(57)【要約】【課題】円筒体表面切削後に複数の周期からなる不均一な切削痕を残したり、感光ドラムとして作製した後に周期的な痕跡を含む画像を形成したりすることの無い、表面精度の高い円筒体の加工装置及びその加工方法を提供する。【解決手段】加工する円筒体を保持する円筒体保持手段と、切削部材を該円筒体の表面に当接するように位置決めかつ該円筒体の軸周りに旋回させる切削部材位置決め旋回手段と、該切削部材を該円筒体の軸方向に移動可能に保持する切削部材移動保持手段と、該切削部材を移動させる切削部材移動手段と、該切削部材移動保持手段と該切削部材移動手段とを接続する接続手段と、を有する円筒体の加工装置であって、該接続手段は流体圧力を用いて該切削部材位置決め旋回手段と該切削部材移動手段の互いの位置を円筒体の軸方向において拘束し、かつ該切削部材位置決め旋回手段と該切削部材移動手段の互いの位置が円筒体の軸に直交する断面上において自在に移動できるように接続する手段であることを特徴とする。【選択図】図１
2008183662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工する円筒体を保持する円筒体保持手段と、切削部材を該円筒体の表面に当接するように位置決めかつ該円筒体の軸周りに旋回させる切削部材位置決め旋回手段と、該切削部材を該円筒体の軸方向に移動可能に保持する切削部材移動保持手段と、該切削部材を移動させる切削部材移動手段と、該切削部材移動保持手段と該切削部材移動手段とを接続する接続手段と、を少なくとも有する、円筒体の加工装置であって、
該接続手段は、流体圧力を用いて該切削部材位置決め旋回手段と該切削部材移動手段の互いの位置を円筒体の軸方向において拘束し、かつ該切削部材位置決め旋回手段と該切削部材移動手段の互いの位置が円筒体の軸に直交する断面上において自在に移動できるように接続する手段であることを特徴とする円筒体の加工装置。
【請求項２】
加工する円筒体を保持する円筒体保持手段と、切削部材を該円筒体の表面に当接するように位置決めかつ該円筒体の軸周りに旋回させる切削部材位置決め旋回手段と、該円筒体を該円筒体の軸方向に移動可能に保持する円筒体移動保持手段と、該円筒体を移動させる円筒体移動手段と、該円筒体移動保持手段と該円筒体移動手段を接続する接続手段と、を少なくとも有する、円筒体の加工装置であって、
該接続手段は、流体圧力を用いて該円筒体移動保持手段と該円筒体移動手段の互いの位置を円筒体の軸方向において拘束し、かつ該円筒体移動保持手段と該円筒体移動手段の互いの位置が円筒体の軸に直交する断面上において自在に移動できるように接続する手段であることを特徴とする円筒体の加工装置。
【請求項３】
前記流体として、気体が用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の円筒体の加工装置。
【請求項４】
前記接続手段は、流体が注入される流体供給口と、注入された流体が通過するための孔が設けられた少なくとも２つの静圧パッドと、を有し、該静圧パッドは前記切削部材移動保持手段の少なくとも一部を挟むように対向して配置されてなることを特徴とする請求項１又は３に記載の円筒体の加工装置。
【請求項５】
前記接続手段は、流体が注入される流体供給口と、注入された流体が通過するための孔が設けられた少なくとも２つの静圧パッドと、を有し、該静圧パッドは前記円筒体移動保持手段に固定されたアームの少なくとも一部を挟むように対向して配置されてなることを特徴とする請求項２又は３に記載の円筒体の加工装置。
【請求項６】
前記静圧パッドの孔の内径断面積は、該静圧パッドの孔と直交する断面の面積に対して、０．５％以上１５％以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の円筒体の加工装置。
【請求項７】
前記静圧パッドの孔の内径と長さは、長さが内径に対して１倍以上５０倍以下の範囲となる関係にあることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の円筒体の加工装置。
【請求項８】
前記静圧パッドは、多孔質鉱物又は発泡樹脂よりなる多孔質部材であることを特徴とする請求項４又は５に記載の円筒体の加工装置。
【請求項９】
切削部材を円筒体の軸周りに旋回させながら、該切削部材を該円筒体の軸方向に移動させて加工を行う円筒体の加工方法であって、
請求項１、３、４、６から８のいずれか１項に記載の加工装置が、該円筒体の加工に用いられていることを特徴とする円筒体の加工方法。
【請求項１０】
切削部材を円筒体の軸周りに旋回させながら、該円筒体を該切削部材に対して該円筒体の軸方向に移動させて加工を行う円筒体の加工方法であって、
