JP2004283864A - Drawing machine, tube, and base body for electrophotographic photoreceptor - Google Patents

Drawing machine, tube, and base body for electrophotographic photoreceptor Download PDF

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JP2004283864A JP2003078817A JP2003078817A JP2004283864A JP 2004283864 A JP2004283864 A JP 2004283864A JP 2003078817 A JP2003078817 A JP 2003078817A JP 2003078817 A JP2003078817 A JP 2003078817A JP 2004283864 A JP2004283864 A JP 2004283864A
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Junichi Shibata
順一 柴田
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control the tube diameter of a work tube to be drawn with excellent accuracy while reducing the cost therefor, to enhance the accuracy during the cutting while reducing the cost therefor. <P>SOLUTION: When a drawing machine draws a work tube 10 by providing the drawing force to the work tube through a die 20a and a plug 20b, deposits (for example, lubricating oil fed from a lubricating oil feed part 28) on a surface of a drawn tube 12 is removed by spraying kerosene or the like by a washing part 30 after the drawn tube is subjected to drawing. The outside diameter of the washed drawn tube 12 is measured by the sensor unit 34, and the drawing speed of the work tube 10 is controlled based on the result obtained by the sensor unit 34. The outside diameter can thus be measured correctly, and the tube diameter of the worked tube can be controlled with excellent accuracy by the measurement of the outside diameter. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、棒材や管材を引き抜き加工する引き抜き機、並びに、これにより得られた管材及び電子写真感光体用基体に関する。
【0002】
【従来の技術】
引き抜き加工機は、被加工管材に引抜力を付与してダイス及びプラグに通して引き抜いて引き抜き加工を行う加工機であり、このような引き抜き加工機において、被加工管材の管径はダイス径及びプラグ径によって管理されており、所望の被加工管材の管径によってダイス径及びプラグ径とを選択し、所望の加工条件で引き抜き加工を行っている。
【0003】
引き抜き加工機では、一般に、引き抜き速度、被加工管材の温度、断面減少率(リダクションとも称する)、ベアリング長さ等のダイス及びプラグの各パラメータ、ダイス摩耗などの影響より品質が左右されるものである。
【0004】
例えば、材料の適性温度で被加工管材を引き抜き加工すると、ダイス出側の材料温度が高温となり、被加工管材が先細りとなる現象が生じることがある。この場合、引き抜き加工後の管径はダイス径よりも小さくなり寸法不良となる。
【0005】
また、引き抜き加工は、加工開始前に引き抜くための掴み代を作成する、いわゆる口づけを行う。しかしながら、口づけした部分は引き抜き加工後、切断して製品とはならない。また、引き抜き加工は、材料がダイス及びプラグを抜ける直前は、応力のかかり方が不均一になり、偏肉や曲がりが生じやすくなり、求める品質水準にもよるが、結果として製品には成りがたい。即ち、引き抜き加工は一般に捨て代が多く、生産効率も決して高いものではない。
【0006】
本現象に対して、出来るだけ長い引き抜き加工を行うことにより、材料歩留まりの向上を目指した場合、引き抜き加工機の大きさは既製品としての大きさには制限(キャリッジのストロークには限るがある)があって無制限には大きくならないということもある。しかし、それ以上に下記に示す欠点が存在する。
【0007】
管材の引き抜き加工初めは、管材にかかる応力はチャックで引く力が直接的に作用するが、引き抜き加工が進むに連れて被加工管材を経由してダイス及びプラグに作用する。従って、引き抜き加工の初めと終わりでは、応力のかかり方が変動して、出来上がる管材の外径や内径が変動する事になる。これを避ける為には、被加工管材を短く設定しなければならず、前述の歩留まりのためには長くする、という施策と一致せず、どこかで妥協せざるを得ないという欠点を有していた。また、同現象は、比較的柔らかなアルミニウム或いはアルミニウム合金に顕著に現れるものである。
【0008】
さらに、外径や内径の変動が異なるということは、そこにかかっている残留応力が異なることであり、切削加工等、一皮むくような加工を加えた場合、その応力解法具合が異なり、切削前では真っ直ぐだったものに切削加工後に曲がりを生じさせる原因ともなっていた。
【0009】
また、外径が異なるものを切削加工することは、切削による加工率が異なることになり、一様な切削条件を定めにくい。これは切削加工での生産性を低下させるだけでなく、品質ばらつきの原因となっていた。
【0010】
さらに、近年、管材にはそのコストを求めるために薄肉化が求められおり、切削加工の際には被加工管材が刃物との間で振動し、表面性に異常が発生することが知られている。これを防止するために、内径には振動防止材を挿入することが知られている。
【0011】
例えば、特開昭64−58454には、被加工部材の内部に設けられ円筒形状となし、かつ回転軸方向に沿って等間隔に分割されてなる分割部材、該分割部材表面に設けられ振動を吸収するためのゴム等からなる弾性部材、上記各分割部材の円筒形状の中心部に位置する芯棒、上記分割部材と芯棒との間に介在され各分割部材を上記被加工部材の円周面に付勢する付勢部材、とからなる振動吸収ダンパーが提案されている、
【0012】
また、特開平1−058453には、表面が表面が切削加工される円筒形状の被加工部材内に挿入され、切削加工時の振動を吸収するダンパーにおいて、上記ダンパー自体を弾性部材にて構成すると共に該弾性部材の中央部の径に対して両端部の径を小さく形成したことを特徴とする振動吸収用ダンパーが提案されている。
【0013】
【特許文献1】
特開昭64−58454
【特許文献2】
特開平1−058453
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭64−58454や特開平1−058453の提案でも、内径の出来映えが異なる管材を切削加工使用とするとその振動防止効果が低減して実使用に耐えかねる加工になってしまったり、逆に振動防止材が入らなくなるなど、被加工物の内径の出来映えによって振動防止材を選定しなければならないなどの生産性の低下、ひいてはコストの上昇を招くなどの欠点を有していた。
【0015】
これは、押し出し管材を引き抜き加工し、これを切削加工することにより、複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いる電子写真感光体用基体に多用され、同様の欠点を有している。即ち、不良品を発生させないように様々な施策・管理を施し、そのコストを押し上げていた。
【0016】
従って、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、被加工管材の管径管理を精度良く行うことができ、コスト低減をすることが可能な引き抜き加工機を提供することである。さらに、本発明の目的は、切削加工での精度を向上させると同時にコストを下げることが可能な管材及び電子写真感光体用基体を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、本発明は、
(1) 本発明の引き抜き加工機は、被加工管材に引き抜き力を付与してダイス及びプラグに通して引き抜き加工を行うためのものであり、
前記ダイス及びプラグに通して得られた加工済み管材を引き抜き加工後に洗浄する洗浄手段と、
洗浄後にダイス及びプラグに通して得られた加工済み管材の外径を引き抜き加工中に計測する外径計測手段と、
前記外径計測手段で得られた結果に基づき前記被加工管材の引き抜き速度を制御する速度制御手段と、
を具備することを特徴とする。
【0018】
本発明の引き抜き加工機では、洗浄手段により加工済み管材表面に付着した付着物を洗浄することで、外径計測手段により正確な外径計測ができると共に、この正確な外径計測の結果に基づいて速度制御手段により、被加工管材の引き抜き速度を制御するため、外径変動のみならず内径変動の抑制が図れ、被加工管材の管径管理を精度良く行うことができ、コスト低減をすることが可能となる。
【0019】
