JP5349926B2 - パイプの切断方法及び感光ドラム基体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、パイプ切断機、パイプの切断方法、及び、感光ドラム基体の製造方法に関する。

パイプを所定長さに切断する場合、鋸刃によりパイプを切断することが従来より行われている。この切断方法によれば、切断時に切粉が多量に発生する。そのため、パイプの外表面に切粉が付着することで品質不良が発生したり、切粉を除去する作業や集塵装置が必要となったりするという欠点があった。

そこで、切粉の発生を防止するため、ロータリーカッター刃によりパイプの肉厚全体を切断する方法が知られている。しかしながら、この切断方法では、切断時に生じるロータリーカッター刃の側面とパイプの切断部との接触摩擦抵抗力によって、パイプ切断品の切断部が変形してしまい、パイプ切断品の真円度が低下するという欠点があった。

また、ロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成し、その後、パイプの破断用切込み部を外力によって破断する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開昭５４−１３２８８３号公報 特開昭５１−８３２８６号公報

しかしながら、この切断方法によれば、パイプの外表面に切込み部を形成する場所と同じ場所でパイプの切込み部を破断していた。そのため、パイプの外表面に切込み部を形成する切込み工程と、パイプの切込み部を破断する破断工程とを同時に行うことができなかった。その結果、パイプの切断作業に時間がかかり、パイプの切断作業能率が悪かった。

本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、パイプを複数個に切断する場合において、パイプの切断を能率良く行うことができ、更に、切粉の発生を防止することができるパイプ切断機、パイプの切断方法、及び、感光ドラム基体の製造方法を提供することにある。

本発明は以下の手段を提供する。

［１］ パイプの外表面に破断用切込み部を形成するロータリーカッター刃を有する切込み装置と、
前記切込み装置からパイプの先端方向に離れた位置に配置されるとともに、パイプの破断用切込み部を破断する破断装置と、
パイプをその先端方向に前進させてパイプの破断用切込み部を前記切込み装置から前記破断装置へ送る送り装置と、を具備し、
前記切込み装置のロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成しながら、前記切込み装置から前記破断装置に送られてきたパイプの破断用切込み部を前記破断装置により破断するものとなされていることを特徴とするパイプ切断機。

［２］ 前記切込み装置は、ロータリーカッター刃を１個のみ有している前項１記載のパイプ切断機。

［３］ 前記破断装置によりパイプの破断用切込み部を破断する際の破断抵抗力を計測する破断抵抗力計測装置と、
前記破断抵抗力計測装置により計測された破断抵抗力に基づいて、前記切込み装置のロータリーカッター刃によるパイプの外表面への切込み量を制御する第１切込み量制御装置と、を具備している前項１又は２記載のパイプ切断機。

［４］ 前記第１切込み量制御装置は、破断抵抗力が所定の範囲から外れた場合、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプの切断を停止させるものとなされている前項３記載のパイプ切断機。

［５］ 前記切込み装置のロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成する際の切込み抵抗力を計測する切込み抵抗力計測装置と、
前記切込み抵抗力計測装置により計測された切込み抵抗力に基づいて、前記切込み装置のロータリーカッター刃によるパイプの外表面への切込み量を制御する第２切込み量制御装置と、を具備している前項１〜４のいずれかに記載のパイプ切断機。

［６］ 前記第２切込み量制御装置は、切込み抵抗力が所定の範囲から外れた場合と、切込み抵抗力が所定の範囲から複数回連続して外れるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合と、前記切込み装置のロータリーカッター刃によるパイプの外表面への切込み量の制御が複数回連続して行われるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合とのうち少なくとも一つの場合に、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプの切断を停止させるものとなされている前項５記載のパイプ切断機。

［７］ 前記切込み装置と前記破断装置との間の距離が変更可能になるように切込み装置と破断装置とが配置されている前項１〜６のいずれかに記載のパイプ切断機。

［８］ パイプをクランプするクランプ装置を具備しており、
前記クランプ装置は、パイプの外表面に当接するクランプ面を有するクランプ部材と、前記クランプ部材を着脱可能に保持する保持部材とを備え、
前記保持部材には蟻溝状の凹条部が設けられ、
前記クランプ部材には前記凹条部に対応する凸条部が設けられ、
前記クランプ部材の凸条部が前記保持部材の凹条部内に抜出可能にスライド挿入されることにより、前記クランプ部材が前記保持部材に着脱可能に保持されるとともに、
前記クランプ部材の凸条部が前記保持部材の凹条部内に挿入された状態で、凸条部が横方向に押されることにより、凹条部の深さ方向に対する凸条部の位置が固定されている前項１〜７のいずれかに記載のパイプ切断機。

［９］ 前記破断装置は、パイプの破断用切込み部よりも先端側の部分を破断用切込み部から折曲することにより、パイプの破断用切込み部を破断するものである前項１〜８のいずれかに記載のパイプ切断機。

［１０］ 前記破断装置は、パイプの破断用切込み部よりも先端側の部分を捻ることにより、パイプの破断用切込み部を破断するものである前項１〜９のいずれかに記載のパイプ切断機。

［１１］ 前記破断装置は、パイプの破断用切込み部よりも先端側の部分を引っ張ることにより、パイプの破断用切込み部を破断するものである前項１〜１０のいずれかに記載のパイプ切断機。

［１２］ パイプの外表面にロータリーカッター刃により破断用切込み部を形成し、
パイプの破断用切込み部をパイプの先端方向に前進させ、
次いで、パイプの外表面にロータリーカッター刃により新たな破断用切込み部を形成しながら、パイプの先端方向に前進されたパイプの破断用切込み部を破断することを特徴とするパイプの切断方法。