請求項２、３、５から８のいずれか１項に記載の加工装置が、該円筒体の加工に用いられていることを特徴とする円筒体の加工方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の加工方法によって加工されたことを特徴とする円筒体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の円筒体を基体として製造されたことを特徴とする感光ドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒体の加工装置及びその加工方法に関する。より詳細には、本発明は、電子写真方式の複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置における電子写真感光ドラムや現像スリーブとして使用される円筒体の加工装置及びその加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、電子写真方式の複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置における電子写真感光ドラムや現像スリーブとして、所定の表面精度と寸法精度に仕上げられた円筒体が用いられている。電子写真感光ドラムはそのような円筒体（ドラム基体）の表面に感光膜を施すことによって製造されるが、円筒体の表面精度又は寸法精度が低いと感光膜に凹凸が生じ、このため画像形成装置によって形成される画像に欠陥が生じる。従って、精度の高い画像を得るために、円筒体の表面が所定の表面粗さに加工されることが要求されている。また、真直度及び真円度等の寸法精度にも極めて高い精度が求められている。
【０００３】
一般に、電子写真感光ドラムや現像スリーブ等に加工される円筒体の材料には、純度９９．５％以上のＡｌや０．０５〜０．２０％のＣｕを含むＣｕ−Ａｌ合金等が用いられる。また、０．０５〜０．２０％のＣｕと１．０〜１．５％のＭｎを含むＣｕ−Ｍｎ−Ａｌ合金や、０．２０〜０．６０％のＳｉと０．４５〜０．９０％のＭｇを含むＳｉ−Ｍｇ−Ａｌ合金等も用いられる。このような円筒体の加工方法としては一般的に、まず、押し出し、引き抜き及び曲がりの矯正等を高精度に行って表面精度や寸法精度の高い管材を製作し、これを所望の長さに切断したうえで両端部に面取り加工を施す方法がある。
【０００４】
円筒体を加工して所定の表面粗さの円筒体表面に仕上げるための一般的な方法として、次の方法がある。まず、押し出し成型又は引き抜き成型によって製造された管材を所望の長さに切断して円筒体を製作する。次いで、両端部分を円筒の内径中心又は外径中心を基準として両端面に周方向に切削加工して稜線部を形成する。これにテーパー形状クランプ面を有する保持具を挿入して円筒体軸方向に押し当てることによって円筒体を保持する、又は開きクランプ等の保持部材を円筒体内部に挿入して保持する。そして、円筒体の外周面にバイト等の切削部材を当接させたうえで円筒体を回転させることによって切削加工を施す。また、外周面の切削効率をより高くすることを目的として、円筒体表面に軸方向に連続する浅溝を設け、円筒体の表面を切削部材が円筒中心軸周りに高速旋回することによって切削する方法（特許文献１参照）も開発されている。
【０００５】
このような円筒体の外周面を切削部材で切削加工して所定の表面粗さの円筒体表面に仕上げる方法では、少なからず切削痕が残る。この切削痕の深さは、基本的に切削部材先端形状の曲率と切削ピッチに従うが、この切削ピッチは切削痕の幅であり、切削部材が円筒体軸方向に進む速度と、円筒体の回転速度又は切削部材の旋回速度とによって決定される。従って、切削痕の表面粗さを低く抑えて加工することが求められる場合は、切削部材先端形状の曲率を大きくするか、又は切削ピッチを短く設定して加工する。特に、切削部材先端形状の曲率を最も大きくしたい場合は、通称平バイトと呼ばれる先端に曲率形状を持たない切削部材がしばしば用いられる。
【０００６】
また、切削速度、即ち円筒体の回転速度又は切削部材の旋回速度の設定に際しては、次のことが言える。即ち、円筒体には形状や回転バランスに個体差があるので、円筒体を回転させて切削加工するより、切削部材を旋回機構に設けて円筒体の軸周りに切削部材を旋回させて切削加工する方が、優れた旋回バランスの調整を施すことが可能である。これによって非常に高い回転数で旋回させ、従って高い切削速度を得ることが出来る。よって、円筒体の軸周りに切削部材を旋回させて切削加工する方法の方が、加工費をより低減させることが可能となる。また、円筒体の表面を全周にわたって加工するためには、円筒体を軸周りに回転させる方法においても、又は切削部材を円筒体の軸周りに旋回させる方法においても、次のことが求められる。つまり、両者ともに切削部材を円筒体の表面に当接するように位置決めする手段（以降、切削部材保持手段と記す）と円筒体との位置関係を円筒体の中心軸に平行に変化させることが求められる。言い換えれば、円筒体の保持手段又は切削部材保持手段のいずれか一方又は両方が、円筒体の軸に平行な方向のスライド機構を伴って位置決めされることが求められる。また、円筒体の保持手段と切削部材保持手段の両方をスライドさせる場合は、それらは共通のスライド機構に搭載されるか、又はそれぞれ別のスライド機構を互いの移動軌跡が平行になるように備えていることが一般的である。
