JP2008129409A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、画像のムラが生じることを防止できる中空体、現像剤担持体、現像装置、及び該現像装置を備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】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前記磁界発生手段の磁力により外表面に現像剤を吸着する中空体と、を有する現像剤担持体において、前記中空体が、外表面にランダムに設けられた多数の楕円形状の凹みを有する円筒形状の基材と、該基材の外表面に該基材を構成する金属よりも硬い金属で構成されたメッキ層と、を有するものとする。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等に用いられる現像剤担持体、現象装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、中空体に担持された現像剤を、感光体と中空体とが間隙をもって対向する現像領域に搬送し、該感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体及び現像装置に関する。また、本発明は、かかる現像装置を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

画像形成装置の現像剤担持体の中空体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、前述した中空体（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Ｖ溝形成などの粗面化処理を行っていた。
特願２００５−０３６５３４号

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、前述したサンドブラスト加工が施された中空体は、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、前述したサンドブラスト加工が施された中空体は、徐々に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。

また、サンドブラスト加工などの粗面化処理で中空体の搬送力を高めようとすると、概して外表面の加工で中空体に大きな負荷をかけることになり、中空体軸心の湾曲、中空体外径の不均一、および中空体断面の歪みを引き起こし、中空体の振れ精度が悪くなる。これにより、中空体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。

一方、前述したＶ溝を外表面に形成した加工対象物としての中空体は、前記Ｖ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い。即ち、中空体のＶ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、Ｖ溝が形成された中空体は、該Ｖ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Ｖ溝を外表面に形成した中空体は、Ｖ溝内で搬送する現像剤が、Ｖ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、現像剤の搬送量が変化し、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。

また、中空体の基材に、アルミニウム合金などの比較的硬度が低く、加工性の良い金属を用いると、大きな負荷をかけずに粗面化処理が可能となり、さらに、加工に係る工程が短く済ませることができるので、前記中空体の振れ精度の悪化を防ぐことができ、また、加工に係るコストの高騰を防ぐことができる。しかし、その一方で、硬度の低い金属は、磨耗による経年変化の進行が早いという問題があった。

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た中空体、現像剤担持体、現像装置、及び該現像装置を備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の現像剤担持体は、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前記磁界発生手段の磁力により外表面に現像剤を吸着する中空体と、を有する現像剤担持体において、前記中空体が、外表面にランダムに設けられた多数の楕円形状の凹みを有する円筒形状の基材と、該基材の外表面に該基材を構成する金属よりも硬い金属で構成されたメッキ層と、を有していることを特徴とするものである。

請求項２に記載の現像剤担持体は、請求項１に記載の現像剤担持体において、前記中空体の基材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の現像剤担持体は、請求項１または２に記載の現像剤担持体において、前記中空体の外表面に設けられた多数の楕円形状の凹みが、短線状の線条材を回転磁場内に位置づけて、回転磁場により前記中空体の外表面に前記線条材をランダムに衝突させて形成された凹みであることを特徴とするものである。

請求項４に記載の現像剤担持体は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像剤担持体において、前記メッキ層が、リンの含有量が８ｗｔ％以上の無電解ニッケルメッキ層で構成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の現像剤担持体は、請求項４に記載の現像剤担持体において、前記メッキ層の膜厚（μｍ）が、２μｍ以上であり、かつ前記中空体の基材の表面粗さＲｚ（μｍ）より小さいことを特徴とするものである。

請求項６に記載の現像装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像剤担持体を有することを特徴とするものである。

請求項７に記載の現像装置は、請求項６に記載の現像装置において、現像剤が、トナーと磁性キャリアとを含んでいるとともに、磁性キャリアの平均粒径が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。

請求項８に記載のプロセスカートリッジは、現像装置を少なくとも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６または７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。

請求項９に記載の画像形成装置は、現像装置を少なくとも有する画像成形装置において、前記現像装置として、請求項６または７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。

