JP2001162404A - 旋盤用治具、円筒状基体の製造方法、および、円筒状基体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インロー加工を施さずに、また、従来の旋盤
をそのまま用いて精度の高い円筒状基体を安価に製造し
得る、旋盤用治具並びに円筒状基体の製造方法、およ
び、円筒状基体を提供すること。 【解決手段】 円筒状被加工物表面の旋削加工を行い、
円筒状基体を製造するための旋盤に、前記円筒状被加工
物を保持させる旋盤用治具であって、シャフト１１６
と、シャフト１１６の端部が嵌挿し得る凹部１２２，１
２４を有する円柱状の一対の押さえ部材１１２，１１４
と、シャフト１１６を円筒状被加工物１２０に挿通させ
た際のシャフト１１６と円筒状被加工物１２０との空隙
を充填し得る充填部材１１８と、から構成され、シャフ
ト１１６の少なくとも一方の端部周辺、および／また
は、少なくとも一方の押さえ部材１１２，１１４の凹部
１２２，１２４内壁、にテーパを設けてなることを特徴
とする旋盤用治具、これを用いた円筒状基体の製造方
法、および円筒状基体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状被加工物を
旋削加工して円筒状基体を製造する旋盤に供される旋盤
用治具、当該治具を用い精度の高い円筒状基体を製造し
得る円筒状基体の製造方法、および、当該製造方法によ
り製造される円筒状基体に関し、特に電子写真感光体の
基体として適用し得る、アルミニウムあるいはアルミニ
ウム合金製の円筒状基体の製造に適した旋盤用治具、円
筒状基体の製造方法、および、円筒状基体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真感光体の基体や、電
子写真用現像スリーブとしては、アルミニウム、アルミ
ニウム合金あるいはステンレスからなる薄肉管（円筒状
被加工物）の表面を、旋盤にて旋削加工して得たものが
多く用いられている。ここで供される旋盤の多くは、図
６に示すような構造をしている。図６に示す旋盤６００
において、６０２は主軸、６０４はテール、６０８は刃
物台６０６に載置された旋削刃、６１０は制御盤であ
る。また、主軸６０２には主軸側押さえ部材６１２が、
テール６０４にはテール側押さえ部材６１４が、それぞ
れ配されている。

【０００３】前記薄肉管は、主軸６０２−テール６０４
間に挟持される状態で保持された上で、管の軸を中心と
して主軸駆動で高速回転させ、該薄肉管表面に当接した
単結晶あるいは多結晶のダイヤモンドバイトを用いた旋
削刃６０８が、薄肉管長手方向（矢印Ａ方向）に移動す
ることで、その表面が旋削される。

【０００４】前記薄肉管の主軸６０２−テール６０４間
への一般的な保持方法について説明する。図７は、防振
材６１８に金属等からなるシャフト６１６を挿通させた
部材を示す断面図であり、図８は旋盤６００に前記薄肉
管が保持される状態を説明するための、主軸側押さえ部
材６１２およびテール側押さえ部材６１４を含む薄肉管
たる円筒状被加工物６２０周辺を示す断面図であり、図
９は前記薄肉管が保持された状態の同周辺を示す断面図
である。

【０００５】図７に示すような防振材６１８に金属等か
らなるシャフト６１６を挿通させた部材を、円筒状被加
工物６２０に挿通させた上で、図８に示すように、その
一方を主軸側押さえ部材６１２に嵌合させ、制御盤６１
０のボタン操作によりテール６０４を主軸６０２側（矢
印Ｂ側）に移動させて、その圧力で円筒状被加工物６２
０を挟み込むことにより他の一方をテール側押さえ部材
６１４にしっかりと嵌合させて、図９に示すように円筒
状被加工物６２０を主軸６０２−テール６０４間に保持
する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この保持方法では、円
筒状被加工物６２０の内径によって、主軸側押さえ部材
６１２やテール側押さえ部材６１４との嵌合の程度が異
なるため、主軸側押さえ部材６１２やテール側押さえ部
材６１４の外径は、若干のしまり嵌めとすることが一般
的であった。しかしながら、このようにしまり嵌めとす
ることは、以下のような問題点がある。

【０００７】 旋削前の円筒状被加工物６２０の内径
真円度が悪い場合、ほぼ真円に出来ている主軸側押さえ
部材６１２やテール側押さえ部材６１４に強制的に嵌合
させることにより、旋削直後の円筒状基体が真円に旋削
出来たとしても、主軸側押さえ部材６１２およびテール
側押さえ部材６１４から取り外した後に、しまりばめに
よる弾性変形分が戻ってしまう。すなわち真円度が旋削
前の状態になり、旋削による真円度向上効果が望めな
い。

