CN1438094A - 被处理物的表面粗糙化方法及用于该方法的装置 - Google Patents

Abstract

提供可以稳定地批量化生产低价的商品性高的表面粗糙化的物品例如电摄影感光体用基体的装置。作为电机定子状的旋转磁场发生装置至少使用卷绕成2极的部件，使铁芯位于被处理物的内部。

Description

被处理物的表面粗糙化方法及用于该方法的装置

技术领域

本发明涉及用于使研磨剂碰撞·接触被处理物的表面使表面形成糙面的方法及用于该方法的装置。详细地讲就是，使旋转磁场作用于磁性研磨剂，使研磨剂振动地流动并碰撞·接触被处理物而得到糙面的方法和装置。进一步详细地讲就是，适用于电摄影感光体用铝管的精加工的方法和装置。

背景技术

已往，被处理物表面的糙面处理通过干式喷砂法或湿式喷砂法进行。这些方法利用工作流体例如压缩空气的喷射或者叶轮将介质加速并使其碰撞被处理物而进行被处理物表面的加工，但是，需要进行介质的供给、由于碰撞而产生的细微化的介质的分离、介质的补充等，这需要大规模的设备。为了解决该问题，在日本专利申请公开特开昭49-78995号公报中公开了将被处理物收容在具有透气性且填充了研磨剂的容器中，从其前端朝向被处理物的空气喷嘴使压缩空气喷出而进行被处理物的表面处理的方法。但是，该方法只能达到清除被处理物的氧化皮或除锈程度的效果。

另一方面，日本专利申请公开特开平7-227755号公报中公开了利用旋转磁场进行被处理物的表面处理的方法，该方法是将永久磁铁或直流电磁铁安装在环状的轭铁上并使其旋转的方法，在放入表面处理槽中的研磨剂是磁性研磨剂的情况下，磁性研磨剂被磁力吸引到粗糙化处理槽(在多数情况下兼作被处理物)表面形成链状排列，被磁极的旋转牵引而旋转，摩擦被处理物的表面，因此只能研磨被处理物的表面而使其光滑而已，不能期待更好的效果。

进一步，作为利用旋转磁场进行被处理物的表面处理的方法，有将交流电压施加在形成为电机定子状的旋转磁场发生装置上的方法(日本专利申请公开特开2001-138207号公报)，在该方法中，磁性研磨剂不会成为链状而1个个独立存在，从1个固定位置看，磁极在非常短的时间内变化，所以磁性研磨剂振动地流动并撞击·接触被处理物的表面而使表面成为糙面，作为被处理物表面的糙面处理方法看上去是很有价值的，但是，在旋转磁场的利用方面，显著地降低了效率，另外，因为没有考虑到由于伴随表面粗糙化处理的进行所产生的被处理物的微粉滞留在槽内而引起的被处理物表面的黑化现象，所以使商品价值明显降低。进一步讲，其完全没有考虑如何得到工业上进行实用化时的品质的均匀性。

另外，磁性研磨剂等以通常的方法在电磁式表面粗糙化法中反复使用的话，剩磁渐渐增大，妨碍振动地流动，要得到所希望的表面粗糙度变得困难。

进一步，在使用铝或铝合金拉制无缝管作为电摄影感光体用基体的情况下，在适用干式喷砂法或湿式喷砂法前，有必要进行粗切削和精切削，而精切削的成本占处理成本的大半，因此降低成本的愿望很强烈。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供可以稳定地批量化生产低价而商业价值高的表面粗糙化的物品，特别是稳定地批量化生产电摄影感光体用基体的装置。

为了达到上述目的，本发明提供一种利用磁性研磨剂对被处理物的表面进行表面粗糙化处理的装置，由连接3相交流电源的形成为电机定子状的旋转磁场发生装置(4)和表面粗糙化处理槽(2)构成，其中，所述表面粗糙化处理槽(2)为与该旋转磁场发生装置实质上同心配设的由非磁性导电材料构成的中空圆筒状的表面粗糙化处理槽，是可以将中空圆筒状的被处理物(5)实质上同心收容在其内腔的腔体，并具有可以容纳作为处理介质的磁性研磨剂的容积，其特征在于，该旋转磁场发生装置是卷绕成2极电机定子状的部件，并且具有插入收容在该表面粗糙化处理槽内的被处理物(5)的内腔以保持该被处理物，而且可以使其绕轴旋转的铁芯。

在此，所谓的“实质上同心”不要求具有严密的同心关系，只要能够满足为本发明的目的的能够对被处理物进行具有所希望的品质的表面状态的表面粗糙化处理即可，其包含相关的两者在组合或者相互移动时互不影响程度的若干偏离配设的情况，意味着至少两者的纵长方向的轴相互平行，而且容许该纵长方向的轴位于与这些纵长方向的轴垂直且是上下方向的轴上。

