JPH02131248A - 光導電部材用表面処理金属体及び該金属体を有する光導電部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気乃至電子デバイス、特に電子写真感光体等
の光導電部材の基体として利用し得る表面処理金属体及
びこの金属体を用いた光導電部材に関する。

〔従来の技術〕

金属体表面には、用途に応じた表面形状を付与するため
、各種切削乃至研摩加工が施される。

例えば電子写真感光体等の光導電部材の基体（支持体）
として、板状、円筒状、無端ベルト状等の金属体が用い
られ、支持体上に光導電層等の層を形成するため、鏡面
化切削加工等により表面を仕上げられる。例えば、旋盤
、フライス盤等を用いたダイヤモンドバイト切削により
、所定範囲内の平面度にされたり、場合によっては、干
渉縞防止のため所定形状乃至は任意形状の凹凸表面に仕
上げられる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

ところが、切削によりこの様な表面を形成すると、金属
体の表面近傍に存在する硬質の合金成分、酸化物等の微
細な介在物や空孔（Ｂｌｉｓｔｅｒ）にバイトが当り、
切削の加工性が低下すると共に、切削により介在物等に
起因する表面欠陥が顕現し易いといった不都合を生ずる
。例えば支持体に用いる金属体として、アルミニウム合
金を用いた場合、アルミニウム組織中にＳｉ−Ａｊ！−
Ｆｅ系、Ｆｅ−Ａｊ！系、Ｔ　ｒ　Ｂ　ｘ等の金属間化
合物、Ａｊ！，Ｍｇ．Ｔ　ｉ．Ｓ　ｒ．Ｆｅの酸化物な
どの硬い介在物やＨ，による空孔（Ｂｌｉｓｔｅｒ）が
存在すると共に、結晶方位の違う近隣Ａ／組織間で生起
する粒昇段差といった表面欠陥が生起される。この様な
表面欠陥のある支持体により例えば電子写真感光体を構
成すると、成膜の均一性が悪《なり、延いては、電気的
、光学的、光導電的特性の均一性が損われ、美麗な画像
が提供できなくなり、実用に耐えないものとなる。

特にａ−Ｓｉは、膜の形態が支持体の表面形状に大きく
左右されることが知られている。とりわけ、殆どの部分
でほぼ均一の光導電特性が必要となる大面積の電子写真
感光体ドラムにおいては、支持体の表面状態は極めて重
要であり、支持体表面に欠陥が存在すると膜の均一性が
悪くなり、柱状構造や球状突起が形成されるため、光導
電的不均一さの生じる原因となる。

ところが、アルミニウム合金の管材等を支持体として使
用する場合、その表面に鏡面仕上げ、エンボス加工等精
密な各種切削乃至は研摩加工を施す過程において、前述
した各種介在物により、例えばハードスポットと呼ばれ
る固い部分が存在したり、水素ガスによる空孔（Ｂｌｉ
ｓｔｅｒ）が存在したりすると、例えば切削加工による
鏡面化過程において、切削バイトに対する切削抵抗とな
りアルミニウムシリンダー表面に欠陥部分を生じる原因
となりアルミニウム支持体表面上に１〜１０μｍ程度の
ひび割れ、エグレ状の傷、更には微細な凹凸あるいは空
孔（Ｂｌｉｓｔｅｒ）より発生するスジ状キズを発生さ
せる原因となっている。

このような傾向はアルミニウム純度が低くなるほど酷《
なる。

しかしながら、切削加工後に本発明に係る金属表面処理
方法を実施するならば、本来、ａ−Ｓｉの膜形成時に柱
状構造や球状突起の原因となるひび割れ部、空孔部等に
おけるパリ状の突起はきわめて表面精度の良い鋼球でも
って打たれ、つぶされる為、パリのない処理表面が得ら
れるようになる。

このようにして本発明者らは従来使用していた高価な高
純度或いは超高純度のアルミニウム合金を用いることな
く、より低純度のアルミニウム合金を使用できる生産系
を見い出す事によって高い経済性を達成できた。