(2) 本発明の引き抜き加工機において、被加工管材の材質としては、外径変動が最も生じ易いアルミニウム或いはアルミニウム合金であることがよい。
【0020】
本発明の管材は、上記(1)又は(2)に記載の引き抜き加工機により得られたことを特徴とする。
【0021】
本発明の管材は、切削加工が施されていてもよく、特に多結晶ダイヤモンド工具を用いて切削加工が施されてなることが精度がよい管材が得られる観点かから好適である。
【0022】
同様に、本発明の電子写真用基体は、上記(1)又は(2)に記載の引き抜き加工機により得られたことを特徴とする。
【0023】
また、本発明の電子写真用基体は、切削加工が施されていてもよく、特に多結晶ダイヤモンド工具を用いて切削加工が施されてなることが精度がよい管材が得られる観点から好適である。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を参照して説明する。なお、実質的に同様の機能を有するものには、全図面通して同じ符号を付して説明し、場合によってはその説明を省略することがある。
【0025】
(第1の実施の形態)
本実施形態の引き抜き加工機は、図1に示すように、ドローベンチと呼ばれる引き抜き機(抽伸機とも呼ばれる)であり、被加工管材10(加工済み管材12)の先端をチャック14でつかんだ後に、フック16をチェーンに引っ掛けて引き抜く方式である。具体的には、支持棒18に支持された被加工管材10をダイス20a及びプラグ20bに通し、被加工管材10の先端を、キャリッジ22に固定されたチャック14により掴む構成となっている。そして、キャリッジ22にはフック16が設けられており、このフック16をスプロケット24に張架されたチェーン26に引っ掛け、このチェーン26の回転駆動に伴い、キャリッジ22が移動し、ダイス20a及びプラグ20bを通した被加工管材10が引き抜かれる。このチャック14により掴む被加工管材10の先端は、例えば、パイプ先付機で図4に示すクローバー型先付けが施される。
【0026】
なお、本実施形態の引き抜き加工機は、被加工管材10を1本引きする形態を示すが、多数本引きするものもあり、最大引き抜き速度は例えば150m/min程度、引き抜き後の管の最大長さは例えば60mである加工機である。また、引き抜き加工機は、本実施形態に限られず、どんな形式のものでもよく、シングル式でもデュアル式でも構わない。また、引き抜き加工機の引き抜き方式としても、チェーン26の他に、油圧又は水圧シリンダ、スクリューねじなどでも構わない。
【0027】
本実施形態の引き抜き加工機には、図2に示すように、ダイス20a及びプラグ20bを通す直前の被加工管材10、引き抜き抵抗を低減させるために被加工管材10の表面に潤滑油を塗布する潤滑油供給部28が設けられている。
【0028】
本実施形態の引き抜き加工機には、後述する加工済み管材12の外径を正確に計測するために、加工済み管材12表面に付着した付着物を洗浄して除去するための洗浄部30(洗浄手段)が設けられている。本実施形態では、被加工管材10の表面に潤滑油を塗布しているため、洗浄部30は、潤滑油などの付着物が付着した加工済み管材12に灯油などの洗浄液を塗布して脱脂する脱脂部30aと、洗浄液を吹き飛ばして除去するために、例えばコンプレッサで作った圧縮空気を加工済み管材12に吹付ける洗浄液除去部30bと、から構成されており、これらは、周囲への洗浄液及び潤滑油の飛散を防ぐためにステンレス鋼製の筐体30c中に設けられ、加工済みを当該筐体30c中に通すことで、潤滑油の除去が施される。
【0029】
これら脱脂部30a及び洗浄液除去部30bは、例えばリングノズルにより構成することができる。また、塗布した洗浄液及び潤滑油を含む廃液を再利用するために廃液処理部32が設けられている。廃液処理部32は次のようにして構成されている。筐体30cの底部にドレンホースを設けて、第一のタンク32aに廃液を流し込む構造にした。第一のタンク32aは、比重の異なる洗浄液(例えば灯油)と潤滑油を沈降させる為に例えば200リットルの大きさで構成し、その上澄みを第二のタンク32bに流入させる構造とした。さらにその上澄みを第三のタンク32cに流入させる構造とした。そして、第三のタンクの上澄みをフィルター32dを介してポンプ32eで吸い上げ、再び脱脂部30aの洗浄液として利用できる構造とした。以上のようにして、本実施形態では、廃液を再利用するように構成している。
【0030】
本実施形態の引き抜き加工機には、潤滑油が除去された加工済み管材12の外径を検出するセンサ部34(外径計測手段)が設けらている。センサ部34は、図3に示すように、アンプ(AMP)36を介して制御部38と接続されており、センサ部34により検出された信号は、アンプ36により増幅されて制御部38に送られ、当該信号に基づいて制御部38により、チェーン26の駆動をするための駆動部40を制御して、チェーン26の回転速度を制御し、引き抜き速度を調整する。この引き抜き速度の調整は、チェーン26を張架するスプロケット24を回転駆動するためのモータの回転数を制御してもよいし、モータとスプロケット24との間に変速機を介在させ、この変速機を制御して行なってもよい。
【0031】
また、制御部38には時計42が接続されており、制御部38は時計42によって計時されている時間を随時知ることができる。時計42を制御部38に内蔵しておき、ソフトウェアで同様の動作を実現してもよい。また、制御部38は、加工済み管材の引き抜き長さを計測するための引き抜き長さ計測部44に接続されており、制御部38は引き抜き長さ計測部44によって引き抜かれた加工済み管材の引き抜き長さを随時知ることができる。
【0032】
センサ部34は、加工済み管材12の外径を計測できれば、公知のいずれの手段で行っても構わないが、管材への傷懸念や反応速度が早くてフィードバック生業が容易であるとの観点より、高速でスキャンしたレーザーを発光し、これを遮る管材部分と遮らない部分より外径値を算出するレーザー外スキャン計測器、レーザーダイオードを細かく配列・発光し、これを遮る管材部分と遮らない部分より外径値を算出するレーザーダイオード外計測器などにより構成されることが望ましい。また、センサ部34は、接触式のリニアゲージをマスターゲージに対する差異を求めて外径値に換算する外径計測器で構成してもなんら問題は生じない。
【0033】
なお、接触式の計測器により加工済み管材12の外径を計測するとき、加工済み管材12とセンサ部34とが接触する部分は、被計測物である加工済み管材12に傷を付けない工夫がされていることが望ましく、例えば、ローラなどを介在させて接触式の計測器を設け、そのローラの押しつけ圧力はチャタリングしない程度の圧力を付加すると同時に被計測物である加工済み管材12に傷を付けない程度の圧力を付加することが望ましい。
【0034】
制御部38は、例えば、一般に事務機器からあらゆる制御に用いることが可能なパーソナルコンピュータ、簡単なプログラムを施して制御が出来るプログラムコントローラなどいずれの手段で構成することができる。
【0035】
被加工管材10は、如何なる方法で作製されてものでもよい。具体的には、例えば、材料それぞれの適正な温度に加熱したのち、プレスで押し出しをした、いわゆる熱間押し出し法が挙げられる。この時、雄ダイスと雌ダイスを組み合わせてダイスを構成するポートホール押し出し法でも、予めせん孔した穴に保持したマンドレルをあてがって押し出しを行うマンドレル押し出し法のいずれでも構わないが、精度の観点からはポートホール押し出し法で作成することが望ましい。
【0036】
また、押し出しプレスの方式によって、押し出し圧力を一定に保つことを特徴とする間接押し出し法でも、構造が簡単で管理も容易な直接押し出し法のいずれでも構わないが、前記ポートホール法との組合せで直接押し出し法も挙げられる。
【0037】
また、板材・条材を段階的に曲折して管形状をなし、突き合わせとなる両端部を溶接する溶接法も挙げられる。この溶接法は、レーザー、TIG、MIG、高周波溶接など公知の手段いずれの手段で作製しても構わないが、溶接部分に多材質を巻き込まないことが望ましく、高周波溶接によって作成された電縫管や、TIG溶接で作成された電弧管等が望ましい。
【0038】
また、板材を原材料として、プレスによって深絞り加工を施してカップ状に加工し、次いでカップ状の壁をしごき加工によって伸ばすことで有底円筒形状を製造する方法(DI法)、衝撃押出し加工によってカップ状に加工し、次いでカップ状の壁をしごき加工によって伸ばすことで底つき円筒を製造する方法(II法)、押出し加工によって得られた円筒をしごき加工によって伸ばし、薄肉円筒を製造する方法(EI法)など多数の製造方法が公知であり、いずれの方法であっても構わない。
【0039】
これらの方法の中でも、高精度とコストのバランスから、ポートホール押し出し法が特に好適に実施される。
【0040】
被加工管材10の材質は、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、それらの合金やチタンなどいずれでも構わないが、その後の加工性が容易なことよりアルミニウム或いはアルミニウム合金が好適である。また、アルミニウム或いはアルミニウム合金の詳細な材質は、公知のいずれの材質でも構わないが、1000(純アルミニウム)系、3000(Al−Mn)系、5000(Al−Mg)系、6000(Al−Mg−Si)系などのアルミニウム或いはアルミニウム合金が好んで用いられる。
【0041】
これらの材料を用いた管は、押出し加工、所望の長さへの切断の各工程によって製造される。かかる各工程における加工の条件は、従来普通に行われている範囲内の条件で行う。
【0042】
次に、本実施形態の引き抜き加工機の引き抜き加工処理時における作用の一例を説明する。図5は、制御部38で実行される引き抜き加工処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、センサ部34よる加工済み管材の外径T1の計測は、加工済み管材12の引き抜き長さを計測する引き抜き長さ計測部44の結果に基づき、予め定められたサンプリング間隔、例えば50mm毎に行なわれるように設定されている場合について説明する。なお、サンプリング間隔は、時計42よる時間経過で行なってもよい。