另一方面，本发明提供一种对被处理物的表面进行粗糙化处理的方法，其特征在于，将3相交流电压施加在形成为2极的电机定子状的旋转磁场发生装置(4)上使得发生旋转磁场，使放入到配设在该旋转磁场发生装置的内腔的中空圆筒状的表面粗糙化处理槽(2)内的磁性颗粒流动，使配设在该表面粗糙化处理槽的内腔的铁芯(12)旋转的同时使该磁性颗粒撞击·接触保持在该铁芯外面的被处理物(5)的外表面以使该被处理物的表面粗糙化。

附图说明

图1是本发明的装置的一个实施例的构成的剖面图。

图2是沿图1的A-A线剖开的剖面图。

图3是沿图1的B-B线剖开的剖面图。

图4是沿图1的C-C线剖开的剖面图。

图5是以表面粗糙度表示的提供给实施例及比较例的被处理物处理前的表面状态的图。

图6是以表面粗糙度表示的提供给实施例1的被处理物处理后的表面状态的图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的装置及方法进行详细说明。

实施例1

使用图1所示的装置即具有下述构成部件的装置。另外，图2～图4是图1的A-A剖面、B-B剖面、C-C剖面的剖面图(为了简便起见后述的旋转磁场发生装置(4)以线条表示。另外，与图1同样象征性地表示作为表面粗糙化介质的研磨剂)。包含权利要求书的记述，在本说明书中涉及方向的记述，‘右’表示图1中从A-A线向C-C线的方向，‘左’表示图1中从C-C线向A-A线的方向。

a.旋转磁场发生装置(4)：

由2极的定子(内径：83mmΦ、线圈绕线长度：475mm)构成(该定子与图中未示出的3相交流电源电连接在一起)。另外，该2极定子的使用是本发明的重要特征之一。其具体的效能从以下的记述可以明了。

b.表面粗糙化处理槽(2)：

是非磁性导电材料(在本例中使用SUS316)制的中空圆筒(根据被处理物(5)的大小而改变，在本实施例中使用外径：60 mmΦ、内径：59mmΦ、长680mm的物件)，将被处理物(5)及后述的铁芯(12)收容在其内部空间，是提供对被处理物(5)实施表面粗糙化处理的场所的部件，同时，是将作为表面粗糙化介质的研磨剂封入其中并进一步划分空气的流动场所的部件。最好与旋转磁场发生装置(4)实质上同心配置(后述的‘喷嘴固定座(9)’、‘金属网(8)’、‘盖板(18)’、‘套筒(3)’、‘铁芯(12)’、‘密封座(14)’的配设状态也同样。另外，‘表面粗糙化处理槽(2)’、‘喷嘴固定座(9)’、‘金属网(8)’、‘盖板(18)’、‘套筒(3)’、‘铁芯(12)’、‘密封座(14)’之间的配设关系最好是同心)。

c.喷嘴固定座(9)：

是基部(左侧)为其侧面与表面粗糙化处理槽(2)的内表面接触的圆柱体，在该圆柱体的右侧具有去掉头部的圆锥体(圆锥的基部的直径：50.0mmΦ、前端的直径：37.5mmΦ)的非磁性导电材料(在本实施例中采用铝)制的部件。在该圆锥体的侧表面，等间隔添设多个气流产生喷嘴(6)。气流产生喷嘴(6)的个数及内径根据表面粗糙化处理槽(2)的大小而改变，在本实施例中，是8个及1mmΦ。另外，气流产生喷嘴(6)的角度与被处理物(5)的轴线呈7～12°(在本例中采用8.9°)角，其前端位置设顶定成使该气流产生喷嘴的轴线的延长线位于从后述的左侧的间隔套筒(17a)的左端向右10mm左右的位置。重要的是能够将气流导入从该左侧的间隔套筒的左端到右端的整个范围内话就可以了(作为结果，由于被整流而层流化的气流至少流过被处理物的近旁，因此，可以防止表面粗糙化处理的过程中产生的被处理物的微粉-以下简称‘被处理物引起的微粉’附着在被处理物上，同时由于表面粗糙化处理槽的壁侧的空间的气流的流速缓慢，所以研磨剂沿长轴方向的移动少，结果，长轴方向的研磨剂的存在浓度不容易产生不均匀)。另外，在圆柱体的侧表面近旁下部，分别穿设与各气流产生喷嘴(6)气密地连通的贯通孔(在本例中埋设不锈钢细管)。在本实施例中，考虑配设的容易性采用气流产生喷嘴(6)，但是，也可以采用与此相当的装置，例如在该圆锥体的侧表面近旁下部穿设与该圆锥体侧表面平行的贯通孔(当然，贯通孔的个数及截面与该气流喷嘴的个数、截面相同)。另外，导入的空气必须是不含凝结水滴的空气。

d.金属网(8)：

是用于进行气流的整流的装置，其圆周面与表面粗糙化处理槽(2)的内表面接触，是中央部(根据表面粗糙化处理槽(2)的大小而变化，在本实施例中从中心到45mmΦ)没有网眼的SUS316制的金属网(网孔：74μm)。其固定位置是自喷嘴固定座(9)的基部的左端向左，自表面粗糙化处理槽(2)的左端10mm处。该位置可以根据表面粗糙化处理槽(2)的大小而作适当地变化。