【０００８】 旋削前の円筒状被加工物６２０のばら
つきは、その製造方法や管理方法によっても異なるもの
の、一般にはさほどの精度は期待できない。したがっ
て、かかるばらつきの範囲内におけるあらゆる内径の円
筒状被加工物６２０についてしまり嵌めを可能とするた
めには、主軸側押さえ部材６１２およびテール側押さえ
部材６１４の外径をそれなりに大きくする必要がある。
このとき円筒状被加工物６２０の内径が小さい場合、円
筒状被加工物６２０に主軸側押さえ部材６１２およびテ
ール側押さえ部材６１４を強制的に押し込み、両端部の
外径が膨らんだ状態で保持し旋削加工するため、旋削後
の円筒状基体は、主軸側押さえ部材６１２およびテール
側押さえ部材６１４から取り外した後に弾性変形分が戻
り、両端部分だけ外径が局部的に小さくなってしまう。

【０００９】 旋盤６００のテール６０４の押圧によ
り円筒状被加工物６２０を保持することから、円筒状被
加工物６２０には座屈応力が作用し、該座屈応力がかか
った状態にて旋削加工するため、曲がった状態で旋削さ
れてしまい、肉厚が部分的に異なることによる座屈強度
の部分的な偏りが発生し、さらに変形を大きくしてしま
う。特に肉厚２ｍｍ以下の薄肉管を円筒状被加工物６２
０とする場合に、この傾向が顕著である。

【００１０】これらの問題を解決するために、これまで
は旋削加工する前に、円筒状被加工物６２０の両端にイ
ンロー加工（中ぐり加工）と称される内径加工を施すこ
とが一般的であった。しかしながらインロー加工のみで
は、上記問題を小さくすることはできても、以下に示す
ような問題点があった。

【００１１】 インロー加工は、それ専用の中ぐり旋
盤を準備する必要があること。 製造後の円筒状基体から次の旋削加工を行う円筒状
被加工物６２０への交換について、その自動化が非常に
困難であり、当該交換の作業者が必要になること。

【００１２】 最終的には不必要な形状を円筒状被加
工物６２０に敢えて持たせる必要があること等より、最
終的に得られる円筒状基体が、非常に高価なものになっ
てしまうこと。 インロー加工を施した部分のみ薄肉となるため、当
該部分がさらに座屈に弱くなり、主軸側押さえ部材６１
２およびテール側押さえ部材６１４へのしまり嵌めによ
る変形が生じやすいこと。これに対応するためには、全
長に渡る肉厚化が必要であること。

【００１３】このように、インロー加工を採用すること
は、旋削前の円筒状被加工物６２０のコストを押し上げ
ることになり、精度を求めるためには多大なコストペナ
ルティを負う結果となってしまうという大きな欠点を有
していた。

【００１４】近年、これらの問題点を解決すべく、以下
に示すような旋盤が開発され、上市されている。 テールからの押圧力が若干低くても、円筒状被加工
物のスリップ現象が生じにくい両側（主軸側およびテー
ル側）駆動の旋盤。 円筒状被加工物の保持を、円筒状被加工物の両端内
径部分から拡径すること（いわゆるコレットチャック）
により行い、テール部からの押圧力をかけない旋盤。

【００１５】しかしながらこれらの旋盤は、従来の旋盤
よりも機構が複雑となり高価になるため、結果的に最終
製品たる円筒状基体の価格を押し上げることとなる。な
お、従来の旋盤を有している場合には、かかる新規の旋
盤を購入するための新たな投資を行わないと、この恩恵
を受けることは出来ない。

【００１６】したがって本発明の目的は、前記の従来技
術の諸問題を一挙に解決し、インロー加工を施さずに、
また、従来の旋盤をそのまま用いて精度の高い円筒状基
体を安価に製造し得る、旋盤用治具並びに円筒状基体の
製造方法、および、円筒状基体を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明により達成される。すなわち本発明の旋盤用治具は、
円筒状被加工物表面の旋削加工を行い、円筒状基体を製
造するための旋盤に、前記円筒状被加工物を保持させる
旋盤用治具であって、シャフトと、該シャフトの端部が
嵌挿し得る凹部を有する円柱状の一対の押さえ部材と、
前記シャフトを前記円筒状被加工物に挿通させた際の該
シャフトと円筒状被加工物との空隙を充填し得る充填部
材と、から構成され、前記シャフトの少なくとも一方の
端部周辺、および／または、少なくとも一方の押さえ部
材の凹部内壁、にテーパを設けてなることを特徴とす
る。

【００１８】また、前記シャフトが前記押さえ部材の凹
部に嵌挿された際、前記シャフトのテーパが設けられた
端部が凹部に嵌挿される押さえ部材の外周、および／ま
たは、凹部内壁にテーパが設けられた押さえ部材の外周
が、拡径する構成とすることが望ましい。

