JP2007253246A - 表面処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確に加工対象物の回転数を測定することができる表面処理装置を提供する。
【解決手段】収容槽内に加工対象物２及び磁性砥粒を収容する。電磁コイルが収容槽内に磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、回転磁場により磁性砥粒を加工対象物２に衝突させる。円筒体６１が、加工対象物２の軸芯回りの回転が可能なように加工対象物２を保持する。円筒体６１には、加工対象物２と対向する位置に切欠部６１１が設けられる。コイル１０１が、切欠部６１１を介して加工対象物２と対向する位置に配置される。加工対象物２の回転によって切欠部６１１が通過する加工対象物２の表面上に凹部が設けられている。交流電源１５が、コイル１０１に交流電流を流す。電圧測定部１６が、コイル１０１の両端電圧を測定する。演算装置が、コイル１０１の両端電圧に基づいて加工対象物２の回転数を検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、円筒状、または円柱状に形成された加工対象物の外表面に磁性砥粒を衝突させることで、該加工対象物の表面を粗面化する表面処理装置に関するものである。

円筒状、または円柱状に形成された加工対象物の外表面を粗面化するために、磁性砥粒と加工対象物を収容槽内に封入する。そして、モータを使って加工対象物を回転させる。この状態で、磁場発生部としての電磁コイルを用いて磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、回転磁場と磁性砥粒との間に働く電磁力によって、磁性砥粒をランダムに励磁させて、回転中の加工対象物に衝突させることによって、その外表面を粗面化する表面処理装置（例えば、特許文献１ないし４参照）が知られている。

この種の表面処理装置は、砥粒を空気圧又は水圧で噴出させて、該砥粒を加工対象物に衝突させるサンドブラスト装置やショットブラスト装置に比べ、加工効率が良いことが知られている。
特開２００３−３０５６３４号公報 特開２００１−１３８２０７号公報 特許第３４８６２２１号 特開昭６１−３８８６２号公報

上述した表面処理装置においては、加工対象物の回転数によって、加工対象物の表面粗さが異なることが分かっている。そのため、加工対象物において所望の表面粗さを得るには、加工対象物の回転数を管理する必要がある。

円筒状、または円柱状に形成された加工対象物の回転数を測定するためには、一般的には、円筒状、または円柱状に形成された加工対象物の外表面に反射板を取り付け、この反射板に向けて光を投射しその反射光の時間的間隔を測定することにより、測定する方法が行われている。

ところが、上記表面処理装置は、収容槽内に加工対象物及び磁性砥粒を収容している。この収容槽内では、磁性砥粒が飛び回っている。このため、加工対象物の外側から光学的に測定しようとしても、磁性砥粒によって光が遮られて回転数を測定することができない。

また、上記加工対象物の回転軸に永久磁石体を取り付け、この永久磁石体と同心の軸により回転自在に支持された導電体よりなる円盤を永久磁石体に隣接して配置し、該永久磁石帯が回転することによって該円盤に働く回転トルクに基づいて該回転軸の回転速度を計測する装置も考えられている。

しかしながら、上述した回転速度を計測する装置では、回転軸に永久磁石体を取り付ける必要がある。ところが、測定対象となる加工対象物の回転トルクが小さい場合には、永久磁石体の重量負荷が大きく、加工対象物が回転しなくなり、本来の加工対象物の回転速度が測定できないという問題があった。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、磁性砥粒を衝突させて表面処理する加工対象物の回転数を正確に測定することができる表面処理装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、該収容槽内に前記磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、該回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物に衝突させる磁場発生部とを備えた表面処理装置において、前記回転磁場の発生により前記加工対象物に生じる回転力方向に回転可能に前記加工対象物を保持する、前記加工対象物と対向する位置に切欠部が設けられた、保持手段と、前記切欠部を介して前記加工対象物と対向する位置に配置されたコイルと、前記コイルに交流電流を流す交流電源手段と、前記コイルの両端電圧を測定する測定手段とを備え、そして、前記加工対象物の回転によって前記切欠部が通過する前記加工対象物の表面上に凹部が設けられていることを特徴とする表面処理装置に存する。

