JPH08243886A

JPH08243886A - 被加工部材の表面平滑方法

Info

Publication number: JPH08243886A
Application number: JP4397795A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Fujimoto; 和弘藤本; Yasunobu Iwata; 保伸岩田; Mizuyoshi Fujiike; 瑞芳藤池
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】高精度で量産性に優れた低コストの平滑加工
面を得る。【構成】アルミニウム管１に当接し支持する支持部材
７によってアルミニウム管１を支持すると共に、アルミ
ニウム管１の外側表面３を加工する砥石車１０とアルミ
ニウム管１の外側表面３に接触してアルミニウム管１の
回転を調整する調整車１３とによってアルミニウム管１
を挟持し平滑加工するアルミニウム管の平滑加工方法に
おいて、支持部材７はアルミニウム管１の管内に挿入さ
れて、この管内の内側面５を支持する心無し加工方法で
ある。更に、支持部材７はアルミニウム管１の回転方向
２に回転可能に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管状部材の長手方向の
外側表面が平滑加工される被加工部材の表面平滑方法に
係り、特に、複写機及びプリンターの感光ドラム用基
体、定着ロール、ＯＡ部材等に使用されるアルミニウム
管の研削又は研磨等の平滑加工方法に関するものであ
る。

【０００２】尚、以下の説明においてアルミニウムとい
う用語は、アルミニウム又はアルミニウム合金を意味
し、従ってアルミニウム管は、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金から形成された管を意味するものとする。

【０００３】

【従来の技術】鋼材、ＳＵＳ（ステンレス）製のピスト
ン、ローラ、シリンダ等の回転面を研削仕上する方法の
うち最も量産的な仕上作業法として心無研削が利用され
ている。

【０００４】アルミニウムは軽く、加工性が良好であ
り、熱伝導性が良く、かつ安価である等の特性から、感
光ドラム用基体、定着ロール、ＯＡ部材等としてアルミ
ニウム管が使用されている。これらに使用されるアルミ
ニウム管は、表面粗さを所定の範囲に仕上げ、真円度・
真直度等が優れていることが要求されている。従来、ア
ルミニウム管をこれらの用途に適用するための加工方法
として、主として押出・引抜管の超精密旋盤によるダイ
アモンド切削加工、押出管の精密引抜加工等が採用され
てきた。しかしながら、ダイヤモンド切削加工は加工コ
ストが高く、精密引抜は表面欠陥が大きい等の問題があ
り、品質の優れた低コストの代替加工法が望まれてい
る。

【０００５】ここで、アルミニウム引抜管の表層欠陥を
除去する低コストの加工法として心無研削を行なった
後、ローラバニシング仕上げをする方法が検討されてい
る。アルミニウム管のローラバニシング仕上げは、ロー
ラによる転圧加工で、表面粗さが数μｍ以上の凹凸面を
表面粗さとして数分の１に効率よく改善できる加工方法
である。

【０００６】心無加工は、被加工部材の両端をチャック
して回転させ外側表面を研削する代わりに、図３に示す
ように、被加工部材６の外側表面３を支持部材である受
板９と調整車１３で支え、調整車１３で被加工部材６の
回転を調整しながら砥石車１０で加工するという簡潔な
方式である。そのため、量産性に優れた低コストの加工
ができる。加工面は砥石車１０を構成する砥石、品種、
切込み条件等で調整される。ここで、砥石車１０として
研磨ホイール等を装着した構成の心無研磨は、加工量は
少ないが表面粗さの小さい研磨面が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
心無研削で被加工部材６を加工すると、被加工部材６の
表面には局部的に深い筋状又は螺旋状のスクラッチ傷が
発生し易い。研磨ホイール等を装着した心無研磨におい
ても傷の深さはやや浅いが同様なスクラッチ傷が発生し
易い。特にアルミニウム管等の軟質金属管では数十μｍ
以上の深いスクラッチ傷が発生する。即ち、心無で行う
研削又は研磨の心無加工法ではこのような傷を発生させ
ずに被加工部材６を加工することは極めて困難であっ
て、特にアルミニウム管ではこの加工欠陥を含まない精
度の良い平滑面を得る手段として利用できなかった。

