(57)【要約】【課題】高品質の画像が形成でき且つ経年使用による能力低下がなく、さらに、軸振れを低減又は解消した粗面化処理ができる表面粗面化処理装置及び表面粗面化処理方法を提供する。【解決手段】表面粗面化処理装置は、回転磁場により磁性砥粒を加工対象物の表面に衝突させる処理を終えた後に、加工対象物の複数の箇所について軸振れ量を計測して、これら複数の箇所のうち軸振れ量が最大となる箇所を検出して、この検出した箇所を、該箇所における軸振れ量に応じた力で、軸振れが小さくなる方向に向けて押圧するので、軸振れが最大となる箇所の軸振れ量を小さくすることができる。そして、これら一連の処理を、加工対象物の複数の箇所における最大の軸振れ量が、所定の基準値以下となるまで繰り返すことにより、軸振れ量が基準値を満足する、即ち、軸振れを解消した粗面化処理ができる。【選択図】図１
2011200996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の加工対象物と磁性砥粒とを収容する中空円筒状の収容槽と、前記収容槽内における前記磁性砥粒を前記加工対象物の周方向に沿って回転させるための回転磁場を発生させる磁場発生手段と、を有する表面粗面化処理装置において、
前記磁場発生手段で発生された前記回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させた後、前記加工対象物の複数の箇所について軸振れ量を計測する軸振れ量計測手段と、
前記加工対象物の複数の箇所のうち、前記軸振れ量計測手段によって計測された前記軸振れ量が最大となる箇所を検出する最大軸振れ箇所検出手段と、
前記最大軸振れ箇所検出手段によって検出された前記軸振れ量が最大となる箇所を、該箇所における前記軸振れ量に応じた力で、前記軸振れが小さくなる方向に向けて押圧する押圧制御手段と、
が設けられている
ことを特徴とする表面粗面化処理装置。
【請求項２】
前記磁場発生手段で発生された前記回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させた後、前記加工対象物の温度を計測する温度計測手段がさらに設けられ、そして、
前記押圧制御手段によって、前記最大軸振れ箇所検出手段で検出された前記軸振れ量が最大となる箇所が、該箇所における前記軸振れ量及び前記温度計測手段で計測された前記温度に応じた力で押圧される
ことを特徴とする請求項１に記載の表面粗面化処理装置。
【請求項３】
軸振れ量計測手段、最大軸振れ箇所検出手段及び押圧制御手段として機能するコンピュータと、円筒状の加工対象物と磁性砥粒とを収容する中空円筒状の収容槽と、前記収容槽内の前記磁性砥粒を前記加工対象物の周方向に沿って回転させるための回転磁場を発生させる磁場発生手段と、を備えた表面粗面化処理装置において用いられる表面粗面化処理方法であって、
前記軸振れ量計測手段によって、前記磁場発生手段で発生された前記回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させた後、前記加工対象物の複数の箇所について軸振れ量を計測する軸振れ量計測工程と、
前記最大軸振れ箇所検出手段によって、前記加工対象物の複数の箇所のうち、前記軸振れ量計測工程で計測された前記軸振れ量が最大となる箇所を検出する最大軸振れ箇所検出工程と、
前記押圧制御手段によって、前記最大軸振れ箇所検出工程で検出された前記軸振れ量が最大となる箇所を、該箇所における前記軸振れ量に応じた力で、前記軸振れが小さくなる方向に向けて押圧する押圧制御工程と、を順次備え、そして、
前記軸振れ量計測工程で計測された前記加工対象物の複数の箇所における軸振れ量のうち、最大となる軸振れ量が予め定められた基準値以下となるまで、前記軸振れ量計測工程、最大軸振れ箇所検出工程、及び、押圧制御工程を繰り返す、
ことを特徴とする表面粗面化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で用いられる、表面が粗面化されたローラの製造に用いる表面粗面化処理装置、および、表面粗面化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置が備える現像装置において用いられる現像ローラは、現像剤の汲み上げ及び搬送を行うために、表面が粗面化された円筒状又は円柱形の現像スリーブを備えている。
【０００３】