本発明の第１の目的は、精密加工後における表面欠陥が
必要にして充分に抑制され、とりわけ精密加工による正
確な表面形状が望まれる光導電部材の構成部材に用いる
に適したアルミニウム合金から成る光導電部材用表面処
理金属体を提供する事にある。

本発明の第２の目的は、とりわけ精密加工による正確な
表面形状並びに高い寸法精度が望まれる電子写真感光体
ドラムの支持体に適したアルミニウム合金から成る光導
電部材用表面処理金属体を提供することにある。

本発明の第３乃至第６の目的は、画像欠陥が少なく高品
質な画像を得ることができる電子写真用の光導電部材を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光導電部材用表面処理金属体はアルミニウム金
属から成る複写機等用感光体ドラムにおいて当該ドラム
を少なくとも芯材パイプとその外側に設けた表面体とを
有する二重構造とし、その表面体を純度９９．８重量％
以下のアルミニウム合金とし、表面に複数の球状痕跡窪
みによる凹凸を形成した金属体から成ることを特徴とす
る。

上記第１及び第２の目的は少なくとも芯材パイブとその
外側に設けた表面体とを有する二重構造であって、その
表面体が純度９９．８重量％以下のアルミニウム合金で
あって、その表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸を形
成した金属体から成ることを特徴とする光導電部材用表
面金属体によって達成される。

上記第３乃至第６の目的は支持体上に光導電層を有する
光導電部材において、前記支持体が表面に複数の球状痕
跡窪みによる凹凸を形成した金属体から成り、該金属体
が少なくとも芯材パイブとその外側に設けた表面体とを
有する二重構造であって、その表面体が純度９９．８重
量％以下のアルミニウム合金であることを特徴とする光
導電部材によって達成される。

汎用のアルミニウム合金には、一般に、必要に応じて積
極的に添加される合金成分や、精練、蓉製等の過程で止
むを得ず混入する不純物などに起因する析出物、介在物
が存在し、粒界等において異常成長したり、合金組織内
にハードスポットと呼ばれる固い部分を生じ、精密加工
の際の加工性を損じたり、精密加工により得られる電子
部品等の特性を劣化させる原因となる。前述した様に、
例えばケイ素はアルミニウムと固溶しにくく、Ｓ　ｉ，
Ｓ　ｉＯ＋　，Ａｆ−Ｓ　ｉ化合物、Ａｅ−ＦｅＳ１化
合物、ＡＩ！−Ｓｉ−Ｍｇ化合物として、またＡｌはＡ
ｌ２０　３としてアルミニウム組織中に例えば島状等の
形態で介在する。また、Ｆｅ，Ｔ１等も酸化物等として
堅い粒界析出物やハードスポットとして現れる。特にＳ
ｉは、仮令０．５重量％未満と低い濃度で含有されてい
ても、Ａ／と固溶しに《＜、硬い（特にＳｔ０２）ため
、ＡＩ！合金の物理的な特性向上には太き《寄与するが
、表面処理仕上時に、加工工具によるひっかかりを生じ
、表面欠陥を生じる。

本発明においては、表面のアルミニウム合金において前
述した各種介在物の大きさ（介在物粒子の最大長さで代
表される粒径）を１０μｍ以下とした場合、精密加工の
際の加工性や精密加工により得られる電子部品等の特性
や耐久性が予期せぬ程に向上する為、好ましい。介在物
の更に好ましい大きさは、５μｍ以下である。

アルミニウム合金中の介在物の大きさを１０μｍ以下に
抑制する具体的な方法としては、例ばアルミニウム合金
溶解時に使用するセラミックフィルターの開孔径の小さ
いものを用いると共に、十分な管理のもとにフィルター
の効果を十分に活かす方法をとり、具体的にはフィルタ
ーがある程度目詰まりを生じた時点でのロットを使用す
る。更には溶解炉材の混入防止対策、スラグの面削厚み
の増加などの方法が挙げられる。