e.盖板(18)：

是设在表面粗糙化处理槽(2)的左侧端部用于关闭该表面粗糙化处理槽的部件(在本例中为铝制)。用于导入气流的压缩空气导入用管道(7)(材质没有特别限定，在本实施例中使用聚氨脂管。其直径根据表面粗糙化处理槽的大小而变化，在本实施例中使用内径：4mmΦ、外径：6mmΦ的管)的一端连结在其中央部。另外，该管道(7)的另一端通过后述的套筒(3)的贯通装置及与外部管的连结装置(只要能够将该套筒从旋转磁场发生装置(4)抽出的话没有特别限定，在本实施例中使用自动联结器。该联结器的凹部贯通该套筒的壁固定在该套筒的壁面上，该联结器的凸部被固定在该外部管的端部，可以装卸自由地与该联结器的凹部结合)、流量调节装置与图中未示出的压缩空气源连结在一起。

f.套筒(3)：

是将表面粗糙化处理槽(2)收容在其内部的中空部件(SUS316制)，在该部件的内表面和该表面粗糙化处理槽的外表面之间形成气流返回的通路(从该表面粗糙化处理槽向该气流返回的通路的联络通过设在该表面粗糙化处理槽的右端的开口(21)进行，在此，该开口可以是如图4所示的在该表面粗糙化处理槽右端近旁圆周面上环轴等间隔穿设的多个狭缝-虚线的部分，或者采用如下构造，即，在该表面粗糙化处理槽右端和该套筒的右端之间设间隙，以绕轴等间隔而设的多个衬垫将两者的端部连结起来，使该衬垫占用的部分以外的空间作开口。该开口的面积只要不阻碍气流平稳地流动就可以了，开口比，即该开口的面积/有开口的部分的整个面积在50～90％之间较好，在70～80％之间最好。另外，为了防止研磨剂飞出，必须在该开口设金属网等)。该套筒的大小根据该表面粗糙化处理槽的大小而变化，在本实施例中，使用外径：81mmΦ、内径：80mmΦ、长度：750mm的管子。另外，为了与该表面粗糙化处理槽对中心，将3个SUS316制的环状金属网(20)(网孔：150μm、外径：80mmΦ、内径：61mmΦ-根据该表面粗糙化处理槽的大小而变化)嵌在该表面粗糙化处理槽的外侧面(嵌入位置是自该表面粗糙化处理槽的左端50mm、自该表面粗糙化处理槽的右端50mm、然后是该表面粗糙化处理槽的轴方向中央)后，置于该套筒中。另外，具有可以将被处理物(5)插入其中心收容的孔的环状密封部件(13)(其中心孔边缘部与后述的密封座(14)的外侧圆周面接触，其材质只要是能够实质地挡住该套筒内外的空气流通及研磨剂的飞出的话没有特别限定，在本实施例中使用厚：10mm的铝板，在该中心孔边缘部，安装有具有以凹·凸关系(在图中，是该密封部件为凹、该密封座为凸的关系，但是，只要能够实现密封的功能也可以采用凹/凸相反的关系)与该密封座的外侧圆周面接触的预定面积的部件，密封部件(13)的中心孔确切地说是该部件的中心孔。另外，该部件可以和该密封部件的本体一体形成，或者，与该密封部件的本体分别制作，通过适当的结合手段例如在该部件的外侧面形成凸螺栓、在该密封部件的本体的内侧面形成凹螺栓的螺栓结合装置组合或者也可以采用嵌合的构造)固定在该套筒的右端，另一方面，用于除去在表面粗糙化处理中伴随气流而来的被处理物引起的微粉的排气过滤器(图中未示出)通过适当的装置例如管道等连结在该套筒的左端。

g.铁芯(12)：

是配设在被处理物(5)的内腔的降低磁阻的部件(也是被作为表面粗糙化处理的介质的研磨剂所感应的增强磁性的装置)(软铁制。27.5mmΦ×520mmL)。该被处理物的内表面和该铁芯的外表面之间的间隙只要在将该被处理物从该铁芯取下及安装到该铁芯时不损伤被处理物最好尽可能地小(一般的0.05mm～0.5mm)。在本实施例中为0.25mm。在此，符号(11)是后述的保持部件(19)的工作介质(一般采用压缩空气)的通路(其直径考虑铁芯(12)降低磁阻的效果及驱动介质供给时的压力损耗而定，由于本发明的目的是被处理物的表面粗糙化，所以直径最好尽可能地小。在本实施例中采用10mmΦ)。另外，该铁芯的右侧端部与可以使铁芯沿其轴方向移动的装置例如无连杆气缸等连结。具体地讲，保持水平的该铁芯通过适当的轴承装置例如机械的轴承或者无油式轴承等可以旋转地安装在固定板(图中未示出)上，该固定板进一步固定在安装它的台(图中未示出)上，该台固定在直线形导轨的套筒(图中未示出)上，该台通过无连杆气缸使该铁芯沿轴方向移动。

