JPH11291146A

JPH11291146A - 電子写真用円筒部材の研削装置

Info

Publication number: JPH11291146A
Application number: JP9457298A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Yamada; 祐介山田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の心無し研削装置では、軟質金属材料の
円筒部材を研削した場合、加工表面に、いわゆるスクラ
ッチと呼ばれる、細かなキズが発生するという問題があ
った。【解決手段】研削砥石と調整砥石の間に被加工物を支
持するブレードを有し、ブレードと研削砥石と調整砥石
との３点で電子写真用円筒部材を支持しながら研削加工
を行う心無し研削装置において、ブレード内部に流通管
を設け、この流通管からブレード表面に向けて複数の噴
射孔をが設け、各噴射孔から被加工物に向かって流体を
高圧で噴射しながら被加工物をブレードから一定量の高
さで浮上させた状態で研削加工を行うと共に、噴射によ
って被加工物が上方へ飛ばされないようにブレードの対
向方向に被加工物の位置規制を行う被加工物抑制部材を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に使
用される、例えば、感光ドラム、搬送ローラー、定着ロ
ーラーおよび現像スリーブなどの円筒部材の表面を研削
する研削装置に関するものであり、特に、前記円筒部材
を心無し研削加工によって、その外周面の真円度、真直
度、振れ精度、表面粗度を高精度に加工する際に使用す
る研削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、レーザー
ビームプリンタ、ファクシミリ、印刷機などの画像形成
装置において、その電子写真用の感光ドラムや現像スリ
ーブなどには、その基体として、表面が高精度（真円
度、真直度および表面粗度）で、所定の表面粗さに仕上
げられた円筒部材が用いられる。

【０００３】そして、例えば、電子写真用感光ドラムの
場合は、研削加工にて仕上げられた円筒部材の表面に感
光膜を施すが、円筒部材の加工精度が低くて、表面に起
伏があったり、真円度や真直度が十分でないと、感光膜
に凹凸が生じ、このために、画像形成装置の使用に際し
て、画像に様々な欠陥が発生する。

【０００４】従って、精度の高い画像形成装置を得るた
めには、まず、円筒部材の表面を起伏のない円筒面に加
工することが厳しく要求され、表面粗さ、真直度および
真円度にも極めて高い精度が必要である。

【０００５】また、電子写真法、静電記録法などによっ
て、感光ドラムの感光膜では、その潜像担持体上に形成
された潜像は、現像スリーブに担持されて、潜像担持体
の表面に運ばれる現像剤によって、顕像化されるため
に、一成分、二成分現像剤、磁性、非磁性現像剤、さら
には、絶縁性、誘電性現像剤を問わず、これら現像剤を
担持して搬送する現像スリーブなどにも、その円筒部材
の表面粗さ、真直度、真円度などに、極めて高い精度が
必要である。

【０００６】一般に、このような円筒部材の材料には、
純度が９９．５％以上のＡｌやＣｕを０．０５〜０．２
０％含むＣｕ−Ａｌ合金や、Ｃｕを０．０５〜０．２０
％とＭｎを１．０〜１．５％含むＣｕ−Ｍｎ−Ａｌ合
金、あるいは、Ｓｉを０．２０〜０．６０％とＭｇを
０．４５〜０．９０％含むＳｉ−Ｍｇ−Ａｌ合金などが
用いられる。そして、これら材料を押出、引抜工程を経
て、ある程度の形状精度になった円筒を得るのである。

【０００７】しかし、このような引抜き円筒は、そのま
までは曲がりが大きく残っているため、通常は、この後
にロール矯正などを行い、所望の形状精度にまで仕上げ
る必要がある。その後、この円筒を所定の長さに切断
し、両端部のバリ除去、端面精度の向上の目的で、切削
加工により、円筒部材の端部を仕上げ、さらに必要に応
じて、円筒部材の外周面に切削加工や研削加工を行っ
て、所望の寸法精度を得るのである。特に、感光ドラム
や現像スリーブなどは、その表面性状や寸法精度が画像
の優劣を左右する重要なポイントになるため、非常に高
精度な加工方法を用いている。

【０００８】この切削加工の最も一般的なものとして
は、旋盤による精密切削がある。これは、通常の旋盤に
よる、いわゆる切削加工のことであるが、特に、電子写
真用の円筒部材、例えば感光ドラム用基体のように、加
工表面精度に対する要求が厳しい場合に、この精密切削
が行われる。

【０００９】具体的な加工方法としては、ワーク（被加
工物）の両端を旋盤にチャッキングし、焼結ダイヤモン
ドあるいは天然単結晶ダイヤモンドのバイトで切削を行
う。このような特殊バイトを使用することにより、その
加工面は非常にきれいで、いわゆる鏡面のような加工面
を得ることができる。

【００１０】また、その他の方法としては、心無し研削
盤を用いた心無し研削（センターレス研削）加工があ
る。この心無し研削は、一般には、図１に示すような研
削装置を用いて行われる。図１において、符号１は研削
砥石、２は調整砥石、３はブレード、４は被加工物（以
後、ワークと称する）５は研削装置本体側に固定されて
いるブレードベースを示す。

【００１１】研削は、ほぼ円柱状または円筒状に粗仕上
された被加工物を、ブレードの斜面に対して接触させる
と共に、矢印Ａ方向に回転している調整砥石に接触した
状態で支持し、矢印Ｂ方向に高速回転する研削砥石によ
って被加工物の表面に切り込み、被加工物の研削を行な
う。ここでは、被加工物は、調整砥石とブレードの斜面
とに接した位置で安定に保持され、調整砥石の回転によ
って、矢印Ｃ方向に回転される。

【００１２】このように、矢印Ｃ方向に回転している被
加工物を、その周速よりも僅かに速い周速で矢印Ｂ方向
に回転している研削砥石に対して接近する方向に進ませ
ることで切り込みを行なうが、研削砥石、調整砥石、ブ
レードは、それぞれ、回転軸の軸線方向に関して真直
度、平行度とも、予め高精度に仕上げられ、取り付けら
れているため、被加工物の外周面が、真円度、真直度と
も高精度に研削加工され、正確な円筒面に研削加工され
る。

