JP3215830B2 - 感光ドラム用アルミニウム基体の製造方法 - 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、レーザープリンタ
ー、ＬＥＤプリンター、レーザーファクシミリ、複写機
等の電子写真装置の感光ドラムとして用いられるアルミ
ニウム基体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】感光ドラムとして用いられるアルミニウ
ム基体は、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、押出・しごき工程によ
り製作されるＥＩ管と称されるアルミニウム管や、押出
・引抜工程により製作されるＥＤ管と称されるアルミニ
ウム管や、絞り・しごき工程により製作されるＤＩ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、かかる無切
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、アルミニウム管の表面には、しごきや
引抜加工によってシワ状、穴状等の凹状欠陥が生じると
いう欠点があった。このため、アルミニウム管の表面に
感光層を塗工したときに、この表面欠陥が感光層の表面
にも継承され、感光層表面の平滑性が損われるという問
題があった。殊に、感光層として電荷発生層（ＣＧＬ）
と電荷輸送層（ＣＴＬ）を有する積層型のものを用いた
場合、高感度の感光ドラムを得るため電荷発生層を０．
２〜０．３μｍの薄膜に塗工されることがあるが、無切
削アルミニウム管にこのような薄膜塗工を行うと、前記
凹状欠陥に塗工溜りができて、均一な画像形成ができな
いという問題があった。

【０００６】また、無切削アルミニウム管の表面欠陥を
改善するために、アルミニウム管の表面にセンタレス研
磨、超仕上げ研磨、バニシング加工等を施すことも試み
られている。

【０００７】しかし、センタレス研磨、超仕上げ研磨で
は砥石を使用するため、脱落した砥粒の食い込みを生じ
るとか、バニシング加工では凹状欠陥への汚染物質の閉
じ込め（封入）というような新たな問題を派生するもの
であった。

【０００８】この発明は、上記のような技術的背景に鑑
みてなされたものであって、無切削アルミニウム管を用
いるものでありながら、感光層の塗工面における凹状欠
陥を少なくして、薄膜塗工を行った場合の塗工溜りを抑
制し、ひいては均一な画像形成を可能とする感光ドラム
用アルミニウム基体を製作提供することを目的とする。

【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、この発明は、表面に凹状欠陥を有する無切削アルミ
ニウム管を用い、該アルミニウム管を陽極酸化処理する
ことによって、前記凹状欠陥を継承した微小凹部を表面
に有する陽極酸化皮膜を、アルミニウム管の表面に生成
する工程と、陽極酸化処理後、前記陽極酸化皮膜の表面
を、微小凹部が消失しかつアルミニウム管の地肌が露出
しない厚さとなるまで、砥石を用いる研磨法によって研
磨除去する工程とを実施することを特徴とする感光ドラ
ム用アルミニウム基体の製造方法を要旨とする。

【００１０】無切削アルミニウム管は、押出あるいは絞
り等によって製作したアルミニウム管体に、引抜きある
いはしごき加工を実施して製作されるものである。これ
らの加工は常法に従う条件で行えば良い。かかる引抜き
あるいはしごき加工によって、図１に模式的に示される
ように、アルミニウム管（１）の表面には凹状欠陥
（２）が不可避的に形成される。

【００１１】次に、上記の無切削アルミニウム管（１）
に陽極酸化処理を実施して陽極酸化皮膜（３）を生成す
るが、この陽極酸化皮膜（３）の表面には、図２に示さ
れるように、アルミニウム管表面の凹状欠陥（２）を継
承した微小凹部（４）が存在することになる。

【００１２】而して、この発明では、少なくとも微小凹
部（４）の底部（4a）がアルミニウム管（３）の平坦表
面（1a）よりも外方に位置するように、換言すればアル
ミニウム管（１）の凹状欠陥（２）を陽極酸化皮膜
（３）が完全充填してなおかつその上方に皮膜が存在す
るように、陽極酸化皮膜（３）の厚さを設定しなければ
ならない。この理由は、次工程である陽極酸化皮膜
（３）の研磨工程において、微小凹部（４）が消失しか
つアルミニウム管（１）の地肌が露出しない厚さとなる
まで、陽極酸化皮膜を研磨することができるようにする
ためである。この条件を確実に満たすためは、陽極酸化
皮膜（３）の厚さｔ1 を、アルミニウム管（１）表面の
凹状欠陥（２）の最大深さｄの１．５倍以上確保するの
が良い。１．５倍未満では、アルミニウム管（１）の表
面（1a）と微小凹部（４）の底部（4a）との距離Ｔが小
さくなり、研磨代の調整が困難になる恐れがある。特に
望ましくは２．０倍以上確保するのが良い。

