(57)【要約】【課題】肉厚が薄いアルミニウム合金製管を旋盤で切削加工中に、小さな切削異常であっても検出することができ、切削品質を迅速に把握できる切削加工方法及び電子写真感光体の提供。【解決手段】主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削を行い、切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量の一時的変動を検知して、切削加工を行う切削加工方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を前記主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行う切削加工方法であって、
切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量の一時的変動を検知して、切削加工を行うことを特徴とする切削加工方法。
【請求項２】
主軸の回転数が、切削加工を行う回転数にあるが、切削加工を行っていない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削加工を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下を満たす請求項１に記載の切削加工方法。
【請求項３】
主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行う切削加工方法であって、
前記主軸の回転数が、切削加工を行う回転数にあるが、切削加工を行っていない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削加工を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下を満たすように切削加工を行い、切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量を測定し、該電力の変動量から切削加工された被加工物の品質管理を行うことを特徴とする切削加工方法。
【請求項４】
切削工具が被加工物の切削を開始した際における、主軸を駆動するモーターの電力量の一時的な上昇と下降において、該電力量の一時的上昇の最高値からの半減期が０．０３秒間以上０．３秒間以下である請求項１から３のいずれかに記載の切削加工方法。
【請求項５】
主軸が停止している状態から、切削加工を行う回転数に達するのに要する時間が０．５秒間以上２秒間以下である請求項１から４のいずれかに記載の切削加工方法。
【請求項６】
主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行う切削加工方法であって、
前記被加工物を回転させてその回転数が安定した後、前記切削工具によって切削加工を行うとき、切削加工開始直後の主軸を駆動するモーターの最後の電力量の一時的変動量から、被加工物の切削加工面の表面粗さを予測することを特徴とする切削加工方法。
【請求項７】
主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を使用し、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行う切削加工方法であって、
前記主軸の回転数が、切削加工を行う回転数にあるが、切削加工を行っていない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削加工を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下を満たすように切削加工を行い、該切削加工中の主軸を駆動するモーターの電力量を連続測定し、該電力量の変動から切削加工中の被加工物の品質管理を行うことを特徴とする切削加工方法。
【請求項８】
切削加工中の主軸を駆動するモーターの電力量を連続測定し、該連続測定結果中の１０ｋＨｚ以下の低周波成分の変動から切削加工中の被加工物の品質管理を行う請求項７に記載の切削加工方法。
【請求項９】
被加工物の比切削抵抗が、５００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下である請求項１から８のいずれかに記載の切削加工方法。
【請求項１０】
複数の切削工具を使用し、切削加工前の被加工物が回転のみしている状態から、切削工具取付台を取り付けた刃物台を移動させて、それぞれの切削工具が被加工物の切削加工を開始した直後に、それぞれの切削工具に対応する主軸を回転させるモーター電力の一時的上昇及び一時的下降がある切削加工において、それぞれのモーター電力の一時的上昇が、その前のモーター電力の頂点から５０％以下に減衰したときに始まる請求項１から９のいずれかに記載の切削加工方法。
【請求項１１】
複数の切削工具の先端が、被加工物の軸方向に５ｍｍ以上３０ｍｍ以下ずれて向き合っており、被加工物の軸方向から見たとき、前記切削工具の向き合う角度が、該切削工具の数をｎとしたとき、（３６０／ｎ）±１５°である請求項１０に記載の切削加工方法。
【請求項１２】
２つの切削工具を使用し、該２つの切削工具のうち、切削加工開始時に最初に切削加工を行う第１切削工具の刃先先端半径をＲ１、次に切削加工を行う第２切削工具の刃先先端半径をＲ２とすると、Ｒ２がＲ１の１０倍以上であるか、又は第２切削工具がフラットバイトである請求項１から１１のいずれかに記載の切削加工方法。
【請求項１３】
被加工物が電子写真感光体用基体である請求項１から１２のいずれかに記載の切削加工方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の切削加工方法により切削加工された電子写真感光体用基体と、該電子写真感光体用基体上に、少なくとも感光層を有することを特徴とする電子写真感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に使用する電子写真感光体用基体等の円筒体の切削加工方法及び電子写真感光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体用基体としては、導電性であること、価格が安いこと、加工が容易であることなどからアルミニウム合金製管を使用することが多い。一般に、電子写真感光体用基体として使用するアルミニウム合金製管は、押し出し加工、抽伸加工等で作製した長いアルミウム合金製管を所定の寸法に切断し、その表面及び端面を切削加工して作製する。電子写真感光体用基体としてアルミニウム合金製管を使用する場合には、円筒度等の寸法精度のみでなく、その表面性が極めて重要である。
前記電子写真装置の書き込み光源として、レーザー等の可干渉性光源を使用した場合には発生する干渉縞画像を防ぐため、電子写真感光体用基体の表面性に要求される項目も多く、例えば、特許文献１では表面粗さについて規定している。
【０００３】
近年、電子写真装置の低価格競争から、電子写真感光体用基体を低コストで提供することが要求されており、材料費を低減するため、アルミニウム合金管の肉厚を薄くすることが行われている。このような肉厚が薄いアルミニウム合金管は僅かな力でも変形しやすく、これを旋盤で切削加工することは困難である。また、同じく低コスト化を図るため、基体１本当たりの切削加工時間を短縮する要請がある。
【０００４】
このような背景から、旋盤を使用した切削加工として、例えば特許文献２に記載の方法では、切削バイトのドラム状基体の回転に対するすくい角を正に、ドラム状基体の軸方向への移動に対するすくい角を負にそれぞれ設定することにより、バイト自身の寿命を延ばすとともに、切削速度がある程度速くてもチツピング、ビビリマーク等が発生するのを軽減し、また、バイトの取り付け作業時間を短縮している。しかし、この特許文献２においても、依然として、ビビリマーク等が生じることがあり、切削加工後に検査を行う必要がある。
【０００５】
そこで、例えば特許文献３では、刃物台に工具の変位機構と力覚センサを設け、力覚センサの検出信号を動歪計、ＡＤ変換器を経てコンピユータに取込み、記憶手段に記憶されている切削加工時の加工表面状態に応じて類別される複数のモードパターン信号と、力覚センサから得られた出力信号とを比較手段で比較し、切削加工による加工反力の出力信号の波形を検出する。一方、出力信号の波形から加工反力の変動Ｆｐ−ｐと平均Ｆｍｅａｎを求め、Ｆｐ−ｐ／Ｆｍｅａｎが最小値となるように切削工具の刃先設定角度をフイードバック制御して、常に鏡面加工に対応した刃先設定角度を得ている。しかし、この特許文献３に記載の方法においても、センサの検出力が不足する場合があり、検出が困難となることがある。
【０００６】
また、特許文献４では、旋盤の刃物台に切削加工中の加工反力を検出する力センサが取付けられ、該力センサから得られた出力信号を動歪計にて増幅し、ＡＤ変換器によりデジタル信号に変化してコンピュータに取り込んでいる。そして、コンピュータに記憶されている切削加工時の加工表面状態に応じて類別される複数のモードパターン信号と力センサから得られた出力信号とを比較手段で比較し、切削加工中の状態を検出している。しかし、この場合も、力センサの検出力が不足する場合があり、検出が困難となることがある。
【０００７】
また、切削加工時の工具の温度を検出する方法として、例えば特許文献５には、切削試験機として、被加工物の面粗度を検出する面粗度検出手段と、切削加工時に工具に加わる切削抵抗を検出する切削抵抗検出手段と、切削加工時における工具の温度を検出する温度検出手段とを備えた旋盤を用いた切削方法が提案されている。しかし、この提案では、工具の温度はそれが伝播するのに時間がかかるため、微細な変化を検出できないという問題がある。
また、特許文献６、特許文献７、特許文献８、及び特許文献９では、バイトと被加工物間の熱起電力を測定している。しかし、これらの提案では、熱の伝播に時間がかかるため、微細な変化を検出できないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１０には、工具及びワークのいずれか一方を交流モーターにより駆動してワークに加工を施すマシニングセンタが、有効電力計と判断手段とを備え、該有効電力計の測定結果に基づき、工具の異常を判断する方法が提案されている。しかし、この提案では、加工時の電力変化が小さいことがあり、その場合は異常を検出できないという問題がある。
また、特許文献１１には、駆動部に供給される駆動電力を検出する駆動電力計を有し、駆動部の起動後、駆動電力が上昇して加工期間前の所定時間経過後に、被加工物と加工刃具とが非接触の無負荷状態で一定速度により回転するときの一定の駆動電力を無負荷基準電力値として自動的に設定し、それと共に無負荷基準電力値より所定量大きい駆動電力を過負荷電力値として自動的に設定し、加工期間中に無負荷基準電力値以下の駆動電力を検出したとき、又は過負荷電力値以上の駆動電力を検出したとき、加工刃具の異常検出信号を発生する切削方法が提案されている。しかし、この特許文献１１に記載の方法でも、加工時の電力変化が小さな場合があり、異常を検出できないことがある。
【０００９】
