(57)【要約】【課題】びびり振動や変形などの発生が長期間抑制され、高精度な中空円筒状被加工物を製造することができる中空円筒状被加工物の旋削加工方法の提供。【解決手段】軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有する中子を中空円筒状被加工物に挿入する挿入工程と、前記中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する旋削工程と、を含み、前記薄板状弾性体が前記中空円筒状被加工物の内径より小さい最大外径を有し、旋削加工時において前記中空円筒状被加工物の内面に接する中空円筒状被加工物の旋削加工方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有する中子を中空円筒状被加工物に挿入する挿入工程と、
前記中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する旋削工程と、
を含み、
前記薄板状弾性体が前記中空円筒状被加工物の内径より小さい最大外径を有し、かつ旋削加工時において前記中空円筒状被加工物の内面に接することを特徴とする中空円筒状被加工物の旋削加工方法。
【請求項２】
前記薄板状弾性体は、非旋削加工時において最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下小さく、かつ旋削加工時の回転数において最大外径が２．５ｍｍ以上延伸する請求項１に記載の中空円筒状被加工物の旋削加工方法。
【請求項３】
前記薄板状弾性体の肉厚が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である請求項１から２のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工方法。
【請求項４】
前記薄板状弾性体の垂直方向断面形状が円盤状である請求項１から３のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工方法。
【請求項５】
前記薄板状弾性体が同心状の多層構造である請求項１から４のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工方法。
【請求項６】
軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有する中子と、
前記中子を中空円筒状被加工物に挿入する挿入手段と、
前記中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する旋削手段と、
を有し、
前記薄板状弾性体が前記中空円筒状被加工物の内径より小さい最大外径を有することを特徴とする中空円筒状被加工物の旋削加工装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の旋削加工方法により旋削して形成されたことを特徴とする中空円筒状被加工物。
【請求項８】
請求項７に記載の中空円筒状被加工物からなることを特徴とする電子写真感光体用円筒状基体。
【請求項９】
請求項８に記載の電子写真感光体用円筒状基体上に感光層を有することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子写真感光体を少なくとも備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
中空円筒状被加工物に挿入し該中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する中空円筒状被加工物の旋削加工に用いられる中子であって、
軸と、
前記軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体と、
を有することを特徴とする中子。
【請求項１２】
前記薄板状弾性体は、非旋削加工時において最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下小さく、かつ旋削加工時の回転数において最大外径が２．５ｍｍ以上延伸する請求項１１に記載の中子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空円筒状被加工物及び中空円筒状被加工物の旋削加工方法、中空円筒状被加工物の旋削加工装置、並びに電子写真感光体用円筒状基体、電子写真感光体、画像形成装置、及び中子に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、複写機、プリンター、Ｆａｘ等の電子写真方式の画像形成装置は高性能化しており、特にフルカラーにおいては多色画像の色ずれ、更には高解像度、高彩度化が大きな課題となっている。このような色ずれの最小化、更には高解像度、高彩度化を実現するために寸法精度の高い電子写真感光体が要求されている。
【０００３】
上記電子写真感光体は、円筒状基体とフランジとを備えており、電子写真感光体の高精度化を図るためには構成部品である円筒状基体の高精度化が必要となる。
【０００４】
高精度な円筒状基体を製造する方法としては、例えば、円筒状基体の旋削加工時に中空弾性体を円筒状基体内部に挿入して製造することにより、びびり振動を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、旋削加工時に基体を保持する装置に、基体を安定させるための治具を付加する製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、円筒状基体を旋削時に旋削加工面に静圧支持体を付設することにより、びびり振動を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
