現像ローラ及びその製造方法、現像装置、プロセスカートリッジ、並びに、画像形成装置
【課題】スリーブ基材の表面の経年変化による搬送量低下に対して余裕度が高く、現像剤１の劣化（摩耗）による搬送量低下を抑制することができ、画像のむらを防止できる現像ローラ、プロセスカートリッジ、該プロセスカートリッジを有する画像形成装置、及び、該現像ローラの製造方法を提供する。
【解決手段】マグネットローラと、マグネットローラを内包しているとともに該マグネットローラの磁力により外表面に磁性粒子を吸着する現像スリーブと、を有する現像ローラにおいて、現像スリーブにおけるスリーブ基材の外表面に該スリーブ基材を構成する材料より硬い材料で構成されている耐摩耗性層が設けられているとともに、該耐摩耗性層に楕円形状の凹みがランダムに設けられている現像ローラ。
【解決手段】マグネットローラと、マグネットローラを内包しているとともに該マグネットローラの磁力により外表面に磁性粒子を吸着する現像スリーブと、を有する現像ローラにおいて、現像スリーブにおけるスリーブ基材の外表面に該スリーブ基材を構成する材料より硬い材料で構成されている耐摩耗性層が設けられているとともに、該耐摩耗性層に楕円形状の凹みがランダムに設けられている現像ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に装着される現像装置に用いられる現像ローラに係る。詳しくは、トナーおよび磁性粒子からなる二成分現像方式に関するものである。また、本発明はかかる現像ローラを有する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に使用される現像ローラの現像スリーブに現像剤を担持して、該現像剤を感光体ドラムに確実に搬送するためには、従来、サンドブラスト加工やＶ溝加工によって表面に凹凸が形成された現像スリーブが用いられていた。
【０００３】
サンドブラスト加工が施された現像スリーブでは、スリーブ基材２の外表面に形成された凹凸が細かくシャープである（図２０（ａ）にその外表面近くのモデル断面図を示す）ため、現像剤１により凹凸が徐々に摩耗し（図２０（ｂ）参照）、印刷履歴枚数が増加するにしたがって、すなわち、経年変化によって、前述した凹凸が削られて平坦となり、その結果、現像剤１の搬送量は徐々に減少してしまうので、形成される画像が徐々に薄くなってしまうという不具合を生じる。また、サンドブラスト加工は一方向より砥粒を衝突させる加工であるので、スリーブの振れが大きくなりやすく、スリーブの回転ピッチでの画像むらが発生してしまう。
【０００４】
一方、前述のＶ溝形状を外表面に形成した現像スリーブでのＶ溝は、サンドブラスト加工によって形成される凹凸より遙かに大きい。このように、現像剤１の磁性キャリアなどより遙かに大きい現像スリーブのＶ溝は摩耗しにくいので、長期間の使用によっても現像剤１の搬送量は低下しにくい。しかしながら、このようにＶ溝を外表面に形成した現像スリーブでは、Ｖ溝が形成された領域１ａで搬送する現像剤がＶ溝外周部（Ｖ溝のない領域）１ｂで搬送する現像剤１より多くなるので、形成した画像には、現像剤１の搬送量のむら（図２０（ｃ）参照）に起因する濃度むらが生じ易い。
【０００５】
そこで、以上の課題に対して、特許文献１では経年変化による現像剤１の搬送量の低下の抑制が可能であり、かつ、画像のむらの発生を防止できる現像ローラが提案されている。
【０００６】
このような特許文献１によって提案される技術によれば、サンドブラスト加工によりスリーブ表面に形成される凹みに比べ、大きな楕円形状の凹みが現像スリーブ表面に成されているため、経年変化による凹みの摩耗は抑制され、搬送量の低下も、サンドブラストを行った現像スリーブよりも、抑制することができる。
【０００７】
また、スリーブ基材２の表面に形成される楕円形状の凹みがランダムに配置されているため、画像のむらの発生を防止できる。
【０００８】
しかしながら、現像スリーブ部のスリーブ基材２の摩耗を完全には抑制しきれない。そのため、スリーブ基材２の表面は摩耗するに従い、搬送量も徐々に低下していく。また、図２１に示すように、トナー３および磁性キャリア１３５からなる現像剤１の経年変化の影響を抑制することも難しい。つまり、経年変化により徐々に磁性キャリア１３５表面の角が取れ、丸みを帯びることにより、スリーブ表面との摩擦が減少し、現像剤１の搬送量が低下する（図２１（ａ）にモデル的に示される状態から図２１（ｂ）にモデル的に示される状態への変化）。
【０００９】
また、特許文献２によって提案された技術によれば、サンドブラスト加工されたスリーブ表面の谷部にのみ軟質表面処理層を設けることにより、経時の表面状態を模した表面状態を予め形成することにより、経時での現像剤の搬送量の低下を抑えることができる。しかしながら、このような表面加工がサンドブラスト加工によるものであるがゆえに、スリーブの回転ピッチでの画像むらが発生してしまう。
【００１０】
また、特許文献３によって提案された技術によれば、スリーブ基材に粗さ形成部材を貼り付けることにより、スリーブ表面に凹凸を形成し、また、粗さ形成部材の硬度をスリーブ基材より高くすることによって、硬度の高い凸部(粗さ形成部材)より硬度の低い凹み部(スリーブ基材)の方を磨耗しやすくさせ、このことにより経時で表面の凹凸の差は大きくなり、現像剤の劣化による搬送量の低下が生じても凹み深さが確保できて、充分な搬送量が得られるので、搬送量の低下を抑制できると云う効果が得られる。しかしながら、粗さ形成部材による凹凸は、前記Ｖ溝同様、凸が形成された領域では凹部に比べ搬送する現像剤量が少なくなるので、形成した画像には、現像剤の搬送量のむらに起因する濃度むらが生じ易くなってしまうと云う問題点が依然として存在する。
【００１１】
また、特許文献４によって提案された技術によれば、スリーブ基材表面に凹凸を設けた後、表面に硬質の金属めっきを行うことによって、表面の磨耗を抑え、経時での現像剤の搬送量低下を抑えることができる。しかしながら、スリーブ表面全面に均一な、スリーブ基材より導電性の低い金属めっき層が形成されているので、めっき層からトナーの帯電電荷がリークしにくくなるので、トナーのチャージアップによる濃度ムラが発生しやすくなる。
【特許文献１】特願２００５−０６４８５公報
【特許文献２】特開２００３‐３３０２６３公報
【特許文献３】特開２００７−９４２８６公報
【特許文献４】特開２０００‐９８７３３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、スリーブ基材の表面の経年変化による搬送量低下に対して余裕度が高く、現像剤１の劣化（摩耗）による搬送量低下を抑制することができ、しかも画像のむらを防止できる現像ローラ、このような現像ローラを備えたプロセスカートリッジと画像形成装置、及び、かかる現像ローラの製造方法と、を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の現像ローラは上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、マグネットローラと、前記マグネットローラを内包しているとともに該マグネットローラの磁力により外表面に磁性粒子を吸着する現像スリーブと、を有する現像ローラにおいて、前記現像スリーブにおけるスリーブ基材の外表面に該スリーブ基材を構成する材料より硬い材料により構成されている耐摩耗性層が設けられているとともに、該耐摩耗性層に楕円形状の凹みがランダムに設けられていることを特徴とする現像ローラである。
【００１４】
また、本発明の現像ローラは請求項２に記載の通り、請求項１に記載の現像ローラにおいて、前記楕円形状の凹みの底部及びその底部の近傍部分には前記スリーブ基材が露出していることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の現像ローラは請求項３に記載の通り、請求項１または請求項２に記載の現像ローラにおいて、前記スリーブ基材が、円筒体形状であり、かつ、前記楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の周方向に沿う楕円形状の凹みの方を多く含んでいることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の現像ローラは請求項４に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラにおいて、前記スリーブ基材がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成されており、かつ、前記耐摩耗性層が導電性アルマイトにより構成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の現像ローラは請求項５に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラにおいて、前記耐摩耗性層がニッケルにより構成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の現像ローラは請求項６に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラにおいて、前記耐摩耗性層がクロムにより構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の現像装置は請求項７に記載の通り、前記請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の現像ローラを備えたことを特徴とする現像装置である。
【００２０】
また、本発明のプロセスカートリッジは請求項８に記載の通り、前記請求項７に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は請求項９に記載の通り、前記請求項７に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】
また、本発明の現像ローラの製造方法は請求項１０に記載の通り、外表面に耐摩耗性層を施した円筒形状の現像スリーブと短線状の線条材とを収容槽内に収容した後に、該収容槽内に回転磁場を発生させるとともに、前記現像スリーブをその軸芯を中心に回転させて、該現像スリーブ材に前記線条材を回転させながら衝突させることにより、該現像スリーブの外表面に凹みを形成させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の現像ローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の現像ローラによれば、ママグネットローラと、前記マグネットローラを内包しているとともに該マグネットローラの磁力により外表面に磁性粒子を吸着する現像スリーブと、を有する現像ローラにおいて、前記現像スリーブにおけるスリーブ基材の外表面に該スリーブ基材を構成する材料より硬い材料により構成されている耐摩耗性層が設けられているとともに、該耐摩耗性層に楕円形状の凹みがランダムに多数（複数）設けられているために、現像スリーブの外表面の凹凸の減少を抑制し、経年変化による現像剤の搬送量低下を抑制できる。また、前記凹凸がランダムに、多数（複数）、配置に配置されているので、現像剤１のむらが生じることを防止でき、画像濃度むらが生じることを防止できる。
【００２４】
また、耐磨耗性層に凹みを設けられていることにより、凹みの底部の耐磨耗性層の膜厚は薄くなり、あるいは、スリーブ基材が露出するので、凹みの底部からトナーの帯電電荷がリークしやすくなり、トナーのチャージアップによる画像濃度むらの発生を防止できる。
【００２５】
また、請求項２に記載の本発明の現像ローラによれば、前記楕円形状の凹みの底部及びその底部の近傍部分には前記スリーブ基材が露出していて、該凹みの底部に前記耐摩耗性層がない構成となっている。このように、凹みの底部に前記耐摩耗性層が設けられていない（除去されている）場合、表面処理のない凹み底部は表面処理層５を有する表面に比べ、摩耗しやすくなり、表面の凹凸の差は大きくなり、現像剤の劣化による搬送量の低下が生じても凹み深さが確保できて、充分な搬送量が得られるので、搬送量の低下を抑制できる。さらに、凹みの底部からトナーの帯電電荷がリークしやすくなり、トナーのチャージアップによる画像濃度むらの発生をより確実に防止できる。
【００２６】
また、請求項３に記載の本発明の現像ローラによれば、前記スリーブ基材が、円筒体形状であり、かつ、前記楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の周方向に沿う楕円形状の凹みの方を多く含んでいる構成により、汲み上げられる現像剤を軸方向に沿って配置させることになり、現像スリーブが回転しても、汲み上げた現像剤が現像スリーブの表面から脱落しにくくなり、楕円形状の凹みが従来技術であるＶ溝形成と同様の作用効果を奏して、現像剤の汲み上げ量を充分に確保することができる。
【００２７】
また、請求項４に記載の本発明の現像ローラによれば、前記スリーブ基材がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成されており、かつ、前記耐摩耗性層が導電性アルマイトにより構成されている構成により、耐摩耗性が著しく向上するとともに、経時変化が少なく、現像剤の汲み上げ量が長期間に亘って維持される。
【００２８】
また、請求項５に記載の本発明の現像ローラによれば、前記耐摩耗性層がニッケルにより構成されている構成により、耐摩耗性が向上し、経時変化が少なく、現像剤の汲み上げ量が長期間に亘って維持される。
【００２９】
また、請求項６に記載の本発明の現像ローラによれば、前記耐摩耗性層がクロムにより構成されている構成により、耐摩耗性が向上し、経時変化が少なく、現像剤の汲み上げ量が長期間に亘って維持される。
【００３０】
また、請求項７に記載の本発明の現像装置によれば、前記現像ローラを備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、画像のむらの発生を防止できる。
【００３１】
また、請求項８に記載のプロセスカートリッジによれば、前記現像ローラを備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、画像のむらの発生を防止できる。
【００３２】
また、請求項９に記載の画像形成装置によれば、前記現像ローラを備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、画像のむらの発生を防止できる。
【００３３】
また、請求項１０に記載の本発明の現像ローラの製造方法によれば、外表面に耐摩耗性層を施した円筒形状の現像スリーブと短線状の線条材とを同一収容槽内に収容し、該収容槽内に回転磁場を発生させるとともに、前記現像スリーブをその軸芯を中心に回転させて、該現像スリーブ材に前記線条材を回転させながら衝突させることにより該現像スリーブの外表面に凹みを形成させる工程を有するために、一様な凹みを低コストで確実に形成することができ、経年変化を抑制できる現像スリーブを得ることができ、さらに、このとき、前記スリーブ基材が露出するまで上記粗面化処理を行うことで前記凹みの底部に前記耐摩耗性層がない状態となるので、現像剤の劣化による搬送量の低下が生じても凹み深さが確保できて、充分な搬送量が得られるので、搬送量の低下を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る現像ローラについて、図１ないし図１９に基づいて説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る磁性粒子担持体（現像ローラ）の断面図である。図２は、本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体を構成する中空体（現像スリーブ）の斜視図である。図３及び図４は現像スリーブの外表面近くの断面を示すモデル図である。
【００３６】
図５は、楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う平面視楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う平面視楕円形状の凹みが多い中空体の外表面を拡大して示す説明図である。図６は、図５に示された中空体の外表面を模式的に示す説明図である。図７は、楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う平面視楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う平面視楕円形状の凹みが多い中空体の外表面を拡大して示す説明図である。図８は、図７に示された中空体の外表面を模式的に示す説明図である。図９は、図５に示された中空体を有する磁性粒子担持体の外表面における、現像剤の穂立ち状態を示す磁性粒子担持体の断面図である。図１０は、図７に示された中空体を有する磁性粒子担持体の外表面における、現像剤の穂立ち状態を示す磁性粒子担持体の断面図である。図１１は、現像スリーブ１３２のモデル拡大断面図である。
【００３７】
図１２は、現像剤を構成する磁性粒子の断面図である。図１３は、本発明の一実施形態を示す現像装置、および、プロセスカートリッジの断面図である。図１４は、本発明の一実施形態を示す画像形成装置の断面図である。図１５は、図２に示された中空体の外表面に粗面化処理を施す表面処理装置の概略の構成を示す斜視図である。図１６は、図１５に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。図１７は、図１５に示す表面処理装置で用いられる線条材の斜視図である。図１８は、図１７に示す線条材のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面の部分拡大図である。図１９は、図１５に示す表面処理装置において処理される中空体と、自転しながら前記中空体の外周に沿って回転移動する線条材を示す説明図である。
【００３８】
次に、本発明の一実施形態である現像ローラの構成を、図１〜４、図７、図８、及び、図１１を参照して説明する。
【００３９】
本発明の磁性粒子担持体である現像ローラ１１５は、図１に示すように、芯金１３４と、磁界発生手段(以下、マグネットローラ（磁石体ともいう）)１３３と、中空体(以下、現像スリーブ)１３２とを備えている。芯金１３４は、その長手方向が図１２に示す感光体ドラム１０８の長手方向と平行に配され、現像装置１１３のケース１２５に回転することなく固定されている。
【００４０】
マグネットローラ１３３は、磁性材料により構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、図示しない複数の固定磁極が取り付けられている。マグネットローラ１３３は、芯金１３４の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。
【００４１】
固定磁極は、長尺で棒状の磁石であり、マグネットローラ１３３に取り付けられている。固定磁極は、マグネットローラ１３３、即ち、現像ローラ１１５の長手方向に沿って延びており、該マグネットローラ１３３の全長に亘って設けられている。前述した構成のマグネットローラ１３３は、現像スリーブ１３２内に収容されている（内包されている）。
【００４２】
一つの固定磁極は、現像剤を汲み上げる汲み上げ磁極として、図１２に示す攪拌スクリュー１１８と相対しており、他の一つの固定磁極は、現像磁極として、図１２に示す感光体ドラム１０８と相対している。前記固定磁極は、現像剤１２６に含まれる磁性粒子（以下、磁性キャリア）１３５を、現像スリーブ１３２の外表面に吸着し、そして、磁性キャリア１３５を該固定磁極の生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ１３２の外表面上に立設（穂立ち）させる。このように、磁性キャリア１３５が磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ１３２の外表面上に立設する状態を、磁性キャリア１３５が現像スリーブ１３２の外表面上に穂立ちするという。すると、この穂立ちした磁性キャリア１３５に、同じく現像剤１２６含まれるトナーが吸着する。即ち、現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３の磁力により外表面に現像剤１２６を吸着する。
【００４３】
現像スリーブ１３２は、図２に示すように、円筒状に形成されている。現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３を内包し（収容し）て、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ１３２は、その内周面が固定磁極に順に相対するように回転される。
【００４４】
現像スリーブ１３２のスリーブ基材１３２ａは、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの非磁性材料により構成されている。
【００４５】
アルミニウム合金は、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウム合金を基材として用いる場合は、Ａ６０６３、Ａ５０５６およびＡ３００３を用いるのが好ましい。一方、ステンレス鋼は、耐摩耗性、強度の面で優れている。ステンレス鋼をスリーブ基材１３２ａとして用いる場合は、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３１６を用いるのが好ましい。
【００４６】
ここで、アルミニウム合金はビッカース硬度Ｈｖ＝６０程度、ステンレス鋼ではＨｖ＝２００程度であり、特にアルミニウム合金の硬度は低く、摩耗による経年変化により少しずつ凹凸が減少してしまう。そこで、スリーブ基材１３２ａの外表面に表面処理を行って、まず、モデル断面図である図３（ａ）に示すように、耐摩耗性層１３２ｂを設けることで表面硬度を高くすることができ、このとき、耐摩耗性が向上する。
【００４７】
表面処理によって得られる耐摩耗性層は充分な耐摩耗性を得るために、ピッカース硬度：Ｈｖ＝３００以上であることが好ましい。このような耐摩耗性層の形成には、ニッケルめっき処理、クロムめっき処理をおこなってもよく、またスリーブ基材がアルミニウムないしアルミニウム合金からなる場合には、常法に従って導電性アルマイト処理を行ってもよい。
【００４８】
ニッケルめっき（ニッケルリンめっきを含む）によって形成されるニッケル層は、ピッカース硬度が、Ｈｖ＝５００程度と高い。ニッケルめっきには電気ニッケルめっきと無電解ニッケルめっきがあるが、電気ニッケルめっきより皮膜にピンホールが少なく硬い、密着性、均一性の面から無電解ニッケルめっきによることが好ましい。めっき後に３００℃以上の熱処理を行うことで、クロムめっきと同程度まで、その硬度を向上させることは可能であるが、熱処理を行うことで磁性を帯びてしまうため、このような熱処理は行わないことが好ましい。
【００４９】
また、無電解ニッケルめっき方法には、Ｎｉ−Ｐ（無電解ニッケルめっき）、Ｎｉ−Ｂ（無電解ニッケル・ボロンめっき）などがあるが、汎用性、品質安定性が高いＮｉ−Ｐによって表面処理を行うことが特に好ましい。
【００５０】
クロムめっきによる表面処理層は、Ｈｖ＝７００以上と非常に高く、耐摩耗性に優れている。また、基材とクロムめっき層との間に中間層を設ける場合は金属めっきによって形成するが、その場合、中間層としてはニッケルめっき層とすることが耐摩耗性及び耐食性を更に向上させることができるために、特に好ましい。
【００５１】
導電性アルマイトによる表面処理層は、Ｈｖ＝３５０〜５００程度と高い上、他のめっき処理に比べ安価である。また、基材であるアルミニウム合金から電気化学的に生成されるので、めっきに比べ剥離しにくい特徴があり、これらの点で有利である。
【００５２】
ただし、一般にアルマイトは不導体であるが、アルマイト処理後、二次処理として、アルマイト表面に生成される無数の蜂の巣状の孔(ポーラス)の中に、電気化学的に金属(本発明品では銀)を析出させることにより、アルマイトに充分に高い導電性を持たせた導電化アルマイトとすることができる。前記二次処理によって孔内に金属を析出させた後、この孔を酢酸ニッケルなどの高温水溶液、加圧水蒸気によって水和させて孔を封じる処理（封孔処理）を行うのが一般的であるが、本発明においては、導電性確保の面からこの封孔処理を行なわないことが好ましい。
【００５３】
スリーブ表面は上記のように表面処理によって耐摩耗性層を形成した後、表面処理層５の上から図１４に示す表面処理装置１によって外表面に粗面化処理が施されている。このとき、凹みの底部に前記耐摩耗性層１３２ｂがない（このときのスリーブ表面付近の状態をモデル断面図として図３（ｂ）に示す）、または、凹みの底部の前記耐摩耗性層が他の部分の耐摩耗性層に比べて薄い（このときのスリーブ表面付近の状態をモデル断面図として図３（ｃ）に示す）構成が得られる。
【００５４】
図３（ｂ）のように、凹みの底部に耐摩耗性層がない場合、図４（ａ）にモデル的に示したように、現像剤が凹みに入り込んだときに、表面処理のない凹み底部は表面処理層５を有する表面に比べ、摩耗しやすくなり、図４（ｂ）にモデル的に示すように、表面の凹凸の差は大きくなり、現像剤の劣化による搬送量の低下が生じても凹み深さが確保でき、充分な搬送量が得られるので、搬送量の低下を抑制できる。
【００５５】
一方、図３（ｃ）のように凹みの底部の耐摩耗性層が他の部分の耐摩耗性層に比べて薄い場合、図４（ｃ）にモデル的に示したように、初期は耐磨耗性層により粗さが低下しにくく、底部の耐磨耗性層がなくなり、スリーブ基材表面層が現れると底部は磨耗しやすくなり、図４（ｄ）にそのときの様子をモデル的に示すように、結果として、凹みの底部に前記耐摩耗性層がない場合と同じ効果が得られる場合があるが、初期より効果が確実に得られると云う点で、図３（ｂ）に示されたように、凹みの底部に耐摩耗性層がなく、スリーブ基材が露出しているようにすることが好ましい。
【００５６】
上記で形成する耐摩耗性層の厚さとしては、粗面化処理による効果を充分なものとするために、現像スリーブ１３２外表面の十点平均粗さＲｚを８μｍ以上とすることが好ましいので、このとき、良好な表面性を得るためには３μｍ以上とすることが好ましい。
【００５７】
