JP2009023022A - 表面処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を抑えることができる表面処理装置を提供する。
【解決手段】加工対象物４１の表面を粗面化して現像スリーブ１３２を製造する表面処理装置１は、加工対象物４１及び磁性砥粒４４を収容する収容槽４９と、加工対象物４１を、その中心軸Ｐが垂直方向Ｙになる向きで中心軸Ｐ回りに回転自在に保持する円柱部材４２及び保持回転部４３と、回転磁場を収容槽４９内に発生させ、該回転磁場により磁性砥粒４４を加工対象物４１に衝突させる電磁コイル２０と、電磁コイル２０と収容槽４９とを中心軸Ｐ方向に沿って相対的に移動させる移動ベース７０及びアクチュエータ４８と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、画像形成装置の現像スリーブなどの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。

例えば、画像形成装置を構成する現像スリーブなどの加工対象物の外表面を粗面化するために、この加工対象物と磁性砥粒とを収容槽内に封入し、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、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１〜４を参照。）が知られている。

また、本発明の出願人は、この種の表面処理装置として、円筒状の収容槽、及び、この収容槽内に収容された円筒状の加工対象物をそれぞれの中心軸が水平方向になる向きで配置し、この収容槽の外周に設けた電磁コイルを前記中心軸方向に沿って水平に往復移動させる構成の表面処理装置を提案している（特許文献５を参照。）。
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 特開２００７−８３３１４号公報

上述した特許文献５の表面処理装置は、収容槽及び加工対象物をそれぞれの中心軸が水平方向になる向きで配置していることから、加工対象物から削り取られた削り屑が収容槽の一端から他端までの全域に亘って浮遊・堆積する。この削り屑を回収するために当該表面処理装置は、収容槽内の気体ごと吸引して前記削り屑を回収する集塵機を設けているが、この集塵機は収容槽内の全域に散った削り屑を回収するため、強い吸引力即ち大きな電気エネルギーが必要であり、環境保全の観点から、より消費電力を抑えることができる表面処理装置が求められていた。

また、上述した特許文献５の表面処理装置は、加工対象物を、中心軸が水平方向になる向きで配置された収容槽内に挿入する構成であることから、装置全体の水平方向の寸法が前記加工対象物の全長の２倍以上となってしまい、大きな設置スペースを要するという問題があった。

そこで、本発明は、消費電力を抑え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。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、円筒状の加工対象物の中心軸が垂直方向になる向きで配置された当該加工対象物、及び、磁性砥粒を収容した垂直方向の向きに設けられた収容槽と、前記加工対象物を、その中心軸が垂直方向になる向きで当該中心軸回りに回転自在に保持する保持手段と、前記収容槽内に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、前記中心軸方向の全長が前記加工対象物の中心軸方向の全長の１／２よりも短く形成された、磁場発生部と、前記磁場発生部と前記収容槽とを前記加工対象物の中心軸方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、前記磁性砥粒の衝突によって、前記加工対象物から削り取られた削り屑が、前記加工対象物よりも下方で回収される回収手段と、を有していることを特徴とする表面処理装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記回収手段が、前記磁性砥粒が通り抜けることを規制するとともに前記削り屑が通り抜けることを許容するフィルタと、該フィルタの下方に設けられた前記削り屑を収容する回収容器と、を有していることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された発明において、前記保持手段が、円柱状に形成され、その円柱状の一端が前記収容槽内に位置付けられて前記加工対象物の内側に通され、かつ、その円柱状の他端が前記収容槽外に位置付けられた円柱部材と、前記円柱部材の他端を回転自在に支持する軸受と、前記円柱部材の他端に連結されて当該円柱部材に回転力を付与する回転手段と、を有していることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のうち１項に記載された発明において、前記移動手段が、前記加工対象物の中心軸方向に沿って設けられた軸部材と、前記磁場発生部が表面上に設けられる移動ベースと、を有し、そして、前記移動ベースが、前記軸部材の表面上を前記中心軸方向に沿って移動自在に設けられていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１〜３のうち１項に記載された発明において、前記移動手段が、前記加工対象物の中心軸方向に沿って設けられた軸部材と、前記収容槽が表面上に設けられる移動ベースと、を有し、そして、前記移動ベースが、前記軸部材の表面上を前記中心軸方向に沿って移動自在に設けられていることを特徴とするものである。