【００１９】上記本発明の旋盤用治具を、対向する主軸
およびテールにより挟持する状態で円筒状被加工物を保
持し、かつ該円筒状被加工物を、その軸を中心として回
転させ得る保持回転手段と、前記円筒状被加工物表面を
旋削加工し得る旋削刃と、からなる旋盤に保持させるに
は、まず、前記一対の押さえ部材を、前記旋盤の主軸お
よびテールに装着し、前記シャフトを前記円筒状被加工
物に、該シャフトと円筒状被加工物との空隙を前記充填
部材にて充填しつつ挿通させる。

【００２０】次いで、前記シャフトの両端が前記旋盤の
主軸およびテールに装着された一対の押さえ部材の凹部
に嵌挿されるように、該一対の押さえ部材の外径の一部
を前記円筒状被加工物の両端開口部に嵌合させ、さらに
前記旋盤の主軸およびテールで挟みこむように押圧し、
前記押さえ部材の外径を拡径することで、前記旋盤の保
持回転手段に前記円筒状被加工物を保持する。

【００２１】このとき、本発明の旋盤用治具において、
前記シャフトの少なくとも一方の端部周辺、および／ま
たは、少なくとも一方の押さえ部材の凹部内壁、にテー
パが設けられているため、前記シャフトが前記押さえ部
材の凹部に進行するにしたがって、前記テールによる押
圧力は押さえ部材の凹部内壁を押し広げる方向に作用
し、押さえ部材の外径が押し広げられる（拡径する）。
そして結果として、円筒状被加工物との嵌合が面で与え
られつつ極めて強固なものとなり、インロー加工を施し
た場合と同等もしくはそれ以上の円筒状被加工物の安定
した保持が可能となる。したがって、精度の高い円筒状
基体を製造することができる。

【００２２】また、前記押さえ部材は、拡径して初めて
強固な保持力を有するようにすればよいため、その外径
を円筒状被加工物の内径よりも小さく設計することがで
き、いわゆるチャックミスや、強制的嵌合による旋削後
の局部的な薄肉化・小径化を抑えることができる。

【００２３】さらに、円筒状被加工物の両端を挟持して
押圧する押圧力を、そのまま全て円筒状被加工物に作用
させるのではなく、円筒状被加工物に嵌合した押さえ部
材の拡径作用に変換されるため、円筒状被加工物の座屈
応力を大幅に低減することができる。また、この拡径作
用により、円筒状被加工物を回転させる際に、主軸と円
筒状被加工物との間で生じるスリップを低減することが
できる。以上のように、本発明の旋盤用治具によれば、
円筒状被加工物に特別な処理を施す必要がなく、簡単な
部材を装着するだけで従来の旋盤を用いて簡便かつ低コ
ストで、精度の高い円筒状基体を製造することができ
る。

【００２４】本発明の旋盤用治具においては、少なくと
も一方の押さえ部材において、凹部と外周面との間に少
なくとも３つの切り込みが設けられていることが望まし
い。かかる切り込みを設けることで、凹部と周面との間
の部材がブロック毎に分かれ、柔軟性が増し、前記シャ
フトが前記押さえ部材の凹部に進行したときの該押さえ
部材の拡径が効率良く為される。

【００２５】また、本発明の旋盤用治具においては、前
記シャフトの少なくとも一方の端部が、面取りされてい
ることが望ましい。当該面取りを前記シャフトに施すこ
とで、チャックミスをさらに低減することができるとと
もに、作業時、前記シャフトの端部を円筒状被加工物、
旋削後の円筒状基体、あるいは旋盤に接触した際のこれ
らに与える傷を緩和することができる。

【００２６】一方、本発明の円筒状基体の製造方法は、
対向する主軸およびテールにより挟持する状態で円筒状
被加工物を保持し、かつ該円筒状被加工物を、その軸を
中心として回転させ得る保持回転手段と、前記円筒状被
加工物表面を旋削加工し得る旋削刃と、からなる旋盤を
用いて、前記円筒状被加工物表面の旋削加工を行い、円
筒状基体を製造する円筒状基体の製造方法であって、上
記本発明の旋盤用治具における一対の押さえ部材を、前
記旋盤の主軸およびテールに装着し、上記本発明の旋盤
用治具におけるシャフトを前記円筒状被加工物に、該シ
ャフトと円筒状被加工物との空隙を充填部材にて充填し
つつ挿通させ、次いで、前記シャフトの両端が前記旋盤
の主軸およびテールに装着された一対の押さえ部材の凹
部に嵌挿されるように、該一対の押さえ部材の外径の一
部を前記円筒状被加工物の両端開口部に嵌合させ、さら
に前記旋盤の主軸およびテールで挟みこむように押圧
し、前記押さえ部材の外径を拡径することで、前記旋盤
の保持回転手段に前記円筒状被加工物を保持し、前記保
持回転手段によって前記円筒状被加工物を回転させるこ
とで、前記旋削刃により円筒状被加工物表面の旋削加工
を行い、円筒状基体を製造することを特徴とする。

