磁性粒子担持体、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置および表面処理方法
【課題】画像の通紙方向の濃度ムラを抑制する磁性粒子担持体、現像装置、並びに該現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置、そして、磁性粒子担持体の表面処理方法を提供する。
【解決手段】磁界発生手段１３３と、前記磁界発生手段１３３を内包しているとともに該磁界発生手段１３３の磁力により外表面に磁性粒子１２６を吸着する円筒形状の中空体１３２と、を有する磁性粒子担持体１１５において、前記中空体１３２の外表面には、多数の平面視楕円形状の凹みが設けられており、そして、前記多数の平面視楕円形状の凹みが、楕円の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よりも、楕円の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を多数含んでいることを特徴とする。
【解決手段】磁界発生手段１３３と、前記磁界発生手段１３３を内包しているとともに該磁界発生手段１３３の磁力により外表面に磁性粒子１２６を吸着する円筒形状の中空体１３２と、を有する磁性粒子担持体１１５において、前記中空体１３２の外表面には、多数の平面視楕円形状の凹みが設けられており、そして、前記多数の平面視楕円形状の凹みが、楕円の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よりも、楕円の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を多数含んでいることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる磁性粒子担持体（即ち、現像剤担持体）、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置、並びに磁性粒子担持体の表面処理方法に係るものである。詳しくは、現像剤担持体に担持された現像剤を、像担持体と現像剤担持体とが間隙をもって対向する現像領域に搬送し、像担持体上の静電潜像を現像してトナー像化するための現像装置に関するものである。また、かかる現像装置を用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。また、かかる現像装置が有する磁性粒子担持体を構成する中空体の外表面を粗面化する表面処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の磁性粒子担持体（即ち、現像剤担持体）の中空体（即ち、現像スリーブ）の外表面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、前述した現像スリーブ（例えば、特許文献１参照）の外表面へのサンドブラスト加工や、該外表面への凹溝形成などの粗面化処理を行っていた。
【０００３】
また、現像スリーブの外表面に多数の平面視楕円形状の凹みがランダムに設けられ、かつその多数の平面視楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が現像スリーブの軸方向に沿う凹みと、楕円の長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹みとを含み、前記横凹みが前記縦凹みより多くなるような表面加工が施されていた（特許文献２参照）。
【特許文献１】特願２００５−０３６５３４号
【特許文献２】特願２００５−２７１１４０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したサンドブラスト加工が施された中空体（即ち、現像スリーブ）は、その外表面に形成された凹凸が非常に細かいので、現像剤などにより該凹凸が徐々に削られ、そのために、印刷枚数が増加するにしたがって、即ち、経年変化にしたがって、前述した凹凸が削られて平らになってしまい、よって、徐々に現像スリーブによる現像剤の搬送量が減少してゆき、記録紙に形成される画像が徐々に薄くなるという問題があった。
【０００５】
また、サンドブラスト加工などの粗面化処理で現像スリーブの搬送力を高めようとすると、概して外表面の加工で現像スリーブに大きな負荷をかけることになり、現像スリーブの軸心の湾曲、現像スリーブの外径の不均一、および現像スリーブ断面の歪みを引き起こし、現像スリーブの振れ精度が悪くなる。これにより、現像スリーブと感光ドラムとの間隔が変動するので、感光ドラムに供給される現像剤の量が一定でなくなり、そのために、画像にムラが生じるという問題があった。
【０００６】
一方、前述した凹溝を外表面に形成した現像スリーブは、前記凹溝が前述した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く、即ち、現像スリーブの凹溝は、現像剤の磁性キャリアなどより遙かに大きい（深い）ので、凹溝が形成された現像スリーブは、該凹溝が摩耗しにくく経年変化とともに現像剤の搬送量が低下することが無い。しかしながら、前述した凹溝を外表面に形成した現像スリーブは、凹溝内で搬送する現像剤が、凹溝が設けられていない部分で搬送する現像剤より多くなるので、現像剤の搬送量が不均一であり、そのため、形成した画像に濃度ムラが生じ易いという問題があった。
【０００７】
また、外表面に平面視楕円形状の凹み（以下、単に楕円形状の凹みと記載した場合は平面視楕円形状の凹みを表す）を有する現像スリーブは、従来のサンドブラスト加工により形成される凹みより大きな楕円形状の凹みが形成されているので、経年変化による凹みの摩耗が少なく、そのため、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、よって、経時での画像の濃度低下を抑制できていた。また、現像スリーブは、外表面に形成された楕円形状の凹みがランダムに配置されており、現像剤が凹み内に溜まるので、該現像剤の溜まる箇所が外表面にランダムに配置されることとなり、即ち、現像スリーブの外表面全体としては現像剤が均一に吸着され、よって、画像の濃度ムラを防止できていた。また、現像スリーブの外表面に設けられた多数の楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が現像スリーブの軸方向に沿う凹み（以下横凹み）と、楕円の長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹み（以下縦凹み）とを含み、横凹みが縦凹みより多くなるように外表面に楕円形状の凹みが施されているので、汲み上げられる現像剤を軸方向に沿って並設させることとなり、そのために、現像スリーブが回転しても、汲み上げた現像剤が該現像スリーブの外表面から脱落しにくくなり、よって、楕円形状の凹みが従来から用いられてきた凹溝と同様の作用効果を奏でて、現像剤の汲み上げ量を確保することができていた。しかしながら、現像スリーブに設けられた多数の楕円形状の凹みにおいて、長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹みが存在する割合が小さく、そのため、現像スリーブの周方向の現像剤の吸着密度が低く、現像スリーブの外表面の周方向における現像剤の吸着量にムラが生じ、よって、画像の通紙方向の濃度ムラに関しては、十分防止できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制して、形成される画像が薄くなることを防止するとともに、現像剤を均一にかつ安定に感光ドラムに供給して、画像のムラが生じることを防止し、さらに画像の通紙方向の濃度ムラを抑制する磁性粒子担持体、現像装置、並びに該現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置、そして、磁性粒子担持体の表面処理方法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】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の磁性粒子担持体は、磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包しているとともに該磁界発生手段の磁力により外表面に磁性粒子を吸着する円筒形状の中空体と、を有する磁性粒子担持体において、前記中空体の外表面には、多数の楕円形状の凹みが設けられており、そして、前記多数の楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みを多数含んでいることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載の磁性粒子担持体は、請求項１に記載の磁性粒子担持体において、前記多数の楕円形状の凹みが、前記中空体の外表面にランダムに配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の磁性粒子担持体は、請求項１または２に記載の磁性粒子担持体において、前記多数の楕円形状の凹みにおいて、該凹みの最深部から前記中空体半径方向外向きに延びる直線をＬ１、該凹みの最深部から前記中空体の回転方向に対し後方側に位置する該凹みの外縁端部を通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが、４５°未満であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に記載の磁性粒子担持体は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体において、前記多数の楕円形状の凹みにおいて、前記中空体の軸心と前記後方側に位置する該凹みの外縁端部とを最短で結ぶ線分をＬａ、前記中空体の外径の半径をＬｂとしたときに、２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５に記載の現像装置は、外表面に現像剤を吸着する中空体を有した磁性粒子担持体を有する現像装置において、前記磁性粒子担持体として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６に記載の現像装置は、請求項５に記載の現像装置において、前記現像剤が、トナーと磁性粒子とを含んでいるとともに、前記磁性粒子の平均粒径が、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７に記載のプロセスカートリッジは、少なくとも現像装置を有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項５または６に記載の現像装置を有することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に記載の画像形成装置は、現像装置、静電潜像担持体、および、帯電装置を有する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項５または６に記載の現像装置を有することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項９に記載の表面処理方法は、電磁コイルが発生する回転磁場により、短線状の線条材を処理対象物の外表面に衝突させて粗面化処理を行う表面処理方法において、前記回転磁場の周波数が２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下であることを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の磁性粒子担持体によれば、中空体の外表面に有する多数の平面視楕円形状の凹みにおいて、長手方向が前記中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、長手方向が前記中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みが多いので、現像剤に含まれる磁性粒子群が、前記中空体の外表面の周方向に均一に吸着され、また、前記中空体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、感光体ドラムの周方向、即ち、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、よって、通紙方向の濃度ムラのない画像を得ることができる。また、中空体の外表面に、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磨耗が少なく、そのため、経年変化による現像剤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。
【００１９】
請求項２に記載の磁性粒子担持体によれば、中空体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を有するので、現像剤が前記中空体の外表面にランダムに吸着され、即ち、前記中空体の外表面全体で均一に現像剤が吸着され、そのため、感光ドラムへの現像剤の搬送量を均一にでき、よって、濃度ムラのない画像を得ることができる。
【００２０】
請求項３に記載の磁性粒子担持体によれば、中空体の外表面に有する多数の楕円形状の凹みにおいて、該凹みの最深部から前記中空体半径方向外向きに延びる直線をＬ１、該凹みの最深部から前記中空体の回転方向に対し後方側に位置する該凹みの外縁端部を通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが、４５°未満であるので、該凹みが磁性粒子をすくい上げるようして該凹み内部に保持し、即ち、磁性粒子を中空体外表面に保持する力が強くなり、確実に現像剤を中空体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、該凹みの深さを大きくしなくても十分な保持力が得られるので、中空体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、中空体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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【００２１】
請求項４に記載の磁性粒子担持体によれば、中空体の外表面に有する多数の楕円形状の凹みにおいて、前記中空体の軸心と前記後方側に位置する該凹みの外縁端部とを最短で結ぶ線分をＬａ、前記中空体の外径の半径をＬｂとしたときに、ＬａがＬｂより長いので、即ち、前記後方外縁端部が中空体外表面から外に向けて盛り上がっているので、該凹みの最深部から前記後方外縁端部までの面が、より長く、より大きくなり、磁性粒子を中空体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中空体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。Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍであれば、この効果が十分に発揮される。しかし、Ｌａ-Ｌｂ＞２０μｍであると、前記後方外縁端部の先端が磨耗しやすくなり、経時で中空体外表面に対する現像剤の保持量が減少してしまうので、２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍが望ましい。また、該凹みの深さを大きくしなくても十分な保持力が得られるので、中空体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、中空体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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【００２２】
