JPH06194857A - 感光体ドラム用基体の製造方法 - Google Patents
感光体ドラム用基体の製造方法Info
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- JPH06194857A JPH06194857A JP35773392A JP35773392A JPH06194857A JP H06194857 A JPH06194857 A JP H06194857A JP 35773392 A JP35773392 A JP 35773392A JP 35773392 A JP35773392 A JP 35773392A JP H06194857 A JPH06194857 A JP H06194857A
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Abstract
うことなく、基体素材の表面仕上げ加工を直ちに行うこ
とができ、安定した表面状態を有する感光体ドラム用基
体を高い生産効率で製造することができる感光体ドラム
用基体の製造方法を提供することにある。 【構成】 ダイヤモンドチップが保持されたダイヤモン
ドバイトを、基体素材に当接しながら送り移動すること
により、前記基体素材の表面仕上げ加工を行う感光体ド
ラム用基体の製造方法において、前記ダイヤモンドチッ
プは、すくい面および横逃げ面が交わって形成された主
切刃と、すくい面および前逃げ面が交わって形成された
副切刃とを有する多結晶ダイヤモンドからなり、当該ダ
イヤモンドチップの前逃げ面が研磨痕のない研磨面で形
成され、かつ、副切刃には微小幅の微細研磨加工部が形
成されていることを特徴とする。
Description
造方法に関し、更に詳しくは、各種の画像形成装置に適
用される感光体ドラムを得るための感光体ドラム用基体
を製造する方法に関する。
ァクシミリ等の画像形成装置に用いられる電子写真プロ
セスにおいては、感光体ドラムに均一な静電荷を与えた
後、画像露光を行うことにより当該感光体ドラムの表面
に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像してトナー画
像を形成する。このトナー画像は転写紙に転写された後
定着されて可視画像が形成される。
体ドラムの一例においては、アルミニウム合金等からな
る円筒状の感光体ドラム用基体の表面に感光体層が形成
されて構成されている。
れる感光体ドラムの表面は平滑であることが要求され、
このため、感光体ドラム用基体にはバイト等による表面
仕上げ加工が施されている。なお、感光体層に対する付
着性の観点から、感光体ドラム用基体の表面状態を、鏡
面状態よりも粗く、微小な凹凸が存在する程度に加工す
ることがあり、そのような場合、表面粗さが0.2〜1
μmとなる範囲で均一に仕上げた面が必要になる。
を平滑なものとする好適な手段として、ダイヤモンドバ
イトによる仕上げ加工が行われており、斯かるダイヤモ
ンドバイトとして、天然ダイヤ等の単結晶ダイヤモンド
チップによるものが用いられている。
ダイヤモンドバイトは極めて高価格である。また、単結
晶ダイヤモンドチップの切刃稜が鋭利で切れ味が良すぎ
ることから、これら単結晶ダイヤモンドバイトを用いて
感光体ドラム用基体の表面を加工する場合に、1μm程
度の表面粗さを得ようとすると、送りピッチに添って切
刃形状が規則的に基体素材に転写されてしまい、凹凸の
ピッチが粗くなって感光体層の付着性が低下する、とい
う問題がある。
る表面状態(表面粗さが0.2〜1μm程度)を得るた
めには、多結晶ダイヤモンドチップによるバイトを用い
ることも可能であり、多結晶ダイヤモンドチップによる
バイトは、そのコストが低いことから有利である。しか
しながら、多数のダイヤモンド結晶から構成されている
多結晶ダイヤモンドチップは、結晶界面の段差や結晶の
脱落などにより切刃稜に最初から大きな凹凸が存在して
おり、このようなダイヤモンドバイトにより基体素材を
加工する場合には、得られる感光体ドラム用基体の表面
粗さが工具ごとに大きくばらつき、安定した表面状態を
得ることが困難である。
の処理法として、ダイヤモンドチップの逃げ面を研磨痕
のない状態に研磨し、次にすくい面を研磨して切刃を仕
上げる方法が提案されている(特公平3−75282号
公報参照)。しかし、この処理法は、研磨によって鋭利
な切刃稜を形成できる単結晶ダイヤモンドチップには有
効であるが、多結晶ダイヤモンドチップのように結晶界
面の段差等によって切刃稜に大きな凹凸が存在するダイ
ヤモンドチップについては、この処理法を適用しても切
刃稜の大きな凹凸を除去することができず、結局、良好
な表面状態の感光体ドラム用基体を得ることができな
い。