また、軸と、該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とからなる中子を中空円筒状被加工物に挿入し、該中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、びびり振動や変形などの発生が長期間抑制され、高精度な中空円筒状被加工物を製造することができる中空円筒状被加工物の旋削加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としての本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法は、軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有する中子を中空円筒状被加工物に挿入する挿入工程と、前記中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する旋削工程と、を含み、前記薄板状弾性体が前記中空円筒状被加工物の内径より小さい最大外径を有し、かつ旋削加工時において前記中空円筒状被加工物の内面に接する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、びびり振動や変形などの発生が長期間抑制され、高精度な中空円筒状被加工物を製造することができる中空円筒状被加工物の旋削加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明で用いる中子の構成の一例を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの中子を中空円筒状被加工物に挿入した状態の一例を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａの中子を挿入した中空円筒状被加工物の旋削加工時の状態の一例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、薄板状弾性体の垂直方向断面形状が円盤状である一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、薄板状弾性体の垂直方向断面形状が十字状である一例を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、２重構造の薄板状弾性体の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（中空円筒状被加工物の旋削加工方法及び中空円筒状被加工物の旋削加工装置）
本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法は、軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有する中子を中空円筒状被加工物に挿入する挿入工程と、中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する旋削工程と、を含み、薄板状弾性体が中空円筒状被加工物の内径より小さい最大外径を有し、かつ旋削加工時において中空円筒状被加工物の内面に接し、更に必要に応じてその他の工程を含む。
【００１１】
本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工装置は、軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有する中子を中空円筒状被加工物に挿入する挿入手段と、中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する旋削手段と、を有し、薄板状弾性体が中空円筒状被加工物の内径より小さい最大外径を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
【００１２】
本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法は、本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工装置により実施することができ、挿入工程は挿入手段により行うことができ、旋削工程は旋削手段により行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。
【００１３】
本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法及び中空円筒状被加工物の旋削加工装置は、特許文献１の従来技術では、重量物を円筒状基体に挿入するため、作業性が低下し、かつ重量物の脱着が別途必要になるという知見に基づくものである。
また、本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法及び中空円筒状被加工物の旋削加工装置は、特許文献２の従来技術では、エアー配管を螺旋状に配置し、エアー圧により基体を安定させる方法を用いるため基体保持装置が非常に複雑となり、コスト高になるという知見に基づくものである。
また、本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法及び中空円筒状被加工物の旋削加工装置は、特許文献４の従来技術は、中子は被加工物に抜き差しする際に、弾性体が被加工物の内面と接触することで摩擦力が発生し弾性体が摩耗する。このことから長期間使用した場合において、びびり振動によって工作精度が低下するという知見に基づくものである。