請求項１に記載の現像剤担持体によれば、現像剤担持体の有する中空体の外表面に、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、また、サンドブラスト加工で形成された凹みに比して、凹みの磨耗が進行したときの、中空体の外周側から見た、中空体に吸着される現像剤の面積の減少率が小さく、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。また、前記中空体は、その外表面に、前記中空体を構成する基材より硬い金属で構成されるメッキ層を有するので、前記中空体を構成する基材のみで構成される中空体に比して、外表面の硬度が高く、その外表面の磨耗を抑制でき、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。また、前記中空体は、前述の通り、その外表面に有するメッキ層によって硬度を高めることができるので、中空体を構成する基材に、大きな負荷をかけずに加工が可能な、硬度の低い金属を使用でき、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、前記中空体を構成する基材に、硬度の低い金属を使用することができるので、加工にかかる工程を短縮することができ、よって、加工にかかるコストの高騰を防ぐことができる。

請求項２に記載の現像剤担持体によれば、中空体を構成する基材に、比較的硬度が低く加工性の良い、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用しているので、中空体に大きな負荷をかけずに中空体の基材の外表面を加工でき、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。

請求項３に記載の現像剤担持体によれば、回転磁場内に位置づけられた短線状の線条材を中空体の外表面に衝突させて、中空体の外表面に楕円形状の凹みを形成するので、前記線条材を中空体の外表面に均一に衝突させて、その中空体の外表面に均一に楕円形状の凹みを形成することができ、そのため、現像剤の搬送量をより均一にでき、よって、より濃度ムラのない画像を得ることができる。また、前記中空体は、前記線条材をその中空体の外表面に均一に衝突させて楕円形状の凹みを形成するので、中空体に大きな負荷をかけずに外表面を加工でき、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。

請求項４に記載の現像剤担持体によれば、中空体の外表面に無電解ニッケルメッキ層を有するので、非磁性かつ膜厚の均一性および密着性に優れたメッキ層を構成することができ、そのため、中空体の基材の性質を損うことがなく、よって、中空体の外表面と同等の表面性状を有するメッキ層を得ることができる。

請求項５に記載の現像剤担持体によれば、中空体外表面に有する無電解ニッケルメッキ層の膜厚（μｍ）を２μｍ以上としているので、例えばアルミニウム合金と膜厚２μｍ以上の無電解ニッケルメッキ層の組み合わせにおいては、アルミニウム合金より硬度の高い、ステンレス綱並みの硬度を得ることができるなど、基材を構成する金属と、無電解ニッケルメッキ層との組み合わせにより、基材そのものより高い硬度を得ることで、経年変化による中空体外表面の磨耗を抑制でき、そのため、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。また、中空体外表面に有する無電解ニッケルメッキ層の膜厚（μｍ）を、中空体の表面粗さＲｚ（μｍ）より小さくしているので、無電解ニッケルメッキ層を施しても、その外表面において、中空体の基材の外表面の表面粗さＲｚ（μｍ）を追従でき、よって、中空体の基材の外表面と同等の表面性状を有するメッキ層を得ることができる。

請求項６に記載の現像装置は、前述した現像剤担持体を有しているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、中空体の振れ精度を高く保つことができ、よって、形成される画像が薄くなることを防止できるとともに、画像のムラが生じることを防止できる。

請求項７に記載の現像装置は、磁性キャリアの平均粒径が２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下の現像剤を用いている。よって、磁性キャリアが粒状度に優れているので、ムラの少ない優れた画像を得ることができる。

請求項８に記載のプロセスカートリッジは、請求項６または７に記載の現像装置を有しているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、中空体の振れ精度を高く保つことができ、よって、形成される画像が薄くなることを防止できるとともに、画像のムラが生じることを防止できる。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項６または７に記載の現像装置を有しているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、中空体の振れ精度を高く保つことができ、よって、形成される画像が薄くなることを防止できるとともに、画像のムラが生じることを防止できる。

