JP2003055785A - 円筒状金属母型、その製造方法及び、継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法 - Google Patents
円筒状金属母型、その製造方法及び、継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を使用して電
気鋳造用金属母型を作製する場合に、その表面を改質し
て孔食等の発生を抑制する。 【解決手段】 円筒状金属母型の製造方法では、オース
テナイト系ステンレス鋼からなる円筒状の金属母型材料
の外周面を表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とした
後、前記金属母型材料と同等又はこれより高い硬度を有
する粒径２０〜２００μｍの球状ショットを前記鏡面に
噴射して表面硬度をＨｖ４５０〜５５０に加工硬化させ
る。この表面改質した円筒状金属母型を用いて電鋳処理
で作製した画像形成装置用感光体基体ではピンホールや
凹みの発生が少なく、発生しても微細なものであり、高
品質の画像形成上の妨げにはならない。
気鋳造用金属母型を作製する場合に、その表面を改質し
て孔食等の発生を抑制する。 【解決手段】 円筒状金属母型の製造方法では、オース
テナイト系ステンレス鋼からなる円筒状の金属母型材料
の外周面を表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とした
後、前記金属母型材料と同等又はこれより高い硬度を有
する粒径２０〜２００μｍの球状ショットを前記鏡面に
噴射して表面硬度をＨｖ４５０〜５５０に加工硬化させ
る。この表面改質した円筒状金属母型を用いて電鋳処理
で作製した画像形成装置用感光体基体ではピンホールや
凹みの発生が少なく、発生しても微細なものであり、高
品質の画像形成上の妨げにはならない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は円筒状金属母型、そ
の製造方法及び、画像形成装置用感光体基体などの継ぎ
目無し可撓性無端状部材の製造方法に関する。本発明
は、電気鋳造処理関係の技術分野に広く応用できるもの
である。
の製造方法及び、画像形成装置用感光体基体などの継ぎ
目無し可撓性無端状部材の製造方法に関する。本発明
は、電気鋳造処理関係の技術分野に広く応用できるもの
である。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関連する従来技術として、以下
のものがある。 （１）特開平１１−３００７５８号公報の発明（発明の
名称：光学式記録ディスクの成形用金型及び金型の製造
方法）は、光学式記録ディスク成形用金型の平滑性と硬
度を得るための加工方法の組み合わせに関するもので、
その中で表面硬度を得るための方法として、従来の焼き
入れ・焼戻し処理を行わず、ショットピーニング処理で
表面硬度を向上させることにより金型表面の磨耗防止を
図ったものである。すなわち、光学式記録ディスク成形
用金型の固定金型表面及び、スタンパを保持する可動金
型表面に鏡面加工を施し、その表面に成品硬度と同等の
硬度を有する微小粒子材を噴射させ、表面温度を金属変
態点以上に上昇させて硬化させ、その表面にラッピング
処理を施すことで、平滑性と硬度を兼ね備えた金型を製
造するものである。
のものがある。 （１）特開平１１−３００７５８号公報の発明（発明の
名称：光学式記録ディスクの成形用金型及び金型の製造
方法）は、光学式記録ディスク成形用金型の平滑性と硬
度を得るための加工方法の組み合わせに関するもので、
その中で表面硬度を得るための方法として、従来の焼き
入れ・焼戻し処理を行わず、ショットピーニング処理で
表面硬度を向上させることにより金型表面の磨耗防止を
図ったものである。すなわち、光学式記録ディスク成形
用金型の固定金型表面及び、スタンパを保持する可動金
型表面に鏡面加工を施し、その表面に成品硬度と同等の
硬度を有する微小粒子材を噴射させ、表面温度を金属変
態点以上に上昇させて硬化させ、その表面にラッピング
処理を施すことで、平滑性と硬度を兼ね備えた金型を製
造するものである。
【０００３】（２）特開平７−６２４３３号公報の発明
（発明の名称：ステンレス鋼の応力腐食割れ防止方法）
は、原子炉内構造物の構成材料である、中性子照射を受
けたオーステナイト系ステンレス鋼の表面にショットピ
ーニング処理を施して所定深さの冷間加工層を生じさ
せ、次にその表面をクロム炭化物固溶層温度以上に加熱
し急冷することにより、前記原子炉内構造物の応力腐食
割れを防止するものである。
（発明の名称：ステンレス鋼の応力腐食割れ防止方法）
は、原子炉内構造物の構成材料である、中性子照射を受
けたオーステナイト系ステンレス鋼の表面にショットピ
ーニング処理を施して所定深さの冷間加工層を生じさ
せ、次にその表面をクロム炭化物固溶層温度以上に加熱
し急冷することにより、前記原子炉内構造物の応力腐食
割れを防止するものである。
【０００４】（３）特開平７−１８８７３８号公報の発
明（発明の名称：金属成品の摺動部の磨耗防止方法）
は、金属成品の摺動部表面に、この金属成品の硬度と同