【0043】
まず、ステップ100では、センサ部34により所定のサンプリング間隔で加工済み管材12の外径T1を計測する。
【0044】
次に、ステップ102では、予め定めた管理外径値T(図中、外径Tと表記)と、ステップ100で計測した加工済み管材12の外径T1とを比較し、T=T1であるか否かを判定する。肯定判定の場合はステップ104へ移行する。否定判定の場合は、ステップ110へ移行する。なお、外径Tと外径T1との差が所定の範囲(例えば±0.003mm)以内であれば、T=T1と見なし、ステップ102で肯定判定されるように設定することがよい。
【0045】
次に、ステップ104では、予め定めた管理外径値Tと、ステップ100で計測した加工済み管材12の外径T1とを比較し、T>T1であるか否かを判定し、肯定判定の場合はステップ106に移行して駆動部40を制御して引き抜き速度を上昇させる。否定判定の場合はステップ108に移行して駆動部40を制御して引き抜き速度を下げる。
【0046】
次に、ステップ110では、加工済み管材12の引き抜き長さを計測する引き抜き長さ計測部44の結果に基づき、予め定められた引き抜き長さに加工済み管材12が達したか否か(所定の長さに引き抜かれた否か)を判定し、肯定判定の場合は引き抜き加工処理を終了する。否定判定の場合は、ステップ100に戻る。
【0047】
このようにして、本実施形態の引き抜き加工機による引き抜き加工処理が行なわれる。本実施形態の引き抜き加工機では、加工済み管材12の表面を洗浄しているため、正確な外径が計測されると共に、その計測結果に基づいて引き抜き速度を調整するため、従来のように作製された管材よりも外径のみならず内径の変動が少ない。
【0048】
かくして得られた加工済み管材12は、所望の長さ毎に切断される。そして、この加工済み管材12は、さらに切削して、所望の表面粗度、さらなる高精度を得ることが可能である。特に、管材がアルミニウム或いはアルミニウム合金である場合、切削加工を施して、電子写真感光体用基体とするとその効果をいっそう得ることができる。
【0049】
この切削加工の手段は、公知のいずれの手段でも構わなく、電子写真感光体用基体を作成するために一般に販売されている旋盤であれば、いずれを用いても同様の効果を得ることが出来る。また、切削加工を施す刃物(バイト)も公知のいずれでも構わないが、切削抵抗が比較的不変である人造多結晶ダイヤモンドチップ(多結晶ダイヤモンド工具)を用いたものがよりいっそう好適である。
【0050】
本実施形態の引き抜き加工機により得られた管材は、電子写真感光体用基体として適用することができ、電子写真感光体用基体外周面に、公知の材料により下引き層、感光層、必要に応じて保護層を順次形成することで電子写真感光材料を得ることができる。この電子写真感光体の感光層は、単層型・積層型などの、これまでに公知の感光層のいずれでも構わない。また、この電子写真感光体は、帯電ローラーや帯電フィルム、帯電ブラシを用いた接触帯電方式、さらに中間転写体を用いた中間転写方式の画像形成装置においても画質欠陥が少ない良好な特性が得られる。
【0051】
なお、上記実施形態においても、限定的に解釈されるものではなく、本発明の要件を満足する範囲内で実現可能であることは、言うまでもない。
【0052】
【実施例】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【0053】
(実施例1)
上記第1の実施形態と同様な構成とするためにパイプ引き抜き機(株式会社 川副記載製作所製 パイプ抽伸機KDB−10)を準備し、信号回路によりチェーン26を回転させる主電動機(モータ:駆動部40)の回転数を微調整可能なように改造を施した。
【0054】
また、引き抜き時に潤滑油供給部28により供給する潤滑油として、冷間引き抜き加工油剤ケミドローH6000(関西特殊工作油株式会社製)を使用した。また、脱脂部30aの洗浄液として、白灯油(JIS 1号;以降単に灯油と記載)を使用した。
また、洗浄部30を構成する脱脂部30a及び洗浄液除去部30bとして、リングノズル(ラボテックス製 RN−50−1W 一方向吹出型)を設けた。
また、センサ部34(アンプ36も含む)としては、キーエンス社製CCDレーザ変位センサLK−500/アンプユニットLK−2500を使用した。
また、制御部38としては、プログラムコントローラ(PC)を使用し、規定の外径より外れたとき、チェーン26を回転させる主電動機(モータ:駆動部40)の回転数を変更するシステムとした。
【0055】
以上のように構成した引き抜き加工機で引き抜き加工処理を行った。まず、被加工管材10として、押し出しプレスで作製した、外径φ34mm×内径φ29mm×長さ3,600mm、A6063のアルミニウム管材を準備した。押し出し法はポートホール・直接押し出しである。そして、アルミニウム管材にパイプ先付機(川副機械製作所製 AVS−16)で、図4に示すクローバー型先付けを行った(以下、この先付け処理を行なった箇所を口付け部という)。
【0056】
そして、潤滑油を予めつけたプラグ20bを、アルミニウム管材の口付け部の反対側開口部より通すと共に、アルミニウム管材の口付け部をダイス20aに通し、潤滑油を潤滑油供給部28からアルミニウム管材に供給させながら、アルミニウム管材の口付け部をチャックで把持した。なお、アルミニウム管材の口付け部は、予め配置された脱脂部30a及び洗浄液除去部30bを構成するリングノズル、及びセンサ部34を構成するCCDレーザ変位センサも通過させている。
【0057】
次に、潤滑油を潤滑油供給部28からアルミニウム管材に供給させながら、引き抜き加工を開始し、加工済みアルミニウム管材(加工済み管材12)に対して、脱脂部30aを構成するリングノズルから灯油を1.5kgf/cmの圧力で供給し、引き抜き加工で付着した潤滑油を洗浄した。その下流では、洗浄液除去部30bを構成するリングノズルから圧縮エアを1.5kgf/cmの圧力で供給し、先の脱脂部30aで付着した灯油を吹き飛ばした。
【0058】
そして、洗浄部30の下流側に設けたセンサ部34により外径をモニターした。加工開始後500mm部分で初期値(管理外径値)に対して−3μmの外径変動が計測されたため、引き抜き速度を上昇させ微調整した。その後、ほぼ500mmステップで外径変動が計測されたため、同様の微調整を繰り返した。
【0059】
出来あがった加工済みアルミニウム管材は、外径φ30.3mm、内径φ28mm、全長8,400mmであった。この管材の口付け部側を長さ1,300mm切り落とし、さらに、所定間隔で切断して長さ406mmのワークを15本採取した。残部約1,050mmも切り捨てた。なお、切断は通常使用される丸ノコギリで行った。また、切断後は切断時に生じたカエリを端面加工機にて除去加工すると同時にインロー加工を施した。インロー加工内径は、φ28.5mmで深さは10mmの設定である。この時使用した端面加工機は、株式会社エグロ製端面加工機 BSZ−380である。
【0060】
同様にして、30本の引き抜き加工を行い、30×15=450本の短尺引き抜き加工管材を得た。この短尺アルミニウム管材(引き抜き加工管材)の外径計測を再び行った。この結果を表1に示す。
【0061】
【表1】
【0062】
さらに、得られた短尺アルミニウム管材を以下のようにして切削処理を施した。まず、株式会社エグロ製旋盤 RL−700を準備した。加工に用いるバイトとして、荒加工用バイトは富士ダイヤモンド工業株式会社製 #35型を、仕上げ用バイトは富士ダイヤモンド工業株式会社製 #31型を取り付け、使用した。尚、いずれのバイトも、多結晶ダイヤモンドをシャンクにロウ付けしたバイトである。そして、短尺アルミニウム管材を旋盤にセットし、主軸回転数を3,500rpmとし、荒加工は切り込み0.1mm/送り速度0.2mm/revにて、仕上げ加工は切り込み0.05mm/送り速度0.15mm/revにて切削加工を施した。尚、短尺アルミニウム管材を旋盤にセットする際には、ウレタンゴムを内径部分に詰め込んで作業を行った。尚、切削加工油は、白灯油(JIS1号)を用いた。
【0063】
同様にして300本の切削加工を行い、脱脂洗浄後、外径計測及び中央部の振れ計測を行った。尚、この計測にはアサカ理研工業株式会社製 非接触レーザースキャニングロール径形状計測システムROLL2000を用いた。結果を表2に示す。
【0064】
【表2】
【0065】
また、切削済み短尺アルミニウム管材の表面粗度を以下に示す。表面粗度計は東京精密製Surfcom1400Dを用い、JIS B0601(2001)に従って計測したものである。断面曲線の算術平均高さPaで0.04〜0.08μm、算術平均粗さRaでもほぼ同様の値、断面曲線の最大山高さPtは0.35〜0.65μm、であった。
【0066】
そして、得られた切削済み短尺アルミニウム管材を電子写真感光体用基体として使用し、以下のようにして下引層及び感光層を形成し電子写真感光体を作製した。
【0067】
まず、酸化亜鉛:(平均粒子径70nm(ナノメートル):テイカ社製試作品:比表面積値15m/g)100質量部をトルエン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM603:信越化学社製)1.5質量部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、150℃で3時間焼き付けを行い表面処理酸化亜鉛を得た。
【0068】
表面処理を施した酸化亜鉛60質量部と硬化剤 ブロック化イソシアネート スミジュール3175)(住友バイエルンウレタン社製):15質量部とブチラール樹脂BM−1(積水化学社製)15質量部をメチルエチルケトン85質量部に溶解した溶液38質量部とメチルエチルケトン:25質量部とを混合し、直径1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて2時間の分散を行い分散液を得た。得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート:0.005質量部、シリコーン樹脂粒子トスパール(GE東芝シリコーン社製):3.4質量部を添加し、下引層塗布用液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にて前記基体上に塗布し、160℃、100分の乾燥硬化を行い厚さ20μmの下引層を得た。