この様に、本発明においてはアルミニウム合金中に含有
される介在物の大きさを規定する事が好ましいが、基質
アルミニウムをはじめとするその他の合金成分について
は、特に制限はなく、成分の種類、組成等については任
意に選択する事ができるが、特にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系ア
ルミニウム合金が最適である。

従って、本発明のアルミニウム合金には、日本工業規格
（Ｊ　ＩＳ）　、ＡＡ規格、ＢＳ規格、ＤＩＮ規格、国
際合金登録等に展伸材、鋳物用、ダイカスト等として規
格化あるいは登録されている。純アルミニウム系、Ａｌ
−Ｃｕ系、ＡＩＶＭｎ系、Ａｎ−Ｓｉ系、Ａｊ７−Ｍｇ
系、ＡｆＭｇ−Ｓｉ系、Ａ　トｄｎ　−　Ｍ　ｇ系等の
組成の合金、Ａ　Ｉ．−Ｃ　ｕ　−　Ｍ　ｇ系（ジュラ
ルミン、超ジュラルミン等）　、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓ　ｉ系
（ラウタル等）　、ＡＡ−Ｃｕ−Ｎ　ｉ−Ｍｇ系（Ｙ合
金、ＲＲ合金等）、アルミニウム粉末焼結体（ＳＡＰ）
等が包含される。

本発明においてアルミニウム合金の組成を選択するには
、使用目的に応じた特性として、例えば機械的強度、耐
食性、加工性、耐熱性、寸法精度等を考慮して適宜に選
択すれば良いが、例えば精密加工に際して、鏡面化切削
加工等を伴う場合には、アルミニウム合金中にマグネシ
ウム及び銅を共存させることによって、アルミニウム合
金の快削性が向上する。マグネシウムあるいは銅の含量
は、それぞれ０．５〜１０重量％の範囲が好ましく、特
に１〜７重量％の範囲が望ましい。マグネシウム含量が
余りにも高過ぎると結晶粒界部分に粒界腐食が生じ易く
なるため、１０重量％を超えて添加することは望ましく
ない。

また、アルミニウム合金中に含有される鉄は、共存する
アルミニウムやケイ素とＦｅ−Ａｊ！系やＦｅ−ＡＩ！
−Ａｉ系の金属間化合物を形成し、アルミニウムマトリ
ックス中にハードスポットとして現われる。特にこのハ
ードスポットは鉄含量２０００ｐｐｍを境にして鉄が増
加すると急激に増加し、例えば鏡面切削加工等の際に悪
影響を及ぼす。従って、本発明に係わるアルミニウム合
金における好ましい鉄含量は、２０００ｐｐｍ以下、更
には１０００ｐｐｍ以下である。

更に、アルミニウム合金中に含有される水素は、空孔（
Ｂｌｉｓｔｅｒ）等の組織異常を生起？せ、精密加工の
際の加工性を損じたり、精密加工により得られる電子部
品等の特性を劣化させる原因となる。この様な不都合は
、特にアルミニウム合金中の水素量をアノ１ミニウム１
００グラムに対してｌ．Ｏｃｃ以下、より好まし《は０
．　　７ｃｃ以下と抑制することにより解消することが
できる。

アルミニウム合金中に含有される鉄の含量を２０００ｐ
ｐｍ以下に抑える具体的な方法としては、原料としての
Ａｌ地金の純度の高いもの、例えば、電解精練を繰返し
行ったものを使用する。

また、溶解、鋳込の各工程で十分管理を行うなどの方法
が挙げられる。

アルミニウム合金中に含有される水素量を、アルミニウ
ム１００グラムに対して１．０ｃｃ以下に抑える具体的
な方法としては、ＡＩ合金溶解時に脱ガス工程として塩
素ガスを溶渦中に吹き込み合金組織中の存在するＨ，ガ
スをＨＣＩとして除去する方法、あるいは溶解したＡＩ
合金を真空炉中に一定時間保持し、合金組織中に存在す
るＩ４■ガスを真空中へ拡散除去する方法などが挙げら
れる。