このような現像スリーブは、円筒状又は円柱形状の加工対象物（本発明ではこれらを合わせて「円筒状の加工対象物」という）の表面に対して、周期的に複数の溝を形成する溝加工、又は、砂などの研磨材を吹き付けるサンドブラスト加工、といった粗面化処理を行うことにより製造される。しかしながら、溝加工においては、溝ピッチに起因する濃度の周期ムラなどが生じて、形成される画像品質が劣り、また、サンドブラスト加工においては、周期ムラなどのない高品質の画像が形成できるものの、表面の凹凸が小さいので、経年使用により凹凸が摩耗して、現像剤の汲み上げ能力及び搬送能力が低下してしまうという問題があった。そして、このような問題を解決する技術が、特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示されている表面粗面化処理装置は、円筒状の加工対象物の表面を粗面化するために、磁性材からなる磁性砥粒を、回転磁場を発生させる磁場発生手段による磁場と磁性砥粒との間に働く電磁力によってランダムに励磁させ、磁性砥粒を加工対象物表面に衝突させてその表面を粗面化する。そして、このような表面粗面化処理装置を用いることにより、加工対象物の表面全体を均一に加工できるとともに、サンドブラスト加工より表面の凹凸を大きくでき、そのため、高品質の画像が形成でき且つ経年使用による能力低下のない粗面化処理を実現できた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような表面粗面化処理装置において、加工対象物の表面全体に均一に粗面化処理を行うためには、所定長さの加工時間にわたり継続して磁性砥粒を加工物の表面に衝突させる必要があるが、磁性砥粒が衝突すると加工対象物の温度上昇が生じて変形しやすくなるので、この温度上昇した状態で更なる磁性砥粒の衝突があると、その衝撃によって軸の歪み（以下、「軸振れ」という）が生じてしまうという問題があった。そして、このような軸振れは、画像の濃度ムラなどを引き起こす原因となった。
【０００６】
本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、高品質の画像が形成でき且つ経年使用による能力低下がなく、さらに、軸振れを低減又は解消した粗面化処理ができる表面粗面化処理装置及び表面粗面化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】
【０００７】
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、図１の基本構成図に示すように、円筒状の加工対象物と磁性砥粒とを収容する中空円筒状の収容槽と、前記収容槽内における前記磁性砥粒を前記加工対象物の周方向に沿って回転させるための回転磁場を発生させる磁場発生手段と、を有する表面粗面化処理装置において、前記磁場発生手段で発生された前記回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させた後、前記加工対象物の複数の箇所について軸振れ量を計測する軸振れ量計測手段８０ａと、前記加工対象物の複数の箇所のうち、前記軸振れ量計測手段８０ａによって計測された前記軸振れ量が最大となる箇所を検出する最大軸振れ箇所検出手段８０ｂと、前記最大軸振れ箇所検出手段８０ｂによって検出された前記軸振れ量が最大となる箇所を、該箇所における前記軸振れ量に応じた力で、前記軸振れが小さくなる方向に向けて押圧する押圧制御手段８０ｃと、が設けられていることを特徴とする表面粗面化処理装置である。
【０００８】
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、図１の基本構成図に示すように、前記磁場発生手段で発生された前記回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させた後、前記加工対象物の温度を計測する温度計測手段８０ｄがさらに設けられ、そして、前記押圧制御手段８０ｃによって、前記最大軸振れ箇所検出手段８０ｂで検出された前記軸振れ量が最大となる箇所が、該箇所における前記軸振れ量及び前記温度計測手段８０ｄで計測された前記温度に応じた力で押圧されることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、上記目的を達成するために、軸振れ量計測手段、最大軸振れ箇所検出手段及び押圧制御手段として機能するコンピュータと、円筒状の加工対象物と磁性砥粒とを収容する中空円筒状の収容槽と、前記収容槽内の前記磁性砥粒を前記加工対象物の周方向に沿って回転させるための回転磁場を発生させる磁場発生手段と、を備えた表面粗面化処理装置において用いられる表面粗面化処理方法であって、前記軸振れ量計測手段によって、前記磁場発生手段で発生された前記回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させた後、前記加工対象物の複数の箇所について軸振れ量を計測する軸振れ量計測工程と、前記最大軸振れ箇所検出手段によって、前記加工対象物の複数の箇所のうち、前記軸振れ量計測工程で計測された前記軸振れ量が最大となる箇所を検出する最大軸振れ箇所検出工程と、前記押圧制御手段によって、前記最大軸振れ箇所検出工程で検出された前記軸振れ量が最大となる箇所を、該箇所における前記軸振れ量に応じた力で、前記軸振れが小さくなる方向に向けて押圧する押圧制御工程と、を順次備え、そして、前記軸振れ量計測工程で計測された前記加工対象物の複数の箇所における軸振れ量のうち、最大となる軸振れ量が予め定められた基準値以下となるまで、前記軸振れ量計測工程、最大軸振れ箇所検出工程、及び、押圧制御工程を繰り返すことを特徴とする表面粗面化処理方法である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１、３に記載された発明によれば、回転磁場により磁性砥粒を加工対象物の表面に衝突させる処理を終えた後に、加工対象物の複数の箇所について軸振れ量を計測して、これら加工対象物の複数の箇所のうち軸振れ量が最大となる箇所を検出して、この検出した軸振れ量が最大となる箇所を、該箇所における軸振れ量に応じた力で、軸振れが小さくなる方向に向けて押圧するので、軸振れが最大となる箇所の軸振れ量を小さく（低減）することができる。