【0069】
次に、下引層上に感光層を形成した。まず、電荷発生物質としてのCukα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.3゜,16.0゜,24.9゜,28.0゜の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン15部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10部、n−酢酸ブチル300部からなる混合物を、直径1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散した。得られた分散液を電荷発生層用の塗布液として下引層上に浸漬塗布し、乾燥して、厚みが0.2μmの電荷発生層を形成した。
【0070】
さらに、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1、1’]ビフェニル−4,4’−ジアミン4部とビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量4万)6質量部とをクロルベンゼン80質量部を加えて溶解した塗布液を電荷発生層上に形成し、130℃、40分の乾燥を行うことにより膜厚25μmの電荷輸送層を形成し、感光体を得た。
【0071】
上記のように完成した電子写真感光体をレーザープリンタDocu Print C3530(富士ゼロックス株式会社製)に装着し、画質確認を行ったところ、良好な画質を得た。
【0072】
(実施例2)
被加工管材10として、押し出しプレスで作製した、外径φ33mm×内径φ29mm×長さ3,600mm、A6063のアルミニウム管材を準備した以外は、実施例1と同じ引き抜き加工機を用いて引き抜き加工を行った。
【0073】
出来上がった加工済みアルミニウム管材(引き抜き加工済み管材)は、外径φ30.3mm、内径φ28.5mm、全長8,400mmであった。この管材の口付け側を長さ1,300mm切り落とし、さらに、所定間隔で切断して長さ334mmのワークを18本採取した。残部約1,100mmも切り捨てた。なお、切断は通常使用される丸ノコギリで行った。また、切断後は切断時に生じたカエリを端面加工機にて除去加工した。
【0074】
同様にして、30本の引き抜き加工を行い、30×18=540本の短尺引き抜き加工管材を得た。この短尺アルミニウム管材(引き抜き加工管材)の外径計測を再び行った。結果を表3に示す。
【0075】
【表3】
【0076】
さらに、得られた短尺アルミニウム管材を以下のようにして切削処理を施した。まず、株式会社エグロ製旋盤 RL−700を準備した。加工に用いるバイトとして、荒加工用バイトは富士ダイヤモンド工業株式会社製 #35型を、仕上げ用バイトは富士ダイヤモンド工業株式会社製 #31型を取り付け、使用した。なお、#35型は多結晶ダイヤモンドをシャンクにロウ付けしたバイトであり、#31型は天然単結晶ダイヤモンドをシャンクにロウ付けしたバイトである。これ以外は実施例1と同条件で鏡面加工を行った。
【0077】
同様にして300本の切削加工を行い、脱脂洗浄後、外径計測及び中央部の振れ計測を行った。結果を表4に示す。
【0078】
【表4】
【0079】
また、切削済み短尺アルミニウム管材の表面粗度を以下に示す。表面粗度計は東京精密製Surfcom1400Dを用い、JIS B0601(2001)に従って計測したものである。断面曲線の算術平均高さPaで0.01〜0.04μm、算術平均粗さRaでもほぼ同様の値、断面曲線の最大山高さPtは0.1〜0.45μm、であった。
【0080】
そして、得られた切削済み短尺アルミニウム管材を電子写真感光体用基体として使用し、実施例1と同様にして下引層及び感光層を形成し電子写真感光体を作製した。この電子写真感光体をレーザープリンタDocu Print C360(富士ゼロックス株式会社製)に装着し、画質確認を行ったところ、良好な画質を得た。
【0081】
(比較例1)
実施例1と同じ引き抜き加工機を使用し、外径変動により引き抜き速度を微調整するシステムをオフにして引き抜き加工処理を行った。なお、被加工管材10として、押し出しプレスで作成した、外径φ34mm×内径φ29mm×長さ3,600mm、A6063のアルミニウム管材を準備した。
【0082】
そして、実施例1と同様にして、30本の引き抜き加工を行い、30×15=450本の短尺アルミニウム管材(引き抜き加工管材)を得た。この短尺アルミニウム管材の外径計測を再び行った。結果を表5に示す。
【0083】
【表5】
【0084】
また、実施例1と同じ切削加工を施し、切削加工済みアルミニウム管材の外径・振れの出来映えを、表6に示す。
【0085】
【表6】
【0086】
また、切削済みアルミニウム管材の表面粗度を以下に示す。断面曲線の算術平均高さPaで0.04〜0.10μm、算術平均粗さRaでもほぼ同様の値、断面曲線の最大山高さPtは0.35〜0.85μm、であった。
【0087】
そして、得られた切削済み短尺アルミニウム管材を電子写真感光体用基体として使用し、実施例1と同様にして下引層及び感光層を形成し電子写真感光体を作製した。この電子写真感光体をレーザープリンタDocu Print C3530(富士ゼロックス株式会社製)に装着し、画質確認を行ったところ、振れ値がの低い感光体では良好な画質を得たものの、振れの大きな77本の感光体でハーフトーン部分で色むらが発生し、実用に耐えかねるものであった。
【0088】
(評価)
実施例1〜2及び比較例1におけるアルミニウム管材(引き抜き加工管材)の外径出来映え、切削加工管材の外径出来映え、切削加工管材の振れの出来映え比較を行い、その結果を図6〜8に示す。
【0089】
これら実施例から、本発明の構成の引き抜き加工機は、外径の整った管材を大量に生産することが可能となることがわかる。また、この加工機で加工した管材はアルミニウム或いはアルミニウム管材でその効果をより大きく得ることが可能となることもわかる。そして、この様にして得られた管材は、残留応力もばらつきが減少しており、切削加工後の高精度化が求められている電子写真感光体用基体に有用に活用することができることがわかる。さらにこの切削加工に用いるバイトを切削抵抗をより減少可能な多結晶ダイヤモンド工具を用いるとより高精度な電子写真感光体用基体を供給することが可能でであることもわかる。
【0090】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、被加工管材の管径管理を精度良く行うことができ、コスト低減をすることが可能な引き抜き加工機を提供することができる。さらに、切削加工での精度を向上させると同時にコストを下げることが可能な管材及び電子写真感光体用基体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る引き抜き加工機を示す概略構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る引き抜き加工機の一部を示す部分概略構成図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る引き抜き加工機を一部を示す部分概略構成図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る引き抜き加工機における被加工管材の先端の先付け例を示す概略構成図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る引き抜き加工機における制御部で実行される引き抜き加工処理の流れを示すフローチャートである。
【図6】実施例における引き抜き加工管材の外径出来映え比較を示す図である。
【図7】実施例における切削加工後の引き抜き加工管材の外径出来映え比較を示す図である。
【図8】実施例における切削加工後の引き抜き加工管材の振れ出来映え比較を示す図である。
【符号の説明】
10 被加工管材
12 加工済み管材
14 チャック
16 フック
18 支持棒
20a ダイス
20b プラグ
22 キャリッジ
24 スプロケット
26 チェーン
28 潤滑油供給部
30 洗浄部
30a 脱脂部
30b 洗浄液除去部
30c 筐体
32 廃液処理部
34 センサ部
36 アンプ
38 制御部
40 駆動部
42 時計
44 引き抜き長さ計測部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drawing machine for drawing a rod or a tube, and a tube and a substrate for an electrophotographic photosensitive member obtained by the drawing.
[0002]
[Prior art]
A drawing machine is a processing machine that applies a drawing force to a pipe to be processed and performs drawing by drawing through a die and a plug. In such a drawing machine, the pipe diameter of the pipe to be processed is a die diameter and The die diameter and the plug diameter are controlled by the diameter of the plug to be processed, and the drawing is performed under the desired processing conditions.
