(57)【要約】【課題】規制部材への１成分現像剤の融着及び帯電不良トナーの規制部材からの擦り抜けを防止して、装置長寿命化とともに、帯電不良な１成分現像剤による地汚れを抑制して良好な画像を得られる現像装置を提供する。【解決手段】互いに異なる電圧が印加される複数の電極を備え、表面に担持された一成分現像剤を現像領域へ搬送する現像剤担持体と、複数の電極に対して互いに異なる電圧を給電電圧供給手段と、現像剤担持体の表面と対向配置され、同表面に担持された一成分現像剤の層厚さを規制する規制部材と、現像剤担持体の表面に担持された一成分現像剤の帯電に起因する変動要素となる温度または湿度の少なくとも一方を検知する変動要素検知手段と、変動要素検知手段の検知情報に基づき、前記現像剤担持体に対する前記規制部材の位置を変位させる調整手段を有する。【選択図】図１
2013092577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる電圧が印加される複数の電極を備え、表面に担持された一成分現像剤を現像領域へ搬送する現像剤担持体と、前記複数の電極に対して互いに異なる電圧を給電電圧供給手段と、前記現像剤担持体の表面と対向配置され、同表面に担持された一成分現像剤の層厚さを規制する規制部材とを備えた現像装置において、
前記現像剤担持体の表面に担持された一成分現像剤の帯電に起因する変動要素となる温度または湿度の少なくとも一方を検知する変動要素検知手段と、
前記変動要素検知手段の検知情報に基づき、前記現像剤担持体に対する前記規制部材の位置を変位させる調整手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記規制部材は、前記現像剤担持体の表面に対して接離する方向に移動自在であって、
前記調整手段は、前記変動要素検知手段の検知情報に基づき前記規制部材を接離する方向に変位させることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の現像装置において、
前記規制部材は、前記現像剤担持体との接線方向に移動に移動自在であって、
前記調整手段は、前記変動要素検知手段の検知情報に基づき、前記規制部材を接線方向に変位させることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１，２または３記載の現像装置において、
前記規制部材に正規帯電の一成分現像剤と同極性のバイアスを印加するバイアス印加手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
少なくとも像担持体と、該像担持体上に形成される潜像を一成分現像剤で現像する現像装置を１つのユニットとして構成したプロセスカートリッジにおいて、
上記現像装置として、請求項１ないし４の何れか１つに記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
像担持体上に形成された潜像に対して現像装置により一成分現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を記録材上に転写して、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項１ないし４の何れか１つに記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
少なくとも像担持体と、該像担持体上に形成される潜像を一成分現像剤で現像する現像装置とを１つのユニットとして構成したプロセスカートリッジを備え、前記現像装置により一成分現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、記録材上に転写して該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジとして、請求項５記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機やそれら複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置で用いられる現像装置とプロセスカートリッジ及びこれらを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装置は、現像剤担持体と規制部材を備え、現像剤担持体を像担持体と対向配置し、対向部に形成される現像領域に、装置内の現像剤を現像剤担持体の表面に担持させて搬送し、その搬送途中で、現像剤担持体の表面の近傍に配置した規制部材で現像剤の厚さを規制して薄層化を図っている。  
現像剤担持体上に担持される現像剤には、トナーとキャリアを有する２成分現像剤と、キャリアを持たない１成分現像剤があるが、近年、１成分現像剤（トナー）を用いる現像装置として、１成分現像剤を感光体等の像担持体に直接接触させないで、１成分現像剤を像担持体上の潜像に供給して現像を行う現像装置がある。この現像装置では、現像剤担持体上の一成分現像剤をクラウド化させることによって１成分現像剤を像担持体上に供給する方式を採用している。クラウド方式に使用される現像剤担持体は、表面に沿って複数の電極が所定のピッチで配置され、その複数の電極の表面側を保護層で覆ったものである。そしてこの複数の電極に対し、時間的に変化する互いに異なる電圧をそれぞれ印加して、時間的に変化する電界を互いに近接する複数の電極間に形成すると、この電界により現像剤担持体上のトナーを互いに近接する複数の電極間で飛翔させることができる（このようにトナーが飛翔する現象を、以下「フレア」と呼ぶ。）。これにより、現像剤担持体の表面近傍の空間でトナーをクラウド化させている。このようなクラウド方式の現像装置としては、特許文献１が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
