JP4920952B2 - アルミニウム管の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えば複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置における感光ドラム等として適用されるアルミニウム管の製造方法及びその関連技術に関する。

なおこの明細書及び特許請求の範囲において、アルミニウム（Ａｌ）の語はその合金を含む意味で用いられる。

電子写真装置等の感光ドラム用の基体としては、円筒形アルミニウム管の外周面にＯＰＣ（有機光導電体）等の感光体層が設けられたものが用いられている。この感光ドラム基体の感光体層は、優れた画像品質を得るために、薄くかつ均一な厚さに高精度に形成する必要があり、そのためにベースとなるアルミニウム管の表面にも高い平滑性が要求される。

このような感光ドラム基体用のアルミニウム管としては、押出加工されたアルミニウム素管を引抜加工して得られるアルミニウム管（ＥＤ管）が多く用いられている。

ＥＤ管には、押出時に表面に付着したアルミニウムカス（Ａｌカス）による欠陥突起が生じる場合があり、そのまま感光ドラム基体として用いると、上記欠陥突起により画像欠陥を引き起こすという報告がなされている。

このため、ＥＤ管を感光ドラム基体として用いる場合、欠陥突起の発生を防止するために、外表面を切削加工により鏡面仕上げして、表面平滑性を向上させる手段が多く用いられている。

ところが、切削加工のような表面改質処理は、非効率的であり、生産効率の低下及びコストの増大を来すという問題を抱えている。

このような状況下にあって従来より、感光ドラム用基体として、無切削のＥＤ管を用いる技術が多数提案されている。

例えば下記特許文献１においては、引抜加工した後、ＥＤ管の表面を無塵性の布等によって払拭（研磨）するようにしたアルミニウム管の製造方法が提案されている。

更に特許文献２に示すアルミニウム管の製造方法においては、引抜加工した後、ＥＤ管の表面を研磨材によって研磨するようにしたアルミニウム管の製造方法が提案されている。

また特許文献３においては、引抜加工する前に、押出加工されたアルミニウム素管の外表面を、切削加工、エッチング加工、ブラスト加工、研磨加工等によって、一定厚みで表面を除去するようにしたアルミニウム管の製造方法が提案されている。
特開平８−８２９３９号（請求項１，２） 特開２００４−９２２７号（請求項１、［０００８］） 特開平５−３１３３９４号（請求項１−７）

特許文献１，２に示すアルミニウム管の製造方法は、引抜加工後に、アルミニウム管の表面に研磨等を行って表面平滑性を向上させるものであるが、この製造方法は、上記切削加工を用いるものと同様、表面改質を行うものであるため、非効率的であり、生産効率の低下及びコストの増大を根本的に解消することは困難である。

また特許文献３に示すアルミニウム管の製造方法においては、引抜加工する前に、アルミニウム素管の表面を一様に除去するものであるため、その除去カス（アルミニウムカス）がアルミニウム素管の表面に再付着して、引抜加工後に除去カスによる欠陥突起が生じ、その欠陥突起による画像欠陥が生じる可能性があり、高い品質を得ることが困難であった。更に同文献の製造方法においては、アルミニウム素管の表面を所定厚みで除去するものであるため、その表面除去によって管径が小さくなる。このため、管径のコントロールが困難となり、寸法精度の低下による品質の低下を招く恐れがある。

この発明は、上記従来技術の問題を解消し、生産効率の向上及びコストの削減を図りつつ、欠陥突起の発生等の不具合を確実に防止できて、品質を向上させることができるアルミニウム管の製造方法及びその関連技術を提供することを目的とする。

上記従来技術の問題を解消するために、本発明者は、ＥＤ管を用いて感光ドラム基体を製作するに際し、欠陥突起の構造や、その欠陥突起発生のメカニズム等について詳細に調査した。それによると、図１１（ａ）に示すように押出加工されたアルミニウム素管（１０）の表面には多くの場合、押出加工に伴って発生するアルミニウムカス（１）が付着している。同図（ｂ）に示すようにこのアルミニウムカス（１）が付着したまま、アルミニウム素管（１０）を引抜加工してアルミニウム管（１１）を形成すると、アルミニウムカス（１）も同様に引き延ばされる。この引き延ばされたアルミニウムカス（１）の延伸片（２）は、厚みが２μｍ以下で非常に薄く、アルミニウム管（１１）の表面に積層状に付着されており、この付着したアルミニウムカス延伸片（２）が同図（ｃ）に示すように、超音波等の外力の影響によって立ち上がると、有害な欠陥突起（３）として構成されることが判明した。例えばこの欠陥突起（３）は、感光体層形成後時にリークを生じさせ、画像欠陥等の不具合を引き起こすことが判明した。