請求項１，４，５に記載された発明によれば、円筒状の加工対象物の中心軸が垂直方向になる向きで配置された当該加工対象物、及び、磁性砥粒を収容した垂直方向の向きに設けられた収容槽と、前記加工対象物を、その中心軸が垂直方向になる向きで当該中心軸回りに回転自在に保持する保持手段と、前記収容槽内に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、前記中心軸方向の全長が前記加工対象物の中心軸方向の全長の１／２よりも短く形成された、磁場発生部と、前記磁場発生部と前記収容槽とを前記加工対象物の中心軸方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、前記磁性砥粒の衝突によって、前記加工対象物から削り取られた削り屑が、前記加工対象物よりも下方で回収される回収手段と、を有していることから、自重により落下して加工対象物よりも下方に集まる前記削り屑を容易に回収することができるので、前記回収手段を簡素な構成にすることができ、そのために、消費電力を抑えることができる表面処理装置を提供することができる。また、この表面処理装置の設置スペースを小さくすることができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記回収手段が、前記磁性砥粒が通り抜けることを規制するとともに前記削り屑が通り抜けることを許容するフィルタと、該フィルタの下方に設けられた前記削り屑を収容する回収容器と、を有していることから、電力を消費することなく、前記削り屑のみを容易に回収することができるので、消費電力を抑えることができる表面処理装置を提供することができる。

請求項３に記載された発明によれば、前記保持手段が、円柱状に形成され、その円柱状の一端が前記収容槽内に位置付けられて前記加工対象物の内側に通され、かつ、その円柱状の他端が前記収容槽外に位置付けられた円柱部材と、前記円柱部材の他端を回転自在に支持する軸受と、前記円柱部材の他端に連結されて当該円柱部材に回転力を付与する回転手段と、を有し、加工対象物を回転させるので、該加工対象物の外表面に一様に磁性砥粒を衝突させることができ、加工対象物の外表面を一様に加工することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜６，図１５〜１８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概略の構成を示す断面図であり、電磁コイルが処理開始位置に位置付けられた状態を示す図である。図２は、図１に示された表面処理装置の電磁コイルが上昇した状態を示す断面図である。図３は、図２に示された表面処理装置の電磁コイルがさらに上昇して移動範囲の最上端に位置付けられた状態を示す断面図である。図４は、図３に示された表面処理装置の電磁コイルが下降した状態を示す断面図である。図５は、図４に示された表面処理装置の電磁コイルがさらに下降した状態を示す断面図である。図６は、図１に示された表面処理装置の保持手段の詳細な構成を示す断面図である。図１５は、図１に示された表面処理装置で得られた現像スリーブを有した画像形成装置の概略の構成を示す説明図である。図１６は、図１５に示された画像形成装置のプロセスカートリッジの断面図である。図１７は、図１６中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。図１８は、図１７に示された現像スリーブの斜視図である。

本実施形態の表面処理装置１は、図１に示された円筒状の加工対象物４１の外表面に粗面化処理を施して、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置（図１５に示す。）に用いられる現像ローラ１１５（図１６，１７に示す。）の現像スリーブ１３２（図１６〜１８に示す。）を製造する装置である。

上記現像スリーブ１３２即ち加工対象物４１は、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの非磁性材料で構成され、中空円筒状に形成されている。また、加工対象物４１の外径は１７ｍｍ〜１８ｍｍ程度であるのが望ましく、加工対象物４１の中心軸Ｐ（図１中に一点鎖線で示す）方向の長さは、３００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度であるのが望ましい。

続いて、上記表面処理装置１の詳細な構成について説明する。上記表面処理装置１は、図１に示すように、工場のフロアやテーブル上等に設置され、上面が水平方向Ｘと平行に保たれた平板状のベース５０と、このベース５０と垂直方向Ｙに沿って間隔をあけて平行に配置された平板状の上板７１と、ベース５０と上板７１とを連結した一対の支柱４７と、これら一対の支柱４７に昇降自在に取り付けられた平板状の移動ベース７０と、この移動ベース７０を昇降させるアクチュエータ４８と、前記ベース５０上に配置された保持回転部４３と、この保持回転部４３上に配置された収容槽４９と、この収容槽４９内に収容されかつ保持回転部４３により回転される円柱部材４２と、この円柱部材４２の外周に取り付けられる加工対象物４１の両端を覆う一対のキャップ５１と、前記移動ベース７０上に取り付けられた磁場発生部としての電磁コイル２０と、この表面処理装置１全体の制御を司る図示しない制御装置とを有している。

上記上板７１には、収容槽４９の外周寸法よりも大きい貫通孔１３が設けられている。また、加工対象物４１が収容槽４９内の円柱部材４２に取り付けられる際には、この貫通孔１３を通されて取り付けられる。