【０００８】被加工部材６のローラバニシング仕上げ
は、凹凸面がほぼ均等な平滑表面を得るには効果がある
が、局部的に深い傷は残存し欠陥となる。即ち、従来技
術に係る心無加工法は、量産性には優れているが、局部
的に深い傷が発生し易く、ローラバニシング仕上げして
も残存し、高精度、高能率の平滑加工面が得られなかっ
た。

【０００９】発明者等は、かかる技術的背景に鑑み、被
加工部材６の心無加工法における上述の欠点を解消する
ために深い傷や螺旋状の傷の発生原因を徹底的に追及し
た結果、深い傷は砥石車１０の脱落砥粒或いは砥石車１
０で加工された加工屑が受板９と被加工部材６の間に挟
まれたときに発生し、螺旋状の傷は受板９の表面に上述
の脱落砥粒或いは加工屑が付着したときに発生すること
が判明した。特に、アルミニウム管のように軟質、展延
性の部材は受板９の影響を受け易く、特に砥粒の挟み込
み、加工屑付着等の影響が大きい。

【００１０】発明者等は更に検討し、従来技術における
受板９を廃止して被加工部材６の内側面を支持部材で支
持するものとすれば、受板９による上記欠点をすべて解
消するという知見を得て本発明を完成させた。

【００１１】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、脱落砥粒や加工屑による深い傷や螺旋状の傷が
なく、高精度の平滑加工面が得られ、量産性に優れた低
コストの被加工部材の表面平滑方法を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、長手方向の外側表面が平滑加工される管
状の被加工部材に当接し支持する支持部材によって該被
加工部材を支持すると共に、該被加工部材の前記外側表
面を平滑加工する回転加工手段と該被加工部材の前記外
側表面に接触して該被加工部材の回転を調整する回転調
整手段とによって該被加工部材を挟持し平滑加工する管
状の前記被加工部材の表面平滑方法において、前記支持
部材は、前記被加工部材の長手方向内側面を支持するも
のである。

【００１３】更に、上記発明において、前記支持部材
は、前記被加工部材の回転方向に回転可能に設けられた
ものである。

【００１４】そして、更に前記被加工部材を、アルミニ
ウム管とするものである。

【００１５】

【作用】本発明の被加工部材の表面平滑方法によれば、
支持部材は、被加工部材の長手方向内側面を支持するも
のであるので、回転加工手段によって被加工部材の外側
表面を平滑加工する際に発生する脱落砥粒や加工屑等の
異物は、被加工部材の外側表面と支持部材との間に噛み
込まず、脱落砥粒や加工屑による深い傷や螺旋状の傷の
発生がなく、被加工部材を安定した状態で容易に支持す
ることが出来、精度の良い平滑面を高能率で得ることが
出来る。

【００１６】更に、上記発明において、支持部材は、被
加工部材の回転方向に回転可能に設けられたものである
ので、被加工部材が加工される際に回転する動きに追従
して回転し無理なく被加工部材を支持すると共に、平滑
加工の際のびびり振動を防止し、平滑加工の加工精度が
向上する。

【００１７】そして、上記発明において、被加工部材が
軟質のアルミニウム管の場合は、上記発明の効果が大き
く平滑加工の仕上がり精度が良好で経済的な被加工部材
が得られる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明を図１、２を用いて詳細に説明
する。図１は、本発明に係る被加工部材の表面平滑方法
の一実施例を説明する斜視図、図２は、図１における断
面図である。

【００１９】図１、２に示すように、本実施例の被加工
部材の表面平滑方法は、被加工部材であるアルミニウム
管１の心無加工、即ちアルミニウム管１の両端をチャッ
クで保持せずに行う加工である。管状部材の長手方向２
の外側表面３が研削又は研磨等の平滑加工される被加工
部材であるアルミニウム管１の長手方向内側面に当接し
支持する支持部材７によってアルミニウム管１を支持す
ると共に、アルミニウム管１の外側表面３を平滑加工す
る回転加工手段である砥石車１０とアルミニウム管１の
外側表面３に接触してアルミニウム管１の回転を調整す
る回転調整手段である調整車１３とによってアルミニウ
ム管１を挟持し平滑加工するものである。