【００２７】本発明の円筒状基体の製造方法によれば、
インロー加工を施した場合と同等もしくはそれ以上の円
筒状被加工物の安定した保持が可能となるため、精度の
高い円筒状基体を製造することができる。また、いわゆ
るチャックミスや、強制的嵌合による旋削後の局部的な
薄肉化・小径化を抑えることができる。さらに、本発明
の円筒状基体の製造方法によれば、円筒状被加工物の座
屈応力を低減することができ、バナナ状の変形を抑制す
ることができる。

【００２８】以上のように、本発明の円筒状基体の製造
方法によれば、円筒状被加工物に特別な処理を施す必要
がなく、簡単な部材を装着するだけで従来の旋盤を用い
て簡便かつ低コストで、精度の高い円筒状基体を製造す
ることができる。さらに、簡単な部材を装着するだけな
ので、円筒状基体の製造の自動化を容易に図ることがで
きる。

【００２９】このように優れた効果を発揮する本発明の
円筒状基体の製造方法により製造されたことを特徴とす
る本発明の円筒状基体は、極めて精度が高く、かつ安価
なものとなる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の旋盤用治具と、円
筒状基体の製造方法と、を併せて、好ましい実施形態を
挙げて説明する。図１は、本発明の一実施形態である旋
盤用治具を円筒状被加工物に装着する状態を説明するた
めの断面図であり、本実施形態の旋盤用治具は、シャフ
ト１１６と、一対の押さえ部材１１２，１１４と、充填
部材１１８と、から構成される。

【００３１】シャフト１１６は、円筒状被加工物１２０
よりも長く、かつ、その両端周辺にテーパが設けられて
いる。図２にシャフト１１６の端部周辺の拡大図を示
す。当該テーパは、シャフト１１６の先端に向かうほど
シャフト１１６の径が小さくなるように形成されてい
る。シャフト１１６両端周辺にテーパが設けられている
ことで、シャフト１１６が押さえ部材１１２，１１４の
凹部１２２，１２４に進行したときの押さえ部材１１
２，１１４の拡径がスムーズに為される。当該テーパ
は、シャフト１１６の嵌挿、および、押さえ部材１１
２，１１４の拡径がスムーズに為される程度のものであ
れば、いかなる程度のものでも構わない。

【００３２】シャフト１１６の端部は、面取りされてい
る（面取り１２６が設けられている）。面取り１２６が
設けらることで、チャックミスをさらに低減することが
できるとともに、作業時、シャフト１１６の端部を円筒
状被加工物１２０、旋削後の円筒状基体、あるいは旋盤
に接触した際のこれらに与える傷を緩和することができ
る。面取り１２６の程度としては、特に制限はなく、従
来の知見の範囲内で選択することができる。勿論、本発
明においてシャフト１１６の端部を面取りすることは、
必須ではない。

【００３３】シャフト１１６の径としては、使用する材
料や円筒状被加工物の種類の他、押さえ部材１１２の凹
部の内径によって、適宜選択すればよい。シャフト１１
６の材料としては、特に限定されるものではないが、高
強度等が要求されるため、ステンレス、チタン、その他
の金属、およびそれらの合金を用いることが望ましい。

【００３４】一対の押さえ部材１１２，１１４は、双方
とも同一形状であるため、押さえ部材１１２を例に挙げ
て、図３を用いてその形状を説明する。図３において
（Ａ）は、押さえ部材１１２の凹部開口部側から見た正
面図であり、（Ｂ）は、そのＣ−Ｃ断面図である。

【００３５】押さえ部材１１２には、凹部１２２が形成
され、凹部１２２と外周面との間には、凹部１２２の底
面から開口部にわたり、８つの切り込み１２８が設けら
れ、８つのブロックに分割されている。このように切り
込み１２８を設けることで、シャフト１１６が押さえ部
材１１２の凹部１２２に進行したときの押さえ部材１１
４の拡径が効率良く為される。切り込み１２８の数は、
本実施の形態では８個としたが、３つ以上であれば、そ
の数は特に制限されるものではなく、当該押さえ部材１
１２の大きさ、強度等により任意に選択することができ
る。

【００３６】また、切り込み１２８は本実施形態では一
定の空隙が生ずるように設けてあるが、空隙が狭くて
も、さらには隣り合うブロック同士が接し合う状態であ
っても一向に差し支えない。

