JPH091265A

JPH091265A - 円筒体の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH091265A
Application number: JP14871295A
Authority: JP
Inventors: Taku Konuma; 卓小沼
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】乾燥工程と加熱工程との間の常温に戻す工程を
省略して生産性を向上させることの出来る円筒体の製造
方法を提供する。【構成】円筒部材Ｗ２の端部内側とフランジ部材Ｗ１の
結合部をしまりばめの関係となる大きさに加工する加工
工程と、円筒部材Ｗ２の端部を所定の温度に加熱して拡
径させ、円筒部材Ｗ２の端部内側とフランジ部材Ｗ１の
結合部とをすきまばめの関係とする拡径工程と、円筒部
材Ｗ２の端部の冷却中に、円筒部材Ｗ２の端部内側にフ
ランジ部材Ｗ１の結合部を嵌入させる嵌入工程とを具備
し、拡径工程において、円筒部材Ｗ１の温度を測定し、
測定位置の温度から得られる円筒部材Ｗ２の端部の予測
温度と所望の温度との差分だけ円筒部材Ｗ２の端部を加
熱し、拡径する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機、プリン
タ、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置における電
子写真感光ドラムや現像スリーブ等の円筒体の製造方法
及び製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式の複写機、レー
ザービームプリンタ、ファクシミリ、印刷機等の画像形
成装置における電子写真感光ドラムや現像スリーブとし
ては、表面が所定の表面粗さに仕上げられた円筒部材が
用いられている。

【０００３】電子写真用感光ドラムは、所定の表面粗さ
に仕上げられたドラム基体の表面に感光膜を施すことに
よって製造されるが、ドラム基体の表面精度あるいは寸
法精度が低いと感光膜に凹凸が生じ、このために画像形
成装置の画像に欠陥が発生する。したがって、精度の高
い画像形成装置を得るためには、ドラム基体の表面精度
は所定の表面粗さに加工されることが要求され、また真
直度および真円度等にもきわめて高い精度が必要とな
る。

【０００４】また、例えば、電子写真法や静電記録法等
によって形成される潜像担持体上の潜像を担持するため
に、潜像が形成された潜像担持体へ現像液を担持して搬
送する現像スリーブは、一成分、二成分現像剤、磁性、
非磁性現像剤、さらには絶縁性、誘電性現像剤を問わ
ず、これら現象剤を担持して潜像を忠実に顕像化するた
めには、表面粗さ、真直度および振れ防止にきわめて高
い精度が必要となる。

【０００５】一般に、係る円筒部材には、純度９９．５
％以上のＡｌや、０．０５〜０．２０％のＣｕと１．０
〜１．５％のＭｕを含むＣｕ−Ｍｕ−Ａｌ合金、あるい
は０．２０〜０．６０％のＳｉと０．４５〜０．９０の
Ｍｇを含むＳｉ−Ｍｇ−Ａｌ合金等が用いられ、これら
材料を押出、引抜工程を経て、ある程度の寸法精度にす
る。しかし、このようなアルミ引抜円筒のままでは曲が
りが大きく残っているため、通常はこの後ロール矯正な
どを行い所望の寸法精度（真直度、振れ）にまで仕上げ
る。その後、所定の長さに切断し、両端部のバリ除去、
端面精度の向上の目的で切削加工により端部を仕上げ
る。

【０００６】例えば、現像スリーブの場合、こうしてで
きた基体円筒に現像スリーブとしての機能を持たせるた
めに円筒表面にサンドブラスト加工等を行い、表面に凹
凸を形成して現像剤（トナー）の搬送性を高めたり、さ
らにその後、トナーの帯電付与性を向上させる目的で、
凹凸を形成した表面に、熱硬化性樹脂に導電性カーボン
を分散した塗料をスプレー塗布により塗布し、約１５０
℃〜１７０℃の恒温漕で２０〜３０分間乾燥させて塗膜
を硬化させる方法が知られている。

【０００７】最後に、このようにしてできた円筒部材の
両端部に、現像スリーブを回転支持するためのフランジ
部材を焼きばめ結合方法により結合する。また、使用す
る現像剤（トナー）の種類により、円筒内部にトナーを
磁力により搬送するためのマグネットローラを挿入する
場合もある。これは、トナーが磁性トナーである場合で
ある。こうして、円筒部材の両端部にフランジ部材を焼
きばめ結合させることによって、現像スリーブとして完
成する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、現像スリーブの円筒部材とフランジ部材の焼
きばめ結合工程において、加熱される円筒部材の端部
は、円筒であること、精密な加工により光沢があるこ
と、により、放射温度計による温度測定ができなかっ
た。また、円筒コイルを用いた高周波誘導加熱方法によ
り円筒部材を加熱していたため、熱電対を接触させる温
度測定では、加熱時に円筒部材から熱電対側に熱が逃げ
るため使用できないという問題点があった。。以上のよ
うに、焼きばめ結合前に、円筒部材の温度測定ができな
かったため、乾燥工程（約１５０℃〜１７０℃、２０〜
３０分）後の円筒部材を一度常温（２５℃）に戻した後
に、一定の高周波誘導加熱条件により、円筒部材の端部
を所定の温度にする工程をとっていた。そのため、乾燥
工程で高温になった円筒部材を、一度常温にもどす冷却
工程を必要とし、生産上、むだな工程を入れざるをえな
かった。

【０００９】従って、本発明は、上述した課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、乾燥工程と加熱工程
との間の常温に戻す工程を省略して生産性を向上させる
ことの出来る円筒体の製造方法及び製造装置を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し目
的を達成するために、本発明に係わる円筒体の製造方法
は、円筒部材の端部内側にフランジ部材の結合部が嵌合
された円筒体を製造する円筒体の製造方法において、前
記円筒部材の端部内側と前記フランジ部材の結合部をし
まりばめの関係となる大きさに加工する加工工程と、前
記円筒部材の端部を所定の温度に加熱して拡径させ、該
円筒部材の端部内側と前記フランジ部材の結合部とをす
きまばめの関係とする拡径工程と、前記円筒部材の端部
の冷却中に、該円筒部材の端部内側に前記フランジ部材
の結合部を嵌入させる嵌入工程とを具備し、前記拡径工
程において、前記円筒部材の温度を測定し、測定位置の
温度から得られる前記円筒部材の端部の予測温度と所望
の温度との差分だけ前記円筒部材の端部を加熱し、拡径
することを特徴としている。

【００１１】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒部材は、表面に樹脂層が形成されて
おり、前記円筒部材の温度の測定は、前記表面の樹脂層
で行なわれることを特徴としている。

【００１２】また、この発明に係わる円筒体の製造方法
において、前記円筒部材の温度を測定する測定位置は、
前記円筒部材の端部近辺で、該円筒部材の表面に形成さ
れた樹脂層上であることを特徴としている。

【００１３】また、本発明に係わる円筒体の製造装置に
おいて、円筒部材の端部内側にフランジ部材の結合部を
嵌合した円筒体を製造する円筒体の製造装置において、
前記フランジ部材の結合部に対してしまりばめの関係と
なる大きさに加工されている前記円筒部材の端部を所定
の温度に加熱して、該円筒部材の端部を前記フランジ部
材の結合部に対してすきまばめの関係となるように拡径
させるための加熱手段と、前記円筒部材の端部の冷却中
に、該円筒部材の端部内側に前記フランジ部材の結合部
を嵌入させる嵌入手段と、前記円筒部材の表面に形成さ
れた樹脂層の温度を測定する温度測定手段と、該温度測
定手段が測定した前記樹脂層の温度から得られる前記円
筒部材の端部の予測温度と所望の温度との差分だけ、前
記円筒部材の端部を加熱する様に前記加熱手段の加熱動
作を制御する制御手段とを具備することを特徴としてい
る。

【００１４】また、この発明に係わる円筒体の製造装置
において、前記加熱手段は高周波誘導加熱装置であるこ
とを特徴としている。

【００１５】また、この発明に係わる円筒体の製造装置
において、前記温度測定手段は、放射温度計であること
を特徴としている。

【００１６】また、この発明に係わる円筒体の製造装置
において、前記円筒部材は、画像形成装置に用いられる
現象スリーブであることを特徴としている。

【００１７】また、この発明に係わる円筒体の製造装置
において、前記円筒部材は、画像形成装置に用いられる
感光ドラムであることを特徴としている。

【００１８】

【作用】以上の様に構成される本発明においては、円筒
部材を加熱して拡径する前に、円筒部材の端部近辺の表
面に形成された樹脂層の温度を測定し、その温度から得
られる円筒部材の端部の予測温度と、結合部位の加熱す
べき所望の温度との差分だけ加熱することにより、結合
工程に投入される円筒部材に温度ばらつきがあっても、
そのまま加熱工程に移行することができる。そのため、
乾燥工程（１５０℃〜１７０℃，２０〜３０分）を経た
円筒部材を一度常温に戻す工程をなくすことができ、生
産性を向上させることが出来る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例の説明に先立ち、本発
明の背景技術および概要について説明する。