めに、作製(研磨)されたダイヤモンドチップの切刃稜
を、ダミー素材を切削することによってある程度磨耗さ
せるという、所謂「慣らし加工」を行うことが知られて
いる。この慣らし加工を行うことにより、切刃稜に存在
する凹凸が小さくなり、また、研磨時に発生した欠陥等
も除かれて高品位の切刃稜が得られる。従って、慣らし
加工を行った後に基体素材の仕上げ加工を行えば、良好
な切削加工が行われ、得られる感光体ドラム用基体には
優れた表面状態が形成されることになる。
らし加工に必要な切削距離は50〜200km弱(感光
体ドラム60〜200本分に相当)にもおよび、慣らし
加工に要する時間、慣らし加工用のダミー材料、段取り
作業等が膨大で生産性低下の原因となる。また、バイト
自体の寿命も短くなる。
れたものであって、その目的は、多結晶ダイヤモンドバ
イトの慣らし加工を行うことなく、基体素材の表面仕上
げ加工を直ちに行うことができ、安定した表面状態(均
一な表面粗さ)を有する感光体ドラム用基体を高い生産
効率で製造することができる感光体ドラム用基体の製造
方法を提供することにある。
めに、本発明の感光体ドラム用基体の製造方法は、ダイ
ヤモンドチップが保持されたダイヤモンドバイトを、基
体素材に当接しながら送り移動することにより、前記基
体素材の表面仕上げ加工を行う感光体ドラム用基体の製
造方法において、前記ダイヤモンドチップは、すくい面
および横逃げ面が交わって形成された主切刃と、すくい
面および前逃げ面が交わって形成された副切刃とを有す
る多結晶ダイヤモンドからなり、当該ダイヤモンドチッ
プの前逃げ面が研磨痕のない研磨面で形成され、かつ、
副切刃には微小幅の微細研磨加工部が形成されているこ
とを特徴とする。
用いるため、感光体ドラム用基体の製造コストの低減を
図ることができる。 (2)ダイヤモンドチップの前逃げ面が研磨痕のない研
磨面で形成されているので、切刃稜の微小うねりが矯正
される。 (3)ダイヤモンドチップの副切刃には微小幅の微細研
磨加工部が形成されているので、結晶界面の段差等によ
って切刃稜に存在していた大きな凹凸が除去され、平滑
な切刃稜が新たに形成される。 (4)本発明に用いるダイヤモンドチップは、多結晶ダ
イヤモンドからなるものでありながら、高品位な切刃稜
が作製当初から形成されている。従って、このようなダ
イヤモンドチップを有するバイトを用いれば、慣らし加
工を行うことなく直ちに基体素材の表面仕上げ加工を行
うことができて生産性の向上が図れる。しかも、製造さ
れる感光体ドラム用基体は、その表面に転写される大き
な凹凸が切刃稜に存在しないので、均一な表面粗さを有
するものとなる。
はこれらに限定されるものではない。
ム用基体を製造する場合の一例を示せば、例えば肉厚1
mmのアルミニウム管を引抜き法または押出し法で形成
し、これを例えば300mmごとに切断し、その両端面
を端面仕上げして基体素材とする。
削加工装置を示す説明図である。この切削加工装置は、
ベッド81の上面両端部に主軸台82と心押し台83と
が固定され、主軸台82から伸びる主軸84にチャック
治具85が固定されている。主軸84にはプーリーを介
してベルト86が巻きつけられ、図示しないモータによ
り回転されるようになっている。
伸びその先端にチャック治具88が固定されている。主
軸台82と心押し台83との間でベッド81上にはサド
ル89が矢印A方向に往復運動可能に取り付けられてい
て、このサドル89上にサドル89の移動とは直角のB
方向に移動可能に刃物台90が取り付けられている。刃
物台90の前面に切削バイト91、94が着脱自在に取
り付けられ、後面には切り込み量調節用のつまみ92が
設けられている。
には、心押し軸87を引っ込めた状態で基体素材93の
一端の開口部にチャック治具85を軽く当て、他端の開
口部にもう一方のチャック治具88を当てた後、心押し
軸87を軽く押し出すことにより両チャック治具を基体
素材93の両端から軽く押しつける。
ベルト86を介して回転させ、一方、サドル89を図に
おいて左端より刃物台90に所望の高さで取り付けられ
た粗加工用のバイト94を基体素材93に一定量切り込
ませ、一定の送り速度で右方向に移動させる。基体素材
93の全長を越えたところでサドル89を停止させ、粗
加工用のバイト94を戻し、次に、仕上げ用バイト91
を基体素材93の表面に当てながら一定の送り速度で左
方向にゆっくり移動させていき、当初の左位置へもど
す。この往復運動により基体素材93の表面が仕上げ用
バイト91(ダイヤモンドバイト)により仕上げ加工さ
れていく。
記の切削加工装置において、仕上げ用バイト91として
用いられるダイヤモンドバイトを示す平面図であり、同
図(b)はその側面図である。図2において、1は多結
晶ダイヤモンドからなるチップであり、チップ1は、超