【００１３】これら、あるいはその他の種々の加工方法
は、円筒部材に要求される精度や加工コストなどによっ
て、適宜、使い分けられている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の円筒部材の加工方法には、以下に述べるような幾つか
の欠点を有していた。例えば、旋盤による精密切削は、
高い表面精度を得る上で有効であるが、単結晶ダイヤモ
ンドバイトあるいは焼結ダイヤモンドバイトなどの加工
具が非常に高価であり、また、その加工コストが高い。
また、被加工物の両端をチャックしてから切削するの
で、被加工物が細く長くなるほど、被加工物自体の剛性
が低下し、バイトによる切削抵抗で被加工物が曲がると
いう問題があり、加工精度（真直度、振れ精度など）が
損なわれる。

【００１５】一方、このような加工精度に対する欠点を
補う他の方法として、上述のような心無し研削加工があ
げられる。即ち、この心無し研削加工は、他の研削方法
や旋盤による切削のように、スピンドルによるセンタリ
ングを必要とせず、被加工物自体は、研削砥石、調整砥
石、ブレードの３点によって、しっかりと支持されなが
ら研削されるために、仮に細長いものでも、非常に精度
の高い加工が可能である。

【００１６】この心無し研削装置におけるブレードは、
図２に示すように、被加工物の周面に接する傾斜面を持
った、細長い板状体で構成されたものが一般的であり、
被加工物は、このブレード表面上を摺動回転しながら研
削される。心無し研削装置における、このブレードの役
割は極めて重要で、被加工物を支持するとともに、その
位置を規制することで、この心無し研削装置の極めて高
い加工精度を確保している。

【００１７】心無し研削加工は、被加工物の位置を、研
削砥石、調整砥石、ブレードの３要素により規制する
が、この３者により構成される３接円は、理論上、一つ
しか存在しないため、被加工物が、この３要素で支持さ
れながら研削されることは、極めて真円度の高い加工精
度を得る上で、重要かつ有効である。

【００１８】換言すれば、研削加工中に、この３要素の
位置、形状が変動すると、これが前記加工精度の変動要
因となるため、この３要素には、その形状、寸法の安定
な材料を用いる必要がある。そこで、特にブレード材料
としては、高い剛性や耐摩耗性を有する超硬合金などの
金属材料が主として使用されてきた。

【００１９】しかしながら、このようなブレードでは、
アルミニウムや黄銅などの軟質金属材料の円筒部材を研
削した場合、加工表面に、いわゆるスクラッチと呼ばれ
る、細かなキズが発生するという問題があった。このス
クラッチが発生する理由は幾つかあるが、一般的には、
次の２つが主な原因として知られている。

【００２０】図３を参照して説明すると、第１の原因
は、研削中に脱落した微細な砥粒や切粉が、ブレードと
被加工物との摺擦によって、被加工物表面に傷を付ける
ことである。これは個々の微細な切粉によって形成され
る傷であり、傷の大きさとしては、比較的小さい傷であ
る。

【００２１】また、第２の原因は、研削中に脱落した微
細な砥粒や切粉が、ブレードと被加工物との摺擦によっ
て発熱・溶融し、ブレード表面に切粉が融着し、その融
着物によって、被加工物表面に傷を付けることである。
ここでは、ブレード表面に一度、切粉が融着してしまう
と、それ以降、継続してスクラッチが発生してしまうた
め、連続的な量産加工においては、重大な問題となるの
である。更に、この融着によって発生するスクラッチの
大きさは、融着物の大きさに比例するため、加工の経過
で、漸次、融着物が増加すると、スクラッチの大きさ、
数が増加し、被加工物の表面平滑性が著しく劣化する。

【００２２】このブレード表面に融着が発生するメカニ
ズムについて、図４を用いて説明すると、先ず、研削砥
石によって、被加工物の研削が行なわれると、切粉が発
生する。この切粉は、上から流れてくる研削液と共に、
ブレード表面を伝わって、落下し、回転している被加工
物とブレードとの間に滞留し、この間に被加工物の表面
に摺擦されて、その時に発生した摺擦熱により、瞬間的
に溶解して、ブレード表面に融着する。最初は、小さか
った融着物が、摺擦の過程で、核となり、さらに連続し
て落下してくる切粉によって、徐々に成長して行く。

【００２３】やがて、それらは、恰も構成刃先のような
役割を果たし、被加工物表面を傷付けるのである。特
に、アルミニウムや黄銅といった、軟質で低融点の金属
材料は、ブレードとの摺擦熱により、その微細な切粉が
軟化、溶融し易いので、簡単に融着が発生する。そのた
め従来は、感光ドラムのような、非常に高い表面精度が
要求される円筒部材には、この心無し研削加工を用いる
ことが、事実上、困難であった。

【００２４】このようなスクラッチの発生を防止するた
めに、従来、例えばブレードの表面にテフロン（商品
名）テープなどの、滑性の良いものを貼り付けて、被加
工物表面とブレードとの摺擦を低減していた。しかし、
数百本も研削を行なうと、テフロンテープなどの滑性材
料が摩耗し、頻繁に貼り替えを行なう必要に迫られる。

【００２５】以上に説明したように、従来の心無し研削
加工では、円筒部材にアルミニウムや黄銅などの軟質金
属材料が用いられる場合、その円筒部材は、均一で高品
質な表面粗さや高い加工精度を得ることが困難であっ
た。更に、それらの精度を維持するためには、頻繁に滑
性テープの貼り替えや、ブレード自体の交換を行わなけ
ればならず、連続作業の妨げになるという問題があっ
た。

【００２６】本発明は、上述の技術的課題を解決し、電
子写真用円筒部材について、高品位な表面精度と高い加
工精度を得ることができ、しかも、連続的な作業性に優
れた電子写真用円筒部材の研削装置を提供することを、
その目的としている。