クラウド式の現像装置においても、他の方式の現像装置と同様に、現像剤担持体上の近傍に規制部材を配置して１成分現像剤の層厚を規制して薄層化しているが、１成分現像剤の粒子は現像剤担持体の表面を跳びはねるように移動するため、大部分の時間は現像剤担持体の表面とは非接触となる。このため１成分現像剤の粒子と現像剤担持体表面とが静電的に付着する力は弱く、現像剤担持に対する規制部材の当接圧が小さくても層厚を規制することができるためトナーに対するストレスを少ないという利点がある。  
しかし、１成分現像剤の粒子と現像剤担持体表面との静電的付着力が弱いため、静電的付着力の変化の影響を受け易い。たとえば、温度や湿度等の環境条件が変化した場合、トナーの帯電量もそれに応じて変化する。すなわち、低温低湿環境では帯電量は高く、高温高湿環境では帯電量は低くなってしまう。この１成分現像剤の帯電量の変化は、１成分現像剤と現像剤担持体表面との静電的な付着力を変えてしまう。
【０００４】
このため、低温低湿環境では付着力が高いため、規制部材による当接圧を高くしなければ１成分現像剤が規制部材を擦り抜けてしまい層厚を適正な量に規制できない傾向にあるが、当接圧を大きくすると１成分現像剤にストレスを掛け、高温高湿環境時に１成分現像剤が溶融し、規制部材の表面に固着する場合がある。  
特に電界によりクラウドを形成するクラウド式の現像装置では、現像剤担持体表面に電界を発生させるために、電極層上にはごく薄い絶縁層しか形成することができない。そのため現像剤担持体表面は弾性が少なく、１成分現像剤にストレスを与え易い。１成分現像剤が固着しないような材料を規制部材にコーティングする事も考えられるが、この方式だと規制部材の表層の厚さが増し電界形成に影響を与えてしまう。  
また、局所的に１成分現像剤が規制部材に融着すると規制量が不均一になるため、現像剤担持体上にスジ状のコートムラの発生や、規制部材による１成分現像剤への本来の電荷付与が阻害されるため、トナー帯電量が不安定になり、さまざまな画像劣化の発生要因になってしまう。
【０００５】
本発明は、規制部材への１成分現像剤の融着及び帯電不良トナーの規制部材からの擦り抜けを防止して、装置長寿命化とともに、帯電不良な１成分現像剤による地汚れを抑制して良好な画像を得られる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、互いに異なる電圧が印加される複数の電極を備え、表面に担持された一成分現像剤を現像領域へ搬送する現像剤担持体と、複数の電極に対して互いに異なる電圧を給電電圧供給手段と、現像剤担持体の表面と対向配置され、同表面に担持された一成分現像剤の層厚さを規制する規制部材と、現像剤担持体の表面に担持された一成分現像剤の帯電に起因する変動要素となる温度または湿度の少なくとも一方を検知する変動要素検知手段と、変動要素検知手段の検知情報に基づき、現像剤担持体に対する規制部材の位置を変位させる調整手段を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、一成分現像剤の帯電状態に応じて現像剤担持体に対する規制部材の位置を調整するので、帯電状態に影響のある温度や湿度の環境変化等により現像剤の帯電状態が変化しても規制部材への現像剤の融着及び帯電不良な現像剤の規制部材からの擦り抜けを防止でき、一成分現像剤の層厚の均一化を図りやすくなり現像装置の長寿命化を図りながら、現像剤担持体上の帯電不良な１成分現像剤による地汚れを抑制して良好な画像を得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に第１の実施形態に係る現像装置の構成を示す拡大図。
【図２】現像装置が備える規制部材と調整手段の構成を示す拡大図。
【図３】本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一形態を示す概略構成図。
【図４】画像形成装置本体に対する現像装置の着脱動作を説明する図。
【図５】現像装置が備える現像剤担持体の電極の配列を示す断面図。
【図６】現像剤担持体の代表例を示す斜視図。
【図７】現像剤担持体の内部構造を示す概略図。
【図８】現像剤担持体の電極配置を説明するために現像剤担持体を回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図。
【図９】現像剤担持体の電極に印加する電圧波形の一形態を示すグラフ。
【図１０】本発明に第２の実施形態に係る現像装置の構成を示す拡大図。
【図１１】本発明に第３の実施形態に係る現像装置の構成を示す拡大図。