図１は、本発明の一実施形態を示す現像剤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現像剤担持体を構成する中空体の斜視図である。図３は、図２に示す中空体のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。図４は、図３に示す中空体の断面図の表面を拡大した様子を示す概略図である。図５は、本発明の一実施形態を示す現像剤担持体を構成する中空体の外表面に吸着された現像剤の様子を示す概略図である。図６は、従来のサンドブラスト加工を施した中空体の外表面に吸着された現像剤の様子を示す概略図である。図７は、本発明の一実施形態を示す現像剤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加工を行うために、その外表面に衝突させる線条材の斜視図である。図８は、前記中空体の外表面に、楕円状の凹みを形成する表面処理装置の概略構成図である。図９は、図８に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。図１０は、本発明の一実施形態を示す現像装置、および前記現像装置を有する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磁性キャリアの断面図である。図１２は、本発明の一実施形態を示す画像形成装置である。

次に、本発明の一実施形態である現像剤担持体の構成を、図１〜図４を参照して説明する。

図１において、１１５は現像剤担持体である。現像剤担持体１１５は、芯金１３４と、円筒状の磁界発生手段（磁石体ともいう）１３３と、円筒状の中空体１３２とを備えている。

磁界発生手段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。磁界発生手段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。

前記固定磁極は、長尺で棒状の磁石であり、磁界発生手段１３３に取り付けられている。固定磁極は、磁界発生手段１３３、即ち、現像剤担持体１１５の長手方向に沿って延びており、該磁界発生手段１３３の全長に亘って設けられている。前述した構成の磁界発生手段１３３は、中空体１３２内に収容されている（内包されている）。

中空体１３２は、図２に示すように、円筒状に形成されている。中空体１３２は、磁界発生手段１３３を内包して、軸芯回りに回転自在に設けられている。中空体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。中空体１３２は、図３に示すように、それを構成する基材１３２１の外表面にメッキ層１３２２を有している。また、中空体１３２の外表面には、後述する表面処理装置１（図８）によって粗面化処理が施され、図４に示すように楕円形状の凹み１３９がランダムに形成されている。

中空体の基材１３２１は、非磁性材料であるアルミニウム、またはアルミニウム合金で構成される。アルミニウムまたはアルミニウム合金は、成形性、軽さなどの面で優れている。アルミニウム合金は、鋳造用合金と展伸用合金とがあり、さらに、非熱処理型合金と熱処理型合金とに分類される。中空体１３２に用いる場合は押出しによりパイプ形状を得るため、展伸用合金が用いられる。また、非熱処理型合金では、冷間加工によって強度を高めることができる純Ａｌ系の１１００、Ａｌ−Ｍｎ系の３００３、および一般的な展伸材であるＡｌ−Ｍｇ系の５０５２などを用いることができる。熱処理型合金では、常温で時効硬化するＡｌ−Ｃｕ系の２０２４、人工時効によって高い強度が得られるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０６３、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系の７０７５などを用いることができる。望ましくは、アルミニウム合金Ａ６０６３である。

メッキ層１３２２は、無電解ニッケルメッキ層であって、８ｗｔ％以上のリンを含有し、その膜厚は２μｍ以上かつ中空体の表面粗さＲｚ（μｍ）より小さい。望ましくは、含有するリンは９ｗｔ％程度、膜厚は３μｍ程度である。

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を構成するケース１２５に回転することなく固定される。

次に、現像剤担持体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。

図１０に示す現像装置１１３内において、現像剤担持体１１５と、磁性キャリア１３５とトナーとで構成される現像剤１２６と、は間隙を持って対向している。磁力発生手段１３３に取り付けられている固定磁極は、その磁力により中空体１３２の外表面に現像剤１２６を吸着し、現像剤１２６の磁性キャリア１３５を、固定磁極が生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、図５に示すように、前記中空体１３２の外表面上に立設させる。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中空体１３２の外表面上に立設する状態を、磁性キャリア１３５が中空体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にトナーが吸着し、ともに現像剤担持体１１５の外表面に担持されて、感光体である感光ドラム１０８と中空体１３２とが間隙をもって対向する現像領域１３１に搬送される。

次に、中空体１３２の外表面に形成される楕円形状の凹み１３９について、従来のサンドブラスト加工による凹み１３９ａとの違いについて、図５および図６を参照して説明する。