【００２０】（背景技術および概要）従来より、円筒部
材とフランジ部材との結合においては、フランジ部材を
曲げることなく高精度に結合する方法が種々試みられて
いる。例えば、実開昭５６−１５４００７号公報には、
フランジ部材の嵌合部の外周に複数個の穴を設け、円筒
部材をかしめて結合するロールが開示され、また実開昭
５７−７９８６２号公報には、フランジ部材の端部に環
状の溝を設け、そこに円筒部材の端部を巻き込むように
かしめたロールが開示され、さらに特開平６−１７５５
０４号公報には、円筒部材にインロー加工を行い、その
インロー内径より小さい嵌合部を有するフランジ部材を
挿入して接着剤により結合したロールが開示されてい
る。

【００２１】しかしながら、これらの方法は、かしめに
よってフランジ部材の結合強度は得られるものの、かし
めのための外部圧力によって偏心が起こり、フランジ部
材の曲がりのない円筒体が得られがたい。また、接着に
よる結合方法では、接着剤を均一に塗布してフランジ部
材を曲がりの少ないように固定することが難しく、また
経時変化による接着強度の低下がみられる場合もあり、
フランジ部材の結合強度と、フランジ部材の曲がりの少
ない結合とを同時に得ることができない。

【００２２】かかる問題を解決するために鋭意検討した
ところ、円筒部材の結合部位を加熱により拡径し、その
部位にフランジ部材をすきまばめし結合するいわゆる焼
きばめが有効であることを見いだした。

【００２３】しかし、このように単に、円筒部材とフラ
ンジ部材とを焼きばめしただけでは、結合強度は得られ
るものの、それらの曲がりの少ない結合は得られない。
それは、以下の理由による。

【００２４】すなわち、一般に、金属の熱伝導性は大き
く、円筒部材の内面にフランジ部材が接触すると、速や
かに熱の移動がおこり、円筒部材は元の大きさに戻る。
このときに、フランジ部材が円筒部材の中心軸からずれ
て挿入されたり、曲がって挿入されてしまう。かかる問
題を解決するためには、速やかに、円筒部材とフランジ
部材の中心軸の水平方向の位置ずれを調整し、さらに円
筒部材の端面とフランジ部材の対向部とを確実に接触さ
せて押さえつけることが重要となる。

【００２５】一般に、円筒体としての現像スリーブは、
電子写真法や静電記録法等によって形成される潜像担持
体上の潜像を現像するために、その内部にマグネットロ
ーラが挿入される。これは磁力によって現像剤を搬送す
るためであり、マグネットローラの磁力の関係から、現
像スリーブにおける円筒部材の肉厚は０．５ｍｍ〜１．
５ｍｍの範囲とされている。また、現像スリーブにおけ
るフランジ部材の結合強度は５ｋｇ〜５０ｋｇが必要で
あり、かかる点から次のような寸法が有効であることを
見いだした。

【００２６】すなわち、結合しめしろは基準内径の０．
０４〜０．２％の範囲が必要である。また結合長さは、
結合後のフランジ部材の倒れ防止、および結合強度を確
保する点から１ｍｍ〜５ｍｍの範囲とする。結合しめし
ろが基準内径の０．０４％以下では必要とする結合強度
が得られず、基準内径の０．２％の結合しめしろ以上で
は必要以上の強度となる。結合長さが１ｍｍ以下では、
結合後のフランジ部が倒れるおそれがあり、またそれを
５ｍｍ以上とすることは不必要である。また、加熱によ
る円筒部材の拡径は基準内径の０．３〜０．５％の範囲
が好ましく、０．３％以下では、円筒部材とフランジ部
材との接触により、フランジ部材が曲がって結合される
おそれがあり、０．５％以上では、加熱温度が高くなり
すぎて材料の熱劣化のおそれがある。

【００２７】また、現像スリーブを用いて良好な画像を
得るためには、フランジ部材のふれを１５μｍ以下にす
ることが好ましい。それを１５μｍ以下の精度にするこ
とにより、現像スリーブを回転駆動させるための手段と
の連結において、現像スリーブ全体のふれの発生を抑え
るためである。このような精度を得るためには、円筒部
材の結合部位のインローフレを１０μｍ以下とし、端面
直角度を５μｍ以下とすることが必要である。さらには
フランジ部材単品のふれを５μｍ以下とすることが必要
である。かかる結合条件により、フランジ部材のフレが
１５μｍ以下となる。

【００２８】また、現像フランジや感光ドラムのような
円筒体は、それが備わる複写機やプリンタの環境条件を
考慮し、特に高温高湿、低温低湿などのあらゆる環境に
おいても好ましい結合強度を得るために、円筒部材とフ
ランジ部材を同質材料とすることが好ましい。特に、軽
量性、加工性の点から、アルミニウムであることが好ま
しい。ただし、アルミニウムは高温時の熱的な条件に対
して熱変形しやすいという欠点があるため、アルミニウ
ム製の円筒部材の拡径範囲を基準内径の０．３〜０．５
％とするようにその加熱温度を抑えることが必要とな
る。

【００２９】また、現像スリーブにおいては、円筒部材
両端に結合される２つのフランジ部材の内の一方をプラ
スチックフランジとして、それを圧入、かしめ、接着等
の手段によって簡易に結合させたものもある。しかし、
耐久性が要求される複写機やプリンタ等の現像スリーブ
においては、円筒部材の両端に対して、フランジ部材を
高精度に結合する必要があり、かかる場合には、円筒部
材の内側にマグネットローラを収容させた状態でフラン
ジ部材を結合させる必要が生じる。この場合には、円筒
部材の一端に一方のフランジ部材を結合し、切削または
センターレス切削により円筒部材の他端と他方のフラン
ジ部材を同時または別々に加工して、同軸度のよい円筒
部材を用意してから、その円筒部材の内部にマグネット
ローラを挿入し、そして円筒部材の他端に他方のフラン
ジ部材を結合する。円筒部材内におけるマグネットロー
ラの存在下において、円筒部材にフランジ部材を結合す
る場合には、円筒部材を拡径させるための加熱によるマ
グネットローラの磁力の変動を回避するために、円筒部
材の加熱温度を抑える必要がある。マグネットローラに
磁力の変化があると画像が悪化する。かかる必要性か
ら、円筒部材の拡径範囲を基準内径の０．３〜０．５％
とする。また、加熱温度を２００℃以下とすることによ
り、マグネットローラの磁力の変化は抑えられる。

【００３０】次に、本発明の実施例を「画像形成装置の
全体構成」、「現像スリーブの製造装置」、「現像スリ
ーブの製造方法の具体例」、「現像スリーブの構成
例」、および「感光ドラムの製造方法の具体例」に分け
て説明する。

【００３１】[画像形成装置]図３５に、円筒部材として
の現像スリーブおよび感光ドラムを備えた転写式電子写
真装置の概略構成を示す。

【００３２】図３５において１１０１は感光ドラムであ
り、軸１１０１ａを中心として矢印方向に所定の周速度
で回転駆動される。感光ドラム１１０１はその回転過程
で帯電手段１１０２により、その周面に正または負の所
定電位の均一帯電を受け、ついで露光部１１０３にて不
図示の像露光手段により光像露光Ｌ（スリット露光、レ
ーザービーム走査露光等）を受ける。これにより、感光
ドラム１１０１の周面に露光像に対応した静電潜像が順
次形成されていく。

【００３３】その静電潜像は、ついで現像手段１１０４
でトナー現像され、そのトナー現像は、転写手段１１０
５により、不図示の給紙部から感光ドラム１１０１と転
写手段１１０５との間に感光ドラム１１０１の回転と同
期取りされて給送された転写材Ｐの面に順次転写されて
いく。１０２０は現像手段１１０４に備わる現像スリー
ブである。像転写を受けた転写材Ｐは、感光ドラム１１
０１の面から分離され、像定着手段１１０８へ導入され
て像定着を受けて被写物（コピー）として機外へプリン
トアウトされる。

【００３４】像転写後の感光ドラム１１０１の表面は、
クリーニング手段１１０６にて、転写残りトナーの除去
を受けて清浄面とされ、さらに前露出手段１１０７によ
り除電処理されて繰り返し像形成に使用される。

【００３５】感光ドラム１１０１の均一帯電手段１１０
２としては、コロナ帯電装置または接触帯電が一般に広
く使用されている。また、転写手段１１０５としてもコ
ロナ帯電転写手段が一般に広く使用されている。また、
電子写真装置として、上述の感光ドラム１１０１、現像
手段１１０４、クリーニング手段１１０６等の構成要素
の内、複数のものをユニットとして一体に結合し、この
ユニットを装置本体に着脱自在に構成してもよい。例え
ば、帯電手段１１０２、現像手段１１０４、およびクリ
ーニング手段１１０６の少なくとも１つを感光ドラム１
１０１と共に一体に支持したユニットを装置本体に着脱
自在の単一ユニット（現像装置）とし、それを装置本体
のレール等の案内手段を用いて着脱自在の構成としても
よい。

【００３６】また、光像露光Ｌは、電子写真装置を複写
機やプリンタとして使用する場合には、原稿からの反射
光や透過光、あるいは原稿を読み取って信号化し、この
信号によるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆
動、または液晶シャッターアレイ駆動などにより行なわ
れる。

【００３７】また、ファクシミリのプリンタとして使用
する場合には、光像露光Ｌは受信データをプリントする
ための露光となる。図３６は、この場合の構成例を示す
ブロック図である。

