JP3745319B2 - Shaft member processing method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大径部とこの大径部の少なくとも一側端面から突出する小径部とを有する軸部材の加工方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ウェブ状の部材やシート状の部材を取り扱う各種産業機器などにおいては、大径部とこの大径部の少なくとも一側端面から突出する小径部とを有する軸部材が種々の回転部品として多用されている。例えば、レーザープリンタなどの電子写真装置においては、その概略構造を表す図13に示すように、レーザーやLEDなどを用いた露光装置の結像レンズ1を介して画像情報を露光することにより静電潜像がその表面に形成される電子写真感光ドラム2や、この電子写真感光ドラム2の表面を帯電させる帯電ローラ3,電子写真感光ドラム2にトナー4を供給する現像スリーブ5,この現像スリーブ5によって電子写真感光ドラム2の表面に形成された静電潜像のトナー像をプリント媒体6に転写するための転写ローラ7,電子写真感光ドラム2と転写ローラ7との間にプリント媒体6を搬送する一対のプリント媒体搬送ローラ8,プリント媒体6に転写されたトナー像をプリント媒体6に定着させるための一対の定着ローラ9などを有し、これらは何れも図示しない軸受が嵌着される心金部2a,3a,5a,7a,8a,9aをその両側端面に具えている。
【0003】
上述した現像スリーブ5は、電子写真感光ドラム2との位置関係を一定に保つことが高精細な画像形成を行うために必要であり、これらの心金部5a,2aを軸受を介して筐体に回転自在に固定することにより、これらの位置関係を所定の精度に保証している。近年における高精細画質化への要求に対応するため、現像スリーブ5の外周面には極めて高い真直度および振れ精度が必要とされ、具体的にはその回転軸線方向に沿った真直度が10μm以下、両端面の中心を基準として中央部分の振れ量が10μm以下となることが要求されている。さらに、電子写真感光ドラム2との相対位置を高精度に保つため、心金部5aの中心を基準として現像スリーブ5の外周面の中央部分の振れ量も15μm以内となることが要求されつつある。
【0004】
通常、現像スリーブはアルミニウム合金やステンレス鋼などで形成され、アルミニウム合金の場合には押し出しまたは引き抜き加工によってほぼ所望の内外径を持つ円筒状に成形される。ステンレス鋼で形成する場合、予め所望の肉厚に圧延されたステンレス鋼板をロール成型にて筒状に丸め、突き合わせ部を溶接して円筒状に加工する。このようにして円筒状に成形された筒状素材を所望の長さに切断し、その長手方向一端部に第1のフランジ部材を一方の心金部として圧入し、さらに長手方向他端部の機械加工を行って第2のフランジ部材を他方の心金部として嵌合するための嵌合部分を仕上げる。しかる後、現像スリーブの外周面を仕上げ加工する。具体的には、特開平6−328301号公報に記載されているように、一方の心金部(第1のフランジ部材)と現像スリーブの長手方向他端側とを保持した状態で現像スリーブを回転させ、現像スリーブの外周面を旋削や、心無し研削あるいは円筒研削などにより加工した後、洗浄工程を経て現像スリーブの外周面にブラスト処理およひ絶縁膜塗布などの表面処理を施す。しかる後、現像スリーブの長手方向他端側からマグネットローラを現像スリーブ内に装入し、さらに他方の心金部(第2のフランジ部材)を現像スリーブの長手方向他端部に形成された嵌合部分に焼き嵌めする。
【0005】
この状態において、一対の心金部を基準とする現像スリーブの外周面の振れ量は、現像スリーブの回転軸線に対する一対の心金部の中心軸線の偏心および傾きなどに起因して20μmから30μm程度にも達するため、このままでは上述した高精細画質用の現像スリーブに要求される精度を満たしたものとはならない。このため、仕上げ加工された現像スリーブの外周面を基準として一対の心金部の軸受嵌合部分をさらに高精度に機械加工する必要がある。
【0006】
このように、軸部材におけるあらかじめ外周面が高精度に加工された大径部を基準として、その少なくとも一方の側端面から突出する小径部の外周面を高精度に加工する必要がある場合、従来ではコレットチャックを用いて加工済みの大径部の外周面を把持し、この状態にて軸部材をコレットチャックと共に駆動回転して小径部の外周面を旋削することが一般的である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
軸部材におけるあらかじめ外周面が高精度に加工された大径部を基準として、その少なくとも一方の側端面から突出する小径部の外周面を高精度に加工する必要がある場合、例えば図13に示した現像スリーブ5においてはコレットチャックを用いて現像スリーブの外周面を把持する必要があるが、コレットチャックの内接円中心とこれを駆動工作機械の主軸の回転中心軸線とを同軸に調整する必要があり、そのための手間が嵩む上、大径の現像スリーブを把持するためのコレットチャックを組み込むことができる工作機械は、必然的に大型となってその設備投資に大きな負担が掛かってしまう。
【0008】
また、コレットチャックの把持力によって現像スリーブの外周面が損傷を受ける場合があり、そのために現像スリーブの外周面に対してさらに修正加工を行う必要が生じ、加工コストが嵩んでしまう。
【0009】
さらに、現像スリーブの外径に対応したコレットチャックをその都度用意する必要があり、そのためのコストが嵩む欠点を有する。
【0010】
このような不具合は、図13に示した現像スリーブ5に限らず、電子写真感光ドラム2,帯電ローラ3,転写ローラ7,プリント媒体搬送ローラ8,定着ローラ9のように、大径部とこの大径部の少なくとも一側端面から突出する小径部とを有する軸部材を高精度に加工する場合において共通する問題となる場合がある。
【0011】
【発明の目的】
本発明の目的は、大径部とこの大径部の少なくとも一側端面から突出する小径部とを有する軸部材において、あらかじめ加工された大径部の外周面を基準として、大径部の外周面の損傷を抑制しつつ小径部の外周面を容易かつ高精度に加工し得る方法およびこの方法を実現し得るコンパクトで簡便な装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の形態は、大径部とこの大径部の少なくとも一側端面から突出する小径部とを有する軸部材の加工方法であって、所定の真円度に加工された前記大径部の外周面に複数のローラを押し当てて前記大径部を挟持するステップと、前記大径部の両側端面に当接し得る一対の押えローラを前記大径部の両側端面に近接状態で対向させるステップと、前記複数のローラのうちの少なくとも1つのローラを駆動して前記大径部を前記複数のローラで挟持した状態のまま回転させるステップと、前記小径部の外周面に工具を押し当て、前記大径部の回転軸線に沿って前記工具に送りを与え、前記小径部の外周面を前記大径部と同心状に加工するステップとを具えたことを特徴とするものである。
【0015】
本発明の第2の形態は、大径部とこの大径部の少なくとも一側端面から突出する小径部とを有する軸部材における前記小径部の外周面を前記大径部と同心状に加工するための装置であって、前記大径部の両側端面に当接し得る一対の押えローラと、相隔てて2組配され、それぞれ前記大径部の外周面に当接してこれを支持する一対で1組の受けローラと、これら2組の受けローラとそれぞれ対向して配され、当該2組の受けローラとで前記大径部をそれぞれ挟持し得る2つの押圧ローラと、これら2つの押圧ローラを前記受けローラとの対向方向に沿って往復動させるローラ移動手段と、前記2つの押圧ローラの少なくとも一方を駆動回転させるローラ回転駆動手段と、前記小径部の外周面を加工するための工具が装着される工具ホルダと、前記小径部の外周面に対する前記工具による加工深さを調整するための加工深さ調整手段と、前記工具ホルダに装着された工具に前記大径部の回転軸線に沿った送りを与える送り駆動手段とを具えたことを特徴とするものである。
【0016】