【図１２】本発明に係る現像装置を備えたプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。最初に画像形成装置の全体構成と動作を説明し、そのあとに現像装置とその周辺の構成について説明する。各実施の形態において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すに留め、先の説明との重複説明は省略する。
【００１０】
図３に示すように、画像形成装置１００は、ブラック、マゼンタ、シアン、イエロ（Ｂ、Ｍ、Ｃ、Ｙ）の４色の現像剤を用いてフルカラー画像を可能なプリンタである。画像形成装置本体１０１内には、転写装置１と、ブラック、マゼンタ、シアン、イエロ（Ｂ、Ｍ、Ｃ、Ｙ）に対応した、書込装置７Ｋ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、帯電部材１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙと、給紙装置８及び定着装置１４が配置されている。
【００１１】
転写装置１は、負帯電の有機感光体を無端ベルト形状に構成した像担持体５と、像担持体５が巻き掛けられた複数のローラ部材２，３，４と、ローラ部材４と対向配置された最終転写部材としての転写ローラ６と、転写部材１１Ｋ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙを備えている。像担持体５は、ローラ部材２が図示しない駆動手段によって回転駆動されることで、図中反時計回り方向に回転移動するように構成されている。ローラ状の転写部材１１Ｋ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙは、像担持体５の内側ループ内で、現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙの現像剤担持体１３０Ｋ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｙと対向するように配置されている。転写部材１１Ｋ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙは、少なくとも芯金と芯金を被覆する導電性弾性層を有し、導電性弾性層はポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を１０６〜１０１０Ω・ｃｍの中抵抗に調整した弾性体の転写ローラとして形成されている。
【００１２】
これら複数のローラ部材２，３，４と転写ローラ６と転写部材１１Ｋ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙは、転写装置１の図示しない基板にそれぞれ装着されていて、１つのユニットとされている。
【００１３】
転写装置１と対向する画像形成装置本体１０１の側面１０２の一部は、開放可能に構成されている。転写装置１は、ここでは、ローラ部材２の軸２ａを中心に、図３に示す収納位置と、側面１０２の一部を開放した状態において図４に示す離脱位置とに開閉自在に構成されている。
【００１４】
帯電部材１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙは、現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙよりも、像担持体５の移動方向の上流側に配置され、像担持体５の表面を一様帯電させるためのものである。本実施形態において、帯電部材１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃは、非接触のコロナ帯電を行うものを採用しているため、上流側の現像装置によって形成されたトナー像を乱すことなく像担持体５を帯電させることができるので好ましい。
【００１５】
書込装置７Ｋ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｙは、帯電部材１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙによる帯電後の像担持体５に、画像情報に応じてそれぞれブラック、マゼンタ、シアン、イエロ色に対応した潜像を書き込む光ビームＬＫ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＹを照射する装置である。ポリゴンを用いた光走査装置やＬＥＤアレイ等、種々のものを使用することができる。
【００１６】
現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙは、ブラック、マゼンタ、シアン、イエロ（Ｂ、Ｍ、Ｃ、Ｙ）の一成分の現像剤となる非磁性トナーから成るトナーＴＢ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＹをそれぞれ備えていて、各色のトナーを現像剤担持体１３０Ｙ、１３０Ｃ、１３０Ｃ、１３０Ｋを用いて、像担持体５との対向部となる現像領域Ｇ１に搬送して像担持体５上の潜像を現像し、各色のトナー像を像担持体５上に形成するものである。これら現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙは、画像形成装置本体１０１に着脱自在に装着されていて、転写装置１を図４に示す離脱位置へと移動することで、画像形成装置本体１０１からユーザーによる交換が可能とされている。