現像スリーブ１３２の外径は、１７ｍｍ〜１８ｍｍ程度であるのが望ましく、また、現像スリーブ１３２の軸（軸芯）方向の長さは、２４０ｍｍ〜３５０ｍｍ程度であるのが望ましい。現像スリーブ１３２の外表面の表面粗さは、該現像スリーブ１３２の軸芯方向の中央部から両端部に向かうにしたがって、徐々に大きく（粗く）なっている。また、現像スリーブ１３２の外表面には、図７に示すように、平面形状が楕円形状の凹み１３９（以下、単に楕円形状の凹みと記載する場合は平面視楕円形状を表す）がランダムに多数（複数）配置されており、そして凹み１３９は、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の軸方向に沿う凹み（軸方向に対する楕円の長手方向の角度が±４５°未満。以下、横凹み）１３９ａと、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う凹み（周方向に対する楕円の長手方向の角度が±４５°以内。以下、縦凹み）１３９ｂとを含んでいる。そして、横凹み１３９ａよりも縦凹み１３９ｂを多く含んでいる。さらに、凹み１３９の長手方向の長さ（長径）は、０．０５ｍｍ以上でかつ２ｍｍ以下となっており、幅方向の幅（短径）は、０．０２ｍｍ以上でかつ１ｍｍ以下となっている。なお、図７および図８では、図中の左右方向が現像スリーブ１３２の軸方向、上下方向が現像スリーブ１３２の周方向となっている。
【００５８】
次に、磁性粒子担持体１１５がその外表面に現像剤１２６を吸着させる動作について説明する。
【００５９】
図１２に示す現像装置１１３内において、現像剤担持体である現像ローラ１１５と、磁性粒子である磁性キャリア１３５およびトナーにより構成される現像剤１２６と、は間隙を持って対向している。現像ローラ１１５に内包されるマグネットローラ１３３に取り付けられている前記汲み上げ磁極は、現像スリーブ１３２、即ち、現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、収容槽１１７の第２空間１２１内の現像剤１２６を現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。そして、前記現像磁極は、現像スリーブ１３２、即ち、現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間に磁界を形成する。この現像磁極は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、現像スリーブ１３２の外表面に吸着された現像剤１２６を感光体ドラム１０８に受け渡すようになっている。前記汲み上げ磁極と前記現像磁極との間には、少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この少なくとも一つの固定磁極は、現像スリーブ１３２、即ち、現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤１２６を感光体ドラム１０８に向けて搬送するとともに、現像済みの現像剤１２６を感光体ドラム１０８から収容槽１１７内まで搬送する。
【００６０】
次に、楕円の長手方向が中空体（即ち、現像スリーブ）１３２の軸方向に沿う楕円形状の凹み（即ち、横凹み）１３９ａと、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う楕円形状の凹み（即ち、縦凹み）１３９ｂとの、現像剤の穂立ちの違いについて説明する。
【００６１】
図９は従来の磁性粒子担持体１１５の断面図であり、縦凹み１３９ｂよりも横凹み１３９ａが多い場合の現像剤１２６の穂立ちの状態を示している。また、図１０は本発明における磁性粒子担持体１１５の断面図であり、横凹み１３９ａよりも縦凹み１３９ｂが多い場合の現像剤１２６の穂立ちの状態を示している。図９に示す従来の磁性粒子担持体１１５の横凹み１３９ａに比して、図１０に示す本発明での磁性粒子担持体１１５の縦凹み１３９ｂの方が、磁性粒子担持体の断面から見たときの凹み１３９の周方向に沿う長さが長くなり、そして、現像剤１２６は凹み１３９に密着して現像スリーブ１３２に吸着されるので、現像スリーブ１３２の周方向に対してより現像剤の吸着密度が高くなり、また、各凹み１３９ｂにおける現像剤の穂立ちがより均一になる。
【００６２】
以上の説明より、本実施形態によれば、現像スリーブ１３２の外表面に有する多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、長手方向が前記中空体の軸方向に沿う平面視楕円形状の凹み１３９ａよりも、長手方向が前記中空体の周方向に沿う平面視楕円形状の凹み１３９ｂが多いので、現像剤１２６に含まれる磁性粒子群が、前記現像スリーブ１３２の外表面の周方向に均一に吸着され、また、前記現像スリーブ１３２の外表面上での周方向の磁性粒子群の密度が大きくなり、そのため、感光体ドラム１０８の周方向、即ち、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にむらなく供給でき、よって、通紙方向の濃度むらのない画像を得ることができる。また、現像スリーブ１３２の外表面に、従来のサンドブラスト加工で形成される凹みより大きな楕円形状の凹み１３９（長径が０．０５ｍｍ以上でかつ２ｍｍ以下、短径が０．０２ｍｍ以上でかつ１ｍｍ以下）を有するので、サンドブラスト加工で形成された凹みに比して、経年変化による楕円形状の凹みの摩耗が少なく、そのため、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制でき、よって、形成される画像が薄くなることを防止できる。
【００６３】
また、現像スリーブ１３２の外表面に有する多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、図１１に現像スリーブ１３２のモデル拡大断面図で示すようにその最深部２００ｃが、現像スリーブ１３２の回転方向に対して後方になる凹みの外縁端部２００ａ寄りに位置するので、凹みの最深部２００ｃから凹みの外縁端部２００ａまでの面と、凹みの最深部２００ｃを通る現像スリーブ１３２の半径方向の直線とのなす角αが４５°未満になりそのため、凹み１３９が磁性粒子をすくい上げるようして凹み１３９内部に保持し、即ち、磁性粒子を現像スリーブ１３２外表面に保持する力が強くなり、確実に現像剤を現像スリーブ１３２外表面に保持することができ、よって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、形成される画像が薄くなることを防止できる。また、凹み１３９の深さを大きくしなくても充分な保持力が得られるので、現像スリーブ１３２外表面の加工のエネルギーを小さくすることができ、そのため、現像スリーブ１３２の軸心が湾曲したり、内外径が変化したり、断面形状が楕円形状になることを防止でき、即ち、振れ精度を高精度に保つことができ、よって、画像むらのない画像を得ることがで
きる。
【００６４】
また、現像スリーブ１３２の外表面に有する多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、現像スリーブ１３２の回転方向に対して後方になる凹みの外縁端部２００ａが、現像スリーブ１３２外表面から外に向けて盛り上がっているので、凹みの最深部２００ｃから外縁端部２００ａまでの面が、より長く、より大きくなり、磁性粒子を現像スリーブ１３２外表面に保持する力がより強くなり、さらに確実に現像剤を現像スリーブ１３２外表面に保持することができ、よって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、形成される画像が薄くなることを防止できる。また、凹み１３９の深さを大きくしなくても充分な保持力が得られるので、現像スリーブ１３２外表面の加工のエネルギーを小さくすることができ、そのため、現像スリーブ１３２の軸心が湾曲したり、内外径が変化したり、断面形状が楕円形状になることを防止でき、即ち、振れ精度を高精度に保つことができ、よって、画像むらのない画像を得ることができる。
【００６５】
また、現像スリーブ１３２の外表面にランダムに配置された平面視楕円形状の凹み１３９を有するので、現像剤１２６が前記現像スリーブ１３２の外表面にランダムに吸着され、即ち、前記現像スリーブ１３２の外表面全体で均一に現像剤１２６が吸着され、そのため、感光ドラム１０８への現像剤１２６の搬送量を均一にでき、よって、濃度むらのない画像を得ることができる。
【００６６】
次に、本発明にかかる現像装置１１３の構成を、図１３を参照して説明する。
【００６７】
現像装置１１３は、図１３に示すように、磁性粒子(例えば現像剤)供給部１１４と、ケース１２５と、磁性粒子担持体としての現像ローラ１１５と、規制部材としての規制ブレード１１６とを少なくとも備えている。
【００６８】
現像剤供給部１１４は、収容槽１１７と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー１１８と、を備えている。収容槽１１７は、感光体ドラム１０８と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽１１７内には、該収容槽１１７の長手方向に沿って延びた仕切壁１１９が設けられている。仕切壁１１９は、収容槽１１７内を第１空間１２０と、第２空間１２１とに区画している。また、第１空間１２０と第２空間１２１とは、両端部が互いに連通している。
【００６９】
収容槽１１７は、第１空間１２０と第２空間１２１との双方に現像剤１２６を収容する。現像剤１２６は、トナーと、磁性キャリア（磁性粒子、または、磁性粉ともいい、図１２に断面を示す）１３５とを含んでいる。トナーは、第１空間１２０と、第２空間１２１とのうち現像ローラ１１５から離れた側の第１空間１２０の一端部に、適宜供給される。トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは、種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られても良い。トナーの平均粒径は、３μｍ以上でかつ７μｍ以下である。また、トナーは、粉砕加工などにより形成されても良い。
【００７０】
攪拌スクリュー１１８は、第１空間１２０と第２空間１２１それぞれに収容されている。攪拌スクリュー１１８の長手方向は、収容槽１１７、現像ローラ１１５及び感光体ドラム１０８の長手方向と平行である。攪拌スクリュー１１８は、軸芯周りに回転自在に設けられており、軸芯周りに回転することで、トナーと磁性キャリア１３５とを攪拌するとともに、該軸芯に沿って現像剤１２６を搬送する。また、第１空間１２０内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤１２６を前述した一端部から他端部に向けて搬送する。第２空間１２１内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤１２６を他端部から一端部に向けて搬送する。
【００７１】
現像剤供給部１１４においては、第１空間１２０の一端部に供給されたトナーを、磁性キャリア１３５と攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第２空間１２１の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部１１４は、第２空間１２１内でトナーと磁性キャリア１３５とを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ１１５の外表面に供給する。
【００７２】
ケース１２５は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部１１４の収容槽１１７に取り付けられて、該収容槽１１７とともに、現像ローラ１１５などを覆う。また、ケース１２５の感光体ドラム１０８と相対する部分には、開口部１２５ａが設けられている。
【００７３】
現像ローラ１１５は、円柱状に形成され、第２空間１２１と、感光体ドラム１０８との間でかつ前述した開口部１２５ａの近傍に設けられている。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と収容槽１１７との双方と平行である。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と間隔をあけて配されている。現像ローラ１１５と感光体ドラム１０８との間の空間は、現像剤１２６のトナーを感光体ドラム１０８に吸着させて、静電潜像を現像してトナー像を得る現像領域１３１をなしている。現像領域１３１では、現像ローラ１１５と感光体ドラム１０８とが相対する。
【００７４】
規制ブレード１１６は、現像装置１１３の感光体ドラム１０８寄りの端部に設けられている。規制ブレード１１６は、現像スリーブ１３２の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース１２５に取り付けられている。規制ブレード１１６は、所望の厚さを越える現像スリーブ１３２の外表面上の現像剤１２６を収容槽１１７内にそぎ落として、現像領域１３１に搬送される現像スリーブ１３２の外表面上の現像剤１２６の量を調整する。
【００７５】
次に、現像装置１１３が、現像剤１２６を現像領域１３１に搬送する動作について説明する。
【００７６】
前述した構成の現像装置１１３は、現像剤供給部１１４でトナーと磁性キャリア１３５とを充分に攪拌し、この攪拌した現像剤１２６を、現像ローラ１１５に内包する固定磁極により現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。そして、現像装置１１３は、現像スリーブ１３２が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤１２６を現像領域１３１に向かって搬送する。現像装置１１３は、規制ブレード１１６で所望の厚さになった現像剤１２６を感光体ドラム１０８に吸着させる。こうして、現像装置１１３は、現像剤１２６を現像ローラ１１５に担持し、現像領域１３１に搬送して、感光体ドラム１０８上の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。そして、現像装置１１３は、現像済みの現像剤１２６を、収容槽１１７に向かって離脱させる。さらに、そして、収容槽１１７内に収容された現像済みの現像剤１２６は、再度、第２空間１２１内で他の現像剤１２６と充分に攪拌されて、感光体ドラム１０８の静電潜像の現像に用いられる。
【００７７】
以上の説明より、本発明によれば、現像装置１１３は、前述した磁性粒子担持体、即ち、現像ローラ１１５を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にむらなく供給でき、また、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度むらのない画像を得ることができ、また、形成される画像が薄くなることを防止できる。
【００７８】
次に、磁性粒子である磁性キャリアの構成を、図１２を参照して説明する。
【００７９】
磁性キャリア１３５は、図１３に示す第１空間１２０と第２空間１２１との双方に収容されている。磁性キャリア１３５の平均粒径は、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下である。磁性キャリア１３５は、図１２に示すように、芯材１３６と、該芯材１３６の外表面を被覆した樹脂コート膜１３７と、樹脂コート膜１３７に分散されたアルミナ粒子１３８と、を備えている。
【００８０】
磁性キャリア１３５の平均粒径が２０μｍ未満であると、磁性キャリア１３５一つ一つの磁化の大きさが小さくなるために、磁性キャリア１３５の現像ローラ１１５からの磁気的拘束力が弱くなり、該磁性キャリア１３５が感光体ドラム１０８に吸着しやすいため、望ましくない。磁性キャリア１３５の平均粒径が５０μｍを越えると、磁性キャリア１３５と感光体ドラム１０８上の静電潜像との間の電界が疎になるため、均一な画像を得ることができない（画質が劣化する）ため、望ましくない。
【００８１】
芯材１３６は、磁性材料としてのフェライトで構成されているとともに、球形に形成されている。樹脂コート膜１３７は、芯材１３６の外表面全体を被覆している。樹脂コート膜１３７は、アクリルなどの熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分と、帯電調整剤とを含有している。この樹脂コート膜１３７は、弾力性と強い接着力を有している。アルミナ粒子１３８は、外径が樹脂コート膜１３７の厚みより大きな球形に形成されている。アルミナ粒子１３８は、樹脂コート膜１３７の強い接着力で保持されている。アルミナ粒子１３８は、樹脂コート膜１３７より磁性キャリア１３５の外周側に突出している。
【００８２】
以上の説明より、本発明によれば、前述した現像装置１１３は、磁性粒子、即ち、磁性キャリア１３５の平均粒径が２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下の現像剤１２６を用いているので、磁性キャリア１３５が粒状度に優れており、よって、むらの少ない優れた画像を得ることができる。
【００８３】
次に、本発明に係るプロセスカートリッジの構成を、図１３を参照して説明する。
【００８４】
プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、カートリッジケース１１１と、帯電装置としての帯電ローラ１０９と、感光体（像担持体ともいう）としての感光体ドラム１０８と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード１１２と、現像装置１１３と、を備えている。
【００８５】
カートリッジケース１１１は、装置本体１０２に着脱自在で、かつ帯電ローラ１０９と、感光体ドラム１０８と、クリーニングブレード１１２と、現像装置１１３と、を収容している。帯電ローラ１０９は、感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電する。感光体ドラム１０８は、現像装置１１３の後述する磁性粒子担持体（例えば現像ローラ）１１５と間隔をあけて配されている。感光体ドラム１０８は、軸芯を中心として回転自在な円柱状又は円筒状に形成されている。
【００８６】
現像ローラ１１５、即ち、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間隔は、０．１ｍｍ以上でかつ０．４ｍｍ以下が望ましく、この範囲内であれば、現像スリーブ１３２に穂立ちした現像剤１２６からトナーを確実に感光体ドラム１０８に供給でき、高品質な画像を得ることができる。現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間隔が、０．１ｍｍ未満であると、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間の電界が強くなりすぎて、感光体ドラム１０８上に磁性キャリア１３５が移動してしまい、望ましくない。現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間隔が、０．４ｍｍを越えると、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間の電界が弱くなりすぎて、感光体ドラム１０８に供給できるトナーの量が減少して、現像効率が低下するとともに、画像のエッジにおいて電界のエッジ効果が大きくなり均一な画像を得ることができないため、望ましくない。
【００８７】
次に、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋが、記録紙１０７に画像を転写する動作について説明する。
【００８８】
各プロセスカートリッジ１０６内にある感光体ドラム１０８は、図１４に示す対応するレーザ書き込みユニット１２２により、外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１０８は、外表面上に形成されかつ担持する静電潜像に、現像装置１１３から供給されるトナーが吸着して現像し、こうして得られたトナー像を搬送ベルト１２９との間に位置付けられた記録紙１０７に転写する。クリーニングブレード１１２は、記録紙１０７にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１０８の外表面に残留した転写残トナーを除去する。
【００８９】
以上の説明より、本発明によれば、プロセスカートリッジ１０６は、前述した現像装置１１３を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にむらなく供給でき、また、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度むらのない画像を得ることができ、また、形成される画像が薄くなることを防止できる。
【００９０】
次に、本発明にかかる画像形成装置１０１の構成を、図１４を参照して説明する。
【００９１】
画像形成装置１０１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像、即ち、カラー画像を、一枚の転写材としての記録紙１０７（図１４に示す）に形成する。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けて示す。
【００９２】
画像形成装置１０１は、図１４に示すように、装置本体１０２と、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２と、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとを少なくとも備えている。
【００９３】
装置本体１０２は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体１０２は、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２と、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを収容している。
【００９４】
給紙ユニット１０３は、装置本体１０２の下部に設けられている。給紙ユニット１０３は、前述した記録紙１０７を重ねて収容するとともに装置本体１０２に出し入れ自在な給紙カセット１２３と、給紙ローラ１２４とを備えている。給紙ローラ１２４は、給紙カセット１２３内の一番上の記録紙１０７に押し当てられている。給紙ローラ１２４は、前述した一番上の記録紙１０７を、転写ユニット１０４の後述する搬送ベルト１２９と、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの後述する現像装置１１３の感光体ドラム１０８との間に送り出す。
【００９５】
レジストローラ対１１０は、給紙ユニット１０３から転写ユニット１０４に搬送される記録紙１０７の搬送経路に設けられており、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂを備えている。レジストローラ対１１０は、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂ間に記録紙１０７を挟み込み、該挟み込んだ記録紙１０７をトナー像を重ね合わせ得るタイミングで、転写ユニット１０４とプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとの間に送り出す。
【００９６】
転写ユニット１０４は、給紙ユニット１０３の上方に設けられている。転写ユニット１０４は、駆動ローラ１２８と、従動ローラ１２と、搬送ベルト１２９と、転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋとを備えている。駆動ローラ１２８は、記録紙１０７の搬送方向の下流側に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ１２は、装置本体１０２に回転自在に支持されており、記録紙１０７の搬送方向の上流側に配置されている。搬送ベルト１２９は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ１２８と従動ローラ１２との双方に掛け渡されている。搬送ベルト１２９は、駆動ローラ１２８が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ１２８と従動ローラ１２との回りを図中反時計回りに循環（無端走行）する。
【００９７】
転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、それぞれ、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８との間に搬送ベルト１２９と該搬送ベルト１２９上の記録紙１０７とを挟む。転写ユニット１０４は、転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋが、給紙ユニット１０３から送り出された記録紙１０７を各プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８の外表面に押し付けて、感光体ドラム１０８上のトナー像を記録紙１０７に転写する。転写ユニット１０４は、トナー像を転写した記録紙１０７を定着ユニット１０５に向けて送り出す。
【００９８】
定着ユニット１０５は、転写ユニット１０４の記録紙１０７の搬送方向の下流に設けられ、互いの間に記録紙１０７を挟む一対のローラ１０５ａ，１０５ｂを備えている。定着ユニット１０５は、一対のローラ１０５ａ，１０５ｂ間に転写ユニット１０４から送り出されてきた記録紙１０７を押圧加熱することで、感光体ドラム１０８から記録紙１０７上に転写されたトナー像を、該記録紙１０７に定着させる。
【００９９】
レーザ書き込みユニット１２２は、装置本体１０２に取り付けられている。レーザ書き込みユニット１２２は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの後述の帯電ローラ１０９により一様に帯電された感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
【０１００】
プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、それぞれ、転写ユニット１０４と、レーザ書き込みユニット１２２との間に設けられている。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、装置本体１０２に着脱自在である。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、記録紙１０７の搬送方向に沿って、互いに並設されている。
【０１０１】
搬送ベルトクリーニング装置１５は、搬送ベルト１０９上の残留トナーを回収し、ここでは図示しない搬送経路を経て、トナー廃棄容器に貯留させる。
【０１０２】
２次転写ローラ１６は、搬送ベルト１０９上に形成されたトナー像を記録紙１０７に転写するためのもので、トナーを引き付けるためにトナーとは逆符号のバイアスが印加されている。
【０１０３】
排紙ローラ対２４は、トナー像が定着された記録紙１０７を排紙するためのローラである。
【０１０４】
