(57)【要約】【課題】現像剤を構成するキャリアの表面への添加剤の埋り込みや現像剤規制部材によるキャリアの表層膜の摩耗を原因として発生する現像剤の劣化を防止すると共に、かかる現像剤の劣化に伴って発生する非磁性材料で構成される中空体へ汲み上げられる現像剤の量の低下を防止し、しかも、現像済みの現像剤が前記中空体上を連れまわることを防止して、画像劣化のない高品質な画像を得ることができる現像装置を低コストで提供する。【解決手段】トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤８を前記中空体（現像スリーブ）２から前記現像剤収容槽７内に落とす剤切れ領域Ｒを中空体２の外表面に形成するように前記磁界発生手段（マグネットローラ）１の表面部分に剤切れ極Ｐを設け、そして、前記現像剤担持体４の回転方向による該剤切れ極Ｐの下流であって前記現像剤規制部材５と前記攪拌部材６との間に前記現像剤収容槽７内から現像剤８を汲み上げる現像剤汲上げ極Ｎ２のみを固定磁極として設けた現像装置１０とする。【選択図】図１
2007183533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）複数の固定磁極を表面部分に有する円筒状又は円柱状の磁界発生手段と、該磁界発生手段の軸と同軸上に内包する形で配置された回転可能な非磁性材料で構成される中空体（現像スリーブ）と、とからなる現像剤担持体と、（ｂ）前記現像剤担持体に担持されて、該現像剤担持体に対向するように設けられた像担持体に搬送される、現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、（ｃ）前記現像剤担持体の回転方向による前記現像剤規制部材の上流側に設けて、現像剤収容槽内に収容された現像剤を前記中空体（現像スリーブ）の軸方向に搬送する、スクリュー状に形成された攪拌部材と、を少なくとも有する現像装置において、
トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤を前記中空体（現像スリーブ）から前記現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を前記中空体（現像スリーブ）の外表面に形成するように前記磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設け、そして、前記現像剤担持体の回転方向による該剤切れ極の下流であって前記現像剤規制部材と前記攪拌部材との間に前記現像剤収容槽内から現像剤を汲み上げる現像剤汲上げ極のみを前記固定磁極として設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記剤切れ極が、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と協働して前記剤切れ領域を形成する固定磁極（現像剤搬送極）と、を同極にすることによって形成される、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）及び前記固定磁極（現像剤搬送極）とは異極となる磁極であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記剤切れ極が、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と協働して前記剤切れ領域を形成する固定磁極（現像剤搬送極）と、が同極になるように設けられていると共に、これらの磁極の間に、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）及び前記固定磁極（現像剤搬送極）とは同極又は異極となる磁極が、前記剤切れ極として設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像済みの現像剤を前記現像剤収容槽まで搬送する現像剤搬送極が、前記磁界発生手段の固定磁極として、現像極から現像剤汲上げ極に至る間に少なくとも１つ設けられていると共に、前記剤切れ領域が、少なくとも１つの現像剤搬送極のうち最も前記現像剤汲上げ極寄りの現像剤搬送極から前記現像剤汲み上げ極に至る間に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記剤切れ極の上流側に隣極する固定磁極（現像剤搬送極）並びに前記剤切れ極の下流側に隣極する前記固定磁極（現像剤汲み上げ極）が、前記剤切れ領域の両端から前記剤切れ極の両隣の固定磁極（現像剤搬送極）及び固定磁極（現像剤汲み上げ極）にかけての磁束密度の立ち上がりの変化が急激に大きくなるように、設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記剤切れ極の両隣の固定磁極から前記剤切れ極かけての領域における磁束密度が１０ｍＴ以下となる領域の幅が、７５度以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記剤切れ極の上流側に隣接する現像剤搬送極の位置が、水平方向に対して３０度から３５度上流側に位置していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記剤切れ極の上流側に隣接する現像剤搬送極の磁束密度が、３５ｍＴ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記剤切れ領域における前記中空体の法線方向の磁気力の向きが、前記現像済みの現像剤を前記中空体の外表面から引き離す向きに選定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記剤切れ領域における剤切れ開始部から現像剤規制部材部までの磁気力和が、６０〜１００μＮであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記中空体が、その表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記現像剤を構成する磁性キャリアの粒径が、２０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記磁性キャリアが、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂膜とを有し、そして、該樹脂膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有していることを特徴とする請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１４】
現像剤担持体、現像剤供給部材、及び、現像剤規制部材を少なくとも有する現像装置、並びに、像担持体及び帯電ローラを有するプロセスカートリッジにおいて、該現像装置として、請求項１〜１３のいずれか１項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１５】
プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写部材、及び、定着装置を少なくとも有する画像形成装置において、プロセスカートリッジとして、請求項１４に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置において用いられる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、非磁性円筒体からなる中空体（現像スリーブ）に担持された現像剤を像担持体と該現像スリーブとが間隙をもって対向する現像領域に搬送して、該像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置に関する。また、本発明は、かかる現像装置を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の現像装置は、現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送して、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像化するための現像剤担持体を備えている。この現像剤担持体は、例えば、円筒状に形成されたスリーブ（即ち、現像スリーブ）を有していると共に、この現像スリーブ表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁界発生手段（例えば、マグネットローラ）を該現像スリーブ内部に有している。現像剤が穂立ちの際には、現像剤を構成するキャリアがマグネットローラで生じる磁力線に沿うように現像スリーブ上に穂立ちしており、このキャリアに対しては、帯電トナーが付着されている。マグネットローラは、複数の磁極を有しているが、それぞれの磁極を形成する磁石は、棒状など成形体に形成されていて、特に、現像スリーブ表面の現像領域部分に対応する部分には、現像剤を穂立ちさせる現像主磁極を有している。この穂立ちを起こした現像剤は、前記現像スリーブ及びマグネットローラの少なくとも一方を回転させることにより、周方向に移動させることができる。一般的には、現像剤を搬送しやすくするために、現像スリーブの表面がサンドブラストなどで適度に粗しているが、特に、カラー複写機・プリンターでは、このような粗しが主流となっている。複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置の現像剤担持体（即ち、現像スリーブ）の表面には、低速の場合を除き、溝加工、サンドブラスト加工等の荒らし加工が施されている。このような溝加工、サンドブラスト加工等の荒らし加工は、高速で回転する現像スリーブの表面で現像剤がスリップして停滞することにより生じる画像濃度の低下の発生を防止するために行われる。このような現像装置は、特許文献１に開示されている。
【０００３】
