JP2000288879A

JP2000288879A - 円筒状ワークおよびその製法

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Publication number: JP2000288879A
Application number: JP9643399A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Yamada; 祐介山田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】主として、電子写真用円筒部材について、高品
位な表面精度と高い加工精度を得ることができ、高精細
・高画質化を達成することができる円筒状ワークおよび
その製法を提供する。【解決手段】円筒体の端部に軸部材を備えた円筒状ワ
ークにおいて、前記軸部材は、前記円筒体の外端に位置
するフランジ部、および、前記円筒体内に嵌合・固着す
る嵌合部を有し、その嵌合・固着状態で、そのフランジ
部の外周部分と前記円筒体の外周部分を同時に研削さ
れ、同軸精度の高い状態を得るように構成したことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、電子写
真装置に使用される、例えば、感光ドラム、現像スリー
ブ、搬送ローラー、定着ローラーなどの、円筒体の外周
面が、その軸部中心に対して同心性のよい円筒状ワー
ク、および、その製法に関し、特に、前記円筒体を、心
無し研削（以後、センタレス研削と称す）加工によっ
て、その外周面の真円度、真直度、振れ精度、表面粗度
などを、高く保持できる円筒状ワーク、および、その製
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、レーザー
ビームプリンタ、ファクシミリ、印刷機などの画像形成
装置において、電子写真用の感光ドラムや現像スリーブ
などには、その基体として、表面が高精度（真円度、真
直度及び表面粗度）で、所定の表面粗さに仕上げられた
円筒状部材（ワーク）が用いられている。

【０００３】例えば、電子写真用感光ドラムの場合は、
切削加工または研削加工にて仕上げられた円筒部材の表
面に感光膜を施すが、この円筒部材の加工精度が低く
て、表面に傷や凹凸があったり、真円度や真直度が十分
でないと、感光膜に凹凸が生じ、このために、画像形成
装置の使用に際して、画像にさまざまな欠陥が発生する
畏れがある。

【０００４】従って、精度の高い画像形成装置を得るた
めには、まず、円筒部材の表面を傷や凹凸のない円筒面
に加工することが厳しく要求され、表面粗さ、真直度及
び真円度にも、きわめて高い精度が必要とされている。

【０００５】また、この他の電子写真用円筒部材として
は、現像スリーブが挙げられる。現像スリーブは、感光
ドラムに対向して配置され、摩擦帯電により、現像スリ
ーブの表面上で、現像剤（トナー）に電荷を付与すると
ともに、トナーを担持し、その状態で、搬送して、感光
ドラムへ飛翔させ、その感光ドラム上で、顕像化させる
役割を果しているが、この現像スリーブの真円度、真直
度、振れ精度などの形状精度が悪いと、感光ドラムと現
像スリーブとの間隔（Ｓ−Ｄ間）が変動し、所謂、スリ
ーブ周期の濃度ムラという問題が発生する畏れがある。
また、現像スリーブの表面粗度も、トナーの電荷付与
性、搬送性に大きく影響するため、非常に重要なファク
ターとなっている。最近では、特に、スリーブ表面上に
トナー層を薄く形成させる、所謂、薄層コートが、画像
表示における高画質化に有効な手段であることが解って
きており、これには、スリーブ表面の粗度を、より低粗
度化することが要求されている。

【０００６】このように、近年の電子写真の高画質化に
対応するためには、感光ドラムや現像スリーブといった
各種電子写真用円筒部材の形状精度（同軸精度）や表面
粗度にきわめて高い精度が要求されている。

【０００７】一般に、このような円筒部材の材料には、
その純度が９９．５％のＡｌやＣｕを０．０５〜０．２
０％含むＣｕ−Ａｌ合金や、Ｃｕを０．０５〜０．２０
％とＭｎを１．０〜１．５％含むＣｕ−Ｍｎ−Ａｌ合
金、あるいは、Ｓｉを０．２０〜０．６０％とＭｇを
０．４５〜０．９０％含むＳｉ−Ｍｇ−Ａｌ合金などが
用いられる。そして、これら材料を押し出し、引抜き工
程を経て、ある程度の形状精度になった円筒体を得るの
である。

【０００８】しかし、このような引抜き円筒（円筒体）
のままでは、曲がりが大きく残っているため、通常は、
この後にロール矯正などを行い、所望の形状精度にまで
仕上げる必要がある。しかる後、この円筒を所定の長さ
に切断し、両端部のバリ除去、端面精度の向上の目的
で、切削加工により、円筒部材の端部を仕上げ、さら
に、必要に応じて、円筒部材の外周面に、切削加工や研
削加工を行って、所望の寸法精度を得るのである。特
に、感光ドラムや現像スリーブなどは、その表面性状や
寸法精度が画像の優劣を左右する重要なポイントになる
ため、非常に高精度な加工方法を用いている。

【０００９】このような切削加工の最も一般的なものと
して、旋盤による精密切削がある。これは、所謂、通常
の旋盤による切削加工のことであるが、特に、電子写真
用の円筒部材、例えば、感光ドラム用基体のように、加
工表面精度に対する要求が厳しい場合に、この精密切削
が行われる。

【００１０】具体的な加工方法としては、ワーク（被加
工物）の両端を旋盤にチャッキングし、焼結ダイヤモン
ドあるいは天然結晶ダイヤモンドのバイトを用いて、切
削を行う。このような特殊バイトを使用することによ
り、そのワーク加工面は、非常にきれいで、所謂、鏡面
のような加工面を得ることができる。

