表面処理装置
【課題】小電流で効率よく加工対象物の外表面の粗面化処理を行うことができるようにした表面処理装置を提供する。
【解決手段】電磁コイル７が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティース７ｂと、ティース７ｂ間に形成されて図示しないコイルが配設されるスロット７ｃと、を備えたステータ７ａで構成され、一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘが、他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成されている。
【解決手段】電磁コイル７が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティース７ｂと、ティース７ｂ間に形成されて図示しないコイルが配設されるスロット７ｃと、を備えたステータ７ａで構成され、一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘが、他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状に形成された加工対象物の外表面に磁性砥粒を衝突させることで、加工対象物の表面を粗面化する表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒状に形成された加工対象物の外表面を粗面化するために、加工対象物と磁性砥粒とを収容槽内に収容し、磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、磁性砥粒と回転磁場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、磁性砥粒を加工対象物に衝突させることによって加工対象物の外表面を粗面化する表面処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記表面処理装置は、ベースと、固定保持手段と、電磁コイル移動部と、移動保持部と、移動チャック部と、電磁コイルと、収容槽と、回収部と、冷却部と、リニアエンコーダと制御装置とを備えており、加工対象物である現像スリーブの外表面を粗面化処理する場合には、磁性材料で形成された中空保持部材の外周に加工対象物を同軸に保持して、加工対象物を磁性砥粒が供給された収容槽内に収容し、収容槽と中空保持部材と加工対象物とを同軸に取り付ける。そして、前記回収部の気体流入管で収容槽内に気体を供給すると共に前記冷却部で加圧された気体を収容槽の外側に収容槽と同軸に配置された円環状の前記電磁コイルに吹きつけ、中空保持部材とともに加工対象物を軸芯回りに回転させると共に電磁コイルに三相交流電源から電力を印可して電磁コイルに回転磁場を発生させる。すると、電磁コイルの内側に位置する磁性砥粒が自転しながら軸芯回りに公転して加工対象物の外表面に衝突して加工対象物の外表面を粗面化する。前記電磁コイル移動部が電磁コイルを軸芯に沿って移動させると、電磁コイルの回転磁場の内側に入った磁性砥粒が移動すると共に電磁コイルの内側から抜け出た磁性砥粒がその移動を停止し、電磁コイルを軸芯に沿って往復移動させることにより加工対象物の外表面の粗面化処理が終了する。
【０００４】
前記表面処理装置の電磁コイル７１は、図８に示すように、円環状のステータ７１ａを備えており、ステータ７１ａの内周面には、全周にわたってステータ７１ａの軸芯に向かって複数のティース７１ｂが並んで突設されている。隣接するティース７１ｂの間にはスロット７１ｃが開口して形成されており、スロット７１ｃには図示しないコイルが配設されて前記電磁コイル７１が構成されるようになっている。電磁コイル７１では、ステータ７１ａのコイルに三相交流電源からの電力が印可されることにより、ステータ７１ａの周方向に移動しながらステータ７１ａの半径方向にティース７１ｂを通って中空保持部材１５１の表面に向けて磁束が形成されようになり、磁束に沿って磁性砥粒が移動して、中空保持部材１５１に保持された加工対象物の外表面に磁性砥粒が衝突することにより、加工対象物の外表面の粗面化処理が行われるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記表面処理装置の電磁コイル７１では、ステータ７１ａに形成されたスロット７１ｃの開口面積によってスロット７１ｃに配設されるコイルの巻数が決まってくるので、図８に示すようにスロット７１ｃの開口面積が小さいと、十分なコイルの巻数を得ることができず、強力な電磁コイル７１を得ることができない。そこで、図９に示すように、ステータ７１ａのスロット７１ｃの開口面積を大きく形成して十分なコイルの巻数を得るようにすることも考えられる。
【０００６】
しかし、図９に示すようにステータ７１ａのスロット７１ｃの開口面積を大きく形成すると、隣接するスロット７１ｃ間のティース７１ｂの幅が狭くなり、この幅狭なティース７１ｂを通ってステータ７１ａの半径方向に中空保持部材１５１の表面に向かう磁束の量が磁気飽和の影響で制限されてしまい、そのために、加工対象物の表面での磁束密度が減少して、磁束に沿って移動する磁性砥粒の量が減少してしまう。
【０００７】
そこで、加工対象物を保持する中空保持部材の表面での磁束密度を増大させて磁束に沿って移動する磁性砥粒の量を増大させ、加工対象物の外表面に衝突する磁性砥粒の量を増大させて所望する加工対象物の表面粗さを得るためには、ステータ７１ａのコイルにより大きな電流を流すことも考えられるが、コイルに大電流を流すと消費電力が増大して効率が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる問題点を解決することを目的とし、小電流で効率よく加工対象物の外表面の粗面化処理を行うことができるようにした表面処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の表面処理装置は、内部に円筒状の加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、前記加工対象物を前記収容槽と同軸状に保持して回転させる保持回転手段と、前記収容槽の外側に配置され、前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させる回転磁場を発生させる磁場発生部と、該磁場発生部を前記収容槽の長手方向に移動させる移動手段と、を備えた表面処理装置において、前記磁場発生部が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティースと、該ティース間に形成されてコイルが配設されるスロットと、を備えたステータで構成され、前記一部のティースの周方向の幅寸法が、他のティースの周方向の幅寸法より広く形成されている、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の表面処理装置は、請求項１記載の表面処理装置において、前記ステータの内周面に開口形成された前記スロットの総数を減少させ、１スロット当たりのスロットの開口面積が大きく形成されている、