そして、これら一連の処理を、加工対象物の複数の箇所における軸振れ量のうち、最大となる軸振れ量が所定の基準値以下となるまで繰り返すことにより、軸振れ量が基準値を満足する、即ち、軸振れを解消した粗面化処理ができる。また、回転磁場により磁性砥粒を加工対象物の表面に衝突させるので、加工対象物の表面全体を均一に加工できるとともに、サンドブラスト加工より表面の凹凸を大きくでき、そのため、高品質の画像が形成でき且つ経年使用による能力低下のない粗面化処理ができる。
【００１１】
請求項２に記載された発明によれば、回転磁場により磁性砥粒を加工対象物の表面に衝突させる処理を終えた後に、加工対象物の温度を計測して、軸振れ量が最大となる箇所を、該箇所における軸振れ量及び計測された温度に応じた力で押圧するので、加工対象物の温度を押圧力に反映でき、そのため、軸振れ量のみ考慮する場合に比べ、より適切な押圧力を得ることができ、軸振れを効率的に小さく又は解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の表面粗面化処理装置の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の表面粗面化処理装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】図２の表面粗面化処理装置の収容槽部分（分離状態）を示す断面図である。
【図４】図２の表面粗面化処理装置の収容槽部分（連結状態）を示す断面図である。
【図５】図２の表面粗面化処理装置の支持部によって加工対象物が掴持された状態を説明する図であって、（ａ）は正面方向から見た図（正面図）であり、（ｂ）は左右方向から見た図（側面図）である。
【図６】図２の表面粗面化処理装置の支持部によって加工対象物が支持された状態を説明する図であって、（ａ）は正面方向から見た図（正面図）であり、（ｂ）は左右方向から見た図（側面図）である。
【図７】図２の表面粗面化処理装置の電磁コイルの構成を説明する図である。
【図８】図２の表面粗面化処理装置が備える制御装置が行う表面粗面化処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を、図２〜図８に基づいて説明する。図２は、本発明の表面粗面化処理装置の一実施形態を示す概略構成図である。図３は、図２の表面粗面化処理装置の収容槽部分（分離状態）を示す断面図である。図４は、図２の表面粗面化処理装置の収容槽部分（連結状態）を示す断面図である。図５は、図２の表面粗面化処理装置の支持部によって加工対象物が掴持された状態を説明する図であって、（ａ）は正面方向から見た図であり、（ｂ）は左右方向から見た図である。図６は、図２の表面粗面化処理装置の支持部によって加工対象物が支持された状態を説明する図であって、（ａ）は正面方向から見た図であり、（ｂ）は左右方向から見た図である。図７は、図２の表面粗面化処理装置の電磁コイルの構成を説明する図である。図８は、図２の表面粗面化処理装置が備える制御装置が行う表面粗面化処理の一例を示すフローチャートである。図５（ａ）、（ｂ）においては、支持部以外の部分を断面で表している。各図において、鉛直方向（上下方向）を矢印Ａで示し、左右方向を矢印Ｂで示し、前後方向（手前−奥方向）を矢印Ｃで示し、これら各方向は互いに直交する。
【００１４】
表面粗面化処理装置１は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像ローラや帯電ローラなどの円筒状に形成された加工対象物２（図３に示す）の外表面を粗面化する装置である。
【００１５】
表面粗面化処理装置１は、図２に示すように、装置ベース３と、装置ベース３から鉛直方向に沿って立設された保持ベース４と、円筒状の加工対象物２及び磁性砥粒５を収容する収容槽６と、収容槽６内における磁性砥粒５を加工対象物２の周方向に沿って移動（即ち、回転）させる回転磁場を発生させて、該回転磁場により磁性砥粒５を加工対象物２の外表面に衝突させる磁場発生手段としての電磁コイル７と、電磁コイル７を収容槽６の長手方向に沿って移動させる移動手段としての電磁コイル移動部８と、収容槽６を保持ベース４上に保持する保持部９と、軸振れ矯正部４０と、制御装置８０と、を備えている。
【００１６】
装置ベース３は、水平に配置された平板部３ａとその四隅に取り付けられた脚部３ｂとで構成されており、例えば、工場のフロアなどに配置される。保持ベース４は、装置ベース３の平板部３ａから鉛直方向（矢印Ａ方向）に沿い上方に向けて立設された平板である。
【００１７】
