WO2005023446A1 - 表面品質に優れたアルミニウム管及びその製造方法と製造装置並びに感光ドラム基体 - Google Patents

表面品質に優れたアルミニウム管及びその製造方法と製造装置並びに感光ドラム基体 Download PDF

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WO2005023446A1
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aluminum
tube
extruded
pipe
extrusion
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PCT/JP2003/011578
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Koji Iwanaga
Takeshi Gocho
Kunihiro Sagawa
Youichi Momo
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Showa Denko K.K.
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C25/00Profiling tools for metal extruding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02Making uncoated products
    • B21C23/04Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/08Making wire, bars, tubes
    • B21C23/085Making tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C35/00Removing work or waste from extruding presses; Drawing-off extruded work; Cleaning dies, ducts, containers, or mandrels
    • B21C35/02Removing or drawing-off work

Definitions

  • the present invention relates to an aluminum tube excellent in surface quality, which is preferably used as a photosensitive drum of an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, etc., a method of manufacturing the same, and a photosensitive drum substrate excellent in surface quality.
  • Aluminum tubes used as photosensitive drums in electrophotographic devices such as copiers, printers, and facsimile machines are desired to have a relatively mirror-like surface due to their properties.
  • mirror finishing was performed by cutting aluminum pipes.However, it is not easy to adjust and manage the cutting tools, and it is not suitable for mass production because it requires skill in work. there were.
  • ED tubes which are obtained by drawing aluminum extruded raw tubes, have come into wide use as photosensitive drum bases.
  • This ED tube is first extruded from an aluminum billet to obtain an extruded aluminum tube, cut into a predetermined length, and then subjected to a drawing process to improve the surface properties and then to a predetermined diameter.
  • Example dimensions, internal dimensions, and wall thickness were obtained by obtaining an aluminum tube, followed by washing (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-184842).
  • the aluminum drawn tube manufactured as described above has very fine and elongated streak-like surface defects (hereinafter simply referred to as “white hair”) as shown in the optical micrograph of FIG. It was relatively common to occur almost along the pull-out direction. (In Fig. 14, white hairs extend diagonally upward from the center of the photographic image to the right. ing) .
  • photosensitive drums for electrophotographic devices such as copiers, printers, and facsimile machines have been required to be capable of realizing excellent image quality.
  • the rate of obtaining good quality products without surface defects such as white spots that is, the yield is about 70%, which means that the production efficiency is low. It was very bad. Therefore, there is an urgent need to develop a manufacturing method that does not cause such surface defects such as white spots.
  • the present invention has been made in view of such a technical background, and a manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of manufacturing an aluminum pipe having excellent surface quality without producing surface defects such as white spots with good production efficiency. It is another object of the present invention to provide an aluminum tube having excellent surface quality and a photosensitive drum substrate.
  • the present inventor tried to investigate the cause of the occurrence of white spots (surface defects).
  • the present inventor thought that the following factors might cause or influence the occurrence of white horn.
  • the present invention provides the following means.
  • [I] A method of producing an aluminum tube by extruding an aluminum billet to obtain an aluminum extruded raw tube, and then drawing the extruded raw tube, wherein the extruded aluminum extruded raw tube is extruded. Cutting at a position within 1 Om or less from the discharge position of the die to obtain an aluminum extruded raw tube having a length of 1 Om or less, and subjecting the extruded raw tube to the drawing process, excellent in surface quality. Manufacturing method of aluminum tube.
  • a method for producing an aluminum pipe having excellent surface quality comprising: a cutting step of obtaining an aluminum extruded raw pipe; and a drawing step of drawing an aluminum extruded raw pipe after the cutting to obtain an aluminum pipe.
  • the extruded aluminum extrusion tube is cut at a position within 10 m from a discharge position of an extrusion die to obtain an aluminum extrusion tube having a length of 1 to 6 m. Excellent aluminum pipe manufacturing method.
  • the extruded aluminum extruded raw tube is cut at a position within 7 m from the discharge position of the extrusion die to obtain an aluminum extruded raw tube having a length of 2 to 5 m. Manufacturing method of aluminum tube.
  • the length L in the extrusion direction of the die bearing portion forming the outer surface of the aluminum extrusion tube is 5 mm or less, and the center line average roughness Ra (Y) in the circumferential direction of the bearing portion and the extrusion direction
  • the relationship with the center line average roughness Ra (X) is Ra (Y) ⁇ Ra 8.
  • Extrusion is performed using an extrusion die whose bearing part is made of cemented carbide material and whose surface roughness is adjusted to Ry (maximum height) 5 to 30 mm.
  • the extruded raw tube is used as a rod for supporting the drawn plug.
  • a rod having a structure in which one or a plurality of cores abutting on the inner peripheral surface of the extruded raw tube is mounted over the entire length of the extruded raw tube, wherein A method for manufacturing an aluminum tube with excellent surface quality as described.
  • the average length in the drawing direction of the crystal grains on the surface of the aluminum extruded raw tube obtained by the cutting is 60 m or more, and the average length of the crystal grains in the drawing direction is 1.3 times.
  • an aluminum pipe whose average length in the drawing direction of the crystal grains on the surface exceeds 300 m by drawing in such a manner as described above For manufacturing aluminum pipes with excellent surface quality.
  • a photosensitive drum substrate comprising an aluminum tube manufactured by the manufacturing method according to any one of the above items 1 to 19.
  • a cutting machine that is arranged at a position in front of the extruder in the extrusion direction, and performs cutting while moving in synchronization with the moving speed of the aluminum extruding element tube extruded from the extruder;
  • An aluminum pipe manufacturing apparatus characterized in that an aluminum extrusion pipe is cut by a cutter at a position within 1 Om from a discharge position.
  • a photosensitive drum base comprising an aluminum drawing tube substantially free of fine streak-like surface defects extending substantially in the drawing direction on the surface.
  • the photosensitive layer is formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum substrate according to the above item 22 or 29.
  • a photosensitive drum characterized in that:
  • the extruded aluminum extruded tube is cut at a position within 1 Om from the discharge position of the extrusion die to obtain an aluminum extruded tube having a length of 1 Om or less. Since the drawing process is performed, an aluminum tube having no surface defects such as white spots can be manufactured, and an aluminum tube having excellent surface quality can be manufactured with high production efficiency.
  • the reason that surface defects such as white spots can be prevented in this way is that the time required for the hot extruded tube immediately after extrusion to contact the felt layer on the surface of the support roller is shortened, and the fibers of the felt layer are exposed to the surface of the tube. This is presumed to be because it can be effectively prevented from sticking to the surface.
  • the extruded aluminum extruded tube is cut at a position within 1 Om from the discharge position of the extrusion die to obtain an aluminum extruded tube having a length of 1 Om or less. Since the pipe is drawn, it is possible to manufacture an aluminum pipe free of surface defects such as white spots and the like, and thus to efficiently manufacture an aluminum pipe having excellent surface quality. In this way, surface defects such as white spots can be prevented because the time required for the hot extruded tube immediately after extrusion to contact the felt layer on the surface of the support roller is reduced, and the fibers of the felt layer are reduced. It is presumed that this is because it can be effectively prevented from sticking to the surface.
  • the occurrence of surface defects such as white spots can be sufficiently prevented.
  • the occurrence of surface defects such as white spots can be reliably prevented.
  • the extruded raw tube since the extruded raw tube is conveyed in the extrusion direction while being supported by a supporting roller around which a synthetic fiber felt is circumferentially wound, the extruded raw tube can be favorably formed without damaging the surface of the extruded raw tube. It can be transported while maintaining the surface state.
  • the main component of the fiber constituting the felt is the aramide fiber, so that the fiber of the felt layer is more sufficiently prevented from sticking and adhering to the surface of the extruded tube (high temperature state).
  • the composition of the billet is specified within the above specific range, so that an aluminum tube suitable for a photosensitive drum can be manufactured.
  • a thin film of the extruded material can be easily formed on the surface of the bearing portion of the extrusion die, whereby the affinity between the bearing portion and the extruded material is improved, and seizure during extrusion can be reduced.
  • An aluminum pipe having better surface smoothness can be manufactured. .
  • the number of steps is the same as that of the conventional drawing process, the occurrence of concave defects caused by oil pits is suppressed, and the die existing on the surface of the extruded raw tube is repaired to improve the surface smoothness. High drawn tubes can be manufactured.
  • one or more cores that are in contact with the inner peripheral surface of the extruded raw tube are mounted on the rod over the entire length of the extruded raw tube.
  • the axis of the tube can be maintained in alignment with the axis of the die from the beginning to the end of drawing regardless of the length of the tube.
  • the positional relationship among the die, the plug, and the extruded raw tube during drawing can be stabilized throughout, and an aluminum tube (drawn tube) with less runout can be reliably manufactured.
  • an aluminum tube with further improved surface smoothness can be manufactured.
  • the aluminum pipe is bent and straightened by the roll straightening machine after cutting off the lip which is a source of foreign matter, so that the foreign matter is not brought into the roll straightening machine. It is possible to correct the bending of the aluminum tube without scratching due to the above. Further, since the lip is cut by the press cutting method, no chips are generated at the time of cutting, and therefore, the bending of the aluminum pipe can be corrected without scratching due to the chips.
  • an aluminum tube suitable for a photosensitive drum of an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile can be manufactured.
  • an aluminum tube having excellent surface quality can be provided.
  • the invention according to [22] provides a photosensitive drum substrate excellent in surface quality, which is suitable for a photosensitive drum of an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile. 5
  • the invention (manufacturing apparatus) of [23] it is possible to manufacture an aluminum pipe having no surface defects such as white spots, thereby producing an aluminum pipe having excellent surface quality. It can be manufactured efficiently.
  • the extruded raw tube can be conveyed while being kept in a good surface state without being damaged.
  • the fiber of the felt layer is more sufficiently prevented from sticking and sticking to the surface of the extruded tube (high temperature state). be able to.
  • an aluminum extruded raw tube precisely defined to a desired length can be manufactured.
  • the occurrence of surface defects such as white spots can be reliably prevented.
  • an aluminum tube having excellent surface quality can be provided.
  • a photosensitive drum substrate excellent in surface quality suitable for a photosensitive drum of an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
  • a photosensitive drum suitable for an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and capable of forming an excellent image.
  • Fig. 1A is a partially enlarged view of the die bearing part of the extrusion die
  • Fig. 1B is an enlarged cross-sectional view taken along the line Ib-Ib in Fig. 1A
  • Fig. 1C is Ic in Fig. 1A).
  • It is a cross-sectional enlarged view of the Ic line.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a porthole die for extruding an extruded raw tube.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the manufacturing apparatus of the present invention.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the support roller.
  • FIG. 6 is a sectional view showing an example of a drawing apparatus.
  • FIG. 7A, FIG. 7B, and FIG. 7C are perspective views of the core, respectively.
  • FIG. 8 is a sectional view showing another example of the drawing apparatus.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the definitions of the outer diameter reduction rate and the cross-sectional area reduction rate.
  • FIG. 1OA is an enlarged vertical sectional view showing a main part of the extraction plug
  • FIG. 10B is an enlarged vertical sectional view showing an essential part of the extraction die.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a drawing die in which the drawing plug and the drawing die shown in FIG. 10 are combined.
  • FIG. 12A is a partial cross-sectional side view showing a step of cutting a lip
  • FIG. 12B is a side view showing a correction step.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view showing an example of an ultrasonic cleaner
  • FIG. 13B is a cross-sectional view showing another example
  • FIG. 13C is a partially cutaway perspective view showing still another example. is there.
  • Fig. 14 is an optical micrograph of the surface of an aluminum drawn tube manufactured by the conventional method.
  • Fig. 14A is a 37.5 times enlarged photograph
  • Fig. 14B is a 100 times magnified photograph. It is an enlarged photograph.
  • the extrusion die having the following configuration. That is, the length L in the extrusion direction of the die bearing portion forming the outer surface of the aluminum extruded raw tube is 5 mm or less, and the center line average roughness R a (Y) in the circumferential direction of the bearing portion and the extrusion direction are different. It is preferable to extrude using an extrusion die whose relationship with the center line average roughness Ra (X) is set so that Ra (Y) ⁇ Ra (X).
  • the extrusion method is not particularly limited, and may be a method using a porthole die or a mandrel extrusion. Fig.
  • FIG. 2 shows an example of a porthole die used for porthole extrusion.
  • (1) is a female die
  • (2) is a die pressing die.
  • a through-hole (11) is formed in the center part, and the peripheral surface on the inlet side of the extrusion hole is formed as a circular bearing (12).
  • (13) is a relief portion.
  • die press (
  • the length of the bearing portion forming the outer surface of the aluminum extrusion tube that is, the length of the extrusion direction (indicated by the arrow X in FIG. 1) of the female bearing portion (12) in the die of FIG.
  • a particularly preferred range of the length of the bearing portion (12) in the extrusion direction is 3 mm or less.
  • the length of the bearing section (1 2) in the extrusion direction is too short, the strength of the bearing section is reduced and the bearing section is liable to be damaged, and the bearing section is radiused and the shape becomes unstable. Therefore, it is desirable to secure a length of 1 mm or more.
