５と感光ドラム１とは、該感光ドラム１の回転軸１ａの方向に亘って一定間隔を保つように配置されている。現像スリーブ５には、図示しない現像バイアス電源により所定の交流（ＡＣ）成分と、直流（ＤＣ）成分とを重畳した現像バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム１の表面上に形成された静電潜像に対して現像装置19からトナーがジャンピング反転により供給され、トナー像として現像される。
【００２４】
一方、図示しない給送ユニットから記録材Ｐが給送され、感光ドラム１と、転写手段となる転写ローラ９との転写ニップ部に搬送される。転写ローラ９には図示しない転写バイアス電源から転写バイアス電圧が印加される。これにより感光ドラム１の表面上に形成されたトナー像が記録材Ｐ上に静電的に転写される。感光ドラム１の表面上からトナー像が転写された記録材Ｐは、図３に示す定着手段となる定着装置24により加熱及び加圧されてトナー像が記録材Ｐ上に加熱定着される。
【００２５】
尚、感光ドラム１の表面上に形成されたトナー像を図示しない中間転写ベルト等の中間転写体に一次転写し、その一次転写したトナー像を記録材Ｐに二次転写することもできる。
【００２６】
図１に示すように、記録材Ｐにトナー像が転写された後の感光ドラム１の表面上に付着する転写残トナー８は、該感光ドラム１の表面上に圧接されたクリーニング手段となるクリーニングブレード２によって掻き取り除去される。
【００２７】
感光ドラム１の表面上からクリーニングブレード２によって除去された転写残トナー８は、感光ドラム１の回転軸１ａの方向に沿って廃トナー容器11の内部に配置された搬送スクリュー10によって搬送される。そして、該廃トナー容器11の一端部に設けられた図示しない排出口から排出される。
【００２８】
図１に示す画像形成装置７では、感光ドラム１、帯電ローラ３及び該帯電ローラ３の表面をクリーニングするクリーニング手段となるクリーニング部材４が図示しない枠体に回転自在に設けられ、クリーニングブレード２の基端部が該枠体に固定される。また、現像装置19が図示しない枠体に設けられ、これらの画像形成プロセス手段がプロセスカートリッジ21内に一体的に設けられている。このプロセスカートリッジ21を画像形成装置７本体の所定の位置に装着することができる。
【００２９】
＜帯電手段＞
帯電手段となる帯電ローラ３は、図２に示すように、複数の層構成からなる。ステンレス（ＳＵＳ）製の導電性の芯金３ａの外周には、ウレタンスポンジを用いて導電性弾性体からなる基層３ｂが形成されている。基層３ｂの外周には、アクリル系樹脂を主成分とする誘電層３ｃが形成されている。誘電層３ｃの外周には、フッ素系樹脂を主成分とする保護層３ｄが形成されている。
【００３０】
導電性弾性体からなる基層３ｂは、有極性の架橋ゴムのエピクロルヒドリンゴムを主成分とし、イオン導電剤を含有する。保護層３ｄとしては、ラクトン変性アクリルポリオールをイソシアネート架橋したアクリルウレタン樹脂を主成分とし、チクソトロピー性付与粒子を含有する。
【００３１】
導電性を有する芯金３ａとしては、例えば、炭素鋼合金の表面に５μｍの厚さの工業用ニッケルメッキを施した円柱で構成することが出来る。導電性の芯金３ａを構成する材料としては、例えば、鉄、アルミニウム、チタン、銅及びニッケル等の金属が適用出来る。或いは、これらの金属を含むステンレス（ＳＵＳ）、ジュラルミン、真鍮及び青銅等の合金が適用出来る。更には、カーボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材料等の剛直で導電性を有する公知の材料を使用することができる。芯金３ａの形状としては、円柱形状の他に、中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。
【００３２】
基層３ｂに用いる高分子弾性体は有極性の架橋ゴムである。例えば、エチレンプロピレンゴム（Ethylene Propylene Rubber；ＥＰＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（Ethylene Propylene Diene Terpolymer；ＥＰＤＭ）が適用出来る。更に、ノルボーネンゴム、ニトリルブタジエンゴム（Nitril-Butadiene Rubber；ＮＢＲ）が適用出来る。更に、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（Styrene-Butadiene rubber；ＳＢＳ）が適用出来る。
【００３３】
更に、クロロスルフオン化ポリエチエン、エピクロロヒドリンゴム、ウレタンゴムが適用出来る。更に、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（Styrene Ethylene-Butylene Styrene block copolymer；ＳＥＢＳ）及びシリコーンゴム等が適用出来る。高分子弾性体がそれ自身で導電性を有し、電気抵抗の均一化に優れるエピクロロヒドリンゴムが特に好ましい。
【００３４】
基層３ｂに用いる弾性体に含有される導電剤としては、例えば、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅及び銀等の金属系の粉体や繊維が適用出来る。更に、カーボンブラック、金属粉や酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛等の金属化合物粉が適用出来る。
【００３５】
更に、適当な粒子の表面を酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウムを電解処理したものも適用出来る。更に、それらをスプレー塗工、混合振とうにより付着させた粉体が適用出来る。更に、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ポリアクリロニトリル（Polyacrylonitrile；ＰＡＮ）系カーボン、ピッチ系カーボン等のカーボン粉が適用出来る。
【００３６】
更に、イオン導電剤として、ＬｉＣｌＯ４やＮａＣｌＯ４等の過塩素酸塩及び４級アンモニウム塩等が挙げられる。これらを単独または二種類以上組み合わせて用いることができる。導電性弾性体からなる基層３ｂの電気抵抗率のムラを小さくするという意味では、特に４級アンモニウム塩等のイオン系の導電剤が優れている。電子導電性の導電剤も、弾性体の電気抵抗にムラを生じさせない範囲で添加することができる。
【００３７】
これらの導電剤の配合量は、導電性弾性体の体積抵抗率が中抵抗領域（体積抵抗率が１×１０４Ω・ｃｍ〜１×１０７Ω・ｃｍ）になるように決める。導電性弾性体の体積抵抗率がこれよりも小さいと、感光ドラム１の表面上の感光体にピンホールがあった場合に該ピンホールに大電流が一気に集中してしまう。これにより穴をより大きくしてしまったり、穴以外の場所に電流が流れなくなって高精細なハーフトーン画像上に黒い帯となって帯電電位が不足した部分が現れる等の不具合が発生する。