【００３８】図３６において、コントローラ１１１１
は、画像読み取り部１１１０とプリンタ１１１９を制御
する。コントローラ１１１１の全体はＣＰＵ１１１７に
より制御される。画像読み取り部１１１０からの読み取
りデータは、送信回路１１１３を通して相手局に送信さ
れる。相手局から受けたデータは、受信回路１１１２を
通してプリンタ１１１９に送られる。画像メモリ１１１
６には、所定の画像データが記憶される。プリンタコン
トローラ１１１８はプリンタ１１１９を制御する。１１
１４は電話である。

【００３９】回線１１１５から受信された画像（回線１
１１５を介して接続されたリモート端末からの画像情
報）が受信回路１１１２で復調された後、ＣＰＵ１１１
７は、画像情報の復号処理を行い順次画像メモリ１１１
６に格納する。そして、少なくとも１ページ分の画像が
メモリ１１１６に格納されると、そのページの画像記録
を行なう。ＣＰＵ１１１７はメモリ１１１６より１ペー
ジ分の画像情報を読み出し、プリンタコントローラ１１
１８に復号化された１ページ分の画像情報を送出する。
プリンタコントローラ１１１８は、ＣＰＵ１１１７から
の１ページ分の画像情報を受け取ると、そのページの画
像情報の記録を行うべくプリンタ１１１９を制御する。
なお、ＣＰＵ１１１７は、プリンタ１１１９による記録
中に、次のページ送信を行っている。

【００４０】以上のようにして、画像の受信と記録が行
われる。

【００４１】ところで、現像手段１１０４は現像スリー
ブ１０２０の回転によって、感光ドラム１１０１上の静
電潜像に現像剤を供給して、その静電潜像を現像するた
め、その現像剤を感光ドラム１１０１に良好に供給する
ためには現像スリーブ１０２０を感光ドラム１１０１に
対して所定の間隔で対向させる必要がある。

【００４２】図３７は、現像スリーブ１０２０と感光ド
ラム１１０１との位置関係を示す斜視図、図３８は現像
スリーブ１０２０の非駆動側端部の断面図である。

【００４３】図３７に示すように、現像スリーブ１０２
０は、その両端のフランジ部材１０２２が滑り軸受け１
０２３によって回転自在に軸支されている。また、現像
スリーブ１０２０の両端部には、感光ドラム１１０１の
表面と現像スリーブ１０２０の表面との距離δを一定に
保つためのスペーサコロ１０２１が回転自在に備えられ
ている。このスペーサコロ１０２１は、摺動性のよい樹
脂材料で構成されており、その外径は現像スリーブ１０
２０の外径よりも離間間隔δの２倍（２δ）だけ大きく
設定されている。したがって、図３８に示すように、ス
ペーサコロ１０２１を感光ドラム１１０１の周面に当接
させることにより、感光ドラム１１０１の表面と現像ス
リーブ１０２０の表面との間の距離δが一定に保たれ
る。

【００４４】図３９は現像手段１１０４の側面図、図４
０は現像スリーブ１０２０の駆動軸側端部の断面図であ
る。

【００４５】図３９、４０において、駆動軸側のフラン
ジ部材１０２２には駆動ギア１０１７が取り付けられて
おり、その駆動ギア１０１７に対して、装置本体の駆動
軸１０１９側の駆動ギア１０１８が選択的に歯合するこ
とにより、現像スリーブ１０２０が回転駆動される。

【００４６】図４１は、現像スリーブ１０２０内にマグ
ネットローラ１０２５を備えた場合の断面図であり、停
止状態に保持されたマグネットローラ１０２５の外側に
て現像スリーブ１０２０が矢印Ａ方向に回転駆動され、
また感光ドラム１１０１は矢印Ｂ方向に回転する。

【００４７】[現像スリーブの製造装置] （第１実施例）図１は、円筒体としての現像スリーブの
製造装置の側面図、図２はその製造装置の正面図、図３
はその製造装置の平面図である。以下においては、前述
した現像スリーブの主体を成す円滑部材をスリーブＷ
２、フランジ部材２２をフランジＷ１という。

【００４８】これらの図において、１はＮＣ組立ロボッ
ト、２はロボットハンド、３は高精度に加工されたフラ
ンジＷ１を供給するためのストッカ、４は高精度に加工
されたスリーブＷ２の端部を加熱するための高周波加熱
装置、５は、図示しないコンベアラインからスリーブＷ
２を搬入および搬出するターンテーブルである。

【００４９】図４はロボットハンド２の概略構成を示
す。ロボットハンド２は、水平コンプライアンスユニッ
ト（調芯ユニット）Ｙ１と、水平、角度調整ユニットＹ
２と、フランジ把持ユニットＹ３とによって構成されて
おり、クッションユニット９を介してロボット１のアー
ム１Ａに取り付けられている。

【００５０】図５はロボットハンド２の全体の断面図、
図６は、ロボットハンド２の下側部分の拡大断面図であ
る。

【００５１】図５において、まず、クッションユニット
９は、ロボット１のアーム１Ａから垂下するロッド８
に、ばね６によって下方に付勢される直線摺動部材７が
上下方向摺動自在にガイドされている。ロボットハンド
２は、直線摺動部材７に取り付けられて、常時、下方に
付勢されている。１０は、ユニットＹ１としての水平方
向コンプライアンスであり、例えば、図７（ａ）のよう
に平行板状のばね１０Ａによって水平テーブル１０Ｂの
水平方向の変位を許容する構成、あるいは図７（ｂ）の
ように引張りばね１０Ｃによって水平テーブル１０Ｂの
水平方向の変位を許容する構成となっている。上下方向
の剛性を必要とするときは、図７（ｂ）のコンプライア
ンスを利用するとよい。ばね１０Ａ、１０Ｃによる水平
テーブル１０Ｂの求心力は、０．１ｋｇ以下がよい。

【００５２】１１はロックシリンダ、１２はロック板で
あり、これらの間に水平コンプライアンス１０が構成さ
れている。ロック板１２は、水平コンプライアンス１０
の水平テーブル１０Ｂに相当する。ロックシリンダ１１
は、図示しない電磁弁を介して加圧エアーが供給された
ときに、シリンダロッド１３を下方に突出させ、その先
端をロック板１２のロック穴１４内に嵌入させることに
より、ロック板１２つまりは水平コンプライアンス１０
を固定する。したがって、ロボット１の高速動作中に、
このように水平コンプライアンス１０を固定することに
より、ロボットハンド２を振動させることなく位置決め
できることになる。

【００５３】１５は平行ハンドであり、フランジＷ１を
把持するためのつめ１６が取り付けられている。１７は
平行ハンド固定部材であり、平行ハンド１５を固定する
と共に、複数の平行ハンドロックシリンダ１８が取り付
けられている。平行ハンドロックシリンダ１８の上端に
はテーパーコマ２０が取り付けられている。そして、平
行ハンドロックシリンダ１８は、図示しない電磁弁を通
して加圧エアーが供給されたときに、テーパーコマ２０
を下方に引き込み、そのテーパーコマ２０をロック板１
２の嵌入穴２１内に嵌入させることによって、ロック板
１２に対して平行ハンド１５が引き込み固定される。ま
た、ロック板１２と平行ハンド固定部材１７との間には
スラストベアリング２２が挟み込まれており、平行ハン
ドロックシリンダ１８の引き込み動作により、平行ハン
ド１５の傾きも矯正される。

【００５４】また、平行ハンド固定部材１７には、図６
に示すように、フランジＷ１をスリーブＷ２に挿入して
押し付けるための押し付け支持部材２３が取り付けられ
ている。この支持部材２３には、回転自在のボール２４
Ａを有するスクリュウボール２４が取り付けられてい
る。スクリュウボール２４の取り付け位置は、平行ハン
ド１５の中心とほぼ一致し、平行ハンド１５がフランジ
Ｗ１を把持したときに、そのフランジＷ１の中空穴２５
の軸芯と一致するようになっている。

【００５５】図１から図３において、ストッカ３はロボ
ット１にフランジＷ１を供給するための装置であり、図
３に示すパレット１２０を多段に収納しており、それら
のパレット１２０内にはフランジＷ１がマトリックス状
に多数収納されている。フランジＷ１がロボット１に供
給されることによって空となったパレット１２０は自動
的に排出され、それに代わって、フランジＷ１が敷き詰
められた新たなパレット１２０が供給位置にセットされ
る。

【００５６】図８は、高周波加熱装置４の詳細図であ
る。高周波加熱装置４は、後述するようにターンテーブ
ル５によってスリーブＷ２がコイル１１３内に位置され
たときに、コイル１１３に高周波の電流Ｉ１が流され
る。これにより、そのコイル１１３に磁界１２１が発生
し（図８（ｃ）参照）、スリーブＷ２に誘導電流Ｉ２が
生じて、スリーブＷ２が自己発熱する。また、電流Ｉ１
の周波数を変化させることにより、コイル１１３内に位
置するスリーブＷ２の表面から中心方向への加熱状態を
変えることができ、スリーブＷ２の肉厚が変わった場合
の汎用性がある。

