JPH10312105A

JPH10312105A - 現像装置

Info

Publication number: JPH10312105A
Application number: JP12386397A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Umezawa; 信彦梅澤; Hajime Koyama; 一小山; Takatsugu Fujishiro; 宇貢藤城; Motonori Hanada; 元紀花田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤担持体に補給されるトナー濃度の、キャ
リア粒径及びトナー粒径に応じた上限濃度を設定し、常
にトナー飛散のない現像装置を提供する。【解決手段】表面に複数個の磁極を持ち現像剤を磁力担
持しながら回動して像担持体１表面の静電潜像を現像す
る現像剤担持体４を用いる現像装置において、現像剤担
持体４に担持されて搬送される現像剤３の量を規制する
現像剤規制部材６と、現像剤規制部材の上流に開口を有
する剤撹拌室５を有し、剤撹拌室内にはトナー濃度セン
サ８と、磁性キャリアとトナーを撹拌するためのアジテ
ータ７を有し、剤撹拌室に連通するトナー補給用開口１
１ａを有するトナー収容部１０とトナー収容部内でトナ
ーを補給するためのアジテータ１２を有し、剤撹拌室の
トナー濃度をキャリア被覆率Ｔn が１３０％以下になる
ように設定し、剤撹拌室におけるトナー濃度を制御する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用い
られ、現像剤担持体上にトナーと磁性キャリアとを含む
２成分現像剤を担持して画像形成装置の像担持体（感光
体等）と対向する領域へ現像剤を搬送し該像担持体に形
成された静電潜像を現像する現像装置に関し、特に、表
面に複数個の磁極を持ち、その表面に直接２成分現像剤
を磁力で担持しながら回動して、像担持体表面の静電潜
像を現像する現像剤担持体（スリーブレスマグネットロ
ール現像ローラ）を用いる現像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体等の像担持体に形成された
静電潜像を乾式現像剤を用いて現像する場合には、磁気
ブラシ法が採用されている。この磁気ブラシ法では、非
磁性スリーブの内部に磁石ロールを設けた現像ローラが
使用され、スリーブと磁石ロールとの相対回転によりス
リーブ上に保持した現像剤を搬送している。

【０００３】近年、電子写真複写機やファクシミリ、プ
リンタ等の小型化、低コスト化が求められており、特開
昭６２−２０１４６３号公報に示されるような、表面に
複数個の磁極を有する円筒状磁石ロールを回転自在に配
置し、磁石ロールの表面に磁性現像剤を供給し、磁石ロ
ールの回転により磁性現像剤を像担持体表面に搬送し、
現像するスリーブレス２成分現像法が提案されている。
この方式は、従来の磁気ブラシ法に比べスリーブを必要
としないため、小型でさらに低コストな現像装置を提供
することができる。

【０００４】また、従来の磁気ブラシ法では、内部に磁
石が固定され、磁石とスリーブが相対運動を行っている
ので、磁気ブラシがスリーブ上で常に動いており、トナ
ー飛散等の理由からスリーブ上のトナー濃度を高くする
ことができず、３〜６wt％位である。一方、スリーブレ
ス２成分現像法では、磁石ロール自身が回転するため２
０wt％位まで可能であり、トナー濃度の低下に基づき画
像濃度が低下するという問題を避けることができる。し
かし、その反面、上記の現像装置にはトナー濃度の制御
機構が備えられていないために、トナーが吸着されすぎ
てトナー濃度が高くなり、逆に地汚れが発生し易くなる
場合がある。また、画像品質面では、トナー濃度の許容
範囲が比較的広いと言われる２成分現像剤も、より高画
質を追及する場合には、かかる許容範囲のうちでもより
適切な濃度範囲が存在するため、トナー濃度を適切な範
囲に調整できる装置が強く望まれている。そのため、例
えば、特開平８−２２１７７号公報記載の現像装置のよ
うに、２成分現像剤を収容する現像剤供給室とトナーを
収容するトナー補充室とが、トナー供給可能な通孔を介
して連通されており、所定量のトナーを供給することに
より、常に最適な濃度の範囲で画像形成が行えるという
ものが提案されている。