［１３］ パイプの外表面に１個のみのロータリーカッター刃により破断用切込み部を形成する前項１２記載のパイプの切断方法。

［１４］ パイプの破断用切込み部を破断する際の破断抵抗力を計測し、
破断抵抗力に基づいて、ロータリーカッター刃によるパイプの外表面への切込み量を制御する前項１２又は１３記載のパイプの切断方法。

［１５］ 破断抵抗力が予め設定された範囲から外れた場合、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプの切断を停止する前項１４記載のパイプの切断方法。

［１６］ ロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成する際の切込み抵抗力を計測し、
切込み抵抗力に基づいて、ロータリーカッター刃によるパイプの外表面への切込み量を制御する前項１２〜１５のいずれかに記載のパイプの切断方法。

［１７］ 切込み抵抗力が所定の範囲から外れた場合と、切込み抵抗力が所定の範囲から複数回連続して外れるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合と、ロータリーカッター刃によるパイプの外表面への切込み量の制御が複数回連続して行われるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合とのうち少なくとも一つの場合に、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプの切断を停止する前項１６記載のパイプの切断方法。

［１８］ ロータリーカッター刃を有する切込み装置と、パイプの破断用切込み部を破断する破断装置との間の距離を変更させる前項１２〜１７いずれかに記載のパイプの切断方法。

［１９］ パイプの破断用切込み部よりも先端側の部分を破断用切込み部から折曲することにより、パイプの破断用切込み部を破断する前項１２〜１８のいずれかに記載のパイプの切断方法。

［２０］ パイプの破断用切込み部よりも先端側の部分を捻ることにより、パイプの破断用切込み部を破断する前項１２〜１９のいずれかに記載のパイプの切断方法。

［２１］ パイプの破断用切込み部よりも先端側の部分を引っ張ることにより、パイプの破断用切込み部を破断する前項１２〜２０のいずれかに記載のパイプの切断方法。

［２２］ 素管を所定の長さに切断することにより、感光ドラム基体を製造する方法であって、
素管を前項１２〜２１のいずれかに記載のパイプの切断方法により切断することを特徴とする感光ドラム基体の製造方法。

本発明は以下の効果を奏する。

［１］の発明では、パイプ切断機は、切込み装置からパイプの先端方向に離れた位置に破断装置が配置されるとともに、切込み装置のロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成しながら、切込み装置から破断装置に送られてきたパイプの破断用切込み部を破断装置により破断するものとなされている。そのため、パイプの外表面に切込み部を形成する切込み工程と、パイプの切込み部を破断する破断工程とを同時に行うことができる。これにより、パイプの切断を能率良く行うことができる。

さらに、このパイプ切断機は、鋸刃によりパイプを切断する装置ではなく、ロータリーカッター刃を有する切込み装置と破断装置とを備えているので、切粉の発生を防止することができる。

［２］の発明では、切込み装置はロータリーカッター刃を１個のみ有しているので、切粉の発生を確実に防止することができる。その理由は次のとおりである。

もし仮に切込み装置がパイプの周方向に並んで配置された複数個のロータリーカッター刃を有するものであって、複数個のロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成する場合には、パイプの外表面に破断用切込み部を迅速に形成することができ、つまり破断用切込み部の形成を能率良く行うことができるという利点がある。しかしながらその反面、この場合には、複数個のロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成するときに、パイプの外表面上における複数個のロータリーカッター刃の通過軌跡線がパイプの軸方向に少しでもずれていると、細糸状の切粉が発生するという欠点がある。

これに対して、１個のみのロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成する場合には、そのような欠点はなく、すなわち切粉の発生を確実に防止することができる。さらにこの場合には、破断用切込み部の形成に時間がかかるものの、切込み部の形成と同時にパイプの切込み部の破断が行われているので、パイプの切断に要する時間を短縮することができる。

［３］の発明では、第１切込み量制御装置によって切込み装置のロータリーカッター刃によるパイプの外表面への切込み量を制御することにより、パイプ切断品の品質を安定させることができる。

［４］の発明では、作業者等に対してパイプ切断品の品質などに関する異常情報を報知することができるか、又は／及び、パイプの切断を停止することができる。

［５］の発明では、第２切込み量制御装置によって切込み装置のロータリーカッター刃によるパイプの外表面への切込み量を制御することにより、パイプ切断品の品質を確実に安定させることができる。

［６］の発明では、作業者等に対してパイプ切断品の品質などに関する異常情報を報知することができるか、又は／及び、パイプの切断を停止することができる。

［７］の発明では、切込み装置と破断装置との間の距離が変更可能になるように切込み装置と破断装置が配置されているので、所望するパイプ切断品の長さに応じて切込み装置と破断装置との間の距離を変更することができる。すなわち、パイプを色々な長さに切断することができる。

［８］の発明では、クランプ装置のクランプ部材は保持部材に着脱可能に保持されている。そのため、パイプの直径に応じてクランプ部材を交換することができる。

さらに、保持部材の蟻溝状の凹条部内にクランプ部材の凸条部が挿入された状態で、凸条部が横方向に押されることにより、凹条部の深さ方向に対する凸条部の位置が固定されているので、保持部材に対するクランプ部材の取り付け位置の再現性が高いという利点がある。

［９］〜［１１］の発明では、パイプの破断用切込み部を確実に破断することができる。

［１２］〜［１８］の発明は、それぞれ上記［１］〜［７］の発明と同様の効果を奏する。

［１９］〜［２１］の発明は、それぞれ上記［９］〜［１１］の発明と同様の効果を奏する。

［２２］の発明では、高品質な感光ドラム基体を得ることができる。

次に、本発明の一実施形態について図面を参照して以下に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るパイプ切断機の構成を説明するためのパイプ切断機の概略側面図である。このパイプ切断機１は、長尺なパイプ６０を所定の長さに定尺に複数個に切断するものである。