図６に、従来用いられているサンドブラスト加工により形成された従来の中空体１３２ａの凹み１３９ａを示す。サンドブラスト加工によって形成される凹み１３９ａは、それぞれの間隔が狭く、磁性キャリア１３５に対して十分な大きさを持たないので、該磁性キャリア１３５が、該細かい凹み１３９ａ上に浮いた状態で、中空体１３２ａの外表面に吸着されている。そのため、磁性キャリア１３５が凹み１３９ａ上を滑りやすく、磁性キャリア１３５から成る穂の一つ一つが、磁界発生手段からの磁界により磁気モーメントを有し、同方向の磁気モーメントを有した穂が互いに隣り合って平衡する。それぞれの穂には、互いに反発する力が働いているため、図６に示すように、磁性キャリア１３５を含む現像剤１２６ａは、細く長く（中空体１３２ａの外周面上では細く、中空体１３２ａからの突出量が長く）穂立ちする。よって、中空体１３２ａでは、実線で示す状態から二点鎖線で示す状態まで汲み上げた現像剤１２６ａの量が減少すると、穂立ち形状を実線と二点鎖線とで相似形とするために、前述した中空体１３２ａの外周側から見た穂立ちした現像剤１２６ａの幅、即ち、面積が著しく小さくなり、現像領域１３１への現像剤１２６の搬送量は著しく減少する。

これに対して、図５に示す本実施形態における中空体の外表面の凹みは、図６に示すサンドブラスト加工による凹み１３９ａよりはるかに大きいので、外表面の磨耗が少なく、そのため、経年変化による現像剤１２６の搬送量の減少が抑制される。また、図５の凹み１３９は磁性キャリア１３５に対して十分な大きさを持つので、該磁性キャリア１３５は中空体１３２の外表面に密着し、さらに一つ一つの凹み１３９を根として穂立ちを形成する。そのため、図６に示された従来のサンドブラスト加工された中空体の外表面より、磁性キャリア１３５を含む現像剤１２６は、太く短く（中空体１３２の外周面上では太く、中空体１３２からの突出量が短く）穂立ちするので、図５に示された本実施形態の中空体１３２では、実線で示す状態から二点鎖線で示す状態まで汲み上げた現像剤１２６の量が減少して、穂立ち形状を実線と二点鎖線とで相似形としても、前述した中空体１３２の外周側から見た穂立ちした現像剤１２６の幅、即ち、面積がほとんど小さくならず、現像領域１３１への現像剤１２６の搬送量はほとんど減少しない。

以上の説明より、本実施形態によれば、現像剤担持体１１５の有する中空体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１３９の磨耗が少なく、また、サンドブラスト加工で形成された凹みに比して、凹みの磨耗が進行したときの、中空体１３２の外周側から見た、中空体１３２に吸着される現像剤１２６の面積の減少率が小さい。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。また、前記中空体１３２は、その外表面に、前記中空体を構成する基材１３２１より硬い金属で構成されるメッキ層１３２２を有するので、前記中空体を構成する基材１３２１のみで構成される中空体に比して、外表面の硬度が高く、その外表面の磨耗を抑制できる。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。また、前記中空体１３２は、前述の通り、その外表面に有するメッキ層１３２２によって硬度を高めることができるので、中空体を構成する基材１３２１に、大きな負荷をかけずに加工が可能な、硬度の低い金属を使用できる。そのため、中空体１３２の、軸心の湾曲および断面形状の歪みが発生せず、中空体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。
また、前記中空体を構成する基材１３２１に、硬度の低い金属を使用することができるので、加工にかかる工程を短縮することができ、よって、加工にかかるコストの高騰を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、中空体を構成する基材１３２１に、比較的硬度が低く加工性の良い、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用しているので、中空体に大きな負荷をかけずに中空体の基材の外表面を加工できる。そのため、中空体１３２の、軸心の湾曲および断面形状の歪みが発生せず、中空体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。

また、本実施形態によれば、中空体１３２の外表面に無電解ニッケルメッキ層１３２２を有するので、非磁性かつ膜厚の均一性および密着性に優れたメッキ層１３２２を構成することができる。そのため、中空体の基材１３２１の性質を損うことがなく、よって、中空体の基材１３２１の外表面と同等の表面性状を有するメッキ層１３２２を得ることができる。