引き続き本発明者は綿密な調査を行ったところ、アルミニウムカス延伸片（２）は、引抜加工によって引き延ばされることにより、長円形状、楕円形状等に類似した鱗状の形状を有しており、このアルミニウムカス延伸片（２）のうち面積の小さいものは、外力の影響によって立ち上がったとしても無害な微小突起となる程度にとどまり、画像欠陥を引き起こすようなことはないが、面積の大きい延伸片（２）が立ち上がると有害な欠陥突起（３）となって画像欠陥等の不具合を引き起こすということを解明した。

この調査結果を踏まえて更に、本発明者は綿密な研究実験を繰り返し行ったところ、上記目的を達成可能な構成を見出し、本発明をなすに至った。

すなわち本発明は、上記目的を達成するため、以下の構成を要旨とするものである。

［１］ アルミニウム素管を得る押出工程と、前記アルミニウム素管を引抜加工する引抜工程とを含むアルミニウム管の製造方法であって、
前記引抜工程を行う前に、アルミニウム素管の表面に付着するアルミニウムカスをこすり落として除去するカス除去工程を行うようにしたことを特徴とするアルミニウム管の製造方法。

［２］ アルミニウム素管の表面に軟質性の摺擦部材をこすり付けてアルミニウムカスを除去するようにした前項１に記載のアルミニウム管の製造方法。

［３］ 前記摺擦部材は、ブラシ、スポンジ、極細繊維製織布、極細繊維製不織布のうち、１種以上のものによって構成される前項２に記載のアルミニウム管の製造方法。

［４］ 前記摺擦部材は、毛材径が５０〜１μｍのブラシをもって構成される前項２又は３に記載のアルミニウム管の製造方法。

［５］ 前記ブラシの毛足長さが２０〜１００ｍｍに調整される前項４に記載のアルミニウム管の製造方法。

［６］ 前記摺擦部材が心棒に巻回された摺擦用ロールを準備し、
前記摺擦用ロールを回転させつつその外周面をアルミニウム素管の表面にこすり付けるようにした前項４又は５に記載のアルミニウム管の製造方法。

［７］ 前記摺擦用ロールは、そのロール外径が５０〜２４０ｍｍに調整されて、回転数が１０００〜３０００ｒｐｍに設定される前項６に記載のアルミニウム管の製造方法。

［８］ 前記摺擦用ロールによりアルミニウムカスを除去する際に、回転する摺擦用ロールをアルミニウム素管にこすり付けながら、その摺擦用ロールを前記アルミニウム素管の外周に沿って相対的に移動させるようにした前項６又は７に記載のアルミニウム管の製造方法。

［９］ 前記摺擦部材は、繊維径が５０〜１μｍの極細繊維製織布及び極細繊維製不織布のうち少なくともいずれか一方をもって構成される前項２又は３に記載のアルミニウム管の製造方法。

［１０］ 前記摺擦部材が帯状ないしテープ状に成形された摺擦用テープを準備し、
前記摺擦用テープをアルミニウム素管の長さ方向に対し交差する方向に送り出しつつアルミニウム素管の表面にこすり付けるようにした前項９に記載のアルミニウム管の製造方法。

［１１］ 前記摺擦用テープは、その送り出し速度が５〜２５ｃｍ／分に調整されるとともに、アルミニウム素管への接触圧が５〜３０ｇ／ｃｍ² に設定される前項１０に記載のアルミニウム管の製造方法。

［１２］ 前記カス除去工程において、前記引抜工程後の面積が０．０３ｍｍ² を超えるようなアルミニウムカスを除去するようにした前項１〜１１のいずれか１項に記載のアルミニウム管の製造方法。

［１３］ 前記カス除去工程を行う前に、アルミニウム素管を所定の長さに切断する切断工程を行うようにした前項１〜１２のいずれか１項に記載のアルミニウム管の製造方法。

［１４］ 前項１〜１３のいずれか１項に記載の製造方法によって得られることを特徴とするアルミニウム管。

［１５］ 前項１〜１３のいずれか１項に記載の製造方法によって得られるアルミニウム管であって、
表面に付着するアルミニウムカス（アルミニウムカス延伸片）の面積が、０．０３ｍｍ² 以下に調整されてなることを特徴とするアルミニウム管。

［１６］ 前項１４又は１５に記載のアルミニウム管を用いた感光ドラム基体。

［１７］ 前項１６に記載の感光ドラム基体の表面に感光体層が設けられることを特徴とする感光ドラム。

［１８］ 前項１〜１３のいずれか１項に記載の製造方法によってアルミニウム管を得る工程と、
アルミニウム管の表面に感光体層を設ける工程と、を含むことを特徴とする感光ドラムの製造方法。