因みに、本発明に係わるアルミニウム合金の具体的組成
を以下に例示する。

［Ａｊ７−Ｍｇ系〕 Ｍｇ０．５〜１０重量％ Ｓｉ０．５重量％以下 Ｆｅ　　２０００ｐｐｍ以下 Ｃｕ　　Ｏ．０４　〜０．２重量％ Ｍｎ　　０．０１　〜１．０重量％ Ｃｒ　　０．０５　〜０．５重量％ Ｚｎ　　０．０３　〜０．２５重量％ Ｔｉ　　Ｔｒ又は０．０５〜０．２０重量％Ｈ，　　Ａ
ｆｌＯＯダラムに対して１．０ｃｃ以下 ＡＩ！　　実質的に残部 ［Ａ７−Ｍｎ系］ Ｍｎ０．３〜１．５重ｍ％ ＳｉＯ．５重量％以下 Ｆｅ　　２０００ｐｐｍ以下 Ｃｕ　　０．０５　〜０．３重量％ Ｍｇ０．２〜１．３重量％ Ｃｒ　　Ｏ又は０．１〜０．２重量％ Ｚｎ０．１〜０．４重量％ Ｔｉ　　Ｔｒ又は０．１重量％程度 Ｈ２　Ａｉ！１００グラムに対して１．０ｃｃ以下 ／ｌ’　　実質的に残部 （Ａｊ！−Ｃｕ系〕 Ｃｕｌ．５〜６．０重量％ ＳｉＯ．５重量％以下 Ｆｅ　　２０００ｐｐｍ以下 Ｍｎ　　Ｏ又は０．２〜１．２重ｍ％ Ｍｇ　　Ｏ又は０．２〜１．８重量％ Ｃｒ　　Ｏ又は０．１重量％程度 Ｚｎ０．２〜０．３重量％ Ｔｉ　　Ｔｒ又は０．１５〜０．２重量％Ｈ．　　ＡＩ
！１００グラムに対して１．０ｃｃ以下 Ａｆ　　実質的に残部 〔純アルミニウム系〕 Ｍｇ０．０２〜０，５重量％ Ｓｉ０．３重量％以下 Ｆｅ　　２０００ｐｐｍ以下 Ｃｕ　　Ｏ．０３　〜０．１重量％ Ｍｎ　　Ｏ．０２　〜０．０５重量％ Ｃｒ　　Ｔｒ Ｚｎ　　０．０３　〜０．１重量％ Ｔｉ　　Ｔｒ又は０．０３〜０．１重量％Ｈ，　　Ａｌ
ｌ００グラムに対して　１．０ｃｃ以下 ＡＩ　　実質的に残部 （但し、前記Ｔｒとは積極的に添加しない場合の痕跡量
を意味する。） 本発明と係わるアルミニウム合金は、圧延、押出等の塑
性加工を経た後、切削乃至は研摩等の機械的方法、乃至
は化学エッチング等化学的乃至物理的方法を伴う精密加
工を施し、必要に応じて熱処理、調質等を随時組合せて
、使用目的に応じた適宜の形状に賦形される。例えば電
子写真感光体ドラム等の厳格な寸法精度を要求される管
状の構成部材に賦形する場合は、通常の押出加工により
得られるポートホール押出管あるいはマンドレル押出管
を、更に冷間引抜加工して得られる引抜管を使用するの
が好ましい。

図１は本発明に係る金属体（シリンダー）の断面図であ
り、芯材シリンダー（２）の外側に表面（１）を形成さ
せてある。ここで表面アルミニウム合金は、例えばアモ
ルファス・シリコン・ドラムの製造に適した、前記組成
及び条件の材料を用いるのが通常であるが、本件によれ
ば、純度９９．８重量％以下のアルミニウム合金におい
てもアモルファス・ソリコン・ドラム用のンリンダーを
提供する事が可能である。

次に製造方法として表面体（１）のシリンダー内に芯材
ソリンダ−（２）を挿入後、押し出し又は引抜き方法に
より（１），（２）を密着させる。この場合、冷間では
密着性に不安があるのに対し、熱間ではより高い密着性
を期待できる。但し、熱間の場合、加工時に芯材（２）
から、その成分が拡散するので、冷間に較べ表面体（１
）の厚みを大きくする必要がある。