図１０は、従来の現像装置である。図１０において、２００は、現像装置である。現像装置２００は、現像剤２０８を像担持体２１１と対向する現像領域に搬送し、そして、該像担持体２１１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体２０４を備えている。この現像剤担持体２０４は、円筒状に形成された現像スリーブ２０２と、この現像スリーブ２０２内に収容して該現像スリーブ２０２の表面に現像剤２０８の穂立ちを生じさせるように磁界を形成するマグネットローラ２０１と、を備えている。この現像剤担持体２０４においては、現像剤２０８の穂立ちの際に、現像剤２０８を構成する磁性キャリアがマグネットローラ２０１で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ２０２上に穂立ちすると共に、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤２０８を構成するトナーが付着する。
【０００４】
このような現像装置２００は、前述した現像剤２０８を収容する現像剤収容槽２０７と、この現像材収容槽２０７内の現像剤２０８を攪拌するスクリュー形状の攪拌部材２０６と、現像剤担持体２０４に汲み上げられた現像剤２０８の量を均一にする現像剤規制部材２０５と、を備えている。図７に示される現像装置２００においては、現像剤収容槽２０７と攪拌部材２０６をそれぞれ一対備えている。この現像装置２００における現像剤２０８は、現像剤収容槽２０７内を攪拌部材２０６の軸方向に移動する。現像剤担持体２０４から離れた側の一方の現像剤収容槽２０７ａの一端部から補給されたトナーは、一方の攪拌部材２０６ａにより、該一方の現像剤収容槽２０７ａの他端部まで該一方の攪拌部材２０６ａの軸方向に沿って搬送されながら現像剤２０８と攪拌される。そして、現像剤２０８は、一方の収容槽２０７ａの他端部から現像剤担持体２０４寄りの他方の現像剤収容槽２０７ｂ内に移動する。現像剤担持体２０４寄りの他方の現像剤収容槽２０７ｂに移った現像剤２０８は、マグネットローラ２０１の磁力により現像スリーブ２０２の表面に汲み上げられる（即ち、現像スリーブ２０２の表面に付着する）。その後、現像剤２０８は、現像剤規制部材２０５にてその量が均一にされ、続いて、像担持体２１１と現像剤担持体２０４とが間隔をあけて対向する現像領域へと搬送される。現像剤２０８は、像担持体２１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。
【０００５】
マグネットローラ２０１には、複数の固定磁極、例えば、ｎ１（現像剤搬送極），ｎ２（現像剤汲み上げ極）、ｓ１（現像剤搬送極），ｎ３（現像極）及びｓ２（現像剤搬送極）がそれぞれ設けられている。マグネットローラ２０１は、矢印ｇ方向に回転するので、現像剤２０８は、現像スリーブ２０２の表面を固定磁極ｎ１，ｎ２、ｓ１，ｎ３及びｓ２の順に移行する。このマグネットローラ２０１においては、固定磁極ｎ１（現像剤搬送極）及び固定磁極ｎ２（現像剤汲み上げ極）を同極のＮ極性とし、そして、固定磁極ｎ１と固定磁極ｎ２との間にＮ極性の磁極ｐを設けると、トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤２０８は、固定磁極ｎ１と固定磁極ｎ２との反発力に加えて磁極ｐ（図１に示される磁極Ｐに対応する。）の反発力によって、現像剤収容槽２０７ｂの中に落とされる。本明細書では、このような磁極ｐ（Ｐ）を「剤切れ極」とよび、そして、磁極ｐ（Ｐ）の反発力によって現像済みの現像剤２０８が現像剤収容槽２０７ｂの中に落とされる領域ｒ（図１に示される領域Ｒに対応する。）を「剤切れ領域」とよぶ。このように現像剤収容槽２０７ｂの中に落とされた（即ち、剤切れされた）トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤２０８は、現像剤攪拌槽２０７ｂにおいて、現像剤攪拌槽２０７ａから送られてきたトナー濃度の濃い新しい現像剤と共に攪拌した後、固定磁極ｎ２（現像剤汲み上げ極）にトナー濃度の濃くなった現像剤２０８を引きつけ（即ち、汲み上げ）、次に、固定磁極ｓ１（現像剤搬送極）に移行される。この固定磁極ｓ１に移行されたトナー濃度の濃くなった現像剤２０８は、現像剤規制部材２０５で一定量にして固定磁極ｎ３（現像極）に移行される。
【０００６】
このような現像装置２００においては、現像剤担持体２０４の回転方向による剤切れ極ｐの下流であって現像剤規制部材２０５と前記攪拌部材２０６との間に現像剤収容槽２０７内から現像剤を汲み上げる現像剤汲上げ極ｎ２及び現像剤搬送極ｓ１を順次前記固定磁極として設けられているので、攪拌部材２０６と現像剤規制部材２０５との間に磁極の変極点が存在することとなる。このような磁極の変極点付近では、磁気力が強くなるので、現像剤２０８が現像スリーブ２０２に強くひきつけられ、そのために、現像剤２０８の量が多くなり過ぎ、現像スリーブ２０２によって搬送されない現像剤２０８がたまって、「現像剤だまり」が形成されることとなる。それ故、現像に使用される現像剤の量は、現像剤投入量より少なくなって、長期間使用する場合には、現像剤２０８の使用頻度が多くなるので、現像剤２０８が劣化しやすいという問題があった。
【０００７】
また、キャリア及びトナーで構成される現像剤２０８は、長期間使用した際にキャリア表面への添加剤の埋り込みやキャリアの表層膜の磨耗等により、その粉体特性が変化するので、現像スリーブ２０２に汲み上げられる量が変化しやすい。特に、現像剤規制部材２０５との摩擦によるキャリア表層膜の磨耗量は、現像剤汲上げ極ｎ２及び現像剤搬送極ｓ１による現像剤担持体２０４の磁場の分布によって影響を受けるので、現像スリーブ２０２に汲み上げられる現像剤２０８の量の低下が起こりやすく、そのために、像担持体２１１の表面に形成される画像が経時で劣化するという問題があった。
【０００８】
また、現像スリーブ２０２に切削加工又は研削加工を施して振れ精度を高めた後、粗さ２０μ程度のサンドブラスト加工を施して、その表面にピッチの細かい凹凸形状を形成したものでは、現像剤２０８が現像スリーブ２０２上の凹凸の上に乗っているような状況になるので、キャリアが現像スリーブ２０２上を滑りやすくなる。また、現像スリーブ２０２の表面にピッチの細かい凹凸形状を形成したものでは、現像剤２０８によって形成される一つ一つの穂がマグネットローラ２０１からの磁界により磁気モーメントを持つこととなるので、同方向の磁気モーメントが隣り合った状況になると、穂同士が反発して一定距離を保とうとすることとなり、そのために、細く長い穂が形成されることになる。しかも、現像スリーブ２０２の表面に形成された細かい凹凸は、長期間使用した場合に磨耗しやすいので、現像剤２０８の汲み上げ量低下が発生する。したがって、従来の現像スリーブ２０２に切削加工又は研削加工を施して振れ精度を高めた後、粗さ１０μ程度のサンドブラスト加工を施して、その表面にピッチの細かい凹凸形状を形成したものでは、経時での現像剤搬送性能が低下してしまうので、前述の現像剤２０８の変化と相まって、長期間にわたって高画質を維持することが困難になるという問題があった。
【０００９】
また、溝形状の粗面を有する現像スリーブ２０２においては、経時での現像剤２０８の汲み上げ量が低下するという問題は小さいものの、現像スリーブ２０２の表面に溝形状の粗面を形成するために溝加工を施す際にストレスにより振れが悪化してしまうので、サンドブラスト品に比べ高い振れ精度を得ることが難しいという問題があった。現像スリーブ２０２の表面に溝加工を施した後に、切削加工又は研削加工を施すことも考えられるが、それらの加工時に形成された溝部にバリが発生するので、連続使用時にバリの離脱による画像欠陥を起こしてしまったり、現像剤２０８の搬送性能を低下させてしまうという問題点もあった。
【００１０】
また、高精度で高耐久の現像剤担持体を得るために、現像スリーブの表面に多角形の形状を有する稜線突出部を多数形成すると共に、該稜線突出部以外の部分に微細な凹凸を形成したり、現像スリーブの表面に導電性樹脂層、金属処理層等の被膜を設けて微細な凹凸を形成する技術（特許文献２を参照。）が提案されているが、このような技術においては、現像剤担持体を連続して使用すると、現像スリーブの表面に形成された微細な凹凸にトナーが固着するので、現像能力の低下等の不具合が生じてしまうという問題や加工工程が煩雑になってしまう等の問題があった。
【００１１】
さらに、現像済みの現像剤が現像剤収容層に収容されるには、現像スリーブの回転による遠心力と重力と固定磁極ｎ１−ｎ２による反発力とが必要であるが、この反発力が弱いか又はない場合には、現像済み現像剤が現像剤収容層に収容されることなく現像スリーブ上を搬送され続けて（連れまわり）トナーが現像スリーブ上に補填されなくなるので、画像にもやのようなムラが発生するという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−１６２７３１号公報
【特許文献２】特開平８−１６０７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
【００１３】
即ち、本発明は、（１）現像剤を構成するキャリアの表面への添加剤の埋り込みや現像剤規制部材によるキャリアの表層膜の摩耗を原因として発生する現像剤の劣化を防止すると共に、かかる現像剤の劣化に伴って発生する非磁性材料で構成される中空体へ汲み上げられる現像剤の量の低下を防止し、しかも、現像済みの現像剤が前記中空体上を連れまわることを防止して、画像劣化のない高品質な画像を得ることができる現像装置を低コストで提供することを第１の目的とし、（２）この現像装置を有するプロセスカートリッジを低コストで提供することを第２の目的とし、そして、（３）このプロセスカートリッジを有する画像形成装置を低コストで提供することを第３の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、（ａ）複数の固定磁極を表面部分に有する円筒状又は円柱状の磁界発生手段と、該磁界発生手段の軸と同軸上に内包する形で配置された回転可能な非磁性材料で構成される中空体と、とからなる現像剤担持体と、（ｂ）前記現像剤担持体に担持されて、該現像剤担持体に対向するように設けられた像担持体に搬送される、現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、（ｃ）前記現像剤担持体の回転方向による前記現像剤規制部材の上流側に設けて、現像剤収容槽内に収容された現像剤を前記中空体の軸方向に搬送する、スクリュー状に形成された攪拌部材と、を少なくとも有する現像装置において、
トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤を前記中空体から前記現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を前記中空体の外表面に形成するように前記磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設け、そして、前記現像剤担持体の回転方向による該剤切れ極の下流であって前記現像剤規制部材と前記攪拌部材との間に前記現像剤収容槽内から現像剤を汲み上げる現像剤汲上げ極のみを前記固定磁極として設けたことを特徴とする現像装置である。