［１９］ 押出工程によって得られたアルミニウム素管を引抜加工する前に、アルミニウム素管の表面に付着するアルミニウムカスをこすり落として除去するようにしたことを特徴とするアルミニウム素管表面のアルミニウムカス除去方法。

［２０］ 押出工程によって得られたアルミニウム素管を引抜加工する前に、アルミニウム素管の表面に付着するアルミニウムカスを除去するためのアルミニウム素管表面のアルミニウムカス除去装置であって、
軟質性の摺擦部材を前記アルミニウム素管の表面にこすり付けることによって、アルミニウムカスを払い落とすようにしたことを特徴とするアルミニウム素管表面のアルミニウムカス除去装置。

［２１］ 押出工程によって得られたアルミニウム素管を引抜加工する前に、アルミニウム素管の表面に付着するアルミニウムカスをこすり落とす際に用いられるアルミニウム素管表面のアルミニウムカス除去用摺擦部材であって、
ブラシ、スポンジ、極細繊維製織布、極細繊維製不織布のうち、１種以上のものによって構成されてなることを特徴とするアルミニウム素管表面のアルミニウムカス除去用摺擦部材。

［２２］ 引抜加工を行う際に用いられる引抜加工用アルミニウム素管であって、
押出工程によって得られ、かつ表面に付着するアルミニウムカスがこすり落とされて除去されたことを特徴とする引抜加工用アルミニウム素管。

発明［１］によれば、カス除去工程において、引抜後に欠陥突起となるようなアルミニウムカスをこすり落とすことができ、有害な欠陥突起が生じない高い品質のアルミニウム管を製造することができる。更にアルミニウム素管の表面に付着したアルミニウムカスをこすり落とすものであるため、例えば従来のように、切削、研磨等によって表面全域を一様に改質するような非効率な処理を行う必要がなく、効率良く簡単に製作できて、コストの削減を図ることができる。しかも本発明においては、アルミニウムカスを除去するものであるため、アルミニウム素管の表面全域を一様な厚さで除去するものとは異なり、管径の変化がなく、寸法管理を容易に行えて、より一層高い品質を得ることができる。

発明［２］〜［１１］によれば、アルミニウム素管の表面に付着するアルミニウムカスを、より確実に除去することができる。

発明［１２］によれば、有害な欠陥突起が生じるのを、より確実に防止することができる。

発明［１３］によれば、所望のアルミニウム管を効率良く製造することができる。

発明［１４］［１５］のアルミニウム管によれば、上記と同様に、効率良く簡単に製作でき、コストを削減できる上更に、高い品質を得ることができる。

発明［１６］の感光ドラム基体によれば、上記と同様に、効率良く簡単に製作でき、コストを削減できる上更に、高い品質を得ることができる。

発明［１７］の感光ドラムによれば、上記と同様に、効率良く簡単に製作でき、コストを削減できる上更に、高い品質を得ることができる。

発明［１８］の製造方法によれば、上記と同様に、高品質の感光ドラムを効率良く簡単に製造できる上、コストを削減することができる。

発明［１９］［２０］によれば、上記と同様に、高品質のアルミニウム管を効率良く簡単に製造できる上、コストを削減することができる。

発明［２１］の摺擦部材を用いれば、上記と同様に、高品質のアルミニウム管を効率良く製造できる上、コストを削減することができる。

発明［２２］のアルミニウム素管を用いれば、上記と同様に、高品質のアルミニウム管を効率良く製造できる上、コストを削減することができる。

図１はこの発明の実施形態である感光ドラム基体用アルミニウム管の製造手順を示す工程図である。同図に示すように、本実施形態の製造方法は、押出工程と、切断工程と、カス除去工程と、引抜工程とを基本的な構成要素として含まれている。

まず押出工程において、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）の押出材料（インゴット）を熱間押出加工することによって、直径１０〜３００ｍｍの円筒形の長尺なアルミニウム素管が形成される。

なおアルミニウム押出材料としては、耐食性、加工性及び強度の面から、例えばＪＩＳ１０００系、３０００系、５０００系、６０００系のものを好適に用いることができる。

押出加工によって得られるアルミニウム素管の表面には、押出加工に伴って生じる多数のアルミニウムカスが付着されている。

続いて、切断工程において、アルミニウム素管を所定の長さに切断する。この切断長さは特に限定されることはないが、２００〜６０００ｍｍ程度に設定するのが良い。

その後、カス除去工程において、所定長さのアルミニウム素管をその表面に付着したアルミニウムカスを除去する。

カス除去工程において、アルミニウムカスを除去するには、例えば図２及び図３に示すようなカス除去装置が用いられる。この装置は、所定長さに切断されたアルミニウム素管（１０）を、その長さ方向に送り出す送り出し機構（図示省略）を具備し、送り出されるアルミニウム素管（１０）の外周に設けられた２本の摺擦用ロール（２０）が設けられている。