【００５７】図９および図１０は、ターンテーブル５の
詳細図である。

【００５８】これらの図において、１００はベース板、
１０１は上下動シリンダ、１０２はガイドブロックであ
り、ガイドブロック１０２には、ガイド棒１０４を上下
方向に摺動自在にガイドするリニアブッシュ１０３が内
蔵されている。上下動シリンダ１０１のロッドの先端に
は、ハイロータブロック１０７の下部に連結する連結部
材１０５が取り付けられている。ハイロータブロック１
０７にはハイロータ１０６が収納されている。ハイロー
タブロック１０７は、ガイド棒１０４に連結されてお
り、上下動シリンダ１０１によって精度よく上下動す
る。ハイロータ１０６は、カップリング１０８を介して
ターンテーブルベース１０９に連結されている。ターン
テーブルベース１０９は、クロスローラベアリング１１
０により支持されておりハイロータ１０６の回転が精度
よくターンテーブル１０９に伝えられる。

【００５９】ターンテーブル１０９上には、スリーブＷ
２を位置決めするための断面Ｖ字状の受け１１１（図３
参照）と、その受け１１１にスリーブＷ２を押圧して固
定するためのロータリーシリンダ１１２が設置されてお
り、ロータリーシリンダ１１２の動作に応じて、スリー
ブＷ２の位置決め保持および出し入れが可能となってい
る。

【００６０】また、図１０において１１３は、前述した
高周波加熱装置４のコイルであり、受け１１１とロータ
リーシリンダ１１２によって位置決め保持されたスリー
ブＷ２が、ターンテーブルベース１０９と共に上下動シ
リンダ１０１によって上下動されることによって、スリ
ーブＷ２の上端がコイル１１３内に位置されるようにな
っている。図１０において１１４は鉄製等の磁性板であ
り、後述するようにスリーブＷ２内にマグネットローラ
Ｗ３を挿入した後にフランジＷ１を結合するときに、マ
グネットローラＷ３をスリーブＷ２内にて片寄せして位
置決めする。

【００６１】ターンテーブルベース１０９は、ハイロー
タ１０６により回転駆動され、ターンテーブルベース１
０９に取り付けられたストッパ１１５（図１０参照）が
ショックアブソーバ１１６（図１０参照）に当接するこ
とによって、ターンテーブルベース１０９の回転方向の
位置が規制される。

【００６２】図１１は、本製造装置の制御系のブロック
構成図である。

【００６３】図１１において、５０は中央演算処理装置
（ＣＰＵ）であり、５２は、ＣＰＵ５０とバス結合され
て、一連の制御アルゴリズムのプログラムおよびマンマ
シーンインターフェースプログラムを含む不揮発性のメ
モリ（ＲＯＭ）である。５４は、教示データを記憶可能
な電源バックアップされたメモリ（ＲＡＭ）である。５
６はカウンタであり、ロボット１を駆動するサーボモー
タ５８に連結されたエンコーダ６０に接続されて、サー
ボモータ５８の現在位置を検出すべくカウントする。６
２は、トルクアンプ６４を介してサーボモータ５８に接
続されるＤ／Ａコンバータであり、ＣＰＵ５０の制御下
において電流指示をトルクアンプ６４へ出力する。６６
は、高周波加熱装置４等の他の制御装置６８、ソレノイ
ドバルブ７０、センサー７２等の情報をＣＰＵ５０へ取
り込むためのＩ／Ｏインターフェースである。７４は、
外部教示装置７６、表示装置７８、および入力キーボー
ド８０と、ＣＰＵ５０とを結ぶ通信用インターフェース
である。また、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、カウンタ５
６、コンバータ６２、インターフェース６６,７４は、
バス８２によってＣＰＵ５０に接続されている。

【００６４】図１２（ａ）はフランジＷ１の側面図、図
１２は（ｂ）はスリーブＷ２の側面図である。

【００６５】フランジＷ１において、スリーブＷ２の端
部の加工穴１３０内に結合される結合部１３１と、先端
の凸部１３４は、それぞれ高精度な真円度、同軸度がで
るように加工が施されている。また、スリーブＷ２の端
面１３２に当接する外周部１３３は、結合部１３１に対
して高精度な直角度がでるように加工されている。スリ
ーブＷ２の端部は内径加工がほどこされ、その内径加工
穴１３０とスリーブＷ２の外径の同軸度は高精度に設定
されており、図１３（ｂ）のような偏肉の不均一はな
く、図１３（ａ）のように肉厚は均一となっている。ま
た、この内径加工穴１３０とスリーブＷ２の端面１３２
は、高精度な直角度がでるように加工されている。

【００６６】したがって、このようなフランジＷ１とス
リーブＷ２の加工面をかじることなく、それらを結合
し、さらにフランジＷ１の外周部１３３とスリーブＷ２
の端面１３２とを当接させることによって、スリーブＷ
２の両端部に対してフランジＷ１の凸部１３４の同軸度
を高精度に定めることが可能となる。

【００６７】次に、フランジＷ１とスリーブＷ２との結
合動作について説明する。

【００６８】図１４は、ロボット１側の動作を説明する
ためのフローチャート、図１５はターンテーブル５側の
動作を説明するためのフローチャートである。

【００６９】まず、ストッカ３上の供給位置にフランジ
Ｗ１がセットされるとロボット１のアーム１Ａが旋回し
て、ロボットハンド２の爪１６がフランジＷ１をクラン
プする（ステップＳＡ１）。その後、ロボットハンド２
が高周波加熱装置４のコイル１１３の上方に移動し（ス
テップＳＡ２）、ロックシリンダ１１によるロック板１
２のロックを解除して待機する（ステップＳＡ３）。

【００７０】一方、スリーブＷ２がターンテーブル５に
セットされると、ロータリーシリンダ１１２の動作によ
り、スリーブＷ２をＶ字状の受け１１１に押圧して位置
決めする（ステップＳＢ１）。その後、ハイロータ１０
６により、ターンテーブルベース１０９などと共にスリ
ーブＷ２が回転し（ステップＳＢ２）、ストッパ１１５
がショックアブソーバ１１６に当接する。これらが当接
したときに、スリーブＷ２はコイル１１３の下方に位置
する。その後、上下動シリンダ１０１がＯＮとなって、
ターンテーブルベース１０９、ハイロータブロック１０
７等が上昇し、図１６に示すようにスリーブＷ２の上端
がコイル１１３の内部に位置決めされる（ステップＳＢ
３）。このようなスリーブＷ２の位置決めを待って、高
周波加熱装置４に駆動信号が送られ、コイル１１３が通
電されて加熱を開始する。これにより、上述したように
スリーブＷ２の開口部、つまり上端側の内径加工穴１３
０部分が誘導電流により自己発熱し、その内径加工穴１
３０が熱膨張により拡径する。

【００７１】図１７は、スリーブＷ２の上端部が時刻ｔ
１から加熱されたときの温度変化を示し、また図１８は
スリーブＷ２の温度と膨張量との関係を示す。

【００７２】スリーブＷ２の内径加工穴１３０の拡径に
より、その内径加工穴１３０とフランジＷ１の結合部１
３１は、しまりばめの関係から隙間ばめの関係となり、
以下のように、内径加工穴１３０に対して結合部１３１
が隙間挿入できることになる。

【００７３】スリーブＷ２の加熱終了後は、コイル１１
３への通電が停止し、高周波加熱装置４からロボット１
へ加熱終了信号が送られて、ロボットハンド２が下降す
る（ステップＳＡ４）。これにより、爪１６にクランプ
されたフランジＷ１がスリーブＷ２の内径加工穴１３０
内に徐々に挿入され、そしてフランジＷ１の外周部がス
リーブＷ２の端面１３２に当接した後、クッションユニ
ット９内のばね６の力によってフランジＷ１が押圧され
ることになる。

【００７４】ところで、スリーブＷ２に対するフランジ
Ｗ１の挿入時に、それらの軸芯にずれがあった場合に
は、それらの面取り相当分内のずれであれば、水平コン
プライアンス１０により吸収されて、フランジＷ１の結
合部１３１がスムーズにスリーブＷ２の内径加工穴１３
０内に挿入される。また、フランジＷ１の挿入開始時
は、図１９（ａ）のように平行ハンドロックシリンダ１
８がテーパコマ２０を嵌入穴２１内に嵌入固定してお
り、フランジＷ１の挿入後は、図１９（ｂ）のように、
直ちに平行ハンドロックシリンダ１８がロック解除動作
して（ステップＳＡ５）、ロック板１２と平行ハンド固
定部材１７との間の相対変位を許容し、また平行ハンド
１５がフランジＷ１のクランプを解除して（ステップＳ
Ａ６）、爪１６の間からフランジＷ１を離す。このと
き、フランジＷ１はクッションユニット９のばね６の力
Ｆによって下方に押圧され、その押圧力Ｆは、ボール２
４Ａを支点として垂直力Ｆ１と水平力Ｆ２になる。

【００７５】また、このようなロボットハンド２におけ
る平行ハンドロック解除（ステップＳＡ５）と平行クラ
ンプ解除（ステップＳＡ６）により、フランジＷ１は、
スリーブＷ２の端面１３２に押圧されて位置規制され、
それと同時に、常温のフランジＷ１が急速にスリーブＷ
２の上端部の温度に近づいて結合が終了する。このよう
にして、フランジＷ１とスリーブＷ２の加工精度に応じ
た高精度な結合が行われる。