【００１５】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記剤切れ極が、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と協働して前記剤切れ領域を形成する現像剤搬送極と、を同極にすることによって形成される、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）及び前記固定磁極（現像剤搬送極）とは異極となる磁極であることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記剤切れ極が、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と協働して前記剤切れ領域を形成する固定磁極（現像剤搬送極）と、が同極になるように設けられていると共に、これらの磁極の間に、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）及び前記固定磁極（現像剤搬送極）とは同極又は異極となる磁極が、前記剤切れ極として設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載された発明において、前記現像済みの現像剤を前記現像剤収容槽まで搬送する現像剤搬送極が、前記磁界発生手段の固定磁極として、現像極から現像剤汲上げ極に至る間に少なくとも１つ設けられていると共に、前記剤切れ領域が、少なくとも１つの現像剤搬送極のうち最も前記現像剤汲上げ極寄りの現像剤搬送極から前記現像剤汲み上げ極に至る間に設けられていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載された発明において、前記剤切れ極の上流側に隣極する固定磁極（現像剤搬送極）並びに前記剤切れ極の下流側に隣極する前記固定磁極（現像剤汲み上げ極）が、前記剤切れ領域の両端から前記剤切れ極の両隣の固定磁極（現像剤搬送極）及び固定磁極（現像剤汲み上げ極）にかけての磁束密度の立ち上がりの変化が急激に大きくなるように、設けられていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載された発明において、前記剤切れ極の両隣の固定磁極から前記剤切れ極かけての領域における磁束密度が１０ｍＴ以下となる領域の幅が、７５度以上であることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７に記載された発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載された発明において、前記剤切れ極の上流側に隣接する現像剤搬送極の位置が、水平方向に対して３０度から３５度上流側に位置していることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項８に記載された発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載された発明において、前記剤切れ極の上流側に隣接する現像剤搬送極の磁束密度が、３５ｍＴ以下であることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項９に記載された発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載された発明において、前記剤切れ領域における前記中空体の法線方向の磁気力の向きが、前記現像済みの現像剤を該前記空体の外表面から引き離す向きに選定されていることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１０に記載された発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載された発明において、前記剤切れ領域における剤切れ開始部から現像剤規制部材部までの磁気力和が、６０〜１００μＮであることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１１に記載された発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載された発明において、前記中空体が、その表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有していることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１２に記載された発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載された発明において、前記現像剤を構成する磁性キャリアの粒径が、２０〜５０μｍであることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１３に記載された発明は、請求項１２に記載された発明において、前記磁性キャリアが、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂膜とを有し、そして、該樹脂膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有していることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１４に記載された発明は、現像剤担持体、現像剤供給部材、及び、現像剤規制部材を少なくとも有する現像装置、並びに、像担持体及び帯電ローラを有するプロセスカートリッジにおいて、該現像装置として、請求項１〜１３のいずれか１項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である。
【００２８】
請求項１５に記載された発明は、プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写部材、及び、定着装置を少なくとも有する画像形成装置において、プロセスカートリッジとして、請求項１４に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に記載された発明によれば、トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤を前記中空体から前記現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を前記中空体の外表面に形成するように前記磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設け、そして、前記現像剤担持体の回転方向による該剤切れ極の下流であって前記現像剤規制部材と前記攪拌部材との間に前記現像剤収容槽内から現像剤を汲み上げる現像剤汲上げ極のみを固定磁極として設けたので、現像剤を前記中空体に引き付けすぎないようにして現像剤をスムーズに循環させることができ、そのために、現像剤を構成するキャリアの表面への添加剤の埋り込みや現像剤規制部材によるキャリアの表層膜の摩耗を原因として発生する現像剤の劣化を防止すると共に、かかる現像剤の劣化に伴って発生する前記中空体へ汲み上げられる現像剤の量の低下を防止し、しかも、現像済みの現像剤が前記中空体上を連れまわることを防止して、画像ムラのない高品質な画像を得ることができる現像装置を低コストで提供することができる。
【００３０】
請求項２に記載された発明によれば、前記剤切れ極が、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と協働して前記剤切れ領域を形成する固定磁極（現像剤搬送極）と、を同極にすることによって形成される、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）及び前記固定磁極（現像剤搬送極）とは異極となる磁極であるので、中空体の外表面上に剤切れ領域を確実に形成することができる。
【００３１】
請求項３に記載された発明によれば、前記剤切れ極が、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）と協働して前記剤切れ領域を形成する固定磁極（現像剤搬送極）と、が同極になるように設けられていると共に、これらの磁極の間に、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）及び前記固定磁極（現像剤搬送極）とは同極又は異極となる磁極が、前記剤切れ極として設けられているので、中空体の外表面上に剤切れ領域を確実に形成することができる。
【００３２】
請求項４に記載された発明によれば、前記現像済みの現像剤を前記現像剤収容槽まで搬送する現像剤搬送極が、前記磁界発生手段の固定磁極として、現像極から現像剤汲上げ極に至る間に少なくとも１つ設けられていると共に、前記剤切れ領域が、少なくとも１つの現像剤搬送極のうち最も前記現像剤汲上げ極寄りの現像剤搬送極から前記現像剤汲み上げ極に至る間に設けられているので、現像済みの現像剤を現像磁極から前記剤切れ領域まで確実に搬送できる。また、前記剤切れ領域を、現像剤汲上げ極と現像剤搬送極とで形成するので、前記剤切れ領域を形成するための専用の磁極を設ける必要がなく、そのために、磁界発生手段などの小型化を図ることができる。
【００３３】
請求項５に記載された発明によれば、前記剤切れ極の上流側に隣極する固定磁極（現像剤搬送極）並びに前記剤切れ極の下流側に隣極する前記固定磁極（現像剤汲み上げ極）が、前記剤切れ領域の両端から前記剤切れ極の両隣の固定磁極（現像剤搬送極）及び固定磁極（現像剤汲み上げ極）にかけての磁束密度の立ち上がりの変化が急激に大きくなるように、設けられているので、現像剤が現像剤担持体から離れやすくなる剤切れ領域を広く取ることができ、そのために、現像剤が現像剤収容層内に落ちやすくなり、よって、さらに画像ムラのない高品質な画像を得ることができる現像装置を低コストで提供することができる。
【００３４】