【００３８】
逆に導電性弾性体の体積抵抗率が大き過ぎると、導電性弾性層中で印加電圧が降下してしまい、必要な放電電流が得られずに感光ドラム１の表面上の感光体を所望する電位に均一に帯電させることができなくなる。
【００３９】
この他にも導電性弾性体には必要に応じて、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、分散剤及び離型剤等の配合剤を加える。
【００４０】
成形方法としては、上記の材料を例えば、押出し成形、射出成形及び圧縮成形等の公知の方法により成形することが出来る。芯金３ａの外周面上に直接弾性体を成形しても良いし、チューブ形状に成形した弾性体を芯金３ａの外周面上に被覆しても良い。また、成形後に導電性支持体の表面を研磨したりコーティング加工を行って形状を整えても良い。
【００４１】
導電性弾性体のアスカーＣ硬度は、５５°以下が好ましく、特に５０°以下がより好ましい。アスカーＣ硬度が５５°を超えると、帯電ローラ３と感光ドラム１との間のニップ幅が小さくなり、帯電ローラ３と感光ドラム１との間の当接力が狭い面積に集中し、当接圧力が大きくなる。これによって帯電が安定しなくなったり、或いは、感光ドラム１や帯電ローラ３の表面に現像剤やその他の物質が付着し易くなったりする等の弊害が顕著になる。
【００４２】
尚、「アスカーＣ硬度」とは、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ0101に準拠した高分子計器株式会社製のアスカーＣ型スプリング式ゴム硬度計を用いて測定した帯電ローラ３の硬度である。そして、常温常湿（２３℃／５５％ＲＨ）の環境下で１２時間以上放置した帯電ローラ３に対して硬度計を１０Ｎの力で当接させてから３０秒後の測定値とする。
【００４３】
＜検出手段＞
次に、図３に示す制御系のブロック図、及び図４に示すフローチャートを用いて本実施形態における検出手段の構成について説明する。検出手段は、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３に印加される帯電バイアスにより像担持体となる感光ドラム１の帯電電流値または帯電電圧値を検出する。図３に示すように、画像形成装置７の制御手段であってエンジンコントローラとなるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）13は以下の制御を行なう。
【００４４】
ＣＰＵ13は、画像形成装置７の電源立ち上げ時、或いは、消耗品交換やジャム処理用の開閉ドアの開閉時、休止モード復帰時、画像形成装置７本体内の温湿度状態が著しく変化した時等に以下の制御を行なう。ＣＰＵ13は、帯電バイアス電源17により帯電ローラ３に対して高電圧からなる帯電バイアス電圧を印加する。そのときに該帯電ローラ３から感光ドラム１に流れる電流量（プロセスカートリッジ21内に流れる電流量）を検知する。
【００４５】
このとき、ＣＰＵ13は、先ず、図４のステップＳ101において、図３に示す温度検知手段となる温度検知部22により画像形成装置７本体内の温度Ｔｍを検知する。ステップＳ101において、温度検知部22により検知された画像形成装置７本体内の温度Ｔｍが所定温度以上の場合（つまりステップＳ101でＮｏと判断された場合）は、以下に詳しく説明する温度回復手段による温度回復動作は行わず、処理を終了する。画像形成装置７本体内の温度Ｔｍは、画像形成装置７の印字動作制御を行なう際の判断基準の温度として用いられる。
【００４６】
その後、ステップＳ102において、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍが所定の閾値Ａ（本実施形態では１５℃）に達したか否かを判断する。前記ステップＳ102において、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍが閾値Ａよりも低温度の場合には、ステップＳ103に進んでプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの検知動作に移る。
【００４７】
本実施形態の画像形成装置７では、該画像形成装置７本体内の温度Ｔｍが１５℃以上であれば深刻な画像不良等の不具合は発生しなかった。このため本実施形態では閾値Ａを１５℃と設定した。
【００４８】
前記ステップＳ102において、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍが閾値Ａ（１５℃）以上であれば以下の通りである。プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの検知動作（ステップＳ103〜Ｓ106）やプロセスカートリッジ21内の温度回復動作（ステップＳ108）は行なわない。
【００４９】
そして、ステップＳ109に進んで印刷スタンバイ状態へ移行する。画像形成装置７本体内の温度Ｔｍの閾値Ａは、画像形成装置７の構成により変動する。このため画像形成装置７の種類毎に画像形成装置７本体内の温度Ｔｍの閾値Ａを設定する必要がある。
【００５０】
前記ステップＳ102において、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍが閾値Ａ（１５℃）よりも低い場合には、ステップＳ103に進む。前記ステップＳ103において、図３に示す帯電バイアス電源17によりプロセスカートリッジ21内に設けられる帯電ローラ３に帯電バイアス電圧を印加する。
【００５１】
これにより帯電ローラ３から感光ドラム１に向かって帯電バイアス電流が流れる。そして、ステップＳ104，Ｓ105において、プロセスカートリッジ21内で帯電ローラ３から感光ドラム１に流れる放電電流のフィードバック値からなる帰還電流値を帰還電流測定部18により測定し、一定時間且つ一定間隔でサンプリングする。
【００５２】
前記ステップＳ104において、帰還電流測定部18によりサンプリングした帰還電流値（検出手段の検出値）は以下の通り記憶する。画像形成装置７本体内に設けられた制御部12のＣＰＵ13に接続された記憶手段となるＲＡＭ（Randon Access Memory；ランダムアクセスメモリ）15に随時記憶する。
【００５３】
そして、ステップＳ106において、制御手段となるＣＰＵ13は、予めＲＡＭ15に記憶されている図５に示す電流温度曲線25を用いる。図５に示す電流温度曲線25は、帰還電流測定部18により検知した検知電流（検出手段の検出値）と、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの関係を示す。
【００５４】
そして、該帰還電流測定部18によりサンプリングした検知電流（帰還電流）から図５に示す電流温度曲線25に基づいてプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測検知する。
