JP2747433B2 - 感光ドラム用アルミニウム押出素管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機、プリンタ、
ファクシミリ等の電子写真装置の感光ドラムとして用い
られる感光ドラム用アルミニウム押出素管の製造方法に
関する。

【０００２】なお、この明細書において、アルミニウム
の語はアルミニウム及びアルミニウム合金の両方を含む
意味で用いる。

【０００３】

【従来の技術】上記のような感光ドラムとして用いられ
るアルミニウム管は、その性質上比較的鏡面に近い表面
状態であることが望まれる。このため、従来より、アル
ミニウム管を切削により鏡面仕上げすることが行われて
いるが、切削用刃具の調整や管理が容易でなく、しかも
作業に熟練を要することから大量生産に不向きであり、
このためドラムの低価格化が難しいという問題がある。

【０００４】そこで、最近では、アルミニウム押出素管
をしごき加工したＥＩ管と称されるアルミニウム管や、
アルミニウム押出素管を引抜加工したＥＤ管と称される
アルミニウム管のような無切削アルミニウム管を、感光
ドラム基体として用いることが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
にアルミニウム押出素管を引抜加工あるいはしごき加工
して得られる無切削アルミニウム管は、切削が不要であ
るため低コスト化を図り得るものの、次のような欠点が
あることが判明した。

【０００６】即ち、無切削アルミニウム管の表面には、
鱗片状あるいは針状等の凸状欠陥が存在しており、この
凸状欠陥が感光ドラムを一様帯電させる際のリーク（漏
電）の原因となるという欠点があった。特に、感光ドラ
ム表面の一様帯電方式として、従来からのコロナ帯電方
式がオゾンの発生を伴うことから、コロナ帯電方式に変
えてローラー帯電、ブラシ帯電等の直接帯電方式が多く
採用されるようになってきているが、かかる直接帯電方
式ではコロナ帯電の際に絶縁層として機能していた空気
層がなくなるため、感光ドラムへの負荷が大きくなり、
益々リークし易いものとなっている。

【０００７】そこで、感光ドラムのリークの原因となる
無切削アルミニウム管表面の凸状欠陥の発生原因につい
て調査したところ、次のようなことがわかった。即ち、
図３（ａ）に示すように、引抜加工やしごき加工に供さ
れるアルミニウム押出素管（100 ）の表面にムシレ状の
欠陥（101 ）が存在していたり、同図（ｂ）に示すよう
なＡｌカス（102 ）が付着していた場合、これに引抜加
工やしごき加工を施すことによって前記ムシレ状欠陥
（101 ）やＡｌカス（102 ）が押し潰されて、小さな鱗
片状または針状等の凸状欠陥となることがわかった。

【０００８】この発明は、このような技術的背景に鑑み
てなされたものであって、引抜加工後やしごき加工後の
凸状欠陥の原因となるアルミニウム押出素管のムシレ状
欠陥やＡｌカスの付着をなくし、表面平滑性の高いアル
ミニウム押出素管を得ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、発明者は鋭意研究の結果、アルミニウム押出素管を
押出すためのダイスについて、押出素管の外面を形成す
るベアリング部の構成が、ムシレ状欠陥やＡｌカスの付
着に大きな影響を与えていることを知見し、この発明を
完成した。

【００１０】即ち、この発明は、アルミニウム押出素管
の外面を形成するダイスベアリング部の押出方向の長さ
が５ｍｍ以下であり、かつ該ベアリング部の周方向にお
ける中心線平均粗さＲａ(Y) と押出方向の中心線平均粗
さＲａ(X) との関係が、Ｒａ(Y) ＜Ｒａ(X) に設定され
ている押出ダイスを用いて、押出を行うことを特徴とす
る感光ドラム用アルミニウム押出素管の製造方法を要旨
とするものである。