等以上（同等又はこれより高い）硬度を有し、略球状で
粒径が２０〜２００μｍのショットを速度５０ｍ／ｓｅ
ｃ以上で噴射させて金属成品の表面温度をＡ３変態点以
上にする（非鉄金属成品の場合は、この非鉄金属材料の
再結晶温度以上に上昇させる）ことにより、摺動部表面
に微細な円弧状をなす無数の凹部からなる油溜まりを形
成することを特徴としたものである。
明（発明の名称：金属成品の摺動部の磨耗防止方法）
は、金属成品の摺動部表面に、この金属成品の硬度と同
等以上（同等又はこれより高い）硬度を有し、略球状で
粒径が２０〜２００μｍのショットを速度５０ｍ／ｓｅ
ｃ以上で噴射させて金属成品の表面温度をＡ３変態点以
上にする（非鉄金属成品の場合は、この非鉄金属材料の
再結晶温度以上に上昇させる）ことにより、摺動部表面
に微細な円弧状をなす無数の凹部からなる油溜まりを形
成することを特徴としたものである。
【０００５】ところで、画像形成装置用の有機感光体基
体、現像・定着・搬送用のベルト・スリーブ等の継ぎ目
無し可撓性無端状部材を電気鋳造処理にて形成する方法
の一例として、円筒状の金属母型外周面に膜厚２０〜５
０μｍのニッケル薄膜を析出させ、端部を剥離切断し、
密着しているニッケル薄膜に圧縮空気等を吹き付けて全
体を離型させて生産する方法がある。この電気鋳造方法
では、スルファミン酸ニッケル液に応力調整剤としてサ
ッカリンナトリウムを添加し、陰極となる円筒状金属母
型の析出膜に圧縮応力を持たせて製造する。
体、現像・定着・搬送用のベルト・スリーブ等の継ぎ目
無し可撓性無端状部材を電気鋳造処理にて形成する方法
の一例として、円筒状の金属母型外周面に膜厚２０〜５
０μｍのニッケル薄膜を析出させ、端部を剥離切断し、
密着しているニッケル薄膜に圧縮空気等を吹き付けて全
体を離型させて生産する方法がある。この電気鋳造方法
では、スルファミン酸ニッケル液に応力調整剤としてサ
ッカリンナトリウムを添加し、陰極となる円筒状金属母
型の析出膜に圧縮応力を持たせて製造する。
【０００６】スルファミン酸ニッケル液から析出形成さ
れる薄膜を、電析中は円筒状金属母型の外周面に密着し
ていて離型時に容易に剥がせるようにするには、円筒状
金属母型の材質とその表面性が重要であって、材質とし
てはオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４
等が一般的であり、市場性がある。また、この金属材料
を用いることで、種々の外径に対応でき、外周面を必要
な表面粗さと精度に加工することも可能である。
れる薄膜を、電析中は円筒状金属母型の外周面に密着し
ていて離型時に容易に剥がせるようにするには、円筒状
金属母型の材質とその表面性が重要であって、材質とし
てはオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４
等が一般的であり、市場性がある。また、この金属材料
を用いることで、種々の外径に対応でき、外周面を必要
な表面粗さと精度に加工することも可能である。
【０００７】しかし、スルファミン酸ニッケル電鋳液に
は、ニッケルイオン補給の目的から陽極のニッケルペレ
ットが溶解しやすいよう臭化ニッケルを５〜１０ｇ／ｌ
添加しているため、オーステナイト系ステンレス鋼ＳＵ
Ｓ３０４で形成される円筒状金属母型の外周面は、臭素
イオンによる孔食が特に発生し易いという欠点があり、
また特に表面性の要求される有機感光体基体ではピンホ
ールや凹みができて欠陥となり、その上に感光層が形成
されると、この感光層に微小な黒ポチや微小欠陥が発生
する結果、良好な品質の画像を得るのが難しくなる。こ
のため、前記ＳＵＳ３０４等を電気鋳造用金属母型の材
料として使用するには、表面を改質して孔食の発生を抑
制することが必要となる。
は、ニッケルイオン補給の目的から陽極のニッケルペレ
ットが溶解しやすいよう臭化ニッケルを５〜１０ｇ／ｌ
添加しているため、オーステナイト系ステンレス鋼ＳＵ
Ｓ３０４で形成される円筒状金属母型の外周面は、臭素
イオンによる孔食が特に発生し易いという欠点があり、
また特に表面性の要求される有機感光体基体ではピンホ
ールや凹みができて欠陥となり、その上に感光層が形成
されると、この感光層に微小な黒ポチや微小欠陥が発生
する結果、良好な品質の画像を得るのが難しくなる。こ
のため、前記ＳＵＳ３０４等を電気鋳造用金属母型の材
料として使用するには、表面を改質して孔食の発生を抑
制することが必要となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、その第１の目的は、表面を改質し
た円筒状金属母型を提供することにある。本発明の第２
の目的は、前記金属母型の製造方法を提供することであ
る。本発明の第３の目的は、画像形成装置用感光体基体
などの継ぎ目無し可撓性無端状部材を、前記金属母型を
使用し電気鋳造処理にて製造する方法を提供することで
ある。
鑑みなされたもので、その第１の目的は、表面を改質し
た円筒状金属母型を提供することにある。本発明の第２
の目的は、前記金属母型の製造方法を提供することであ
る。本発明の第３の目的は、画像形成装置用感光体基体
などの継ぎ目無し可撓性無端状部材を、前記金属母型を