【００２７】即ち、本発明の第１の目的は、ブレードと
円筒部材との摺動による傷発生を防ぎ、高い表面精度を
有する電子写真用円筒部材を得ることである。

【００２８】また、本発明の第２の目的は、円筒部材の
長さが、その直径に比べ著しく大きい場合でも、円筒部
材の外径の真直度、振れ精度、表面粗さを、高精度に維
持できるように、仕上げた電子写真用円筒部材を得るこ
とである。

【００２９】更に、本発明の第３の目的は、量産工程に
おいて、安定した加工精度を得るために、ブレード交換
や樹脂テープの貼り替え作業を頻繁に行うことなく、連
続的な作業性を確保し、生産性を高めることで、ローコ
ストな電子写真用円筒部材を得ることである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、研削砥石と調
整砥石の間に被加工物を支持するブレードを有し、前記
ブレードと研削砥石と調整砥石との３点で、被加工物で
ある電子写真用円筒部材を支持しながら、研削加工を行
う心無し研削装置において、前記ブレードが、ブレード
内部に流通管を設け、該流通管からブレード表面に向け
て複数の噴射孔が設けられており、その噴射孔から被加
工物に向かって液体または気体を高圧で噴射しながら被
加工物をブレードから一定量の高さで浮上させた状態で
研削加工を行うと共に、噴射によって被加工物が上方へ
飛ばされないようにブレードの対向方向に被加工物の位
置規制を行う被加工物抑え部材を設けたことを特徴とす
る。

【００３１】本発明の電子写真用円筒部材の研削装置に
おいて、好ましい噴射流体は空気、あるいは研削液であ
る。

【００３２】被加工物抑制部材の被加工物に当接する部
分は、ローラーであることが好ましい。

【００３３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図５および
図６に、本発明の第１の実施の形態における、円筒部材
を研削する心無し研削装置の概略構成が示されている。
図５は心無し研削装置の正面図であり、図６は斜視図で
ある。ここで、符号１は研削砥石、２は調整砥石、３は
本発明の第１の実施の形態によるブレード、４は被加工
物（以後、ワークと称する）である。また、５は研削装
置本体側に固定されているブレードベースで、ブレード
３をボルト結合により支持している。なお、この実施の
形態では、インフィード方式（送り込み研削）の心無し
研削装置を用いたが、その他のスルーフィード方式（通
し送り研削）の研削装置でも、同様の効果を発揮するこ
とができ、特に、その方式は限定されない。

【００３４】次に、本発明におけるブレード３の構成に
ついて、図７を用いて具体的に説明する。図７におい
て、３ａはブレード内部に設けられた流体管で、不図示
のコンプレッサーから送られてきた高圧の流体をブレー
ド内部に通す役割を果たしている。また、３ｂは、流体
管３ａに貫通する複数の微細な貫通孔で、流体管３ａに
供給された流体をブレード３の上面から噴射する噴射孔
として機能する。この噴射孔３ｂは、ブレードの長手方
向に沿って所定の間隔で設けており、ブレード３全面に
わたって流体をが噴射できるような構造となっている。
符号３ｃは、ブレード３をブレードベース５に固定する
ための取付孔である。

【００３５】次に図８を用いて、本発明におけるブレー
ド３の作用について述べる。ブレード３内部を通る流体
管３ａに供給された流体は、噴射孔３ｂから、ワーク４
に向かって噴射される。この流体は、不図示のコンプレ
ッサーにより高圧で噴射孔３ｂに送られるために、非常
に強い噴射流となってワーク４に向かって噴射される。

【００３６】この噴射流により、ワーク４には上方に押
し上げる力が作用するが、それを抑制し、ワーク４の位
置制御を行うために、ワーク抑制部材６が装置上部に設
けてある。この抑制部材６のワークとの接触部分はロー
ラー６ａで構成されており、ワーク４を転がり接触で支
持する。ローラー６ａの材質は、ワーク表面を傷つけな
いために、ワーク４よりも軟らかい材料、例えばウレタ
ンゴムのようなものが好ましい。

【００３７】ワーク４は、この抑制部材６との接触点
ｃ、研削砥石との接触点ａ、および調整砥石との接触点
ｂの３点により支持され、研削加工が行われる。

【００３８】このとき、ワーク４は、噴射された流体の
圧力により浮上量（ｄ）だけブレード表面から浮いた状
態で研削が行われる。この浮上量（ｄ）は、流体の噴射
圧力、ワーク抑制部材６の位置、研削砥石１の切込量な
どのバランスによって変化するため、最適な浮上量は、
各々の設定条件を実験値によって決めれば良い。本発明
者が得た実験データからは、５０μｍ以上の浮上量があ
れば効果が得られることがわかっている。

【００３９】次に、このようにワーク４を浮上させて研
削する理由について以下に説明する。

【００４０】ワーク４が回転しながら研削砥石１側に徐
々に送り込まれると、研削液吐出口（図示せず）より研
削液が供給され、やがて研削砥石１と接触し、研削が開
始される。研削が開始されると、切粉が発生するが、そ
大部分は、研削液の流れとともにブレード３の下部へと
流れて行き、研削液濾過フィルター（図示せず）によ
り、その他の異物とともに濾過される。そして、クリー
ンになった研削液は循環されて、再び研削箇所で利用さ
れる。

【００４１】このように除去される切粉は、比較的大き
い切粉であるが、実は、これよりも更に微細な切粉（粒
径：１０μｍ以下）は、ワーク４の表面全体にわたって
付着した状態にある。これは、例えば研削直後にワーク
４の表面を指で触ってみると、うっすらと、微小な切粉
が指に付着することからも感覚的に分かる。即ち、ワー
ク４の表層部は、微小な切粉で覆われているのである。