トナーボトル３１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれの補給トナーを貯留しており、ここから図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ各色のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋにトナーを補給する。
【０１０５】
次に、画像形成装置１０１が、記録紙１０７に画像を形成する動作について説明する。
【０１０６】
まず、画像形成装置１０１は、感光体ドラム１０８を回転して、この感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電ローラ１０９により帯電する。感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、該感光体ドラム１０８の外表面に静電潜像を形成する。そして、静電潜像が現像領域１３１に位置付けられると、現像装置１１３の現像スリーブ１３２の外表面に吸着した現像剤１２６が感光体ドラム１０８の外表面に吸着して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム１０８の外表面に形成する。そして、画像形成装置１０１は、給紙ユニット１０３の給紙ローラ１２４などにより搬送されてきた記録紙１０７が、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８と転写ユニット１０４の搬送ベルト１２９との間に位置して、感光体ドラム１０８の外表面上に形成されたトナー像を記録紙１０７に転写する。画像形成装置１０１は、定着ユニット１０５で、記録紙１０７にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置１０１は、記録紙１０７にカラー画像を形成する。
【０１０７】
以上の説明より、本発明によれば、画像形成装置１０１は、前述した現像装置１１３を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にむらなく供給でき、また、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度むらのない画像を得ることができ、また、形成される画像が薄くなることを防止できる。
【０１０８】
次に、本発明にかかる磁性粒子担持体を構成する中空体の外表面に楕円形状の凹みを形成するための表面処理装置、および、前記表面処理装置内に内包され、中空体の外表面に衝突される線条材について、図１５〜図１９を参照して説明する。
【０１０９】
表面処理装置１は、図１５に示すように、ベース３と、固定保持部４と、移動手段としての電磁コイル移動部５と、移動保持部６と、移動チャック部７と、磁場発生部としての電磁コイル８と、収容槽９と、回収部１０と、冷却部１１と、検出手段としてのリニアエンコーダ７５と、制御手段としての制御装置７６（図１６に示す）とを備えている。
【０１１０】
ベース３は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース３の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース３の平面形状は、矩形状に形成されている。
【０１１１】
固定保持部４は、ベース３の長手方向（以下、矢印Ｘで示す）の一端部から立設した複数の支柱１２と、保持ベース１３と、立設ブラケット１４と、円筒保持部材１５と、保持チャック１６と、を備えている。
【０１１２】
保持ベース１３は、平板状に形成され、支柱１２の上端に取り付けられている。立設ブラケット１４は、平板状に形成され、保持ベース１３から立設している。円筒保持部材１５は、円筒状に形成され、立設ブラケット１４と保持ベース１３とに取り付けられている。円筒保持部材１５は、その軸芯が水平方向と矢印Ｘとの双方と平行な状態でかつ前記立設ブラケット１４よりベース３の中央部寄りに配置されている。円筒保持部材１５は、内側に収容槽９の後述する一端部９ａに取り付けられた後述するフランジ部材５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ（即ち一端部９ａ）を収容する。
【０１１３】
保持チャック１６は、前述した円筒保持部材１５即ち保持ベース１３の近傍に配され、前述したベース３に取り付けられている。保持チャック１６は、円筒保持部材１５内に一端部９ａが収容された収容槽９をチャックして、該収容槽９の一端部９ａを保持する。前述した構成の固定保持部４は、収容槽９の一端部９ａを保持する。
【０１１４】
電磁コイル移動部５は、一対のリニアガイド１７と、電磁コイル保持ベース１８と、電磁コイル移動用アクチュエータ１９と、を備えている。リニアガイド１７は、レール２０と、スライダ２１とを備えている。レール２０は、ベース３上に設置されている。レール２０は、直線状に形成されているとともに、その長手方向がベース３の長手方向即ち矢印Ｘと平行に配されている。スライダ２１は、レール２０に該レール２０の長手方向即ち矢印Ｘに沿って移動自在に支持されている。一対のリニアガイド１７は、レール２０がベース３の幅方向（以下、矢印Ｙで示す）に沿って互いに間隔をあけて配されている。なお、矢印Ｘと矢印Ｙとは、勿論、互いに直交しているとともに、それぞれ水平方向と平行である。
【０１１５】
電磁コイル保持ベース１８は、平板状に形成され、前述したスライダ２１上に取り付けられている。電磁コイル保持ベース１８の上面は、水平方向と平行に配されている。電磁コイル保持ベース１８は、電磁コイル８を表面上に設置する。電磁コイル移動用アクチュエータ１９は、ベース３に取り付けられているとともに、前述した電磁コイル保持ベース１８を矢印Ｘに沿って、スライド移動させる。前述した電磁コイル移動部５は、電磁コイル移動用アクチュエータ１９により電磁コイル保持ベース１８即ち電磁コイル８を矢印Ｙに沿ってスライド移動させる。また、電磁コイル移動部５による電磁コイル８の移動速度は、０ｍｍ／秒〜３００ｍｍ／秒の間で変更可能である。さらに、電磁コイル移動部５の電磁コイル８の移動範囲は、６００ｍｍ程度である。
【０１１６】
移動保持部６は、一対のリニアガイド２２と、保持ベース２３と、第１アクチュエータ２４と、第２アクチュエータ２５と、移動ベース２６と、軸受け回転部２７と、保持チャック２８と、を備えている。
【０１１７】
リニアガイド２２は、レール２９と、スライダ３０とを備えている。レール２９は、ベース３上に設置されている。レール２９は、直線状に形成されているとともに、その長手方向が矢印Ｘ即ちベース３の長手方向と平行に配されている。スライダ３０は、レール２９に該レール２９の長手方向即ち矢印Ｘに沿って移動自在に支持されている。一対のリニアガイド２２は、レール２９が矢印Ｙ即ちベース３の幅方向に沿って互いに間隔をあけて配されている。
【０１１８】
保持ベース２３は、平板状に形成され、前述したスライダ３０上に取り付けられている。保持ベース２３の上面は、水平方向と平行に配されている。第１アクチュエータ２４は、ベース３に取り付けられているとともに、前述した保持ベース２３を矢印Ｘに沿って、スライド移動させる。
【０１１９】
第２アクチュエータ２５は、保持ベース２３に取り付けられているとともに、移動ベース２６を矢印Ｙに沿って、スライド移動させる。移動ベース２６は、平板状に形成され、その上面が水平方向と平行に配されている。
【０１２０】
軸受け回転部２７は、一対の軸受３１と、芯軸としての中空保持部材３２と、回転手段としての駆動用モータ３３と、チャック用シリンダ３４とを備えている。一対の軸受３１は、矢印Ｘに沿って、互いに間隔をあけて配置されているとともに、移動ベース２６上に設置されている。中空保持部材３２は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、前述した軸受３１により軸芯回りに回転自在に支持されている。中空保持部材３２は、その軸芯が前述した矢印Ｘ即ち固定保持部４の円筒保持部材１５の軸芯と平行に配置されている。中空保持部材３２は、一端部３２ａが収容槽９内に位置するように移動ベース２６上から固定保持部４に向かって突出した格好で、かつ、他端部３２ｃが移動ベース２６上に位置した状態に配されている。中空保持部材３２は、図１６に示すように、円筒状の現像スリーブ１３２内に通される。また、中空保持部材３２の移動ベース２６上に位置付けられた他端部３２ｃには、プーリ３５が固定されている。プーリ３５は、中空保持部材３２と同軸に配置されている。
【０１２１】
駆動用モータ３３は、移動ベース２６に設置されているとともに、その出力軸にプーリ３６が取り付けられている。駆動用モータ３３の出力軸の軸芯は、矢印Ｘと平行である。前述したプーリ３５，３６には、無端状のタイミングベルト３７が掛け渡されている。
【０１２２】
チャック用シリンダ３４は、移動ベース２６に設置されたシリンダ本体３８と、該シリンダ本体３８にスライド自在に設けられたチャック軸３９とを備えている。チャック軸３９は、円柱状に形成されその長手方向が矢印Ｘと平行に配されている。チャック軸３９は、中空保持部材３２内に収容されているとともに、該中空保持部材３２と同軸に配置されている。チャック軸３９には、一対のチャック爪４０が複数取り付けられている。
【０１２３】
一対のチャック爪４０は、チャック軸３９の外周面から該チャック軸３９の外周方向に突出する格好で、該チャック軸３９に取り付けられている。また、チャック爪４０は、中空保持部材３２の外周面から該中空保持部材３２の外周に向かって突出可能となっている。チャック爪４０は、チャック軸３９及び中空保持部材３２からの突出量が変更自在に設けられている。複数対のチャック爪４０は、前述したチャック軸３９の長手方向即ち矢印Ｘに沿って、間隔をあけて配置されている。一対のチャック爪４０は、チャック用シリンダ３４のチャック軸３９がシリンダ本体３８に近づく方向に縮小すると、前述したチャック軸３９及び中空保持部材３２からの突出量が増加する。
【０１２４】
前述したチャック用シリンダ３４は、チャック軸３９がシリンダ本体３８に縮小することで、チャック爪４０をよりチャック軸３９の外周方向に突出させて、該チャック爪４０を中空保持部材３２の外周に取り付けられた現像スリーブ１３２の内周面に押圧させて、チャック軸３９と中空保持部材３２と現像スリーブ１３２とを固定する。このとき、勿論、チャック軸３９と中空保持部材３２と現像スリーブ１３２と後述の円筒部材５０即ち収容槽９は、同軸になる。また、チャック爪４０を中空保持部材３２外周から突出させず、現像スリーブ１３２と中空保持部材３２とを固定しないようにすることで、現像スリーブ１３２はその周方向に回動自在になり、後述する電磁コイル８による電磁誘導起電力等によって、その軸を中心に回転される。
【０１２５】
前述したチャック用シリンダ３４とチャック爪４０は、中空保持部材３２と収容槽９と同軸となるように現像スリーブ１３２を保持する。即ち、チャック用シリンダ３４とチャック爪４０は、現像スリーブ１３２を収容槽９の中心に保持する。
【０１２６】
保持チャック２８は、前述した移動ベース２６上に設置されている。保持チャック２８は、収容槽９の他端部９ｂに取り付けられた後述のフランジ部材５１ａをチャックして、該収容槽９の他端部９ｂを保持する。保持チャック２８は、収容槽９がその軸芯回りに回転することを規制する。
【０１２７】
前述した構成の移動保持部６は、保持チャック２８及び中空保持部材３２などをアクチュエータ２４，２５により互いに直交する矢印Ｘ，Ｙに沿って移動させる。即ち、移動保持部６は、保持チャック２８で保持した収容槽９を矢印Ｘ，Ｙに沿って移動させる。
【０１２８】
移動チャック部７は、保持ベース４１と、リニアガイド４２と、保持チャック４３とを備えている。保持ベース４１は、リニアガイド２２のレール２９の固定保持部４寄りの端部に固定されている。保持ベース４１は、平板状に形成され、その上面が水平方向と平行に配されている。
【０１２９】
リニアガイド４２は、レール４４と、スライダ４５とを備えている。レール４４は、保持ベース４１上に設置されている。レール４４は、直線状に形成されているとともに、その長手方向が矢印Ｙ即ちベース３の幅方向と平行に配されている。スライダ４５は、レール４４に該レール４４の長手方向即ち矢印Ｙに沿って移動自在に支持されている。
【０１３０】
保持チャック４３は、スライダ４５上に設置されている。保持チャック４３は、前述した保持チャック１６，２８間に位置付けられている。保持チャック４３は、収容槽９の他端部９ｂ寄りの箇所をチャックして、該収容槽９を保持する。前述した移動チャック部７は、保持チャック４３が収容槽９を保持することで、該収容槽９を位置決めする。また、移動チャック部７は、保持チャック４３が収容槽９を保持することで、収容槽９が軸芯に沿って移動する際に、前述した保持チャック２８と協働して収容槽９を保持して、該収容槽９が軸受け回転部２７即ち表面処理装置１から脱落することを防止する。
【０１３１】
電磁コイル８は、図１６に示すように、円筒状に形成された外皮４６と該外皮４６内に配された複数のコイル部４７とを備えて、全体として円環状に形成されている。電磁コイル８の内径は、収容槽９の外径より大きい。即ち、電磁コイル８の内周面と収容槽９の外周面との間には、空間が形成されている。また、電磁コイル８の軸芯方向の全長は、収容槽９の軸芯方向の全長より充分に短い。電磁コイル８の軸芯方向の全長は、収容槽９の軸芯方向の全長の２／３以下であるのが望ましい。図示例では、電磁コイル８の内径は、９０ｍｍであるとともに、電磁コイル８の軸芯方向の長さは、８５ｍｍである。
【０１３２】
外皮４６は、その軸芯即ち電磁コイル８自身の軸芯が矢印Ｘと平行な状態で前述した電磁コイル保持ベース１８に取り付けられている。電磁コイル８は、中空保持部材３２、チャック軸３９及び収容槽９と同軸に配置されている。複数のコイル部４７は、外皮４６即ち電磁コイル８の周方向に沿って互いに並設されている。コイル部４７は、図１６に示す三相交流電源４８により印加される。複数のコイル部４７には互いに移送のずれた電力が印加されて、これらの複数のコイル部４７が互いに位相のずれた磁場を発生する。そして、電磁コイル８は、これらの磁場を合成して形成される該電磁コイル８の軸芯回りの回転方向の磁場（回転磁場）を内側に生じさせる。
【０１３３】
前述した電磁コイル８は、三相交流電源４８から印加されて、回転磁場を発生するとともに、電磁コイル移動部５によりその軸芯即ち収容槽９の長手方向に沿って移動される。
【０１３４】
そして、電磁コイル８は、前述した回転磁場により、収容槽９内に収容された線条材６５を現像スリーブ１３２の外周に位置付け、該線条材６５を収容槽９及び現像スリーブ１３２の軸芯回りに回転（移動）させる。そして、電磁コイル８は、前述した回転磁場により移動させた線条材６５を現像スリーブ１３２の外表面に衝突させる。
【０１３５】
また、三相交流電源４８と電磁コイル８との間には、磁場変更手段としてのインバータ４９が設けられている。即ち、表面処理装置１は、磁場変更手段としてのインバータ４９を備えている。インバータ４９は、三相交流電源４８が電磁コイル８に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更自在である。インバータ４９は、電磁コイル８に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更することで、三相交流電源４８が電磁コイル８に印加する電力を増減させて、該電磁コイル８が発生する回転磁場の強さを変更する。
【０１３６】
収容槽９は、図１６に示すように、外壁が一重構造（外壁が一枚の壁からなること）の円筒部材５０と、複数のフランジ部材５１と、一対の削り屑封止ホルダ５２と、一対の削り屑封止板５３と、一対の位置決め部材５４と、複数の仕切手段としての仕切部材５５と、一対の封止板５６とを備えている。
【０１３７】
円筒部材５０は、円筒状に形成されており、収容槽９の外殻を構成している。このため、収容槽９は、円筒部材５０が一重構造に形成されていることで、外壁が一重構造に形成されているとともに、円筒状に形成されている。円筒部材５０即ち収容槽９の外径は、４０ｍｍ〜８０ｍｍ程度であるのが望ましい。さらに、円筒部材５０の肉厚は、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であるのが望ましい。円筒部材５０の軸芯方向の長さは、６００ｍｍ〜８００ｍｍ程度であるのが望ましい。円筒部材５０は、非磁性体で構成されている。
【０１３８】
円筒部材５０には、複数の砥粒供給孔５７が設けられている。砥粒供給孔５７は、勿論、円筒部材５０を貫通して、該円筒部材５０の内外を連通している。砥粒供給孔５７には、封止キャップ５８が取り付けられている。砥粒供給孔５７は、内側に線条材６５を通して、該線条材６５を円筒部材５０即ち収容槽９に出し入れする。また、封止キャップ５８は、砥粒供給孔５７を塞いで、線条材６５が円筒部材５０即ち収容槽９の外部に流出することを規制する。
【０１３９】
複数のフランジ部材５１は、円環状又は円柱状に形成されている。複数のフランジ部材５１のうち一つを除く大多数のフランジ部材５１（図示例では、三つ）は、円筒部材５０の一端部９ａに取り付けられ、一つのフランジ部材５１（以下、符号５１ａで示す）は、円筒部材５０の他端部９ｂに取り付けられている。
【０１４０】
円筒部材５０の一端部９ａに取り付けられた複数のフランジ部材５１のうち一つのフランジ部材５１（以下、符号５１ｂで示す）は、円環状に形成され、かつ円筒部材５０の外周に嵌合している。他の一つのフランジ部材５１（以下、符号５１ｃで示す）は、円環状に形成され、かつ前述したフランジ部材５１ｂの外周に嵌合している。残りのフランジ部材５１（以下、符号５１ｄで示す）は、円環状のリング部５９と、円柱状の円柱部６０とを一体に備えている。リング部５９は、円柱部６０の外縁から立設した格好となっている。フランジ部材５１ｄは、リング部５９がフランジ部材５１ｃの外周に嵌合している。
【０１４１】
前述したフランジ部材５１ｄには、軸受７４により従動軸７３が回転自在に支持されている。従動軸７３は、円柱状に形成され、かつ収容槽９の円筒部材５０と同軸に配されている。従動軸７３は、端面に中空保持部材３２が押し付けられる。従動軸７３は、中空保持部材３２とともに回転するとともに、該中空保持部材３２の自由端としての一端部３２ａを支持する。
【０１４２】
前述した一つのフランジ部材５１ａは、円環状に形成され、かつ円筒部材５０の他端部９ｂの外周に嵌合している。フランジ部材５１ａは、内側に中空保持部材３２を通している。なお、円筒部材５０の一端部９ａは、収容槽９の一端部をなしているとともに、円筒部材５０の他端部９ｂは、収容槽９の他端部をなしている。
【０１４３】
一対の削り屑封止ホルダ５２は、それぞれ、円環状に形成されている。一方の削り屑封止ホルダ５２は、円筒部材５０の一端部９ａの内周に嵌合し、他方の削り屑封止ホルダ５２は、円筒部材５０の他端部９ｂの内周に嵌合している。該他方の削り屑封止ホルダ５２は、内側に中空保持部材３２を通している。
【０１４４】
一対の削り屑封止板５３は、それぞれ、メッシュ状に形成されている。一方の削り屑封止板５３は、円板状に形成され、かつ円筒部材５０の一端部９ａの内周に配されているとともに、前述した一方の削り屑封止ホルダ５２に取り付けられている。さらに、一方の削り屑封止板５３は、内側に従動軸７３を通している。他方の削り屑封止板５３は、円環状に形成され、かつ円筒部材５０の他端部９ｂの内周に配されているとともに、前述した他方の削り屑封止ホルダ５２に取り付けられている。他方の削り屑封止板５３は、内側に中空保持部材３２を通している。削り屑封止板５３は、線条材６５が現像スリーブ１３２の
外表面に衝突して、該現像スリーブ１３２から削りとられて形成される削り屑が円筒部材５０即ち収容槽９外に漏れ出ることを規制する。
【０１４５】
一対の位置決め部材５４は、円筒状に形成されている。一方の位置決め部材５４は、中空保持部材３２の自由端である一端部３２ａの外周に嵌合している。他方の位置決め部材５４は、円筒部材５０内に位置しかつ他端部９ｂ寄りの中空保持部材３２の中央部３２ｂの外周に嵌合している。一対の位置決め部材５４は、互いに間に現像スリーブ１３２を挟んで、該現像スリーブ１３２を中空保持部材３２に位置決めする。なお、一端部３２ａは、中空保持部材３２の固定保持部４寄りでかつ移動保持部６から離れた側の端部をなしている。中央部３２ｂは、収容槽９内でかつ中空保持部材３２の固定保持部から離れた側であるとともに移動保持部６寄りの端部をなしている。
【０１４６】
仕切部材５５は、円環状に形成された本体部６１と、メッシュ部６２とを備えている。
【０１４７】
本体部６１即ち仕切部材５５は、円筒部材５０の内周に嵌合して、該円筒部材５０に取り付けられているとともに、内側に中空保持部材３２を通している。本体部６１即ち複数の仕切部材５５は、一対の削り屑封止板５３間に配されている。また、本体部６１即ち複数の仕切部材５５は、円筒部材５０の軸芯Ｐ即ち長手方向に沿って、互いに間隔をあけて、並設されている。図示例では、仕切部材５５は、７つ設けられている。
【０１４８】
本体部６１には、貫通孔６３が設けられている。メッシュ部６２は、貫通孔６３を塞ぐ格好で本体部６１に取り付けられている。メッシュ部６２は、メッシュ状に形成されており、気体と削り屑が通ることを許容するとともに、線条材６５が通ることを規制する。
【０１４９】
前述した複数の仕切部材５５は、円筒部材５０内即ち収容槽９内の空間を、該円筒部材５０即ち収容槽９の軸芯即ち現像スリーブ１３２の軸芯Ｐに沿って、仕切っている。また、軸芯Ｐは、収容槽９の軸芯と中空保持部材３２の軸芯との双方をなしているとともに、収容槽９の長手方向をなしている。即ち、軸芯Ｐと収容槽９の長手方向とは、互いに平行である。さらに、前述した本体部６１とメッシュ部６２との双方即ち仕切部材５５は、非磁性体で構成されている。
【０１５０】
一対の封止板５６は、円環状に形成されている。また、封止板５６は、メッシュ状に形成されているとともに、気体と削り屑が通ることを許容するとともに、線条材６５が通ることを規制する。一方の封止板５６は、最も一端部９ａ寄りの仕切部材５５に取り付けられているとともに、他方の封止板５６は、最も他端部９ｂ寄りの仕切部材５５に取り付けられている。封止板５６は、内側に現像スリーブ１３２の両端に取り付けられた後述するキャップ６４を通す。封止板５６は、仕切部材５５間に位置付けられた線条材６５を通すことを規制して、該線条材６５の円筒部材５０即ち収容槽９の外部への流出を規制する。
【０１５１】
前述した構成の収容槽９は、複数の仕切部材５５間に磁性体で構成される線条材６５を収容するとともに、中空保持部材３２に取り付けられた現像スリーブ１３２を円筒部材５０内に収容する。即ち、収容槽９は、現像スリーブ１３２と線条材６５との双方を収容する。また、線条材６５は、前述した回転磁場により現像スリーブ１３２の外周を回転（移動）するなどして、現像スリーブ１３２の外表面に衝突する。線条材６５は、現像スリーブ１３２の外表面に衝突して、現像スリーブ１３２の外表面から該現像スリーブ１３２の一部を削り取り、該現像スリーブ１３２の外表面を粗面化する。
【０１５２】
回収部１０は、図１６に示すように、気体流入管６６と、気体排出用孔６７と、メッシュ部材６８と、気体排出用ダクト６９と、集塵機７０（図１４に示す）とを備えている。気体流入管６６は、他方の削り屑封止ホルダ５２より円筒部材５０即ち収容槽９の端（移動保持部６）寄りに設けられ、円筒部材５０即ち収容槽９の内部に開口している。気体流入管６６は、図示しない加圧気体供給源から加圧された気体などが供給される。気体流入管６６は、加圧された気体を円筒部材５０即ち収容槽９内に導く。
【０１５３】
気体排出用孔６７は、円筒部材５０を貫通して、収容槽９の内外を連通しているとともに、一方の削り屑封止ホルダ５２より円筒部材５０即ち収容槽９の端寄り（移動保持部６から離れた側）に設けられている。メッシュ部材６８は、気体排出用孔６７を塞いだ格好で、円筒部材５０に取り付けられている。メッシュ部材６８は、削り屑と気体とが通ることを許容し、線条材６５が通ることを規制する。メッシュ部材６８は、線条材６５が円筒部材５０即ち収容槽９の外部に流出することを規制する。
【０１５４】
気体排出用ダクト６９は、配管であるとともに、気体排出用孔６７の近傍に取り付けられている。気体排出用ダクト６９は、気体排出用孔６７の外縁を囲んでいる。気体排出用孔６７及び気体排出用ダクト６９は、気体流入管６６から円筒部材５０即ち収容槽９内に供給された気体を、円筒部材５０即ち収容槽９の外部に導く。
【０１５５】
集塵機７０は、気体排出用ダクト６９に接続しているとともに、該気体排出用ダクト６９内の気体を吸引する。集塵機７０は、気体排出用ダクト６９内の気体を吸引することで、円筒部材５０即ち収容槽９内の気体を前述した削り屑とともに吸引する。集塵機７０は、削り屑を回収する。前述した回収部１０は、気体流入管６６を通して円筒部材５０即ち収容槽９内に気体を供給し、該気体と集塵機７０により気体排出用孔６７と気体排出用ダクト６９を通して、削り屑を円筒部材５０即ち収容槽９の外部に導く。そして、回収部１０は、集塵機７０に削り屑を回収する。
【０１５６】
冷却部１１は、図１５に示すように、冷却用ファン７１と、冷却用ダクト７２とを備えている。冷却用ファン７１は、加圧された気体を冷却用ダクト７２に供給する。冷却用ダクト７２は、配管である。冷却用ダクト７２は、冷却用ファン７１から供給された加圧された気体を電磁コイル８に導く。冷却用ダクト７２は、冷却用ファン７１から供給された加圧された気体を、電磁コイル８に吹き付ける。冷却部１１は、加圧された気体を電磁コイル８に吹き付けて、該電磁コイル８を冷却する。
【０１５７】
リニアエンコーダ７５は、図１６に示すように、本体部７７と、該本体部７７に移動自在に設けられた検出子７８とを備えている。本体部７７は、直線状の延在しており、ベース３に取り付けられている。本体部７７は、レール２０と平行に、該一対のレール２０間に配置されている。本体部７７の全長は、前述した収容槽９より長い。本体部７７は、長手方向の両端部が前述した収容槽９より該収容槽９の長手方向に沿って外側に突出した位置に配置されている。
【０１５８】
検出子７８は、本体部７７即ち収容槽９の長手方向に沿って移動自在に設けられている。検出子７８は、電磁コイル保持ベース１８に取り付けられている。即ち、検出子７８は、電磁コイル保持ベース１８を介して、電磁コイル８に取り付けられている。
【０１５９】
前述したリニアエンコーダ７５は、本体部７７即ち収容槽９に対する検出子７８の位置を検出して、該検出した結果を制御装置７６に向かって出力する。このように、リニアエンコーダ７５は、電磁コイル８の収容槽９即ち現像スリーブ１３２に対する相対的な位置を検出して、検出結果を制御装置７６に向かって出力する。
【０１６０】
制御装置７６は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵなどを備えたコンピュータである。制御装置７６は、電磁コイル移動部５と、移動保持部６と、移動チャック部７と、電磁コイル８と、インバータ４９と、回収部１０と、冷却部１１と、リニアエンコーダ７５などと