請求項６に記載された発明によれば、前記剤切れ極の両隣の固定磁極から前記剤切れ極かけての領域における磁束密度が１０ｍＴ以下となる領域の幅が、７５度以上であるので、現像剤が現像剤担持体から離れやすくなり、そのために、現像済みの現像剤が前記中空体（現像スリーブ）上を連れまわることがなくなり、よって、画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
【００３５】
請求項７に記載された発明によれば、前記剤切れ極の上流側に隣接する現像剤搬送極の位置が、水平方向に対して３０度から３５度上流側に位置しているので、現像済みの現像剤に剤切れ極の両隣の固定磁極による反発力と重力、遠心力が有効に働き、そのために、現像済みの現像剤が前記中空体（現像スリーブ）上を連れまわることがなくなり、よって、画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
【００３６】
請求項８に記載された発明によれば、前記剤切れ極の上流側に隣接する現像剤搬送極の磁束密度が３５ｍＴ以下であるので、現像剤担持体の回転方向に向かう磁気力が比較的弱く、そのために、現像剤担持体上に連れまわる現像剤がなくなり、よって、画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
【００３７】
請求項９に記載された発明によれば、前記剤切れ領域における前記中空体（現像スリーブ）の法線方向の磁気力の向きが、前記現像済みの現像剤を前記中空体（現像スリーブ）の外表面から引き離す向きに選定されているので、現像剤の連れまわりが発生せず、そのために、ムラのない高画質な画像を得ることができる現像装置を提供することができる。
【００３８】
請求項１０に記載された発明によれば、前記剤切れ領域における剤切れ開始部から現像剤規制部材部までの磁気力和が、６０〜１００μＮであるので、現像剤攪拌部材のピッチのムラや現像剤の劣化を防止することができ、そのために、高画質な画像を得ることができる現像装置を提供することができる。
【００３９】
請求項１１に記載された発明によれば、前記中空体が、その表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有しているので、その表面にピッチの粗い凹凸を有するものとなり、そのために、現像剤の滑りにくい一つ一つの凹みを根とした太い穂立ちが形成されると共に、該凹みも磨耗しにくいものとなり、よって、長期にわたって画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
【００４０】
請求項１２に記載された発明によれば、前記現像剤を構成する磁性キャリアの粒径が、２０〜５０μｍであるので、経時的に安定した粒状性に優れた画像を得ることができる。
【００４１】
請求項１３に記載された発明によれば、前記磁性キャリアが、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂膜とを有し、そして、該樹脂膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有しているので、該キャリアの表面がいっそう耐磨耗性に優れたものとなり、そのために、さらに経時的に安定した粒状性に優れた画像を提供することができる。
【００４２】
請求項１４に記載された発明によれば、現像剤担持体、現像剤供給部材、及び、現像剤規制部材を少なくとも有する現像装置、並びに、像担持体及び帯電ローラを有するプロセスカートリッジにおいて、該現像装置として、請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置を有しているので、小型で粒状度に優れ、しかも、画像ムラの無い優れた画像を得ることができるプロセスカートリッジを低コストで提供することができる。
【００４３】
請求項１５に記載された発明によれば、プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写部材、及び、定着装置を少なくとも有する画像形成装置において、プロセスカートリッジとして、請求項９に記載のプロセスカートリッジを有しているので、小型で粒状度に優れ、しかも、画像ムラの無い優れた画像を得ることができる画像形成装置を低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１は、本発明の一実施形態を示す現像装置の説明図である。図２は、本発明の実施例１及び比較例１における中空体（現像スリーブ）の法線方向おける磁極分布と磁気力分布との関係を示すグラフである。図３は、図２におけるＮ１からＮ２にかけての部分拡大図である。図４は、本発明の実施例１及び比較例１における中空体（現像スリーブ）の表面にかかる磁気力の説明図である。図５は、本発明の一実施形態を示す中空体（現像スリーブ）の法線方向おける磁極分布と磁気力分布との関係を示すグラフである。図６は、図５における磁極分布と磁気力分布の剤切れ極部分を拡大したグラフである。図７は、本発明の一実施形態を示す磁性キャリアの模式図である。図８は、本発明の一実施形態を示すプロセスカートリッジの模式図である。図９は、本発明の一実施形態を示す画像形成装置の模式図である。
【００４５】
図１に示されているように、本発明の現像装置１０は、（ａ）複数の固定磁極を表面部分に有する円筒状又は円柱状の磁界発生手段（マグネットローラ）１と、該磁界発生手段１の軸と同軸上に内包する形で配置された回転可能な非磁性材料で構成される中空体（現像スリーブ）２と、とからなる現像剤担持体４と、（ｂ）前記現像剤担持体４に担持されて、該現像剤担持体４に対向するように設けられた像担持体１１に搬送される、現像剤８の量を規制する現像剤規制部材５と、（ｃ）前記現像剤担持体４の回転方向による前記現像剤規制部材５の上流側に設けて、現像剤収容槽７内に収容された現像剤８を前記中空体（現像スリーブ）２の軸方向に搬送する、スクリュー状に形成された攪拌部材６と、を少なくとも有している。そして、この現像装置１０には、トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤８を前記中空体（現像スリーブ）２から前記現像剤収容槽７内に落とす剤切れ領域Ｒを中空体（現像スリーブ）２の外表面に形成するように前記磁界発生手段１の表面部分に剤切れ極Ｐを設け、そして、前記現像剤担持体４の回転方向による該剤切れ極Ｐの下流であって前記現像剤規制部材５と前記攪拌部材６との間に前記現像剤収容槽７内から現像剤８を汲み上げる現像剤汲上げ極Ｎ２のみを固定磁極として設けている。図１において、３は、芯軸である。
【００４６】
本発明における磁界発生手段（マグネットローラ）１には、複数の固定磁極、例えば、固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１，固定磁極（現像剤汲み上げ極）Ｎ２、固定磁極（現像極）Ｓ１、固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ３及びＳ２固定磁極（現像剤搬送極）がそれぞれ設けられている。磁界発生手段１は、矢印Ｇ方向に回転するので、現像剤８は、中空体（現像スリーブ）２の表面を固定磁極Ｎ１，Ｎ２、Ｓ１，Ｎ３及びＳ２の順に移行する。この磁界発生手段１においては、固定磁極Ｎ１及び固定磁極Ｎ２を同極のＮ極性とし、そして、固定磁極Ｎ１と固定磁極Ｎ２との間にＮ極性の剤切れ極Ｐを設けると、トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤８は、固定磁極Ｎ１と固定磁極Ｎ２との反発力に加えて剤切れ極Ｐの反発力によって、現像剤収容槽７の中に落とされる。このように現像剤収容槽７の中に落とされた（即ち、剤切れされた）トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤８は、現像剤収容槽７において、現像剤収容槽７から送られてきたトナー濃度の濃い新しい現像剤と共に攪拌され、そして、このトナー濃度の濃くなった現像剤８は、固定磁極Ｎ２に引きつけられる（即ち、汲み上げられる）。次に、この固定磁極Ｎ２に汲み上げられたトナー濃度の濃くなった現像剤８は、規制部材５で一定量にされて、固定磁極Ｓ１に移行される。
【００４７】
本実施の形態においては、中空体（現像スリーブ）２が固定されていて、マグネットローラ（磁界発生手段）１が矢印Ｇ方向に回転するようになっているものについて説明したが、磁界発生手段１が固定されていて、中空体（現像スリーブ）２が矢印Ｇ方向に回転するようになっているものであってもかまわない。
【００４８】
このように、トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤８を前記中空体（現像スリーブ）２から前記現像剤収容槽７内に落とす剤切れ領域Ｒを中空体（現像スリーブ）２の外表面に形成するように前記磁界発生手段（マグネットローラ）１の表面部分に剤切れ極Ｐを設け、そして、前記現像剤担持体４の回転方向による該剤切れ極Ｐの下流であって前記現像剤規制部材５と前記攪拌部材６との間に前記現像剤収容槽７内から現像剤８を汲み上げる現像剤汲上げ極のみを前記固定磁極Ｎ２として設けると、攪拌部材６と現像剤規制部材５との間に磁極の変極点がないので、前述した従来の現像装置２００における攪拌部材２０６と現像剤規制部材２０５との間に形成されるような中空体（現像スリーブ）２０２によって搬送されない現像剤２０８による「現像剤だまり」（図１０を参照。）が形成されることはない。それ故、本発明によれば、現像剤８を中空体（現像スリーブ）２に引き付けすぎないようにして現像剤８をスムーズに循環させることができるので、現像剤８を構成するキャリアの表面への添加剤の埋り込みや現像剤規制部材５によるキャリアの表層膜の摩耗を原因として発生する現像剤８の劣化を防止すると共に、かかる現像剤８の劣化に伴って発生する前記中空体（現像スリーブ）２へ汲み上げられる現像剤８の量の低下を防止し、しかも、現像済みの現像剤が前記中空体（現像スリーブ）２上を連れまわることを防止して、画像ムラのない高品質な画像を得ることができる現像装置１０を低コストで提供することができる。
【００４９】