【００１４】
以上説明したように、従来の中子は中空円筒状被加工物に抜き差しする際に、薄板状弾性体が中空円筒状被加工物の内面と接触することで摩擦力が発生し薄板状弾性体が摩耗するため、長期間使用する際、びびり振動等によって工作精度が低下するという問題があった。
【００１５】
したがって、本発明によると、中空円筒状被加工物に、軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有する中子を挿入して旋削加工を行うことにより、びびり振動や変形の発生を抑制し高精度の中空円筒状被加工物を製造することができる。
中子を構成する薄板状弾性体が中空円筒状被加工物の内径より小さい最大外径を有し、かつ旋削加工時において中空円筒状被加工物の内面に接することにより、びびり振動や変形などの発生が長期間抑制され、中空円筒状被加工物を高精度に旋削加工することができる。
ここで、中子を構成する薄板状弾性体が旋削加工時において中空円筒状被加工物の内面に接していることは、中子単独で旋削加工時と同じ回転数で回転させた時、中子を構成する薄板状弾性体が延伸していることから確認することができる。
【００１６】
薄板状弾性体は、非旋削加工時において最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下小さく、かつ旋削加工時の回転数において最大外径が２．５ｍｍ以上延伸することが好ましい。
中空円筒状被加工物に挿入する際は該中空円筒状被加工物の内径よりも薄板状弾性体の最大外径が小さいため、該中空円筒状被加工物と薄板状弾性体との摩擦が小さくなることで従来よりも長期間の使用に耐え得る。このとき、薄板状弾性体の最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１．０ｍｍ未満であると、中子を挿入する際に、中空円筒状被加工物の内面に接触しやすいため摩擦が起こりやすい。一方、２．０ｍｍより大きい場合、薄板状弾性体が延伸しても中空円筒状被加工物の内面との密着が弱くなる。
また、旋削加工時の遠心力により薄板状弾性体が延伸することで中空円筒状被加工物の内面と薄板状弾性体とが接し、びびり振動や変形などの発生が抑制されるため、旋削加工時の回転数において薄板状弾性体の最大外径が２．５ｍｍ以上延伸することが好ましい。
旋削加工時の回転数は、一般的には１，０００ｒｐｍ以上１０，０００ｒｐｍ以下で行われるが、本発明においては３，０００ｒｐｍ以上６，０００ｒｐｍ以下で回転させるのが好ましい。旋削加工時の回転数が３，０００ｒｐｍ未満であると、薄板状弾性体の材質と薄板状弾性体の最大外径によって中空円筒状被加工物の内面への密着性が低くなる可能性があり、６，０００ｒｐｍを超えると、薄板状弾性体の材質によっては防振効果が足りなくなる可能性がある。
【００１７】
薄板状弾性体の肉厚は、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。薄板状弾性体の肉厚が１ｍｍ以上であれば、びびり振動をより抑制でき、中空円筒状被加工物を高精度に加工することができる。一方、２０ｍｍ以下であれば、薄板状弾性体が良好に延伸し、中空円筒状被加工物の内面へ十分な接触がされるため、びびり振動を防止することができる。また、薄板状弾性体の肉厚が厚すぎると、抜き差しする際、中空円筒状被加工物と擦れ易くなるため、ある程度薄いほうが好ましい。
【００１８】
＜挿入工程及び挿入手段＞
挿入工程は、中子を中空円筒状被加工物に挿入する工程であり、挿入手段により実施される。
挿入手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクチュエーター、ロボット、自動搬送システム、手動などが挙げられる。
【００１９】
−中子−
中子としては、軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
中子を中空円筒状被加工物に挿入し、該中空円筒状被加工物の表面を旋削加工すると、びびり振動や変形などの発生が抑制され、電子写真感光体用円筒状基体等の中空円筒状被加工物を高精度に旋削加工することができる。
【００２０】
−−薄板状弾性体−−
薄板状弾性体は、所定の基準であるＪＩＳ  Ｋ６３０１（スプリングＡ型）に準じて測定した硬度が中空円筒状被加工物に接する面において１０Ｈｓ以上１００Ｈｓ以下、肉厚が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下で、非旋削加工時における最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１ｍｍ以上２ｍｍ以下小さい弾性体であり、旋削加工時の回転数において最大外径が２．５ｍｍ以上延伸することにより中空円筒状被加工物の内面に接することが好ましい。
薄板状弾性体の数、大きさ、材質、形状などに特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
薄板状弾性体の数（枚数）は、中空円筒状被加工物の長さなどを考慮して、旋削加工時のびびり振動の発生を抑制できれば任意に設定可能である。
薄板状弾性体の材質としては、一般に防振効果の高い材質とされている天然ゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレンゴム等で形成され、形態は発泡していてもよく、発泡していなくてもよい。
ただし、薄板状弾性体は、旋削加工時における遠心力により延伸する必要があるため、静的せん断弾性率が低く変形し易い材質が好ましい。
