(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｇ０．６０〜１．００ｗｔ％、Ｓｉ０．２０〜０．６ｗｔ％、Ｃｕ０．０３０〜０．０６０ｗｔ％、及びＭｎ０．０１０〜０．０３０ｗｔ％を含有し、残部アルミニウムおよび不純物からなることを特徴とする感光体ドラム用アルミニウム合金材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体ドラム用アルミニウム合金材に関するものである。詳しくは、切削加工性に優れた電子写真感光体ドラム用アルミニウム合金材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体の導電性支持体としては、アルミニウム及びアルミニウム合金から形成されたドラムが使用されており、この電子写真感光体ドラムを製造する材質としては、純アルミニウム、Ａｌ−Ｍｎ系合金，Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等が挙げられ、例えば、JIS1050、JIS3003、JIS3004、JIS6063が用いられている。これらのアルミニウム合金の中でも、押出あるいは絞り加工の成形性と、強度を備えたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金が好ましく、特にＪＩＳ６０６３合金が広く用いられている。
【０００３】
感光体ドラムは種々の方法で製造されるが、通常、アルミニウム合金を押出加工により円筒状にし、続いて所定の肉厚、外径寸法とするための引き抜き加工、インパクト加工、しごき加工、或いは切削による鏡面加工等の多工程を経て製造される。旋盤等による切削加工は、押出工程、切断工程などにおいて形成された表面の傷や酸化被膜を除去するために行われ、感光体ドラムの製造工程において必須の工程であるが、その工程時間が全工程に占めるウエイトは大きい。近年、経済性の観点から、多工程からなる製造プロセスの合理化、より効率的な生産性が求められているが、感光体ドラムの製造工程も同様である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
感光体ドラムの製造工程において、かなりの工程時間を占めている切削加工工程の効率化を達成するためには、切削性の良好な材質、即ち従来使用されているアルミニウム合金の切削性を改善することが有効であるとの観点から、本発明は、最も汎用されているＪＩＳ６０６３合金より切削性を高めたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の感光体ドラム用アルミニウム合金材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の添加金属量と切削性について鋭意検討した結果、ＭｇとＣｕを最適な範囲で添加する事により、切削性が向上することを見出し、本発明に達した。
即ち、本発明の要旨は、Ｍｇ０．６０〜１．００ｗｔ％、Ｓｉ０．２０〜０．６ｗｔ％、Ｃｕ０．０３０〜０．０６０ｗｔ％及びＭｎ０．０１０〜０．０３０ｗｔ％を含有し、残部アルミニウムおよび不純物からなることを特徴とする感光体ドラム用アルミニウム合金材に存する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子写真感光体ドラム用アルミニウム合金材について、ドラム用合金材として汎用されているＪＩＳ６０６３合金と対比しながら説明する。
本発明の電子写真感光体ドラム用アルミニウム合金材は、ＪＩＳ６０６３合金と同系のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金であり、その合金に添加される元素の中、特にＭｇ、Ｃｕ及びＭｎの添加範囲を特定することによって切削加工性を向上させたものである。
合金材は、工具摩擦が少なく、小さな切削抵抗、容易な切り屑処理、良好な切削面状態を充たす材料が切削性に優れているとされており、中でも工具摩擦は、合金中に含まれる元素や不純物に影響されるとされている。
従来、感光体ドラム用アルミニウム合金材として押出性や強度に優れていることからＪＩＳ６０６３合金が使用されているが、その組成成分と切削性の関係については必ずしも考慮されていない。
【０００７】
ＪＩＳ６０６３合金では、その主要成分としてＭｇ及びＳｉの含有量が規定されているが、その他の元素成分は不純物として取り扱われている。本発明アルミニウム合金材においては、その主要成分であるＭｇ、Ｓｉ中のＭｇの存在量と不純物成分中における特定成分、即ち、Ｃｕ及びＭｎの存在量とを制御することを必須とする。
本発明のアルミニウム合金材において添加されるＭｇの量は０．６０〜１．００ｗｔ％、好ましくは０．７０〜０．９０ｗｔ％である。本発明の合金材において、Ｍｇ添加量が０．６０ｗｔ％未満では切削性が向上せず、他方、１．００ｗｔ％を超えると押出あるいは絞り加工の成形性が悪くなり好ましくない。
【０００８】
ＪＩＳ６０６３合金では、Ｃｕ成分は０．１０ｗｔ％以下の不純物として規定されているに過ぎないが、本発明のアルミニウム合金材においてＣｕは必須成分であり、その添加される量は０．０３０〜０．０６０ｗｔ％、好ましくは０．０３０〜０．０５０ｗｔ％である。本発明の合金材において、Ｃｕ添加量が０．０３０ｗｔ％より少ないと切削性が向上せず、他方、０．０６０ｗｔ％を超えて多すぎると押出あるいは絞り加工の成形性が悪くなり、好ましくない。
【０００９】
ＪＩＳ６０６３合金ではＣｕ成分と同様に、０．１０ｗｔ％以下の不純物として規定されているに過ぎないＭｎ成分を、本発明合金材では所定量存在させることを必須とする。一般に、アルミニウム合金材は切削加工性に関係する工具摩耗が少ないとも言われているが、その合金中での金属結晶粒の生成は工具摩耗を促進することがある。工具摩耗は量産性のバロメーターでもあるので、工具摩耗を少なくすることは切削加工性の改良には必要であり、そのためには、特に安定的な結晶粒を得ることが重量である。本発明のアルミニウム合金材において、Ｍｎの添加量は０．０１０〜０．０３０ｗｔ％である。合金中に安定的な結晶粒子を生成させるためにはＭｎが、０．０１０ｗｔ％以上であり、逆にＭｎの添加量が０．０３０ｗｔ％より多くなるとダイスの寿命を短くするので、好ましくない。
【００１０】
本発明合金材において添加される他の主要成分であるＳｉは、ＪＩＳ６０６３合金と同程度であり、通常０．２０〜０．６ｗｔ％である。
また、本発明合金材における不純物等の他元素及びその量はＪＩＳ６０６３合金に準ずるものであり、他元素としては、例えば、Ｆｅ≦０．３５ｗｔ％、Ｃｒ≦０．１０ｗｔ％、Ｚｎ≦０．１０ｗｔ％、Ｔｉ≦０．０１ｗｔ％ とされる。更に、その他の元素成分としては各々≦０．０５ｗｔ％、計≦０．１５ｗｔ％に定められる。
本発明の合金材において、これらの元素が上記の添加範囲で存在していても切削加工性には影響を与えない。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００１２】
実施例及び比較例
下記表−１に示した各組成のアルミニウム合金からなるドラム（φ：８０ｍｍ）を旋盤により切削加工し、単位時間あたりの切削可能量（容積）を対比した。
切削加工条件
バイト：超硬バイト
回転数：８，０００ｒｐｍ
切削加工では、ドラム表面の傷の発生、或いは切削屑の絡み等の加工不良が発生しない範囲で、最大限可能な切削量を求め、単位時間当たりの切削量（容積）として、その結果を表−１に示す。  表−１に示す結果から、本発明の合金材は、同じ添加元素を含有するがその組成範囲が本発明の組成を充たさない合金材に比べ、切削性が向上していることが明白である。
【００１３】
【表１】
0004210018.tif 000002
【００１４】
【発明の効果】
本発明のアルミニウム合金材は、従来のアルミニウム合金材が有する強度や押出等の成形加工性を損なわず、切削加工性に優れているので、感光体ドラム用合金材として有用であり、且つ生産性も向上することが出来工業的価値は極めて大きい。