又、層構造化後に残留応力除去などの目的で熱処理する
場合には速やかに応力を除去する方法をとるかその熱処
理中の芯材（２）の成分の拡散を考慮した表面体（１）
の厚みにを設定する必要がある。

先に純度９９，８重量％以下のアルミニウム合金の使用
について述べたが、全く調整されていないアルミニウム
合金でも使用可能であるという事ではな《混入成分につ
いて一定の制限は必要である。例えばケイ素の含有量が
０．５重量％以下であって、含有する介在物の大きさが
１０μｍ以下に制限する、或いは、マグネシウム含有量
を０．５〜１０重量％とする、或いは、銅含有量を０．
５〜１０重量％とする、或いは水素含有量をアルミニウ
ム１００グラムに対して、ｌ．Ｏｃｃ以下とする、等の
制限を行う。

表面処理金属体１の表面２に複数の球状痕跡窪み４によ
る凹凸を設けるには、例えば剛体真球３を表面２より所
定高さの位置より自然落下させて表面２に衝突させるこ
とにより、球状痕跡窪み４を形成する。従って、ほぼ同
一径Ｒ′の複数の剛体真球３をほぼ同一高さｈより落下
させることにより、表面２にほぼ同一曲率Ｒ１同一幅Ｄ
の複数の球状痕跡窪み４を形成することができる。

第３図及び第４図は、この様な場合に形成される痕跡窪
みを例示したものである。

第３図の例では、金属体１′の表面２′の異なる部位に
、ほぼ同一の径の複数の球体３’，３’・・・をほぼ同
一の高さより落下させてほぼ同一の曲率及び幅の複数の
窪み４’　，４’　・・・を互いに重複しない程度に疎
に生ぜしめて凹凸を形成している。

第４図の例では、金属体１′の表面２′の異なる部位に
、ほぼ同一の径の複数の球体３″　３′・・・をほぼ同
一の高さより落下させてほぼ同一の曲率及び幅の複数の
窪み４″，４′・・・を互いに重複し合うように密に形
成して、第１図の例に比較して凹凸の高さ（表面粗さ）
を小さ《している。なお、この場合、互いに重複する窪
み４’，４’・・・の形成時期、即ち球体３’，３’・
・・の金属体１′の表面２′への衝突時期が、当然のこ
とながら互いにずれる様に球体を自然下させる必要があ
る。

一方、第５図の例では、互いに異なる数種の径の球体３
ｔｒｔ．３ｔｔｔ・・・をほぼ同一の高さ又は異なる高
さから落下させて金属体１″′の表面２″′に夫々異な
る曲率及び幅の複数の窪み４″′，４″′・・・を互い
に重複し合う様に密に生ぜしめて、表面に高さの不規則
な凹凸を形成している。

この様にすれば、剛体真球と金属体表面との硬度、剛体
真球の径、落下高さ、落下球量等の条件を適宜調節する
ことにより、金属体表面に所望の曲率、幅の複数の球状
痕跡窪みを所定密度で形成することができる。従って、
前記条件を選択することにより、金属体表面を鏡面に仕
上げたり、或いは非鏡面に仕上げるなど、表面粗さ、即
ち凹凸の高さやピッチ等を自在に調節できるし、また、
使用目的に応じて所望される形状の凹凸を形成すること
もできる。

更には、ボートホール管、或いはマンドレル押出し引抜
きＡｆ管表面の表面状態の悪さを、本発明の方法を用い
る事によって修正し、所望の表面状態に仕上げることが
できる。これは、表面の規則な凹凸が剛体真球の衝突に
より塑性変形されることによるものである。

本発明の表面処理金属体の形状は任意に選択することが
できるが、例えば電子写真感光体の基体（支持体）とし
ては、板状，円筒状、柱状、無端ベルト等の形状が実用
的である。