本発明においては、前記剤切れ極Ｐは、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２と協働して前記剤切れ領域Ｒを形成する固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１と、を同極にすることによって形成される、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２及び前記固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１とは異極となる磁極である。このように、前記剤切れ極Ｐが、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２と協働して前記剤切れ領域Ｒを形成する前記固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１と、を同極にすることによって形成される、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２及び前記固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１とは異極となる磁極であると、中空体（現像スリーブ）２の外表面上に剤切れ領域Ｒを確実に形成することができる。
【００５０】
また、本発明においては、前記剤切れ極Ｐが、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２と協働して前記剤切れ領域Ｒを形成する前記固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１と、が同極になるように設けられていると共に、これらの磁極の間に、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２及び前記固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１とは同極又は異極となる磁極が、前記剤切れ極Ｐとして設けられている。このように、前記剤切れ極Ｐが、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２と、これに隣接する上流側に設けた現像剤搬送極であって前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２と協働して前記剤切れ領域Ｒを形成する前記固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１と、が同極になるように設けられていると共に、これらの磁極の間に、前記固定磁極（現像剤汲上げ極）Ｎ２及び前記固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１とは同極又は異極となる磁極が、前記剤切れ極Ｐとして設けられていると、中空体（現像スリーブ）２の外表面上に剤切れ領域Ｒを確実に形成することができる。
【００５１】
本発明においては、前記現像済みの現像剤８を前記現像剤収容槽７まで搬送する現像剤搬送極は、前記磁界発生手段（マグネットローラ）１の固定磁極として、前記現像磁極Ｓ１から前記現像剤汲上げ極Ｎ２に至る間に少なくとも１つ設けられていると共に、前記剤切れ領域Ｒが、少なくとも１つの現像剤搬送極のうち最も前記現像剤汲上げ極Ｎ２寄りの現像剤搬送極Ｎ１から前記現像剤汲み上げ極Ｎ２に至る間に設けられている。このように、前記現像済みの現像剤８を前記現像剤収容槽７まで搬送する現像剤搬送極が、前記磁界発生手段（マグネットローラ）１の固定磁極として、前記現像磁極Ｓ１から前記現像剤汲上げ極Ｎ２に至る間に少なくとも１つ設けられていると共に、前記剤切れ領域Ｒが、少なくとも１つの現像剤搬送極のうち最も前記現像剤汲上げ極Ｎ２寄りの現像剤搬送極Ｎ１から前記現像剤汲み上げ極Ｎ２に至る間に設けられていると、現像済みの現像剤８を現像磁極Ｓ１から前記剤切れ領域Ｒまで確実に搬送できる。また、前記剤切れ領域Ｒを、現像剤汲上げ極Ｎ２と現像剤搬送極Ｎ１とで形成するので、前記剤切れ領域Ｒを形成するための専用の磁極を設ける必要がなく、そのために、マグネットローラ（磁界発生手段）１などの小型化を図ることができる。
【００５２】
前記トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤８を前記中空体（現像スリーブ）２から前記現像剤収容槽７内に落とす剤切れ領域Ｒを中空体（現像スリーブ）２の外表面に形成するべく、前記磁界発生手段（マグネットローラ）１の表面部分に剤切れ極Ｐを設ける場合には、剤切れ極Ｐは、他磁極に比べ磁束密度が低い、例えば、１０ｍＴ以下である領域をある程度の幅で設ける必要がある。例えば、固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１、剤切れ極Ｐ、固定磁極（現像剤汲み上げ極）Ｎ２を同極性として設け、そして、剤切れ極Ｐの磁束密度を低くある程度の幅で設けると、剤切れ極Ｐの領域での磁気力が、固定磁極Ｎ１と固定磁極Ｎ２の反発力によって中空体（現像スリーブ）２の表面から離れる方向に働くので、現像済みの現像剤が中空体（現像スリーブ）２の表面から現像剤収容層７に落ちる。このとき、固定磁極Ｎ１から剤切れ極Ｐへの変極部の磁束密度の変化（例えば、幅１°での磁束密度の変化）が緩やかであると、剤切れ領域Ｐの磁束密度が低い領域、即ち、剤切れ領域Ｒが狭くなるので、現像剤８が中空体（現像スリーブ）の表面を連れまわりやすくなる。同様に、剤切れ極Ｐから固定磁極Ｎ２への変極部の磁束密度の変化が緩やかである場合も剤切れ領域Ｐの磁束密度が低い領域、即ち、剤切れ領域Ｒが狭くなる。現像済みの現像剤８が現像スリーブ２上を連れまわり現像剤収容層７に収容されない場合、連れまわる現像剤にはトナーが補填されないため画像にムラが生じる。
【００５３】
しかしながら、本発明においては、図２，３に示されているように、前記剤切れ極Ｐの上流側に隣極する固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１並びに前記剤切れ極Ｐの下流側に隣極する固定磁極（現像剤汲み上げ極）Ｎ２が、前記剤切れ領域Ｒの両端から前記剤切れ極Ｐの両隣の固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１及び固定磁極（現像剤汲み上げ極）Ｎ２にかけての磁束密度の立ち上がりの変化が急激に大きくなるように、設けられている。前記剤切れ極Ｐの上流側に隣極する固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１並びに前記剤切れ極Ｐの下流側に隣極する固定磁極（現像剤汲み上げ極）Ｎ２が、前記剤切れ領域Ｒの両端から前記剤切れ極Ｐの両隣の固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１及び固定磁極（現像剤汲み上げ極）Ｎ２にかけての磁束密度の立ち上がりの変化が急激に大きくなるようにするには、１）マグネットローラ１を磁化（着磁）する際に、固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１、剤切れ極Ｐ、及び、固定磁極（現像剤汲み上げ極）Ｎ２の周りの磁界を制御すること、２）固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１、剤切れ極Ｐ、及び、固定磁極（現像剤汲み上げ極）Ｎ２としてマグネットピースを芯軸に貼り付ける位置を調節すること、３）固定磁極（現像剤搬送極）Ｎ１及び固定磁極（現像剤汲み上げ極）Ｎ２にかけての磁束密度の立ち上がりの部分を緩やかに磁化させて磁束密度の変化が急激になるように部分的に減磁すること、等の手段があるが、本発明の目的に反しない限りこれら以外の手段であってもかまわない。
【００５４】
このように、剤切れ極Ｐから両隣の固定磁極Ｎ１，Ｎ２にかけての磁束密度の立ち上がりの変化が、急激に大きくなるように、設けられていると、中空体（現像スリーブ）２の表面から離れる方向に働く磁気力の範囲が広くなるので、現像剤が連れまわらなくなり、そのために、画像ムラのない高品質な画像を得ることができる現像装置１０を低コストで提供することができる。
【００５５】
本発明においては、前記剤切れ極の両隣の固定磁極Ｎ１，Ｎ２から前記剤切れ極Ｐかけての領域における磁束密度が１０ｍＴ以下となる領域の幅は、図３に示されているように、好ましくは、７５度以上である。前記剤切れ極の両隣の固定磁極Ｎ１，Ｎ２から前記剤切れ極Ｐかけての領域における磁束密度が１０ｍＴ以下となる領域の幅が７５度未満であると、現像剤が離れる領域が狭くなるので、現像剤が連れまわりやすくなり、また、固定磁極Ｎ１から剤切れ極Ｐにかけていったんはなれかけた現像剤でも固定磁極Ｎ２の磁力に引き付けられやすくなるので、現像剤は連れまわりやすくなる。したがって、本発明のように、前記剤切れ極Ｐの両隣の固定磁極Ｎ１，Ｎ２から前記剤切れ極Ｐかけての領域における磁束密度が１０ｍＴ以下となる領域の幅が、７５度以上であると、現像剤８が現像剤担持体４から離れやすくなり、そのために、現像済みの現像剤８が前記中空体（現像スリーブ）上を連れまわることがなくなり、よって、画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
【００５６】
現像済みの現像剤８は、固定磁極Ｎ１とＮ２からなる反発力並びに重力及び遠心力の作用によって現像剤収容層７に落ちるが、固定磁極Ｎ１の位置が固定磁極Ｎ２に近すぎると剤切れ領域Ｒが狭くなるので、現像剤８は、連れまわりやすくなり、また、固定磁極Ｎ１の位置がＮ２と遠すなりぎると反発力が弱まるので、現像剤８は、現像スリーブ２表面から離れにくくなる。さらに、固定磁極Ｎ１が水平より上流側に寄り過ぎると、固定磁極Ｎ１から剤切れ極Ｐでいったん離れた現像剤８が重力によって現像スリーブ２に引きつけられやすくなり、トナーを補填しないまま中空体（現像スリーブ）上に残るので、画像にはムラが生じる。
【００５７】
しかしながら、本発明においては、前記剤切れ極Ｐの上流側に隣接する現像剤搬送極Ｎ１の位置は、図３に示されているように、好ましくは、水平方向に対して３０度から３５度上流側に位置している。前記剤切れ極Ｐの上流側に隣接する現像剤搬送極Ｎ１の位置が水平方向に対して３０度未満で上流側に位置していると、重力方向に働く遠心力が強くなるので、現像剤が離れかけたとしても固定Ｎ２の磁力にひきつけられやすくなり、現像剤が連れまわりやすくなる。したがって、本発明のように、前記剤切れ極Ｐの上流側に隣接する現像剤搬送極Ｎ１の位置が、水平方向に対して３０度から３５度上流側に位置していると、現像済みの現像剤８に剤切れ極Ｐの両隣の固定磁極Ｎ１，Ｎ２による反発力と重力、遠心力が有効に働き、そのために、現像済みの現像剤８が前記中空体（現像スリーブ）２から遠い方向に離れやすくなり、いったん離れた現像剤８が現像スリーブ２にひきつけられることがなって、前記中空体（現像スリーブ）２上を連れまわることがなくなり、よって、画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