収容槽６は、２つの円筒状部材６ａ、６ｂをカラー６ｃで連結して構成され、その内部に加工対象物２と磁性砥粒５が収容される。図示例では、収容槽６の外径は４０〜８０ｍｍ、収容槽６の肉厚は０．３〜５ｍｍ、収容槽６の長手方向の長さは３００〜６００ｍｍで、収容槽６の円筒状部材６ａ、６ｂ及びカラー６ｃはオーステナイト系ステンレス材料などで構成されている。また、収容槽６に収容された磁性砥粒５は、例えば円柱状に形成されており、磁性砥粒５の大きさは、外径が０．８〜３ｍｍで全長が０．５〜１０ｍｍ程度である。ただし、加工対象物２の所望する表面粗さ、加工時間、及び磁性砥粒５の耐久性などに合わせてその形状及び寸法を適宜変更でき、また、収容槽６に収容される磁性砥粒５の総量も、加工対象物２の所望する表面粗さ、加工時間、及び磁性砥粒５の耐久性などから決定される。
【００１８】
収容槽６の円筒状部材６ａ、６ｂのカラー６ｃによる連結部でない端部は、それぞれ、保持部９（９ａ、９ｂ）により保持されるようになっている。収容槽６の一方の円筒状部材６ａは、高さ調節機構１０及び移動用アクチュエータ１１、１２を備えた保持部９ａにより保持されている。また、収容槽６の他方の円筒状部材６ｂは、移動ブラケット１３及び高さ調節機構１４を備えた保持部９ｂにより保持されている。そして、保持部９ａ、９ｂにより収容槽６の両端部が保持されることにより、収容槽６が保持ベース４の所定位置に保持される。収容槽６は、その軸が鉛直方向に沿うように配置されている。
【００１９】
収容槽６の内部には、加工対象物２を保持して回転させる保持回転手段としての磁性材料で円柱状に形成された中空保持部材１５が収容槽６と同軸に設けられている。そして、中空保持部材１５の外周部に、その長手方向に沿って加工対象物２が保持されることにより、中空保持部材１５、加工対象物２及び収容槽６が同軸に配置され、磁性砥粒５が収容された収容槽６内に加工対象物２がその外表面を露出して保持されるようになっている。
【００２０】
収容槽６内に加工対象物２を保持するには、まず、図３に示すように、保持部９ｂで保持された収容槽６の他方の円筒状部材６ｂの内部に取り付けられた中空保持部材１５の一端部の主軸マスク部１６に加工対象物２の下方寄りの一端部を挿入する。次に、図４に示すように、保持部９ａによって保持された、軸芯の移動調整が可能なテール軸１７と、収容槽６の一方の円筒状部材６ａと、円筒状部材６ａの軸芯位置に取り付けられたテール軸マスク部１８と、をそれぞれともに他方の円筒状部材６ｂに近づけるように移動させ、中空保持部材１５に挿着された加工対象物２の上方寄りの他端部にテール軸マスク部１８を嵌合させると共に一方の円筒状部材６ａを他方の円筒状部材６ｂとカラー６ｃで連結させる。これにより、中空保持部材１５の外周部に装着された加工対象物２がその外表面を露出して収容槽６内に保持される。ここで、保持部９ａによって保持された、テール軸１７、テール軸マスク部１８及び一方の円筒状部材６ａは、移動用アクチュエータ１１、１２によって、上下方向（矢印Ａ方向）及び左右方向（矢印Ｂ方向）に移動可能となっている。
【００２１】
収容槽６の外周には、収容槽６内の磁性砥粒５を移動させる回転磁場を発生させて回転磁場により磁性砥粒５を加工対象物２の外表面に衝突させる電磁コイル７が設けられている。電磁コイル７は、その長手方向長さが収容槽６より短く構成されている。また、電磁コイル７は、電磁コイル移動部８により収容槽６の長手方向（即ち、上下方向）に沿って移動可能に構成されており、電磁コイル移動部８は、電磁コイル７のステータ７ａ（図７に示す）を保持するステータ保持ベース８ａと、ステータ保持ベース８ａを移動させる移動用アクチュエータ８ｂを備えている。ステータ保持ベース８ａは、移動用アクチュエータ８ｂによって、上下方向に移動可能となっている。図示例では、電磁コイル７は、内径が７５〜８２ｍｍ、長手方向長さが７０〜８５ｍｍに形成されている。また、電磁コイル７には、電磁コイル７を連続稼働する際に発生する熱を冷却するための冷却ファン１９が設けられている。
【００２２】
電磁コイル７は、図７に示すように、ステータ７ａと、図示しない銅線とで構成されている。ステータ７ａは、同形の円環状の鉄板を互いに重ね合わせて円筒状に形成されている。ステータ７ａの内周面には、その全周にわたりステータ７ａの軸芯に向かって複数のティース７ｂが並んで突設されている。隣接するティース７ｂの間にはスロット７ｃが開口して形成されている。スロット７ｃには銅線が配設されて、これにより、ステータ７ａには、銅線が巻き付けられて、電磁コイル７が構成される。
【００２３】
電磁コイル７のステータ７ａの内側には、中空保持部材１５、加工対象物２及び収容槽６（図７では中空保持部材１５のみ示す）がステータ７ａと同軸に配置される。電磁コイル７では、ステータ７ａに巻き付けられた銅線に三相交流電源からの電力が印可されることにより、ステータ７ａの周方向に移動しながらステータ７ａの半径方向に沿ってティース７ｂを通りステータ７ａの中心（即ち、中空保持部材１５）に向かう磁束が形成される。そして、この磁束に沿って磁性砥粒５が移動して、収容槽６内に保持された加工対象物２の外表面に磁性砥粒５が衝突することにより、加工対象物２の外表面の粗面化処理が行われる。即ち、電磁コイル７は、磁場を発生させる磁場発生手段として機能する。