上記移動ベース７０は、上面が水平方向と平行に配されており、電磁コイル２０を表面上に位置付ける。また、移動ベース７０には、一対の支柱４７を通す支柱通し孔と、保持回転部４３及び収容槽４９を通す貫通孔１４と、後述のねじ軸４８ｂと螺合するねじ軸通し孔と、が設けられている。

上記アクチュエータ４８は、上板７１上に配置されたモータ４８ａと、このモータ４８ａの出力軸に連結され、上板７１からベース５０に亘って配置された軸部材としてのねじ軸４８ｂと、を有している。このアクチュエータ４８は、モータ４８ａが駆動することによりねじ軸４８ｂが回転して、上述した移動ベース７０及び電磁コイル２０をベース５０から上板７１までの範囲内に亘って垂直方向Ｙに沿って昇降させる。また、このアクチュエータ４８による移動ベース７０及び電磁コイル２０の移動速度は、０ｍｍ／秒〜３００ｍｍ／秒の間で変更可能である。さらに、このアクチュエータ４８の移動ベース７０及び電磁コイル２０の移動範囲は、６００ｍｍ程度である。

また、上述した、移動ベース７０とアクチュエータ４８とで特許請求の範囲に記載した移動手段をなしている。

上記保持回転部４３は、ベース５０の中央に配置されているとともに、移動ベース７０の貫通孔１４を通ることが可能な位置に配置されている。即ち保持回転部４３は移動ベース７０の昇降を妨げることがないように設けられている。また、保持回転部４３は、図６に示すように、ベース５０上に設置され、上側が開口した円筒状に形成された円筒部８１と、この円筒部８１内に配置され、円柱部材４２の下端４２ａを回転自在に保持する軸受８６と、この軸受８６を円筒部８１に固定するフランジ８２と、円柱部材４２の最下端に取り付けられたプーリ８３を回転させるためのモータ８０と、このモータ８０の出力軸に取り付けられたプーリ８４と、前記プーリ８３とプーリ８４とに掛け渡された無端状のタイミングベルト８５と、を有している。また、これらモータ８０、プーリ８４、タイミングベルト８５は、円筒部８１内に配置されている。

上記収容槽４９は、非磁性体で構成され、円筒状に形成された側壁部４９ａと、この側壁部４９ａの下端を塞ぐ格好に設けられた底壁４９ｂと、側壁部４９ａの上端を塞ぐ格好に設けられた上壁４９ｃと、を有しており、その中心軸が垂直方向Ｙと平行になる向きで上述した保持回転部４３の円筒部８１に着脱自在に取り付けられている。また、底壁４９ｂには、加工対象物４１の下端を覆うキャップ５１及び円柱部材４２の下端４２ａを通す貫通孔１１が設けられている。また、上壁４９ｃには、加工対象物４１などを収容槽４９内に挿入するための挿入口１２が設けられている。また、側壁部４９ａの外径は、４０ｍｍ〜８０ｍｍ程度であるのが望ましい。さらに、側壁部４９ａの肉厚は、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であるのが望ましい。側壁部４９ａの中心軸方向の長さは、６００ｍｍ〜８００ｍｍ程度であるのが望ましい。

また、上記収容槽４９は、磁性体で構成される砥粒（以下、磁性砥粒と呼ぶ）４４と、
円柱部材４２に取り付けられた加工対象物４１と、を収容する。また、前記磁性砥粒４４は、後述の電磁コイル２０が発生させる回転磁場により加工対象物４１の外周を回転（移動）するなどして、加工対象物４１の外表面に衝突し、加工対象物４１の外表面から該加工対象物４１の一部を削り取り、該加工対象物４１の外表面を粗面化する。また、磁性砥粒４４は、円柱状に形成されており、外径が０．５ｍｍ〜１．４ｍｍでかつ全長が３．０ｍｍ〜１４．０ｍｍ程度の大きさに形成されている。

上記円柱部材４２は、磁性材料で構成され、円筒状に形成されている。この円柱部材４２は、中心軸が収容槽４９の中心軸と同軸になるように、上述した軸受８６により中心軸回りに回転自在に支持されている。即ち、円柱部材４２は、下端４２ａが、円筒部８１内に位置付けられかつ軸受８６に回転自在に支持され、下端４２ａを除いた部分が、収容槽４９内に位置付けられている。そして、この円柱部材４２の収容槽４９内に位置付けられた部分の外周に加工対象物４１が取り付けられる。また、上述したように円柱部材４２の最下端には、プーリ８３が取り付けられている。この円柱部材４２は、モータ８０が駆動することによりその中心軸回り、即ち加工対象物４１の中心軸Ｐ回り、に回転する。