本発明によると、あらかじめ所定の真円度に外周面が加工された軸部材の大径部を受けローラに載せ、ローラ移動手段を駆動して押圧ローラを受けローラ側に前進させて大径部の外周面に押し当て、これにより軸部材の大径部を受けローラと押圧ローラとで挟持する。この状態にてローラ回転駆動手段により押圧ローラを駆動回転し、大径部を受けローラと共に連れ回り回転させる。一方、加工深さ調整手段により小径部の外周面に対する加工深さを適切に設定した工具が装着された工具ホルダを送り駆動手段によって大径部の回転軸線に沿って送り移動を与え、大径部の外周面を基準とする小径部の外周面に対する除去加工が大径部の回転軸線に沿って行われる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の形態による軸部材の加工方法において、複数のローラがこれらの回転軸線に沿って相隔てて配される少なくとも2組のローラ群を有し、これら2組のローラ群を大径部の両側端縁部にそれぞれ当接させることが好ましい。この場合、個々のローラ群が大径部を支持する一対の受けローラと、これら一対の受けローラ側に大径部を押圧する押圧ローラとを有することができ、大径部を駆動するためのローラが押圧ローラであってよい。
【0021】
大径部がトナーを用いてプリント媒体に画像を形成する画像形成装置におけるプリント媒体搬送ローラおよび電子写真感光ドラムおよび現像スリーブおよび定着ローラのうちの少なくとも1つであり、小径部がこれらの回転軸であってよい。
【0022】
本発明の第1の形態による軸部材の加工方法において、工具によって除去された加工屑を加工領域から吸引除去するステップをさらに具えることができる。
【0023】
軸部材が大径部の両端面から逆方向に突出する2つの小径部を有する場合、これら2つの小径部に対する2つの工具の送り方向が逆向きであって同時に送りが行われることが好ましい。
【0024】
工具が旋削バイトか、あるいは大径部の回転軸線に沿って延在する回転軸線を有し、駆動回転するエンドミルまたは研削砥石であってよい。この場合、エンドミルまたは研削砥石の回転軸線がその送り方向と平行に設定されていることが好ましい。
【0025】
本発明の第2の形態による軸部材の加工装置において、一方の押えローラと一方の組の受けローラとの相対位置を一定に保持し、他方の組の受けローラに対する他方の押えローラの相対位置が加工位置と退避位置とに変更可能であってよい。
【0026】
工具によって除去される加工屑を加工領域から吸引除去するための加工屑除去手段をさらに具えることができる。
【0027】
1組の受けローラおよびこれと対応する一方の押圧ローラが大径部の長さに応じてこれらの回転軸線と平行な方向に移動可能であってよい。
【0028】
2組の受けローラおよび2つの押圧ローラが大径部の両側端縁部を挟持し得るものであってよい。
【0029】
軸部材が大径部の両端面から逆方向に突出する2つの小径部を有する場合、これら2つの小径部に対応して工具ホルダおよび加工深さ調整手段および送り駆動手段をそれぞれ2つずつ具え、2つの送り駆動手段による2つの工具ホルダの送り移動方向が逆方向であってよい。
【0030】
工具が旋削バイトか、あるいは小径部の回転軸線に沿って延在する回転軸線を有するエンドミルまたは研削砥石であり、工具ホルダに搭載されてエンドミルまたは研削砥石を駆動回転する工具駆動モータをさらに具えることができる。この場合、エンドミルまたは研削砥石の回転軸線を工具ホルダの送り移動方向と平行に設定することができる。
【0031】
工具ホルダの送り移動方向が小径部の回転軸線に対して傾斜し、小径部の基端に対して先端側ほど大径部の回転軸線から工具の加工点までの距離を短く設定することができる。
【0032】
大径部がトナーを用いてプリント媒体に画像を形成する画像形成装置におけるプリント媒体搬送ローラおよび電子写真感光ドラムおよび現像スリーブおよび定着ローラのうちの少なくとも1つであり、小径部がこれらの回転軸であってよい。
【0034】
【実施例】
本発明による軸部材の加工装置を電子写真装置に組み込まれる現像スリーブの加工に応用した実施例について、図1〜図12を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限らず、この明細書の特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。
【0035】
本実施例における加工装置の正面形状を図1に破断状態で示し、その左側面形状を図2に示し、その平面形状を破断状態で図3に示す。すなわち、複数個(図示例では4個)のペデスタル11を介して床面12上に設置されるベースプレート13には、ワークである現像スリーブ14が載置されるワークスタンド15と、ワークスタンド15に載置される現像スリーブ14の小径部、つまり心金部16の外周面を旋削するための旋削バイト17がそれぞれ装着される一対の工具ホルダ18L,18Rとが設けられている。
【0036】
図2中のIV−IV矢視断面形状を拡大して図4に一部破断状態で示し、その右側面形状を図5に示し、図4中のVI−VI矢視断面形状を図6に示す。すなわち、本実施例におけるワークスタンド15は、ベースプレート13に固定されたスタンドベース19と、現像スリーブ14を搭載するための一対のローラホルダ20L,20Rと、各ローラホルダ20L,20R(以下、単に20と記述する場合がある)に横並び状態でそれぞれ回転軸21が水平となるように回転自在に支持され、現像スリーブ14の両側端縁部を受ける一対の受けローラ22L,22Rと、それぞれブラケット23L,23Rを介して回転軸24が鉛直となるように回転自在に支持され、心金部16の側端面が当接し得る一対の押えローラ25L,25Rとを具えている。
【0037】
一方のローラホルダ20Lは、スタンドベース19の一端側に一体的に固定され、この固定側のローラホルダ20Lに対応する一方の押えローラ25Lを回転自在に支持するブラケット23Lは、スタンドベース19の一端側に設けられた位置切り換えシリンダ26に一体的に連結され、図6中、2点鎖線で示す加工位置と、実線で示す退避位置とに切り換え可能である。位置切り換えシリンダ26には、図示しない圧縮空気の供給源が図示しない切換弁を介して連結されている。
【0038】
他方のローラホルダ20Rは、スタンドベース19の他端側に固定されたホルダ案内レール27に沿って受けローラ22Rの回転軸線と平行な方向(図4中、左右方向)に摺動自在に係合し、現像スリーブ14の長さに合わせてホルダ案内レール27の任意の位置にこの可動側のローラホルダ20Rを固定するためのクランプ装置28がこれらの間に組み込まれている。従って、現像スリーブ14、つまり軸部材の大径部の長さの如何に拘らず、常にその両側端縁部に受けローラ22L,22R(以下、単に22と記述する場合がある)を確実に当接させることができる。ちなみに、固定側の受けローラ22Lと可動側の受けローラ22Rとの間隔は、現像スリーブ14の長さと同じか、あるいはそれよりも20mm程度まで短く設定することが旋削加工時の振動を防止する上で有効である。この可動側のローラホルダ20Rに対応した他方の押えローラ25Rを回転自在に支持するブラケット23Rは、可動側のローラホルダ20Rに対して一体的に固定されている。
【0039】
このように、受けローラ22を現像スリーブ14の両側端縁部にのみ当接させることにより、現像スリーブ14の外周面のうち、現像作用に実質的に関与しない両側端縁部のみ損傷を受ける可能性が存在するだけであり、しかもコレットチャックのような食い付きが起こらないので、損傷を受けたとしても極めて軽微なものにすることができる。また、一対の押えローラ25L,25R(以下、単に25と記述する場合がある)を心金部16の両側端面に常時当接状態にしておく必要はなく、全体で0.1〜0.5mm程度の遊びがあっても何ら問題は生じない。
【0040】
本実施例における一方の工具ホルダ18Rの部分を抽出拡大して図7に一部破断状態で示し、その平面形状を図8に一部破断状態で示し、図7中のIX−IX矢視断面構造を図9に一部破断状態で示す。すなわち、本実施例における一対の工具ホルダ18L,18R(以下、単に18と記述する場合がある)は、基本的に同一構成を有するものであるが、他方の工具ホルダ18Lはそのベースブロック29Lがベースプレート13の一端側に一体的に固定されているのに対し、一方の工具ホルダ18Rはそのベースブロック29Rに設けられたスライダ30がベースプレート13の他端側に装着されたブロック案内レール31に沿って可動側のローラホルダ20Rの摺動方向と平行な方向に摺動自在に係合し、現像スリーブ14の長さに合わせてブロック案内レール31の任意の位置にこの可動側の工具ホルダ18Rを固定するためのクランプ装置32がこれらの間に組み込まれている。