【００１７】
給紙装置８は、画像形成装置本体１０１の下部に配置され、記録用紙等の転写材Ｐを格納し、転写ローラ６と像担持体５の間に形成される転写部Ｎ１に向かって転写材Ｐを搬送する周知のものである。転写部Ｎ１には、像担持体５上に転写されたトナー像を転写材Ｐに転写する転写バイアスが図示しない電源から供給されていて、この転写バイアスの作用によって像担持体５側から転写材Ｐにトナー像が転写される。
【００１８】
定着装置１４は、転写部Ｎ１を通過してトナー像が転写された転写材Ｐに対し、熱と圧力を搬送しながら付与することでトナー像を転写材Ｐに定着する周知のものである。
【００１９】
このような構成の画像形成装置では、例えばカラー画像形成時に、帯電部材１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙによって像担持体５を一様に帯電する。すでに像担持体５上にトナー像が形成されている場合でも、トナー像を含め像担持体５の表面を一様帯電する。次いで書込装置７Ｋ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｙから画像情報に応じた光ビームＬＫ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＹを照射する。各光ビームは帯電装置１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙと現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙの間を通過するため、一様帯電されている像担持体５に対して光ビームが照射されることとなり、負帯電性の感光体である像担持体５の表面では画像部に対応する領域が除電されて各色に応じた潜像が形成される。
【００２０】
現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙは、現像剤担持体１３０Ｙ、１３０Ｃ、１３０Ｃ、１３０Ｋが回転することで像担持体５上に形成された潜像の画像部に各トナーを付着させ、潜像をトナー像として可視化する。以上の帯電、光ビームＬＫ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＹが照射、現像の工程が前述のように各現像装置との対向部において繰り返され、像担持体５上に４色のトナー像が重ねられたフルカラー画像が形成される。
【００２１】
なお本実施形態の画像形成装置１では、像担持体５の表面の転写残トナーを回収するためのクリーニング部材は設けていない。転写残トナーは像担持体５の表面に残留したままとなるが、４つの帯電装置１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙによって帯電され、やがて転写材Ｐに転写されて像担持体５から除去される。転写残トナーが転写材Ｐに転写されると多少の画像の乱れが生じるが、わずかの乱れであれば視覚的に認識されない。このような背景からクリーニング部材を設けていないが、ブレードやローラ状のクリーニング部材を配置して像担持体５をクリーニングするようにしてもよい。
【００２２】
フルカラー画像されたトナー像は、像担持体５の移動にともない転写部Ｎ１へと搬送され、給紙装置８から給紙された転写材Ｐに、転写部Ｎ１で転写バイアスを付与されることで転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、定着装置１４へと搬送され、熱と圧力を付与されることで転写材Ｐ上に定着される
次に、各現像装置の構成について説明するが、各現像装置はトナーの色が異なる以外は同一構成であるので、ここでは１つの現像装置を代表して説明する。また、説明の煩雑化のため、色を識別するための符号であるＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙは省略する。
【００２３】
現像装置１３は、電界によりクラウドを形成する所謂クラウド式のものである。現像装置１３は、その容器１３１の内部に、粉体であるトナーＴが収納されている。容器１３１には、トナーＴを搬送、現像、回収するローラ状の現像剤担持体１３０と、現像剤担持体１３０と対向配置され、現像剤担持体１３０との間で摩擦帯電を行い現像剤担持体１３０にトナーＴを供給する供給部材となる供給ローラ１３２と、現像剤担持体１３０の表面１３０ａと対向配置され、同表面１３０ａに担持されたトナーＴの層厚を規制する規制部材１３３と、パドル部材１３４が設けられている。
【００２４】
現像剤担持体１３０は、容器１３１に回転自在に支持されていて、図示しない駆動源から駆動力が伝達されることで図中時計回り方向に回転駆動する。現像剤担持体１３０は、画像形成時には、像担持体５に対して５０〜１０００μｍ、好ましくは１５０〜４００μｍの間隙をあけて非接触状態で対向するように配置されている。現像剤担持体１３０の構成について図５を参照して詳細に説明する。図５は現像剤担持体１３０の像担持体５側の表面を展開して拡大した断面図である。現像剤担持体１３０は、支持基材１３０１上に複数の電極１３０２Ａ、１３０２ＢがトナーＴの移動方向（周方向）に沿って交互に所要の間隔で配置されていて、電極１３０２Ａ、１３０２Ｂの上に、搬送面を形成する絶縁性の搬送面形成部材であり、電極１３０２Ａ、１３０２Ｂの表面を覆う保護膜となる、無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層１３０３を積層したものである。