また、上述したモータ８０と、プーリ８３，８４と、タイミングベルト８５とで特許請求の範囲に記載した回転手段をなしている。さらに、この回転手段と、軸受８６と、を有して構成された保持回転部４３と、円柱部材４２とで特許請求の範囲に記載した保持手段をなしている。

上記電磁コイル２０は、円筒状に形成された外皮４５と該外皮４５内に配置された複数のコイル部４６とを有し、全体として円環状に形成されている。また、電磁コイル２０の内径は、収容槽４９の外径より大きい。即ち、電磁コイル２０の内周面と収容槽４９の外周面との間には、空間が形成されている。また、電磁コイル２０の中心軸方向の全長は、加工対象物４１の中心軸Ｐ方向の全長の１／２よりも短い。また、本実施形態の電磁コイル２０の内径は、９０ｍｍであるとともに、電磁コイル２０の中心軸Ｐ方向の長さは、８５ｍｍである。

また、上記外皮４５は、その中心軸が垂直方向Ｙと平行な状態で、上述した貫通孔１４を囲む格好で移動ベース７０上に取り付けられている。また、電磁コイル２０は、円柱部材４２及び収容槽４９と同軸に配置されている。また、上記複数のコイル部４６は、外皮４５の周方向に沿って互いに並設されている。これら複数のコイル部４６は、図示しない三相交流電源により互いに位相のずれた電圧が印加されて、互いに位相のずれた磁場を発生させ、電磁コイル２０の中心軸回りの回転方向の磁場、即ち回転磁場、を内側に生じさせる。

上述した電磁コイル２０は、三相交流電源から印加されて、回転磁場を発生するとともに、アクチュエータ４８によりその中心軸方向、即ち収容槽４９の中心軸方向、に沿って移動される。そして、電磁コイル２０は、上述した回転磁場により、上述した磁性砥粒４４を加工対象物４１の外周に位置付け、この磁性砥粒４４を収容槽４９及び加工対象物４１の中心軸Ｐ回りに回転（移動）させて、上述した回転磁場により磁性砥粒４４を加工対象物４１の外表面に衝突させる。

また、上記三相交流電源と電磁コイル２０との間には、三相交流電源が電磁コイル２０に印加する電圧の周波数、電流値、電圧値を変更自在なインバータが設けられている。このインバータは、電磁コイル２０に印加する電圧の周波数、電流値、電圧値を変更することにより、電磁コイル２０が発生する回転磁場の強さを変更する。

上記制御装置は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵなどを有したコンピュータである。この制御装置は、アクチュエータ４８、保持回転部４３、電磁コイル２０、インバータ、などと接続しており、これらを制御して、表面処理装置１全体の制御を司る。また、制御装置は、電磁コイル２０の加工対象物４１に対する相対的な位置に応じた電磁コイル２０の回転磁場の強さを、加工対象物４１則ち現像スリーブ１３２の品番毎に記憶している。また、本実施形態では、制御装置は、電磁コイル２０が加工対象物４１の中心軸Ｐ方向、即ち長手方向、の中央部から両端部に向かうにしたがって、インバータが電磁コイル２０に印加する電圧を徐々に大きくするパターンを予め記憶している。さらに、制御装置には、キーボードなどの各種の入力装置や、ディスプレイなどの各種の表示装置が接続している。

次に、上述した構成の表面処理装置１を用いて加工対象物４１の外表面を処理（粗面化）して、現像スリーブ１３２を製造する工程を説明する。

まず、制御装置に入力装置から加工対象物４１則ち現像スリーブ１３２の品番などを入力する。そして、加工対象物４１の中心軸Ｐ方向、即ち長手方向、の両端の外周に円筒状のキャップ５１を嵌合させる。そして、両端にキャップ５１が取り付けられた加工対象物４１を収容槽４９内に挿入し、内側に円柱部材４２を通してこの円柱部材４２に加工対象物４１を取り付ける。そして、収容槽４９内に磁性砥粒４４を供給する。そして、移動ベース７０及び電磁コイル２０を図１に示す処理開始位置に位置付ける。この処理開始位置は、電磁コイル２０が、収容槽４９の底壁４９ｂよりも下方に位置付けられた位置である。

そして、モータ８０を駆動させて、円柱部材４２とともに加工対象物４１を中心軸Ｐ回りに回転させる。その後、電磁コイル２０に三相交流電源からの電圧を印加して、電磁コイル２０に回転磁場を発生させる。このことにより、電磁コイル２０の内側に位置する磁性砥粒４４が自転しながら中心軸Ｐ回りに公転して、磁性砥粒４４が加工対象物４１の外表面に衝突し、加工対象物４１の外表面を粗面化する。また、この磁性砥粒４４は、電磁コイル２０が発生させる回転磁場の電磁力により、電磁コイル２０の昇降動作に追従して移動するので、自重による落下がほとんどない状態で粗面化処理が行われる。また、このように磁性砥粒４４が衝突することにより加工対象物４１から削り取られた削り屑は、自重により加工対象物４１よりも下方に落下して収容槽４９の底部に堆積する。

