JPH08334913A - 電子写真用感光体材料の研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真用感光体材料の外周面を、前加工終
了後の必要除去量にかかわらず、良好にかつ効率良く研
磨できるようにする。 【構成】 電子写真用感光体材料であるアルミニウム管
１０の外周面をセンタレス研磨加工等によって前加工し
た後、この時点での必要除去量ｘに応じたテープ研磨を
行う。まず、５ｘ／３以上４ｘ未満の平均砥粒径の突出
し砥粒をもつ第１の研磨テープを用いて２ｘ／３以上除
去し、次いで、ｘより大きく５ｘ／３未満の平均砥粒径
の通常砥粒をもつ第２の研磨テープを用いてｘ／６以上
除去し、次いで、２ｘ／３以上ｘ以下の平均砥粒径の通
常砥粒をもつ第３の研磨テープを用いてｘ／２５以上除
去して、総除去量をｘ以上にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムもしくは
アルミニウム合金からなり、複写機やレーザプリンタに
おける感光体ドラムに用いられる電子写真用感光体材料
の研磨方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、上記電子写真用感光体には、高
い表面精度が要求される。従来、このような感光体の製
造方法としては、まず押出し加工によってアルミニウム
素管を成形し、その後この素管の外周面を旋盤等により
表面粗さＲmaxが１μm以下となるまで切削加工するのが
一般的とされている。しかし、このような切削加工を行
うには非常に長い時間を要し、その分コスト高となるた
め、近年は、上記アルミニウム管の表面を迅速に加工す
る方法として、次のようなものが考えられている。

【０００３】Ａ）上記アルミニウム管の外周面上にバニ
シングローラを押し当てながら転動させ、これにより円
筒物外周面上の凹凸を押しならして表面精度を高める
（ローラバニシング加工法；特開平３−１４９１８０号
公報、特開平５−３０５３１１号公報参照）。

【０００４】Ｂ）複数のブロック状研磨砥石を目の粗い
ものから順に並べ、アルミニウム管を回転させながら砥
石の並び方向に移送することにより、このアルミニウム
管の表面に対して目の粗い砥石から順に接触させ、次第
に表面精度を高めるようにする（超仕上げ研磨加工法；
特開平５−２３７７５５号公報参照）。

【０００５】Ｃ）表面に研磨粒子が付着した研磨テープ
を随時送りながら、この研磨テープの研磨粒子と上記ア
ルミニウム管の外周面との接触によりこの外周面を研磨
加工する（特開昭６１−２０９４５７号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】Ａ）のローラバニシン
グ加工では、かなり大きな圧力でバニシングローラをア
ルミニウム管に押し当てなければならないため、この加
工法を剛性の低いアルミニウム管に適用すると、上記圧
力によってアルミニウム管自体が変形し、却って形状精
度が悪化するおそれがある。また、このような変形を防
ぐためにバニシングローラの押圧力を下げると、前加工
が終了した段階でアルミニウム管外周面に残存している
凹凸（特に凹部）を消滅しきれず、アルミニウム管全体
を均一に加工することが非常に困難となる。従って、こ
のローラバニシング加工のみで仕上げを行うのは容易で
はない。

【０００７】Ｂ）の超仕上げ研磨加工では、アルミニウ
ム管を次々に移送していくことにより連続加工が可能で
あるが、加工の進行に伴い、砥石の加工面に金属粉が溶
着して研磨力が低下するので、上記砥石を頻繁にドレス
して研削力を回復させる必要があり、これが生産効率向
上の大きな妨げとなっている。また、上記ドレスのタイ
ミングが遅れると、研削砥石から砥粒が脱落してアルミ
ニウム管表面に埋め込まれたり、むしれを生じさせたり
して、表面性状を却って悪化させるおそれもある。

【０００８】これに対してＣ）のテープ研磨加工では、
研磨テープを連続的に送るためにアルミニウム管外周面
に常時新しい研磨面を供給することができ、よって加工
面への研磨粒子の目詰まりがほとんどなく、加工面のむ
しれも生じにくい利点がある。

【０００９】しかし、このテープ研磨加工は、上記超仕
上げ研磨加工等の砥石加工に比べると、同じ砥粒径であ
っても単位時間当たりの除去量が低いため、その砥粒径
が小さいと、十分な加工を行うのに長大な時間を要し、
加工能率が著しく低下してしまう。さらに、このような
長時間の加工により加工面のうねりを助長するおそれが
ある。また、加工時間を短縮させるために除去量を小さ
く設定すると、前加工（例えば研削加工）の段階で発生
した深さ１μｍ以上の引っ掻き傷（以下、スクラッチと
呼ぶ。）を十分に消去できず、満足のいく製品は得られ
ない。