【００１１】また、その他の方法としては、心無し研削
盤を用いた心無し研削（センタレス研削）加工がある。
この心無し研削加工には、大きく分けて二種類の方法が
ある。その一つは、インフィードセンタレス研削で、も
う一つはスルーフィードセンタレス研削である。

【００１２】インフィードセンタレス研削は、一般に
は、図３に示すように、ほぼ円柱状または円筒状に粗仕
上げされた被加工物を、ブレードの斜面に対して接触さ
せるとともに、矢印ａ方向に回転している調整砥石に接
触した状態で支持し、高速回転する研削砥石によって、
矢印ｂ方向に被加工物の研削を行う。ここでは、被加工
物が調整砥石とブレード斜面とに接した位置で、安定に
保持され、調整砥石の回転によって、矢印ｃ方向に回転
される。

【００１３】このように、矢印ｃ方向に回転している被
加工物を、その周速よりも僅かに大きい周速で、矢印ｂ
方向に回転している研削砥石に対して、矢印ｅ方向に進
ませることで、切込みを行うが、研削砥石、調整砥石、
ブレードは、それぞれ、回転軸の軸線方向に関して、真
直度、平行度とも、予め、高精度に仕上げられ、取り付
けられているため、被加工物の外周面が、真円度、真直
度とも、高精度に研削加工され、正確な円筒面に研削加
工される。

【００１４】上述したインフィードセンタレス研削で
は、図３の矢印ｅ方向に切込みを行って研削を行うのに
対して、一方、スルーフィードセンタレス研削では、ワ
ークを研削砥石と調整砥石との間を通す、送り（スルー
フィード）をしながら、研削を行う方法である。このと
き、研削砥石と調整砥石との間の距離は、予め、加工後
のワークの寸法に調節されており、インフィードセンタ
レスのように、ワークに対して切込みを行うというもの
ではない。即ち、ワークがこの間を通過しながら加工が
行われた結果、通過後には、ワークが所望の外径寸法に
仕上がるというものである。

【００１５】これら、あるいは、その他の、種々の加工
方法は、円筒部材に要求される精度や加工コストなどに
よって、適宜、使い分けられている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の円筒部材の加工方法には、以下に述べるような幾つか
の欠点を有していた。

【００１７】例えば、旋盤による精密切削は、高い表面
精度を得る上で有効であるが、単結晶ダイヤモンドバイ
トあるいは焼結ダイヤモンドバイトなどの加工工具が非
常に高価であり、また、その加工コストが高い。また、
被加工物の両端をチャックしてから切削するので、被加
工物が細く、長くなるほど、被加工物自体の剛性が低下
し、バイトによる切削抵抗で、被加工物が曲がるという
問題があり、加工精度（真直度、振れ精度など）が損な
われる。

【００１８】一方、このような加工精度に対する欠点を
補う他の方法として、上述のようなセンタレス研削加工
があげられる。即ち、このセンタレス研削加工は、他の
研削方法や旋盤による切削のように、スピンドルによる
センタリングを必要とせず、被加工物自体は、研削砥
石、調整砥石、ブレードの３点によって、しっかりと支
持されながら研削されるために、仮に、細長いもので
も、全体として、曲がりのない、非常に精度の高い加工
が可能である。

【００１９】しかしながら、近年の電子写真に対する要
求は、ますます厳しくなっており、このようなセンタレ
ス研削による加工精度でも、十分満足できない場合があ
る。例えば、インフィードセンタレス研削の場合、ワー
クを長手方向に停止した状態で、研削加工を行うため、
研削砥石の同一箇所で、何度も繰り返し、研削されるの
で、ワークの円周方向に微細なスジが発生しやすい。つ
まり、研削砥石がワークに対して直角方向に切込みを与
えるために、研削砥石の表面形状が、ワークの表面に転
写されるような状態となる。したがって、研削砥石の表
面状態がワークの表面粗度を左右する要因となりやす
い。また、脱落した砥粒がブレードに固着して、スクラ
ッチ（掻きキズ）の原因となることが多い。特に、アル
ミニウムなどの軟質金属材料は、非常にスクラッチが発
生しやすく、インフィードセンタレス研削だけで、感光
ドラムのような、表面粗度に厳しい円筒部材を加工する
のは困難であった。

【００２０】一方、スルーフィードセンタレス研削は、
インフィードセンタレス研削に比較すると、表面粗度を
低粗度化しやすい。その理由は、ワークが研削砥石に対
して長手方向に移動しながら研削されるため、研削砥石
全体で、均一に研削が行われて、表面がならされるから
である。また、ワークが移動していることにより、脱落
した砥粒も、ワークの流れとともに流され、ブレード上
に滞留しにくいから、スクラッチの発生も比較的少な
い。このように、スルーフィード研削は、インフィード
研削に比べて、表面粗度を低粗度化するには有効である
が、逆に、以下に述べるような欠点も持っている。

【００２１】それは、大径部と小径部を持つ異なる外径
を有する段付き形状の円筒部材の研削加工を行う時に、
大径部しか、加工できない点である。つまり、スルーフ
ィード（通し送り）させるためには、小径部に研削砥石
と調整砥石の間隔を設定すると、大径部がスルーフィー
ドされた時に、そこの段差で、ワークが引っかかってし
まうため、常に、ワークが通過できる大径部に合わせ
て、研削砥石と調整砥石の間隔を設定せざるを得ないか
らである。したがって、このような段付き形状を持つワ
ークの加工の場合、小径部と大径部の同軸精度を出すと
いうことは、スルーフィードセンタレス研削だけでは、
困難であった。逆に、このような段付き形状を持つワー
クの加工は、インフィードセンタレス研削の方が好適で
ある。それは、段付き形状に合わせて、研削砥石の形状
を設定すれば、容易に異なる径を持つが同軸精度が高い
円筒部材の表面を研削加工できるからである。