接続しており、これらを制御して、表面処理装置１全体の制御を司る。
【０１６１】
制御装置７６は、リニアエンコーダ７５の検出した電磁コイル８の現像スリーブ１３２に対する相対的な位置に応じた電磁コイル８の回転磁場の強さを記憶している。即ち、制御装置７６は、電磁コイル８の現像スリーブ１３２に対する相対的な位置に応じたインバータ４９が電磁コイル８に印加する電力を記憶している。また、制御装置７６は、前述した電力を現像スリーブ１３２の品番毎に記憶している。
【０１６２】
図示例では、制御装置７６は、電磁コイル８が現像スリーブ１３２の長手方向（軸方向）の中央部から両端部に向かうにしたがって、インバータ４９が電磁コイル８に印加する電力を徐々に大きくするパターンを予め記憶している。そして、制御装置７６は、予め記憶した前述した電力のパターン通りにインバータ４９に電磁コイル８の発生する回転磁場の強さを変更させる。このように、図示例では、制御装置７６は、現像スリーブ１３２の両端部を加工する際の回転磁場が、現像スリーブ１３２の中央部を加工する際の回転磁場より強くなるように、インバータ４９に電磁コイル８の発生する磁場の強さを変更させる。前述したように、制御装置７６は、リニアエンコーダ７５が検出した電磁コイル８の収容槽９即ち現像スリーブ１３２に対する相対的な位置に基づいて、インバータ４９に電磁コイル８の発生する回転磁場の強さを変更させる。
【０１６３】
さらに、制御装置７６には、キーボードなどの各種の入力装置や、ディスプレイなどの各種の表示装置が接続している。
【０１６４】
前述した表面処理装置１で用いられる線条材６５は、図１７に示すように、短線状の円柱状に形成されている。線条材６５は、例えば、オーステナイト系のステンレス鋼又はマルチンサイト系のステンレス鋼などの磁性材料で構成されている。オーステナイト系のステンレス鋼又はマルチンサイト系のステンレス鋼は入手が容易なので、該線条材６５のコストを低減に有利である。
【０１６５】
線条材６５は、その外径が０．１ｍｍ以上でかつ２．０ｍｍ以下に形成されており、また、線条材６５は、その全長をＬとし、その外径をＤとすると、Ｌ／Ｄが２以上でかつ２０以下に形成されている。そのため、該線条材６５の長手方向の両端の外縁部６５ａが現像スリーブ１３２に確実に衝突するとともに、線条材６５の全長が現像スリーブ１３２の外表面に充分な深さ（大きさ）の凹凸を形成するのに望ましい形状である。
【０１６６】
さらに、線条材６５の両端の外縁部６５ａは、図１７及び図１８に示すように、全周に亘って、断面円弧状の面取り加工が施されている。外縁部６５ａの曲率半径Ｒは、０．０３ｍｍ以上でかつ０．５ｍｍ以下に形成されている。そのため、処理対象物の外表面上になめらかな凹凸を形成するのに望ましい形状である。
【０１６７】
前述した線条材６５は、表面処理装置１の発生する回転磁場により、図１９に示すように、前述した回転磁場によりその長手方向の中央を中心に自転されながら、前述した収容槽９と現像スリーブ１３２の周方向にそって回転移動される。
【０１６８】
次に、前述した構成の表面処理装置１を用いて現像スリーブ１３２の外表面を処理（粗面化）して、現像スリーブ１３２を製造する工程を、以下説明する。
【０１６９】
まず、制御装置７６に入力装置から現像スリーブ１３２の品番などを入力する。そして、現像スリーブ１３２の長手方向（軸方向）の両端の外周に円筒状のキャップ６４を嵌合させる。そして、前述した他方の位置決め部材５４を中空保持部材３２の外周に嵌合させる。そして、両端にキャップ６４が取り付けられた現像スリーブ１３２内に中空保持部材３２を通す。その後、前述した一方の位置決め部材５４を中空保持部材３２の外周に嵌合させる。そして、この例では、チャック用シリンダ３４のチャック軸３９を縮小させて中空保持部材３２に現像スリーブ１３２を固定することはせず、現像スリーブ１３２はその軸を中心に周方向に回動自在とする。また、このとき、現像スリーブ１３２と中空保持部材３２との間のクリアランスはコンマ数ミリ以下であり、中空保持部材３２と現像スリーブ１３２などが同軸になる。こうして、現像スリーブ１３２を中空保持部材３２に取り付ける。
【０１７０】
そして、収容槽９内に現像スリーブ１３２及び中空保持部材３２を収容するとともに、収容槽９の円筒部材５０内に線条材６５を供給する。こうして、収容槽９内に線条材６５及び現像スリーブ１３２を収容する。さらに、収容槽９を保持チャック２８，４３でチャックする。こうして、移動保持部６に現像スリーブ１３２と収容槽９とを取り付ける。すると、収容槽９の円筒部材５０と中空保持部材３２と現像スリーブ１３２などが同軸になる。
【０１７１】
前述した作業は、勿論、アクチュエータ２４，２５で移動ベース２６の位置を調整しながら行われる。さらに、前述した作業は、勿論、保持ベース４１の位置を調整しながら行われる。保持チャック１６で収容槽９の一端部９ａをチャックさせるなどして、固定保持部４に収容槽９の一端部９ａを保持させる。
【０１７２】
そして、回収部１０の気体流入管６６を通して収容槽９内に気体を供給するとともに、集塵機７０で収容槽９内の気体を吸引するとともに、冷却部１１に加圧された気体を電磁コイル８に吹き付けさせる。
【０１７３】
そして、電磁コイル８に三相交流電源４８からの電力を印加して、電磁コイル８に周波数２００Ｈｚ以上の回転磁場を発生させる。すると、電磁コイル８に発生する回転磁場により、現像スリーブ１３２内に渦電流が発生し、この渦電流と回転磁場による電磁誘導起電力により、回転磁場の周波数相当の回転数で現像スリーブ１３２は回転する。また、電磁コイル８の内側に位置する線条材６５が自転しながら軸芯Ｐ回りに公転（回転即ち移動）して、該線条材６５が現像スリーブ１３２の外表面に衝突して、該現像スリーブ１３２の外表面を粗面化する。
【０１７４】
そして、電磁コイル移動部５が、適宜、電磁コイル８を軸芯Ｐに沿って移動する。すると、電磁コイル８の内側に侵入した線条材６５が前述した回転磁場により移動（自転及び公転）するとともに、電磁コイル８の内側から抜け出た線条材６５が停止する。また、仕切部材５５が収容槽９内の空間を仕切っているので、線条材６５が仕切部材５５を越えて移動することが規制され、電磁コイル８の内側から抜け出た線条材６５が前述した回転磁場内から抜け出ることとなる。さらに、電磁コイル移動部５が予め定められた所定の回数電磁コイル８を矢印Ｘに沿って往復移動させると、現像スリーブ１３２の外表面の粗面化が終了する。
【０１７５】
さらに、電磁コイル８が現像スリーブ１３２の中央部から両端部に向かうにしたがって、電磁コイル８の発生する回転磁場が強くなる。回転磁場が強くなるにしたがって、線条材６５の動きが激しくなる。すると、回転磁場が強くなるのにしたがって、線条材６５がより勢い良く加工対象物に衝突して、該現像スリーブ１３２の外表面の表面粗さがより粗くなる。
【０１７６】
前述した現像スリーブ１３２の外表面の粗面化が終了すると、電磁コイル８への電力の印加を停止する。さらに、回収部１０と冷却部１１とを停止する。そして、固定保持部４の保持チャック１６の収容槽９の保持を解除するとともに、移動チャック部７の保持チャック４３と移動保持部６の保持チャック２８とが収容槽９を保持したまま、第１アクチュエータ２４で移動ベース２６を矢印Ｘに沿って固定保持部４から離す。すると、収容槽９が固定保持部４から離れる。そして、収容槽９内から外表面の粗面化が終了した現像スリーブ１３２を取り出して、新たな現像スリーブ１３２を収容槽９内に収容する。こうして、現像スリーブ１３２の外表面の粗面化を行って、外表面の表面粗さが中央部から両端部に向かうにしたがって徐々に粗くなる現像スリーブ１３２（図２に示す）が得られる。
【０１７７】
また、表面処理装置１を用い、現像スリーブ１３２の外表面に粗面化処理を施す際、電磁コイル８に発生する回転磁場により、現像スリーブ１３２内に渦電流が発生し、この渦電流と回転磁場による電磁誘導起電力により、回転磁場の周波数相当の回転数で現像スリーブ１３２は回転する。また、前述した回転磁場によって、図１９に示すように、線条材６５が、長手方向が収容槽９及び現像スリーブ１３２の径方向などに沿う状態で長手方向の中央部を中心として自転しながら、現像スリーブ１３２の周方向に沿って回転移動される。このときの線条材６５の自転の回転数は回転磁場の周波数相当である。線条材６５の自転方向および現像スリーブ１３２の回転方向は同じであるため、図１９に示すように、線条材６５の外縁部６５ａが現像スリーブ１３２に衝突する際の相対速度は周波数の２乗に比例する。したがって、回転磁場の周波数が大きくなるとその相対速度が大きくなり、単位時間当たりに線条材６５の衝突によって生成される外表面の凹みの大きさが、現像スリーブ１３２の周方向に大きくなるので、現像スリーブ１３２の外表面の凹みの長手方向が周方向に沿うようになる。また、線条材６５の外縁部６５ａの衝撃力は相対速度に比例して大きくなるので、相対速度が充分に大きい場合、線条材６５の外縁部６５ａは現像スリーブ１３２の外表面をえぐり取るように回転する。そして、線条材６５の多くが図１９に示す動きをしているため、現像スリーブ１３２の外表面に形成される楕円形状の凹みの大多数が、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う凹みとなる。
【０１７８】
以下、本発明をその実施例によってさらに具体的に説明する。
【０１７９】
（実施例１）
線条材６５（外径０．８ｍｍ、長さ５ｍｍ。材質ＳＵＳ３０４）を、外径１８ｍｍ、全長２４０ｍｍ、材質アルミニウム合金Ａ６０６３からなる現像スリーブ基材表面にニッケルリン（Ｎｉ−Ｐ）めっきを施し、厚さ８．２μｍの耐摩耗性層を設けた。
【０１８０】
次いで、この外表面に耐摩耗性層を設けた現像スリーブ基材の外表面に前述した表面処理装置１を用い、粗面化処理を施したところ、Ｒｚ＝１２．１μｍの粗面が得られた。そのときの表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値、周波数は、それぞれ電流２０Ａ、周波数３００Ｈｚ、であり、加工時間３０秒、線条材量５０ｇである。このとき凹みの底部の耐摩耗性層は完全に除去され、また、窪みのない部分の耐摩耗性層の厚さは４．７μｍであった。
【０１８１】
（実施例２）
実施例１と同様にして現像スリーブを作成した。そのときのめっき条件を変更し１４．２μｍの厚さ耐摩耗性層を形成した後、粗面化処理を行ったところ、Ｒｚ＝１０．８μｍの粗面が得られた。表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値、周波数は、それぞれ電流２０Ａ、周波数３００Ｈｚであり、加工時間は３０秒、線条材量は５０ｇであった。このとき凹みの底部まで耐摩耗性層に覆われており、窪みの底部での耐摩耗性層の厚さ（３．７μｍ）はその他の、窪みのない部分の厚さ（１１．１μｍ）に比べて薄くなった。
【０１８２】
（実施例３）
実施例で用いたのと同じ現像スリーブ基材の表面にクロムめっき処理を施し、厚さ６．６μｍの耐摩耗性層を設けた。
【０１８３】
次いで、この外表面に耐摩耗性層を設けた現像スリーブ基材の外表面に、実施例１同様に、ただし、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３００Ｈｚとし、加工時間３０秒、線条材量５０ｇで、粗面化処理を行った。このとき凹みの底部の耐摩耗性層は完全に除去され、また、現像スリーブの凹みのない部分の耐摩耗性層の厚さは３．７μｍとなった。
【０１８４】
（実施例４）
実施例３と同様に、但し、クロムめっき処理を行って厚さ１２．７μｍの耐摩耗性層を設け、次いで、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３５０Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量５０ｇとして粗面化処理を行ったところ、Ｒｚ＝９．８μｍの粗面が得られた。このときの凹みの底部まで耐摩耗性層に覆われており、この窪み底部の耐摩耗性層の厚さ（３．４μｍ）はその他の、窪みのない部分の厚さ（１０．1μｍ）に比べて薄くなった。
【０１８５】
（実施例５）
実施例１で用いたのと同じ現像スリーブ基材表面に中間層としてまずニッケルリンめっき処理した後にクロムめっき処理を施し、厚さ８．１μｍの耐摩耗性層（ニッケル層：６．１μｍ、クロム層：２．０μｍ）を設けた。
【０１８６】
次いで、この外表面に耐摩耗性層を設けた現像スリーブ基材の外表面に、前述した表面処理装置１により上記同様に、ただし、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３５０Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量５０ｇとして粗面化処理を施したところ、Ｒｚ＝１０．４μｍの粗面が得られた。このとき、凹みの底部の耐摩耗性層は完全に除去され、また、現像スリーブの凹みのない部分の耐摩耗性層の厚さは３．５μｍとなっていた。
【０１８７】
（実施例６）
実施例５と同様に、中間層としてまずニッケルリンめっき処理した後にクロムめっき処理を施し、厚さ１１．９μｍの耐摩耗性層（ニッケル層：９．０μｍ、クロム層：２．９μｍ）を設け、次いで、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流を２５Ａ、周波数は３５０Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量は５０ｇの条件で粗面化処理を施したところ、Ｒｚ＝９．８μｍの粗面が得られた。このとき凹みの底部まで耐摩耗性層に覆われており、耐摩耗性層の厚さ（３．３μｍ）はその他の部分の厚さ（９．１μｍ）に比べて薄くなった。
【０１８８】
（実施例７）
実施例１で用いたのと同じ現像スリーブ基材の表面に國枝マーク製作所社製の導電性アルマイト処理剤キットを用いて導電性アルマイト処理を施し、厚さ６．９μｍの耐摩耗性層を設けた。
【０１８９】
次いで、この外表面に耐摩耗性層を設けた現像スリーブ基材の外表面に、実施例１同様に、ただし、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３００Ｈｚとし、加工時間３０秒、線条材量５０ｇで、粗面化処理を行ったところ、Ｒｚ＝１０．８μｍの粗面が得られた。このとき凹みの底部の耐摩耗性層は完全に除去され、また、現像スリーブの凹みのない部分の耐摩耗性層の厚さは３．６μｍとなった。
【０１９０】
（実施例８）
実施例７と同様に、導電性アルマイト処理を行って厚さ１１．７μｍの耐摩耗性層を設け、次いで、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３５０Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量５０ｇとして粗面化処理を行ったところ、Ｒｚ＝９．５μｍの粗面が得られた。このときの凹みの底部まで耐摩耗性層に覆われており、この窪み底部の耐摩耗性層の厚さ（３．４μｍ）はその他の、窪みのない部分の厚さ（１０．５μｍ）に比べて薄くなった。
【０１９１】
（比較例１）
実施例１と同じ現像スリーブ基材表面に、平均粒径５１２μｍのアルミナ砥粒を用い、サンドブラスト処理を施した。このとき、粗さＲｚ＝１４．５μｍの粗面が得られた。サンドブラスト処理条件は、噴射圧４Ｋｇｆ／ｃｍ２（３．９×１０５Ｐａ）で処理時間は３０秒であった。
【０１９２】
（比較例２）
実施例１と同じ現像スリーブ基材表面に、幅０．１ｍｍ、深さ０．２ｍｍのＶ形状溝を機械加工により施した。
【０１９３】
（比較例３）
実施例１で用いたものと同じ現像スリーブ基材表面に、前述した表面処理装置１に線条材６５（外径０．８ｍｍ、長さ５ｍｍ。材質ＳＵＳ３０４）を収容し、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値は２０Ａ、周波数は３００Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量は５０ｇとして粗面化処理を施したところ、Ｒｚ＝１４．１μｍの粗面が得られた。
【０１９４】
以上の実施例および比較例の現像スリーブを使用して、次の試験を実施し、評価を行った。
【０１９５】
一般的な画像形成装置であるプリンタ（商品名：ＩＰＳＩＯ ＭＰ Ｃ４５００（株式会社リコー製））に、試験対象である上記で各種粗面化処理を行った現像スリーブを取付け、感光体ドラム上を６２０Ｖに帯電させ、現像バイアス電圧として６２０Ｖを印加し、現像剤として、シアン二成分現像剤（キャリア平均粒径３５μｍ）を使用し、汲み上げ量を４０ｍｇ／ｃｍ２に設定し、１９５ｍｍ×２８５ｍｍのベタ画像を２５０００枚出力し、画像の通紙方向の濃度むらについて、初期状態、２５０００枚画像出力後、及び、５０００００枚画像出力後に官能評価を行った。
【０１９６】
評価の基準は、
○：通紙方向の濃度が均一であり、濃度むらが視認されない
△：通紙方向の濃度むらが若干視認されるものの、実使用上問題なし
×：通紙方向の濃度むらが視認され、実使用に耐えられない
とし、評価結果は、次の表１に示される。また、表面処理装置１にて粗面化処理を行った実施例１〜６および比較例３の現像スリーブ表面における、単位面積あたりの楕円の長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹み（即ち、縦凹み）の割合［％］についても、表１に併せて示した。
【０１９７】
さらに、表面粗さＲｚの変化率についても表２に示した。
【０１９８】
【表１】
【０１９９】
【表２】
【０２００】
表１によれば、比較例に係る従来の粗面化処理だけを行った現像スリーブを備えた現像ローラを用いた場合に比べ、本発明に係る現像ローラを用いた場合、特に優れた耐久性が得られることが判る。
【０２０１】
さらに表２によれば、本発明の現像スリーブでは使用によっても粗さが減少せず、粗さが維持されていることが判る。
【０２０２】
また、楕円形状の凹みの底部及びその底部の近傍部分で前記スリーブ基材が露出している実施例１、３、５、および７の現像スリーブでは、前記スリーブ基材が露出してない実施例２、４、６、および８の現像スリーブに比べ、粗さの増加量が大きく、粗さの余裕度が高くなっていることも判る。
【０２０３】
前述した画像形成装置１０１では、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋはカートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニングブレード１１２と現像装置１１３とを備えている。しかしながら、本発明ではプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは少なくとも現像装置１１３を備えていれば良く、カートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニングブレード１１２を必ずしも備えていなくても良い。また、前述した実施形態では画像形成装置１０１は装置本体１０２に着脱自在なプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを備えている。しかしながら本発明では画像形成装置１０１は現像装置１１３を備えていれば良く、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを必ずしも備えていなくても良い。
【０２０４】
また、前述した実施形態では、現像スリーブ１３２の外径と、線条材６５の大きさと、表面処理装置１の有する収容槽９の円筒部材５０の外径を適宜変更しても良いことは勿論である。また、現像スリーブ１３２の両端の形状に関しても、面取りの曲率半径や面取りの形状の大きさなども目標とする粗面の粗さ、加工時間（加工条件）、電磁コイル８の往復回数及び線条材６５の耐久性などから適切な形状を選定するのが望ましい。また、収容槽９内に収容する線条材６５の総量も、目標とする粗面の粗さ、加工時間（加工条件）、電磁コイル８の往復回数及び線条材６５の耐久性などから適切な量に定められるのが望ましい。
【０２０５】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０６】
【図１】本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体（現像ローラ）の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体を構成する中空体（現像スリーブ）の斜視図である。
【図３】本発明の現像ローラを構成する現像スリーブの外表面付近のモデル断面図である。（ａ）スリーブ素材に耐摩耗性層を形成した状態を示すモデル図である。（ｂ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態を示すモデル図である。（ｃ）凹みの底部の耐摩耗性層が他の部分の耐摩耗性層に比べて薄い状態を示すモデル図である。
【図４】本発明の現像ローラを構成する現像スリーブの外表面付近のモデル断面図である。（ａ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態での使用状況を示すモデル図である（使用開始初期）。（ｂ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態での使用状況を示すモデル図である（長期使用後）。（ｃ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態での使用状況を示すモデル図である（使用開始初期）。（ｄ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態での使用状況を示すモデル図である（長期使用後）。
【図５】楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みが多い中空体の外表面を拡大して示す説明図である。
【図６】図５に示された中空体の外表面を模式的に示す説明図である。
【図７】楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みが多い中空体の外表面を拡大して示す説明図である。
【図８】図７に示された中空体の外表面を模式的に示す説明図である。
【図９】図５に示された中空体を有する磁性粒子担持体の外表面における、現像剤の穂立ち状態を示す磁性粒子担持体の断面図である。
【図１０】図７に示された中空体を有する磁性粒子担持体の外表面における、現像剤の穂立ち状態を示す磁性粒子担持体の断面図である。
【図１１】現像スリーブ１３２のモデル拡大断面図である。
【図１２】現像剤を構成する磁性粒子の断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態を示す現像装置、およびプロセスカートリッジの断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の断面図である。
【図１５】図２に示された中空体の外表面に粗面化処理を施す表面処理装置の概略の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
【図１７】図１５に示す表面処理装置で用いられる線条材の斜視図である。
【図１８】図１７に示す線条材のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面の部分拡大図である。
【図１９】図１５に示す表面処理装置において処理される中空体と、自転しながら前記中空体の外周に沿って回転移動する線条材を示す説明図である。
【図２０】（ａ）従来技術に係る現像スリーブの外表面近くのモデル断面図である（使用開始直後）。（ｂ）従来技術に係る現像スリーブの外表面近くのモデル断面図である（長期使用後）。（ｃ）従来技術（Ｖ溝加工）に係る現像スリーブの外表面近くのモデル断面図である（長期使用後）。
【図２１】現像剤の形状の経年変化を示すモデル図である。
【符号の説明】
【０２０７】
６５ 線条材
１０１ 画像形成装置
１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ プロセスカートリッジ
１１３ 現像装置
１１５ 磁性粒子担持体（現像ローラ）
１３２ 中空体（現像スリーブ）
１３２ａ スリーブ基材
１３２ｂ 耐摩耗性層
１３３ 磁界発生手段（マグネットローラ）
１３５ 磁性粒子（磁性キャリア）
１３９ 凹み
１３９ａ 楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う凹み（横凹み）
１３９ｂ 楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う凹み（縦凹み）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に装着される現像装置に用いられる現像ローラに係る。詳しくは、トナーおよび磁性粒子からなる二成分現像方式に関するものである。また、本発明はかかる現像ローラを有する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に使用される現像ローラの現像スリーブに現像剤を担持して、該現像剤を感光体ドラムに確実に搬送するためには、従来、サンドブラスト加工やＶ溝加工によって表面に凹凸が形成された現像スリーブが用いられていた。
【０００３】
サンドブラスト加工が施された現像スリーブでは、スリーブ基材２の外表面に形成された凹凸が細かくシャープである（図２０（ａ）にその外表面近くのモデル断面図を示す）ため、現像剤１により凹凸が徐々に摩耗し（図２０（ｂ）参照）、印刷履歴枚数が増加するにしたがって、すなわち、経年変化によって、前述した凹凸が削られて平坦となり、その結果、現像剤１の搬送量は徐々に減少してしまうので、形成される画像が徐々に薄くなってしまうという不具合を生じる。また、サンドブラスト加工は一方向より砥粒を衝突させる加工であるので、スリーブの振れが大きくなりやすく、スリーブの回転ピッチでの画像むらが発生してしまう。
【０００４】
一方、前述のＶ溝形状を外表面に形成した現像スリーブでのＶ溝は、サンドブラスト加工によって形成される凹凸より遙かに大きい。このように、現像剤１の磁性キャリアなどより遙かに大きい現像スリーブのＶ溝は摩耗しにくいので、長期間の使用によっても現像剤１の搬送量は低下しにくい。しかしながら、このようにＶ溝を外表面に形成した現像スリーブでは、Ｖ溝が形成された領域１ａで搬送する現像剤がＶ溝外周部（Ｖ溝のない領域）１ｂで搬送する現像剤１より多くなるので、形成した画像には、現像剤１の搬送量のむら（図２０（ｃ）参照）に起因する濃度むらが生じ易い。
【０００５】
そこで、以上の課題に対して、特許文献１では経年変化による現像剤１の搬送量の低下の抑制が可能であり、かつ、画像のむらの発生を防止できる現像ローラが提案されている。
【０００６】