【０００７】
また、ガイドレールやガイドシャフトによって位置規制された円筒体、又は切削部材保持手段を移動させる方法としては、次のようなものがある。即ち、らせん形状のネジ溝を施したボールネジを電気モータ、エアモータ又は振動モータ等によって回転させることによって移動させる方法である。また、ロッドエアシリンダやロッドレスエアシリンダ等の空圧動力を移動方向に直接作用させて移動させる等の方法も一般的である。前記のスライド機構、特にガイドレールやボールネジを用いて円筒体又は切削部材保持手段を移動させる方法は、円筒体と切削部材保持手段の円筒体軸方向の互いの位置変化が完全な直線上での移動によってなされることが好ましい。具体的に述べれば、次のような機構にされていることが望ましい。即ち、ガイドレールやガイドシャフト等といった高精度な軌道を用意する。複数のボールやローラーを循環出来るように内蔵したベアリング等を介して、円筒体の保持手段又は切削部材保持手段を、前記ガイドレールやガイドシャフト上を自在に移動出来るように継合するスライダーと呼ばれる摺動部材に固定する。一般に、非常に高い平滑性を備えるガイドレールやガイドシャフトを調達することは可能である。しかし、ガイドレールやガイドシャフトとスライダーが線方向に摺動する場合には、前述したようなベアリング部に内蔵する複数のボールやローラーの個体同士の寸法差等に起因する微小な動作隙間が存在してしまう。
【０００８】
一方、前述のボールネジについて述べれば、らせん状のネジ溝の加工に含まれる僅かなフレや、ベアリング部においても前記スライダーのベアリング部と同様な動作隙間が存在する。従って、それによって回転動作によるフレが少なからず発生し、特にボールネジを高い回転数で回転させる、又は特定の回転数で回転させる場合には、共振等によるより強い振動を発生することがある。このような振動は、その振幅の大小に関わらず円筒体の保持手段又は切削部材保持手段に伝達され、その振動のうち円筒体の軸に直交する方向に作用する成分は、切削部材と円筒体の当接深さに影響を与え、加工深さに変化をもたらす。その振動周期は、振動発生の原因がボールネジの回転であることから、ボールネジの回転と同期している。しかし、一般的な切削加工条件からすると、円筒体と切削部材保持機構との円筒体軸方向の移動速度に比べて、円筒体の回転速度又は切削部材の旋回速度は非常に速い。その結果、前記振動によって加工深さが変化するピッチと前記本来の切削痕のピッチは同期せずに、最終的な加工後の切削痕に不均一を生じさせる。
【０００９】
近年の電子写真感光ドラムにおいては、より高い画質形成、特に高分解能、耐ゴースト性等への要求、又はコストダウンを目的として塗膜の薄膜化が求められている。従って、ドラム基体表面に対して表面粗さを低く抑えることのみならず、切削痕のより高い均一性が重要となってきている。これに対して前記の不均一な切削痕は画像のムラを生じさせ、また製品としての目視外観上においても好ましくない。
【００１０】
このような影響を避けるための方法として、一般に、ボールネジの位置決め部やモータとの接続部に樹脂製のカップリング等を用いて振動を緩和し、他の接続機器に振動が伝達しにくくする方法が用いられている。また、ボールネジと前記円筒体の保持手段又は切削部材保持手段の接続に際して、球形状の部材を用いたベアリング構造を介することによって振動を吸収する方法（特許文献２参照）も提案されている。
【特許文献１】特開平０６−３２８３０３号公報
【特許文献２】特開２０００−１０７９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、前述のボールネジの位置決め部やモータとの接続部に樹脂製のカップリング等を用いて振動を緩和する方法においては、次のような問題がある。つまり、それはボールネジの振れに起因する振動を緩和することは可能であるが、前記のようにスライダーのベアリング部に存在する微小な動作隙間によって発生する振動成分については大幅な緩和が見られない。
【００１２】
また、接続に際して球形状の部材を用いたベアリング構造によって振動を吸収する方法についても、次のような問題がある。つまり、その実際の機構においてはその球形状の部材を所定の位置に、即ち振動の方向に対して常に移動可能な余剰スペースを伴った状態に確保して保持することが求められる。そうするためには球体の当接部に窪みを設けるか、ブッシュ等をあてがって球体の位置を規制せざるを得ない。従って、この方法は基本的な球体の回転によるベアリング構造としての振動の吸収は期待出来るものの、球形状の部材が完全に負荷無く回転出来るわけではないので、大幅な振動の緩和は期待できない。
【００１３】