【００５８】
また、現像剤８の剤切れは固定磁極Ｎ１と固定磁極Ｎ２の反発力によるものであるので、固定磁極Ｎ１及び固定磁極Ｎ２の磁束密度は、高い方が反発力は大きく剤は離れやすくなるが、固定磁極Ｎ１の磁束密度が高すぎる場合、固定磁極Ｎ１から剤切れ極Ｐにかけての現像スリーブ表面の回転方向の磁気力も大きくなり、その結果として、現像剤は、現像スリーブ表面上をそのまま移動しやすくなる。しかしながら、本発明においては、前記剤切れ極Ｐの上流側に隣接する現像剤搬送極Ｎ１の磁束密度は、図３に示されているように、好ましくは、３５ｍＴ以下である。前記剤切れ極Ｐの上流側に隣接する現像剤搬送極Ｎ１の磁束密度が３５ｍＴを超えると、固定磁極Ｎ１から剤切れ極Ｐにかけての現像スリーブ表面の回転方向の磁気力が大きくなり、現像剤は現像スリーブ２上をそのまま移動して連れまわりしやすくなる。したがって、本発明のように、前記剤切れ極Ｐの上流側に隣接する現像剤搬送極Ｎ１の磁束密度が３５ｍＴ以下であると、現像剤担持体４の回転方向に向かう磁気力が比較的弱く、そのために、現像剤担持体４上に連れまわる現像剤８がなくなって、現像剤収容層７に収容されることとなり、よって、画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
【００５９】
図５，６に示されているように、本発明においては、前記剤切れ領域Ｒにおける前記中空体（現像スリーブ）２の法線方向の磁気力の向きは、前記現像済みの現像剤８を前記中空体（現像スリーブ）２の外表面から引き離す向きに選定されている。このように、前記剤切れ領域Ｒにおける前記中空体（現像スリーブ）２の法線方向の磁気力の向きが、前記現像済みの現像剤８を前記中空体（現像スリーブ）２の外表面から引き離す向きに選定されていると、現像剤８の連れまわりが発生せず、そのために、ムラのない高画質な画像を得ることができる現像装置１０を提供することができる。
【００６０】
本発明の現像装置における現像剤担持体では、現像剤は、攪拌部材部で中空体（現像スリーブ）に引き付けられて搬送されるので、この部分の磁気力を制御することは重要である。磁気力が弱すぎる場合には、引き付けられる現像剤量が少ないので、画像は薄くなり、攪拌部材ピッチのムラが発生する。逆に、磁気力が強すぎる場合には、引き付けられる現像剤量が多くなるので、現像剤がスムーズに循環しなくなり、現像剤は劣化しやすくなる。
【００６１】
本発明においては、前記剤切れ領域Ｒにおける剤切れ開始部から現像剤規制部材５までの磁気力和は、好ましくは、６０〜１００μＮである。前記剤切れ領域Ｒにおける剤切れ開始部から現像剤規制部材５までの磁気力和が６０μＮ未満であると、現像剤規制部材部において現像スリーブに引き付けられる剤が少なくなるので、画像が薄くなり、そのために、攪拌部材によるピッチのムラが発生する。また、前記剤切れ領域Ｒにおける剤切れ開始部から現像剤規制部材５までの磁気力和が１００μＮを超えると、現像剤規制部材部において現像スリーブに引き付けられる現像剤剤が多くなるので、規制部材部を通過しようとする現像剤が多くなり、そのために、現像剤同士又は規制部材と現像剤との間の圧力によって磨耗したり劣化したりしすくなる。したがって、本発明のように、前記剤切れ領域Ｒにおける剤切れ開始部から現像剤規制部材部５までの磁気力和が、６０〜１００μＮであると、現像剤攪拌部材６のピッチのムラや現像剤８の劣化を防止することができ、そのために、高画質な画像を得ることができる現像装置１０を提供することができる。
【００６２】
本発明の現像装置１０においては、前記中空体（現像スリーブ）２は、好ましくは、その表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有している。かかるランダムな楕円形状の打痕は、好ましくは、素管表面に較的形状の大きいカットワイヤ（金属ワイヤを短尺に切断したもの）よりなるメディアを従来のブラスト工法のように衝突させることによって形成される。このように、前記中空体（現像スリーブ）２が、その表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有していると、その表面にピッチの粗い凹凸を有するものとなり、そのために、現像剤の滑りにくい一つ一つの凹みを根とした太い穂立ちが形成されると共に、該凹みも磨耗しにくいものとなり、よって、長期にわたって画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
【００６３】
一般的に、現像装置においては、中空体（現像スリーブ）と感光体ドラムとのギャップ及び磁性キャリア径は画質に大きく影響する。中空体（現像スリーブ）と感光体ドラムとのギャップが０．１〜０．４ｍｍである現像装置においては、磁性体キャリアの径が２０〜５０μの場合にもっとも画質に優れ副作用の少ない現像装置となる。中空体（現像スリーブ）と感光体ドラムとのギャップが小さすぎる場合には、中空体（現像スリーブ）と像担持体との間の電界が強くなりすぎて、像担持体上にキャリアが移動してしまういわゆるキャリア付着とよばれる不具合が生じてしまい、また、逆に、中空体（現像スリーブ）と像担持体とのギャップが大きすぎる場合には、電界が小さくなるため現像効率が低下し、画像部のエッジにおいて電界のエッジ効果が大きくなるので、均一な画像を得ることが難しくなる。磁性体キャリアの径が小さすぎる場合は、キャリア一つ一つの磁化の大きさが小さくなってしまうために現像ローラから受ける磁気的拘束力が弱まり、やはりキャリア付着が起こりやすくなってしまい、キャリア径が大きすぎる場合は、キャリアと感光体潜像間の電界が疎になってしまうためやはり均一な画像を得ることができない。
【００６４】
図７に示されているように、本発明においては、前記現像剤８を構成する磁性キャリア７０の粒径は、２０〜５０μｍである。このように、前記現像剤８を構成する磁性キャリアの粒径が、２０〜５０μｍであると、経時的に安定した粒状性に優れた画像を得ることができる。
【００６５】
また、図７に示されているように、本発明においては、前記磁性キャリア７０は、磁性体で構成される芯材６１とその表面を被覆した樹脂膜６２とを有し、そして、該樹脂膜６２は、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有している。図４において、６３は、キャリア同士の衝突による衝撃を吸収すると共に削れを抑制するために樹脂膜６２に保持された大粒子である。このように、前記磁性キャリア７０が、磁性体で構成される芯材６１とその表面を被覆した樹脂膜６２とを有し、そして、該樹脂膜６２が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有していると、該キャリア７０の表面がいっそう耐磨耗性に優れたものとなり、そのために、さらに経時的に安定した粒状性に優れた画像を提供することができる。
【００６６】
図８に示されているように、本発明のプロセスカートリッジ１０６は、現像剤担持体４２、現像剤供給部材４３，４４、及び、現像剤規制部材４５を少なくとも有する現像装置４０、並びに、像担持体１０８及び帯電ローラ３０を有している。そして、本発明のプロセスカートリッジ１０６は、前記現像装置４０として、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の現像装置を有している。図８において、３０は帯電ローラであり、３１は除電器であり、そして、４７は仕切り壁である。このように、現像剤担持体４２、現像剤供給部材４３，４４、及び、現像剤規制部材４５を少なくとも有する現像装置４０、並びに、像担持体１０８及び帯電ローラ３０を有するプロセスカートリッジ１０６において、該現像装置４０として、請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置を有していると、小型で粒状度に優れ、しかも、画像ムラの無い優れた画像を得ることができるプロセスカートリッジ１０６を低コストで提供することができる。
【００６７】
図９に示されているように、本発明の画像形成装置１０１は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ、光書き込み手段１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ、転写部材１０４、及び、定着装置１０５を少なくとも有している。そして、本発明の画像形成装置１０１は、前記プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとして、請求項１４に記載のプロセスカートリッジを有している。このように、前記プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとして、請求項９に記載のプロセスカートリッジを有していると、小型で粒状度に優れ、しかも、画像ムラの無い優れた画像を得ることができる画像形成装置５０を低コストで提供することができる。
【００６８】
前記画像形成装置１０１においては、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像、即ち、カラー画像が、一枚の転写材としての記録紙１０７に形成される。図６においては、イエロー、マゼンダ、シアン、及び、黒の各色に対応するユニット等は、符号の末尾にそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ、及び、Ｋが付けられて表示されている。
【００６９】
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。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におけるそれぞれの像担持体１０８Ｙ、１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｋ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いて、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。