また、特許文献１２では、バイトの異常検出法として、モーター電力を測定する方法は検出感度が低く、その改良法としてバイトからワーク間通電法を示しており、バイトと被加工物の熱起電力の変化を図８に示している。この図８では、加工開始直後の熱起電力を見ると上昇した後安定しているのみであり、加工開始直後にオーバーシュートするような現象は認められない。そして、切粉からまりによる熱起電力の低下が図８中のＡとして示されている。しかし、この方法では、切粉からまり等のように切削に大きな変化が有った場合には検出できるが、小さな切削異常は検出できないという問題がある。
【００１０】
また、特許文献１３では、表４において旋盤加工時の消費電力を材料ごとに開示しており、アルミニウムは３．２ｋＷであるが、加工中に消費電力がどのように変化するかは示されておらず、切削加工時に大きな切削異常が有った場合には検出できるが、小さな切削異常は検出できないという問題がある。
また、特許文献１４では、図２及び図４において、切削加工に伴う有効電力の変化を示しているが、モーター回転開始時の一時的な電力上昇は認められるものの、加工開始直後にオーバーシュートするような現象は認められない。この特許文献１４に記載の方法でも同様に、切削に大きな切削異常が有った場合は検出できるが、小さな切削異常は検出できないという問題がある。
また、特許文献１５では、加工中のモーターの切削動力の変化を第２図、第３図、及び第４図に示している。これらの図面中には、モーター回転速度上昇時のオーバーシュートがｂとして示されているものの、加工開始直後に消費電力がオーバーシュートするような現象は認められず、この特許文献１５に記載の方法でも同様に、切削に大きな切削異常が有った場合には検出できるが、小さな切削異常は検出できないという問題がある。
【００１１】
したがって従来の切削加工方法では、主軸を静止状態から回転開始した直後の一時的な電力の上昇、又はオーバーシュートについて示されており、これら以外では切粉からまり発生時に電力変動があるものの、電力変動と切削状態との関係を知見した記載はなく、小さな切削異常を検出することは極めて困難であるのが現状である。
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−７９１０２号公報
【特許文献２】特開平４−８７７０５号公報
【特許文献３】特開平５−８４６４２号公報
【特許文献４】特開平４−３７２３３９号公報
【特許文献５】特開２００６−１０２８６４号公報
【特許文献６】特開昭５７−４８４５０号公報
【特許文献７】特開昭６１−１４２０５５号公報
【特許文献８】特開昭６１−１４２０５６号公報
【特許文献９】特開昭６３−２３７８４２号公報
【特許文献１０】特開平５−２７７８９８号公報
【特許文献１１】特開２００５−１４４６２９号公報
【特許文献１２】特公昭６１−１６５８０号公報
【特許文献１３】特開２００２−６２９１５号公報
【特許文献１４】特開平９−８５５８５号公報
【特許文献１５】特開平２−２７９２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、切削品質を迅速に把握できる検出条件を明らかにし、肉厚が薄いアルミニウム合金製管を旋盤で切削加工中に、小さな切削異常であっても検出することができ、切削品質を迅速に把握できる切削加工方法及び電子写真感光体を提供することを目的とする。なお、本発明において、検出を目的とする小さな切削異常としては、切削前の材料中に含まれる巣等の検出も含まれる。また、前記切削工具は、「バイト又は加工工具」と呼ばれる場合もあるが、本発明においては、「切削工具又はバイト」と称する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
従来より、切削加工を行いながら、熱起電力や切削を行う主軸を回転させるモーター（以下、「モーター」と称することもある）の電力を測定することにより、切削品質を把握することは行われていたが、検出力が低いという問題がある。そこで、本発明者らが鋭意研究を進めた結果、切削開始直後の一時的な電力量の変動を測定し、この電力変動量によって切削品質を把握できることを知見した。
【００１５】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞  主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を前記主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行う切削加工方法であって、
切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量の一時的変動を検知して、切削加工を行うことを特徴とする切削加工方法である。
該＜１＞に記載の切削加工方法においては、被加工物を、主軸回転数制御機構を有する旋盤に取り付け、主軸によって回転させた後、切削工具によって切削加工を行う加工方法において、切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量の一時的変動を測定するので、切削加工時の電力を測定したのでは捉えられない小さな切削品質の変化も検出することが可能である。
＜２＞  主軸の回転数が、切削加工を行う回転数にあるが、切削加工を行っていない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削加工を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下を満たす前記＜１＞に記載の切削加工方法である。
該＜２＞に記載の切削加工方法においては、主軸の回転数が、切削加工を行う回転速度にあるが切削加工を行わない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削を開始する際の、主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下であることにより、切削時の電力を測定したのでは捉えられないような小さな切削品質の変化も、切削開始時の電力として把握することが可能になる。
＜３＞  主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行う切削加工方法であって、
前記主軸の回転数が、切削加工を行う回転数にあるが、切削加工を行っていない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削加工を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下を満たすように切削加工を行い、切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量を測定し、該電力の変動量から切削加工された被加工物の品質管理を行うことを特徴とする切削加工方法である。
該＜３＞に記載の切削加工方法においては、主軸の回転数が、切削加工を行う回転速度にあるが切削加工を行わない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下であることにより、切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量の変動に切削加工状態の変動が現われるようになり、したがって、切削加工中の切削加工品質の把握が可能になる。
＜４＞  切削工具が被加工物の切削を開始した際における、主軸を駆動するモーターの電力量の一時的な上昇と下降において、該電力量の一時的上昇の最高値からの半減期が０．０３秒間以上０．３秒間以下である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の切削加工方法である。
該＜４＞に記載の切削加工方法においては、切削工具が被加工物の切削を開始した際の、主軸を駆動するモーターの電力量の一時的上昇と下降において、電力量の一時的上昇の最高値からの半減期が０．０３秒間以上０．３秒間以下なので、切削開始時の電力や、切削加工中の電力に切削品質の変動が現われる。
＜５＞  主軸が停止している状態から、切削加工を行う回転数に達するのに要する時間が０．５秒間以上２秒間以下である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の切削加工方法である。
該＜５＞に記載の切削加工方法においては、前記被加工物を取り付けた旋盤の主軸が、回転停止している状態から、切削加工を行う回転数に達するのに要する時間が０．５秒間以上２秒間以下であることが好ましい。これにより、切削品質の変動が旋盤の主軸を回転するモーターの電力変動として現われ、また、主軸の回転開始と回転停止に要する時間が短い。
＜６＞  主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行う切削加工方法であって、
前記被加工物を回転させてその回転数が安定した後、前記切削工具によって切削加工を行うとき、切削加工開始直後の主軸を駆動するモーターの最後の電力量の一時的変動量から、被加工物の切削加工面の表面粗さを予測することを特徴とする切削加工方法である。
該＜６＞に記載の切削加工方法においては、旋盤に１つあるいは複数個の切削工具を取り付けて切削加工を行う方法において、被加工物を回転させ回転数が安定した後に、前記切削工具によって切削加工を行うとき、切削加工開始直後の主軸を駆動するモーターの最後の電力量上昇量から、被加工物の切削加工面の表面粗さを予測するので、切削後に測定をする必要がなく、また切削を行った全数の測定が可能になる。
＜７＞  主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行う切削加工方法であって、
前記主軸の回転数が、切削加工を行う回転数にあるが、切削加工を行っていない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削加工を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下を満たすように切削加工を行い、該切削加工中の主軸を駆動するモーターの電力量を連続測定し、該電力量の変動から切削加工中の被加工物の品質管理を行うことを特徴とする切削加工方法である。
該＜７＞に記載の切削加工方法においては、主軸の回転数が切削加工を行う回転速度であり、かつ、切削加工を行わない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削を開始する際の、主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３以下となるようにして切削加工するので、切削品質の変動は切削加工中の主軸駆動モーターの電力変動として現われ、したがって、モーターの電力量を連続測定し、電力量の変動から加工中の被加工物の品質を把握することが可能になる。
＜８＞  切削加工中の主軸を駆動するモーターの電力量を連続測定し、該連続測定結果中の１０ｋＨｚ以下の低周波成分の変動から切削加工中の被加工物の品質管理を行う前記＜７＞に記載の切削加工方法である。
該＜８＞に記載の切削加工方法においては、連続測定した電力量における１０ｋＨｚ以下の低周波成分の量で、切削加工中の被加工物の品質を把握するので、測定時のノイズ等の影響無く品質把握を行うことが可能になる。
＜９＞  被加工物の比切削抵抗が、５００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の切削加工方法である。