図４に示すように摺擦用ロール（２０）は、心棒（２１）と、その心棒（２１）の外周に設けられたブラシ（２５）とで構成されている。

本実施形態において、ブラシ（２５）は、毛材がナイロン、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、綿等からなるものを好適に用いることができ、中でも特にナイロンからなるもの（昭和工業株式会社製の「マルチナイロン（商品名）」）が用いられている。

毛材径は５０〜１μｍ、好ましくは４０μｍ以下のもの、より好ましくは３０μｍ以下のものを採用するのが良い。すなわち毛材径が太過ぎる場合には、ブラシ（２５）をアルミニウム素管（１０）の表面にこすり付けた際に、アルミニウムカスが押し潰されて強固に付着してしまい、アルミニウムカスを確実に払い落とすことが困難になる恐れがある。逆に毛材径が細過ぎる場合には、毛材の腰が弱くなり、アルミニウムカスを払い落とすことが困難になる。

また毛足の長さは、長過ぎても、短過ぎても、アルミニウムカスを確実に払い落とすことは困難になる。具体的に、毛足の長さは、２０〜１００ｍｍ、好ましくは３０〜８０ｍｍ、より好ましくは３５〜７０ｍｍに調整するのが良い。

この構成のブラシ（２５）が、毛先を外側に向けた状態で心棒（２１）の外周に巻回されることにより、摺擦用ロール（２０）が形成されている。

以上の構成の２本の摺擦用ロール（２０）は、送り出されるアルミニウム素管（１０）と軸心を平行にした状態で、アルミニウム素管（１０）を挟んで両側に位置するように配置されている。

更に摺擦用ロール（２０）は、心棒（２１）を支点に回転自在に構成されるとともに、アルミニウム素管（１０）に対し接離自在に構成されている。そして摺擦用ロール（２０）が、アルミニウム素管（１０）に接触した状態で回転することにより、摺擦用ロール（２０）の毛材が、アルミニウム素管（２０）の表面にこすり付けられるよう構成されている。

更に摺擦用ロール（２０）は、アルミニウム素管（１０）が軸心回りに回転することにより、素管（１０）の外周面に沿って周方向に相対的に移動できるように構成されている。従ってアルミニウム素管（１０）を長さ方向に沿って送り出しつつ、摺擦用ロール（２０）を回転させながら、アルミニウム素管（１０）の回りを周方向に相対的に移動させることによって、摺擦用ロール（２０）の毛材を、アルミニウム素管（１０）の外周面全域にこすり付けることができるよう構成されている。

なおアルミニウム素管（１０）や摺擦用ロール（２０）の回転方向はいずれの方向に回転しても良く、更に摺擦用ロール（２０）に対するアルミニウム素管（１０）の回転方向は、同方向であっても逆方向であっても良い。

こうして摺擦用ロール（２０）をアルミニウム素管（１０）の表面にこすり付けることにより、押出加工時にアルミニウム素管（１０）の表面に付着した所望のアルミニウムカスのみを確実に払い落とすことができる。

本実施形態において、摺擦用ロール（２０）の外径は、５０〜２４０ｍｍ、好ましくは９０〜２００ｍｍに調整するのが好ましい。更に摺擦用ロール（２０）の回転速度は、１０００〜３０００ｒｐｍ、１５００〜２５００ｒｐｍに調整するのが好ましい。更にアルミニウム素管（１０）の表面に対し、摺擦用ロール（２０）の毛先の当たり長さは、１〜５ｍｍ、好ましくは２〜３ｍｍに調整するのが良い。すなわちこれらの値を上記好適範囲内に調整することにより、アルミニウム素管（１０）の表面に付着したアルミニウムカスを、より確実に払い落とすことができる。

なお本実施形態においては、摺擦部材として、ブラシを用いるようにしているが、本発明においては、それだけに限られず、極細繊維製織布（ワイピングクロス）、ポリウレタン製等のスポンジ、極細繊維製不織布（ワイパー）等、柔軟性を有するものを好適に用いることができる。

このうちワイピングクロスとしては、心材がナイロンで、周囲がポリエステル製のもの（例えばカネボウ合繊株式会社製の「ベリーマ（商品名）」）を好適に用いることができる。