【００５５】
即ち、帯電バイアス電源17により帯電手段となる帯電ローラ３に印加された帯電バイアス電圧（帯電バイアス）に基づいて、検出手段は、帯電バイアスの印加による感光ドラム１の帯電電流値または帯電電圧値を検出する。そして、該検出手段の検出値に対応した該帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを検知する。
【００５６】
検出手段は、ＣＰＵ13、帰還電流測定部18、予めＲＡＭ15に記憶されている図５に示す電流温度曲線25をデータ化したテーブル等により構成される。
【００５７】
そして、前記検出手段は、帯電バイアス電源17により帯電手段となる帯電ローラ３に印加された帯電バイアス電圧（帯電バイアス）と、該帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの関係に基づいて帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを検知する。尚、帯電ローラ３に印加される帯電バイアスとは、該帯電ローラ３に印加される帯電バイアス電圧、或いは、帯電ローラ３から感光ドラム１に流れる帯電バイアス電流が適宜適用出来る。
【００５８】
画像形成装置７本体やプロセスカートリッジ21を構成する各部材は、雰囲気温度によって材質の硬度や電気抵抗値が変化する。これにより図５に示す帰還電流測定部18により検知した検知電流と、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの間で略直線的な関係が得られる。
【００５９】
導電性を有する帯電ローラ３の電気抵抗値は、雰囲気温度の影響を受け易いものが多く、雰囲気温度が低温になるほど電気抵抗値が高くなる。これにより帯電バイアス電源17により帯電ローラ３に帯電バイアス電圧が印加されて感光ドラム１に流れる帯電バイアス電流は減少する。
【００６０】
このように図５に示す帰還電流測定部18により検知した検知電流と、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの関係を示す電流温度曲線25をデータ化したテーブルを予めＲＡＭ15に記憶しておく。該電流温度曲線25を参照することで、帰還電流測定部18により検知した検知電流からプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測することが可能である。
【００６１】
次にステップＳ107において、前記ステップＳ106でＣＰＵ13により算出されたプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃ（帯電ローラ３の温度Ｔｃを含む）を考慮する。更に、前記ステップＳ101で温度検知部22により検知した画像形成装置７本体内の温度Ｔｍ（検知温度）を考慮する。そして、帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃ（検出手段により検出された検出値）と、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍ（検知温度）との温度差ΔＴ（乖離温度）をＣＰＵ13により算出する。そして、所定の閾値Ｂ（本実施形態では５℃）と比較する。
【００６２】
前記ステップＳ107において、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの温度差ΔＴが所定の閾値Ｂ（５℃）よりも大きい場合がある。その場合は、ステップＳ108に進んで、詳しくは後述するが少なくとも帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを上昇させる温度回復手段によりプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを上昇させる温度回復動作に移行する。
【００６３】
前記ステップＳ108において、詳しくは後述するプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度回復動作を実行した後は、ステップＳ109に進んで印刷スタンバイ状態に移行する。
【００６４】
前記ステップＳ102において、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍが所定の閾値Ａ（１５℃）よりも小さい場合に、ステップＳ103に進んでプロセスカートリッジ21内の温度回復動作を行なう。例えば、画像形成装置７が高温環境下では、該画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの温度差ΔＴに閾値Ｂ（５℃）よりも大きい温度乖離がある場合がある。その場合でも深刻な画像不良は発生しない。また、プロセスカートリッジ21内の温度回復も比較的し易い。
【００６５】
従って、前記ステップＳ102において、温度検知部22により検知された画像形成装置７本体内の温度Ｔｍが所定の閾値Ａ（１５℃）以上（所定の値以上）の場合には以下の通りである。詳しくは後述する温度回復手段によりプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを上昇させる温度回復動作を実行しない。
【００６６】
画像形成装置７が高温環境下にあるとき、プロセスカートリッジ21内の温度回復動作を実施すると、無駄な待機時間（ウェイトタイム）が発生してしまう。そのような不具合を回避するためにプロセスカートリッジ21内の温度回復動作を要するか否かをＣＰＵ13により判断することが必要である。
【００６７】
ＣＰＵ13は、画像形成装置７が設置されている温度環境となる画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの温度差ΔＴ（乖離温度）を考慮する。ＣＰＵ13は、この温度差ΔＴに対してプロセスカートリッジ21内の温度回復動作を要するか否かを判断する。
【００６８】
＜プロセスカートリッジ内の帯電ローラ付近の温度検知＞
図３に示す帯電バイアス電源17によりプロセスカートリッジ21内に設けられる帯電ローラ３に帯電バイアス電圧を印加する。これにより帯電ローラ３から感光ドラム１に向かって帯電バイアス電流が流れる。本実施形態では、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの検知には、該プロセスカートリッジ21内で帯電ローラ３から感光ドラム１に向かって流れる電流を利用する。
【００６９】
図３の帰還電流測定部18により検知する電流は、帯電ローラ３から感光ドラム１に向かって流れる電流の実測値を計算に用いても良い。他に、帯電ローラ３から感光ドラム１に向かって流れる電流を電流電圧変換回路により変換した電圧を用いても良い。
【００７０】