  • Ra (Y) ⁇ Ra (X) is set, the A 1 scum that adheres to and accumulates on the bearing is likely to be trapped in the groove on the surface of the bearing, and A 1 Adhesion and migration of scum are suppressed.
  • Set Ra (Y) ⁇ Ra (X) The method for this is not particularly limited, but it may be polished along the circumferential direction (Y direction) as shown in FIG. 1, for example, with a diamond file.
  • an extrusion die that satisfies the following conditions. That is, in the extrusion die, it is preferable that the bearing portion (12) is formed of a super-hard material, and the surface roughness of the bearing portion (12) is adjusted to Ry (maximum height) 5 to 30 m. By defining the range of the surface roughness within the specific range, a thin film of the extruded material is easily formed on the surface of the bearing portion (12), and the bearing portion (12) is uniformly formed of a film having the same composition as the extruded material.
  • the affinity between the bearing portion (12) and the extruded material is improved, seizure during extrusion can be eased, and the surface smoothness of the extruded raw tube can be improved.
  • Ry is less than 5 m, the effect of forming a film is poor, and thus it is not preferable.
  • Ry exceeds 30 m the surface smoothness is unfavorably reduced.
  • the surface roughness of the bearing portion (12) is adjusted to Ry (maximum height) of 10 to 20 m.
  • the cemented carbide material forming the bearing portion (12) is not particularly limited, as long as it can be used as a normal die material such as various cemented carbides and ceramics. Note that the Ry (maximum height) is specified in JIS B0601.
  • the extruded aluminum extruded raw tube is cut at a position within 10 m from the discharge position of the extrusion die to obtain an aluminum extruded raw tube (4) having a length of 1 Om or less (cutting step). That is, the distance (Q) from the extruding die discharge position (M) of the extruder (24) to the cutting position (N) by the cutting machine (25) is set within 10 m, and cutting by the cutting machine (25) is performed.
  • the length (R) of the extruded aluminum pipe (4) obtained by the above process is cut so as to be 1 Om or less (see Fig. 3).
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of an apparatus involved in the extrusion step and the cutting step.
  • (24) is an extruder
  • (25) is a cutting machine
  • (26) is a supporting roller
  • (27) is a control device
  • (28) is a speed sensor.
  • the extruder (24) extrudes an aluminum extrusion tube (4) from the discharge port of the extrusion die at the right end after an aluminum billet is introduced from the left end.
  • the cutting machine (25) is arranged at a position in front of the extruder (24) in the extrusion direction, and moves in synchronization with the moving speed of the aluminum extrusion tube (4) extruded from the extruder (24). While cutting the pipe (4). At this time, the extruder (4) is cut by the cutter (25) at a position within 1 Om from the discharge position (M) of the extrusion die of the extruder (24). I have.
  • a plurality of pairs of support rollers (26) (26) are arranged between the extruder (24) and the cutting machine (25). As shown in FIG.
  • the pair of support rollers (26) and (26) are arranged in such a manner that their axes are orthogonal to each other and open upward in a V-shape.
  • the support roller (26) has a configuration in which a synthetic fiber felt (26b) is circumferentially attached to the outer peripheral surface of a tubular roller core (26a).
  • the felt (26b) on the outer surface contacts and supports the extrusion tube (4).
  • an aramide fiber is used as a main fiber of the fiber constituting the fault (26b).
  • the control device (27) controls execution of the cutting operation of the cutting machine (25) based on information on the moving speed of the raw pipe (4). That is, cutting machine
  • the extruded raw tube (4) is cut at a timing such that the length (R) of the aluminum extruded raw tube (4) obtained by the cutting in (25) becomes 1 Om or less.
  • the extruded aluminum extruded pipe (4) is cut at a position within 1 Om from the discharge position of the extrusion die, (M), and the aluminum pipe having a length (R) of 1 Om or less is obtained.
  • the aluminum extruded tube (4) is obtained and subjected to the next drawing process, whereby an aluminum drawn tube (5) free from white defects and other surface defects can be manufactured, and as a result, aluminum with excellent surface quality
  • the pipe (5) can be manufactured with high production efficiency. In this way, the occurrence of surface defects such as white spots can be prevented by reducing the time for the hot extruded tube (4) in the hot state immediately after extrusion to contact the felt layer (26b) on the surface of the support roller (26).
  • the extruded aluminum extruded pipe (4) is cut at a position within 10 m from the discharge position (M) of the extrusion die to obtain an aluminum extruded raw pipe (1) having a length of 1 to 6 m.
  • the extruded aluminum extrusion tube (4) is cut at a position within 7 m from the discharge position (M) of the extrusion die, and the aluminum extrusion tube (2) having a length of 2 to 5 m is cut. It is particularly preferred to obtain. .
  • the aluminum billet to be introduced into the extruder (24) is not particularly limited, but Mn: 1.1 to: L. 6% by mass, Si: 0.7% by mass or less, Fe: 0. 8% by mass or less, Cu: 0.04 to 0.21% by mass, Zn: 0.11% by mass or less, it is desirable to use a billet consisting of aluminum and unavoidable impurities. There is an advantage that an aluminum tube particularly suitable for a photosensitive drum can be manufactured.
  • the surface roughness in the circumferential direction of the extruded aluminum pipe (4) obtained by the cutting is preferably in the range of Ry (maximum height) 0.5 to 1 Qm. If the surface roughness exceeds 10 m in Ry (maximum height), fine wrinkle-like defects are present on the surface of the aluminum pipe obtained by drawing. In this case, when the photosensitive layer is thin-film coated, it tends to cause a coating pool. On the other hand, when the surface roughness is less than 0.5 m in Ry, the extruded raw tube is too smooth, and the lubricating oil during drawing is pushed between the drawn die and the raw tube, and the surface of the obtained aluminum tube is reduced in thickness.
  • Extrusion tube (4 ) The particularly preferred lower limit of the surface roughness in the circumferential direction is 1 m in Ry, and the upper limit is 7 m in Ry.
  • the means for defining the surface roughness in the circumferential direction of the aluminum extrusion tube (4) in the range of Ry 0.5 to 10 m is not particularly limited.
  • the means for the die bearing of the extrusion die may be used.
  • Means include defining the length in the extrusion direction or suppressing the extrusion speed to a certain value or less.
  • the aluminum extruded raw pipe (4) obtained by the cutting is drawn to obtain an 'aluminum pipe (aluminum drawn pipe) (5) (drawing step).
  • the cut aluminum extruded raw tube (4) is passed between the drawing die (31) and the drawing plug (33), and the drawing die (31) and the aforementioned extruded raw tube (4) are passed through. While the lubricating oil having a viscosity of 200 cst or less is supplied, the extruded raw pipe (4) is pulled out, and the outer diameter reduction rate from the extruded raw pipe (4) to the aluminum pipe (5) is 30% or less. It is preferable to perform the drawing process so that the area reduction rate is 5% or more.
  • a high-viscosity lubricating oil is used, if the lubricating oil is pushed between the drawing die (31) and the extruded pipe (4), an oil pit tends to be formed, which tends to cause a concave defect. If lubricating oil having a viscosity of 200 cst or less is used, the formation of oil pits can be suppressed, and the occurrence of concave defects in the aluminum pipe (drawing pipe) (5) can be sufficiently suppressed. Particularly preferred viscosity of the lubricating oil is 100 cst or less. Examples of lubricating oils having a viscosity of 200 cst or less include mineral oils and oils and fats.
  • the outer diameter reduction rate and the cross-sectional area reduction rate are defined by the following equations, respectively (see FIG. 9).
  • Outer diameter reduction rate (%) (D.-D) ZD. X 100
  • the outer diameter reduction rate exceeds 30%, the die of the extruded raw pipe (4) is crushed, and This is not preferable because the portion protrudes and burrs or eaves-like defects easily occur on the surface of the drawn pipe (5).
  • the cross-sectional area reduction rate is less than 5%, the dice are not sufficiently closed by drawing and may remain as concave defects, which is not preferable.
  • a particularly preferable reduction rate of the outer diameter is 10% or less, and a particularly preferable reduction rate of the cross-sectional area is 20% or more.
  • the cut aluminum extruded raw tube (4) is drawn between the drawing die (31) and the drawn plug (33) to be drawn, and the extruded raw tube (4) is drawn.
  • one or a plurality of cores (6) abutting on the inner peripheral surface of the extruded raw tube (4) are used as rods (32) for supporting the extraction plug (33). It is preferable to use a rod (32) (see FIGS. 6 to 8) which is mounted over the entire length of the rod.
  • the core (6) attached to the rod (32) prevents the radius of the raw tube (4) by its own weight by abutting against the inner peripheral surface of the extruded raw tube (4).
  • the core (6) is mounted over the entire length of the tube (4) so that the axis of the tube (4) coincides with the axis of the die (31) from the beginning to the end of drawing. Can be held.
  • the holding of the base tube (4) prevents the die (31), the plug (33), and the base tube (4) from being changed in the positional relationship during the drawing. : Deflection of the rubber extraction tube (5) can be sufficiently suppressed.
  • the core (6) may have any shape as long as it can prevent the extruded raw tube (4) from bending and maintain the coaxiality between the drawing die (31) and the raw tube (4), as shown in FIG.
  • a simple columnar shape (6a) (6b) (6c) can be exemplified.
  • the cores (6a), (6b), and (6c) of such a shape can be inserted through the rod (32) at the center, and attached to the core (6a) (6b) (6
  • a stable holding force can be obtained by inscribed in the pipe (4) all around c).
  • the outer peripheral surface is formed with a metal (7) parallel to the axis as shown in FIGS. 7B and 7C.
  • the core (6b) shown in Fig. 7B has a continuous groove (7>) on the entire outer peripheral surface, and the lubricating oil can be efficiently removed.
  • the circumferential width of the contact surface (8) that comes into contact with the inner peripheral surface of the tube becomes narrower, and the holding force of the raw tube (4) is smaller.
  • the groove (7) is provided at an interval, and the contact surface (8) that comes into contact with the inner peripheral surface of the raw tube (4) has a wider circumferential width so that the holding force of the raw tube (4) is also increased. Therefore, when the groove (7) is provided in the core (6), the shape shown in Fig. 7C is preferable, and the shape shown in Fig. 7A, Fig. 7B, In Fig. 7C, the cores (6a), (6b) and (6c) are shown as short cores, but the cross-sectional shape is the same for the long core (6e). is there.
  • the material of the core (6) is not particularly limited as long as it is a soft material that does not damage the extruded raw tube (4), and is preferably made of a resin such as nylon, vinyl chloride, polyethylene, or polypropylene.
  • the core (6) is provided with a rod (32) and a pipe (32) in order to secure a stable positional relationship among the drawing die (31), the drawing plug (33), and the pipe (4) during drawing. 4) It is good to install over the entire length of.
  • a plurality of short cores (6d) may be mounted at appropriate intervals as shown in FIG. 6, or as shown in FIG.
  • One long core (6e) may be used. In either case, it is possible to prevent the extruded raw pipe (4) from bending, and to sufficiently suppress the deflection of the aluminum pipe (drawn pipe) (5).
  • the cut aluminum extruded raw tube (4) is drawn between the drawing die (31) and the drawn plug (33) to be drawn, and the extruded raw tube (4) is drawn.
  • a die having an approach angle of 10 to 40 ° and a bearing length of 8 to 25 mm is used as the drawing die (31), while an approach angle of 6 to 40 is used as the drawing plug (33). 10 °, It is preferable to use a plug with a bearing length of 1.5 to 3 mm (see Figs. 10 and 11).
  • Figures 10 and 11 show a drawing die (31) and a drawing plug (33) for the ball drawing method.
  • the drawing die (31) includes a die case (41) and a die body (42) integrally fitted to the die case (41) and made of a material such as die steel, cemented carbide, or ceramics. It has a die hole (43) in the center, and around the die hole (43), an approach part (44), followed by a bearing part (45) and a relief part (46). ing . Therefore, it is preferable that the approach angle (i) of the approach section (44) is set in the range of 10 to 40 °.
  • the length (li) of the bearing portion (45) for defining the outer diameter of the aluminum pipe (5) is preferably set in the range of 8 to 25 mm. If the length of the bearing portion (45) is less than 8 mm, the roundness and wall thickness of the aluminum tube (5) will vary and the dimensions will be unstable, which is not preferable. On the other hand, if the length of the bearing portion (45) exceeds 25 mm, seizure may occur and the surface smoothness of the aluminum pipe (5) may be impaired, which is not preferable.
  • the extraction plug (33) also has an approach part (51), followed by a bearing part (52) and a relief part (53). Therefore, it is preferable that the approach angle ( 2 ) of the approach portion (51) of the plug (33) is set in the range of 6 to: I0 °. When the approach angle is less than 6 °, the roundness of the aluminum tube (5) is hardly obtained, which is not preferable. On the other hand, if the approach angle exceeds 10 °, the roundness, wall thickness, etc. of the aluminum pipe (5) will vary and dimensions will be unstable, which is not preferable.
  • the bearing (52) of the plug (33) The length (1 2 ) is preferably set in the range of 1.5 to 3 mm.
  • the length of the bearing part (52) is less than 1.5 mm, the roundness of the aluminum pipe (5) is not easily obtained, which is not preferable.
  • the length of the bearing portion (52) exceeds 3 mm, it is not preferable because seizure occurs and the surface smoothness of the aluminum tube (5) may be impaired.