【0041】
本実施例における個々の工具ホルダ18は、上述したベースブロック29L,29Rの他に、これらベースブロック29L,29R(以下、単に29と記述する場合がある)の上に搭載される枠体33と、枠体33の上端部に相互に平行に装着される一対のスライダ案内レール34と、これら一対のスライダ案内レール34にそれぞれ摺動可能に装着された一対のスライダ35を介して搭載されるスライドテーブル36と、スライダ案内レール34に沿って摺動可能なスライドテーブル36に一体的に搭載され、旋削バイト17が複数のボルト37を介して取り外し可能に固定される刃物台38と、枠体33の長手方向両端部に一体的に固定された一対の端板39に対して両端部がそれぞれ回転自在に支持され、スライダ案内レール34と平行に延在する送りねじ軸40と、一対の端板39の一方にブラケット41を介して固定され、継手42を介して送りねじ軸40の基端部に連結される正逆転可能なねじ軸駆動モータ43と、スライドテーブル36に一体的に設けられ、送りねじ軸40が螺合する送りナット44とを具えている。
【0042】
本実施例においては、現像スリーブ14および心金部16の寸法に応じてあらかじめ専用の刃物台38を複数種類用意し、必要に応じてスライドテーブル36に対して交換するようにしているが、刃先位置調整機構を組み込んで汎用性を持たせることも可能である。同様に、本実施例では刃物台38からの旋削バイト17の突出量を刃物台38に装着された複数本のボルト37によって規定できるようにしているが、刃物台38をスライダ案内レール34と直交方向にスライドテーブル36に対して摺動可能とし、スライドテーブル36に対する刃物台38の位置を送りねじなどを用いて微調整できるようにしてもよい。
【0043】
ベースブロック29および枠体33の一端側には、枢支ピン45が鉛直に貫通状態で装着され、この枢支ピン45を中心として枠体33がベースブロック29に対して回動し得るようになっている。ベースブロック29の他端側には、送りねじ軸40の中心軸線に対して直交する方向に延在する長孔46が形成され、この長孔46貫通する調整ピン47が枠体33の他端側にねじ止めされている。長孔46の延在方向と平行に調整ピン47を挟んで一直線状に対向する一対の調整ねじ48がベースブロック29にねじ止めされている。従って、これら一対の調整ねじ48のねじ込み量を調整することにより、枢支ピン45を中心とする枠体33の回動位置を微妙に変更することができる。
【0044】
心金部16の剛性が充分高い場合、送りねじ軸40の回転軸線をワークスタンド15の受けローラ22上に載置される現像スリーブ14の回転軸線と平行にすることが一般的であるが、旋削バイト17の切り込み深さが大きく、これに対して心金部16の剛性が不足するような場合、心金部16の先端側が加工圧によって弾性変形して逃げ、加工終了後に心金部16の先端側の実際の切り込み量が不足して心金部16が先太となる加工誤差を生ずる場合がある。このような場合、スライダ案内レール34に沿った刃物台38の送り移動方向を受けローラ22上に載置される現像スリーブ14の回転軸線に対して傾斜させ、心金部16の基端に対して先端側ほど現像スリーブ14の回転軸線から旋削バイト17の先端、つまり加工点までの距離が短くなるように設定し、心金部16の先端側ほど切り込み深さが多くなるような傾向で旋削加工を行うことにより、心金部16の外周面の形状誤差をより少なくすることができる。
【0045】
本実施例では、加工中における切り屑の飛散を抑制するため、現像スリーブ14の回転方向に対して旋削バイト17を伏せ刃状態で取り付けてある。このような観点から加工領域近傍に集塵ダクトの開口部を位置させ、切り屑などをこの加工領域から吸引除去することが有効である。
【0046】
ベースプレート13に鉛直に植設された複数本(図示例では4本)の支柱49の上端は、トッププレート50により一体的に連結され、このトッププレート50とベースプレート13との間には、支柱49に対してそれぞれ摺動自在に嵌合する摺動ブシュ51を介して昇降プレート52が昇降可能に配されている。昇降プレート52には、トッププレート50に取り付けられた昇降プレート駆動シリンダ53から下向きに突出するピストンロッド54の下端部がブラケット55を介して連結されており、昇降プレート駆動シリンダ53には図示しない圧縮空気の供給源が図示しない調圧弁を介して連結されている。
【0047】
本実施例では、上端側がトッププレート50を摺動自在に貫通する一対のストッパロッド56の下端が相隔てて昇降プレート52に固定され、これらストッパロッド56の上端に形成した頭部57が係止し得るストッパリング58をトッププレート50に固定することにより、昇降プレート駆動シリンダ53が何らかの原因で昇降プレート52を引き上げられないような状態であっても、ストッパロッド56の頭部57がストッパリング58に係止し、昇降プレート52の下降端位置が機械的に規制され、受けローラ22と後述する押圧ローラ59L,59Rとの衝突を回避し得るようになっている。
【0048】
昇降プレート52には、一対の軸支持ブラケット60が相隔てて下向きに固定されており、これら一対の軸支持ブラケット60には受けローラ22の回転軸線と平行に延在するローラ駆動軸61の両端部と、ワークスタンド15の真上に位置してローラ駆動軸61と平行に延在する押圧ローラ軸62の両端部とがそれぞれ回転自在に支持されている。ローラ駆動軸61の一端は、継手63を介してローラ駆動モータ64に連結され、このローラ駆動モータ64はブラケット65を介して昇降プレート52の一端側に固定されている。ローラ駆動軸61の両端部および押圧ローラ軸62の両端にはそれぞれプーリ66が固定され、これらプーリ66には無端ベルト67がそれぞれ巻掛けられている。本実施例では、無端ベルト67の弛みを取るため、ローラ駆動軸61と押圧ローラ軸62との間にアイドルプーリ68を軸支持ブラケット60に回転自在に取り付けている。
【0049】
押圧ローラ軸62の一端には、一方の受けローラ22Lと対向する押圧ローラ59Lが固定されており、この押圧ローラ軸62の他端側には、他方の受けローラ22Rと対向する押圧ローラ59Rが押圧ローラ軸62の長手方向に沿って摺動自在に取り付けられ、他方の受けローラ22Rの位置に合わせて押圧ローラ軸62の他端側の任意の位置で止めねじ69により固定し得るようになっている。加圧時における現像スリーブ14の外周面に傷や打痕が発生するのを防止するため、本実施例では押圧ローラ59L,59R(以下、これらを単に59と記述する場合がある)の外周部を現像スリーブ14の外周面を構成する材料よりも軟質のウレタンゴムなどの弾性体70で構成している。
【0050】
昇降プレート駆動シリンダ53は、押圧ローラ59を受けローラ22の上方に引き上げて待機させる退避位置と、受けローラ22の上に載置された現像スリーブ14の両側端縁部に当接してこれを所定の圧力で受けローラ22側に押し付ける作業位置とに昇降プレート52を昇降し得るようになっているが、軸部材の大径部、つまり現像スリーブ14の外径が変わっても、押圧ローラ59による押圧力が変化しないように、昇降プレート駆動シリンダ53に供給される空気圧が制御されるようになっている。
【0051】
ベースプレート13の前端部にはスイッチプレート71が立設され、このスイッチプレート71には一対の起動スイッチ72と非常用停止スイッチ73とが取り付けられている。本実施例における一対の起動スイッチ72は、これを同時に操作することにより、位置切り換えシリンダ26および昇降プレート駆動シリンダ53を駆動して押えローラ25および押圧ローラ59をそれぞれ加工位置に移動させ、さらにねじ軸駆動モータ43を駆動して押圧ローラ59を介し現像スリーブ14を受けローラ22と共に連れ回り回転させると同時にローラ駆動モータ64を駆動して旋削バイト17を送り移動させるためのものである。また、非常用停止スイッチ73は、加工中であってもこれらシリンダ26,53および駆動モータ43,65の作動を直ちに停止させるためのものである。