本発明で使用する球体は、例えばステンレス、アルミニ
ウム、鋼鉄、ニッケル、真鍮等の金属、セラミック、プ
ラスチック等の各種剛体球を使用することができ、とり
わけ耐久性及び低コスト化の理由により、ステンレス及
び鋼鉄の剛体球が好ましい。球体の硬度は、金属体の硬
度よりも高くても低《でもよいが、球体を繰返し使用す
る場合は、金属体の硬度よりも高《することが好ましい
。

本発明の表面処理金属体は、電子写真感光体等の光導電
部材の支持体として用いる場合、アルミニウム合金等を
通常の押出加工により得られるボートホール管或いはマ
ンドレル管を、更に引抜加工して得られる引抜管に必要
に応じて熱処理、調質等の処理を加え、この円筒（シリ
ンダー）を、例えば第６図（正面図）及び第７図（縦断
面図）に示した構成の装置を用いて本発明方法を実施し
、支持体を作成する。

第６図及び第７図において、１１は支持体作成用の例え
ばアルミニウムシリンダーである。シリンダーｌ１は予
め表面を適宜の平面度に仕上げられていてもよい。ンリ
ンダ−１１は、回転軸１２に軸支され、モータ等の適宜
の駆動手段１３で駆動され、ほぼ軸芯のまわりで回転可
能とされている。回転速度は、形成する球状痕跡窪みの
密度及び剛体真球の供給量等を考慮して適宜に決定され
、制御される。

１４は剛体真球（ポール）１５を自然落下させるための
落下装置であり、剛体真球１５を貯留し落下させるため
のボールフィーダー１６、フィーダー１６から剛体真球
１５が落下し易い様に揺動する振動機ｌ７、シリンダー
に衝突して下する剛体真球１５を回収するための回収槽
１８、回収槽１８で回収される剛体真球１５をフィーダ
ー１６まで管輸送するためのボール送り装置１９、送り
装置１９の途中で剛体真球１５を液洗浄するための洗浄
装置２０、この洗浄装置２０にノズル等を介して洗浄液
（溶剤等）を供給する液だめ２１、洗浄に使用した液を
回収する回収槽２２などで構成されている。

フィーダーｌ６から自然落下する剛体真珠の量は、落下
口２３の開閉度、振動機１７による揺動の程度等により
適宜調整される。

以下、前述した表面性を有するアルミニウム合金を支持
体として用い、光導電物質としてａＳｉを用いた電子写
真用の光導電部材について、本発明の光導電部材の構成
例を説明する。

この様な光導電部材は、例えば支持体上に電荷注入阻止
層、光導電層（感光層）及び表面保護層を順次積層した
構成を有している。

支持体の形状は、所望によって決定されるが、例えば電
子写真用として使用するのであれば、連続高速複写の場
合には、無端ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。

支持体の厚みは、所望通りの光導電部材が形成される様
に適宜決定されるが、光導電部材として可撓性が要求さ
れる場合には、支持体としての機能が十分発揮される範
囲内であれば可能な限り薄くされる。しかしながら、こ
の様な場合にも、支持体の製造上及び取扱い上、更には
機械的強度等の点から、通常は、１０μｍ以上とされる
。

支持体表面は、前述した様な表面性を有する様に表面処
理を施され、鏡面とされ乃至は干渉縞防止等の目的で非
鏡面とされ、或いは所望形状の凹凸が付与される。

例えば支持体表面を非鏡面化したり、表面に凹凸を付与
して粗面化すると、支持体表面の凹凸と合せて感光層表
面にも凹凸が生ずるが、露光の際にこれら支持体表面及
び感光層表面での反射光に位相差が生じ、シェアリング
干渉による干渉縞を生じ、或いは反転現像時に黒斑点或
いはスジを生じて画像欠陥を生ずる。こ′の様な現象は
特に可干渉光であるレーザビーム露光を行った場合に顕
著に現れる。