【０００５】しかしながら、この常に適正な濃度範囲、
特に上限のトナー濃度は磁性キャリア粒径、トナー粒径
によって異なり、その設定は困難である。また、本来、
磁性キャリアの表面には、磁性キャリアと微小なトナー
との摩擦で発生した静電気力によってトナーが保持され
ているのであるが、かかる構成ではトナーと磁性キャリ
アが充分に混ざらず、帯電していない不安定なトナーが
現像剤担持体に供給され、その不安定なトナーによっ
て、地汚れを引き起こすことが判った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、その第一の課題（目的）は、
現像剤担持体に補給されるトナー濃度の、キャリア粒径
及びトナー粒径に応じた上限のトナー濃度を設定し、常
にトナー飛散のない現像装置を提供することにある。ま
た、第二の課題（目的）は、トナーセンサを用いない
で、濃度制御を行える現像装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１の発明では、表面に複数個の磁
極を持ち、該表面に直接２成分現像剤を磁力で担持しな
がら回動して像担持体（感光体等）表面の静電潜像を現
像する現像剤担持体（スリーブレスマグネットロール現
像ローラ）を用いる現像装置において、前記現像剤担持
体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する現像剤
規制部材と、該現像剤規制部材の上流に開口を有する剤
撹拌室を有し、該剤撹拌室内にはトナー濃度センサと、
磁性キャリアとトナーを撹拌するためのアジテータを有
し、前記剤撹拌室に連通するトナー補給用開口を有する
トナー収容部と該トナー収容部内でトナーを補給するた
めのアジテータを有し、前記剤撹拌室のトナー濃度を次
式で表されるキャリア被覆率Ｔn が１３０％以下になる
ように設定し、該剤撹拌室におけるトナー濃度を制御す
るようにした。Ｔn＝１００Ｃ√３／{２π(１００−Ｃ)・(１＋ｒ/Ｒ)²・
(ｒ/Ｒ)・(ρ_t/ρ_c)} ここで、Ｃはトナー濃度、ｒはトナーの半径、Ｒは磁性
キャリアの半径、ρ_tはトナーの真比重、ρ_cは磁性キャ
リアの真比重である。

【０００８】請求項２の発明では、表面に複数個の磁極
を持ち、該表面に直接２成分現像剤を磁力で担持しなが
ら回動して像担持体（感光体等）表面の静電潜像を現像
する現像剤担持体（スリーブレスマグネットロール現像
ローラ）を用いる現像装置において、前記現像剤担持体
に担持されて搬送される現像剤の量を規制する現像剤規
制部材と、その上流に該現像剤規制部材によって前記現
像剤担持体からはがされた現像剤と補給されたトナーが
混合される剤撹拌室を有し、該剤撹拌室の上方に、該剤
撹拌室と連通しているトナー補給口を有するトナー補給
部を有し、前記現像剤担持体上のトナー濃度変化によっ
て、前記剤撹拌室の現像剤の体積が変化することを利用
して前記トナー補給口を開閉して、前記現像剤担持体上
のトナー濃度制御を行うようにした。

【０００９】また、請求項３の発明では、請求項２記載
の現像装置において、前記現像剤担持体上のトナー濃度
を次式で表されるキャリア被覆率Ｔn が１３０％以下に
なるように設定し、現像剤にセットする磁性キャリアの
量を設定した。Ｔn＝１００Ｃ√３／{２π(１００−Ｃ)・(１＋ｒ/Ｒ)²・
(ｒ/Ｒ)・(ρ_t/ρ_c)} ここで、Ｃはトナー濃度、ｒはトナーの半径、Ｒは磁性
キャリアの半径、ρ_tはトナーの真比重、ρ_cは磁性キャ
リアの真比重である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１１】（１）まず、請求項１記載の現像装置の構
成、動作について説明する。図１は、本発明が適用され
る現像装置の実施例を示したものであり、この現像装置
２は、表面に複数個の磁極を持ち、該表面に直接２成分
現像剤３を磁力で担持しながら回動して像担持体（例え
ば感光体）１表面の静電潜像を現像する現像剤担持体と
してスリーブレスの多磁極現像ローラ（スリーブレスマ
グネットロール現像ローラ）４を備え、この多磁極現像
ローラ４に担持されて搬送される現像剤の量を規制する
現像剤規制部材６と、該現像剤規制部材６の上流に開口
を有する剤撹拌室５を有し、この剤撹拌室内にはトナー
濃度センサ８と、磁性キャリアとトナーを撹拌するため
の剤撹拌用アジテータ７を有し、剤撹拌室５に連通する
トナー補給用開口１１ａを有するトナー収容部１０とそ
のトナー収容部内でトナー３ａを補給するためのトナー
収容部用アジテータ１２を有している。尚、図中の符号
９はシール、１１は仕切り壁であり、仕切り壁１１にト
ナー補給用開口１１ａが設けられている。