このような特許文献１によって提案される技術によれば、サンドブラスト加工によりスリーブ表面に形成される凹みに比べ、大きな楕円形状の凹みが現像スリーブ表面に成されているため、経年変化による凹みの摩耗は抑制され、搬送量の低下も、サンドブラストを行った現像スリーブよりも、抑制することができる。
【０００７】
また、スリーブ基材２の表面に形成される楕円形状の凹みがランダムに配置されているため、画像のむらの発生を防止できる。
【０００８】
しかしながら、現像スリーブ部のスリーブ基材２の摩耗を完全には抑制しきれない。そのため、スリーブ基材２の表面は摩耗するに従い、搬送量も徐々に低下していく。また、図２１に示すように、トナー３および磁性キャリア１３５からなる現像剤１の経年変化の影響を抑制することも難しい。つまり、経年変化により徐々に磁性キャリア１３５表面の角が取れ、丸みを帯びることにより、スリーブ表面との摩擦が減少し、現像剤１の搬送量が低下する（図２１（ａ）にモデル的に示される状態から図２１（ｂ）にモデル的に示される状態への変化）。
【０００９】
また、特許文献２によって提案された技術によれば、サンドブラスト加工されたスリーブ表面の谷部にのみ軟質表面処理層を設けることにより、経時の表面状態を模した表面状態を予め形成することにより、経時での現像剤の搬送量の低下を抑えることができる。しかしながら、このような表面加工がサンドブラスト加工によるものであるがゆえに、スリーブの回転ピッチでの画像むらが発生してしまう。
【００１０】
また、特許文献３によって提案された技術によれば、スリーブ基材に粗さ形成部材を貼り付けることにより、スリーブ表面に凹凸を形成し、また、粗さ形成部材の硬度をスリーブ基材より高くすることによって、硬度の高い凸部(粗さ形成部材)より硬度の低い凹み部(スリーブ基材)の方を磨耗しやすくさせ、このことにより経時で表面の凹凸の差は大きくなり、現像剤の劣化による搬送量の低下が生じても凹み深さが確保できて、充分な搬送量が得られるので、搬送量の低下を抑制できると云う効果が得られる。しかしながら、粗さ形成部材による凹凸は、前記Ｖ溝同様、凸が形成された領域では凹部に比べ搬送する現像剤量が少なくなるので、形成した画像には、現像剤の搬送量のむらに起因する濃度むらが生じ易くなってしまうと云う問題点が依然として存在する。
【００１１】
また、特許文献４によって提案された技術によれば、スリーブ基材表面に凹凸を設けた後、表面に硬質の金属めっきを行うことによって、表面の磨耗を抑え、経時での現像剤の搬送量低下を抑えることができる。しかしながら、スリーブ表面全面に均一な、スリーブ基材より導電性の低い金属めっき層が形成されているので、めっき層からトナーの帯電電荷がリークしにくくなるので、トナーのチャージアップによる濃度ムラが発生しやすくなる。
【特許文献１】特願２００５−０６４８５公報
【特許文献２】特開２００３‐３３０２６３公報
【特許文献３】特開２００７−９４２８６公報
【特許文献４】特開２０００‐９８７３３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、スリーブ基材の表面の経年変化による搬送量低下に対して余裕度が高く、現像剤１の劣化（摩耗）による搬送量低下を抑制することができ、しかも画像のむらを防止できる現像ローラ、このような現像ローラを備えたプロセスカートリッジと画像形成装置、及び、かかる現像ローラの製造方法と、を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の現像ローラは上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、マグネットローラと、前記マグネットローラを内包しているとともに該マグネットローラの磁力により外表面に磁性粒子を吸着する現像スリーブと、を有する現像ローラにおいて、前記現像スリーブにおけるスリーブ基材の外表面に該スリーブ基材を構成する材料より硬い材料により構成されている耐摩耗性層が設けられているとともに、該耐摩耗性層に楕円形状の凹みがランダムに設けられていることを特徴とする現像ローラである。
【００１４】
また、本発明の現像ローラは請求項２に記載の通り、請求項１に記載の現像ローラにおいて、前記楕円形状の凹みの底部及びその底部の近傍部分には前記スリーブ基材が露出していることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の現像ローラは請求項３に記載の通り、請求項１または請求項２に記載の現像ローラにおいて、前記スリーブ基材が、円筒体形状であり、かつ、前記楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の周方向に沿う楕円形状の凹みの方を多く含んでいることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の現像ローラは請求項４に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラにおいて、前記スリーブ基材がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成されており、かつ、前記耐摩耗性層が導電性アルマイトにより構成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の現像ローラは請求項５に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラにおいて、前記耐摩耗性層がニッケルにより構成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の現像ローラは請求項６に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラにおいて、前記耐摩耗性層がクロムにより構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の現像装置は請求項７に記載の通り、前記請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の現像ローラを備えたことを特徴とする現像装置である。
【００２０】
また、本発明のプロセスカートリッジは請求項８に記載の通り、前記請求項７に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は請求項９に記載の通り、前記請求項７に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】
また、本発明の現像ローラの製造方法は請求項１０に記載の通り、外表面に耐摩耗性層を施した円筒形状の現像スリーブと短線状の線条材とを収容槽内に収容した後に、該収容槽内に回転磁場を発生させるとともに、前記現像スリーブをその軸芯を中心に回転させて、該現像スリーブ材に前記線条材を回転させながら衝突させることにより、該現像スリーブの外表面に凹みを形成させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の現像ローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の現像ローラによれば、ママグネットローラと、前記マグネットローラを内包しているとともに該マグネットローラの磁力により外表面に磁性粒子を吸着する現像スリーブと、を有する現像ローラにおいて、前記現像スリーブにおけるスリーブ基材の外表面に該スリーブ基材を構成する材料より硬い材料により構成されている耐摩耗性層が設けられているとともに、該耐摩耗性層に楕円形状の凹みがランダムに多数（複数）設けられているために、現像スリーブの外表面の凹凸の減少を抑制し、経年変化による現像剤の搬送量低下を抑制できる。また、前記凹凸がランダムに、多数（複数）、配置に配置されているので、現像剤１のむらが生じることを防止でき、画像濃度むらが生じることを防止できる。
【００２４】
また、耐磨耗性層に凹みを設けられていることにより、凹みの底部の耐磨耗性層の膜厚は薄くなり、あるいは、スリーブ基材が露出するので、凹みの底部からトナーの帯電電荷がリークしやすくなり、トナーのチャージアップによる画像濃度むらの発生を防止できる。
【００２５】
また、請求項２に記載の本発明の現像ローラによれば、前記楕円形状の凹みの底部及びその底部の近傍部分には前記スリーブ基材が露出していて、該凹みの底部に前記耐摩耗性層がない構成となっている。このように、凹みの底部に前記耐摩耗性層が設けられていない（除去されている）場合、表面処理のない凹み底部は表面処理層５を有する表面に比べ、摩耗しやすくなり、表面の凹凸の差は大きくなり、現像剤の劣化による搬送量の低下が生じても凹み深さが確保できて、充分な搬送量が得られるので、搬送量の低下を抑制できる。さらに、凹みの底部からトナーの帯電電荷がリークしやすくなり、トナーのチャージアップによる画像濃度むらの発生をより確実に防止できる。
【００２６】
また、請求項３に記載の本発明の現像ローラによれば、前記スリーブ基材が、円筒体形状であり、かつ、前記楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の周方向に沿う楕円形状の凹みの方を多く含んでいる構成により、汲み上げられる現像剤を軸方向に沿って配置させることになり、現像スリーブが回転しても、汲み上げた現像剤が現像スリーブの表面から脱落しにくくなり、楕円形状の凹みが従来技術であるＶ溝形成と同様の作用効果を奏して、現像剤の汲み上げ量を充分に確保することができる。
【００２７】
また、請求項４に記載の本発明の現像ローラによれば、前記スリーブ基材がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成されており、かつ、前記耐摩耗性層が導電性アルマイトにより構成されている構成により、耐摩耗性が著しく向上するとともに、経時変化が少なく、現像剤の汲み上げ量が長期間に亘って維持される。
【００２８】
また、請求項５に記載の本発明の現像ローラによれば、前記耐摩耗性層がニッケルにより構成されている構成により、耐摩耗性が向上し、経時変化が少なく、現像剤の汲み上げ量が長期間に亘って維持される。
【００２９】
また、請求項６に記載の本発明の現像ローラによれば、前記耐摩耗性層がクロムにより構成されている構成により、耐摩耗性が向上し、経時変化が少なく、現像剤の汲み上げ量が長期間に亘って維持される。
【００３０】
また、請求項７に記載の本発明の現像装置によれば、前記現像ローラを備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、画像のむらの発生を防止できる。
【００３１】
また、請求項８に記載のプロセスカートリッジによれば、前記現像ローラを備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、画像のむらの発生を防止できる。
【００３２】
また、請求項９に記載の画像形成装置によれば、前記現像ローラを備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、画像のむらの発生を防止できる。
【００３３】
また、請求項１０に記載の本発明の現像ローラの製造方法によれば、外表面に耐摩耗性層を施した円筒形状の現像スリーブと短線状の線条材とを同一収容槽内に収容し、該収容槽内に回転磁場を発生させるとともに、前記現像スリーブをその軸芯を中心に回転させて、該現像スリーブ材に前記線条材を回転させながら衝突させることにより該現像スリーブの外表面に凹みを形成させる工程を有するために、一様な凹みを低コストで確実に形成することができ、経年変化を抑制できる現像スリーブを得ることができ、さらに、このとき、前記スリーブ基材が露出するまで上記粗面化処理を行うことで前記凹みの底部に前記耐摩耗性層がない状態となるので、現像剤の劣化による搬送量の低下が生じても凹み深さが確保できて、充分な搬送量が得られるので、搬送量の低下を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る現像ローラについて、図１ないし図１９に基づいて説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る磁性粒子担持体（現像ローラ）の断面図である。図２は、本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体を構成する中空体（現像スリーブ）の斜視図である。図３及び図４は現像スリーブの外表面近くの断面を示すモデル図である。
【００３６】
図５は、楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う平面視楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う平面視楕円形状の凹みが多い中空体の外表面を拡大して示す説明図である。図６は、図５に示された中空体の外表面を模式的に示す説明図である。図７は、楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う平面視楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う平面視楕円形状の凹みが多い中空体の外表面を拡大して示す説明図である。図８は、図７に示された中空体の外表面を模式的に示す説明図である。図９は、図５に示された中空体を有する磁性粒子担持体の外表面における、現像剤の穂立ち状態を示す磁性粒子担持体の断面図である。図１０は、図７に示された中空体を有する磁性粒子担持体の外表面における、現像剤の穂立ち状態を示す磁性粒子担持体の断面図である。図１１は、現像スリーブ１３２のモデル拡大断面図である。
【００３７】
図１２は、現像剤を構成する磁性粒子の断面図である。図１３は、本発明の一実施形態を示す現像装置、および、プロセスカートリッジの断面図である。図１４は、本発明の一実施形態を示す画像形成装置の断面図である。図１５は、図２に示された中空体の外表面に粗面化処理を施す表面処理装置の概略の構成を示す斜視図である。図１６は、図１５に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。図１７は、図１５に示す表面処理装置で用いられる線条材の斜視図である。図１８は、図１７に示す線条材のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面の部分拡大図である。図１９は、図１５に示す表面処理装置において処理される中空体と、自転しながら前記中空体の外周に沿って回転移動する線条材を示す説明図である。
【００３８】
次に、本発明の一実施形態である現像ローラの構成を、図１〜４、図７、図８、及び、図１１を参照して説明する。
【００３９】
本発明の磁性粒子担持体である現像ローラ１１５は、図１に示すように、芯金１３４と、磁界発生手段(以下、マグネットローラ（磁石体ともいう）)１３３と、中空体(以下、現像スリーブ)１３２とを備えている。芯金１３４は、その長手方向が図１２に示す感光体ドラム１０８の長手方向と平行に配され、現像装置１１３のケース１２５に回転することなく固定されている。
【００４０】
マグネットローラ１３３は、磁性材料により構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、図示しない複数の固定磁極が取り付けられている。マグネットローラ１３３は、芯金１３４の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。
【００４１】
固定磁極は、長尺で棒状の磁石であり、マグネットローラ１３３に取り付けられている。固定磁極は、マグネットローラ１３３、即ち、現像ローラ１１５の長手方向に沿って延びており、該マグネットローラ１３３の全長に亘って設けられている。前述した構成のマグネットローラ１３３は、現像スリーブ１３２内に収容されている（内包されている）。
【００４２】
一つの固定磁極は、現像剤を汲み上げる汲み上げ磁極として、図１２に示す攪拌スクリュー１１８と相対しており、他の一つの固定磁極は、現像磁極として、図１２に示す感光体ドラム１０８と相対している。前記固定磁極は、現像剤１２６に含まれる磁性粒子（以下、磁性キャリア）１３５を、現像スリーブ１３２の外表面に吸着し、そして、磁性キャリア１３５を該固定磁極の生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ１３２の外表面上に立設（穂立ち）させる。このように、磁性キャリア１３５が磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ１３２の外表面上に立設する状態を、磁性キャリア１３５が現像スリーブ１３２の外表面上に穂立ちするという。すると、この穂立ちした磁性キャリア１３５に、同じく現像剤１２６含まれるトナーが吸着する。即ち、現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３の磁力により外表面に現像剤１２６を吸着する。
【００４３】
現像スリーブ１３２は、図２に示すように、円筒状に形成されている。現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３を内包し（収容し）て、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ１３２は、その内周面が固定磁極に順に相対するように回転される。
【００４４】
現像スリーブ１３２のスリーブ基材１３２ａは、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの非磁性材料により構成されている。
【００４５】
アルミニウム合金は、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウム合金を基材として用いる場合は、Ａ６０６３、Ａ５０５６およびＡ３００３を用いるのが好ましい。一方、ステンレス鋼は、耐摩耗性、強度の面で優れている。ステンレス鋼をスリーブ基材１３２ａとして用いる場合は、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３１６を用いるのが好ましい。
【００４６】
ここで、アルミニウム合金はビッカース硬度Ｈｖ＝６０程度、ステンレス鋼ではＨｖ＝２００程度であり、特にアルミニウム合金の硬度は低く、摩耗による経年変化により少しずつ凹凸が減少してしまう。そこで、スリーブ基材１３２ａの外表面に表面処理を行って、まず、モデル断面図である図３（ａ）に示すように、耐摩耗性層１３２ｂを設けることで表面硬度を高くすることができ、このとき、耐摩耗性が向上する。
【００４７】
表面処理によって得られる耐摩耗性層は充分な耐摩耗性を得るために、ピッカース硬度：Ｈｖ＝３００以上であることが好ましい。このような耐摩耗性層の形成には、ニッケルめっき処理、クロムめっき処理をおこなってもよく、またスリーブ基材がアルミニウムないしアルミニウム合金からなる場合には、常法に従って導電性アルマイト処理を行ってもよい。
【００４８】
ニッケルめっき（ニッケルリンめっきを含む）によって形成されるニッケル層は、ピッカース硬度が、Ｈｖ＝５００程度と高い。ニッケルめっきには電気ニッケルめっきと無電解ニッケルめっきがあるが、電気ニッケルめっきより皮膜にピンホールが少なく硬い、密着性、均一性の面から無電解ニッケルめっきによることが好ましい。めっき後に３００℃以上の熱処理を行うことで、クロムめっきと同程度まで、その硬度を向上させることは可能であるが、熱処理を行うことで磁性を帯びてしまうため、このような熱処理は行わないことが好ましい。
【００４９】
また、無電解ニッケルめっき方法には、Ｎｉ−Ｐ（無電解ニッケルめっき）、Ｎｉ−Ｂ（無電解ニッケル・ボロンめっき）などがあるが、汎用性、品質安定性が高いＮｉ−Ｐによって表面処理を行うことが特に好ましい。
【００５０】
クロムめっきによる表面処理層は、Ｈｖ＝７００以上と非常に高く、耐摩耗性に優れている。また、基材とクロムめっき層との間に中間層を設ける場合は金属めっきによって形成するが、その場合、中間層としてはニッケルめっき層とすることが耐摩耗性及び耐食性を更に向上させることができるために、特に好ましい。
【００５１】
導電性アルマイトによる表面処理層は、Ｈｖ＝３５０〜５００程度と高い上、他のめっき処理に比べ安価である。また、基材であるアルミニウム合金から電気化学的に生成されるので、めっきに比べ剥離しにくい特徴があり、これらの点で有利である。
【００５２】
ただし、一般にアルマイトは不導体であるが、アルマイト処理後、二次処理として、アルマイト表面に生成される無数の蜂の巣状の孔(ポーラス)の中に、電気化学的に金属(本発明品では銀)を析出させることにより、アルマイトに充分に高い導電性を持たせた導電化アルマイトとすることができる。前記二次処理によって孔内に金属を析出させた後、この孔を酢酸ニッケルなどの高温水溶液、加圧水蒸気によって水和させて孔を封じる処理（封孔処理）を行うのが一般的であるが、本発明においては、導電性確保の面からこの封孔処理を行なわないことが好ましい。
【００５３】
スリーブ表面は上記のように表面処理によって耐摩耗性層を形成した後、表面処理層５の上から図１４に示す表面処理装置１によって外表面に粗面化処理が施されている。このとき、凹みの底部に前記耐摩耗性層１３２ｂがない（このときのスリーブ表面付近の状態をモデル断面図として図３（ｂ）に示す）、または、凹みの底部の前記耐摩耗性層が他の部分の耐摩耗性層に比べて薄い（このときのスリーブ表面付近の状態をモデル断面図として図３（ｃ）に示す）構成が得られる。
【００５４】
図３（ｂ）のように、凹みの底部に耐摩耗性層がない場合、図４（ａ）にモデル的に示したように、現像剤が凹みに入り込んだときに、表面処理のない凹み底部は表面処理層５を有する表面に比べ、摩耗しやすくなり、図４（ｂ）にモデル的に示すように、表面の凹凸の差は大きくなり、現像剤の劣化による搬送量の低下が生じても凹み深さが確保でき、充分な搬送量が得られるので、搬送量の低下を抑制できる。
【００５５】
一方、図３（ｃ）のように凹みの底部の耐摩耗性層が他の部分の耐摩耗性層に比べて薄い場合、図４（ｃ）にモデル的に示したように、初期は耐磨耗性層により粗さが低下しにくく、底部の耐磨耗性層がなくなり、スリーブ基材表面層が現れると底部は磨耗しやすくなり、図４（ｄ）にそのときの様子をモデル的に示すように、結果として、凹みの底部に前記耐摩耗性層がない場合と同じ効果が得られる場合があるが、初期より効果が確実に得られると云う点で、図３（ｂ）に示されたように、凹みの底部に耐摩耗性層がなく、スリーブ基材が露出しているようにすることが好ましい。
【００５６】
上記で形成する耐摩耗性層の厚さとしては、粗面化処理による効果を充分なものとするために、現像スリーブ１３２外表面の十点平均粗さＲｚを８μｍ以上とすることが好ましいので、このとき、良好な表面性を得るためには３μｍ以上とすることが好ましい。
【００５７】
現像スリーブ１３２の外径は、１７ｍｍ〜１８ｍｍ程度であるのが望ましく、また、現像スリーブ１３２の軸（軸芯）方向の長さは、２４０ｍｍ〜３５０ｍｍ程度であるのが望ましい。現像スリーブ１３２の外表面の表面粗さは、該現像スリーブ１３２の軸芯方向の中央部から両端部に向かうにしたがって、徐々に大きく（粗く）なっている。また、現像スリーブ１３２の外表面には、図７に示すように、平面形状が楕円形状の凹み１３９（以下、単に楕円形状の凹みと記載する場合は平面視楕円形状を表す）がランダムに多数（複数）配置されており、そして凹み１３９は、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の軸方向に沿う凹み（軸方向に対する楕円の長手方向の角度が±４５°未満。以下、横凹み）１３９ａと、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う凹み（周方向に対する楕円の長手方向の角度が±４５°以内。以下、縦凹み）１３９ｂとを含んでいる。そして、横凹み１３９ａよりも縦凹み１３９ｂを多く含んでいる。さらに、凹み１３９の長手方向の長さ（長径）は、０．０５ｍｍ以上でかつ２ｍｍ以下となっており、幅方向の幅（短径）は、０．０２ｍｍ以上でかつ１ｍｍ以下となっている。なお、図７および図８では、図中の左右方向が現像スリーブ１３２の軸方向、上下方向が現像スリーブ１３２の周方向となっている。
【００５８】
次に、磁性粒子担持体１１５がその外表面に現像剤１２６を吸着させる動作について説明する。
【００５９】
図１２に示す現像装置１１３内において、現像剤担持体である現像ローラ１１５と、磁性粒子である磁性キャリア１３５およびトナーにより構成される現像剤１２６と、は間隙を持って対向している。現像ローラ１１５に内包されるマグネットローラ１３３に取り付けられている前記汲み上げ磁極は、現像スリーブ１３２、即ち、現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、収容槽１１７の第２空間１２１内の現像剤１２６を現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。そして、前記現像磁極は、現像スリーブ１３２、即ち、現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間に磁界を形成する。この現像磁極は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、現像スリーブ１３２の外表面に吸着された現像剤１２６を感光体ドラム１０８に受け渡すようになっている。前記汲み上げ磁極と前記現像磁極との間には、少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この少なくとも一つの固定磁極は、現像スリーブ１３２、即ち、現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤１２６を感光体ドラム１０８に向けて搬送するとともに、現像済みの現像剤１２６を感光体ドラム１０８から収容槽１１７内まで搬送する。
【００６０】
次に、楕円の長手方向が中空体（即ち、現像スリーブ）１３２の軸方向に沿う楕円形状の凹み（即ち、横凹み）１３９ａと、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う楕円形状の凹み（即ち、縦凹み）１３９ｂとの、現像剤の穂立ちの違いについて説明する。
【００６１】
図９は従来の磁性粒子担持体１１５の断面図であり、縦凹み１３９ｂよりも横凹み１３９ａが多い場合の現像剤１２６の穂立ちの状態を示している。また、図１０は本発明における磁性粒子担持体１１５の断面図であり、横凹み１３９ａよりも縦凹み１３９ｂが多い場合の現像剤１２６の穂立ちの状態を示している。図９に示す従来の磁性粒子担持体１１５の横凹み１３９ａに比して、図１０に示す本発明での磁性粒子担持体１１５の縦凹み１３９ｂの方が、磁性粒子担持体の断面から見たときの凹み１３９の周方向に沿う長さが長くなり、そして、現像剤１２６は凹み１３９に密着して現像スリーブ１３２に吸着されるので、現像スリーブ１３２の周方向に対してより現像剤の吸着密度が高くなり、また、各凹み１３９ｂにおける現像剤の穂立ちがより均一になる。