パイプ６０は、例えば引抜丸パイプからなるものである。本実施形態では、パイプ６０は例えば感光ドラム基体用の素管である。したがって、このパイプ切断機１を用いたパイプ６０の切断方法によってパイプ６０を所定の長さに切断することにより得られたパイプ切断品６２は、感光ドラム基体に用いられるものである。感光ドラム基体は、例えば電子写真装置（複写機、レーザビームプリンタ等）に用いられるものであり、その外表面にはＯＰＣ（有機光導電体）膜等の所定の膜が塗工される。そのため、このパイプ切断品６２に対しては、その外表面に切粉が付着していないこと、切断部にバリが発生していないこと、真円度が高いこと、等が要求される。

パイプ６０の材質はアルミニウム（その合金を含む）等の金属である。パイプ６０の断面形状は円環状である。パイプ６０の外径は例えば２４〜３０ｍｍ、パイプ６０の肉厚は例えば０．５〜１ｍｍであり、パイプ６０の長さは例えば６０００〜８０００ｍｍである。また、パイプ切断機１によるパイプ６０の切断長さ（即ちパイプ切断品６２の長さ）は、例えば２４６〜３５７ｍｍである。ただし本発明では、パイプ６０の外径、肉厚、長さ及び切断長さは、上記の範囲であることに限定されるものではなく、用途に応じて設定されるものである。

図１に示すように、パイプ切断機１は、切込み装置１０、破断装置２０、送り装置３０、破断抵抗力計測装置５０、第１切込み量制御装置５１、切込み抵抗力計測装置５２、第２切込み量制御装置５３、主制御装置５９等を具備している。以下に各装置の構成を説明する。

＜切込み装置１０＞
切込み装置１０は、ディスク状のロータリーカッター刃１１を有している。ロータリーカッター刃１１は、水平に配置されたパイプ６０の外表面に破断用切込み部６１をその周方向の全周に亘って環状に形成するものである。ロータリーカッター刃１１の外周縁部の刃先にはその全周に亘って切れ刃が形成されている。ロータリーカッター刃１１の個数は１個又は複数個である。本実施形態では、ロータリーカッター刃１１の個数は１個のみである。なお、もしロータリーカッター刃１１の個数が複数個（例：２〜３個）である場合には、複数個のロータリーカッター刃１１は、パイプの６０周囲にパイプ６０の周方向に間隔をおいて並んで配置される。

ロータリーカッター刃１１は、自転回転可能なものであり、パイプ６０を中心にパイプ６０の周囲を公転回転可能に且つパイプ６０の半径方向に移動可能に配置されている。そして、切込み装置１０は、ロータリーカッター刃１１の刃先をパイプ６０の外表面にパイプ６０の中心軸に向かって所定の押付け力で押し付けた状態で、ロータリーカッター刃１１をパイプ６０を中心にパイプ６０の周囲を１回転以上、公転回転させることにより、パイプ６０の外表面に破断用切込み部６１をその周方向の全周に亘って環状に形成するものとなされている。破断用切込み部６１の切込み量の変更は、後述する第１切込み量制御装置５１や第２切込み量制御装置５３によってロータリーカッター刃１１のパイプ半径方向の移動量を変更することにより、行われる。

さらに、切込み装置１０は、ロータリーカッター刃１１の入側近傍及び出側近傍にそれぞれ配置された入側クランプ装置４０Ａ及び出側クランプ装置４０Ｂを備えている。

各クランプ装置４０Ａ、４０Ｂは、パイプ６０を着脱可能にクランプ保持するものであり、さらに、パイプ６０をその軸を中心に回転不能に且つその軸方向に移動不能にクランプ保持するものである。両クランプ装置４０Ａ、４０Ｂの構成は互いに同じである。両クランプ装置４０Ａ、４０Ｂの構成について、両者を代表して入側クランプ装置４０Ａの構成を以下に説明する。

クランプ装置４０Ａにはクランプ装置４０Ａの動作を制御する動作制御部４９が設けられている。さらに、図５に示すように、クランプ装置４０は、パイプ６０の外表面に当接するクランプ面４５、４５を有する互いに対向状に配置された上下一対のクランプ部材４４、４４と、各クランプ部材４４を着脱可能に保持する一対の保持部材４１、４１と、を備えている。各クランク部材４４のクランプ面４５には、パイプ６０の外表面に嵌合する断面円弧状の凹部４５ａが形成されている。

各保持部材４１には蟻溝状の凹条部４２が設けられている。各クランプ部材４４には凹条部４２に対応する凸条部４６が一体に設けられている。そして、クランプ部材４４の凸条部４６は、保持部材４１の凹条部４２内に抜出可能にスライド挿入されており、これにより、クランプ部材４４は保持部材４１に着脱可能に取り付けられて保持部材４１から脱落にないように保持されている。

また、保持部材４１にはその外側面と凹条部４２の傾斜状内側面とを連通したネジ孔４２が設けられるとともに、このネジ孔４２にクランプレバー４７の押しボルト４８が螺挿されており、クランプレバー４７を正回転や逆回転させることにより押しボルト４８の先端部が凹条部４２に対して横方向に出没するものとなされている。そして、クランプ部材４４の凸条部４６が保持部材４１の凹条部４２内に挿入された状態のもとで、凸条部４６の傾斜状側面４６ａがクランプレバー４７の押しボルト４８の先端部で横方向に押されることにより、凸条部４６が凹条部４２の深さ方向に僅かに移動されてクランプ部材４４が保持部材４１に強く密着し、これにより、凹条部４２の深さ方向に対する凸条部４６の位置が固定されている。一方、クランプレバー４７の押しボルト４８の先端部で凸条部４６の傾斜状側面４６ａを押すのを止めると、凸条部４６の位置の固定が解除される。このようにして、クランプ部材４４が保持部材４１に保持されている。