【００２１】
薄板状弾性体の垂直方向断面形状は、円盤状又は十字状であることが好ましく、円盤状がより好ましい。薄板状弾性体の垂直方向断面形状が円盤状であれば中空円筒状被加工物の内面との密着性が高くなるため、旋削加工時の振動をより抑制することができる。
薄板状弾性体が同心状の多層構造で形成されることが好ましい。薄板状弾性体が多層構造をとることによって、層毎に性質が異なる薄板状弾性体を使用可能となり、中空円筒状被加工物の内面に接する部分を摩耗し難い薄板状弾性体にすることで抜き差し時の摩耗を更に抑制することができる。
【００２２】
−−軸−−
軸の大きさ、材質、形状などに特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。軸の材質としては、例えば、薄板状弾性体と同様のものを用いることができる。
【００２３】
−−スペーサー−−
スペーサーは、薄板状弾性体を中空円筒状被加工物の任意の位置に固定するための機能を有していれば、大きさ、材質、形状などに特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
スペーサーの大きさとしては、例えば、円筒状基体に挿入するため、硬質の部材を使用する場合には、スペーサーの外径が中空円筒状被加工物の内径より小さいことが好ましい。
【００２４】
−中空円筒状被加工物−
中空円筒状被加工物の大きさ、材質、構造などに特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
中空円筒状被加工物の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電体又は導電処理をした絶縁体が好適であり、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属、又はそれらの合金；ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ガラス等の絶縁性基体上にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属、又はＩｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の導電材料の薄膜を形成したもの；樹脂中にカーボンブラック、グラファイト、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属粉、導電性ガラス粉などを均一に分散させて、樹脂に導電性を付与した樹脂基体、導電処理をした紙などが挙げられる。
これらの中でも、アルミニウム合金が特に好ましい。アルミニウム合金としては、例えば、ＪＩＳ１０００番系アルミニウム合金、ＪＩＳ３０００番系アルミニウム合金、ＪＩＳ６０００番系アルミニウム合金などが挙げられる。なお、前記アルミニウム合金以外にも、マグネシウム合金、ニッケルなども適用可能である。
【００２５】
＜旋削工程及び旋削手段＞
旋削工程は、中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する工程であり、旋削手段により実施される。
旋削手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、旋盤、旋削加工装置などが挙げられる。
旋削加工の条件については、中空円筒状被加工物の材質、形状、構造などに応じて適宜選定することができる。
【００２６】
＜その他の工程及びその他の手段＞
その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、制御工程、表示工程、記録工程などが挙げられる。
その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、制御手段、表示手段、記録手段などが挙げられる。
【００２７】
（中子）
本発明の中子は、中空円筒状被加工物に挿入し該中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する中空円筒状被加工物の旋削加工に用いられる中子であって、軸と、該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体と、を有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
薄板状弾性体は、非旋削加工時において最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下小さく、かつ旋削加工時の回転数において最大外径が２．５ｍｍ以上延伸することが好ましい。
なお、軸、薄板状弾性体、及び中空円筒状被加工物としては、中空円筒状被加工物の旋削加工方法及び中空円筒状被加工物の旋削加工装置と同様のものを用いることができる。
本発明の中子は、中空円筒状被加工物に挿入し、該円筒状被加工物の表面を旋削加工する際、びびり振動や変形などの発生が抑制され、中空円筒状被加工物を高精度に旋削加工することができる。
【００２８】
（中空円筒状被加工物）
本発明の中空円筒状被加工物は、本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法により旋削して形成される。
本発明の中空円筒状被加工物は、本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法により旋削して形成されるので、振れが小さく、真円度精度の高い中空円筒状被加工物を得ることができる。