更にワイパーとしては、キュプラ繊維製のもの（例えば旭化成せんい株式会社製の「ベンリーゼ（商品名）、ベンコット（商品名）」）を好適に用いることができる。

また摺擦部材として用いられる織布や不織布においては、上記のブラシ（２５）と同様、アルミニウムカスを効率良くこすり落とすことができるように、繊維径が５０〜１μｍ、好ましくは４０μｍ以下のもの、より好ましくは３０μｍ以下のものを採用するのが良い。更に短繊維のものは、脱落してアルミニウム管表面に悪影響を与える恐れがあるため、好ましくは長繊維のものを用いるのが良い。

また摺擦部材として上記の織布や不織布等の布帛を用いる場合には、その布帛をテープ状ないし帯状に成形した摺擦用テープを用いるのが良い。

すなわち図５に示すように、摺擦用テープ（３０）を、アルミニウム素管（１０）の長さ方向（送り出し方向）に対し直交する方向に送り出しつつ、アルミニウム素管（１０）の表面にこすり付けるようにする。

ここで摺擦用テープ（３０）は、幅が１００〜５００ｍｍ、好ましくは１５０〜４５０ｍｍのものを用いるのが良い。すなわちこのテープ幅が狭過ぎる場合には、アルミニウム素管（１０）の外表面全域をもれなく摺擦することができず、アルミニウムカスを確実に除去することが困難になる恐れがある。逆にテープ幅が太過ぎる場合には、テープ（３０）の幅方向全域を均等な圧力でアルミニウム素管（１０）表面に接触させることが困難になり、アルミニウムカスを確実に除去することが困難になる恐れがある。

更にアルミニウム素管（１０）に対し、摺擦用テープ（３０）の長さ方向の接触長さ（Ｌ）は、換言すれば摺擦用テープ（３０）におけるアルミニウム素管（１０）の周方向の接触長さ（Ｌ）は、３〜３０ｍｍ、好ましくは５〜２５ｍｍに設定するのが良い。すなわちこの長さが短過ぎたり、長過ぎたりする場合には、摺擦用テープ（３０）のアルミニウム素管（１０）に対する接触圧のコントロールが困難になり、アルミニウムカスを効率良く除去することが困難になる恐れがある。

また摺擦用テープ（３０）の送り出し速度は、３〜３０ｃｍ／分、好ましくは５〜２０ｃｍ／分に調整するのが良い。すなわちこの範囲を逸脱した場合、アルミニウムカスを確実に除去することが困難になる恐れがある。

更に摺擦用テープ（３０）のアルミニウム素管（１０）に対する接触圧は、５〜３０ｇ／ｃｍ² 、好ましくは７〜１８ｇ／ｃｍ² に調整するのが良い。すなわちこの接触圧が小さ過ぎる場合には、アルミニウムカスを確実に除去することができず、逆に接触圧が大き過ぎる場合には、圧力過多によりアルミニウム素管（１０）の表面が傷付く恐れがあり、好ましくない。

なおアルミニウム素管（１０）の回転方向は、摺接用テープ（３０）の送り出し方向にかかわらず、いずれの方向に回転させるようにしても良い。

一方図１に示すように、カス除去工程が完了した後は、引抜工程において、アルミニウム素管（１０）を冷間引抜加工し、これにより感光ドラム基体用のアルミニウム管を得るものである。

ここで引抜加工は、１段もしくは２段で行い、面積減少率は１０％以上に調整される。また引抜速度は、特に限定されるものではないが、好ましくは５〜５０ｍ／分に調整するのが良い。

こうして得られた感光ドラム基体用アルミニウム管は、欠陥突起となるようなアルミニウムカス（アルミニウムカス延伸片）が除去された状態に表面を仕上げることができる。

すなわち押出加工時にアルミニウム素管の付着したアルミニウムカスは、引抜加工時に引き延ばされて薄い鱗状のアルミニウムカス延伸片として形成されるが、本実施形態においては、このアルミニウムカス延伸片のうち、面積の大きいものが存在しないように、カス除去工程において、アルミニウムカスが除去される。具体的には、アルミニウムカス延伸片のうち、楕円相似面積で換算して、面積が０．０３ｍｍ² 未満、好ましくは面積が０．０２５ｍｍ² 未満、より好ましくは面積が０．０２ｍｍ² 未満のものだけが存在するように、カス除去工程において、比較的大きいサイズのアルミニウムカスが除去される。つまり、アルミニウムカス延伸片のうち、楕円相似面積で換算して、面積が０．０３ｍｍ² 以上のものが存在しないように、好ましくは面積が０．０２５ｍｍ² 以上のものが存在しないように、より好ましくは面積が０．０２ｍｍ² 以上のものが存在しないように、カス除去工程において、比較的大きいサイズのアルミニウムカスが除去される。