【００７６】このような結合の終了後は、ロボットハン
ド２が上昇し（ステップＳＡ７）、平行ハンドロックシ
リンダ１８のロック動作によりロック板１２と平行ハン
ド固定部材１７とをロック状態とする。同時に、ターン
テーブル５へフランジＷ１の挿入終了信号が送られ、タ
ーンテーブル５は、上下動シリンダ１０１をＯＦＦにし
て下降し（ステップＳＢ４）、ハイロータ１０６がスリ
ーブＷ２の排出ステーションまで回転してから（ステッ
プＳＢ５）、ロータリーシリンダ１１２がＯＦＦとなっ
てスリーブＷ２を離すことにより（ステップＳＢ６）、
そのスリーブＷ２を排出する（ステップＳＢ７）。一
方、ロボットハンド２は、ロックシリンダ１１によって
水平コンプライアンス１０をロックしてから、次のフラ
ンジＷ１をクランプすべくスタッカ３上に高速移動する
（ステップＳＡ９）。

【００７７】なお、加熱装置４は、高周波加熱装置のみ
に限定されず、例えば、カートリッジヒータ、ハロゲン
ランプ、キセンノンランプ等によって加熱するものを用
いることも可能である。

【００７８】また、本実施例のようなレーザービームプ
リンタの現像スリーブの製造装置では、スリーブＷ２の
外径に対して、結合後のフランジＷ１の同芯度を１５マ
イクロメータ以内にするために、スリーブＷ２とフラン
ジＷ１の材質は、Ａｌ，Ｆｅ等の焼きばめ可能な金属で
あればよい。また、本発明は、レーザービームプリンタ
の現像スリーブの他、高精度な組立てを要する８ミリＶ
ＴＲドラムの組立、ポリゴンミラーの製造装置などとし
ても適用することが可能である。

【００７９】（第２実施例）本実施例の製造装置は、図
２０、図２１に示すようにマグネットローラＷ３を収容
したスリーブＷ２に対して、フランジＷ１を焼きばめに
より結合するための装置としての構成例である。

【００８０】本例のようなマグネットローラＷ３を内蔵
したスリーブＷ２にフランジＷ１を結合した場合には、
図２０に示すように、マグネットローラＷ３の端部がフ
ランジＷ１を貫通して外部に突出することになる。その
ため、前述した実施例のロボットハンド２では、ボール
２４ＡによってフランジＷ１を直接押圧することができ
ない。そこで、本実施例では、前述したロボットハンド
２に代わって、角度吸収機構を内蔵した図２２のロボッ
トハンド２’が装着される。以下、ロボットハンド２’
について、前述したロボットハンド２と相違する点につ
いて説明する。

【００８１】ロボットハンド２’は、フランジＷ１を真
空吸着する吸着ヘッド１５１を有する。この吸着ヘッド
１５１には、回転自在のボール１５０Ａを有するボール
スクリュウ１５０が取り付けられ、その吸着ヘッド１５
１に装着された複数の吸着ヘッドロックシリンダ１５２
によってテーパーコマ１５３が下方に引き込まれること
により、そのテーパーコマ１５３が平行ハンド固定部材
１７の嵌入穴１７Ａ内に嵌入固定される。つまり、吸着
ヘッドロックシリンダ１５２によって、吸着ヘッド１５
１が平行ハンド固定部材１７に引き込み固定されるよう
になっている。

【００８２】フランジＷ１の挿入開始時は、図２３
（ａ）のように、平行ハンドロックシリンダ１８がテー
パコマ２０を嵌入穴２１内に嵌入固定すると共に、吸着
ヘッドロックシリンダ１５２がテーパーコマ１５３を嵌
入穴１７Ａ内に嵌入固定している。そして、フランジＷ
１の挿入後は、図２３（ｂ）のように、直ちに平行ハン
ドロックシリンダ１８がロック解除動作して、ロック板
１２と平行ハンド固定部材１７との間の相対変位を許容
すると共に、吸着ヘッドロックシリンダ１５２がロック
解除動作して、平行ハンド固定部材１７と吸着ヘッド１
５１との間の相対変位を許容する。したがって、フラン
ジＷ１はスリーブＷ２の内径加工穴１３０にならうよう
にして結合することになる。

【００８３】フランジＷ１の結合時には、クッションユ
ニット９のばね６の力ＦによりフランジＷ１が下方に押
圧され、図２３（ａ）のように、平行ハンド固定部材１
７は、ロック板１２に対してスラストベアリング２２を
介してΔｘだけ位置ずれが吸収され、さらに吸着ヘッド
１５１は、平行ハンド固定部材１７に対してΔθだけ角
度が吸収される。

【００８４】ところで、マグネットローラＷ３の外径は
スリーブＷ２の内径よりも小さいため、スリーブＷ２内
にてマグネットローラＷ３の位置が定まらず、それが傾
いてしまう。このマグネットローラＷ３の傾きが大きい
と、フランジＷ１結合時に、フランジＷ１の内径φｄ
（図２１参照）内にマグネットローラＷ３の端部が入ら
ない。そこで、ターンテーブル５に設置された磁性体１
１４を利用し、その磁性体１１４とマグネットローラＷ
３との間の吸着力によって、マグネットローラＷ３をス
リーブＷ２内の片側に寄せ、マグネットローラＷ３をス
リーブＷ２と平行に位置決めする。これにより、フラン
ジＷ１とマグネットローラＷ２との間の干渉が回避さ
れ、フランジＷ１がスリーブＷ２の内径加工穴１３０内
に挿入できることになる。

【００８５】（第３の実施例）前述した、実施例は、ス
リーブＷ２が一定温度で供給されている場合であった。

【００８６】本実施例では、次々に供給されてくるスリ
ーブＷ２の温度が異なる場合を想定している。

【００８７】図１〜図３の現像スリーブ製造装置のライ
ン上流には、図示されない洗浄槽及び乾燥炉がある。乾
燥炉には、洗浄されたスリーブＷ２が２５本セットでカ
ゴに収納された状態で投入され、２５本セットで排出さ
れる。このカゴから、１本ずつ図１〜図３に示す現像ス
リーブ製造装置ヘスリーブＷ２を投入し、フランジＷ１
と焼きばめ結合を行う。供給されるスリーブＷ２の温度
は、乾燥炉から排出された時に２５本すべてが１８０℃
近辺となっているが、製造装置に投入するときは、自然
冷却により、例えば１本目が約１００℃、２５本目が約
４０℃と温度差がある。このため、高周波加熱装置４
は、加熱直前に、設置してある放射温度計４００（図１
〜図３）により、供給されてきたスリーブＷ２の端部付
近のすでに放射率の既知であるスリーブ表面コート層Ｃ
の温度を計測し、図４２のように、温度計アンプ４０１
からの出力を、Ａ／Ｄ変換ボード４０２を介して、パソ
コン４０３に取り込む。ここで、パソコン４０３に取り
込まれたスリーブコート温度測定値により、スリーブＷ
２の端部温度を予測し、所定の加熱温度とこの予測温度
の差分だけ出力をＤ／Ａ変換ボード４０４を介して、高
周波加熱装置４へ出力する。高周波加熱装置４へ入力さ
れた電流値（４〜２０ｗＡ）により、高周波加熱装置４
は、一定時間スリーブＷ２を加熱する。

【００８８】この流れの中で、放射温度計４００による
スリーブコート温度測定値及びアンプ４０１の出力は、
図４３のようにリニアな関係にある。また、アンプ４０
１の出力とパソコンからの出力は、図４４のような関係
にある。

【００８９】これにより、例えば、製造装置４に供給さ
れるスリーブコート温度が高いａ（℃）場合と、低いｂ
（℃）場合について、フランジＷ１と結合するまでのス
リーブＷ２の開口部の温度をみてみると、ａ（℃）のス
リーブＷ２に対して、ａ’のアンプ出力が出る。ａ’の
アンプ出力を受けたパソコンから、Ａの出力が出る。パ
ソコン出力Ａを受けた、高周波加熱装置４により、スリ
ーブ温度ａ℃のスリーブは、一定時間ｔ（ｓｅｃ）内
に、２００℃まで加熱される（図４５）。また、スリー
ブ温度ｂ℃のものについても、同様の過程により、図４
５のように、フランジ結合開始前に、一定時間で、ａ℃
のものと同様２００℃まで加熱される。

【００９０】このようにすることにより、乾燥工程で温
度が上昇したスリーブＷ２の温度を一旦常温にまで低下
させることなく、次の焼ばめ工程が行えるので、スリー
ブＷ２の冷却工程を省略することができ、生産性を向上
させることが出来る。

【００９１】[現像スリーブの製造方法の具体例] （第１実施例）本実施例の現像スリーブは、前述した第
１実施例の製造装置によってスリーブの一端部にフラン
ジを焼きばめした後、そのスリーブの他端部に他のフラ
ンジを圧入して製造した。

【００９２】スリーブＷ２は、外径１２ｍｍ、内径１
０．４ｍｍ、長さ２４６ｍｍのアルミニウム合金製押出
引き抜き円筒管を素材として、その一端に、内径１０．
６１０ｍｍ、長さ５ｍｍの内径加工穴１３０を切削加工
した。このように切削加工したスリーブＷ２は、図２４
（ｃ）のようにスリーブＷ２の両端の位置Ａ、Ｂを保持
して回転させたときのａ点のふれ、つまりインローフレ
が８μｍ、端面の直角度が３μｍであった。そして、こ
のスリーブＷ２を、その内径加工穴１３０を上方にして
前述した第１実施例の製造装置にセットした。一方、フ
ランジＷ１は、結合部１３１の外径を１０．６１８ｍ
ｍ、その結合部１３１の長さを１．５ｍｍとした。