【００２４】
電磁コイル７のステータ７ａを電磁コイル移動部８により収容槽６の長手方向に沿って移動させると、電磁コイル７の内側に入り込む磁性砥粒５が回転磁場により加工対象物２の周方向に沿って移動する（即ち、磁性砥粒５を回転磁場により加工対象物２の周方向に沿って回転させる）とともに、電磁コイル７の外側に抜け出ると、磁性砥粒５がその移動を停止するようになる。磁性砥粒５が収容された収容槽６内の空間は、図示しない仕切部材により仕切られており、磁性砥粒５が仕切部材を越えて移動することが規制されている。そのために、磁性砥粒５は、電磁コイル７と同期した移動ができなくなり、磁性砥粒５は、回転磁場より開放される衝撃による振動によって脱磁が行われ、磁化された磁性砥粒５の残留磁化が取り除かれるようになっている。
【００２５】
ここで、図２に示すように、図示しない三相交流電源と電磁コイル７との間には、電力の周波数、電流値、電圧値を変更可能なインバータ装置２０が設けられている。そして、電磁コイル７に印加される電力の周波数、電流値、電圧値を変更することにより、電磁コイル７で発生する回転磁場の強さを変更できるようにしている。また、インバータ装置２０は、任意のタイミングで電源オン又は電源オフが可能である。また、図３に示すように、中空保持部材１５の表面には回転検知センサ２１が設けられており、中空保持部材１５及び中空保持部材１５に保持された加工対象物２の回転数を計測できるようになっている。
【００２６】
軸振れ矯正部４０は、電磁コイル７による回転磁場によって磁性砥粒５が外表面に衝突された後の加工対象物２に対して、加工対象物２の軸の歪み、即ち、軸振れ量を計測して、該軸振れ量が所定の基準値以下となるように加工対象物を矯正するための部位である。軸振れ矯正部４０は、加工対象物２を回転可能に軸支する支持部４１と、加工対象物２の軸振れ量を計測する軸振れ計測部６１と、加工対象物を一方向に向けて押圧する押圧部７１と、を備えている。
【００２７】
支持部４１は、加工対象物２をその軸を中心として回転させる回転駆動部４２と、回転駆動部４２及び後述のアーム５４を保持するとともに上下方向に移動可能に設けられたメイン保持ベース４７と、メイン保持ベース４７を上下方向に移動させるメインアクチュエータ４８と、加工対象物２を回転可能に軸支する回転従動部４９と、回転従動部４９を保持するとともに前後方向（矢印Ｃ方向）に移動可能に設けられたサブ保持ベース５２と、サブ保持ベース５２を前後方向に移動させるサブアクチュエータ５３と、回転駆動部４２と回転従動部４９とが加工対象物２の長さと略同一の間隔をあけて対向するように、サブアクチュエータ５３とメイン保持ベース４７とを連結するアーム５４と、メインアクチュエータ４８によって移動されるメイン保持ベース４７（即ち、加工対象物２）の上下位置を検出する、周知のリニアエンコーダからなる図示しない上下位置センサと、を備えている。
【００２８】
回転駆動部４２は、チャック４３と、スリップリング４４と、駆動部固定部材４５と、モータ４６と、図示しない回転角度センサと、図示しない上下位置センサと、を備えている。チャック４３は、空気圧を用いて加工対象物２の上方寄りの他端部を掴持可能に設けられている。スリップリング４４は、チャック４３が加工対象物２を掴持したときに該加工対象物２と同軸になるように設けられ、また、チャック４３を回転可能に支持している。駆動部固定部材４５は、２つの平板４５ａ、４５ｂで構成されており、これら２つの平板４５ａ、４５ｂが断面Ｌ字状になるように互いに直交して連接されている。駆動部固定部材４５の一方の平板４５ａには、チャック４３が回転従動部に向くようにして、スリップリング４４が取り付けられている。駆動部固定部材４５の他方の平板４５ｂは、メイン保持ベースに固定されている。モータ４６は、一方の平板４５ａにおけるスリップリング４４が取り付けられた面と反対側の面に取り付けられたモータ本体４６ａと、モータ本体４６ａに回転可能に軸支され、駆動部固定部材４５の一方の平板４５ａ及びスリップリング４４を順次貫通して、先端にチャック４３が固定された回転軸部（図示なし）を備えている。回転角度センサは、モータ４６の回転軸部（即ち、加工対象物２）の回転角度を検出する、周知のロータリエンコーダである。
【００２９】
回転従動部４９は、回転支持部材５０と、従動部固定部材５１と、を備えている。回転支持部材５０は、先細の円柱状に形成されており、その先端が回転駆動部４２に向けられて従動部固定部材５１に回転可能に且つ突没（突出／没入）可能に設けられている。回転支持部材５０は、従動部固定部材５１から突出されることにより、加工対象物２の下方寄りの一端部にその先端が挿入され、回転駆動部４２のチャック４３と共に加工対象物２を回転可能に軸支する。従動部固定部材５１には、図示しないアクチュエータが設けられており、このアクチュエータによって回転支持部材５０を突没させる。
【００３０】
メインアクチュエータ４８は、矢印Ｃ方向に沿って見たときに収容槽６の軸と一直線上に並ぶように配置されている。また、回転駆動部４２は、チャック４３の回転軸が収容槽６（即ち、加工対象物２）と同軸になるように配置されている。回転従動部４９は、サブアクチュエータ５３によってサブ保持ベース５２を前後方向（Ｃ方向）に沿って移動させることにより、回転支持部材５０の軸が、チャック４３の回転軸と同軸になるように配置されている。