該＜９＞に記載の切削加工方法においては、被加工物の比切削抵抗が５００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下なので、切削加工を行わない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均をＡとし、切削工具が被加工物の切削を開始する際の、主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとし、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下として切削加工するので、切削品質の変動は切削加工中の主軸駆動モーターの電力変動として現われ、したがって、モーターの電力量を連続測定し、電力量の変動から加工中の被加工物の品質を把握することが可能になる。
＜１０＞  複数の切削工具を使用し、切削加工前の被加工物が回転のみしている状態から、切削工具取付台を取り付けた刃物台を移動させて、それぞれの切削工具が被加工物の切削加工を開始した直後に、それぞれの切削工具に対応する主軸を回転させるモーター電力の一時的上昇及び一時的下降がある切削加工において、それぞれのモーター電力の一時的上昇が、その前のモーター電力の頂点から５０％以下に減衰したときに始まる前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の切削加工方法である。
該＜１０＞に記載の切削加工方法においては、複数の切削工具を使用し、切削加工前の被加工物が回転のみしている状態から、切削工具取り付け台を取り付けた刃物台を移動させて、それぞれの切削工具が被加工物の切削を開始した直後に、それぞれの切削工具に対応する主軸を回転モーター電力の一時的上昇と下降が有る切削加工において、それぞれのモーター電力の上昇は、その前に有ったモーター電力が頂点から５０％以下に減衰したときに始まるので、複数の切削工具を使用した場合でも、切削工具が電力に与える影響を把握することが可能になる。
＜１１＞  複数の切削工具の先端が、被加工物の軸方向に５ｍｍ以上３０ｍｍ以下ずれて向き合っており、被加工物の軸方向から見たとき、前記切削工具の向き合う角度が、該切削工具の数をｎとしたとき、（３６０／ｎ）±１５°である前記＜１０＞に記載の切削加工方法である。
該＜１１＞に記載の切削加工方法においては、前記複数の切削工具が、被加工物の軸方向に５ｍｍ以上３０ｍｍ以下ずれて向き合っており、前記被加工物の軸方向から見たとき、その切削工具の向き合う角度が、切削工具の数をｎとしたとき、（３６０／ｎ）±１５°なので、切削加工時に被加工物が変形することなく、寸法精度が高い切削加工が可能になる。
＜１２＞  ２つの切削工具を使用し、該２つの切削工具のうち、切削加工開始時に最初に切削加工を行う第１切削工具の刃先先端半径をＲ１、次に切削加工を行う第２切削工具の刃先先端半径をＲ２とすると、Ｒ２がＲ１の１０倍以上であるか、又は第２切削工具がフラットバイトである前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の切削加工方法である。
該＜１２＞に記載の切削加工方法においては、２つの切削工具のうち、切削加工開始時に最初に切削を行う第１切削工具の刃先先端半径をＲ１、その次に切削を行う第２切削工具の刃先先端半径をＲ２とした場合、Ｒ２はＲ１の１０倍以上であるか、その次に切削を行う第２切削工具がフラットバイトであるので、切削加工を行った面に深い切削溝がない。したがって電子写真感光体の感光層を形成する感光層用塗工液の塗工を行った場合にも塗工欠陥が発生することがない。
＜１３＞  被加工物が電子写真感光体用基体である前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の切削加工方法である。
＜１４＞  前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の切削加工方法により切削加工された電子写真感光体用基体と、該電子写真感光体用基体上に、少なくとも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。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用いた切削加工において、主軸によって回転する被加工物に切削工具を当てた瞬間の主軸駆動モーターの消費電力変化を測定することによって、迅速に切削品質の把握を行うことが可能になり、その結果、切削開始直後、及び切削加工中に切削品質を知ることが可能となり、従来は検査を行わないと判らなかったような切削品質変動を迅速に把握することができる切削加工方法及び電子写真感光体を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】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
（第１実施形態の切削加工方法）
本発明の第１実施形態の切削加工方法は、主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を前記主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行い、
切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量の一時的変動を検知して、切削加工を行う。
【００１８】
ここで、前記「切削開始直後」とは、切削工具を取り付けた刃物台が被加工物に向けて移動し、切削工具が被加工物に当たって切削加工を開始した時点を起点とし、この時の切削負荷増大によってモーター電力が一時的に上昇した後、これが減衰して落ち着くまでを意味する。
【００１９】
被加工物を取り付けた旋盤を無負荷、即ち切削を行わない状態で回転させ、被加工物に切削工具を当てて切削を開始した瞬間に、主軸の回転負荷が一時的に上昇する。すると、旋盤の主軸回転制御機構は、主軸の回転数を一定に保つために一時的にモーターへの供給電力を上昇して回転を安定させる。その後、モーターへの供給電力は、無負荷運転に必要な電力に切削負荷相当分の電力が増えた値に落ち着く。本発明者らの検討では、切削加工開始直後のモーター電力の一時的増減が、切削品質と関連していることが明らかである。切削加工開始から時間が経過した状態では、モーターの電力は無負荷運転に必要な電力と切削負荷相当分の電力の和となるが、切削負荷相当分は僅かであり、これから切削工具の破損等の大きな切削異常が発生した場合はともかく、切削品質の小さな変化を把握するのは困難である。
【００２０】
本発明者らの検討により、切削工具の形状、切削工具の当て角、切削量、被加工物の切削性等の小さな変化であっても、その変化は、切削開始直後の主軸を駆動するモーターの一時的な電力量の変化に現われることを知見した。
そこで、本発明においては、切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量の一時的変動を測定することにより、切削品質の把握が可能になる。
【００２１】
前記モーターの電力量の測定は、一般に電動機の電力量測定に使用可能な装置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るが、例えば旋盤の主軸回転速度制御機構の応答速度と同等の測定速度を有する装置が好ましい。
また、無負荷の状態で主軸を停止状態から切削時の回転数まで回転させる際、モーターへの供給電力がオーバーシュートする特性でないことが好ましい。これは、無負荷の状態で主軸を停止状態から切削時の回転数まで回転させる際にモーター電力がオーバーシュートする特性であると、モーター回転起動の電力変動であるか、切削開始直後のモーター電力のオーバーシュートであるかの区別が困難になる。
モーターを回転させる際に、電力がオーバーシュートしないようにするには、旋盤の回転数制御系の応答速度を遅くする。具体的には、旋盤の回転ＯＮスイッチを入れると、旋盤の制御系は、エンコーダーから現在の回転数を読み取り、目標回転数と照らし合わせて、回転数が不足している場合は、モーターへ供給する電力を上げる。このとき、電力を一気に上げると、モーターの回転数は速やかに目標回転数となる。そこで、回転数が目標に近づくと供給電力を下げて行き、最終的に目標回転数とする。この場合、電力はオーバーシュートしてしまう。
したがって電力がオーバーシュートしないようにする方法としては、時間がかかってもよいから、電力を徐々に上げ、電力が徐々に上がるに従ってモーターの回転数も上がり、目標回転数に達したところで、供給電力の上昇を止めることにより、電力がオーバーシュートすることを防止できる。
【００２２】
前記第１実施形態に係る切削加工方法においては、主軸の回転数が、切削加工を行う回転速度にあるが、切削加工を行わない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａは０．８以上３．０以下が好ましく、１．０以上２．０以下がより好ましい。
前記Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下であると、切削開始直後のモーター電力に、切削状態や切削品質が明確に現われ、したがって、モーターの電力量を測定することにより、切削品質の把握が可能になる。例えば、主軸の質量が大きく、切削を開始しても、モーター電力変動が小さいと、前記Ｂ／Ａが０．８未満となり、この場合、モーターの電力を測定しても電力量の変化が小さいため、正確な切削品質の把握は困難である。一方、前記Ｂ／Ａが３．０を超えると、モーターの電力変動が大きくなりすぎ、モーターの回転制御系が過負荷となったり、主軸回転数が変動するという問題が発生する。
【００２３】
（第２実施形態の切削加工方法）
本発明の第２実施形態に係る切削加工方法は、主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行い、
前記主軸の回転数が、切削加工を行う回転数にあるが、切削加工を行っていない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削加工を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下を満たすように切削加工を行い、切削開始直後の主軸を駆動するモーターの電力量を測定し、該電力の変動量から切削加工された被加工物の切削品質の管理を行う。
【００２４】
ここで、前記「切削開始直後」とは、切削工具を取り付けた刃物台が被加工物に向けて移動し、切削工具が被加工物に当たって切削加工を開始した時点を起点とし、この時の切削負荷増大によってモーター電力が一時的に上昇した後、これが減衰して落ち着くでを意味する。
【００２５】
前記主軸の回転数が、切削加工を行う回転速度にあるが、切削加工を行わない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａは０．８以上３．０以下であり、１．０以上２．０以下が好ましい。これにより、切削の微細な異常でもモーターの電力変動として現われるようになり、切削加工中の主軸を駆動するモーターの電力量の変動を測定し、該電力変動量から、切削加工品質の把握を行うことが可能になる。