【００６２】
以上の説明より、本実施形態によれば、現像スリーブ１３２の外表面に有する多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、長手方向が前記中空体の軸方向に沿う平面視楕円形状の凹み１３９ａよりも、長手方向が前記中空体の周方向に沿う平面視楕円形状の凹み１３９ｂが多いので、現像剤１２６に含まれる磁性粒子群が、前記現像スリーブ１３２の外表面の周方向に均一に吸着され、また、前記現像スリーブ１３２の外表面上での周方向の磁性粒子群の密度が大きくなり、そのため、感光体ドラム１０８の周方向、即ち、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にむらなく供給でき、よって、通紙方向の濃度むらのない画像を得ることができる。また、現像スリーブ１３２の外表面に、従来のサンドブラスト加工で形成される凹みより大きな楕円形状の凹み１３９（長径が０．０５ｍｍ以上でかつ２ｍｍ以下、短径が０．０２ｍｍ以上でかつ１ｍｍ以下）を有するので、サンドブラスト加工で形成された凹みに比して、経年変化による楕円形状の凹みの摩耗が少なく、そのため、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制でき、よって、形成される画像が薄くなることを防止できる。
【００６３】
また、現像スリーブ１３２の外表面に有する多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、図１１に現像スリーブ１３２のモデル拡大断面図で示すようにその最深部２００ｃが、現像スリーブ１３２の回転方向に対して後方になる凹みの外縁端部２００ａ寄りに位置するので、凹みの最深部２００ｃから凹みの外縁端部２００ａまでの面と、凹みの最深部２００ｃを通る現像スリーブ１３２の半径方向の直線とのなす角αが４５°未満になりそのため、凹み１３９が磁性粒子をすくい上げるようして凹み１３９内部に保持し、即ち、磁性粒子を現像スリーブ１３２外表面に保持する力が強くなり、確実に現像剤を現像スリーブ１３２外表面に保持することができ、よって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、形成される画像が薄くなることを防止できる。また、凹み１３９の深さを大きくしなくても充分な保持力が得られるので、現像スリーブ１３２外表面の加工のエネルギーを小さくすることができ、そのため、現像スリーブ１３２の軸心が湾曲したり、内外径が変化したり、断面形状が楕円形状になることを防止でき、即ち、振れ精度を高精度に保つことができ、よって、画像むらのない画像を得ることがで
きる。
【００６４】
また、現像スリーブ１３２の外表面に有する多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、現像スリーブ１３２の回転方向に対して後方になる凹みの外縁端部２００ａが、現像スリーブ１３２外表面から外に向けて盛り上がっているので、凹みの最深部２００ｃから外縁端部２００ａまでの面が、より長く、より大きくなり、磁性粒子を現像スリーブ１３２外表面に保持する力がより強くなり、さらに確実に現像剤を現像スリーブ１３２外表面に保持することができ、よって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、形成される画像が薄くなることを防止できる。また、凹み１３９の深さを大きくしなくても充分な保持力が得られるので、現像スリーブ１３２外表面の加工のエネルギーを小さくすることができ、そのため、現像スリーブ１３２の軸心が湾曲したり、内外径が変化したり、断面形状が楕円形状になることを防止でき、即ち、振れ精度を高精度に保つことができ、よって、画像むらのない画像を得ることができる。
【００６５】
また、現像スリーブ１３２の外表面にランダムに配置された平面視楕円形状の凹み１３９を有するので、現像剤１２６が前記現像スリーブ１３２の外表面にランダムに吸着され、即ち、前記現像スリーブ１３２の外表面全体で均一に現像剤１２６が吸着され、そのため、感光ドラム１０８への現像剤１２６の搬送量を均一にでき、よって、濃度むらのない画像を得ることができる。
【００６６】
次に、本発明にかかる現像装置１１３の構成を、図１３を参照して説明する。
【００６７】
現像装置１１３は、図１３に示すように、磁性粒子(例えば現像剤)供給部１１４と、ケース１２５と、磁性粒子担持体としての現像ローラ１１５と、規制部材としての規制ブレード１１６とを少なくとも備えている。
【００６８】
現像剤供給部１１４は、収容槽１１７と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー１１８と、を備えている。収容槽１１７は、感光体ドラム１０８と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽１１７内には、該収容槽１１７の長手方向に沿って延びた仕切壁１１９が設けられている。仕切壁１１９は、収容槽１１７内を第１空間１２０と、第２空間１２１とに区画している。また、第１空間１２０と第２空間１２１とは、両端部が互いに連通している。
【００６９】
収容槽１１７は、第１空間１２０と第２空間１２１との双方に現像剤１２６を収容する。現像剤１２６は、トナーと、磁性キャリア（磁性粒子、または、磁性粉ともいい、図１２に断面を示す）１３５とを含んでいる。トナーは、第１空間１２０と、第２空間１２１とのうち現像ローラ１１５から離れた側の第１空間１２０の一端部に、適宜供給される。トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは、種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られても良い。トナーの平均粒径は、３μｍ以上でかつ７μｍ以下である。また、トナーは、粉砕加工などにより形成されても良い。
【００７０】
攪拌スクリュー１１８は、第１空間１２０と第２空間１２１それぞれに収容されている。攪拌スクリュー１１８の長手方向は、収容槽１１７、現像ローラ１１５及び感光体ドラム１０８の長手方向と平行である。攪拌スクリュー１１８は、軸芯周りに回転自在に設けられており、軸芯周りに回転することで、トナーと磁性キャリア１３５とを攪拌するとともに、該軸芯に沿って現像剤１２６を搬送する。また、第１空間１２０内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤１２６を前述した一端部から他端部に向けて搬送する。第２空間１２１内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤１２６を他端部から一端部に向けて搬送する。
【００７１】
現像剤供給部１１４においては、第１空間１２０の一端部に供給されたトナーを、磁性キャリア１３５と攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第２空間１２１の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部１１４は、第２空間１２１内でトナーと磁性キャリア１３５とを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ１１５の外表面に供給する。
【００７２】
ケース１２５は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部１１４の収容槽１１７に取り付けられて、該収容槽１１７とともに、現像ローラ１１５などを覆う。また、ケース１２５の感光体ドラム１０８と相対する部分には、開口部１２５ａが設けられている。
【００７３】
現像ローラ１１５は、円柱状に形成され、第２空間１２１と、感光体ドラム１０８との間でかつ前述した開口部１２５ａの近傍に設けられている。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と収容槽１１７との双方と平行である。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と間隔をあけて配されている。現像ローラ１１５と感光体ドラム１０８との間の空間は、現像剤１２６のトナーを感光体ドラム１０８に吸着させて、静電潜像を現像してトナー像を得る現像領域１３１をなしている。現像領域１３１では、現像ローラ１１５と感光体ドラム１０８とが相対する。
【００７４】
規制ブレード１１６は、現像装置１１３の感光体ドラム１０８寄りの端部に設けられている。規制ブレード１１６は、現像スリーブ１３２の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース１２５に取り付けられている。規制ブレード１１６は、所望の厚さを越える現像スリーブ１３２の外表面上の現像剤１２６を収容槽１１７内にそぎ落として、現像領域１３１に搬送される現像スリーブ１３２の外表面上の現像剤１２６の量を調整する。
【００７５】
次に、現像装置１１３が、現像剤１２６を現像領域１３１に搬送する動作について説明する。
【００７６】
前述した構成の現像装置１１３は、現像剤供給部１１４でトナーと磁性キャリア１３５とを充分に攪拌し、この攪拌した現像剤１２６を、現像ローラ１１５に内包する固定磁極により現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。そして、現像装置１１３は、現像スリーブ１３２が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤１２６を現像領域１３１に向かって搬送する。現像装置１１３は、規制ブレード１１６で所望の厚さになった現像剤１２６を感光体ドラム１０８に吸着させる。こうして、現像装置１１３は、現像剤１２６を現像ローラ１１５に担持し、現像領域１３１に搬送して、感光体ドラム１０８上の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。そして、現像装置１１３は、現像済みの現像剤１２６を、収容槽１１７に向かって離脱させる。さらに、そして、収容槽１１７内に収容された現像済みの現像剤１２６は、再度、第２空間１２１内で他の現像剤１２６と充分に攪拌されて、感光体ドラム１０８の静電潜像の現像に用いられる。
【００７７】
以上の説明より、本発明によれば、現像装置１１３は、前述した磁性粒子担持体、即ち、現像ローラ１１５を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にむらなく供給でき、また、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度むらのない画像を得ることができ、また、形成される画像が薄くなることを防止できる。
【００７８】
次に、磁性粒子である磁性キャリアの構成を、図１２を参照して説明する。
【００７９】
磁性キャリア１３５は、図１３に示す第１空間１２０と第２空間１２１との双方に収容されている。磁性キャリア１３５の平均粒径は、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下である。磁性キャリア１３５は、図１２に示すように、芯材１３６と、該芯材１３６の外表面を被覆した樹脂コート膜１３７と、樹脂コート膜１３７に分散されたアルミナ粒子１３８と、を備えている。
【００８０】
磁性キャリア１３５の平均粒径が２０μｍ未満であると、磁性キャリア１３５一つ一つの磁化の大きさが小さくなるために、磁性キャリア１３５の現像ローラ１１５からの磁気的拘束力が弱くなり、該磁性キャリア１３５が感光体ドラム１０８に吸着しやすいため、望ましくない。磁性キャリア１３５の平均粒径が５０μｍを越えると、磁性キャリア１３５と感光体ドラム１０８上の静電潜像との間の電界が疎になるため、均一な画像を得ることができない（画質が劣化する）ため、望ましくない。
【００８１】
芯材１３６は、磁性材料としてのフェライトで構成されているとともに、球形に形成されている。樹脂コート膜１３７は、芯材１３６の外表面全体を被覆している。樹脂コート膜１３７は、アクリルなどの熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分と、帯電調整剤とを含有している。この樹脂コート膜１３７は、弾力性と強い接着力を有している。アルミナ粒子１３８は、外径が樹脂コート膜１３７の厚みより大きな球形に形成されている。アルミナ粒子１３８は、樹脂コート膜１３７の強い接着力で保持されている。アルミナ粒子１３８は、樹脂コート膜１３７より磁性キャリア１３５の外周側に突出している。
【００８２】
以上の説明より、本発明によれば、前述した現像装置１１３は、磁性粒子、即ち、磁性キャリア１３５の平均粒径が２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下の現像剤１２６を用いているので、磁性キャリア１３５が粒状度に優れており、よって、むらの少ない優れた画像を得ることができる。
【００８３】
次に、本発明に係るプロセスカートリッジの構成を、図１３を参照して説明する。
【００８４】
プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、カートリッジケース１１１と、帯電装置としての帯電ローラ１０９と、感光体（像担持体ともいう）としての感光体ドラム１０８と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード１１２と、現像装置１１３と、を備えている。
【００８５】
カートリッジケース１１１は、装置本体１０２に着脱自在で、かつ帯電ローラ１０９と、感光体ドラム１０８と、クリーニングブレード１１２と、現像装置１１３と、を収容している。帯電ローラ１０９は、感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電する。感光体ドラム１０８は、現像装置１１３の後述する磁性粒子担持体（例えば現像ローラ）１１５と間隔をあけて配されている。感光体ドラム１０８は、軸芯を中心として回転自在な円柱状又は円筒状に形成されている。
【００８６】
現像ローラ１１５、即ち、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間隔は、０．１ｍｍ以上でかつ０．４ｍｍ以下が望ましく、この範囲内であれば、現像スリーブ１３２に穂立ちした現像剤１２６からトナーを確実に感光体ドラム１０８に供給でき、高品質な画像を得ることができる。現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間隔が、０．１ｍｍ未満であると、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間の電界が強くなりすぎて、感光体ドラム１０８上に磁性キャリア１３５が移動してしまい、望ましくない。現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間隔が、０．４ｍｍを越えると、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間の電界が弱くなりすぎて、感光体ドラム１０８に供給できるトナーの量が減少して、現像効率が低下するとともに、画像のエッジにおいて電界のエッジ効果が大きくなり均一な画像を得ることができないため、望ましくない。
【００８７】
次に、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋが、記録紙１０７に画像を転写する動作について説明する。
【００８８】
各プロセスカートリッジ１０６内にある感光体ドラム１０８は、図１４に示す対応するレーザ書き込みユニット１２２により、外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１０８は、外表面上に形成されかつ担持する静電潜像に、現像装置１１３から供給されるトナーが吸着して現像し、こうして得られたトナー像を搬送ベルト１２９との間に位置付けられた記録紙１０７に転写する。クリーニングブレード１１２は、記録紙１０７にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１０８の外表面に残留した転写残トナーを除去する。
【００８９】
以上の説明より、本発明によれば、プロセスカートリッジ１０６は、前述した現像装置１１３を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にむらなく供給でき、また、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度むらのない画像を得ることができ、また、形成される画像が薄くなることを防止できる。
【００９０】
次に、本発明にかかる画像形成装置１０１の構成を、図１４を参照して説明する。
【００９１】
画像形成装置１０１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像、即ち、カラー画像を、一枚の転写材としての記録紙１０７（図１４に示す）に形成する。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けて示す。
【００９２】
画像形成装置１０１は、図１４に示すように、装置本体１０２と、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２と、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとを少なくとも備えている。
【００９３】
装置本体１０２は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体１０２は、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２と、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを収容している。
【００９４】
給紙ユニット１０３は、装置本体１０２の下部に設けられている。給紙ユニット１０３は、前述した記録紙１０７を重ねて収容するとともに装置本体１０２に出し入れ自在な給紙カセット１２３と、給紙ローラ１２４とを備えている。給紙ローラ１２４は、給紙カセット１２３内の一番上の記録紙１０７に押し当てられている。給紙ローラ１２４は、前述した一番上の記録紙１０７を、転写ユニット１０４の後述する搬送ベルト１２９と、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの後述する現像装置１１３の感光体ドラム１０８との間に送り出す。
【００９５】
レジストローラ対１１０は、給紙ユニット１０３から転写ユニット１０４に搬送される記録紙１０７の搬送経路に設けられており、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂを備えている。レジストローラ対１１０は、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂ間に記録紙１０７を挟み込み、該挟み込んだ記録紙１０７をトナー像を重ね合わせ得るタイミングで、転写ユニット１０４とプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとの間に送り出す。
【００９６】
転写ユニット１０４は、給紙ユニット１０３の上方に設けられている。転写ユニット１０４は、駆動ローラ１２８と、従動ローラ１２と、搬送ベルト１２９と、転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋとを備えている。駆動ローラ１２８は、記録紙１０７の搬送方向の下流側に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ１２は、装置本体１０２に回転自在に支持されており、記録紙１０７の搬送方向の上流側に配置されている。搬送ベルト１２９は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ１２８と従動ローラ１２との双方に掛け渡されている。搬送ベルト１２９は、駆動ローラ１２８が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ１２８と従動ローラ１２との回りを図中反時計回りに循環（無端走行）する。
【００９７】
転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、それぞれ、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８との間に搬送ベルト１２９と該搬送ベルト１２９上の記録紙１０７とを挟む。転写ユニット１０４は、転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋが、給紙ユニット１０３から送り出された記録紙１０７を各プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８の外表面に押し付けて、感光体ドラム１０８上のトナー像を記録紙１０７に転写する。転写ユニット１０４は、トナー像を転写した記録紙１０７を定着ユニット１０５に向けて送り出す。
【００９８】
定着ユニット１０５は、転写ユニット１０４の記録紙１０７の搬送方向の下流に設けられ、互いの間に記録紙１０７を挟む一対のローラ１０５ａ，１０５ｂを備えている。定着ユニット１０５は、一対のローラ１０５ａ，１０５ｂ間に転写ユニット１０４から送り出されてきた記録紙１０７を押圧加熱することで、感光体ドラム１０８から記録紙１０７上に転写されたトナー像を、該記録紙１０７に定着させる。
【００９９】
レーザ書き込みユニット１２２は、装置本体１０２に取り付けられている。レーザ書き込みユニット１２２は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの後述の帯電ローラ１０９により一様に帯電された感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
【０１００】
プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、それぞれ、転写ユニット１０４と、レーザ書き込みユニット１２２との間に設けられている。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、装置本体１０２に着脱自在である。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、記録紙１０７の搬送方向に沿って、互いに並設されている。
【０１０１】
搬送ベルトクリーニング装置１５は、搬送ベルト１０９上の残留トナーを回収し、ここでは図示しない搬送経路を経て、トナー廃棄容器に貯留させる。
【０１０２】
２次転写ローラ１６は、搬送ベルト１０９上に形成されたトナー像を記録紙１０７に転写するためのもので、トナーを引き付けるためにトナーとは逆符号のバイアスが印加されている。
【０１０３】
排紙ローラ対２４は、トナー像が定着された記録紙１０７を排紙するためのローラである。
【０１０４】
トナーボトル３１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれの補給トナーを貯留しており、ここから図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ各色のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋにトナーを補給する。
【０１０５】
次に、画像形成装置１０１が、記録紙１０７に画像を形成する動作について説明する。
【０１０６】
まず、画像形成装置１０１は、感光体ドラム１０８を回転して、この感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電ローラ１０９により帯電する。感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、該感光体ドラム１０８の外表面に静電潜像を形成する。そして、静電潜像が現像領域１３１に位置付けられると、現像装置１１３の現像スリーブ１３２の外表面に吸着した現像剤１２６が感光体ドラム１０８の外表面に吸着して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム１０８の外表面に形成する。そして、画像形成装置１０１は、給紙ユニット１０３の給紙ローラ１２４などにより搬送されてきた記録紙１０７が、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８と転写ユニット１０４の搬送ベルト１２９との間に位置して、感光体ドラム１０８の外表面上に形成されたトナー像を記録紙１０７に転写する。画像形成装置１０１は、定着ユニット１０５で、記録紙１０７にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置１０１は、記録紙１０７にカラー画像を形成する。
【０１０７】
以上の説明より、本発明によれば、画像形成装置１０１は、前述した現像装置１１３を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にむらなく供給でき、また、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度むらのない画像を得ることができ、また、形成される画像が薄くなることを防止できる。
【０１０８】
次に、本発明にかかる磁性粒子担持体を構成する中空体の外表面に楕円形状の凹みを形成するための表面処理装置、および、前記表面処理装置内に内包され、中空体の外表面に衝突される線条材について、図１５〜図１９を参照して説明する。
【０１０９】
表面処理装置１は、図１５に示すように、ベース３と、固定保持部４と、移動手段としての電磁コイル移動部５と、移動保持部６と、移動チャック部７と、磁場発生部としての電磁コイル８と、収容槽９と、回収部１０と、冷却部１１と、検出手段としてのリニアエンコーダ７５と、制御手段としての制御装置７６（図１６に示す）とを備えている。
【０１１０】
ベース３は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース３の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース３の平面形状は、矩形状に形成されている。
【０１１１】
固定保持部４は、ベース３の長手方向（以下、矢印Ｘで示す）の一端部から立設した複数の支柱１２と、保持ベース１３と、立設ブラケット１４と、円筒保持部材１５と、保持チャック１６と、を備えている。