本実施形態では、プロセスカートリッジ21内で帯電ローラ３から感光ドラム１に向かって流れる帯電バイアス電流を図示しないフィードバック回路により帰還電流として帰還電流測定部18により測定する。そして、該フィードバック回路に流れる帰還電流をアナログ／デジタル変換したデジタル値を図５の縦軸に示す検知電流として使用している。該フィードバック回路に流れる帰還電流は、図４のステップＳ104，Ｓ105に示す検知電流のサンプリング時に一定間隔で測定され、図３に示すＣＰＵ13に接続されたＲＡＭ15に随時記憶される。
【００７１】
前記ステップＳ104において、ＣＰＵ13は、帰還電流測定部18によりサンプリングされた検知電流に基づいてプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測検知する。ＲＡＭ15には予め図５に示す帰還電流測定部18により検知した検知電流と、プロセスカートリッジ内の温度Ｔｃとの関係を示す電流温度曲線25のデータテーブルが記憶されている。そして、帰還電流測定部18により検知した検知電流から電流温度曲線25を用いてプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測検知する。
【００７２】
＜制御系＞
図３は画像形成装置７の制御系の構成を示すブロック図である。図３において、制御手段となる制御部12には、画像形成装置７の処理動作の命令を行うＣＰＵ13と、該ＣＰＵ13の動作プログラムや画像形成動作の制御データを記憶する記憶手段となるＲＯＭ14やＲＡＭ15等のメモリを備える。
【００７３】
制御部12には、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍを検知する温度検知手段となる温度検知部22が接続されており、更に、プロセスカートリッジ21内に設けられる帯電ローラ３に帯電バイアス電圧を印加する帯電バイアス電源17が接続されている。
【００７４】
更に、帰還電流測定部18が接続されている。帰還電流測定部18は帯電バイアス電源17により帯電ローラ３に印加された帯電バイアス電圧によりプロセスカートリッジ21内で帯電ローラ３から感光ドラム１に向かって流れる帯電バイアス電流を測定する。本実施形態では、帯電ローラ３から感光ドラム１に向かって流れる帯電バイアス電流を図示しないフィードバック回路により帰還電流として測定する。帯電バイアス電源17と帰還電流測定部18とは基板16に一体的に設けられている。
【００７５】
帰還電流測定部18は、帯電バイアス電源17とグランド（接地）Ｇとの間に電気的に接続されている。該帯電バイアス電源17により帯電ローラ３に印加された帯電バイアス電圧によりプロセスカートリッジ21内で該帯電ローラ３から感光ドラム１に流れる帯電バイアス電流（放電電流）を測定する。帰還電流測定部18は、帯電バイアス電源17により帯電ローラ３に印加された帯電バイアス電圧により該帯電ローラ３と感光ドラム１との間で放電することで流れたアーク電流に相当する電流（帰還電流）を検知している。
【００７６】
本実施形態では、帯電ローラ３と感光ドラム１との間のギャップ（間隔）によって変化する放電電流（帰還電流）を測定する。これによりプロセスカートリッジ21内に流れる電流量を検知する。その検知電流から図５に示す帰還電流測定部18により検知した検知電流と、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの関係を示す電流温度曲線25に基づいて該プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの予測を行う。
【００７７】
プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの検知は以下の通りである。図４に示す前記ステップＳ104において、少なくとも２回以上（好ましくは１０回以上）の帰還電流測定部18により検知した検知電流のサンプリング値を用いる。そして、そのサンプリング値を積算または平均値化等の演算を行ったものを検知電流とする。そして、図５に示す帰還電流測定部18により検知した検知電流と、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの関係を示す電流温度曲線25に基づいて該プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの予測を行う。
【００７８】
一回のプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの予測シーケンス実施中にサンプリングされる帰還電流測定部18により検知した検知電流のサンプリング数は、多ければ多いほど検知精度が向上する。プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの予測シーケンスは少なくとも一回以上は実施され、複数回実施されても良い。
【００７９】
その場合は、各回でサンプリングされた検知電流から図５に示す電流温度曲線25に基づいてプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測検知する。プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃと、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍとの温度差ΔＴ（＝Ｔｍ−Ｔｃ）がステップＳ107において一回でも閾値Ｂ（５℃）を超えた乖離温度を検知する。そのときに、プロセスカートリッジ21内の温度回復動作を実行する。
【００８０】
図６はプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの予測シーケンス実施中にサンプリングされる帰還電流測定部18により検知した検知電流のサンプリング回数を複数回（ｎ回）実施した場合のフローチャートを示す。図６に示すステップＳ201〜Ｓ204、Ｓ206〜Ｓ209は、図４に示すステップＳ101〜Ｓ104、Ｓ106〜Ｓ109と同様であるため重複する説明は省略する。
【００８１】
図６のステップＳ204において、ＣＰＵ13は、帰還電流測定部18により検知した検知電流の算出に必要なサンプリング数を検知するまでの動作を一回とする。そして、該サンプリング時間中にサンプリングされた帰還電流測定部18により検知した検知電流から図５に示す電流温度曲線25に基づいて該プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測する。
【００８２】
そして、ステップＳ205において、ＣＰＵ13は、帰還電流測定部18により検知した検知電流のサンプリング回数が所定の複数回（ｎ回）実施されたか否かを判断する。
【００８３】