【００１２】図１の現像装置２では、表面に複数個の磁
極を持った多磁極現像ローラ４に、剤撹拌用アジテータ
７にて撹拌された剤撹拌室５内の現像剤３を現像剤規制
部材（ドクターブレード）６の上流から供給する。そし
て、供給された現像剤３は、現像剤規制部材６によって
一定の現像剤層厚に規制され、像担持体１との対向部で
ある現像部に運ばれる。また、剤撹拌室５内のトナー濃
度は、トナー濃度センサ８にてモニターされ、トナー濃
度が設定値より小さくなると、トナー収容部１０内のト
ナー収容部用アジテータ１２を回転させ、トナー補給用
開口１１ａから剤撹拌室５にトナー３ａを供給すること
によって、剤撹拌室５内のトナー濃度が一定に保たれて
いる。

【００１３】しかしながら、上記トナー濃度設定値、特
に上限のトナー濃度は、同じ量のキャリアをセットして
も、図５に示すようにキャリアの粒径によってトナー濃
度が異なるものになるため、このキャリア粒径等を考慮
して上限トナー濃度を設定しなければならず、設定が困
難である。

【００１４】尚、図５は、剤撹拌室内にセットする現像
剤のキャリア量と上限トナー濃度ＴＣとの関係を示した
ものであり、特性線ａは、キャリア粒径が５０μｍの時
の関係を示し、特性線ｂはキャリア粒径が６０μｍの時
の関係を示している。

【００１５】そこで、本発明者らによる実験・研究の結
果、剤撹拌室５のトナー濃度を次式で表されるキャリア
被覆率Ｔn が１３０％以下になるように設定し、剤撹拌
室５におけるトナー濃度を制御するようにすれば、地汚
れやべた部の白抜けがない画像が得られることが判っ
た。

【００１６】そこで本発明では、現像装置２の剤撹拌室
５内のトナー濃度を次式で表されるキャリア被覆率Ｔn
が１３０％以下になるように設定し、剤撹拌室５におけ
るトナー濃度を制御するようにした。Ｔn＝１００Ｃ√３／{２π(１００−Ｃ)・(１＋ｒ/Ｒ)²・
(ｒ/Ｒ)・(ρ_t/ρ_c)} ここで、Ｃはトナー濃度、ｒはトナーの半径、Ｒは磁性
キャリアの半径、ρ_tはトナーの真比重、ρ_cは磁性キャ
リアの真比重である。

【００１７】以下に上記の式を導いた過程を説明する。
まず、キャリア被覆率Ｔn は、Ｔn＝(ｎ個のトナーが占有する面積の和／キャリアの表
面積)×１００で表されるが、ここで、トナー１個が占有する面積は２
(√３)ｒ²、キャリア１個の表面積は４π(Ｒ＋ｒ)²、で
あるので、キャリア被覆率Ｔn は以下の式で表される。Ｔn＝{２(√３)ｒ²ｎ／４π(ｒ＋Ｒ)²}×１００・・・（Ａ）また、トナー濃度の値（wt％）は、トナーの重さ／（トナーの重さ＋キャリアの重さ）×１
００で表される。

【００１８】ここでは普遍性を持たせるため、図６
（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャリア及びトナーを
それぞれ球形とみなし、キャリア表面をトナーが隙間無
く最密状態の斜方配置で覆った時のトナー濃度を考え、
すなわち、キャリア１個の表面をｎ個のトナーが一層の
状態で完全に覆った状態を被覆率１００％とする。この
時の１個のキャリア表面を隙間無く覆うトナー数を以
下、限界トナー数という。このキャリア被覆率の計算に
は、従来、平面的近似と球面的近似とが提案されている
が、本実施形態では、実用的なトナー及びキャリアの半
径の比の実用的な範囲において、平面的近似によって計
算する。

【００１９】上記平面的近似による計算は、図６（ａ）
に示すようにトナー３ａ及びキャリア３ｂの半径をそれ
ぞれｒ，Ｒとし、図６（ｂ）に示すように半径(ｒ＋Ｒ)
の球の表面積を１個の実質的占有面積である平行四辺形
ＡＢＣＤの面積で割って限界トナー数Ｎを求めると、Ｎ
は次の式で与えられる。Ｎ＝４π(ｒ＋Ｒ)²／２(√３)ｒ² 尚、この近似方式では、キャリア３ｂの表面がトナー３
ａから見て平面とみなせる条件、Ｒ>>ｒが必要である。