【００１３】なお、陽極酸化皮膜（３）の種類や処理条
件は、厚さに関する点を除き特に限定されることはない
が、アルミニウム管（１）との密着性、感光層との密着
性、電荷注入防止性等に優れた硫酸皮膜や蓚酸皮膜を採
用するのが望ましい。

【００１４】上記の陽極酸化処理後、陽極酸化皮膜
（３）の表面を研磨する。この研磨は、前述のように、
陽極酸化皮膜（３）の厚さが、微小凹部（４）が消失し
かつアルミニウム管（１）の地肌が露出しない厚さとな
るまで行う。換言すれば、図３に示すように、研磨後の
陽極酸化皮膜（３）の厚さｔ2 が０＜ｔ2 ＜Ｔとなるよ
うに行う。かつ、研磨は砥石を用いる研磨法によって行
う。この理由は、砥石を用いることによって、均一な研
磨表面を効率良く得ることができるからである。しか
も、陽極酸化皮膜（３）はＨｖ硬度が高く１８０〜２２
０もあることから、砥石を用いても砥粒の皮膜への食い
込みによる新たな表面欠陥が発生せず、良好な表面を得
ることができるからでもある。砥石を用いる研磨法の代
表例としては、センタレス研磨法（心なし研磨法）や超
仕上げ研磨法、あるいはこれらの組み合わせを挙げ得
る。センタレス研磨は、円筒管の表面研磨に適する公知
のものであり、アルミニウム管のセンタ穴を支持しない
でその外面を調整砥石と受板とで支え、調整砥石によっ
てアルミニウム管の表面を研磨する方法である。また、
超仕上げ研磨法は、比較的に細粒の軟らかいステッィク
砥石を加工面に合わせて修正し、これを回転するアルミ
ニウム管の表面に比較的に低圧力で押し付け、場合によ
っては軸方向に微小振動を与えることにより、平滑な鏡
面状に研摩する方法である。

【００１５】上記のような研磨工程によって、図３に示
すように、アルミニウム管（１）の凹状欠陥（２）の有
無にかかわらず、陽極酸化皮膜（３）の表面を微小凹部
（４）の存在しない平滑面とすることができる。

【００１６】研磨工程終了後、陽極酸化皮膜（３）の表
面を洗浄し、十分な濡れ性を確保してから感光層を被覆
形成して、所期する感光ドラムとなす。なお、要すれば
酢酸ニッケル溶液を用いて陽極酸化皮膜（３）の封孔処
理を行っても良い。

【００１７】感光層の種類は特に限定されないが、本願
発明によれば均一な薄膜塗工が可能となる点で、電荷発
生層の薄膜化が好ましい積層型のものを用いるのが良
い。

【００１８】

【作用】陽極酸化処理後、陽極酸化皮膜（３）の表面
を、微小凹部（４）が消失しかつアルミニウム管（１）
の地肌が露出しない厚さとなるまで、砥石を用いる研磨
法によって研磨除去することによって、陽極酸化皮膜
（３）の表面を微小凹部の存在しない均一な平滑面にす
ることができる。しかも、陽極酸化皮膜（３）の硬度は
高いから、砥石を用いる研磨法によって研磨しても、ア
ルミニウム管（１）の表面を研磨したときのような脱落
した砥粒の食い込みによる新たな表面欠陥を生じること
がない。

【００１９】また、研磨工程前の陽極酸化皮膜（３）の
厚さを、アルミニウム管（１）表面の凹状欠陥（２）の
最大深さの１．５倍以上確保しておくことによって、研
磨加工時の研磨代の選択範囲を拡大できる。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）Ａ３００３合金からなる直径３０ｍｍ×長
さ２６０．５ｍｍのＥＤ管を用いた。このアルミニウム
管の表面を顕微鏡で観察したところ、多数の凹状欠陥が
形成されていた。これらの凹状欠陥の推定最大深さは２
μｍであった。

【００２１】次に、上記のアルミニウム管に、陽極酸化
処理を実施した。陽極酸化処理は、処理液：硫酸（１４
ｗ／ｖ％）、液温：２０℃、電流密度：１．０Ａ／ｄｍ
² 、時間：３０分の条件で行った。陽極酸化皮膜の厚さ
は８μｍであり、アルミニウム管の凹状欠陥の推定最大
深さの４倍であった。また、この陽極酸化皮膜の表面を
顕微鏡で観察したところ、アルミニウム管の凹状欠陥の
存在部位に、該凹状欠陥を継承した微小凹部が形成され
ていた。