本発明においては、この様な干渉縞を、支持体表面に形
成される球状痕跡窪みの曲率Ｒと幅Ｄとを調節する事に
より防止する事ができる。

即ち、本発明の表面処理金属体を支持体とじたみ内にシ
ェアリング干渉によるニュートリングがと、この様なニ
ュートリングが１本以上存在することになり、光導電部
材全体の干渉縞を各痕跡窪み内に分散して存在させるこ
とができ、干渉防止が可能となる。

又、痕跡窪みの幅Ｄは、５００μｍ以下、更には２００
μｍ以下、より更には１００μｍ以下とされるのが望ま
しく、又光照射スポット径以下が望まし《、特に、レー
ザービームを使用する場合には、解像力以下とするのが
望ましい。

電荷注入阻止層は、例えば水素原子及び／又はハロゲン
原子を含有するａ−Ｓｉで構成されると共に、伝導性を
支配する物質として、通常半導体の不純物として用いら
れる周期律表■族乃至は第Ｖ族に属する元素の原子が含
有される。電荷注入阻止層の層厚は、好ましくは０．０
１〜１０μｍ１より好適には０．０５〜８μｍ１最適に
は０．０７〜５μｍとされるのが望ましい。

電荷注入阻止層の代りに、例えばＡｌ．０３、ＳｉＯｔ
、ＳｉｓＮ４、ボリカーポネート等の電気絶縁材料から
成る障壁層を設けてもよいし、或いは電荷注入阻止層と
障壁層とを併用することもできる。

光導電層は、例えば、水素原子とハロゲン原子を含有す
るａ−Ｓｉで構成され、所望により電荷注入阻止層に用
いるのとは別種の伝導性を支配する質が含有される。光
導電層の層厚は、好ましくは１　〜１００ｉｔｍ，より
好適には１〜８０μｍ１最適には２〜５０μｍとされる
のが望ましい。

表面保護層は、例えばＳｉＣｘ、ＳｉＮｘ等で構成され
、層厚は、好ましくは０．０１〜１０μｍ１より好適に
は０．０２〜５μｍ１最適には０．０４〜５μｍとされ
るのが望ましい。

本発明において、ａ−Ｓｉで構成される光導電層等を形
成するには、例えばグロー放電法、スパッタリング法、
或いはイオンブレーテイング法等の従来公知の種々の放
電現象を利用する真空堆積法が適用される。

次に、グロー放電分解法による光導電部材の製造法の１
例について説明する。

第８図にグロー放電分解法による光導電部材の製造装置
を示す。堆積槽１は、ベースプレート２と槽壁３とトッ
ププレート４とから構成され、この堆積槽１内には、カ
ソード電極５が設けられており、ａ−Ｓｉ堆積膜が形成
される例えばアルミニウム合金製の本発明に係る支持体
６はカソード電極５の中央部に設置され、アノード電極
としての役割も兼ている。

この製造装置を使用してａ−Ｓｉ堆積膜を支持体上に形
成するには、まず、原料ガス流入バルブ７及びリークバ
ルブ８を閉じ、排気バルブ９を開け、堆積槽１内を排気
する。真空計１０の読みが５Ｘ１０−’ｔｏｒｒになっ
た時点で原料ガス流入バルブ７を開いて、マスフローコ
ントローラー１ｌ内で所定の混合比に調整された、例え
ばＳｉＨ４ガス、ＳｉｚＨｇガス、Ｓ　ｒ　Ｆ　ａガス
等を用いた原料混合ガスを堆積槽１内の圧力が所望の値
になる様に真空計１０の読みを見ながら排気バルブ９の
開口度を調整する。そしてドラム状支持体６の表面温度
が加熱ヒータ１２により所定の温度に設定されているこ
とを確認した後、高周波電源ｌ３を所望の電力に設定し
て堆積槽１内にグロー放電を生起させる。

又、層形成を行っている間は、層形成の均一化を図るた
めにドラム状支持体６をモータ１４により一定速度で回
転させる。このようにしてドラム状支持体６上にａ−Ｓ
ｉ堆積膜を形成することができる。