【００２５】
本実施形態における支持基材１３０１としては、ガラス基材、樹脂基材或いはセラミックス基材等の絶縁性材料からなる基材、或いは、ＳＵＳなどの導電性材料からなる基板にＳｉＯ２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなる基材などを用いることができる。
【００２６】
電極１３０２Ａ、１３０２Ｂは、支持基材１３０１上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１０μｍ厚、好ましくは０．５〜２．０μｍで成膜し、これを、フォトリソ技術等を用いて所要の電極形状にパターン化して形成している。これら、複数の電極１３０２Ａ、１３０２Ｂの幅ＲはトナーＴの平均粒径の１倍以上２０倍以下としている。
【００２７】
表面保護層１３０３としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ４、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などを厚さ０．５〜１０μｍ、好ましくは厚さ０．５〜３μｍで成膜して形成している。
【００２８】
現像剤担持体１３０は、図６，図７に示すように、２相の電極１３０２Ａ、１３０２Ｂが形成された筒状の支持基材１３０１の両端から、電極１３０２Ａと電極１３０２Ｂにそれぞれ電力を供給する電極軸１３０４Ａと電極軸１３０４Ｂを同軸線上に位置するように圧入して一体化されていて、電極軸１３０４Ａと電極軸１３０４Ｂを回転軸として回転するように構成されている。また、それぞれの電極１３０２Ａ、電極１３０２Ｂには、電極軸１３０４Ａ、１３０４Ｂ、図示しない電極ブラシなどを介して、図８に示すように、互いに異なる電圧が給電電圧供給手段２５Ａ、２５Ｂからそれぞれ供給される。給電電圧供給手段２５Ｂには、電量計測装置２８が接続されている。
【００２９】
図８は、現像剤担持体１３０の回転軸に平行な方向から見た図を示す。図８において、一方の相の電極１３０２Ａは左側から、他方の相の電極１３０２Ｂは右側から軸線方向に延びていて、電極１３０２Ａと電極１３０２Ｂとが互いに櫛歯状の電極構成として形成されている。現像剤担持体１３０の両端部は、各電極１３０２Ａと各電極１３０２Ｂと接続するベタ電極部として構成されていて、この部分から配線している。ベタ電極部は、電極軸１３０４Ａと電極軸１３０４Ｂに形成した環状の鍔部１３０４Ａ１、１３０４Ｂ１と接続し、電極１３０２Ａと電極１３０２Ｂにそれぞれ電圧を給電電圧供給手段２５Ａ、２５Ｂから供給する。
【００３０】
電極１３０２Ａと電極１３０２Ｂは、交互に配置されていることから、電極１３０２Ａ側をａ相、電極１３０２Ｂをｂ相としたとき、電極１３０２Ａと電極１３０２Ｂに印加する各電圧は図９に示すように矩形波であり、電極１３０２Ａと電極１３０２Ｂにそれぞれ印加される電圧と電圧は、互いに位相がπだけずれた同じ大きさ（ピークトゥピーク電圧Ｖｐｐ）の電圧である。よって、電極１３０２Ａと電極１３０２Ｂとの間には、常にＶｐｐだけの電位差が生じる。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界に応じてトナーＴが電極間をホッピングし、現像剤担持体１３０が回転することで移動する。
【００３１】
図９では、電極１３０２Ａと電極１３０２Ｂに印加する電圧を矩形波としているが、矩形波の場合、電圧の切り替わりが瞬時に起き、トナーＴのホッピングには適している。もっとも印加する電圧の波形としては、矩形波に限定するものではなく、サイン波でも三角波でもよい。つまり、現像剤担持体１３０は互いに異なる電圧が印加される複数の電極１３０２Ａ、１３０２Ｂを備え、表面１３０ａに担持された一成分現像剤となるトナーＴを現像領域Ｇ１へ搬送するものである。
【００３２】
図１に示すように、供給ローラ１３２には、容器１３１に回転自在に支持されていて、供給バイアス電源２５Ｃにより、供給バイアスが印加されている。この供給バイアスは、現像剤担持体１３０側にトナーＴを移動させる電界が形成できるようなものであれば、直流電圧でもよいし、かかる直流電圧に交流電圧を重畳したものでもよい。
【００３３】
供給ローラ１３２と現像剤担持体１３０との間に電界が生じている。その電界からの静電気力を受け、トナーＴは供給ローラ１３２から解離し、現像剤担持体１３０の表面に移動する。
【００３４】
トナーＴの搬送方向における現像領域Ｇ１の上流側部分には、トナー薄層を形成するために規制部材１３３が設置されている。この規制部材１３３は、ブレードやローラなどでトナーに当接させ、そのときに現像剤担持体１３０や規制部材１３３とトナーＴとの摩擦によってトナーＴを帯電させる。
【００３５】
容器１３１に回転自在に支持されたパドル部材１３４は、図示しない駆動源から駆動力が伝達されることで、容器１３１内トナーＴを攪拌しながら供給ローラ１３２へ汲み上げるように構成されている。
（第１の実施形態）