請求項５に記載の現像装置によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、また、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度ムラ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。
【００２３】
請求項６に記載の現像装置によれば、磁性粒子の平均粒径が２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下の現像剤を用いているので、磁性粒子が粒状度に優れており、よって、濃度ムラの少ない優れた画像を得ることができる。
【００２４】
請求項７に記載のプロセスカートリッジによれば、請求項５または６に記載の現像装置を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、また、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度ムラ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。
【００２５】
請求項８に記載の画像形成装置によれば、請求項５または６に記載の現像装置を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、また、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度ムラ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。
【００２６】
請求項８に記載の表面処理方法によれば、電磁コイルが発生する周波数２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下の回転磁場により、短線状の線条材を処理対象物の外表面に衝突させて粗面化処理を行うことによって、処理対象物（即ち、中空体）の外表面に形成される多数の平面視楕円形状の凹みにおいて、楕円の長手方向が前記中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みが多く形成することができるので、現像剤に含まれる磁性粒子群が外表面の周方向に均一に吸着し、且つ外表面上での周方向の磁性粒子群の密度が大きい中空体を得ることができ、そのため、感光体ドラムの周方向、即ち、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、よって、通紙方向の濃度ムラのない画像を得ることができる。また、中空体の外表面に線条材を衝突させて多数の平面視楕円形状の凹みを形成しているので、中空体に大きな負荷をかけることなくその外表面を処理することができ、そのため、中空体の振れ精度の低下による、現像剤の搬送量の不均一を防止でき、よって、濃度ムラのない画像を得ることができる。また、角度α＜４５°かつ２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍとなるので、確実に現像剤を中空体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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体の断面図である。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の斜視図である。図３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４は、図３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５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、図３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８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９は、現像剤を構成する磁性粒子の断面図である。図１０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１１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１２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１３は、図１２に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。図１４は、図１２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１５は、図１４に示す線条材のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面の部分拡大図である。図１６は、図１２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１７は、図１６に示す線条材が、中空体の外表面に衝突する状態を示す説明図である。図１８は、楕円形状の凹みの断面を示す中空体の周方向に沿う断面図である。
【００２８】
次に、本発明の一実施形態である磁性粒子担持体の構成を、図１、図２、図５、図６、図１０、および、図１８を参照して説明する。
【００２９】
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１０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。
【００３０】
マグネットローラ１３３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、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。
【００３１】
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）。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１０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１０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。
【００３２】
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。現像スリーブ１３２は、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの非磁性材料で構成されている。現像スリーブ１３２は、図１２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。
【００３３】
現像スリーブ１３２の基材として、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用いる場合には、Ａ６０６３、Ａ５０５６及びＡ３００３を用いるのが望ましい。ＳＵＳを用いる場合には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６を用いるのが望ましい。
【００３４】
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５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５および図６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。
【００３５】
また、図１８に示すように、凹み１３９において、凹みの最深部２００ｃから現像スリーブ１３２の半径方向外向きに延びる直線をＬ１、凹みの最深部２００ｃから現像スリーブ１３２の磁性粒子を吸着するときの回転方向に対し後方側に位置する凹みの外縁端部２００ａを通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが、具体的には、角度αの平均値が４５°未満となるのが望ましい。そして、このとき、凹みの最深部２００ｃが外縁端部２００ａ寄りに位置している。また、凹み１３９において、現像スリーブ１３２の軸心Ｐと前記後方側に位置する凹みの外縁端部２００ａとを最短で結ぶ線分をＬａ、現像スリーブ１３２の外径の半径Ｌｂとしたときに、ＬａがＬｂより長くなり、具体的には、２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍとなるのが望ましい。そして、このとき、外縁端部２００ａが現像スリーブ１３２の外表面から盛り上がっている。
【００３６】
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。
【００３７】
図１０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およびトナーで構成される現像剤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。
【００３８】
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。
【００３９】
図７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８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７に示す従来の磁性粒子担持体１１５の横凹み１３９ａに比して、図８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。
【００４０】
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を均一にムラなく供給でき、よって、通紙方向の濃度ムラ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磨耗が少なく、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。
【００４１】
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、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十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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【００４２】
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十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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【００４３】
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、濃度ムラのない画像を得ることができる。
【００４４】
次に、本発明の一実施形態である現像装置１１３の構成を、図１０を参照して説明する。
【００４５】
現像装置１１３は、図１０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。
【００４６】
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。
【００４７】
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９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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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とを十分に攪拌し、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と十分に攪拌されて、感光体ドラム１０８の静電潜像の現像に用いられる。
【００５５】
以上の説明より、本実施形態によれば、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を均一にムラなく供給でき、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、濃度ムラ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。
【００５６】
次に、本発明の一実施形態である磁性粒子である磁性キャリアの構成を、図９を参照して説明する。
【００５７】
磁性キャリア１３５は、図１０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１１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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
以上の説明より、本実施形態によれば、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、ムラの少ない優れた画像を得ることができる。
【００６１】
次に、本発明の一実施形態であるプロセスカートリッジの構成を、図１０を参照して説明する。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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１１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。
【００６７】
以上の説明より、本実施形態によれば、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を均一にムラなく供給でき、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、濃度ムラ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。
