JP2003183872A - 継目無し可撓性無端状部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一の電解液により、異なった形状の、複数
の無端状可撓性部材を同時に所定の膜厚に電気鋳造でき
る技術の開発。 【解決手段】 個別の電気鋳造条件となるように、各電
解槽の電圧を制御して、異なる形状の部材でも、その大
きさに見合った電圧調整を為し、１種類(単一濃度の単
一組成電解浴)の電解液で、同時に膜厚の異なる電気鋳
造をすることが可能となる。電鋳液（例えばスルファミ
ン酸ニッケルを主成分とする）は電鋳液予備槽２から濾
過手段３を経て複数の電解槽４に振り分けられ、個々の
電解槽に異なる形状の金型５及び金型６が吊下げ具１２
によって吊り下げられ、各金型は回転状態で電気鋳造さ
れる。給電装置１から給電される各電解槽の電極電圧を
金型形状によって変化させて、電気鋳造速度（電流密
度）を制御して所定の膜厚に調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、継目無しの可撓性
無端状部材の製造方法に関する。この継目無しの可撓性
無端状部材は、電子写真感光体や転写ベルトなど（以
下、電子写真感光体等ということがある。）の電子写真
プロセスに用いられる部材の製造に関連するものであ
り、したがって、本発明は電子写真感光体等の製造技術
に係ると云える。

【０００２】

【従来技術の問題点】電気鋳造法により 主として筒状
の部材に対し、ニッケル（Ni）などを電着する手法は従
来より公知であり、従来から行われてきている。

【０００３】この手法は、従来技術では筒状のものの表
面（内外面）へ付着量が厚くなるように、電着させるこ
とを目的としている。これに対し、電子写真写真プロセ
スに用いられる部材は、筒状の外面に電着する点は共通
するものの、付着量を少なくし、ドラム表面に凹凸や段
差が全く無い、平滑化を目的としているため 従来の電
気鋳造法とは比較にならないほどの表面の平滑精度が要
求される。

【０００４】そのため、特開平７−４８６９１号公報や
特開２００１−１６４３９４号公報などでは 形状の異
なる電極に対して 別々の電解液を用いた電気浴槽を個
別に設けて、夫々の電気鋳造法を行っている。

【０００５】しかしながら、それらの製造法では、各個
の電解液の調整などに手間取り、形状の異なる無端状部
材を大量に及び／又は安価に生産することは困難であっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、形状
の異なる複数の継目無し可撓性無端状部材に対し同時に
電気鋳造を行うことである。本発明の別の課題は、可撓
性無端状部材に対し精度良く電気鋳造を行うことであ
る。

【０００７】

【課題を解決する手段】単一の電解液浴を用いて異なる
電気鋳造を、同時に、且つ高精度に実施するという本発
明の課題の達成は、次ぎの要件を充たすことにより達成
される。

【０００８】即ち、請求項１に係る発明は、継目無し可
撓性無端状部材の製造方法において、異なる２種類以上
の金型を各金型に対して異なる電気鋳造条件で、同時に
電気鋳造を行うことを特徴とする。鋳造に際し、電圧を
変化させ、或いは鋳造時間を変化させて対応できる。

【０００９】請求項２に係る発明は、上記の電気鋳造法
を利用した１浴１電源１金型で製造できることを特徴と
する。上記請求項１に記載された電気鋳造条件を適宜選
択することにより所定の膜厚を有する継目無し可撓性無
端状部材が製造できる。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の１つのハンガー（枠）に少なくとも２本以上吊り
下げることを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る発明は、前記請求項１ない
し３の何れかの発明において、１つのハンガー（枠）に
少なくとも2ヶ以上の回転装置を搭載し、個々の当該回
転装置に対し可変制御ができるように為すことを特徴と
する。

【００１２】請求項５に係る発明は、前記請求項１ない
し４の何れかの発明において、電気鋳造法の電解槽を少
なくとも一列に2槽以上の並べてなる電解槽を有し、個
々の電解槽において電流制御ができるように構成するこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項６に係る発明は、前記請求項１ない
し５の何れかの発明において、表面積の異なる感光体基
体金型を複数本同時に搬送できるとともに搬送速度を可
変制御できることを特徴とする。