また、本実施形態によれば、中空体１３２の外表面に有する無電解ニッケルメッキ層１３２２の膜厚（μｍ）を２μｍ以上としているので、例えばアルミニウム合金と膜厚２μｍ以上の無電解ニッケルメッキ層の組み合わせにおいては、アルミニウム合金より硬度の高い、ステンレス綱並みの硬度を得ることができるなど、基材の金属と無電解ニッケルメッキ層との組み合わせにより、基材そのものより高い硬度を得ることで、経年変化による中空体１３２の外表面の磨耗を抑制できる。そのため、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。また、中空体１３２の外表面に有する無電解ニッケルメッキ層１３２２の膜厚（μｍ）を、中空体１３２の表面粗さＲｚ（μｍ）より小さくしているので、無電解ニッケルメッキ層１３２２を施しても、その外表面において、中空体の基材１３２１の外表面の表面粗さＲｚ（μｍ）を追従でき、よって、中空体の基材１３２１の外表面と同等の表面性状を有するメッキ層１３２２を得ることができる。

次に、本発明の一実施形態である現像剤担持体を構成する中空体の外表面に衝突させて、その外表面に楕円形状の凹みを形成するための線条材、および前記線条材を内包する回転磁場を有する表面処理装置について、図７〜図９を参照して説明する。

線条材６５は、図７に示すように、円柱状に形成されている。なお、線条材６５の大きさは、外径が０．５ｍｍ〜１．４ｍｍで、かつ全長が３．０ｍｍ〜１４．０ｍｍ程度であるが、望ましくは、外径０．８ｍｍ、長さ６ｍｍ程度で、その材質はステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃである。線条材６５は、後述する表面処理装置１の収容槽９に収容される。

表面処理装置１は、図８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９に示す）とを備えている。

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。

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。

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の一端部９ａ（図９）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（図９）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８に示すように、円筒状の中空体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。

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。駆動用モータ３３は、中空保持部材３２を軸芯回りに回転させる。駆動用モータ３３は、中空保持部材３２を軸芯回りに回転させることで、中空体１３２を収容槽９の長手方向と平行な中空保持部材３２の軸芯、即ち、中空体１３２の軸芯を中心として回転させる。

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。

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。

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中空体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と中空体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と中空体１３２と後述の円筒部材５０、即ち、収容槽９は、同軸になる。

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中空体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、中空体１３２を収容槽９の中心に保持する。前述したチャック用シリンダ３４とチャック爪４０と、中空保持部材３２とは、特許請求の範囲に記載された保持手段をなしている。

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。

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。

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。

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。

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。

電磁コイル８は、図９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。

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８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。

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を中空体１３２の外周に位置付け、該線条材６５を収容槽９及び中空体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を中空体１３２の外表面に衝突させる。

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。

収容槽９は、図９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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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が中空体１３２の外表面に衝突して、該中空体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。

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、互いに間に中空体１３２を挟んで、該中空体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。

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。

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。

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、中空体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。

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、内側に中空体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。

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に取り付けられた中空体１３２を円筒部材５０内に収容する。即ち、収容槽９は、中空体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中空体１３２の外周を回転（移動）するなどして、中空体１３２の外表面に衝突する。線条材６５は、中空体１３２の外表面に衝突して、中空体１３２の外表面から該中空体１３２の一部を削り取り、該中空体１３２の外表面を粗面化する。

回収部１０は、図９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８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。

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。

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。

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。

冷却部１１は、図８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。

リニアエンコーダ７５は、図９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。

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。

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、中空体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。

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。

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の中空体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の中空体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、前述した電力を中空体１３２の品番毎に記憶している。

図示例では、制御装置７６は、電磁コイル８が中空体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、中空体１３２の両端部を加工する際の回転磁場が、中空体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即ち中空体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。

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。

次に、前述した構成の表面処理装置１を用いて中空体１３２の外表面を処理（粗面化）する工程を説明する。

まず、制御装置７６に入力装置から中空体１３２の品番などを入力する。そして、中空体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が取り付けられた中空体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、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に中空体１３２を固定する。このとき、中空保持部材３２と中空体１３２などが同軸になる。こうして、中空体１３２を中空保持部材３２に取り付ける。