そして、アクチュエータ４８が、移動ベース７０及び電磁コイル２０を中心軸Ｐに沿って図２に示すように上昇させる。そして、図３に示す移動範囲の最上端に移動ベース７０及び電磁コイル２０が位置付けられると、アクチュエータ４８が、移動ベース７０及び電磁コイル２０を中心軸Ｐに沿って図４に示すように下降させる。さらに図５に示す位置まで移動ベース７０及び電磁コイル２０が下降すると、アクチュエータ４８が、再度移動ベース７０及び電磁コイル２０を中心軸Ｐに沿って図３に示す位置まで上昇させる。こうして予め定められた所定の回数電磁コイル２０を中心軸Ｐ、即ち垂直方向Ｙ、に沿って往復移動させると、アクチュエータ４８が、移動ベース７０及び電磁コイル２０を図１に示す位置に位置付けて加工対象物４１の外表面の粗面化が終了する。

また、上述した移動ベース７０及び電磁コイル２０の移動時において、電磁コイル２０が加工対象物４１の中央部から両端部に向かうにしたがって、電磁コイル２０の発生する回転磁場が強くなる。そして、回転磁場が強くなるにしたがって、磁性砥粒４４の動きが激しくなり、磁性砥粒４４がより勢い良く加工対象物に衝突して、該加工対象物４１の外表面の表面粗さがより粗くなる。

上述した加工対象物４１の外表面の粗面化が終了すると、電磁コイル２０への電圧の印加を停止し、モータ８０を停止する。そして、収容槽４９内から外表面の粗面化が終了した加工対象物４１を取り出して、新たな加工対象物４１を収容槽４９内に収容する。こうして、加工対象物４１の外表面の粗面化を行って、外表面の表面粗さが中央部から両端部に向かうにしたがって徐々に粗くされた現像スリーブ１３２が得られる。

また、上述した粗面化処理を所定の回数行った後、収容槽４９を保持回転部４３から取り外して、収容槽４９の底部に堆積した加工対象物４１の削り屑と磁性砥粒４４とを貫通孔１１などから取り除き、新たな磁性砥粒４４を収容槽４９内に供給する。即ち、本実施形態において、収容槽４９は、特許請求の範囲に記載した回収手段も兼ねている。

本発明によれば、加工対象物４１をその中心軸Ｐが垂直方向Ｙと平行になる向きで収容槽４９内に配置し、電磁コイル２０を中心軸Ｐに沿って加工対象物４１及び収容槽４９に対して昇降させる構成としたことから、粗面化処理により加工対象物４１から削り取られた削り屑を、自重により加工対象物４１よりも下方に落下させて収容槽４９の底部に集めることができる。また、削り屑が底部一箇所に集められているので、この削り屑を容易に収容槽４９内から取り除くことができる。このように、集塵機などを設けずとも削り屑を一箇所に集めることができ、容易に取り除くことができるので、この表面処理装置１の消費電力を抑えることができるとともにこの表面処理装置１を小型化することができる。また、削り屑が収容槽４９の底部一箇所に集められているので、この削り屑が粗面化処理時の磁性砥粒４４の挙動を妨げることがない。よって、安定した加工が可能となる。

また、本発明によれば、加工対象物４１及び収容槽４９をそれぞれの中心軸が垂直方向Ｙと平行になる向きで配置したことから、この表面処理装置１の水平方向Ｘの寸法を、加工対象物及び収容槽をそれぞれの中心軸が水平方向Ｘと平行になる向きで配置した従来の表面処理装置よりも小さくすることができ、そのために、この表面処理装置１の設置スペースを小さくすることができる。

また、本発明によれば、電磁コイル２０の中心軸方向に沿った全長を、加工対象物４１の中心軸Ｐ方向の全長の１／２よりも短く形成したことから、電磁コイル２０が発生する回転磁場の強さを変更することにより、外表面の表面粗さが中央部から両端部に向かうにしたがって徐々に粗くされた現像スリーブ１３２を得ることができる。よって、現像剤１２６の汲み上げ量が少ない現像スリーブ１３２の両端部の表面粗さを、現像剤１２６の汲み上げ量が多い現像スリーブ１３２の中央部の表面粗さより粗くすることができ、現像スリーブ１３２を有した画像形成装置１０１が形成する画像にムラが生じることを防止できる。