【００１０】逆に、テープ砥粒径を大きく設定した場合
には、短時間で大きな除去量が得られる反面、十分な表
面粗さを得ることができない不都合が生じる。

【００１１】また、この研磨テープには、砥粒をボンド
剤に混ぜてランダムな向きに固着させたもの（以下、通
常砥粒の研磨テープと称する。）と、各砥粒の向きをそ
の長手方向が研磨テープ基材面に垂直になるように電気
的手段で揃えて塗布したもの（以下、突出し砥粒の研磨
テープと称する。）とがあるが、後者の突出し砥粒の研
磨テープは、前者の通常砥粒の研磨テープに比べ、除去
量が大きい利点をもつ反面、加工面を粗くして、バリを
多く発生させる欠点があり、これらのテープの使い分け
も非常に難しい。

【００１２】すなわち、このような研磨テープを用いる
場合にはその使用テープの砥粒の種類や砥粒径の設定が
非常に難しく、これがテープ研磨加工適用の大きな妨げ
となっている。

【００１３】なお、特公平７−１３９７号公報には、平
均砥粒径５〜２０μｍの研磨テープを用いることによ
り、良好な結果を得ることができたという報告がなされ
ているが、このような研磨テープにより良好な結果が得
られるか否かは、研磨加工前の面状態（すなわち前加工
終了時点での面状態）に左右され、前加工の加工精度に
大きくバラツキがある場合には、必ずしも良好な結果が
得られるとは限らない。

【００１４】本発明は、このような事情に鑑み、前加工
終了時点での必要除去量にバラツキがある場合でも、良
質の加工面を効率良く得るのに必要な使用研磨テープ及
び各テープによる除去量を容易に設定できる研磨方法を
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、例として
JIS 6063製のアルミニウム管を用い、後の「実施例」の
項で説明する要領でテープ研磨加工についての実験を行
った結果、所定条件を満たす３種の研磨テープを巧みに
使い分けることにより、良好な結果が得られることを確
認できた。本発明は、このような検討の結果、なされた
ものであり、前加工された電子写真用感光体材料の外周
面を研磨テープにより仕上げ加工する電子写真用感光体
材料の研磨方法において、上記前加工終了時点での上記
電子写真用感光体材料外周面の必要除去深さをｘとした
とき、まず５ｘ／３以上４ｘ未満の平均砥粒径の突出し
砥粒をもつ第１の研磨テープを用いて上記電子写真感光
体材料の外周面を２ｘ／３以上除去し、次いで、ｘより
大きく５ｘ／３未満の平均砥粒径の通常砥粒をもつ第２
の研磨テープを用いて上記電子写真感光体材料の外周面
をｘ／６以上除去し、次いで、２ｘ／３以上ｘ以下の平
均砥粒径の通常砥粒をもつ第３の研磨テープを用いて上
記電子写真感光体材料の外周面をｘ／２５以上除去し、
かつ、総除去量をｘ以上にするものである。

【００１６】

【作用】上記方法において、まず第１の研磨テープを用
いて研磨することにより、バリの発生を比較的抑えなが
ら、短い時間で大きな除去量を稼ぐことができる。次
に、第２の研磨テープを用いて研磨することにより、上
記バリを除去し、かつ、面精度を高めながら、第１の研
磨テープに次いで大きな除去量を稼ぐことができる。そ
して、第３の研磨テープを用いることにより、比較的短
い加工時間で最終的に目標表面粗さ以下の良好な加工面
を確実に得ることができる。

【００１７】

【実施例】本発明者等は、好適な研磨方法を開発すべ
く、次のような実験を行った。

【００１８】まず、JIS 6063 （Ｓｉ0.20〜0.6％及びＭ
ｇ0.45〜0.9％を含むＡｌ）を原料としてこれを押出し
加工及び引抜き加工することにより、電子写真用感光体
材料として外径30mm のアルミニウム管を製造し、長さ2
65mm に切断する。これに、前加工として、図２に示す
装置等を用いてセンタレス研削加工を施す。詳しくは、
同図において、ブレード５０上にアルミニウム管１０を
配置し、送りロール５１及び研削砥石５２をアルミニウ
ム管１０の長手方向に沿って配設する。そして、これら
のロール５１及び研削砥石５２でアルミニウム管１０を
挾みつつ、その中心軸を回転軸として相互に反対方向に
回転させる。このとき、アルミニウム管１０は高速回転
の研削砥石５２と同じ回転速度で回転しようとするが、
低速回転の送りロール５１及びブレード５０から受ける
摩擦力により制動されるため、アルミニウム管１０は送
りロール５１と略同じ速度で回転する。これにより、ア
ルミニウム管１０の外周面を研削砥石５２によって研削
することができ、しかも、送りロール５１の中心軸が若
干傾斜しているため、アルミニウム管１０をその長手方
向に搬送して順次研磨加工に供することができる。