【００１４】上記の請求項１ないし６の何れかの発明に
おいて、次ぎのような条件を付加できる。例えば、表面
積の異なる感光体基体金型を複数本同時に昇降できると
ともに昇降速度を可変制御できるようにする。

【００１５】更に、電解液はストック槽１槽に対し電解
槽を少なくとも２槽設け、電解液をストック槽から流量
計を介し個別電解槽に必要な流量設定ができるように改
良し得る。また、同時に、電解液は常にストック槽と２
段濾過フィルターでフィルターリングできるように構成
すれば一層好ましい。

【００１６】同様に、電極の位置を変更できるようにす
れば、作業、操作が容易になる。

【００１７】

【作用】本発明においては、単一の電解液により、異な
った形状の複数のものを、同時に、所望の膜厚に電気鋳
造できる点に特徴を有するが、これは電極の電圧制御に
よるものである。

【００１８】即ち、各電極の電圧を制御することから、
異なる形状のものでも、その大きさに見合った電圧調整
ができ、１種類(単一濃度の単一組成電解浴)の電解液で
も、同時に膜厚の等しい又は異なる電気鋳造をすること
が可能となる。

【００１９】

【実施の態様】図１を参照して本発明を説明する。

【００２０】本発明は、単一の電解液を用いるにも拘ら
ず、異なった形状で、しかも複数のものを同時に電気鋳
造できる点に特徴を有する。図に示すとおり、形状の異
なる２種類の金型５及び金型６を吊下げ具12を使用して
吊り下げ、それぞれの工程を経たものを、可動フレーム
10により、個別の電解槽４に浸漬させ、個別の回転モー
タで回転させる。この際、回転数としては 1〜30rpmが
好ましく、4〜8rpmが更に好ましい。

【００２１】金型５及び金型６を電解槽に浸漬し、数秒
後に給電装置1から個別に処理すべき金型の表面積に見
合った所定の電流を通電させ、金型表面にニッケル膜を
形成させる。

【００２２】ニッケルの膜厚は、電鋳処理時間と電流密
度とを適宜選択できることから、操作条件により無段階
に調整できる。

【００２３】この場合、電極の距離を可変させることに
より、特に精度良く膜厚の制御をすることが出来る。複
雑な形状のものを電鋳処理するには、この電極位置と被
処理物との距離の調整が適切であることが望ましい。

【００２４】電解液の液組成はスルファミン酸ニッケル
等の公知の溶液（浴）を用いることができる。

【００２５】ニッケルメッキ浴には、光沢剤、ピット防
止剤、ｐH調整剤などの各種添加剤を加えることが出来
る。そのような添加剤処理により、効率良く電気鋳造で
きる。

【００２６】電解液には恒常的に濾材３を用いて循環濾
過（フィルタリング）をさせ、また濾過に使用するフィ
ルターメッシュは微細であることが好ましく、メッシュ
にはサイズの異なる２段階以上の方法を採択することが
望ましい。

【００２７】その際、電解液の循環フィルタリングは必
要であって、循環させないと、電解液中の電気鋳造金属
(例えばニッケル)が沈殿することになり 浴槽の底部や
側壁に固形物が発生することとなる。電解液の循環量は
ポンプ等の公知の循環手段11でその流量を調整できる。

【００２８】その電気鋳造法としては従来公知の各種の
ものが適宜使用できるが、スルファミン酸ニッケル電気
鋳造法が高品質のものが得られる点から特に好ましい。

【００２９】本発明の無端状部材は、その製造方法が電
気鋳造法によることから、継ぎ目がなく、また、電子写
真用有機感光体の基体のみならず、現像トナー搬送用ス
リーブ等の画像形成装置用部品の基体として使用可能で
ある。

【００３０】本発明の無端状部材の形態は、用途に応じ
て適宜の形態とすることができる。

【００３１】本発明では、無端状部材の製造に電気鋳造
法が使用されるが、その電気鋳造法としては、従来公知
の各種のものが適宜使用できるが、特にスルファミン酸
ニッケル電気鋳造法が高品質のものが得られる点から好
ましい。