硬合金等のインサート2に接合され、インサート2はシ
ャンク3の先端に固着保持されている。このチップ1に
おいて、すくい面8と横逃げ面4とが交わって主切刃5
が形成され、すくい面8と前逃げ面7とが交わって副切
刃6が形成されている。
素材Wに対して所要の切り込み角度κ1 を有しており、
副切刃6は基体素材Wの表面に対してわずかな傾き角度
κ2を有している。一方、図2(b)に示すように、前
逃げ面7には、所要の逃げ角γが形成されている。な
お、上記のインサート2によるチップ1の接合方法に代
えて、シャンク3に押え金具を取付け、その押え金具を
介してチップを着脱自在にシャンクに取付けるようにし
てもよい。
ドバイトを構成するダイヤモンドチップは、その前逃げ
面が研磨痕のない研磨面で形成され、かつ、微細研磨加
工処理によって、微小幅の微細研磨加工部が副切刃に形
成されているものである。
端部分(切刃の近傍部分)を示す平面図であり、同図
(b)はその側断面図(IV−IV断面図)である。なお、
同図に示す破線部分は、微細研磨加工処理前における切
刃形状を示している。チップ1の前逃げ面7およびすく
い面8は、それぞれ研磨されており、特に、前逃げ面7
は研磨痕が残らないように研磨されている。これらの面
の研磨方法としては、先ず、すくい面8を予め研磨加工
した後、シャンクに保持した状態で、研磨痕が残らない
ように前逃げ面7を研磨する。研磨痕が残らないように
研磨する方法としては、例えば、研削砥石を前逃げ面に
押し付け、研磨方向とは異なる方向に送りを加えながら
研削すればよい。なお、研磨された前逃げ面7の凹凸の
度合としては、副切刃の稜線から0.1mm程度下方に
至るまでの範囲において、0.6μm以下であることが
好ましい。このように研磨痕が残らないように前逃げ面
7を研磨した状態(この段階での切刃形状は破線で示す
ようになっており、bは副切刃の先端レベルを表す。)
では、前逃げ面7とすくい面8とにより形成される副切
刃6の微小うねりがかなり抑えられる。
では、副切刃の切刃稜における微視的状態が未だ不安定
である。すなわち、副切刃の切刃稜の拡大図である図4
に示すように、チップ1を構成する多結晶ダイヤモンド
の結晶構造に起因して、当該切刃稜には、各ダイヤモン
ド結晶9の結晶界面の段差などによって大きな凹凸が存
在している。
幅の微細研磨加工部が形成されたダイヤモンドチップを
用いる。すなわち、チップ1を作製するにあたり、すく
い面8および前逃げ面7を研磨した後、副切刃6に研削
砥石を接触させる微細研磨加工処理により微細研磨加工
部10を形成する。ここに、微細研磨加工部10におけ
る表面粗さとしては、0.6μm以下であることが好ま
しい。
副切刃6は、図4に斜線で示すように出入りする各ダイ
ヤモンド結晶9の大きな凹凸が除去され、微細研磨加工
部10と前逃げ面7の境界部aには、凹凸のない平滑な
切刃稜11が新たに形成される。ここに、切刃稜11の
凹凸の度合は、製造すべき感光体ドラム用基体に要求さ
れる表面粗さの約半分の大きさを目安とするのが好まし
く、例えば、0.2〜1μmの表面粗さを得るために
は、切刃稜11の凹凸を0.1〜0.6μmの範囲内で
設定することが好ましい。
10とによって形成された副切刃稜11は、多結晶ダイ
ヤモンドからなるものでありながら、全体的に平滑であ
り、しかも、切刃稜11には多くのダイヤモンド結晶の
境界からなる例えば0.1〜0.6μm程度の微小な凹
凸が残存している。従って、このようなチップを有する
ダイヤモンドバイトによって感光体ドラム用基体の加工
を行えば、鏡面にまで至らないがそれに近い表面粗さ
(例えば、表面粗さが0.2〜1μm程度)が均一に得
られ、安定した仕上げ面が形成される。そして、このよ
うな良好な仕上げ加工は、ダイヤモンドバイトの作製
(ダイヤモンドチップの研磨)当初から行われるため
に、従来の慣らし加工等は全く不要となる。
晶界面の段差等に起因する大きな凹凸を除去できるため
に十分な大きさであって、しかも、バイト自体の寿命に
悪影響を及ぼさない大きさであることが必要である。具
体的には、ダイヤモンド結晶の平均粒径の2倍以上であ
って、20μmを超えない大きさとされ、例えば平均粒
径が0.5μm程度の多結晶ダイヤモンドチップを用い
る場合、微細研磨加工部10の幅tを1〜20μmの範
囲で設定し、好ましくは5〜10μmの範囲で設定す
る。微細研磨加工部10の幅tが小さすぎる場合にに
は、ダイヤモンド結晶の結晶界面の段差等に起因する大
きな凹凸が依然として残存し、このようなバイトによっ
て仕上げ加工を行っても、得られる感光体ドラム用基体
の表面粗さのバラツキを防止することができない。一
方、この幅tが20μmを超える場合には、前記大きな
凹凸を除去する観点からは有効であるが、バイト自体の