換言すれば、アルミニウムカス延伸片のうち、長さ（長軸）が２００μｍ未満のもの、又は／及び横幅（短軸）が１００μｍ未満のものがだけが存在するように、好ましくは長さ（長軸）が１８０μｍ未満のもの、又は／及び横幅（短軸）が８０μｍ未満のものだけが存在するように、カス除去工程において、比較的大きいサイズのアルミニウムカスが除去される。つまり、アルミニウムカス延伸片のうち、長さが２００μｍ以上のもの、又は／及び横幅が１００μｍ以上のものが存在しないように、好ましくは長さが１８０μｍ以上のもの、又は／及び横幅が８０μｍ以上のものが存在しないように、カス除去工程において、比較的大きいサイズのアルミニウムカスが除去される。

このように本実施形態においては、引抜加工後にアルミニウム管表面に面積（サイズ）の小さいアルミニウムカス延伸片しか存在しないため、たとえその延伸片が外力の影響により立ち上がったとしても、欠陥を引き起こすような大きい突起となることがない。従ってこのアルミニウム管の表面に、感光体層を形成して得られた感光ドラム基体は、リーク等による画像欠陥が生じることがなく、高い品質を得ることができる。すなわち、得られた感光ドラム基体用アルミニウム管は、所定の長さに切断され、必要に応じて所定の端面処理を施されて、品質良好な感光ドラム基体となる。

なお本実施形態において、アルミニウムカスを擦り落とした際、アルミニウムカスのうちアルミニウム素管（１０）の表面に溶着している部分が残存することはあるが、この溶着部分は、素管（１０）の表面に強固に付着している上、サイズも非常に小さいため、この残存溶着部が、以降の工程で立ち上がることがなく、欠陥突起となるようなこともない。

また本実施形態の製法によれば、引抜工程前にアルミニウム素管（１０）の表面に付着したアルミニウムカスを摺擦用ロール（２０）によって払い落とす（こすり落とす）だけのものであるため、例えば従来のように、引抜工程後に、切削、研磨等によって表面全域を一様に改質するような非効率な処理を行う必要がなく、効率良く簡単に製作できて、コストの削減を図ることができる。

更に本実施形態の製法によれば、アルミニウム素管表面のアルミニウムカスを摺擦用ロール（２０）によって払い落とすだけのものであるため、例えば従来のように、アルミニウム素管の表面を一様に除去するような表面除去処理を行う必要がなく、管径の変化がなく、寸法管理を容易に行えて、高い品質を得ることができる。しかも本実施形態においては、表面全域を除去するものではないため、その表面除去時に生じるアルミニウムカスが、アルミニウム素管の表面に再付着して欠陥突起が生じるような不具合も確実に防止でき、より高い品質を得ることができる。

以下、本発明に関連した実施例について説明する。

＜実施例１＞
熱間押出加工によって形成された外径３２ｍｍのアルミニウム素管を、長さ２５００ｍｍに切断した後、カス除去工程によって、アルミニウム素管表面に付着したアルミニウムカスを除去した。

このカス除去工程においては、上記図４と同様に、心棒（２１）の外周に、ブラシ（２５）を巻回した上記実施形態と同様な摺擦用ロール（２０）を用いた。

ここでブラシ（２５）としては、毛材が昭和工業株式会社製の「マルチナイロン（商品名）」からなり、毛足長さが５０ｍｍ、毛材径が２５μｍのものを用いた。

また心棒（２１）としては、外径が３０ｍｍのものを使用して、ロール（２０）全体の外径を１３０ｍｍに調整した。

この構成の摺擦用ロール（２０）を２本準備し、上記図２及び図３と同様の装置を用い、軸心方向に送り出されるアルミニウム素管（１０）に対し、摺擦用ロール（２０）を回転させながらアルミニウム素管（１０）の表面に摺接させるとともに、その摺擦用ロール（２０）をアルミニウム素管（１０）の回転によりアルミニウム素管（１０）の回りを周方向に沿って相対移動させることにより、ブラシ（２５）によってアルミニウム素管（１０）の外周面に付着するアルミニウムカスを払い落とすようにして除去した。このとき摺擦用ロール（２０）の回転数は２０００ｒｐｍ、ブラシ（２５）の毛先の当たり強さは２〜３ｍｍに設定した。

こうしてアルミニウムカスを除去したアルミニウム素管を、引抜工程において冷間引抜加工して、感光ドラム基体用のアルミニウム管を製造した。なおこの引抜加工は、２段で行い、面積減少率を６４％に調整した。更に引抜速度は、２２〜２５ｍ／分に調整した。