[0003]
In a drawing machine, the quality is generally influenced by the drawing speed, the temperature of the pipe to be processed, the area reduction ratio (also referred to as reduction), the parameters of the dies and plugs such as the bearing length, and the effects of the die wear. is there.
[0004]
For example, when the pipe to be processed is drawn at an appropriate temperature of the material, the temperature of the material on the die exit side becomes high, and a phenomenon that the pipe to be processed becomes tapered may occur. In this case, the pipe diameter after drawing is smaller than the die diameter, resulting in dimensional defects.
[0005]
In the drawing process, so-called kissing is performed, in which a gripping margin for pulling out is created before starting the process. However, the kissed portion is not cut into a product after the drawing process. Also, in the drawing process, immediately before the material comes out of the die and plug, the stress is applied in a non-uniform manner, uneven thickness and bending are likely to occur, and depending on the required quality level, the result is a product I want to. That is, the drawing process generally involves a large amount of waste, and the production efficiency is never high.
[0006]
In order to improve the material yield by performing the drawing process as long as possible for this phenomenon, the size of the drawing machine is limited to the size as an existing product (the stroke of the carriage is limited. ) May not grow indefinitely. However, there are further disadvantages described below.
[0007]
At the beginning of the drawing process of the tube material, the stress applied to the tube material is directly exerted by the pulling force of the chuck. However, as the drawing process progresses, it acts on the dies and plugs via the pipe to be processed. Therefore, at the beginning and end of the drawing process, the manner in which the stress is applied fluctuates, and the outer diameter and inner diameter of the completed tube material fluctuate. In order to avoid this, the length of the pipe to be processed must be set short, which is inconsistent with the measure of increasing the length for the above-mentioned yield, and has the disadvantage of having to compromise somewhere. I was This phenomenon is remarkably exhibited in relatively soft aluminum or aluminum alloy.
[0008]
Furthermore, the fact that the variation in the outer diameter and inner diameter is different means that the residual stress applied to it is different. It used to be a straight thing in the past, but also to bend after cutting.
[0009]
In addition, cutting a workpiece having a different outer diameter results in a different machining rate by cutting, and it is difficult to determine uniform cutting conditions. This not only reduces the productivity in cutting but also causes quality variations.
[0010]
Furthermore, in recent years, it has been known that the pipe material is required to be thinner in order to obtain its cost, and that the pipe material to be processed vibrates between the cutting tool and the surface during cutting, thereby causing an abnormality in surface properties. I have. In order to prevent this, it is known to insert an anti-vibration material into the inner diameter.
[0011]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-58454 discloses a divided member provided inside a workpiece to be formed into a cylindrical shape and divided at equal intervals along the rotation axis direction, and provided with a vibration provided on the surface of the divided member. An elastic member made of rubber or the like for absorption, a core rod located at a central portion of the cylindrical shape of each of the divided members, and each divided member interposed between the divided member and the core rod to surround the divided member with the circumference of the workpiece; There has been proposed a vibration absorbing damper comprising a biasing member for biasing the surface,
[0012]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-058453 discloses a damper that is inserted into a cylindrical workpiece whose surface is cut and absorbs vibration during cutting, and the damper itself is formed of an elastic member. In addition, there has been proposed a vibration absorbing damper characterized in that the diameter of both ends is made smaller than the diameter of the center of the elastic member.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-64-58454
[Patent Document 2]
JP-A-1-058453
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in the proposals of Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 64-58454 and 1-058453, when a tube material having a different inner diameter is used for cutting, the vibration prevention effect is reduced and the process cannot be endured. Conversely, there are disadvantages such as a decrease in productivity, such as the need to select an anti-vibration material depending on the workmanship of the inner diameter of the workpiece, such as the inability to insert the anti-vibration material, and an increase in cost.
[0015]
This is often used for an electrophotographic photoreceptor substrate used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer by drawing out an extruded tube material and cutting it, and has the same drawbacks. In other words, various measures and management were performed so as not to generate defective products, thereby increasing the cost.
[0016]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a drawing machine capable of accurately controlling the diameter of a pipe to be processed and capable of reducing costs. It is a further object of the present invention to provide a tube and a substrate for an electrophotographic photoreceptor capable of improving the precision in cutting and reducing the cost.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved by the following means. That is, the present invention
(1) The drawing machine of the present invention is for applying a drawing force to a pipe to be processed and performing drawing through a die and a plug.
Cleaning means for cleaning after drawing the processed tubing obtained through the die and plug,
Outer diameter measuring means for measuring the outer diameter of the processed tubing obtained through a die and a plug after washing during the drawing process,
Speed control means for controlling the drawing speed of the pipe to be processed based on the result obtained by the outer diameter measuring means,
It is characterized by having.
[0018]
In the drawing machine of the present invention, by cleaning the adhered matter adhered to the processed pipe material surface by the cleaning means, the outer diameter can be accurately measured by the outer diameter measuring means, and based on the result of the accurate outer diameter measurement. The speed control means controls the drawing speed of the pipe material to be processed, so that not only fluctuations in the outer diameter but also fluctuations in the inner diameter can be suppressed, the pipe diameter of the pipe material to be processed can be accurately controlled, and the cost can be reduced. Becomes possible.
[0019]
(2) In the drawing machine of the present invention, the material of the pipe to be processed is preferably aluminum or an aluminum alloy in which the outer diameter is most likely to fluctuate.
[0020]
The pipe material of the present invention is obtained by the drawing machine described in the above (1) or (2).
[0021]
The pipe material of the present invention may be subjected to a cutting process. In particular, it is preferable that the cutting process is performed using a polycrystalline diamond tool from the viewpoint of obtaining a highly accurate tube material.
[0022]
Similarly, the electrophotographic substrate of the present invention is characterized by being obtained by the drawing machine described in the above (1) or (2).
[0023]
Further, the electrophotographic substrate of the present invention may be subjected to a cutting process, and in particular, it is preferable that the cutting process is performed using a polycrystalline diamond tool from the viewpoint of obtaining an accurate pipe material. .
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Elements having substantially the same function are denoted by the same reference numerals throughout the drawings, and description thereof may be omitted in some cases.
[0025]
(First Embodiment)
As shown in FIG. 1, the drawing machine of the present embodiment is a drawing machine called a draw bench (also called a drawing machine), and after the tip of a pipe to be processed 10 (processed pipe 12) is gripped by a chuck 14. The hook 16 is hooked on a chain and pulled out. More specifically, the processing target tube 10 supported by the support rod 18 is passed through the die 20a and the plug 20b, and the tip of the processing target tube 10 is gripped by the chuck 14 fixed to the carriage 22. A hook 16 is provided on the carriage 22. The hook 16 is hooked on a chain 26 stretched around a sprocket 24, and the carriage 22 moves with the rotation of the chain 26, so that the die 20a and the plug 20b are moved. The pipe material to be processed 10 is pulled out. The tip of the pipe material 10 to be processed, which is gripped by the chuck 14, is subjected to, for example, a clover type pre-adhesion shown in FIG.
[0026]
Although the drawing machine of the present embodiment shows a form in which one pipe material to be processed 10 is drawn, there is a case where a large number of pipe materials are drawn, and the maximum drawing speed is, for example, about 150 m / min, and the maximum length of the pipe after drawing. The processing machine is, for example, 60 m. The drawing machine is not limited to this embodiment, but may be of any type, and may be a single type or a dual type. The drawing method of the drawing machine may be a hydraulic or hydraulic cylinder, a screw screw, or the like, instead of the chain 26.
[0027]
In the drawing machine according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, lubricating oil is applied to the surface of the tube 10 to be processed just before passing through the die 20a and the plug 20b, and the surface of the tube 10 to be processed to reduce the drawing resistance. A lubricating oil supply unit 28 is provided.
[0028]
In order to accurately measure the outer diameter of the processed tubing 12 to be described later, the drawing machine of the present embodiment includes a cleaning unit 30 (cleaning unit 30) for cleaning and removing deposits attached to the surface of the processed tubing 12. Means) are provided. In the present embodiment, since the lubricating oil is applied to the surface of the tubing 10 to be processed, the cleaning unit 30 applies a cleaning liquid such as kerosene to the processed tubing 12 to which the deposit such as the lubricating oil has adhered to degrease it. It comprises a degreasing section 30a and a cleaning liquid removing section 30b for blowing compressed air produced by a compressor, for example, onto the processed tubing 12 in order to blow off and remove the cleaning liquid. The lubricating oil is removed by being provided in the case 30c made of stainless steel in order to prevent the oil from being scattered, and passing the processed state through the case 30c.
