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発明の名称 円筒体の整形方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−128843
公開日 平成10年(1998)5月19日
出願番号 特願平8−287991
出願日 平成8年(1996)10月30日
代理人
発明者 堂本 千景
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】順次下記(1)〜(3)の工程から成る円筒体の整形方法。
(1)下端に盤状鍔部が設けられ、かつ外周面にガス抜き穴が設けられた円柱体をチャンバ内に立設し、この円柱体にその長手寸法とほぼ同じ長手寸法を有する円筒体を嵌め込み載置する。
(2)上記円柱体および円筒体の双方の上端面に蓋部材を載置する。
(3)チャンバ内に加熱加圧された気体を導入し、該気体により上記円筒体を軟化させながら円筒体内面を円柱体外周面に密着せしめる。
【請求項2】前記円筒体が電子写真感光体用円筒体である請求項1記載の円筒体の整形方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はたとえばプリンタや複写機などに搭載される電子写真感光体用円筒体などの円筒体の整形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真感光体には、その被成膜用に円筒体(ドラム状基板)が使用されるが、この円筒体をガラスやプラスチックなどの透明材料により形成し、内部にLEDヘッドなどの光源を設けて、その光源の照射光を円筒体を通して露光する技術が提案されている。
【0003】上記透明円筒体を製作するに当たっては、表面粗度、真円度、真直度、円筒度という寸法精度に対して高いレベルが要求され、これによって高解像度の良好な記録画像が得られるが、さらに透明円筒体の内面についても同様に高い寸法精度が要求されている。そして、このような内面整形技術として、下記 (i)もしくは(ii) が提案されている。
【0004】(i)円筒体の作成に適した素管に対して、その内部にグラインダを固定し、そして、この素管を回転させながらグラインダでもって内面を研磨し、これによって所要通りの円筒体を得る(特開平2−303758号参照)。
【0005】(ii) 基準精度を有するカーボン円筒体にガラスなどから成る素管を嵌め込み、酸水素バーナで加熱しながらカーボン円筒体を回転させ、これによってカーボン円筒体を膨張させ、その外面と素管内面との間を周面全体にわたって密着させることで内面を整形し、その後の冷却によってカーボン円筒体が収縮することから、素管をカーボン円筒体から取り出す、という加熱による内面精度補正技術も提案されている(特開昭63−8231号参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 (i)の技術によれば、手作業による研磨であるために、管内面の研磨状態を確認することが難しく、加工時間が長くなるという問題点がある。すなわち、素管の内面と外面の同軸度および肉厚の各管理が要求されるので、グラインダと素管との双方の回転中心を高精度でもって位置合わせする必要があり、そのための作業を何度も繰り返すことになるので長時間の工程管理が求められる。これに代わる自動機を使用することも考えられるが、その場合には高精度の測定機構とグラインダと素管の位置合わせ機構が必要となるので、製造コストが大幅に上昇する。
【0007】しかも、グラインダによって直に接触させているために、内面のダメージが大きく、高精度の露光が要求される感光体では、欠陥を招くという問題点もある。すなわち、グラインダに含まれると粒が研削中にはがれて回転している素管面を傷付けたり、あるいは素管の回転にともなって周方向にスジ状模様が発生し、これらによって光散乱や反射が生じて、正常な潜像ができなくなっていた。
【0008】また、 (ii) の技術においては、全面を均一に加熱することが難しく、そのためにガラス管に厚みムラが生じたり、温度分布によって亀裂が生じて割れる恐れもあった。
【0009】しかも、 (i)および (ii) の技術ともに一度に多くの素管を内面整形することが難しく、製造コストが大幅に高くなるという問題点もある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の円筒体の整形方法は、叙上の問題点を解決すべく、順次下記(1)〜(3)の各工程から成ることを特徴とする。
(1)下端に盤状鍔部が設けられ、かつ外周面にガス抜き穴が設けられた円柱体をチャンバ内に立設し、この円柱体にその長手寸法とほぼ同じ長手寸法を有する円筒体を嵌め込み載置する。
(2)上記円柱体および円筒体の双方の上端面に蓋部材を載置する。