請求項２記載の発明は、加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、前記収容槽内に前記磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、該回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物に衝突させる磁場発生部とを備えた表面処理装置において、前記回転磁場の発生により前記加工対象物に生じる回転力方向に回転可能に前記加工対象物を保持する、前記加工対象物と対向する位置に切欠部が設けられた、保持手段と、前記切欠部を介して前記加工対象物と対向する位置に配置されたコイルと、前記コイルに交流電流を流す交流電源手段と、前記コイルの両端電圧を測定する測定手段とを備え、そして、前記加工対象物の回転によって前記切欠部が通過する前記加工対象物の表面上に穴が設けられていることを特徴とする表面処理装置に存する。

請求項３記載の発明は、加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、前記収容槽内に前記磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、該回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物に衝突させる磁場発生部とを備えた表面処理装置において、前記回転磁場の発生により前記加工対象物に生じる回転力方向に回転可能に前記加工対象物を保持する、該加工対象物と対向する位置に切欠部が設けられた、保持手段と、前記切欠部を介して前記加工対象物と対向する位置に配置されたコイルと、前記コイルに交流電流を流す交流電源手段と、前記コイルの両端電圧を測定する測定手段とを備え、そして、前記加工対象物の回転によって前記切欠部が通過する前記加工対象物の表面上に凸部が設けられていることを特徴とする表面処理装置に存する。

請求項４記載の発明は、前記測定手段の測定値に応じて前記加工対象物の回転数を検出する回転数検出手段と、前記検出した回転数に応じて前記磁場発生部により発生させる回転磁場を制御する回転磁場制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載の表面処理装置に存する。

請求項５記載の発明は、前記磁性砥粒が、ステンレスで構成された円柱体であることを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載の表面処理装置に存する。

請求項６記載の発明は、前記保持手段が、円筒状の前記加工対象物に挿入される円筒体を備えたことを特徴とする請求項１〜５何れか１項記載の表面処理装置に存する。

請求項１記載の発明によれば、交流電源手段がコイルに交流電流を流すと、電磁誘導によって加工対象物に渦電流が発生する。渦電流はコイルによって発生した交流電流を打ち消すような磁束を発生する。このとき、加工対象物に設けた凹部がコイル上を通過すると、渦電流の流れが変わるため、渦電流によって加工対象物に発生する磁束が変化する。このため、コイル内での磁束も変化し、コイルのインピーダンスが変わる。この結果、コイルの起電力が変化するので、これを測定手段で測定することにより加工対象物の回転数を検出することができる。従って、砥粒の動きに邪魔されることなく、しかも加工対象物に永久磁石体のような特別な部材を付加することなく、正確に加工対象物の回転数を検出することができる。

請求項２記載の発明によれば、交流電源手段がコイルに交流電流を流すと、電磁誘導によって加工対象物に渦電流が発生する。渦電流はコイルによって発生した交流電流を打ち消すような磁束を発生する。このとき、加工対象物に設けた穴がコイル上を通過すると、渦電流の流れが変わるため、渦電流によって加工対象物に発生する磁束が変化する。このため、コイル内での磁束も変化し、コイルのインピーダンスが変わる。この結果、コイルの起電力が変化するので、これを測定手段で測定することにより加工対象物の回転数を検出することができる。従って、砥粒の動きに邪魔されることなく、しかも加工対象物に永久磁石体のような特別な部材を付加することなく、正確に加工対象物の回転数を検出することができる。

請求項３記載の発明によれば、交流電源手段がコイルに交流電流を流すと、電磁誘導によって加工対象物に渦電流が発生する。渦電流はコイルによって発生した交流電流を打ち消すような磁束を発生する。このとき、加工対象物に設けた凸部がコイル上を通過すると、渦電流の流れが変わるため、渦電流によって加工対象物に発生する磁束が変化する。このため、コイル内での磁束も変化し、コイルのインピーダンスが変わる。この結果、コイルの起電力が変化するので、これを測定手段で測定することにより加工対象物の回転数を検出することができる。従って、砥粒の動きに邪魔されることなく、しかも加工対象物に永久磁石体のような特別な部材を付加することなく、正確に加工対象物の回転数を検出することができる。