中空円筒状被加工物としては、中空円筒状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子写真感光体用円筒状基体、各種ドラム状部材などが挙げられる。
【００２９】
（電子写真感光体用円筒状基体）
本発明の電子写真感光体用円筒状基体は、本発明の中空円筒状被加工物からなる。
電子写真感光体用円筒状基体は、本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法により旋削して形成されるので、振れが小さく、真円度精度の高い円筒状基体を得ることができる。
【００３０】
（電子写真感光体）
本発明の電子写真感光体は、本発明の電子写真感光体用円筒状基体上に、感光層を有し、更に必要に応じてその他の層を有する。
本発明の電子写真感光体は、本発明の電子写真感光体用円筒状基体上に感光層を有しているので、寸法精度が高く、画像形成装置に搭載することにより多色画像の色ずれを最小限に抑制することができる。
【００３１】
本発明の電子写真感光体としては、第一の形態では、円筒状基体と、該円筒状基体上に単層型感光層を設け、更に必要に応じて、保護層、中間層等のその他の層を有する。
また、本発明の電子写真感光体としては、第二の形態では、円筒状基体と、該円筒状基体上に電荷発生層、及び電荷輸送層を少なくともこの順に有する積層型感光層を設け、更に必要に応じて、保護層、中間層等のその他の層を有する。なお、第二の形態では、電荷発生層、及び電荷輸送層は逆に積層しても構わない。
【００３２】
（画像形成装置及び画像形成方法）
本発明の画像形成装置は、本発明の電子写真感光体を少なくとも備え、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを備えることが好ましく、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を備えている。
【００３３】
本発明に関する画像形成方法は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含み、前記各工程において、本発明の電子写真感光体を用いる。
【００３４】
本発明に関する画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記帯電工程は前記帯電手段により行うことができ、前記露光工程は前記露光手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【００３５】
本発明の画像形成装置及び画像形成方法は、寸法精度が高い本発明の電子写真感光体を備えているので、色ずれの少ない多色画像を形成することができる。
【００３６】
ここで、本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工装置を用いた中空円筒状被加工物の旋削加工方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
【００３７】
＜第１の実施形態＞
ここで、図１Ａは、本発明の中空円筒状被加工物の旋削加工方法に用いる中子の構成の一例を示す図である。
この図１Ａの中子１０は、旋削加工装置の旋削加工時の中空円筒状被加工物の把持部５と、中空円筒状被加工物の導入部４とが軸３に連結されており、薄板状弾性体１がスペーサー２を介して軸３に複数個取り付けられている。薄板状弾性体１とスペーサー２には軸３が貫通することが可能な加工がされており、中子の状態に組みあがったときに軸方向に動かないように固定される。
この場合、中子に取り付ける薄板状弾性体１の枚数は、中空円筒状被加工物の長さなどを考慮して、旋削加工時のびびり振動の発生を抑制できれば任意に設定可能である。ただし、実際には、中子に薄板状弾性体１を２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の間隔で設けるようにすると旋削加工時のびびり振動の発生を確実に抑制することができる。
【００３８】
図１Ｂは、中空円筒状被加工物６に中子１０を挿入した時の状態を示している。薄板状弾性体１の最大外径が中空円筒状被加工物６の内径より小さいため、中子１０を中空円筒状被加工物６に挿入したとき、薄板状弾性体１が中空円筒状被加工物６の内面に当たらない。
【００３９】
図１Ｃは、中空円筒状被加工物の旋削加工時の状態を示している。旋削加工時、中空円筒状被加工物６の把持部７は旋削加工装置の連結部９により旋削加工装置本体（図示せず）と連結されている。中子１０が挿入された中空円筒状被加工物６（図１Ｃに示す状態）を手動又は自動搬送システム（図示せず）にて旋削加工装置（図示せず）に装着する。このとき、中空円筒状被加工物６の一方の端部は中子１０の旋削加工時の把持部５に把持されており、旋削加工装置の連結部８により旋削加工装置本体（図示せず）と連結されている。
中空円筒状被加工物６を旋削加工装置（図示せず）に装着後、旋削加工装置に付設されているモーター（図示せず）を駆動させ、ベルト、チェーン等の伝達装置により中空円筒状被加工物６を回転させる。中空円筒状被加工物６の回転が安定した後に、バイト１２を中空円筒状被加工物６から軸方向に移動させ、中空円筒状被加工物６の表面の旋削加工を行う。
このとき、薄板状弾性体１は回転による遠心力により中空円筒状被加工物６の内面に接することで、びびり振動や変形などの発生が抑制され、中空円筒状被加工物６を高精度に加工することができる。
図１Ｃでは、中空円筒状被加工物６の導入部４と旋削加工時の中空円筒状被加工物６の把持部７が接触していないが、接触していても問題ない。また、駆動方式として片側駆動と両側駆動が知られているが、本発明はこれらの駆動方式に限定されるものではない。
【００４０】
＜第２の実施形態＞