ここで、前記のボールネジ動作に起因する振動の、円筒体の軸に直交する方向に作用する成分による切削部材の当接深さへの影響は、先に述べた２種類の切削方法ではそれぞれに対して及ぼす度合いが異なる。即ち、外周面に切削部材を当接させたうえで円筒体を回転させることによって切削加工する方法と、円筒体の表面を切削部材が円筒中心軸周りに回転することによって切削する方法とでは、影響が異なっている。
【００１４】
まず、円筒体を回転させることによって切削加工する方法を用いる場合について説明する。その場合、発生する振動に対して切削部材の位置と切削する加工深さ方向が固定されているので、切削部材を前記の振動の方向と加工深さ方向が直交するように配置すれば、振動の影響は円筒体表面に切削部材が当接するに際して接線方向に作用する。よって、加工深さへの変化を連続的に低減することが出来る。従って、完全にボールネジの振動を除去することが求められない。よって、例えば前記のボールネジと前記円筒体の保持手段又は切削部材保持手段の接続に際して、球形状の部材を用いたベアリング構造を介することによって振動を吸収する方法等を用いることによって、一定の効果を期待することが出来る。
【００１５】
それに対し、円筒体の表面を切削部材が円筒中心軸周りに回転することによって切削する方法では、切削部材が加工に際して常に旋回している。よって、前記の振動の方向と切削部材の加工深さ方向が、切削部材の回転によって直交するときと平行になる時が繰り返すこととなり、円筒体を回転させることによって切削加工する方法のように連続的に低減することはできない。従って、前記したような近年の電子写真感光ドラムに求められる基体表面を得るためには、より確実な振動吸収機構が求められている。
【００１６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、円筒体表面切削後に複数の周期からなる不均一な切削痕を残したり、感光ドラムとして作製した後に周期的な痕跡を含む画像を形成したりすることの無い、表面精度の高い円筒体の加工装置及びその加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、加工する円筒体を保持する円筒体保持手段と、切削部材を該円筒体の表面に当接するように位置決めかつ該円筒体の軸周りに旋回させる切削部材位置決め旋回手段と、該切削部材を該円筒体の軸方向に移動可能に保持する切削部材移動保持手段と、該切削部材を移動させる切削部材移動手段と、該切削部材移動保持手段と該切削部材移動手段とを接続する接続手段と、を少なくとも有する、円筒体の加工装置であって、該接続手段は、流体圧力を用いて前記切削部材位置決め旋回手段と前記切削部材移動手段の互いの位置を円筒体の軸方向において拘束し、かつ前記切削部材位置決め旋回手段と前記切削部材移動手段の互いの位置が円筒体の軸に直交する断面上において自在に移動できるように接続する手段であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、加工する円筒体を保持する円筒体保持手段と、切削部材を該円筒体の表面に当接するように位置決めかつ該円筒体の軸周りに旋回させる切削部材位置決め旋回手段と、該円筒体を該円筒体の軸方向に移動可能に保持する円筒体移動保持手段と、該円筒体を移動させる円筒体移動手段と、該円筒体移動保持手段と該円筒体移動手段を接続する接続手段と、を少なくとも有する、円筒体の加工装置であって、該接続手段は、流体圧力を用いて前記円筒体移動保持手段と前記円筒体移動手段の互いの位置を円筒体の軸方向において拘束し、かつ前記円筒体移動保持手段と前記円筒体移動手段の互いの位置が円筒体の軸に直交する断面上において自在に移動できるように接続する手段であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、前記流体として気体を用いることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、前記接続手段は、流体が注入される流体供給口と、注入された流体が通過するための孔が設けられた少なくとも２つの静圧パッドと、を有し、該静圧パッドは該円筒体移動保持手段の少なくとも一部を挟むように対向して配置されてなることを特徴とする。又は、前記接続手段は、流体が注入される流体供給口と、注入された流体が通過するための孔が設けられた少なくとも２つの静圧パッドと、を有し、該静圧パッドは前記円筒体移動保持手段に固定されたアームの少なくとも一部を挟むように対向して配置されてなることを特徴とする。
【００２１】
なお、前記静圧パッドの孔の内径断面積は、該静圧パッドの孔と直交する断面の面積に対して、０．５％以上１５％以下であることを特徴とする。また、前記静圧パッドの孔の内径と長さは、長さが内径に対して１倍以上５０倍以下の範囲となる関係にあることを特徴とする。また、前記静圧パッドは、多孔質鉱物又は発泡樹脂よりなる多孔質部材であることを特徴とする。
【００２２】
更に、本発明は、切削部材を円筒体の軸周りに旋回させながら、該切削部材を該円筒体の軸方向に移動させて加工を行う円筒体の加工方法であって、前記の切削部材が円筒体に沿って移動する加工装置が該円筒体の加工に用いられていることを特徴とする。