h.保持部件(19)：

是用于保持两者的间隔(被处理物(5)的内表面和铁芯(12)的外表面之间的间隔)，同时将被处理物(5)保持在铁芯(12)上或者使其一体化的部件。只要能够达到上述目的的话没有特别限定，在本实施例中，使用气动保持器(air picker，通过向其内腔充入工作介质使其自身膨胀的具有弹性的袋体，该袋体将铁芯(12)的特定宽度的圆周面全周包入其中)。如图所示，为了防止研磨剂侵入被处理物(5)和该铁芯(12)之间的间隙，其配设位置设在铁芯(12)的左端近旁。另外，铁芯(12)的直径由于配设该部件而减小，因此，在该区域，从旋转磁场发生装置(4)发生的被研磨剂感应的磁力发生变化，有损表面粗糙化处理的均匀性，因此，以后述的间隔套筒(17a)置换与该区域对应的被处理物(因此，被该部件直接保持的是其端面对接地配设在被处理物(5)的左方的间隔套筒(17a))。

i.握持部件(15)：

是握持套筒(3)的右方给其轴方向的移动提供可靠性的部件。只要能够达到上述目的的话没有特别限定，在本实施例中，使用空气夹持器(air gripper，通过向其内腔充入工作介质使其自身向轴侧膨胀具有弹性的袋体，该袋体密切接触该套筒的特定宽度的圆周面全周)。另外，握持部件(15)通过框架等适当的构造部件与铁芯(12)固定。

j.密封座(14)：

是用于阻止被处理物(5)的表面粗糙化处理中的研磨剂(1)及在表面粗糙化处理的过程中产生的被处理物引起的微粉，和供给到表面粗糙化处理槽(2)的内腔的压缩空气及研磨剂向外部泄漏的部件(材质只要是非磁性导电材料的话没有特别限定，在本例中采用导电性聚缩醛)，是具有以凹/凸关系与密封部件(13)的中心孔(准确地讲，固定在该密封部件的中心孔边缘部的去掉头部的圆锥体部件的中心孔)面接触的侧面的去掉头部的圆锥体(图中密封座(14)为凸，但是，如以上所述，也可以使该密封部件侧的部件为凸，该密封座为凹)，是其内径具有无损被处理物(5)(准确地讲，是为了确保被处理物(5)的处理的均匀性而端面对接地配设在被处理物(5)的右侧的间隔套筒(17b))的旋转程度的间隙的环状部件(在该被处理物旋转时，该密封座的孔边缘和该间隔套筒外表面成滑动关系，另外，给该密封座的孔边缘供给润滑脂等的话可以实质性地阻止包含被处理物引起的微粉的压缩空气经该间隙向外部流出)。如图所示，由于该部件被一端固定在被固定在该间隔套筒的右端的座上的压缩弹簧(16a)向左方推压，所以该密封座的锥形的侧表面和密封部件(13)的中心孔边缘可以气密地接触。进一步，该座被一端固定在被固定在铁芯(12)上的座上的压缩弹簧(16b)向左方推压。因此，端面与配设在其左侧的间隔套筒(17a)(用保持部件(19)将其左端附近内周面保持在铁芯(12)上进行一体化)和配设在其右侧的间隔套筒(17a)的端面对接的被处理物(5)由于弹簧(16b)的弹力可以犹如1根圆筒一样转动。

另外，涉及各构成部件，写明了在该例中使用的材质，但是，除铁芯(12)、旋转磁场发生装置(4)及研磨剂以外，只要是非磁性导电材料而且是具有物理的强度等各部件所要求的特性的材料的话，不限定于所记述的材质，这是不言而喻的。

接下来，对表面粗糙化处理的具体操作进行记述。

A.在与其实质上同心地装填在套筒(3)的内腔的表面粗糙化处理槽(2)内，放入180g 0.2mmΦ×3mmL的研磨剂(将弹簧用SUS304制金属丝按预定长度切割的物品)。