【0052】
現像スリーブ14の心金部16の旋削を行う場合、まず可動側の押えローラ25Rおよび押圧ローラ59Rをあらかじめそれらの退避位置に保持しておき、加工すべき現像スリーブ14の寸法に合わせて可動側の受けローラ22Rおよびこれに対応する可動側の押圧ローラ59Rの位置を調整しておく。さらに、刃物台38をその加工開始位置に保持し、旋削バイト17の突出量、つまり加工すべき現像スリーブ14の心金部16に対する切り込み深さが設定通りとなるように調整しておく。また、必要に応じてスライダ案内レール34に沿った刃物台38の送り移動方向を受けローラ22の回転軸線に対して所定量だけ傾斜させるが、通常は受けローラ22の回転軸線に対してスライダ案内レール34に沿った刃物台38の送り移動方向を平行に設定しておく。
【0053】
このような初期設定状態における加工装置に対し、マグネットローラが収容され、一対の心金部16が取り付けられ、外周面が加工済みの現像スリーブ14の両側端縁部を受けローラ22の上に載置する。
【0054】
次に、一対の起動スイッチ72を操作し、位置切り換えシリンダ26および昇降プレート駆動シリンダ53を駆動して押えローラ25および押圧ローラ59をそれぞれ加工位置に移動させ、さらにねじ軸駆動モータ43を駆動して押圧ローラ59を介し現像スリーブ14を受けローラ22と共に連れ回り回転させると同時にローラ駆動モータ64を駆動して旋削バイト17を心金部16の外周面に沿って送り移動させる。
【0055】
本実施例における心金部16の外周面に対する旋削加工状態を図10に模式的に示す。すなわち、現像スリーブ14は、その外周面が一対の受けローラ22と押圧ローラ59とで挟持された状態となっており、押圧ローラ59からの駆動回転力によって受けローラ22と共に連れ回り回転する。旋削バイト17は心金部16の外周面に押し当たり、その送り移動に伴って心金部16の外周面を現像スリーブ14の外周面と同心状に旋削する。この場合、旋削バイト17の切り込み方向は、現像スリーブ14の回転軸線を通る心金部16の半径方向となるように、旋削バイト17の位置を設定しておくことが望ましい。
【0056】
次に、このような加工装置を用いて実際に心金部16の加工を行った結果について説明する。現像スリーブ14として直径20.12mm,長さ350mmのアルミニウム合金製のものを用意した。この現像スリーブ14の一対の心金部16の直径はそれぞれ8.08mm,長さは40mmである。これに対し、受けローラ22の間隔を340mmに設定し、ローラ駆動モータ64の回転数を1500min-1とし、プーリ66により増速して押圧ローラ59の回転速度、つまり現像スリーブ14の回転速度を約3000min-1に設定した。また、旋削バイト17には、以下に記す市販の超硬合金製のスローアウェイチップ(住友電気工業株式会社製;ノーズ半径0.8mm)を取り付けた。
刃先チップ:ISO型番 TCMT110208N−FP
シャンク:ISO型番 STGC R/L1212−11
切削条件は以下の通りであり、現像スリーブ14の外周面を汚染しないように加工液を使用しないドライカット法にて加工を行い、図示しない集塵機に接続された集塵ダクトを介して切り屑を加工領域から吸引除去した。
切り込み量:0.04mm(半径除去量)
送り速度:10mm/s(=0.2mm/rev)
旋削バイト17の先端が心金部16の基端部に達した時点でねじ軸駆動モータ43の回転を止め、刃物台38の送りを停止した。この時点における心金部16の外周面の表面粗さは、中心線平均粗さRaで0.8μm程度であった。心金部16の外周面の表面粗さを向上させるため、この状態から旋削バイト17の切り込み深さを変えずにねじ軸駆動モータ43を逆転し、往行程の1/2の送り速度、すなわち5mm/s(=0.1mm/rev)で刃物台38を心金部16の先端側に移動させ、心金部16の外周面を2次加工した結果、その中心線平均粗さRaを0.5μm程度に仕上げることができた。
【0057】
このようにして心金部16の外周面の旋削加工を1サイクル当たり約23秒で行うことができた。現像スリーブ14の外周面を基準とする心金部16の外周面の振れの量は2μm以下であった。また、心金部16の先端部および基端部の外径寸法はそれぞれ8.006mmおよび7.998mmであり、先太傾向になっていることから、加工中における心金部16の先端部に撓みが発生していることが予測された。
【0058】
そこで、調整ねじ48のねじ込み量を調整して受けローラ22の回転軸線に対してスライダ案内レール34に沿った刃物台38の送り移動方向を1/40000程度傾斜させ、再度同様な加工を行った結果、心金部16の先端部および基端部の直径をそれぞれ8.000mmおよび8.002mmに修正することができた。
【0059】
上述した実施例では、旋削により心金部16の外周面の加工を行ったが、上述したアルミニウム合金に比べて高硬度な材料、例えば炭素鋼やステンレス鋼などで心金部16が形成されている場合、アルミニウム合金と同一条件で旋削加工を行うと、切削力がアルミニウム合金に比べて数倍大きくなるため、心金部16の外周面に対して良好な加工精度および表面粗さを得ることが困難となる。切削力を小さくするには、送り速度を遅くしたり、切り込み深さを浅くしたり、あるいは現像スリーブ14をより高速回転させるなどの方法が考えられる。しかしながら、送り速度を遅くしたり、切り込み深さを浅く設定すると、1サイクルの加工に要する時間が長くなってしまい、現像スリーブ14の高回転化も限度があるため、何れも有効な方法とは言えない。このため、加工速度の低下を防止するためにはエンドミルや研削砥石などの回転工具を利用することが有効である。
【0060】
このような本発明による加工装置の工具ホルダ18の部分を図11に抽出拡大して示し、この加工装置による加工状態を図12に模式的に示すが、先の実施例と同一機能の要素には、これと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本実施例における刃物台38は、スライドテーブル36に対しマイクロメータねじ74を用いて送りねじ軸40と直交する方向に摺動可能に支持されており、この刃物台38には送りねじ軸40の回転軸線と平行な回転軸線の主軸75を有する工具駆動モータ76が取り付けられている。工具駆動モータ76の主軸75には、心金部16の外周面をフライス加工するためのエンドミル77が装着されている。刃物台38には図示しない集塵機に連通する集塵ダクト78の吸引口79が取り付けられており、切り屑はこの吸引口79から集塵ダクト78を介して集塵機に回収除去されるようになっている。
【0061】
本実施例では、エンドミル77と心金部16とがこれらの外周面で線接触状態となる上、エンドミル77自体も工具駆動モータ76によって駆動回転されるため、加工速度の低下を招来することなく、心金部16の外周面を迅速かつ高精度に加工することができる。例えば、上述した実施例と同様な寸法形状を持つ心金部16がSUS304によって形成された現像スリーブ14の場合、外径が10mmで4枚刃の超硬製のエンドミル77を用い、工具駆動モータ76の主軸を30000min-1で回転させ、往行程で10mm/s,復行程で5mm/sの送り速度を刃物台38に与え、往行程で切り込み量が0.04mmとなるように加工を行った結果、現像スリーブ14の外周面を基準として心金部16の振れを2μm以下、その外周面の中心線平均粗さRaを0.8μmに仕上げることができた。
【0062】
心金部16が焼入れ処理されたものでは切削加工が困難となるため、上述したエンドミル77に代えて円筒型の軸付き砥石を用いて同様に加工することが有効である。例えば、例えば、上述した実施例と同様な寸法形状を持つ心金部16が焼き入れ鋼(ビッカース硬さ:Hv600)の場合、外径が10mmの砥石(WA#80:粒径が80番のホワイトアランダム)を用い、工具駆動モータ76の主軸を20000min-1で回転させ、往行程で10mm/s,復行程で5mm/sの送り速度を刃物台38に与え、往行程で切り込み量が0.02mmとなるように加工を行った結果、現像スリーブ14の外周面を基準として心金部16の振れを2μm以下、その外周面の中心線平均粗さRaを0.6μmに仕上げることができた。