【００３２】以下、スルファミン酸ニッケル電気鋳造法
を用いた場合を例に説明を行う。

【００３３】まず、所要形状の金型を用い、スルファミ
ン酸ニッケル電気鋳造法により、金型表面にニッケル電
鋳層を形成する。

【００３４】この電鋳層は、電鋳条件として、例えば電
鋳液の液温を５０〜６０℃、電析電流５〜１０Ａ／ｄｍ
²（ｄｍとはデシメートルの意味）、電析時間１０〜３
０分間とすることにより成形することができる。

【００３５】使用するスルファミン酸ニッケル液の成分
は、スルファミン酸ニッケル３００〜５００ｇ／ｌ、塩
化ニッケル４０〜６０ｇ／ｌ、ホウ酸４０〜５０ｇ／
ｌ、界面活性剤５〜１５ｍｌ／ｌ、サッカリンナトリウ
ム１００〜１５０ｐｐｍとすることができる。

【００３６】スルファミン酸ニッケル電気鋳造法により
無端状部材を形成した後、金型から無端状部材を引き抜
くためには、形成された電鋳層に圧縮応力を持たせる必
要からサッカリンナトリウムが添加される。

【００３７】このサッカリンナトリウムは成膜時には光
沢剤ともなり、無端状部材の表面を平滑化し光沢面とす
る。光沢化した表面を陽極電解によって溶解を容易にす
るために、通常のスルファミン酸ニッケルメッキ液光沢
浴組成の塩化ニッケル量２０〜３０ｇ／ｌを４０〜６０
ｇ／ｌと増量する。またこの増量により、陽極での消耗
分を補えるため液組成の安定が図られる。

【００３８】界面活性剤は成膜時に金型表面と電鋳液と
の濡れを良くするために５〜１５ｍｌ／ｌの範囲で添加
する。成膜のピンホール発生を抑えるためには１０〜１
５ｍｌ／ｌの範囲でやや多目に界面活性剤を使用する方
が効果はある。もっとも、電鋳液の発泡が多くなるので
消泡剤の併用が必要になる。ピンホールの発生を抑制す
ることで成膜後の陽極電解の際、金型の孔蝕を防止する
ことができる。

【００３９】本発明において、以上の要件を備えた場合
に、電気鋳造法による無端状部材の形成を従来と同様の
手順により行うことができる。

【００４０】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。

【００４１】この実施例は本発明の一態様を示すに過ぎ
ず、これにより本発明の技術的範囲が限定されるもので
はない。

【００４２】図１に示す表面積が異なる２種類の金型５
及び金型６を吊下げ具12に可動フレーム10を用いる。そ
れぞれの工程を経た後個別の電解槽４に浸漬させ、個別
の回転モータにより６rpmの範囲で回転させる。

【００４３】表面積の比率は 金型５：金型６＝３：１
である。

【００４４】金型５及び金型６を電解槽浸漬後５秒間経
て、給電装置１から各電極に対し個別に表面積に見合っ
た所定の電流を通電させニッケル膜を形成させる。

【００４５】金型５及び金型６の表面積において、電流
密度５A／dm²の条件で30分間電鋳することにより約30μ
ｍ厚さのニッケル膜を形成させた。電解液の液組成はス
ルファミン酸ニッケルを用いた。

【００４６】電解液は40ｌ／minにて循環させ、フィル
ターメッシュは微細のものを２つに重ねて濾過（フィル
タリング）させた。

【００４７】以上のように電気鋳造を形状の異なったサ
イズの継目無し可撓性無端状部材として、同時に製造し
た結果、素管の膜厚はともに30±5μｍ以内となった。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明に対する効果として、継
目無し可撓性無端状部材の素管を電気鋳造法製造で１つ
の生産ラインで表面積の異なる素管を同時に製造するこ
とが望ましいが、通常は同一表面積の金型を複数並べ大
量生産を行っていた。表面積の異なる素管を生産する時
は金型をすべて交換して、対応していたため表面積の異
なる金型が多量に必要であった。これに対し、本発明で
は表面積の異なる金型を１つのハンガー（枠）にセット
し、個別の、複数の電解槽にそれぞれ振り分けて浸漬さ
せるものであって、個別の直流電源から必要な電流量を
通電することにより、表面積の異なる素管を同時に何種
類も製造することを可能ならしめている。