[0029]
The degreasing unit 30a and the cleaning liquid removing unit 30b can be configured by, for example, a ring nozzle. Further, a waste liquid processing unit 32 is provided to reuse the applied cleaning liquid and waste liquid containing lubricating oil. The waste liquid processing section 32 is configured as follows. A drain hose was provided at the bottom of the housing 30c, and the structure was such that waste liquid was poured into the first tank 32a. The first tank 32a is configured to have a size of, for example, 200 liters for sedimenting a cleaning liquid (for example, kerosene) and a lubricating oil having different specific gravities, and has a structure in which the supernatant flows into the second tank 32b. Further, the supernatant was made to flow into the third tank 32c. Then, the supernatant of the third tank was sucked up by the pump 32e via the filter 32d, and the structure was such that it could be used again as a cleaning liquid for the degreasing unit 30a. As described above, the present embodiment is configured to reuse the waste liquid.
[0030]
The drawing machine according to the present embodiment is provided with a sensor unit 34 (outer diameter measuring means) for detecting the outer diameter of the processed pipe 12 from which the lubricating oil has been removed. As shown in FIG. 3, the sensor unit 34 is connected to a control unit 38 via an amplifier (AMP) 36, and a signal detected by the sensor unit 34 is amplified by the amplifier 36 and transmitted to the control unit 38. Then, the control unit 38 controls the drive unit 40 for driving the chain 26 based on the signal, thereby controlling the rotation speed of the chain 26 and adjusting the drawing speed. The pulling speed may be adjusted by controlling the rotation speed of a motor for rotationally driving a sprocket 24 that stretches the chain 26, or by interposing a transmission between the motor and the sprocket 24, May be controlled.
[0031]
In addition, a clock 42 is connected to the control unit 38, and the control unit 38 can know the time measured by the clock 42 at any time. The clock 42 may be built in the control unit 38, and the same operation may be realized by software. Further, the control unit 38 is connected to a withdrawal length measuring unit 44 for measuring the withdrawal length of the processed tubing, and the control unit 38 withdraws the processed tubing withdrawn by the withdrawal length measuring unit 44. You can know the length at any time.
[0032]
The sensor unit 34 may be performed by any known means as long as the outer diameter of the processed tube 12 can be measured. However, from the viewpoint that the feedback operation is easy due to fear of damage to the tube and a high reaction speed. A laser scanning scanner that emits a laser scanned at high speed and calculates the outer diameter value from the tube part that blocks it and the part that does not block, a tube part that blocks and unblocks the laser diode that arranges and emits laser diodes finely It is desirable to be configured with a measuring device outside the laser diode for calculating the outer diameter value. Further, the sensor section 34 does not cause any problem even if the contact-type linear gauge is configured by an outer diameter measuring device that calculates a difference from the master gauge and converts the difference into an outer diameter value.
[0033]
When the outer diameter of the processed tubing 12 is measured by a contact-type measuring device, the portion where the processed tubing 12 and the sensor section 34 come into contact is designed so as not to damage the processed tubing 12 which is an object to be measured. For example, a contact-type measuring device is provided with a roller or the like interposed therebetween, and the pressing pressure of the roller applies a pressure that does not cause chattering, and at the same time, damages the processed tube 12 as an object to be measured. It is desirable to apply a pressure to the extent that no pressure is applied.
[0034]
The control unit 38 can be constituted by any means such as a personal computer which can be generally used for all kinds of control from office equipment and a program controller which can be controlled by applying a simple program.
[0035]
The tube to be processed 10 may be manufactured by any method. Specifically, for example, there is a so-called hot extrusion method in which a material is heated to an appropriate temperature and then extruded by a press. At this time, either a porthole extrusion method in which a male die and a female die are combined to form a die, or a mandrel extrusion method in which a mandrel held in a previously drilled hole is applied and extruded may be used, but from the viewpoint of accuracy. It is desirable to make it by the porthole extrusion method.
[0036]
In addition, by the method of the extrusion press, even the indirect extrusion method characterized by keeping the extrusion pressure constant, any of the direct extrusion method with a simple structure and easy management may be used, but in combination with the porthole method. A direct extrusion method may also be used.
[0037]
Further, a welding method is also possible in which a plate material or a strip material is bent stepwise to form a tube shape, and both ends to be abutted are welded. This welding method may be made by any known means such as laser, TIG, MIG, and high-frequency welding, but it is preferable that multiple materials are not involved in the welded portion. An arc tube made by TIG welding or the like is desirable.
[0038]
In addition, using a plate material as a raw material, a deep-drawing process is performed by a press to form a cup shape, and then the cup-shaped wall is stretched by ironing to produce a bottomed cylindrical shape (DI method). A method of manufacturing a bottomed cylinder by processing into a cup and then stretching the cup-shaped wall by ironing (Method II), and a method of manufacturing a thin cylinder by stretching the cylinder obtained by extrusion by ironing ( Numerous production methods such as the EI method are known, and any of these methods may be used.
[0039]
Among these methods, the porthole extrusion method is particularly preferably performed from the balance between high accuracy and cost.
[0040]
The material of the tube material 10 to be processed may be any of stainless steel, iron, copper, aluminum, alloys thereof, titanium, and the like, but aluminum or an aluminum alloy is preferable because the subsequent workability is easy. Further, the detailed material of aluminum or aluminum alloy may be any known material, but is not limited to 1000 (pure aluminum), 3000 (Al-Mn), 5000 (Al-Mg), and 6000 (Al-Mg). Aluminum or an aluminum alloy such as —Si) is preferably used.
[0041]
Tubes made of these materials are manufactured by extrusion and cutting to the desired length. The processing conditions in each of these steps are performed under conditions within the range usually performed conventionally.
[0042]
Next, an example of an operation at the time of the drawing processing of the drawing machine of the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating the flow of the drawing process performed by the control unit 38. Here, the measurement of the outer diameter T1 of the processed tubing by the sensor unit 34 is performed based on the result of the drawing length measuring unit 44 that measures the drawing length of the processed tubing 12 and a predetermined sampling interval, for example, every 50 mm. Will be described. Note that the sampling interval may be performed after a lapse of time by the clock 42.
[0043]
First, in step 100, the sensor unit 34 measures the outer diameter T1 of the processed tube 12 at a predetermined sampling interval.
[0044]
Next, in step 102, a predetermined management outer diameter value T (denoted as outer diameter T in the figure) is compared with the outer diameter T1 of the processed tube material 12 measured in step 100, and T = T1. It is determined whether or not. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 104. If a negative determination is made, the process proceeds to step 110. If the difference between the outer diameter T and the outer diameter T1 is within a predetermined range (for example, ± 0.003 mm), it may be considered that T = T1 and set so that an affirmative determination is made in step 102.
[0045]
Next, in step 104, the predetermined management outer diameter value T is compared with the outer diameter T1 of the processed tube material 12 measured in step 100, and it is determined whether or not T> T1. In this case, the process proceeds to step 106 to control the drive unit 40 to increase the drawing speed. If a negative determination is made, the process proceeds to step 108 to control the drive unit 40 to reduce the drawing speed.
[0046]
Next, in step 110, based on the result of the drawing length measuring unit 44 for measuring the drawing length of the processed tube 12, it is determined whether or not the processed tube 12 has reached a predetermined drawing length (predetermined drawing length). Is determined), and in the case of an affirmative determination, the drawing process ends. If the determination is negative, the process returns to step 100.
[0047]
Thus, the drawing processing by the drawing machine of the present embodiment is performed. In the drawing machine of the present embodiment, since the surface of the processed tubing material 12 is cleaned, an accurate outer diameter is measured, and the drawing speed is adjusted based on the measurement result. The variation in the inner diameter as well as the outer diameter is smaller than that of the tubing made.
[0048]
The processed tubing 12 thus obtained is cut into desired lengths. The processed tube 12 can be further cut to obtain a desired surface roughness and higher accuracy. In particular, when the pipe is made of aluminum or an aluminum alloy, the effect can be further obtained by performing cutting to form a base for an electrophotographic photosensitive member.
[0049]
The means for this cutting may be any known means, and any lathe generally sold for producing a base for an electrophotographic photoreceptor can obtain the same effect using any lathe. . The cutting tool (cutting tool) to be cut may be any known one, but a tool using an artificial polycrystalline diamond tip (polycrystalline diamond tool) having a relatively constant cutting resistance is more preferable.
[0050]
The tube material obtained by the drawing machine of the present embodiment can be used as a base for an electrophotographic photosensitive member, and an undercoat layer, a photosensitive layer, and An electrophotographic photosensitive material can be obtained by sequentially forming a protective layer in accordance with the above. The photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member may be any of conventionally known photosensitive layers such as a single layer type and a laminated type. In addition, this electrophotographic photoreceptor has good characteristics with few image quality defects even in an image forming apparatus of a contact charging type using a charging roller, a charging film, and a charging brush, and an intermediate transfer type using an intermediate transfer body. .