【００２２】次に、陽極酸化皮膜の表面をセンタレス研
磨法によって均一に研磨した。陽極酸化皮膜の表面から
の研磨代は４μｍとした。研磨後、陽極酸化皮膜の表面
を顕微鏡で観察したところ、微小凹部は消失しており全
表面が均一な平滑面を呈していた。

【００２３】（比較例１）上記実施例１と同一のアルミ
ニウム管を用い、該アルミニウム管に実施例１と同一の
条件で陽極酸化処理を実施した。そして、研磨工程を実
施することなくそのままアルミニウム基体とした。

【００２４】（比較例２）上記実施例１と同一のアルミ
ニウム管を、陽極酸化処理することなくそのままアルミ
ニウム基体とした。

【００２５】上記により得た３種類のアルミニウム基体
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。

【００２６】次に、これら感光ドラムにつき、市販レー
ザープリンターで画像評価を行った。その結果、実施例
１の感光ドラムでは、白地、黒地、中間調いずれの画像
も極めて良好であったのに対し、比較例１の感光ドラム
では白地及び中間調の画像に少数の欠陥が認められた。
また、比較例２の感光ドラムでは白地、黒地の画像には
少数の欠陥が認められ、中間調の画像には多数の欠陥が
認められた。

【００２７】以上の結果から、この発明によって製造し
たアルミニウム基体は、優れた画像品質を実現できるこ
とを確認し得た。

【００２８】

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、表面に凹状
欠陥を有する無切削アルミニウム管を用い、該アルミニ
ウム管を陽極酸化処理することによって、前記凹状欠陥
を継承した微小凹部を表面に有する陽極酸化皮膜を、ア
ルミニウム管の表面に生成する工程と、陽極酸化処理
後、前記陽極酸化皮膜の表面を、微小凹部が消失しかつ
アルミニウム管の地肌が露出しない厚さとなるまで、砥
石を用いる研磨法によって研磨除去する工程とを実施す
ることを特徴とするものであるから、陽極酸化皮膜の表
面を微小凹部の存在しない均一な平滑面にすることがで
きる。従って、積層型感光体における電荷発生層のよう
な薄膜塗工を行った場合にも、塗工溜りを抑制すること
ができ、ひいては均一で良好な画像形成が可能となる。

【００２９】しかも、陽極酸化皮膜の硬度は高いから、
砥石を用いる研磨法によって研磨しても、アルミニウム
管の表面を研磨したときのような脱落した砥粒の食い込
みによる新たな表面欠陥を生じることがなく、均一な平
滑面を容易に得ることができる。

【００３０】また、研磨工程前の陽極酸化皮膜の厚さ
を、アルミニウム管表面の凹状欠陥の最大深さの１．５
倍以上確保しておくことによって、研磨加工時の研磨代
の選択範囲を拡大でき、確実にかつ安定的に研磨後の平
滑表面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無切削アルミニウム管の模式的断面拡大図であ
る。

【図２】図１の無切削アルミニウム管の陽極酸化処理後
の模式的断面拡大図である。

【図３】同じく研磨後の模式的断面拡大図である。

【符号の説明】

１…無切削アルミニウム管 ２…凹状欠陥 ３…陽極酸化皮膜 ４…微小凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 5/10,5/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に凹状欠陥（２）を有する無切削ア
   ルミニウム管（１）を用い、該アルミニウム管を陽極酸
   化処理することによって、前記凹状欠陥を継承した微小
   凹部（４）を表面に有する陽極酸化皮膜（３）を、アル
   ミニウム管（１）の表面に生成する工程と、 陽極酸化処理後、前記陽極酸化皮膜（３）の表面を、微
   小凹部（４）が消失しかつアルミニウム管（１）の地肌
   が露出しない厚さとなるまで、砥石を用いる研磨法によ
   って研磨除去する工程とを実施することを特徴とする感
   光ドラム用アルミニウム基体の製造方法。
2. 【請求項２】 研磨工程前の陽極酸化皮膜（３）の厚さ
   ｔ1 を、アルミニウム管（１）表面の凹状欠陥（２）の
   最大深さｄの１．５倍以上確保しておく請求項１に記載
   の感光ドラム用アルミニウム基体の製造方法。