使用し電気鋳造処理にて製造する方法を提供することで
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
オーステナイト系ステンレス鋼からなる円筒状の金属母
型材料の外周面（円筒部すなわち、金属母型本体の外周
面。請求項２，３においても同じ）を表面粗さＲｚ０．
２μｍ以下の鏡面とした後、前記金属母型材料と同等又
はこれより高い硬度を有する粒径２０〜２００μｍの球
状ショットを前記鏡面に噴射して加工硬化させることを
特徴とする円筒状金属母型の製造方法である。
オーステナイト系ステンレス鋼からなる円筒状の金属母
型材料の外周面（円筒部すなわち、金属母型本体の外周
面。請求項２，３においても同じ）を表面粗さＲｚ０．
２μｍ以下の鏡面とした後、前記金属母型材料と同等又
はこれより高い硬度を有する粒径２０〜２００μｍの球
状ショットを前記鏡面に噴射して加工硬化させることを
特徴とする円筒状金属母型の製造方法である。
【００１０】請求項２に係る発明は、オーステナイト系
ステンレス鋼からなる円筒状の金属母型材料の外周面を
表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とし、前記金属母型
材料と同等又はこれより高い硬度を有する粒径２０〜２
００μｍの球状ショットを前記鏡面に噴射して加工硬化
させた後、この加工硬化表面に超仕上げ加工を施して表
面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とすることを特徴とす
る円筒状金属母型の製造方法である。
ステンレス鋼からなる円筒状の金属母型材料の外周面を
表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とし、前記金属母型
材料と同等又はこれより高い硬度を有する粒径２０〜２
００μｍの球状ショットを前記鏡面に噴射して加工硬化
させた後、この加工硬化表面に超仕上げ加工を施して表
面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とすることを特徴とす
る円筒状金属母型の製造方法である。
【００１１】請求項３に係る発明は、オーステナイト系
ステンレス鋼からなる円筒状の金属母型材料の外周面を
表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とし、前記金属母型
材料と同等又はこれより高い硬度を有する粒径２０〜２
００μｍの球状ショットを前記鏡面に噴射して加工硬化
させ、この加工硬化表面に超仕上げ加工を施して表面粗
さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とした後、さらにこの鏡面
を、砥粒を付着させた不織布により研磨して表面粗さＲ
ｚ０．０３〜０．３μｍとすることを特徴とする円筒状
金属母型の製造方法である。
ステンレス鋼からなる円筒状の金属母型材料の外周面を
表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とし、前記金属母型
材料と同等又はこれより高い硬度を有する粒径２０〜２
００μｍの球状ショットを前記鏡面に噴射して加工硬化
させ、この加工硬化表面に超仕上げ加工を施して表面粗
さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面とした後、さらにこの鏡面
を、砥粒を付着させた不織布により研磨して表面粗さＲ
ｚ０．０３〜０．３μｍとすることを特徴とする円筒状
金属母型の製造方法である。
【００１２】請求項４に係る発明は、請求項１，２又は
３において、前記加工硬化により表面硬度をＨｖ４５０
〜５５０とすることを特徴とする円筒状金属母型の製造
方法である。
３において、前記加工硬化により表面硬度をＨｖ４５０
〜５５０とすることを特徴とする円筒状金属母型の製造
方法である。
【００１３】請求項５，６，７，８に係る発明は、それ
ぞれ請求項１，２，３，４の製造方法で製造されたこと
を特徴とする円筒状金属母型である。
ぞれ請求項１，２，３，４の製造方法で製造されたこと
を特徴とする円筒状金属母型である。
【００１４】請求項９，１０，１１，１２に係る発明
は、それぞれ請求項５，６，７，８の円筒状金属母型を
用いて、継ぎ目無し可撓性無端状部材を電気鋳造処理に
て製造することを特徴とする継ぎ目無し可撓性無端状部
材の製造方法である。
は、それぞれ請求項５，６，７，８の円筒状金属母型を
用いて、継ぎ目無し可撓性無端状部材を電気鋳造処理に
て製造することを特徴とする継ぎ目無し可撓性無端状部
材の製造方法である。
【００１５】請求項１３，１４，１５，１６に係る発明
は、それぞれ請求項９，１０，１１，１２において、継
ぎ目無し可撓性無端状部材として画像形成装置用感光体
基体を製造することを特徴とする継ぎ目無し可撓性無端
状部材の製造方法である。
は、それぞれ請求項９，１０，１１，１２において、継
ぎ目無し可撓性無端状部材として画像形成装置用感光体
基体を製造することを特徴とする継ぎ目無し可撓性無端