【００２３】
また更に、本発明は、切削部材を円筒体の軸周りに旋回させながら、該円筒体を該切削部材に対して該円筒体の軸方向に移動させて加工を行う円筒体の加工方法であって、前記の円筒体が該円筒体の軸に沿って移動する加工装置が該円筒体の加工に用いられていることを特徴とする。
【００２４】
なお、本発明は、前記の加工方法によって加工されたことを特徴とする円筒体である。また、前記の円筒体を基体として製造されたことを特徴とする感光ドラムである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に従うことによって、円筒体表面切削後に複数の異なる周期からなる不均一な切削痕を残したり、感光ドラムとして作製した後に周期的な痕跡を含む画像を形成したりすることの無い、表面精度の高い円筒体を作製することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【００２７】
図１は、本発明による円筒体の加工装置の１つの実施形態を示している。それは、切削部材を円筒体の軸周りに旋回させながら、該切削部材を円筒体の軸方向に移動させて加工を行う、加工装置である。台座７上に、被加工物である円筒体８を所定の位置に保持する円筒体保持手段（保持具１）と、ボールネジ回転ユニット１１と、が固定されている。ボールネジ回転ユニット１１は、円筒体８の円筒中心軸と平行になるように切削部材を移動させる切削部材移動手段（ボールネジ６）を保持及びそれを回転させる部材である。また、台座７にはガイドレール４が、保持具１に保持された円筒体８の円筒中心軸に対して摺動軌道が平行になるように固定されている。加えて、ガイドレール４にはスライダー１０を介して切削部材を円筒体８の軸方向に移動可能に保持する切削部材移動保持手段（切削ユニットベース１２）が円筒中心軸と平行な方向に摺動可能に接続されている。
【００２８】
図２は、前記図１の加工装置の円筒体８の円筒中心軸に直交する断面を示している。そこにおいて、切削ユニットベース１２は、切削部材９を円筒体８の外表面に当接するように保持かつ切削部材９を円筒体８の円筒中心軸周りに旋回させる切削部材位置決め旋回手段（切削部材回転ユニット３）を内蔵している。切削部材９は粗バイト及び仕上げバイトそれぞれ１つからなり、粗バイト及び仕上げバイトは円筒体８の円筒中心軸を略中心として切削部材回転ユニット３の対向側に各々取り付けられている。従って、段階的に切削処理することによって、切削負荷を分散してスムーズに加工を行うことが出来る。
【００２９】
同時に、切削ユニットベース１２は、その下端部が接続手段（接続部材５）を介してボールネジ６に拘束されている。そして、ボールネジ回転ユニット１１の回転作用を受けたボールネジ６によって、切削ユニットベース１２はガイドレール４の軌道上を移動する。
【００３０】
接続部材５を詳細に説明している図３に示すように、接続部材５には、高圧の流体が注入される流体供給口５ａが設けられている。この流体供給口５ａに対して流体を供給する手段については図示しないが、例えば送液ポンプ、エアーコンプレッサー、ガスボンベなど、所定の供給圧力が得られるものであれば特に限定されない。
【００３１】
ここで、流体供給口５aから注入される流体は水、揮発性溶剤、又はオイル等の液体を用いるか、又はエアーや窒素ガス等の気体を用いてもよく、特に気体を用いる場合は、液体を用いる場合に比べて液体を受け皿等で回収するための機構が不要である。更には気体としてエアーを選定して用いると、その他の気体を用いるのに比べて安価かつ安全に設備を運用することができるので好ましい。従って、以降の説明に際しては、流体に関してはエアーを一例として述べることとする。
【００３２】
また、前記の切削部材移動保持手段（切削ユニットベース１２）を挟むように対向して、孔を有する静圧パッド５ａ及び５ｃを設けてもよい。この場合は、注入されたエアーは静圧パッド５ｂ及び５ｃを通って切削ユニットベース１２に向けて放出される。切削ユニットベース１２は、この高い空気圧のエアーに挟まれることによって接続部材５に円筒体８の円筒中心軸に平行な方向について拘束される。ここで、エアー等の流体の供給は、圧力が高いほど拘束力、即ち位置の規制精度が向上し、特に０．１ＭＰａ以上であればボールネジ６の駆動が非常に正確に切削ユニットベース１２を移動させることが可能で、切削結果に及ぼす影響も小さい。
【００３３】