寿命が短くなる傾向があるので好ましくない。
1の副切刃6の長さや切削条件等を考慮して設定され、
例えば、0.1mm/rev程度の送り速度であれば、
微細研磨加工部10の長さLは、1500μm程度に設
定することが好ましい。
は極めて微小であるため、チップ1の副切刃6に研削砥
石を短時間接触させる研磨加工では、微細研磨加工部1
0は正確な直線状の面にならず、実際には図5に示すよ
うに直線状の面12と曲面13が組合された形状にな
る。すなわち、ここでいう微細研磨加工部10とは、直
線状の面だけで形成されるもののほか、直線状の面と曲
面が組合された形状のものも含まれる。
の表面仕上げ加工を行って感光体ドラム用基体を製造し
た。基体素材、ダイヤモンドバイトおよび切削条件は以
下の通りである。 (1)基体素材 電子写真感光体ドラム用の基体素材(直径80mm、全
長355mm、板厚1.2mm、材質;アルミニウム合
金AL5000系) (2)ダイヤモンドバイト 図2(図3)に示す多結晶ダイヤモンドチップによるダ
イヤモンドバイトA〔ダイヤモンド結晶の平均粒径を
0.5μm程度、逃げ角γを11°、微細研磨加工部1
0の幅tを5μm、長さLを1500μm、微細研磨加
工部10とすくい面8とのなす角βを45°、切刃稜1
1の凹凸を0.1〜0.6μmの範囲に設定した。な
お、切刃稜11の凹凸の大きさは光学顕微鏡「PM10
M−L2M」(オリンパス社製)によって測定した。〕 (3)切削条件 図1に示す切削加工装置の仕上げ用バイト91とし
てバイトAをセッティングして表面仕上げ加工を行っ
た。 副切刃6の傾き角κ2 を1〜3°とし、回転数を3
000rpm、送り速度を0.1mm/rev、切込量
を0.01mmに設定して行なった。 同一のバイトAによって、加工距離が500kmと
なるまで連続的に仕上げ加工を行った。
て、従来のダイヤモンドバイトを用いて基体素材の表面
仕上げ加工を行うことにより感光体ドラム用基体を製造
した。基体素材、ダイヤモンドバイトおよび切削条件は
以下の通りである。 (1)基体素材 実施例で用いたと同様の電子写真感光体ドラム用の基体
素材 (2)ダイヤモンドバイト 多結晶ダイヤモンドチップによるダイヤモンドバイトB
〜D(ダイヤモンド結晶の平均粒径が0.5μm程度、
ダイヤモンドチップの前逃げ面およびすくい面を研磨し
て切刃を形成し、微細研磨加工部が形成されていないも
の。) (3)切削条件 ダイヤモンドバイトB〜Dをそれぞれ用い、実施例と同
一の条件により、加工距離が500kmとなるまで連続
的に仕上げ加工を行った。
て製造された感光体ドラム用基体を、一定の加工距離ご
とにサンプリングし、これらの感光体ドラム用基体を用
いて電子写真感光体ドラムを作製し、作製された電子写
真感光体ドラムの各々を、電子写真複写機「UBix−
3045」(コニカ(株)製)に搭載して、切削距離に
対するトナー補給制御基準電圧のバラツキ状態を評価し
た。これらの評価結果を図6および図7に示す。
サンプリングした各感光体ドラム用基体の表面に、下記
に示す下引き層、キャリア発生層およびキャリア輸送層
を積層形成することにより作製した。 (1)下引き層 エチレン系共重合体「エルバックス4260」(バイン
ダー)と、トルエン(溶剤)と、メチルエチルケトン
(溶剤)とよりなる塗布液を、感光体ドラム用基体の表
面に塗布して乾燥することにより、膜厚0.2μmの下
引き層を形成した。 (2)キャリア発生層 τ型無金属フタロシアニン(キャリア発生物質)と、シ
リコーン樹脂「KR−5240」(バインダー溶液)
と、メチルエチルケトン(溶剤)とよりなる塗布液を、
下引き層上に塗布して乾燥することにより、付着量が4
mg/dm2 となるキャリア発生層を形成した。 (3)キャリア輸送層 「ED−485」(スチリルトリフェニルアミン系キャ
リア輸送)と、ペンタエリスリル−テトラキス〔3−
(3,5−ジ−ターシャリブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート〕「イルガノックス−1010」
(酸化防止剤)と、シリコーンオイル「KF−54(1
/10希釈液)」と、ポリカーボネートBPZ「ユーピ
ロンZ−200」(バインダー)と、1,2−ジクロロ
エタン(溶剤)とよりなる塗布液を、キャリア発生層上
に塗布して乾燥することにより、膜厚20μmのキャリ
ア輸送層を形成した。
異なる電子写真感光体ドラムについて、画像濃度を調整
するトナー補給制御基準電圧の検出値を示すグラフであ
り、図6には実施例(バイトA)による感光体ドラムに
おける検出値を示し、図7には比較例(バイトB〜D)
による感光体ドラムにおける検出値を示している。
ラム基体による電子写真感光体ドラムが搭載されている
場合には、調整された基準電圧が加工初期から安定して