【0063】
これらエンドミル77および研削砥石を用いた場合においても、刃物台38の送り速度が旋削バイト17を用いた最初の実施例と同じであるので、心金部16の外周面の旋削加工を1サイクル当たり約23秒で行うことができる。
【0064】
【発明の効果】
本発明の軸部材の加工方法によると、所定の真円度に加工された大径部の外周面に複数のローラを押し当てて大径部を挟持し、大径部の両側端面に当接し得る一対の押えローラを大径部の両側端面に近接状態で対向させ、少なくとも1つのローラを駆動して大径部を複数のローラで挟持した状態のまま回転させ、小径部の外周面に工具を押し当て、大径部の回転軸線に沿って工具に送りを与え、小径部の外周面を大径部と同心状に加工するようにしたので、例えば筒状に加工された大径部の中に他の部材を組み込んで小径部を大径部の側端面部に接合したり、あるいは大径部の外周面に表面処理を施した後、小径部の外周面を大径部の外周面と同心状に仕上げることが可能となり、その加工コストを削減させることができる。しかも、大径部の外周面に対する損傷を最小限に押えてその真円度に応じた同心度にて小径部の外周面を加工することができる。また、一対の押えローラによって工具の送り移動に伴う軸部材の逃げを防止して小径部を確実に加工することができる。
【0069】
複数のローラがこれらの回転軸線に沿って相隔てて配される少なくとも2組のローラ群を有し、これら2組のローラ群が大径部の両側端縁部にそれぞれ当接する場合、これらローラ群の接触による大径部の外周面の損傷を最小限に抑制することができる。
【0070】
本発明の軸部材の加工装置によると、大径部の両側端面に当接し得る一対の押えローラと、相隔てて2組配され、それぞれ大径部の外周面に当接してこれを支持する一対で1組の受けローラと、2組の受けローラとそれぞれ対向して配され、これら2組の受けローラとで大径部をそれぞれ挟持し得る2つの押圧ローラと、2つの押圧ローラを受けローラとの対向方向に沿って往復動させるローラ移動手段と、2つの押圧ローラの少なくとも一方を駆動回転させるローラ回転駆動手段と、小径部の外周面を加工するための工具が装着される工具ホルダと、小径部の外周面に対する工具による加工深さを調整するための加工深さ調整手段と、工具ホルダに装着された工具に大径部の回転軸線に沿った送りを与える送り駆動手段とを具えているので、例えば筒状に加工された大径部の中に他の部材を組み込んで小径部を大径部の側端面部に接合したり、あるいは大径部の外周面に表面処理を施した後、小径部の外周面を大径部の外周面と同心状に仕上げることが可能となり、その加工コストを削減させることができる。しかも、大径部の外周面に対する損傷を最小限に押えてその真円度に応じた同心度にて小径部の外周面を加工することができる。また、一対の押えローラにより工具の送り移動に伴う軸部材の逃げを防止して小径部を確実に加工することができる。
特に、一方の押えローラと一方の組の受けローラとの相対位置を一定に保持し、他方の組の受けローラに対する他方の押えローラの相対位置を加工位置と退避位置とに変更可能とした場合、受けローラに対する軸部材の位置決めおよび着脱作業性を向上させることができる。
【0072】
一方の組の受けローラおよびこれと対応する一方の押圧ローラが大径部の長さに応じてこれらの回転軸線と平行な方向に移動可能な場合、これらを軸部材の大径部の長さに応じてその最適な挟持位置に変更することができる。
【0073】
2組の受けローラおよび2つの押圧ローラが大径部の両側端縁部を挟持し得る場合、これらローラの接触による大径部の外周面の損傷を最小限に抑制することができる。
【0074】
軸部材が大径部の両端面から逆方向に突出する2つの小径部を有し、これら2つの小径部に対応して工具ホルダおよび加工深さ調整手段および送り駆動手段をそれぞれ2つずつ具え、2つの送り駆動手段による2つの工具ホルダの送り移動方向が逆方向の場合、工具の送り移動に伴う軸部材の逃げをなくすことができ、そのための押えローラを省略することができる。
【0075】
工具が旋削バイトの場合、小径部をアルミニウム合金または真鍮などの銅合金の如き軟質快削材料にて構成することにより、高精度な同心度および表面粗さを得ることができる。
【0076】
工具が小径部の回転軸線に沿って延在する回転軸線を有するエンドミルであって、工具ホルダに搭載されてエンドミルを駆動回転する工具駆動モータをさらに具えた場合、旋削バイトを用いる場合よりも切削加工時間を短縮することができる。同様に、工具が小径部の回転軸線に沿って延在する回転軸線を有する研削砥石であって、工具ホルダに搭載されて研削砥石を駆動回転する工具駆動モータをさらに具えた場合、小径部が焼き入れ鋼やセラミックスなどの高硬度材料にて構成され、切削加工が困難な状態において有効である。
【0077】
工具ホルダの送り移動方向が小径部の回転軸線に対して傾斜し、小径部の基端に対して先端側ほど大径部の回転軸線から工具の加工点までの距離を短く設定した場合、工具の切り込みに伴って発生する小径部の撓みによる切り込み誤差を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による軸部材の加工装置を電子写真感光ドラムに応用した一実施例の外観を表す正面図であり、一部を破断状態で示している。
【図2】図1に示した実施例の左側面図である。
【図3】図1に示した実施例の平面図であり、一部を破断状態で示している。
【図4】図2中のIV−IV矢視断面図であり、一部を破断状態で示している。
【図5】図4に対する右側面図である。
【図6】図4中のVI−VI矢視断面図である。
【図7】図1に示した実施例における工具ホルダの部分の抽出拡大断面図である。
【図8】図7に対する平面図である。
【図9】図7中のIX−IX矢視断面図である。
【図10】図1に示した実施例における加工中の状態を表す作業概念図である。
【図11】本発明による軸部材の加工装置の他の実施例における工具ホルダの部分の平面図である。
【図12】図11中のXII−XII矢視拡大断面図である。
【図13】本発明の対象となった電子写真装置の概略構造を表す概念図である。
【符号の説明】
11 ペデスタル
12 床面
13 ベースプレート
14 現像スリーブ
15 ワークスタンド
16 心金部
17 旋削バイト
18L,18R 工具ホルダ
19 スタンドベース
20L,20R ローラホルダ
21 回転軸
22L,22R 受けローラ
23L,23R ブラケット
24 回転軸
25L,25R 押えローラ
26 位置切り換えシリンダ
27 ホルダ案内レール
28 クランプ装置
29L,29R ベースブロック
30 スライダ
31 ブロック案内レール
32 クランプ装置
33 枠体
34 スライダ案内レール
35 スライダ
36 スライドテーブル
37 ボルト
38 刃物台
39 端板
40 送りねじ軸
41 ブラケット
42 継手
43 ねじ軸駆動モータ
44 送りナット
45 枢支ピン
46 長孔
47 調整ピン
48 調整ねじ
49 支柱
50 トッププレート
51 摺動ブシュ
52 昇降プレート
53 昇降プレート駆動シリンダ
54 ピストンロッド
55 ブラケット
56 ストッパロッド
57 頭部
58 ストッパリング
59L,59R 押圧ローラ
60 軸支持ブラケット
61 ローラ駆動軸
62 押圧ローラ軸
63 継手
64 ローラ駆動モータ
65 ブラケット
66 プーリ
67 無端ベルト
68 アイドルプーリ
69 止めねじ
70 弾性体
71 スイッチプレート
72 起動スイッチ
73 非常用停止スイッチ
74 マイクロメータねじ
75 主軸
76 工具駆動モータ
77 エンドミル
78 集塵ダクト
79 吸引口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for processing a shaft member having a large diameter portion and a small diameter portion protruding from at least one side end face of the large diameter portion.