【００２２】また、スルーフィードセンタレス研削は、
研削砥石と調整砥石の間隔は、固定であるため、一度
に、多くの切込量で研削することはできず、たくさん切
込みを入れたい場合には、その都度、砥石間の間隔を設
定して、何パスかスルーして、少しずつ研削するという
方法を採らないと研削できない。したがって、加工前の
ワークの振れ精度が非常に大きい場合など、１パスで
は、振れを取り除くことすらできない場合があるので、
このようなワークの加工には、不適であった。

【００２３】これに対して、インフィードセンタレス研
削の場合、切込量の設定は、ワークに対して、研削砥石
を移動すればよいだけなので、自由に切込量を設定する
ことができることから、比較的加工前のワークの振れ精
度が悪くても、その影響を受けることなく、高精度加工
できるのである。

【００２４】このように、インフィードセンタレス、ス
ルーフィードセンタレス研削は、それぞれに長所と短所
を持っているが、その両者の長所を満足した形での製法
は実施されていない。

【００２５】そこで、本発明は、上述の技術的課題を解
決し、主として、電子写真用円筒部材について、高品位
な表面精度と高い加工精度を得ることができ、高精細・
高画質化を達成することができる円筒状ワークおよびそ
の製法を提供することを目的としている。

【００２６】本発明の他の目的は、従来にも増して、品
位の高い画像を得ることができる、電子写真用各種円筒
部材、プロセスカートリッジなどの円筒状ワークを提供
することである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
円筒体の端部に軸部材を備えた円筒状ワークにおいて、
前記軸部材は、前記円筒体の外端に位置するフランジ
部、および、前記円筒体内に嵌合・固着する嵌合部を有
し、その嵌合・固着状態で、そのフランジ部の外周部分
と前記円筒体の外周部分を同時に研削され、同軸精度の
高い状態を得るように構成したことを特徴とする。

【００２８】この場合、本発明の実施の形態として、前
記軸部材の軸心を中心とした前記円筒体の表面の振れ
を、それぞれ、１０μｍ以下にしていること、また、前
記円筒体は、その外周面が現像スリーブまたは感光ドラ
ムの基体の円筒面として構成されていることが好まし
い。

【００２９】また、本発明では、円筒体とその端部に結
合された軸部材を有する円筒状ワークを製作する際に、
該ワークの円筒面、および、前記ワークの外端に位置す
る前記円筒体のフランジ部の各外周面を、第一工程とし
て、インフィードセンタレス研削手段によって、粗研削
すると共に、次いで、第二工程として、スルーフィード
センタレス研削手段によって、仕上研削し、それぞれ、
前記軸部材の回転中心からの前記各外周の形状精度を所
定値内に保持することを特徴とする。

【００３０】この場合も、本発明の実施の形態として、
前記の研削手段による研削するで得られる形状精度は、
前記軸部材の回転中心に対する、円筒体の外周の振れ
で、１０μｍ以下であること、前記円筒体の外周面の研
削を、前記軸部材のフランジ部の外周面の研削が開始さ
れる前に、開始することで、前記形状精度を安定させる
こと、更には、第一工程のインフィードセンタレス研削
手段が、段付き外面研削砥石の小径部分と大径部分によ
って構成されており、前記円筒本体の外周面の研削代
が、前記軸部材のフランジ部の外周面の研削代より大で
あること、また、第一工程および第二工程のセンタレス
研削手段による研削を終了した後に、円筒体外周面に樹
脂層を被覆することが好ましい。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、円筒部材（円筒状ワーク）
として、現像スリーブを製作する場合について、図１お
よび図２を参照して、具体的に説明する。図１および図
２は、本発明による、円筒体および軸支部材を用いて、
現像スリーブを製造する工程を、順次示すものであり、
まず、図１の（ａ）に示すように、アルミニウム管材を
押し出し成形で、所定の外径寸法に縮小し、所定の長さ
に切断した円筒体１を用意する。

【００３２】この円筒体１の一端に、図１の（ｂ）に示
すように、円筒部材の駆動側の軸部となる第一の軸支部
材２を嵌合させるが、その嵌合部２ａは、圧入の手段で
実現する。そして、軸支部材２の中間に形成したフラン
ジ部を、円筒体１の外端に当接させる。このように、円
筒体１と軸支部材２とを一体的に結合させ、円筒状ワー
ク（半製品）Ｗを製作する。なお、円筒体１と軸支部材
２との結合方法は、圧入以外にも、公知の接着、カシメ
などの手段を採用することができる。

【００３３】続いて、図１の（ｃ）に示すように、段付
き外面研削砥石Ｇ１を用いて、インフィードセンタレス
研削手段で、円筒状ワークＷの筒状体の外周面と、第一
の軸支部材２のフランジ部の外周面および軸部２ｂを研
削し、所定の表面粗さに加工する。

【００３４】次に、第二工程として、図１の（ｄ）に示
すように、スルーフィードセンタレス研削手段により、
円筒状ワークＷの円筒体の外周面と、第一の軸支部材２
のフランジ部の外周面の仕上げ研削を行う。このよう
に、インフィードセンタレス研削を行った後に、スルー
フィードセンタレス研削を行うのには、以下のような理
由がある。