【００７０】
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の像担持体１０８Ｙ，１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｋ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の像担持体１０８の外表面に押し付けて、像担持体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。
【００７１】
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、像担持体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の帯電ローラにより一様に帯電された像担持体１０８の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。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。
【００７２】
（実施例１）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置するようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面上にＳＵＳカットワイヤを用いて電磁ブラストすることにより現像スリーブの表面に大きい凹凸を形成した。そして、前記マグネットローラに前記現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００７３】
（比較例１）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に２極の磁極が位置するようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面上に深さ０．０７ｍｍ、幅１．２ｍｍの長手方向の溝１００本を形成した。そして、前記マグネットローラに前記現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００７４】
（比較例２）
前記切削加工したアルミ管の円周上にサンドブラスト加工を施して細かい凹凸を形成することにより現像スリーブとした以外は比較例１と同様にして現像剤担持体を得た。
【００７５】
（比較例３）
芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に２極の磁極が位置するようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした以外は実施例１と同様にして現像剤担持体を得た。
【００７６】
（比較例４）
芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置するようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした以外は比較例１と同様にして現像剤担持体を得た。
【００７７】
（比較例５）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置するようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面上にサンドブラスト加工を施して細かい凹凸を形成することにより現像スリーブとした以外は比較例１と同様にして現像剤担持体を得た。
【００７８】
以上の結果、実施例１のローラは、汲み上げ低下が発生せず、良好な画像を得ることができたが、比較例１〜３では、現像スリーブ表面形状にかかわらず現像剤劣化による汲み上げ量が低下が発生した。比較例４では現像スリーブ表面の溝ピッチのムラ画像が発生し、比較例５では現像スリーブ表面の劣化による汲み上げ量低下が発生した。そして、実施例１及び比較例１〜５で得た現像剤担持体を画像形成装置（ＩＰＳｉＯ  ＣＸ  ４００、リコー社製）に装着して５０Ｋ枚ランニングをした後の画像評価を行ったところ、次の表１に示される画像評価の結果が得られた。但し、表１における現像剤汲み上げ量低下の評価基準は、○：０〜１０％未満ダウン、△：１０〜４０％未満ダウン、及び、×：４０％以上ダウンとし、そして、画質の評価基準は、感応検査によって、○：優れる（実用上全く問題なし）、△：やや劣る（実用上多少問題あり）、及び、×：劣る（実用上問題あり）とした。
【００７９】
【表１】
2007183533.tif 000003
【００８０】
（実施例２）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置するようにヨーク着磁法によって着磁して現像剤切れ部から現像剤規制部材の間の磁気力和が６０μＮのマグネットローラとした。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面にＳＵＳカットワイヤを用いて電磁ブラストすることにより、表面に大きい凹凸を有する現像スリーブを形成した。そして、前記マグネットローラに前記現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００８１】
（実施例３）
芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置するようにヨーク着磁法によって着磁して現像剤切れ部から現像剤規制部材の間の磁気力和が１００μＮのマグネットローラとした以外は実施例１と同様にして現像剤担持体を得た。
【００８２】
（比較例６）
芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置するようにヨーク着磁法によって着磁して現像剤切れ部から現像剤規制部材の間の磁気力和が５１μＮのマグネットローラとした以外は実施例１と同様にして現像剤担持体を得た。
【００８３】
（比較例７）
芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置するようにヨーク着磁法によって着磁して現像剤切れ部から現像剤規制部材の間の磁気力和が５９μＮのマグネットローラとした以外は実施例１と同様にして現像剤担持体を得た。
【００８４】
（比較例８）
芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置するようにヨーク着磁法によって着磁して現像剤切れ部から現像剤規制部材の間の磁気力和が１０１μＮのマグネットローラとした以外は実施例１と同様にして現像剤担持体を得た。
【００８５】
（比較例９）
芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置するようにヨーク着磁法によって着磁して現像剤切れ部から現像剤規制部材の間の磁気力和が１１０μＮのマグネットローラとした以外は実施例１と同様にして現像剤担持体を得た。
【００８６】
以上の結果、実施例２、３では、その後の経時試験でもほとんど現像剤汲み上げ量の変化がなく、安定した良好な画像を得ることができた。しかし、比較例６、７では、現像剤汲み上げ量低下レベルはよかったものの、攪拌部材ピッチの画像ムラが発生した。また、比較例８、９では、現像剤汲み上げ量低下が約１２〜１５％発生し、画質もやや劣った。そして、実施例２，３及び比較例６〜９で得た現像剤担持体を画像形成装置（ＩＰＳｉＯ  ＣＸ  ４００、リコー社製）に装着して５０Ｋ枚ランニングをした後の画像評価を行ったところ、次の表２に示される画像評価の結果が得られた。但し、表２における現像剤汲み上げ量低下の評価基準は、○：０〜１０％未満ダウン、△：１０〜４０％未満ダウン、及び、×：４０％以上ダウンとし、そして、画質の評価基準は、感応検査によって、○：優れる（実用上全く問題なし）、△：やや劣る（実用上多少問題あり）、及び、×：劣る（実用上問題あり）とした。
【００８７】
【表２】
2007183533.tif 000004
【００８８】
（実施例４）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置し、剤切れ領域の両隣に隣接する磁極の変極部は変化が大きくなるようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。このマグネットローラの磁気特性は、図２，３に示される。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面にＳＵＳカットワイヤを用いて電磁ブラストすることにより、表面に大きい凹凸を有する現像スリーブを形成した。そして、前記マグネットローラに前記現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００８９】
（比較例１０）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置し、剤切れ領域の両隣に隣接する磁極の変極部は変化が緩やかになるようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。このマグネットローラの磁気特性は図２，３に示される。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面にＳＵＳカットワイヤを用いて電磁ブラストすることにより、現像スリーブの表面に大きい凹凸を形成した。そして、前記マグネットローラに前記現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００９０】
以上、実施例４及び比較例１０で得た現像剤担持体の法線方向の磁束密度と接線方向の磁束密度から磁界の強さを算出して各位置での磁気力を算出したところ図４に示す特性を得た。実施例４及び比較例１０で得た現像剤担持体では、固定磁極Ｎ１とＮ２のピーク磁束密度の位置は、ほぼ同じであったが、固定磁極Ｎ１又はＮ２から剤切れ極Ｐまでの磁束密度分布は、異なっていた。傾きが小さい比較例１０の磁気力は、傾きの大きい実施例４に比べて、現像スリーブから離れるちからの領域が狭いことが確認できた。また、実施例４及び比較例１０で得た現像剤担持体を画像形成装置に装着し、１５５ｇの現像剤を投入して現像剤の挙動を確認したところ、実施例１で得た現像剤担持体では、現像剤の連れまわりが発生しなかったのに対し、比較例１で得た現像剤担持体では、約７％の現像剤が連れまわった。
【００９１】
