【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
［産業上の利用分野］
本発明はアモルフアスシリコン蒸着性に優れた
感光ドラム用アルミニウム合金に関し、さらに詳
しくは、Al―Mg―Si合金にZnを微量含有させる
ことにより、不純物含有量の規制をゆるくするこ
とができ、かつ、精密切削時の表面仕上り性およ
びアモルフアスシリコンの蒸着性を改善した感光
ドラム用のアルミニウム合金に関する。
［従来技術］
従来において、電子写真用感光体の光導電材料
としては、Se、CdS、ZnO、有機感光体（OPC）
等が、その特性、用途を考慮して使用されてきて
いるが、近年になつて、アモルフアスシリコンの
使用が注目されるようになつてきた。
その理由は、このアモルフアスシリコンは従来
材に比較して、耐熱性、耐摩耗性、環境汚染性等
において優れた特性を有しているからでかる。
しかしながら、アモルフアスシリコンは成膜速
度が遅いこと等の理由から、蒸着膜厚が15〜20μ
ｍと従来のSe、CdS等の40〜70μｍに比較して薄
く、また、アモルフアスシリコンの表面硬度が高
いために基盤の影響を受け易く、従来の基盤より
さらに高精度の表面が要求されるようになつてき
ている。
即ち、例えば、幾何学的な表面粗さは従来より
１段高い精度が必要であり、一つの目標として
Rmax＝0.05μｍの表面仕上りが要求され、ま
た、切削時に基盤表面に形成される加工変質層も
膜特性に影響するとして、その程度の低いことが
要求される。このため、通常の切削では満足する
表面が得られないため、天然ダイアモンド工具を
使用して特殊な精密旋盤により鏡面を得ているの
が現状である。
また、基盤材料としては従来より、一般にアル
ミニウム合金が使用されており、主に、JIS3003
およびJISA6063合金が多用されてきているが、
これらの材料においては、マトリツクス中に微細
に分散した多数の金属間化合物が存在し、このた
め、切削時の表面粗さを充分満足することが困難
であつた。
また、アモルフアスシリコン蒸着用感光ドラム
用のアルミニウム合金としては、いままでは、不
純物含有量を極端に規制したAl―Mg―Si合金
（例えば、99.99wt％AlをベースとしたJISA6063
合金）を用いられていたが、高純度地金のために
素材コストが極めて高いという欠点があつた。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は上記に説明したような、従来使用され
てきている感光ドラム用のアルミニウム合金の欠
点および問題点を解消すべくなされたものであ
り、アモルフアスシリコンの蒸着性に極めて優
れ、かつ、表面仕上り性に優れている、アモルフ
アスシリコン蒸着性に優れた感光ドラム用アルミ
ニウム合金を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係るアモルフアスシリコン蒸着性に優
れた感光ドラム用アルミニウム合金の特徴とする
ところは、
Si0.2〜1.0wt％（0.2wt％、1.0wt％を含ま
ず）、
Mg0.1〜1.5wt％（1.5wt％を含まず）、
Zn0.05〜1.0wt％（1.0wt％を含まず）
を含有し、不純物として、
Fe0.35wt％以下、Mn0.10wt％以下、
Cr0.10wt％以下
に規制し、残部Alよりなることにある。
本発明に係るアモルフアスシリコン蒸着性に優
れた感光ドラム用アルミニウム合金について詳細
に説明する。
先ず、本発明に係るアモルフアスシリコン蒸着
性に優れた感光ドラム用アルミニウム合金の含有
成分および成分割合について説明する。
Si、Mgは強度を向上させるための必須の元素
であり、切削加工時の撓み等による寸法精度等不
良防止に必要な強度を付与するものであり、Si含
有量が0.2wt％未満、Mg含有量が0.1wt％未満で
はこの効果が充分ではなく、また、Si1.0wt％、
Mg1.5wt％を夫々越えて含有されると、Mg2Siの
晶出物を作り易くなるため切削面精度Rmax5／
100μｍ以下を満足することができない。よつ
て、Si含有量は0.2〜1.0wt％（0.2wt％、1.0wt％
を含まず）、Mg含有量は0.1〜1.5wt％（1.5wt％
を含まず）とする。
Znは低融点金属であり、切削時に潤滑効果に
より表面仕上り性を改善する効果が著しく、か
つ、工具のチツピングを起り難くする元素であ
り、含有量が0.05wt％未満ではこの効果が充分で
なく、また、1.0wt％を越えて含有されると耐蝕
性を劣化させる。よつて、Zn含有量は0.05〜
1.0wt％（1.0wt％は含まず）とする。
Fe、Mn、Crは結晶粒微細化のために含有させ
ることがあるが、含有量がFe0.35wt％、
Mn0.10wt％、Cr0.10wt％を夫々越えると
Al7Cr、Al―Fe系、Al6（MnFe）等の晶出物の量
および寸法共に大きくなり切削面精度を悪化させ
る。よつて、Fe含有量0.35wt％以下、Mn含有量
0.10wt％以下、Cr含有量0.10wt％以下に規制す
る必要がある。
上記の含有成分以外に、鋳塊の結晶粒微細化の
ためにTiを0.03wt％以下含有させることは許容
される。
［実施例］
次に、本発明に係るアモルフアスシリコン蒸着
性に優れた感光ドラム用アルミニウム合金の実施
例を説明する。
実施例
第１表に示す含有成分および成分割合のアルミ
ニウム合金を常法に従つて溶解し、200φの鋳塊
に鋳造し、520℃の温度で４時間の均熱処理を行
なつた後、押出および抽伸加工により直径123
mm、肉厚4.8mmの管を作成し供試材とした。
◎切削条件は次の通りである。
(1) 粗切削（NC旋盤）
工具：焼結ダイアモンド工具（市販品）
切削速度：600m／min
切込：0.25mm
送り：0.1mm／rev
(2) 仕上切削（超精密旋盤）
工具：天然ダイアモンド製工具（市販品）
切削速度：600m／min
切込：0.015mm
送り：0.03mm／rev
切削した全長300mmの製品の中央部で表面粗さ