  • the outer diameter of the bearing (52) of the plug (33) and the inner diameter of the bearing (45) of the die (31) are determined by the inner and outer diameter and wall thickness of the aluminum pipe (5) to be manufactured. Needless to say, it is determined by the relationship.
  • the bearing (52) of the plug (33) has a peripheral surface in the die (31).
  • the bearing part (45) is combined with the aluminum tube (5) so that it faces the center part of the aluminum pipe (5) in the longitudinal direction at the center in the longitudinal direction through a gap corresponding to the intended thickness. Construct the mold (54). Then, the extruded raw tube (4) extruded by the extruder is pulled out by this mold (54) as shown by a chain line in FIG. 11 to reduce the diameter.
  • the drawing may be performed only once to obtain the aluminum pipe (5).
  • the drawing is repeated several times to reduce the diameter sequentially, thereby obtaining the aluminum pipe (5). Is preferred. Above all, it is particularly preferable to perform the drawing twice to reduce the diameter to obtain the aluminum tube (5).
  • the drawing is performed by the ball drawing method.
  • the present invention is not particularly limited to this, and the plug may be pulled out by a floating plug pulling method without fixing the plug.
  • the drawing step it is preferable to perform drawing or the like so as to satisfy the following conditions. That is, the average length in the drawing direction of the crystal grains on the surface of the aluminum extruded raw tube (4) obtained by the cutting is 60 m or more, and the average length of the crystal grains in the drawing direction is 1.3 times. In order to draw it so that it becomes Therefore, it is preferable to obtain an aluminum tube (5) whose average length in the drawing direction of the crystal grains on the surface exceeds 300 m.
  • the use of an aluminum extruded pipe (4) with an average length in the drawing direction of the crystal grains on the surface of not less than 60 m is less than 60 m. This is because it is difficult to make the length exceed 300 m.
  • the stretching ratio in the drawing process is such that the average length in the drawing direction of the crystal grains on the surface is 1.3 times or more. 1.
  • a particularly preferred stretching ratio is 1.5 to 2.5 times.
  • the average length of the crystal grains on the surface of the aluminum extruded tube (4) is adjusted by cold-drawing the extruded tube (4), annealing at a temperature higher than the recrystallization temperature, and then performing the cold drawing at that time. Or by adjusting the annealing temperature.
  • the aluminum tube (5) obtained through the drawing step is straightened.
  • This straightening is preferably performed as follows. That is, it is preferable to cut the butt portion (57) of the aluminum tube obtained by the drawing process by a press cutting method and then straighten the aluminum tube using a roll straightening machine (61). Good.
  • the mouth part (57) of the extruded raw pipe (4) is passed through the die hole (43) from the rear of the drawing die (31), and the mouth part (57) is inserted with the chuck part of the carriage (58).
  • the carriage (58) is moved forward to pull out (see FIGS. 6 and 8). Dirt concentrates on the lip (57) after the pull-out, and burrs are formed due to the penetration by the chuck.
  • the kiss (57) is cut off before performing the straightening. That is, as shown in FIG. Insert the end of the rubber drawing tube (5) on the side of the mouth (57) into the mold (59) (59) and lower the cutting blade (60) to lower the mouth (57). Cut and remove. Since cutting is performed by the parting blade (60), no chips are generated.
  • this aluminum drawn tube (5) is put into the roll straightening machine (61) from one end, and straightened by the action of the internal straightening roll (62) ... (See Fig. 12B) .
  • the aluminum drawn tube (5) is fed into the roll straightening machine (61) after the lip (57) is cut off without generating chips, so that foreign matter such as dirt, A1 debris, and chips are removed. It is not carried into the roll straightener (61), so the aluminum drawing tube (5) is not scratched during straightening.
  • the bent aluminum tube (5) is cleaned.
  • This washing removes the lubricating oil.
  • This cleaning is preferably performed as follows. That is, it is preferable to wash the aluminum pipe (5) with a solvent having a KB (kauributanol) value of 20 or more within 3 days after drawing. Washing with a solvent within 3 days after drawing is difficult because the volatile components contained in the oil-based lubricant used at the time of drawing are volatilized and solidified over time after drawing. If the number of days exceeds, it becomes difficult to remove the solvent even if a solvent having a high degreasing power is used. The earlier it is, the better the cleaning time is after the drawing, and the earlier it is, the more the solvent with low degreasing power can be completely removed.
  • the KB (kauributanol) value of the solvent indicates the solvent's dissolving ability, that is, degreasing power, and the test solvent is dropped at 25 ° C to 20 g of a solution of 100 g of natural kauri gum dissolved in 500 g of butanol. It is expressed in mL of the test solvent added until turbidity or precipitation occurs. The higher the KB value, the higher the solubility. In this washing step, it is preferable to wash with a solvent having a KB value of 20 or more. This is because a solvent with a low dissolving power with a KB value of less than 20 cannot sufficiently remove oily lubricating oil even if it is washed as early as 3 days after drawing.
  • Examples of the solvent having a KB value of 20 or more include kerosene (30), cyclohexane (60), toluene (100), and aromatic naphtha ( 50-80) and dearomatic naphtha (20-30). Among them, it is particularly preferable to use a solvent having a KB value of 25 or more.
  • the specific method of washing is not particularly limited, and examples thereof include an immersion method and a shower method.
  • finish cleaning is further performed.
  • the finish cleaning it is preferable to perform the following ultrasonic cleaning. That is, the relationship between the frequency f (kHz) of ultrasonic waves in the ultrasonic oscillator and the ultrasonic cleaning time T (minutes) was set to fXT ⁇ 120 (kHz * minutes) for the aluminum tube (5). It is preferable to carry out ultrasonic cleaning. By performing cleaning under these conditions, it is possible to prevent the occurrence of convex defects on the surface of the aluminum pipe (5). The reason is presumed as follows. In other words, the product f T of the ultrasonic frequency f (kHz) and the ultrasonic cleaning time T (min) seems to be related to the cleaning energy.
  • f XT 120, the energy is too large and the convex defect Is presumed to be hit in the rising direction. Above all, it is particularly preferable to set f xT ⁇ 100 (kHz-min). On the other hand, if fT is too small, the cleaning effect will be poor, so the lower limit is preferably set to fxT ⁇ 2 (kHz ⁇ min). More preferably, the relationship between the output P (W) of the ultrasonic oscillator and the ultrasonic oscillation area, that is, the area S (cm 2 ) of the vibrator, is 0.1 ⁇ PZS ⁇ 1.0 (W / cm It is better to perform the above ultrasonic cleaning with setting to 2 ).
  • the ultrasonic cleaning is for cleaning an aluminum pipe as an object to be cleaned by sending ultrasonic waves into a cleaning liquid, but the method of irradiating ultrasonic waves in the cleaning tank is not particularly limited.
  • a throw-in type shown in FIG. 13A an adhesive type shown in FIG. 13B, a vibration transmitter type shown in FIG. In FIG.
  • washing liquid (75) is a cleaning liquid. It is.
  • white kerosene, light oil, alkali, surfactant, trichloroethylene, or the like is generally used, but is not limited thereto, and water-based, hydrocarbon-based, chlorine-based organic solvents, and the like are used. May be used as appropriate.
  • the distance between the vibrator or the vibration transmitter and the aluminum tube is not particularly limited, but is preferably set to 2 to 50 cm.
  • the aluminum pipe (5) obtained through the extrusion process, cutting process, drawing process, straightening process, washing process, and finishing washing process described above has a fine streak-like surface that extends almost in the drawing direction. It has no defects (white spots) and has excellent surface quality. Therefore, it is suitable as a photosensitive drum substrate for electrophotographic devices such as copiers, printers, and facsimile machines. .
  • extruded aluminum tube (outer diameter 32 mm, wall thickness 1.5 mm). Obtained.
  • the surface roughness in the circumferential direction of the aluminum extruded raw tube was Ry 2.5 2.m.
  • the average length in the drawing direction of the crystal grains on the surface of the extruded element tube is 200 im, and the average length is 7 mm.
  • Extrusion dies The porthole dies shown in Figs. 1 and 2 were used.
  • the length L in the extrusion direction of the die bearing was 3 mm.
  • the relationship between the center line average roughness Ra (Y) in the circumferential direction of the bearing and the center line average roughness Ra (X) in the extrusion direction is set as Ra (Y) ⁇ Ra (X).
  • the bearing part is made of super hard material,
  • the surface roughness of the ring was Ry 5.5 m.
  • the fiber constituting the felt (26b) on the surface of the support roller (26) was composed of 35% by mass of oxidized fiber and 65% by mass of p-aramid fiber.
  • Drawing device The structure shown in Fig. 6 (The shape of the core adopts Fig. 7B.)
  • Drawing die The structure shown in Figs.
  • the aluminum pipe (5) is bent using a roll straightening machine (61). (See Figure 12). Furthermore, the aluminum tube after straightening was washed with toluene (KB 'value: 100) within one day, and then ultrasonically washed under the following conditions to obtain an aluminum tube for a photosensitive drum (5).
  • toluene KB 'value: 100
  • the distance (Q) from the extrusion die discharge position (M) of the extruder (24) to the cutting position (N) by the cutting machine (25), and the length (R) of the extruded raw tube (4) obtained by cutting ) was set to the values shown in Table 1 in the same manner as in Example 1 to obtain an aluminum tube for a photosensitive drum.
  • An aluminum tube for a photosensitive drum was obtained by a conventional manufacturing method. That is, the above Q was set to 50 m, and R was set to 50 m, to obtain an aluminum tube for a photosensitive drum.
  • the aluminum pipes of Examples 1 to 7 manufactured by the manufacturing method of the present invention have a low occurrence frequency of white spots (fine streaky surface defects) on the surface.
  • the defect rate was extremely small, and the defective rate due to the occurrence of white spots was remarkably reduced.
  • the product yield was remarkably improved in the comprehensive evaluation including the presence / absence of other surface defects, straightness, uneven thickness, and roundness.
  • the aluminum pipe of Comparative Example 1 manufactured by the conventional manufacturing method has a high frequency of white spots (fine streak-like surface defects) on its surface, and the defect rate due to white spots is high.
  • the frequency of occurrence of white spots is high, the product yield is low in the comprehensive evaluation.
  • An aluminum tube according to the present invention and an aluminum tube manufactured by the manufacturing method of the present invention Since the rubber tube has excellent surface quality, it is suitably used as a photosensitive drum of an electrophotographic device such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

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Abstract

アルミニウム製のビレットを押出して押出素管(4)を得た後、該押出素管(4)を引抜き加工する製造方法において、前記押出されたアルミニウム押出素管(4)を押出ダイスの吐出位置(M)から10m以内の位置で切断して長さ(R)が10m以下のアルミニウム押出素管(4)を得、該押出素管(4)を前記引抜き加工に供するものとする。これにより、白ムシレ等の表面欠陥を生じることのない表面品質に優れたアルミニウム管を生産効率良く製造することができる。

Description

明細書 表面品質に優れたアルミ二ゥム管及びその製造方法と製造装置並びに感光ドラム 基体 この出願は、 2003年 8月 27日付で出願された日本国特許出願特願 200 3— 303334号及び 2003年 9月 3日付で出願された米国仮出願 (発明の 名称:表面品質に優れたアルミニウム管及びその製造方法と製造装置並びに感光 ドラム 体 (Aluminum Tube with Excellent Surface Quality, Method and App aratus for Producing the Same and Photosensitive Drum Substrate ) 、 出願 人:昭和電工株式会社 (SHO A DEMO K.K.) 、 発明者:岩永晃治 (Koji IWANAGA ) 、 後長毅 (Takeshi G0CH0 ) 、 佐川邦広 (Kunihiro SAGAWA ) 、 百々陽一 (Yo uichi MOMO) 、 本仮出願は米国特許庁からの出願番号通知が未着である) の優先 権主張を伴うものであり、 その開示内容は、 そのまま本願の一部を構成するもの である。 関連出願の表示
この出願は、 2003年 9月 3日付で米国特許法第 1 1 1条 (b) 'の規定に基 づいて出願された米国仮出願 (発明の名称:表面品質に優れたアルミニウム管及 びその製造方法と製造装置並びに感光ドラム基体 (Aluminum Tube with Excelle nt Surface Quality, Method and Apparatus for Producing the Same and Phot osensitive Drum Substrate ) 、 出願人:昭和電工株式会社 (SHOWA DENKO K.K. ) 、 発明者:岩永晃治 (Koji IWANAGA) 、 後長毅 (Takeshi GOCHO ) 、 佐川邦広 (Kunihiro SAGAWA ) 、 百々陽一 (Youichi MOMO) 、 本仮出願は米国特許庁から の出願番号通知が未着である) について、 米国特許法第 1 19条 (e) (1) に よる出願日の利益を主張し、 米国特許法第 1 1 1条 (a) の規定に基づいて出願 されたものである。 技術分野
この発明は、 例えば複写機、 プリンタ、 ファクシミ リ等の電子写真装置の感光 ドラムとして好適に用いられる表面品質に優れたアルミニウム管及びその製造方 法並びに表面品質に優れた感光ドラム基体に関する。
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 ミニゥム合金の両方を含む意味で用いる。 背景技術
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。 従来は、 アルミニウム管を切削することにより鏡面仕上げすることが行わ れていたが、 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るという問題があった。
そこで、 近年では、 アルミニウム押出素管を引抜き加工した E D管と称される アルミニウム引抜管が、 感光ドラム基体として多く用いられるようになつてきて いる。 この E D管は、 まずアルミニウム製のビレッ トを押出してアルミニウム押 出素管を得、 該押出素管を所定の長さに切断した後、 表面性状の向上を図るべく 引抜き加工を行って所定径 (外寸、 内寸および肉厚) に規定されたアルミニウム 管を得、 さらに洗浄を行うことによって製造されていた (特開昭 6 3— 1 8 8 4 2 2号公報参照) 。
しかしながら、 上記のようにして製造されたアルミニウム引抜管には、 第 1 4 図の光学顕微鏡写真で示されるような非常に微細で細長い筋状の表面欠陥 (以下 、 単に 「白ムシレ」 という) がほぼ引抜き方向に沿って生じることが比較的多か つた (第 1 4図では、 写真画像の中央部から右斜め上方に向けて白ムシレが延び ている) 。 近年、 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 厶としては、 優れた画像品質を実現し得るものが要求されているが、 前記白ムシ レ等の表面欠陥の存在するアルミニウム管ではこのような要求に十分に対応する ことができなかった。 前述の従来の製造方法により得られるアルミニウム引抜管 において白ムシレ等の表面欠陥の存在しない良好な品質の製品が得られる率、 即 ち歩留まりは約 7 0 %程度であり、 このために生産効率が非常に悪いものとなつ ていた。 従って、 このような白ムシレ等の表面欠陥が生じることのない製造方法 の開発が急務となっていた。
この発明は、 かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、 白ムシレ等の 表面欠陥を生じることがなくて、 表面品質に優れたアルミニウム管を生産効率良 く製造できる製造方法と製造装置及び表面品質に優れたアルミニウム管並びに感 光ドラム基体を提供することを目的とする。
この発明の他の目的は、 以下に示すこの発明の実施形態により明らかにされる であろう。 発明の開示
前記目的を達成するために、 本発明者は、 白ムシレ (表面欠陥) が発生する原 因についてその究明を試みた。 まず、 本発明者は次のような因子が白ムシレ発生 の原因になっている、 又は影響しているのではないかと考えた。
( i ) 原料ビレツ 卜の組成の振れの影響 (不純物の濃度の影響等)
(i i) 押出ダイスや引抜きダイスの劣化 .