請求項４記載の発明によれば、回転磁場制御手段が、回転数検出手段により検出した回転数に応じて磁場発生部により発生させる回転磁場を制御する。従って、加工対象物の回転を制御できるようになり、加工対象物の表面粗さを所望の表面粗さで加工できるようになる。

請求項５記載の発明によれば、磁性砥粒がステンレスで構成された円柱体であるため、加工対象物の表面に楕円形の穴を形成することができる。

請求項６記載の発明によれば、保持手段が円筒状の加工対象物に挿入される円筒体を備えているため、コイルを保持手段内の円筒体内部に収容することができる。従って、加工対象物の外部にコイルが設けられることがなく、コイルが磁性砥粒にさらされることがなくなる。

以下、本発明の第１の実施形態を、図１ないし図４に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる表面処理装置の構成を一部断面で示す側面図である。図２は、図１に示された表面処理装置の動作中の状態を示す側面図である。

表面処理装置１は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に用いられる現像ローラや帯電ローラなどの円筒状の加工対象物２（図１に示す）の外表面を粗面化する装置である。加工対象物２の外径は、１７ｍｍ〜１８ｍｍ程度であるのが望ましい。加工対象物２の軸芯Ｐ方向の長さは、３００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度であるのが望ましい。

表面処理装置１は、図１に示すように、ベース３と、移動手段としての電磁コイル移動部４と、保持手段としての保持部６と、磁場発生部としての電磁コイル８と、収容槽９と、冷却手段としての冷却部１１とを備えている。

ベース３は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース３の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース３の平面形状は、矩形状に形成されている。

電磁コイル移動部４は、一対のレール４１と、電磁コイル保持ベース４２と、電磁コイル移動用アクチュエータ４３と、を備えている。レール４１は、ベース３上に設置されている。レール４１は、直線状に形成されているとともに、その長手方向がベース３の長手方向即ち矢印Ｘと平行に配されている。電磁コイル保持ベース４２は、レール４１に該レール４１の長手方向即ち矢印Ｘに沿って移動自在に支持されている。一対のレール４１は、ベース３の幅方向に沿って互いに間隔をあけて配されている。

前述した電磁コイル移動部４は、電磁コイル移動用アクチュエータ４３が発生する駆動力により電磁コイル保持ベース４２即ち電磁コイル８を矢印Ｘに沿ってスライド移動させる。また、電磁コイル移動部４による電磁コイル８の移動速度は、０ｍｍ／秒〜３００ｍｍ／秒の間で変更可能である。さらに、電磁コイル移動部４の電磁コイル８の移動範囲は、６００ｍｍ程度である。

保持部６は、電磁コイル移動部４と矢印Ｘに沿って並設されている。保持部６は、加工対象物２を回転可能に保持する。保持部６は、円筒状の加工対象物２に挿入される円筒体６１と、この円筒体６１が軸芯Ｐ回りに回転しないように支持する支持部６２とを備えている。

円筒体６１は、円筒状に形成されている。円筒体６１は、その軸芯が水平方向と矢印Ｘとの双方と平行に配されている。円筒体６１は、支持部６２にその軸芯回りに回転しないように支持されている。支持部６２は、保持ベース６２Ａと、複数の支柱６２Ｂと、固定保持部６２Ｃとを備えている。

保持ベース６２Ａは、平板状に形成され、前述したベース３上に設けられている。複数の支柱６２Ｂは、保持ベース６２Ａから立設している。固定保持部６２Ｃは、円筒状に形成され、支柱６２Ｂの上端に設けられている。固定保持部６２Ｃは、その軸芯が水平方向と矢印Ｘ方向との双方と平行な状態で配置されている。固定保持部６２Ｃは、加工対象物２と円筒体６１との双方と同軸に配置されている。そして、支持部６２は、円筒体６１の先端部が図２に示すように加工対象物２の保持部６側の端部内に侵入して、加工対象物２の端部を支持する。