【００３５】即ち、インフィードセンタレス研削によ
り、軸支部材２の軸部２ｂと円筒体１の外周面との同軸
精度が保証されており、しかも、この同軸精度は、非常
に高精度が確保される。こうして、先に、インフィード
センタレス研削により、円筒部材としての精度を出した
後に、最後の仕上げとして、スルーフィードセンタレス
研削にて、ワークＷの円筒面の表面研削を行うことで、
軸部２ｂと、円筒体１の外周面の、２点の同軸精度を確
保しつつ、前記円筒面の表面粗度を、低粗度に加工する
ことができるのである。

【００３６】特に、インフィードセンタレス研削によ
り、ワークＷの円筒面の真直度、真円度、同軸度を、ほ
ぼ満足できる高い精度に粗研削して置くことにより、次
の工程の、スルーフィードセンタレス研削が、少ない切
込量で、１パスあるいは数パス（可能な限り少ない数）
で、表面研削を行うことができるのである。

【００３７】このようにして製作したワークＷは、中間
に塗工工程を入れて、外周面をコーティングした後、次
いで、図２の（ｅ）に示すように、マグネットローラー
３をワークＷに挿入し、図２の（ｆ）に示すように、ワ
ークＷの他端に、円筒部材の他端の軸部となる、第２の
軸支部材４を嵌合・固着するのである。即ち、軸支部材
４の嵌合部４ａを円筒体１の他端に圧入して、一体的に
結合させて、図２の（ｇ）に示すような形として、現像
スリーブＱを完成するのである。

【００３８】次に、インフィードセンタレス研削、及
び、スルーフィードセンタレス研削の詳細について説明
する。図３には、図１の（ｃ）に示すインフィードセン
タレス研削工程に用いる研削装置Ｅが示されており、こ
の研削装置Ｅは、前述の段付き外面研削砥石Ｇ１と、そ
れを回転駆動するモータＤ１と、調整砥石Ｃと、これを
回転させるモータＲと、段付き外面研削砥石Ｇ１と調整
砥石Ｃの間に配設されたブレードＢを有し、ワークＷ
は、円筒体１の外周面１ｂを支持するブレードＢと調整
砥石Ｃによって、その回転中心軸において保持され、調
整砥石Ｃの回転によって、所謂、つれ回りによる回転力
（摩擦接触回転）を受ける。

【００３９】段付き外面研削砥石Ｇ１を回転させるモー
タＤ１は、この回転を確保するものである。また、研削
装置Ｅは、外面研削砥石Ｇ１およびモータＤ１を、同時
に径方向に送る径方向送り装置Ｆ１に搭載しており、架
台上を水平に移動する。なお、調整砥石Ｃを支持するテ
ーブルＦ２は、図示しない駆動装置で、調整砥石Ｃの軸
方向に進退自在である。

【００４０】段付き外面研削砥石Ｇ１は、図４に示すよ
うに、ワークＷの円筒面（円筒体１の外周面）１ｂの長
さより長尺である小径部Ｓ１と、ワークＷの軸部（軸支
部材２の軸部）２ｂの長さより長尺である大径部Ｓ２と
を有し、ワークＷの研削工程中に、軸送りを必要とせず
に、その全長を研削できるように構成されている。ま
た、小径部Ｓ１と大径部Ｓ２の間に成形される段差Ｓの
径方向の寸法は、ワークＷの円筒面１ｂと軸部２ｂの径
方向の仕上げ寸法の差に等しく設定される。

【００４１】次に、研削装置ＥによるワークＷの研削工
程を説明する。まず、ワークＷを構成する円筒体１と第
１の軸支部材２をそれぞれ個別に製作する。そして、こ
のときに、円筒体１の外周面１ｂの研削代Ｘ１と、第１
の軸支部材２の軸部２ｂの研削代Ｘ２が、以下の関係を
満足するように配慮する。

【００４２】Ｘ１＞Ｘ２……（１）図１の（ｂ）に示す組立工程を経たワークＷを、研削装
置ＥのブレードＢと調整砥石Ｃに支持させ、図３に示す
ように、段付き外面研削砥石Ｇ１を回転させながら、所
定の送り速度で径方向へ移動させて、まず、粗研削を行
い、ワークＷの円筒面１ｂ（軸支部材２のフランジ部も
含めて）と軸部２ｂを、所定の表面粗さに仕上げる。ワ
ークＷの円筒面１ｂの研削代Ｘ１と軸部２ｂの研削代Ｘ
２は、式（１）に示すように設定されているため、前記
粗研削の初期には、まず、段付き外面研削砥石Ｇ１の小
径部Ｓ１のみがワークＷの円筒面１ｂの全長に接触する
ことで、円筒面１ｂの粗研削とともにワークＷの正確な
センタリング（心出し）が行われ、その後に、大径部Ｓ
２が軸部２ｂの粗研削を開始する。従って、以後の粗研
削および仕上研削によるワークＷの仕上げは、軸振れな
どを発生させることなく、円滑に行われる。

【００４３】このようにして、ワークＷの円筒面１ｂと
軸部２ｂはセンタレス研削によって極めて高い形状精度
に安定して加工され、しかも、円筒面１ｂと軸部２ｂの
間には、極めて高い同軸度が保証される。