また、本発明によれば、加工対象物４１を回転させるので、該加工対象物４１の外表面に一様に磁性砥粒４４を衝突させることができ、加工対象物４１の外表面を一様に加工することができる。

（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態を、図７に基づいて説明する。

図７は、本発明の第２の実施形態にかかる表面処理装置の保持手段の構成を示す断面図である。また、同図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の表面処理装置２は、図７に示すように、粗面化処理中に磁性砥粒４４が加工対象物４１に衝突することにより生じる加工対象物４１の削り屑６８を、加工対象物４１よりも下方で回収する回収手段８を有している。この回収手段８は、収容槽４９に、上述した底壁４９ｂの代わりに取り付けられたフィルタ８８と、保持回転部１４３の円筒部８１内に配置された回収容器８７と、で構成されている。

上記フィルタ８８は、非磁性材料で構成され、メッシュ状に形成されている。また、フィルタ８８は、側壁部４９ａの下端を塞ぐ格好で設けられており、中央に円柱部材４２の下端４２ａを通す貫通穴８８ａが設けられている。このフィルタ８８は、加工対象物４１の削り屑６８が通ることを許容し、磁性砥粒４４が通ることを規制する。即ちフィルタ８８は、削り屑６８のみを収容槽４９の外部に流出させ、磁性砥粒４４が収容槽４９の外部に流出することを規制する。

上記回収容器８７は、上側が開口した円筒状に形成されており、底部に円柱部材４２の下端４２ａを通す貫通穴が設けられている。この回収容器８７は、上記フィルタ８８の直下に位置するように、円筒部８１内に着脱自在に取り付けられている。この回収容器８７は、自重により落下してフィルタ８８を通り抜けた削り屑６８を収容する。さらに、回収容器８７は、表面処理装置２により上述した粗面化処理が所定の回数行われた後、円筒部８１から取り外されて、内側に溜まった削り屑６８が取り除かれる。

本発明によれば、回収手段８により、電力を消費することなく削り屑６８のみを容易に回収することができるので、消費電力を抑えることができる表面処理装置２を提供することができる。また、フィルタ８８が非磁性材料で構成されているので、磁性砥粒４４がフィルタ８８に吸着することがない。

（第３の実施形態）
続いて、本発明の第３の実施形態を、図８〜１３に基づいて説明する。

図８は、本発明の第３の実施形態にかかる表面処理装置の概略の構成を示す断面図である。図９は、図８に示された表面処理装置の収容槽が移動範囲の最上端の処理開始位置に位置付けられた状態を示す断面図である。図１０は、図９に示された表面処理装置の収容槽が下降した状態を示す断面図である。図１１は、図１０に示された表面処理装置の収容槽がさらに下降した状態を示す断面図である。図１２は、図１１に示された表面処理装置の収容槽が再度上昇した状態を示す断面図である。図１３は、図１２に示された表面処理装置の収容槽がさらに上昇した状態を示す断面図である。また、同図において、前述した第１，２の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の表面処理装置３は、図８に示すように、ベース５０と、上板７１と、一対の支柱４７と、これら一対の支柱４７に昇降自在に取り付けられた平板状の移動ベース１７０と、この移動ベース１７０を昇降させるアクチュエータ４８と、前記移動ベース１７０上に配置された保持回転部４３と、収容槽４９と、円柱部材４２と、一対のキャップ５１と、前記上板７１上に取り付けられた電磁コイル２０と、この表面処理装置３全体の制御を司る図示しない制御装置とを有している。

上記移動ベース１７０は、上面が水平方向と平行に配されており、保持回転部４３を表面上に位置付ける。また、移動ベース１７０には、一対の支柱４７を移動自在に通す支柱通し孔と、ねじ軸４８ｂと螺合するねじ軸通し孔と、が設けられている。また、この移動ベース１７０上に設置された保持回転部４３は、収容槽４９をその中心軸が垂直方向Ｙと平行になる向きで着脱自在に取り付ける。また、アクチュエータ４８は、移動ベース１７０をベース５０から上板７１までの範囲内に亘って垂直方向Ｙに沿って昇降させる。さらに、電磁コイル２０は、その中心軸が垂直方向Ｙと平行な状態で、貫通孔１３を囲む格好で移動ベース上板７１上に取り付けられている。また、電磁コイル２０は、円柱部材４２及び収容槽４９と同軸に配置されている。

