JPS63253368A - 複写機感光体用基盤ドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複写機感光体用基盤ドラムに関するものである
。

（従来の技術及び解決しようとする問題点）近年、複写
機感光体の進歩はめざましく、それと同時に感光体用ド
ラム基盤の性能に対する要求も厳しくなってきている。

例えば、最近、優れた耐刷性及び耐熱性を有することか
ら、アモルファスシリコン感光体が注目を集めるように
なった（特開昭５９−１９３４６３号公報参照）、シか
し、従来のセレン感光体ドラム等に比べて前記特性では
優れているものの。

膜厚を薄くする必要があるため、基盤の影響を受は易い
という問題がある。

そのため、このような感光体の場合のドラム材としては
加工性に優れるアルミニウム合金が用いられ、しかもそ
の表面加工に際しては、天然ダイヤモンド工具を用いた
精密切削により、成膜欠陥の起点となる表面のむしれ等
がないように留意して加工されている。

また、ドラムの材質面においても、精密切削時に品出物
によるむしれ、引掻き疵が発生するのを防止するため、
高純度Ａｌ地金（例、純度９９．９９ｗｔ％ぷ上）を用
いて溶解し、不純物の中でも特にＦｅの混入防止が図ら
れている。更に、切削加工歪の低減（！ＩＣ円度０向上
）及び耐久性の向上のためにはある程度の強度も必要で
あるので、ＡＱ−Ｍｇ系合金などが主として用いられて
いる。

しかし、最近ではドラムの薄肉化によるコスト低減が一
層進められている状況下にあっては、このようにドラム
材が高純度材料からなるために強度が低く、切削加工後
の真円度等が問題になり始めている。すなわち、基盤ド
ラムとしては、成膜特性、感光体の性能、或いは耐久性
の点から、真円度狂いは１０μ−以下であることが要求
されるが、常法の切削方法ではチャッキング等のために
材料の強度が抗張力で１５　ｋｇ　／　＠ｍ２以上が必
要であるにも拘らず、高純度材料の強度が低いので、切
削加工時に必要な真円度の精度が出にくいという問題が
ある。

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、切削加工後の
真円度の精度が高く、かつ、低コストの複写機感光体用
基盤ドラムを提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者は、従来の基盤ドラ
ムが一体構造型であることが切削加工後の真円度とドラ
ム薄肉化の両者を満たし得ない一因であることを究明す
るに至り、これに基づいてその対応策を研究した結果、
ドラム全体を薄肉外層と内層の複合構造とすることに想
到し、しかも外層となるアルミニウム材料の薄肉ドラム
の切削加工後の真円変歪の発生を防止するために内層と
なるドラムを補強材として組合せ、かつ、内層及び外層
の肉厚、強度等を規制するならば、可能であることを見
い出したものである。

すなわち１本発明は、外層及び内層の複数層からなる複
写機感光体用基盤ドラムであって、外層はアルミニウム
材料により構成され、かつ、外層及び内層の肉厚及び強
度並びにドラム外径が次式を満足するように構成されて
いることを特徴とする複写機感光体用基盤ドラムを要旨
とするものである。

ｙ・σｙ≧　（（３／８）Ｄ−ｘ・　σｘ）ここで、Ｄ
ニドラム外径（ｍｓ） Ｘ：外層の肉厚（鳳ｍ） ｙ：内層の肉厚（ａｍ） σｘ：外層の抗張力（ｋｇ／ｍａ”　）σｙ：内層・の
抗張力（ｋｇ／ｍｍ”）以下に本発明を更に詳細に説明
する。

前述の如く１本発明による基盤ドラムは外層及び内層の
複合構造とするものであり、これにより外層にのみ従前
のアルミニウム材料を適用すればよく、内層はこの外層
の補強材としての機能をもたせるので、外層の薄肉化と
共にコストの低減が可能となる。

外層の材質としては、切削により優れた表面性状を得る
ことができる適宜のアルミニウム材料を用いる。特に従
来のように精密切削法に必要とされる所要の材料強度（
抗張力１５　ｋｇ　／　ａｍ２以上）を確保し得るアル
ミニウム合金を敢えて選択しなければならない必然性は
ない、これは、内層によって外層が補強された状態で切
削加工できるためであり、したがって、外層のアルミニ
ウム材料としては精密切削時に晶出物によるむしれ、引
掻き疵等が発生しない特性を主として狙った材質を選定
し１例えば、Ｍｇを１〜５％ｉｔ％含み、残部が実質的
にＡｌからなるＡＱ合金を挙げることができる。

なお、アルミニウム材料の溶解に際しては、９９゜９９
ｗｔ％以上の高純度のＡＱ地金を用い、　Ｆｅ、Ｔｉ、
Ｓｉ等々の不純物、特にＦｅの混入を防止するのが望ま
しい。

内層の材質は補強できる材料であれば特に制限されず、
アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料や、プ
ラスチックなどを挙げることができる。

但し、このような複合構造の基盤ドラムは切削加工後の
真円度の精度が１０μｍ以下の如く高くなければならな
いことから、内、外層の肉厚は内、外層の強度及びドラ
ム外径との関連で特定の厚さに規制する必要がある。