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の表面処理装置によれば、内部に円筒状の加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、前記加工対象物を前記収容槽と同軸状に保持して回転させる保持回転手段と、前記収容槽の外側に配置され、前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させる回転磁場を発生させる磁場発生部と、該磁場発生部を前記収容槽の長手方向に移動させる移動手段と、を備えた表面処理装置において、前記磁場発生部が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティースと、該ティース間に形成されてコイルが配設されるスロットと、を備えたステータで構成され、前記一部のティースの周方向の幅寸法が、他のティースの周方向の幅寸法より広く形成されているので、幅広のティースからステータの軸芯位置に配置した保持回転手段の表面へ流れる磁束の量を局所的に多くすることができ、また、所望する加工対象物の表面粗さを得るための磁束の量を幅広のティース部分で十分に確保しつつステータの内周面のスロットの開口面積を大きく形成して、スロットに配設されるコイルの巻数を増加させることができ、小電流で保持回転手段の表面で発生する磁束密度を十分に増大させて、小電流で効率よく加工対象物の外表面の粗面化処理を行うことができる。
【００１２】
請求項２に記載の表面処理装置によれば、前記ステータの内周面に開口形成された前記スロットの総数を減少させ、１スロット当たりのスロットの開口面積が大きく形成されているので、スロットに配設されるコイルの巻数をより増加させることができ、より小電流で保持回転手段の表面で発生する磁束密度を十分に増大させて、より小電流で効率よく加工対象物の外表面の粗面化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る表面処理装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の表面処理装置の収容槽部分を示す断面図である。
【図３】図１の表面処理装置の収容槽部分の取り付け状態を説明する断面図である。
【図４】図１に係る本発明の電磁コイルのステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【図５】図１に係る本発明の電磁コイルのステータの磁界解析による磁束の流れを示す概略図である。
【図６】従来のステータの磁界解析による磁束の流れを示す概略図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る電磁コイルのステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【図８】従来のステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【図９】従来の他のステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る表面処理装置の全体構成を示す概略図である。図２及び図３は、図１に示された表面処理装置の収容槽部分を示す断面図、図４は、電磁コイルのステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【００１５】
表面処理装置１は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に用いられる現像ローラや帯電ローラなどの円筒状に形成された加工対象物２（図２に示す）の外表面を粗面化する装置である。
【００１６】
表面処理装置１は、図１に示すように、装置ベース３と、装置ベース３から立設した保持ベース４と、加工対象物２及び磁性砥粒５（図２に示す）を収容する収容槽６と、収容槽６内に磁性砥粒５を移動させる回転磁場を発生させて回転磁場により磁性砥粒５を加工対象物２の外表面に衝突させる磁場発生部としての電磁コイル７と、電磁コイル７を収容槽６の長手方向に沿って移動させる移動手段としての電磁コイル移動部８と、を備えている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、収容槽６は、２つの円筒状部材６ａ、６ｂをカラー６ｃで連結したもので、その内部に加工対象物２と磁性砥粒５が収容される。図示例では、収容槽６の外径は４０〜８０ｍｍ、収容槽６の肉厚は０．３〜５ｍｍ、収容槽６の長手方向の長さは３００〜６００ｍｍで、収容槽６の円筒状部材６ａ、６ｂ及びカラー６ｃはオーステナイト系ステンレス材料などで構成されている。また、収容槽６に収容された磁性砥粒５は、例えば円柱状に形成されており、磁性砥粒５の大きさは、外径が０．８〜３ｍｍで全長が０．５〜３ｍｍ程度である。ただし、加工対象物２の所望する表面粗さ、加工時間、及び磁性砥粒５の耐久性などに合わせてその形状及び寸法を適宜変更でき、また、収容槽６に収容される磁性砥粒５の総量も、加工対象物２の所望する表面粗さ、加工時間、及び磁性砥粒５の耐久性などから決定される。
【００１８】
収容槽６の円筒状部材６ａ、６ｂのカラー６ｃによる連結部でない端部は、それぞれ、保持部９ａ、９ｂにより保持されるようになっている。収容槽６の一方の円筒状部材６ａは、高さ調節機構１０及び移動用アクチュエータ１１、１２を備えた保持部９ａにより保持されている。また、収容槽６の他方の円筒状部材６ｂは、移動ブラケット１３及び高さ調節機構１４を備えた保持部９ｂにより保持されている。そして、保持部９ａ、９ｂにより収容槽６の両端部が保持されることにより、収容槽６が保持ベース４の所定位置に保持される。
【００１９】
収容槽６の内部には、加工対象物２を保持して回転させる保持回転手段としての磁性材料で形成された中空保持部材１５が収容槽６と同軸に設けられている。そして、中空保持部材１５の外周部に、その長手方向に沿って加工対象物２が保持されることにより、中空保持部材１５、加工対象物２及び収容槽６が同軸に配置され、磁性砥粒５が収容された収容槽６内に加工対象物２がその外表面を露出して保持されるようになっている。
【００２０】
収容槽６内に加工対象物２を保持するには、図３に示すように、保持部９ｂで保持された収容槽６の他方の円筒状部材６ｂの内部に取り付けられた中空保持部材１５の一端部の主軸マスク部１６に加工対象物２の一端部を挿入する。次に、軸芯の移動調整が可能なテール軸１７に保持部９ａで保持された収容槽６の一方の円筒状部材６ａと、円筒状部材６ａの軸芯位置に取り付けられたテール軸マスク部１８をテール軸１７とともに移動させ、中空保持部材１５に挿着された加工対象物２の他端部にテール軸マスク部１８を嵌合させると共に一方の円筒状部材６ａを他方の円筒状部材６ｂとカラー６ｃで連結させる。これにより、中空保持部材１５の外周部に装着された加工対象物２がその外表面を露出して収容槽６内に保持される。ここで、テール軸１７、及びテール軸１７に取り付けられたテール軸マスク部１８、一方の円筒状部材６ａは、図１に示すＡ方向に最大移動速度２００ｍｍ／ｓ、最大移動距離３００ｍｍ、Ｂ方向に最大移動速度３００ｍｍ／ｓ、最大移動距離３００ｍｍの範囲内で移動可能となっている。