また、前記Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下であると、切削加工中のモーター電力に、切削状態や切削品質が明確に現われ、したがって、モーターの電力量を測定することにより、切削品質の把握が可能になる。例えば、主軸の質量が大きく、切削を開始しても、モーター電力変動が小さいと、前記Ｂ／Ａは０．８未満となり、この場合、モーターの電力を測定しても電力量の変化が小さいため、正確な切削品質の把握は困難である。一方、前記Ｂ／Ａが３．０を超えると、モーターの電力変動が大きくなりすぎ、モーターの回転制御系が過負荷となったり、主軸回転数が変動する問題が発生する。
また、前記Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下であれば、切削時の変動があったとき、それがモーターの電力変動として出現するので、例えば、切削加工中に発生する切粉の破片による傷があったとき、それがモーター電力として現われ、そのことを検出することが可能になる。
【００２６】
前記第１実施形態及び第２実施形態に係る切削加工方法において、切削工具が被加工物の切削を開始した際の、主軸を駆動するモーターの電力量の一時的上昇と下降において、電力量の一時的上昇の最高値からの半減期が０．０３秒間以上０．３秒間以下であることが好ましく、０．０３秒間以上０．１２秒間以下が好ましく、０．０５秒間以上０．１０秒間以下がより好ましい。
前記電力量の一時的上昇の最高値からの半減期が０．０３秒間以上０．３秒間以下であれば、切削開始直度のモーターの電力変動が測定しやすく、また、切削品質への影響も少ない。
ここで、切削工具が被加工物の切削を開始した際の、主軸を駆動するモーターの電力量の一時的上昇と下降において、電力量の一時的上昇の最高値からの半減期が０．３秒間を超えると、切削開始語の電力変化の影響が長く残り、主軸の回転数が狙いの範囲に入らなかったり、主軸の回転にムラが生じるという問題がある。一方、切削工具が被加工物の切削を開始した際の、主軸を駆動するモーターの電力量の一時的上昇と下降において、電力量の一時的上昇の最高値からの半減期が０．０３秒間未満であると、モーターの電力変動が大きくなりすぎ、モーターの回転制御系が過負荷となったり、あるいは、主軸の回転数が変動する問題が発生する。
【００２７】
また、前記第１実施形態及び第２実施形態に係る切削加工方法において、被加工物を取り付けた旋盤の主軸が、回転停止している状態から、切削加工を行う回転数に達するのに要する時間が０．５秒間以上２秒間以下であることが好ましく、０．７秒間以上１．５秒間以下がより好ましい。
前記被加工物を取り付けた旋盤の主軸が、回転停止している状態から、切削加工を行う回転数に達するのに要する時間が０．５秒間以上２秒間以下であれば、主軸が回転停止状態から速やかに切削加工を行う回転数まで上昇するので、加工時間の短い切削加工が可能になる。
ここで、被加工物を取り付けた旋盤の主軸が、回転停止している状態から、切削加工を行う回転数に達するのに要する時間が２秒間を超えると、主軸が停止状態から切削を行う回転数まで到達するのに時間がかかり、切削加工に時間がかかるという問題がある。一方、前記被加工物を取り付けた旋盤の主軸が、回転停止している状態から、切削加工を行う回転数に達するのに要する時間が０．５秒間未満であると、主軸が停止状態から切削を行う回転数まで到達する時間は短くなるものの、主軸回転数制御系が大掛かりとなるばかりでなく、モーターの電力変動が大きくなりすぎ、モーターが過負荷になることがある。
【００２８】
（第３実施形態の切削加工方法）
本発明の第３実施形態に係る切削加工方法は、主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行い、
前記被加工物を回転させてその回転数が安定した後、前記切削工具によって切削加工を行うとき、切削加工開始直後の主軸を駆動するモーターの最後の電力量の一時的変動量から、被加工物の切削加工面の表面粗さを予測する。
【００２９】
従来、表面粗さは、切削加工後に、切削加工された切削加工面を表面粗さ計で測定しないと判らなかった。しかし、本発明の第３実施形態に係る切削加工方法では、被加工物を回転させ回転数が安定した後に、前記切削工具によって切削加工を行うとき、切削加工開始直後の主軸を駆動するモーターの最後の電力上昇量から、被加工物の切削加工面の表面粗さを予測することが可能になる。
ここで、切削工具が１つの場合は、被加工物を回転させ回転数が安定した後に、前記切削工具によって切削加工を行うとき、切削加工開始直後の主軸を駆動するモーターの電力上昇量から、被加工物の切削加工面の表面粗さを予測することが可能になる。このとき、予めモーターの電力上昇量と表面粗さ計で測定した表面粗さの関係を求めておき、切削工具による切削加工開始直後の主軸を駆動するモーターの電力上昇量から表面粗さを予測する。
また、切削工具が複数の場合は、被加工物を回転させ回転数が安定した後に、前記切削工具によって切削加工を行うとき、切削加工開始直後の主軸を駆動するモーターの最後の電力上昇量から、被加工物の切削加工面の表面粗さを予測することが可能になる。このとき、予めモーターの電力上昇量と、表面粗さ計で測定した表面粗さとの関係を求めておくが、ここで使用する切削工具は、被加工物を最後に切削する切削工具を使用する。
前記切削工具の数は、スペースの制約の点から２つが好ましい。
【００３０】
（第４実施形態の切削加工方法）
本発明の第４実施形態に係る切削加工方法は、主軸と、主軸回転数制御機構と、少なくとも１つの切削工具とを有する旋盤を用い、該旋盤に被加工物を取り付け、該被加工物を主軸の回転により回転させながら、前記切削工具により切削加工を行い、
前記主軸の回転数が、切削加工を行う回転数にあるが、切削加工を行っていない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削加工を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下を満たすように切削加工を行い、該切削加工中の主軸を駆動するモーターの電力量を連続測定し、該電力量の変動から切削加工中の被加工物の品質管理を行う。
【００３１】
前記主軸の回転数が、切削加工を行う回転数にあるが、切削加工を行っていない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値をＡとし、切削工具が被加工物の切削加工を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値をＢとすると、Ｂ／Ａが０．８以上３．０以下であり、好ましくは１．０以上２．０以下となるようにして切削加工を行うと、切削の微小な変化や異常であっても、それがモーターの電力に現われ、したがって、切削加工中の主軸駆動モーターの電力量を連続測定することにより、電力量の変動から加工中の被加工物の品質を把握することが可能になる。
【００３２】
ここで、例えば、主軸の質量を大きくしたり、あるいは、主軸を駆動するモーターの無負荷回転時のトルクを大きくすると、前記Ｂ／Ａは０．８未満になるが、この状態では、切削に微小な変化や異常が有っても、モーターの電力変動として現われなかったり、あるいは、現われても小さく、切削異常を検出できない。
一方、主軸の質量を小さくしたり、あるいは、主軸を駆動するモーターの無負荷回転時のトルクを小さくすると、Ｂ／Ａが３．０を超えるが、この状態では、切削に微小な変化や異常が有ったとき、モーターの電力変動として現われるが、通常の切削においても切削回転数が安定しなくなる問題が有る。なお、主軸を取り外すことができない場合は、被加工物の内部に入れる中子の質量を変えることで、主軸の質量を変えたのと同じ効果が得られる。前記中子の質量は５ｋｇ〜８ｋｇのものが好適に使用できる。
【００３３】
また、前記第４実施形態に係る切削加工方法においては、切削加工中の主軸を駆動するモーターの電力量を連続測定し、該連続測定結果中の１０ｋＨｚ以下の低周波成分の変動から切削加工中の被加工物の品質を把握することができる。これは、切削加工の変化は１０ｋＨｚ以下の周波数として現われるので、連続測定した電力量の１０ｋＨｚ以下の低周波成分の量により、加工中の被加工物の品質を把握することが可能になるからである。
ここで、前記連続測定した電力量から１０ｋＨｚ以下の低周波成分を取り出す方法としては、以下のような方法が使用可能である。
第１の方法としては、測定したアナログ電気信号をアナログフィルターに通す方法がある。アナログフィルターとしては、抵抗とコンデンサーを組み合わせたものでもよく、あるいはオペアンプで回路を作製したアナログフィルターでもよい。
第２の方法としては、測定したアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル信号に変換した上、フィルターで処理する方法である。前記フィルターとしては、ＤＳＰやソフトウェアで作製したフィルターが使用可能である。また、簡易的には、測定した時系列信号の移動平均を求めてもよい。
ソフトウェアで低周波信号成分を取り出す方法としては、米国ＭａｔｈＷｏｒｋｓ社製のＭＡＴＬＡＢと同じく、Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ＴＯＯＬＢＯＸの使用が可能である。
また、低周波信号成分を取り出す方法としては、米国サイプレス社製のマイクロプロセッサーであるＰＳｏＣを使用することも可能である。
なお、前記第１のアナログフィルターによる方法と、前記第２のデジタル処理による方法とを組み合わせてもよい。
【００３４】
前記第１実施形態から第４実施形態に係る切削加工方法においては、切削工具が複数の場合に、切削加工前の被加工物が回転のみしている状態から、切削工具取り付け台を取り付けた刃物台を移動させて、それぞれの切削工具が被加工物の切削を開始した直後に、それぞれの切削工具に対応する主軸を回転モーター電力の一時的上昇と下降が有る切削加工において、それぞれのモーター電力の上昇は、その前に有ったモーター電力が頂点から５０％以下に減衰したときに始まる。
例えば、切削工具が２つの場合は、切削加工前の被加工物が回転のみしている状態から、切削工具取り付け台を取り付けた刃物台を移動させて、１番目の切削工具が被加工物の切削を開始した直後に、主軸を回転させるモーター消費電力の１番目の一時的上昇と下降が有り、更に、刃物台を移動させ２番目の切削工具が被加工物の切削を開始した直後に、主軸を回転させるモーター電力の２番目の一時的な上昇と下降が有る切削加工において、１番目の電力変動が上昇頂点から５０％以下に減衰したときに、２番目のモーター電力の一時的上昇が始まる。
【００３５】
この場合、例えば２つの切削工具を使用した切削加工において、２つの切削工具が同時に切削開始を行わず、モーター電力の一時的上昇頂点位置がずれる状態で切削開始し、ここで、主軸を回転させるモーター電力の２番目の一時的な上昇と下降が有る切削加工において、１番目のモーター電力変動が上昇頂点から５０％以下に減衰したときに、２番目のモーター電力の一時的上昇が始まるものである。これにより、２つのモーター電力変動を明確に区別することが可能になり、したがって、微細な切削変動を検出する条件に設定することが可能になる。
【００３６】
また、複数の切削工具を使用し、該複数の切削工具に対応する複数のモーター電力変動がある切削において、モーター電力の一時的上昇頂点から１０％以下に減衰する前に、次のモーター電力の一時的上昇が始まることが好ましく、モーター電力変動が上昇頂点から１０％以下に減衰する前であって、かつ５０％以下になったときに、次のモーター電力の一時的上昇が始まることが好ましい。