[0051]
It should be noted that the above embodiments are not to be construed as limiting, and can be realized within a range satisfying the requirements of the present invention.
[0052]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these embodiments do not limit the present invention.
[0053]
(Example 1)
A pipe drawing machine (KDB-10, a pipe drawing machine manufactured by Kawasoe Corporation) is prepared to have the same configuration as that of the first embodiment, and a main motor (motor: drive unit) that rotates the chain 26 by a signal circuit. Modifications were made so that the number of revolutions in 40) could be finely adjusted.
[0054]
As a lubricating oil to be supplied by the lubricating oil supply unit 28 at the time of drawing, a cold drawing oil agent Chemidro H6000 (manufactured by Kansai Special Machine Oil Co., Ltd.) was used. Also, white kerosene (JIS No. 1; hereinafter simply referred to as kerosene) was used as a cleaning liquid for the degreasing part 30a.
Further, a ring nozzle (RN-50-1W one-way blowing type manufactured by Labotex) was provided as the degreasing unit 30a and the cleaning liquid removing unit 30b constituting the cleaning unit 30.
Further, as the sensor unit 34 (including the amplifier 36), a CCD laser displacement sensor LK-500 / amplifier unit LK-2500 manufactured by Keyence Corporation was used.
The control unit 38 uses a program controller (PC) to change the rotation speed of the main motor (motor: drive unit 40) that rotates the chain 26 when the outside of the specified outside diameter is exceeded.
[0055]
The drawing process was performed by the drawing machine configured as described above. First, an aluminum tube having an outer diameter of 34 mm, an inner diameter of 29 mm, a length of 3,600 mm, and an A6063 was prepared as a tube material 10 to be processed by an extrusion press. The extrusion method is porthole / direct extrusion. Then, a clover type pre-applied as shown in FIG. 4 was performed on the aluminum pipe material by a pipe pre-applying machine (AVS-16 manufactured by Kawaso Kikai Seisakusho Co., Ltd.).
[0056]
Then, a plug 20b pre-lubricated with oil is passed through the opening opposite to the mouth of the aluminum tube, and the mouth of the aluminum tube is passed through the die 20a to supply the lubricating oil from the lubricating oil supply unit 28 to the aluminum tube. While being made, the mouth portion of the aluminum tube was gripped by the chuck. The mouth of the aluminum tube also passes through a ring nozzle constituting the degreasing section 30a and the cleaning liquid removing section 30b and a CCD laser displacement sensor constituting the sensor section 34.
[0057]
Next, while the lubricating oil is supplied from the lubricating oil supply unit 28 to the aluminum tube, the drawing process is started, and kerosene is supplied to the processed aluminum tube (the processed tube 12) from the ring nozzle constituting the degreasing unit 30a. 1.5kgf / cm 2 And lubricating oil adhered by the drawing process was washed. On the downstream side, 1.5 kgf / cm of compressed air is supplied from a ring nozzle constituting the cleaning liquid removing section 30b. 2 , And the kerosene adhering at the preceding degreasing section 30a was blown off.
[0058]
Then, the outer diameter was monitored by a sensor unit 34 provided on the downstream side of the washing unit 30. Since an outer diameter variation of −3 μm with respect to the initial value (control outer diameter value) was measured at a portion of 500 mm after the start of processing, the drawing speed was increased and finely adjusted. Thereafter, since the outer diameter variation was measured in steps of approximately 500 mm, the same fine adjustment was repeated.
[0059]
The finished processed aluminum pipe had an outer diameter of 30.3 mm, an inner diameter of 28 mm, and a total length of 8,400 mm. The butt portion side of this tube was cut off at 1,300 mm in length, and further cut at predetermined intervals to collect 15 workpieces having a length of 406 mm. The remaining 1,050 mm was also cut off. The cutting was performed with a commonly used circular saw. After the cutting, burrs generated at the time of cutting were removed by an end face processing machine and, at the same time, spigot processing was performed. The inside diameter of the spigot processing is φ28.5 mm and the depth is 10 mm. The end face processing machine used at this time is an end face processing machine BSZ-380 manufactured by Egro Co., Ltd.
[0060]
In a similar manner, 30 pieces of drawing pipes were obtained by performing 30 drawing operations of 30 × 15 = 450 pieces. The outer diameter of the short aluminum tube (drawn tube) was measured again. Table 1 shows the results.
[0061]
[Table 1]
[0062]
Further, the obtained short aluminum tube was subjected to a cutting treatment as follows. First, a lathe RL-700 manufactured by Egro Corporation was prepared. As a cutting tool, a rough cutting tool was used with a # 35 type made by Fuji Diamond Industrial Co., Ltd., and a finishing tool was used with a # 31 type made by Fuji Diamond Industry Co., Ltd. Each of the cutting tools is a cutting tool obtained by brazing polycrystalline diamond to a shank. Then, a short aluminum tube is set on a lathe, the spindle speed is set to 3,500 rpm, roughing is performed at a cut of 0.1 mm / feed rate of 0.2 mm / rev, and finishing is performed at a cut of 0.05 mm / feed rate of 0.1 mm. Cutting was performed at 15 mm / rev. When the short aluminum tube was set on the lathe, urethane rubber was packed in the inner diameter portion to perform the work. The cutting oil used was white kerosene (JIS No. 1).
[0063]
In the same manner, 300 cuttings were performed, and after degreasing and washing, outer diameter measurement and run-out measurement at the center were performed. In this measurement, a non-contact laser scanning roll diameter shape measuring system ROLL2000 manufactured by Asaka Riken Kogyo Co., Ltd. was used. Table 2 shows the results.
[0064]
[Table 2]
[0065]
The surface roughness of the cut short aluminum tube is shown below. The surface roughness was measured using Surfcom 1400D manufactured by Tokyo Seimitsu in accordance with JIS B0601 (2001). The arithmetic mean height Pa of the sectional curve was 0.04 to 0.08 μm, the arithmetic mean roughness Ra was almost the same value, and the maximum peak height Pt of the sectional curve was 0.35 to 0.65 μm.
[0066]
Then, the obtained cut short aluminum tube was used as a substrate for an electrophotographic photosensitive member, and an undercoat layer and a photosensitive layer were formed as described below to produce an electrophotographic photosensitive member.
[0067]
First, zinc oxide: (average particle diameter 70 nm (nanometer): Produced by Teica: specific surface area 15 m 2 / G) 100 parts by mass were stirred and mixed with 500 parts by mass of toluene, 1.5 parts by mass of a silane coupling agent (KBM603: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred for 2 hours. Thereafter, toluene was distilled off under reduced pressure and baked at 150 ° C. for 3 hours to obtain surface-treated zinc oxide.
[0068]
60 parts by mass of surface-treated zinc oxide and curing agent blocked isocyanate Sumidur 3175) (Sumitomo Bayern Urethane Co., Ltd.): 15 parts by mass and 15 parts by mass of butyral resin BM-1 (Sekisui Chemical Co., Ltd.) to 85 parts by mass of methyl ethyl ketone 38 parts by mass of the solution dissolved in 25 parts by mass and 25 parts by mass of methyl ethyl ketone were mixed and dispersed for 2 hours by a sand mill using glass beads having a diameter of 1 mm to obtain a dispersion. 0.005 parts by mass of dioctyltin dilaurate and 3.4 parts by mass of silicone resin particles Tospearl (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) were added to the resulting dispersion as a catalyst to obtain an undercoat layer coating liquid. This coating solution was applied onto the substrate by a dip coating method, and dried and cured at 160 ° C. for 100 minutes to obtain a subbing layer having a thickness of 20 μm.
[0069]
Next, a photosensitive layer was formed on the undercoat layer. First, the position where the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of the X-ray diffraction spectrum using Cukα ray as the charge generating substance is at least 7.3 °, 16.0 °, 24.9 °, 28.0 °. A mixture of 15 parts of hydroxygallium phthalocyanine having a diffraction peak, 10 parts of a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (VMCH, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) as a binder resin, and 300 parts of n-butyl acetate was used. The mixture was dispersed for 4 hours in a sand mill using glass beads. The obtained dispersion was applied as a coating liquid for the charge generation layer by dip coating on the undercoat layer, and dried to form a charge generation layer having a thickness of 0.2 μm.
[0070]
Furthermore, 4 parts of N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl)-[1,1 '] biphenyl-4,4'-diamine and bisphenol Z polycarbonate resin (viscosity average molecular weight of 40,000) 6 parts by weight of a coating solution prepared by dissolving 80 parts by weight of chlorobenzene on the charge generating layer, and drying at 130 ° C. for 40 minutes to form a 25 μm-thick charge transporting layer. I got
[0071]
The electrophotographic photosensitive member completed as described above was mounted on a laser printer Docu Print C3530 (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.), and the image quality was confirmed. As a result, good image quality was obtained.