【００４４】実験によれば、円筒面１ｂの研削代Ｘ１お
よび軸部２ｂの研削代Ｘ２の差は、２０〜１００μｍ
に、好ましくは、５０〜８０μｍに設定するのが望まし
いことが判明した。さらに、前述の粗研削における径方
向の送り速度は、２０μｍ／ｓ以下、仕上げ研削におけ
る送り速度は１０μｍ／ｓ以下、できれば、５μｍ／ｓ
以下であるのが望ましい。

【００４５】また、図１の（ｂ）に示す組立工程におい
て、円筒体１と第１の軸支部材２の同軸精度が、相当程
度、低いと、ワークＷのセンタリングが完了する前に、
軸部２ｂの粗研削が開始される畏れがある。従って、第
１の軸支部材２を製作するときには、その振れが６０μ
ｍ以下になるように留意するのが望ましい。

【００４６】なお、ワークＷの円筒面１ｂと軸部２ｂの
研削代が前述のように設定されていないとき、あるい
は、第１の軸支部材２の軸振れが過大であるとき（図５
の（ａ）を参照）は、ワークＷの円筒面１ｂに、段付き
外面研削砥石Ｇ１の小径部Ｓ１が接触して、ワークＷの
センタリングが行われる前に、大径部Ｓ２が軸部２ｂに
接触し、これによって発生した回転モーメントによっ
て、ワークＷが振動し（図５の（ｂ）を参照）、加工精
度が著しく損なわれる。その結果、円筒面１ｂや軸部２
ｂの表面が荒れて、高い形状精度を得ることができな
い。

【００４７】また、前述のように、ワークＷの円筒面１
ｂと軸部２ｂは、段付き外面研削砥石Ｇ１によって、一
体的に同時に研削されるため、両者の間では、極めて高
い同軸度を実現できる。その結果、円筒体１とその駆動
側、軸受側の両軸部の３者間に、極めて高い同軸度が得
られる。このような円筒体１、軸部材２からなるワーク
Ｗを用いて、現像スリーブや感光ドラムを製作すれば、
回転中に回転挙動が不規則になって、濃度むら（ピッチ
むら）などの画像欠陥を発生する畏れがない。

【００４８】なお、円筒体１の外周面１ｂと両端の軸支
部材の同軸度については、円筒体１を回転させて、後述
する方法で、円筒面１ｂと駆動側の軸部２ｂのそれぞれ
の振れを測定したときに、両者が１０μｍ以下であれ
ば、実用上、欠陥のない、極めて良好な画像を得られる
ことが、後述する具体例による実験で、既に判明してい
る。また、円筒体１の駆動側の軸部１ｂと反対側の軸部
（後述）の振れが１５μｍ以下であるときに、良好な画
質を得られることも、実験によって判明している。

【００４９】次に、第二工程のスルーフィードセンタレ
ス研削について説明する。図６は本発明に使用されるス
ルーフィードセンタレス研削装置の概略図である。基本
構成は、先に説明したインフィードセンタレス研削装置
とほぼ同様であるが、ワークを通し送りするために、ガ
イド部材１０とワーク送り装置（ワークフィーダー）１
１が装備されている。このガイド部材１０は、研削開始
側と研削終了側との、両サイドに設けられ、ワークＷ
を、それぞれの側で保持すると共に、順次、ワークＷを
通し送りさせて、研削加工の連続作業ができるようにな
っている。

【００５０】第一工程にて粗研削されたワークＷは、図
６に示すような、スルーフィードセンタレス研削装置の
ワークフィーダー１１に送られる。ここで示すワークフ
ィーダー１１は、導入側のガイド部材１０内にワークＷ
をガイドするための押圧部材を備えており、これによっ
て、ワークＷの後端側からワークＷを研削砥石と調整砥
石の間（ブレードＢ上）へ送るのである。ワークフィー
ダー１１に置かれたワークＷは、前記押圧部材により、
研削砥石側へ送られて、研削が開始される。このとき、
研削砥石Ｇと調整砥石Ｃの間隔は、ワークの加工仕上が
り寸法に等しくセットされており、両砥石間を通過した
後では、ワークＷは、所要の仕上がり寸法に加工されて
いるのである。

【００５１】また、調整砥石Ｃは、図７に示すように、
ワークＷに推力を与えるために、ワークＷに対して、微
少角度θだけ、その軸線を傾斜させている。傾斜を設け
ることで、矢印方向の推力を与えることができるのであ
る。このときのワークＷの送り速度は次式で表される。

【００５２】Ｖ＝π・Ｒｄ・ｓｉｎθ・ＮＶ：送り速度（ｍｍ／ｍｉｎ）Ｒｄ：調整砥石の直径（ｍｍ） θ：送り角（°）Ｎ：調整砥石の回転数（ｒｐｍ）一般に、調整砥石Ｃの傾斜角度を大きくとると、送り速
度は速くなるが、あまり大きくとり過ぎても不都合なの
で、およそ２〜３°に設定する。また、調整砥石は加工
の際、ワークＷを安定保持させるために、ワーク全幅に
わたり、線接触するように、調整砥石Ｃの表面は鼓状に
なっている。

【００５３】この仕上げ研削に使用する研削砥石Ｇは、
その粒度が＃２００〜＃２０００の比較的、細かい粒の
ものを使用する。この砥石の選択は、必要とする仕上げ
表面の粗度により、適宜、選択すればよく、特に、上述
の粒度に限定するものではない。