そして、収容槽９内に中空体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及び中空体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に中空体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と中空体１３２などが同軸になる。

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。

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。

そして、駆動用モータ３３で中空保持部材３２とともに中空体１３２を軸芯Ｐ回りに回転させる。その後、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に回転磁場を発生させる。すると、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が中空体１３２の外表面に衝突して、該中空体１３２の外表面を粗面化する。

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、中空体１３２の外表面の粗面化が終了する。

前述した中空体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とともに、駆動用モータ３３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中空体１３２を取り出して、新たな中空体１３２を収容槽９内に収容する。こうして、中空体１３２の外表面の粗面化を行って、中空体１３２が得られる。

以上の説明より、本実施形態によれば、回転磁場内に位置づけられた短線状の線条材６５を中空体１３２の外表面に衝突させて、中空体１３２の外表面に楕円形状の凹み１３９を形成するので、前記線条材６５を中空体１３２の外表面に均一に衝突させて、その中空体１３２の外表面に均一に楕円形状の凹み１３９を形成することができる。そのため、現像剤１２６の搬送量をより均一にでき、よって、より濃度ムラのない画像を得ることができる。また、前記中空体１３２は、前記線条材６５をその中空体１３２の外表面に均一に衝突させて楕円形状の凹み１３９を形成するので、中空体に大きな負荷をかけずに外表面を加工できる。そのため、中空体１３２の、軸心の湾曲および断面形状の歪みが発生せず、中空体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。

次に、本発明の一実施形態である現像装置の構成を、図１０を参照して説明する。

現像装置１１３は、図１０に示すように、現像剤供給部１１４と、ケース１２５と、前述した現像剤担持体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。

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。

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、後述する磁性キャリア（磁性粉ともいい、図１１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とのうち現像剤担持体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。

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、現像剤担持体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。図示例では、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。前述した構成によれば、現像剤供給部１１４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、現像剤担持体１１５の外表面に供給する。

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、現像剤担持体１１５などを覆う。また、ケース１２５の感光体ドラム８と相対する部分には、開口部１２５ａが設けられている。

現像剤担持体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。現像剤担持体１１５は、感光体ドラム１０８と収容槽１１７との双方と平行である。現像剤担持体１１５は、感光体ドラム１０８と間隔をあけて配されている。現像剤担持体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、現像剤担持体１１５と感光体ドラム１０８とが相対する。

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、中空体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中空体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に搬送される中空体１３２の外表面上の現像剤１２６を所望の厚さにする。

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。

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は、現像剤担持体１１５内の固定磁極により中空体１３２の外表面に吸着される（現像剤の汲み上げという）。そして、現像装置１１３は、中空体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（現像剤の搬送という）。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を現像剤担持体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。

以上の説明より、本実施形態によれば、現像装置１１３は、前述した現像剤担持体１１５を有しているので、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制できるとともに、中空体１３２の振れ精度を高く保つことができ、よって、形成される画像が薄くなることを防止できるとともに、画像のムラが生じることを防止できる。

次に、本発明の一実施形態である磁性キャリアの構成を、図１１を参照して説明する。

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。なお、前述した現像装置１１３の現像剤１２６は、磁性キャリア１３５とトナーとで構成されている。

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。

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１３５一つ一つの磁化度合が小さくなるために、磁性キャリア１３５が現像剤担持体１１５から受ける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８に吸着しやすくなり、望ましくない。また、磁性キャリア１３５の平均粒径が５０μｍを超えると、磁性キャリア１３５と感光体ドラム８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ず、画質が劣化するため、望ましくない。

以上の説明より、本実施形態によれば、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。よって、磁性キャリア１３５が粒状度に優れているので、ムラの少ない優れた画像を得ることができる。

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。

プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、図１０に示すように、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、前述した現像装置１１３と、を備えている。

カートリッジケース１１１は、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、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おり、現像装置１１３内の現像剤担持体１１５と間隔をあけて配されている。また、カートリッジケース１１１は、図１２に示す、画像形成装置本体１０２に着脱自在である。