また、複数の切削工具を使用した切削を行う場合、上記のようにモーター電力の一時的上昇頂点から１０％以下に減衰する前に、次のモーター電力の一時的上昇が始まることが好ましく、モーター電力変動が上昇頂点から１０％以下に減衰する前であって、かつ、５０％以下になったときに、次のモーター電力の一時的上昇が始まるものであれば、２番目又はそれ以降の切削工具が切削を開始したときに、その前の切削工具はまだ電子写真感光体の端部にあり、この部分は電子写真感光体としたときに非画像部であって影響を受けない。一方、モーター電力変動が上昇頂点から１０％以下に減衰する前であって、かつ、５０％以下になったときに、次のモーター電力の一時的上昇が始まらないと、２番目あるいはそれ以降の切削の影響が被加工物の端部に留まらず、画像部に入ってしまい、電力変動が切削ムラとなって画像に出てしまうことがある。
また、複数のデーター電力変動はその一部が重なっていることが好ましい。より好ましい態様として切削工具が２つの場合で説明すると、１番目のモーター電力変動が上昇頂点から１０％以下に減衰する前に、２番目のモーター電力の一時的上昇が始まることがより好ましく、１番目のモーター電力変動が上昇頂点から１０％以下に減衰する前であって、かつ、５０％以下になったときに、２番目のモーター電力の一時的上昇が始まることが好ましい。これにより、複数のモーターにおける電力変動を明確に区別することが可能になり、したがって、微細な切削変動を検出する条件に設定することが可能になる。
【００３７】
前記複数の切削工具は、被加工物の軸方向に５ｍｍ以上３０ｍｍ以下ずれて向き合っていることが好ましく、８ｍｍ以上１５ｍｍ以下ずれて向き合っていることがより好ましい。また、被加工物の軸方向から見たとき、ｎ個の切削工具の向き合う角度は、切削工具の数をｎとしたとき、（３６０／ｎ）±１５°が好ましく、（３６０／ｎ）±１０°がより好ましい。ｎは、切削工具取り付けスペースの点から２が好ましい。
このように、ｎ個の切削工具を使用したとき、切削工具の向き合う角度が（３６０／ｎ）±１５°以外であると、切削加工中に被加工物は変形しやすく、甚だしい場合は被加工物の断面から見たとき、断面形状が真円とならず、僅かな多角形状となる。
【００３８】
前記第１実施形態から第４実施形態に係る切削加工方法においては、切削加工開始時に最初に切削を行う第１切削工具の刃先先端半径をＲ１、その次に切削を行う第２切削工具の刃先先端半径をＲ２とした場合、Ｒ２はＲ１の１０倍以上であるか、又は第２切削工具がフラットバイトであることが好ましい。なお、切削工具の刃先先端半径はノーズＲと称することもある。これにより、電子写真感光体用基体として好ましい切削加工面が得られる。
切削加工開始時に最初に切削を行う切削工具の刃先先端半径をＲ１、その次に切削を行う切削工具の刃先先端半径をＲ２とした場合、Ｒ２はＲ１の１０倍以下とすると、最初に切削加工を行った切削工具の加工痕が残り易く、この加工痕は幅が細く鋭利なので、電子写真感光体の感光層用塗工液を浸漬塗工、又はスプレー塗工等で作製した場合に、該切削痕に塗工液が集まって塗工欠陥になり易いという問題がある。
この場合、切削加工開始時に最初に切削を行う第１切削工具の刃先先端半径Ｒ１は０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましく、０．８ｍｍ以上２ｍｍ以下がより好ましい。
また、続いて被加工物の切削を行う第２切削工具の刃先先端半径Ｒ２は１０ｍｍ以上、又は無限大、即ちフラットが好ましい。
【００３９】
−被加工物−
前記被加工物としては、旋盤に取り付けて切削加工が可能なもの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、電子写真感光体用基体、電子写真装置用現像ローラー、電子写真装置用定着ローラーなどが挙げられる。これらの中でも、電子写真感光体用基体が特に好ましい。
【００４０】
前記被加工物の比切削抵抗は、主軸の回転数によっても変わるが、５００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下が好ましく、６００ＭＰａ以上９００ＭＰａ以下がより好ましい。
前記比切削抵抗が５００ＭＰａ未満であると、微細な切削の変化が有ってもそれがモーターの電力量変化として現われないことがある。前記比切削抵抗が１，２００ＭＰａを超えると、微細な切削の変化がモーターの電力量変化として現われるものの、切削の変化と言えないようなものまでモーターの電力変化として出現し、切削の変化との区別が困難となる。
ここで、前記比切削抵抗は、下記数式（１）から求めることができる（「よくわかる旋盤作業法」、理工学株式会社、１９６１年）。
Ｒ＝Ｋｆｄ  ・・・  数式（１）
ただし、前記数式（１）中、Ｒは切削抵抗、ｆは切削の送り量、ｄは切削の切り込み量、Ｋは比切削抵抗を表す。ここで、切削抵抗Ｒは各種の切削動力計により求めることが可能であり、例えばキスラー社製の圧電式切削動力計により求めることができる。なお、比切削抵抗Ｋは、主軸の回転数によって変わるが、切削を行う主軸回転数での値を使用する。
【００４１】
前記電子写真感光体用基体としては、導電性を有し、円筒状（ドラム状）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、導電体又は導電処理をした絶縁体が好適であり、例えば、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｕ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。該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、ニッケルも適用可能であり、更に、各種高分子材料製の円筒体であっても、適用することができる。
【００４２】
以上の説明では、被加工物を回転させ、切削工具を被加工物の軸方向に移動させた状態を示しているが、これは被加工物を回転させずに、切削工具を被加工物の周囲を回転させてもよい。また、この場合、切削工具を被加工物の軸方向に移動させる方法は、被加工物をその軸方向に移動させてもよく、切削工具を回転させながら、被加工物の軸方向に移動させてもよい。
なお、本発明において、旋盤は主軸が片側のみでもよいが、被加工物の両端に回転する主軸が有るいわゆる両軸旋盤でもよい。
【００４３】
ここで、図１は、本発明の切削加工方法に用いる主軸回転数制御機構を備えた旋盤と、それに取り付けたアルミニウム合金管を示す図である。
図１中１は被加工物であるアルミニウム合金製管、２はアルミニウム合金製管を取り付けた主軸、３は主軸を回転させるモーター、４は主軸に取り付けたロータリーエンコーダー、５はモーターの電源、６はモーターの回転数制御機構、７は回転数設定機構、８は主軸を駆動するモーターの回転ＯＮ−ＯＦＦスイッチ、９はアルミニウム合金製管の主軸とは反対側を支える芯押し機構、１０は切削工具を取り付けた刃物台であり、該刃物台は移動機構１１によって、アルミニウム合金管１の軸方向と平行に移動可能になっている。なお、図１では、切削工具は刃物台の陰になるので、図示されていない。
また、図１中１２はモーターの電力を測定するセンサ、１３はその測定した電力データーを送る信号ケーブル、１４は測定した電力を演算記録する機構である。
【００４４】
図１に示す旋盤では、予め、回転数設定機構７に切削を行う回転数を設定し、モーターの電源５を入れることによって、モーター３が回転する。モーターの回転はロータリーエンコーダー４で検知され、回転数制御機構によって目標回転数との差に相当する電力が求められ、モーター電源５からその電力がモーター３に供給される。
図１に示す旋盤では、切削工具を左端、又は右端に移動させ、主軸にアルミニウム合金管１を取り付け、無負荷、即ち切削を行っていない状態で回転させた後、切削工具を取り付けた刃物台１０を移動させて切削を開始する。
刃物台１０が移動し、切削工具がアルミニウム合金管１に触れて切削が開始されると、いままで無負荷で回転していた主軸に切削抵抗が加わり、回転数が下がるので、ロータリーエンコーダー４でこれが検知され、回転数が一定になるように主軸回転数制御機構６でモーターに供給すべき電力を求め、モーター電源５にその電力量を送った。モーター電源５は主軸回転数制御機構６から指示された電力を発生し、モーター３に送って、主軸の回転数を一定に保った。以上により、被加工物が切削加工される。
【００４５】
（電子写真感光体）
本発明の電子写真感光体は、本発明の切削加工方法により切削加工された電子写真感光体用基体上に、感光層を有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
前記電子写真感光体としては、第一の形態では、前記電子写真感光体用基体と、該基体上に単層型感光層を設けてなり、更に必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有してなる。
また、前記電子写真感光体としては、第二の形態では、前記電子写真感光体用基体と、該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てなり、更に必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有してなる。なお、前記第二形態では、電荷発生層、及び電荷輸送層は逆に積層しても構わない。
【００４６】
＜複層型感光層＞
前記複層型感光層は、電荷発生層、及び電荷輸送層を少なくともこの順に有し、更に必要に応じて、保護層、中間層、その他の層を有してなる。
【００４７】
−電荷発生層−
前記電荷発生層は、少なくとも電荷発生物質を含んでなり、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。
【００４８】
前記電荷発生物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、無機系材料と有機系材料とのいずれかを用いることができる。
【００４９】
前記無機系材料としては、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、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物、などが挙げられる。
【００５０】
前記有機系材料としては、特に制限はなく、公知の材料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シーアイピグメントブルー２５（カラーインデックスＣ．Ｉ．２１１８０）、シーアイピグメントレッド４１（Ｃ．Ｉ．２１２００）、シーアイシッドレッド５２（Ｃ．Ｉ．４５１００）、シーアイベーシックレッド３（Ｃ．Ｉ．４５２１０）、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料等のアゾ顔料；シーアイピグメントブルー１６（Ｃ．Ｉ．７４１００）等のフタロシアニン系顔料；シーアイバットブラウン（Ｃ．Ｉ．７３４１０）、シーアイバットダイ（Ｃ．Ｉ．７３０．５０）等のインジゴ系顔料；アルゴールスカーレット５（バイエル社製）、インダスレンスカーレットＲ（バイエル社製）等のペリレン系顔料；スクエリック染料、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５１】