B.以外径：30mmΦ(内径：28.5mmΦ)×130mmL的间隔套筒(17b)、外径：30mmΦ(内径：28.5mmΦ)×248mmL的被处理物(5)、外径：30mmΦ(内径：28.5mmΦ)×130mmL的间隔套筒(17a)的顺序推入铁芯(12)的外侧表面，然后，向气动保持器(19)供给压缩空气，保持间隔套筒(17a)。在此，由于间隔套筒(17b)被压缩弹簧(16b)向左方推压，所以间隔套筒(17a)、被处理物(5)、间隔套筒(17b)宛如一根圆筒体(以下简称：工件)，而且成为和铁芯(12)一体化的状态。另外，被处理物(5)采用铝制的电摄影感光体用基体材料的粗削管。以如下条件进行粗削，即，使用刀尖半径50mm的Compax金刚石车刀，被处理物的转速：6000rpm、进给量：0.4rpm、加工余量：0.1mm。该粗削管的表面粗糙度(JIS B0601所规定的表面粗糙度。涉及表面粗糙度在以后的记叙中也同样)如图5所示(在此，表面粗糙度的计测使用小坂技术研究所制的Surfcorder SE-3400。测定条件是：滤波器：高斯型、截断：0.8mm、评价长度：4mm、针尖进给速度：0.5mm/sec，粗度曲线的条件：显示垂直放大倍数：10,000、显示水平放大倍数：50、垂直刻度：1μm/10mm、水平刻度：200μm/10mm。涉及表面粗糙度的以后的记叙也同样)。另外，间隔套筒(17a、17b)的材质从操作的便利性出发采用与被处理物相同的铝材。自然，只要是非磁性导电材料，具有能够将被处理物稳定地保持在铁芯上的物理强度，而且是具有能够耐研磨剂冲击的耐磨损性材料的话，没有特别限定，这是不言而喻的。

C.操座无连杆气缸(图中未示出)，将通过固定板安装台及固定板(图中未示出)与该气缸结合在一起的安装有工件的铁芯(12)装填入表面粗糙化处理槽(2)中。在此，由于被压缩弹簧(16a)向左方推压的密封座(14)的锥形面与密封部件(13)的中心孔边缘接触，所以，被处理物(5)在密封的状态下被装填在表面粗糙化处理槽内腔(表面粗糙化处理预备状态)。

D.通过图中未示出的旋转装置使铁芯(12)旋转(20rpm)，然后，操作压力调节阀(图中未示出)，经由管道(7)、金属网(8)及喷嘴固定座(9)的气流产生喷嘴(6)将压力调整为0.08MPa的压缩空气导入表面粗糙化处理槽(2)的内腔(喷嘴喷出的风速：300m/sec)。在此，图1所示的箭头表示气流的流动方向。

E.从3相交流电源向卷成2极的旋转磁场发生装置(4)的定子施加电压(14V)(电流值18A)，进行2分钟表面粗糙化处理。在此，由于被处理物(5)与铁芯成为一体化，所以，以20rpm的速度旋转。

F.断开外加电压，停止导入压缩空气，然后，停止铁芯(12)的旋转，将铁芯(12)从表面粗糙化处理槽(2)拔出，之后，断开气动保持器(19)(停止向该保持器供给压缩空气，使该保持器萎缩)，将被处理物(5)从铁芯(12)拔出，用肉眼观察其表面状态。被处理物引起的微粉很少附着，其表面是白色的。另外，被处理物(5)的纵长方向的凹痕密度没有差别(贯穿全长相当于图6的(d))。

另外，图6所示的图表是根据表面粗糙度测定以表面形状表示的、除了研磨剂的量以外以上述记载的条件进行了表面粗糙化处理后被处理物的凹痕的状况的图。在此，图6(a)研磨剂的量为45g，图6(b)研磨剂的量为90g，图6(c)研磨剂的量为150g，图6(d)研磨剂的量为180g。在研磨剂的量在150g以上的情况下，由于存在于处理前的粗削管的表面的由车刀形成的宽度很窄的细小的凹凸(车刀进给的痕迹)消失而达到预定的状态，所以，在以下的例子中，达到本实施例中研磨剂的量150g或者180g的表面粗糙度状态的情况为凹痕密度合格。

G.每进行10次表面粗糙化处理，在该第10次处理结束后，接通空气夹持器(15)(向该空气夹持器供给压缩空气，以该空气夹持器握持该套筒(3)的外表面)，断开自动联结器(7)(解除凸部和凹部的连结关系)，在装载有工件和铁芯(12)的状态下通过无连杆气缸(图中未示出)将套筒(3)及表面粗糙化处理槽(2)从旋转磁场发生装置(4)抽出。这时，使压缩空气的导入及铁芯(12)的旋转停止，但是，继续向该旋转磁场发生装置的定子供电。上述的抽出(10秒)结束后，停止向该旋转磁场发生装置的定子供电，将暂时抽出的部件全体在现有的状态下再次插入该旋转磁场发生装置的内腔。接下来，断开空气夹持器(15)，只将工件和铁芯(12)从旋转磁场发生装置(4)抽出。然后，在没有工件和铁芯(12)的状态下(以盖子等盖住密封部件(13)的中心孔)向该旋转磁场发生装置的定子供电10秒钟。这是‘去磁操作’和‘研磨剂的轴方向均匀化操作’。另外，如果不进行‘去磁操作’的话，带磁性的研磨剂的N·S极相互吸引，全体成为块状，但是，‘去磁操作’后的研磨剂不是成块状而是松散状的。另外，‘研磨剂的轴方向均匀化操作’后的研磨剂的分布在轴方向几乎是均匀的。每10次表面粗糙化处理中间进行一次‘去磁操作’共进行50次表面粗糙化处理，第1根和第50根被处理物(5)的表面状态(颜色及凹痕密度)没有变化。