(i i i) 押出後の素管の冷却方法の影響 (空冷、 ミスト冷却等)
(iv) 押出素管を移送するローラーの劣化、 異物付着
( V ) 押出素管の支承受け部の汚れ、 異物付着
(vi) 引抜き速度の振れ (不安定さ) の影響
(vi i) 引抜加工時に用いる潤滑油の劣化、 異物混入 白ムシレ発生の原因になっている可能性が高いと考えられた上記の諸因子 つ いて、 白ムシレ発生の原因になっているかどうか入念に調査、 究明を行ったとこ ろ、 上記 (i ) 〜(vi i) のいずれの因子についても白ムシレ発生に関与していな いことが明らかになった。 そこで、 本発明者は、 白ムシレ発生の原因について、 さらに詳細な検討、 究明を種々試みた。 その結果、 押出された押出素管 (長さ 5 O m程度) を押出ダイス側から押出方向先端側に向けて順に光学顕微鏡で観察す ると、 白ムシレの発生頻度が押出方向先端側に向かって増大することが判明した 。 即ち、 押出ダイス側で白ムシレの発生率が低いことが判明した。 また、 白ムシ レ発生の原因として、 押出直後の素管を移送するローラーの表面にあるフェルト 層の繊維の素管表面への付着の可能性があることがわかった。 そこで、 確認のた めに押出素管に故意にフェルト層の構成繊維を付着せしめて引き抜きを行ったと ころ、 第 1 4図に示すのと同様の白ムシレ欠陥が観察され、 この繊維の付着が原 因となっていることがわかった。 押出直後の高温状態の素管がローラーのフェル ト層に接触する時間が長くなると繊維が素管表面に焼付き付着し、 この状態で引 抜きを行うと、 第 1 4図に示すような引抜き方向に沿って延びた白ムシレが管表 面に発生するものと推定される。 このような一連の様々な原因究明及び解析結果 から、 白ムシレの発生を防止するためには、 押出されたアルミニウム押出素管を 押出ダイスの吐出位置から 1 O m以内の位置で切断して長さ 1 O m以下のアルミ ニゥム押出素管を得るようにするのが良いという結論に達した。
即ち、 前記目的を達成するために、 本発明は以下の手段を提供する。
[ I ] アルミニウム製のビレツ トを押出してアルミニウム押出素管を得た後、 該押出素管を引抜き加工することによってアルミニウム管を製造する方法であつ て、 前記押出されたアルミニウム押出素管を押出ダイスの吐出位置から 1 O m以 内の位置で切断して長さ 1 O m以下のアルミニウム押出素管を得、 該押出素管を 前記引抜き加工に供することを特徴とする表面品質に優れたアルミニウム管の製 造方法。 [2] アルミニウム製のビレツトを押出してアルミニウム押出素管を得る押出 工程と、 前記押出されたアルミニウム押出素管を押出ダイスの吐出位置から 10 m以内の位置で切断し、 長さ 1 Om以下のアルミニウム押出素管を得る切断工程 と、 前記切断後のアルミニウム押出素管を引抜き加工してアルミニウム管を得る 引抜工程どを包含することを特徴とする表面品質に優れたアルミニウム管の製造 方法。
[3] 前記押出されたアルミニウム押出素管を押出ダイスの吐出位置から 10 m以内の位置で切断し、 長さ 1〜6mのアルミニウム押出素管を得る前項 1また は 2に記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
[4] 前記押出されたアルミニウム押出素管を押出ダイスの吐出位置から 7m 以内の位置で切断し、 長さ 2〜5mのアルミニウム押出素管を得る前項 1または 2に記載の表面品質に優れたアルミニウム管の製造方法。
[5] 前記押出されたアルミニウム押出素管を、 ローラー芯部の外周面に合成 繊維製のフェルトが周着されてなる支持ローラーで支承しつつ押出方向に向けて 搬送する前項 1〜4のいずれか 1項に記載の表面品質に優れたアルミニウム管の 製造方法。
[6] 前記フェルトを構成する繊維の主体がァラミ ド繊維である前項 5に記載 の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
[7] 前記アルミニウム製ビレッ トとして、 Mn : 1. 1〜1. 6質量%、 S i : 0. 7質量%以下、 F e : 0. 8質量%以下、 Cu : 0. 04〜 21質 量%、 Z n : 0. 1 1質量%以下を含み、 残部アルミニウム及び不可避不純物よ りなるビレッ トを用いる前項 1〜6のいずれか 1項に記載の表面品質に優れたァ ルミニゥム管の製造方法。
[8] アルミニウム押出素管の外面を形成するダイスべァリング部の押出方向 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 R a (X) との関係が、 R a (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前項 1〜7のいずれか 1項 に記載の表面品質に優れたアルミニウム管の製造方法。
[9] ベアリング部が超硬材料で形成されていると共に、 該ベアリング部の表 面粗さが Ry (最大高さ) 5〜30〃mに調整されている押出ダイスを用いて押 出を行う前項 1〜7のいずれか 1項に記載の表面品質に優れたアルミニウム管の 製造方法。
[10] 前記切断により得られたアルミニウム押出素管の周方向における表面 粗さが Ry (最大高さ) 0. 5〜10 mである前項 1〜9のいずれか 1項に記 載の表面品質に優れたアルミニウム管の製造方法。
[1 1] 前記切断後のアルミニウム押出素管を引抜きダイスと引抜きプラグと の間に通して引き抜いて前記押出素管を引抜き加工するに際し、 前記引抜きダイ スと前記押出素管との間に粘度 200 c s t以下の潤滑油を供給し、 かつ前記押 出素管からアルミニウム管への外径減少率が 30%以下、 断面積減少率が 5%以 上となるように引抜き加工する前項 1〜 1 0のいずれか 1項に記載の表面品質に 優れたアルミニウム管の製造方法。
[12] 前記切断後のアルミニウム押出素管を引抜きダイスと引抜きプラグと の間に通して引き抜いて前記押出素管を引抜き加工するに際し、 前記引抜きブラ グを支持するロッ ドとして、 前記押出素管の内周面に当接する 1個または複数個 の中子が該押出素管の全長に亘つて装着された構成のロッ ドを用いることを特徴 とする前項 1〜1 1のいずれか 1項に記載の表面品質に優れたアルミニウム管の 製造方法。
[13] 前記中子の外周面に軸線と平行な溝が形成されている前項 12に記載 の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
[14] 前記切断後のアルミニウム押出素管を引抜きダイスと引抜きプラグと の間に通して引き抜いて前記押出素管を引抜き加工するに際し、 前記引抜きダイ スとして、 アプローチ角 10〜40° 、 ベアリング長さ 8〜25mmの範囲に設 定されたダイスを用いる一方、 前記引抜きプラグとして、 アプローチ角 6〜10 ° 、 ベアリング長さ 1. 5〜3 mmの範囲に設定されたプラグを用いる前項 1〜 13のいずれか 1項に記載の表面品質に優れたアルミニウム管の製造方法。
[15}前記切断により得られたアルミニウム押出素管の表面の結晶粒の引抜 き方向における平均長さが 60 m以上であり、 この結晶粒の引抜き方向におけ る平均長さが 1. 3倍以上となるように引抜き加工することによって、 表面の結 晶粒の引抜き方向における平均長さが 300 mを超えるものとなされたアルミ 二ゥム管を得る前項 1〜 14のいずれか 1項に記載の表面品質に優れたアルミ二 ゥム管の製造方法。
[16]前記引抜き加工によって得られたアルミニウム管の口付け部をプレス 切断法により切除した後、 該アルミニウム管をロール矯正機を用いて曲がり矯正 を行う前項 1〜 15のいずれか 1項に記載の表面品質に優れたアルミニウム管の 製造方法。
[17]前記引抜き加工によって得られたアルミニウム管を、 引抜き後 3日以 内に KB (カウリブタノ一ル) 値が 20以上の溶剤で洗浄することを特徴とする 前項 1 ~ 16のいずれか 1項に記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方 法。
[18]前記引抜き加工によって得られたアルミニウム管を、 超音波発振器に おける超音波の周波数 f (kHz) と超音波洗浄時間 T (分) との関係を、 f x T 120 (kHz *分) に設定して超音波洗浄する前項 1〜17のいずれか 1 項に記載の表面!? q質に優れたアルミニウム管の製造方法。
[19] 超音波発振器の出力 P (W) と超音波発振面積 S (cm2 ) との関係 を、 0. 1≤PZS≤1. 0 (W/cm2 ) に設定して超音波洗浄する前項 18 に記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
[20]前記アルミニウム管は、 感光ドラム用アルミニウム管である前項 1〜 19のいずれか 1項に記載の製造方法。 [21] 前項 1〜19のいずれか 1項に記載の製造方法により製造されたアル ミニゥム管。
[22] 前項 1〜 19のいずれか 1項に記載の製造方法により製造されたアル ミニゥム管からなる感光ドラム基体。
[23] 押出機と、
該押出機の押出方向前方位置に配置され、 押出機から押出されるアルミニウム 押出素管の移動速度に同調して移動しつつ切断を行う切断機とを備えてなり、 前記押出機の押出ダイスの吐出位置から 1 Om以内の位置で切断機によるアル ミニゥム押出素管の切断が行われるようになされていることを特徴とするアルミ ニゥム管の製造装置。
[24] 前記押出機と前記切断機との間に、 ロー ー芯部の外周面に合成繊維 製のフヱルトが周着されてなる支持口一ラーが配置されている前項 23に記載の アルミニウム管の製造装置。
[25] 前記フ ルトを構成する繊維の主体がァラミ ド繊維である前項 24【こ 記載のアルミニウム管の製造装置。
[26] 速度センサーから得られるアルミニウム押出素管の移動速度の情報に 基づいて前記切断機の切断操作の実行を制御する制御装置をさらに備えることを 特徴とする前項 23〜25のいずれか 1項に記載のアルミニウム管の製造装置。
[27] 前記押出機の押出ダイスの吐出位置から 7 m以内の位置で切断機によ るアルミニウム押出素管の切断が行われるようになされている前項 23〜26の いずれか 1項に記載のアルミ二ゥム管の製造装置。
C28] 表面に略引抜方向に延びた微細な筋状の表面欠陥を実質的に有しない ことを特徴とするアルミニウム引抜管。
[29] 表面に略引抜方向に延びた微細な筋状の表面欠陥を実質的に有しない アルミニウム引抜管からなる感光ドラム基体。
[30] 前項 22または 29の感光ドラム基体の外周面に感光層が被覆形成さ れていることを特徴とする感光ドラム。
[ 3 1 ] 前項 3 0に記載の感光ドラムを用いて構成された電子写真装置。
[ 1 ] の発明では、 押出されたアルミニウム押出素管を押出ダイスの吐出位置 から 1 O m以内の位置で切断して長さ 1 O m以下のアルミニウム押出素管を得、 該押出素管を引抜き加工するので、 白ムシレ等の表面欠陥のないアルミニウム管 を製造することができ、 ひいては表面品質に優れたアルミニウム管を生産効率良 く製造することができる。 このように白ムシレ等の表面欠陥の発生を防止できる のは、 押出直後の高温状態の押出素管が支持ローラーの表面のフェルト層に接触 する時間が短縮されてフェルト層の繊維が素管表面に焼付き付着するのを効果的 に防止できることによると推定される。
[ 2 ] の発明では、 押出されたアルミニウム押出素管を押出ダイスの吐出位置 から 1 O m以内の位置で切断し、 長さ 1 O m以下のアルミニウム押出素管を得た 後、 該押出素管を引抜き加工するので、 白ムシレ等の表面欠陥のないアルミニゥ ム管を製造することができ、 ひいては表面品質に優れたアルミニウム管を生産効 率良く製造することができる。 このように白ムシレ等の表面欠陥の発生を防止で きるのは、 押出直後の高温状態の押出素管が支持ローラーの表面のフェルト層に 接触する時間が短縮されてフェルト層の繊維が素管表面に焼付き付着するのを効 果的に防止できることによると推定される。
[ 3 ] の発明では、 白ムシレ等の表面欠陥の発生を十分に防止できる。
[ 4 ] の発明では、 白ムシレ等の表面欠陥の発生を確実に防止できる。
[ 5 ] の発明では、 押出素管を、 合成繊維製のフェルトが周着されてなる支持 ローラーで支承しつつ押出方向に向けて搬送するから、 押出素管の表面を傷付け ることなく良好な表面状態に維持しつつ搬送することができる。
[ 6 ] の発明では、 フェルトを構成する繊維の主体がァラミ ド繊維であるので 、 フ ルト層の繊維が押出素管表面 (高温状態) に焼付き付着するのをより一層 十分に防止することができる。 [ 7 ] の発明では、 ビレットの組成を前記特定範囲のものに規定しているので 、 感光ドラム用として好適なアルミニウム管を製造できる。
[ 8 ] の発明では、 押出されたアルミニウム押出素管表面への A 1カスの付着 、 移行を防止することができるので、 表面平滑性を向上させ得て、 より優れた表 面品質を備えたアルミニウム管を製造することができる'。
[ 9 ] の発明では、 押出ダイスのベアリング部の表面に薄い押出材料の膜がで き易くなり、 これによりベアリング部と押出材料との親和性が向上し、 押出時の 焼付が緩和され得て、 表面平滑性により優れたアルミニゥム管を製造することが できる。 .