なお、加工対象物２の内径は例えば１６．５mmで、円筒体６１の外径は例えば１６．３mmに設定されている。このように設定すれば、加工対象物２と円筒体６１との間に０．２mmのクリアランスＣが生じる。このように微少なクリアランスＣを設けることにより、円筒体６１が、加工対象物２をその軸芯Ｐ回りに回転可能に支持することができる。

また、上述した加工対象物２には、固定部材３が設けられている。固定部材３は、加工対象物２が軸芯Ｐ回りに回転可能に設けられている。固定部材３は、円筒体６１に対して軸芯Ｐ方向に移動しないように制止する。

また、上述した円筒体６１には、加工対象物２と対向する位置に切欠部６１１が設けられている。また、円筒体６１の内部には、この切欠部６１１を介して加工対象物２と対向する位置にコイル１０１が配置されている。コイル１０１は、コイル固定部材１０２によって円筒体６１の内周面に固定されている。コイル１０１の両端は、電線Ｌを介して交流電源１５（交流電源手段）と、電圧測定部１６（測定手段）とに接続されている。交流電源１５は、コイル１０１に交流電流を流す。電圧測定部１６は、コイル１０１の両端電圧を検出する。

また、上述した加工対象物２には、図４に示すように、加工対象物２の軸芯回りの回転によって上記切欠部６１１が通過する内周上に凹部２１が設けられている。なお、本実施形態では凹部２１としては一つの場合について説明するが、凹部２１の数はこれに限らず複数設けてもよい。

上述した電圧測定部１６は、演算装置２０２にコイル１０１の両端電圧を供給する。演算装置２０２は、回転数検出手段として働き、電圧測定部１６が検出したコイル１０１の両端電圧に基づいて加工対象物２の軸芯Ｐ回りの回転数を検出する。

上記電磁コイル８は、図１に示すように、円筒状に形成された外皮８１と該外皮８１内に配された複数のコイル部８２とを備えて、全体として円環状に形成されている。外皮８１と複数のコイル部８２とは、特許請求の範囲に記載された磁場発生部としての電磁コイル８の本体部をなしている。

電磁コイル８の内径は、収容槽９の外径より大きい。即ち、電磁コイル８の内周面と収容槽９の外周面との間には、空間が形成されている。本発明では、電磁コイル８の内周面と収容槽９の外周面との間には、これらの径方向に沿って、５ｍｍ〜１５ｍｍ程度の隙間が設けられているのが望ましい。また、電磁コイル８の軸芯方向の全長は、収容槽９の軸芯方向の全長より短い。

外皮８１は、アルミニウム合金などの導電性を有し非磁性体の金属で構成されている。その軸芯即ち電磁コイル８自身の軸芯が矢印Ｘと平行な状態で前述した電磁コイル保持ベース４２に支持されている。

複数のコイル部８２は、外皮８１即ち電磁コイル８の周方向に沿って互いに並設されている。コイル部８２は、図示例では、２４個設けられている。コイル部８２は、図示しないヨークと、該ヨークの外周に巻かれたコイルとを備えている。ヨークは、磁性体で構成され、焼ばめにより外皮８１の内周面に固定されている。コイル部８２は、互いの間に合成樹脂などが充填されている。各コイル部８２のコイルには、図１に示す三相交流電源４８により印加される。複数のコイル部８２のコイルには互いに移送のずれた電力が印加されて、これらの複数のコイル部８２のコイルが互いに位相のずれた磁場を発生する。そして、電磁コイル８は、これらの磁場を合成して形成される該電磁コイル８の軸芯回りの回転方向の磁場（回転磁場）を内側に生じさせる。