【００６８】
次に、本発明の一実施形態である画像形成装置１０１の構成を、図１１を参照して説明する。
【００６９】
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１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。
【００７０】
画像形成装置１０１は、図１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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
以上の説明より、本実施形態によれば、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を均一にムラなく供給でき、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、濃度ムラ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。
【００８６】
次に、本発明の一実施形態であ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１２〜図１７を参照して説明する。
【００８７】
表面処理装置１は、図１２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１３に示す）とを備えている。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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１３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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
電磁コイル８は、図１３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十分に短い。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。
【０１１０】
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１３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。
【０１１１】
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。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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
収容槽９は、図１３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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
回収部１０は、図１３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１２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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
冷却部１１は、図１２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。
【０１３３】
リニアエンコーダ７５は、図１３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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
前述した表面処理装置１で用いられる線条材６５は、図１４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。
【０１４１】
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の外表面に十分な深さ（大きさ）の凹凸を形成するのに望ましい形状である。
【０１４２】
さらに、線条材６５の両端の外縁部６５ａは、図１４及び図１５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。
【０１４３】
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１６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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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、本実施形態においては、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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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１６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１６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、相対速度が十分に大きい場合、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１６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。
【０１５４】
また、線条材６５は、その外縁部６５ａで現像スリーブ１３２の外表面をえぐり取るように回転するが、完全にえぐり取る前にその回転する運動エネルギーを消費し、えぐり取る途中で現像スリーブ１３２からはじき飛ばされてしまう。そのため、現像スリーブ１３２の外表面に形成される楕円形状の凹み１３９は、図１７に示すように、現像スリーブ１３２の回転方向（即ち、磁性粒子吸着時の回転方向）に対して後方寄りに、凹みの最深部２００ｃがあり、その前後方向で非対称となる。即ち、図１８に示すように、凹み１３９において、凹みの最深部２００ｃから現像スリーブ１３２の半径方向外向きに延びる直線をＬ１、凹みの最深部２００ｃから前記回転方向に対し後方側に位置する凹みの外縁端部２００ａを通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが、４５°より小さくなる。
【０１５５】
さらに、図１７に示すように、線条材６５がえぐり取る衝撃により、前記回転方向に対して後方にある外縁端部２００ａが、現像スリーブ１３２外表面から盛り上がる。即ち、図１８に示すように、凹み１３９において、現像スリーブ１３２の軸心Ｐと外縁端部２００ａとを最短で結ぶ線分Ｌａが、現像スリーブ１３２の外径の半径Ｌｂより長くなる。そして、線条材６５は回転磁場により、現像スリーブ１３２の周方向に沿って同一方向に回転するため、大多数の凹み１３９が、長手方向を現像スリーブ１３２の周方向に沿うように向きをそろえ、そして、上述のように、凹みの最深部２００ｃが後方寄りに位置し、且つ、後方の外縁端部２００ａが現像スリーブ１３２外表面から盛り上がるようになる。
【０１５６】
回転磁場の周波数が２００Hzを越えるあたりで、現像スリーブの外表面の、長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹みが、長手方向が現像スリーブの軸方向に沿う凹みより多くなることは、後述する表１から見て明らかである。また、回転磁場の周波数が２００Hz以上４００Hz以下であれば、角度αが４５°未満であり、かつ２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍとなることは、後述する表１からみて明らかである。
【０１５７】
以上の説明より、本実施形態によれば、表面処理装置１および線条材６５により、現像スリーブ１３２の外表面に多数の平面視楕円形状の凹み１３９を形成することができ、そして、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を多く形成することができるので、現像剤１２６に含まれる磁性粒子群が外表面の周方向に均一に吸着し、且つ外表面上での周方向の磁性粒子群の密度が大きい中空体を得ることができ、そのため、感光体ドラムの周方向、即ち、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にムラなく供給でき、よって、通紙方向の濃度ムラのない画像を得ることができる。また、現像スリーブ１３２の外表面に線条材６５を衝突させて多数の平面視楕円形状の凹み１３９を形成しているので、現像スリーブ１３２に大きな負荷をかけることなくその外表面を処理することができ、そのため、現像スリーブ１３２の振れ精度の低下による、現像剤１２６の搬送量の不均一を防止でき、よって、濃度ムラのない画像を得ることができる。
【０１５８】
また、表面処理装置１および線条材６５により、現像スリーブ１３２の外表面に形成される多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、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寄りに位置するようにでき、かつ角度α＜４５°であるので、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十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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【０１５９】
また、表面処理装置１および線条材６５により、現像スリーブ１３２の外表面に形成され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るようにできるので、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十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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【０１６０】
次に、本発明者が、表面処理装置１の電磁コイル８に導通させる電流値および周波数を変化させて粗面化処理を行った中空体１３２、および、従来の粗面化処理を行った中空体１３２とで、通紙方向の濃度ムラについて官能評価を行った結果について説明する。
【０１６１】
（実施例１）
前述した表面処理装置１を用い、線条材６５（外径０．８ｍｍ、長さ５ｍｍ。材質ＳＵＳ３０４）を、中空体、即ち、現像スリーブ１３２（外径１８ｍｍ、全長２４０ｍｍ、材質アルミニウム合金Ａ６０６３）にランダムに衝突させて粗面化処理を施した。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１０Ａ、周波数２００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６２】
（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２００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６３】
（実施例３）
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３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６４】
（実施例４）
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４００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６５】
（実施例５）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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３０Ａ、周波数２００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６６】
（比較例１）
現像スリーブの外表面に、長さ２２０ｍｍ、幅０．１ｍｍ、深さ０．２ｍｍの溝を０．１８ｍｍ間隔で形成した。
【０１６７】
（比較例２）
現像スリーブの外表面に、平均粒径が５００μｍのアルミナ砥粒を用い、処理時間３０ｓ、噴射圧４Ｋｇｆ/ｃｍ２のサンドブラスト処理を施した。
【０１６８】
（比較例３）
現像スリーブの外表面に、平均粒径が５０μｍのアルミナ砥粒を用い、処理時間３０ｓ、噴射圧４Ｋｇｆ/ｃｍ２のサンドブラスト処理を施した。
【０１６９】
（比較例４）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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１０Ａ、周波数１５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７０】
（比較例５）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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１５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７１】
（比較例６）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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３０Ａ、周波数１５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７２】
（比較例７）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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１００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７３】
（比較例８）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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３０Ａ、周波数１００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７４】