[ 1 0 ] の発明では、 押出素管の周方向における R yを特定範囲に規定してい るので、 得られるアルミニウム管における皺状の欠陥や、 オイルピットに起因し た穴状の欠陥の発生を十分に防止することができる。 従って、 アルミニウム管の 表面に薄膜塗工を行った場合の塗工溜まりを抑制し得て、 ひいては感光ドラムの 均一な画像形成を可能とする。
[ 1 1 ] の発明では、 従来の引抜き加工と同じ工程数で、 オイルピッ トに起因 した凹状欠陥の発生が抑制され、 かつ押出素管の表面に存在するダイス目を修復 して表面平滑性の高い引抜管を製造することができる。
[ 1 2 ] の発明では、 ロッドに、 押出素管の内周面に当接する 1個または複数 個の中子が該押出素管の全長に亘つて装着されているので、 押出素管の自重によ る撓みがなくなり、 素管の長短にかかわらず引抜きの始めから終わりまで素管の 軸線をダイスの軸線に一致させた状態に保持することができる。 これにより、 引 抜き中のダイス、 プラグ、 押出素管の三者の位置関係を終始安定させることがで き、 振れの少ないアルミニウム管 (引抜管) を確実に製造することができる。
[ 1 3 ] の発明では、 中子の外周面に軸線と平行な溝が形成されているめで、 引抜き時の潤滑油が後方に抜けやすく、 特に引き抜きを円滑に行うことができる [14] の発明では、 表面平滑性に優れると共に、 真円度、 肉厚等にばらつき のないアルミニウム管 (引抜管) を確実に製造することができる。
[15] の発明では、 表面平滑性がさらに向上したアルミニウム管を製造する ことができる。
5 [16] の発明では、 異物発生源となる口付け部を切除してからロール矯正機 によりアルミニウム管の曲がり矯正を行うので、 異物がロール矯正機内に持ち込 まれることがなく、 これにより異物に起因するキズを付けることなくアルミニゥ ム管の曲がり矯正を行うことができる。 更に、 口付け部の切除をプレス切断法に より行うので、 切除時に切粉が発生せず、 従ってかかる切粉に起因するキズをも 0 付けることなくアルミニウム管の曲がり矯正を行うことができる。
[17] の発明'では、 引抜き後 3日以内に KB値が 20以上の溶剤で洗浄する ので、 アルミニウム管の表面に残留する油性潤滑剤は殆どなくなって感光剤の塗 • ェはじきが顕著に減少する。 これによりむらのない均一な感光層を塗工すること ができるので、 画像品質をさらに向上させることができる。
5 [18] の発明では、 アルミニウム管表面における凸状欠陥の起き上がりを抑 制することができ、 ひいては起き上がり状の凸状欠陥に起因して生ずる感光ドラ ムのリークや、 感光層塗工時の欠陥発生を効果的に防止することができる。
[19] の発明では、 十分な洗浄力を確保しつつアルミニウム管の表面荒れの 発生を確実に防止することができる。
0 [20] の発明では、 複写機、 プリンタ、 ファクシミ リ等の電子写真装置の感 光ドラムとして好適なアルミニウム管を製造できる。
[21] の発明では、 表面品質に優れたアルミニウム管が提供され得る。 ' [22] の発明では、 複写機、 プリンタ、 ファクシミリ等の電子写真装置の感 光ドラム用として好適な、 表面品質に優れた感光ドラム基体が提供される。 5 [23] の発明 (製造装置) によれば、 白ムシレ等の表面欠陥のないアルミ二 ゥム管を製造することができ、 ひいては表面品質に優れたアルミニウム管を生産 効率良く製造することができる。
[24] の発明では、 押出素管の表面を傷付けることなく良好な表面状態に維 持しつつ搬送することができる。
[25] の発明では、 フェルトを構成する繊維の主体がァラミ ド繊維であるの で、 フェルト層の繊維が押出素管表面 (高温状態) に焼付き付着するのをより一 層十分に防止することができる。
[26] の発明では、 所望の長さに正確に規定されたアルミニウム押出素管を 製造できる。
[27] の発明では、 白ムシレ等の表面欠陥の発生を確実に防止できる。
[28] の発明では、 表面品質に優れたアルミニウム管が提供され得る。
[29] の発明では、 複写機、 プリンタ、 ファクシミ リ等の電子写真装置の感 光ドラム用として好適な、 表面品質に優れた感光ドラム基体が提供される。
[30] の発明では、 複写機、 プリンタ、 ファクシミ リ等の電子写真装置に好 適な、 優れた画像を形成し得る感光ドラムが提供される。
[31] の発明によれば、 優れた画像品質を実現できる電子写真装置が提供さ れる。 図面の簡単な説明.
第 1 A図は押出ダイスのダイスべァリング部の部分拡大図、 第 1 B図は第 1 A 図の I b— I b線断面拡大図、 第 1 C図は図 1 A図) の I c— I c線断面拡大図 である。
第 2図は、 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。
第 3図は、 この発明の製造装置の概略平面図である。
第 4図は、 第 3図における IV— IV線の断面図である。
第 5図は、 支持ローラーの断面図である。 第 6図は、 引抜加工装置の一例を示す断面図である。
第 7 A図、 第 7 B図、 第 7 C図は、 それぞれ中子の斜視図である。
第 8図は、 引抜加工装置の他の例を示す断面図である。
第 9図は、 外径減少率およぴ断面積減少率の定義を説明する説明図である。 第 1 O A図は引抜きプラグの要部を示す拡大縦断面図、 第 1 0 B図は引抜きダ イスの要部を示す拡大縦断面図である。
第 1 1図は、 第 1 0図に示す引抜きプラグと引抜きダイスを組み合わせた引抜 き加工金型の縦断面図である。
第 1 2 A図は口付け部切除工程を示す部分断面側面図、 第 1 2 B図は矯正工程 を示す側面図である。
第 1 3 A図は超音波洗浄機の一例を示す断面図、 第 1 3 B図は他の例を示す断 面図、 第 1 3 C図はさらに他の例を示す一部切欠斜視図である。
第 1 4図は、 従来法で製造されたアルミニウム引抜管の表面の光学顕微鏡写真 であり、 第 1 4 A図は 3 7 . 5倍の拡大写真、 第 1 4 B図は 1 0 0倍の拡大写真 である。 発明を実施するための最良の形態
この発明に係る表面品質に優れたアルミニウム管の製造方法について工程順次 に従って説明する。 ' まず、 アルミニウム製のビレツトを押出してアルミニウム押出素管 (4 ) を得 る (押出工程) 。
この押出の際には、 次のような構成を有する押出ダイスを用いて押出を行うの が好ましい。 即ち、 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 Lが 5 mm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 R a (Y) と押出方向の中心線平均粗さ R a (X) との関係が、 R a (Y) < R a (X) に設定されている押出ダイスを用いて押出を行うのが好ましい。 この時、 押出方式としては、 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。 第 2図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。 この第 2図において、 (1) はダイス雌型 、 (2) はダイス押型である。 ダイス雌型 (1) には中央部に貫通状の押出孔 ( 1 1) 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 (1 2) となされている。 なお、 (13) はレリーフ部である。 一方、 ダイス押型 (
2) は、 その中央部に断面円形の成形凸部 (21) を有すると共に、 成形凸部 ( 21) 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。 そして、 前記ダイス雌 型 (1) と前記ダイス押型 (2) が組み合わされ、 押型 (2) の成形凸部 (21
) 先端が雌型 (1) の押出孔 (1 1) 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。
このダイスでは、 アルミニウム押出素管の外面を形成するべァリング部の長さ 、 つまり第 2図のダイスでは雌型ベアリング部 (12) の押出方向 (第 1図の矢 印 Xで示す) の長さ Lが 5 mm以下であり、 かつ該ベアリング部の周方向 (第 1 図の矢印 Yで示す) における中心線平均粗さ R a (Y) と押出方向の中心線平均粗 さ Ra(X) との関係が、 Ra (Y) < R a (X) に設定されている。 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 しないと成形できなくなる。 ベアリング部 (12) の押 出方向の長さの特に好ましい範囲は 3 mm以下である。 一方、 ベアリング部 (1 2) の押出方向の長さが短かすぎると、 ベアリング部の強度が低下して破損しや すくなったり、 ベアリング部が橈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、 1 mm以上の長さを確保するのが望ましい。
また、 Ra (Y) < R a (X) に設定されているので、 ベアリング部に凝着、 堆積 した A 1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 A 1カスの付着、 移行が抑制されるものとなる。 Ra(Y) < R a (X) に設定する ための手法は、 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 第 1図に示すように周方向 (Y方向) に沿って研磨すれば良い。
更に、 押出ダイスとしては、 次のような条件を満たすものを用いるのが好まし い。 即ち、 押出ダイスは、 そのベアリング部 (12) が超硬材料で形成され、 該 ベアリング部 (12) の表面粗さが Ry (最大高さ) 5〜30 mに調整されて いるのが好ましい。 表面粗さの範囲を前記特定範囲に規定することによって、 ベ ァリング部 (12) の表面に薄い押出材料の膜ができ易くなり、 ベアリング部 ( 12) が押出材料と同一組成の膜で均一に被覆されるので、 ベアリング部 (12 ) と押出材料との親和性が向上し、 押出時の焼付が緩和され得て、 押出素管の表 面平滑性を向上させることができる。 Ryが 5 m未満では膜を形成する効果に 乏しいので好ましくないし、 また Ryが 30 mを超えると表面平滑性が低下す るので好ましくない。 なお、 前記ベアリング部 (12) の表面粗さは Ry (最大 高さ) 10〜20〃mに調整されているのが特に好ましい。 このようなべアリン グ部の所定の表面粗さは、 例えばシヨットブラスト法における球の粒径、 ショッ ト時間を制御することによって容易に得られる。 また、 前記ベアリング部 (12 ) を形成する超硬材料としては、 各種超硬合金、 セラミ ックス等の通常ダイス材 料として使用できるものであれば何でも良く、 特に限定されない。 なお、 前記 R y (最大高さ) は、 J I S B 0601で規定されている。
次に、 前記押出されたアル'ミニゥム押出素管を押出ダイスの吐出位置から 10 m以内の位置で切断し、 長さ 1 Om以下のアルミニウム押出素管 (4) を得る ( 切断工程) 。 即ち、 押出機 (24) の押出ダイスの吐出位置 (M) から切断機 ( 25) による切断位置 (N) までの距離 (Q) を 10m以内に設定し、 かつ切断 機 (25) での切断によって得られるアルミニウム押出素管 (4) の長さ (R) が 1 Om以下となるように切断を行う (第 3図参照) 。
前記押出工程と切断工程にかかわる装置の概略平面図を第 3図に示す。 この第 3図において、 (24) は押出機、 (25) は切断機、 (26) は支持ローラー 、 (27) は制御装置、 (28) は速度センサーである。
前記押出機 (24) は、 その左端からアルミニウム製のビレッ トが導入された 後、 右端の押出ダイスの吐出口からアルミニウム押出素管 (4) を押出す。 前記 切断機 (25) は、 前記押出機 (24) の押出方向前方位置に配置されると共に 、 前記押出機 (24) から押出されるアルミニウム押出素管 (4) の移動速度に 同調して移動しつつ素管 (4) の切断を行う。 この時、 前記押出機 (24) の押 出ダイスの吐出位置 (M) から 1 Om以内の位置で前記切断機 (25) によるァ ルミニゥム押出素管 (4) の切断が行われるものとなされている。 前記押出機 ( 24) と前記切断機 (25) との間には一対の支持ローラー (26) (26) が 複数対配置されている。 この一対の支持ローラー (26) (26) は、 第 4図に 示すように相互に軸線を直交する態様で配置され、 かつ上方に V字状に開いた態 様で配置されている。 この V字状の開きの底部位置にて押出されたアルミニウム 押出素管 (4) を支承し、 このような支承態様で押出方向前方に向けて押出素管
(4) を搬送する。 前記支持ローラー (26) は、 第 5図の断面図に示すように 、 管状のローラー芯部 (26 a) の外周面に合成繊維製のフェルト (26 b) が 周着された構成からなり、 この外表面のフェルト (26b) が前記押出素管 (4 ) に接触してこれを支承する。 本実施形態では、 前記フ ルト (26b) を構成 する繊維の主体繊維としてァラミ ド繊維を用いている。
前記押出機 (24) から押出されるアルミニウム押出素管 (4) の側部には速 度センサ一 (28) (28) が配置され、 これら速度センサー (28) (28) から得られるアルミニウム押出素管 (4) の移動速度の情報に基づいて前記制御 装置 (27) が前記切断機 (25) の切断操作の実行を制御する。 即ち、 切断機
(25) での切断によって得られるアルミニウム押出素管 (4) の長さ (R) が 1 Om以下となるようなタイミングで押出素管 (4) を切断する。
このように、 前記押出されたアルミニウム押出素管 (4) を押出ダイスの吐出 位置, (M) から 1 Om以内の位置で切断し、 長さ (R) が 1 Om以下のアルミ二 ゥム押出素管 (4) を得、 これを次の引抜加工に供することによって、 白ムシレ 等の表 欠陥のないアルミニウム引抜管 (5) を製造することができ、 ひいては 表面品質に優れたアルミニウム管 (5) を生産効率良く製造することができる。 このように白ムシレ等の表面欠陥の発生を防止できるのは、 押出直後の高温状態 の押出素管 (4) が支持ローラー (26) の表面のフェルト層 (26b) に接触 する時間が短縮されてフェルト層 (26b) の繊維が素管 (4) 表面に焼付き付 着するのを効果的に防止できることによると推定される。 中でも、 前記押出され たアルミニウム押出素管 (4) を押出ダイスの吐出位置 . (M) から 10m以内の 位置で切断し、 長さ 1〜6mのアルミニウム押出素管 (4) を得るようにするの が好ましく、 さらには前記押出されたアルミニウム押出素管 (4) を押出ダイス の吐出位置 (M) から 7m以内の位置で切断し、 長さ 2〜5mのアルミニウム押 出素管 (4) を得るようにするのが特に好ましい。 .
