(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管の両端部を支持すると共に陽極に帯電して軸回転させ、この金属管の外周面に、対向方向又は回転軸を中心とする放射方向から複数の砥石を一定の圧力で押圧させ、これら砥石を挟んで円周方向の前後に陰極電極をそれぞれ配置し、電解液供給機構により前記金属管の外周面に電解液を供給し、金属管の外周面に形成された不導体化皮膜を前記砥石により除去する擦過作用と、電解液による集中電解溶出作用とを一体的に複合させて前記金属管の外周面を高精度に鏡面加工する方法であって、前記砥石は、砥粒の異なる砥石を前記金属管の軸線方向に沿って所定の間隔をあけて複数列配置し、且つ一列置きに砥石が並ぶように各列の砥石を金属管の円周方向に所定角度回転させた位置にそれぞれ配置し、前記電解液は仕上げ用砥石側より供給することを特徴とする金属管外周面の電解複合研磨方法。
【請求項２】
請求項１に記載の金属管外周面の電解複合研磨方法により形成されたことを特徴とするアルミ合金製の感光ドラム用基体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属管外周面の電解複合研磨方法及びその方法により形成されたアルミ合金製の感光ドラム用基体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属管の外周面を鏡面加工する方法としては電解複合研磨が知られている。この電解複合研磨方法は、通常砥石等の研磨材を陰極とし、被加工物である金属管を陽極として電解液を供給しながら研磨する方法であって、研磨材による擦過作用と電解液による溶出作用とを複合させて金属管の外周面を鏡面仕上げするものである（例えば、特開平５−３１６２８号公報、特開平６−７２０号公報等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電解複合研磨方法は、ステンレス鋼、炭素鋼等を基材とする金属管の場合には有効であるが、ＯＰＣ（Ｏrganic  Ｐhoto  Ｃonductor) 感光ドラムとして用いられるアルミ合金製の金属管の場合には有効ではない。
アルミ合金製の金属管は、アルミ材特有の現象として軟質のため研磨材による研削時にむしれ、かぶさり等による表面不良が発生し易く、ＯＰＣ感光ドラムとして要求される品質を確保できないからである。ＯＰＣ感光ドラムは、高感度にするため基体の表面にＯＰＣを薄く均一に塗工する必要があり、従って基体となる金属管の表面は高精度の鏡面加工が要求される。
従来の電解複合研磨方法では、電解作用を行う電極と研削作用を行う研磨材とが個別に作用し、金属管に対する研磨材の配置も一部に偏っているためむしれ、かぶさり等の表面不良が多く、真円度等寸法精度が悪く、製品歩留りが低下する等の問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされ、特にアルミ合金製の金属管の外周面を、表面不良が発生しないように高精度に鏡面加工でき、ＯＰＣ感光ドラムとして要求される品質を充分確保できると共に、真円度等寸法精度及び製品歩留りの向上を図れるようにした、金属管外周面の電解複合研磨方法及びその方法により形成されたアルミ合金製の感光ドラム用基体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】
この目的を達成するための手段として、本発明は、金属管の両端部を支持すると共に陽極に帯電して軸回転させ、この金属管の外周面に、対向方向又は回転軸を中心とする放射方向から複数の砥石を一定の圧力で押圧させ、これら砥石を挟んで円周方向の前後に陰極電極をそれぞれ配置し、電解液供給機構により前記金属管の外周面に電解液を供給し、金属管の外周面に形成された不導体化皮膜を前記砥石により除去する擦過作用と、電解液による集中電解溶出作用とを一体的に複合させて前記金属管の外周面を高精度に鏡面加工する方法であって、前記砥石は、砥粒の異なる砥石を前記金属管の軸線方向に沿って所定の間隔をあけて複数列配置し、且つ一列置きに砥石が並ぶように各列の砥石を金属管の円周方向に所定角度回転させた位置にそれぞれ配置し、前記電解液は仕上げ用砥石側より供給することを特徴とする金属管外周面の電解複合研磨方法を要旨とする。
又、上記金属管外周面の電解複合研磨方法により形成されたアルミ合金製の感光ドラム用基体を要旨とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳説する。
図１は、本発明に係る電解複合研磨方法の基本原理を示すもので、被加工物であるアルミ合金製の金属管１の外周面に砥石２を一定圧力Ｆで押し付け、この砥石２を挾んで円周方向の前後に陰極電極３をそれぞれ配置し、金属管１を陽極に帯電させて矢印Ａ方向に高速軸回転させ、その外周面に電解液４を供給して電解複合研磨を行う。