そして、ステップＳ205において、帰還電流測定部18により検知した検知電流のサンプリング回数が所定の複数回（ｎ回）実施された場合には、ステップＳ206に進む。ＣＰＵ13は、帰還電流測定部18により検知した検知電流から図５に示す電流温度曲線25に基づいてプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを算出する。
【００８４】
そして、ステップＳ207において、ＣＰＵ13は、温度検知部22により検知した画像形成装置７本体内の温度Ｔｍを考慮する。更に、複数回（ｎ回）実施されたサンプリングにより検知された帰還電流測定部18により検知した検知電流に対応するプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを考慮する。そして、それらの温度差ΔＴ（＝Ｔｍ−Ｔｃ）がそれぞれ所定の閾値Ｂ（５℃）よりも大きくなっているか否かを判断する。
【００８５】
そして、前記ステップＳ207において、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍを考慮する。更に、帰還電流測定部18により検知した検知電流に対応するプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを考慮する。そして、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの温度差ΔＴ（乖離温度）が所定の閾値Ｂ（５℃）よりも大きくなる場合がある。その回数が少なくとも一回以上ある場合は、ステップＳ208に進んでプロセスカートリッジ21内の温度回復動作を実行する。
【００８６】
＜プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの予測手段＞
ＣＰＵ13とＲＡＭ15とを有する制御部12は、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測する温度予測手段を兼ねる。帯電バイアス電源17により帯電ローラ３に印加された帯電バイアス電圧によりプロセスカートリッジ21内で該帯電ローラ３から感光ドラム１に流れる帯電バイアス電流（放電電流）に対応する帰還電流を図３に示す帰還電流測定部18により検知する。
【００８７】
その帰還電流測定部18により検知した検知電流から図５に示す電流温度曲線25に基づいてプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測する。図５に示す帰還電流測定部18により検知した検知電流と、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの関係を示す電流温度曲線25のデータはテーブルとして予めＲＡＭ15に記憶されている。
【００８８】
図５に示す電流温度曲線25は、図５の横軸に示す該プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの上昇に伴い、図５の縦軸に示す帰還電流測定部18により検知される検知電流も上昇する。
【００８９】
図５に示す帰還電流測定部18により検知した検知電流と、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの関係を示す電流温度曲線25は以下の通り設定される。プロセスカートリッジ21内で帯電ローラ３や感光ドラム１等の各画像形成プロセス手段を構成する各部材の物性により決定される。
【００９０】
図５に示す電流温度曲線25のデータテーブルや関数を予め画像形成装置７本体に設けられる記憶手段となるＲＡＭ15（或いは、ＲＯＭ14）に記憶させておく。そして、画像形成装置７本体の制御部12に設けられたＣＰＵ13は、帰還電流測定部18により検知した検知電流から図５に示す電流温度曲線25を用いてプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測（算出）する。
【００９１】
＜プロセスカートリッジ21内の温度回復手段＞
図４のステップＳ107及び図６のステップＳ207において、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの間に閾値Ｂ（５℃）よりも大きい温度差ΔＴ（乖離温度）がある。その場合、図４のステップＳ108及び図６のステップＳ208に示すプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの回復動作へと移行する。
【００９２】
本実施形態において、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを回復（上昇）する手段としては、例えば、以下のような各手段を採用出来る。
【００９３】
＜プロセスカートリッジ21内の各回転部材の空回転動作＞
プロセスカートリッジ21内の各回転部材を空回転させることで発生する摩擦熱によりプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを上昇させて回復することが出来る。本実施形態のプロセスカートリッジ21は、図３に示す画像形成装置７本体に設けられた駆動源となるモータ23から図示しない駆動入力部に回転駆動力が伝達される。そして、図示しない駆動入力部からプロセスカートリッジ21内の感光ドラム１の回転軸１ａに連結された図示しない駆動受け部に回転駆動力が伝達される。
【００９４】
更に、感光ドラム１の回転により該感光ドラム１の表面に当接して従動する帯電ローラ３が回転する。更に、該感光ドラム１の表面に当接するクリーニングブレード２に摺動摩擦熱が発生する。感光ドラム１を回転させると帯電ローラ３やクリーニングブレード２と摺擦される部位に摩擦熱が生じ、その摩擦熱により該感光ドラム１を中心にプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを昇温する。
【００９５】
本実施形態では、温度回復手段として帯電ローラ３の空回転を実施してプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを上昇させる。これにより低温状態に置かれていたプロセスカートリッジ21内の各部材の温度回復（昇温）を促進することができる。
【００９６】
このように、ＣＰＵ13により画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの間の温度差ΔＴ（乖離温度）が閾値Ｂ（５℃）よりも大きくなる。その場合には、ＣＰＵ13はモータ23を駆動制御して該プロセスカートリッジ21内の感光ドラム１の空回転動作を実行する。これにより感光ドラム１の表面に圧接された帯電ローラ３が従動して空回転する。
【００９７】
感光ドラム１の空回転動作は、印字動作前の前回転時間を延長することが出来る。電源ＯＮ時、スリープ復帰時、或いは、ドアオープン時の後に実行される前回転時間を延長しても良い。このような前回転時間を延長する時間は、プロセスカートリッジ21の構成や駆動形態により最適な延長時間を設定する。
【００９８】