【００５４】次に、このようにして研削したワークＷの
円筒面１ｂに樹脂層を被覆する。これは、図８に示すよ
うに、マスキング治具２０によって、ワークＷの両端を
保持した状態で、これを回転させながら、その円筒面１
ｂに、スプレーノズル３１から樹脂塗料を吹きつけるこ
とで、実現される。スプレーノズル３１は、樹脂塗料を
噴出しながら、ワークＷの軸方向に往復移動して、その
全長に、均一な塗膜を形成させる。この後、ワークＷを
１５０〜１６０℃の恒温乾燥炉に入れて、樹脂層を熱硬
化させる。

【００５５】図９には、本発明による円筒部材を基体と
する現像スリーブや感光ドラムを用いた転写式電子写真
装置の概略構成が示されている。ここで、像担持体とし
ての感光ドラム５１は、軸５１ａを中心に、矢印方向に
所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム５１は、そ
の回転過程で、帯電手段５２により、その周囲に正また
は負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、露光部５３
において、像露光手段（図示せず）により、光像露光Ｌ
（スリット露光、レーザビーム走査露光など）を受け
る。これにより、感光ドラム周面に、露光像に対応した
静電潜像が順次、形成される。

【００５６】その静電潜像は、次いで、現像スリーブを
有する現像手段５４で、トナー現像され、そのトナー現
像が、転写手段５５により、感光ドラム５１の回転と同
期取りながら、給紙部（図示せず）から感光ドラム５１
と転写手段５５との間に給送された転写材Ｐの面に、順
次、転写される。

【００５７】像転写を受けた転写材Ｐは、感光ドラム面
から分離されて、像定着手段５８へ導入され、像定着を
受けて、複写物（コピー）として、機外へ送られ、プリ
ントアウトを完了する。一方、像転写後の感光ドラム５
１の表面は、クリーニング手段５６にて、転写残りトナ
ーの除去を受けて、清浄となり、さらに、前露出手段５
７により除電処理されて、元に戻り、繰り返して像形成
に使用される。

【００５８】感光ドラム５１の均一帯電手段５２として
は、コロナ帯電装置が一般に広く使用されている。ま
た、転写手段５５も、コロナ転写手段が一般に広く使用
されている。なお、電子写真装置として、上述の感光ド
ラムや現像手段、クリーニング手段などの構成要素の
内、複数のものを、ユニットとして、一体に結合して構
成し、このユニットを、装置本体に着脱自在に構成して
もよい。例えば、帯電手段、現像手段およびクリーニン
グ手段の少なくとも１つを、感光体とともに一体に支持
して、そのユニットを、単一物として、装置本体に着脱
自在としてもよい（例えば、装置本体のレールなどの案
内手段を用いて着脱自在の構成にする）。

【００５９】また、電子写真装置を複写機やプリンタと
して使用する場合には、光像露光Ｌを、原稿からの反射
光や透過光に代えて検出し、この検出信号を、原稿の読
取信号として、この信号によるレーザビームの走査、Ｌ
ＥＤアレイの駆動、または、液晶シャッターアレイ駆動
などを行わせる。

【００６０】また、ファクシミリのプリンタとして使用
する場合には、光像露光Ｌは受信データをプリントする
ための露光になる。図１０は、この場合の一例をブロッ
ク図で示したものである。

【００６１】ここでは、コントローラ６１は画像読取部
６０とプリンタ６９とを制御する。なお、コントローラ
６１の全体は、ＣＰＵ６７により制御されている。画像
読取部からの読取データは、送信回路６３を通して、相
手局に送信される。相手局から受けたデータは、受信回
路６２を通して、プリンタ６９に送られる。画像メモリ
６６には、所定の画像データが記憶される。プリンタコ
ントローラ６８は、プリンタ６９を制御している。な
お、符号６４は電話である。

【００６２】回線６５から受信された画像（回線を介し
て接続されたリモータ端末からの画像情報）は、受信回
路６２で復調される。その後、ＣＰＵ６７は、画像情報
の復号処理を行い、順次、情報を画像メモリ６６に格納
する。そして、少なくとも、１ページ分が画像メモリ６
６に格納されると、そのページの画像記録を行う。

【００６３】ＣＰＵ６７は、画像メモリ６６より１ペー
ジの画像情報を読出し、プリンタコントローラ６８に復
号化された１ページの画像情報を送出する。プリンタコ
ントローラ６８は、ＣＰＵ６７からの１ページの画像情
報を受け取ると、そのページの画像情報記録を行うた
め、プリンタ６９を制御する。以上のように、画像の受
信と記録が行われる。

【００６４】（実施例１）次に、本発明の円筒状ワーク
およびその製法の具体例について説明する。本実施例で
は、先述の製法による円筒状ワークを用いて、現像スリ
ーブを作製し、その評価を行った。

【００６５】まず、外径：２０．１６ｍｍ、内径：１
８．４ｍｍ、長さ：３３０ｍｍ、材質：６０００系アル
ミニウム合金製の、押出成形の円筒素管からなる円筒体
の駆動側の端部に、フランジ部の外径：１８．４４±
０．０５ｍｍ、軸支部の外径：１２．１０ｍｍの第１の
軸支部材を圧入して、ワークＷを製作し、まず、第一工
程としてインフィードセンタレス研削により、以下の研
削条件で、ワークＷの円筒面と軸支部材の軸部、およ
び、ワークの内端面を研削した。