【００３１】
支持部４１は、図５に示すように、メインアクチュエータ４８によってメイン保持ベース４７を下方に移動させて、回転駆動部４２のチャック４３を収容槽６に近づけ、収容槽６（円筒状部材６ｂ）に収容された加工対象物２の他端部をチャック４３で掴持する。そして、図６に示すように、メイン保持ベースを上方に移動させて、収容槽６から加工対象物２を引き抜き、サブアクチュエータ５３によってサブ保持ベース５２を保持ベース４に近づく方向に移動させて、回転従動部４９の回転支持部材５０をチャック４３の回転軸と同軸に位置づけ、従動部固定部材５１のアクチュエータによって、回転支持部材５０を突出させてその先端を加工対象物２の一端部に挿入する。このとき、モータ４６の回転軸部、スリップリング４４、チャック４３の回転軸、加工対象物２、及び、回転支持部材５０、が全て同軸となるように位置づけられる。そして、モータ４６を駆動することによって、チャック４３とともに加工対象物２を回転させる。
【００３２】
軸振れ計測部６１は、支持部４１のメインアクチュエータ４８と間隔をあけて保持ベース４から垂直に立設されたセンサ支持部材６２と、センサ支持部材６２における支持部４１に軸支された加工対象物２を向く面６２ａに設けられた、レーザ変位センサ６３と、を備えている。レーザ変位センサ６３は、相対的に移動している計測対象に向けてレーザ光を照射して、計測対象によって反射された光を受光して、その受光位置を計測し、計測対象の移動に伴う受光位置の変化を、変位量として検出する周知のセンサである。レーザ変位センサ６３は、支持部４１に軸支された加工対象物２に向けてレーザ光を照射するとともに、加工対象物２によって反射された光を受光するように配置されている。本実施形態に置いては、レーザ変位センサ６３は、保持ベース４からの距離が、加工対象物２における保持ベース４からの距離と同一になるように、センサ支持部材６２の面６２ａに設けられている。
【００３３】
軸振れ計測部６１は、支持部４１に軸支された加工対象物２が回転されながら上下方向に移動されているときに、レーザ変位センサ６３によって加工対象物２の変位量を計測する。これにより、加工対象物２の外表面全体にわたって変位量（即ち、軸振れ量）を計測する。
【００３４】
押圧部７１は、支持部４１のメインアクチュエータ４８を間に挟むようにして、互いに間隔をあけて保持ベース４から垂直に立設された一対の押圧部支持部材７２、７３と、一方の押圧部支持部材７２に設けられた加圧部７４と、他方の押圧部支持部材７３に設けられた圧受部７５と、を備えている。
【００３５】
加圧部７４は、左右方向（矢印Ｂ方向）に沿って加工対象物２に接離可能に設けられた矯正ブロック７４ａと、矯正ブロック７４ａを加工対象物２に接離するように移動させる矯正ブロック用アクチュエータ７４ｂと、を備えている。矯正ブロック用アクチュエータ７４ｂによって、矯正ブロック７４ａを加工対象物２に押し当てて圧力を加える（即ち、押圧する）ことにより、軸振れ量が小さくなるように加工対象物２を塑性変形させる。
【００３６】
圧受部７５は、左右方向（矢印Ｂ方向）に沿って加工対象物に接離可能に設けられた受け台７５ａと、受け台７５ａを加工対象物２に接離するように移動させる受け台用アクチュエータ７５ｂと、加工対象物２の温度を計測する温度センサ７５ｃと、を備えている。受け台７５ａは、矯正ブロック７４ａと加工対象物２を挟んで対向するように設けられている。つまり、受け台７５ａは、加工対象物２における矯正ブロック７４ａが押し当てられる箇所と反対側の箇所に押し当てられる。受け台用アクチュエータ７５ｂによって、受け台７５ａを加工対象物２に押し当てて支えることにより、矯正ブロック７４ａの押圧により加工対象物が必要以上に変形することを防ぐ。
【００３７】
制御装置８０は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵなどを備えたコンピュータを備えており、表面粗面化処理装置１全体の制御を司る。制御装置８０は、上述した電磁コイル移動部８（移動用アクチュエータ８ｂ）、保持部９（移動用アクチュエータ１１、１２）、インバータ装置２０、軸振れ矯正部４０（チャック４３、モータ４６、メインアクチュエータ４８、従動部固定部材５１、サブアクチュエータ５３、回転角度センサ、上下位置センサ、レーザ変位センサ６３、矯正ブロック用アクチュエータ７４ｂ、受け台用アクチュエータ７５ｂ、温度センサ７５ｃ）に接続されており、それぞれに制御信号を送り、また、それぞれから検出信号を受信する。さらに、制御装置８０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されている。
【００３８】
次に、制御装置８０（即ち、ＣＰＵ）が行う本発明に係る粗面化処理について、図３〜図６及び図８のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