【００９３】フランジＷ１とスリーブＷ２の結合に際し
ては、高周波加熱装置４によってスリーブＷ２の上端か
ら５ｍｍの範囲を加熱して、スリーブＷ２の内径加工穴
１３０を４２μｍ拡径した。そして、フランジＷ１をス
リーブＷ２に挿入して結合した。

【００９４】このように、スリーブＷ２の一端側（内径
加工穴１３０側）にフランジＷ１を結合した現像スリー
ブ素材に対して、図２４（ｂ）のように、スリーブＷ２
の両端の位置Ａ、Ｂを保持して回転させたときのフラン
ジＷ１のａ位置のふれを測定した。そのふれは１０μｍ
であった。また、フランジＷ１をスリーブＷ２から強制
的に引き抜くには１０Ｋｇの力を要した。

【００９５】さらに、このような現像スリーブ素材に対
して、図２５に示すようなサンドブラスト処理を行っ
た。図２５において、Ｗは現像スリーブ素材、２０８は
砥粒２１１を吐出するブラストノズル、２１０は上下の
マスキング治具であり、現像スリーブ素材Ｗを回転させ
つつ、砥粒２１１を吹き掛けた。サンドブラスト条件を
下記に示す。

【００９６】砥粒；アルミナ粉（昭和電工社製、＃１００）吐出圧力；２．８ｋｇ／ｃｍ² ノズル距離；１２０ｍｍブラスト時間；６０秒スリーブ回転数；６０ｒｐｍその後、このようにブラスト処理した現像スリーブ素材
Ｗに対して、図２６に示すように、帯電付与性を向上さ
せるための塗料２１２をスプレー２１１から吹き付けて
コート層を形成し、その後、１５０℃の乾燥炉に約３０
分間入れて、塗工膜を熱硬化させた。塗料２１２は、導
電性カーボン１０重量部、グラファイト（平均砥粒７
μ）９０重量部、およびフェノール樹脂１００重量部に
対して、ＭＥＫ溶剤を固形分１０％となるように混合
し、ペイントシェーカにガラスビーズと共に入れ、５時
間の分散を行って調整した。

【００９７】その後、このようにスリーブＷ２の一端側
にのみフランジＷ１が結合された現像スリーブ素材Ｗに
対し、図２７に示すように、マグネットローラＷ３を挿
入してから、スリーブＷ２の他端側にフランジＷ４を圧
入して現像スリーブを完成した。このように、スリーブ
Ｗ２の表面に塗布した樹脂を加熱硬化させた後に、マグ
ネットローラＷ３を組み込むことにより、その加熱硬化
時の熱によるマグネットローラＷ３の磁力曲線の変化や
熱変形が回避される。

【００９８】そして、このようにして完成した現像スリ
ーブをキャノン社製のレーザービームプリンタのプロセ
スカートリッジに装着し、画像を形成した結果、スリー
ブＷ２によるピッチむら等の問題もなく良好な画像が得
られた。

【００９９】なお、図２５のブラスト処理による凹凸形
成の代わりに、図２６の塗装工程において、塗料２１２
の中に１μｍ〜３０μｍの球状粒子を添加して凹凸を形
成することも可能である。その球状粒子としては、ナイ
ロン、シリコーン、フェノール、ポリスチレン、ポリメ
チルメタクリレート、ポリエチレン等の球状粒子を用い
る。また、表面粗度は、球状粒子の添加量や球状粒子の
粒径などを変えることにより制御が可能である。その粒
径が１μｍ以下の場合は所望の表面粗度が得られず、３
０μｍ以上では粒径が大きすぎて樹脂との密着性が悪く
なる。

【０１００】また、フランジＷ１の挿入時の曲がりを抑
えるために、マグネットローラＷ３が組み込まれたスリ
ーブＷ２をセンターレスや切削加工してもよい。

【０１０１】（第２実施例）上述した第１実施例と同材
料、同方法により、スリーブＷ２の一端部にフランジＷ
１を結合して現像スリーブ素材を作成した。そのインロ
ーフレは７μｍ、端面直角度は４μｍであった。その
後、前述した第１実施例と同様にブラスト処理と、帯電
付与性を向上させるためのコート層を形成した。ただ
し、コート層を形成するための塗料は、導電性カーボン
１０重量部、グラファイト（平均砥粒７μｍ）９０重量
部、ＰＭＭＡ球状粒子（平均粒径１０μｍ）、およびフ
ェノール樹脂１００重量部を混合し、それを前述した第
１実施例と同様にペイントシェーカにて調整した。

【０１０２】その後、前述した実施例と同様に、スリー
ブＷ２内にマグネットローラＷ３を挿入してから、その
スリーブＷ２の他端側にフランジＷ４を圧入して現像ス
リーブを完成した。そのフランジＷ４のフレは１０μｍ
であった。

【０１０３】そして、このようにして完成した現像スリ
ーブを前述した第１実施例と同様に使用して画像を形成
した結果、良好な画像が得られた。

【０１０４】（第３実施例）本実施例の現像スリーブ
は、スリーブの一端にフランジが結合されたスリーブの
他端に対して、前述した第２実施例の製造装置によって
フランジを焼きばめすることにより製造した。

【０１０５】スリーブＷ２は、外径２０ｍｍ、内径１
８．４ｍｍ、長さ３３０ｍｍのアルミニウム合金製押出
引き抜き円筒管であり、その一端に、内径８ｍｍの貫通
孔を有するフランジが結合されている。このスリーブＷ
２の他端に、内径１８．６３５ｍｍ、長さ４ｍｍの内径
加工穴１３０を切削加工した。このように切削加工した
スリーブＷ２は、図２４（ｃ）のようにスリーブＷ２の
両端の位置Ａ、Ｂを保持して回転させたときのａ点のふ
れ、つまりインローフレが７μｍ、端面の直角度が４μ
ｍであった。

【０１０６】そして、このように一端部にフランジが結
合されたスリーブＷ２に対して、前述した第２実施例と
同様に、塗工液をコーティングした。

【０１０７】その後、前述した第２実施例の製造装置に
よって、図２８に示すように、スリーブＷ２内にマグネ
ットローラＷ３を挿入し、磁性体１１４によって位置決
め保持しつつ、スリーブＷ２の他端の内径加工穴１３０
にフランジＷ１を焼きばめした。フランジＷ１は、結合
部１３１の外径を１８．６４５ｍｍ、その結合部１３１
の長さを３．５ｍｍ、マグネットローラＷ３の端部が貫
通する貫通孔の内径を１０ｍｍとした。フランジＷ１と
スリーブＷ２の結合に際しては、高周波加熱装置４によ
ってスリーブＷ２の他端の内径加工穴１３０を７５μｍ
拡径した。そして、フランジＷ１をスリーブＷ２に挿入
して結合した。

【０１０８】このように、スリーブＷ２の一端側（内径
加工穴１３０側）にフランジＷ１を結合した現像スリー
ブ素材に対して、図２４（ａ）のように、スリーブＷ２
の両端の位置Ａ、Ｂを保持して回転させたときのフラン
ジＷ１のａ位置のふれを測定した。そのふれは１１μｍ
であった。また、フランジＷ１をスリーブＷ２から強制
的に引き抜くには２０Ｋｇ以上の力を要した。

【０１０９】そして、このようにして完成した現像スリ
ーブを前述した第１実施例と同様に使用した結果、良好
な画像が得られた。

【０１１０】（第４実施例）本実施例の現像スリーブ
は、前述した第３実施例と同様に、一端にフランジが結
合されたスリーブの他端に対して、前述した第２実施例
の製造装置によってフランジを焼きばめすることにより
製造した。

【０１１１】スリーブＷ２は、外径２０ｍｍ、内径１
８．８ｍｍ、長さ３３０ｍｍのアルミニウム合金製押出
引き抜き円筒管であり、その一端に結合されたフランジ
内には、内径寸法が５．０１〜５．０４の範囲内にある
焼結含油軸受けが固定され、その軸受けによってマグネ
ットローラＷ３の一端側の軸部が軸支されるようになっ
ている。スリーブＷ２の他端の内側には、図２９（ａ）
に示すように、２段のインロー加工を行った。そして、
このように一端部にフランジが結合されたスリーブＷ２
に対して、前述した第２実施例と同様に、塗工液をコー
ティングした。

【０１１２】その後、スリーブＷ２内にマグネットロー
ラＷ３を挿入してから、図２９（ａ）のように、そのマ
グネットローラＷ３の他端の軸部を内径寸法が５．０１
〜５．０４の範囲内にある焼結含油軸受け１５０によっ
て軸支した。マグネットローラＷ３の他端の軸部は、外
径５ｍｍ、軸受け１５０との寸法公差がｆ８である。ま
た、マグネットローラＷ３の一端側の軸部も同様に軸支
される。スリーブＷ２において、フランジＷ１と結合す
るインロー部は、内径１９．００３、長さ２．５ｍｍで
あり、図２４（ｃ）のようにスリーブＷ２の両端の位置
Ａ、Ｂを保持して回転させたときのａ点のフレ、つまり
インローフレが６μｍ、端面の直角度が３μｍであっ
た。