【００４９】請求項２の発明に対する効果として、継目
無し可撓性無端状部材の素管製造において、電気鋳造法
を応用した１電解槽・１電源・１金型方式で製造するた
め、あらゆる表面積の素管を本発明では製造（鋳造）可
能としている。

【００５０】請求項３の発明に対する効果としては、継
目無し可撓性無端状部材の素管製造において、１つのハ
ンガー（枠）に複数本吊り下げられる把持具を装着して
おり表面積の異なる金型上部を同一形状にすることによ
り、把持具を共通化できることを可能にしている。

【００５１】請求項４の発明に対する効果として、継目
無し可撓性無端状部材の素管製造において、少なくとも
２ヶ所に回転装置を搭載し、これらの回転装置は個別に
回転数の制御が可能なため、電鋳において表面積の異な
る素管製造が同時に実施できることを可能ならしめたも
のである。

【００５２】請求項５に係る発明に対する効果として、
継目無し可撓性無端状部材の素管製造において電気鋳造
法を応用した電解槽を少なくとも一列に２槽以上配置し
て、電解槽を個別にするとともに電源も個別にすること
で表面積の異なる金型へ必要な電流量を通電可能として
いる。

【００５３】請求項６の発明に対する効果としては、継
目無し可撓性無端状部材の製造において表面積の異なる
金型を複数本同時に搬送車で搬送することに際し、重量
バランスが悪く搬送時に揺れが発生する場合に、搬送速
度を可変とすることにより、揺れを吸収して、安定的に
搬送できる技術を提供している。

【００５４】なお、好ましい発明の態様として、継目無
し可撓性無端状部材の素管製造において、表面積の異な
る金型を複数本同時に昇降装置により昇降せしめ得る
が、昇降速度を可変できると、電解槽への突入、引き上
げ時の電解液の液はねを防止できる利点がある。

【００５５】更に、電解液予備槽１槽に対し、個別の電
解槽を少なくとも２層設けると、予備槽から個別電解槽
への電鋳液の供給量が所定（必要）量となるように、流
量計と流量調整バルブとにより調整し得る。表面積の相
異なる複数の金型において、個別に流量調整ができる
と、素管を所望の膜厚となし得る。電解液をクリーニン
グする為には微細なフィルターを用い、少なくとも２段
濾過により浮遊物の除去するとよく、素管表面の欠陥の
発生を防止できる。また、電極の距離を可変とすると、
膜厚のばらつきを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例模式図（構成図）の一例であ
る。

【符号の説明】

１ 給電装置 ２ 電解液ストック槽 ３ 濾材（濾過手段） ４ 電解槽 ５ 金型 ６ 金型（形状等が金型５と異なるもの） ７ 攪拌手段 ８ オーバーフロー液(循環電鋳液) ９ 電解液供給手段 １０ 可動フレーム（ハンガー) １１ 循環手段 １２ 吊下げ具

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】継目無し可撓性無端状部材の製造方法にお
   いて、異なる2種類以上の金型を各々の金型に対して異
   なる電気条件で、同時に電気鋳造を行うことを特徴とす
   る継目無し可撓性無端状部材の製造方法。
2. 【請求項２】電気鋳造法を利用して1浴1電源1金型で製
   造できることを特徴とする請求項1記載の継目無し可撓
   性無端状部材の製造方法。
3. 【請求項３】一つのハンガー（枠）に少なくとも2本以
   上吊り下げられることを特徴とする請求項1又は請求項
   ２に記載の継目無し可撓性無端状部材の製造方法。
4. 【請求項４】一つのハンガー（枠）に少なくとも2個以
   上の回転装置を搭載し個々に可変制御ができることを特
   徴とする請求項1〜３の何れかに記載の継目無し可撓性
   無端状部材の製造方法。
5. 【請求項５】電気鋳造法の電解槽を少なくとも一列に2
   槽以上の電解槽を有し個々に電流制御ができることを特
   徴とする請求項1〜４の何れかに記載の継目無し可撓性
   無端状部材の製造方法。
6. 【請求項６】表面積の異なる感光体基体金型を複数本同
   時に搬送できるとともに搬送速度を可変制御できること
   を特徴とする請求項1〜５の何れかに記載の継目無し可
   撓性無端状部材の製造方法。