以上の実施例および比較例の現像スリーブ１３２を使用して、次の試験を実施した。
【０１７５】
一般的な画像形成装置であるプリンタ（商品名：ＩＰＳＩＯ ＣＸ４００（株式会社リコー製））に、試験対象である各種粗面化処理を行った現像スリーブ１３２を取付け、感光体ドラム８上を６２０Ｖに帯電させ、現像バイアス電圧３８５Ｖを印加し、現像剤１２６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５０ｍｇ/ｃｍ２に設定し、１９５ｍｍ×２８５ｍｍのベタ画像を１万枚出力し、画像の通紙方向の濃度ムラについて、初期状態と１万枚画像出力後との官能評価を行った。これら評価基準は、
○：通紙方向の濃度が均一であり、濃度ムラが視認されない
△：通紙方向の濃度ムラが若干視認されるものの、実使用上問題なし
×：通紙方向の濃度ムラが視認され、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、本発明の実施形態である表面処理装置１にて粗面化処理を行った実施例１〜５および比較例４〜８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１３２の周方向に沿う凹み（即ち、縦凹み）の割合［％］についても、表１に併せて示される。
【０１７６】
【表１】
【０１７７】
表１によれば、比較例１〜３に示す従来の粗面化処理に比して、本発明の実施形態である表面処理装置１において粗面化処理を行った実施例１〜５および比較例４〜８の現像スリーブ１３２の方が、通紙方向の濃度ムラが少なく、良好な結果が得られた。また、実施例１〜５においては、電磁コイルに加える周波数を２００Ｈｚ以上とすることで、現像スリーブ１３２の外表面に施された平面視楕円形状の凹み１３９において、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の軸方向に沿う凹み１３９ａよりも、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う凹み１３９ｂがより多くなり、さらに良好な結果を得ることができた。よって、本試験結果より、現状スリーブ１３２の外表面において、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の軸方向に沿う凹み１３９ａよりも、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う凹み１３９ｂが多くなると、画像の通紙方向における濃度ムラを防止できることが確認できた。
【０１７８】
次に、本発明者は、中空体１３２の外表面に形成される平面視楕円形状の凹み１３９に着目し、その凹み１３９おける形状パラメータを変化させて評価を行った。詳細には、表面処理装置１の電磁コイル８に導通させる電流値および周波数を変化させて、中空体１３２に実施例１〜３、５、７および比較例１１の粗面化処理を行い、その外表面に形成される多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、凹みの最深部２００ｃから中空体１３２半径方向外向きに延びる直線をＬ１、凹みの最深部２００ｃから中空体１３２の回転方向に対し後方側に位置する凹みの外縁端部２００ａを通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが異なる複数の中空体１３２を用意し、それらを用いて通紙方向の濃度ムラについて、上述と同一の官能評価を行った。以下に、その結果を説明する。
【０１７９】
（実施例７）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２（即ち、中空体１３２）を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間１０ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８０】
（比較例１１）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２を作成した。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５００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間１５ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８１】
以上の実施例の現像スリーブ１３２を使用して、上述の官能試験と同一の試験を実施した。その評価結果は、次の表１に示される。また、本発明の実施形態である表面処理装置１にて粗面化処理を行った実施例１〜３、５、７および比較例１１の現像スリーブ外表面の凹み１３９における、角度αについても、表１に併せて示される。なお、角度αについては、現像スリーブ表面の複数箇所からサンプル採取した凹み１３９に対して測定を行い、その平均をとった値である。また、角度αと濃度ムラとの関係を確認するため、角度α以外の他のパラメータ（例えば、楕円の長径、短径、深さ、および、線分Ｌａ、Ｌｂの長さ）が試験結果に影響しないように、他のパラメータを同等とするよう慎重に現像スリーブ１３２に表面処理を実施した。
【０１８２】
表１によれば、比較例１１に示す粗面化処理に比して、実施例１〜５、７に示す粗面化処理を行った現像スリーブ１３２の方が、通紙方向の濃度ムラが少なく、良好な結果が得られた。即ち、実施例１〜５に示すように、回転磁場の周波数を２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下とすることで、現像スリーブ１３２の凹み１３９において、角度α＜４５°となることが確認でき、また、実施例１〜３、５、７において、比較例１１に比して、Ｌａ−Ｌｂ（μｍ）が同等以下にもかかわらず、つまり、角度αのみを要因として、良好な結果が得られることが確認できた。よって、本試験結果より、凹み１３９における角度α＜４５°となると、画像の通紙方向における濃度ムラを防止できることが確認できた。
【０１８３】
次に、本発明者は、中空体１３２の外表面に形成される平面視楕円形状の凹み１３９に着目し、その凹み１３９の他のパラメータを変化させて評価を行った。詳細には、表面処理装置１の電磁コイル８に導通させる電流値および周波数を変化させて、中空体１３２に実施例１〜８および比較例９〜１０の粗面化処理を行い、その外表面に形成される多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、中空体１３２の軸心Ｐと前記後方側に位置する該凹みの外縁端部２００ａとを最短で結ぶ線分をＬａ、中空体１３２の外径の半径をＬｂとしたときに、Ｌａ−Ｌｂの値が異なる複数の中空体１３２を用意し、それらを用いて通紙方向の濃度ムラについて、上述と同一の官能評価を行った。以下に、その結果を説明する。
【０１８４】
（実施例６）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２（即ち、中空体１３２）を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間５ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８５】
（実施例８）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間２０ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８６】
（比較例９）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１８７】
（比較例１０）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間２３ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８８】
以上の実施例の現像スリーブ１３２を使用して、上述の官能試験と同一の試験を実施した。その評価結果は、次の表１に示される。また、本発明の実施形態である表面処理装置１にて粗面化処理を行った実施例１〜８および比較例９〜１０の現像スリーブ外表面の凹み１３９における、線分Ｌａ−Ｌｂの長さについても、表１に併せて示される。なお、線分Ｌａ−Ｌｂの長さについては、現像スリーブ表面の複数箇所からサンプル採取した凹み１３９に対して測定を行い、その平均をとった値である。また、線分の長さＬａ−Ｌｂと濃度ムラとの関係を確認するため、線分Ｌａ−Ｌｂの長さ以外の他のパラメータ（例えば、楕円の長径、短径、深さ、および、角度α、β）が試験結果に影響しないように、他のパラメータを同等とするよう慎重に現像スリーブ１３２に表面処理を実施した。
【０１８９】
表１によれば、比較例９〜１０に示す粗面化処理に比して、実施例１〜８に示す粗面化処理を行った現像スリーブ１３２の方が、通紙方向の濃度ムラが少なく、良好な結果が得られた。即ち、実施例１〜５に示すように、回転磁場の周波数を２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下とすることで、現像スリーブ１３２の凹み１３９において、線分Ｌａが線分Ｌｂより長くなり、２０μｍ≧Ｌａ−Ｌｂ＞５μｍとなる凹み１３９が得られることが確認でき、また、実施例６〜８において、比較例９〜１０に比して、角度αが同等にもかかわらず、良好な結果が得られることが確認できた。よって、本試験結果より、現像スリーブ１３２における線分Ｌａ、Ｌｂの関係が、２０μｍ≧Ｌａ−Ｌｂ＞５μｍなると、画像の通紙方向における濃度ムラを防止できることが確認できた。
【０１９０】
なお、現像スリーブ１３２の外表面の凹凸の断面形状の測定には、レーザーフォーカス式変位計であるＫＥＹＥＮＣＥ製のＬＴ−８０１０を用い、スリーブ一周分×３点測定した。その測定条件は、サンプリング数：１８０００、サンプリング周波数１８００Ｈｚ、ファンクション：変位、平均回数：２、測定モード：ノーマル、ダークアウト：なし、マスク処理：なし、透明体：なし、光量下限値：１３０ である。このデータを元に、角度αおよび線分Ｌａ−Ｌｂを算出した。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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】
【０１９４】
【図１】本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体の断面図である。
【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の斜視図である。
【図３】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４】図３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５】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】図３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８】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９】現像剤を構成する磁性粒子の断面図である。
【図１０】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１１】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１２】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１３】図１２に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
【図１４】図１２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１５】図１４に示す線条材のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面の部分拡大図である。
【図１６】図１２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１７】図１６に示す線条材が、中空体の外表面に衝突する状態を示す説明図である。
【図１８】楕円形状の凹みの断面を示す中空体の周方向に沿う断面図である。
【符号の説明】
【０１９５】
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）
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、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる磁性粒子担持体（即ち、現像剤担持体）、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置、並びに磁性粒子担持体の表面処理方法に係るものである。詳しくは、現像剤担持体に担持された現像剤を、像担持体と現像剤担持体とが間隙をもって対向する現像領域に搬送し、像担持体上の静電潜像を現像してトナー像化するための現像装置に関するものである。また、かかる現像装置を用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。また、かかる現像装置が有する磁性粒子担持体を構成する中空体の外表面を粗面化する表面処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の磁性粒子担持体（即ち、現像剤担持体）の中空体（即ち、現像スリーブ）の外表面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、前述した現像スリーブ（例えば、特許文献１参照）の外表面へのサンドブラスト加工や、該外表面への凹溝形成などの粗面化処理を行っていた。
【０００３】
また、現像スリーブの外表面に多数の平面視楕円形状の凹みがランダムに設けられ、かつその多数の平面視楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が現像スリーブの軸方向に沿う凹みと、楕円の長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹みとを含み、前記横凹みが前記縦凹みより多くなるような表面加工が施されていた（特許文献２参照）。
【特許文献１】特願２００５−０３６５３４号
【特許文献２】特願２００５−２７１１４０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したサンドブラスト加工が施された中空体（即ち、現像スリーブ）は、その外表面に形成された凹凸が非常に細かいので、現像剤などにより該凹凸が徐々に削られ、そのために、印刷枚数が増加するにしたがって、即ち、経年変化にしたがって、前述した凹凸が削られて平らになってしまい、よって、徐々に現像スリーブによる現像剤の搬送量が減少してゆき、記録紙に形成される画像が徐々に薄くなるという問題があった。
【０００５】