【００４２】従来のブレードでは、このような非常に微
細な切粉の層がブレード表面と摺擦することによって、
切粉が容易に発熱・溶融し、ブレード表面に融着を引き
起こし、スクラッチが発生する主原因ともなっていた
が、本発明のように、ブレード表面から噴射される高圧
の噴射流体によりワークをブレードより浮上させること
で、ワーク表面に付着した微細な切粉を、ブレードと摺
擦させることなく研削を行うために、ブレード表面での
切粉の融着が発生しないのである。

【００４３】このブレード３から噴射する流体は、液体
および気体のいずれでもよい。液体としては、研削液そ
のものを使用しても良い。例えば、研削液の循環経路か
らバイパスを設け、そこから高圧コンプレッサーを介し
て、研削液に圧力をかけてブレードから噴射させる、と
いった構成である。この場合には、噴射後の流体は研削
液と同等に扱えるので、あえて、噴射流体と研削液を分
離して循環させるようなことをしなくても済む。また、
噴射流体として気体を使用する場合には、通常の圧縮エ
アー等を用いればよい。特にその種類は限定しない。

【００４４】ところで、この噴射流体に加える圧力であ
るが、加工中は研削抵抗がかかるため、この研削抵抗に
負けない力でワークに圧力をかける必要がある。研削抵
抗は、砥石の粒度（番手）、切込量、送り速度などの各
種研削条件によって、それぞれ微妙に変化するため、各
研削条件に合った圧力を適宜設定すれば良い。要は研削
抵抗に負けないでワークを浮上させる圧力であればよ
い。

【００４５】また、本発明における流体管や噴射孔の構
成は、先に説明したものに限らず、ワークの直径や長さ
等によって流体管を２本あるいは３本にしたり、噴射孔
の角度を変えてみたりと、その形状は自由である。たと
えば、図９（ａ）〜（ｄ）に示したような形状、構成で
もよい。図９（ａ）は、３本の流体管３ａに、それぞれ
ほぼ平行に延びる噴射孔３ｂを設けた例を示す。また図
９（ｂ）は、２本の流体管３ａに、それぞれほぼ平行に
延びる噴射孔３ｂを設けた例を示す。さらに図９（ｃ）
には、３本の噴射孔３ｂが先端に向かうにしたがって互
いに接近する方向に、また図９（ｄ）には、３本の噴射
孔３ｂが先端に向かうにしたがって互いに離れる方向
に、それぞれ傾けられた例を示している。

【００４６】また、ブレード３の表面は、図１０（ａ）
に示すように、側面に垂直な平面に対して適当な角度で
傾斜させ、あるいは図１０（ｂ）に示すように、Ｖ字型
の横断面を有する溝を設けるなど、ブレード表面の形状
も任意に設定することができる。

【００４７】次に、ワーク４の位置を規制する、抑制部
材６について説明する。ブレード３からの流体の噴射に
よって浮上させられたワーク４は、そのままの状態であ
ると、噴射圧力で飛ばされてしまうし、ワーク４の位置
も不安定になり良好な研削状態を維持できなくなる。そ
こで、このようなことを防ぐために、ワーク４の位置規
制を行うためのワーク抑制部材６をブレードの対向方向
に設けているのである。

【００４８】このワーク抑制部材６の主たる目的は、ワ
ーク４の位置決めを正確に行い、ワークを安定した状態
で加工することにある。つまり研削砥石１と調整砥石２
とワーク抑制部材６との３点（図３のａ，ｂ，ｃ）で支
持し、研削加工が行われるのである。

【００４９】したがってワーク抑制部材６はワーク４と
接触するため、接触部はローラー等の摩擦抵抗の少ない
部材、たとえばローラー６ａで構成した方が、ワーク４
にキズをつける虞れがないので好ましい。ローラー６ａ
の材質にはウレタンゴム、硬質ゴムなどの、ワークにキ
ズをつけないものが好ましい。

【００５０】このワーク抑制部材６は、その高さを任意
に設定できるように、上下方向に摺動可能で、ワーク４
の外径、浮上量を考慮して、適宜設定することができる
ように構成するのが望ましい。

【００５１】本発明による研削装置によって研削される
電子写真用円筒部材としては、感光ドラムをはじめと
し、現像スリーブ、搬送ローラー、定着ローラーなど、
各種の円筒部材が含まれるが、これに限定されるもので
はない。

【００５２】図１１は、上述の本発明のいづれかの実施
の形態において表面処理された円筒部材を用いた、転写
式電子写真装置の概略構成が示されている。図におい
て、符号１０１は像担持体としての感光ドラムであり、
その軸１０１ａを中心に、矢印方向に所定の周速度で回
転駆動される。

【００５３】感光ドラム１０１は、その回転過程で、帯
電手段１０２により、その周面に正または負の所定電位
の均一帯電を受け、次いで、露光部１０３にて、像露光
手段（図示せず）により、光像露光Ｌ（スリット露光、
レーザービーム走査露光など）を受ける。これにより、
感光ドラム周面には、露光像に対応した静電潜像が順
次、形成される。

【００５４】その静電潜像は、次いで、現像手段１０４
でトナー現像され、そのトナー現像が、転写手段１０５
により、感光ドラムの回転と同期して、給紙部（図示せ
ず）から感光ドラム１０１と転写手段１０５との間に取
り出され、給送された転写材Ｐの表面に順次、転写され
る。この像転写を受けた転写材Ｐは、感光ドラム面から
分離されて、像定着手段１０８へ導入され、像定着を受
けて、複写物（コピー）として機外へ排出される。

【００５５】像転写後の感光ドラムの表面は、クリーニ
ング手段１０６により、転写残りトナーを除去されて清
浄面となり、さらに前露出手段１０７により除電処理さ
れて、再び、繰り返して像形成に使用される。

【００５６】感光ドラムの均一帯電手段１０２として
は、コロナ帯電装置が一般に広く使用されている。また
転写装置５にも、コロナ転写手段が一般に広く使用され
ている。なお、電子写真装置として、上述の感光ドラム
や現像手段、クリーニング手段などの構成要素の内、複
数のものを、ユニットとして一体に結合して構成し、こ
のユニットを装置本体に着脱自在に構成してもよい。例
えば、帯電手段、現像手段およびクリーニング手段の少
なくとも１つを、感光体とともに一体に支持して、ユニ
ットを、装置本体に着脱自在に単一ユニットとし、装置
本体のレールなどの案内手段を用いて、着脱自在の構成
にしてもよい。