図１、図２に示すように、現像装置１３０は、現像剤担持体１３０の表面１３０ａに担持されたトナーＴの帯電に起因する変動要素となる温度または湿度の少なくとも一方を検知する温度センサや湿度センサからなる変動要素検知手段２０１と、変動要素検知手段２０１の検知情報に基づき、現像剤担持体１３０に対する規制部材１３３の位置を変位させる調整手段３０と、調整手段３０の動作を制御する制御手段２０２を有している。
【００３６】
図２に示すように、薄い金属の板状部材で構成された規制部材１３３は、その基端１３３ｂが調整手段３０に固定され、中央部から先端１３０ａに掛けて現像剤担持体１３０の表面１３０ａに対して接触するように配置されている。規制部材１３３は、図２に矢印Ａで示す現像剤担持体１３０の表面１３０ａに接離する方向に移動自在に設けられている。規制部材１３３はステンレス、りん青銅、ニッケルなど金属等の導電材料で構成されている。規制部材１３３を導電性にすることで、現像剤担持体１３０の表面１３０ａと対向する規制部Ｎ２で現像剤担持体１３０に発生している電界を抑制することができるので、好ましい。
【００３７】
調整手段３０は、変動要素検知手段２０１の検知情報（温度や湿度の情報）に基づき規制部材１３３を接離する方向Ａに変位させる機能を備えている。すなわち、調整手段３０は、導電性ホルダー３１、圧電アクチュエーター３２、絶縁用セパレーター３３及び圧電アクチュエーター８２の駆動電圧印加用電極部８４を備えている。本形態では絶縁用セパレーター３３に規制部材１３３の基端１３３ｂを固定している。圧電アクチュエーター８２は、導電性ホルダー３１に固定された駆動電圧印加用電極部８４と絶縁用セパレーター３３との間に介装されていて、制御手段２０２からの駆動信号に応じて電圧が印加されると、その量に応じて接離する方向Ａに作動する。
【００３８】
この現像装置１３は、現像剤担持体１３０の表面１３０ａにトナーＴの薄層を保持し、直流電源により所定の現像バイアスを印加した状態で現像剤担持体１３０上のトナーＴを像担持体５上の静電潜像に接触させてこの静電潜像を現像するものである。
【００３９】
制御手段２０２は変動要素検知手段２０１で検知した温度、湿度など環境に起因する変動要素から現像剤担持体１３０上のトナーＴの帯電状態を推測し、当該帯電状態が最適になるように現像剤担持体１３に対する規制部材１３３の位置を制御する。制御手段２０２は周知のコンピュータで構成されていて、図示しないメモリー内に変動要素検知手段２０１の検知情報（温度や湿度の情報）に応じて圧電アクチュエーター８２への駆動電圧が予めデータテーブルとして設定されている。
【００４０】
本形態では、低温低湿環境ではトナーＴと現像剤担持体１３０との付着力が高いため、規制部材１３３による当接圧を高くように駆動電圧が高く設定されていて、高温高湿環境ではトナーＴと現像剤担持体１３０との付着力が弱くなるため、規制部材１３３による当接圧を低くように駆動電圧が低く設定されている。つまり、低温低湿環境では規制部材１３３を現像剤担持体１３０の表面１３０ａから離れる方向に移動し、高温高湿環境では規制部材１３３を現像剤担持体１３０の表面１３０ａに近づける方向に移動する。
【００４１】
このような構成によると、変動要素検知手段２０１で検知した温度や湿度の情報が低温低湿の場合、規制部材１３３による当接圧を高めるべく、調整手段３０は規制部材１３３を現像剤担持体１３０の表面１３０ａ側に近づける方向に移動する。このため、トナーＴと現像剤担持体１３０との付着力が高い場合でも、規制部材１３３による当接圧を高めているので、トナーＴが規制部Ｎ２を擦り抜けてしまうことを抑制することができる。このためトナー層厚を適正に規制することができ、現像剤担持体１３０の表面１３０ａ上のトナー量が均一化されるので、画像濃度ムラを軽減することができる。
【００４２】
変動要素検知手段２０１で検知した温度や湿度の情報が高温高湿の場合、規制部材１３３による当接圧を弱めるべく、調整手段３０は規制部材１３３を現像剤担持体１３０の表面１３０ａから離間する方向に移動する。このため、トナーＴと現像剤担持体１３０との付着力が弱い場合には、規制部材１３３による当接圧が低くなるので、トナーＴに対するストレスが低減し、トナーＴが溶融して規制部材１３３の表面に固着することを抑制することができる。このため、トナー層厚を適正に規制することができ、現像剤担持体１３０の表面１３０ａ上のトナー量が均一化されるため、画像濃度ムラを軽減することができるとともに、現像装置の長寿命化を図ることができる。また溶融したトナーによる固着が発生しないので、現像剤担持体１３０上にスジ状のコートムラの発生や、規制部材１３３によるトナーＴへの本来の電荷付与が阻害されることがなく、トナーＴの帯電量が安定し、画像劣化を抑えて良好な画像を得ることができる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、規制部材１３３を現像剤担持体１３０の表面１３０ａに対して接離する方向Ａに移動自在に設け、調整手段３０で現像剤担持体１３０の表面１３０ａに対して規制部材１３３を接離する方向Ａに変位させていたが、図１０に示す本形態では、規制部材１３３を現像剤担持体１３０との接線方向Ｂに移動自在とし、変動要素検知手段２０１の検知情報（温度や湿度の情報）に基づき、規制部材１３３を接線方向に変位させる調整手段３０Ａを備えている。
【００４３】