[0072]
(Example 2)
Extrusion was performed using the same extruder as in Example 1 except that an aluminum tube having an outer diameter of 33 mm, an inner diameter of 29 mm, a length of 3,600 mm, and an A6063 was prepared as an object to be processed 10 by an extrusion press. Was.
[0073]
The finished processed aluminum tube (drawn tube) had an outer diameter of 30.3 mm, an inner diameter of 28.5 mm, and a total length of 8,400 mm. The mouth of the tube was cut off at a length of 1,300 mm, and further cut at predetermined intervals to collect 18 334 mm-long workpieces. About 1,100 mm of the remaining part was cut off. The cutting was performed with a commonly used circular saw. After cutting, burrs generated during cutting were removed by an end face processing machine.
[0074]
In the same manner, 30 pieces of drawing pipes were obtained by performing 30 drawing operations of 30 × 18 = 540 pieces. The outer diameter of the short aluminum tube (drawn tube) was measured again. Table 3 shows the results.
[0075]
[Table 3]
[0076]
Further, the obtained short aluminum tube was subjected to a cutting treatment as follows. First, a lathe RL-700 manufactured by Egro Corporation was prepared. As a cutting tool, a rough cutting tool was used with a # 35 type made by Fuji Diamond Industrial Co., Ltd., and a finishing tool was used with a # 31 type made by Fuji Diamond Industry Co., Ltd. The # 35 type is a cutting tool in which polycrystalline diamond is brazed to a shank, and the # 31 type is a cutting tool in which natural single crystal diamond is brazed to a shank. Except for this, mirror finishing was performed under the same conditions as in Example 1.
[0077]
In the same manner, 300 cuttings were performed, and after degreasing and washing, outer diameter measurement and run-out measurement at the center were performed. Table 4 shows the results.
[0078]
[Table 4]
[0079]
The surface roughness of the cut short aluminum tube is shown below. The surface roughness was measured using Surfcom 1400D manufactured by Tokyo Seimitsu in accordance with JIS B0601 (2001). The arithmetic mean height Pa of the sectional curve was 0.01 to 0.04 μm, the arithmetic mean roughness Ra was almost the same value, and the maximum peak height Pt of the sectional curve was 0.1 to 0.45 μm.
[0080]
Then, the obtained cut short aluminum tube was used as a substrate for an electrophotographic photosensitive member, and an undercoat layer and a photosensitive layer were formed in the same manner as in Example 1 to produce an electrophotographic photosensitive member. The electrophotographic photosensitive member was mounted on a laser printer Docu Print C360 (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.), and the image quality was confirmed. As a result, good image quality was obtained.
[0081]
(Comparative Example 1)
Using the same drawing machine as in Example 1, the drawing process was performed with the system for finely adjusting the drawing speed by changing the outer diameter turned off. In addition, as the to-be-processed pipe material 10, the aluminum pipe material of outer diameter (phi) 34mm x inner diameter (phi) 29mm x length 3,600mm, A6063 produced by the extrusion press was prepared.
[0082]
Then, in the same manner as in Example 1, 30 pieces of drawing work were performed to obtain 30 × 15 = 450 short aluminum pipes (drawing work pipes). The outer diameter of the short aluminum tube was measured again. Table 5 shows the results.
[0083]
[Table 5]
[0084]
In addition, Table 6 shows the results of the outer diameter and runout of the aluminum pipe material that was cut in the same manner as in Example 1 and was cut.
[0085]
[Table 6]
[0086]
The surface roughness of the cut aluminum pipe is shown below. The arithmetic mean height Pa of the cross-sectional curve was 0.04 to 0.10 μm, the arithmetic mean roughness Ra was almost the same value, and the maximum peak height Pt of the cross-sectional curve was 0.35 to 0.85 μm.
[0087]
Then, the obtained cut short aluminum tube was used as a substrate for an electrophotographic photosensitive member, and an undercoat layer and a photosensitive layer were formed in the same manner as in Example 1 to produce an electrophotographic photosensitive member. The electrophotographic photoreceptor was mounted on a laser printer Docu Print C3530 (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.), and the image quality was confirmed. In the photoreceptor described above, color unevenness occurred in a halftone portion, which was not practical.
[0088]
(Evaluation)
The results of the outer diameter work of the aluminum pipe material (drawn pipe material), the outer diameter work of the cut processing tube material, and the runout of the cut processing tube material in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were compared, and the results are shown in FIGS. .
[0089]
From these examples, it is understood that the drawing machine having the configuration of the present invention can mass-produce a tube material having a uniform outer diameter. Further, it can be seen that the effect of the pipe material processed by this processing machine can be further enhanced with aluminum or aluminum pipe material. The tube material obtained in this manner has a reduced residual stress variation, and it can be seen that the tube material can be usefully used for an electrophotographic photoreceptor substrate that requires high precision after cutting. . Further, it can be seen that a polycrystalline diamond tool capable of further reducing the cutting resistance of the cutting tool used in the cutting process can supply a more accurate substrate for an electrophotographic photosensitive member.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a drawing machine capable of accurately controlling the pipe diameter of a pipe to be processed and reducing the cost. Further, it is possible to provide a tube material and a base for an electrophotographic photoreceptor capable of improving the accuracy in the cutting process and reducing the cost at the same time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a drawing machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial schematic configuration diagram illustrating a part of the drawing machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial schematic configuration diagram illustrating a part of the drawing machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of pre-attaching a front end of a pipe to be processed in the drawing machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of a drawing process performed by a control unit in the drawing machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a comparison of the outer diameter workability of a drawn pipe material in an example.
FIG. 7 is a diagram showing a comparison of the outer diameter workability of a drawn pipe material after cutting in an example.
FIG. 8 is a diagram showing a comparison of run-out results of a drawn tube after cutting in an example.
[Explanation of symbols]
10 Tube material to be processed
12 processed tubing
14 Chuck
16 hooks
18 Support rod
20a dice
20b plug
22 carriage
24 sprockets
26 chain
28 Lubricating oil supply unit
30 Cleaning unit
30a Degreasing part
30b Cleaning liquid removal section
30c housing
32 Waste liquid treatment section
34 Sensor section
36 amplifier
38 Control unit
40 drive unit
42 clock
44 Pullout length measuring unit

Claims (8)

被加工管材に引き抜き力を付与してダイス及びプラグに通して引き抜き加工を行う引き抜き加工機において、
前記ダイス及びプラグに通して得られた加工済み管材を引き抜き加工後に洗浄する洗浄手段と、
洗浄後にダイス及びプラグに通して得られた加工済み管材の外径を引き抜き加工中に計測する外径計測手段と、
前記外径計測手段で得られた結果に基づき前記被加工管材の引き抜き速度を制御する速度制御手段と、
を具備することを特徴とする引き抜き加工機。
In a drawing machine in which a drawing force is applied to a pipe to be processed and the drawing is performed through a die and a plug,
Cleaning means for cleaning after drawing the processed tubing obtained through the die and plug,
Outer diameter measuring means for measuring the outer diameter of the processed tubing obtained through a die and a plug after washing during the drawing process,
Speed control means for controlling the drawing speed of the pipe to be processed based on the result obtained by the outer diameter measuring means,
A drawing machine comprising:
被加工管材の材質が、アルミニウム或いはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項1に記載の引き抜き加工機。The drawing machine according to claim 1, wherein the material of the tube to be processed is aluminum or an aluminum alloy. 請求項1又は2に記載の引き抜き加工機により得られたことを特徴とする管材。A pipe material obtained by the drawing machine according to claim 1. 管材は、切削加工が施されてなることを特徴とする請求項3に記載の管材。The tube material according to claim 3, wherein the tube material is subjected to a cutting process. 管材は、多結晶ダイヤモンド工具を用いて切削加工が施されてなることを特徴とする請求項3に記載の管材。The tubing according to claim 3, wherein the tubing is cut using a polycrystalline diamond tool. 請求項1又は2に記載の引き抜き加工機により得られたことを特徴とする電子写真感光体用基体。A substrate for an electrophotographic photosensitive member obtained by the drawing machine according to claim 1. 基体は、切削加工が施されてなることを特徴とする請求項6に記載の電子写真感光体用基体。7. The substrate for an electrophotographic photosensitive member according to claim 6, wherein the substrate is subjected to a cutting process. 基体は、多結晶ダイヤモンド工具を用いて切削加工が施されてなることを特徴とする請求項6に記載の電子写真感光体用基体。7. The substrate for an electrophotographic photosensitive member according to claim 6, wherein the substrate is subjected to cutting using a polycrystalline diamond tool.
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