なお、 前記押出機 (24) に導入せしめるアルミニウム製ビレットとしては、 特に限定されないが、 Mn: 1. 1〜: L. 6質量%、 S i : 0. 7質量%以下、 F e : 0. 8質量%以下、 Cu : 0. 04〜0. 21質量%、 Z n: 0. 1 1質 量%以下を含み、 残部アルミニウム及び不可避不純物よりなるビレツ トを用いる のが望ましく、 この場合には感光ドラム用として特に好適なアルミニウム管を製 造できるという利点がある。
前記切断により得られたアルミニウム押出素管 (4) の周方向における表面粗 さは Ry (最大高さ) 0. 5~ 1 Q mの範囲にあるのが好ましい。 表面粗さが Ry (最大高さ) で 10 mを超える場合には、 引抜き加工して得られるアルミ 二ゥム管の表面には細い皺状の欠陥が存在しゃすく、 これがために感光ドラムと して感光層の薄膜塗工を行った場合に塗工溜まりの原因になり易い。 一方、 表面 粗さが Ryで 0. 5 m未満では、 押出素管が平滑すぎて引抜き加工時の潤滑油 が引抜ダイスと素管との間に押し込まれて、 得られるアルミニウム管の表面にォ ィルピッ トによる穴状の欠陥を形成しやすいので、 好ましくない。 押出素管 (4 ) の周方向における表面粗さの特に好ましい下限値は Ryで 1〃mであり、 同上 限値は Ryで 7 mである。
なお、 アルミニウム押出素管 (4) の周方向における表面粗さを Ry 0. 5〜 10 mの範囲に規定するための手段は特に限定されるものではなく、 例えば、 押出ダイスのダイスベアリング部の押出方向の長さを規定するとか、 押出速度を 一定値以下に抑制する等の手段が挙げられる。
次に、 前記切断により得られたアルミニウム押出素管 (4) を引抜き加工して 'アルミニウム管 (アルミニウム引抜管) (5) を得る (引抜工程) 。
この引抜工程では、 前記切断後のアルミニウム押出素管 (4) を引抜きダイス (31) と引抜きプラグ (33) との間に通し、 前記引抜きダイス (31) と前 記押出素管 (4) との間に粘度 200 c s t以下の潤滑油を供給しつつ前記押出 素管 (4) を引き抜いて、 前記押出素管 (4) からアルミニウム管 (5) への外 径減少率が 30%以下、 断面積減少率が 5%以上となるように引抜き加工するの が好ましい。
潤滑油として高粘度のものを用いると、 潤滑油が引抜きダイス (31) と押出 素管 (4) との間に押し込まれるとオイルピッ トを形成しやすく、 凹状欠陥にな り易いのであるが、 粘度 200 c s t以下の潤滑油を用いるものとすれば、 オイ ルピットの形成を抑制し得て、 アルミニウム管 (引抜管) (5) における凹状欠 陥の発生を十分に抑制できる。 特に好ましい潤滑油の粘度は 100 c s t以下で ある。 粘度が 200 c s t以下の潤滑油としては、 例えば鉱油系および油脂系の ものを例示できる。
前記外径減少率及び前記断面積減少率は、 それぞれ次式で定義される (第 9図 参照) 。
外径減少率 (%) = (D。一 D) ZD。 X 100
断面積減少率 (%) = (S。一 S) ZS。 x l 00
前記外径減少率が 30%を超えると、 押出素管 (4) のダイス目が潰されて角 部がはみ出し、 引抜管 (5) の表面にバリ状やひさし状の欠陥が発生しやすくな るので、 好ましくない。 また、 断面積減少率が 5%未満では、 ダイス目が引抜き によっても十分に塞がれず、 凹状欠陥として残存することがあるので、 好ましく ない。 特に好ましい外径減少率は 10%以下であり、 特に好ましい断面積減少率 は 20%以上である。
更に、 前記引抜工程において、 即ち前記切断後のアルミニウム押出素管 (4) を引抜きダイス (31) と引抜きプラグ (33) との間に通して引き抜いて前記 押出素管 (4) を引抜き加工するに際し、 前記引抜きプラグ (33) を支持する ロッ ド (32) として、 前記押出素管 (4) の内周面に当接する 1個または複数 個の中子 (6) が該押出素管 (4) の全長に亘つて装着された構成のロッド (3 2) (第 6〜8図参照) を用いるのが好ましい。
前記ロッ ド (32) に装着する中子 (6) は前記押出素管 (4) の内周面に当 接することにより自重による素管 (4) の橈みを防止するものであり、 このよう な中子 (6) を該素管 (4) の全長に亘る範囲で装着することにより、 引抜きの 始めから終わりまで素管 (4) の軸線を前記ダイス (31) の軸線に一致させた 状態に保持できる。 そして、 このような素管 (4) の保持により、 引抜き中のダ イス (31) 、 プラグ (33) 、 素管 (4) の三者の位置関係の変化を防止する ことができるので、 アルミ:;ゥム引抜管 (5) の振れを十分に抑制することがで ぎる。
前記中子 (6) は、 押出素管 (4) の撓みを防止して引抜きダイス (31) と 素管 (4) との同軸度を保持できる形状であれば良く、 第 7図に示すような概略 円柱形のもの (6 a) (6b) (6 c) を例示できる。 このような形状の中子 ( 6 a) (6 b) (6 c) は、 中心部でロッ ド (32) に貫通させて装着すること により、 中子 (6 a) (6 b) (6 c) の全周で素管 (4) に内接して安定した 保持力が得られる。 また、 第 7 A図に示すような外周面が平滑な中子 (6 a) は 、 素管 (4) との接触面積が広く大きな保持力が得られる反面、 引抜の潤滑油が 後方に抜け難いため、 第 7B図、 第 7 C図に示すように、 外周面に軸線と平行な 搆 (7) が形成されているものが好ましい。 第 7 B図に示す中子 (6 b) は、 外 周面全体に連続して溝 (7〉 を設けたものであって、 潤滑油の抜けの効率は良い せ ' 、 素管 (4) の内周面と接触する接触面 (8) の周方向の幅が狭くなり素管 ( 4) の保持力が小さい。 一方、 第 7C図に示す中子 (6 c) は、 外周面に適宜間 隔をとって溝 (7) を設けたものであり、 素管 (4) の内周面と接触する接触面 (8) の周方向の幅が広くなつて素管 (4) の保持力も大きく、 かつ潤滑油の抜 けも円滑に行われる。 従って、 中子 (6) に溝 (7) を設ける場合は第 7 C図の 形状が好ましい。 なお、 第 7 A図、 第 7B図、 第 7 C図において、 中子 (6 a) (6 b) (6 c) は短尺の中子として図示しているが、 長尺の中子 (6 e) にお いても断面形状は共通である。
前記中子 (6) の材質は、 押出素管 (4) を傷つけない軟質材であれば特に限 定されず、 ナイロン、 塩化ビニル、 ポリエチレン、 ポリプロピレン等の樹脂製が 好ましい。
前記中子 (6) は、 引抜き中の引抜きダイス (31) 、 引抜きプラグ (33) 、 素管 (4) の三者の安定した位置関係を確保するために、 ロッド (32) に素 管 (4) の全長に亘つて装着するのが良い。 全長に亘つて装着するには、 第 6図 に示すように、 複数個の短尺の中子 (6 d) を適宜間隔をとつて装着しても良い し、 また第 8図に示すように、 1個の長尺の中子 (6 e) を使用しても良い。 い ずれの場合も、 押出素管 (4) の撓みを防止することができ、 アルミニウム管 ( 引抜管) (5) の振れを十分に抑制することができる。
更に、 前記引抜工程において、 即ち前記切断後のアルミニウム押出素管 (4) を引抜きダイス (31) と引抜きプラグ (33) との間に通して引き抜いて前記 押出素管 (4) を引抜き加工するに際し、 前記引抜きダイス (31) として、 ァ プロ一チ角 10〜40° 、 ベアリング長さ 8〜25mmの範囲に設定されたダイ スを用いる一方、 前記引抜きプラグ (33) として、 アプローチ角 6〜 10° 、 ベアリング長さ 1. 5〜3mmの範囲に設定されたプラグ'を用いるのが好ましい (第 10、 1 1図参照) 。
第 10、 1 1図は、 玉引き方式用の引抜きダイス (31) および引き抜きブラ グ (33) を示すものである。 前記引抜きダイス (31) は、 ダイスケース (4 1) と、 該ダイスケース (41) に一体的に嵌合された、 ダイス鋼、 超硬合金、 セラミックス等の材質からなるダイス本体 (42) とからなるもので、 中央にダ イス孔 (43) を有すると共に、 該ダイス孔 (43) の周囲に、 アプローチ部 ( 44) とこれに続くベアリング部 (45) 及びレリーフ部 (46) を有している 。 しかして、 前記アプローチ部 (44) のアプローチ角度 ( i ) は 10〜40 ° の範囲に設定されるのが好ましい。 アプローチ角度が 10° 未満では、 引抜き 加工度が小さく、 形状特にアルミニウム管 (5) の真円度が出にくくなるので好 ましくない。 一方、 アプローチ角度が 40° を超える場合には、 アルミニウム管 (5) の表面平滑性を実現するのが難しくなるので好ましくない。 また、 アルミ 二ゥム管 (5) の外径を規定するベアリング部 (45) の長さ (l i ) は、 8〜 25mmの範囲に設定されるのが好ましい。 このベアリング部 (45) の長さが 8 mm未満ではアルミニウム管 (5) の真円度、 肉厚等にばらつきを生じて寸法 が不安定となるので好ましくない。 一方、 ベアリング部 (45) の長さが 25m mを超えると、 焼き付きを生じてアルミニウム管 (5) の表面平滑性を損なう恐 れがあるので好ましくない。