本形態において、規制部材１３３の基端１３３ｂは略９０度折り曲げられていて、その中央部から先端１３３ａにかけて現像剤担持体１３０の表面１３０ａに接触するように配置されている。調整手段３０Ａは基本的には調整手段３０と同一構成で有り、略９０度折り曲げられた規制部材１３３の基端１３３ｂを絶縁用セパレーター３３に固定している。本形態において、調整手段３０Ａは圧電アクチュエーター８２が接線方向Ｂに変位するように配置されていて、制御手段２０２Ａによってその位置が制御される。
【００４４】
制御手段２０２Ａは、変動要素検知手段２０１で検知した温度、湿度など環境に起因する変動要素から現像剤担持体１３０上のトナーＴの帯電状態を推測し、当該帯電状態が最適になるように現像剤担持体１３に対する規制部材１３３の位置を制御する。制御手段２０２Ａは周知のコンピュータで構成されていて、図示しないメモリー内に変動要素検知手段２０１の検知情報（温度や湿度の情報）に応じて圧電アクチュエーター８２への駆動電圧が予めデータテーブルとして設定されている。
【００４５】
本形態では、低温低湿環境ではトナーＴと現像剤担持体１３０との付着力が高いので、規制部Ｎ２に対する現像剤の取込量を多くすべく、現像剤担持体１３０の表面１３０ａと規制部材１３３との当接部位から先端１３３ａまでの突出量Ｃが増大するように駆動電圧が高く設定されていて、高温高湿環境ではトナーＴと現像剤担持体１３０との付着力が弱く、規制部Ｎ２に対するトナーＴの取込量を少なくすべく、突出量Ｃが減少するように駆動電圧が低く設定されている。つまり、規制部材１３３は、低温低湿環境では突出量Ｃが増大する方向に移動し、高温高湿環境では突出量Ｃが減少する方向に移動する。
【００４６】
このような構成によると、変動要素検知手段２０１で検知した温度や湿度の情報が低温低湿の場合、制御手段２０２Ａは、規制部材１３３の突出量Ｃが増大する方向に調整手段３０Ａの動作を制御するので、規制部Ｎ２に対するトナーＴの取込量が増大する。このため、トナーＴと現像剤担持体１３０との付着力が高い場合でも、取込量が増大することにより現像剤担持体１３０に対する規制部材１３３の接触圧が高められるので、トナーＴが規制部Ｎ２を擦り抜けてしまうことを抑制することができる。このため、トナー層厚を適正に規制することができ、現像剤担持体１３０の表面１３０ａ上のトナー量が均一化されるので、画像濃度ムラを軽減することができる。
【００４７】
変動要素検知手段２０１で検知した温度や湿度の情報が高温高湿の場合、制御手段２０２Ａは、規制部材１３３の突出量Ｃが減少する方向に調整手段３０Ａの動作を制御するので、規制部Ｎ２に対するトナーＴの取込量が減少する。このため、トナーＴと現像剤担持体１３０との付着力が弱い場合には、取込量の減少により現像剤担持体１３０に対する規制部材１３３の接触圧が低められるので、トナーＴに対するストレスが低減して、トナーＴが溶融して規制部材１３３の表面に固着することを抑制することができる。このため、層厚を適正に規制することができ、現像剤担持体１３０の表面１３０ａ上のトナー量が均一化されるので、画像濃度ムラを軽減することができるとともに、現像装置１３０の長寿命化を図ることができる。また、溶融したトナーＴの固着が発生しないので、現像剤担持体１３０上にスジ状のコートムラの発生や、規制部材１３３によるトナーＴへの本来の電荷付与が阻害されることがなく、トナーＴの帯電量が安定し、画像劣化を抑えて良好な画像を得ることができる。
（第３の実施形態）
図１１に示すように、第３の実施形態は、第１の実施形態の構成に、規制部材１３３に正規帯電のトナーＴと同極性のバイアスを印加するバイアス印加手段２５Ｄを追加したものである。無論、第２の実施形態の構成にバイアス印加手段２５Ｄを追加した構成であっても良い。
【００４８】
容器１３１内のトナーＴを現像剤担持体１３０に供給する供給ローラ１３２と現像剤担持体１３０の対向部は供給部Ｎ３を構成するが、この供給部Ｎ３において摩擦帯電により正常に帯電されなかった弱帯電や無帯電のトナーＴは、正常に帯電されたトナーＴよりも現像剤担持体１３０に対する静電的付着力が小さく、層厚の均一化を乱す要因となる。
【００４９】
このため、本形態では、バイアス印加手段２５Ｄを用いて規制部材１３３に正常帯電のトナーＴと同極性（逆帯電トナーとは逆極性）のバイアスを印加している。本実施形態の場合、規制部材１３３には、０Ｖから−３００Ｖの範囲でバイアスを印加する。
【００５０】
このような構成によると、供給部Ｎ３において摩擦帯電により正常帯電されず逆極性に帯電されたトナーＴは、バイアスを印加した規制部材１３３に静電的に吸着され現像剤担持体１３０の表面１３０ａから分離され、正常に帯電されたトナーＴは静電的に反発するので規制部材１３３と表面１３０ａとの間の規制部Ｎ２を通過する。このため、現像剤担持体１３０から静電的に逆極性のトナーＴを分離除去することができるので、トナー層厚を適正に規制することができ、現像剤担持体１３０の表面１３０ａ上のトナー量が均一化されるため、より画像濃度ムラを軽減して良好な画像を得られる。
【００５１】
上記各形態では、現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙと像担持体５及び各帯電部材をそれぞれ個別な構成として配置したが、図１２に示す画像形成装置１００Ａでは、これらを１つのユニットとしてプロセスカートリッジ５０Ｋ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｙを構成したものである。