【００１１】押出素管の押出方式は特に限定されること
はなく、ポートホールダイスを用いたものでも、マンド
レル押出でも良い。図２にポートホール押出に用いるポ
ートホールダイスの一例を示す。同図において、（１）
はダイス雌型、（２）はダイス雄型である。ダイス雌型
には中央部に貫通状の押出孔（11）が形成されるととも
に、押出孔の入口側の周面が円形のベアリング部（12）
となされている。なお、（13）はレリーフ部である。一
方、ダイス雄型（２）は、その中央部に断面円形の成形
凸部（21）を有するとともに、成形凸部の先端周面に円
形のベアリング部（22）が形成されている。なお、（2
3）はアルミニウムビレットを通過させる通過孔であ
る。

【００１２】そして、上記のダイス雌型（１）とダイス
雄型（２）が組み合わされ、雄型（２）の成形凸部（2
1）先端が雌型（１）の押出孔（11）に臨んで雌雄両型
のベアリング部（12）（22）が環状の成形間隙（３）を
介して対向状に配置されている。

【００１３】この発明では、アルミニウム押出素管の外
面を形成するベアリング部つまり図２のダイスでいえば
雌型ベアリング部（12）の押出方向（図１の矢印Ｘで示
す）の長さＬが５ｍｍ以下であり、かつ該ベアリング部
の周方向（図１の矢印Ｙで示す）における中心線平均粗
さＲａ(Y) と押出方向の中心線平均粗さＲａ(X) との関
係が、Ｒａ(Y) ＜Ｒａ(X) に設定されていなければなら
ない。この理由は次の通りである。

【００１４】即ち、ベアリング部（12）の押出方向の長
さが５ｍｍを越えて長いと、押出加工の際の抵抗が大き
くなり、押出力量を大きくしないと成形できず、また表
面のムシレも発生しやすいからである。ベアリング部の
押出方向の特に好ましい長さは３ｍｍ以下である。一
方、ベアリング部の押出方向の長さが短すぎると、ベア
リング部の強度が低下して破損しやすくなったり、ベア
リング部が撓んで形状が不安定になる等の欠点を生じや
すくなるため、１ｍｍ以上の長さを確保するのが良い。

【００１５】また、ベアリング部（12）の表面粗さがＲ
ａ(Y) ＜Ｒａ(X) に規定されるのは、ベアリング部に凝
着、堆積したＡｌカスがベアリング部表面の溝に捕捉さ
れやすくなり、押出素管表面へのＡｌカスの付着、移行
が抑制されるからである。

【００１６】ベアリング部（12）の周方向における中心
線平均粗さＲａ(Y) と押出方向の中心線平均粗さＲａ
(X) との関係がＲａ(Y) ＜Ｒａ(X) となすための方法
は、特に限定されることはないが、例えばダイヤモンド
やすりにより図１に示すように周方向（Ｙ方向）に沿っ
て研磨すれば良い。

【００１７】なお、アルミニウム押出素管の内面は感光
ドラムの特性に影響をあたえないため、内面を形成する
雄型ベアリング部（22）の長さや表面粗さは何ら限定さ
れることはない。

【００１８】また、ダイスの材質についても特に限定さ
れることはなく、熱間焼入工具鋼（ＳＫＤ６１）でも超
硬材でも良く、あるいは窒化処理したダイスであっても
良い。

【００１９】

【作用】押出素管の表面のムシレ状欠陥やＡｌカスの付
着が防止され、表面平滑性の高いアルミニウム押出素管
が製造される。

【００２０】

【実施例】図２に示すようなポートホールダイスを用い
て押出素管に押出すに際し、ダイスの材質、ダイスにお
ける雌型ベアリング部の押出方向の長さ、押出方向の表
面粗さＲa(X)、及び周方向の表面粗さＲa(Y)を表１に示
すように各種に変えた複数のポートホールダイスを用意
した。なお、表面粗さは、ダイヤモンドヤスリによる研
磨の方向や程度を変えることにより変化させた。