状部材の製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。図１は、電気鋳造処理（電
鋳）にて形成されるベルト、スリーブ等の継ぎ目無し可
撓性無端状部材を使用して構成した、カールソンプロセ
スによる画像形成装置（複写機）の構成例を示す説明図
である。
面を参照しながら説明する。図１は、電気鋳造処理（電
鋳）にて形成されるベルト、スリーブ等の継ぎ目無し可
撓性無端状部材を使用して構成した、カールソンプロセ
スによる画像形成装置（複写機）の構成例を示す説明図
である。
【００１７】この画像形成装置は、継ぎ目無し可撓性無
端状部材を基体とするベルト状有機感光体１、帯電部
２、露光部３、継ぎ目無し可撓性無端状部材であるスリ
ーブ状現像部４、転写部５、継ぎ目無し可撓性無端状部
材であるベルト状搬送部（搬送ベルト）６、及び継ぎ目
無し可撓性無端状部材を基体とするスリーブ状定着部７
などを備えている。図１において符号１ａはベルト走行
ローラ、７ａは定着ローラ、７ｂは加圧ローラである。
端状部材を基体とするベルト状有機感光体１、帯電部
２、露光部３、継ぎ目無し可撓性無端状部材であるスリ
ーブ状現像部４、転写部５、継ぎ目無し可撓性無端状部
材であるベルト状搬送部（搬送ベルト）６、及び継ぎ目
無し可撓性無端状部材を基体とするスリーブ状定着部７
などを備えている。図１において符号１ａはベルト走行
ローラ、７ａは定着ローラ、７ｂは加圧ローラである。
【００１８】上記のような、継ぎ目無し可撓性無端状部
材を基体とするベルト状有機感光体や搬送機構等を使用
すると、画像形成システムの配置に自在性が生まれ、装
置のコンパクト化が図れる等の利点がある。また、継ぎ
目無し可撓性無端状部材を基体とするスリーブ状定着機
構では、熱容量を小さくできることから立上り時間や待
機時間を短くできる等の利点が得られる。
材を基体とするベルト状有機感光体や搬送機構等を使用
すると、画像形成システムの配置に自在性が生まれ、装
置のコンパクト化が図れる等の利点がある。また、継ぎ
目無し可撓性無端状部材を基体とするスリーブ状定着機
構では、熱容量を小さくできることから立上り時間や待
機時間を短くできる等の利点が得られる。
【００１９】図２は、電気鋳造処理（電鋳）で形成され
た継ぎ目無し可撓性無端状部材単体形状を示す斜視図で
あって、（ａ）はベルトを、（ｂ）はスリーブを示す。
図１のベルト状有機感光体１や、図２の搬送ベルト８
（又はベルト状有機感光体）には、寄り止めガイド９が
接着形成される。スリーブ状現像部４やスリーブ状定着
部７として使用されるスリーブ状の継ぎ目無し可撓性無
端状部材１０では、両端部にフランジ１１が圧入又は接
着される。
た継ぎ目無し可撓性無端状部材単体形状を示す斜視図で
あって、（ａ）はベルトを、（ｂ）はスリーブを示す。
図１のベルト状有機感光体１や、図２の搬送ベルト８
（又はベルト状有機感光体）には、寄り止めガイド９が
接着形成される。スリーブ状現像部４やスリーブ状定着
部７として使用されるスリーブ状の継ぎ目無し可撓性無
端状部材１０では、両端部にフランジ１１が圧入又は接
着される。
【００２０】図３は電気鋳造用の円筒状金属母型の外観
を示す斜視図である。この金属母型による継ぎ目無し可
撓性無端状部材すなわち、画像形成装置用の円筒状感光
体基体（感光体ドラム基体）１２の製造に際しては、図
３に示す長手方向中央部が円筒状で上下部分が円錐状の
金属母型３０の、前記円筒部（金属母型本体）外周面に
メッキにて厚み２０〜５０μｍの薄膜を析出させた後、
このメッキ膜を母型から剥離（離型）する。通常、この
メッキ膜はニッケルからなる。
を示す斜視図である。この金属母型による継ぎ目無し可
撓性無端状部材すなわち、画像形成装置用の円筒状感光
体基体（感光体ドラム基体）１２の製造に際しては、図
３に示す長手方向中央部が円筒状で上下部分が円錐状の
金属母型３０の、前記円筒部（金属母型本体）外周面に
メッキにて厚み２０〜５０μｍの薄膜を析出させた後、
このメッキ膜を母型から剥離（離型）する。通常、この
メッキ膜はニッケルからなる。
【００２１】本発明では、この離型操作を容易に行うこ
とができるように、前記金属母型を以下のように構成す
る。金属母型３０の上端部１３及び下端部１４にそれぞ
れ剥離開始部１５及び１６を形成する。前記メッキ膜
（析出膜）の剥離操作は、前記剥離開始部から行い、メ
ッキ膜の膜厚適正部となる点線１７及び１８で切断され
る（これら点線間の円筒状メッキ膜が円筒状感光体基体
の製品となる）。
とができるように、前記金属母型を以下のように構成す
る。金属母型３０の上端部１３及び下端部１４にそれぞ
れ剥離開始部１５及び１６を形成する。前記メッキ膜
（析出膜）の剥離操作は、前記剥離開始部から行い、メ
ッキ膜の膜厚適正部となる点線１７及び１８で切断され
る（これら点線間の円筒状メッキ膜が円筒状感光体基体
の製品となる）。
【００２２】前記点線１７，１８からの切断は、切断冶
具を装着するか、又は金属母型に予めケガキ線を入れて
おいて行われるのが一般的である。円筒状メッキ膜の上
下両端部を切断された継ぎ目無し可撓性無端状部材１２
では、圧縮空気が金属母型との間に吹きつけられ、全面
が離型されると下方に落下するような電鋳条件が採用さ