さらに、このクランプ部材４４は、パイプ６０の直径に応じて交換可能である。例えば、図６に示した交換用クランプ部材４４は、そのクランプ面４５に小径のパイプ６０の外表面に嵌合する断面円弧状の凹部４５ａが形成されている。クランプ部材４４の交換方法は次のとおりである。すなわち、クランプレバー４７の押しボルト４８の先端部で凸条部４６の傾斜状側面４６ａを押すのを止めたのち、凸条部４６を凹条部４２内からスライド抜出することにより、クランプ部材４４を保持部材４１から取り外す。次いで、交換用クランプ部材４４の凸条部４６を保持部材４１の凹条部４２内にスライド挿入し、そして凸条部４６の傾斜状側面４６ａをクランプレバー４７の押しボルト４８の先端部で横方向に押すことにより、凹条部４２の深さ方向に対する凸条部４６の位置を固定する。このような手順によりクランプ部材４４を交換することができる。

＜破断装置２０＞
図１に示すように、破断装置２０は、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１により形成されたパイプ６０の破断用切込み部６１を破断し、これにより、パイプ６０の破断用切込み部６１よりも先端側の部分６２（即ちパイプ切断品）をパイプ６０（詳述するとパイプ本体）から切断（分断）するものである。この破断装置２０は、切込み装置１０からパイプ６０の先端方向（下流方向）に離れた位置に配置されており、サーボモータ２１の駆動力によってパイプ６０の破断用切込み部６１を破断するように構成されている。

破断装置２０の構成を詳述すると次のとおりである。破断装置２０は、サーボモータ２１により回転駆動する回転板２２と、パイプ６０の先端部に内嵌されることでパイプ６０の先端部をチャック保持するチャック部材２４と、回転板２２とチャック部材２４とを連結したリンク機構２３と、を備えている。そして、この破断装置２０は、回転板２２を回転させると、回転板２２の回転動作がリンク機構２３を介してチャック部材２４に上下の揺動動作として伝達されるように構成されている。したがって、この破断装置２０では、パイプ６０の先端部をチャック部材２４により保持した状態で回転板２２を回転させると、チャック部材２４が上下に揺動し、これにより、パイプ６０の破断用切込み部６１よりも先端側の部分６２（即ちパイプ切断品）が破断用切込み部６１から折曲されてパイプ６０の破断用切込み部６１が破断されるものとなる。

さらに、このパイプ切断機１は、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の外表面に新たな破断用切込み部６１を形成しながら、送り装置３０により切込み装置１０から破断装置２０に送られてきたパイプ６０の破断用切込み部６１を破断装置２０により破断するように構成されている。

＜送り装置３０＞
送り装置３０は、パイプ６０をその先端方向に前進させてパイプ６０の破断用切込み部６１を切込み装置１０から破断装置２０へ定尺に送るものである。この送り装置３０は、パイプ６０をクランプ保持するクランプ装置４０Ｃと、クランプ装置４０Ｃを切込み装置１０と破断装置２０との間を往復移動させる移動機構３２と、を備えている。

クランプ装置４０Ｃの構成は、上記切込み装置１０のクランプ装置４０Ａ、４０Ｂと同じである。

移動機構３２は、外周面に螺子が全長に亘って形成された螺子棒３３と、螺子棒３３に噛合する螺子孔３４ａを有するステージ台３４と、螺子棒３３を回転駆動させる駆動源３５と、ガイドレール３６とを備えている。

螺子棒３３は、パイプ６０の送り方向と平行に配置されている。

駆動源３５は、サーボモータからなるものであり、螺子棒３３の一端部に設けられている。

ステージ台３４は、その螺子孔３４ａ内に螺挿された螺子棒３３が駆動源３５により回転駆動することによって、切込み装置１０と破断装置２０との間を移動されるものである。このステージ台３４上にはクランプ装置４０Ｃが固定状態に設置されている。

ガイドレール３６は、ステージ台３４が所定方向に移動されるように案内するものである。

さらに、パイプ切断機１は、切込み装置１０の上流側に配置されるとともにパイプ６０を切込み装置１０の上流側から切込み装置１０へ送る補助送り装置（図示せず）を備えている。

＜切込み装置１０と破断装置２０との間の距離の変更機構＞
このパイプ切断機１は、切込み装置１０と破断装置２０との間の距離が距離変更機構（図示せず）によって変更可能に構成されている。この変更機構の構成は次のとおりである。

切込み装置１０と破断装置２０のうち少なくとも一方は、パイプ６０の先端方向（即ち、送り装置３０によるパイプ６０の破断用切込み部６１の送り方向）と平行に移動可能に配置されている。本実施形態では、切込み装置１０と破断装置２０は、互いに独立してパイプ６０の先端方向と平行にガイドレール（図示せず）等に沿って移動可能に配置されている。切込み装置１０には切込み装置１０をパイプ６０の先端方向と平行に移動させる移動用駆動源（例：サーボモータ）５５が接続されており、破断装置２０には破断装置２０をパイプ６０の先端方向と平行に移動させる移動用駆動源（例：サーボモータ）５６が接続されている。そして、切込み装置１０の移動用駆動源５５と破断装置２０の移動用駆動源５６とのうち少なくとも一方を動作させることにより、切込み装置１０と破断装置２０との間の距離が変更されるものとなされている。

なお本発明では、手動で切込み装置１０と破断装置２０との間の距離が変更されるようになっていても良いし、あるいは自動で距離が変更されるようになってい良い。また本発明では、切込み装置１０と破断装置２０のうちいずれか一方だけがパイプ６０の先端方向と平行に移動可能に配置されていても良い。

＜破断抵抗力計測装置５０と第１切込み量制御装置５１＞
破断抵抗力計測装置５０は、破断装置２０によりパイプ６０の破断用切込み部６１を破断する際の破断抵抗力を計測するものであり、破断装置２０に接続されている。