【０１１２】
保持ベース１３は、平板状に形成され、支柱１２の上端に取り付けられている。立設ブラケット１４は、平板状に形成され、保持ベース１３から立設している。円筒保持部材１５は、円筒状に形成され、立設ブラケット１４と保持ベース１３とに取り付けられている。円筒保持部材１５は、その軸芯が水平方向と矢印Ｘとの双方と平行な状態でかつ前記立設ブラケット１４よりベース３の中央部寄りに配置されている。円筒保持部材１５は、内側に収容槽９の後述する一端部９ａに取り付けられた後述するフランジ部材５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ（即ち一端部９ａ）を収容する。
【０１１３】
保持チャック１６は、前述した円筒保持部材１５即ち保持ベース１３の近傍に配され、前述したベース３に取り付けられている。保持チャック１６は、円筒保持部材１５内に一端部９ａが収容された収容槽９をチャックして、該収容槽９の一端部９ａを保持する。前述した構成の固定保持部４は、収容槽９の一端部９ａを保持する。
【０１１４】
電磁コイル移動部５は、一対のリニアガイド１７と、電磁コイル保持ベース１８と、電磁コイル移動用アクチュエータ１９と、を備えている。リニアガイド１７は、レール２０と、スライダ２１とを備えている。レール２０は、ベース３上に設置されている。レール２０は、直線状に形成されているとともに、その長手方向がベース３の長手方向即ち矢印Ｘと平行に配されている。スライダ２１は、レール２０に該レール２０の長手方向即ち矢印Ｘに沿って移動自在に支持されている。一対のリニアガイド１７は、レール２０がベース３の幅方向（以下、矢印Ｙで示す）に沿って互いに間隔をあけて配されている。なお、矢印Ｘと矢印Ｙとは、勿論、互いに直交しているとともに、それぞれ水平方向と平行である。
【０１１５】
電磁コイル保持ベース１８は、平板状に形成され、前述したスライダ２１上に取り付けられている。電磁コイル保持ベース１８の上面は、水平方向と平行に配されている。電磁コイル保持ベース１８は、電磁コイル８を表面上に設置する。電磁コイル移動用アクチュエータ１９は、ベース３に取り付けられているとともに、前述した電磁コイル保持ベース１８を矢印Ｘに沿って、スライド移動させる。前述した電磁コイル移動部５は、電磁コイル移動用アクチュエータ１９により電磁コイル保持ベース１８即ち電磁コイル８を矢印Ｙに沿ってスライド移動させる。また、電磁コイル移動部５による電磁コイル８の移動速度は、０ｍｍ／秒〜３００ｍｍ／秒の間で変更可能である。さらに、電磁コイル移動部５の電磁コイル８の移動範囲は、６００ｍｍ程度である。
【０１１６】
移動保持部６は、一対のリニアガイド２２と、保持ベース２３と、第１アクチュエータ２４と、第２アクチュエータ２５と、移動ベース２６と、軸受け回転部２７と、保持チャック２８と、を備えている。
【０１１７】
リニアガイド２２は、レール２９と、スライダ３０とを備えている。レール２９は、ベース３上に設置されている。レール２９は、直線状に形成されているとともに、その長手方向が矢印Ｘ即ちベース３の長手方向と平行に配されている。スライダ３０は、レール２９に該レール２９の長手方向即ち矢印Ｘに沿って移動自在に支持されている。一対のリニアガイド２２は、レール２９が矢印Ｙ即ちベース３の幅方向に沿って互いに間隔をあけて配されている。
【０１１８】
保持ベース２３は、平板状に形成され、前述したスライダ３０上に取り付けられている。保持ベース２３の上面は、水平方向と平行に配されている。第１アクチュエータ２４は、ベース３に取り付けられているとともに、前述した保持ベース２３を矢印Ｘに沿って、スライド移動させる。
【０１１９】
第２アクチュエータ２５は、保持ベース２３に取り付けられているとともに、移動ベース２６を矢印Ｙに沿って、スライド移動させる。移動ベース２６は、平板状に形成され、その上面が水平方向と平行に配されている。
【０１２０】
軸受け回転部２７は、一対の軸受３１と、芯軸としての中空保持部材３２と、回転手段としての駆動用モータ３３と、チャック用シリンダ３４とを備えている。一対の軸受３１は、矢印Ｘに沿って、互いに間隔をあけて配置されているとともに、移動ベース２６上に設置されている。中空保持部材３２は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、前述した軸受３１により軸芯回りに回転自在に支持されている。中空保持部材３２は、その軸芯が前述した矢印Ｘ即ち固定保持部４の円筒保持部材１５の軸芯と平行に配置されている。中空保持部材３２は、一端部３２ａが収容槽９内に位置するように移動ベース２６上から固定保持部４に向かって突出した格好で、かつ、他端部３２ｃが移動ベース２６上に位置した状態に配されている。中空保持部材３２は、図１６に示すように、円筒状の現像スリーブ１３２内に通される。また、中空保持部材３２の移動ベース２６上に位置付けられた他端部３２ｃには、プーリ３５が固定されている。プーリ３５は、中空保持部材３２と同軸に配置されている。
【０１２１】
駆動用モータ３３は、移動ベース２６に設置されているとともに、その出力軸にプーリ３６が取り付けられている。駆動用モータ３３の出力軸の軸芯は、矢印Ｘと平行である。前述したプーリ３５，３６には、無端状のタイミングベルト３７が掛け渡されている。
【０１２２】
チャック用シリンダ３４は、移動ベース２６に設置されたシリンダ本体３８と、該シリンダ本体３８にスライド自在に設けられたチャック軸３９とを備えている。チャック軸３９は、円柱状に形成されその長手方向が矢印Ｘと平行に配されている。チャック軸３９は、中空保持部材３２内に収容されているとともに、該中空保持部材３２と同軸に配置されている。チャック軸３９には、一対のチャック爪４０が複数取り付けられている。
【０１２３】
一対のチャック爪４０は、チャック軸３９の外周面から該チャック軸３９の外周方向に突出する格好で、該チャック軸３９に取り付けられている。また、チャック爪４０は、中空保持部材３２の外周面から該中空保持部材３２の外周に向かって突出可能となっている。チャック爪４０は、チャック軸３９及び中空保持部材３２からの突出量が変更自在に設けられている。複数対のチャック爪４０は、前述したチャック軸３９の長手方向即ち矢印Ｘに沿って、間隔をあけて配置されている。一対のチャック爪４０は、チャック用シリンダ３４のチャック軸３９がシリンダ本体３８に近づく方向に縮小すると、前述したチャック軸３９及び中空保持部材３２からの突出量が増加する。
【０１２４】
前述したチャック用シリンダ３４は、チャック軸３９がシリンダ本体３８に縮小することで、チャック爪４０をよりチャック軸３９の外周方向に突出させて、該チャック爪４０を中空保持部材３２の外周に取り付けられた現像スリーブ１３２の内周面に押圧させて、チャック軸３９と中空保持部材３２と現像スリーブ１３２とを固定する。このとき、勿論、チャック軸３９と中空保持部材３２と現像スリーブ１３２と後述の円筒部材５０即ち収容槽９は、同軸になる。また、チャック爪４０を中空保持部材３２外周から突出させず、現像スリーブ１３２と中空保持部材３２とを固定しないようにすることで、現像スリーブ１３２はその周方向に回動自在になり、後述する電磁コイル８による電磁誘導起電力等によって、その軸を中心に回転される。
【０１２５】
前述したチャック用シリンダ３４とチャック爪４０は、中空保持部材３２と収容槽９と同軸となるように現像スリーブ１３２を保持する。即ち、チャック用シリンダ３４とチャック爪４０は、現像スリーブ１３２を収容槽９の中心に保持する。
【０１２６】
保持チャック２８は、前述した移動ベース２６上に設置されている。保持チャック２８は、収容槽９の他端部９ｂに取り付けられた後述のフランジ部材５１ａをチャックして、該収容槽９の他端部９ｂを保持する。保持チャック２８は、収容槽９がその軸芯回りに回転することを規制する。
【０１２７】
前述した構成の移動保持部６は、保持チャック２８及び中空保持部材３２などをアクチュエータ２４，２５により互いに直交する矢印Ｘ，Ｙに沿って移動させる。即ち、移動保持部６は、保持チャック２８で保持した収容槽９を矢印Ｘ，Ｙに沿って移動させる。
【０１２８】
移動チャック部７は、保持ベース４１と、リニアガイド４２と、保持チャック４３とを備えている。保持ベース４１は、リニアガイド２２のレール２９の固定保持部４寄りの端部に固定されている。保持ベース４１は、平板状に形成され、その上面が水平方向と平行に配されている。
【０１２９】
リニアガイド４２は、レール４４と、スライダ４５とを備えている。レール４４は、保持ベース４１上に設置されている。レール４４は、直線状に形成されているとともに、その長手方向が矢印Ｙ即ちベース３の幅方向と平行に配されている。スライダ４５は、レール４４に該レール４４の長手方向即ち矢印Ｙに沿って移動自在に支持されている。
【０１３０】
保持チャック４３は、スライダ４５上に設置されている。保持チャック４３は、前述した保持チャック１６，２８間に位置付けられている。保持チャック４３は、収容槽９の他端部９ｂ寄りの箇所をチャックして、該収容槽９を保持する。前述した移動チャック部７は、保持チャック４３が収容槽９を保持することで、該収容槽９を位置決めする。また、移動チャック部７は、保持チャック４３が収容槽９を保持することで、収容槽９が軸芯に沿って移動する際に、前述した保持チャック２８と協働して収容槽９を保持して、該収容槽９が軸受け回転部２７即ち表面処理装置１から脱落することを防止する。
【０１３１】
電磁コイル８は、図１６に示すように、円筒状に形成された外皮４６と該外皮４６内に配された複数のコイル部４７とを備えて、全体として円環状に形成されている。電磁コイル８の内径は、収容槽９の外径より大きい。即ち、電磁コイル８の内周面と収容槽９の外周面との間には、空間が形成されている。また、電磁コイル８の軸芯方向の全長は、収容槽９の軸芯方向の全長より充分に短い。電磁コイル８の軸芯方向の全長は、収容槽９の軸芯方向の全長の２／３以下であるのが望ましい。図示例では、電磁コイル８の内径は、９０ｍｍであるとともに、電磁コイル８の軸芯方向の長さは、８５ｍｍである。
【０１３２】
外皮４６は、その軸芯即ち電磁コイル８自身の軸芯が矢印Ｘと平行な状態で前述した電磁コイル保持ベース１８に取り付けられている。電磁コイル８は、中空保持部材３２、チャック軸３９及び収容槽９と同軸に配置されている。複数のコイル部４７は、外皮４６即ち電磁コイル８の周方向に沿って互いに並設されている。コイル部４７は、図１６に示す三相交流電源４８により印加される。複数のコイル部４７には互いに移送のずれた電力が印加されて、これらの複数のコイル部４７が互いに位相のずれた磁場を発生する。そして、電磁コイル８は、これらの磁場を合成して形成される該電磁コイル８の軸芯回りの回転方向の磁場（回転磁場）を内側に生じさせる。
【０１３３】
前述した電磁コイル８は、三相交流電源４８から印加されて、回転磁場を発生するとともに、電磁コイル移動部５によりその軸芯即ち収容槽９の長手方向に沿って移動される。
【０１３４】
そして、電磁コイル８は、前述した回転磁場により、収容槽９内に収容された線条材６５を現像スリーブ１３２の外周に位置付け、該線条材６５を収容槽９及び現像スリーブ１３２の軸芯回りに回転（移動）させる。そして、電磁コイル８は、前述した回転磁場により移動させた線条材６５を現像スリーブ１３２の外表面に衝突させる。
【０１３５】
また、三相交流電源４８と電磁コイル８との間には、磁場変更手段としてのインバータ４９が設けられている。即ち、表面処理装置１は、磁場変更手段としてのインバータ４９を備えている。インバータ４９は、三相交流電源４８が電磁コイル８に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更自在である。インバータ４９は、電磁コイル８に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更することで、三相交流電源４８が電磁コイル８に印加する電力を増減させて、該電磁コイル８が発生する回転磁場の強さを変更する。
【０１３６】
収容槽９は、図１６に示すように、外壁が一重構造（外壁が一枚の壁からなること）の円筒部材５０と、複数のフランジ部材５１と、一対の削り屑封止ホルダ５２と、一対の削り屑封止板５３と、一対の位置決め部材５４と、複数の仕切手段としての仕切部材５５と、一対の封止板５６とを備えている。
【０１３７】
円筒部材５０は、円筒状に形成されており、収容槽９の外殻を構成している。このため、収容槽９は、円筒部材５０が一重構造に形成されていることで、外壁が一重構造に形成されているとともに、円筒状に形成されている。円筒部材５０即ち収容槽９の外径は、４０ｍｍ〜８０ｍｍ程度であるのが望ましい。さらに、円筒部材５０の肉厚は、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であるのが望ましい。円筒部材５０の軸芯方向の長さは、６００ｍｍ〜８００ｍｍ程度であるのが望ましい。円筒部材５０は、非磁性体で構成されている。
【０１３８】
円筒部材５０には、複数の砥粒供給孔５７が設けられている。砥粒供給孔５７は、勿論、円筒部材５０を貫通して、該円筒部材５０の内外を連通している。砥粒供給孔５７には、封止キャップ５８が取り付けられている。砥粒供給孔５７は、内側に線条材６５を通して、該線条材６５を円筒部材５０即ち収容槽９に出し入れする。また、封止キャップ５８は、砥粒供給孔５７を塞いで、線条材６５が円筒部材５０即ち収容槽９の外部に流出することを規制する。
【０１３９】
複数のフランジ部材５１は、円環状又は円柱状に形成されている。複数のフランジ部材５１のうち一つを除く大多数のフランジ部材５１（図示例では、三つ）は、円筒部材５０の一端部９ａに取り付けられ、一つのフランジ部材５１（以下、符号５１ａで示す）は、円筒部材５０の他端部９ｂに取り付けられている。
【０１４０】
円筒部材５０の一端部９ａに取り付けられた複数のフランジ部材５１のうち一つのフランジ部材５１（以下、符号５１ｂで示す）は、円環状に形成され、かつ円筒部材５０の外周に嵌合している。他の一つのフランジ部材５１（以下、符号５１ｃで示す）は、円環状に形成され、かつ前述したフランジ部材５１ｂの外周に嵌合している。残りのフランジ部材５１（以下、符号５１ｄで示す）は、円環状のリング部５９と、円柱状の円柱部６０とを一体に備えている。リング部５９は、円柱部６０の外縁から立設した格好となっている。フランジ部材５１ｄは、リング部５９がフランジ部材５１ｃの外周に嵌合している。
【０１４１】
前述したフランジ部材５１ｄには、軸受７４により従動軸７３が回転自在に支持されている。従動軸７３は、円柱状に形成され、かつ収容槽９の円筒部材５０と同軸に配されている。従動軸７３は、端面に中空保持部材３２が押し付けられる。従動軸７３は、中空保持部材３２とともに回転するとともに、該中空保持部材３２の自由端としての一端部３２ａを支持する。
【０１４２】
前述した一つのフランジ部材５１ａは、円環状に形成され、かつ円筒部材５０の他端部９ｂの外周に嵌合している。フランジ部材５１ａは、内側に中空保持部材３２を通している。なお、円筒部材５０の一端部９ａは、収容槽９の一端部をなしているとともに、円筒部材５０の他端部９ｂは、収容槽９の他端部をなしている。
【０１４３】
一対の削り屑封止ホルダ５２は、それぞれ、円環状に形成されている。一方の削り屑封止ホルダ５２は、円筒部材５０の一端部９ａの内周に嵌合し、他方の削り屑封止ホルダ５２は、円筒部材５０の他端部９ｂの内周に嵌合している。該他方の削り屑封止ホルダ５２は、内側に中空保持部材３２を通している。
【０１４４】
一対の削り屑封止板５３は、それぞれ、メッシュ状に形成されている。一方の削り屑封止板５３は、円板状に形成され、かつ円筒部材５０の一端部９ａの内周に配されているとともに、前述した一方の削り屑封止ホルダ５２に取り付けられている。さらに、一方の削り屑封止板５３は、内側に従動軸７３を通している。他方の削り屑封止板５３は、円環状に形成され、かつ円筒部材５０の他端部９ｂの内周に配されているとともに、前述した他方の削り屑封止ホルダ５２に取り付けられている。他方の削り屑封止板５３は、内側に中空保持部材３２を通している。削り屑封止板５３は、線条材６５が現像スリーブ１３２の
外表面に衝突して、該現像スリーブ１３２から削りとられて形成される削り屑が円筒部材５０即ち収容槽９外に漏れ出ることを規制する。
【０１４５】
一対の位置決め部材５４は、円筒状に形成されている。一方の位置決め部材５４は、中空保持部材３２の自由端である一端部３２ａの外周に嵌合している。他方の位置決め部材５４は、円筒部材５０内に位置しかつ他端部９ｂ寄りの中空保持部材３２の中央部３２ｂの外周に嵌合している。一対の位置決め部材５４は、互いに間に現像スリーブ１３２を挟んで、該現像スリーブ１３２を中空保持部材３２に位置決めする。なお、一端部３２ａは、中空保持部材３２の固定保持部４寄りでかつ移動保持部６から離れた側の端部をなしている。中央部３２ｂは、収容槽９内でかつ中空保持部材３２の固定保持部から離れた側であるとともに移動保持部６寄りの端部をなしている。
【０１４６】
仕切部材５５は、円環状に形成された本体部６１と、メッシュ部６２とを備えている。
【０１４７】
本体部６１即ち仕切部材５５は、円筒部材５０の内周に嵌合して、該円筒部材５０に取り付けられているとともに、内側に中空保持部材３２を通している。本体部６１即ち複数の仕切部材５５は、一対の削り屑封止板５３間に配されている。また、本体部６１即ち複数の仕切部材５５は、円筒部材５０の軸芯Ｐ即ち長手方向に沿って、互いに間隔をあけて、並設されている。図示例では、仕切部材５５は、７つ設けられている。
【０１４８】
本体部６１には、貫通孔６３が設けられている。メッシュ部６２は、貫通孔６３を塞ぐ格好で本体部６１に取り付けられている。メッシュ部６２は、メッシュ状に形成されており、気体と削り屑が通ることを許容するとともに、線条材６５が通ることを規制する。
【０１４９】
前述した複数の仕切部材５５は、円筒部材５０内即ち収容槽９内の空間を、該円筒部材５０即ち収容槽９の軸芯即ち現像スリーブ１３２の軸芯Ｐに沿って、仕切っている。また、軸芯Ｐは、収容槽９の軸芯と中空保持部材３２の軸芯との双方をなしているとともに、収容槽９の長手方向をなしている。即ち、軸芯Ｐと収容槽９の長手方向とは、互いに平行である。さらに、前述した本体部６１とメッシュ部６２との双方即ち仕切部材５５は、非磁性体で構成されている。
【０１５０】
一対の封止板５６は、円環状に形成されている。また、封止板５６は、メッシュ状に形成されているとともに、気体と削り屑が通ることを許容するとともに、線条材６５が通ることを規制する。一方の封止板５６は、最も一端部９ａ寄りの仕切部材５５に取り付けられているとともに、他方の封止板５６は、最も他端部９ｂ寄りの仕切部材５５に取り付けられている。封止板５６は、内側に現像スリーブ１３２の両端に取り付けられた後述するキャップ６４を通す。封止板５６は、仕切部材５５間に位置付けられた線条材６５を通すことを規制して、該線条材６５の円筒部材５０即ち収容槽９の外部への流出を規制する。
【０１５１】
前述した構成の収容槽９は、複数の仕切部材５５間に磁性体で構成される線条材６５を収容するとともに、中空保持部材３２に取り付けられた現像スリーブ１３２を円筒部材５０内に収容する。即ち、収容槽９は、現像スリーブ１３２と線条材６５との双方を収容する。また、線条材６５は、前述した回転磁場により現像スリーブ１３２の外周を回転（移動）するなどして、現像スリーブ１３２の外表面に衝突する。線条材６５は、現像スリーブ１３２の外表面に衝突して、現像スリーブ１３２の外表面から該現像スリーブ１３２の一部を削り取り、該現像スリーブ１３２の外表面を粗面化する。
【０１５２】
回収部１０は、図１６に示すように、気体流入管６６と、気体排出用孔６７と、メッシュ部材６８と、気体排出用ダクト６９と、集塵機７０（図１４に示す）とを備えている。気体流入管６６は、他方の削り屑封止ホルダ５２より円筒部材５０即ち収容槽９の端（移動保持部６）寄りに設けられ、円筒部材５０即ち収容槽９の内部に開口している。気体流入管６６は、図示しない加圧気体供給源から加圧された気体などが供給される。気体流入管６６は、加圧された気体を円筒部材５０即ち収容槽９内に導く。
【０１５３】
気体排出用孔６７は、円筒部材５０を貫通して、収容槽９の内外を連通しているとともに、一方の削り屑封止ホルダ５２より円筒部材５０即ち収容槽９の端寄り（移動保持部６から離れた側）に設けられている。メッシュ部材６８は、気体排出用孔６７を塞いだ格好で、円筒部材５０に取り付けられている。メッシュ部材６８は、削り屑と気体とが通ることを許容し、線条材６５が通ることを規制する。メッシュ部材６８は、線条材６５が円筒部材５０即ち収容槽９の外部に流出することを規制する。
【０１５４】
気体排出用ダクト６９は、配管であるとともに、気体排出用孔６７の近傍に取り付けられている。気体排出用ダクト６９は、気体排出用孔６７の外縁を囲んでいる。気体排出用孔６７及び気体排出用ダクト６９は、気体流入管６６から円筒部材５０即ち収容槽９内に供給された気体を、円筒部材５０即ち収容槽９の外部に導く。
【０１５５】
集塵機７０は、気体排出用ダクト６９に接続しているとともに、該気体排出用ダクト６９内の気体を吸引する。集塵機７０は、気体排出用ダクト６９内の気体を吸引することで、円筒部材５０即ち収容槽９内の気体を前述した削り屑とともに吸引する。集塵機７０は、削り屑を回収する。前述した回収部１０は、気体流入管６６を通して円筒部材５０即ち収容槽９内に気体を供給し、該気体と集塵機７０により気体排出用孔６７と気体排出用ダクト６９を通して、削り屑を円筒部材５０即ち収容槽９の外部に導く。そして、回収部１０は、集塵機７０に削り屑を回収する。
【０１５６】
冷却部１１は、図１５に示すように、冷却用ファン７１と、冷却用ダクト７２とを備えている。冷却用ファン７１は、加圧された気体を冷却用ダクト７２に供給する。冷却用ダクト７２は、配管である。冷却用ダクト７２は、冷却用ファン７１から供給された加圧された気体を電磁コイル８に導く。冷却用ダクト７２は、冷却用ファン７１から供給された加圧された気体を、電磁コイル８に吹き付ける。冷却部１１は、加圧された気体を電磁コイル８に吹き付けて、該電磁コイル８を冷却する。
【０１５７】
リニアエンコーダ７５は、図１６に示すように、本体部７７と、該本体部７７に移動自在に設けられた検出子７８とを備えている。本体部７７は、直線状の延在しており、ベース３に取り付けられている。本体部７７は、レール２０と平行に、該一対のレール２０間に配置されている。本体部７７の全長は、前述した収容槽９より長い。本体部７７は、長手方向の両端部が前述した収容槽９より該収容槽９の長手方向に沿って外側に突出した位置に配置されている。
【０１５８】
検出子７８は、本体部７７即ち収容槽９の長手方向に沿って移動自在に設けられている。検出子７８は、電磁コイル保持ベース１８に取り付けられている。即ち、検出子７８は、電磁コイル保持ベース１８を介して、電磁コイル８に取り付けられている。
【０１５９】
前述したリニアエンコーダ７５は、本体部７７即ち収容槽９に対する検出子７８の位置を検出して、該検出した結果を制御装置７６に向かって出力する。このように、リニアエンコーダ７５は、電磁コイル８の収容槽９即ち現像スリーブ１３２に対する相対的な位置を検出して、検出結果を制御装置７６に向かって出力する。
【０１６０】
制御装置７６は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵなどを備えたコンピュータである。制御装置７６は、電磁コイル移動部５と、移動保持部６と、移動チャック部７と、電磁コイル８と、インバータ４９と、回収部１０と、冷却部１１と、リニアエンコーダ７５などと
接続しており、これらを制御して、表面処理装置１全体の制御を司る。
【０１６１】
制御装置７６は、リニアエンコーダ７５の検出した電磁コイル８の現像スリーブ１３２に対する相対的な位置に応じた電磁コイル８の回転磁場の強さを記憶している。即ち、制御装置７６は、電磁コイル８の現像スリーブ１３２に対する相対的な位置に応じたインバータ４９が電磁コイル８に印加する電力を記憶している。また、制御装置７６は、前述した電力を現像スリーブ１３２の品番毎に記憶している。
【０１６２】
図示例では、制御装置７６は、電磁コイル８が現像スリーブ１３２の長手方向（軸方向）の中央部から両端部に向かうにしたがって、インバータ４９が電磁コイル８に印加する電力を徐々に大きくするパターンを予め記憶している。そして、制御装置７６は、予め記憶した前述した電力のパターン通りにインバータ４９に電磁コイル８の発生する回転磁場の強さを変更させる。このように、図示例では、制御装置７６は、現像スリーブ１３２の両端部を加工する際の回転磁場が、現像スリーブ１３２の中央部を加工する際の回転磁場より強くなるように、インバータ４９に電磁コイル８の発生する磁場の強さを変更させる。前述したように、制御装置７６は、リニアエンコーダ７５が検出した電磁コイル８の収容槽９即ち現像スリーブ１３２に対する相対的な位置に基づいて、インバータ４９に電磁コイル８の発生する回転磁場の強さを変更させる。
【０１６３】
さらに、制御装置７６には、キーボードなどの各種の入力装置や、ディスプレイなどの各種の表示装置が接続している。
【０１６４】
前述した表面処理装置１で用いられる線条材６５は、図１７に示すように、短線状の円柱状に形成されている。線条材６５は、例えば、オーステナイト系のステンレス鋼又はマルチンサイト系のステンレス鋼などの磁性材料で構成されている。オーステナイト系のステンレス鋼又はマルチンサイト系のステンレス鋼は入手が容易なので、該線条材６５のコストを低減に有利である。
【０１６５】
線条材６５は、その外径が０．１ｍｍ以上でかつ２．０ｍｍ以下に形成されており、また、線条材６５は、その全長をＬとし、その外径をＤとすると、Ｌ／Ｄが２以上でかつ２０以下に形成されている。そのため、該線条材６５の長手方向の両端の外縁部６５ａが現像スリーブ１３２に確実に衝突するとともに、線条材６５の全長が現像スリーブ１３２の外表面に充分な深さ（大きさ）の凹凸を形成するのに望ましい形状である。
【０１６６】
さらに、線条材６５の両端の外縁部６５ａは、図１７及び図１８に示すように、全周に亘って、断面円弧状の面取り加工が施されている。外縁部６５ａの曲率半径Ｒは、０．０３ｍｍ以上でかつ０．５ｍｍ以下に形成されている。そのため、処理対象物の外表面上になめらかな凹凸を形成するのに望ましい形状である。
【０１６７】
前述した線条材６５は、表面処理装置１の発生する回転磁場により、図１９に示すように、前述した回転磁場によりその長手方向の中央を中心に自転されながら、前述した収容槽９と現像スリーブ１３２の周方向にそって回転移動される。
【０１６８】
次に、前述した構成の表面処理装置１を用いて現像スリーブ１３２の外表面を処理（粗面化）して、現像スリーブ１３２を製造する工程を、以下説明する。
【０１６９】