れる。すなわち、析出膜に圧縮応力が発生して金属母型
外周面と析出膜内周面との間に隙間が形成されるような
メッキ液で電鋳される。
具を装着するか、又は金属母型に予めケガキ線を入れて
おいて行われるのが一般的である。円筒状メッキ膜の上
下両端部を切断された継ぎ目無し可撓性無端状部材１２
では、圧縮空気が金属母型との間に吹きつけられ、全面
が離型されると下方に落下するような電鋳条件が採用さ
れる。すなわち、析出膜に圧縮応力が発生して金属母型
外周面と析出膜内周面との間に隙間が形成されるような
メッキ液で電鋳される。
【００２３】通常スルファミン酸ニッケル液で電鋳する
場合は、圧縮応力発生剤としてサッカリンが添加され、
その添加量は金属母型の外径寸法や表面性及びニッケル
液温度や電流密度により調整される。析出膜厚３０μｍ
程度の画像形成用感光体基体では、金属母型外径が６０
〜２００ｍｍであり、圧縮応力発生剤は１０〜１００ｐ
ｐｍ程度の範囲で添加される。定着用スリーブ等を作製
するための外径３０〜６０ｍｍの金属母型では析出膜厚
が３０〜５０μｍ程度と厚くするため、圧縮応力発生剤
を１００ｐｐｍ以上添加しないと金型からの全面離型が
やや困難となる。
場合は、圧縮応力発生剤としてサッカリンが添加され、
その添加量は金属母型の外径寸法や表面性及びニッケル
液温度や電流密度により調整される。析出膜厚３０μｍ
程度の画像形成用感光体基体では、金属母型外径が６０
〜２００ｍｍであり、圧縮応力発生剤は１０〜１００ｐ
ｐｍ程度の範囲で添加される。定着用スリーブ等を作製
するための外径３０〜６０ｍｍの金属母型では析出膜厚
が３０〜５０μｍ程度と厚くするため、圧縮応力発生剤
を１００ｐｐｍ以上添加しないと金型からの全面離型が
やや困難となる。
【００２４】図４はショットピーニング処理を施すこと
により、本発明に係る電気鋳造用金属母型を製造する方
法を示す工程説明図（斜視図）である。図４（ａ）の工
程Ａでは、上下両端部に剥離開始部１５，１６を設け
た、円筒状の金属母型本体１９の外周面を砥石で湿式超
仕上げして、表面粗さＲｚ０．２μｍ以下に鏡面加工す
る。
により、本発明に係る電気鋳造用金属母型を製造する方
法を示す工程説明図（斜視図）である。図４（ａ）の工
程Ａでは、上下両端部に剥離開始部１５，１６を設け
た、円筒状の金属母型本体１９の外周面を砥石で湿式超
仕上げして、表面粗さＲｚ０．２μｍ以下に鏡面加工す
る。
【００２５】図４（ｂ）の工程Ｂでは、金属母型本体１
９の上下両端部に図略の円錐状フランジを取りつけ、剥
離開始部１５，１６を除いた外周面全面に、金属母型本
体１９の材質と同等以上の硬度を有する粒径２０〜２０
０μｍの球状ショットを噴射して加工硬化させる。実施
例において、ＳＵＳ３０４で４０〜５０μｍのセラミッ
クショット材を使用した場合、表面加工硬化の結果はＨ
ｖ４５０〜５００であった。
９の上下両端部に図略の円錐状フランジを取りつけ、剥
離開始部１５，１６を除いた外周面全面に、金属母型本
体１９の材質と同等以上の硬度を有する粒径２０〜２０
０μｍの球状ショットを噴射して加工硬化させる。実施
例において、ＳＵＳ３０４で４０〜５０μｍのセラミッ
クショット材を使用した場合、表面加工硬化の結果はＨ
ｖ４５０〜５００であった。
【００２６】図４（ｃ）の工程Ｃでは、加工硬化した両
端部２０，２１を除く外周面を砥石で湿式超仕上げする
ことにより表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面する。
端部２０，２１を除く外周面を砥石で湿式超仕上げする
ことにより表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の鏡面する。
【００２７】図４（ｄ）の工程Ｄでは、両端部２０，２
１に円錐部１９ａ，１９ｂを取り付けて円筒状金属母型
３０を組み立て、電鋳工程に投入する直前に、砥粒を付
着させた不織布２２で研磨して表面粗さＲｚ０．０３〜
０．３μｍの範囲とする。前記湿式超仕上げ加工によれ
ば、ショットピーニング処理で加工硬化された表面の硬
度がそれほど下がることなく鏡面が得られるため、電気
鋳造工程（電鋳工程）で形成された析出膜のエッジが擦
れてスジ傷が発生するなどの不具合のない電鋳用金属母
型が得られる。このため、この析出膜により、高品質の
継ぎ目無し可撓性無端状部材（画像形成装置用感光体基
体など）を作製することができる。
１に円錐部１９ａ，１９ｂを取り付けて円筒状金属母型
３０を組み立て、電鋳工程に投入する直前に、砥粒を付
着させた不織布２２で研磨して表面粗さＲｚ０．０３〜
０．３μｍの範囲とする。前記湿式超仕上げ加工によれ
ば、ショットピーニング処理で加工硬化された表面の硬
度がそれほど下がることなく鏡面が得られるため、電気
鋳造工程（電鋳工程）で形成された析出膜のエッジが擦
れてスジ傷が発生するなどの不具合のない電鋳用金属母
型が得られる。このため、この析出膜により、高品質の
継ぎ目無し可撓性無端状部材（画像形成装置用感光体基
体など）を作製することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば以下の効果が得られる。 請求項１，５，９，１３の発明 画像形成装置用の感光体基体を電気鋳造処理で形成する