また、プロセスカートリッジ21内の画像形成プロセス手段を構成する各部材が感光ドラム１の駆動とは別駆動で制御される場合がある。その場合は、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの回復動作の対象部位に応じて、その部位に設けられる回転部材の空回転を実施すれば良い。
【００９９】
更に、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの回復効果を高める場合がある。その場合は、該プロセスカートリッジ21に近接して設けられる図示しない定着手段となる定着装置24のヒータをＯＮする。そして、該プロセスカートリッジ21内の各回転部材を空回転させると効果的である。本実施形態の温度回復手段は、定着手段となる定着装置24内の図示しないヒータの加熱動作によりプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを上昇させる。
【０１００】
従って、本実施形態におけるプロセスカートリッジ21内の温度回復手段は以下により構成される。ＣＰＵ13、該ＣＰＵ13により制御されるモータ23、該モータ23により回転駆動される感光ドラム１、該感光ドラム１に従動回転する帯電ローラ３等により構成される。更に、該ＣＰＵ13により温調制御される定着手段となる定着装置24内の図示しないヒータ等により構成される。
【０１０１】
画像形成装置７本体内に設けられる定着装置24は、通常、プロセスカートリッジ21の付近に設置されていることが多い。その場合は定着装置24から発生する熱は、画像形成装置７本体内の内部気流によりプロセスカートリッジ21に伝わる。そして、該プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの回復（昇温）を促進する効果を発揮する。
【０１０２】
本実施形態では、画像形成装置７本体内に設けられる定着装置24の定着温度が１０８℃に設定され、該プロセスカートリッジ21内の感光ドラム１の空回転時間を１分〜６分の間で適宜選択する構成とした。
【０１０３】
本実施形態では、画像形成装置７本体が冬場を想定した低温環境に置かれていた状態から印刷動作を開始する際に発生する不具合に対応するものである。冬場で１０℃以下の低温環境で特に０℃〜氷点下の低温環境に画像形成装置７が置かれていた場合がある。その場合は、画像形成装置７の外装のみならず画像形成に大きな影響を及ぼす該画像形成装置７本体内のプロセスカートリッジ21や該プロセスカートリッジ21を構成する画像形成プロセス手段を構成する各部材は冷え切った状態となる。
【０１０４】
このような低温状態から画像形成装置７の印刷動作を開始する。その場合は、該画像形成装置７本体内の温度Ｔｍの上昇推移と、画像形成装置７本体内部に設けられたプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの上昇推移とでは以下の通りである。図７に示すように、該プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの上昇推移が、該画像形成装置７本体内の温度Ｔｍの上昇推移よりも遅れてしまう。
【０１０５】
特に、冬場の朝一番で画像形成装置７が設置された室内の空調を入れて該室内が常温まで暖まる。すると、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍの温度推移と、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの温度推移との温度差ΔＴ（乖離温度）は大きくなる。
【０１０６】
画像形成装置７本体内の温度Ｔｍは、画像形成装置７の使用環境温度と連動していることが多く、画像形成装置７本体の各種制御に用いられる。一方、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃが画像形成装置７本体内の温度Ｔｍに追従していない場合、適切な制御がなされず画像不良等の不具合が発生してしまうことがある。例えば、低温環境では帯電ローラ３の電気抵抗が大きくなるため帯電ローラ３に印加する帯電バイアス電圧が不足して帯電不良等が発生してしまう。
【０１０７】
本実施形態では、プロセスカートリッジ21内の各回転部材の空回転動作による該プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの回復効果を以下により確認した。キヤノン株式会社製の画像形成装置７（商品名；image RUNNER 2500 series）を改造した機体を使用した。
【０１０８】
図２は本実施形態で使用した帯電ローラ３の断面図である。図２において、帯電ローラ３は導電性を有する弾性ゴムローラで構成される。ステンレス（ＳＵＳ）製の芯金３ａの外周に内側から順にウレタンスポンジからなる基層（弾力層）３ｂが設けられる。更に、アクリル系樹脂を主成分とする誘電層３ｃが設けられる。更に、フッ素系樹脂を主成分とする保護層３ｄを積層した三層構成のものを使用した。帯電ローラ３の外径直径は１４ｍｍ、アスカーＣ硬度は、４８°±５°のものを使用した。
【０１０９】
プロセスカートリッジ21内の各回転部材の空回転動作による該プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの回復効果を確認するために以下の機体を使用する。図３に示す画像形成装置７本体に設けられる基板16の回路内に感光ドラム１と帯電ローラ３との間に流れる電流量を検知する帰還電流測定部18を有する。本実施形態では、帰還電流測定部18により測定する帰還電流は、２ｍｓｅｃ間隔で測定する。
【０１１０】
帯電バイアス電源17により帯電ローラ３に印加する帯電バイアス電圧は、直流（ＤＣ）電圧と、交流（ＡＣ）電圧とを重畳した電圧を使用する。交流（ＡＣ）電圧は、ピークトウピークで１．５ｋＶ、周波数は１８３８Ｈｚである。直流（ＤＣ）電圧は、−６２０Ｖである。これらを重畳した帯電バイアス電圧を帯電ローラ３に印加して帰還電流測定部18により測定される帰還電流のデータを採取した。画像形成装置７を−５℃環境（低温環境）の室内に一晩放置し、３時間かけて室内温度を１０℃まで昇温させた。
【０１１１】
図７及び図８は、温度検知部22により検知される画像形成装置７本体内の温度Ｔｍの推移と、図５に示す電流温度曲線25に基づいて推定されるプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの推移とを示す。
【０１１２】
図７に示す比較例における温度推移は、−５℃環境（低温環境）の室内に置かれていた画像形成装置７を室内の空調操作により３時間で１０℃まで上げていった場合の画像形成装置７本体内の温度Ｔｍの推移を示す。更に、図５に示す電流温度曲線25に基づいて求められるプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの推移を示す。図７に示す比較例では、前述した温度回復手段によるプロセスカートリッジ21内の温度回復動作を行なっていない場合の温度推移である。