第１切込み量制御装置５１は、破断抵抗力計測装置５０により計測された破断抵抗力に基づいて、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を制御するものであり、切込み装置１０に接続されている。また、第１切込み量制御装置５１と破断抵抗力計測装置５０は制御信号線を介して互いに接続されている。

さらに、第１切込み量制御装置５１は、破断抵抗力が所定の範囲（即ち予め設定された範囲）から外れた場合、異常情報を直ちに報知するか、又は／及び、パイプ切断機１によるパイプ６０の切断を直ちに停止させるものとなされている。異常情報は、例えば、切断異常が発生したことをスピーカーにより音声や音（例：異常警報音）で報知されるか、切断異常の発生を示すランプの点灯や点滅により報知されるか、又は／及び、ディスプレイ等の表示装置に異常情報を文字や図等で表示することにより報知される。このような異常情報の報知によって、報知対象者としての作業者（オペレータ）等は、パイプ６０の切断に異常が発生してパイプ切断品６２の品質が低下したなどの情報を知ることができる。また、第１切込み量制御装置５１は、パイプ６０の切断を停止させる場合、パイプ切断機１（詳述すると、切込み装置１０、破断装置２０、送り装置３０等）にその動作を停止させる停止信号を送ることにより、パイプ６０の切断を停止させるものとなされている。

破断抵抗力計測装置５０による破断抵抗力の計測と、第１切込み量制御装置５１による切込み量の制御は、具体的には次のように行われる。

図３に示すように、破断用切込み量が相異する複数個のサンプルパイプについて、破断装置２０によりサンプルパイプの破断用切込み部を破断した際の破断装置駆動用サーボモータ２１の実行負荷率と、破断抵抗力を計測可能な破断試験機により同サンプルパイプの破断用切込み部を破断した際の破断抵抗力との関係を、予め調べておく。さらに、破断試験機により破断された各サンプルパイプの切断品の品質について調べ、切断品の品質が良い場合における破断抵抗力の範囲及び切込み量の範囲をそれぞれ「非補正領域（正常領域）」及び「適正切込み量」として、切断品の品質がやや悪い場合における破断抵抗力の範囲及び切込み量の範囲をそれぞれ「補正領域」及び「不適正切込み量」として、切断品の品質が非常に悪い場合における切断抵抗力の範囲及び切込み量の範囲をそれぞれ「異常領域」及び「異常切込み量」として予め設定しておく。このような調査設定データは、第１切込み量制御装置５１に記憶される。なお、１ｋｇｆ＝約９．８Ｎである。

そして、パイプ切断機１によりパイプ６０を切断した場合において、破断装置２０によりパイプ６０の破断用切込み部６１を破断した際のサーボモータ２１の実行負荷率が「非補正領域」から外れて「補正領域」である場合、サーボモータ２１の実行負荷率が「非補正範囲」に入るように切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を第１切込み量制御装置５１により制御する。また、サーボモータ２１の実行負荷率が「非補正領域」から外れて「異常領域」である場合、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプ６０の切断を停止する。

＜切込み抵抗力計測装置５２と第２切込み量制御装置５３＞
切込み抵抗力計測装置５２は、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の外表面に破断用切込み部６１を形成する際の切込み抵抗力を計測するものであり、切込み装置１０に接続されている。

第２切込み量制御装置５３は、切込み抵抗力計測装置５２により計測された切込み抵抗力に基づいて、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を制御するものであり、切込み装置１０に接続されている。また、第２切込み量制御装置５３と切込み抵抗力計測装置５２は制御信号線を介して互いに接続されている。

さらに、第２切込み量制御装置５３は、切込み抵抗力が所定の範囲（即ち予め設定された範囲）から外れた場合と、切込み抵抗力が所定の範囲から複数回連続して外れるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合と、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量の制御が複数回連続して行われるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合とのうち少なくとも一つの場合に、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプ６０の切断を停止させるものとなされている。なお、第２切込み量制御装置５３による異常情報の報知方法とパイプ６０の切断の停止方法は、上述した第１切込み量制御装置５１による異常情報の報知方法とパイプ６０の切断の停止方法と同じである。

第２切込み量制御装置５３による切込み量の制御は、具体的には次のように行われる。

図４は、パイプ切断機１によりパイプ６０を定尺に複数回（例：５０回）切断した場合において、パイプ切断機１によるパイプ６０の切断回数と、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を第２切込み量制御装置５３により制御したときの切込み量の補正量との関係を示す図（グラフ）である。

図４に示すように、切込み抵抗力計測装置５２により計測された切込み抵抗力は予め設定された基準値と比較され、基準値と切込み抵抗力との差が０（ゼロ）になるように切込み量が補正制御される。もし、基準値と切込み抵抗力との差が所定の補正下限（例：−０．２ｍｍ）と所定の補正上限（例：０．２ｍｍ）との間の範囲外である場合と、当該差が複数回連続して前記範囲外であってその連続回数が所定の回数（例：２回）以上である場合（ケースＡ）と、当該差は前記範囲内であるけれども切込み量の制御が複数回連続して行われるとともにその連続回数が所定の回数（例：７回）以上である場合（ケースＢ）とのうち少なくとも一つの場合には、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプ６０の切断を停止する。

＜主制御装置５９＞
主制御装置５９は、パイプ切断機１の主要な複数の装置、すなわち、切込み装置１０（クランプ装置４０Ａ、４０Ｂを含む）、破断装置２０、送り装置３０（クランプ装置４０Ｃを含む）、破断抵抗力計測装置５０、第１切込み量制御装置５１、切込み抵抗力計測装置５２、第２切込み量制御装置５３などを統括して制御するものであり、ＣＰＵ、記憶部等を有するプラグラム可能なコンピュータから構成されている。この主制御装置５９には、後述するパイプ６０の切断工程を順次行うプラグラムが記憶される。主制御装置５９と各装置（１０、２０、３０、５０、５１、５２、５３など）は、制御信号線（図示せず）を介して互いに接続されている。