实施例2

除了不向表面粗糙化处理槽(2)导入压缩空气及不进行‘去磁操作’和‘研磨剂的轴方向均匀化操作’以外，以与实施例1同样的装置及操作条件进行被处理物(5)的表面粗糙化处理(处理根数：20根)。第1根与实施例1同样被处理物引起的微粉附着很少，其表面是白色的。另外，被处理物(5)的纵长方向的凹痕密度没有差别(图6的状态(d))。但是，可以看到第2根多少有被处理物引起的微粉的附着，第3根表面开始变黑，随着被处理物根数的增加被处理物引起的微粉的附着增加，到第7根则完全变黑(凹痕密度合格)。进一步，到第15根凹痕密度在整个表面开始降低(图6的状态(b)，即，在某一部分残留有车刀的进给痕迹的状态)，在进行第16根的表面粗糙化处理前变更到进行实施例1所示的‘去磁操作’和‘研磨剂的轴方向的均匀化操作’的模式，之后，没有观察到在第15根中发生的被处理物的凹痕密度降低的情况。从本实施例的结果可以看到，在凹痕密度开始降低前，进行该‘去磁操作’及‘研磨剂的轴方向的均匀化操作’的话，可以得到凹痕密度满足预定水平的产品，因此，该产品可以在不将黑色化视为问题的用途中使用。

另外，表面的黑色化的原因是由于被处理物引起的微粉的附着引起的，但是，该附着物是不能够通过吹空气等除去的，通过化学的处理例如利用苛性钠水溶液清洗勉强能够去掉。

实施例3

1根被处理物(5)的表面粗糙化处理结束后，只将工件和铁芯(12)从旋转磁场发生装置(4)抽出，利用盖子等(只要能够将该中心孔封闭的话，什么都可以)将密封部件(13)的中心孔封闭后，同时进行30秒钟压缩空气的导入和外加电压，接下来，停止压缩空气的导入，只进行5秒钟外加电压，之后，除了装填该新的工件以外以与实施例2同样的装置及操作条件进行被处理物(5)的表面粗糙化处理(处理根数：20根)。第2根以后也与第1根同样被处理物引起的微粉的附着很少，被处理物(5)维持白色的表面。自然，被处理物(5)的纵长方向的凹痕密度没有差别(凹痕密度合格)。但是，到第15根凹痕密度在整个表面开始降低(图6的状态(b))。在本实施例中，如下情况也得到确认，即，在凹痕密度恶化前变更到进行实施例2所记述的‘去磁操作’和‘研磨剂的轴方向的均匀化操作’的模式的话，可以避免凹痕密度的恶化。

实施例4

除了向表面粗糙化处理槽(2)导入压缩空气的模式(1根表面粗糙化处理中的模式)采用进行3次接通25秒-断开5秒之后接通30秒的方式(具体地说，在压缩空气的导入路径上，使定时器和与之电连接的开关阀组合来进行，但是，也可以用程序装置等置换该定时器)以外，以与实施例1同样的装置及操作条件进行被处理物(5)的表面粗糙化处理(处理根数：10根)。与实施例1同样，即使在第10根也没有发生因被处理物引起的微粉的附着而引起的表面的黑色化，另外，轴方向的凹痕密度也没有变化(图6的状态(d))。

实施例5

除了不使用套筒(3)，以及向表面粗糙化处理槽(2)导入压缩空气采用沿该表面粗糙化处理槽的轴从直角方向多个位置导入，从自导入方向绕轴旋转180°的方向多个位置排出的方式(具体的讲，通过具有多个空气导入管的装置导入空气，所述的空气导入管设置在配设于该表面粗糙化处理槽的外侧圆周面上的第1管状体上，垂直于该表面粗糙化处理槽的轴而且与该管状体呈直角配设且贯通该表面粗糙化处理槽的壁；并通过具有多个空气排出管的装置排出该导入的空气，所述的空气排出管设置在配设于作为该表面粗糙化处理槽的外侧圆周面且以该表面粗糙化处理槽的轴为中心与该第1管状体的配设位置对称的位置的第2管状体上，与该空气导入管的轴线同轴地贯通该表面粗糙化处理槽的壁)以外，以与实施例1同样的装置及操作条件进行被处理物(5)的表面粗糙化处理(处理根数：15根)。第1根与实施例1同样被处理物引起的微粉的附着很少，其表面是白色的。另外，被处理物(5)的纵长方向的凹痕密度没有差别(图6的状态(d))。但是，到第2根则完全变黑。另一方面，凹痕密度是图6的状态(c)因此合格，直到第14根维持该状态。在本实施例中，如下情况也得到确认，即，在凹痕密度恶化前(第14根之后马上)变更到进行实施例2所记述的‘去磁操作’和‘研磨剂的轴方向的均匀化操作’的模式的话，可以避免凹痕密度的恶化。