【００２０】また、現像剤のトナー濃度Ｃ（wt％）をキ
ャリア表面上のトナー数ｎを用いて表すと、キャリア１
個の重さは４πＲ³ρ_c／３、トナー１個の重さは４πｒ
³ρ_t／３、であるので次式のようになる。Ｃ＝１００ｎｒ³ρ_t／(ｎｒ³ρ_t＋Ｒ³ρ_c) ・・・（Ｂ）ここで、ｒはトナー粒径の半径（μｍ）、Ｒはキャリア
粒径の半径（μｍ）、ρ_tはトナーの真比重（ｇ／ｃ
ｍ³）、ρ_cはキャリアの真比重（ｇ／ｃｍ³）である。

【００２１】上記（Ａ）の式及び（Ｂ）の式からｎを消
去して整理すると、次に示すキャリア被覆率Ｔn の式が
得られる。Ｔn＝１００Ｃ√３／{２π(１００−Ｃ)・(１＋ｒ/Ｒ)²・
(ｒ/Ｒ)・(ρ_t/ρ_c)}

【００２２】ここで、図７（ａ）はキャリア被覆率が１
００％の時のトナー濃度におけるトナー３ａの付着状態
をスケッチした図である。この図７（ａ）に示すよう
に、キャリア被覆率１００％の時は、キャリア粒子の表
面にトナー３ａが隙間無く一層で付着している。一方、
図７（ｂ）は、キャリア被覆率が１６９％の時のトナー
濃度におけるトナー３ａの付着状態をスケッチした図で
ある。この図７（ｂ）に示すようにキャリア被覆率１６
９％の時は、キャリア粒子の表面をトナー３ａが幾重に
も覆っている。このように、キャリア被覆率が１００％
を超えると、キャリア表面をトナー３ａが完全に覆って
しまうことが確認された。

【００２３】ところで、キャリア被覆率が１００％を超
えた状態で、剤滞留部に入った現像剤は、互いに摩擦を
繰り返すことになる。トナーはキャリアとの摩擦によっ
て帯電するが、キャリア被覆率が１００％を超える場
合、キャリアの表面が露出しないため、すでにキャリア
を覆っているトナーをさらにトナーが覆うことになる。
従って、トナー同士が擦れ合うことによって、正に帯電
するトナーと、負に帯電するトナーとが発生し、帯電状
態が不均一になってしまう。ここで、例えば、キャリア
とトナーとの摩擦によってトナーが負に帯電されるとす
ると、トナー同士の摩擦によって正に帯電したトナー
は、静電潜像への付着が正常に行われなくなり、地汚れ
が生じるなどの不具合を生じてしまう。従って、地汚れ
などの不具合を防止するには、キャリア被覆率が１００
％を超えないようなトナー濃度を上限濃度として設定す
る。

【００２４】以上、本実施形態によれば、次式、Ｔn＝１００Ｃ√３／{２π(１００−Ｃ)・(１＋ｒ/Ｒ)²・
(ｒ/Ｒ)・(ρ_t/ρ_c)} を用いてキャリア被覆率が１００％を超えないようなト
ナー濃度を上限濃度として決定し、この上限トナー濃度
を実現できるキャリア量の現像剤を剤撹拌室５にセット
することで、地汚れなどの不具合を発生させることな
く、良好な現像像を得ることができる。しかし、実際に
はキャリアは完全に球形ではなく表面に凹凸ができてお
り、上式で示されるＴn の１３０％が上記の被覆率１０
０％にあたる。従って、剤撹拌室５にセットされるトナ
ーの上限濃度に、上式のＴn が１３０％を超えないよう
な上限濃度を設定することによって、地汚れなどの不具
合を発生させることなく、良好な現像像を得ることがで
きる。

【００２５】（２）次に請求項２記載の現像装置の構
成、動作について説明する。図２及び図３、図４は、本
発明が適用される現像装置の実施例を示したもので、図
２は現像装置の構成を、図３は現像剤のトナー濃度が下
がりトナー収容部よりトナーが補給されたばかりの状態
を示しており、図４はトナー補給後の現像剤のトナー濃
度が飽和している状態を示している。