【００３７】押さえ部材１１２の凹部１２２内壁には、
開口部から底部に向けて内径が徐々に小さくなるように
テーパが設けられている。当該テーパの大きさ（２ｄ／
ｃ）としては、シャフト１１６の端部に設けられるテー
パの大きさ（２ｂ／ａ）と同じであっても、異なってい
ても構わない。

【００３８】押さえ部材１１２は、開口部端部が面取り
されている（面取り１３０が設けられている）。面取り
１３０が設けらることで、チャックミスをさらに低減す
ることができる。勿論、本発明において押さえ部材１１
２開口部端部を面取りすることは、必須ではない。

【００３９】押さえ部材１１２の凹部の内径としては、
全体としてシャフト１１６の端部の径よりも若干小さい
ことが、シャフト１１６が押さえ部材１１２の凹部１２
２に進行したときに、押さえ部材１１４が拡径される構
成とするために必要となる。ここで「全体としてシャフ
ト１１６の端部の径よりも若干小さい」とは、シャフト
１１６が押さえ部材１１２の凹部１２２に完全に嵌挿さ
れた際に、押さえ部材１１２が拡径し得る構成、すなわ
ち、シャフト１１６の嵌挿されるいずれかの部位が、シ
ャフト１１６に当接する、押さえ部材１１２の凹部１２
２の径（ただし、シャフト１１６が嵌挿されない自由状
態における径）の方が小さい構成であることを指す。

【００４０】押さえ部材１１２の材料としては、特に限
定されるものではないが、高強度等が要求されるため、
鉄、ステンレス、その他の金属、およびそれらの合金を
用いることが望ましい。

【００４１】充填部材１１８は、シャフト１１６を円筒
状被加工物１２０に挿通させた際のシャフト１１６と円
筒状被加工物１２０との空隙を充填し得るものであれ
ば、その具体的構成は制限されず、従来公知の弾性体
（例えば、防振材）が好ましいものとして挙げられる。

【００４２】充填部材１１８に適用し得る防振材として
は、種々のゴム、エラストマー等（例えば、硬質ウレタ
ン）を挙げることができる。

【００４３】本実施形態の旋盤用治具を円筒状被加工物
１２０に装着するには、まず、シャフト１１６を円筒状
被加工物１２０に、シャフト１１６と円筒状被加工物１
２０との空隙を充填部材１１８にて充填しつつ挿通させ
る。このとき、例えば、軸に貫通する穴の開いた円筒状
の充填部材１１８を用い、前記穴にシャフト１１６を挿
通させたり、シャフト１１６に充填部材１１８の層を直
接成型しておいたり、あるいは、シャフト１１６に膜状
の充填部材１１８を貼り付ける等により、予めシャフト
１１６と充填部材１１８とを一体化させておき、これを
円筒状被加工物１２０に挿通させれば、容易にシャフト
１１６と円筒状被加工物１２０との空隙を充填部材１１
８にて充填することができる。

【００４４】そして、一対の押さえ部材１１２，１１４
の凹部１２２，１２４に、シャフト１１６の両端が嵌挿
するように、一対の押さえ部材１１２，１１４の外径の
一部が円筒状被加工物１２０の両端開口部に嵌合するこ
とで、円筒状被加工物１２０に旋盤用治具（シャフト１
１６、押さえ部材１１２，１１４、および充填部材１１
８）を装着する。

【００４５】次に、上記本実施形態の旋盤用治具を用い
た円筒状基体の製造方法の一例である実施形態を説明す
る。本実施形態において、旋盤としては図５に示す構成
の旋盤１００を用いる。図５に示す旋盤１００におい
て、１０２は主軸、１０４はテール、１０８は刃物台１
０６に載置された旋削刃、１１０は制御盤である。

【００４６】前記円筒状被加工物１２０を、図５に示す
旋盤１００に保持させる当該保持方法について説明す
る。まず、旋盤１００の主軸１０２およびテール１０４
に、予め押さえ部材１１２，１１４を装着しておく。一
方、円筒状被加工物１２０に旋盤用治具の内、シャフト
１１６および充填部材１１８を装着する（シャフト１１
６を円筒状被加工物１２０に、シャフト１１６と円筒状
被加工物１２０との空隙を充填部材１１８にて充填しつ
つ挿通させる）。