また、上述した、移動ベース１７０とアクチュエータ４８とで特許請求の範囲に記載した移動手段をなしている。

また、上記表面処理装置３は、電源停止時には、図８に示すように、移動ベース１７０が移動範囲の最下端に位置付けられている。

次に、上述した構成の表面処理装置３を用いて加工対象物４１の外表面を処理（粗面化）して、現像スリーブ１３２を製造する工程を説明する。

まず、制御装置に入力装置から加工対象物４１則ち現像スリーブ１３２の品番などを入力する。そして、加工対象物４１の中心軸Ｐ方向、即ち長手方向、の両端の外周に円筒状のキャップ５１を嵌合させる。そして、両端にキャップ５１が取り付けられた加工対象物４１を収容槽４９内に挿入し、内側に円柱部材４２を通してこの円柱部材４２に加工対象物４１を取り付ける。そして、収容槽４９内に磁性砥粒４４を供給する。そして、移動ベース１７０及び収容槽４９を図９に示す移動範囲の最上端の処理開始位置に位置付ける。この処理開始位置は、収容槽４９の底壁４９ｂが電磁コイル２０よりも上方に位置付けられた位置である。

そして、モータ８０（図６を参照。）を駆動させて、円柱部材４２とともに加工対象物４１を中心軸Ｐ回りに回転させる。その後、電磁コイル２０に三相交流電源からの電圧を印加して、電磁コイル２０に回転磁場を発生させる。そして、アクチュエータ４８が、移動ベース１７０及び収容槽４９を中心軸Ｐに沿って図１０に示すように下降させる。そして、図１１に示すように、電磁コイル２０と相対する位置に上側のキャップ５１が位置付けられると、アクチュエータ４８が、移動ベース１７０及び収容槽４９を中心軸Ｐに沿って図１２に示すように上昇させる。さらに図１３に示すように、電磁コイル２０と相対する位置に下側のキャップ５１が位置付けられると、アクチュエータ４８が、再度移動ベース１７０及び収容槽４９を中心軸Ｐに沿って図１１に示す位置まで下降させる。こうして予め定められた所定の回数収容槽４９を中心軸Ｐ、即ち垂直方向Ｙ、に沿って往復移動させると、アクチュエータ４８が、移動ベース１７０及び収容槽４９を図９に示す位置に位置付けて加工対象物４１の外表面の粗面化が終了する。

上述した加工対象物４１の外表面の粗面化が終了すると、電磁コイル２０への電圧の印加を停止し、モータ８０を停止し、移動ベース１７０を図８に示す位置に位置付ける。そして、収容槽４９内から外表面の粗面化が終了した加工対象物４１を取り出して、新たな加工対象物４１を収容槽４９内に収容する。こうして、加工対象物４１の外表面の粗面化を行い、完成品としての現像スリーブ１３２が得られる。

このように、本発明では、電磁コイル２０を固定しかつ収容槽４９を中心軸Ｐ方向に沿って移動させるようにしても良く、収容槽４９を固定しかつ電磁コイル２０を中心軸Ｐ方向に沿って移動させるようにしても良く、電磁コイル２０と収容槽４９との双方を中心軸Ｐ方向に沿って移動させるようにしても良い。即ち、本発明は、加工対象物４１及び収容槽４９をそれぞれの中心軸が垂直方向Ｙと平行になる向きで配置し、かつ、電磁コイル２０と収容槽４９とを加工対象物４１の中心軸方向Ｐに沿って相対的に移動させるようにすれば良い。

（第４の実施形態）
続いて、本発明の第４の実施形態を、図１４に基づいて説明する。

図１４は、本発明の第４の実施形態にかかる表面処理装置の保持手段の構成を示す断面図である。また、同図において、前述した第１〜３の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の表面処理装置４は、図１４に示すように、第３の実施形態において説明した表面処理装置３の構成に加えて、第２の実施形態において説明した回収手段８を有している。この回収手段８は、収容槽４９に、上述した底壁４９ｂの代わりに取り付けられたフィルタ８８と、保持回転部１４３の円筒部８１内に配置された回収容器８７と、で構成されている。

また、上述した第１〜４の実施形態の表面処理装置１，２，３，４により得られた現像スリーブ１３２は、図１５に示す画像形成装置１０１を構成する。画像形成装置１０１は、図１５に示すように、装置本体１０２と、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋと、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとを少なくとも有している。また、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、図１６に示すように、カートリッジケース１１１と、帯電ローラ１０９と、感光体ドラム１０８と、クリーニングブレード１１２と、現像装置１１３と、を有している。