なお、静圧パッド５ｂ及び５ｃは、それぞれ前記のように高圧のエアーが注入される流体供給口５ａから切削ユニットベース１２に向けてエアーを通過させるための、エアーが流入する面と流出する面とを備え、及び、この両面を繋ぐ孔、又はほぼ均等、等間隔に配置されかつ互いに平行にあけられた細孔が設けられた所定の大きさのブロックであり、エアーを切削ユニットベース１２に向けて均一に分散させて面状に放出する。静圧パッド５ｂ及び５ｃの材料は、金属、樹脂又は鉱物等細孔加工が可能なものであれば、特に限定はされない。また細孔の機能は、供給されたエアーが静圧パッドを通過する際に適度な圧力損失を発生させ、エアーを切削ユニットベース１２に向けて放出する際に均一に分散させることを目的としており、その細孔加工においては、特に静圧パッドの細孔に直交する断面の面積に対する細孔の内径断面積の比率が重要となる。即ち、細孔の内径断面積は、静圧パッドの前記断面積に対して、０．５％以上１５％以下であることが好ましい。また細孔の内径断面積が静圧パッドの前記断面積に対して１５％以下であれば、供給されたエアーが静圧パッドを通過する際に、均一な分散に必要な圧力損失を得られ、偏りを生じにくく、加えて、細孔の内径断面積が静圧パッドの前記断面積に対して０．５％より小さいときは、供給されたエアーが静圧パッドを通過する際の圧力損失が過大になり、エアー供給装置の供給能力に過大なものを選定せざるを得なく、またエアー供給装置から静圧パッドまでのエアー供給経路に相応な耐圧機構を備えるなどの不必要な設備投資の増大を招いてしまう。加えてエアー等の流体が長さを持った孔を通過する際には、その内径と長さによって所定の圧力損失を伴なうことから、前記静圧パッドに設ける孔の内径と長さは前記の適正な圧力損失を確保する上で重要な要素である。即ち、孔の長さが内径に対して１倍以上５０倍以下の範囲であることが好ましい。孔を通過する流体の圧力損失はその孔の長さに比例して増大することから、本発明の構成においては孔の長さが内径に対して５０倍以下であれば前記の圧力損失が過大にならず適正な範囲に保つことができる。また孔の長さが内径に対して１倍以上あれば筐体としての静圧パッド自身の強度を確保する上で好ましい。
【００３４】
従って、接続部材５がボールネジ回転ユニット１１の回転作用を受けて切削ユニットベース１２を移動させる際には、切削ユニットベース１２はガイドレール４及び円筒体８の円筒中心軸に平行な方向のみに対して位置の規制を受けて移動する。しかし、前述のように切削ユニットベース１２は高圧エアーを介して接続部材５に拘束されていることから、円筒体８の円筒中心軸に直交する方向に対しては、ガイドレール４の規制に従ってのみ位置が決められることになる。なお、図２に示されるように、接続部材５はガイドレール４に平行に固定された回転防止ガイドシャフト５ｋに接続されており、ボールネジ６の回転に伴って回転しないようにされている。なお、接続部材５と回転防止ガイドシャフト５ｋの接続部分には互いの摺動が可能なように微小な隙間が設けられており、この隙間によって接続部材５は僅かに回転、即ちガイドレール４及び円筒体８の軸に直交する方向の振動を発生することがある。しかし、この振動も、前述の高圧エアーを介して接続部材５が切削ユニットベース１２を拘束する機構によって、切削ユニットベース１２の動作に円筒体８の円筒中心軸に直交する方向の動作を与えることはない。
【００３５】
また、静圧パッド５ｂ及び５ｃとして、図４に５ｄ及び５ｅとして示してある、多孔質静圧パッド、即ち多孔質鉱物又は発泡樹脂等の多孔質部材を所定の形状に加工したものが用いられてもよい。このような多孔質部材はもともと略均等に配置した孔を有することから、前記したような静圧パッド、即ち加工によって細孔を施して通過するエアーをほぼ均一に分散させるものに近い効果を有し、かつ比較的安価に調達することができる。
【００３６】
次に、本発明の別の実施形態を説明する。それは、図５に示してあるように、切削部材を円筒体の軸周りに旋回させながら、該円筒体を切削部材に対して円筒体の軸方向に移動させて加工する、加工装置である。図５に示す加工装置では、円筒体８を該円筒体８の軸方向に移動可能に保持する円筒体移動保持手段（円筒体保持ベース２）に、円筒体８を所定の位置に保持する円筒体保持手段（保持具１）が固定されている。またガイドレール４は台座７上に固定され、及びガイドレール４に円筒体保持ベース２がスライダー１０を介して、円筒体８の円筒中心軸に対して平行な方向に摺動可能なように接続されている。同様に、台座７上に円筒体８の円筒中心軸に平行になるように、円筒体を移動させる円筒体移動手段（ボールネジ６）を保持かつ回転させるボールネジ回転ユニット１１と、切削ユニットベース１２と、が固定されている。
【００３７】
更に、切削ユニットベース１２は切削部材９を円筒体８の外表面に当接するように位置決めし、及び円筒体８の円筒中心軸周りに旋回させる切削部材保持旋回手段（切削部材回転ユニット３）を内蔵している。同時に、円筒体保持ベース２は接続手段（接続部材５）を介してボールネジ６と接続されており、それはボールネジ回転ユニット１１の回転作用に従ってガイドレール４の軌道上を移動する。接続部材５には、図２、図３、図４に示されている実施形態と同様の機構が採用されている。そこにおいては同じく、前記の静圧パッド５ｂ及び同５ｃによって、円筒体移動保持手段（円筒体保持ベース２）に固定されたアーム１３を挟むように対向している静圧パッド５ｂ及び同５ｃを介した高い空気圧のエアーによって接続部材５に拘束されている。それによって、前述の効果をこの実施形態においても等しく得ることが可能である。