【００４７】シャフト１１６および充填部材１１８が装
着された円筒状被加工物１２０を、主軸１０２に装着さ
れた押さえ部材１１２の凹部１２２と、テール１０４に
装着された押さえ部材１１４の凹部１２４と、の間に位
置させ、制御盤１１０のボタン操作によりテール１０４
を主軸１０２側方向（矢印Ｂ方向）に移動させる。そし
て、円筒状被加工物１２０に装着されたシャフト１１６
の両端部を、押さえ部材１１２，１１４の凹部１２２，
１２４に嵌挿し、かつ、押さえ部材１１２，１１４の外
径の一部を円筒状被加工物１２０の両端開口部に嵌合さ
せ、さらに旋盤１００の主軸１０２およびテール１０４
で挟みこむように押圧し、押さえ部材１１２，１１４の
外径を拡径することで、旋盤１００の保持回転手段であ
る主軸１０２およびテール１０４に円筒状被加工物１２
０を保持する。図４に、当該保持された状態における旋
盤用治具（シャフト１１６、押さえ部材１１２，１１
４、および充填部材１１８）および円筒状被加工物１２
０の断面図を示す。

【００４８】このとき、シャフト１１６の両端部周辺、
および、押さえ部材１１２，１１４の凹部１２２，１２
４内壁、にテーパが設けられているため、シャフト１１
６が押さえ部材１１２，１１４の凹部１２２，１２４に
進行するにしたがって、テール１０４による押圧力は押
さえ部材１１２，１１４の凹部１２２，１２４内壁を押
し広げる方向に作用し、押さえ部材１１２，１１４の外
径が押し広げられる（拡径する）。そして結果として、
円筒状被加工物１２０との嵌合が面で与えられつつ極め
て強固なものとなり、インロー加工を施した場合と同等
もしくはそれ以上の円筒状被加工物１２０の安定した保
持が可能となる。

【００４９】このように安定した保持が為された円筒状
被加工物１２０を、主軸１０２駆動で高速回転させ、円
筒状被加工物１２０に当接した単結晶あるいは多結晶の
ダイヤモンドバイトを用いた旋削刃１０８が、円筒状被
加工物１２０長手方向（矢印Ａ方向）に移動すること
で、その表面が旋削され円筒状基体が製造される。この
ようにして、精度の高い円筒状基体を製造することがで
きる。

【００５０】さらに、円筒状被加工物１２０の両端を挟
持して押圧する押圧力を、そのまま全て円筒状被加工物
１２０に作用させるのではなく、円筒状被加工物１２０
に嵌合した押さえ部材１１２，１１４の拡径作用に変換
されるため、円筒状被加工物１２０の座屈応力を軽減す
ることができる。

【００５１】以上のように、本実施形態の旋盤用治具お
よび円筒状基体の製造方法によれば、円筒状被加工物１
２０に特別な処理を施す必要がなく、簡単な部材を装着
するだけで従来と同様の旋盤１００を用いて簡便かつ低
コストで、精度の高い円筒状基体を製造することができ
る。

【００５２】以上、本実施形態では、シャフト１１６の
両端、および、双方の押さえ部材１１２，１１４の凹部
１２２，１２４内壁にテーパを設け、相互の干渉により
双方の押さえ部材１１２，１１４が拡径して、主軸１０
２側およびテール１０４側双方とも強固かつ確実に保持
される状態を例に挙げて説明したが、本発明において
は、シャフト１１６の少なくとも一方の端部周辺、およ
び／または、少なくとも一方の押さえ部材１１２，１１
４の凹部１２２，１２４内壁、にテーパが設けられてい
れば、本発明の効果を発揮する。すなわち、これらいず
れかの箇所にテーパが設けられていれば、当該テーパが
設けられた箇所に対応する押さえ部材が拡径し、その箇
所における保持が強固かつ確実となる。

【００５３】ただし、主軸１０２側およびテール１０４
側双方とも強固かつ確実に保持される状態とするには、
シャフト１１６の主軸１０２側と、押さえ部材１１２の
凹部１２２と、の少なくともどちらか一方、および、シ
ャフト１１６のテール１０４側と、押さえ部材１１４の
凹部１２４と、の少なくともどちらか一方、にテーパが
設けられていることが望ましく、本実施形態のようにシ
ャフト１１６の両端、および、双方の押さえ部材１１
２，１１４の凹部１２２，１２４内壁すべてにテーパを
設けることが、最も好ましい。

【００５４】このように優れた効果を発揮する本発明の
円筒状基体の製造方法により、極めて精度が高く、かつ
安価な本発明の円筒状基体を製造することができる。

【００５５】

【実施例】以下本発明を、実施例を以って具体的に説明
する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。 ＜実施例＞旋盤として、図５に示す構造の株式会社昌運
工作所社製ＳＰＡ５を準備した。また、円筒状被加工物
１２０として、外径φ３０．３ｍｍ、内径φ２８．５ｍ
ｍ、長さ３４０ｍｍのＡ６０６３製アルミニウム管を準
備した。