【００２１】
図１乃至図３に示すように、収容槽６の外周には、収容槽６内の磁性砥粒５を移動させる回転磁場を発生させて回転磁場により磁性砥粒５を加工対象物２の外表面に衝突させる電磁コイル７が設けられている。電磁コイル７は、その長手方向長さが収容槽６より極めて短く構成されている。また、電磁コイル７は、電磁コイル移動部８により収容槽６の長手方向に移動可能に構成されており、電磁コイル移動部８は、電磁コイル７のステータ７ａ（図４に示す）を保持するステータ保持ベース８ａと、ステータ保持ベース８ａを移動させる移動用アクチュエータ８ｂを備えている。図示例では、電磁コイル７は、内径が７５〜８２ｍｍ、長手方向長さが７０〜８５ｍｍで、移動用アクチュエータ８ｂは、図１に示すＣ方向に移動速度を３００ｍｍ／ｓまで調整でき、移動距離も１２００ｍｍまで調整できるようになっている。また、電磁コイル７には、電磁コイル７を連続稼働する際に発生する熱を冷却するための冷却ファン１９が設けられている。
【００２２】
電磁コイル７は、図４に示すように、円環状のステータ７ａを備えており、ステータ７ａの内周面には、全周にわたってステータ７ａの軸芯に向かって複数のティース７ｂが並んで突設されている。複数のティース７ｂの隣接したティース７ｂ間には、スロット７ｃが開口して形成されており、スロット７ｃには図示しないコイルが配設されるようになっている。そして、ステータ７ａ、ティース７ｂ、及びスロット７ｃに配設されたコイルにより電磁コイル７が構成され、電磁コイル７のステータ７ａの内側には、中空保持部材１５、加工対象物２及び収容槽６（図示せず）がステータ７ａと同軸に配置されるようになっている。
【００２３】
電磁コイル７のステータ７ａのコイルの巻線は、分布巻きにより構成されており、コイルには、図示しない三相交流電源から電力が印加されるようになっている。電磁コイル７のコイルに互いに位相のずれた電力が印加されると、電磁コイル７のステータ７ａには互いに位相のずれた磁場が発生する。そして、電磁コイル７のステータ７ａには、これらの磁場を合成したステータ７ａの軸芯回りの磁場（回転磁場）が発生し、ステータ７ａの内側に位置する中空保持部材１５が同期回転速度に近い速度で回転するようになる。また、ステータ７ａの周方向に移動しながらステータ７ａの半径方向にティース７ｂを通って中空保持部材１５の表面に向けて磁束が形成される。そして、収容槽６内の磁性砥粒５は、回転磁場により自転しながら軸芯回りを公転すると共に磁束に沿って収容槽６内を移動するようになり、中空保持部材１５に保持された加工対象物２の外表面に磁性砥粒５が衝突することにより、加工対象物２の外表面が粗面化処理されるようになっている。
【００２４】
電磁コイル７のステータ７ａを電磁コイル移動部８により収容槽６に沿って移動させると、ステータ７ａの内側に入り込む磁性砥粒５が回転磁場により移動すると共にステータ７ａの外側に抜け出る磁性砥粒５がその移動を停止するようになる。磁性砥粒５が収容された収容槽６内の空間は、図示しない仕切部材により仕切られており、磁性砥粒５が仕切部材を越えて移動することが規制されている。そのために、磁性砥粒５は、ステータ７ａと同期した移動ができなくなり、磁性砥粒５は、回転磁場より開放される衝撃による振動によって脱磁が行われ、磁化された磁性砥粒５の残留磁化が取り除かれるようになっている。
【００２５】
ここで、図１に示すように、図示しない三相交流電源と電磁コイル７との間には、電力の周波数、電流値、電圧値を変更可能なインバータ装置２０が設けられている。そして、電磁コイル７に印加される電力の周波数、電流値、電圧値を変更することにより、電磁コイル７で発生する回転磁場の強さを変更できるようにしている。また、図２に示すように、中空保持部材１５の表面には回転検知センサ２１が設けられており、中空保持部材１５及び中空保持部材１５に保持された加工対象物２の回転数を計測できるようになっている。
【００２６】
本発明による表面処理装置１は、図４に示すように、電磁コイル７が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティース７ｂと、ティース７ｂ間に形成されて図示しないコイルが配設されるスロット７ｃと、を備えたステータ７ａで構成され、一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘが、他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成されている。即ち、ステータ７ａの内周面に全周にわたって突設されたティース７ｂの周方向の幅寸法が均等でなく、そのために、ステータ７ａの内周面に全周にわたって開口したスロット７ｃが等間隔で形成されていないものである。
【００２７】
本発明によれば、ステータ７ａのコイルに三相交流電源から電力が印加されると、ステータ７ａの周方向に移動しながらステータ７ａの半径方向にティース７ｂを通ってステータ７ａの内側に配設された中空保持部材１５の表面に向けて磁束が形成されるようになり、磁束に沿って収容槽６内の磁性砥粒５が移動して中空保持部材１５に保持された加工対象物２の外表面に磁性砥粒５が衝突することにより、加工対象物２の外表面の粗面化処理が行われるようになっている。その際、同相のスロット間のティースの幅寸法Ｙより異相のスロット間のティースの幅寸法Ｘが広く形成されて、ステータ７ａの内周面に突設されたティース７ｂの周方向の幅寸法が均等に形成されておらず、ステータ７ａの内周面に開口したスロット７ｃが等間隔で形成されていない。
【００２８】
一般に、電動機で使用されるステータは、その内周面に突設されたティースの周方向の幅寸法が均等に形成されると共に、ステータの内周面に開口するスロットが等間隔で形成されており、ステータからロータに流れる磁束がステータの周方向に均一となるように構成されている。これは、ステータからロータに流れる磁束がステータの周方向に均一でないと、ロータの回転に必要な周方向の電磁トルクが脈動して、振動などの問題を引き起こすからである。これに対して、本発明による電磁コイル７のステータ７ａは、ステータ７ａの軸芯位置に加工対象物２を保持する中空保持部材１５を配置し、この中空保持部材１５がステータ７ａで発生する回転磁場により回転するものであれば、電動機のロータのように滑らかに回転する必要はない。即ち、電動機のようにステータからロータに流れる磁束が周方向に均一でなくとも十分であり、むしろ、ステータ７ａの内側に配置された中空保持部材１５の表面に向けて局所的に磁束が多く流れるようにすることが、磁束に沿って移動する磁性砥粒５の量を増加させることになり、中空保持部材１５に保持した加工対象物２の外表面の処理効率を向上させることになる。
【００２９】