前述した電磁コイル８は、三相交流電源４８から印加されて、回転磁場を発生する。そして、電磁コイル８は、前述した回転磁場により、後述の磁性砥粒６５を加工対象物２の外周に位置付け、該磁性砥粒６５を収容槽９及び加工対象物２の軸芯Ｐ（図１中に一点鎖線で示す）回りに回転（移動）させる。なお、軸芯Ｐは、該収容槽９の長手方向もなしている。そして、電磁コイル８は、前述した回転磁場により磁性砥粒６５を加工対象物２の外表面に衝突させる。

また、三相交流電源４８と電磁コイル８との間には、磁場変更手段としてのインバータ４９が設けられている。インバータ４９は、三相交流電源４８が電磁コイル８に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更自在である。インバータ４９は、電磁コイル８に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更することで、三相交流電源４８が電磁コイル８に印加する電力を増減させて、該電磁コイル８が発生する回転磁場の強さを変更する。このインバータ４９は、可変装置２０３を介して演算装置２０２に接続されている。演算装置２０２は、回転磁場制御手段として働き、加工対象物２の回転数に基づいて加工対象物２が所望の回転数で回転するような電力の周波数、電流値、電圧値を検出して、可変装置２０３に出力する。可変装置２０３は、演算装置２０２から供給された周波数、電流値、電圧値の電力が出力されるようにインバータ４９を制御する。

前述した構成の収容槽９は、磁性体で構成される砥粒（以下、磁性砥粒と呼ぶ）６５を収容するとともに、円筒体６１に取り付けられた加工対象物２を収容する。即ち、収容槽９は、加工対象物２と磁性砥粒６５との双方を収容する。また、磁性砥粒６５は、前述した回転磁場により加工対象物２の外周を回転（移動）するなどして、加工対象物２の外表面に衝突する。磁性砥粒６５は、加工対象物２の外表面に衝突して、加工対象物２の外表面から該加工対象物２の一部を削り取り、該加工対象物２の外表面を粗面化する。なお、図示例では、磁性砥粒６５は、ステンレスから構成され、外径が１．０ｍｍでかつ長さが５．０ｍｍの円柱状に形成されている。

また、前述した収容槽９は、両端部がベース３から立設した支柱９１により支持されている。収容槽９は、支柱９１により、加工対象物２と、円筒体６１と電磁コイル８などと同軸に配されている。

前述した冷却部１１は、図１に示すように、図示しない加圧気体供給源と、可撓性を有するフレキシブルダクト１１１と、ノズル１１２、ノズル１１２を支持する支柱１１３とを備えている。加圧気体供給源は、加圧された気体をフレキシブルダクト１１１に供給する。加圧気体供給源として、圧縮空気などの加圧された気体を収容したボンベなどの容器や、加圧された空気などの気体をフレキシブルダクト１１１に向かって送り出すシロッコファンや軸流送風機などの送風機などを用いても良い。

また、冷却部１１のノズル１１２からの電磁コイル８に吹き付けられる加圧された気体の流速を４ｍ／ｓｅｃ以上とするのが望ましい。さらに、冷却部１１のノズル１１２からの電磁コイル８に吹き付けられる加圧された気体の流速を４ｍ／ｓｅｃ以上でかつ１１ｍ／ｓｅｃ以下とするのが望ましい。冷却部１１のノズル１１２からの電磁コイル８に吹き付けられる加圧された気体の流速を８ｍ／ｓｅｃとするのが最も望ましい。

ノズル１１２は、フレキシブルダクト１１１の加圧気体供給源から離れた側の先端に取り付けられている。図示例では、ノズル１１２は、電磁コイル８の端部の近傍に配置され、かつ電磁コイル８の内周面と収容槽９の外周面との間に設けられた空間に相対している。