【００５７】また、光像露光Ｌは、電子写真装置を、複
写機やプリンタとして使用する場合に、原稿からの反射
光や透過光により、あるいは、原稿を読み取り信号化
し、この信号によるレーザービームの走査、ＬＥＤアレ
イの駆動、または、液晶シャッターアレイの駆動などに
より、行うことができる。また、ファクシミリのプリン
タとして使用する場合には、光像露光Ｌは受信データを
プリントするための露光になる。

【００５８】

【実施例】［実施例１］本発明による円筒部材の研削装
置を用いて作成した現像スリーブを例にとって、以下に
説明する。現像スリーブ用の基体として、アルミニウム
合金製の引抜円筒素管を、図７に示したブレード３を用
いて、以下の条件で、心無し研削加工を行なった。

【００５９】（ワーク）・外径：φ２０．１５ｍｍ・内径：φ１８．４ｍｍ・長さ：Ｌ＝３３３ｍｍ・材質：Ａ６０６３（研削条件）・研削方式：インフィード方式（送り込み研削）・粗研削送り速度：０．００７６ｍｍ／ｓｅｃ．・仕上研削送り速度：０．００２２ｍｍ／ｓｅｃ．・粗研削代：０．１５ｍｍ・仕上研削代：０．０２ｍｍ・研削砥石：炭化硅素質（ＳｉＣ）＃１２０・寸法：φ６１０×３７５×φ３０４（クレノートン社製）・研削砥石回転数：１２５０ｒｐｍ（ブレード）・材質：ＳＵＳ３０３・幅：１６ｍｍ・長さ：３３３ｍｍ・噴射孔直径：φ１ｍｍ・噴射孔数：一列×８０個・噴射圧力：１ＭＰａ・噴射流体：研削液（ノリタケＥＳ−４１）（ワーク抑制部材）・接触部：ローラー形状・ローラー材質：ウレタンゴム研削加工後に、ワークの加工精度を確認するために、真
直度、真円度、振れ精度、表面粗度（Ｒａ：中心線平均
粗さ）、表面のスクラッチの有無について、それぞれ、
測定および観察を行なった。その結果、連続５０００本
研削したときの平均値は、真直度：２．６μｍ、真円
度：３．４μｍ、振れ：４．７μｍ、表面粗度：Ｒａ＝
０．３９μｍであった。また、ワークを取り出した後、
ブレードの表面を観察したところ、ブレード表面には、
融着物や付着物もなく、加工前と何等変わることがなか
った。

【００６０】その後、取り出したワークを洗浄した後
に、目視にて、加工表面を観察したところ、加工面全周
に渡って、微細なスクラッチなどの発生が全く認められ
ず、非常に良好な表面状態が得られた。また、加工精度
も、上記のように、非常に良く、５０００本の連続研削
においても、研削の進行に伴う精度の低下もみられず、
安定した加工精度が得られた。

【００６１】次に、こうして得られたワーク４に、その
後、所定の表面粗さに仕上げるために、以下の条件で、
サンドブラスト加工を行った。

【００６２】・砥粒：昭和電工製アランダム＃１００・吐出圧力：2.8ｋｇ／ｃｍ²（27.44×１０³Ｐａ，27.
44Ｎ／ｃｍ²）・ノズル距離：１２０ｍｍ・ブラスト時間：６０秒（３０秒×２回）・回転数：６０ｒｐｍさらに、ワークの円筒面に帯電付与性能を向上するため
に、導電性カーボン：１００重量部、グラファイト（平
均粒径７μｍ）：９０重量部、フェノール樹脂：１００
重量部と、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）溶剤と
を、固形分３５％となるように混合し、ペイントシェー
カーにガラスビーズと共に入れ、５時間の分散を行って
塗工液を調製し、この塗工液を、エアースプレーガンに
より、円筒表面に吹き付け、樹脂層を形成し、１５０℃
の乾燥炉に、約３０分間入れて、塗膜を熱硬化させた。
次いで、マグネットローラーをワーク内に挿入し、最後
に、フランジ部材を圧入して、現像スリーブを作成し
た。

【００６３】上述の方法により、作成した現像スリーブ
を、キヤノン製レーザービームプリンターのプロセスカ
ートリッジに装着し、間欠的な作業順序で、１００００
枚の画出し評価を行った結果、ハーフトーン、ベタ黒い
ずれの画像上も、ピッチムラなどの欠陥を発生すること
なく、非常に良好な画像が得られた。

【００６４】振れの測定は、図１２に示したように、ワ
ーク４の両端から５ｍｍの位置を基準に、ワークを回転
させて、軸方向に５箇所の位置を、テストインジケータ
ーを用いて測定し、その最大値を振れの値とした。ま
た、表面粗度：Ｒａの測定は、１本のワークについて、
軸方向に任意に３箇所、さらに、周方向に任意に３箇所
を測定し、全ての値の平均値をＲａの値とした。

【００６５】［実施例２］図９（ｂ）に示した、噴射孔
を２列に配置した形状のブレードを用いて、実施例１と
同様に、アルミニウム合金製の円筒素管を研削加工した
（この時の研削条件および加工するワーク形状は実施例
１と同一である）。

【００６６】（ブレード）・材質：ＳＵＳ３０３・幅：１６ｍｍ・長さ：３３３ｍｍ・噴射孔直径：φ１ｍｍ・噴射孔数：２列×８０個・噴射圧力：１ＭＰａ・噴射流体：研削液（ノリタケＥＳ−４１）（ワーク抑制部材）・接触部：ローラー形状・ローラー材質：ウレタンゴム加工後にワークの加工精度を確認するために、真直度、
真円度、振れ精度、表面粗度（Ｒａ：中心線平均粗
さ）、表面のスクラッチの有無について、それぞれ、測
定および観察を行った。その結果、連続５０００本の平
均値は、真直度：２．３μｍ、真円度：３．３μｍ、振
れ：３．４μｍ、表面粗度：Ｒａ＝０．４１μｍであっ
た。