図２Ａ〜図２Ｃは、薄板状弾性体の形状例を示したものであり、図２Ａは薄板状弾性体の垂直方向断面形状が円盤状である例であり、中心部に貫通孔１１が空いている。
図２Ｂは、薄板状弾性体の垂直方向断面形状が十字状である例である。
図２Ｃは、薄板状弾性体が多層構造である例であり、本実施形態では２重構造とした。これは薄板状弾性体の最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下小さく、かつ旋削加工時の回転数において最大外径が２．５ｍｍ以上延伸することを満たしていれば２層構造でなくともよい。なお、図２Ａ〜図２Ｃは、薄板状弾性体の形状例であり、びびり振動を無くし振れを抑制できる形状ならば、これらの形状でなくとも任意に設定可能である。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例では、「中空円筒状被加工物」として「電子写真感光体用円筒状基体」を用いた例を示した。
【００４２】
＜旋削加工＞
外径６０．４ｍｍ、全長３５２ｍｍ、肉厚１．０ｍｍのアルミニウム製の円筒状基体を用意した。
薄板状弾性体の材質はクロロプレンゴムを用いた。薄板状弾性体の最大外径は５８.４ｍｍ、肉厚３．０ｍｍ、薄板状弾性体の垂直方向断面形状が図２Ａに示すような円盤状である。軸に薄板状弾性体をスペーサーにより１０組貫通させて、図１Ａに示すような中子とした。軸の材質はアルミニウムを用いた。スペーサーとしては、薄板状弾性体を円筒状基体の任意の位置に固定するための機能を有していれば形状、材質は特に制限されない。
次に、中子を挿入した円筒状基体を、旋削加工装置（晶運工作所製、ＳＰＡ  ５  ×６００）に装着して、下記の旋削条件で旋削加工を行い、外径６０．０ｍｍ、全長３５２ｍｍ、肉厚０．８ｍｍの円筒状基体を作製した。
［旋削条件］
・回転数    ：５，０００ｒｐｍ
・送り速度  ：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ
・バイト形状：Ｒバイト
【００４３】
（比較例１）
薄板状弾性体の最大外径Ａが円筒状基体の内径Ｂより１ｍｍ大きいこと、即ち、薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が−１ｍｍであること、及び薄板状弾性体の肉厚が３．０ｍｍであり、薄板状弾性体の垂直方向断面形状が図２Ａに示すような円盤状である以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、以下のようにして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００４４】
＜びびり振動＞
びびり振動の有無は、目視確認にて、中空円筒状被加工物の旋削加工表面に振動した痕跡(スジ跡)の有無により判定した。
【００４５】
＜全振れ＞
初期、及び繰り返し試行回数１，０００回後における全振れをレーザースキャンマイクロゲージ（株式会社ミツトヨ製）を用いて測定した。
【００４６】
＜薄板状弾性体の摩耗＞
薄板状弾性体の摩耗の有無は、繰り返し試行回数が１，０００回後及び１０，０００回後の薄板状弾性体における、中空円筒状被加工物の内面と接する面の擦れ跡の有無により判定した。
【００４７】
（実施例１）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が０．９ｍｍであり、旋削加工時において薄板状弾性体の最大外径を２．５ｍｍ延伸した以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００４８】
（実施例２）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が２．１ｍｍであり、旋削加工時において最大外径が２．５ｍｍ延伸した以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００４９】
（実施例３）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が１．５ｍｍであり、旋削加工時において薄板状弾性体の最大外径が２．４ｍｍ延伸した以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００５０】
（実施例４）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が１．５ｍｍであり、旋削加工時において薄板状弾性体の最大外径が２．５ｍｍ延伸した以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００５１】
（実施例５）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が１．５ｍｍであり、旋削加工時において薄板状弾性体の最大外径が２．５ｍｍ延伸したこと、薄板状弾性体の肉厚が０．５ｍｍである以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００５２】
（実施例６）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が１．５ｍｍであり、旋削加工時において薄板状弾性体の最大外径が２．５ｍｍ延伸したこと、薄板状弾性体の肉厚が２０．５ｍｍである以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００５３】