【００２０】支持部材７は、アルミニウム管１の回転方
向に回転可能に設けられたものである。そして、支持部
材７は平滑な丸棒でよいが平滑丸棒に限るものではな
い。例えば、アルミニウム管１の貫通孔４の内径や平滑
加工装置によっては平滑鋼管又は上部を円弧状に加工し
た角鋼等でもよい。この支持部材７の両端は、図示して
いない一対のカムフォロア等で支持すればよい。ここ
で、平滑丸棒を駆動手段を用いてアルミニウム管１の回
転に応じて回転させるようにすればさらに好ましい。

【００２１】更に、本実施例の被加工部材の表面平滑方
法によれば、砥石車１０は、図示していない駆動手段で
回転しアルミニウム管１を回転させながら研削又は研磨
加工すると共に、調整車１３は、アルミニウム管１の回
転を調整する。砥石車１０としては、アルミニウム管１
の加工量と表面粗さに応じた砥粒粒度、材質、結合剤の
研削砥石又は不織布研磨ホイール、微粉弾性砥石等を使
用する。調整車１３は、摩擦係数の高い材質のゴム質結
合剤の砥石が好ましい。アルミニウム管１の加工にあた
って、砥石車１０及び調整車１３は前もって所定形状及
び表面状態にドレッシングしておく。

【００２２】砥石車１０が矢印１５方向（図１で時計方
向）に回転すると、アルミニウム管１は支持部材７と同
様に矢印１６方向（図１で反時計方向）に回転し、調整
車１３は矢印１７方向（図１で時計方向）に回転する
が、アルミニウム管１と調整車１３との間の摩擦によっ
てアルミニウム管１の回転速度を調節しながら砥石車１
０の事前に設定した切込みによりアルミニウム管１の平
滑加工が行われる。

【００２３】アルミニウム管１の平滑加工に際しては、
脱落砥粒及び加工屑等を積極的に除去するためにクーラ
ントの吹付け、高速エアーの吹付け等は高精度の平滑面
を得るために好ましい。又、脱落砥粒及び加工屑が、図
３に示した従来の支持部材である受板９に挟まれ又は付
着してアルミニウム管１の外側表面３を傷つけることが
ないから深い傷や螺旋条痕の発生がなく、高精度な平滑
面のアルミニウム管１を効率よく形成出来る。

【００２４】更に、本実施例によれば、アルミニウム管
１は、外側表面３を調整車１３及び砥石車１０で支持さ
れ、内側面５を支持部材７で支持されるので、従来の外
側表面３のみの支持で行なう心無加工法では調整できな
かったアルミニウム管１の肉厚を全面に渡って一定厚さ
で平滑加工が出来、肉厚の薄い軟質管でも管の変形が無
く、加工速度を速めてもアルミニウム管１が一定状態で
加工でき、真円度、真直度等に優れた精度の良い平滑加
工が出来る。

【００２５】一方、本実施例で得られた心無加工のアル
ミニウム管１に対して、ローラバニシング加工して凹凸
部を埋込む仕上げ加工を施すと高精度の平滑鏡面管を低
コストで得られる。又、本アルミニウム管１或いはバニ
シング仕上管に対して用途により陽極酸化処理して耐食
性、絶縁性等を付与することも出来る。

【００２６】鋼材、ＳＵＳ製のローラ、シリンダ等の管
状部材の外面研削においても、本発明法によれば、従来
の心無研削より精度の高い平滑面が得られる。

【００２７】次に、本実施例の被加工部材の表面平滑方
法によって表面を平滑加工した被加工部材の実施例とこ
れに比較する比較例を挙げる。

【００２８】実施例１材質Ａ３００３、外径φ４０.２ｍｍ、内径φ３８.０
ｍｍ、長さ２５０ｍｍのアルミニウム管を押出・引抜加
工で作製した。このアルミニウム管内部にφ３５ｍｍ、
長さ４００ｍｍの表面平滑な丸棒を挿入し、外径φ６１
０ｍｍ、長さ３０５ｍｍの砥石車（＃２２０砥粒ビトリ
ファイド結合研削砥石製）を使用し、図１のような心無
加工装置にセットした。アルミニウム管内部に挿入した
丸棒の両端はカムフォロアからなる支持具上に置いた。
クーラントを吹付けながらφ０.２ｍｍの送り込み研削
加工を行った。その結果、加工後のアルミニウム管表面
は深い傷及び螺旋条痕の無い表面精度３Ｓの加工面であ
り、精度の良い平滑面を得ることが出来た。