そこで、本発明では、図４に示すように、電磁コイル７のステータ７ａの一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘを他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成し、幅広のティース７ｂからステータ７ａの軸芯位置に配置した中空保持部材１５の表面へ流れる磁束の量を局所的に多くなるように構成した。このように、幅寸法が大きなティース７ｂを通って中空保持部材１５の表面に向けた磁束が形成されるようになると、従来のように幅狭なティースを通って中空保持部材の表面に向けて形成される磁束のように、磁気飽和の影響で磁束の量が制限を受けるようなことがなくなる。そのために、ステータ７ａのコイルに大電流を流すことなく、即ち小電流で効率よく、加工対象物２の表面で発生する磁束密度を増大させて磁束に沿って移動する磁性砥粒５の量を増大させることができ、加工対象物２の外表面に衝突する磁性砥粒５の量を増大させて所望する加工対象物２の表面粗さを得ることができる。
【００３０】
ここで、図４に示した本発明による電磁コイル７のステータ７ａと、図９に示した従来のスロット７１ｃの開口面積を大きく形成したステータ７１ａについて、電流２７Ａ、電流周波数１００Ｈｚの条件で磁界解析（二次元過渡応答解析）を用いて解析したところ、図４に示した本発明によるステータ７ａのＤ部で発生する磁束の流れが図５に示すようになり、一方、図９に示した従来のスロット７１ｃの開口面積を大きく形成したステータ７１ａのＥ部で発生する磁束の流れが図６に示すようなることが確認された。図５及び図６に示した磁束の流れから、本発明によるステータ７ａの幅寸法が大きなティース７ｂを通って中空保持部材１５の表面に向けて形成される磁束の量が、従来の幅狭なティース７１ｂを通って中空保持部材１５１の表面に向けて形成される磁束の量より増大していることが確認された。
【００３１】
また、本発明による表面処理装置１は、図４に示すように、電磁コイル７のステータ７ａの一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘが、他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成されているので、幅広のティース７ｂからステータ７ａの軸芯位置に配置した中空保持部材１５の表面へ流れる磁束の量が局所的に多くなり、そのために、ステータ７ａの内周面に全周にわたって開口したスロット７ｃの開口面積を大きく形成しても、所望する加工対象物２の表面粗さを得るための磁束の量を幅広のティース７ｂ部分で十分に確保することができ、ステータ７ａの内周面に全周にわたって開口したスロット７ｃの開口面積を大きく形成することにより、スロット７ｃに配設されるコイルの巻数を増加させることができる。
【００３２】
ここで、図４に示した本発明による電磁コイル７のステータ７ａと、図８に示した従来のステータ７１ａについて、所望の表面粗さを有する加工対象物２を得るのに必要な中空保持部材１５の表面での磁束密度２５０ｍＴを発生させるための各ステータ７ａ、７１ａに流れる必要電流を比較すると、図８に示した従来のステータ７１ａは、スロット７１ｃのコイルの巻数が５０巻となり、その必要電流が３１．１Ａとなるのに対して、図４に示した本発明のステータ７ａは、スロット７ｃのコイルの巻数が７０巻となり、その必要電流が２２．２Ａとなることが判明した。
【００３３】
このように、本発明による表面処理装置１は、図４に示すように、電磁コイル７のステータ７ａの一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘが、他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成されているので、幅広のティース７ｂからステータ７ａの軸芯位置に配置した中空保持部材１５の表面へ流れる磁束の量を局所的に多くすることができ、また、所望する加工対象物２の表面粗さを得るための磁束の量を幅広のティース７ｂ部分で十分に確保しつつステータ７ａの内周面に全周にわたって開口したスロット７ｃの開口面積を大きく形成することができ、そのために、スロット７ｃに配設されるコイルの巻数を増加させることができ、小電流で中空保持部材１５の表面で発生する磁束密度を十分に増大させるて、小電流で効率よく加工対象物の外表面の粗面化処理を行うことができる。
【００３４】
本実施形態では、本発明による電磁コイル７のステータ７ａの移動速度が６０ｍｍ／ｓ、ステータ７ａの移動回数が２パス（１往復）、磁性砥粒５の量が１５０ｇとして、加工対象物２の外表面の粗面化処理を行うことにより、ステータ７ａの必要電流が２２．２Ａで所望の表面粗さ（４．０〜６．５μｍ）の加工対象物２を得ることができた。
【００３５】
図７は、本発明の他の実施形態の電磁コイル７のステータ７ａの軸方向に直交した状態の概略図で、ステータ７ａの内周面に開口形成されたスロット７ｃの総数を減少させ、１スロット当たりのスロット７ｃの開口面積が大きく形成されているものである。即ち、図４に示した一実施形態の電磁コイル７のステータ７ａは、その内周に２４個のスロット７ｃが開口形成されているが、本実施形態のステータ７ａは、その内周に１８個のスロット７ｃが開口形成されており、スロット７ｃの総数が減少している。このように、ステータ７ａの内周に開口形成されたスロット７ｃの総数を減少させると、１スロット当たりのスロット７ｃの開口面積を大きく形成することができ、そのために、スロット７ｃに配設されるコイルの巻数をより増加させることができ、より小電流で中空保持部材１５の表面で発生する磁束密度を十分に増大させて、より小電流で効率よく加工対象物２の外表面の粗面化処理を行うことができる。
【００３６】
前記した実施形態には本発明の代表的な実施形態を示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
【００３７】
即ち、前記実施形態では、電磁コイル７で発生する回転磁場により中空保持部材１５が回転する構成としたが、中空保持部材１５の端部に別途回転モータ等の回転機構を設けて、その回転力により中空保持部材１５を回転させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１ 表面処理装置
２ 加工対象物
３ 装置ベース
４ 保持ベース
５ 磁性砥粒
６ 収容槽
６ａ、６ｂ 円筒状部材
６ｃ カラー
７ 電磁コイル
７ａ ステータ
７ｂ ティース
７ｃ スロット
８ 電磁コイル移動部
９ａ、９ｂ 保持部