（実施例７）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が１．５ｍｍであり、旋削加工時において薄板状弾性体の最大外径が２．５ｍｍ延伸したこと、薄板状弾性体の肉厚が３．０ｍｍである以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００５４】
（実施例８）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が１．５ｍｍであり、旋削加工時において薄板状弾性体の最大外径が２．５ｍｍ延伸したこと、薄板状弾性体の肉厚が３．０ｍｍであり、薄板状弾性体の垂直方向断面形状が図２Ｂに示すような十字状である以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００５５】
（実施例９）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が１．５ｍｍであり、旋削加工時において薄板状弾性体の最大外径を２．５ｍｍ延伸したこと、薄板状弾性体の肉厚が３．０ｍｍであり、薄板状弾性体の垂直方向断面形状が図２Ａに示すような円盤状である以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００５６】
（実施例１０）
薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂとの差（Ｂ−Ａ）が１．５ｍｍであり、旋削加工時において薄板状弾性体の最大外径を２．５ｍｍ延伸すること、薄板状弾性体の肉厚が３．０ｍｍであり円盤状であること、軸側がクロロプレンゴムと円筒状基体側がニトリルゴムとする図２Ｃに示すような２重構造とする。ニトリルゴムの幅は２ｍｍでありクロロプレンゴムより耐摩耗性が高い特性がある。これらの点以外は、上記旋削加工と同様にして、円筒状基体の旋削加工を行った。
得られた円筒状基体について、比較例１と同様にして、旋削加工中のびびり振動、初期及び繰り返し旋削加工後の円筒状基体の全振れ、並びに薄板状弾性体の摩耗を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
【００５７】
【表１−１】
2019171554.tif 000002
＊比較例１は、旋削加工前から薄板状弾性体と円筒状基体の内面とが接触しているので、薄板状弾性体の延伸量は測定不能であるため、「−」とした。
【００５８】
【表１−２】
2019171554.tif 000003
【００５９】
表１−１及び表１−２の結果から、比較例１は、従来の中子を使用して旋削加工を行った場合であり、びびり振動、及び初期の全振れについては良好であるが、繰返し使用していると薄板状弾性体が摩耗劣化するため、徐々に全振れの数値が大きくなった。
実施例１は、薄板状弾性体の最大外径が円筒状基体の内径より小さいため、比較例１の従来の中子に比べて薄板状弾性体部分の摩耗劣化が軽減されているが、薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂの差（Ｂ−Ａ）が小さいため、繰返し使用によって薄板状弾性体の摩耗がわずかに発生した。
実施例２は、薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂの差（Ｂ−Ａ）が大きいため、実施例１に比べて薄板状弾性体の摩耗が小さくなり、１，０００回施行後の全振れの増加が抑えられていたが、薄板状弾性体と円筒状基体の密着が弱いためか、初期全振れがやや悪かった。
実施例３は、薄板状弾性体の摩耗が無く、１，０００回施行後の全振れの増加も抑えられていたが、薄板状弾性体の延伸量が小さいため、薄板状弾性体と円筒状基体の密着が弱かったのか初期振れが悪かった。
実施例４は、薄板状弾性体の最大外径Ａと円筒状基体の内径Ｂの差（Ｂ−Ａ）、薄板状弾性体の伸びの両方が適切な範囲内1のため、薄板状弾性体と円筒状基体の密着が良く、びびり振動が発生しなかった。また、繰返し使用によって薄板状弾性体の摩耗が発生し難かった。
実施例５は、薄板状弾性体の摩耗が少なく旋削加工できるが、薄板状弾性体の肉厚が薄いため、防振作用が低く全振れが少々悪かった。
実施例６は、薄板状弾性体の摩耗が少なく全振れも少ないが、薄板状弾性体の肉厚が厚いため、抜き差し時に薄板状弾性体と円筒状基体が擦れる範囲が広くなることから、わずかに摩耗が発生した。
実施例７は、薄板状弾性体の肉厚がある程度薄いため、旋削加工時における遠心力で十分に延伸しかつ防振作用が十分あるので加工精度が良く、抜き差しの際に、円筒状基体内面に擦れ難いため摩耗もなかった。
実施例８は、びびり振動が無く、全振れも少ない上に薄板状弾性体の摩耗もなかった。薄板状弾性体の垂直方向断面形状が十字状であるため、旋削加工時における遠心力が掛かっても薄板状弾性体と円筒状基体の密着は、薄板状弾性体の垂直方向断面形状が円盤状と比べると多少悪いためか、全振れが少々悪かった。
実施例９は、びびり振動が無く全振れも少ない上に摩耗もなかった。更に、薄板状弾性体の垂直方向断面形状が円盤状であり、薄板状弾性体と円筒状基体との密着が良いため、全振れが小さかった。
実施例１０は、薄板状弾性体が２重構造をとっており、薄板状弾性体と円筒状基体の接触面を耐摩耗性が高い薄板状弾性体にすることで繰返し使用時の耐久性が向上し、全振れが繰返し使用によって悪くならなかった。
【００６０】
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有する中子を中空円筒状被加工物に挿入する挿入工程と、
前記中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する旋削工程と、
を含み、