こうして得られたアルミニウム管について、表面を光学顕微鏡にて観察し、アルミニウムカスが引き延ばされて形成されるアルミニウムカス延伸片（Ａｌカス延伸片）の面積を楕円相似面積として計算し、その延伸片の面積（大きさ）と、各面積毎の分布度数（個数）とを測定し、その関係を図６に示すようにグラフにして示した。なお同図のグラフにおいて、線グラフは実測値に基づいて作成されたもの、棒グラフは面積が０．０１ｍｍ² 毎に分布度数を集計したものであり、更に同図中の縦太線はアルミニウムカス延伸片面積の平均値である（以下図７〜１０のグラフにおいても同じ）。

＜実施例２＞
カス除去工程において、上記図５に示すように、ワイピングクロス（カネボウ合繊株式会社製の「ベリーマ（商品名）」）からなる摺擦用テープを用いて、アルミニウムカスを除去するようにした。

このとき、摺擦用テープの幅を３００ｍｍ、送り出し速度を１０ｃｍ／分、摺擦用テープの素管に対する接触長さを１０ｍｍ、接触圧を１０ｇ／ｃｍ² に調整した。

これ以外は、上記実施例１と同様に処理して、感光ドラム基体用アルミニウム管を製作し、同様にアルミニウムカス延伸片の面積と分布度数とを測定した（図７）。

＜実施例３＞
外径３０ｍｍの心棒の外周に、厚さ５０ｍｍのポリウレタン製スポンジを巻回したものを、摺擦用ロールとして用いた以外は、上記実施例１と同様に処理して、感光ドラム基体用アルミニウム管を製作し、同様にアルミニウムカス延伸片の面積と分布度数とを測定した（図８）。

＜実施例４＞
キュプラ繊維製不織布（旭化成せんい株式会社製の「ベンコット（商品名）」）からなる摺擦用テープを用いた以外は、上記実施例２と同様に処理して、感光ドラム基体用アルミニウム管を製作し、同様にアルミニウムカス延伸片の面積と分布度数とを測定した（図９）。

＜比較例＞
押出加工によって得られたアルミニウム素管を、表面処理せずにそのまま引抜加工して、感光ドラム基体用アルミニウム管を製作し、同様にアルミニウムカス延伸片の面積と分布度数とを測定した（図１０）。

＜評価＞
上記実施例及び比較例に関して、アルミニウムカス延伸片の最大面積、最小面積、面積の平均値及び標準偏差を測定した。その結果を下表１に示す。

表１及び上記各グラフから明らかなように、本発明の要旨を逸脱する比較例のアルミニウム管において、表面に付着するアルミニウムカス延伸片は面積の小さいものから大きいものまで混在しており、中でも面積の大きい延伸片は外力によって立ち上がると欠陥突起となり、画像欠陥等の不具合を引き起こすものと考えられる。

これに対し、本発明に関連した実施例のアルミニウム管において、面積の大きいアルミニウムカス延伸片は付着しておらず、面積の小さいアルミニウムカス延伸片しか付着していなかった。更にこの小さいアルミニウムカス延伸片は、アルミニウム管の表面に強固に付着しており、この延伸片が立ち上がるような不具合は生じなかった。仮に、この小さいアルミニウム延伸片が立ち上がったとしても、小さ過ぎるため、有害な欠陥突起とはなるようなことはなく、画像欠陥等の不具合を有効に防止できるものと考えられる。

なおアルミニウム管表面のアルミニウムカス延伸片のうち、面積が大きいものは有害な欠陥突起となり、面積が小さいものは有害な突起とならないという事項については、上記の［発明を実施するための最良の形態］の欄において詳述した通りである。

この発明のアルミニウム管の製造方法は、例えば複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置における感光ドラム等として適用されるアルミニウム管を製造する際に好適に用いることができる。

この発明の実施形態であるアルミニウム管の製造手順を示す工程図である。 この発明の実施形態である製造方法に適用されたアルミニウムカス除去装置を概略的に示す側面図である。 実施形態のアルミニウムカス除去装置を概略的に示す正面断面図である。 実施形態の製造方法に適用された摺擦用ロールを示す正面断面図である。 この発明の変形例であるアルミニウムカス除去装置を概略的に示す正面断面図である。 この発明に準拠した実施例１のアルミニウム管におけるアルミニウムカス延伸片の面積と分布度数との関係を示すグラフである。 この発明に準拠した実施例２のアルミニウム管におけるアルミニウムカス延伸片の面積と分布度数との関係を示すグラフである。 この発明に準拠した実施例３のアルミニウム管におけるアルミニウムカス延伸片の面積と分布度数との関係を示すグラフである。 この発明に準拠した実施例４のアルミニウム管におけるアルミニウムカス延伸片の面積と分布度数との関係を示すグラフである。 この発明の要旨を逸脱する比較例のアルミニウム管におけるアルミニウムカス延伸片の面積と分布度数との関係を示すグラフである。 感光ドラム基体用アルミニウム管における欠陥突起の発生メカニズムを示す模式図である。