【００２１】次に、Ａ３００３合金からなる直径６イン
チ×長さ５１０ｍｍのアルミニウムビレットを、上記の
各ダイスにより外径４０ｍｍ×肉厚２．０ｍｍの押出素
管に押出した。押出温度は４５０℃、押出速度は３０ｍ
／分とした。

【００２２】そして、得られたアルミニウム押出素管の
表面形態を顕微鏡により観察し、ムシレ、Ａｌカスの有
無を調べるとともに、その表面粗さ（中心線平均粗さＲ
ａ）を調べた。その結果を表１に示す。

【００２３】次に、上記の各アルミニウム押出素管を引
抜加工したのち、得られた感光ドラム用アルミニウム管
の表面を洗浄し、次いで各アルミニウム管に電荷発生層
と電荷輸送層とを有する感光層を以下のようにして被覆
形成した。即ち、電荷発生層は、無金属フタロシアニン
をテトラヒドロフランにて４％に希釈して、膜厚が約
０．３μｍになるように塗工し乾燥して形成した。次
に、ＣＴ剤（ヒドラゾン化合物）とＣＴ樹脂（ポリカー
ボネート）を１：２の比率で塩化メチレンに溶解して、
膜厚が２０μｍになるように塗工し乾燥して電荷輸送層
とした。

【００２４】次に、これら感光ドラムを、ローラー帯電
器を用いた直接帯電方式によって−１０００Ｖの電圧で
帯電させ、リークの発生状況を調べた。その結果を表１
に示す。

【００２５】

【表１】 上記表１の結果からわかるように、本発明実施品は、押
出素管にムシレやＡｌカスの付着がなく、かつ表面平滑
性も高いものであり、また感光ドラムにおけるリークの
発生も極めて少ないものであった。特に、ベアリング長
さが１〜３ｍｍである場合には、押出素管の表面平滑性
をより一層向上し得ることがわかる。

【００２６】これに対して、ベアリング部の長さ、表面
粗さが本発明範囲を逸脱する比較品は、押出素管にムシ
レやＡｌカスの付着が認められ、リークも多数発生した
ものであった。

【００２７】

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、アルミニウ
ム押出素管の外面を形成するダイスベアリング部の押出
方向の長さが５ｍｍ以下であり、かつ該ベアリング部の
周方向における中心線平均粗さＲａ(Y) と押出方向の中
心線平均粗さＲａ(X) との関係が、Ｒａ(Y) ＜Ｒａ(X)
に設定されている押出ダイスを用いて、押出を行うこと
を特徴とするものであるから、押出素管の表面のムシレ
状欠陥やＡｌカスの付着を防止しえて、表面平滑性の高
いアルミニウム押出素管を製造することができる。その
結果、上記押出素管を引抜加工やしごき加工等して得ら
れるアルミニウム管の表面凸状欠陥を防止しえて平滑性
に優れたアルミニウム管となすことができ、ひいては前
記凸状欠陥に起因して生じていた感光ドラムのリークを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は押出素管の外面を形成するダイスベア
リング部の部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のIb−Ib線断面
拡大図、（ｃ）は（ａ）のIc−Ic線断面拡大図である。

【図２】押出素管を押出すためのポートホールダイスの
一例を示す断面図である。

【図３】（ａ）は従来法によって製造された押出素管に
ムシレ状欠陥が生じている状態の部分断面斜視図、
（ｂ）は同じくＡｌカスが付着している状態の部分断面
斜視図である。

【符号の説明】

１…ダイス雌型 ２…ダイス雄型 12…ベアリング部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム押出素管の外面を形成する
   ダイスベアリング部（12）の押出方向の長さＬが５ｍｍ
   以下であり、かつ該ベアリング部の周方向における中心
   線平均粗さＲａ(Y) と押出方向の中心線平均粗さＲａ
   (X) との関係が、Ｒａ(Y) ＜Ｒａ(X) に設定されている
   押出ダイスを用いて、押出を行うことを特徴とする感光
   ドラム用アルミニウム押出素管の製造方法。