まず、制御装置７６に入力装置から現像スリーブ１３２の品番などを入力する。そして、現像スリーブ１３２の長手方向（軸方向）の両端の外周に円筒状のキャップ６４を嵌合させる。そして、前述した他方の位置決め部材５４を中空保持部材３２の外周に嵌合させる。そして、両端にキャップ６４が取り付けられた現像スリーブ１３２内に中空保持部材３２を通す。その後、前述した一方の位置決め部材５４を中空保持部材３２の外周に嵌合させる。そして、この例では、チャック用シリンダ３４のチャック軸３９を縮小させて中空保持部材３２に現像スリーブ１３２を固定することはせず、現像スリーブ１３２はその軸を中心に周方向に回動自在とする。また、このとき、現像スリーブ１３２と中空保持部材３２との間のクリアランスはコンマ数ミリ以下であり、中空保持部材３２と現像スリーブ１３２などが同軸になる。こうして、現像スリーブ１３２を中空保持部材３２に取り付ける。
【０１７０】
そして、収容槽９内に現像スリーブ１３２及び中空保持部材３２を収容するとともに、収容槽９の円筒部材５０内に線条材６５を供給する。こうして、収容槽９内に線条材６５及び現像スリーブ１３２を収容する。さらに、収容槽９を保持チャック２８，４３でチャックする。こうして、移動保持部６に現像スリーブ１３２と収容槽９とを取り付ける。すると、収容槽９の円筒部材５０と中空保持部材３２と現像スリーブ１３２などが同軸になる。
【０１７１】
前述した作業は、勿論、アクチュエータ２４，２５で移動ベース２６の位置を調整しながら行われる。さらに、前述した作業は、勿論、保持ベース４１の位置を調整しながら行われる。保持チャック１６で収容槽９の一端部９ａをチャックさせるなどして、固定保持部４に収容槽９の一端部９ａを保持させる。
【０１７２】
そして、回収部１０の気体流入管６６を通して収容槽９内に気体を供給するとともに、集塵機７０で収容槽９内の気体を吸引するとともに、冷却部１１に加圧された気体を電磁コイル８に吹き付けさせる。
【０１７３】
そして、電磁コイル８に三相交流電源４８からの電力を印加して、電磁コイル８に周波数２００Ｈｚ以上の回転磁場を発生させる。すると、電磁コイル８に発生する回転磁場により、現像スリーブ１３２内に渦電流が発生し、この渦電流と回転磁場による電磁誘導起電力により、回転磁場の周波数相当の回転数で現像スリーブ１３２は回転する。また、電磁コイル８の内側に位置する線条材６５が自転しながら軸芯Ｐ回りに公転（回転即ち移動）して、該線条材６５が現像スリーブ１３２の外表面に衝突して、該現像スリーブ１３２の外表面を粗面化する。
【０１７４】
そして、電磁コイル移動部５が、適宜、電磁コイル８を軸芯Ｐに沿って移動する。すると、電磁コイル８の内側に侵入した線条材６５が前述した回転磁場により移動（自転及び公転）するとともに、電磁コイル８の内側から抜け出た線条材６５が停止する。また、仕切部材５５が収容槽９内の空間を仕切っているので、線条材６５が仕切部材５５を越えて移動することが規制され、電磁コイル８の内側から抜け出た線条材６５が前述した回転磁場内から抜け出ることとなる。さらに、電磁コイル移動部５が予め定められた所定の回数電磁コイル８を矢印Ｘに沿って往復移動させると、現像スリーブ１３２の外表面の粗面化が終了する。
【０１７５】
さらに、電磁コイル８が現像スリーブ１３２の中央部から両端部に向かうにしたがって、電磁コイル８の発生する回転磁場が強くなる。回転磁場が強くなるにしたがって、線条材６５の動きが激しくなる。すると、回転磁場が強くなるのにしたがって、線条材６５がより勢い良く加工対象物に衝突して、該現像スリーブ１３２の外表面の表面粗さがより粗くなる。
【０１７６】
前述した現像スリーブ１３２の外表面の粗面化が終了すると、電磁コイル８への電力の印加を停止する。さらに、回収部１０と冷却部１１とを停止する。そして、固定保持部４の保持チャック１６の収容槽９の保持を解除するとともに、移動チャック部７の保持チャック４３と移動保持部６の保持チャック２８とが収容槽９を保持したまま、第１アクチュエータ２４で移動ベース２６を矢印Ｘに沿って固定保持部４から離す。すると、収容槽９が固定保持部４から離れる。そして、収容槽９内から外表面の粗面化が終了した現像スリーブ１３２を取り出して、新たな現像スリーブ１３２を収容槽９内に収容する。こうして、現像スリーブ１３２の外表面の粗面化を行って、外表面の表面粗さが中央部から両端部に向かうにしたがって徐々に粗くなる現像スリーブ１３２（図２に示す）が得られる。
【０１７７】
また、表面処理装置１を用い、現像スリーブ１３２の外表面に粗面化処理を施す際、電磁コイル８に発生する回転磁場により、現像スリーブ１３２内に渦電流が発生し、この渦電流と回転磁場による電磁誘導起電力により、回転磁場の周波数相当の回転数で現像スリーブ１３２は回転する。また、前述した回転磁場によって、図１９に示すように、線条材６５が、長手方向が収容槽９及び現像スリーブ１３２の径方向などに沿う状態で長手方向の中央部を中心として自転しながら、現像スリーブ１３２の周方向に沿って回転移動される。このときの線条材６５の自転の回転数は回転磁場の周波数相当である。線条材６５の自転方向および現像スリーブ１３２の回転方向は同じであるため、図１９に示すように、線条材６５の外縁部６５ａが現像スリーブ１３２に衝突する際の相対速度は周波数の２乗に比例する。したがって、回転磁場の周波数が大きくなるとその相対速度が大きくなり、単位時間当たりに線条材６５の衝突によって生成される外表面の凹みの大きさが、現像スリーブ１３２の周方向に大きくなるので、現像スリーブ１３２の外表面の凹みの長手方向が周方向に沿うようになる。また、線条材６５の外縁部６５ａの衝撃力は相対速度に比例して大きくなるので、相対速度が充分に大きい場合、線条材６５の外縁部６５ａは現像スリーブ１３２の外表面をえぐり取るように回転する。そして、線条材６５の多くが図１９に示す動きをしているため、現像スリーブ１３２の外表面に形成される楕円形状の凹みの大多数が、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う凹みとなる。
【０１７８】
以下、本発明をその実施例によってさらに具体的に説明する。
【０１７９】
（実施例１）
線条材６５（外径０．８ｍｍ、長さ５ｍｍ。材質ＳＵＳ３０４）を、外径１８ｍｍ、全長２４０ｍｍ、材質アルミニウム合金Ａ６０６３からなる現像スリーブ基材表面にニッケルリン（Ｎｉ−Ｐ）めっきを施し、厚さ８．２μｍの耐摩耗性層を設けた。
【０１８０】
次いで、この外表面に耐摩耗性層を設けた現像スリーブ基材の外表面に前述した表面処理装置１を用い、粗面化処理を施したところ、Ｒｚ＝１２．１μｍの粗面が得られた。そのときの表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値、周波数は、それぞれ電流２０Ａ、周波数３００Ｈｚ、であり、加工時間３０秒、線条材量５０ｇである。このとき凹みの底部の耐摩耗性層は完全に除去され、また、窪みのない部分の耐摩耗性層の厚さは４．７μｍであった。
【０１８１】
（実施例２）
実施例１と同様にして現像スリーブを作成した。そのときのめっき条件を変更し１４．２μｍの厚さ耐摩耗性層を形成した後、粗面化処理を行ったところ、Ｒｚ＝１０．８μｍの粗面が得られた。表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値、周波数は、それぞれ電流２０Ａ、周波数３００Ｈｚであり、加工時間は３０秒、線条材量は５０ｇであった。このとき凹みの底部まで耐摩耗性層に覆われており、窪みの底部での耐摩耗性層の厚さ（３．７μｍ）はその他の、窪みのない部分の厚さ（１１．１μｍ）に比べて薄くなった。
【０１８２】
（実施例３）
実施例で用いたのと同じ現像スリーブ基材の表面にクロムめっき処理を施し、厚さ６．６μｍの耐摩耗性層を設けた。
【０１８３】
次いで、この外表面に耐摩耗性層を設けた現像スリーブ基材の外表面に、実施例１同様に、ただし、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３００Ｈｚとし、加工時間３０秒、線条材量５０ｇで、粗面化処理を行った。このとき凹みの底部の耐摩耗性層は完全に除去され、また、現像スリーブの凹みのない部分の耐摩耗性層の厚さは３．７μｍとなった。
【０１８４】
（実施例４）
実施例３と同様に、但し、クロムめっき処理を行って厚さ１２．７μｍの耐摩耗性層を設け、次いで、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３５０Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量５０ｇとして粗面化処理を行ったところ、Ｒｚ＝９．８μｍの粗面が得られた。このときの凹みの底部まで耐摩耗性層に覆われており、この窪み底部の耐摩耗性層の厚さ（３．４μｍ）はその他の、窪みのない部分の厚さ（１０．1μｍ）に比べて薄くなった。
【０１８５】
（実施例５）
実施例１で用いたのと同じ現像スリーブ基材表面に中間層としてまずニッケルリンめっき処理した後にクロムめっき処理を施し、厚さ８．１μｍの耐摩耗性層（ニッケル層：６．１μｍ、クロム層：２．０μｍ）を設けた。
【０１８６】
次いで、この外表面に耐摩耗性層を設けた現像スリーブ基材の外表面に、前述した表面処理装置１により上記同様に、ただし、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３５０Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量５０ｇとして粗面化処理を施したところ、Ｒｚ＝１０．４μｍの粗面が得られた。このとき、凹みの底部の耐摩耗性層は完全に除去され、また、現像スリーブの凹みのない部分の耐摩耗性層の厚さは３．５μｍとなっていた。
【０１８７】
（実施例６）
実施例５と同様に、中間層としてまずニッケルリンめっき処理した後にクロムめっき処理を施し、厚さ１１．９μｍの耐摩耗性層（ニッケル層：９．０μｍ、クロム層：２．９μｍ）を設け、次いで、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流を２５Ａ、周波数は３５０Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量は５０ｇの条件で粗面化処理を施したところ、Ｒｚ＝９．８μｍの粗面が得られた。このとき凹みの底部まで耐摩耗性層に覆われており、耐摩耗性層の厚さ（３．３μｍ）はその他の部分の厚さ（９．１μｍ）に比べて薄くなった。
【０１８８】
（実施例７）
実施例１で用いたのと同じ現像スリーブ基材の表面に國枝マーク製作所社製の導電性アルマイト処理剤キットを用いて導電性アルマイト処理を施し、厚さ６．９μｍの耐摩耗性層を設けた。
【０１８９】
次いで、この外表面に耐摩耗性層を設けた現像スリーブ基材の外表面に、実施例１同様に、ただし、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３００Ｈｚとし、加工時間３０秒、線条材量５０ｇで、粗面化処理を行ったところ、Ｒｚ＝１０．８μｍの粗面が得られた。このとき凹みの底部の耐摩耗性層は完全に除去され、また、現像スリーブの凹みのない部分の耐摩耗性層の厚さは３．６μｍとなった。
【０１９０】
（実施例８）
実施例７と同様に、導電性アルマイト処理を行って厚さ１１．７μｍの耐摩耗性層を設け、次いで、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値を２５Ａ、周波数を３５０Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量５０ｇとして粗面化処理を行ったところ、Ｒｚ＝９．５μｍの粗面が得られた。このときの凹みの底部まで耐摩耗性層に覆われており、この窪み底部の耐摩耗性層の厚さ（３．４μｍ）はその他の、窪みのない部分の厚さ（１０．５μｍ）に比べて薄くなった。
【０１９１】
（比較例１）
実施例１と同じ現像スリーブ基材表面に、平均粒径５１２μｍのアルミナ砥粒を用い、サンドブラスト処理を施した。このとき、粗さＲｚ＝１４．５μｍの粗面が得られた。サンドブラスト処理条件は、噴射圧４Ｋｇｆ／ｃｍ２（３．９×１０５Ｐａ）で処理時間は３０秒であった。
【０１９２】
（比較例２）
実施例１と同じ現像スリーブ基材表面に、幅０．１ｍｍ、深さ０．２ｍｍのＶ形状溝を機械加工により施した。
【０１９３】
（比較例３）
実施例１で用いたものと同じ現像スリーブ基材表面に、前述した表面処理装置１に線条材６５（外径０．８ｍｍ、長さ５ｍｍ。材質ＳＵＳ３０４）を収容し、表面処理装置１の電磁コイル８に印加する電力の電流値は２０Ａ、周波数は３００Ｈｚ、加工時間は３０秒、線条材量は５０ｇとして粗面化処理を施したところ、Ｒｚ＝１４．１μｍの粗面が得られた。
【０１９４】
以上の実施例および比較例の現像スリーブを使用して、次の試験を実施し、評価を行った。
【０１９５】
一般的な画像形成装置であるプリンタ（商品名：ＩＰＳＩＯ ＭＰ Ｃ４５００（株式会社リコー製））に、試験対象である上記で各種粗面化処理を行った現像スリーブを取付け、感光体ドラム上を６２０Ｖに帯電させ、現像バイアス電圧として６２０Ｖを印加し、現像剤として、シアン二成分現像剤（キャリア平均粒径３５μｍ）を使用し、汲み上げ量を４０ｍｇ／ｃｍ２に設定し、１９５ｍｍ×２８５ｍｍのベタ画像を２５０００枚出力し、画像の通紙方向の濃度むらについて、初期状態、２５０００枚画像出力後、及び、５０００００枚画像出力後に官能評価を行った。
【０１９６】
評価の基準は、
○：通紙方向の濃度が均一であり、濃度むらが視認されない
△：通紙方向の濃度むらが若干視認されるものの、実使用上問題なし
×：通紙方向の濃度むらが視認され、実使用に耐えられない
とし、評価結果は、次の表１に示される。また、表面処理装置１にて粗面化処理を行った実施例１〜６および比較例３の現像スリーブ表面における、単位面積あたりの楕円の長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹み（即ち、縦凹み）の割合［％］についても、表１に併せて示した。
【０１９７】
さらに、表面粗さＲｚの変化率についても表２に示した。
【０１９８】
【表１】
【０１９９】
【表２】
【０２００】
表１によれば、比較例に係る従来の粗面化処理だけを行った現像スリーブを備えた現像ローラを用いた場合に比べ、本発明に係る現像ローラを用いた場合、特に優れた耐久性が得られることが判る。
【０２０１】
さらに表２によれば、本発明の現像スリーブでは使用によっても粗さが減少せず、粗さが維持されていることが判る。
【０２０２】
また、楕円形状の凹みの底部及びその底部の近傍部分で前記スリーブ基材が露出している実施例１、３、５、および７の現像スリーブでは、前記スリーブ基材が露出してない実施例２、４、６、および８の現像スリーブに比べ、粗さの増加量が大きく、粗さの余裕度が高くなっていることも判る。
【０２０３】
前述した画像形成装置１０１では、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋはカートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニングブレード１１２と現像装置１１３とを備えている。しかしながら、本発明ではプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは少なくとも現像装置１１３を備えていれば良く、カートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニングブレード１１２を必ずしも備えていなくても良い。また、前述した実施形態では画像形成装置１０１は装置本体１０２に着脱自在なプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを備えている。しかしながら本発明では画像形成装置１０１は現像装置１１３を備えていれば良く、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを必ずしも備えていなくても良い。
【０２０４】
また、前述した実施形態では、現像スリーブ１３２の外径と、線条材６５の大きさと、表面処理装置１の有する収容槽９の円筒部材５０の外径を適宜変更しても良いことは勿論である。また、現像スリーブ１３２の両端の形状に関しても、面取りの曲率半径や面取りの形状の大きさなども目標とする粗面の粗さ、加工時間（加工条件）、電磁コイル８の往復回数及び線条材６５の耐久性などから適切な形状を選定するのが望ましい。また、収容槽９内に収容する線条材６５の総量も、目標とする粗面の粗さ、加工時間（加工条件）、電磁コイル８の往復回数及び線条材６５の耐久性などから適切な量に定められるのが望ましい。
【０２０５】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０６】
【図１】本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体（現像ローラ）の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体を構成する中空体（現像スリーブ）の斜視図である。
【図３】本発明の現像ローラを構成する現像スリーブの外表面付近のモデル断面図である。（ａ）スリーブ素材に耐摩耗性層を形成した状態を示すモデル図である。（ｂ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態を示すモデル図である。（ｃ）凹みの底部の耐摩耗性層が他の部分の耐摩耗性層に比べて薄い状態を示すモデル図である。
【図４】本発明の現像ローラを構成する現像スリーブの外表面付近のモデル断面図である。（ａ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態での使用状況を示すモデル図である（使用開始初期）。（ｂ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態での使用状況を示すモデル図である（長期使用後）。（ｃ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態での使用状況を示すモデル図である（使用開始初期）。（ｄ）凹みの底部に耐摩耗性層がない状態での使用状況を示すモデル図である（長期使用後）。
【図５】楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みが多い中空体の外表面を拡大して示す説明図である。
【図６】図５に示された中空体の外表面を模式的に示す説明図である。
【図７】楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みが多い中空体の外表面を拡大して示す説明図である。
【図８】図７に示された中空体の外表面を模式的に示す説明図である。
【図９】図５に示された中空体を有する磁性粒子担持体の外表面における、現像剤の穂立ち状態を示す磁性粒子担持体の断面図である。
【図１０】図７に示された中空体を有する磁性粒子担持体の外表面における、現像剤の穂立ち状態を示す磁性粒子担持体の断面図である。
【図１１】現像スリーブ１３２のモデル拡大断面図である。
【図１２】現像剤を構成する磁性粒子の断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態を示す現像装置、およびプロセスカートリッジの断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の断面図である。
【図１５】図２に示された中空体の外表面に粗面化処理を施す表面処理装置の概略の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
【図１７】図１５に示す表面処理装置で用いられる線条材の斜視図である。
【図１８】図１７に示す線条材のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面の部分拡大図である。
【図１９】図１５に示す表面処理装置において処理される中空体と、自転しながら前記中空体の外周に沿って回転移動する線条材を示す説明図である。
【図２０】（ａ）従来技術に係る現像スリーブの外表面近くのモデル断面図である（使用開始直後）。（ｂ）従来技術に係る現像スリーブの外表面近くのモデル断面図である（長期使用後）。（ｃ）従来技術（Ｖ溝加工）に係る現像スリーブの外表面近くのモデル断面図である（長期使用後）。
【図２１】現像剤の形状の経年変化を示すモデル図である。
【符号の説明】
【０２０７】
６５ 線条材
１０１ 画像形成装置
１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ プロセスカートリッジ
１１３ 現像装置
１１５ 磁性粒子担持体（現像ローラ）
１３２ 中空体（現像スリーブ）
１３２ａ スリーブ基材
１３２ｂ 耐摩耗性層
１３３ 磁界発生手段（マグネットローラ）
１３５ 磁性粒子（磁性キャリア）
１３９ 凹み
１３９ａ 楕円の長手方向が中空体の軸方向に沿う凹み（横凹み）
１３９ｂ 楕円の長手方向が中空体の周方向に沿う凹み（縦凹み）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットローラと、前記マグネットローラを内包しているとともに該マグネットローラの磁力により外表面に磁性粒子を吸着する現像スリーブと、を有する現像ローラにおいて、
前記現像スリーブにおけるスリーブ基材の外表面に該スリーブ基材を構成する材料より硬い材料により構成されている耐摩耗性層が設けられているとともに、該耐摩耗性層に楕円形状の凹みがランダムに設けられている
ことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記楕円形状の凹みの底部及びその底部の近傍部分には前記スリーブ基材が露出していることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記スリーブ基材が、円筒体形状であり、かつ、
前記楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の周方向に沿う楕円形状の凹みの方を多く含んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記スリーブ基材がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成されており、かつ、前記耐摩耗性層が導電性アルマイトにより構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記耐摩耗性層がニッケルにより構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記耐摩耗性層がクロムにより構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項７】
前記請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の現像ローラを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記請求項７に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
外表面に耐摩耗性層を施した円筒形状の現像スリーブと短線状の線条材とを収容槽内に収容した後に、前記収容槽内に回転磁場を発生させるとともに、前記現像スリーブをその軸芯を中心に回転させて、前記現像スリーブ材に前記線条材を回転させながら衝突させることにより、前記現像スリーブの外表面に凹みを形成させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の現像ローラの製造方法。
【請求項１】
マグネットローラと、前記マグネットローラを内包しているとともに該マグネットローラの磁力により外表面に磁性粒子を吸着する現像スリーブと、を有する現像ローラにおいて、
前記現像スリーブにおけるスリーブ基材の外表面に該スリーブ基材を構成する材料より硬い材料により構成されている耐摩耗性層が設けられているとともに、該耐摩耗性層に楕円形状の凹みがランダムに設けられている
ことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記楕円形状の凹みの底部及びその底部の近傍部分には前記スリーブ基材が露出していることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記スリーブ基材が、円筒体形状であり、かつ、
前記楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記スリーブ基材の周方向に沿う楕円形状の凹みの方を多く含んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記スリーブ基材がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成されており、かつ、前記耐摩耗性層が導電性アルマイトにより構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記耐摩耗性層がニッケルにより構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記耐摩耗性層がクロムにより構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
【請求項７】
前記請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の現像ローラを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記請求項７に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
外表面に耐摩耗性層を施した円筒形状の現像スリーブと短線状の線条材とを収容槽内に収容した後に、前記収容槽内に回転磁場を発生させるとともに、前記現像スリーブをその軸芯を中心に回転させて、前記現像スリーブ材に前記線条材を回転させながら衝突させることにより、前記現像スリーブの外表面に凹みを形成させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の現像ローラの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図５】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図５】
【図７】
【公開番号】特開２００９−８６６５８（Ｐ２００９−８６６５８Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３３４４５（Ｐ２００８−２３３４４５）
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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