１５ 中空保持部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２００７−８３３１４号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状に形成された加工対象物の外表面に磁性砥粒を衝突させることで、加工対象物の表面を粗面化する表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒状に形成された加工対象物の外表面を粗面化するために、加工対象物と磁性砥粒とを収容槽内に収容し、磁性砥粒を移動させる回転磁場を発生させて、磁性砥粒と回転磁場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、磁性砥粒を加工対象物に衝突させることによって加工対象物の外表面を粗面化する表面処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記表面処理装置は、ベースと、固定保持手段と、電磁コイル移動部と、移動保持部と、移動チャック部と、電磁コイルと、収容槽と、回収部と、冷却部と、リニアエンコーダと制御装置とを備えており、加工対象物である現像スリーブの外表面を粗面化処理する場合には、磁性材料で形成された中空保持部材の外周に加工対象物を同軸に保持して、加工対象物を磁性砥粒が供給された収容槽内に収容し、収容槽と中空保持部材と加工対象物とを同軸に取り付ける。そして、前記回収部の気体流入管で収容槽内に気体を供給すると共に前記冷却部で加圧された気体を収容槽の外側に収容槽と同軸に配置された円環状の前記電磁コイルに吹きつけ、中空保持部材とともに加工対象物を軸芯回りに回転させると共に電磁コイルに三相交流電源から電力を印可して電磁コイルに回転磁場を発生させる。すると、電磁コイルの内側に位置する磁性砥粒が自転しながら軸芯回りに公転して加工対象物の外表面に衝突して加工対象物の外表面を粗面化する。前記電磁コイル移動部が電磁コイルを軸芯に沿って移動させると、電磁コイルの回転磁場の内側に入った磁性砥粒が移動すると共に電磁コイルの内側から抜け出た磁性砥粒がその移動を停止し、電磁コイルを軸芯に沿って往復移動させることにより加工対象物の外表面の粗面化処理が終了する。
【０００４】
前記表面処理装置の電磁コイル７１は、図８に示すように、円環状のステータ７１ａを備えており、ステータ７１ａの内周面には、全周にわたってステータ７１ａの軸芯に向かって複数のティース７１ｂが並んで突設されている。隣接するティース７１ｂの間にはスロット７１ｃが開口して形成されており、スロット７１ｃには図示しないコイルが配設されて前記電磁コイル７１が構成されるようになっている。電磁コイル７１では、ステータ７１ａのコイルに三相交流電源からの電力が印可されることにより、ステータ７１ａの周方向に移動しながらステータ７１ａの半径方向にティース７１ｂを通って中空保持部材１５１の表面に向けて磁束が形成されようになり、磁束に沿って磁性砥粒が移動して、中空保持部材１５１に保持された加工対象物の外表面に磁性砥粒が衝突することにより、加工対象物の外表面の粗面化処理が行われるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記表面処理装置の電磁コイル７１では、ステータ７１ａに形成されたスロット７１ｃの開口面積によってスロット７１ｃに配設されるコイルの巻数が決まってくるので、図８に示すようにスロット７１ｃの開口面積が小さいと、十分なコイルの巻数を得ることができず、強力な電磁コイル７１を得ることができない。そこで、図９に示すように、ステータ７１ａのスロット７１ｃの開口面積を大きく形成して十分なコイルの巻数を得るようにすることも考えられる。
【０００６】
しかし、図９に示すようにステータ７１ａのスロット７１ｃの開口面積を大きく形成すると、隣接するスロット７１ｃ間のティース７１ｂの幅が狭くなり、この幅狭なティース７１ｂを通ってステータ７１ａの半径方向に中空保持部材１５１の表面に向かう磁束の量が磁気飽和の影響で制限されてしまい、そのために、加工対象物の表面での磁束密度が減少して、磁束に沿って移動する磁性砥粒の量が減少してしまう。
【０００７】
そこで、加工対象物を保持する中空保持部材の表面での磁束密度を増大させて磁束に沿って移動する磁性砥粒の量を増大させ、加工対象物の外表面に衝突する磁性砥粒の量を増大させて所望する加工対象物の表面粗さを得るためには、ステータ７１ａのコイルにより大きな電流を流すことも考えられるが、コイルに大電流を流すと消費電力が増大して効率が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる問題点を解決することを目的とし、小電流で効率よく加工対象物の外表面の粗面化処理を行うことができるようにした表面処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の表面処理装置は、内部に円筒状の加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、前記加工対象物を前記収容槽と同軸状に保持して回転させる保持回転手段と、前記収容槽の外側に配置され、前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させる回転磁場を発生させる磁場発生部と、該磁場発生部を前記収容槽の長手方向に移動させる移動手段と、を備えた表面処理装置において、前記磁場発生部が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティースと、該ティース間に形成されてコイルが配設されるスロットと、を備えたステータで構成され、前記一部のティースの周方向の幅寸法が、他のティースの周方向の幅寸法より広く形成されている、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の表面処理装置は、請求項１記載の表面処理装置において、前記ステータの内周面に開口形成された前記スロットの総数を減少させ、１スロット当たりのスロットの開口面積が大きく形成されている、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の表面処理装置によれば、内部に円筒状の加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、前記加工対象物を前記収容槽と同軸状に保持して回転させる保持回転手段と、前記収容槽の外側に配置され、前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させる回転磁場を発生させる磁場発生部と、該磁場発生部を前記収容槽の長手方向に移動させる移動手段と、を備えた表面処理装置において、前記磁場発生部が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティースと、該ティース間に形成されてコイルが配設されるスロットと、を備えたステータで構成され、前記一部のティースの周方向の幅寸法が、他のティースの周方向の幅寸法より広く形成されているので、幅広のティースからステータの軸芯位置に配置した保持回転手段の表面へ流れる磁束の量を局所的に多くすることができ、また、所望する加工対象物の表面粗さを得るための磁束の量を幅広のティース部分で十分に確保しつつステータの内周面のスロットの開口面積を大きく形成して、スロットに配設されるコイルの巻数を増加させることができ、小電流で保持回転手段の表面で発生する磁束密度を十分に増大させて、小電流で効率よく加工対象物の外表面の粗面化処理を行うことができる。
【００１２】
請求項２に記載の表面処理装置によれば、前記ステータの内周面に開口形成された前記スロットの総数を減少させ、１スロット当たりのスロットの開口面積が大きく形成されているので、スロットに配設されるコイルの巻数をより増加させることができ、より小電流で保持回転手段の表面で発生する磁束密度を十分に増大させて、より小電流で効率よく加工対象物の外表面の粗面化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る表面処理装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の表面処理装置の収容槽部分を示す断面図である。