【０００７】
前記砥石２が擦過作用による研削を始める寸前に、電解液４の電解作用によって金属管１の表面に薄い不働態化被膜Ｂが形成され、砥石２はこの不働態化被膜Ｂの上から研削することで目詰まりを起こさずに不働態化被膜Ｂを除去し、金属管１の金属素地Ｃを露出させる。その直後に金属素地露出面の凸部へ電解電流を集中して選択的な電解を行うことにより集中溶出させ、金属管１の外周面を平滑にする。不働態化被膜及び集中溶出の各々の生成面積、即ち研削作用と電解作用の比率のコントロールは、前記陰極電極３のサイズを調整することにより可能である。
【０００８】
図２(イ) 、(ロ) は本発明に係る電解複合研磨方法の具体例を示すもので、前記金属管１の両端部を支持部材５で支持すると共に、この支持部材５を介して金属管１を陽極に帯電させ、且つ金属管１を高速軸回転させながら砥石２を保持するハウジング６内を上下方向に移動可能に形成する。
【０００９】
砥石２は砥石ホルダ７に着脱可能に装着され、金属管１に対して対向方向即ち金属管１を両側から挾むようにして配置され、砥石ホルダ７の先端部には(ロ) のように砥石２を挾んで円周方向の前後に前記陰極電極３が金属管１の軸方向にそれぞれ配設される。又、対向配置された一対の砥石２は、図示は省略したが適宜の弾性部材又はアクチュエータ等を介して金属管１の外周面にそれぞれ一定の圧力Ｆで押圧するように形成される。砥石２の幅Ｄは、例えば金属管１の外径がφ３０ｍｍの場合には８〜１０ｍｍに設定すると、目詰まりがなく効率良い研削を遂行できる。
【００１０】
前記電解液４は、ハウジング６の上部に形成された給液口６ａより供給され、金属管１の外周面を流下して電解作用をなし、砥粒の混入した廃液は金属管１の表面に砥粒が残留しないようにハウジング６の下部に形成された排液口６ｂから排出される。この廃液は、図示は省略したが電解液供給システムの沈澱槽へ送られ、フィルタを通過して清浄にされた後、電解液として再びハウジング６の給液口６ａへと送られる。
【００１１】
このように電解液４を供給しながら、高速軸回転する金属管１を上方に移動することでその外周面を電解複合研磨する。この電解複合研磨に際し、金属管１は移動させないで図２(ハ) のように前記ハウジング６を上下方向に揺動させ、又は金属管１の移動とハウジング６の揺動とを組み合わせるようにしても良い。この移動方式による研磨と揺動方式による研磨、或は両者の組み合わせ方式による研磨は、製品として要求される品質精度（表面粗さ）により使い分けることが可能である。
【００１２】
図３(イ) 、(ロ) は揺動方式の電解複合研磨方法の具体例を示すもので、金属管１は上下部が支持部材５によって支持され、陽極に帯電されて高速軸回転し、対向配置された砥石２は砥石ホルダ７に着脱可能に取り付けられ、ハウジング６の側部に設けられたアクチュエータ８により金属管１の外周面に一定の圧力で押圧する。この場合、砥石２は２枚で１組みの板状の物が用いられ、前記ハウジング６内に固定された保持枠９に進退可能に保持されている。
【００１３】
前記保持枠９内には、図３(ロ) のように断面円弧状の溝を有する耐蝕性材からなるケース１０が金属管１を挾むように対設され、このケース１０と金属管１との間に電解液通路Ｅが設けられ、この電解液通路Ｅの上端はハウジング６の給液口６ａに連通し、下端は排液口６ｂに連通している。更に、ケース１０の溝の両端部（砥石２と金属管１との接触部分に隣接）には陰極電極３がそれぞれ取り付けられ、２枚の砥石２の間にも陰極電極３が取り付けられる。１１は前記砥石ホルダ７を挾むようにしてその両側に配設されたガラス板であり、研磨時に発生する摩擦力を少なくするためであり、滑性に優れているならば他の材質のものでも良い。
【００１４】
ハウジング６は、適宜の揺動機構（図略）で揺動可能に形成し、高速軸回転する金属管１に対して上下方向に揺動させ、前記給液口６ａから電解液を供給して電解液通路Ｅ内を通過させ、これにより金属管１の外周面を電解複合研磨することができる。
【００１５】
本発明方法においては、砥石２は対向配置するだけでなく、金属管１の回転軸を中心として放射方向から複数の砥石を一定の圧力で押圧させても良く、例えば図４(イ) に示すように３個の砥石２を金属管１の円周方向に１２０°の間隔をあけて配置する、(ロ) のように４個の砥石２を金属管１の円周方向に９０°の間隔をあけて十字型に配置する、或は(ハ) のように５個の砥石２を金属管１の円周方向に７２°の間隔をあけて配置する等も可能である。これらは特にφ３０ｍｍ以上の太径管或は長尺管の場合に有効である。砥石２の数を増やせば作業能率が向上し、且つ製品の真円度も向上するが、その分コスト高となり、装置の構造も複雑となってスペースも多く取ることから、製造条件等を考慮して適宜選択する。感光ドラム用基体の場合、短尺製品（概ね２５０〜３００ｍｍ）を高能率且つ低コストで研磨することが不可欠であり、本発明のように砥石を対向配置する方法によれば、スペースを多く取らず１機多連（例えば、５連）式の装置を用いることができ、これにより多数本同時研磨が可能となって高能率、低コスト化を実現できる。