次に、本実施形態のパイプ切断機１を用いてパイプ６０を所定の長さに定尺に切断する方法について、図２Ａ〜２Ｍを参照して以下に説明する。

図２Ａ〜２Ｍは、パイプ切断機１を用いてパイプ６０を切断する工程を示す工程図である。これらの工程は、主制御装置５９に予め記憶されたプラグラムに従って自動的に順次行われる。なお、これらの図には、各制御装置（５０、５１、５２、５３、５９）及び駆動源（５５、５６）は図示省略されている。

図２Ａに示すように、まず、パイプ切断機１の送り装置３０を、切込み装置１０と破断装置２０との間における切込み装置１０の近傍位置に配置する。以下では、送り装置３０のこの位置を、送り装置１０の原点位置という。

次いで、図２Ｂに示すように、補助送り装置（図示せず）により長尺なパイプ６０をその先端方向に前進させて切込み装置１０の上流側から切込み装置１０へ送る。そして、パイプ６０の先端から切込み装置１０のロータリーカッター刃１１の切込み位置までの長さが所定の長さ（即ちパイプ切断品６２の長さ）になったとき、補助送り装置によるパイプ６０の送りを停止する。

次いで、図２Ｃに示すように、切込み装置１０の入出両側クランプ装置４０Ａ、４０Ｂによりパイプ６０をクランプ保持する。

次いで、図２Ｄに示すように、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１の刃先をパイプ６０の外表面に押し付け、この状態で、ロータリーカッター刃１１をパイプ６０を中心にパイプ６０の周囲を１回転以上、公転回転させることにより、パイプ６０の外表面にその周方向の全周に亘って所定深さの破断用切込み部６１を形成する。

本発明では、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量は、パイプ６０の肉厚、パイプ６０の直径などに応じて様々に設定されるものであるが、特に、パイプ６０の外表面に深さ方向に切込み部６１を形成したときのパイプ６０の周壁部の残存厚さが０．０５〜０．１５ｍｍになるように、パイプ６０の外表面に切込み部６１を形成するのが望ましい。

次いで、図２Ｅに示すように、ロータリーカッター刃１１をパイプ６０の外表面から引き離すとともに、送り装置３０のクランプ装置４０Ｃによりパイプ６０をクランプ保持する。

次いで、図２Ｆに示すように、切込み装置１０の入出両側クランプ装置４０Ａ、４０Ｂによるパイプ６０のクランプを解除する。

次いで、図２Ｇに示すように、送り装置３０の移動機構３２を動作させることにより、送り装置３０のクランプ装置４０Ｃを破断装置２０の近傍位置に移動させる。これにより、パイプ６０の破断用切込み部６１は、送り装置３０によってパイプ１０の先端方向に前進して切込み装置１０から切込み装置１０と破断装置２０との間の略中間位置に送られる。

次いで、図示していないが、送り装置３０のクランプ装置４０Ｃによるパイプ６０のクランプを解除した後、送り装置３０のクランプ装置４０Ｃを移動機構３２により原点位置に戻す。

次いで、上記の図２Ｂ〜２Ｇに示した工程を再度行い、これにより、図２Ｈに示すように、パイプ６０の一回目の破断用切込み部６１を破断装置２０に送るとともに、パイプ６０の先端部にチャック部材２４を内嵌させることでパイプ６０の先端部をチャック部材２４でチャック保持する。

次いで、図２Ｉに示すように、切込み装置１０の入出両側クランプ装置４０Ａ、４０Ｂによりパイプ６０をクランプ保持する。

次いで、図２Ｊに示すように、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の外表面に新たな破断用切込み部６１を形成しながら、破断装置２０によりパイプ６０の破断用切込み部６１を破断し、これにより、パイプ６０の破断用切込み部６１よりも先端側の部分６２（即ちパイプ切断品６２）をパイプ６０（詳述するとパイプ本体）から切断（分断）する。

破断装置２０によるパイプ６０の破断用切込み部６１の破断方法は、次のとおりである。すなわち、図１に示すように、サーボモータ２１により回転板２２を回転駆動させることによって、チャック部材２４を上下に揺動させる。この揺動動作により、パイプ６０の破断用切込み部６１よりも先端側の部分６２（即ちパイプ切断品６２）が破断用切込み部６１から折曲されて当該切込み部６１が破断され、もってパイプ切断品６２が得られる。

次いで、図２Ｋに示すように、ロータリーカッター刃１１をパイプ６０の外表面から引き離すとともに、送り装置３０のクランプ装置４０Ｃによるパイプ６０のクランプを解除する。

次いで、図２Ｌに示すように、送り装置３０のチャック装置４０Ｃを移動機構３２により原点位置に戻す。また、チャック部材２４にチャック保持されたパイプ切断品６２をチャック部材２４から取り外し、このパイプ切断品６２を感光ドラム基体を製造するための次の装置へ搬送する。

そして、上記の図２Ｈ〜２Ｌに示した工程を、パイプ６０から定尺なパイプ切断品６２をなるべく多く取得できるよう繰り返す。

以上の工程により、パイプ６０を所定の長さに定尺に切断することができ、もってパイプ６０から定尺な複数個の高品質なパイプ切断品６２、すなわち高品質な感光ドラム基体を得ることができる。

なお、図２Ｍに示すように、パイプ切断機１によりパイプ６０をその基端部まで切断した場合には、パイプ６０の基端部を切込み装置１０から落下させるか、あるいはパイプ６０の基端部を送り装置３０により破断装置２０に送ってチャック部材２４にチャック保持させる。そして、パイプ６０の基端部をパイプ切断機１から取り出す。