【００６７】［実施例３］図９（ａ）に示したように、
噴射孔を３列に配置した形状のブレードを用いて、実施
例１と同様に、現像スリーブを作成し、評価を行った。
（この時の研削条件および加工するワーク形状は実施例
１と同一である）。

【００６８】（ブレード）・材質：ＳＵＳ３０３・幅：１６ｍｍ・長さ：３３３ｍｍ・噴射孔直径：φ１ｍｍ・噴射孔数：３列×８０個・噴射圧力：１ＭＰａ・噴射流体：研削液（ノリタケＥＳ−４１）（ワーク抑制部材）・接触部：ローラー形状・ローラー材質：ウレタンゴム加工後にワークの加工精度を確認するために、真直度、
真円度、振れ精度、表面粗度（Ｒａ：中心線平均粗
さ）、表面のスクラッチの有無について、それぞれ、測
定および観察を行った。その結果、連続５０００本の平
均値は、真直度：２．４μｍ、真円度：２．７μｍ、振
れ：２．８μｍ、表面粗度＝Ｒａ＝０．４μｍであっ
た。

【００６９】［実施例４］実施例１において、噴射流体
を空気とし、実施例１と同様にアルミニウム合金製の引
抜円筒素管を心無し研削加工し、同様に評価してみた。

【００７０】（ワーク）・外径：φ２０．１５ｍｍ・内径：φ１８．４ｍｍ・長さ：Ｌ＝３３３ｍｍ・材質：Ａ６０６３（研削条件）・研削方式：インフィード方式（送り込み研削）・粗研削送り速度：０．００７６ｍｍ／ｓｅｃ．・仕上研削送り速度：０．００２２ｍｍ／ｓｅｃ．・粗研削代：０．１５ｍｍ・仕上研削代：０．０２ｍｍ・研削砥石：炭化硅素質（ＳｉＣ）＃１２０・寸法：φ６１０×３７５×φ３０４（クレノートン社製）・研削砥石回転数：１２５０ｒｐｍ（ブレード）・材質：ＳＵＳ３０３・幅：１６ｍｍ・長さ：３３３ｍｍ・噴射孔直径：φ１ｍｍ・噴射孔数：一列×８０個・噴射圧力：１ＭＰａ・噴射流体：空気（ワーク抑制部材）・接触部：ローラー形状・ローラー材質：ウレタンゴム研削加工後に、ワークの加工精度を確認するために、真
直度、真円度、振れ精度、表面粗度（Ｒａ：中心線平均
粗さ）、表面のスクラッチの有無について、それぞれ、
測定および観察を行なった。その結果、連続５０００本
研削したときの平均値は、真直度：２．６μｍ、真円
度：３．４μｍ、振れ：４．７μｍ、表面粗度：Ｒａ＝
０．３９μｍであった。また、ワークを取り出した後、
ブレードの表面を観察したところ、ブレード表面には、
融着物や付着物もなく、加工前と何等変わることがなか
った。

【００７１】その後、取り出したワークを洗浄した後
に、目視にて、加工表面を観察したところ、加工面全周
に渡って、微細なスクラッチなどの発生が全く認められ
ず、非常に良好な表面状態が得られた。また、加工精度
も、上記のように、非常に良く、５０００本の連続研削
においても、研削の進行に伴う精度の低下もみられず、
安定した加工精度が得られた。

【００７２】次に、こうして得られたワーク４に、その
後、所定の表面粗さに仕上げるために、以下の条件で、
サンドブラスト加工を行った。

【００７３】・砥粒：昭和電工製アランダム＃１００・吐出圧力：2.8ｋｇ／ｃｍ²（27.44×１０³Ｐａ，27.4
4Ｎ／ｃｍ²）・ノズル距離：１２０ｍｍ・ブラスト時間：６０秒（３０秒×２回）・回転数：６０ｒｐｍさらに、ワークの円筒面に帯電付与性能を向上するため
に、導電性カーボン：１００重量部、グラファイト（平
均粒径７μｍ）：９０重量部、フェノール樹脂：１００
重量部と、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）溶剤と
を、固形分３５％となるように混合し、ペイントシェー
カーにガラスビーズと共に入れ、５時間の分散を行って
塗工液を調製し、この塗工液を、エアースプレーガンに
より、円筒表面に吹き付け、樹脂層を形成し、１５０℃
の乾燥炉に、約３０分間入れて、塗膜を熱硬化させた。
次いで、マグネットローラーをワーク内に挿入し、最後
に、フランジ部材を圧入して、現像スリーブを作成し
た。

【００７４】上述の方法により、作成した現像スリーブ
を、キヤノン製レーザービームプリンターのプロセスカ
ートリッジに装着し、間欠的な作業順序で、１００００
枚の画出し評価を行った結果、ハーフトーン、ベタ黒い
ずれの画像上も、ピッチムラなどの欠陥を発生すること
なく、非常に良好な画像が得られた。

【００７５】振れの測定は、図１２に示したように、ワ
ーク４の両端から５ｍｍの位置を基準に、ワークを回転
させて、軸方向に５箇所の位置を、テストインジケータ
ーを用いて測定し、その最大値を振れの値とした。ま
た、表面粗度：Ｒａの測定は、１本のワークについて、
軸方向に任意に３箇所、さらに、周方向に任意に３箇所
を測定し、全ての値の平均値をＲａの値とした。

【００７６】［実施例５］図９（ｂ）に示した、噴射孔
を２列に配置した形状のブレードを用いて、実施例３と
同様に、アルミニウム合金製の円筒素管を研削加工した
（この時の研削条件および加工するワーク形状は実施例
１と同一である）。