实施例6

除了不使用金属网(8)、喷嘴固定座(9)，压缩空气的导入模式采用如实施例4的方式以外，以与实施例1同样的装置及操作条件进行表面粗糙化处理。在第1根，被处理物(5)的纵长方向的凹痕密度产生差别(气流的上游侧：图6的状态(c)、气流的下游侧：图6的状态(d))，由于凹痕密度为合格水平，也没有发生黑色化现象，所以进行第2根的表面粗糙化处理，然而，在发生黑色化的同时，气流的上游侧的凹痕密度成为图6的状态(b)，因此，停止其以后的表面粗糙化处理。所以，在该实施例中，如下情况也得到确认，即，在凹痕密度恶化前变更到进行实施例2所记述的‘去磁操作’和‘研磨剂的轴方向的均匀化操作’的模式(但是，‘研磨剂的轴方向的均匀化操作’每处理1根进行一次，‘去磁操作’每处理14根进行一次)的话，与前面的例子同样可以避免凹痕密度的恶化。

实施例7

在实施例6中，以每1根的处理结束后进行外加电压(14V)、空气导入(0.08MPa)1分钟，之后，停止空气导入只外加电压10秒钟的操作来取代在预定处理根数后进行‘去磁操作’和‘研磨剂的轴方向的均匀化操作’(处理根数：15根)。在第1根，纵长方向的凹痕密度在气流的上游侧为图6的状态(c)、在气流的下游侧为图6的状态(d)，该状态持续到第14根没有变化，但是，在第15根，全体成为图6的状态(b)。另一方面，被处理物引起的微粉的附着很少，直到第15根其表面是白色的。

比较例1

除了旋转磁场发生装置(4)的定子的极数采用4极，调整向旋转磁场发生装置(4)的定子施加的电压使电流值为31A(外加电压：22V)之外，以与实施例1同样的装置及操作条件进行表面粗糙化处理。为了得到与实施例1的被处理物(5)几乎相同的凹痕密度(图6的状态(d)，至少该图的状态(c))，需要10分钟的处理时间(取样根数：5根)。顺便说一下，处理时间5分钟的话为图6的状态(b)。

比较例2

除了以非磁性材料构成的相同形状的芯材代替铁芯(12)，调整向旋转磁场发生装置(4)的定子施加的电压使电流值为31A(外加电压：25V)之外，以与实施例1同样的装置及操作条件进行表面粗糙化处理。为了得到与实施例1的被处理物(5)几乎相同的凹痕密度(图6的状态(d)，至少该图的状态(c))需要6分钟的处理时间(取样根数：5根)。顺便说一下，处理时间4分钟的话为图6的状态(b)。

比较例3

除了不使用金属网(8)、喷嘴固定座(9)之外，以与实施例1同样的装置及操作条件进行表面粗糙化处理。由于在第1根，被处理物(5)的纵长方向的凹痕密度产生差别(气流的上游侧：图6的状态(b)、气流的下流侧：图6的状态(d))，所以，虽然表面的黑色化现象没有发生，但是，停止其以后的表面粗糙化处理。

至此，对以电摄影感光体用基体材料的粗削管作为被处理物的例子进行了说明，但是，根据实验结果，对于被处理物为挤压·拉拔管(ED管)或者无心磨削管等以非切削的方式提高精度的材料的表面粗糙化处理，本发明的装置及方法也可以使用。另外，作为处理的结果物的用途以电摄影感光体用基体为目标进行了叙述，但是，从试验结果来看，根据本发明的装置及方法，不仅能够用在面向现况的电摄影感光体用基体的1200dpi这样的等级的系统，对于2400dpi这样的等级的系统也可以很好地应用。进一步，可以认为也能够适用显影滚筒或定影滚筒用材料的表面处理。进一步，不仅是到此为止说明的在一个表面粗糙化处理槽内只配备一个被处理物的形态，也可以考虑适用本发明的装置及方法，在一个表面粗糙化处理槽内配备多个被处理物的形态，例如采用行星齿轮使其同步旋转的同时对多个被处理物同时进行表面粗糙化处理。

如以上所述，根据本发明的装置及方法，可以提供生产低价的商品性高的表面粗糙化的物品的装置自不必说，例如，可以作为电摄影感光体用基体的反射率的控制装置使用，还可以提供可以低价地稳定地批量化生产电摄影感光体用基体(要求凹痕密度在所需水平以上而且表面维持白色的用途之一)的装置。

Claims (14)

1.一种利用磁性研磨剂对被处理物的表面进行表面粗糙化处理的装置，由连接3相交流电源的形成为电机定子状的旋转磁场发生装置(4)和表面粗糙化处理槽(2)构成，其中，所述表面粗糙化处理槽(2)为与该旋转磁场发生装置实质上同心配设的由非磁性导电材料构成的中空圆筒状的表面粗糙化处理槽，是可以将中空圆筒状的被处理物(5)实质上同心收容在其内腔的腔体，并具有可以容纳作为处理介质的磁性研磨剂的容积，其特征在于，