【００１６】
図５(イ) 、(ロ) は砥粒の異なる砥石を金属管１の軸線方向に沿って所定の間隔をあけて複数列配置した例を示すもので、ハウジング６内に下から順に荒用砥石２Ｐ、中間用砥石２Ｑ、仕上用砥石２Ｒをそれぞれ対向配置し、且つこれらの砥石に対応させてアクチュエータ８Ｐ、８Ｑ、８Ｒをそれぞれ配設したものである。この電解研磨方法によれば、高速軸回転する金属管１をハウジング６の下から上まで１回通すだけで、荒用砥石２Ｐによる荒研磨、中間用砥石２Ｑによる中間研磨、仕上用砥石２Ｒによる仕上研磨の３工程を行うことができる。従って、効率的な鏡面仕上加工が可能となる。
【００１７】
図６(イ) 、(ロ) に示す例は、砥粒の異なる３種類の砥石を複数列配置する点では図５の場合と同じであるが、各列の砥石は同じ向きではなく、一列置きに砥石が並ぶように各列の砥石を金属管１の円周方向に９０°回転させた位置にそれぞれ配置した点で相違している。即ち、ハウジング６内の下位の荒用砥石２Ｐと、上位の仕上用砥石２Ｒとは同方向に対向配置されているが、中間位の中間用砥石２Ｑは円周方向に９０°回転させた位置に対向配置されている。この場合、前記ケース１０の中間部には中間用砥石２Ｑを通すための孔が形成される。
【００１８】
このような砥粒の異なる３種類の砥石方式においては、各列の砥石は対向配置のみならず、図４(イ) 〜(ハ) のように同一列内に３〜５個の砥石を配置しても良く、更に各列の砥石は同じ向きではなく、一列置きに砥石が並ぶように各列の砥石を円周方向に所定角度回転させた位置にそれぞれ配置するようにしても良い。又、製品の要求品質に応じて荒用、中間用、仕上用の３段配置で、砥石の砥粒番手の組み合わせも適宜設定することが可能である。列数も３列に限定されず、金属管１の長さに応じて各加工段階での列を複数列にすることもある。
【００１９】
本発明方法により電解複合研磨されたアルミ合金製の金属管は、外周面に表面欠陥が生じることなく高精度に鏡面加工されており、この外周面にＯＰＣの薄膜（２０μｍ程度）を塗工することで、複写機やファクシミリ等の感光ドラムを形成することができる。
尚、ＯＰＣ塗工以外の手段で形成する感光ドラム用基体としても有効であり、アルミ合金製以外の材質からなる金属管にも本発明方法を適用することが充分可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、金属管の外周面を砥石による擦過作用と電解液による電解作用とが一体的となった電解複合研磨で鏡面加工する方法であって、砥石は砥粒の異なる砥石を前記金属管の軸線方向に沿って所定の間隔をあけて複数列配置し、且つ一列置きに砥石が並ぶように各列の砥石を金属管の円周方向に所定角度回転させた位置にそれぞれ配置し、電解液は仕上げ用砥石側より供給するので、砥石の配置位置を偏らせずに釣り合いをとって電解複合研磨をすることができる。これにより、特にアルミ合金製の金属管の外周面にむしれ、かぶさり等の表面欠陥が生じることなく、きわめて高精度に鏡面加工することができ、真円度等寸法精度及び歩留まりの高い製品を高能率に生産することができる。又、本発明の電解複合研磨方法によれば、理想的なＯＰＣ感光ドラム用基体を生産して提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電解複合研磨方法の基本原理を示す説明図。
【図２】本発明に係る電解複合研磨方法の具体例を示すもので、(イ) は概略縦断面図、(ロ) はそのＸ−Ｘ断面図、(ハ) は揺動方式の概略縦断面図。
【図３】揺動方式の電解複合研磨方法の具体例を示すもので、(イ) は概略縦断面図、(ロ) はそのＸ−Ｘ断面図。
【図４】砥石の対向配置以外の例であって、(イ) は３個の砥石を配置したもの、(ロ) は４個の砥石を十字型に配置したもの、(ハ) は５個の砥石を配置したものをそれぞれ示す説明図。
【図５】砥粒の異なる砥石を複数列配置した例を示すもので、(イ) は概略縦断面図、(ロ) はそのＸ−Ｘ断面図。
【図６】一列置きに砥石が並ぶように配置した例を示すもので、(イ) は概略縦断面図、(ロ) はそのＸ−Ｘ断面図。
【符号の説明】
１…金属管
２…砥石
３…陰極電極
４…電解液
５…支持部材
６…ハウジング
７…砥石ホルダ
８…アクチュエータ
９…保持枠
１０…ケース
１１…ガラス板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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