【００２６】図２において、この現像装置２０は、表面
に複数個の磁極を持ち、該表面に直接２成分現像剤を磁
力で担持しながら回動して像担持体（例えば感光体）１
表面の静電潜像を現像する現像剤担持体としてスリーブ
レスの多磁極現像ローラ（スリーブレスマグネットロー
ル現像ローラ）２１を備え、この多磁極現像ローラ２１
に担持されて搬送される現像剤の量を規制する現像剤規
制部材２３と、その現像剤規制部材２３の上流部に該現
像剤規制部材２３によって多磁極現像ローラ２１からは
がされた現像剤と補給されたトナーが混合される剤撹拌
室２２を有している。そして、剤撹拌室２２の上方に
は、剤撹拌室２２と連通しているトナー補給口２５を有
するトナー収容部２４を有し、多磁極現像ローラ２１上
のトナー濃度変化によって、その剤撹拌室２２内の現像
剤の体積が変化することを利用して上記トナー補給口２
５を開閉して、多磁極現像ローラ２１上のトナー濃度制
御を行うようになっている。

【００２７】次に、実際にトナー補給される状態と補給
されない状態を図３及び図４を用いて説明する。図３に
示すように、ある程度密閉された剤撹拌室２２を設ける
ことにより、トナー濃度が下がると剤撹拌室２２内の現
像剤（トナー＋キャリア）３の体積が小さくなり、現像
剤３の上面の位置が下がりトナー補給口２５を開ける。
それにより、剤撹拌室２２内にトナー収容部２４からト
ナー３ａが補給される。トナー３ａが補給され、トナー
とキャリアが混合されると図４に示すように、現像剤３
がトナーの補給口２５を塞ぎ、トナーの補給が停止され
る。

【００２８】ところで、従来技術で提示した特開平８−
２２１７７号公報記載の現像装置では、実際に現像剤が
撹拌している部分にトナー補給がされているわけではな
いので、現像剤の立ち上がりが悪く地汚れが発生しやす
い。そのため、トナー濃度も暴走しかかっていた。

【００２９】しかしながら、本発明では、現像剤を撹拌
している部分（剤撹拌室２２）にトナーが補給されるの
で、特開平８−２２１７７号公報記載の現像装置で見ら
れていたような、現像剤の立ち上がり不良による地汚れ
を発生させることがない。また、トナー濃度も、初期に
供給されるキャリアの量と剤撹拌室２２内のトナー濃度
によって容易に設定することができる。さらに、前述の
請求項１の構成に比較して、トナー濃度検知機構（トナ
ー濃度センサ等）を必要とせずに濃度制御が可能となっ
たため、構成がコンパクトになり、現像装置を安価に構
成できるといったメリットがある。

【００３０】（３）次に請求項３記載の現像装置の構
成、動作について説明する。請求項３の現像装置では、
上述の図２〜４に示した請求項２の構成の現像装置にお
いて、現像剤担持体である多磁極現像ローラ２１上のト
ナー濃度の上限値を次式で表されるキャリア被覆率Ｔn
が１３０％以下になるように設定し、現像剤にセットす
る磁性キャリアの量を設定した。Ｔn＝１００Ｃ√３／{２π(１００−Ｃ)・(１＋ｒ/Ｒ)²・
(ｒ/Ｒ)・(ρ_t/ρ_c)} ここで、Ｃはトナー濃度、ｒはトナーの半径、Ｒは磁性
キャリアの半径、ρ_tはトナーの真比重、ρ_cは磁性キャ
リアの真比重である。

【００３１】すなわち、請求項１の構成、動作のところ
で説明したのと同様の理由により、次式、Ｔn＝１００Ｃ√３／{２π(１００−Ｃ)・(１＋ｒ/Ｒ)²・
(ｒ/Ｒ)・(ρ_t/ρ_c)} を用いて、多磁極現像ローラ２１上のトナー濃度とし
て、キャリア被覆率Ｔn が１３０％を超えないようなト
ナー濃度を上限濃度として決定し、この上限トナー濃度
を実現できるキャリア量の現像剤を剤撹拌室２２にセッ
トすることで、地汚れなどの不具合を発生させることな
く、良好な現像像を得ることができる。このように、請
求項２の構成に加えて、キャリア粒径及びトナー粒径に
応じて上記のように多磁極現像ローラ２１上の上限トナ
ー濃度を設定することにより、構成がコンパクトで、常
に地汚れのない現像装置を提供することができる。尚、
地汚れをしない理由等については、請求項１の構成、動
作のところで既に説明しているので、ここでは説明を省
略する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、キャリア粒径及びトナー粒径に応じて、上限ト
ナー濃度を設定でき、常にトナー飛散のない良好な現像
像を得ることができる現像装置を提供することができ
る。