【００６６】［円筒面および軸部外径研削条件］：・粗研削送り速度：０．００７６ｍｍ／ｓｅｃ・粗研削代（円筒面）：０．１６ｍｍ・粗研削代（軸部）：０．０８ｍｍ・研削砥石：炭化珪素質（ＳｉＣ）＃１２０・研削砥石回転数：１２５０ｒｐｍ次に、このようにして、インフィードセンタレス研削加
工にて、粗研削を終えたワークＷを、次の第二工程で、
スルーフィードセンタレス研削にて、以下の条件で円筒
部の仕上げ研削加工を行った。

【００６７】・仕上研削送り速度：０．００２２ｍｍ／ｓｅｃ・仕上研削代（円筒面）：０．０２ｍｍ・研削砥石：炭化珪素質（ＳｉＣ）＃４００・研削砥石回転数：１２５０ｒｐｍ次に、こうして得られたワークＷの円筒面に、帯電付与
性能を向上するために導電性カーボン：１０重量部、グ
ラファイト（平均粒径７μ）：９０重量部、フェノール
樹脂：１００重量部、ＩＰＡ溶剤を固形分３５％となる
ように混合し、ペイントシェーカーにガラスビーズと共
に入れ、５時間の分散を行って調成し、この塗工液を、
エアースプレーガンにより、前記円筒面に吹き付け、樹
脂層を形成し、１５０℃の乾燥炉に、約３０分間入れ
て、塗膜を熱硬化させた。そして、完全に硬化させた後
に、スリーブ表面の粗さを測定したところ、Ｒａ＝０．
２６μｍであった。

【００６８】次いで、マグネットローラーをワークに挿
入し、最後に、第２の軸支部材を内端面に圧入して、現
像スリーブを作製した。

【００６９】上述の方法により、現像スリーブを５０
本、作製し、それぞれを回転させて、軸振れの測定を行
った。測定方法は、図１１に示すように、非接触レーザ
測定機を使用して、現像スリーブＱを、その両端部の
Ａ，Ｂ点を基準にして回転させたときの、駆動側の軸部
の振れｆおよび円筒面の振れｐの２箇所を測定するもの
である。測定の結果、５０本の平均値で、軸部の振れは
１．３μｍ、円筒面の振れは２．４μｍであった。

【００７０】その後、現像スリーブＱを、キヤノン製レ
ーザビームプリンタのプロセスカートリッジに装着し、
間欠による１００００枚の画出しを行った結果、ハーフ
トーン、ベタ黒のいずれの画像上も、ピッチむらなどの
欠陥を発生することなく、非常に良好な画像が得られ
た。

【００７１】本具体例の評価結果を、以下に述べる実施
例２〜５、および、比較例１、２の評価結果とともに表
１に示す。

【００７２】（実施例２）ここでは、実施例１におけ
る、第二工程のスルーフィードセンタレス研削の仕上研
削砥石の粒度を、＃４００にした以外は、実施例１と同
様の方法で、現像スリーブを作製・評価した。

【００７３】（実施例３）ここでは、実施例１におけ
る、第二工程のスルーフィードセンタレス研削の仕上研
削砥石の粒度を、＃６００にした以外は、実施例１と同
様の方法で、現像スリーブを作製・評価した。

【００７４】（実施例４）ここでは、実施例１におけ
る、第二工程のスルーフィードセンタレス研削の仕上研
削砥石の粒度を、＃８００にした以外は、実施例１と同
様の方法で、現像スリーブを作製・評価した。

【００７５】（実施例５）ここでは、実施例１におけ
る、第二工程のスルーフィードセンタレス研削の仕上研
削砥石の粒度を、＃１０００にした以外は、実施例１と
同様の方法で、現像スリーブを作製・評価した。

【００７６】（比較例１）ここでは、図１２および図１
３に示した従来例によって現像スリーブを製造した。す
なわち、アルミニウム引抜円筒素管を押出した後、引抜
工程を経て、曲がりを除去するために、ロール矯正を行
い、これを実施例１と同じ寸法および材質の円筒体１０
１に仕上げて、ワークを製作した。そして、これに、第
１の軸支部材１０２を圧入し、その後、サンドブラスト
加工により、表面を粗面化し、スプレー塗布により、表
面に塗膜を形成させて現像スリーブを作製し、前述と同
様の評価を行った。その結果、軸部１０２ｂの同軸精度
は、２１．４μｍ、円筒面の振れは１７．４μｍであっ
た。また、画像評価は、ハーフトーン、ベタ黒の画像上
に、軽微なスリーブ周期のピッチむらが発生した。

【００７７】（比較例２）ここでは、図１４および図１
５に示した従来例によって現像スリーブを製造した。即
ち、アルミニウム引抜円筒素管からなる実施例１と同じ
寸法および材質の円筒体２０１に、第１の軸支部材２０
２を圧入して、結合させ、その後、マグネットローラー
を挿入し、さらに、第２の軸支部材２０４を圧入した。
このようにして、円筒状ワークＷを製作した上で、旋盤
による切削で、両軸部と円筒部とを所定の表面粗さに仕
上げた。

【００７８】次いで、サンドブラスト加工を行い、表面
を粗面化し、実施例１と同様に塗膜を形成させて、現像
スリーブを作製し、評価を行ったところ、軸部２０２ｂ
の同軸精度は、５．４３μｍ、円筒面の振れは１１．２
μｍであった。また、画像評価については、画出しの初
期から、かなりひどい、スリーブピッチの濃度むらが発
生した。これはハーフトーン、ベタ黒いずれの場合にも
発生した。その後、レーザビームプリンター本体からプ
ロセスカートリッジを取り外し、カートリッジを分解し
て現像スリーブを調べたところ、現像スリーブ内部でマ
グネットローラーが大きく変形しており、スリーブ内面
にマグネットローラーが接触していた形跡が見られた。