【図３】図１の表面処理装置の収容槽部分の取り付け状態を説明する断面図である。
【図４】図１に係る本発明の電磁コイルのステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【図５】図１に係る本発明の電磁コイルのステータの磁界解析による磁束の流れを示す概略図である。
【図６】従来のステータの磁界解析による磁束の流れを示す概略図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る電磁コイルのステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【図８】従来のステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【図９】従来の他のステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る表面処理装置の全体構成を示す概略図である。図２及び図３は、図１に示された表面処理装置の収容槽部分を示す断面図、図４は、電磁コイルのステータの軸方向に直交した状態の概略図である。
【００１５】
表面処理装置１は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に用いられる現像ローラや帯電ローラなどの円筒状に形成された加工対象物２（図２に示す）の外表面を粗面化する装置である。
【００１６】
表面処理装置１は、図１に示すように、装置ベース３と、装置ベース３から立設した保持ベース４と、加工対象物２及び磁性砥粒５（図２に示す）を収容する収容槽６と、収容槽６内に磁性砥粒５を移動させる回転磁場を発生させて回転磁場により磁性砥粒５を加工対象物２の外表面に衝突させる磁場発生部としての電磁コイル７と、電磁コイル７を収容槽６の長手方向に沿って移動させる移動手段としての電磁コイル移動部８と、を備えている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、収容槽６は、２つの円筒状部材６ａ、６ｂをカラー６ｃで連結したもので、その内部に加工対象物２と磁性砥粒５が収容される。図示例では、収容槽６の外径は４０〜８０ｍｍ、収容槽６の肉厚は０．３〜５ｍｍ、収容槽６の長手方向の長さは３００〜６００ｍｍで、収容槽６の円筒状部材６ａ、６ｂ及びカラー６ｃはオーステナイト系ステンレス材料などで構成されている。また、収容槽６に収容された磁性砥粒５は、例えば円柱状に形成されており、磁性砥粒５の大きさは、外径が０．８〜３ｍｍで全長が０．５〜３ｍｍ程度である。ただし、加工対象物２の所望する表面粗さ、加工時間、及び磁性砥粒５の耐久性などに合わせてその形状及び寸法を適宜変更でき、また、収容槽６に収容される磁性砥粒５の総量も、加工対象物２の所望する表面粗さ、加工時間、及び磁性砥粒５の耐久性などから決定される。
【００１８】
収容槽６の円筒状部材６ａ、６ｂのカラー６ｃによる連結部でない端部は、それぞれ、保持部９ａ、９ｂにより保持されるようになっている。収容槽６の一方の円筒状部材６ａは、高さ調節機構１０及び移動用アクチュエータ１１、１２を備えた保持部９ａにより保持されている。また、収容槽６の他方の円筒状部材６ｂは、移動ブラケット１３及び高さ調節機構１４を備えた保持部９ｂにより保持されている。そして、保持部９ａ、９ｂにより収容槽６の両端部が保持されることにより、収容槽６が保持ベース４の所定位置に保持される。
【００１９】
収容槽６の内部には、加工対象物２を保持して回転させる保持回転手段としての磁性材料で形成された中空保持部材１５が収容槽６と同軸に設けられている。そして、中空保持部材１５の外周部に、その長手方向に沿って加工対象物２が保持されることにより、中空保持部材１５、加工対象物２及び収容槽６が同軸に配置され、磁性砥粒５が収容された収容槽６内に加工対象物２がその外表面を露出して保持されるようになっている。
【００２０】
収容槽６内に加工対象物２を保持するには、図３に示すように、保持部９ｂで保持された収容槽６の他方の円筒状部材６ｂの内部に取り付けられた中空保持部材１５の一端部の主軸マスク部１６に加工対象物２の一端部を挿入する。次に、軸芯の移動調整が可能なテール軸１７に保持部９ａで保持された収容槽６の一方の円筒状部材６ａと、円筒状部材６ａの軸芯位置に取り付けられたテール軸マスク部１８をテール軸１７とともに移動させ、中空保持部材１５に挿着された加工対象物２の他端部にテール軸マスク部１８を嵌合させると共に一方の円筒状部材６ａを他方の円筒状部材６ｂとカラー６ｃで連結させる。これにより、中空保持部材１５の外周部に装着された加工対象物２がその外表面を露出して収容槽６内に保持される。ここで、テール軸１７、及びテール軸１７に取り付けられたテール軸マスク部１８、一方の円筒状部材６ａは、図１に示すＡ方向に最大移動速度２００ｍｍ／ｓ、最大移動距離３００ｍｍ、Ｂ方向に最大移動速度３００ｍｍ／ｓ、最大移動距離３００ｍｍの範囲内で移動可能となっている。
【００２１】
図１乃至図３に示すように、収容槽６の外周には、収容槽６内の磁性砥粒５を移動させる回転磁場を発生させて回転磁場により磁性砥粒５を加工対象物２の外表面に衝突させる電磁コイル７が設けられている。電磁コイル７は、その長手方向長さが収容槽６より極めて短く構成されている。また、電磁コイル７は、電磁コイル移動部８により収容槽６の長手方向に移動可能に構成されており、電磁コイル移動部８は、電磁コイル７のステータ７ａ（図４に示す）を保持するステータ保持ベース８ａと、ステータ保持ベース８ａを移動させる移動用アクチュエータ８ｂを備えている。図示例では、電磁コイル７は、内径が７５〜８２ｍｍ、長手方向長さが７０〜８５ｍｍで、移動用アクチュエータ８ｂは、図１に示すＣ方向に移動速度を３００ｍｍ／ｓまで調整でき、移動距離も１２００ｍｍまで調整できるようになっている。また、電磁コイル７には、電磁コイル７を連続稼働する際に発生する熱を冷却するための冷却ファン１９が設けられている。
【００２２】
電磁コイル７は、図４に示すように、円環状のステータ７ａを備えており、ステータ７ａの内周面には、全周にわたってステータ７ａの軸芯に向かって複数のティース７ｂが並んで突設されている。複数のティース７ｂの隣接したティース７ｂ間には、スロット７ｃが開口して形成されており、スロット７ｃには図示しないコイルが配設されるようになっている。そして、ステータ７ａ、ティース７ｂ、及びスロット７ｃに配設されたコイルにより電磁コイル７が構成され、電磁コイル７のステータ７ａの内側には、中空保持部材１５、加工対象物２及び収容槽６（図示せず）がステータ７ａと同軸に配置されるようになっている。
【００２３】