以上のようなパイプ６０の切断方法において、パイプ６０の破断用切込み部６１を破断装置２０により破断する際の破断抵抗力を、破断抵抗力計測装置５０により計測する。そして、この破断抵抗力５０に基づいて、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を第１切込み量制御装置５１により制御する。またこのとき、破断抵抗力が所定の範囲から外れていた場合には、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプ６０の切断を停止する。

なお、破断抵抗力計測装置５０による破断抵抗力の計測と、第１切込み量制御装置５１による切込み量の制御は、上述したように行われる。

また、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の外表面に破断用切込み部６１を形成する際の切込み抵抗力を、切込み抵抗力計測装置５２により計測する。そして、この切込み抵抗力に基づいて、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を第２切込み量制御装置５３により制御する。またこのとき、切込み抵抗力が所定の範囲から外れた場合と、切込み抵抗力が所定の範囲から複数回連続して外れるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合と、ロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量の制御が複数回連続して行われるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合とのうち少なくとも一つの場合には、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプの切断を停止する。

なお、第２切込み量制御装置５３による切込み量の制御は、上述したように行われる。

而して、本実施形態のパイプ切断機１には次の利点がある。

パイプ切断機１は、切込み装置１０からパイプ６０の先端方向に離れた位置に破断装置２０が配置されるとともに、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の外表面に破断用切込み部６１を形成しながら、切込み装置１０から破断装置２０に送られてきたパイプ６０の破断用切込み部６０を破断装置２０により破断するものとなされている。そのため、パイプ６０の外表面に切込み部６１を形成する切込み工程と、パイプ６０の切込み部６１を破断する破断工程とを同時に行うことができる。これにより、パイプ６０の切断を能率良く行うことができる。

さらに、このパイプ切断機１は、鋸刃によりパイプを切断する装置ではなく、ロータリーカッター刃１１を有する切込み装置１０と破断装置２０とを備えているので、切粉の発生を防止することができる。そのため、切粉の付着によるパイプ切断品６２の不良率を大幅に低減することができるし、また切粉の除去装置をパイプ切断機１に必ずしも設置しなくて良く、その結果、例えば感光ドラム基体の製造コストを引き下げることができる。

もとより、このパイプ切断機１は、ロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の肉厚全体を切断するものではないので、パイプ切断品６２の切断部の変形が殆どなく、パイプ切断品６２の真円度が高いという利点がある。したがって、このパイプ切断機１を用いてパイプ６０を切断して得られたパイプ切断品６２は、特に感光ドラム基体に好適に用いられる。

さらに、切込み装置１０はロータリーカッター刃１１を１個のみ有しているので、切粉の発生を確実に防止することができる。その理由は次のとおりである。

もし仮に切込み装置１０がパイプ６０の周方向に並んで配置された複数個のロータリーカッター刃１１を有するものであって、複数個のロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の外表面に破断用切込み部６１を形成する場合には、パイプ６０の外表面に破断用切込み部６１を迅速に形成することができ、つまり破断用切込み部６１の形成を能率良く行うことができるという利点がある。しかしながらその反面、この場合には、複数個のロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の外表面に破断用切込み部６１を形成するときに、パイプ６０の外表面上における複数個のロータリーカッター刃１１の通過軌跡線がパイプ６０の軸方向に少しでもずれていると、細糸状の切粉が発生するという欠点がある。

これに対して、本実施形態のように１個のみのロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の外表面に破断用切込み部６１を形成する場合には、そのような欠点はなく、すなわち切粉の発生を確実に防止することができる。さらにこの場合には、破断用切込み部６１の形成に時間がかかるものの、切込み部６１の形成と同時にパイプ６０の切込み部６１の破断が行われているので、パイプ６０の切断に要する時間を短縮することができる。

さらに、このパイプ切断機１は、破断装置２０によりパイプ６０の破断用切込み部６１を破断する際の破断抵抗力を計測する破断抵抗力計測装置５０と、破断抵抗力計測装置５０により計測された破断抵抗力に基づいて、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を制御する第１切込み量制御装置５１と、を具備している。したがって、第１切込み量制御装置５１によって切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を制御することにより、パイプ切断品６２の品質を安定させることができる。

さらに、第１切込み量制御装置５１は、破断抵抗力が所定の範囲から外れた場合、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプ６０の切断を停止させるものとなされている。したがって、作業者等に対してパイプ切断品６２の品質などに関する異常情報を報知することができるか、又は／及び、パイプ６０の切断を停止することができる。

さらに、このパイプ切断機１は、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によりパイプ６０の外表面に破断用切込み部６１を形成する際の切込み抵抗力を計測する切込み抵抗力計測装置５２と、切込み抵抗力計測装置５２により計測された切込み抵抗力に基づいて、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を制御する第２切込み量制御装置５３と、を具備している。したがって、第２切込み量制御装置５３によって切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量を制御することにより、パイプ切断品６２の品質を確実に安定させることができる。

さらに、第２切込み量制御装置５３は、切込み抵抗力が所定の範囲から外れた場合と、切込み抵抗力が所定の範囲から複数回連続して外れるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合と、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１によるパイプ６０の外表面への切込み量の制御が複数回連続して行われるとともにその連続回数が所定の回数以上である場合とのうち少なくとも一つの場合に、異常情報を報知するか、又は／及び、パイプの切断を停止させるものとなされている。したがって、作業者等に対してパイプ切断品６２の品質などに関する異常情報を報知することができるか、又は／及び、パイプ６０の切断を停止することができる。さらに、パイプ切断品６２の品質について傾向管理をすることができる。

さらに、切込み装置１０と破断装置２０との間の距離が変更可能になるように切込み装置１０と破断装置２０が配置されているので、所望するパイプ切断品６２の長さに応じて切込み装置１０と破断装置２０との間の距離を変更することができる。すなわち、パイプ６０を色々な長さに切断することができる。