すなわち、一般に、材質としてＪ　ｌ５３００３のアル
ミニウム合金（σａ）１５ｋｇ／■鳳２）を用いた一体
構造の基盤ドラムの場合、切削後の真円度を１０μｍ以
下とするには、ドラムの外径Ｄ＝４０１１ＩＩ１１のと
き、肉厚は１ｍ＋＋＋以上が必要であり、ドラムの外径
Ｄ＝１２０ｍｍのときは肉厚が３ｍｍ以上必要である。

よって、切削加工に際しては、平行断面では１５ｋｇ／
ｎ＋鵬”Ｘ１ｍｍＸＤ／４０ｓｍＸＱｍｍ＝（３／８）
ＤＩ２（但し、ｎニドラムの長さ）の荷重に耐えなけれ
ばならない。

したがって、本発明の内、外層からなる複合構造の基盤
ドラムの場合１通常は合わせ管が用いられるが、上記荷
重に耐えるものとする必要がある。

ここに、外層の肉厚をｘ（＋ａ■）、内層の肉厚をｙ（
ＩＩＩｌｌ）、外層の抗張力をσス（ｋｇ／ｍｕ”）、
内層の抗張力をσｙ（ｋｇ／ｎ＋ｍ”）とすると、次の
式が成り立つことが必要である。

σｘ−ｘ−２＋σｙ−ｙ−２≧｛３／８）ＤＱ故に、内
層の肉厚ｙは ｙ≧｛（３／８）Ｄ−ｘσｘ）　／σｙで表わされる。

つまり、内層の肉厚は（（３／８）Ｄ−ｘσｘ）　／σ
ｙ以上であれば、切削後の真円度を１０μｍ以下の如く
高精度にすることができ、次式のように表わすことがで
きる。

ｙ・σｙ≧｛（３／８）Ｄ−ｘ・σｘ）なお１本発明に
よる複合構造の基盤ドラム素材を作成するには、通常は
アルミニウム材料からなる薄肉ドラムの外層と補強材と
しての内層をそれぞれ個別に作成し、両者を通常のクラ
ツド材製造法により複合化すればよいが、特にその作成
方法は制限されない、得られた基盤ドラム素材は常法に
より切削加工等に供され、基盤ドラムにする。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 第１表に示す材質の内層と外層を常法により作成し、こ
れらを合わせ抽伸によりクラツド管を作成した。最終寸
法は９０φｘ　３　ｔ　ｘ　４００　Ｑ　（ａｍ）であ
る、なお、外層の作成に当っては９９．９９ｗｔ％以上
の高純度ＡＱ地金を用いて溶解し、同表に示すＭｇ量を
含み、残部が実質的にＡＱからなるＡΩ−Ｍｇ合金の外
層を得た。

次に、下記の切削条件で荒切削及び精密切削を行った。

夏災胤束止 工具　：焼結ダイヤモンド工具（市販品）送　リ　　：
　　０．１ｍｍ／ｒｅｖ 切込み：０．３ｓａ■ 回転数：１６００ｒｐｍ 且班豆皇束作 工具　：天然ダイヤモンド工具 送　　リ　　：　　０　．１　ｍ＋ｍ／ｒｅｖ切込み：
５０μ醜 回転数：１６００ｒｐ鳳 真円度について切削前後で測定し、その結果を第１表に
示した。なお、同表には内、外層の肉厚及び抗張力も示
した。

第１表から明らかなとおり１本発明材は比較材に比べて
いずれも真円度の精度が高い、これは、基盤ドラムが内
層とアルミニウム材料の外層とからなり、それらの各層
の肉厚、抗張力並びにドラム外径が所定の関係を満たし
ているからであり。

内層の肉厚についてみると、同表に示すとおり、いずれ
も計算値よりも大きい肉厚となっている。

一方、比較材４は他の条件を満たしているが、内層の肉
厚が計算値よりも小さいので、切削前の真円度が本発明
材と同様のレベルにあっても、切削後の真円度は１０μ
ｍよりもかなり大きくなっており、内層を設けない比較
材５の真円度とは良くない程度において同様である。

【以下余白１ （発明の効果） 以上詳述したように１本発明に係る複写機感光体用基盤
ドラムは、内層と外層からなる複合構造で、外層をアル
ミニウム材料にて構成し、かつ、内、外層の肉厚と抗張
力並びにドラム外径を特定の関係に規制したので、切削
加工後の真円度の精度を高くすることができ、しかも少
なくとも外層にのみアルミニウム材料を適用すればよい
のでコストを低減できる。特に、薄い膜厚が要求される
感光体用の基盤ドラムに好適である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外層及び内層の複数層からなる複写機感光体用基盤ドラ
   ムであって、外層はアルミニウム材料により構成され、
   かつ、外層及び内層の肉厚及び強度並びにドラム外径が
   次式を満足するように構成されていることを特徴とする
   複写機感光体用基盤ドラム。 ｙ・σｙ≧｛（３／８）Ｄ−ｘ・σｘ｝ ここで、Ｄ：ドラム外径（ｍｍ） ｘ：外層の肉厚（ｍｍ） ｙ：内層の〃（ｍｍ） σｘ：外層の抗張力（ｋｇ／ｍｍ＾２） σｙ：内層の〃（ｋｇ／ｍｍ＾２）