ノズル１１２は、加圧気体供給源から供給された加圧された気体を電磁コイル８の内周面と収容槽９の外周面との間に導く。このように、冷却部１１は、ノズル１１２を前述の空間に相対させることで、該空間内に気体を導くようにしている。また、ノズル１１２を前述の空間に相対させて、電磁コイル８の端部の近傍に配置することで、冷却部１１の少なくとも一部を電磁コイル８の周辺に配置している。なお、本発明でいう電磁コイル８の周辺とは、該電磁コイル８の両端部、内外周面及びこれら近傍を示している。ノズル１１２は、加圧気体供給源から供給された加圧された気体を、電磁コイル８の内周面と収容槽９の外周面との間の空間に導いて、該電磁コイル８に吹き付ける。冷却部１１は、加圧気体供給源からの加圧された気体を電磁コイル８に吹き付けて、該電磁コイル８を冷却する。

次に、前述した構成の表面処理装置１を用いて加工対象物２の外表面を処理（粗面化）する工程を、以下説明する。

まず、加工対象物２の一端部側から加工対象物２内に円筒体６１を挿入する。その後、固定部材３を加工対象物２に取り付けて、加工対象物２が軸芯Ｐ方向に移動しないようにする。こうして、加工対象物２が円筒体６１により軸芯Ｐ回りに回転可能に支持される。

そして、冷却部１１に加圧された気体を前述した空間即ち電磁コイル８に吹き付けさせる。そして、電磁コイル移動部４が、適宜、電磁コイル８を軸芯Ｐに沿って移動する。その後、電磁コイル８に三相交流電源４８からの電力を印加して、電磁コイル８に回転磁場を発生させる。すると、図２に示すように、電磁コイル８の内側に位置する磁性砥粒６５が自転しながら軸芯Ｐ回りに公転（回転即ち移動）して、該磁性砥粒６５が加工対象物２の外表面に衝突して、該加工対象物２の外表面を粗面化する。さらに、電磁コイル８が発生した回転磁場により加工対象物２が円筒体６１に対して軸芯Ｐ回りに回転する。

さらに、円筒体６１内に収容されたコイル１０１に交流電源１５からの交流電流を流す。このとき、電磁誘導によって加工対象物２に渦電流が発生する。渦電流はコイル１０１によって発生した交流電流を打ち消すような磁束を発生する。このとき、図４（ｂ）に示すように加工対象物２に設けた凹部２１がコイル１０１上を通過すると渦電流の流れが変わる。このため、渦電流によって加工対象物２に発生する磁束が、コイル１０１上に凹部２１がなかった場合（図４（ａ）、（ｃ））に比べて変化する。そして、この加工対象物２に発生する磁束変化の影響を受け、コイル１０１内での磁束も変化し、コイル１０１のインピーダンス（インダクタンス）も変わる。この結果、コイル１０１の起電力が変化する。

演算装置２０２は、電圧測定部１６が検出したコイル１０１の両端電圧に基づいて起電力の変化を検出して、コイル１０１上に凹部２１が通過したタイミングを検出する。そして、演算装置２０２は、コイル１０１上に凹部２１が通過したタイミングの検出間隔に基づいて加工対象物２の回転数を検出する。そして、演算装置２０２は、検出した加工対象物２の回転数が所望の回転数になるように可変装置２０３を介してインバータ４９を制御する。

演算装置２０２は、例えば検出した加工対象物２の回転数が所望の回転数よりも小さければ加工対象物２の回転数が増す回転磁場が発生するように可変装置２０３を介してインバータ４９を制御する。演算装置２０２は、例えば検出した加工対象物２の回転数が所望の回転数よりも大きければ加工対象物２の回転数が減る回転磁場が発生するように可変装置２０３を介してインバータ４９を制御する。

そして、電磁コイル移動部４が予め定められた所定の回数電磁コイル８を矢印Ｘに沿って往復移動させると、加工対象物２の外表面の粗面化が終了する。

前述した加工対象物２の外表面の粗面化が終了すると、電磁コイル８への電力の印加を停止する。さらに、冷却部１１を停止する。そして、加工対象物２から固定部材３を取り外して、加工対象物２から円筒体６１を取り外す。その後、収容槽９内から外表面の粗面化が終了した加工対象物２を取り出して、新たな加工対象物２を収容槽９内に収容する。こうして、加工対象物２の外表面の粗面化を行う。