【００５６】旋盤用治具としては、図１に示される形状
のものを準備した。具体的には以下の通りである。シャ
フト１１６は、外径がφ１８ｍｍのＳＵＳ３０４製金属
棒であって、その両端には、図２に示すような、長さ５
０ｍｍにわたる１／１００のテーパが設けられ、かつ、
その先端部には、Ｃ３の面取りを有している。シャフト
１１６には、防振材としての硬質ウレタンゴムが、テー
パ部分を残して被覆され、これが充填部材１１８とな
り、その外径はφ２８．４ｍｍとなっている。

【００５７】一対の押さえ部材１１２，１１４は、シャ
フト１１６が嵌挿されることにより僅かに拡径する、図
３に示す形状（切り込みが８つあり、８分割になってい
るもの）であり、圧力を加えない状態（自由状態）で、
その内径はφ１７．９５ｍｍ、外径はφ２８．４５ｍｍ
である。一対の押さえ部材１１２，１１４の凹部１２
２，１２４内壁には、図３に示すような、１／１００の
テーパが設けられ、かつ、その開口部端部には、Ｃ３の
面取りを有している。

【００５８】まず、旋盤１００の主軸１０２およびテー
ル１０４に、予め押さえ部材１１２，１１４を装着して
おく。一方、シャフト１１６を円筒状被加工物１２０
に、シャフト１１６と円筒状被加工物１２０との空隙を
充填部材１１８にて充填しつつ挿通させる。

【００５９】シャフト１１６および充填部材１１８が装
着された円筒状被加工物１２０を、主軸１０２に装着さ
れた押さえ部材１１２の凹部１２２と、テール１０４に
装着された押さえ部材１１４の凹部１２４と、の間に位
置させ、制御盤１１０のボタン操作によりテール１０４
を主軸１０２側方向（矢印Ｂ方向）に移動させた。この
テール１０４の移動により、円筒状被加工物１２０に装
着されたシャフト１１６の両端部を、押さえ部材１１
２，１１４の凹部１２２，１２４に嵌挿し、かつ、押さ
え部材１１２，１１４の外径の一部を円筒状被加工物１
２０の両端開口部に嵌合させ、さらに旋盤１００の主軸
１０２およびテール１０４で挟みこむように押圧し、押
さえ部材１１２，１１４の外径を拡径することで、図４
に示すように、旋盤１００の保持回転手段である主軸１
０２およびテール１０４に円筒状被加工物１２０を保持
した。

【００６０】そして、円筒状被加工物１２０を回転数３
０００ｒｐｍで回転させ、ダイヤモンドバイト（東京ダ
イヤ製）を用いた旋削刃１０８にて、０．３ｍｍ／ｒｅ
ｖにて荒引き加工を、０．１ｍｍ／ｒｅｖにて仕上げ加
工を施し、旋削加工を行い円筒状基体を得た。このと
き、旋削の外径狙い値は、φ３０ｍｍとした。

【００６１】上記操作を５０本のワーク（円筒状被加工
物１２０）について連続的に行った。５０本ともチャッ
クミス等を起こすことなく、良好に旋削加工を行うこと
ができた。得られた５０本の円筒状基体のうち任意の５
本に関して、両端部分および中央部分の外径・真円度を
評価した。このとき、外径の評価には、レーザーマイク
ロ（キーエンス社製 ＬＳ−２０３０）を、真円度の評
価には、真円度計（東京精密社製 ロンコム５２Ｂ／５
５０）を、それぞれ用いて行った。結果を表１に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】以上のように、本発明の旋盤用治具を用い
た本発明の円筒状基体の製造方法による本実施例では、
外径の振れが小さく、極めて真円度の良い、精密な円筒
状基体を製造することができたことがわかる。因みに、
上記測定値は、経験上インロー加工を施した厚肉管につ
いて、旋削加工を行った場合と同等である。

【００６４】＜比較例＞シャフトとして、両端にテーパ
の設けられていないものを用い、一対の押さえ部材１１
２，１１４として、切り込みがなく外径がφ２８．５５
ｍｍのものを用いたことを除いては、実施例と同様にし
て、５０本のワーク（円筒状被加工物１２０）について
連続的な旋削加工を行った。その結果、加工中に５０本
のうち１本のチャックミスが発生した。また、旋削加工
を行うことができた４９本の円筒状基体のうち、任意の
５本に関して、実施例と同様にして、両端部分および中
央部分の外径・真円度を評価した。結果を表２に示す。