【００７９】

【表１】 ◎：非常に良好である ○：良好である △：多少欠点があるが実用上問題ない ×：実用上問題がある

【００８０】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。即ち、円筒状
ワークの円筒面が高い形状精度に仕上げられており、し
かも、円筒面と軸部の同軸精度が極めて高く、使用に際
して、回転中に大きな振れを生じる畏れがない。そし
て、その製造も容易である。

【００８１】また、このような円筒状ワークを電子写真
用の現像スリーブや感光ドラムの基体として用いれば、
円筒面の真円度、真直度および表面粗さ度が極めて高
く、従って、円筒面の凹凸などによって画質を低下させ
る畏れがない上、振れが小さいために、安定して回転す
る高性能な現像スリーブや感光ドラムを得ることが容易
である。その結果、高い画質の画像を安定して得ること
のできる画像形成装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す現像スリーブの製造
工程の説明図で、（ａ）は円筒体、（ｂ）は円筒体に第
一の軸支部材を結合させて、円筒状ワークを製作する工
程、（ｃ）は第一工程としてワークをインフィードセン
タレス研削する工程、（ｄ）は第二工程としてワークを
スルーフィードセンタレス研削する工程を示す。

【図２】同じく、前記製造工程の説明図で、（ｅ）はワ
ークにマグネットロールを挿入する工程、（ｆ）および
（ｇ）はワークに第二の軸支部材を結合させる工程を示
す。

【図３】第一工程に使用するインフィードセンタレス研
削装置を説明するもので、（ａ）は一部断面平面図、
（ｂ）は立面図である。

【図４】段付き外面研削砥石と研削後のワークの寸法の
関係を示す部分拡大断面図である。

【図５】段付き外面研削砥石がワークの円筒面に接触す
る前に軸部に接触した場合を説明するもので、（ａ）は
段付き外面研削砥石が軸部にはじめて接触した状態、
（ｂ）はワークが軸振れを起こした状態をそれぞれ示す
断面図である。

【図６】第二工程のスルーフィードセンタレス研削装置
を説明するもので、（ａ）は一部断面平面図、（ｂ）は
立面図である。

【図７】研削砥石、調整砥石、ワークの位置関係を示す
図である。

【図８】塗工を説明する図である。

【図９】転写式電子写真装置を説明する説明図である。

【図１０】ファクシミリのプリンタを説明するブロック
図である。

【図１１】現像スリーブの寸法精度の測定方法を説明す
る説明図である。

【図１２】一従来例によって現像スリーブを製造すると
きの各工程の内、最初の２工程を説明するものである。

【図１３】同じく、次の３工程を説明するものである。

【図１４】別の従来例によって現像スリーブを製造する
ときの各工程の内、最初の３工程を説明するものであ
る。

【図１５】同じく、次の３工程を説明するものである。

【符号の説明】

Ｅ研削装置Ｇ１段付き外面研削砥石Ｇ２内面研削砥石Ｗワーク１円筒体１ｂ円筒面（外周面）２，４軸支部材２ｂ軸部３マグネットローラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒体の端部に軸部材を備えた円筒状ワ
ークにおいて、前記軸部材は、前記円筒体の外端に位置
するフランジ部、および、前記円筒体内に嵌合・固着す
る嵌合部を有し、その嵌合・固着状態で、そのフランジ
部の外周部分と前記円筒体の外周部分を同時に研削さ
れ、同軸精度の高い状態を得るように構成したことを特
徴とする円筒状ワーク。
【請求項２】前記軸部材の軸心を中心とした前記円筒
体の表面の振れを、それぞれ、１０μｍ以下にしている
ことを特徴とする円筒状ワーク。
【請求項３】前記円筒体は、その外周面が現像スリー
ブまたは感光ドラムの基体の円筒面として構成されてい
ることを特徴とする円筒状ワーク。
【請求項４】円筒体とその端部に結合された軸部材を
有する円筒状ワークを製作する際に、該ワークの円筒
面、および、前記ワークの外端に位置する前記円筒体の
フランジ部の各外周面を、第一工程として、インフィー
ドセンタレス研削手段によって、粗研削すると共に、次
いで、第二工程として、スルーフィードセンタレス研削
手段によって、仕上研削し、それぞれ、前記軸部材の回
転中心からの前記各外周の形状精度を所定値内に保持す
ることを特徴とする円筒状ワークの製法。
【請求項５】前記の研削手段による研削で得られる形
状精度は、前記軸部材の回転中心に対する、円筒体の外
周の振れで、１０μｍ以下であることを特徴とする請求
項４に記載の円筒状ワークの製法。
【請求項６】前記円筒体の外周面の研削を、前記軸部
材のフランジ部の外周面の研削が開始される前に、開始
することで、前記形状精度を安定させることを特徴とす
る請求項４あるいは５に記載の円筒状ワークの製法。
【請求項７】第一工程のインフィードセンタレス研削
手段が、段付き外面研削砥石の小径部分と大径部分によ
って構成されており、前記円筒本体の外周面の研削代
が、前記軸部材のフランジ部の外周面の研削代より大で
あることを特徴とする請求項６記載の円筒状ワークの製
法。
【請求項８】第一工程および第二工程のセンタレス研
削手段による研削を終了した後に、円筒体外周面に樹脂
層を被覆することを特徴とする請求項６あるいは７に記
載の円筒状ワークの製法。