[0002]
[Prior art]
In various industrial equipment that handles web-like members and sheet-like members, a shaft member having a large-diameter portion and a small-diameter portion protruding from at least one side end surface of the large-diameter portion is often used as various rotating parts. Yes. For example, in an electrophotographic apparatus such as a laser printer, as shown in FIG. 13 showing a schematic structure, electrostatic information is obtained by exposing image information through an imaging lens 1 of an exposure apparatus using a laser, LED, or the like. The electrophotographic
[0003]
In the developing
[0004]
Usually, the developing sleeve is formed of an aluminum alloy or stainless steel, and in the case of an aluminum alloy, it is formed into a cylindrical shape having a substantially desired inner and outer diameter by extrusion or drawing. In the case of forming with stainless steel, a stainless steel plate rolled to a desired thickness in advance is rounded into a cylindrical shape by roll molding, and the butted portion is welded to be processed into a cylindrical shape. The cylindrical material thus formed into a cylindrical shape is cut into a desired length, and the first flange member is press-fitted as one mandrel into one end in the longitudinal direction, and the other end in the longitudinal direction is further inserted. Machining is performed to finish a fitting portion for fitting the second flange member as the other mandrel. Thereafter, the outer peripheral surface of the developing sleeve is finished. Specifically, as described in JP-A-6-328301, the developing sleeve is held in a state in which one mandrel (first flange member) and the other end in the longitudinal direction of the developing sleeve are held. After rotating and processing the outer peripheral surface of the developing sleeve by turning, centerless grinding or cylindrical grinding, the outer peripheral surface of the developing sleeve is subjected to a surface treatment such as blasting and insulating film coating through a cleaning process. Thereafter, the magnet roller is inserted into the developing sleeve from the other longitudinal end of the developing sleeve, and the other mandrel (second flange member) is formed at the other longitudinal end of the developing sleeve. Fit into the joint.
[0005]
In this state, the deflection amount of the outer peripheral surface of the developing sleeve with reference to the pair of mandrel portions is about 20 μm to 30 μm due to the eccentricity and inclination of the central axis of the pair of mandrel portions with respect to the rotation axis of the developing sleeve. Therefore, the accuracy required for the above-described developing sleeve for high-definition image quality is not satisfied as it is. For this reason, it is necessary to machine the bearing fitting portions of the pair of mandrel portions with higher accuracy on the basis of the outer peripheral surface of the finished developing sleeve.
[0006]
As described above, when it is necessary to process the outer peripheral surface of the small-diameter portion protruding from at least one side end surface with high accuracy on the basis of the large-diameter portion in which the outer peripheral surface of the shaft member has been processed with high accuracy in advance, In general, the outer peripheral surface of the processed large-diameter portion is gripped using a collet chuck, and in this state, the shaft member is driven and rotated together with the collet chuck to turn the outer peripheral surface of the small-diameter portion.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When the outer peripheral surface of the small-diameter portion protruding from at least one side end surface thereof needs to be processed with high accuracy on the basis of the large-diameter portion whose outer peripheral surface is processed with high accuracy in advance in the shaft member, for example, as shown in FIG. In the developing
[0008]
In addition, the outer peripheral surface of the developing sleeve may be damaged by the gripping force of the collet chuck, which necessitates further correction processing on the outer peripheral surface of the developing sleeve, increasing the processing cost.
[0009]
Further, it is necessary to prepare a collet chuck corresponding to the outer diameter of the developing sleeve each time, and there is a disadvantage that the cost for that is increased.
[0010]
Such a defect is not limited to the developing
[0011]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to provide a shaft member having a large-diameter portion and a small-diameter portion projecting from at least one side end surface of the large-diameter portion. An object of the present invention is to provide a method capable of easily and highly accurately processing the outer peripheral surface of a small diameter portion while suppressing surface damage, and a compact and simple apparatus capable of realizing this method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
1st form of this invention is a processing method of the shaft member which has a large diameter part and the small diameter part which protrudes from the at least one side end surface of this large diameter part,, PlaceThe large diameter part machined to a constant roundnessA step of pressing a plurality of rollers against the outer peripheral surface of the large-diameter portion to sandwich the large-diameter portion, and a pair of press rollers capable of abutting on both side end surfaces of the large-diameter portion opposed to both side-end surfaces of the large-diameter portion And rotating at least one of the plurality of rollers while driving the large-diameter portion between the plurality of rollers.Step toPress the tool against the outer peripheral surface of the small diameter portion, feed the tool along the rotation axis of the large diameter portion,And machining the outer peripheral surface of the small diameter portion concentrically with the large diameter portion.
[0015]
First of the present invention2Is an apparatus for processing the outer peripheral surface of the small diameter portion concentrically with the large diameter portion in a shaft member having a large diameter portion and a small diameter portion projecting from at least one end face of the large diameter portion. AndA pair of press rollers capable of coming into contact with both end faces of the large diameter portion;A pair of receiving rollers that are spaced apart from each other and that respectively contact and support the outer peripheral surface of the large-diameter portion and a pair of receiving rollers, and the two sets of receiving rollers are arranged to face each other. Two pressing rollers each capable of sandwiching the large diameter portion with the receiving roller, roller moving means for reciprocating the two pressing rollers in a direction opposite to the receiving roller, and the two pressing rollers Roller rotation driving means for driving and rotating at least one, a tool holder on which a tool for processing the outer peripheral surface of the small diameter portion is mounted, and a processing depth by the tool with respect to the outer peripheral surface of the small diameter portion A machining depth adjusting means and a feed driving means for feeding a tool mounted on the tool holder along the rotation axis of the large diameter portion are provided.
[0016]
According to the present invention, the large-diameter portion of the shaft member whose outer peripheral surface is processed in advance with a predetermined roundness is placed on the receiving roller, and the roller moving means is driven to advance the pressing roller toward the roller. The large diameter portion of the shaft member is received by the roller and the pressing roller. In this state, the pressure roller is driven and rotated by the roller rotation driving means, and the large diameter portion is rotated together with the receiving roller. On the other hand, a tool holder equipped with a tool in which the processing depth with respect to the outer peripheral surface of the small diameter portion is appropriately set by the processing depth adjusting means is fed along the rotation axis of the large diameter portion by the feed driving means, Removal processing for the outer peripheral surface of the small-diameter portion with respect to the outer peripheral surface of the portion is performed along the rotation axis of the large-diameter portion.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the shaft member machining method according to the first aspect of the present invention,It is preferable that the plurality of rollers have at least two sets of roller groups that are spaced apart from each other along these rotational axes, and these two sets of rollers are respectively brought into contact with both side edge portions of the large-diameter portion. . In this case, each roller group can have a pair of receiving rollers that support the large-diameter portion, and a pressure roller that presses the large-diameter portion toward the pair of receiving rollers, and for driving the large-diameter portion. The roller is a pressure rollerIt may be.
[0021]
The large-diameter portion is at least one of a print medium conveying roller, an electrophotographic photosensitive drum, a developing sleeve, and a fixing roller in an image forming apparatus that forms an image on a print medium using toner. It may be.
[0022]
First of the present invention1In the shaft member processing method according to the above aspect, the method may further include a step of sucking and removing the processing waste removed by the tool from the processing region.