（実施例５）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置し、剤切れ領域において磁束密度が１０ｍＴ以下の角度が７５度になるようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面にＳＵＳカットワイヤを用いて電磁ブラストすることにより、現像スリーブの表面に大きい凹凸を形成した。そして、前記マグネットローラに前記現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００９２】
（実施例６）
実施例５と同様にマグネットチューブを成形し芯金を挿入した後、剤切れ領域において磁束密度が１０ｍＴ以下の角度が８２度になるようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。このマグネットローラに実施例５と同様に現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００９３】
（比較例１１）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置し、剤切れ領域において磁束密度が１０ｍＴ以下の角度が７４度になるようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面にＳＵＳカットワイヤを用いて電磁ブラストすることにより、現像スリーブの表面に大きい凹凸を形成した。そして、前記マグネットローラに前記現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００９４】
以上、実施例５，６及び比較例１１で得た現像剤担持体を画像形成装置に装着し、１５５ｇの現像剤を投入して挙動を確認したところ、実施例５、６で得た現像剤担持体では、ほとんど連れまわりを確認することができなかったが、比較例１１で得た現像剤担持体では、約３％の現像剤が連れまわった。さらに、この画像形成装置（ＩＰＳｉＯ  ＣＸ  ４００、リコー社製）を用いて、全体が塗りつぶされる（全ベタ）画像を１０枚とり、うろこ状のムラの有無を確認する画像評価を行ったところ、次の表３に示される画像評価の結果が得られた。但し、表３におけるうろこ画像の評価は、１０段階（ランク０から５までの０．５毎）の目視評価とし、その評価基準は、次に示す
○：ランク４．５以上（うろこムラはほとんど確認できず良好な画像）
△：ランク３．５〜４．５（うろこムラが確認できるが、実用上問題なし）
×：ランク３以下（うろこムラが多く確認でき、実用上問題あり）
とした。
【００９５】
【表３】
2007183533.tif 000005
【００９６】
（実施例７）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置し、剤切れ領域のマグネットローラ回転方向に対して上流側に位置する固定磁極ｎ１の半値中央角度（ピーク磁束密度の半分の磁束密度の角度の中央位置）が、マグネットローラを現像装置に配置したときの水平方向に対して３０度になるように、ヨーク着磁法によって着磁しマグネットローラとした。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面にＳＵＳカットワイヤを用いて電磁ブラストすることにより、現像スリーブの表面に大きい凹凸を形成した。そして、前記マグネットローラに前記現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００９７】
（実施例８）
実施例７と同様に成形し芯金を挿入したマグネットチューブを固定磁極Ｎ１の半値中央角度が水平方向に対して３３度になるようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。そして、このマグネットローラに実施例７と同様の現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００９８】
（実施例９）
実施例７と同様に成形し芯金を挿入したマグネットチューブを固定磁極Ｎ１の半値中央角度が水平方向に対して３５度になるようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。そして、このマグネットローラに実施例７と同様の現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【００９９】
（比較例１２）
実施例７と同様に成形し芯金を挿入したマグネットチューブを固定磁極ｎ１の半値中央角度が水平方向に対して２９度になるようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。そして、このマグネットローラに実施例７と同様の現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【０１００】
（比較例１３）
実施例７と同様に成形し芯金を挿入したマグネットチューブを固定磁極Ｎ１の半値中央角度が水平方向に対して３６度になるようにヨーク着磁法によって着磁してマグネットローラとした。そして、このマグネットローラに実施例７と同様の現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【０１０１】
以上、実施例７〜９及び比較例１２〜１３で得た現像剤担持体を画像形成装置（ＩＰＳｉＯ  ＣＸ  ４００、リコー社製）に装着し、全体が塗りつぶされる（全ベタ）画像を１０枚とって、うろこ状のムラの有無を確認する画像評価を行ったところ、次の表４に示される画像評価の結果が得られた。但し、表４におけるうろこ画像の評価は、１０段階（ランク０から５までの０．５毎）の目視評価とし、その評価基準は、次に示す
○：ランク４．５以上（うろこムラはほとんど確認できず良好な画像）
△：ランク３．５〜４．５（うろこムラが確認できるが、実用上問題なし）
×：ランク３以下（うろこムラが多く確認でき、実用上問題あり）
とした。
【０１０２】
【表４】
2007183533.tif 000006
【０１０３】
（実施例１０）
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押し出し成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形した後、このマグネットチューブの中空部に直径６ｍｍの芯金を挿入し、この芯金を挿入したマグネットチューブを現像剤攪拌部材と現像剤規制部材との間に１極の磁極のみが位置し、剤切れ領域のマグネットローラ回転方向に対して上流側に位置する固定磁極Ｎ１のピーク磁束密度が３５ｍＴになるようにヨーク着磁法によって着磁しマグネットローラとした。次に、アルミ管を外径直径１８ｍｍ、内径１７ｍｍになるように切削加工した後、その外周の表面にＳＵＳカットワイヤを用いて電磁ブラストすることにより、現像スリーブの表面に大きい凹凸を形成した。そして、前記マグネットローラに前記現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【０１０４】
（実施例１１）
実施例１０と同様に成形し芯金を挿入したマグネットチューブを固定磁極Ｎ１のピーク磁束密度が３１ｍＴになるようにヨーク着磁法によって着磁しマグネットローラとした。そして、実施例７と同様の現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【０１０５】
（比較例１４）
実施例１０と同様に成形し芯金を挿入したマグネットチューブを固定磁極Ｎ１のピーク磁束密度が３６ｍＴになるようにヨーク着磁法によって着磁しマグネットローラとした。そして、実施例１０と同様の現像スリーブを外挿して現像剤担持体を得た。
【０１０６】
以上、実施例１０〜１１及び比較例１４で得た現像剤担持体を画像形成装置（ＩＰＳｉＯ  ＣＸ  ４００、リコー社製）に装着し、全体が塗りつぶされる（全ベタ）画像を１０枚とって、うろこ状のムラの有無を確認する画像評価を行ったところ、次の表５に示される画像評価の結果が得られた。但し、表４におけるうろこ画像の評価は、１０段階（ランク０から５までの０．５毎）の目視評価とし、その評価基準は、次に示す
○：ランク４．５以上（うろこムラはほとんど確認できず良好な画像）
△：ランク３．５〜４．５（うろこムラが確認できるが、実用上問題なし）
×：ランク３以下（うろこムラが多く確認でき、実用上問題あり）
とした。
【０１０７】
【表５】
2007183533.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施形態を示す現像装置の説明図である。
【図２】本発明の実施例１及び比較例１における中空体（現像スリーブ）の法線方向おける磁極分布と磁気力分布との関係を示すグラフである。
【図３】図２におけるＮ１からＮ２にかけての部分拡大図である。
【図４】本発明の実施例１及び比較例１における中空体（現像スリーブ）の表面にかかる磁気力の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す現像スリーブの法線方向おける磁極分布と磁気力分布との関係を示すグラフである。
【図６】図２における磁極分布と磁気力分布の剤切れ極部分を拡大したグラフである。
【図７】本発明の一実施形態を示す磁性キャリアの模式図である。
【図８】本発明の一実施形態を示すプロセスカートリッジの模式図である。
【図９】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の模式図である。
【図１０】従来の現像装置の説明図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  マグネットローラ
２  現像スリーブ
３  芯軸
４  現像剤担持体
５  現像剤規制部材
６  現像剤攪拌部材
７  現像剤収容槽
８  現像剤
１０  現像装置
１１  像担持体
Ｎ１  現像剤搬送極
Ｐ  固定磁極（剤切れ極）
Ｎ２  現像剤汲み上げ極
Ｓ１  現像極
Ｎ３  現像剤搬送極
Ｓ２  現像剤搬送極
Ｒ  剤切れ極の反発力によって現像済みの現像剤が現像剤収容槽の中に落とされる領域（剤切れ領域）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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