上述した実施形態によれば、コイル１０１及び加工対象物２に凹部２１を設けて加工対象物２の回転数を検出している。これにより、砥粒の動きに邪魔されることなく、しかも加工対象物２に永久磁石体のような特別な部材を付加することなく、正確に加工対象物２の回転数を検出することができる。

また、上述した実施形態によれば演算装置２０２が、コイル１０１の両端電圧により検出した回転数に応じて電磁コイル８により発生させる回転磁場を制御している。これにより、加工対象物２の回転を制御できるようになり、加工対象物２の表面粗さを所望の表面粗さで加工できるようになる。

また、上述した実施形態によれば、上述したように加工対象物２が円筒体であり、保持部６が加工対象物２に挿入される円筒体６１を備えているため、コイル１０１を円筒体６１内部に収容することができる。従って、加工対象物２の外部にコイル１０１が設けられることがなく、コイル１０１が磁性砥粒６５にさらされることがなくなる。

また、上述した実施形態によれば、磁性砥粒６５がステンレスで構成された円柱体であるため、加工対象物２の表面に楕円形の穴を形成することができる。上述した画像形成装置は、磁性キャリアとトナーとを含んだ現像剤を感光体ドラムと対向する現像領域に搬送し、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像ローラを備えている。

この現像ローラは、円筒状に形成された現像スリーブと、前記現像スリーブ内に収容されかつ当該現像スリーブの表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成するマグネットローラと、を備えている。今、上記加工対象物２がこの現像ローラであった場合、上述したようにローラの表面に楕円形の穴を形成することにより、円形の穴に比べて穂立ちの高さを高くすることができる。これにより、現像ローラと感光体ドラムとを接触させることなく、現像ローラに吸着した現像剤を感光体ドラムに転写させることができる。

なお、上述した実施形態によれば、加工対象物２には、加工対象物２の回転によって切欠部６１１が通過する表面上に凹部２１が設けられていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、図５に示すように、加工対象物２に、加工対象物２の回転によって切欠部６１１が通過する表面上に穴２２を設けることも考えられる。この場合の回転数の検出方法について説明する。円筒体６１内に収容されたコイル１０１に交流電源１５からの交流電流を流すと、電磁誘導によって加工対象物２に渦電流が発生する。渦電流はコイル１０１によって発生した交流電流を打ち消すような磁束を発生する。このとき、図５（ｂ）に示すように加工対象物２に設けた穴２２がコイル１０１上を通過すると渦電流の流れが変わる。このため、渦電流によって加工対象物２に発生する磁束が、コイル１０１上に穴２２がなかった場合（図５（ａ）、（ｃ））に比べて変化する。従って、上述した実施形態と同様にコイル１０１の起電力変化に基づいて加工対象物２の回転数を検出することができる。

また、図６に示すように、加工対象物２に、加工対象物２の回転によって切欠部６１１が通過する表面上に凸部２３を設けることも考えられる。この場合の回転数の検出方法について説明する。円筒体６１内に収容されたコイル１０１に交流電源１５からの交流電流を流すと、電磁誘導によって加工対象物２に渦電流が発生する。渦電流はコイル１０１によって発生した交流電流を打ち消すような磁束を発生する。このとき、図６（ｂ）に示すように加工対象物２に設けた凸部２３がコイル１０１上を通過すると渦電流の流れが変わる。このため、渦電流によって加工対象物２に発生する磁束が、コイル１０１上に凸部２３がなかった場合（図６（ａ）、（ｃ））に比べて変化する。従って、上述した実施形態と同様にコイル１０１の起電力変化に基づいて加工対象物２の回転数を検出することができる。

また、上述した実施形態によれば、保持部６内の円筒体６１を加工対象物２内に挿入することにより加工対象物２を保持していたが、本発明はこれに限ったものではなく、保持部６は加工対象物２を回転可能に保持できるものであればよい。例えば、逆に円筒体６１内に加工対象物２の一端を挿入して保持することも考えられる。