【００７７】加工後にワークの加工精度を確認するために、真直度、
真円度、振れ精度、表面粗度（Ｒａ：中心線平均粗
さ）、表面のスクラッチの有無について、それぞれ、測
定および観察を行った。その結果、連続５０００本の平
均値は、真直度：２．３μｍ、真円度：３．３μｍ、振
れ：３．４μｍ、表面粗度：Ｒａ＝０．４１μｍであっ
た。

【００７８】［実施例６］図９（ａ）に示したように、
噴射孔を３列に配置した形状のブレードを用いて、実施
例３と同様に、現像スリーブを作成し、評価を行った。
（この時の研削条件および加工するワーク形状は実施例
１と同一である）。

【００７９】加工後にワークの加工精度を確認するために、真直度、
真円度、振れ精度、表面粗度（Ｒａ：中心線平均粗
さ）、表面のスクラッチの有無について、それぞれ、測
定および観察を行った。その結果、連続５０００本の平
均値は、真直度：２．４μｍ、真円度：２．７μｍ、振
れ：２．８μｍ、表面粗度：Ｒａ＝０．４μｍであっ
た。

【００８０】［実施例７］本発明の円筒部材の研削装置
を用いて、感光ドラムを作成した。感光ドラム用の基体
として、アルミニウム合金製の引抜円筒素管を、図７に
示したブレード３を用いて、以下の条件で、心無し研削
加工を行なった。

【００８１】（ワーク）・外径：φ３０．１５ｍｍ・内径：φ２８．４ｍｍ・長さ：Ｌ＝３３３ｍｍ・材質：Ａ６０６３（研削条件）・研削方式：インフィード方式（送り込み研削）・粗研削送り速度：０．００７６ｍｍ／ｓｅｃ．・仕上研削送り速度：０．００２２ｍｍ／ｓｅｃ．・粗研削代：０．１５ｍｍ・仕上研削代：０．０２ｍｍ・研削砥石：炭化硅素質（ＳｉＣ）＃１８０・寸法：φ６１０×３７５×φ３０４（クレノートン社製）・研削砥石回転数：１２５０ｒｐｍ（ブレード）・材質：ＳＵＳ３０３・幅：１６ｍｍ・長さ：３３３ｍｍ・噴射孔直径：φ１ｍｍ・噴射孔数：３列×８０個・噴射圧力：１ＭＰａ・噴射流体：空気（ワーク抑制部材）・接触部：ローラー形状・ローラー材質：ウレタンゴム研削加工後にワークの加工精度を確認するために、真直
度、真円度、振れ精度、表面粗度（Ｒａ：中心線平均粗
さ）、表面のスクラッチの有無について、それぞれ、測
定および観察を行なった。その結果、連続５０００本研
削したときの平均値は、真直度：３．１μｍ、真円度：
２．６μｍ、振れ：２．７μｍ、表面粗度：Ｒａ＝０．
２２μｍであった。また、ワークを取り出した後、ブレ
ードの表面を観察したところ、ブレード表面には、融着
物や付着物もなく、加工前と何等、変わることがなかっ
た。

【００８２】その後、取り出したワークを洗浄した後
に、目視にて、加工表面を観察したところ、加工面全周
に渡って、微細なスクラッチなどの発生が全く認められ
ず、非常に良好な表面状態が得られた。また、加工精度
も、上記のように、非常に良く、５０００本の連続研削
においても、研削の進行に伴う精度の低下もみられず、
安定した加工精度が得られた。

【００８３】そこで、得られた基体円筒上に、カゼイン
のアンモニア水溶液（カゼイン：１１．２ｇ、２８％ア
ンモニア水：１ｇ、水：２２２ｍｌ）を、浸漬コーティ
ング法で塗工し、乾燥して、塗工量１．０ｇ／ｍ²の下
引層を形成した。次に、アルミニウムクロライドフタロ
シアニン：１重量部、ブチラール樹脂（商品名：エスレ
ックＢＭ−２／積水化学（株）製）：１重量部と、イソ
プロピルアルコール：３０重量部とを、ボールミル分散
機で４時間分散した。この分散液を、先に形成した下引
層の上に浸漬コーティング法で塗工し、乾燥して、電荷
発生層を形成した。この時の膜厚は０．３μｍであっ
た。

【００８４】次に、ヒドラゾン化合物：１重量部、ポリ
スルフォン樹脂（商品名：Ｐ１７００／ユニオンカーバ
イト社製）：１重量部と、モノクロルベンゼン：６重量
部とを、混合し、撹拌機で撹拌・溶解した。この液を電
荷発生層の上に、浸漬コーティング法で塗工し、乾燥し
て、電荷輸送層を形成した。この時の膜厚は１２μｍで
あった。

【００８５】このようにして作成した感光体と、ポリア
セタール樹脂（商品名：「ジュラコンＭ９０−０２」ポ
リプラスチック（株）製コポリマー）を射出形成するこ
とにより作成したドラムギアとを結合し、感光ドラムを
構成した。

【００８６】そして、得られた感光ドラムを、キヤノン
製レーザビームプリンターのプロセスカートリッジに装
着し、間欠による１００００枚の画出し評価を行った。
その結果、実施例１と同様に、ハーフトーン、ベタ黒い
ずれの画像上も、ピッチムラなどの欠陥を発生すること
なく、非常に良好な画像が得られた。

【００８７】［比較例１］第１ないし第３の実施の形態
との対比のために、図１に示した従来の研削装置を用い
た場合について説明する。図１は、従来から使用されて
いる一般的なブレードを示しており、ブレード材質：超
硬、ブレード先端角度：θ＝６０°であり、ワーク当接
面には研磨加工を施しており、表面粗度：Ｒａ＝０．３
μｍである。