【００３８】
本発明の加工装置によって加工された円筒体は、様々な用途に用いられることが可能である。例えば、電子写真方式の複写機やレーザービームプリンター、同ファクシミリ、又は印刷装置の感光ドラムの基体として使用することが出来る。感光ドラムとして使用する場合、浸漬コーティング法等により上記の円筒体上に電荷発生層等を形成すればよい。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。また、これより切削部材をバイトと記す。
【００４０】
（実施例１）
本例においては、本発明に従って感光ドラムを製造した。
【００４１】
最初に、円筒体として、外径φ３０．１０ｍｍ、内径φ２８．５０ｍｍのアルミニウム引抜円筒体（材質Ａ６０６３）を円筒体長さ２６０ｍｍに切断し、その両端の近傍の内面を切削して角度４５°のテーパー面を施した。それから、この円筒体の外表面の母線方向に、カッターを用いて深さ０．０２ｍｍから０．０４ｍｍまでの４本の浅溝をピッチ約９０°にて均等に配置して施した。
【００４２】
続いて、図１に示す切削装置で、接続部材５に静圧パッドを内蔵させ、以下の条件で表面加工を行った。なお、静圧パッドの加工に際しては、鉄（Ｓ４５Ｃ）を用いて、厚さ６ｍｍ、表と裏の両表面を２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形の平板ブロックを作製し、これの厚み方向にφ０．２ｍｍの細孔を縦横０．７ｍｍピッチで貫通させた。この静圧パッドに供給するエアーは、０．８ＭＰａとした。各切削バイトの取りしろは、切削前円筒体表面を基準としたバイトの切り込み深さを狙いとした。
【００４３】
粗削りバイト
材質：焼結ダイヤモンド
先端Ｒ：０．２ｍｍ
粗削りバイト取りしろ：４０μｍ
【００４４】
仕上げバイト
材質：単結晶ダイヤモンド
先端Ｒ：８．０ｍｍ
仕上げバイト取りしろ：１０μｍ
【００４５】
荒削りバイトと仕上げバイトの離間距離：１．５ｍｍ
回転速度：１４，０００ｒｐｍ
ボールネジのピッチ：１．０ｍｍ
ボールネジの回転数：９８５ｒｐｍ
切削送り量：０．０７ｍｍ／ｒｅＶ
切削油：白灯油０．０２５ｃｃ／秒
【００４６】
切削加工終了後の円筒体表面の粗さを、表面粗さ測定機（小坂研究所製サーフコーダーＳＥ−３３００）を用いて、測定スピード０．５ｍｍ／秒、測定長さ２．５ｍｍ、カットオフ０．８ｍｍにて測定したところ、Ｒｙは０．２０μｍであった。
【００４７】
次に、ポリアミド樹脂（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ社製）１０部及びメトキシメチル化６ナイロン樹脂（商品名：トレジンＥＦ−３０Ｔ、帝国化学社製）１２部を用意した。それらの樹脂をメタノール３００部及びｎ−ブタノール２５０部の混合溶媒中に溶解した塗料を浸漬コーティング法で円筒体に塗布し、９５℃で１５分間熱風乾燥させることによって、膜厚が０．５μｍの下引き層を形成した。
【００４８】
次に、クロロガリウムフタロシアニン７部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：ＢＸ−１、積水化学工業社製）３部及びシクロヘキサノン６０部からなる溶液を用意した。また、前記クロロガリウムフタロシアニンはＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）が７．４°、１６．６°、２５．５°及び２８．２°に強いピークを有している。前記溶液を１ｍｍφのガラスビーズを用いたサンドミルで８時間分散した後、エチルアセテート１００部を加えて電荷発生層用の分散液を調合した。
【００４９】
この分散液を中間層上に浸漬コーティング法で塗布し、９５℃で１０分間加熱乾燥することによって電荷発生層を形成した。電荷発生層の膜厚は０．１８μｍであった。
【００５０】
次に、下記構造式のアミン化合物８部、
【００５１】
【化１】
2008183662.tif 000003
【００５２】
下記構造式のアミン化合物２．５部、
【００５３】
【化２】
2008183662.tif 000004
【００５４】
及びビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ−２００、三菱ガス化学社製）１０部をモノクロロベンゼン８０部及びジメトキシメタン２０部の混合溶媒に溶解した。この塗料を浸漬コーティング法で塗布し、１２５℃で１時間乾燥することによって、膜厚が１１μｍの電荷輸送層を形成し、感光ドラムとした。
【００５５】
上記と同様の工程を繰り返し行い、２０本の感光ドラムを作成した。
【００５６】
（実施例２）
切削加工に際して、図５に示す切削装置で、図３に示す接続部材５を用いて加工した以外は、全て実施例１と同様に加工し、感光ドラムを作成した。なお、切削加工終了後の円筒体表面の粗さを実施例１と同じ表面粗さ計にて測定したところ、Ｒｙは０．１９μｍであった。