また、サンドブラスト加工などの粗面化処理で現像スリーブの搬送力を高めようとすると、概して外表面の加工で現像スリーブに大きな負荷をかけることになり、現像スリーブの軸心の湾曲、現像スリーブの外径の不均一、および現像スリーブ断面の歪みを引き起こし、現像スリーブの振れ精度が悪くなる。これにより、現像スリーブと感光ドラムとの間隔が変動するので、感光ドラムに供給される現像剤の量が一定でなくなり、そのために、画像にムラが生じるという問題があった。
【０００６】
一方、前述した凹溝を外表面に形成した現像スリーブは、前記凹溝が前述した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く、即ち、現像スリーブの凹溝は、現像剤の磁性キャリアなどより遙かに大きい（深い）ので、凹溝が形成された現像スリーブは、該凹溝が摩耗しにくく経年変化とともに現像剤の搬送量が低下することが無い。しかしながら、前述した凹溝を外表面に形成した現像スリーブは、凹溝内で搬送する現像剤が、凹溝が設けられていない部分で搬送する現像剤より多くなるので、現像剤の搬送量が不均一であり、そのため、形成した画像に濃度ムラが生じ易いという問題があった。
【０００７】
また、外表面に平面視楕円形状の凹み（以下、単に楕円形状の凹みと記載した場合は平面視楕円形状の凹みを表す）を有する現像スリーブは、従来のサンドブラスト加工により形成される凹みより大きな楕円形状の凹みが形成されているので、経年変化による凹みの摩耗が少なく、そのため、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、よって、経時での画像の濃度低下を抑制できていた。また、現像スリーブは、外表面に形成された楕円形状の凹みがランダムに配置されており、現像剤が凹み内に溜まるので、該現像剤の溜まる箇所が外表面にランダムに配置されることとなり、即ち、現像スリーブの外表面全体としては現像剤が均一に吸着され、よって、画像の濃度ムラを防止できていた。また、現像スリーブの外表面に設けられた多数の楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が現像スリーブの軸方向に沿う凹み（以下横凹み）と、楕円の長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹み（以下縦凹み）とを含み、横凹みが縦凹みより多くなるように外表面に楕円形状の凹みが施されているので、汲み上げられる現像剤を軸方向に沿って並設させることとなり、そのために、現像スリーブが回転しても、汲み上げた現像剤が該現像スリーブの外表面から脱落しにくくなり、よって、楕円形状の凹みが従来から用いられてきた凹溝と同様の作用効果を奏でて、現像剤の汲み上げ量を確保することができていた。しかしながら、現像スリーブに設けられた多数の楕円形状の凹みにおいて、長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹みが存在する割合が小さく、そのため、現像スリーブの周方向の現像剤の吸着密度が低く、現像スリーブの外表面の周方向における現像剤の吸着量にムラが生じ、よって、画像の通紙方向の濃度ムラに関しては、十分防止できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制して、形成される画像が薄くなることを防止するとともに、現像剤を均一にかつ安定に感光ドラムに供給して、画像のムラが生じることを防止し、さらに画像の通紙方向の濃度ムラを抑制する磁性粒子担持体、現像装置、並びに該現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置、そして、磁性粒子担持体の表面処理方法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】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の磁性粒子担持体は、磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包しているとともに該磁界発生手段の磁力により外表面に磁性粒子を吸着する円筒形状の中空体と、を有する磁性粒子担持体において、前記中空体の外表面には、多数の楕円形状の凹みが設けられており、そして、前記多数の楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みを多数含んでいることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載の磁性粒子担持体は、請求項１に記載の磁性粒子担持体において、前記多数の楕円形状の凹みが、前記中空体の外表面にランダムに配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の磁性粒子担持体は、請求項１または２に記載の磁性粒子担持体において、前記多数の楕円形状の凹みにおいて、該凹みの最深部から前記中空体半径方向外向きに延びる直線をＬ１、該凹みの最深部から前記中空体の回転方向に対し後方側に位置する該凹みの外縁端部を通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが、４５°未満であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に記載の磁性粒子担持体は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体において、前記多数の楕円形状の凹みにおいて、前記中空体の軸心と前記後方側に位置する該凹みの外縁端部とを最短で結ぶ線分をＬａ、前記中空体の外径の半径をＬｂとしたときに、２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５に記載の現像装置は、外表面に現像剤を吸着する中空体を有した磁性粒子担持体を有する現像装置において、前記磁性粒子担持体として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６に記載の現像装置は、請求項５に記載の現像装置において、前記現像剤が、トナーと磁性粒子とを含んでいるとともに、前記磁性粒子の平均粒径が、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７に記載のプロセスカートリッジは、少なくとも現像装置を有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項５または６に記載の現像装置を有することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に記載の画像形成装置は、現像装置、静電潜像担持体、および、帯電装置を有する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項５または６に記載の現像装置を有することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項９に記載の表面処理方法は、電磁コイルが発生する回転磁場により、短線状の線条材を処理対象物の外表面に衝突させて粗面化処理を行う表面処理方法において、前記回転磁場の周波数が２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下であることを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の磁性粒子担持体によれば、中空体の外表面に有する多数の平面視楕円形状の凹みにおいて、長手方向が前記中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、長手方向が前記中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みが多いので、現像剤に含まれる磁性粒子群が、前記中空体の外表面の周方向に均一に吸着され、また、前記中空体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、感光体ドラムの周方向、即ち、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、よって、通紙方向の濃度ムラのない画像を得ることができる。また、中空体の外表面に、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磨耗が少なく、そのため、経年変化による現像剤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。
【００１９】
請求項２に記載の磁性粒子担持体によれば、中空体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を有するので、現像剤が前記中空体の外表面にランダムに吸着され、即ち、前記中空体の外表面全体で均一に現像剤が吸着され、そのため、感光ドラムへの現像剤の搬送量を均一にでき、よって、濃度ムラのない画像を得ることができる。
【００２０】
請求項３に記載の磁性粒子担持体によれば、中空体の外表面に有する多数の楕円形状の凹みにおいて、該凹みの最深部から前記中空体半径方向外向きに延びる直線をＬ１、該凹みの最深部から前記中空体の回転方向に対し後方側に位置する該凹みの外縁端部を通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが、４５°未満であるので、該凹みが磁性粒子をすくい上げるようして該凹み内部に保持し、即ち、磁性粒子を中空体外表面に保持する力が強くなり、確実に現像剤を中空体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、該凹みの深さを大きくしなくても十分な保持力が得られるので、中空体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、中空体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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【００２１】
請求項４に記載の磁性粒子担持体によれば、中空体の外表面に有する多数の楕円形状の凹みにおいて、前記中空体の軸心と前記後方側に位置する該凹みの外縁端部とを最短で結ぶ線分をＬａ、前記中空体の外径の半径をＬｂとしたときに、ＬａがＬｂより長いので、即ち、前記後方外縁端部が中空体外表面から外に向けて盛り上がっているので、該凹みの最深部から前記後方外縁端部までの面が、より長く、より大きくなり、磁性粒子を中空体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中空体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。Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍであれば、この効果が十分に発揮される。しかし、Ｌａ-Ｌｂ＞２０μｍであると、前記後方外縁端部の先端が磨耗しやすくなり、経時で中空体外表面に対する現像剤の保持量が減少してしまうので、２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍが望ましい。また、該凹みの深さを大きくしなくても十分な保持力が得られるので、中空体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、中空体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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【００２２】
請求項５に記載の現像装置によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、また、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度ムラ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。
【００２３】
請求項６に記載の現像装置によれば、磁性粒子の平均粒径が２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下の現像剤を用いているので、磁性粒子が粒状度に優れており、よって、濃度ムラの少ない優れた画像を得ることができる。
【００２４】
請求項７に記載のプロセスカートリッジによれば、請求項５または６に記載の現像装置を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、また、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度ムラ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。
【００２５】
請求項８に記載の画像形成装置によれば、請求項５または６に記載の現像装置を有しているので、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、また、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制でき、よって、濃度ムラ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。
【００２６】