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。

プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋのレーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋにより、感光体ドラム１０８は、その外表面上に静電潜像が形成される。その感光体ドラム１０８の外表面上に形成された静電潜像が、感光体ドラム１０８と相対して位置する現像剤担持体１１５が搬送してきた現像剤１２６を吸着して現像し、こうして得られた現像を搬送ベルト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。

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１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、前述した現像装置１１３を有しているので、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制できるとともに、中空体１３２の振れ精度を高く保つことができ、よって、形成される画像が薄くなることを防止できるとともに、画像のムラが生じることを防止できる。

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１２を参照して説明する。

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。

画像形成装置１０１は、図１２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１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ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。

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１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ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。

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１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ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。

給紙ユニット１０３は、装置本体１０２の下部に複数設けられている。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。

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。

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１２７と、従動ローラ１２８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１２７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１２８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１２７と従動ローラ１２８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１２７が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ１２７と従動ローラ１２８との回りを図中半時計回りに循環（無端走行）する。

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。

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。

レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋは、それぞれ、装置本体１０２の上部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋは、それぞれ、一つのプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋに対応している。レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ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。

次に、画像形成装置１０１が、記録し１０７に画像を形成する動作について説明する。

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の中空体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。

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、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制できるとともに、中空体１３２の振れ精度を高く保つことができ、よって、形成される画像が薄くなることを防止できるとともに、画像のムラが生じることを防止できる。

次に、本発明者が、粗面化処理の方法および外表面のメッキ層の有無が異なる中空体１３２を複数製造し、これら中空体１３２の現像剤の搬送量について、印刷実施後の現像剤搬送量の低下率を測定および比較して、本発明の効果を確認した結果を説明する。

（実施例１）
異方性Ｓｒフェライトの磁性粉と、エチレン−エチルアクリレート共重合体で構成されるバインダーと、から成る材料に、酸化防止剤を添加し、押出し磁場成形にて、外径２３ｍｍ、内径１０ｍｍ、全長３１４ｍｍのパイプ状のマグネットを形成する。マグネットの各磁極に相当する押出しダイの位置に磁場を印加することにより、マグネットの各磁極に相当する位置の磁性粉の磁化容易軸が揃い、その後、得られたマグネットを脱磁して、マグネットの内孔に、ＳＵＭ２２にニッケルメッキを施した剛性体の軸を圧入して配置し、さらに、マグネットの各磁極に相当する部分にヨークを配置して着磁することで各磁極を形成し、磁界発生手段１３３とした。中空体１３２を構成する基材１３２１は、アルミニウム合金Ａ６０６３とし、外径２５ｍｍ、内径２３．４ｍｍ、全長３３２ｍｍとした。表面処理装置１により、ＳＵＳ４４０Ｃ、外径０．８ｍｍ、長さ６ｍｍの線条材６５を中空体１３２の外表面に衝突させて中空体１３２を粗面化したあと、中空体１３２の外表面にリン含有量９ｗｔ％、膜厚３μｍ、表面粗さＲｚ２０μｍの無電解ニッケルメッキ層１３２２を形成した。その後、中空体に前記磁界発生手段１３３を内包し、中空体の両端にフランジ形状の部材を圧入して配置して、現像剤担持体１１５を得た。

（比較例１）
前記中空体１３２にメッキ層１３２２を形成せず、中空体１３２の外表面の表面粗さＲｚ２０μｍとした以外は、実施例１と同様にして現像剤担持体１１５を得た。

（比較例２）
前記中空体１３２の粗面化処理として、アルミナ質研削材（昭和電工 モランダムＡ−４０ ＃６０）によりサンドブラスト加工を施した以外は、実施例１と同様にして現像剤担持体１１５を得た。

以上、実施例１、比較例１および２で得られた現像剤担持体１１５を用いて、初期の現像剤汲み上げ量（規制部材通過後の現像剤量）に対する低下の割合を測定した。測定は、初期、１０，０００枚給紙後、３０，０００枚給紙後、および１００，０００枚給紙後に行い、それぞれの結果を評価した。評価結果を表１に示す。