【００２９】実施例２アルミニウム管の材質及び砥石車以外は実施例１と同じ
条件で、材質Ａ６０６３のアルミニウム管を作製し、
弾性砥石車（＃６００砥粒含有ＰＶＡ結合弾性砥石製）
で研磨加工を行なった。その結果、加工後のアルミニウ
ム管表面は深い傷及び螺旋条痕の無い表面精度１Ｓの研
磨面であり、精度の良い平滑面を得ることが出来た。

【００３０】比較例材質Ａ３００３、外径φ４０.２ｍｍ、内径φ３８.０
ｍｍ、長さ２５０ｍｍのアルミニウム管を押出・引抜き
加工で作製した。このアルミニウム管をφ６１０ｍｍ、
長さ３０５ｍｍの砥石車（＃２２０砥粒ビトリファイド
結合研削砥石製）を装着した図３の構成の心無研削装置
にセットした。クーラントを吹付けながらφ０.２ｍｍ
の送り込み研削を行った。その結果、加工後のアルミニ
ウム管表面は１０〜３０μｍの深い筋状の傷と螺旋条痕
があり、製品として不適当なものであった。

【００３１】本実施例は、アルミニウム管１の内側面を
支持して心無加工を行うため、脱落砥粒や加工屑による
深い傷及び螺旋条痕の発生がなく、精度の良い平滑加工
面を高能率で得ることができ、複写機、プリンター、Ｏ
Ａ機器等に本実施例の被加工部材の表面平滑方法によっ
て製作したアルミニウム管を採用することにより、高品
質化、低コスト化を実現出来る。

【００３２】

【発明の効果】本発明の被加工部材の表面平滑方法によ
れば、支持部材は、被加工部材の長手方向内側面を支持
するものであるので、脱落砥粒や加工屑による深い傷や
螺旋状の傷の発生がなく、被加工部材を安定した状態で
容易に支持することが出来、平滑加工の加工精度が向上
し、精度の良い平滑面を高能率で得ることが出来る。

【００３３】更に、支持部材は、被加工部材の回転方向
に回転可能に設けられたものであるので、上記発明の効
果に加え、無理なく被加工部材を支持すると共に、平滑
加工の際のびびり振動を防止し、安定した加工が出来
る。

【００３４】そして、被加工部材が、鋼製に較べ軟質の
アルミニウム管の場合、特に上記発明の効果が大きく、
平滑加工の仕上がり精度がよく経済的な被加工部材が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る被加工部材の表面平滑方法の一実
施例を説明する斜視図である。

【図２】図１における断面図である。

【図３】従来技術に係る被加工部材の表面平滑方法を説
明する斜視図である。

【符号の説明】

１アルミニウム管（被加工部材）２長手方向３外側表面５内側面７支持部材８軸１０砥石車（回転加工手段）１３調整車（回転調整手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長手方向の外側表面が平滑加工される管
状の被加工部材に当接し支持する支持部材によって該被
加工部材を支持すると共に、該被加工部材の前記外側表
面を平滑加工する回転加工手段と該被加工部材の前記外
側表面に接触して該被加工部材の回転を調整する回転調
整手段とによって該被加工部材を挟持し平滑加工する管
状の前記被加工部材の表面平滑方法において、前記支持
部材は、前記被加工部材の長手方向内側面を支持するも
のであることを特徴とする被加工部材の表面平滑方法。
【請求項２】請求項１において、前記支持部材は、前
記被加工部材の回転方向に回転可能に設けられたもので
あることを特徴とする被加工部材の表面平滑方法。
【請求項３】請求項１又は２において、前記被加工部
材は、アルミニウム管であることを特徴とする被加工部
材の表面平滑方法。