(3)チャンバ内に加熱加圧された気体を導入し、この気体により上記円筒体を軟化させながら円筒体内面を円柱体外周面に密着せしめる。
また、他の本発明は、上記円筒体が電子写真感光体用透明円筒体であることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図1〜図3により説明する。図1と図2は本発明に用いられる加熱加圧装置1の断面概略図、図3は他の加熱加圧装置2の断面概略図である。なお、これらの図において同一箇所には同一符号を付す。
【0012】まず、図1および図2に示す加熱加圧装置1において、3はチャンバであり、4はチャンバ3内に立設した治具としての円柱体であり、真円度や真直度が高くなるように加工された低膨張な素材(たとえばステンレス)で形成されている。5は円柱体4の下端に設けられた盤状鍔部、6は円柱体4の内部に形成されたガス抜き管、7はガス抜き管6の端に位置するガス抜き穴であって、円柱体4の外周面(たとえば下端から5mm前後の位置)に設けられている。そして、あらかじめ研磨加工されているが、内径精度に劣るプラスチックから成る円筒体8(たとえば外径φ30mm、長手寸法260mm、厚み1.8mm)を円柱体4に嵌め込んで、盤状鍔部5上に載置する。さらに円柱体4と円筒体8の双方の上端面に蓋部材9を設けるような構成になっている。ただし、円柱体4の長手寸法と円筒体8の長手寸法とはほぼ同じである。
【0013】また、チャンバ3の壁の一部にガス導入口10が設けられて、このガス導入口10より加熱加圧された空気などの気体を入れる(図中、気体の流れる方向を■で示す)。この気体については、抵抗式の加熱用ヒータでもって加熱し、そして、ファンで循環させる。また、通常の工場用窒素(5kg/cm2 )をレギュレーターにより導入し、このような加熱でもって、さらに加圧することができる。
【0014】そして、本発明においては、順次(1)〜(3)の各工程を経ることで円筒体8の内面を整形させる。
(1)チャンバ3内に立設された円柱体4に円筒体8を嵌め込んで載置する。
(2)円柱体4および円筒体8の双方の上端面に蓋部材9を配する。
(3)そして、図1に示すようにチャンバ3内に気体を導入し、そして、図2に示すように加熱加圧気体でもって円筒体8を軟化させながら円筒体8の内面を円柱体4の外周面に密着させる。その際にガス抜き穴7が円柱体4の外周面にあるために、円柱体4の外周面と円筒体8の内周面にある余分な空気がガス抜き管6を通して排出される。
【0015】かかる(3)の工程においては、チャンバ3内を150℃の温度に、圧力5kg/cm2 以上に設定し、この状態を約1時間維持した。そして、円筒体8は内外の圧力差でもって変形するが、レーザ測定器等で円筒体8の肉厚を測定しながら、所定の精度範囲になるように、かかる変形状態を調整する。
【0016】以上の一連の工程の後に、チャンバ3内を減圧し、冷却し、さらに円柱体4より円筒体8を抜き取り、かかる内面整形された円筒体を得ることができる。そして、この円筒体は内面整形とともに肉厚も調整され、これによって外形の整形もできる。
【0017】かくして上記構成の円筒体の整形方法においては、円柱体4の精度がφ26.4±0.005mmであれば、円筒体8の内面整形によって、内径精度がφ26.4±0.01mmの円筒体が得られた。しかも、この円筒体の肉厚の精度は±20μmとなり、従来の±100μmと比べても大きく改善された。したがって、高い精度が要求される電子写真感光体用透明円筒体に適用できる。
【0018】次に、図3の加熱加圧装置2を説明すると、この加熱加圧装置2は複数個の円筒体8を同時に内面整形するものであって、円柱体4が複数個配列され、前記(1)〜(3)の各工程を順次経ることで同様に円筒体8の内面を整形させる。ただし、チャンバ3内に気体を導入するに当たって、気体をチャンバ3内で均一に分散させるために、ファンヒータ11を設けている。
【0019】なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や改善等は何ら差し支えない。たとえば、この実施形態ではプラスチックから成る円筒体8を使用したが、これに代わってガラスの円筒体8を使用してもよい。
【0020】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、加熱加圧された気体でもって、円筒体内面の整形をおこなっているので、簡便なる工程でもって容易に整形することができ、従来のように加工時間が長くなることもなく、これによって製造歩留りが改善され、製造コストが低下される。
【0021】しかも、本発明により得られた円筒体は精度が著しく高いので、電子写真感光体などの高精度かつ高信頼性が要求される用途に適している。




 

 


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