【００１９】このセンタレス研削加工を終了した段階
で、アルミニウム管１０の最大表面粗さは3.0μｍＲmax
であり、この研削加工により最大深さ９μｍのスクラッ
チが散在する状態となった。以下、この状態の面を面Ｓ
と呼ぶ。この面Ｓに対し、図１に示す装置を用いてテー
プ研磨を行った。この装置は、繰り出しローラ１１及び
巻取りローラ１２を備え、両ローラ１１，１２の間にガ
イドローラ１４，１５、コンタクトローラ１６、及びガ
イドローラ１７が順に配設されたものであり、コンタク
トローラ１６の周面上にある研磨テープ１８にアルミニ
ウム管１０を接触させながらこれを回転させて研磨を行
うとともに、繰り出しローラ１１から低速で研磨テープ
１８を繰り出して常時新しいテープ研磨面をコンタクト
ローラ１６へ供給し、使用済研磨テープ１８を巻取りロ
ーラ１２に巻取り回収するものである。

【００２０】この装置を用い、次の表１（ａ）の砥粒を
もつ50mm幅の各研磨テープを多種の組み合わせで使い分
けてテープ研磨を行った結果、同表（ｂ）のデータを得
ることができた。

【００２１】

【表１】

【００２２】この表１（ｂ）における「パス数」とは、
１本のアルミニウム管１０の全表面を加工する１サイク
ルを１パスとした時に、各テープで行ったパス数を意味
しており、従って、このパス数が多いほど、加工時間が
長いことになる。

【００２３】この表１（ｂ）の結果から、次のような考
察ができる。

【００２４】１）第１の研磨テープについて 試料No.１〜２，５〜８のように、面Ｓに対して最初
に砥粒Ａ（平均砥粒径が３６μｍ以上５５μｍ以下の突
出し砥粒）をもつ研磨テープを用いた場合、その粗い砥
粒によって表面性状が著しく粗くなり、後のテープ研磨
工程では少ないパス数で回復しきれず、多くのバリを残
してしまう。また、この実験例では実施していないが、
仮に砥粒ａ（平均砥粒径が３６μｍ以上５５μｍ以下の
突出し砥粒）をもつ研磨テープを用いたとしても、砥粒
Ａと比べて面粗さの向上は期待できず、同様の不都合が
発生することが確認されている。逆に、最初から平均砥
粒径が小さいテープ（例えば砥粒ｃの研磨テープ）を用
いた場合には、少ないパス数で大きな除去量を稼ぐこと
はできない。

【００２５】砥粒Ｂの研磨テープ（平均砥粒径が１５
μｍ以上１８μｍ以下のテープ）を用いる場合、このテ
ープによるパス数が２パスだけであると（試料No.９，
１０）、除去量は４μｍであり、残りの必要除去量は５
μｍとなる。この残り必要除去量を得るには、砥粒Ｂよ
りも細かい砥粒の研磨テープを用いるとなると多数のパ
ス数が必要であり、少ないパス数ではスクラッチを除去
できなくなる。これに対し、試料No.３，４，１１，１
２のように砥粒Ｂの研磨テープで研磨を３パス施せば、
６μｍの除去量が得られ、残りの必要除去量を３μｍま
で減らせる。

【００２６】従って、第１の研磨テープには砥粒Ｂをも
つテープが好適であり、しかもこの研磨テープを用いて
３パス研磨する（すなわち６μｍ以上除去する）のが良
いことが理解できる。よって、次の第２の研磨テープに
ついては、砥粒Ｂの研磨テープを用いて３パス研磨した
試料No.３，４，１１，１２のデータに基づいて考察を
進める。

【００２７】２）第２の研磨テープについて 試料No.３のように、第２の研磨テープとして砥粒ｃ
（平均砥粒径が１０μｍ以上１２μｍ以下の通常砥粒）
を用いて１パスだけ研磨した場合、あるいは、試料No.
４のように、第２の研磨テープとして砥粒Ｄ（平均砥粒
径が６μｍ以上９μｍ以下の突出し砥粒）を用いて１パ
スだけ研磨した場合には、得られる除去量は 0.4〜0.9
μｍとなる。この場合、次の第３の研磨テープで砥粒
ｃ，Ｄよりも細かい砥粒をもつ研磨テープを用いるとな
ると、総除去量を９μｍに至らせるには相当多くのパス
数が必要であり、少ないパス数では試料３，４のように
スクラッチを十分除去することは不可能である。

【００２８】逆に、試料No.１２のように砥粒ｃのパ
ス数を多く設定しすぎると、十分な除去量は得られるも
のの、逆にバリが増え、このバリを次の第３の研磨テー
プで解消するのに却って多くのパス数が必要になってし
まう。また、実験例にはないが、砥粒ｃではなく砥粒Ｄ
の研磨テープを第２の研磨テープとして用いた場合、砥
粒ｃの研磨テープよりもバリの発生がより顕著になるこ
とが予想でき、利点は得られない。