【０１１３】
画像形成装置７本体内の温度Ｔｍは、温湿度環境センサからなる温度検知部22により測定され、図３に示す画像形成装置７本体内に設けられる記憶手段となるＲＡＭ15に随時記憶される。温度検知部22は、画像形成装置７本体の前扉付近に設けられ、該画像形成装置７が設置された外気温度を測定出来る。これにより温度検知部22により測定される画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、画像形成装置７が設置された室内温度とは殆んど温度差はない。
【０１１４】
図７に示すように、空調により画像形成装置７が設置された室内温度を−５℃から１０℃に上げていった場合、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍは、図７の実線で示すように、緩慢な曲線で上昇していく。そのときのプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃを図５に示す電流温度曲線25に基づいて予測すると、図７の破線で示すように、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍから少し遅れて上昇していく。
【０１１５】
図７の実線で示す画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、図７の破線で示すプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃとの間に、５℃よりも大きい温度差ΔＴが発生する。すると、低温状態にある帯電ローラ３の電気抵抗が高い。このため該帯電ローラ３に印加される帯電バイアス電圧が不足して帯電不良による砂地画像等の画像不良が生じる。図７の横軸上の時刻ｔ１〜ｔ２の斜め破線で示す領域Ｆは帯電ローラ３に印加される帯電バイアス電圧が不足して帯電不良による砂地画像等の画像不良が発生する領域（時間帯）であった。
【０１１６】
図８に示す温度推移は、図７に示して前述したと同様な状況下とされる。そして、図８の実線で示す画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、図８の破線で示すプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃとの間の温度差ΔＴ（温度乖離）が５℃よりも大きくなる。そのとき（図８の横軸上の時刻ｔ１）、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度回復動作を一回行なう。その場合のプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃの温度推移を示したものである。
【０１１７】
プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度回復動作としては、図３に示すＣＰＵ13によりモータ23を駆動制御して感光ドラム１を一分間回転させる。これにより該感光ドラム１の表面に当接して従動する帯電ローラ３の空回転を一分間行う。その際に、ＣＰＵ13により定着装置24による定着温度の設定が１８０℃となるように図示しないヒータをＯＮした。
【０１１８】
図８の破線で示すプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃの推移から以下のことが分かる。プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度回復動作を実施した時刻ｔ１後に該プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃの上昇が促進された。これにより図８の実線で示す画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、図８の破線で示すプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃとの間の温度差ΔＴ（温度乖離）が小さくなる。
【０１１９】
その後、図８の実線で示す画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、図８の破線で示すプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃとの間の温度差ΔＴ（温度乖離）は、５℃以下に保たれる。これにより画像形成装置７における画像不良等の不具合は発生し難くなる。
【０１２０】
これは、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度回復動作の実施により該帯電ローラ３の温度回復が早められる。そして、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍに基づく制御に適合する。そのような帯電ローラ３から感光ドラム１に流れる電流量が得られるまでプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃが回復した。
【０１２１】
図７に示すように、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度回復動作を行なわない。そのような場合は、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度Ｔｃとの間の温度差ΔＴ（温度乖離）がない場合に必要とされる電流量の１．５倍〜３．０倍程度の電流量を帯電ローラ３に印加し続けなければならない。
【０１２２】
そのような過剰な高電圧を帯電ローラ３に印加する制御を実施した場合、感光ドラム１の表面の感光体の削れが促進されて寿命が短縮する。また、過剰な放電物質の発生により別の不具合画像の原因となり得る。
【０１２３】
本実施形態では、図８に示すように、画像不良に発展する直前の段階でプロセスカートリッジ21内の温度回復動作を行なう。このため過剰な高電圧を帯電ローラ３に印加する制御を実施しなければならない時間を短縮することができる。
【０１２４】
また、図８に示すように、プロセスカートリッジ21内の温度回復動作を行なうタイミングを画像不良が発生する直前に設定しているのにも理由がある。例えば、図９に示す比較例では、画像形成装置７本体内の温度Ｔｍ（室内温度）が十分に上がっていない状態（図９の横軸上の時刻ｔ３）でプロセスカートリッジ21内の温度回復動作を行っても十分な回復効果が見込めない。
【０１２５】
その後、時間が経つと再び画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃとの温度差ΔＴ（温度乖離）が大きくなってしまう可能性がある。図９の横軸上の時刻ｔ４〜ｔ５の斜め破線で示す領域Ｆは帯電ローラ３に印加される帯電バイアス電圧が不足して帯電不良による砂地画像等の画像不良が発生する領域（時間帯）であった。