いる。これは、ドラム基体における表面粗さが加工初期
から安定しているからであると理解される。これに対し
て、図7に示すように、比較例で製造されたドラム基体
による電子写真感光体ドラムが搭載されている場合に
は、調整された基準電圧の変動およびバイトごとのバラ
ツキが認められ、当該基準電圧が安定するまでに200
km程度の加工距離が必要である。これは、ドラム基体
における表面粗さに変動・バラツキがあるからであると
理解される。
切刃稜が形成されたダイヤモンドバイトを用いて表面仕
上げを行うため、当該ダイヤモンドバイトの慣らし加工
を行うことなく直ちに基体素材の表面仕上げ加工を行う
ことができ、感光体ドラム用基体を高い生産効率で安定
して製造することができる。また、本発明により製造さ
れる感光体ドラム用基体は、安定な表面状態(均一な表
面粗さ)を有するものであり、これによる感光体が搭載
された画像記録装置において、画像濃度の調整が容易
で、優れた画質の電子写真画像を形成することができ
る。
る。
て用いられるダイヤモンドバイトを示す平面図であり、
(b)はその側面図である。
分を示す平面図であり、(b)はその側断面図である。
的に示す説明図である。
る。
給制御基準電圧の検出値を示すグラフである。
給制御基準電圧の検出値を示すグラフである。
部 11 切刃稜
Claims (2)
- 【請求項1】 ダイヤモンドチップが保持されたダイヤ
モンドバイトを、基体素材に当接しながら送り移動する
ことにより、前記基体素材の表面仕上げ加工を行う感光
体ドラム用基体の製造方法において、 前記ダイヤモンドチップは、すくい面および横逃げ面が
交わって形成された主切刃と、すくい面および前逃げ面
が交わって形成された副切刃とを有する多結晶ダイヤモ
ンドからなり、当該ダイヤモンドチップの前逃げ面が研
磨痕のない研磨面で形成され、かつ、副切刃には微小幅
の微細研磨加工部が形成されていることを特徴とする感
光体ドラム用基体の製造方法。 - 【請求項2】 副切刃に形成されている微細研磨加工部
の微小幅が、ダイヤモンドチップを形成するダイヤモン
ド結晶の平均粒径の2倍以上で、かつ、1〜20μmの
範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1に記
載の感光体ドラム用基体の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35773392A JP3192511B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 感光体ドラム用基体の製造方法 |
| DE19934343183 DE4343183A1 (de) | 1992-12-25 | 1993-12-17 | Herstellungsverfahren für einen Grundkörper zur Verwendung bei einer Photorezeptortrommel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35773392A JP3192511B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 感光体ドラム用基体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH06194857A true JPH06194857A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3192511B2 JP3192511B2 (ja) | 2001-07-30 |
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ID=18455645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35773392A Expired - Fee Related JP3192511B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 感光体ドラム用基体の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3192511B2 (ja) |
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1993
- 1993-12-17 DE DE19934343183 patent/DE4343183A1/de not_active Withdrawn
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