請求項８に記載の表面処理方法によれば、電磁コイルが発生する周波数２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下の回転磁場により、短線状の線条材を処理対象物の外表面に衝突させて粗面化処理を行うことによって、処理対象物（即ち、中空体）の外表面に形成される多数の平面視楕円形状の凹みにおいて、楕円の長手方向が前記中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みが多く形成することができるので、現像剤に含まれる磁性粒子群が外表面の周方向に均一に吸着し、且つ外表面上での周方向の磁性粒子群の密度が大きい中空体を得ることができ、そのため、感光体ドラムの周方向、即ち、画像の通紙方向に対して現像剤を均一にムラなく供給でき、よって、通紙方向の濃度ムラのない画像を得ることができる。また、中空体の外表面に線条材を衝突させて多数の平面視楕円形状の凹みを形成しているので、中空体に大きな負荷をかけることなくその外表面を処理することができ、そのため、中空体の振れ精度の低下による、現像剤の搬送量の不均一を防止でき、よって、濃度ムラのない画像を得ることができる。また、角度α＜４５°かつ２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍとなるので、確実に現像剤を中空体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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体の断面図である。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の斜視図である。図３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４は、図３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５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、図３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８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９は、現像剤を構成する磁性粒子の断面図である。図１０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１１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１２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１３は、図１２に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。図１４は、図１２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１５は、図１４に示す線条材のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面の部分拡大図である。図１６は、図１２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１７は、図１６に示す線条材が、中空体の外表面に衝突する状態を示す説明図である。図１８は、楕円形状の凹みの断面を示す中空体の周方向に沿う断面図である。
【００２８】
次に、本発明の一実施形態である磁性粒子担持体の構成を、図１、図２、図５、図６、図１０、および、図１８を参照して説明する。
【００２９】
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１０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。
【００３０】
マグネットローラ１３３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、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。
【００３１】
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）。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１０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１０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。
【００３２】
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。現像スリーブ１３２は、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの非磁性材料で構成されている。現像スリーブ１３２は、図１２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。
【００３３】
現像スリーブ１３２の基材として、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用いる場合には、Ａ６０６３、Ａ５０５６及びＡ３００３を用いるのが望ましい。ＳＵＳを用いる場合には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６を用いるのが望ましい。
【００３４】
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５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５および図６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。
【００３５】
また、図１８に示すように、凹み１３９において、凹みの最深部２００ｃから現像スリーブ１３２の半径方向外向きに延びる直線をＬ１、凹みの最深部２００ｃから現像スリーブ１３２の磁性粒子を吸着するときの回転方向に対し後方側に位置する凹みの外縁端部２００ａを通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが、具体的には、角度αの平均値が４５°未満となるのが望ましい。そして、このとき、凹みの最深部２００ｃが外縁端部２００ａ寄りに位置している。また、凹み１３９において、現像スリーブ１３２の軸心Ｐと前記後方側に位置する凹みの外縁端部２００ａとを最短で結ぶ線分をＬａ、現像スリーブ１３２の外径の半径Ｌｂとしたときに、ＬａがＬｂより長くなり、具体的には、２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍとなるのが望ましい。そして、このとき、外縁端部２００ａが現像スリーブ１３２の外表面から盛り上がっている。
【００３６】
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。
【００３７】
図１０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およびトナーで構成される現像剤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。
【００３８】
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。
【００３９】
図７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８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７に示す従来の磁性粒子担持体１１５の横凹み１３９ａに比して、図８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。
【００４０】
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を均一にムラなく供給でき、よって、通紙方向の濃度ムラ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磨耗が少なく、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。
【００４１】
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、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十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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【００４２】
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十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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【００４３】
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、濃度ムラのない画像を得ることができる。
【００４４】
次に、本発明の一実施形態である現像装置１１３の構成を、図１０を参照して説明する。
【００４５】
現像装置１１３は、図１０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。
【００４６】
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。
【００４７】
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９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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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とを十分に攪拌し、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と十分に攪拌されて、感光体ドラム１０８の静電潜像の現像に用いられる。
【００５５】
以上の説明より、本実施形態によれば、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を均一にムラなく供給でき、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、濃度ムラ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。
【００５６】
次に、本発明の一実施形態である磁性粒子である磁性キャリアの構成を、図９を参照して説明する。
【００５７】
磁性キャリア１３５は、図１０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１１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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
以上の説明より、本実施形態によれば、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、ムラの少ない優れた画像を得ることができる。
【００６１】
次に、本発明の一実施形態であるプロセスカートリッジの構成を、図１０を参照して説明する。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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１１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。
【００６７】
以上の説明より、本実施形態によれば、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を均一にムラなく供給でき、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、濃度ムラ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。
【００６８】
次に、本発明の一実施形態である画像形成装置１０１の構成を、図１１を参照して説明する。
【００６９】
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１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。
【００７０】
画像形成装置１０１は、図１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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
以上の説明より、本実施形態によれば、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を均一にムラなく供給でき、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、濃度ムラ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。
【００８６】
次に、本発明の一実施形態であ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１２〜図１７を参照して説明する。
【００８７】
表面処理装置１は、図１２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１３に示す）とを備えている。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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１３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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
電磁コイル８は、図１３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十分に短い。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。
【０１１０】
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１３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。
【０１１１】
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。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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
収容槽９は、図１３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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
回収部１０は、図１３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１２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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
冷却部１１は、図１２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。
【０１３３】
リニアエンコーダ７５は、図１３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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
前述した表面処理装置１で用いられる線条材６５は、図１４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。
