国鉄103系電車
車両を軽量化すれば維持費用が下がるほか、加速力が質量と関係があることから、加速性能や高速性能のアップが見込める。1960年代に入るとアルミやステンレス車体の試作車を製造し始め、国鉄でも関門トンネル用や営業車ではサロ153形やキハ35形などでステンレスを用いた車両を製造していたが、地下鉄東西線への乗り入れ用として1966年(昭和41年)に全アルミ車体の301系を完成させる。301系では1両あたり5 t近い車体軽量化が図られたほか、台車を空気ばね付きとして乗り心地を改善している。
アルミ車体の採用によって103系と同一走行システムを維持しつつ走行性能の問題点を解決できたが、素材の価格が鋼板の6倍から7倍するアルミを用いた車両を大量に製造することは国鉄には難しく、1971年(昭和46年)の西船橋延長用の増備車は低コストな普通鋼車体・金属ばねの103系1200番台になった。これはアルミ車体軽量化で顕著な効果があったと認めながらも、財政事情が悪い国鉄では同じ予算で1両でも多くの車両を製造したいという考えがあり、財政赤字が車両の改善をも影響を及ぼしていることがわかる。長期量産による初期製造コストの低さ(短期的費用の安さ。代わりに長期的には在来車同様のメンテナンスや重更新の必要性が発生する)と、「いくつかの欠点を度外視すれば、大方の用途において当面の必要性能を充足しうる」という103系の特性は、それが旧弊化・陳腐化していることが明白であっても、なお財政赤字の国鉄に増備を続行させる動機となったのである。
101系と同様に、103系では車両塗色にラインカラーが制定されて用いられ、JR発足後の現在でも使用されている。国鉄時代に定められた各路線の塗装は以下の5色と地下鉄乗入用車両の各専用色3色(それぞれの項で解説)の計8色であったが、現在では様々な地域色が発生している。なお、塗色の号数呼称は「国鉄車両関係色見本帳」に準拠し、その後の記号は修正マンセル記号である。また、JR設定色は公式な呼称が存在しないため最も一般的な呼称で紹介している。
なお、一部は各路線の塗装として定められた色以外の塗装の車両を組込んだ編成も存在した。この中には、誤乗防止のためにドア上などにステッカーを貼付したものも存在した。
以上5種類は車体すべてを一色で塗装するものである。
1980年代に入ると103系は製造後20年が経過することになったが、当時の国鉄は財政難で新車への早期置き換えが困難であったため、全般検査1回分程度の延命を図る特別保全工事が施工された。この工事は1981年(昭和56年)度に国鉄小倉工場が423系に対して施行したのが最初であるが、103系では1981年度にクハ103-1で初めて施工され、翌1982年(昭和57年)度から本格的な工事が行われるようになった。工事はJR化後にも施工されている。
主な改造内容は車体腐食部分の貼り替え、配管や配線の引き直しなどである。関東地区では車内化粧板の暖色化、座席モケットの茶色化などのアコモデーション改良も行われたほか、関西地区では同時に屋根の塗り屋根化、側引戸やドアレールのステンレス化なども同時に施工された例がある。
正面行先表示器の寸法も横方向に拡大された。
主電動機および電動発電機の冷却風取入口は電動車の車体外側幕板部に設置し、戸袋を利用して車体下部へ導く新方式が採用された。モーター付き車両の側面には主電動機などの回転機の冷却風の取込用として風取り入れ口を設けた。
側面の客用扉は、101系と同様の幅1,300 mmの両開き扉が片側に4箇所配置された。両開き式客用扉のドアエンジン機構が変更され、西武建設(→西武所沢車両工場)が西武鉄道451系電車向けに開発した両開き扉の連動開閉機構「ST式戸閉装置」が導入された。1基のドアエンジン(TK4形)とドア上鴨居に仕込まれた連動ベルトで構成され、低費用で簡略ながら作動の確実性も高い開閉機構となっている。
後期に増備された先頭車では、視認性向上のため従来の低運転台から高運転台に変更された。地下鉄直通用の1000番台・1200番台では、前面に非常用の貫通扉が設置された。1500番台では従来の103系と異なる車体となり、基本形態は201系に、前面スタイルは105系に準じたものとなった。
山手線に引き続き、1965年からは京浜東北線への103系の投入が開始された。蒲田電車区、浦和電車区、下十条電車区に順次配置され、旧性能車が順次置き換えられた。車体塗装はスカイブルー(青22号)が初めて採用された。
当初は8両編成であったが、10両編成化が念頭に置かれていた。下十条電車区では検車庫の長さが8両分しかなく、10両編成を7両と3両に分けて検査を行うこととなり、クモハ103形とクハ103形500番台が登場している。
1970年からは101系も転入し、1971年までに京浜東北線の新性能化が完了した。根岸線は桜木町 - 磯子間の開通とともに横浜 - 桜木町間が編入され、1970年に磯子 - 洋光台間が、1973年に洋光台 - 大船間が延伸されて全通し、大宮 - 大船間での直通運転が開始された。1976年からの103系追加投入により101系は武蔵野線に転出し、京浜東北線の全車両が103系となった。