場合の処理液には、スルファミン酸ニッケルが通常用い
られ、マスターとなる金属母型の材質は電析時の密着性
と離型のし易さ及び市場性からＳＵＳ３０４又はＳＵＳ
３１６材が使われるが、陽極溶解剤として処理液中に添
加される臭素や塩素成分によりマスターとなる外径表面
に孔食が起こりやすい。
よれば以下の効果が得られる。 請求項１，５，９，１３の発明 画像形成装置用の感光体基体を電気鋳造処理で形成する
場合の処理液には、スルファミン酸ニッケルが通常用い
られ、マスターとなる金属母型の材質は電析時の密着性
と離型のし易さ及び市場性からＳＵＳ３０４又はＳＵＳ
３１６材が使われるが、陽極溶解剤として処理液中に添
加される臭素や塩素成分によりマスターとなる外径表面
に孔食が起こりやすい。
【００２９】また、オーステナイト系ステンレス鋼では
結晶粒界で粒界腐食が起こりやすいため、そのＳＵＳ３
０４又はＳＵＳ３１６材を使用する場合はマスターとな
る外周面を改質する必要があり、その表面を表面粗さＲ
ｚ０．２μｍ以下の鏡面とした後に、金属母型の材質と
同等以上の硬度を有する粒径２０〜２００μｍの球状シ
ョットを表面に噴射して加工硬化が起こる状態とする
と、表面の金属結晶粒界が微細化し、孔食や粒界腐食が
起きにくくなることと、発生してもその大きさが微細な
ものとなり、補修する場合も欠陥部の溶接などを必要と
せず、再ショット仕上げが可能となる。
結晶粒界で粒界腐食が起こりやすいため、そのＳＵＳ３
０４又はＳＵＳ３１６材を使用する場合はマスターとな
る外周面を改質する必要があり、その表面を表面粗さＲ
ｚ０．２μｍ以下の鏡面とした後に、金属母型の材質と
同等以上の硬度を有する粒径２０〜２００μｍの球状シ
ョットを表面に噴射して加工硬化が起こる状態とする
と、表面の金属結晶粒界が微細化し、孔食や粒界腐食が
起きにくくなることと、発生してもその大きさが微細な
ものとなり、補修する場合も欠陥部の溶接などを必要と
せず、再ショット仕上げが可能となる。
【００３０】この表面改質した円筒状金属母型を用い
て、画像形成装置用の感光体基体などの継ぎ目なし可撓
性無端状部材を形成すると、ピンホールや凹みの発生も
少なく、発生しても微細なものであり画像形成上の妨げ
とならなくなる。
て、画像形成装置用の感光体基体などの継ぎ目なし可撓
性無端状部材を形成すると、ピンホールや凹みの発生も
少なく、発生しても微細なものであり画像形成上の妨げ
とならなくなる。
【００３１】請求項２，６，１０，１４の発明
表面改質した円筒状金属母型の表面を砥石及び研磨ベル
トによる超仕上げを施して表面粗さＲｚ０．２μｍ以下
の鏡面とすれば、スルファミン酸ニッケル液に添加する
サッカリンナトリウム量を低下させることができ、析出
膜の持つ圧縮応力を最小限として円筒状金属母型外周面
から析出膜を剥離し、離型することが可能となる。この
表面改質と鏡面加工とを施した円筒状金属母型を用い
て、継ぎ目なし可撓性無端状部材としての画像形成装置
用感光体基体を形成すると、剥離し離型するのが容易で
あり、しかもピンホールや凹みの発生も少なく、発生し
ても微細なものであり、画像形成上の妨げとならなくな
る。
トによる超仕上げを施して表面粗さＲｚ０．２μｍ以下
の鏡面とすれば、スルファミン酸ニッケル液に添加する
サッカリンナトリウム量を低下させることができ、析出
膜の持つ圧縮応力を最小限として円筒状金属母型外周面
から析出膜を剥離し、離型することが可能となる。この
表面改質と鏡面加工とを施した円筒状金属母型を用い
て、継ぎ目なし可撓性無端状部材としての画像形成装置
用感光体基体を形成すると、剥離し離型するのが容易で
あり、しかもピンホールや凹みの発生も少なく、発生し
ても微細なものであり、画像形成上の妨げとならなくな
る。
【００３２】請求項３，７，１１，１５の発明
表面改質を施すとともに表面粗さＲｚ０．２μｍ以下の
鏡面にした円筒状金属母型の表面を、砥粒を付着させた
不織布により研磨して、圧縮応力発生剤サッカリンナト
リウム量の濃度に対応して、表面粗さＲｚ０．０３〜
０，３μｍの範囲で粗さを調整れば、円筒状金属母型外
径表面から析出膜を剥離し、離型することが可能とな
る。この表面改質と鏡面加工とを施し、Ｒｚ０．０３〜
０．３μｍの範囲で粗さを調整した円筒状金属母型を用
いて画像形成装置用の感光体基体などの継ぎ目なし可撓
性無端状部材を形成すると、剥離し、離型することが容
易であり、またピンホールや凹みの発生も少なく、発生
しても微細なものとなり、画像形成上の妨げとならなく
なる。
鏡面にした円筒状金属母型の表面を、砥粒を付着させた
不織布により研磨して、圧縮応力発生剤サッカリンナト
リウム量の濃度に対応して、表面粗さＲｚ０．０３〜
０，３μｍの範囲で粗さを調整れば、円筒状金属母型外
径表面から析出膜を剥離し、離型することが可能とな
る。この表面改質と鏡面加工とを施し、Ｒｚ０．０３〜
０．３μｍの範囲で粗さを調整した円筒状金属母型を用
いて画像形成装置用の感光体基体などの継ぎ目なし可撓
性無端状部材を形成すると、剥離し、離型することが容
易であり、またピンホールや凹みの発生も少なく、発生
しても微細なものとなり、画像形成上の妨げとならなく
なる。