電磁コイル７のステータ７ａのコイルの巻線は、分布巻きにより構成されており、コイルには、図示しない三相交流電源から電力が印加されるようになっている。電磁コイル７のコイルに互いに位相のずれた電力が印加されると、電磁コイル７のステータ７ａには互いに位相のずれた磁場が発生する。そして、電磁コイル７のステータ７ａには、これらの磁場を合成したステータ７ａの軸芯回りの磁場（回転磁場）が発生し、ステータ７ａの内側に位置する中空保持部材１５が同期回転速度に近い速度で回転するようになる。また、ステータ７ａの周方向に移動しながらステータ７ａの半径方向にティース７ｂを通って中空保持部材１５の表面に向けて磁束が形成される。そして、収容槽６内の磁性砥粒５は、回転磁場により自転しながら軸芯回りを公転すると共に磁束に沿って収容槽６内を移動するようになり、中空保持部材１５に保持された加工対象物２の外表面に磁性砥粒５が衝突することにより、加工対象物２の外表面が粗面化処理されるようになっている。
【００２４】
電磁コイル７のステータ７ａを電磁コイル移動部８により収容槽６に沿って移動させると、ステータ７ａの内側に入り込む磁性砥粒５が回転磁場により移動すると共にステータ７ａの外側に抜け出る磁性砥粒５がその移動を停止するようになる。磁性砥粒５が収容された収容槽６内の空間は、図示しない仕切部材により仕切られており、磁性砥粒５が仕切部材を越えて移動することが規制されている。そのために、磁性砥粒５は、ステータ７ａと同期した移動ができなくなり、磁性砥粒５は、回転磁場より開放される衝撃による振動によって脱磁が行われ、磁化された磁性砥粒５の残留磁化が取り除かれるようになっている。
【００２５】
ここで、図１に示すように、図示しない三相交流電源と電磁コイル７との間には、電力の周波数、電流値、電圧値を変更可能なインバータ装置２０が設けられている。そして、電磁コイル７に印加される電力の周波数、電流値、電圧値を変更することにより、電磁コイル７で発生する回転磁場の強さを変更できるようにしている。また、図２に示すように、中空保持部材１５の表面には回転検知センサ２１が設けられており、中空保持部材１５及び中空保持部材１５に保持された加工対象物２の回転数を計測できるようになっている。
【００２６】
本発明による表面処理装置１は、図４に示すように、電磁コイル７が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティース７ｂと、ティース７ｂ間に形成されて図示しないコイルが配設されるスロット７ｃと、を備えたステータ７ａで構成され、一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘが、他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成されている。即ち、ステータ７ａの内周面に全周にわたって突設されたティース７ｂの周方向の幅寸法が均等でなく、そのために、ステータ７ａの内周面に全周にわたって開口したスロット７ｃが等間隔で形成されていないものである。
【００２７】
本発明によれば、ステータ７ａのコイルに三相交流電源から電力が印加されると、ステータ７ａの周方向に移動しながらステータ７ａの半径方向にティース７ｂを通ってステータ７ａの内側に配設された中空保持部材１５の表面に向けて磁束が形成されるようになり、磁束に沿って収容槽６内の磁性砥粒５が移動して中空保持部材１５に保持された加工対象物２の外表面に磁性砥粒５が衝突することにより、加工対象物２の外表面の粗面化処理が行われるようになっている。その際、同相のスロット間のティースの幅寸法Ｙより異相のスロット間のティースの幅寸法Ｘが広く形成されて、ステータ７ａの内周面に突設されたティース７ｂの周方向の幅寸法が均等に形成されておらず、ステータ７ａの内周面に開口したスロット７ｃが等間隔で形成されていない。
【００２８】
一般に、電動機で使用されるステータは、その内周面に突設されたティースの周方向の幅寸法が均等に形成されると共に、ステータの内周面に開口するスロットが等間隔で形成されており、ステータからロータに流れる磁束がステータの周方向に均一となるように構成されている。これは、ステータからロータに流れる磁束がステータの周方向に均一でないと、ロータの回転に必要な周方向の電磁トルクが脈動して、振動などの問題を引き起こすからである。これに対して、本発明による電磁コイル７のステータ７ａは、ステータ７ａの軸芯位置に加工対象物２を保持する中空保持部材１５を配置し、この中空保持部材１５がステータ７ａで発生する回転磁場により回転するものであれば、電動機のロータのように滑らかに回転する必要はない。即ち、電動機のようにステータからロータに流れる磁束が周方向に均一でなくとも十分であり、むしろ、ステータ７ａの内側に配置された中空保持部材１５の表面に向けて局所的に磁束が多く流れるようにすることが、磁束に沿って移動する磁性砥粒５の量を増加させることになり、中空保持部材１５に保持した加工対象物２の外表面の処理効率を向上させることになる。
【００２９】
そこで、本発明では、図４に示すように、電磁コイル７のステータ７ａの一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘを他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成し、幅広のティース７ｂからステータ７ａの軸芯位置に配置した中空保持部材１５の表面へ流れる磁束の量を局所的に多くなるように構成した。このように、幅寸法が大きなティース７ｂを通って中空保持部材１５の表面に向けた磁束が形成されるようになると、従来のように幅狭なティースを通って中空保持部材の表面に向けて形成される磁束のように、磁気飽和の影響で磁束の量が制限を受けるようなことがなくなる。そのために、ステータ７ａのコイルに大電流を流すことなく、即ち小電流で効率よく、加工対象物２の表面で発生する磁束密度を増大させて磁束に沿って移動する磁性砥粒５の量を増大させることができ、加工対象物２の外表面に衝突する磁性砥粒５の量を増大させて所望する加工対象物２の表面粗さを得ることができる。
【００３０】
ここで、図４に示した本発明による電磁コイル７のステータ７ａと、図９に示した従来のスロット７１ｃの開口面積を大きく形成したステータ７１ａについて、電流２７Ａ、電流周波数１００Ｈｚの条件で磁界解析（二次元過渡応答解析）を用いて解析したところ、図４に示した本発明によるステータ７ａのＤ部で発生する磁束の流れが図５に示すようになり、一方、図９に示した従来のスロット７１ｃの開口面積を大きく形成したステータ７１ａのＥ部で発生する磁束の流れが図６に示すようなることが確認された。図５及び図６に示した磁束の流れから、本発明によるステータ７ａの幅寸法が大きなティース７ｂを通って中空保持部材１５の表面に向けて形成される磁束の量が、従来の幅狭なティース７１ｂを通って中空保持部材１５１の表面に向けて形成される磁束の量より増大していることが確認された。
【００３１】
また、本発明による表面処理装置１は、図４に示すように、電磁コイル７のステータ７ａの一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘが、他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成されているので、幅広のティース７ｂからステータ７ａの軸芯位置に配置した中空保持部材１５の表面へ流れる磁束の量が局所的に多くなり、そのために、ステータ７ａの内周面に全周にわたって開口したスロット７ｃの開口面積を大きく形成しても、所望する加工対象物２の表面粗さを得るための磁束の量を幅広のティース７ｂ部分で十分に確保することができ、ステータ７ａの内周面に全周にわたって開口したスロット７ｃの開口面積を大きく形成することにより、スロット７ｃに配設されるコイルの巻数を増加させることができる。