【００３３】請求項２の発明によれば、トナー濃度検知
機構を必要とせずに濃度制御が可能となるため構成がコ
ンパクトになり、安価な現像装置を提供することができ
る。

【００３４】請求項３の発明によれば、請求項２の構成
に加え、キャリア粒径及びトナー粒径に応じて、現像剤
担持体上の上限トナー濃度を設定できるので、構成がコ
ンパクトで、常に地汚れのない現像装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の実施例を示す現像装置の構成説明図
である。

【図２】請求項２の実施例を示す現像装置の構成説明図
である。

【図３】図２に示す現像装置の動作の説明図であって、
トナー濃度低下によりトナー収容部よりトナーが補給さ
れたばかりの状態を示す図である。

【図４】図２に示す現像装置の動作の説明図であって、
トナー補給後の現像剤のトナー濃度が飽和になった状態
を示す図である。

【図５】現像剤のキャリア量と上限トナー濃度ＴＣとの
関係を示す説明図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）はキャリア被覆率の式の導出
に用いたキャリアとトナーの平面的近似モデルを示す図
である。

【図７】（ａ）はキャリア被覆率が１００％の時のキャ
リアに対するトナー付着状態を示す説明図、（ｂ）はキ
ャリア被覆率が１６９％の時のキャリアに対するトナー
付着状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１像担持体２現像装置３現像剤３ａトナー３ｂキャリア４多磁極現像ローラ（現像剤担持体）５剤撹拌室６現像剤規制部材７剤撹拌用アジテータ８トナー濃度センサ９シール１０トナー収容部１１仕切り壁１１ａトナー補給用開口１２トナー収容部用アジテータ２０現像装置２１多磁極現像ローラ（現像剤担持体）２２剤撹拌室２３現像剤規制部材２４トナー収容部２５トナー補給口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花田元紀東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に複数個の磁極を持ち、該表面に直接
２成分現像剤を磁力で担持しながら回動して像担持体表
面の静電潜像を現像する現像剤担持体を用いる現像装置
において、前記現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を
規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材の上流に
開口を有する剤撹拌室を有し、該剤撹拌室内にはトナー
濃度センサと、磁性キャリアとトナーを撹拌するための
アジテータを有し、前記剤撹拌室に連通するトナー補給
用開口を有するトナー収容部と該トナー収容部内でトナ
ーを補給するためのアジテータを有し、前記剤撹拌室の
トナー濃度を次式で表されるキャリア被覆率Ｔn が１３
０％以下になるように設定し、該剤撹拌室におけるトナ
ー濃度を制御するようにしたことを特徴とする現像装
置。Ｔn＝１００Ｃ√３／{２π(１００−Ｃ)・(１＋ｒ/Ｒ)²・
(ｒ/Ｒ)・(ρ_t/ρ_c)} ここで、Ｃはトナー濃度、ｒはトナーの半径、Ｒは磁性
キャリアの半径、ρ_tはトナーの真比重、ρ_cは磁性キャ
リアの真比重である。
【請求項２】表面に複数個の磁極を持ち、該表面に直接
２成分現像剤を磁力で担持しながら回動して像担持体表
面の静電潜像を現像する現像剤担持体を用いる現像装置
において、前記現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を
規制する現像剤規制部材と、その上流に該現像剤規制部
材によって前記現像剤担持体からはがされた現像剤と補
給されたトナーが混合される剤撹拌室を有し、該剤撹拌
室の上方に、該剤撹拌室と連通しているトナー補給口を
有するトナー補給部を有し、前記現像剤担持体上のトナ
ー濃度変化によって、前記剤撹拌室の現像剤の体積が変
化することを利用して前記トナー補給口を開閉して、前
記現像剤担持体上のトナー濃度制御を行うようにしたこ
とを特徴とする現像装置。
【請求項３】請求項２記載の現像装置において、前記現
像剤担持体上のトナー濃度を次式で表されるキャリア被
覆率Ｔn が１３０％以下になるように設定し、現像剤に
セットする磁性キャリアの量を設定したことを特徴とす
る現像装置。Ｔn＝１００Ｃ√３／{２π(１００−Ｃ)・(１＋ｒ/Ｒ)²・
(ｒ/Ｒ)・(ρ_t/ρ_c)} ここで、Ｃはトナー濃度、ｒはトナーの半径、Ｒは磁性
キャリアの半径、ρ_tはトナーの真比重、ρ_cは磁性キャ
リアの真比重である。