さらに、クランプ装置４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃのクランプ部材４４が保持部材４１に着脱可能に保持されているので、パイプ６０の直径に応じてクランプ部材４４を交換することができる。

さらに、保持部材４１の蟻溝状の凹条部４２内にクランプ部材４４の凸条部４６が挿入された状態で、凸条部４６が横方向に押されることにより、凹条部４２の深さ方向に対する凸条部４６の位置が固定されているので、保持部材４１に対するクランプ部材４４の取り付け位置の再現性が高いという利点がある。

而して、本発明では、破断装置２０は、図示していないが、クランプ装置４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃによりパイプ６０を回転不能にクランプ保持した状態で、パイプ６０の破断用切込み部６１よりも先端側の部分６２をパイプ６０の軸を中心に捻ることにより、パイプ６０の破断用切込み部６１を破断するものであっても良い。

さらに、本発明では、破断装置２０は、図示していないが、クランプ装置４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃによりパイプ６０をその軸方向に移動不能にクランプ保持した状態で、パイプ６０の破断用切込み部６１よりも先端側の部分６２をパイプ６０の先端方向に引っ張ることにより、パイプ６０の破断用切込み部６１を破断するものであっても良い。

さらに、本発明では、破断装置２０は、これらを組み合わせて構成されたものであっても良い。

また、本発明は、上記実施形態に示したものであることに限定されるものではなく、様々に変更可能である。

例えば、本発明では、切込み装置１０のロータリーカッター刃１１の個数は、切粉の発生を確実に防止することができる点で１個であることが望ましいが、その他に、例えば、ロータリーカッター刃１１の個数が複数個であって、複数個のロータリーカッター刃１１がパイプ６０の周方向に間隔をおいて並んで配置されていても良い。この場合には、パイプ６０の外表面に破断用切込み部６１を迅速に形成することができ、つまり破断用切込み部６１の形成を能率良く行うことができるという利点がある。

また、本発明では、パイプ６０は、感光ドラム基体用素管であることが望ましいが、その他の用途に用いられるものであっても良い。

本発明は、感光ドラム基体をはじめ様々な用途に用いられるパイプを切断するためのパイプ切断機、パイプの切断方法、及び、感光ドラム基体の製造方法に利用可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係るパイプ切断機の概略側面図である。 図２Ａは、同パイプ切断機によりパイプを切断する前の状態の側面図である。 図２Ｂは、同パイプ切断機の切込み装置にパイプを搬送した状態の側面図である。 図２Ｃは、同パイプ切断機の切込み装置の入出両側クランプ装置によりパイプをクランプした状態の側面図である。 図２Ｄは、同パイプ切断機の切込み装置のロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成する途中の状態の側面図である。 図２Ｅは、同パイプ切断機の送り装置のクランプ装置によりパイプをクランプした状態の側面図である。 図２Ｆは、同パイプ切断機の切込み装置の両クランプ装置によるパイプのクランプを解除した状態の側面図である。 図２Ｇは、同パイプ切断機の送り装置によりパイプをその先端方向に前進させた状態の側面図である。 図２Ｈは、同パイプ切断機の送り装置によりパイプの破断用切込み部を破断装置に送った状態の側面図である。 図２Ｉは、同パイプ切断機の切込み装置の前後両クランプ装置によりパイプをクランプした状態の側面図である。 図２Ｊは、同パイプ切断機のロータリーカッター刃によりパイプの外表面に破断用切込み部を形成しながら、破断装置によりパイプの破断用切込み部を破断する途中の状態の側面図である。 図２Ｋは、同パイプ切断機の破断装置によりパイプの破断用切込み部を破断した状態の側面図である。 図２Ｌは、同パイプ切断機の送り装置を元の位置に移動させた状態の側面図である。 図２Ｍは、同パイプ切断機によりパイプをその基端部まで切断した状態の側面図である。 図３は、破断装置によりサンプルパイプの破断用切込み部を破断した際のサーボモータの実行負荷率と、破断試験機によりサンプルパイプの破断用切込み部を破断した際の破断抵抗力との関係を示す図（グラフ）である。 図４は、切断回数と切込み量の補正量との関係を示す図（グラフ）である。 図５は、同パイプ切断機のクランプ装置の断面図である。 図６は、同クランプ装置に用いられる交換用クランプ部材の断面図である。

符号の説明

１：パイプ切断機
１０：切込み装置
１１：ロータリーカッター
２０：破断装置
３０：送り装置
３２：移動機構
４０Ａ：切込み装置の入側クランプ装置
４０Ｂ：切込み装置の出側クランプ装置
４０Ｃ：送り装置のクランプ装置
５０：破断抵抗力計測装置
５１：第１切込み量制御装置
５２：切込み抵抗力計測装置
５３：第２切込み量制御装置
６０：パイプ
６１：破断用切込み部
６２：パイプ切断品

Claims (3)

1. パイプの外表面にロータリーカッター刃により破断用切込み部を形成し、
   パイプの破断用切込み部をパイプの先端方向に前進させ、
   次いで、パイプの外表面にロータリーカッター刃により新たな破断用切込み部を形成しながら、パイプの先端方向に前進されたパイプの破断用切込み部を破断するパイプの切断方法であって、
   パイプの破断用切込み部を破断する際の破断抵抗力を計測し、
   破断抵抗力に基づいて、ロータリーカッター刃によるパイプの外表面への切込み量を制御することを特徴とするパイプの切断方法。
2. パイプの外表面に１個のみのロータリーカッター刃により破断用切込み部を形成する請求項１記載のパイプの切断方法。
3. 素管を所定の長さに切断することにより、感光ドラム基体を製造する方法であって、
   素管を請求項１又は２記載のパイプの切断方法により切断することを特徴とする感光ドラム基体の製造方法。
   

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