【０１１３】そして、このようなスリーブＷ２を前述し
た第２実施例の製造装置にセットし、そのスリーブＷ２
の他端にフランジＷ１を焼きばめした。そのフランジＷ
１は、結合部１３１の外径が１９．０１７ｍｍ、その長
さが２．５ｍｍ、内径が６±０．２ｍｍである。スリー
ブＷ２の他端部は加熱装置４によって７６μｍ拡径させ
た。

【０１１４】このようにしてスリーブＷ２にフランジＷ
１を焼きばめした現像スリーブに対して、図２４（ａ）
のように、スリーブＷ２の両端の位置Ａ、Ｂを保持して
回転させたときのフランジＷ１のａ位置のフレを測定し
た。そのフレは９μｍであった。また、フランジＷ１を
スリーブＷ２から強制的に引き抜くには１５Ｋｇ以上の
力を要した。

【０１１５】そして、このようにして完成した現像スリ
ーブを前述した第１実施例と同様に使用した結果、良好
な画像が得られた。

【０１１６】なお、軸受け１５０としては、焼結含油軸
受けの他、ポリアセタール樹脂製、耐熱製のあるエンプ
ラ等のものを採用することができ、何ら限定されない。

【０１１７】（実施例５）本実施例の現像スリーブは、
前述した第４実施例と同様に、一端にフランジが結合さ
れたスリーブの他端に対して、前述した第２実施例の製
造装置によってフランジを焼きばめすることにより製造
した。

【０１１８】スリーブＷ２は、外径２０ｍｍ、内径１
８．８ｍｍ、長さ３３０ｍｍのアルミニウム合金製押出
引き抜き円筒管であり、その一端に結合されたフランジ
内には、内径寸法が５．０１〜５．０４の範囲内にある
焼結含油軸受けが固定され、その軸受けによってマグネ
ットローラＷ３の一端側の軸部が軸支されるようになっ
ている。スリーブＷ２の他端の内部には、図２９（ｂ）
に示すようにインロー加工し、その内径を１８．９０３
ｍｍ、長さを５ｍｍ、インローフレを６μｍ、端面直角
度を４μｍとした。そして、このように一端部にフラン
ジが結合されたスリーブＷ２に対して、前述した第２実
施例と同様に、塗工液をコーティングした。

【０１１９】その後、スリーブＷ２内にマグネットロー
ラＷ３を挿入してから、図２９（ｂ）のように、そのマ
グネットローラＷ３の他端の軸部を内径寸法が５．０１
〜５．０４の範囲内にある焼結含油軸受け１５１によっ
て軸支した。マグネットローラＷ３の他端の軸部は、外
径５ｍｍ、軸受け１５０との寸法公差がｆ８である。ま
た、マグネットローラＷ３の一端側の軸部も同様に軸支
される。

【０１２０】そして、このようなスリーブＷ２を前述し
た第２実施例の製造装置にセットし、そのスリーブＷ２
の他端にフランジＷ１を焼きばめした。そのフランジＷ
１は、結合部１３１の外径が１８．９１５ｍｍ、その長
さが３．５ｍｍであり、その内部に、内径が５．０１〜
５．０４ｍｍの範囲内にある焼結含油軸受け１５２が固
定されている。スリーブＷ２の他端部は、前述した第４
実施例と同様に加熱装置４によって７６μｍ拡径させ
た。

【０１２１】このようにしてスリーブＷ２にフランジＷ
１を焼きばめした現像スリーブに対して、図２４（ａ）
のように、スリーブＷ２の両端の位置Ａ、Ｂを保持して
回転させたときのフランジＷ１のａ位置のふれを測定し
た。そのふれは９μｍであった。また、フランジＷ１を
スリーブＷ２から強制的に引き抜くには２０Ｋｇ以上の
力を要した。

【０１２２】そして、このようにして完成した現像スリ
ーブを前述した第１実施例と同様に使用した結果、良好
な画像が得られた。

【０１２３】（第６、第７、第８実施例）図４６に、現
像スリーブとしての第６、第７、および第８実施例につ
いてデータを示す。これらの実施例は、前述した第３実
施例において、結合しめしろ等の寸法を変更して作製し
たものである。また、比較例１〜５も作製して評価し
た。

【０１２４】なお、比較例６、７、８として、次のよう
な現像スリーブも作製して評価してみた。

【０１２５】比較例６は、前述した第３実施例の現像ス
リーブの作製に際し、マグネットローラＷ３を磁性体１
１４によって位置決めすることなく、フランジＷ１を焼
きばめした。この結果、フランジＷ１が斜めに挿入、結
合され、フランジＷ１のふれは４０μｍとなって、形成
した画像にピッチムラが生じ、実用上問題があった。

【０１２６】比較例７は、前述した第４実施例の現像ス
リーブの作製に際し、マグネットローラＷ３を固定する
ことなく、フランジＷ１を焼きばめした。この結果、フ
ランジＷ１が斜めに挿入され、途中までしか入らなかっ
た。フランジＷ１の引き抜きに要する力も５ｋｇ以下で
あった。

【０１２７】（第９実施例）外径２０．０ｍｍ、内径１
８．８ｍｍ、長さ３２１．４ｍｍのＳＵＳ３０４のスリ
ーブＷ２の一端に、内径が５．０１ｍｍ〜５．０４ｍｍ
の範囲にある焼結含油軸受けを備えたフランジを取り付
けておいてから、そのスリーブＷ２の他端に、図２９
（ａ）のように２段のインロー加工を行った。その後、
前述した第１実施例と同様に塗工液をコートした。次
に、スリーブＷ２内にマグネットローラＷ３を挿入して
から、それを焼結含油軸受けで保持した。その軸受け
は、外径５ｍｍ、スリーブＷ２の他端内部との寸法公差
はｆ８、内径は５．０１ｍｍ〜５．０４ｍｍの範囲にあ
る。フランジＷ１が結合するスリーブＷ２の他端のイン
ロー部は、内径１９．００３ｍｍ、長さ２．５ｍｍ、イ
ンローフレ７μｍ、端面直角度４μｍであった。

【０１２８】そして、スリーブＷ２の他端を加熱して、
７６μｍ拡径し、先述した第１実施例と同様にして、ス
リーブＷ１を挿入して結合した。スリーブＷ１は、結合
部の外径１９．０１６ｍｍ、結合長さ２．３ｍｍ、内径
６±０．２ｍｍである。

【０１２９】フランジＷ１とスリーブＷ２とを結合した
後、フランジＷ１のふれを測定した結果、１１μｍであ
り、またフランジＷ１を強制的に引き抜くには１５ｋｇ
以上の引き抜き力を要した。また、このようにして製造
した現像スリーブを前述した第１実施例と同様に使用し
た結果、ピッチムラ等の問題もなく良好な画像が得られ
た。

【０１３０】（第１０実施例）前述した第５実施例のス
リーブＷ２をアルミニウム製からＳＵＳ３０４製に変更
して、同第５実施例と同様に現像スリーブを作製した。
その結果、フランジＷ１のふれは１０μｍ、引き抜き力
は２０ｋｇであった。

【０１３１】[現像スリーブの構成例]図３０から図３４
のそれぞれは、現像スリーブの異なる構成例を示す。こ
れらの図において１６０は、マグネットローラＷ３を軸
支するための焼結含油軸受けである。

【０１３２】図３０のものは、現像スリーブの駆動側
（左方のフランジＷ１側）にのみ軸受け１６０が備えら
れている。なお、図中右方の非駆動側のフランジＷ１と
してはプラスチック製のものを採用し、また図中左方の
駆動側のフランジＷ１としてはアルミニウム製のものを
採用することができる。図３１（ａ）のものは、両端に
軸受け１６０が備えられている。なお、同図中左側の軸
受け１６０は、図３１（ｂ）のように２段にインロー形
成されたスリーブＷ２の内部に取り付けてもよい。図３
２のものは、現像スリーブの非駆動軸側（右方のフラン
ジＷ１側）に２つの軸受け１６０を備えた構成となって
いる。図３３（ａ）のものは、図３１のものにおける左
方フランジＷ１をスリーブＷ２内にはめ合わせた構成と
なっており、また同図（ｂ）のものは、２段にインロー
成形されたスリーブＷ２の左側内部に軸受け１６０を取
り付けた構成となっている。図３４のものは、左側のフ
ランジＷ１の内部に軸受け１６０を取り付けた構成とな
っている。

【０１３３】これら図３１から図３４の現像スリーブ
は、いずれも前述した第１、第２実施例の製造装置を用
いて製造することができる。

【０１３４】[感光ドラムの製造方法の具体例]外径２
８．５ｍｍ、内径２７．１ｍｍ、長さ２６０．５ｍｍの
アルミニウム合金の押し出し、引き抜き品としての円筒
管を感光ドラムの円筒部材（以下、「スリーブ」とい
う）とし、この一端内部に、内径２６．９００ｍｍ、長
さ７ｍｍの切削加工を行った。このときのインローフレ
は８μｍ、端面直角度は３μｍであった。

【０１３５】次に、セガインのアンモニア水溶液（セガ
イン１１．２ｇ、２８％アンモニア水１ｇ、水２２２ｍ
ｌ）を浸漬コーティング法で塗工し、乾燥して、塗工量
１．０ｇ／ｃｍ²の下引層を形成した。