符号の説明

１…アルミニウムカス
１０…アルミニウム素管
１１…アルミニウム管
２０…摺擦用ロール
２１…心棒
２５…ブラシ（摺擦部材）
３０…摺擦用テープ

Claims (17)

1. アルミニウム素管を得る押出工程と、前記アルミニウム素管を引抜加工する引抜工程とを含み、アルミニウム素管の表面全域を除去する工程を含まないアルミニウム管の製造方法であって、
   前記引抜工程を行う前に、アルミニウム素管の表面に付着するアルミニウムカスを、そのアルミニウムカスのうち、楕円相似面積で換算して面積が０．０２ｍｍ ^２ 未満のものだけが残存するように、こすり落として除去するカス除去工程を行うようにしたことを特徴とするアルミニウム管の製造方法。
2. 前記引抜工程を行った後、アルミニウム管に超音波を付与する超音波工程を行うようにした請求項１に記載のアルミニウム管の製造方法。
3. アルミニウム素管の表面に軟質性の摺擦部材をこすり付けてアルミニウムカスを除去するものとし、
   前記摺擦部材は、毛材径が５０〜１μｍのブラシをもって構成される請求項１又は２に記載のアルミニウム管の製造方法。
4. 前記ブラシの毛足長さが２０〜１００ｍｍに調整される請求項３に記載のアルミニウム管の製造方法。
5. 前記摺擦部材は、繊維径が５０〜１μｍの極細繊維製織布及び極細繊維製不織布のうち少なくともいずれか一方をもって構成される請求項３又は４に記載のアルミニウム管の製造方法。
6. 前記摺擦部材が帯状ないしテープ状に成形された摺擦用テープを準備し、
   前記摺擦用テープをアルミニウム素管の長さ方向に対し交差する方向に送り出しつつアルミニウム素管の表面にこすり付けるものとし、
   アルミニウム素管に対し、前記摺擦用テープの長さ方向の接触長さを、３〜３０ｍｍに設定した請求項５に記載のアルミニウム管の製造方法。
7. 前記摺擦用テープは、その送り出し速度が５〜２５ｃｍ／分に調整されるとともに、アルミニウム素管への接触圧が５〜３０ｇ／ｃｍ^２に設定される請求項６に記載のアルミニウム管の製造方法。
8. 前記カス除去工程は、潤滑剤を用いずにアルミニウムカスをこすり落とすだけのものである請求項１〜７のいずれか１項に記載のアルミニウム管の製造方法。
9. 前記引抜工程は、２段の引抜加工である請求項１〜８のいずれか１項に記載のアルミニウム管の製造方法。
10. 前記カス除去工程を行う前に、アルミニウム素管を所定の長さに切断する切断工程を行うようにした請求項１〜９のいずれか１項に記載のアルミニウム管の製造方法。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の製造方法によって得られることを特徴とする表面が無切削のアルミニウム管。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の製造方法によって得られるアルミニウム管であって、
    表面に、０．０２ｍｍ ^２ 未満のアルミニウムカスが残存することを特徴とする表面が無切削のアルミニウム管。
13. 請求項１１又は１２に記載のアルミニウム管を用いた感光ドラム基体。
14. 請求項１３に記載の感光ドラム基体の表面に感光体層が設けられることを特徴とする感光ドラム。
15. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の製造方法によってアルミニウム管を得る工程と、
    アルミニウム管の表面に感光体層を設ける工程と、を含むことを特徴とする感光ドラムの製造方法。
16. 押出工程によって得られたアルミニウム素管を引抜加工する前に、アルミニウム素管の表面全域を除去せずに表面に付着するアルミニウムカスを除去するためのアルミニウム素管表面のアルミニウムカス除去装置であって、
    軟質性の摺擦部材を前記アルミニウム素管の表面にこすり付けることによって、アルミニウムカスを、そのアルミニウムカスのうち、楕円相似面積で換算して面積が０．０２ｍｍ ^２ 未満のものだけが残存するように、払い落とすようにしたことを特徴とするアルミニウム素管表面のアルミニウムカス除去装置。
17. 押出工程によって得られたアルミニウム素管を引抜加工する前に、アルミニウム素管の表面全域を除去せずに表面に付着するアルミニウムカスを、そのアルミニウムカスのうち、楕円相似面積で換算して面積が０．０２ｍｍ ^２ 未満のものだけが残存するように、こすり落とす際に用いられるアルミニウム素管表面のアルミニウムカス除去用摺擦部材であって、
    ブラシ、スポンジ、極細繊維製織布、極細繊維製不織布のうち、１種以上のものによって構成されてなることを特徴とするアルミニウム素管表面のアルミニウムカス除去用摺擦部材。

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