前記バインダー樹脂としては、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、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５２】
前記電荷発生層には、更に必要に応じて、電荷輸送物質を添加してもよい。また、電荷発生層のバインダー樹脂として、上述のバインダー樹脂の他に、高分子電荷輸送物質を添加することもできる。
【００５３】
前記電荷発生層を形成する方法としては、真空薄膜作製法と、溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。
前者の方法としては、グロー放電重合法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、イオンプレーティング法、加速イオンインジェクション法等が挙げられる。この真空薄膜作製法は、上述した無機系材料又は有機系材料を良好に形成することができる。
また、後者のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、電荷発生層形成用塗工液を用いて、浸漬塗工法やスプレーコート法、ビードコート法などの慣用されている方法を用いて行うことができる。
【００５４】
前記電荷発生層形成用塗工液に用いられる有機溶媒としては、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、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロプロパン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、沸点が４０℃〜８０℃のテトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ジクロロメタン、メタノール、エタノールは、塗工後の乾燥が容易であることから特に好適である。
前記電荷発生層形成用塗工液は、上記有機溶媒中に前記電荷発生物質と、バインダー樹脂を分散、溶解して製造する。有機顔料を有機溶媒に分散する方法としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、振動ミルなどの分散メディアを用いた分散方法、高速液衝突分散方法などが挙げられる。
【００５５】
前記電荷発生層の厚みは、通常、０．０１μｍ〜５μｍが好ましく、０．０５μｍ〜２μｍがより好ましい。
【００５６】
−電荷輸送層−
前記電荷輸送層は、帯電電荷を保持させ、かつ、露光により電荷発生層で発生分離した電荷を移動させて保持していた帯電電荷と結合させることを目的とする層である。帯電電荷を保持させる目的を達成するためには、電気抵抗が高いことが要求される。また、保持していた帯電電荷で高い表面電位を得る目的を達成するためには、誘電率が小さく、かつ、電荷移動性がよいことが要求される。
【００５７】
前記電荷輸送層は、少なくとも電荷輸送物質を含んでなり、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００５８】
前記電荷輸送物質としては、正孔輸送物質、電子輸送物質、高分子電荷輸送物質、などが挙げられる。
前記電子輸送物質（電子受容性物質）としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５９】
前記正孔輸送物質（電子供与性物質）としては、例えばオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６０】
前記高分子電荷輸送物質としては、以下のような構造を有するものが挙げられる。
（ａ）カルバゾール環を有する重合体
例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、特開昭５０−８２０５６号公報、特開昭５４−９６３２号公報、特開昭５４−１１７３７号公報、特開平４−１７５３３７号公報、特開平４−１８３７１９号公報、特開平６−２３４８４１号公報に記載の化合物等が例示される。
（ｂ）ヒドラゾン構造を有する重合体
例えば、特開昭５７−７８４０２号公報、特開昭６１−２０９５３号公報、特開昭６１−２９６３５８号公報、特開平１−１３４４５６号公報、特開平１−１７９１６４号公報、特開平３−１８０８５１号公報、特開平３−１８０８５２号公報、特開平３−５０５５５号公報、特開平５−３１０９０４号公報、特開平６−２３４８４０号公報に記載の化合物等が例示される。
（ｃ）ポリシリレン重合体
例えば、特開昭６３−２８５５５２号公報、特開平１−８８４６１号公報、特開平４−２６４１３０号公報、特開平４−２６４１３１号公報、特開平４−２６４１３２号公報、特開平４−２６４１３３号公報、特開平４−２８９８６７号公報に記載の化合物等が例示される。
（ｄ）トリアリールアミン構造を有する重合体
例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アミノポリスチレン、特開平１−１３４４５７号公報、特開平２−２８２２６４号公報、特開平２−３０４４５６号公報、特開平４−１３３０６５号公報、特開平４−１３３０６６号公報、特開平５−４０３５０号公報、特開平５−２０２１３５号公報に記載の化合物等が例示される。
（ｅ）その他の重合体
例えば、ニトロピレンのホルムアルデヒド縮重合体、特開昭５１−７３８８８号公報、特開昭５６−１５０７４９号公報、特開平６−２３４８３６号公報、特開平６−２３４８３７号公報に記載の化合物等が例示される。
【００６１】
また、前記高分子電荷輸送物質としては、上記以外にも、例えば、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂、トリアリールアミン構造を有するポリウレタン樹脂、トリアリールアミン構造を有するポリエステル樹脂、トリアリールアミン構造を有するポリエーテル樹脂、などが挙げられる。前記高分子電荷輸送物質としては、例えば、特開昭６４−１７２８号公報、特開昭６４−１３０６１号公報、特開昭６４−１９０４９号公報、特開平４−１１６２７号公報、特開平４−２２５０１４号公報、特開平４−２３０７６７号公報、特開平４−３２０４２０号公報、特開平５−２３２７２７号公報、特開平７−５６３７４号公報、特開平９−１２７７１３号公報、特開平９−２２２７４０号公報、特開平９−２６５１９７号公報、特開平９−２１１８７７号公報、特開平９−３０４９５６号公報、等に記載の化合物が挙げられる。
【００６２】
また、電子供与性基を有する重合体としては、上記重合体だけでなく、公知の単量体との共重合体、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマー、更には、例えば、特開平３−１０９４０６号公報に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体などを用いることもできる。
【００６３】
前記バインダー樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、フェノキシ樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、前記電荷輸送層は、架橋性のバインダー樹脂と架橋性の電荷輸送物質との共重合体を含むこともできる。
【００６４】
前記電荷輸送層は、これらの電荷輸送物質及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。前記電荷輸送層には、更に必要に応じて、前記電荷輸送物質及びバインダー樹脂以外に、可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等などの添加剤を適量添加することもできる。
【００６５】
前記電荷輸送層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、５μｍ〜１００μｍが好ましく、近年の高画質化の要求から、電荷輸送層を薄膜化することが図られており、１２００ｄｐｉ以上の高画質化を達成するためには、５μｍ〜３０μｍがより好ましい。
【００６６】
＜単層型感光層＞
前記単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。
前記電荷発生物質、電荷輸送物質、及びバインダー樹脂としては、上述した材料を用いることができる。
前記その他の成分としては、例えば可塑剤、微粒子、各種添加剤、などが挙げられる。
【００６７】
前記単層型感光層の厚みは、５μｍ〜１００μｍが好ましく、５μｍ〜５０μｍがより好ましい。前記膜厚が５μｍ未満であると、帯電性が低下することがあり、１００μｍを超えると感度の低下をもたらすことがある。
【００６８】
前記感光層上には、必要に応じて保護層を設けてもよい。該保護層は、少なくともバインダー樹脂、電荷輸送物質、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前バインダー樹脂、及び電荷輸送物質としては、上述した材料を用いることができる。
前記保護層には、更に必要に応じて接着性、平滑性、化学的安定性を向上させる目的で、種々の添加剤を加えてもかまわない。
前記保護層の厚みは、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、１μｍ〜１５μｍが好ましく、１μｍ〜１０μｍがより好ましい。
【００６９】
前記基体と前記感光層との間には、必要に応じて、下引き層を設けてもよい。前記下引き層は、接着性を向上させる目的、電子写真装置に取り付け画像を出力する際に画像が干渉縞状（モアレ状）になるのを防止する目的、上層の塗工性を改良する目的、残留電位を低減する目的などで設けられる。
【００７０】
前記下引き層は、少なくとも樹脂、及び微粉末を含み、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂；共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂；ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の三次元網目構造を形成する硬化型樹脂、などが挙げられる。
前記微粉末としては、例えば酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物などが挙げられる。
前記下引き層の厚みについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１μｍ〜１０μｍが好ましく、１μｍ〜５μｍがより好ましい。
【００７１】
前記感光体においては、必要に応じて前記電子写真感光体用基体上に、接着性、電荷ブロッキング性を向上させるために中間層を設けてもよい。該中間層は樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。
前記樹脂としては、上記下引き層と同様のものを適宜選択して用いることができる。
【００７２】