計により最大粗さ（Rmax）を求めてその結果を
第１表に示す。
切削した後アモルフアスシリコンの蒸着を行な
いテープテストにより蒸着性を判定した結果を第
１表に示す。
この第１表から、本発明に係るアモルフアスシ
リコン蒸着性に優れた感光ドラム用アルミニウム
合金は、切削表面仕上り精度Rmax0.05μｍ以下
を容易に得ることができ、さらに、切削後のアモ
ルフアスシリコン蒸着性についても、テープテス
トの結果剥離せず優れた蒸着性が得られた。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an aluminum alloy for photosensitive drums that has excellent amorphous silicon deposition properties, and more specifically, by incorporating a small amount of Zn into an Al--Mg--Si alloy, the impurity content can be regulated. The present invention relates to an aluminum alloy for photosensitive drums that can be made loose and has improved surface finish during precision cutting and amorphous silicon deposition. [Prior art] Conventionally, photoconductive materials for electrophotographic photoreceptors include Se, CdS, ZnO, and organic photoreceptors (OPC).
etc. have been used in consideration of their characteristics and uses, but in recent years, the use of amorphous silicon has been attracting attention. The reason for this is that this amorphous silicon has superior properties in terms of heat resistance, abrasion resistance, environmental pollution resistance, etc. compared to conventional materials. However, due to the slow deposition rate of amorphous silicon, the deposition film thickness is 15 to 20 μm.
m and thinner than conventional Se, CdS, etc., which are 40 to 70 μm, and because the surface hardness of amorphous silicon is high, it is easily affected by the substrate, and requires a surface with even higher precision than conventional substrates. It's starting to look like this. In other words, for example, geometric surface roughness requires one step higher precision than before, and one goal is to
A surface finish of Rmax = 0.05 μm is required, and a process-affected layer formed on the substrate surface during cutting is also required to be of a low level since it affects the film properties. For this reason, since it is not possible to obtain a satisfactory surface by ordinary cutting, the current practice is to obtain a mirror surface using a special precision lathe using natural diamond tools. In addition, aluminum alloys have traditionally been used as base materials, mainly JIS3003
and JISA6063 alloys have been widely used,
In these materials, there are many intermetallic compounds finely dispersed in the matrix, and it has therefore been difficult to achieve sufficient surface roughness during cutting. In addition, as aluminum alloys for photosensitive drums for amorphous silicon deposition, until now Al-Mg-Si alloys with extremely restricted impurity content (for example, JISA6063 based on 99.99wt% Al) have been used.