2005年からの京阪神緩行線への321系の投入に伴い、201系が森ノ宮電車区に転入した。これにより103系の一部廃車と奈良・日根野電車区への転出が行われ、2007年の時点で8両編成11本、6両編成4本となった。この大転配の際に、体質改善40N車から2両の余剰廃車が発生し、2006年2月1日付けでサハ103-486が、同年5月29日付けでサハ103-410がそれぞれ廃車された。
2011年のダイヤ改正で阪和線・大和路線との直通快速列車が増発され、環状運転の列車が減少したため、103系の28両が日根野電車区へ転出した。これにより森ノ宮電車区の103系8両編成は5編成に減少し、8両編成のクハは高運転台車のみとなった。2011年4月25日には大阪環状線が1961年の開業から50周年を迎え、103系1編成と201系1編成に記念ヘッドマークが掲出された。
2012年3月のダイヤ改正では、桜島線の線内折返し列車もUSJラッピング車を含めて8両編成となった。103系によるUSJラッピングは2012年12月をもって終了し、以後は201系にUSJラッピングが施工された。
2012年6月の組織改組により、森ノ宮電車区の車両は吹田総合車両所森ノ宮支所の所属となった。
「大阪環状線改造プロジェクト」の一環として、103系の1編成で関西のラジオ局「FM802」とJR西日本のコラボレーションによる「OSAKA POWER LOOP」のラッピングが施工され、2014年6月1日より運行を開始した。
JR東日本では1990年(平成2年)度から既存の抵抗制御車に対してのVVVF制御改造について研究を進めていたが1992年(平成4年)2月にJR東日本のクモハ103-87を東芝府中工場でVVVFインバータ装置と901系のモーター等の搭載改造をおこないJR大船工場で現車試験を行った。
JR東海でも、1990年8月に処分保留のクモハ103-4にVVVFインバータ装置を取り付け、クモハ103-4 + モハ102-77 + クハ103-88の3両編成を組んだ。1990年9月3日 - 12月7にかけて東海道線や中央西線で夜間を中心に走行試験を実施した。
保守の省力化を図る改良が加えられたグループで、1972年2月に登場した。モハ103-282 - 330・モハ102-437 - 486・クハ103-180 - 212・サハ103-308 - 323の計148両が該当する。モハ102形がモハ103形より1両多いのは、1971年5月の根岸線洋光台事故で廃車となったモハ102-169の補填としてモハ102-445が製造されたためである。
側窓は試作冷房車と同じユニット窓となり、前照灯は1000番台・1200番台と同じシールドビーム2灯となった。主制御器は限流継電器の無接点化など保守の省力化を図ったCS20D形に変更された。冷房を搭載しないので先頭車運転席下の通風口が復活している。
発注時点で前述の試作冷房車が試験中であったことから非冷房車として製造されたが、これまでの運用で表面化した問題への対策が講じられ、随所に改良が行われたことから「1次改良車」とも呼ばれる。
1998年3月14日に播但線の姫路 - 寺前間が電化されるのに合わせ、103系のワンマン化改造車3500番台の2両編成9本が投入され、網干総合車両所に配置されている。クモハ103形2500番台を含むユニットが種車であり、奈良電車区や日根野電車区から転入した。
2両編成のほか、2編成併結による4両編成の運用もあり、姫路・福崎・寺前の各駅では分割併合作業も行われる。
1998年の電化開業以来、播但線では朝ラッシュ時に本線からの応援車両として宮原電車区の113系6両編成、後に網干総合車両所の221系6両編成が1往復運用されていたが、2006年3月26日の姫路駅山陽本線ホームの高架化で山陽本線と播但線の行き来が複雑になり、この運用が独立した。2006年3月18日より、日根野電車区から網干総合車両所に転属した103系0番台の6両編成1本が播但線での運用を開始した。
転入した103系0番台はクハ103-15ほか6連で、編成番号はR10編成となった。塗装はスカイブルーのままで、平日朝ラッシュ時に運用される。所属標記は「神ホシ」に変更されたが、塗装変更はされず、1999年10月に次ぐ全般検査は行われなかった。
103系0番台6両編成は、2006年11月に223系2000番台4次車の投入で運用に余裕が発生した113系6両編成に変更されるまで運用された。全車最初期の1964年製造で老朽化が進んでいたため、2006年12月15日付で廃車された。
0番台は乗務員間連絡ブザーに非分離式を採用していたが、1000番台は営団地下鉄との協定により分離式を採用していた。非常用ブザーと乗務員連絡電話用の回路が異なったため、1000番台と0番台の併結運転は不可能であった。
1984年(昭和59年)の203系の投入で1000番台が常磐緩行線から常磐快速線に転用される際、2編成でクハ103形0番台2両 + 1000番台電動車8両の10両編成を組成する必要が生じた。このため、該当編成に組まれるクハ103形0番台の乗務員室に非常用ブザーの取付、非常用ブザー・連絡用電話回路切替スイッチの取付が行われ、識別のため車体側面の車両番号下部に白線が追加された。
対象はクハ103-93・188・627・636の4両であった。188は車両数の関係で方向転換(偶数向き→奇数向き)が併せて実施された。