【０１４１】
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の外表面に十分な深さ（大きさ）の凹凸を形成するのに望ましい形状である。
【０１４２】
さらに、線条材６５の両端の外縁部６５ａは、図１４及び図１５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。
【０１４３】
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１６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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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、本実施形態においては、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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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１６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１６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、相対速度が十分に大きい場合、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１６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。
【０１５４】
また、線条材６５は、その外縁部６５ａで現像スリーブ１３２の外表面をえぐり取るように回転するが、完全にえぐり取る前にその回転する運動エネルギーを消費し、えぐり取る途中で現像スリーブ１３２からはじき飛ばされてしまう。そのため、現像スリーブ１３２の外表面に形成される楕円形状の凹み１３９は、図１７に示すように、現像スリーブ１３２の回転方向（即ち、磁性粒子吸着時の回転方向）に対して後方寄りに、凹みの最深部２００ｃがあり、その前後方向で非対称となる。即ち、図１８に示すように、凹み１３９において、凹みの最深部２００ｃから現像スリーブ１３２の半径方向外向きに延びる直線をＬ１、凹みの最深部２００ｃから前記回転方向に対し後方側に位置する凹みの外縁端部２００ａを通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが、４５°より小さくなる。
【０１５５】
さらに、図１７に示すように、線条材６５がえぐり取る衝撃により、前記回転方向に対して後方にある外縁端部２００ａが、現像スリーブ１３２外表面から盛り上がる。即ち、図１８に示すように、凹み１３９において、現像スリーブ１３２の軸心Ｐと外縁端部２００ａとを最短で結ぶ線分Ｌａが、現像スリーブ１３２の外径の半径Ｌｂより長くなる。そして、線条材６５は回転磁場により、現像スリーブ１３２の周方向に沿って同一方向に回転するため、大多数の凹み１３９が、長手方向を現像スリーブ１３２の周方向に沿うように向きをそろえ、そして、上述のように、凹みの最深部２００ｃが後方寄りに位置し、且つ、後方の外縁端部２００ａが現像スリーブ１３２外表面から盛り上がるようになる。
【０１５６】
回転磁場の周波数が２００Hzを越えるあたりで、現像スリーブの外表面の、長手方向が現像スリーブの周方向に沿う凹みが、長手方向が現像スリーブの軸方向に沿う凹みより多くなることは、後述する表１から見て明らかである。また、回転磁場の周波数が２００Hz以上４００Hz以下であれば、角度αが４５°未満であり、かつ２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍとなることは、後述する表１からみて明らかである。
【０１５７】
以上の説明より、本実施形態によれば、表面処理装置１および線条材６５により、現像スリーブ１３２の外表面に多数の平面視楕円形状の凹み１３９を形成することができ、そして、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を多く形成することができるので、現像剤１２６に含まれる磁性粒子群が外表面の周方向に均一に吸着し、且つ外表面上での周方向の磁性粒子群の密度が大きい中空体を得ることができ、そのため、感光体ドラムの周方向、即ち、画像の通紙方向に対して現像剤１２６を均一にムラなく供給でき、よって、通紙方向の濃度ムラのない画像を得ることができる。また、現像スリーブ１３２の外表面に線条材６５を衝突させて多数の平面視楕円形状の凹み１３９を形成しているので、現像スリーブ１３２に大きな負荷をかけることなくその外表面を処理することができ、そのため、現像スリーブ１３２の振れ精度の低下による、現像剤１２６の搬送量の不均一を防止でき、よって、濃度ムラのない画像を得ることができる。
【０１５８】
また、表面処理装置１および線条材６５により、現像スリーブ１３２の外表面に形成される多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、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寄りに位置するようにでき、かつ角度α＜４５°であるので、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十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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【０１５９】
また、表面処理装置１および線条材６５により、現像スリーブ１３２の外表面に形成され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るようにできるので、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十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、画像ムラのない画像を得ることができる。
【０１６０】
次に、本発明者が、表面処理装置１の電磁コイル８に導通させる電流値および周波数を変化させて粗面化処理を行った中空体１３２、および、従来の粗面化処理を行った中空体１３２とで、通紙方向の濃度ムラについて官能評価を行った結果について説明する。
【０１６１】
（実施例１）
前述した表面処理装置１を用い、線条材６５（外径０．８ｍｍ、長さ５ｍｍ。材質ＳＵＳ３０４）を、中空体、即ち、現像スリーブ１３２（外径１８ｍｍ、全長２４０ｍｍ、材質アルミニウム合金Ａ６０６３）にランダムに衝突させて粗面化処理を施した。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１０Ａ、周波数２００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６２】
（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２００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６３】
（実施例３）
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３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６４】
（実施例４）
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４００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６５】
（実施例５）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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３０Ａ、周波数２００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１６６】
（比較例１）
現像スリーブの外表面に、長さ２２０ｍｍ、幅０．１ｍｍ、深さ０．２ｍｍの溝を０．１８ｍｍ間隔で形成した。
【０１６７】
（比較例２）
現像スリーブの外表面に、平均粒径が５００μｍのアルミナ砥粒を用い、処理時間３０ｓ、噴射圧４Ｋｇｆ/ｃｍ２のサンドブラスト処理を施した。
【０１６８】
（比較例３）
現像スリーブの外表面に、平均粒径が５０μｍのアルミナ砥粒を用い、処理時間３０ｓ、噴射圧４Ｋｇｆ/ｃｍ２のサンドブラスト処理を施した。
【０１６９】
（比較例４）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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１０Ａ、周波数１５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７０】
（比較例５）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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１５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７１】
（比較例６）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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３０Ａ、周波数１５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７２】
（比較例７）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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１００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７３】
（比較例８）
実施例1と同様に現像スリーブを作成した。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３０Ａ、周波数１００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１７４】
以上の実施例および比較例の現像スリーブ１３２を使用して、次の試験を実施した。
【０１７５】
一般的な画像形成装置であるプリンタ（商品名：ＩＰＳＩＯ ＣＸ４００（株式会社リコー製））に、試験対象である各種粗面化処理を行った現像スリーブ１３２を取付け、感光体ドラム８上を６２０Ｖに帯電させ、現像バイアス電圧３８５Ｖを印加し、現像剤１２６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５０ｍｇ/ｃｍ２に設定し、１９５ｍｍ×２８５ｍｍのベタ画像を１万枚出力し、画像の通紙方向の濃度ムラについて、初期状態と１万枚画像出力後との官能評価を行った。これら評価基準は、
○：通紙方向の濃度が均一であり、濃度ムラが視認されない
△：通紙方向の濃度ムラが若干視認されるものの、実使用上問題なし
×：通紙方向の濃度ムラが視認され、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、本発明の実施形態である表面処理装置１にて粗面化処理を行った実施例１〜５および比較例４〜８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１３２の周方向に沿う凹み（即ち、縦凹み）の割合［％］についても、表１に併せて示される。
【０１７６】
【表１】
【０１７７】
表１によれば、比較例１〜３に示す従来の粗面化処理に比して、本発明の実施形態である表面処理装置１において粗面化処理を行った実施例１〜５および比較例４〜８の現像スリーブ１３２の方が、通紙方向の濃度ムラが少なく、良好な結果が得られた。また、実施例１〜５においては、電磁コイルに加える周波数を２００Ｈｚ以上とすることで、現像スリーブ１３２の外表面に施された平面視楕円形状の凹み１３９において、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の軸方向に沿う凹み１３９ａよりも、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う凹み１３９ｂがより多くなり、さらに良好な結果を得ることができた。よって、本試験結果より、現状スリーブ１３２の外表面において、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の軸方向に沿う凹み１３９ａよりも、楕円の長手方向が現像スリーブ１３２の周方向に沿う凹み１３９ｂが多くなると、画像の通紙方向における濃度ムラを防止できることが確認できた。
【０１７８】
次に、本発明者は、中空体１３２の外表面に形成される平面視楕円形状の凹み１３９に着目し、その凹み１３９おける形状パラメータを変化させて評価を行った。詳細には、表面処理装置１の電磁コイル８に導通させる電流値および周波数を変化させて、中空体１３２に実施例１〜３、５、７および比較例１１の粗面化処理を行い、その外表面に形成される多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、凹みの最深部２００ｃから中空体１３２半径方向外向きに延びる直線をＬ１、凹みの最深部２００ｃから中空体１３２の回転方向に対し後方側に位置する凹みの外縁端部２００ａを通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが異なる複数の中空体１３２を用意し、それらを用いて通紙方向の濃度ムラについて、上述と同一の官能評価を行った。以下に、その結果を説明する。
【０１７９】
（実施例７）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２（即ち、中空体１３２）を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間１０ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８０】
（比較例１１）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２を作成した。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５００Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間１５ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８１】