【００６５】

【表２】

【００６６】表２から明らかなように、比較例では、実
施例と比較して外径値の軸方向ばらつきが大きく、真円
度も全体的に大きい。経験上、比較例で得られた程度の
精度の円筒状基体を用い、この周面に感光層を塗布して
作製した電子写真感光体や、この円筒状基体を使用した
電子写真用現像スリーブを用いると、得られる画像のム
ラが大きいことが明白である。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、インロー
加工を施さなくとも、精度がこれまでより数段高く、即
ち、インロー加工品と同等もしくはそれ以上の性能を有
し、これまでと同等のコストで旋削加工を行うことがで
き、精密な円筒状基体を製造することが可能な旋盤用治
具、円筒状基体の製造方法、さらには円筒状基体を得る
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態である旋盤用治具を円筒
状被加工物に装着する状態を説明するための断面図であ
る。

【図２】 図１におけるシャフトの端部周辺の拡大図で
ある。

【図３】 図３において、（Ａ）は、押さえ部材の凹部
開口部側から見た正面図であり、（Ｂ）は、そのＣ−Ｃ
断面図である。

【図４】 円筒状被加工物を、図１の旋盤用治具を用い
て保持された状態を示す断面図である。

【図５】 本発明の円筒状基体の製造方法に用いる旋盤
の一例を示す側面図である。

【図６】 従来の円筒状基体の製造方法に用いる旋盤の
一例を示す側面図である。

【図７】 図６の旋盤に薄肉管（円筒状被加工物）を保
持させる、防振材にシャフト６１６を挿通させた部材を
示す断面図である。

【図８】 図６の旋盤に薄肉管（円筒状被加工物）が保
持される状態を説明するための、主軸側押さえ部材およ
びテール側押さえ部材を含む薄肉管周辺を示す断面図で
ある。

【図９】 図６の旋盤に薄肉管（円筒状被加工物）が保
持された状態を説明するための、主軸側押さえ部材およ
びテール側押さえ部材を含む薄肉管周辺を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１００、６００ 旋盤 １０２、６０２ 主軸 １０４、６０４ テール １０６、６０６ 刃物台 １０８、６０８ 旋削刃 １１０、６１０ 制御盤 １１２，１１４ 押さえ部材 １１６、６１６ シャフト １１８ 充填部材 １２０、６２０ 円筒状被加工物 １２２，１２４ 凹部 ６１２ 主軸側押さえ部材 ６１４ テール側押さえ部材 ６１８ 防振材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状被加工物表面の旋削加工を行い、
   円筒状基体を製造するための旋盤に、前記円筒状被加工
   物を保持させる旋盤用治具であって、 シャフトと、該シャフトの端部が嵌挿し得る凹部を有す
   る円柱状の一対の押さえ部材と、前記シャフトを前記円
   筒状被加工物に挿通させた際の該シャフトと円筒状被加
   工物との空隙を充填し得る充填部材と、から構成され、 前記シャフトの少なくとも一方の端部周辺、および／ま
   たは、少なくとも一方の押さえ部材の凹部内壁、にテー
   パを設けてなることを特徴とする旋盤用治具。
2. 【請求項２】 前記シャフトが前記押さえ部材の凹部に
   嵌挿された際、前記シャフトのテーパが設けられた端部
   が凹部に嵌挿される押さえ部材の外周、および／また
   は、凹部内壁にテーパが設けられた押さえ部材の外周
   が、拡径することを特徴とする請求項１に記載の旋盤用
   治具。
3. 【請求項３】 対向する主軸およびテールにより挟持す
   る状態で円筒状被加工物を保持し、かつ該円筒状被加工
   物を、その軸を中心として回転させ得る保持回転手段
   と、前記円筒状被加工物表面を旋削加工し得る旋削刃
   と、からなる旋盤を用いて、前記円筒状被加工物表面の
   旋削加工を行い、円筒状基体を製造する円筒状基体の製
   造方法であって、 請求項１または２に記載の旋盤用治具における一対の押
   さえ部材を、前記旋盤の主軸およびテールに装着し、 請求項１または２に記載の旋盤用治具におけるシャフト
   を前記円筒状被加工物に、該シャフトと円筒状被加工物
   との空隙を充填部材にて充填しつつ挿通させ、次いで、
   前記シャフトの両端が前記旋盤の主軸およびテールに装
   着された一対の押さえ部材の凹部に嵌挿されるように、
   該一対の押さえ部材の外径の一部を前記円筒状被加工物
   の両端開口部に嵌合させ、さらに前記旋盤の主軸および
   テールで挟みこむように押圧し、前記押さえ部材の外径
   を拡径することで、前記旋盤の保持回転手段に前記円筒
   状被加工物を保持し、 前記保持回転手段によって前記円筒状被加工物を回転さ
   せることで、前記旋削刃により円筒状被加工物表面の旋
   削加工を行い、円筒状基体を製造することを特徴とする
   円筒状基体の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の円筒状基体の製造方法
   により製造されたことを特徴とする円筒状基体。