【００３３】請求項４，８，１２，１６の発明
球状ショットを噴射して表面がＨｖ４００〜５００の範
囲に加工硬化すれば、スルファミン酸ニッケル液から形
成されるニッケル膜（析出膜）は、硬度Ｈｖ４００〜５
００と同等になり、離型の際に円筒状金属母型の外周面
に縦スジが付きにくくなり、縦スジの発生からささくれ
部に起こる、感光体基体等の継ぎ目なし可撓性無端状部
材表面の突起が発生しにくい電気鋳造用金属母型とな
る。
囲に加工硬化すれば、スルファミン酸ニッケル液から形
成されるニッケル膜（析出膜）は、硬度Ｈｖ４００〜５
００と同等になり、離型の際に円筒状金属母型の外周面
に縦スジが付きにくくなり、縦スジの発生からささくれ
部に起こる、感光体基体等の継ぎ目なし可撓性無端状部
材表面の突起が発生しにくい電気鋳造用金属母型とな
る。
【図１】電気鋳造処理にて形成されるベルト、スリーブ
等の継ぎ目無し可撓性無端状部材を使用して構成した、
カールソンプロセスによる画像形成装置の構成例を示す
説明図である。
等の継ぎ目無し可撓性無端状部材を使用して構成した、
カールソンプロセスによる画像形成装置の構成例を示す
説明図である。
【図２】電気鋳造処理で形成された継ぎ目無し可撓性無
端状部材単体形状を示す斜視図であって、（ａ）はベル
トを、（ｂ）はスリーブを示す。
端状部材単体形状を示す斜視図であって、（ａ）はベル
トを、（ｂ）はスリーブを示す。
【図３】本発明に係る電気鋳造用金属母型の外観を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図４】本発明に係る電気鋳造用金属母型の製造方法を
示す斜視図であって、工程Ａは砥石による鏡面加工工程
を、工程Ｂは表面硬化工程を、工程Ｃは砥石による再度
の鏡面加工工程を、工程Ｄは不織布による仕上げ工程を
それぞれ示す。
示す斜視図であって、工程Ａは砥石による鏡面加工工程
を、工程Ｂは表面硬化工程を、工程Ｃは砥石による再度
の鏡面加工工程を、工程Ｄは不織布による仕上げ工程を
それぞれ示す。
１ ベルト状有機感光体
１ａ ベルト走行ローラ
２ 帯電部
３ 露光部
４ スリーブ状現像部
５ 転写部
６ ベルト状搬送部（搬送ベルト）
７ スリーブ状定着部
７ａ 定着ローラ
７ｂ 加圧ローラ
８ 搬送ベルト
９ 寄り止めガイド
１０ 継ぎ目無し可撓性無端状部材
１１ フランジ
１２ 円筒状感光体基体（感光体ドラム基体）
１３ 上端部
１４ 下端部
１５ 剥離開始部
１６ 剥離開始部
１７ 点線
１８ 点線
１９ 金属母型本体
１９ａ 円錐部
１９ｂ 円錐部
２０ 加工硬化した端部
２１ 加工硬化した端部
２２ 不織布
３０ 金属母型
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０３Ｇ 5/10 Ｇ０３Ｇ 5/10 Ｂ
21/00 ３５０ 21/00 ３５０
(72)発明者 杉沢 英輔
東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式
会社リコー内
Ｆターム(参考） 2H035 CB02 CB06
2H068 AA54 AA55 EA04
Claims (16)
- 【請求項１】 オーステナイト系ステンレス鋼からなる
円筒状の金属母型材料の外周面を表面粗さＲｚ０．２μ
ｍ以下の鏡面とした後、前記金属母型材料と同等又はこ
れより高い硬度を有する粒径２０〜２００μｍの球状シ
ョットを前記鏡面に噴射して加工硬化させることを特徴
とする円筒状金属母型の製造方法。 - 【請求項２】 オーステナイト系ステンレス鋼からなる
円筒状の金属母型材料の外周面を表面粗さＲｚ０．２μ
ｍ以下の鏡面とし、前記金属母型材料と同等又はこれよ
り高い硬度を有する粒径２０〜２００μｍの球状ショッ
トを前記鏡面に噴射して加工硬化させた後、この加工硬
化表面に超仕上げ加工を施して表面粗さＲｚ０．２μｍ
以下の鏡面とすることを特徴とする円筒状金属母型の製
造方法。 - 【請求項３】 オーステナイト系ステンレス鋼からなる
円筒状の金属母型材料の外周面を表面粗さＲｚ０．２μ
ｍ以下の鏡面とし、前記金属母型材料と同等又はこれよ
り高い硬度を有する粒径２０〜２００μｍの球状ショッ
トを前記鏡面に噴射して加工硬化させ、この加工硬化表
面に超仕上げ加工を施して表面粗さＲｚ０．２μｍ以下
の鏡面とした後、さらにこの鏡面を、砥粒を付着させた
不織布により研磨して表面粗さＲｚ０．０３〜０．３μ
ｍとすることを特徴とする円筒状金属母型の製造方法。 - 【請求項４】 前記加工硬化により表面硬度をＨｖ４５
０〜５５０とすることを特徴とする請求項１，２又は３
に記載の円筒状金属母型の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の製造方法で製造された
ことを特徴とする円筒状金属母型。 - 【請求項６】 請求項２に記載の製造方法で製造された
ことを特徴とする円筒状金属母型。 - 【請求項７】 請求項３に記載の製造方法で製造された
ことを特徴とする円筒状金属母型。 - 【請求項８】 請求項４に記載の製造方法で製造された
ことを特徴とする円筒状金属母型。 - 【請求項９】 請求項１に記載の製造方法で製造された