以上の実施例の現像スリーブ１３２を使用して、上述の官能試験と同一の試験を実施した。その評価結果は、次の表１に示される。また、本発明の実施形態である表面処理装置１にて粗面化処理を行った実施例１〜３、５、７および比較例１１の現像スリーブ外表面の凹み１３９における、角度αについても、表１に併せて示される。なお、角度αについては、現像スリーブ表面の複数箇所からサンプル採取した凹み１３９に対して測定を行い、その平均をとった値である。また、角度αと濃度ムラとの関係を確認するため、角度α以外の他のパラメータ（例えば、楕円の長径、短径、深さ、および、線分Ｌａ、Ｌｂの長さ）が試験結果に影響しないように、他のパラメータを同等とするよう慎重に現像スリーブ１３２に表面処理を実施した。
【０１８２】
表１によれば、比較例１１に示す粗面化処理に比して、実施例１〜５、７に示す粗面化処理を行った現像スリーブ１３２の方が、通紙方向の濃度ムラが少なく、良好な結果が得られた。即ち、実施例１〜５に示すように、回転磁場の周波数を２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下とすることで、現像スリーブ１３２の凹み１３９において、角度α＜４５°となることが確認でき、また、実施例１〜３、５、７において、比較例１１に比して、Ｌａ−Ｌｂ（μｍ）が同等以下にもかかわらず、つまり、角度αのみを要因として、良好な結果が得られることが確認できた。よって、本試験結果より、凹み１３９における角度α＜４５°となると、画像の通紙方向における濃度ムラを防止できることが確認できた。
【０１８３】
次に、本発明者は、中空体１３２の外表面に形成される平面視楕円形状の凹み１３９に着目し、その凹み１３９の他のパラメータを変化させて評価を行った。詳細には、表面処理装置１の電磁コイル８に導通させる電流値および周波数を変化させて、中空体１３２に実施例１〜８および比較例９〜１０の粗面化処理を行い、その外表面に形成される多数の平面視楕円形状の凹み１３９において、中空体１３２の軸心Ｐと前記後方側に位置する該凹みの外縁端部２００ａとを最短で結ぶ線分をＬａ、中空体１３２の外径の半径をＬｂとしたときに、Ｌａ−Ｌｂの値が異なる複数の中空体１３２を用意し、それらを用いて通紙方向の濃度ムラについて、上述と同一の官能評価を行った。以下に、その結果を説明する。
【０１８４】
（実施例６）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２（即ち、中空体１３２）を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間５ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８５】
（実施例８）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間２０ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８６】
（比較例９）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。
【０１８７】
（比較例１０）
実施例1と同様に現像スリーブ１３２を作成した。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４５０Ｈｚ、であり、加工時間３０ｓ、線条材量５０ｇである。その後、専用の装置により現像スリーブ１３２を回転数１４８０ｒｐｍで回転させて、その表面に＃４００の粗さをもつテープを力１０ｋｇｆで時間２３ｓ押し当て、表面を研磨した。テープ研磨の目的は凹みの外縁部２００ａを削り、Ｌａを小さくするためである。
【０１８８】
以上の実施例の現像スリーブ１３２を使用して、上述の官能試験と同一の試験を実施した。その評価結果は、次の表１に示される。また、本発明の実施形態である表面処理装置１にて粗面化処理を行った実施例１〜８および比較例９〜１０の現像スリーブ外表面の凹み１３９における、線分Ｌａ−Ｌｂの長さについても、表１に併せて示される。なお、線分Ｌａ−Ｌｂの長さについては、現像スリーブ表面の複数箇所からサンプル採取した凹み１３９に対して測定を行い、その平均をとった値である。また、線分の長さＬａ−Ｌｂと濃度ムラとの関係を確認するため、線分Ｌａ−Ｌｂの長さ以外の他のパラメータ（例えば、楕円の長径、短径、深さ、および、角度α、β）が試験結果に影響しないように、他のパラメータを同等とするよう慎重に現像スリーブ１３２に表面処理を実施した。
【０１８９】
表１によれば、比較例９〜１０に示す粗面化処理に比して、実施例１〜８に示す粗面化処理を行った現像スリーブ１３２の方が、通紙方向の濃度ムラが少なく、良好な結果が得られた。即ち、実施例１〜５に示すように、回転磁場の周波数を２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下とすることで、現像スリーブ１３２の凹み１３９において、線分Ｌａが線分Ｌｂより長くなり、２０μｍ≧Ｌａ−Ｌｂ＞５μｍとなる凹み１３９が得られることが確認でき、また、実施例６〜８において、比較例９〜１０に比して、角度αが同等にもかかわらず、良好な結果が得られることが確認できた。よって、本試験結果より、現像スリーブ１３２における線分Ｌａ、Ｌｂの関係が、２０μｍ≧Ｌａ−Ｌｂ＞５μｍなると、画像の通紙方向における濃度ムラを防止できることが確認できた。
【０１９０】
なお、現像スリーブ１３２の外表面の凹凸の断面形状の測定には、レーザーフォーカス式変位計であるＫＥＹＥＮＣＥ製のＬＴ−８０１０を用い、スリーブ一周分×３点測定した。その測定条件は、サンプリング数：１８０００、サンプリング周波数１８００Ｈｚ、ファンクション：変位、平均回数：２、測定モード：ノーマル、ダークアウト：なし、マスク処理：なし、透明体：なし、光量下限値：１３０ である。このデータを元に、角度αおよび線分Ｌａ−Ｌｂを算出した。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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】
【０１９４】
【図１】本発明の一実施形態を示す磁性粒子担持体の断面図である。
【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の斜視図である。
【図３】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４】図３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５】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】図３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８】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９】現像剤を構成する磁性粒子の断面図である。
【図１０】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１１】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１２】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１３】図１２に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
【図１４】図１２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１５】図１４に示す線条材のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面の部分拡大図である。
【図１６】図１２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１７】図１６に示す線条材が、中空体の外表面に衝突する状態を示す説明図である。
【図１８】楕円形状の凹みの断面を示す中空体の周方向に沿う断面図である。
【符号の説明】
【０１９５】
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）
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】
磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包しているとともに該磁界発生手段の磁力により外表面に磁性粒子を吸着する円筒形状の中空体と、を有する磁性粒子担持体において、
前記中空体の外表面には、多数の楕円形状の凹みが設けられており、そして、
前記多数の楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みを多数含んでいる
ことを特徴とする磁性粒子担持体。
【請求項２】
前記多数の楕円形状の凹みが、前記中空体の外表面にランダムに配置されていることを特徴とする請求項１記載の磁性粒子担持体。
【請求項３】
前記多数の楕円形状の凹みにおいて、該凹みの最深部から前記中空体半径方向外向きに延びる直線をＬ１、該凹みの最深部から前記中空体の回転方向に対し後方側に位置する該凹みの外縁端部を通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが４５°未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁性粒子担持体。
【請求項４】
前記多数の楕円形状の凹みにおいて、前記中空体の軸心と前記後方側に位置する該凹みの外縁端部とを最短で結ぶ線分をＬａ、前記中空体の外径の半径をＬｂとしたときに、２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体。
【請求項５】
外表面に現像剤を吸着する中空体を有した磁性粒子担持体を有する現像装置において、
前記磁性粒子担持体として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
前記現像剤が、トナーと磁性粒子とを含んでいるとともに、前記磁性粒子の平均粒径が、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】
少なくとも現像装置を有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項５または６に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
現像装置、静電潜像担持体、および、帯電装置を有する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項５または６に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
電磁コイルが発生する回転磁場により、短線状の線条材を処理対象物の外表面に衝突させて粗面化処理を行う表面処理方法において、前記回転磁場の周波数が２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下であることを特徴とする表面処理方法。
【請求項１】
磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包しているとともに該磁界発生手段の磁力により外表面に磁性粒子を吸着する円筒形状の中空体と、を有する磁性粒子担持体において、
前記中空体の外表面には、多数の楕円形状の凹みが設けられており、そして、
前記多数の楕円形状の凹みが、楕円の長手方向が前記中空体の軸方向に沿う楕円形状の凹みよりも、楕円の長手方向が前記中空体の周方向に沿う楕円形状の凹みを多数含んでいる
ことを特徴とする磁性粒子担持体。
【請求項２】
前記多数の楕円形状の凹みが、前記中空体の外表面にランダムに配置されていることを特徴とする請求項１記載の磁性粒子担持体。
【請求項３】
前記多数の楕円形状の凹みにおいて、該凹みの最深部から前記中空体半径方向外向きに延びる直線をＬ１、該凹みの最深部から前記中空体の回転方向に対し後方側に位置する該凹みの外縁端部を通って延びる直線をＬ２としたときに、Ｌ１とＬ２とがなす角度αが４５°未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁性粒子担持体。
【請求項４】
前記多数の楕円形状の凹みにおいて、前記中空体の軸心と前記後方側に位置する該凹みの外縁端部とを最短で結ぶ線分をＬａ、前記中空体の外径の半径をＬｂとしたときに、２０μｍ≧Ｌａ-Ｌｂ＞５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体。
【請求項５】
外表面に現像剤を吸着する中空体を有した磁性粒子担持体を有する現像装置において、
前記磁性粒子担持体として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性粒子担持体を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
前記現像剤が、トナーと磁性粒子とを含んでいるとともに、前記磁性粒子の平均粒径が、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】
少なくとも現像装置を有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項５または６に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
現像装置、静電潜像担持体、および、帯電装置を有する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項５または６に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
電磁コイルが発生する回転磁場により、短線状の線条材を処理対象物の外表面に衝突させて粗面化処理を行う表面処理方法において、前記回転磁場の周波数が２００Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下であることを特徴とする表面処理方法。
【図１】
【図２】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図３】
【図５】
【図２】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図３】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１９１６３２（Ｐ２００８−１９１６３２Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１３８８３（Ｐ２００７−１１３８８３）
【出願日】平成１９年４月２４日（２００７．４．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２４日（２００７．４．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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