上記現像装置１１３は、図１６に示すように、トナーと磁性キャリアとを攪拌混合してなる現像剤１２６を現像ローラ１１５の外表面に供給する現像剤供給部１１４と、外表面に吸着した現像剤１２６を感光体ドラム１０８に受け渡す現像剤担持体としての現像ローラ１１５と、現像ローラ１１５の外表面に吸着した現像剤１２６を削ぎ落として所望の厚さにする規制ブレード１１６とを有している。また、現像ローラ１１５は、芯金１３４と、この芯金１３４の外周に設けられた複数の固定磁極を有するマグネットローラ１３３と、このマグネットローラ１３３を内包して、芯金１３４回りに回転自在に設けられた上記現像スリーブ１３２と、を有している。

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。

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示す断面図であり、電磁コイルが処理開始位置に位置付けられた状態を示す図である。 図１に示された表面処理装置の電磁コイルが上昇した状態を示す断面図である。 図２に示された表面処理装置の電磁コイルがさらに上昇して移動範囲の最上端に位置付けられた状態を示す断面図である。 図３に示された表面処理装置の電磁コイルが下降した状態を示す断面図である。 図４に示された表面処理装置の電磁コイルがさらに下降した状態を示す断面図である。 図１に示された表面処理装置の保持手段の詳細な構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる表面処理装置の保持手段の構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態にかかる表面処理装置の概略の構成を示す断面図である。 図８に示された表面処理装置の収容槽が移動範囲の最上端の処理開始位置に位置付けられた状態を示す断面図である。 図９に示された表面処理装置の収容槽が下降した状態を示す断面図である。 図１０に示された表面処理装置の収容槽がさらに下降した状態を示す断面図である。 図１１に示された表面処理装置の収容槽が再度上昇した状態を示す断面図である。 図１２に示された表面処理装置の収容槽がさらに上昇した状態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態にかかる表面処理装置の保持手段の構成を示す断面図である。 図１に示された表面処理装置で得られた現像スリーブを有した画像形成装置の概略の構成を示す説明図である。 図１５に示された画像形成装置のプロセスカートリッジの断面図である。 図１６中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図１７に示された現像スリーブの斜視図である。

符号の説明

１，２，３，４ 表面処理装置
８ 回収手段
２０ 電磁コイル（磁場発生部）
４１ 加工対象物
４２ 円柱部材（保持手段）
４３，１４３ 保持回転部（保持手段）
４４ 磁性砥粒
４８ アクチュエータ（移動手段）
４８ｂ ねじ軸（軸部材）
４９ 収容槽（回収手段）
６８ 削り屑
７０，１７０ 移動ベース（移動手段）
８０ モータ（回転手段）
８３，８４ プーリ（回転手段）
８５ タイミングベルト（回転手段）
８６ 軸受（保持手段）
８７ 回収容器
８８ フィルタ

Claims (5)

1. 円筒状の加工対象物の中心軸が垂直方向になる向きで配置された当該加工対象物、及び、磁性砥粒を収容した垂直方向の向きに設けられた収容槽と、
   前記加工対象物を、その中心軸が垂直方向になる向きで当該中心軸回りに回転自在に保持する保持手段と、
   前記収容槽内に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、前記中心軸方向の全長が前記加工対象物の中心軸方向の全長の１／２よりも短く形成された、磁場発生部と、
   前記磁場発生部と前記収容槽とを前記加工対象物の中心軸方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、
   前記磁性砥粒の衝突によって、前記加工対象物から削り取られた削り屑が、前記加工対象物よりも下方で回収される回収手段と、
   を有していることを特徴とする表面処理装置。
2. 前記回収手段が、前記磁性砥粒が通り抜けることを規制するとともに前記削り屑が通り抜けることを許容するフィルタと、該フィルタの下方に設けられた前記削り屑を収容する回収容器と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
3. 前記保持手段が、
   円柱状に形成され、その円柱状の一端が前記収容槽内に位置付けられて前記加工対象物の内側に通され、かつ、その円柱状の他端が前記収容槽外に位置付けられた円柱部材と、
   前記円柱部材の他端を回転自在に支持する軸受と、
   前記円柱部材の他端に連結されて当該円柱部材に回転力を付与する回転手段と、
   を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表面処理装置。
4. 前記移動手段が、
   前記加工対象物の中心軸方向に沿って設けられた軸部材と、
   前記磁場発生部が表面上に設けられる移動ベースと、を有し、そして、
   前記移動ベースが、前記軸部材の表面上を前記中心軸方向に沿って移動自在に設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜３のうち１項に記載の表面処理装置。
5. 前記移動手段が、
   前記加工対象物の中心軸方向に沿って設けられた軸部材と、
   前記収容槽が表面上に設けられる移動ベースと、を有し、そして、
   前記移動ベースが、前記軸部材の表面上を前記中心軸方向に沿って移動自在に設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜３のうち１項に記載の表面処理装置。

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