表面粗面化処理装置１に電源が投入され、入力装置を通じて制御装置８０に対して粗面化処理実行の要求がされると、始めに、制御装置８０は、図示しないエアピッカによって粗面化処理前の加工対象物２を搬送して、加工対象物２の一方の端部を主軸マスク部１６に挿入して、収容槽６の円筒状部材６ｂ内に収容する（図３）。そして、保持部９ａにより円筒状部材６ａを移動して、円筒状部材６ｂとカラー６ｃで連結させて、加工対象物２を収容槽６に収容する（図４、Ｓ１１０）。
【００４０】
次に、インバータ装置２０を制御して、加工対象物２の材質、粗面化程度などを考慮して予め定められた周波数、電流値、電圧値の三相交流を電磁コイル７に供給するとともに、電磁コイル移動部８によって電磁コイル７を収容槽６に沿って移動させる。これにより、電磁コイル７の内側には回転磁場が生じて、この回転磁場が、加工対象物２の長手方向に沿って移動しながら磁性砥粒５を加工対象物２の周囲をその周方向に沿って回転させて、磁性砥粒５を加工対象物２の外表面に衝突させる。そして、必要に応じて、電磁コイル７を加工対象物２の軸方向に沿って往復移動させて、加工対象物２の外表面全体に十分に磁性砥粒５を衝突させた後、上記三相交流の供給を停止する（Ｓ１２０）。
【００４１】
そして、保持部９ａにより収容槽６の円筒状部材６ａを上方に移動させ（図３）、さらに、左方に移動させて、収容槽６から加工対象物２を露出させる。そして、支持部４１のメイン保持ベース４７を下方に移動させて、チャック４３を加工対象物２の他端部に当接させて掴持する（図５（ａ）、（ｂ））。そして、メイン保持ベース４７を上方に移動させて、円筒状部材６ａから加工対象物２を引き抜き、サブ保持ベース５２を移動させて、回転支持部材５０をチャック４３の回転軸と同軸に位置づけたのち、回転支持部材５０を従動部固定部材５１から突出させて、その先端を加工対象物２の一端部に挿入する。これにより、加工対象物２が、支持部４１に回転可能に軸支される（図６（ａ）、（ｂ）、Ｓ１３０）。
【００４２】
そして、支持部４１に軸支した加工対象物２を一定速度で回転させながら、レーザ変位センサ６３の前を一定速度で上方に向けて通過させる。このとき、レーザ変位センサ６３によって変位量を計測するとともに、回転角度センサ及び上下位置センサによって、加工対象物２の回転角度及び上下位置を計測して、これら計測値を互いに関連づけてＲＡＭに記憶する。つまり、加工対象物２の外表面上の複数の箇所における変位量を取得する。本実施形態において、変位量を取得する箇所の数は６０００であるが、この数は加工対象物２や表面粗面化処理装置１の構成などに応じて適宜定められる。本実施形態において、これら計測した変位量（計測変位量）の平均値を算出し、各計測変位量からこの平均値を減算した値の絶対値を求め、さらにこれら絶対値の平均値をもとめて、この値を加工対象物２の粗さを示す数値としている。また、これら計測変位量から最小二乗法によって得られた値と、各計測変位量と、の差を、軸振れ量として算出し、上記と同様に外表面上の複数の箇所に関連づけてＲＡＭに記憶する（Ｓ１４０）。
【００４３】
そして、加工対象物２の外表面上の複数の箇所における軸振れ量の中から、軸振れ量が最大となる箇所（即ち、最も凸に変形している箇所）を検出して（Ｓ１５０）、当該箇所における軸振れ量（最大軸振れ量）を予め定められた基準値と比較する（Ｓ１６０）。
【００４４】
最大軸振れ量が、基準値以下の場合は（Ｓ１６０でＹ）、回転支持部材５０を従動部固定部材５１に没入させて、その先端を加工対象物２の一端部から引き抜いて、サブ保持ベース５２を保持ベース４から離れる方向に移動させる。そして、メイン保持ベース４７を下方に移動させて、再度、加工対象物２を収容槽６の円筒状部材６ｂに収容して、加工対象物２の一端部を主軸マスク部１６に挿入する。そして、図示しないエアピッカによって粗面化処理後の加工対象物２を円筒状部材６ｂから取り出して、表面粗面化処理を終了する（Ｓ１９０）。
【００４５】
また、最大軸振れ量が、基準値を超える場合は（Ｓ１６０でＮ）、最大軸振れ量となる加工対象物２の外表面上の箇所が、矯正ブロック７４ａと相対するように、モータ４６及びメインアクチュエータ４８を制御して加工対象物２を移動させる。そして、受け台７５ａを加工対象物２に押し当てるとともに、温度センサ７５ｃによって加工対象物２の温度を計測する（Ｓ１７０）。
【００４６】
そして、最大軸振れ量及び加工対象物２の温度に応じた圧力が加工対象物２に加わるように、矯正ブロック７４ａを加工対象物２に所定の力で押し当てるとともに受け台７５ａが加工対象物２を支える力を調整する（Ｓ１８０）。これにより、圧力を加えた箇所が塑性変形して、当該箇所の軸振れ量が小さくなる。本実施形態において、最大軸振れ量及び加工対象物２の温度と加工対象物２に加える圧力との関係については、軸振れ量、加工対象物２の温度、加える圧力、及び、圧力を加えたときの加工対象物２の変形量の関係について、予備計測や物理シミュレーションなどを用いて予め作成したテーブルを用いて求めている。このようなテーブル以外にも、予備計測などに基づいて予め作成した数式などを用いてもよい。なお、加工対象物２の温度を計測せず、最大軸振れ量のみに応じた圧力を加工対象物２に加えるようにしてもよい（即ち、ステップＳ１７０を省略してもよい）。