【００２９】これに対し、試料No.１１のように、砥
粒ｃの研磨テープを用いて２パス研磨すれば、1.6〜2.2
μｍの除去量が得られ、残り必要除去量をほぼ０まで下
げることができる。

【００３０】３）第３の研磨テープについて 試料No.１１のように、最終の第３の研磨テープとして
砥粒ｄ（平均砥粒径６μｍ以上９μｍ以下の通常砥粒）
を用いれば、このテープで２パス研磨を施すだけで、バ
リ及びスクラッチを消去するのに十分な除去量（0.4〜
0.7μｍ）が得られ、かつ十分な表面粗さを得ることが
できる。

【００３１】なお、実験例には示していないが、最終の
第３の研磨テープとして、砥粒ｄのテープを用いずに砥
粒ｅ（平均砥粒径が１μｍ以上５μｍ以下の通常砥粒）
のテープのみを用いた場合、仕上げまでに必要なパス数
が増えるだけで利点は得られない。また、試料No.５〜
８のように砥粒ｄのテープによる研磨が１パスだけで
は、除去量が0.2〜0.3μｍで、面性状を改善するには不
十分である。

【００３２】以上の考察から、９μｍの除去量を得るに
は、試料No.１１のように、まず第１の研磨テープとし
て砥粒Ｂのテープを用いて６μｍ以上除去し、次に、第
２の研磨テープとして砥粒ｃのテープを用いて1.6μｍ
以上除去し、最後に、第３の研磨テープとして砥粒ｄの
テープを用いて0.4μｍ以上除去すればよいと結論でき
る。

【００３３】この結論は、必要除去量が９μｍよりも大
きい場合、もしくは小さい場合にも応用できる。すなわ
ち、必要除去量をｘとすれば、まず５ｘ／３以上４ｘ未
満の平均砥粒径の突出し砥粒をもつ第１の研磨テープを
用いて上記電子写真感光体材料の外周面を２ｘ／３以上
除去し、次いで、ｘより大きく５ｘ／３未満の平均砥粒
径の通常砥粒をもつ第２の研磨テープを用いて上記電子
写真感光体材料の外周面をｘ／６以上除去し、次いで、
２ｘ／３以上ｘ以下の平均砥粒径の通常砥粒をもつ第３
の研磨テープを用いて上記電子写真感光体材料の外周面
をｘ／２５以上除去するとともに、総除去量がｘ以上と
なるように各研磨テープによる除去量を設定すれば、良
質の感光体材料が効率良く得られることになる。

【００３４】なお、本発明は、上述の少なくとも３種の
研磨テープを用いればその範疇に属するとされるもので
あり、例えば第３の研磨テープによる研磨後にさらに細
かい第４の研磨テープを用いて補助的に研磨することは
自由である。

【００３５】また、本発明において前加工の種類は特に
問わず、上記センタレス研削加工の他、切削加工、工作
物をチャッキングしての研削加工、引抜き加工、押出し
加工、超仕上げ加工といった種々の加工が適用できる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、前加工
終了時点での必要除去量ｘにバラツキがある場合でも、
この必要除去量ｘに応じて適正な使用研磨テープの種類
及び各研磨テープによる除去量を容易に設定でき、この
設定研磨テープ及び設定除去量に従って、電子写真用感
光体材料の良質の加工面を効率良く得ることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法において用いられるテープ研磨装置
の一例を示す正面図である。

【図２】本発明方法において前加工に用いられるセンタ
レス研削加工装置の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ アルミニウム管（電子写真用感光体材料） １８ 研磨テープ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前加工された電子写真用感光体材料の外
   周面を研磨テープにより仕上げ加工する電子写真用感光
   体材料の研磨方法において、上記前加工終了時点での上
   記電子写真用感光体材料外周面の必要除去深さをｘとし
   たとき、まず５ｘ／３以上４ｘ未満の平均砥粒径の突出
   し砥粒をもつ第１の研磨テープを用いて上記電子写真感
   光体材料の外周面を２ｘ／３以上除去し、次いで、ｘよ
   り大きく５ｘ／３未満の平均砥粒径の通常砥粒をもつ第
   ２の研磨テープを用いて上記電子写真感光体材料の外周
   面をｘ／６以上除去し、次いで、２ｘ／３以上ｘ以下の
   平均砥粒径の通常砥粒をもつ第３の研磨テープを用いて
   上記電子写真感光体材料の外周面をｘ／２５以上除去
   し、かつ、総除去量をｘ以上にすることを特徴とする電
   子写真用感光体材料の研磨方法。