【０１２６】
そうなると、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度回復動作を複数回行う必要が出てくる。低温状態でプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度回復動作を一回で十分な効果を持たせようとすると、プロセスカートリッジ21内の温度回復動作自体も感光ドラム１の空回転時間の延長や定着装置24のヒータの温調温度を上げる必要がある。
【０１２７】
プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３付近の温度回復動作を行なうタイミングを画像不良が起こる直前の画像形成装置７本体内の温度Ｔｍ（室内温度）が上がってきた時点に設定する。これにより短い時間でプロセスカートリッジ21内の温度回復動作による効果を発揮できる。
【０１２８】
前記実施形態では、画像形成装置７に着脱可能なプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃの検知を行なう。そして、該プロセスカートリッジ21内の温度回復動作を行なう。他に、プロセスカートリッジ21内に流れる電流値で検知できるものは帯電ローラ３付近の温度のみに限らない。例えば、感光ドラム１付近の温度や現像装置19付近の温度や転写ローラ９付近の温度の予測が同様に出来る。そして、これらの予測した温度結果に基づいてプロセスカートリッジ21内の温度回復動作を行なうことも出来る。
【０１２９】
また、前記実施形態では、図３及び図５に示すように、帯電バイアス電源17から帯電ローラ３に印加する帯電バイアス電圧により該帯電ローラ３から感光ドラム１に流れる帯電バイアス電流の帰還電流を帰還電流測定部18により測定する。その検知電流から電流温度曲線25を用いてプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを予測した。
【０１３０】
これは、温度に相関性のある帯電ローラ３の電気抵抗に着目したものである。他に、湿度に相関関係を持つ部材や、温度と湿度の両方に相関関係を持つ部材を利用して湿度情報や温湿度情報から算出できる絶対水分量等を特性値として応用することもできる。
【０１３１】
尚、前記検出手段により検知されたプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃが所定の値となる閾値Ａ（１５℃）以上（所定の値以上）の場合には以下の通りである。前記温度回復手段により帯電手段となる帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを上昇させる温度回復動作を実行しないことでも良い。
【０１３２】
上記構成によれば、画像形成装置７が、該画像形成装置７本体内の温度Ｔｍ（室内温度）の変化が著しい環境下に設置された場合に、該画像形成装置７本体内の温度Ｔｍ（室内温度）、プロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の付近の温度Ｔｃを検知する。そして、これらの温度差ΔＴ（＝Ｔｍ−Ｔｃ）に応じて温度回復動作等の適切な対応を行い、帯電不良を代表とする画像不良等の不具合を生じさせないように画像形成装置７の制御を行うことが出来る。これにより別途、ヒータやサーミスタ等を設ける必要が無い。
【０１３３】
プロセスカートリッジ21内を流れる電流量を帰還電流測定部18により測定することで、その電流量から感光ドラム１や帯電ローラ３を含むプロセスカートリッジ21内の温度Ｔｃを予測する。そして、画像形成装置７の本体内に設けられた温度検知部22により検知された温度Ｔｍ（画像形成装置７が設置された雰囲気温度）との間で温度乖離が認められる場合がある。
【０１３４】
そのときに、前多回転時間の延長、後回転時間の延長、定着装置24の温調と帯電ローラ３の空回転等からなるプロセスカートリッジ21内の温度回復動作を実行する。これによりプロセスカートリッジ21内の帯電ローラ３の温度上昇を促し、帯電不良による砂地画像等の画像不良の発生を防止することができる。
【０１３５】
特に、冬場の朝一番で画像形成装置７が設置された室内温度が０℃付近、或いは、氷点下（０℃以下）の低温環境で画像形成装置７が放置され、昼間に室内空調を入れた場合がある。その場合は、画像形成装置７の本体内の温度Ｔｍ（室内温度）の上昇速度と、プロセスカートリッジ21内の温度Ｔｃの上昇速度との差が著しくなる。
【０１３６】
このため画像形成装置７の本体内の温度Ｔｍの上昇にプロセスカートリッジ21内の温度Ｔｃの上昇が追い付かない。このため画像形成装置７の本体内の温度Ｔｍに基づいて制御される画像形成装置７の印刷時のバイアス条件等がプロセスカートリッジ21の適正状態と合わない。これにより深刻な画像不良等の不具合を引き起こすことがある。本実施形態では、画像形成装置７の本体内の温度Ｔｍと、プロセスカートリッジ21内の温度Ｔｃとに温度差ΔＴがある場合でも画像不良等の不具合を起さない。
【０１３７】
プロセスカートリッジ21内の温度Ｔｃを該プロセスカートリッジ21内に流れる電流量を帰還電流測定部18により測定することで、プロセスカートリッジ21内の温度Ｔｃを予測することができる。更に、画像形成装置７本体内に設けられた温度検知部22により検知された画像形成装置７本体内の温度Ｔｍとの温度差ΔＴ（乖離温度）を予測することができる。
【０１３８】
画像形成装置７本体内の温度Ｔｍと、プロセスカートリッジ21内の温度Ｔｃとに所定の閾値Ｂ（５℃）よりも大きな温度乖離が認められた場合、プロセスカートリッジ21内の温度Ｔｃを上昇させるための温度回復動作を実行する。
【０１３９】
本実施形態では、帰還電流測定部18によりプロセスカートリッジ21内に流れる電流量を検知して、該プロセスカートリッジ21内の温度Ｔｃを予測する。このためプロセスカートリッジ21内の温度を検知するためのサーミスタやセンサの取り付けが個々のプロセスカートリッジ21に対して不要である。
【０１４０】
更に、温度回復手段は、帯電ローラ３の空回転動作によるプロセスカートリッジ21内部に設けられる部材同士の摩擦熱（自己昇温）により行なう。このため、別途、ヒータ等を設けることなく十分な温度回復効果が得られる。
【符号の説明】
【０１４１】
１    …感光ドラム（像担持体;温度回復手段）
３    …帯電ローラ(帯電手段;温度回復手段)
７    …画像形成装置
13    …ＣＰＵ(検出手段;温度回復手段;制御手段)
22    …温度検知部(温度検知手段)
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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