【００４７】
そして、再度加工対象物２の外表面上の複数の箇所における軸振れ量を計測して（Ｓ１４０）、最大軸振れ量が基準値以下となるまで、上記処理を繰り返す。そして、最大軸振れ量が基準値以下となったとき、又は、所定の上限処理回数、上記処理を繰り返したとき、粗面化処理後の加工対象物２を取り出して（Ｓ１９０）、表面粗面化処理を終了する。
【００４８】
上記ステップＳ１４０は、請求項中の軸振れ量計測手段及び軸振れ量計測工程に相当し、ステップＳ１５０は、請求項中の最大軸振れ箇所検出手段及び最大軸振れ箇所検出工程に相当し、ステップＳ１７０は、請求項中の温度計測手段及び温度計測工程に相当し、ステップＳ１８０は、請求項中の押圧制御手段及び押圧制御工程に相当する。
【００４９】
以上より、本発明によれば、回転磁場により磁性砥粒５を加工対象物２の表面に衝突させる処理を終えた後に、加工対象物２の複数の箇所について軸振れ量を計測して、これら加工対象物２の複数の箇所のうち軸振れ量が最大となる箇所を検出して、この検出した箇所を、該箇所における軸振れ量に応じた力で、軸振れが小さくなる方向に向けて押圧するので、軸振れ量が最大となる箇所の軸振れ量を小さくすることができる。そして、これら一連の処理を、加工対象物２の複数の箇所における軸振れ量のうち、最大となる軸振れ量が所定の基準値以下となるまで繰り返すことにより、軸振れ量が基準値を満足する、即ち、軸振れを解消した粗面化処理ができる。また、回転磁場により磁性砥粒５を加工対象物２の表面に衝突させるので、加工対象物２の表面全体を均一に加工できるとともに、サンドブラスト加工より表面の凹凸を大きくでき、そのため、高品質の画像が形成でき且つ経年使用による能力低下のない粗面化処理ができる。
【００５０】
また、回転磁場により磁性砥粒５を加工対象物２の表面に衝突させる処理を終えた後に、加工対象物２の温度を計測して、軸振れ量が最大となる箇所を、該箇所における軸振れ量及び計測された温度に応じた力で押圧するので、加工対象物２の温度を押圧力に反映でき、そのため、軸振れ量のみ考慮する場合に比べ、より適切な押圧力を得ることができ、軸振れを効率的に小さく又は解消することができる。
【実施例】
【００５１】
上述した表面粗面化処理装置１において、従来の表面粗面化処理方法及び本発明の表面粗面化処理方法をそれぞれ用いて、加工対象物２としての現像ローラ用円筒体（即ち、加工対象物）の表面粗面化処理を行った。
【００５２】
現像ローラ用円筒体は、外径φ１８、長さ３２６ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム合金（Ａ６０６３）を用いた。磁性砥粒は、外形φ２、長さ１０ｍｍの短線円柱状のピアノ線（ＳＷＰ−Ｂ）を５０ｇ用いた。表面処理加工条件として、インバータ電流値３７Ａ、周波数１１０Ｈｚとし、コイル移動速度６０ｍｍ／秒とした。この条件で表面処理を行った直後の現像ローラ用円筒体の温度は、５０℃であった。
【００５３】
（比較例１）
従来の表面粗面化処理方法として、図８に示すフローチャートのステップＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１９０を順次実行して（即ち、ステップＳ１３０〜Ｓ１８０（軸振れ矯正処理）なし）、６００００本の現像ローラ用円筒体の表面粗面化処理を実施したのち、それら軸振れ量を計測して、軸振れ量が基準値を超える割合（不良率）を算出した。
【００５４】
（実施例１）
本発明の表面粗面化処理方法として、図８に示すフローチャートの各ステップＳ１１０〜Ｓ１９０を実行して、６００００本の現像ローラ用円筒体の表面粗面化処理を実施したのち、それら軸振れ量を計測して、軸振れ量が基準値を超える割合（不良率）を算出した。
【００５５】
比較例１において、不良率は６８．８％となり、一方、実施例１では、不良率が４．２％となり、軸振れによる不良を大幅に軽減できることが判った。
【００５６】
なお、本発明は、上記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。
【符号の説明】
【００５７】
１      表面粗面化処理装置
２      加工対象物
５      磁性砥粒
６      収容槽
７      電磁コイル（磁場発生手段）
４０    軸振れ矯正部
４１    支持部
６１    軸振れ計測部
７１    押圧部
８０    制御装置（軸振れ量計測手段、最大軸振れ箇所検出手段、押圧制御手段、温度計測手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２００８−７３７８１公報
【図１】
2011200996.tif 000003
【図２】
2011200996.tif 000004
【図３】
2011200996.tif 000005
【図４】
2011200996.tif 000006
【図５】
2011200996.tif 000007
【図６】
2011200996.tif 000008
【図７】
2011200996.tif 000009
【図８】
2011200996.tif 000010