【００８８】このブレードを有する心無し研削装置を用
いて、実施例１と同一の加工条件により、現像スリーブ
用円筒部材を研削加工し、評価を行なった。

【００８９】その結果、研削開始後、わずか５本目でワ
ーク表面全周にわたって、スクラッチが発生した。途中
で、加工を中止して、ブレード表面を目視にて観察した
ところ、ブレード表面の、ワークとの摺動部には、図３
に示すように、アルミニウムの微細な切粉の融着物が発
生していた。そして、ワーク表面のスクラッチが発生し
た位置とブレード上に発生した融着物の位置との関係を
調べてみると、両者の位置が対応していることがわかっ
た。既に、スクラッチが発生し、ワーク表面に傷が発生
したために、現像スリーブとして使用することは困難で
あると判断し、ここで製作を中止した。

【００９０】［比較例２］心無し研削装置ではなく、普
通の旋盤を用いて、円筒部材の研削を行った。ここで
は、加工手順としては、まず、実施例１で使用したもの
と同じアルミニウム素管を、旋盤にチャッキングして、
３０００ｒｐｍ回転数にて、ワーク（アルミニウム素
管）を回転させ、送り速度５ｍｍ／ｓｅｃでワークの軸
方向にバイトを送りながら、精密切削加工を行い、現像
スリーブ用円筒部材を作成した。

【００９１】（ワーク）・・・実施例１と同じ（切削条件）・・切削装置：精密旋盤・切削工具：粗（焼結ダイヤモンド、工具ノーズ半径０．０５ｍｍ、すくい角１０°）・切り込み量：粗０．１５ｍｍ仕上げ０．０２ｍｍ・ワーク回転数：３００ｒｐｍ・工具送り速度：５ｍｍ／ｓｅｃ（粗、仕上げとも）加工後にワークの加工精度を確認するために、真直度、
真円度、振れ精度、表面粗度（Ｒａ：中心線平均粗
さ）、表面のスクラッチの有無について、それぞれ、測
定および観察を行った。その結果、真直度：１８μｍ、
真円度：１１μｍ、振れ：２９μｍ、表面粗度：０．３
７μｍであった。

【００９２】また、ワーク洗浄した後に、目視にて、加
工表面を観察したところ、微細なスクラッチなどの発生
が全く認められず、良好な表面状態が得られていた。

【００９３】こうして得られた円筒部材に、その後、実
施例１と同様に、サンドブラスト処理、塗工処理を行
い、現像スリーブを作成した。そして、これをキヤノン
製レーザービームプリンターのプロセスカートリッジに
装着し、間欠による１００００枚の画出し評価を行っ
た。

【００９４】その結果、ハーフトーンの画像において、
スリーブ周期の濃度ムラ（ピッチムラ）が顕著に発生し
た。また、ベタ黒画像においても、軽微なピッチムラが
確認された。

【００９５】以上の実施例１〜比較例２の結果をまとめ
て表１に示す。

【００９６】

【表１】

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果を奏する。即ち、円筒面が高い形状精度に
仕上げられており、しかも、従来は高精度な研削加工が
困難であったアルミニウムや黄銅などの軟質金属材料の
心無し研削加工において、スクラッチの発生を防止し、
非常に高い表面精度を得ることができる。このような円
筒部材を、電子写真用の現像スリーブや感光ドラムの基
体として用いれば、円筒面の真円度、真直度および表面
精度が極めて高く、従って、円筒面の凹凸などによって
画質を低下させる虞がない上に、振れが小さいために、
安定して回転する高性能な現像スリーブや感光ドラムを
得ることが容易である。その結果、高い画質の画像を安
定して得ることのできる画像形成装置を実現することも
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の心無し研削装置の要部を示す側面図。

【図２】図１の研削装置におけるブレードの作用を示す
説明図。

【図３】図１の研削装置においてブレード表面に付着し
た切粉の状態と、この切粉によって形成される被切削物
表面のキズを示す斜視図。

【図４】ブレード表面に融着が発生するメカニズムを示
す説明図。

【図５】本発明の第１の実施の形態における、円筒部材
を研削する心無し研削装置の概略構成を示す側面図。

【図６】図５の研削装置の要部の斜視図。

【図７】図５の研削装置に用いられたブレードの斜視
図。

【図８】図５の研削装置装置における切削中の切粉の移
動状態を示す説明図。

【図９】（ａ）〜（ｄ）は本発明の切削装置に適用可能
なブレードの形態を示す断面図。

【図１０】（ａ），（ｂ）は本発明の切削装置に適用可
能な他のブレードの形態を示す断面図。

【図１１】本発明の切削装置によって表面処理された円
筒部材を用いた、転写式電子写真装置の概略構成を示す
説明図。

【図１２】現像スリーブの振れを測定する方法を示す説
明図。

【符号の説明】

１研削砥石２調整砥石３ブレード３ａ流体管３ｂ噴射孔３ｃ取付孔４被加工物（ワーク）５ブレードベース６ワーク抑制部材６ａローラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研削砥石と調整砥石の間に被加工物を支
持するブレードを有し、前記ブレードと研削砥石と調整
砥石との３点で、被加工物である電子写真用円筒部材を
支持しながら、研削加工を行う心無し研削装置におい
て、前記ブレード内部に流通管を設け、該流通管からブ
レード表面に向けて複数の噴射孔が設けられており、各
噴射孔から被加工物に向かって液体または気体を高圧で
噴射しながら被加工物をブレードから一定量の高さで浮
上させた状態で研削加工を行うと共に、噴射によって被
加工物が上方へ飛ばされないようにブレードの対向方向
に被加工物の位置規制を行う被加工物抑制部材を設けた
ことを特徴とする電子写真用円筒部材の研削装置。
【請求項２】前記噴射流体が空気である請求項１に記
載の電子写真用円筒部材の研削装置。
【請求項３】前記噴射流体が研削液である請求項１に
記載の電子写真用円筒部材の研削装置。
【請求項４】前記被加工物抑制部材の被加工物に当接
する部分がローラーである請求項１の電子写真用円筒部
材の研削装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項に記載
の研削装置によって研削される被加工物としての円筒部
材の材質が、アルミニウムまたはアルミニウム合金であ
ることを特徴とする電子写真用円筒部材。