その後、1000番台の方が地上線の方式に改造されることとなり、識別は解消された。
ユニバーサルグローブ号(2001年2月 - 2003年4月) USJのロゴマークやグローブを用いてシンプルでワールドワイドをイメージした車両。
セサミストリート 4−D ムービーマジック号(2003年4月 - 2012年10月 :もとユニバーサルグローブ号。スパイダーマン号の中間車を編入し、オレンジ色に再塗装された。2016年10月7日付けで廃車。) 想像力豊かに4Dの楽しさが体験できる「セサミストリート 4−D ムービーマジック」の魅力を表現した車両。
アメージング・アドベンチャー・オブ・スパイダーマン・ザ・ライド号(2004年1月-2012年3月 :もとアメリカの街並風景号;2012年に先頭車2両は日根野電車区へ転属、中間車4両は2両ずつもとセサミストリート 4−D ムービーマジック号およびもとウッディー・ウッドペッカー号に組み込まれ、いずれもオレンジ色に再塗装された。日根野に転属した先頭車は2016年9月5日付けで廃車。) アトラクションのスリリングなアクションシーンをダイナミックに表現した車両。
パワーオブハリウッド号
アメージング・アドベンチャー・オブ・スパイダーマン・ザ・ライド号
セサミストリート 4−D ムービーマジック号
ウッディー・ウッドペッカー号
ユニバーサルグローブ号
アメリカの街並風景号
103系が量産を開始した直後から、電機子チョッパ制御の試験などが活発化し、1970年(昭和45年)に阪神電気鉄道の7001・7101形が日本で最初のチョッパ制御営業車として運転を始めた。国鉄でも1967年(昭和42年)に101系を用いたチョッパ試験テストを行なったほか、103系を母体にして1969年(昭和44年)11月23日から12月1日までモハ103-59に取り付けて根岸線で試験を行なったほか、1974年(昭和49年)7月にもモハ103-57に取り付けて根岸線で試験を行なった。
1996年(平成8年)3月の八高線八王子 - 高麗川間の電化では、川越線用3000番台が同線でも運用されるようになったが、運用区間の延長で既存の車両では必要編成数が不足した。そのため、209系3000番台4本が新製されたほか、本系列の0番台4両編成1本が寒冷地走行用に半自動扉機能設置の改造を施工され川越電車区に投入された。
本改造施工車は新たに3500番台に区分された。半自動扉は3000番台の手動開閉方式に対し、押ボタン開閉方式とされた。なお、3500番台はJR西日本に播但線用区分車が存在するが、関連ならびに重複車番はない。
3000番台と共通運用されたが、2005年(平成17年)4月に廃車・解体された。
仙石線での本系列運用は2004年7月に一旦終了したが、2006年以降に予定された多賀城駅付近の立体交差化工事の際に車両不足が想定されることから、本編成のみ郡山総合車両センターで留置された。2006年11月に同センターで復帰のための整備が施工され、2007年3月19日より営業運転に復帰した。
クハ103-235に車椅子対応の大型トイレが設置され、モハ103-343のパンタグラフはシングルアーム式2基に換装された(本系列初かつ唯一)。台車はグレー塗装化、座席モケットは205系と同タイプに変更されている。保安装置はATS-SNからATS-Psに変更された。
復帰後は平日朝のラッシュ時に区間運転2往復限定で運用された。しかし、老朽化と首都圏配置車の需給調整の結果、南武線209系2200番台投入により205系が捻出できることになり、2009年10月21日を最後に営業運転を終了、同月26日に郡山総合車両センターへ廃車回送され、JR東日本管内の103系は全廃となった。4両とも2009年10月28日付で廃車となり、2010年1月に解体された。
4両とも中央線快速→中央総武緩行線→仙石線と転属してきた車両である。
RT-235編成
クハ103-235 トイレと車椅子スペース(左)モハ103-343 交換された座席(右)
その直後にアーバンネットワークでの車両置換えに伴い、奈良電車区・日根野電車区からの余剰車が転入して、本系列の運用が再開された。
1994年転入車と同じ0番台であるが、クモハ103形を含む編成構成かつ初期車の率が高く、1編成は戸袋窓が存置されていた。その後も車両交換があり、1994年転入車と同構成の編成も在籍するようになった。ただし、塗装は統一されていない。2008年末からは、広島運転所からの転入も行われたが、こちらも塗装変更は未施工のままである。なお岡山地区からは103系は引退している。
2010年3月の定期運用終了後も、代走や臨時列車での運転があったが、2010年12月までに廃車となり、岡山地区の103系は消滅した。
モハ103-4971994年転入車
H17編成日根野電車区転入車
H18編成奈良電車区転入車
H19編成広島運転所転入車
103系と車体構造の違いが少ない101系のうち、103系が量産を開始した後も総武線10両化用として製造された101系付随車や制御車は、経年が浅いため103系に編入された。また、仙石線用の72系アコモ車は旧形車の下回りに車体を103系ベースで製造して組み合わせたもので、車体自体の経年が浅かったことから下回りを103系に合わせて改造編入した。