[0023]
When the shaft member has two small-diameter portions that protrude in opposite directions from both end faces of the large-diameter portion, it is preferable that the feed directions of the two tools with respect to these two small-diameter portions are opposite and feed is performed simultaneously.
[0024]
The tool may be a turning bite or an end mill or grinding wheel having a rotational axis extending along the rotational axis of the large diameter part and driven to rotate. In this case, it is preferable that the rotation axis of the end mill or the grinding wheel is set parallel to the feed direction.
[0025]
First of the present invention2In the shaft member processing apparatus according to the form of,oneThe relative position between the one pressing roller and the one set of receiving rollers may be held constant, and the relative position of the other pressing roller with respect to the other set of receiving rollers may be changed between a processing position and a retracted position.
[0026]
A machining waste removing means for sucking and removing the machining waste removed by the tool from the machining area can be further provided.
[0027]
One set of receiving rollers and one pressing roller corresponding thereto may be movable in a direction parallel to these rotation axes in accordance with the length of the large diameter portion.
[0028]
Two sets of receiving rollers and two pressing rollers may be capable of sandwiching both side edge portions of the large diameter portion.
[0029]
When the shaft member has two small diameter portions protruding in opposite directions from both end surfaces of the large diameter portion, two tool holders, machining depth adjusting means and feed driving means are provided corresponding to these two small diameter portions. The feed movement directions of the two tool holders by the two feed driving means may be opposite directions.
[0030]
The tool is a turning tool or an end mill or grinding wheel having a rotation axis extending along the rotation axis of the small diameter portion, and further includes a tool driving motor mounted on the tool holder to drive and rotate the end mill or grinding wheel be able to. In this case, the rotation axis of the end mill or the grinding wheel can be set parallel to the feed movement direction of the tool holder.
[0031]
The feed movement direction of the tool holder is inclined with respect to the rotation axis of the small diameter portion, and the distance from the rotation axis of the large diameter portion to the processing point of the tool can be set shorter toward the distal end side with respect to the base end of the small diameter portion. .
[0032]
The large-diameter portion is at least one of a print medium conveying roller, an electrophotographic photosensitive drum, a developing sleeve, and a fixing roller in an image forming apparatus that forms an image on a print medium using toner. It may be.
[0034]
【Example】
Embodiments in which the shaft member processing apparatus according to the present invention is applied to processing of a developing sleeve incorporated in an electrophotographic apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 12, but the present invention is not limited to these embodiments. However, all the changes and modifications included in the concept of the present invention described in the claims of this specification are possible, and can naturally be applied to other technologies belonging to the spirit of the present invention. .
[0035]
The front shape of the processing apparatus in the present embodiment is shown in a broken state in FIG. 1, its left side shape is shown in FIG. 2, and its planar shape is shown in FIG. 3 in a broken state. That is, a
[0036]
4 is enlarged and shown in a partially broken state in FIG. 4, the right side surface shape is shown in FIG. 5, and the VI-VI arrow sectional shape in FIG. 4 is shown in FIG. Show. That is, the work stand 15 in this embodiment includes a
[0037]
One
[0038]
The
[0039]
In this way, by bringing the receiving roller 22 into contact with only the edge portions on both sides of the developing
[0040]
The part of one
[0041]
In addition to the above-described
[0042]
In the present embodiment, a plurality of types of dedicated tool rests 38 are prepared in advance according to the dimensions of the developing
[0043]
A
[0044]
When the rigidity of the
[0045]
In this embodiment, in order to suppress the scattering of chips during processing, the turning
[0046]
The upper ends of a plurality of (four in the illustrated example)
[0047]
In this embodiment, the lower ends of a pair of
[0048]
A pair of
[0049]
A
[0050]
The elevating
[0051]
A
[0052]
When turning the
[0053]
With respect to the processing apparatus in such an initial setting state, a magnet roller is accommodated, a pair of
[0054]
Next, the pair of start switches 72 are operated to drive the
[0055]
The turning state with respect to the outer peripheral surface of the
[0056]
Next, the result of actually processing the
Cutting edge tip: ISO model number TCMT110208N-FP
Shank: ISO model number STGC R / L1212-11
The cutting conditions are as follows. Processing is performed by a dry cut method that does not use a processing liquid so as not to contaminate the outer peripheral surface of the developing
Cutting depth: 0.04mm (radius removal amount)
Feeding speed: 10mm / s (= 0.2mm / rev)
When the tip of the
[0057]
In this way, the outer peripheral surface of the
[0058]
Therefore, the screwing amount of the adjusting
[0059]
In the embodiment described above, the outer peripheral surface of the
[0060]
The portion of the tool holder 18 of the processing apparatus according to the present invention is extracted and enlarged in FIG. 11, and the processing state by this processing apparatus is schematically shown in FIG. The same reference numeral is used for this, and duplicate explanations are omitted. That is, the
[0061]
In this embodiment, the
[0062]
Since the
[0063]
Even when these
[0064]
【The invention's effect】
According to the shaft member processing method of the present invention, the large-diameter portion processed to a predetermined roundnessA plurality of rollers are pressed against the outer peripheral surface of the roller to sandwich the large-diameter portion, and a pair of press rollers that can come into contact with both end surfaces of the large-diameter portion are opposed to both end surfaces of the large-diameter portion in close proximity, and at least one roller The large diameter part is driven and rotated while being sandwiched by a plurality of rollers, the tool is pressed against the outer peripheral surface of the small diameter part, and the tool is fed along the rotation axis of the large diameter part,Since the outer peripheral surface of the small-diameter portion is processed concentrically with the large-diameter portion, for example, another member is incorporated into the large-diameter portion processed into a cylindrical shape so that the small-diameter portion becomes the side end surface portion of the large-diameter portion. After joining or surface treatment on the outer peripheral surface of the large diameter portion, the outer peripheral surface of the small diameter portion can be finished concentrically with the outer peripheral surface of the large diameter portion, and the processing cost can be reduced. .Moreover, it is possible to process the outer peripheral surface of the small diameter portion with a concentricity corresponding to the roundness while minimizing damage to the outer peripheral surface of the large diameter portion. Further, the small diameter portion can be reliably processed by preventing the shaft member from escaping along with the feed movement of the tool by the pair of press rollers.
[0069]
When a plurality of rollers have at least two sets of roller groups that are spaced apart from each other along these rotational axes, and these two sets of roller groups abut against both side edge portions of the large diameter portion, these rollers Damage to the outer peripheral surface of the large-diameter portion due to group contact can be minimized.
[0070]
According to the shaft member processing apparatus of the present invention,A pair of presser rollers that can come into contact with both end faces of the large-diameter portion;Two pairs are arranged at a distance from each other, and a pair of receiving rollers each contacting and supporting the outer peripheral surface of the large-diameter portion and two sets of receiving rollers are arranged opposite to each other. Two pressing rollers each capable of sandwiching the large-diameter portion with the roller, roller moving means for reciprocating the two pressing rollers in the opposing direction of the receiving roller, and driving rotation of at least one of the two pressing rollers A roller rotation driving means; a tool holder to which a tool for processing the outer peripheral surface of the small diameter portion is mounted; a processing depth adjusting means for adjusting a processing depth by the tool with respect to the outer peripheral surface of the small diameter portion; Feed tool that feeds along the rotation axis of the large-diameter portion to the tool mounted on the large-diameter portion.For example, the small-diameter portion is assembled by incorporating another member into the large-diameter portion processed into a cylindrical shape. On the side end face of the large diameter part After finishing or surface treatment on the outer peripheral surface of the large diameter portion, the outer peripheral surface of the small diameter portion can be finished concentrically with the outer peripheral surface of the large diameter portion, and the processing cost can be reduced. . Moreover, it is possible to process the outer peripheral surface of the small diameter portion with a concentricity corresponding to the roundness while minimizing damage to the outer peripheral surface of the large diameter portion.Further, the small diameter portion can be reliably processed by preventing the shaft member from escaping along with the feed movement of the tool by the pair of press rollers.