本発明の電子写真感光体は、本発明の前記電子写真感光体用基体を用いているので、極めて高精度な感光体が得られ、該感光体を用いて、画像欠陥がなく、高解像度化、フルカラー出力可能な画像形成が可能である。
【実施例】
【００７３】
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。
【００７４】
（実施例１）
図１に示す旋盤を用いて、以下のようにして被加工物の切削加工を行った。この実施例１では、切削工具としては、刃先先端Ｒが２ｍｍの切削工具を１本取り付けた。また、被加工物として外径３０．５ｍｍ、長さ２５６ｍｍの３０００番系アルミニウム合金管を取り付けた。そして、主軸２を５５００ｒｐｍで回転させ、刃物台を０．２ｍｍ／ｒｅｖで移動させた。なお、実施例１での比切削抵抗は９５０ＭＰａであった。
【００７５】
図１に示す旋盤では、予め、回転数設定機構７に切削を行う回転数を設定し、モーターの電源５を入れて、モーター３を回転させた。モーターの回転はロータリーエンコーダー４で検知され、回転数制御機構によって目標回転数との差に相当する電力が求められ、該電力はモーター電源５からモーター３に供給される。
図１に示す旋盤では、切削工具を左端、又は右端に移動させ、主軸にアルミニウム合金管１を取り付け、無負荷、即ち切削を行っていない状態で回転させた後、切削工具を取り付けた刃物台１０を移動させて切削を開始した。
次に、刃物台１０を移動し、切削工具がアルミニウム合金管１に触れて切削が開始されると、いままで無負荷で回転していた主軸に切削抵抗が加わり、回転数が下がり、ロータリーエンコーダー４でこれが検知され、回転数が一定になるように主軸回転数制御機構６でモーターに供給すべき電力を求め、モーター電源５にその電力量を送った。モーター電源５は主軸回転数制御機構６から指示された電力を発生し、該電力をモーター３に送って、主軸の回転数を一定に保った。以上により、実施例１の電子写真感光体用基体を作製した。
【００７６】
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。なお、計算は米国ＭａｔｈＷｏｒｋｓ社製のＭＡＴＬＡＢと同じく、Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ＴＯＯＬＢＯＸで行った。以降に示す実施例、比較例でも同様に、計算は米国ＭａｔｈＷｏｒｋｓ社製のＭＡＴＬＡＢと同じく、Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ＴＯＯＬＢＯＸで行った。
図２は、このようにして測定した電力の変化を示し、横軸が単位を秒でとった時間、縦軸は電力である。また、図２では測定の都合上、電力測定開始から０．５秒後にモーターの電源をＯＮにしたので、図２の電力変化は０秒から開始していない。
なお、本発明の説明に使用する図３以降の図面においても、同様に測定の都合上、電力測定開始から０．５秒後にモーターの電源をＯＮにしたので、図面における電力変化は０秒から開始していない。
図２から判るように、０．５秒から回転数が上昇し、２秒で５５Ｗ〜６５Ｗまでの電力変動はあるものの、電力は一定になっている。そして、このときの回転数は５，５００ｒｐｍであった。
実施例１において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。
そして、５秒のときに切削工具による切削が開始し、このとき電力が１６０Ｗまで急上昇した後、１秒の間に減少している。切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒であった。
図２では、３秒〜４秒の範囲における電力が無負荷、即ち切削を行わない状態でのモーター電力であり、７秒〜２２秒の範囲における電力が切削を行っている状態の電力である。
なお、図２ではよく判らないが、７秒〜２２秒のときの電力は、３秒〜４秒のときの電力より僅かに大きく、この差が切削に使われた電力に相当する。
そして、２２．５秒付近の電力の急減は、切削が終了し、モーターを停止したことによる電力急減である。図２では切削終了よりモーター回転停止を０．２秒早く行ったが、図２では時間軸が大きすぎてこれ確認することができない。
モーター電力が図２のように、切削開始直後に電力変動があるようにすることにより、切削の変動を把握することが可能になることが分かった。
実施例１では、主軸の回転数が、切削加工を行う回転速度にあるが、切削加工を行わない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値Ａは６０Ｗであり、切削工具が被加工物の切削を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値Ｂは６０Ｗから１６０Ｗに上昇したので、１００Ｗであった。したがって、Ｂ／Ａは１００／６０、即ち１．７となり、Ｂ／Ａ＝０．８以上３．０以下を満たしていた。
【００７７】
（比較例１）
旋盤のモーター回転数制御機構６における応答速度が実施例１よりも速くなるように設定した以外は、実施例１と同じ旋盤を用い、実施例１と同じアルミニウム合金管の切削加工を行った。
【００７８】
この比較例１の切削加工を行った時の電力測定結果を図３に示す。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
比較例１では、別に測定した主軸の回転開始からの回転数の立ち上がりは急であった。また、図３の結果から判るように、回転開始時の電力はオーバーシュート状態となっている。また、このような状態では、５秒付近にある切削開始時の電力変動は、実施例１に比べて小さく、切削の状態を把握するのは困難であった。切削開始時の電力ピークの半減期は０．４秒であった。
比較例１では、主軸の回転数が、切削加工を行う回転速度にあるが、切削加工を行わない状態における主軸を駆動するモーターの電力量の平均値Ａは６０Ｗであり、切削工具が被加工物の切削を開始する際の主軸を駆動するモーターの電力量上昇の最大値Ｂは６０Ｗから１００Ｗに上昇したので、４０Ｗであった。したがってＢ／Ａは４０／６０、即ち０．６７となり、Ｂ／Ａ＝０．８以上３．０以下を満たしていなかった。なお、比較例１での比切削抵抗は約９５０ＭＰａであった。
【００７９】
（実施例２）
切削工具として、刃先先端Ｒが１ｍｍのＲバイトと、刃先先端Ｒが１５ｍｍの切削工具を用いた以外は、実施例１と同様にして切削加工を行った。
この実施例２では、切削を開始すると、刃先先端半径が１ｍｍの第１切削工具が先に被加工物であるアルミニウム合金管の切削を開始し、その後、刃先先端半径が１５ｍｍの第２切削工具が切削を行った。また、この２つの切削工具の先端が被加工物の軸方向に１０ｍｍずらした上で、１８０°に向かい合わせた。この実施例２での比切削抵抗は９５０ＭＰａであった。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから、１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
図４は、このようにして測定したモーターの電力であり、５秒間付近に２つの電力のピークがあるが、始めのピークは刃先先端半径が１ｍｍの第１切削工具が先に被加工物であるアルミニウム合金管の切削を開始したときのもの、その次のピークは刃先先端半径が１５ｍｍの第２切削工具が切削を開始したときのものである。
実施例２において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒であった。
図４に示すように、モーター電力が切削開始直後に電力変動があるようにすることにより、切削の変動を把握することが可能になる。
【００８０】
〔電子写真感光体の作製〕
次に、実施例２で作製した電子写真感光体用基体を洗浄した後、以下のようにして、該感光体用基体上に、下引き層、電荷発生層、及び電荷輸送層を順次形成した。最後に、両端にフランジを取り付けて、実施例２の電子写真感光体を作製した。
【００８１】
まず、前記基体上に、下記組成の下引き層用塗工液を浸漬法により塗布した。次に、１５０℃にて１５分間加熱し、熱硬化させて、基体表面に厚み５μｍの下引き層を形成した。
−下引き層用塗工液の組成−
・酸化チタン・・・２０質量部
・アルキッド樹脂・・・１０質量部
・メラミン樹脂・・・１０質量部
・メチルエチルケトン・・・６０質量部
【００８２】
次に、下記組成の電荷発生層用塗工液を調製した。得られた塗工液を、前記下引き層上に、同様の浸漬法により塗布し、１００℃にて１０分間乾燥し、厚み０．０２μｍの電荷発生層を形成した。
【００８３】
−電荷発生層用塗工液の組成−
・ブチラール樹脂（ＵＣＣ社製、ＸＹＨＬ）・・・１質量部
・チタニルフタロシアニン・・・９質量部
・シクロヘキサノン・・・３０質量部
・テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）・・・３０質量部
【００８４】
次に、下記組成の電荷輸送層用塗工液を調製した。得られた塗工液を前記電荷発生層上に、同様の浸漬法により塗布し、１２０℃にて１５分間乾燥して、電荷輸送層を形成した。
【００８５】
＜電荷輸送層用塗工液の組成＞
・ポリカーボネート樹脂（帝人株式会社製、パンライトＫ−１３００）・・・１０質量部
・下記構造式で表される電荷移動剤・・・１０質量部
【化１】
2008194766.tif 000003
・ジクロロメタン・・・８０質量部
【００８６】
（実施例３）
２つの切削工具をずらした量を３ｍｍとした以外は、実施例２と同様にして、切削加工を行った。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
この時の電力測定結果を図５に示す。この図５では、切削開始時の２つの電力ピークが重なり合い、本発明に示す電力量の観察がやや困難となる。そこで、電力ピークの半減期は求めていない。
実施例３での比切削抵抗は同じく９５０ＭＰａであった。
実施例３において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。
【００８７】
（実施例４）
２つの切削工具をずらした量を２５ｍｍとした以外は、実施例２と同様にして、切削加工を行った。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
この時の電力測定結果を図６に示す。この図６では、切削開始時の２つの電力ピークは離れるものの、２番目の切削が開始されるときに生じる電力変動が、電子写真感光体の画像域である切削を開始した端部より両端１５ｍｍ以上入った部分に発生し、この部分に切削ムラが発生した。実施例４での比切削抵抗は同じく９５０ＭＰａであった。
実施例４において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒間であった。
【００８８】
（実施例５）
−十点平均表面粗さ（Ｒｚ）の推定−
実施例２と同様であるが、刃先先端Ｒが１５ｍｍのＲバイトの切り込み量、即ち切削量を代えて３種の切削（実施例５−１、実施例５−２、実施例５−３）を行った。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
実施例５において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒間であった。このときの電力変動の拡大図を図７に示す。