【００３２】
ここで、図４に示した本発明による電磁コイル７のステータ７ａと、図８に示した従来のステータ７１ａについて、所望の表面粗さを有する加工対象物２を得るのに必要な中空保持部材１５の表面での磁束密度２５０ｍＴを発生させるための各ステータ７ａ、７１ａに流れる必要電流を比較すると、図８に示した従来のステータ７１ａは、スロット７１ｃのコイルの巻数が５０巻となり、その必要電流が３１．１Ａとなるのに対して、図４に示した本発明のステータ７ａは、スロット７ｃのコイルの巻数が７０巻となり、その必要電流が２２．２Ａとなることが判明した。
【００３３】
このように、本発明による表面処理装置１は、図４に示すように、電磁コイル７のステータ７ａの一部のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｘが、他のティース７ｂの周方向の幅寸法Ｙより広く形成されているので、幅広のティース７ｂからステータ７ａの軸芯位置に配置した中空保持部材１５の表面へ流れる磁束の量を局所的に多くすることができ、また、所望する加工対象物２の表面粗さを得るための磁束の量を幅広のティース７ｂ部分で十分に確保しつつステータ７ａの内周面に全周にわたって開口したスロット７ｃの開口面積を大きく形成することができ、そのために、スロット７ｃに配設されるコイルの巻数を増加させることができ、小電流で中空保持部材１５の表面で発生する磁束密度を十分に増大させるて、小電流で効率よく加工対象物の外表面の粗面化処理を行うことができる。
【００３４】
本実施形態では、本発明による電磁コイル７のステータ７ａの移動速度が６０ｍｍ／ｓ、ステータ７ａの移動回数が２パス（１往復）、磁性砥粒５の量が１５０ｇとして、加工対象物２の外表面の粗面化処理を行うことにより、ステータ７ａの必要電流が２２．２Ａで所望の表面粗さ（４．０〜６．５μｍ）の加工対象物２を得ることができた。
【００３５】
図７は、本発明の他の実施形態の電磁コイル７のステータ７ａの軸方向に直交した状態の概略図で、ステータ７ａの内周面に開口形成されたスロット７ｃの総数を減少させ、１スロット当たりのスロット７ｃの開口面積が大きく形成されているものである。即ち、図４に示した一実施形態の電磁コイル７のステータ７ａは、その内周に２４個のスロット７ｃが開口形成されているが、本実施形態のステータ７ａは、その内周に１８個のスロット７ｃが開口形成されており、スロット７ｃの総数が減少している。このように、ステータ７ａの内周に開口形成されたスロット７ｃの総数を減少させると、１スロット当たりのスロット７ｃの開口面積を大きく形成することができ、そのために、スロット７ｃに配設されるコイルの巻数をより増加させることができ、より小電流で中空保持部材１５の表面で発生する磁束密度を十分に増大させて、より小電流で効率よく加工対象物２の外表面の粗面化処理を行うことができる。
【００３６】
前記した実施形態には本発明の代表的な実施形態を示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
【００３７】
即ち、前記実施形態では、電磁コイル７で発生する回転磁場により中空保持部材１５が回転する構成としたが、中空保持部材１５の端部に別途回転モータ等の回転機構を設けて、その回転力により中空保持部材１５を回転させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１ 表面処理装置
２ 加工対象物
３ 装置ベース
４ 保持ベース
５ 磁性砥粒
６ 収容槽
６ａ、６ｂ 円筒状部材
６ｃ カラー
７ 電磁コイル
７ａ ステータ
７ｂ ティース
７ｃ スロット
８ 電磁コイル移動部
９ａ、９ｂ 保持部
１５ 中空保持部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２００７−８３３１４号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に円筒状の加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、
前記加工対象物を前記収容槽と同軸状に保持して回転させる保持回転手段と、
前記収容槽の外側に配置され、前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させる回転磁場を発生させる磁場発生部と、
該磁場発生部を前記収容槽の長手方向に移動させる移動手段と、
を備えた表面処理装置において、
前記磁場発生部が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティースと、該ティース間に形成されてコイルが配設されるスロットと、を備えたステータで構成され、
前記一部のティースの周方向の幅寸法が、他のティースの周方向の幅寸法より広く形成されている、
ことを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記ステータの内周面に開口形成された前記スロットの総数を減少させ、１スロット当たりのスロットの開口面積が大きく形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の表面処理装置。
【請求項１】
内部に円筒状の加工対象物及び磁性砥粒を収容する収容槽と、
前記加工対象物を前記収容槽と同軸状に保持して回転させる保持回転手段と、
前記収容槽の外側に配置され、前記磁性砥粒を前記加工対象物の表面に衝突させる回転磁場を発生させる磁場発生部と、
該磁場発生部を前記収容槽の長手方向に移動させる移動手段と、
を備えた表面処理装置において、
前記磁場発生部が、内周面に軸芯に向かって突設された複数のティースと、該ティース間に形成されてコイルが配設されるスロットと、を備えたステータで構成され、
前記一部のティースの周方向の幅寸法が、他のティースの周方向の幅寸法より広く形成されている、
ことを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記ステータの内周面に開口形成された前記スロットの総数を減少させ、１スロット当たりのスロットの開口面積が大きく形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の表面処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２０７９２４（Ｐ２０１０−２０７９２４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３４１７（Ｐ２００９−５３４１７）
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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