前記引抜きプラグ (33) は、 これもアプローチ部 (51) とこれに続くベア リング部 (52) 及びレリーフ部 (53) とを有している。 しかして、 前記ブラ グ (33) のアプローチ部 (51) のアプローチ角度 ( 2 ) は 6〜: I 0° の範 囲に設定されるのが好ましい。 アプローチ角度が 6° 未満では、 アルミニウム管 (5) の真円度が出にくくなるので好ましくない。 一方、 アプローチ角度が 10 ° を超えるとアルミニウム管 (5) の真円度、 肉厚等にばらつきを生じて寸法が 不安定となるので好ましくない。 また、 プラグ (33) のベアリング部 (52) の長さ (12 ) は、 1. 5〜3mmの範囲に設定されるのが好ましい。 ベアリン グ部 (52) の長さが 1. 5mm未満ではアルミニウム管 (5) の真円度が出に くくなるので好ましくない。 一方、 ベアリング部 (52) の長さが 3mmを超え ると、 焼き付きを生じてアルミニウム管 (5) の表面平滑性を損なう恐れがある ので好ましくない。 なお、 プラグ (33) のベアリング部 (52) の外径寸法及 びダイス (31) のベアリング部 (45) の内径寸法は、 製造しょうとするアル ミニゥム管 (5) の内外径及び肉厚との関係で定められるものであることは言う までもない。
上記の引抜きダイス (31) および引抜きプラグ (33) は、 引抜き加工に供 されるに際し、 第 1 1図に示すように、 プラグ (33) のベアリング部 (52) 周面がダイス (31) におけるベアリング部 (45) の長さ方向のほぼ中央部周 面に、 アルミニウム管 (5) の所期する肉厚に相当する空隙部を介して対向状と なるように組み合わされることにより、 引抜き加工用金型 (54) を構成する。 そして、 押出機により押出された押出素管 (4) をこの金型 (54) により第 1 1図に鎖線で示すように引き抜いて縮径する。 引抜きは、 1回だけ行ってアルミ 二ゥム管 (5) を得るようにしても良いが、 引抜きを複数回繰り返し行って順次 的に縮径し、 もってアルミニウム管 (5) を得るようにするのが好ましい。 中で も、 引抜きを 2回行って縮径してアルミニウム管 (5) を得るのが特に好ましい なお、 上記説明においては、 玉引き方式により引抜きを行うものとしているが
、 特にこれに限定されるものではなく、 プラグを固定しない浮きプラグ引き方式 によって引抜きを行うよう.にしても良い。
更に、 前記引抜工程においては、 次の条件を満たすように引抜き等を実施する のが好ましい。 即ち、 前記切断により得られたアルミニウム押出素管 (4) の表 面の結晶粒の引抜き方向における平均長さが 60 m以上であり、 この結晶粒の 引抜き方向における平均長さが 1. 3倍以上となるように引抜き加工することに よって、 表面の結晶粒の引抜き方向における平均長さが 300 mを超えるもの となされたアルミニウム管 (5) を得るのが好ましい。 表面の結晶粒の引抜き方 向における平均長さが 60〃m以上であるアルミニウム押出素管 (4) を用いる のは、 60 m未満ではその後の引抜加工において表面の結晶粒の引抜き方向に おける平均長さを 300〃mを超えるものとすることが困難になるからである。 アルミ二/ゥム押出素管 (4) における結晶粒の長さが長いほど、 その後の引抜加 ェにおいて延伸倍率即ち結晶粒の引抜き方向における平均長さ 300 mを超 えるものとなすための加工度が小さくて済む。 ただし、 引抜加工の延伸倍率は、 表面の結晶粒の引抜き方向における平均長さが 1. 3倍以上となるように行うの が望ましい。 1. 3倍未満の延伸倍率では、 アルミニウム押出素眚 (4) におけ る結晶粒がいくら大きくても素管 (4) の表面に生じているダイスライン等の微 細凹凸を引抜加工によって除去するのが困難になり、 鏡面を得ることができない 恐れがあるので、 好ましくない。 特に好ましい延伸倍率は 1. 5〜2. 5倍であ る。 なお、 アルミニウム押出素管 (4) 表面の結晶粒の平均長さの調整は、 押出 素管 (4) を一旦冷間引抜きしたのち再結晶温度以上で焼鈍し、 その時の冷間引 抜加工度や焼鈍温度を調整することにより行えば良い。
次に、 前記引抜工程を経て得られたアルミニウム管 (5) の曲り矯正を行う。 この曲り矯正は、 次のようにして行うのが好ましい。 即ち、 前記引抜き加工によ つて得られたアルミニウム管の口付け部 (57) をプレス切断法に.より切除した 後、 該アルミニウム管をロール矯正機 (61) を用いて曲がり矯正を行うのが好 ましい。 まず、 押出素管 (4) の口付け部 (57) を引抜きダイス (31) の後 方からダイス孔 (43) に通し、 キャリッジ (58) のチャック部で口付け部 ( 57) を嚙み、 そして該キャリッジ (58) を前方に向けて移動せしめて引抜き を行う (第 6、 8図参照) 。 引抜き後の口付け部 (57) には汚れが集中し、 ま たチャックによる嚙込みのためバリを生じている。 そこで、 曲り矯正を行う前に 口付け部 (57) の切除を行う。 即ち、 第 1 2 A図に示すように、 このアルミ二 ゥム引抜管 (5) の口付け部 (57) 側の端部を金型 (59) (59) の内方に 揷入し、 切断刃 (60) を下降せしめることにより該口付け部 (57) を切断除 去する。 切断は、 突切り刃 (60) によって行われるから切粉の発生はない。 し かるのちに、 このアルミニウム引抜管 (5) を、 その一端部からロール矯正機 ( 61) 内に投入し、 内部の矯正ロール (62) …の作用で真っ直ぐに矯正する ( 第 12B図参照) 。 アルミニウム引抜管 (5) は、 切粉を発生させることなくそ の口付け部 (57) が切除されてからロール矯正機 (61) 内に投入されるから 、 汚れ、 A1屑、 切粉等の異物がロール矯正機 (61) 内に持ち込まれることが なく、 従って矯正中にアルミニウム引抜管 (5) にキズが付くことがない。
次に、 前記曲り矯正が行われたアルミニウム管 (5) を洗浄する。 この洗浄に よって前記潤滑油を除去する。 この洗浄は、 次のようにして行われるのが好まし い。 即ち、 アルミニウム管 (5) を、 引抜き後 3日以内に KB (カウリブタノ一 ル) 値が 20以上の溶剤で洗浄するのが好ましい。 引抜き後 3日以内に溶剤で洗 浄を行うのは、 引抜き後時間が経過すると、 引抜加工時に用いた油性潤滑剤に含 まれる揮発成分が揮散して固化するために除去しにくくなり、 3日を超えると脱 脂力の高い溶剤を使用しても除去が困難となるからである。 洗浄の時期は引抜き 後早ければ早いほど好ましく、 早いほど脱脂力の小さい溶剤でも完全な除去が可 能となる。
前記溶剤の KB (カウリブタノール) 値とは、 溶剤の溶解能、 すなわち脱脂力 を示すものであり、 天然のカウリガム 100 gをブタノール 500 gで溶解した 溶液 20 gに 25°Cで試験溶剤を滴下し、 白濁または沈殿を生ずるまでに加えら れた試験溶剤の mL数で表し、 KB値が高いほど溶解能が大きい。 この洗浄工程 では、 KB値が 20以上の溶剤で洗浄するのが好ましい。 これは、 KB値が 20 未満の溶解能の小さい溶剤では、 引抜き後 3日以内の早期に洗浄しても十分に油 性潤滑油を除去できないからである。 KB値が 20以上の溶剤としては、 例えば 灯油 (30) 、 シクロへキサン (60) 、 トルエン (100) 、 芳香族ナフサ ( 50〜80) 、 脱芳香族ナフサ (20〜30) 等を例示できる。 中でも、 KB値 が 25以上の溶剤を使用するのが特に好ましい。 洗浄の具体的手法としては、 特 に限定されないが、 例えば浸漬法、 シャワー法等が挙げられる。
次に、 更に仕上げ洗浄を行う。 この仕上げ洗浄としては、 次のような超音波洗 浄を行うのが好ましい。 即ち、 前記アルミニウム管 (5) を、 超音波発振器にお ける超音波の周波数 f (kHz) と超音波洗浄時間 T (分) との関係を、 f XT ≤ 120 (kHz *分) に設定して超音波洗浄するのが、 好ましい。 このような 条件で洗浄を行うことにより、 アルミニウム管 (5) 表面の凸状欠陥の起き上が りを防止できるのであるが、 その理由は次のように推測される。 即ち、 超音波の 周波数 f (kHz) と超音波洗浄時間 T (分) との積 f Tは、 洗浄エネルギーに 関与しているもの思われ、 f XT> 120ではエネルギーが大きすぎて凸状欠陥 を起上げ方向にたたき付けるものと推測される。 中でも、 f xT≤ 100 (kH z -分) に設定するのが特に好ましい。 一方、 f Tが小さすぎると洗浄効果に乏 しくなるので、 下限値は; f x T≥ 2 (kHz ·分) に設定するのが好ましい。 また、 さらに望ましくは、 超音波発振器の出力 P (W) と、 超音波発振面積つ まり振動子の面積 S (cm2 ) との関係を、 0. 1≤PZS≤ 1. 0 (W/cm 2 ) に設定して上記の超音波洗浄を行うのが良い。 0. 1 >P/S (W/cm2 ) では、 f Tの値にかかわらず洗浄効果に劣るものとなる恐れがあるので望まし くない。 一方、 PZS> 1. 0 (W/cm2 ) では、 アルミニウム管 (5) の表 面が荒らされ、 そのためにリークが増加する恐れがあるので望ましくない。 前記超音波洗浄は、 洗浄液中に超音波を送ることにより、 被洗浄物であるアル ミニゥム管を洗浄するものであるが、 洗浄槽における超音波の照射方式は特に限 定されることはない。 例えば、 第 13 A図に示す投げ込み型、 第 13 B図に示す 接着型、 第 13 C図に示す振動伝達子型その他各種の洗浄機を用いれば良い。 な お、 第 13図において、 (71) は洗浄槽、 (72) は被洗浄物である複数個の アルミニウム管、 (73) は振動子、 (74) は振動伝達子、 (75) は洗浄液 である。 前記洗浄液 (7 5 ) としては、 一般には白灯油、 軽油、 アルカリ、 界面 活性剤あるいはトリクロロエチレンなどが用いられるが、 これらに限定されるこ とはなく、 水系、 炭化水素系、 塩素系有機溶剤などを適宜用いれば良い。
なお、 振動子または振動伝達子とアルミニウム管との距離は、 特に限定される ことはないが、 2〜5 0 c mに設定されるのが好ましい。
上記のような押出工程、 切断工程、 引抜工程、 曲り矯正工程、 洗浄工程、 仕上 洗浄工程を経て得られたアルミニウム管 (5 ) は、 表面に略引抜方向に延びた微 細な筋状の表面欠陥 (白スシレ) を有しておらず、 表面品質に優れたものである 。 従って、 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基体 として好適である。 .