前記薄板状弾性体が前記中空円筒状被加工物の内径より小さい最大外径を有し、かつ旋削加工時において前記中空円筒状被加工物の内面に接することを特徴とする中空円筒状被加工物の旋削加工方法である。
＜２＞  前記薄板状弾性体は、非旋削加工時において最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下小さく、かつ旋削加工時の回転数において最大外径が２．５ｍｍ以上延伸する前記＜１＞に記載の中空円筒状被加工物の旋削加工方法である。
＜３＞  前記薄板状弾性体の肉厚が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工方法である。
＜４＞  前記薄板状弾性体の垂直方向断面形状が円盤状である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工方法である。
＜５＞  前記薄板状弾性体が同心状の多層構造である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工方法である。
＜６＞  軸と該軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体とを有する中子と、
前記中子を中空円筒状被加工物に挿入する挿入手段と、
前記中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する旋削手段と、
を有し、
前記薄板状弾性体が前記中空円筒状被加工物の内径より小さい最大外径を有することを特徴とする中空円筒状被加工物の旋削加工装置である。
＜７＞  前記薄板状弾性体は、非旋削加工時において最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下で小さく、かつ旋削加工時の回転数において最大外径が２．５ｍｍ以上延伸する前記＜６＞に記載の中空円筒状被加工物の旋削加工装置である。
＜８＞  前記薄板状弾性体の肉厚が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である前記＜６＞から＜７＞のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工装置である。
＜９＞  前記薄板状弾性体の垂直方向断面形状が円盤状である前記＜６＞から＜８＞のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工装置である。
＜１０＞  前記薄板状弾性体が同心状の多層構造である前記＜６＞から＜９＞のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工装置である。
＜１１＞  前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の旋削加工方法により旋削して形成されたことを特徴とする中空円筒状被加工物である。
＜１２＞  前記＜１１＞に記載の中空円筒状被加工物からなることを特徴とする電子写真感光体用円筒状基体である。
＜１３＞  前記＜１２＞に記載の電子写真感光体用円筒状基体上に感光層を有することを特徴とする電子写真感光体である。
＜１４＞  前記＜１３＞に記載の電子写真感光体を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
＜１５＞  中空円筒状被加工物に挿入し該中空円筒状被加工物の表面を旋削加工する中空円筒状被加工物の旋削加工に用いられる中子であって、
軸と、
前記軸にスペーサーを介して貫通させた複数枚以上の薄板状弾性体と、
を有することを特徴とする中子である。
＜１６＞  前記薄板状弾性体は、非旋削加工時において最大外径が中空円筒状被加工物の内径より１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下小さく、かつ旋削加工時の回転数において最大外径が２．５ｍｍ以上延伸する前記＜１５＞に記載の中子である。
【００６１】
前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工方法、前記＜６＞から＜１０＞のいずれかに記載の中空円筒状被加工物の旋削加工装置、前記＜１１＞に記載の中空円筒状被加工物、前記＜１２＞に記載の電子写真感光体用円筒状基体、前記＜１３＞に記載の電子写真感光体、前記＜１４＞に記載の画像形成装置、及び前記＜１５＞から＜１６＞のいずれかに記載の中子によると、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１      薄板状弾性体
２      スペーサー
３      軸
４      中空円筒状被加工物の導入部
５      中空円筒状被加工物の把持部
６      中空円筒状被加工物
７      中空円筒状被加工物の把持部
８      旋削加工装置の連結部
９      旋削加工装置の連結部
１０      中子
１１      貫通孔
１２      バイト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】実用新案登録第２６０４４３４号公報
【特許文献２】特開平８−５２６８０号公報
【特許文献３】特開平９−２３９６０４号公報
【特許文献４】特開２００６−１０２８３３号公報
【図１Ａ】
2019171554.tif 000004
【図１Ｂ】
2019171554.tif 000005
【図１Ｃ】
2019171554.tif 000006
【図２Ａ】
2019171554.tif 000007
【図２Ｂ】
2019171554.tif 000008
【図２Ｃ】
2019171554.tif 000009