また、上述した実施形態によれば、電磁コイル８をＸ方向に移動していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、電磁コイル８のＸ方向の長さを加工対象物２のＸ方向の長さと同等にして、電磁コイル８を移動させないことも考えられる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。即ち、保持手段と回転磁場制御手段は、実施形態に記載された構成及び配置に限定されることなく、種々の構成及び配置にしても良い。

本発明の第１の実施形態にかかる表面処理装置の概略の構成を一部断面で示す側面図である。 図１に示された表面処理装置の動作中の状態を示す側面図である。 図１に示す表面処理装置の部分拡大断面図である。 図３に示す表面処理装置のＩ−Ｉ線断面図である。 他の実施形態における図３に示す表面処理装置のＩ−Ｉ線断面図である。 他の実施形態における図３に示す表面処理装置のＩ−Ｉ線断面図である。

符号の説明

２ 加工対象物
６ 保持部（保持手段）
８ 電磁コイル（磁場発生部）
９ 収容槽
１５ 交流電源（交流電源手段）
１６ 電圧測定部（測定手段）
２１ 凹部
２２ 穴
２３ 凸部
６１ 円筒体
６５ 磁性砥粒
１０１ コイル
２０２ 演算装置（回転数検出手段、回転磁場制御手段）
６１１ 切欠部

Claims (6)

1. 加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、該収容槽内に前記磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、該回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物に衝突させる磁場発生部とを備えた表面処理装置において、
   前記回転磁場の発生により前記加工対象物に生じる回転力方向に回転可能に前記加工対象物を保持する、前記加工対象物と対向する位置に切欠部が設けられた、保持手段と、
   前記切欠部を介して前記加工対象物と対向する位置に配置されたコイルと、
   前記コイルに交流電流を流す交流電源手段と、
   前記コイルの両端電圧を測定する測定手段とを備え、そして、
   前記加工対象物の回転によって前記切欠部が通過する前記加工対象物の表面上に凹部が設けられていることを特徴とする表面処理装置。
2. 加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、前記収容槽内に前記磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、該回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物に衝突させる磁場発生部とを備えた表面処理装置において、
   前記回転磁場の発生により前記加工対象物に生じる回転力方向に回転可能に前記加工対象物を保持する、前記加工対象物と対向する位置に切欠部が設けられた、保持手段と、
   前記切欠部を介して前記加工対象物と対向する位置に配置されたコイルと、
   前記コイルに交流電流を流す交流電源手段と、
   前記コイルの両端電圧を測定する測定手段とを備え、そして、
   前記加工対象物の回転によって前記切欠部が通過する前記加工対象物の表面上に穴が設けられていることを特徴とする表面処理装置。
3. 加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、前記収容槽内に前記磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、該回転磁場により前記磁性砥粒を前記加工対象物に衝突させる磁場発生部とを備えた表面処理装置において、
   前記回転磁場の発生により前記加工対象物に生じる回転力方向に回転可能に前記加工対象物を保持する、該加工対象物と対向する位置に切欠部が設けられた、保持手段と、
   前記切欠部を介して前記加工対象物と対向する位置に配置されたコイルと、
   前記コイルに交流電流を流す交流電源手段と、
   前記コイルの両端電圧を測定する測定手段とを備え、そして、
   前記加工対象物の回転によって前記切欠部が通過する前記加工対象物の表面上に凸部が設けられていることを特徴とする表面処理装置。
4. 前記測定手段の測定値に応じて前記加工対象物の回転数を検出する回転数検出手段と、前記検出した回転数に応じて前記磁場発生部により発生させる回転磁場を制御する回転磁場制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載の表面処理装置。
5. 前記磁性砥粒が、ステンレスで構成された円柱体であることを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載の表面処理装置。
6. 前記保持手段が、円筒状の前記加工対象物に挿入される円筒体を備えたことを特徴とする請求項１〜５何れか１項記載の表面処理装置。

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