次に、 この発明の具体的実施例について説明する。
実施例 1 -
M n : 1 . 1 2質量%、 S i : 0. 1 1質量%、 F e : 0. 3 9質量%、 C u : 0. 1 6質量%、 Z n : 0. 0 1質量%、 M g : 0. 0 2質量%を含み、 残部 アルミニウム及び不可避不純物よりなるビレッ トを、 下記押出.条件で押出してァ ルミニゥム押出素管 (外径 3 2 mm、 肉厚 1 . 5 mm) を得た。 このアルミニゥ ム押出素管の周方向における表面粗さは R y 2. 5〃mであった。 また、 このァ ルミニゥム押出素管の表面の結晶粒の引抜方向における平均長さは 2 0 0 i mで めつ 7こ o
(押出条件)
押出温度: 5 2 0 °C
押出速度: 0. 5 mノ分
押出ダイス:第 1、 2図に示すポートホールダイスを用いた。 ダイスべアリン グ部の押出方向の長さ Lは 3 mmであった。 またべァリング部の周方向における 中心線平均粗さ R a (Y) と押出方向の中心線平均粗さ R a (X) との関係は、 R a (Y) < R a (X) に設定されている。 ベアリング部は超硬材料で形成され、 ベアリ ング部の表面粗さは Ry 5. 5 mであった。
次に、 第 3図に示す装置を用いて、 押出機 (24) から押出されたアルミニゥ ム押出素管を押出ダイスの吐出位置 (M) から 7 mの位置で切断機 (25) によ り切断して、 長さ 4mのアルミニウム押出素管 (4) を得た。 即ち、 第 3図にお いて、 Q=7m、 R 4mに設定した。 支持ローラー (26) 表面のフェルト ( 26 b) を構成する繊維の構成は、 耐炎化繊維 35質量%、 p—ァラミ ド繊維 6 5質量%であった。
次いで、 切断後の長さ 2. 2mのアルミニウム押出素管 (4) に下記引抜条件 で引抜加工を行って外径 24mm、 肉厚 0. 8mmのアルミニウム管 (5) を得 た。
(引抜条件)
引抜装置:第 6図に示す構成のもの (中子の形状は第 7B図を採用したもの) 引抜金型:第 10、 1 1図に示す構成
引抜ダイス : アプローチ角 15° 、 ベアリング長さ 15mm
引抜プラグ: アプローチ角 7° 、 ベアリング長さ 2mm
引抜速度: 15mZ分
引抜回数: 2回
1回の引抜での外径減少率: 16%
1回の引抜での断面積減少率: 32%
潤滑油の粘度: 140 c s t
その他の引抜条件:引抜によって結晶粒の引抜方向における平均長さが 1. 8 倍になるように引抜加工して、 表面の結晶粒の引抜方向における平均長さが 36 0〃mのアルミニウム管を得た。
次に、 前記引抜加工によって得られたアルミニウム管 (5) の口付け部 (57 ) をプレス切断法により切除した後、 該アルミニウム管 (5) をロール矯正機 ( 61) を用いて曲がり矯正を行った (第 12図参照) 。 更に、 矯正後のアルミニウム管を 1 日以内にトルエン (KB'値: 100) で洗 浄した後、 下記の条件で超音波洗浄することによって感光ドラム用アルミニウム 管 (5) を得た。
(超音波洗浄条件)
超音波の周波数 f : 37 kHz
超音波洗浄時間 T : 1分
f xT=37kHz ,分
超音波発振器の出力 P : 2400W
超音波発振面積 S : 4. 760 cm2
PZS = 0. 5W/cm2
実施例 2〜7
押出機 (24) の押出ダイスの吐出位置 (M) から切断機 (25) による切断 位置 (N) までの距離 (Q) 、 及び切断により得られた押出素管 (4) の長さ ( R) を、 表 1に示す値になるように設定した以外は、 実施例 1と同様にして、 感 光ドラム用アルミニウム管を得た。
比較例 1
従来の製法で感光ドラム用アルミニウム管を得た。 即ち、 前記 Qを 50m、 R を 50mに設定して、 感光ドラム用アルミニウム管を得た。
押出ダイスの吐出 切断後の押出素管 評 価
位置から切断位置 の長さ R 白ムシレ発生 総合評価での までの距離 Q (m) による不良率 製品歩留リ率
(m) ( ) (%) 実施例 ί 7 4 8 87 実施例 2 6 5 6 90 実施例 3 5 3 4 92 実施例 4 4 2 3 93 実施例 5 3 1 2 94 実施例 6 9 9 8 87 実施例 7 8 5 7 89 比較例 1 50 50 30 60
上記の各実施例、 比較例についてそれぞれ 1 0 0 0本の感光ドラム用アルミ二 ゥム管の製作を行った。 そして、 各実施例ごとにその 1 0 0 0本のアルミニウム 管の表面の光学顕微鏡観察を行い、 表面における白ムシレ (微細な筋状の表面欠 陥) の発生の有無を調べ、 良好な品質の管の本数を算出し、 これにより白ムシレ 発生による不良率 (%) を求めた。 また、 これら 1 0 0 0本のアルミニウム管に ついて、 前記白ムシレ発生の有無に加えて、 その他の表面欠陥の有無 (傷などの 有無) 、 真直度、 偏肉、 真円度を評価し、 それぞれ所望の規格を満たしているか を調べて、 これら 5つの評価全てにおいて合格であったものの割合、 即ち感光ド ラム用アルミニウム管の製造の歩留り率 (%) も求めた。 これらの結果を表 1に 示す。
表 1から明らかなように、 この発明の製造方法で製造された実施例 1〜7のァ ルミ二ゥム管は、 その表面における白ムシレ (微細な筋状の表面欠陥) の発生頻 度が格段に小さくて該白ムシレ発生による不良率は顕著に低減していた。 更に、 その他の表面欠陥の有無、 真直度、 偏肉、 真円度を含めた総合評価において製品 歩留り率は顕著に向上していた。 これに対して、 従来の製法で製造した比較例 1 のアルミニウム管は、 その表面に白ムシレ (微細な筋状の表面欠陥) が発生する 頻度が高く、 これにより白ムシレ発生による不良率は高かった。 また、 このよう に白ムシレが発生する頻度が高いために、 前記総合評価でも製品歩留り率は低い ものとなっていた。
ここで用いられた用語及び説明は、 この発明に係る実施形態を説明するために 用いられたものであって、 この発明はこれに限定されるものではない。 この発明 は請求の範囲内であれば、 その精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変 更をも許容するものである。 産業上の利用可能性
この発明に係るアルミニウム管及びこの発明の製造方法で製造されたアルミ二 ゥム管は、 表面品質に優れているので、 例えば複写機、 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好適に用いられる。

Claims

請求の範囲
1 . アルミニウム製のビレットを押出してアルミニウム押出素管を得た後、 該押 出素管を引抜き加工することによってアルミニウム管を製造する方法であって、 前記押出されたアルミニウム押出素管を押出ダイスの吐出位置から 1 O m以内 の位置で切断して長さ 1 O m以下のアルミニウム押出素管を得、 該押出素管を前 記引抜き加工に供することを特徴とする表面品質に爆れたアルミニウム管の製造 方法。
2. アルミニウム製のビレットを押出してアルミニウム押出素管を得る押出工程 と、 ,
前記押出されたアルミニウム押出素管を押出ダイスの吐出位置から 1 O m以内 の位置で切断し、 長さ 1 O m以下のアルミニウム押出素管を得る切断工程と、 前記切断後のアルミニウム押出素管を引抜き加工してアルミニウム管を得る引 抜工程とを包含することを特徴とする表面品質に優れたアルミニウム管の製造方 法。
3. 前記押出されたアルミニウム押出素管.を押出ダイスの吐出位置から 1 O m以 内の位置で切断し、 長さ l,〜6 mのアルミニウム押出素管を得る請求の範囲第 1 項または第 2項記載の表面品質に優れたアルミニウム管の製造方法。
4. 前記押出されたアルミニウム押出素管を押出ダイスの吐出位置から 7 m以内 の位置で切断し、 長さ 2〜 5 mのアルミニウム押出素管を得る請求の範囲第 1項 または第 2項記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
5. 前記押出されたアルミニウム押出素管を、 ローラ一芯部の外周面に合成繊維 製のフェルトが周着されてなる支持ローラーで支承しつつ押出方向に向けて搬送 する請求の範囲第 1〜 4項のいずれか 1項に記載の表面品質に優れたアルミニゥ ム管の製造方法。
6. 前記フェルトを構成する繊維の主体がァラミ ド繊維である請求の範囲第 5項 記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
7. 前記アルミニウム製ビレッ トとして、 M n : 1 . :!〜 1 . 6質量%、 S i : 0. 7質量%以下、 F e : 0. 8質量%以下、 C u : 0. 0 4〜0 . 2 1質量% 、 Z n : 0. 1 1質量%以下を含み、 残部アルミニウム及び不可避不純物よりな るビレッ トを用いる請求の範囲第 1項または第 2項記載の表面品質に優れたアル ミニゥム管の製造方法。
8. アルミニウム押出素管の外面を形成するダイスべァリング部の押出方向の長 さ Lが 5 mm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
R a (Y) と押出方向の中心線平均粗さ R a (X) との関係が、 R a (Y) < R a (X) に設定されている押出ダイスを用いて押出を行う請求の範囲第 1項または第 2項 記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
9. ベアリング部が超硬材料で形成されていると共に、 該ベアリング部の表面粗 さが R y (最大高さ) 5〜3 0〃mに調整されている押出ダイスを用いて押出を 行う請求の範囲第 1項または第 2項記載の表面品質に優れたアルミニウム管の製 造方法。
1 0. 前記切断により得られたアルミニウム押出素管の周方向における表面粗さ が R y (最大高さ) 0. 5〜1 0 である請求の範囲第 1項または第 2項記載 の表面品質に優れたアルミニウム管の製造方法。
1 1 . 前記切断後のアルミニウム押出素管を引抜きダイスと引抜きプラ との間 に通して引き抜いて前記押出素管を引抜き加工するに際し、
前記引抜きダイスと前記押出素管との間に粘度 2 0 0 c s t以下の潤滑油を供 給し、 かつ前記押出素管からアルミニウム管への外径減少率が 3 0 %以下、 断面 積減少率が 5 %以上となるように引抜き加工する請求の範囲第 1項または第 2項 記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
1 2 . 前記切断後のアルミニウム押出素管を引抜きダイスと引抜きプラグとの間 に通して引き抜いて前記押出素管を引抜き加工するに際し、
前記引抜きプラグを支持するロッ ドとして、 前記押出素管の内周面に当接する 1個または複数個の中子が該押出素管の全長に亘つて装着された構成のロッドを 用いることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項記載の表面品質に優れた アルミニウム管の製造方法。
1 3 . 前記中子の外周面に軸線と平行な溝が形成されている請求の範囲第 1 2項 に記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
1 4. 前記切断後のアルミニウム押出素管を引抜きダイスと引抜きプラグとの間 に通して引き抜いて前記押出素管を引抜き加工するに際し、
. 前記引抜きダイスとして、 アプローチ角 1 0〜4 0 ° 、 ベアリング長さ 8〜2 5 mmの範囲に設定されたダイスを用いる一方、 前記引抜きプラグとして、 アブ ローチ角 6 ~ 1 0 ° 、 ベアリング長さ 1 . 5〜3 mmの範囲に設定されたプラグ を用いる請求の範囲第 1項または第 2項記載の表面品質に優れたアルミ.二ゥム管 の製造方法。
15. 前記切断により得られたアルミニウム押出素管の表面の結晶粒の引抜き方 向に.おける平均長さが 60〃m以上であり、 この結晶粒の引抜き方向における平 均長さが 1. 3倍以上となるように引抜き加工することによって、 表面の結晶粒 の引抜き方向における平均長さが 300 mを超えるものとなされたアルミニゥ ム管を得る請求の範囲第 1項または第 2項記載の表面品質に優れたアルミニウム 管の製造方法。
16. 前記引抜き加工によって得られたアルミニウム管の口付け部をプレス切断 法により切除した後、 該アルミニウム管をロール矯正機を用いて曲がり矯正を行 う請求の範囲第 1項または第 2項記載の表面品質に優れたアルミニウム管の製造 方法。
17. 前記引抜き加工によって得られたアルミニウム管を、 引抜き後 3日以内に KB (カウリブ夕ノール) 値が 20以上の溶剤で洗浄することを特徴とする請求 の範囲第 1項または第 2項記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
18. 前記引抜き加工によって得られたアルミニウム管を、
超音波発振器における超音波の周波数 f (kHz) と超音波洗浄時間 T (分) との関係を、 f xT≤120 (kHz *分) に設定して超音波洗浄する請求の範 囲第 1項または第 2項記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
19. 超音波発振器の出力 P (W) と超音波発振面積 S (cm2 ) との関係を、 0. 1≤P/S≤ 1. 0 (WZcm2 ) に設定して超音波洗浄する請求の範囲第 18項に記載の表面品質に優れたアルミニウム管の製造方法。
2 0. 前記アルミニウム管は、 感光ドラム用アルミニウム管である請求の範囲第 1項または第 2項記載の表面品質に優れたアルミニゥム管の製造方法。
2 1 . 請求の範囲第 1〜1 9項のいずれか 1項に記載の製造方法により製造され たアルミニウム管。
2 2. 請求の範囲第 1〜1 9項のいずれか 1項に記載の製造方法により製造され たアルミニウム管からなる感光ドラム基体。
2 3. 押出機と、
該押出機の押出方向前方位置に配置され、 押出機から押出されるアルミニウム 押出素管の移動速度に同調して移動しつつ切断を行う切断機とを備えてなり、 前記押出機の押出ダイスの吐出位置から 1 O m以内の位置で切断機によるアル ミニゥム押出素管の切断が行われるようになされていることを特徴とするアルミ ニゥム管の製造装置。
2 4. 前記押出機と前記切断機との間に、 ローラー芯部の外周面に合成繊維製の フェルトが周着されてなる支持口一ラーが配置されている請求の範囲第 2 3項に 記載のアルミ二ゥム管の製造装置。
2 5-. 前記フェルトを構成する繊維の主体がァラミ ド繊維である請求の範囲第 2 4項に記載のアルミニウム管の製造装置。
2 6. 速度センサーから得られるアルミニウム押出素管の移動速度の情報に基づ いて前記切断機の切断操作の実行を制御する制御装置をさらに備えることを特徴 とする請求の範囲第 2 3〜2 5項のいずれか 1項に記載のアルミニウム管の製造 装置
2 7. 前記押出機の押出ダイスの吐出位置から 7 m以内の位置で切断機によるァ ルミニゥム押出素管の切断が行われるようになされている請求の範囲第 2 3〜2 5項のいずれか 1項に記載のアルミニウム管の製造装置。
2 8. 表面に略引抜方向に延びた微細な筋状の表面欠陥を実質的に有しないこと を特徴とするアルミニウム引抜管。 2 9. 表面に略引抜方向に延びた微細な筋状の表面欠陥を実質的に有しないアル ミニゥム引抜管からなる感光ドラム基体。
3 0. 請求の範囲第 2 2項または第 2 9項の感光ドラム基体の外周面に感光層が 被覆形成されていることを特徴とする感光ドラム。
3 1 . 請求の範囲第 3 0項に記載の感光ドラムを用いて構成された電子写真装置
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