【００５７】
実施例１と同様の工程を繰り返し、２０本の感光ドラムを作成した。
【００５８】
（比較例１）
切削加工に際して、図１に示す切削装置で、図１の接続部材５に図６で示されている球形状の部材を用いたベアリング機構を使用した以外は、全て実施例１と同様に加工し、感光ドラムを作成した。なお、切削加工終了後の円筒体表面の粗さを実施例１と同じ表面粗さ計にて測定したところ、Ｒｙは０．２６μｍであった。実施例１と同様の工程を繰り返し、２０本の感光ドラムを作成した。
【００５９】
このとき、図６に示すベアリング機構では、球形状の部材として転動体５ｇ及び５ｈとして高炭素クロム鋼（ＳＵＪ２、硬度ＨｒＣ６２）からなる球径φ９ｍｍの硬球を用い、これを真鍮製ブッシュ５ｉ及び５ｊを介して接続部材５に内蔵した。また、図６の図示左側にある切削送り後方のブッシュ５ｉは閉孔にして転動体５ｇを保持する。図示右側にある切削送り前方のブッシュ５ｊは皿バネ５ｆを内蔵している。この皿バネ５ｆによって、転動体５ｈが常に切削ユニットベース１２及び転動体５ｇを押圧することによって、転動体５ｇ及び５ｆが安定して切削ユニットベース１２に当接することが出来るようにした。なお、皿バネ５ｆの与圧は１２５ｋｇｆとした。
【００６０】
（比較例２）
切削加工に際して、図５に示す切削装置で、図５の接続部材５に比較例１と同様の球形状の部材を用いたベアリング機構を使用した以外は、全て実施例１と同様に加工し、感光ドラムを作成した。なお、切削加工終了後の円筒体表面の粗さを実施例１と同じ表面粗さ計にて測定したところ、Ｒｙは０．２５μｍであった。実施例１と同様の工程を繰り返し、２０本の感光ドラムを作成した。
【００６１】
（評価）
上述のようにして作成した感光ドラムの外観を観察して表面状態を検査したところ、実施例１及び２の感光ドラムについては、切削ピッチのみ認められ、それ以外の周期的な痕跡は発見されなかった。一方、比較例１及び２の感光ドラムについては、切削ピッチに加え、ボールネジのピッチと同間隔（ほぼ規則的に１．０ｍｍ間隔）の縞模様が部分的に確認された。
【００６２】
次に、作製した全ての感光ドラムを、ヒューレット・パッカード社製プリンターＬａｓｅｒ  Ｊｅｔ  ４０００に装着して、黒画像及びハーフトーン画像をそれぞれ出力し画像評価を行った。ハーフトーン画像は黒線１本と白線２本分が交互に連続しているものであり、これら黒線及び白線が感光ドラムの円筒中心軸に対して平行な方向である縦方向、及び直交する方向である横方向にそれぞれ走査したものを使用した。なお表中の数字は、画像中に、感光ドラムの円筒中心軸に直交する方向での、ほぼ１．０ｍｍ間隔の周期的なスジが観察された個体の本数を示す。結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2008183662.tif 000005
【００６４】
表に示されているように、本発明に従う加工装置及び加工方法によって加工された円筒体を基体として用いた感光ドラムには、全画像試験で実施例１及び実施例２のどちらにおいても周期的なスジは確認されなかった。それに対して、接続部材に図６に示す球形状の部材を用いたベアリング機構を採用した従来技術においては、比較例１及び比較例２の両方において、縦ハーフトーン画像と横ハーフトーン画像とで周期的なスジが存在する個体が観察された。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に従う円筒体加工装置の１つの実施形態の側部立面図である。
【図２】図１の円筒体加工装置の横断面図である。
【図３】静圧パッドを用いた本発明の接続部材の詳細を示す図である。
【図４】多孔質部材よりなる静圧パッドを用いた本発明の接続部材の詳細を示す図である。
【図５】本発明に従う円筒体加工装置の別の実施形態を示す図である。
【図６】従来技術の転動体を用いた接続部材の詳細を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  保持具
２  円筒体保持ベース
３  切削部材回転ユニット
４  ガイドレール
５  接続部材
５ａ  流体供給口
５ｂ、５ｃ  静圧パッド
５ｄ、５ｅ  多孔質静圧パッド
５ｆ  皿バネ
５ｇ、５ｈ  転動体
５ｉ、５ｊ  ブッシュ
５ｋ  回転防止ガイドシャフト
６  ボールネジ
７  台座
８  円筒体
９  切削部材
１０  スライダー
１１  ボールネジ回転ユニット
１２  切削ユニットベース
１３  アーム
【図５】
2008183662.tif 000006
【図１】
2008183662.tif 000007
【図２】
2008183662.tif 000008
【図３】
2008183662.tif 000009
【図４】
2008183662.tif 000010
【図６】
2008183662.tif 000011