図７において、Ａは実施例５−１の切削時の電力変化、Ｂは実施例５−２の切削時の電力変化、Ｃは実施例５−３の切削時の電力変化である。図７から読み取った電力ピーク値と、切削したアルミニウム合金管の十点平均表面粗さ（Ｒｚ）の測定結果を表１に示す。なお、実施例５での比切削抵抗は、同じく９５０ＭＰａであった。
十点平均表面粗さ（Ｒｚ）は、表面粗さ測定装置（東京精密株式会社製、ＳＵＲＦＣＯＭ１４００）を用いて行った。
【００８９】
【表１】
2008194766.tif 000004
表１の結果から、電力ピーク値と十点平均表面粗さＲｚに対応が認められ、「切削加工開始直後の主軸を駆動するモーターの最後の電力量の一時的変動量から、被加工物の切削加工面の表面粗さを予測できる」ことが確認できた。
【００９０】
（実施例６）
−アルミニウム素管の傷−
切削加工時に発生する切粉の破片が切削面に故意に触れるようにして、実施例２と同様な切削加工を行った。このようにして切削を行った基体を目視で観察すると、２箇所に僅かな傷が認められた。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
実施例６において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒間であった。また、切削加工時に測定した電力を図８に示すが、１０秒と１３秒付近に電力変動が認められ、この位置は目視で確認した傷の位置と一致した。なお、実施例６での比切削抵抗は同じく９５０ＭＰａであった。
【００９１】
〔電子写真感光体の作製〕
このようにして作製した実施例６の電子写真感光体用基体上に、実施例２と同様にして、下引き層、電荷発生層、及び電荷輸送層を形成し、更にその両端にフランジを取り付けた。以上により、実施例６の電子写真感光体を作製した。
【００９２】
（比較例２）
切削加工時に発生する切粉の破片が切削面に故意に触れるようにして、比較例１と同様な切削加工を行った。即ち、比較例２では主軸の回転開始からの回転数の立ち上がりは急であり、回転開始時の電力はオーバーシュート状態となっていた。なお、比較例２では切削工具は実施例６と同じものを２本使用した。このようにして切削を行った基体を目視で観察すると、２箇所に僅かな傷が認められた。ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
比較例２において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒間であった。
また、切削加工時に測定した電力は図示しないが、目視で発見された傷に対応する電力変動は認められなかった。なお、比較例２での比切削抵抗は同じく９５０ＭＰａであった。
このようにして作製した電子写真感光体用基体を比較例２の基体とした。
【００９３】
〔電子写真感光体の作製〕
得られた比較例２の電子写真感光体用基体上に、実施例２と同様にして、下引き層、電荷発生層、及び電荷輸送層を形成し、更にその両端にフランジを取り付けた。以上により、比較例２の電子写真感光体を作製した。
【００９４】
次に、実施例２、実施例６、比較例２の切削状況のポイントをまとめると表２に示すようになる。
【表２】
2008194766.tif 000005
【００９５】
〔画像形成及び評価〕
得られた実施例２、実施例６、及び比較例２の電子写真感光体を、コピー・プリンター・ＦＡＸの複合機（株式会社リコー製、ＩＭＡＧＩＯ  ＮＥＯ  Ｃ６００）に搭載して、白ベタ、シアン色ハーフトーン画像、マゼンタ色ハーフトーン画像、イエロー色ハーフトーン画像、及び黒色ハーフトーン画像を各５枚ずつ印字し、目視観察により色ずれ、画像異常の有無を評価した。画像評価結果を表３に示す。
【００９６】
【表３】
2008194766.tif 000006
表３の結果から、実施例２と実施例６では、切削時の切粉傷の発生が有り、異常画像になるものを切削加工時の電力変動で検出することができた。これに対し、比較例２では切削加工時の電力変動を検出しておらず、本発明の効果が確認できた。
【００９７】
（実施例７）
アルミニウム合金中にいわゆる巣と呼ばれる、アルミニウム合金中の主として水素ガスが集まった空隙の多いアルミニウム合金管を２０本用意して、実施例２と同様にして切削加工を行った。
このうち３本の切削面に径５００μｍ〜７００μｍの巣が１つずつ見出され、その切削時の電力測定結果を見ると、巣に相当する位置に電力変動があった。残りの１７本には切削面に巣の発生は一切なく、また、電力変動も認められなかった。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
実施例７において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒間であった。なお、実施例７での比切削抵抗は同じく９５０ＭＰａであった。
【００９８】
（比較例３）
実施例７と同じ原材料ロットのアルミニウム合金管２０本を用いて、比較例１と同様な切削加工を行った。ただし、比較例３では切削工具は実施例６と同じものを２本使用した。このようにして切削を行った基体を目視で観察すると、４本の切削面に６００μｍ〜７００μｍの巣が１つずつ認められた。切削加工時に測定した電力は図示しないが、目視で発見された傷に対応する電力変動は認められなかった。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
比較例３において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒間であった。なお、比較例３での比切削抵抗は同じく９５０ＭＰａであった。
【００９９】
（実施例８）
実施例２と同様にして、５０本のアルミニウム合金管の切削加工を行ったところ、１本の切削面に周方向の切削スジが認められた。表面粗さ計で、切削スジを測定すると、深さ２．５μｍのスジ状であった。
この５０本の切削時に電力を測定していたが、切削スジの発生した１本を切削していたときのモーター電力測定結果を図９に示すが、１２．５秒において、７Ｗの電力低下が認められた。切削スジの発生していない他の４９本には電力低下は認められなかった。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデータから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
実施例８において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒間であった。
なお、実施例８での比切削抵抗は同じく９５０ＭＰａであった。
【０１００】
（比較例４）
実施例２と同じ２本の切削工具を使用した以外は、比較例１と同様にして、５０本の切削加工を行った。切削後に１本から切削面に周方向の切削スジが認められた。表面粗さ計で、切削スジを測定すると、深さ３．２μｍのスジ状であった。このアルミニウム合金管を切削するとき、同時に測定した電力には何ら変化は認められなかった。また、残りの４９本にも電力低下は認められなかった。
ここで、電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
比較例４において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒間であった。なお、比較例４での比切削抵抗は同じく９５０ＭＰａであった。
【０１０１】
（実施例９）
−フラットバイトによる切削加工−
切削工具として、刃先先端Ｒが１ｍｍのＲバイトと、刃先先端が直線状であるいわゆるフラットバイトを用いた以外は、実施例２と同様にして切削加工を行った。
この実施例９においても実施例２と同様に電力測定時のサンプリング間隔は２０μｓで行い、サンプリングしたデーターから、１ｋＨｚ以上の変動を除いて電力変動を求める演算を行った。
図１０は、このようにして測定したモーターの電力であり、５秒間付近に２つの電力のピークがあるが、始めのピークは刃先先端半径が１ｍｍの第１切削工具が先に被加工物であるアルミニウム合金管の切削を開始したときのもの。その次のピークは第２切削工具であるフラットバイトが切削を開始したときのものである。
実施例９において、モーターが停止状態から切削を行う回転数に到達するのに要する時間は１．５秒間であり、このときモーター電力のオーバーシュートは無かった。また、切削開始時の電力ピークの半減期は０．１４秒間であった。
図１０に示すように、モーター電力が切削開始に電力変動があるようにすることにより、切削の変動を把握することが可能になることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の切削加工方法は、肉厚が薄いアルミニウム合金製管を旋盤で切削加工中に、小さな切削異常であっても検出することができ、切削品質を迅速に把握できるので、例えば電子写真感光体用基体、電子写真装置用現像ローラー、電子写真装置用定着ローラー等の切削加工に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】図１は、本発明を実施するのに好適な旋盤の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施例１における切削時のモーター電力測定結果を示す図である。
【図３】図３は、比較例１における切削時のモーター電力測定結果を示す図である。
【図４】図４は、実施例２における切削時のモーター電力測定結果を示す図である。
【図５】図５は、比較例２における切削時のモーター電力測定結果を示す図である。
【図６】図６は、比較例３における切削時のモーター電力測定結果を示す図である。
【図７】図７は、切削条件を変えた場合のモーター電力測定結果を示す部分拡大図である。
【図８】図８は、実施例４における切削時のモーター電力測定結果を示す図である。
【図９】図９は、実施例６における切削時のモーター電力測定結果を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例９における切削時のモーター電力測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１      アルミニウム合金製管
２      主軸
３      主軸を回転させるモーター
４      主軸に取り付けたロータリーエンコーダー
５      モーターの電源
６      モーターの回転数制御機構
７      回転数設定機構
８      主軸を駆動するモーターの回転ＯＮ−ＯＦＦスイッチ
９      アルミニウム合金製管の主軸とは反対側を支える芯押し機構
１０      切削工具を取り付けた刃物台
１１      刃物台の移動機構
１２      モーターの電力を測定するセンサ
１３      その測定した電力データーを送る信号ケーブル
１４      測定した電力を演算記録する機構
【図２】
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【図３】
2008194766.tif 000008
【図４】
2008194766.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008194766.tif 000013
【図９】
2008194766.tif 000014
【図１０】
2008194766.tif 000015
【図１】
2008194766.tif 000016