【０１３６】次に、アルミニウムクロライドフタロシア
ニン１重量部、ブリラール樹脂（商品名；エスレックＢ
Ｍ−２；積水化学（株）製）１重量部とイソプロピルア
ルコール３０重量部をボールミル分散機で４時間分散し
た。この分散液を、先に形成した下引層の上に浸漬コー
ティング法で塗工し、乾燥して電荷発生層を形成した。
このときの膜厚は０．３μｍであった。

【０１３７】また、1重量部のヒドラゾン化合物、ポリ
スルフォン樹脂（商品名；Ｐ１７００；ユニオンカーバ
イト社製）１重量部とモノクロルベンゼン６重量部を混
合し、攪拌機で攪拌溶解した。この液を電荷発生層の上
に浸漬コーティング法で塗工し、乾燥して膜厚２μｍの
電荷輸送層を形成して、感光ドラムのスリーブＷ２を作
製した。

【０１３８】そして、このスリーブＷ２の一端部に対
し、前述した第１実施例の製造装置によってフランジＷ
１を結合した。フランジＷ１は、結合部の直径が２６．
９１３ｍｍ、結合長さが２．０ｍｍであり、スリーブＷ
２の一端から３ｍｍの範囲を加熱装置４によって加熱し
て１０８μｍ拡径し、フランジＷ１の挿入、結合を行っ
た。

【０１３９】そして、前述した図２４と同様にして、フ
ランジＷ１のふれを測定した結果、１０μｍであった。
また、フランジＷ１の引き抜きに要する引き抜き力は１
５ｋｇ以上であった。その後、スリーブＷ２の他端側に
フランジを圧入して感光ドラムを完成した。

【０１４０】このようにして制作した感光ドラムをキャ
ノン（株）製のレーザービームプリンタのプロセスカー
トリッジに装着して、画像形成を行った。この結果、ド
ラムのピッチムラ、カブリ等の問題もなく良好な画像が
得られた。

【０１４１】なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範
囲で、上記実施例を修正または変更したものに適用可能
である。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像スリーブ及び感光ドラム等の円筒体の製法におい
て、焼きばめ結合前に、円筒部材端部近辺の表面に形成
された樹脂層の温度を測定し、その温度から得られる円
筒部材端部の予測温度と、結合部位の加熱すべき所望の
温度との差分だけ加熱する方法をとるため、結合工程に
投入される円筒部材に温度ばらつきがあった場合でも、
そのまま加熱工程に移行することができる。そのため、
乾燥工程（１５０℃〜１７０℃，２０〜３０分）を経た
円筒部材を一度常温に戻す工程をなくすことができ、生
産性を向上させることが出来る。

【０１４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像スリーブの製造装置の第１実
施例を示す側面図である。

【図２】図１に示す製造装置の正面図である。

【図３】図１に示す製造装置の平面図である。

【図４】図１に示すロボットハンドの概略構成図であ
る。

【図５】図１に示すロボットハンドの断面図である。

【図６】図５に示すロボットハンドの先端部分の拡大断
面図である。

【図７】図４に示すクッションユニットの概略構成図で
ある。

【図８】図１に示す高周波加熱装置の拡大図である。

【図９】図１に示すターンテーブルの断面図である。

【図１０】図１に示すターンテーブルの側面図である。

【図１１】図１に示す製造装置の制御系のブロック構成
図である。

【図１２】図１の製造装置によって結合されるフランジ
とスリーブの側面図である。

【図１３】図１２に示すスリーブの断面形状の説明図で
ある。

【図１４】図１に示す製造装置のロボットハンドの動作
を説明するためのフローチャートである。

【図１５】図１に示す製造装置のターンテーブルの動作
を説明するためのフローチャートである。

【図１６】図１の製造装置によって結合されるスリーブ
とフランジの断面図である。

【図１７】図１の製造装置によるスリーブの加熱時間と
温度との関係を説明するための図である。

【図１８】図１の製造装置によって加熱されるスリーブ
の温度と膨張量との関係を説明するための図である。

【図１９】図１の製造装置によるスリーブとフランジの
結合動作を説明するための要部の拡大図である。

【図２０】図１の製造装置によって製造可能な現像スリ
ーブの断面図である。

【図２１】本発明に係る現像スリーブの製造装置の第２
実施例による加熱動作状態を説明するための要部の断面
図である。

【図２２】本発明に係る現像スリーブの製造装置の第２
実施例におけるロボットハンドの断面図である。

【図２３】図２２の製造装置によるスリーブとフランジ
の結合動作を説明するための要部の拡大図である。

【図２４】現像スリーブにおける測定位置の説明図であ
る。

【図２５】現像スリーブに対するブラスト処理動作を説
明するための側面図である。

【図２６】現像スリーブに対する塗装処理動作を説明す
るための側面図である。

【図２７】本発明に係る現像スリーブの製造方法を説明
するための図である。

【図２８】本発明に係る現像スリーブの製造方法の他の
例を説明するための要部の断面図である。

【図２９】本発明に係る現像スリーブの製造方法のさら
に異なる他の例を説明するための要部の断面図である。

【図３０】本発明に係る現像スリーブの他の構成例を説
明するための断面図である。

【図３１】本発明に係る現像スリーブのさらに他の構成
例を説明するための断面図である。

【図３２】本発明に係る現像スリーブのさらに他の構成
例を説明するための断面図である。

【図３３】本発明に係る現像スリーブのさらに他の構成
例を説明するための断面図である。

【図３４】本発明に係る現像スリーブのさらに他の構成
例を説明するための断面図である。

【図３５】画像形成装置の要部の概略構成図である。

【図３６】図３５に示す画像形成装置のブロック構成図
である。

【図３７】図３５に示す画像スリーブと感光ドラムの斜
視図である。

【図３８】図３５に示す画像スリーブの端部の断面図で
ある。

【図３９】図３５に示す画像スリーブの駆動機構の側面
図である。

【図４０】図３５に示す画像スリーブの駆動機構の要部
の断面図である。

【図４１】図３５に示す画像スリーブと感光ドラムとの
位置関係を説明するための側面図である。

【図４２】本発明に係る現像スリーブの製造装置の第３
実施例の構成を示すブロック図である。

【図４３】スリーブコートの温度測定値と温度計アンプ
の出力との関係を示す図である。

【図４４】温度計アンプの出力とパソコン電圧出力との
関係を示す図である。

【図４５】スリーブ温度と時間の関係を示す図である。

【図４６】第６乃至第９実施例と比較例の測定結果を示
した図である。

【符号の説明】

Ｗ１フランジ部材Ｗ２円筒部材Ｗ３マグネットローラ１Ａロボットハンド４高周波加熱装置９クッションユニット１０コンプライアンス（調芯手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒部材の端部内側にフランジ部材の結
合部が嵌合された円筒体を製造する円筒体の製造方法に
おいて、前記円筒部材の端部内側と前記フランジ部材の結合部を
しまりばめの関係となる大きさに加工する加工工程と、前記円筒部材の端部を所定の温度に加熱して拡径させ、
該円筒部材の端部内側と前記フランジ部材の結合部とを
すきまばめの関係とする拡径工程と、前記円筒部材の端部の冷却中に、該円筒部材の端部内側
に前記フランジ部材の結合部を嵌入させる嵌入工程とを
具備し、前記拡径工程において、前記円筒部材の温度を測定し、
測定位置の温度から得られる前記円筒部材の端部の予測
温度と所望の温度との差分だけ前記円筒部材の端部を加
熱し、拡径することを特徴とする円筒体の製造方法。
【請求項２】前記円筒部材は、表面に樹脂層が形成さ
れており、前記円筒部材の温度の測定は、前記表面の樹
脂層で行なわれることを特徴とする請求項１に記載の円
筒体の製造方法。
【請求項３】前記円筒部材の温度を測定する測定位置
は、前記円筒部材の端部近辺で、該円筒部材の表面に形
成された樹脂層上であることを特徴とする請求項２に記
載の円筒体の製造方法。
【請求項４】円筒部材の端部内側にフランジ部材の結
合部を嵌合した円筒体を製造する円筒体の製造装置にお
いて、前記フランジ部材の結合部に対してしまりばめの関係と
なる大きさに加工されている前記円筒部材の端部を所定
の温度に加熱して、該円筒部材の端部を前記フランジ部
材の結合部に対してすきまばめの関係となるように拡径
させるための加熱手段と、前記円筒部材の端部の冷却中に、該円筒部材の端部内側
に前記フランジ部材の結合部を嵌入させる嵌入手段と、前記円筒部材の表面に形成された樹脂層の温度を測定す
る温度測定手段と、該温度測定手段が測定した前記樹脂層の温度から得られ
る前記円筒部材の端部の予測温度と所望の温度との差分
だけ、前記円筒部材の端部を加熱する様に前記加熱手段
の加熱動作を制御する制御手段とを具備することを特徴
とする円筒体の製造装置。
【請求項５】前記加熱手段は高周波誘導加熱装置であ
ることを特徴とする請求項４に記載の円筒体の製造装
置。
【請求項６】前記温度測定手段は、放射温度計である
ことを特徴とする請求項４に記載の円筒体の製造装置。
【請求項７】前記円筒部材は、画像形成装置に用いら
れる現象スリーブであることを特徴とする請求項４に記
載の円筒体の製造装置。
【請求項８】前記円筒部材は、画像形成装置に用いら
れる感光ドラムであることを特徴とする請求項４に記載
の円筒体の製造装置。