円筒状金属母型を用いて継ぎ目無し可撓性無端状部材を
電気鋳造処理にて製造することを特徴とする継ぎ目無し
可撓性無端状部材の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項２に記載の製造方法で製造され
た円筒状金属母型を用いて継ぎ目無し可撓性無端状部材
を電気鋳造処理にて製造することを特徴とする継ぎ目無
し可撓性無端状部材の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項３に記載の製造方法で製造され
た円筒状金属母型を用いて継ぎ目無し可撓性無端状部材
を電気鋳造処理にて製造することを特徴とする継ぎ目無
し可撓性無端状部材の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項４に記載の製造方法で製造され
た円筒状金属母型を用いて継ぎ目無し可撓性無端状部材
を電気鋳造処理にて製造することを特徴とする継ぎ目無
し可撓性無端状部材の製造方法。 - 【請求項１３】 前記継ぎ目無し可撓性無端状部材が画
像形成装置用の感光体基体であることを特徴とする請求
項９に記載の継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法。 - 【請求項１４】 前記継ぎ目無し可撓性無端状部材が画
像形成装置用の感光体基体であることを特徴とする請求
項１０に記載の継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方
法。 - 【請求項１５】 前記継ぎ目無し可撓性無端状部材が画
像形成装置用の感光体基体であることを特徴とする請求
項１１に記載の継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方
法。 - 【請求項１６】 前記継ぎ目無し可撓性無端状部材が画
像形成装置用の感光体基体であることを特徴とする請求
項１２に記載の継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246503A JP2003055785A (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 円筒状金属母型、その製造方法及び、継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246503A JP2003055785A (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 円筒状金属母型、その製造方法及び、継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003055785A true JP2003055785A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19076036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001246503A Pending JP2003055785A (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 円筒状金属母型、その製造方法及び、継ぎ目無し可撓性無端状部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003055785A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011155296A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 住友金属工業株式会社 | 耐水蒸気酸化性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼管およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-08-15 JP JP2001246503A patent/JP2003055785A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011155296A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 住友金属工業株式会社 | 耐水蒸気酸化性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼管およびその製造方法 |
| US8852362B2 (en) | 2010-06-09 | 2014-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitic stainless steel pipe excellent in steam oxidation resistance and manufacturing method therefor |
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