In particular, when the relative position of one press roller and one set of receiving rollers is kept constant, and the relative position of the other press roller to the other set of receiving rollers can be changed between the processing position and the retracted position. The positioning of the shaft member with respect to the receiving roller and the detachability workability can be improved.
[0072]
When one set of the receiving rollers and the corresponding one pressing roller are movable in the direction parallel to the rotation axis in accordance with the length of the large diameter portion, these are the length of the large diameter portion of the shaft member. It is possible to change to the optimum holding position according to.
[0073]
When the two sets of receiving rollers and the two pressing rollers can sandwich the edge portions on both sides of the large-diameter portion, damage to the outer peripheral surface of the large-diameter portion due to contact of these rollers can be minimized.
[0074]
The shaft member has two small-diameter portions protruding in opposite directions from both end faces of the large-diameter portion, and each has two tool holders, machining depth adjusting means, and feed driving means corresponding to the two small-diameter parts. When the feed movement directions of the two tool holders by the two feed driving means are opposite directions, the escape of the shaft member accompanying the tool feed movement can be eliminated, and the presser roller for that purpose can be omitted.
[0075]
In the case where the tool is a turning tool, high-precision concentricity and surface roughness can be obtained by configuring the small diameter portion with a soft free-cutting material such as an aluminum alloy or a copper alloy such as brass.
[0076]
When the tool is an end mill having a rotation axis extending along the rotation axis of the small-diameter portion and further includes a tool drive motor mounted on the tool holder and driving and rotating the end mill, cutting is performed rather than using a turning tool. Processing time can be shortened. Similarly, when the tool is a grinding wheel having a rotation axis extending along the rotation axis of the small diameter portion and further includes a tool drive motor mounted on the tool holder and driving and rotating the grinding wheel, the small diameter portion is It is composed of high hardness materials such as hardened steel and ceramics, and is effective in situations where cutting is difficult.
[0077]
When the feed movement direction of the tool holder is inclined with respect to the rotation axis of the small diameter part and the distance from the rotation axis of the large diameter part to the machining point of the tool is set shorter toward the tip side than the base end of the small diameter part, It is possible to correct the cutting error due to the bending of the small diameter portion that occurs with the cutting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an appearance of an embodiment in which a shaft member processing apparatus according to the present invention is applied to an electrophotographic photosensitive drum, and a part thereof is shown in a broken state.
FIG. 2 is a left side view of the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of the embodiment shown in FIG. 1, and a part thereof is shown in a broken state.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2, and a part thereof is shown in a broken state.
5 is a right side view with respect to FIG. 4. FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 4;
7 is an extracted enlarged cross-sectional view of a part of a tool holder in the embodiment shown in FIG.
FIG. 8 is a plan view with respect to FIG. 7;
9 is a cross-sectional view taken along arrow IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a work conceptual diagram showing a state during processing in the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 11 is a plan view of a portion of a tool holder in another embodiment of the shaft member machining apparatus according to the present invention.
12 is an enlarged cross-sectional view taken along arrow XII-XII in FIG. 11;
FIG. 13 is a conceptual diagram showing a schematic structure of an electrophotographic apparatus that is an object of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Pedestal
12 Floor
13 Base plate
14 Development sleeve
15 Workstand
16 core
17 Turning tool
18L, 18R Tool holder
19 Stand base
20L, 20R Roller holder
21 Rotating shaft
22L, 22R Receiving roller
23L, 23R Bracket
24 Rotating shaft
25L, 25R Presser roller
26 Position switching cylinder
27 Holder guide rail
28 Clamping device
29L, 29R base block
30 slider
31 block guide rail
32 Clamping device
33 Frame
34 Slider guide rail
35 slider
36 Slide table
37 volts
38 turret
39 End plate
40 Lead screw shaft
41 Bracket
42 Fitting
43 Screw shaft drive motor
44 Feed nut
45 pivot pin
46 Long hole
47 Adjustment pin
48 Adjustment screw
49 prop
50 Top plate
51 Sliding bush
52 Lifting plate
53 Lifting plate drive cylinder
54 Piston rod
55 Bracket
56 Stopper rod
57 head
58 Stopper ring
59L, 59R pressure roller
60 axis support bracket
61 Roller drive shaft
62 Pressing roller shaft
63 Fitting
64 Roller drive motor
65 Bracket
66 pulley
67 Endless belt
68 Idle pulley
69 Set screw
70 Elastic body
71 Switch plate
72 Start switch
73 Emergency stop switch
74 micrometer screw
75 spindle
76 Tool drive motor
77 End Mill
78 Dust collection duct
79 Suction port
Claims (12)
所定の真円度に加工された前記大径部の外周面に複数のローラを押し当てて前記大径部を挟持するステップと、
前記大径部の両側端面に当接し得る一対の押えローラを前記大径部の両側端面に近接状態で対向させるステップと、
前記複数のローラのうちの少なくとも1つのローラを駆動して前記大径部を前記複数のローラで挟持した状態のまま回転させるステップと、
前記小径部の外周面に工具を押し当て、前記大径部の回転軸線に沿って前記工具に送りを与え、前記小径部の外周面を前記大径部と同心状に加工するステップと
を具えたことを特徴とする軸部材の加工方法。A processing method of a shaft member having a large diameter portion and a small diameter portion protruding from at least one side end face of the large diameter portion,
A step of pressing a plurality of rollers against the outer peripheral surface of the large-diameter portion processed into a predetermined roundness to sandwich the large-diameter portion;
A pair of pressing rollers that can be brought into contact with both side end surfaces of the large diameter portion to face both side end surfaces of the large diameter portion in a proximity state;
Driving at least one of the plurality of rollers to rotate the large-diameter portion sandwiched between the plurality of rollers; and
Pressing a tool against the outer peripheral surface of the small-diameter portion, feeding the tool along the rotation axis of the large-diameter portion, and machining the outer peripheral surface of the small-diameter portion concentrically with the large-diameter portion. A method for machining a shaft member, characterized in that
前記大径部の両側端面に当接し得る一対の押えローラと、
相隔てて2組配され、それぞれ前記大径部の外周面に当接してこれを支持する一対で1組の受けローラと、
これら2組の受けローラとそれぞれ対向して配され、当該2組の受けローラとで前記大径部をそれぞれ挟持し得る2つの押圧ローラと、
これら2つの押圧ローラを前記受けローラとの対向方向に沿って往復動させるローラ移動手段と、
前記2つの押圧ローラの少なくとも一方を駆動回転させるローラ回転駆動手段と、
前記小径部の外周面を加工するための工具が装着される工具ホルダと、
前記小径部の外周面に対する前記工具による加工深さを調整するための加工深さ調整手段と、
前記工具ホルダに装着された工具に前記大径部の回転軸線に沿った送りを与える送り駆動手段と
を具えたことを特徴とする軸部材の加工装置。An apparatus for processing an outer peripheral surface of the small diameter portion in a shaft member having a large diameter portion and a small diameter portion protruding from at least one side end face of the large diameter portion concentrically with the large diameter portion,
A pair of press rollers capable of coming into contact with both end faces of the large diameter portion;
A pair of receiving rollers that are arranged in pairs and are in contact with and support the outer peripheral surface of each of the large-diameter portions;
Two pressing rollers that are arranged to face the two sets of receiving rollers, respectively, and can sandwich the large diameter portion with the two sets of receiving rollers,
Roller moving means for reciprocating these two pressing rollers in a direction opposite to the receiving roller;
Roller rotation driving means for driving and rotating at least one of the two pressing rollers;
A tool holder to which a tool for processing the outer peripheral surface of the small diameter portion is mounted;
Processing depth adjusting means for adjusting the processing depth by the tool with respect to the outer peripheral surface of the small diameter portion;
A shaft member processing apparatus, comprising: a feed driving unit that feeds a tool mounted on the tool holder along a rotation axis of the large-diameter portion.
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