该旋转磁场发生装置是卷绕成2极电机定子状的部件，并且具有插入收容在该表面粗糙化处理槽内的被处理物(5)的内腔以保持该被处理物，而且可以使其绕轴旋转的铁芯。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

进一步具有空气导入装置，该空气导入装置可以使经实质地整流的空气在由表面粗糙化处理槽(2)的内侧圆周面和被处理物(5)的外侧圆周面确定的空间内，从该表面粗糙化处理槽的一端导入流向该表面粗糙化处理槽的另一端。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，

上述空气导入装置是其圆周面与表面粗糙化处理槽(2)的内侧圆周面接触而配设的对该导入的空气气流进行整流的金属网，和配设在该金属网的右侧，其圆周面与表面粗糙化处理槽(2)的内侧圆周面接触地配设的部件，其中心部空气不能流通，在其外侧圆周部具有倾斜7～12°使得其轴收敛到该表面粗糙化处理槽的轴上的一点的多个空气吹出孔。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

进一步具有空气导入·排出装置，该空气导入·排出装置可以使空气从与该表面粗糙化处理槽的纵长方向的轴呈直角方向的多个位置导入由表面粗糙化处理槽(2)的内周面和被处理物(5)的外周面确定的空间内，在绕该表面粗糙化处理槽的纵长方向的轴旋转180°的方向排出空气。

5.如权利要求1至权利要求4的任一权利要求所述的装置，其特征在于，

在表面粗糙化处理槽(2)的右端中心部具有环状的部件(13)，该环状的部件具有可以将被处理物(5)插入并收容于处理槽中的孔；

并具有圆锥状环(14)，该圆锥状环具有可以与上述环状部件的中心孔的边缘部接触的侧面；该圆锥状环(14)被一端固定在被固定在右方的间隔套筒(17b)的右端上的座上的压缩弹簧向左方推压，与该环状的部件(13)的中心孔边缘部接触，形成在表面粗糙化处理时置于该表面粗糙化处理槽内的磁性研磨剂和在表面粗糙化处理时产生的被处理物的微粉以及导入由该表面粗糙化处理装置的内周面和收容在该表面粗糙化处理装置的内腔的该被处理物的外周面形成的空间的空气/或者磁性研磨剂的封口。

6.一种对被处理物的表面进行粗糙化处理的方法，其特征在于，

将3相交流电压施加在形成为2极的电机定子状的旋转磁场发生装置(4)上使得发生旋转磁场，使放入到配设在该旋转磁场发生装置的内腔的中空圆筒状的表面粗糙化处理槽(2)内的磁性颗粒流动，使配设在该表面粗糙化处理槽的内腔的铁芯(12)旋转的同时使该磁性颗粒撞击·接触保持在该铁芯外面的被处理物(5)的外表面以使该被处理物的表面粗糙化。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

从与该表面粗糙化处理槽的轴呈直角的方向多个位置将压缩空气导入由表面粗糙化处理槽(2)的内侧圆周面和收容在该表面粗糙化处理槽的内腔的被处理物(5)的外侧圆周面确定的空间内，从以该被处理物的轴为中心对称的位置从该空间排出压缩空气。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

从该表面粗糙化处理槽的一端向另一端将压缩空气导入由表面粗糙化处理槽(2)的内侧圆周面和收容在该表面粗糙化处理槽的内腔的被处理物(5)的外侧圆周面确定的空间。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，

间歇地向由表面粗糙化处理槽(2)的内侧圆周面和收容在该表面粗糙化处理槽的内腔的被处理物(5)的外侧圆周面确定的空间导入空气。

10.如权利要求6至权利要求9的任一权利要求所述的方法，其特征在于，

表面粗糙化处理结束后，在继续向旋转磁场发生装置供给电力的状态下，将表面粗糙化处理槽(2)、被处理物(5)、铁芯(12)一体地从旋转磁场发生装置(4)抽出预定的时间。

11.如权利要求6至权利要求10的任一权利要求所述的方法，其特征在于，

表面粗糙化处理结束后，将被处理物(5)从表面粗糙化处理槽(2)抽出，在该被处理物不在该表面粗糙化处理槽内的状态下，不向该表面粗糙化处理槽内导入空气而向旋转磁场发生装置(4)的电机定子施加电压，使研磨剂流动。

12.如权利要求6至权利要求10的任一权利要求所述的方法，其特征在于，

表面粗糙化处理结束后，将被处理物(5)从表面粗糙化处理槽(2)抽出，在该被处理物不在该表面粗糙化处理槽内的状态下，向该表面粗糙化处理槽内导入空气的同时，向旋转磁场发生装置(4)的电机定子施加电压，使研磨剂流动。

13.如权利要求6至权利要求12的任一权利要求所述的方法，其特征在于，

上述被处理物(5)是经过用于预先赋予精度的加工的圆筒。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，

上述圆筒是通过切削加工预先赋予精度的电摄影设备中使用的材料。

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