However, the disadvantage was that the material cost was extremely high due to the high purity of the metal. [Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in order to solve the drawbacks and problems of the conventionally used aluminum alloy for photosensitive drums as explained above. An object of the present invention is to provide an aluminum alloy for photosensitive drums which has extremely excellent vapor deposition properties and excellent surface finishing properties, and is excellent in amorphous silicon vapor deposition properties. [Means for Solving the Problems] The aluminum alloy for photosensitive drums having excellent amorphous silicon vapor deposition properties according to the present invention is characterized by having Si of 0.2 to 1.0 wt% (0.2 wt%, 1.0 wt%). Contains 0.1 to 1.5 wt% of Mg (excluding 1.5 wt%), 0.05 to 1.0 wt% of Zn (excluding 1.0 wt%), and 0.35 wt% or less of Fe, 0.35 wt% of Mn as impurities. It is regulated to 10wt% or less, Cr0.10wt% or less, and the balance is Al. The aluminum alloy for photosensitive drums having excellent amorphous silicon deposition properties according to the present invention will be described in detail. First, the components and component ratios of the aluminum alloy for photosensitive drums having excellent amorphous silicon deposition properties according to the present invention will be explained. Si and Mg are essential elements for improving strength, and they provide the strength necessary to prevent defects such as dimensional accuracy due to deflection during cutting.Si content is less than 0.2wt%, Mg content is If the amount is less than 0.1wt%, this effect will not be sufficient;
If each Mg content exceeds 1.5wt%, it becomes easy to form Mg 2 Si crystallized substances, so the cutting surface accuracy Rmax5/
It is not possible to satisfy the requirement of 100 μm or less. Therefore, the Si content is 0.2 to 1.0wt% (0.2wt%, 1.0wt%
), Mg content is 0.1-1.5wt% (1.5wt%
). Zn is a low melting point metal, and is an element that has a remarkable effect of improving surface finish through lubrication during cutting, and also makes it difficult for tools to chip.If the content is less than 0.05wt%, this effect is not sufficient. Moreover, if the content exceeds 1.0wt%, the corrosion resistance will deteriorate. Therefore, the Zn content is 0.05~
1.0wt% (1.0wt% not included). Fe, Mn, and Cr are sometimes included for grain refinement, but the content is Fe0.35wt%,
When exceeding Mn0.10wt% and Cr0.10wt%, respectively
The amount and size of crystallized substances such as Al 7 Cr, Al-Fe system, Al 6 (MnFe) increase, and the precision of the cut surface deteriorates. Therefore, Fe content is 0.35wt% or less, Mn content is
It is necessary to regulate the Cr content to 0.10wt% or less, and the Cr content to 0.10wt% or less. In addition to the above-mentioned components, it is permissible to contain Ti at 0.03 wt% or less in order to refine the crystal grains of the ingot. [Example] Next, an example of an aluminum alloy for photosensitive drums having excellent amorphous silicon deposition properties according to the present invention will be described. Example An aluminum alloy having the components and proportions shown in Table 1 was melted according to a conventional method, cast into a 200φ ingot, soaked at 520°C for 4 hours, extruded and Diameter 123 due to drawing process
A tube with a wall thickness of 4.8 mm was prepared and used as a test material. ◎Cutting conditions are as follows. (1) Rough cutting (NC lathe) Tool: Sintered diamond tool (commercially available) Cutting speed: 600 m/min Depth of cut: 0.25 mm Feed: 0.1 mm/rev (2) Finish cutting (ultra precision lathe) Tool: Natural diamond Manufacturing tool (commercially available) Cutting speed: 600m/min Depth of cut: 0.015mm Feed: 0.03mm/rev Find the maximum roughness (Rmax) at the center of the cut product with a total length of 300mm using a surface roughness meter and check the results. Shown in Table 1. After cutting, amorphous silicon was deposited, and the deposition properties were determined by a tape test. Table 1 shows the results. From this Table 1, it is clear that the aluminum alloy for photosensitive drums having excellent amorphous silicon vapor deposition properties according to the present invention can easily obtain a cutting surface finish accuracy Rmax of 0.05 μm or less, and that the amorphous silicon vapor deposition after cutting is possible. As for the properties, a tape test showed that there was no peeling and excellent vapor deposition properties were obtained.
【表】
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係るアモルフア
スシリコン蒸着性に優れた感光ドラム用アルミニ
ウム合金は上記の構成を有しているものであるか
ら、精密切削時の表面仕上り性が極めて良好であ
り、かつ、アモルフアスシリコン蒸着性が極めて
優れている感光ドラム用のアルミニウム合金であ
る。[Table] [Effects of the Invention] As explained above, since the aluminum alloy for photosensitive drums according to the present invention, which has excellent amorphous silicon deposition properties, has the above-mentioned structure, the surface during precision cutting is This is an aluminum alloy for photosensitive drums that has extremely good finishing properties and excellent amorphous silicon deposition properties.