表１によれば、実施例１では１００，０００枚給紙まで現像剤汲み上げ量の低下率は２０％未満を維持しており、メッキ層を有しない比較例１に比して現像剤汲み上げ量の低下を抑制しており、メッキ層による現像剤汲み上げ量低下率の低減効果が確認できた。

また、実施例１、比較例１では３０，０００枚給紙後以降は現像剤汲み上げ量の低下率の増加が抑制される傾向であるのに対し、比較例２では、さらに低下率の増加傾向が観察される。これにより、サンドブラスト加工により粗面化処理を行った中空体外表面にメッキ層を設けた比較例２に比して、中空体外表面に楕円形状の凹みが形成されている実施例１および比較例１の方が、より現像剤汲み上げ量低下率の増加を抑制する効果があることがわかり、粗面化処理による中空体外表面の形状が、現像剤汲み上げ量低下率に影響を及ぼすことが確認できた。

したがって、実施例１では給紙枚数が増えても、十分実用に耐え得る程度に、現像剤汲み上げ量の低下を抑制できることがわかり、中空体の経年変化の進行を抑制する効果があることが確認できた。

なお、本実施形態では、中空体１３２の外表面のメッキ層１３２２は無電解ニッケルメッキ層としたが、これ以外に、硬質クロムによるメッキ層としても良い。

また、本実施形態では、中空体１３２を構成する基材１３２１としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いているが、これら以外にステンレス綱を用いることもできる。その種類としては、非磁性であるオーステナイト系ステンレス綱のＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３１６などを用いることができる。

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。

本発明の一実施形態を示す現像剤担持体の断面図である。 本発明の一実施形態を示す現像剤担持体を構成する中空体の斜視図である。 図２に示す中空体のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 図３に示す中空体の断面図の表面を拡大した様子を示す概略図である。 本発明の一実施形態を示す現像剤担持体を構成する中空体の外表面に吸着された現像剤の様子を示す概略図である。 従来のサンドブラスト加工を施した中空体の外表面に吸着された現像剤の様子を示す概略図である。 本発明の一実施形態を示す現像剤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加工を行うために、その外表面に衝突させる線条材の斜視図である。 前記中空体の外表面に、楕円状の凹みを形成する処理を行う、表面処理装置の概略構成図である。 図８に示す表面処理装置のＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。 本発明の一実施形態を示す現像装置、および前記現像装置を有するプロセスカートリッジの断面図である。 本発明の一実施形態を示す磁性キャリアの断面図である。 本発明の一実施形態を示す画像形成装置である。

符号の説明

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 現像剤担持体
１３２ 中空体
１３２１ 中空体を構成する基材
１３２２ メッキ層
１３３ 磁界発生手段
１３５ 磁性キャリア
１３９ 凹み

Claims (9)

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前記磁界発生手段の磁力により外表面に現像剤を吸着する中空体と、を有する現像剤担持体において、
   前記中空体が、外表面にランダムに設けられた多数の楕円形状の凹みを有する円筒形状の基材と、該基材の外表面に該基材を構成する金属よりも硬い金属で構成されたメッキ層と、を有していることを特徴とする現像剤担持体。
2. 前記中空体の基材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤担持体。
3. 前記中空体の外表面に設けられた多数の楕円形状の凹みが、短線状の線条材を回転磁場内に位置づけて、回転磁場により前記中空体の外表面に前記線条材をランダムに衝突させて形成された凹みであることを特徴とする請求項１または２に記載の現像剤担持体。
4. 前記メッキ層が、リンの含有量が８ｗｔ％以上の無電解ニッケルメッキ層で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像剤担持体。
5. 前記メッキ層の膜厚（μｍ）が、２μｍ以上であり、かつ前記中空体の基材の表面粗さＲｚ（μｍ）より小さいことを特徴とする請求項４に記載の現像剤担持体。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像剤担持体を有することを特徴とする現像装置。
7. 現像剤が、トナーと磁性キャリアとを含んでいるとともに、磁性キャリアの平均粒径が２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
8. 現像装置を少なくとも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６または７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。
9. 現像装置を少なくとも有する画像成形装置において、前記現像装置として、請求項６または７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。

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