【００５２】
プロセスカートリッジ５０Ｋ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｙは、帯電部材１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙと、現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙと、像担持体となるドラム状の感光体５１Ｋ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｙと、クリーニング部材５２Ｋ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙとが１つのユニット化されたものである。
【００５３】
この画像形成装置１００Ａは、中間転写ユニット６０を備えている。中間転写ユニット６０は複数のローラ部材６２，６３，６４に、感光体５１Ｋ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｙ上に現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙによって現像されたトナー像を転写する中間転写ベルト６５が巻き掛けられている。中間転写ベルト６５の内側ループ内には転写部材１１Ｋ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙが感光体５１Ｋ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｙとそれぞれ対向して配置されている。中間転写ユニット６０は、これら複数のローラ部材６２，６３，６４と転写ローラ６と転写部材１１Ｋ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙが、中間転写ユニット６０の図示しない基板にそれぞれ装着されていて、１つのユニットとされている。
【００５４】
中間転写ユニット６０と対向する画像形成装置本体１０１Ａの側面１０２の一部は、開放可能に構成されている。中間転写ユニット６０は、ここでは、ローラ部材６２の軸６２ａを中心に、図１２に実線で示す収納位置から側面１０２の一部を開放した状態において２点鎖線で示す離脱位置へと開閉自在に構成されている。
【００５５】
プロセスカートリッジ５０Ｋ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｙは、画像形成装置本体１０１Ａに着脱自在に装着されていて、中間転写ユニット６０を離脱位置へと移動することで、画像形成装置本体１０１Ａからユーザーによる交換が可能とされている。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用できる画像形成装置としては、クラウド式の現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、あるいはクラウド式の現像装置１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙと少なくとも像担持体とを１つのユニットとしたプロセスカートリッジ５０Ｋ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｙを備えた画像形成装置であればよく、カラー画像形成装置だけでなく、モノクロ画像形成装置にもの適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ  現像装置
２５Ａ、２５Ｂ  給電電圧供給手段
２５Ｄ    バイアス印加手段
３０、３０Ａ    調整手段
５０Ｋ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｙ  プロセスカートリッジ
５１Ｋ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｙ  像担持体
１００、１００Ａ  画像形成装置
１３０    現像剤担持体
１３０ａ    表面
１３３      規制部材
２０１    変動要素検知手段
１３０２Ａ、１３０２Ｂ    複数の電極
Ａ      接離する方向
Ｂ      接線方向
Ｇ１    現像領域
Ｐ      記録材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２０１０−１６４９３２号公報
【図１】
2013092577.tif 000003
【図２】
2013092577.tif 000004
【図３】
2013092577.tif 000005
【図４】
2013092577.tif 000006
【図５】
2013092577.tif 000007
【図６】
2013092577.tif 000008
【図７】
2013092577.tif 000009
【図８】
2013092577.tif 000010
【図９】
2013092577.tif 000011
【図１０】
2013092577.tif 000012
【図１１】
2013092577.tif 000013
【図１２】
2013092577.tif 000014