以下、本発明を試験例、実施例に基づき、より詳細に説
明する。

試験例１ 径２ｍｍのＳＵＳステンレ、ス製剛体真球を用い、第６
図及び第７図に示した装置を用い、Ｓｉ含ｆｉ３重量％
、ビツカース硬度７０Ｈｖ，介在物の最大大きさ２μｍ
，のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金製シリンダー
（径６　０　ｍ　ｍ　−．長さ２９８ｍｍ；Ｍｇ含量４
重量％、Ｆｅ含量１０００ｐｐｍ以下、水素含量アルミ
ニウム１００グラムにして１．０ｃｃ以下）の表面を処
理し、凹凸を形成させた。

真球の径Ｒ′、落下高さｈと痕跡窪みの曲率Ｒ、幅Ｄと
の関係を調べたところ、痕跡窪みの曲率Ｒと幅Ｄとは、
真球の径Ｒ′と落下高さｈ等の条件により決められるこ
とが確認された。又、痕跡窪みのビツチ（痕跡窪みの密
度、又凹凸のピッチ）は、シリンダーの回転速度、回転
数乃至は剛体真球の落下量等を制御して所望のピッチに
調整することができることが確認された。

〔実施例〕

実施例１〜６、比較例Ｉ Ｄ 第１表に示したーに制御した以外は、試験例ＩＲ と同様に同質のアルミニウム合金製シリンダーの表面を
処理し、これを電子写真用光導電部材の支持体として利
用した。

その際、各表面処理冫リンダーについて、表面処理後に
生じている表面欠陥（エグレ状の傷、ひび割れ、スジ状
キズ等）を目視及び金属顕微鏡により検査した。結果を
表に示した。

次に、これらの表面処理を施したアルミニウム合金製シ
リンダーのそれぞれの上に、第８図に示した光導電部材
の製造装置を用い、先に詳述したグロー放電分解法に従
い、下記の条件により光導電部材を作製した。

の　　　　　　　　　使ＩＬＩＬ力’ｘ　　　脳」乳−
Ω」Ｌｍ二Ｌ■電荷注入阻止層　ＳｉＨ，７　　　　０
．６Ｂ．Ｈ． ■光導電層　　　　ＳｉＨ．　　　　　２０■表面保護
層　　　ＳｉＨ．／　　　　０．１Ｃ．　　Ｈ， こうして得られた各光導電部材を、キヤノン（株）製レ
ーザービームプリンターＬＢＰ−Ｘに設置して画出しを
行い、干渉縞、黒ボチ、画像欠陥等の総合評価を行った
。結果を第１表に示した。

なお、比較として、従来法によってダイヤモンドバイト
により表面処理された従来の材質のアルミニウム合金製
シリンダーを用いて光導電部材を作製し、同様に総合評
価した。

（＊） 第 １表 ・×実用不能 へ実用に向かない ○実用性良好 ◎実用性特に良好 なお、実施例１〜６の光導電部材の支持体におけるＤは
、何れも５００μｍとした。

実施例７〜ｌＯ、比較例２ 第２表に示したＳｉ含量、ビツカース硬度及び介在物の
大きさの異なる５種のＡｆ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム
合金製シリンダー（Ｍｇ含量は何れも４重量％、Ｆｅ含
量は何れも１０００ｐｐｍ以下）に、夫々実施例１〜６
と同様に表面処理加工を行った。

次に、これらの表面処理加工したアルミニウム合金製シ
リンダーのそれぞれの上に、第７図に示した光導電部材
の製造装置を用い、先に詳述したグロー放電分解法に従
い、下記の条件により光導電部材を作製した。

［　ｎの　　　　　ｉ皿凰且７’｛Ｘ　　ＩＬ見ユエユ
エ■電荷注入阻止層　ＳｉＨ，／　　　　０．６Ｂ．Ｈ
． ＳｉＨ．　　　　　　２０ ＳｉＨ．／　　　　０．Ｉ Ｃ２Ｈ． ■表面保護層 ■光導電層 アルミニウムシリンダー温度：２５０℃堆積膜形成時の
堆積室内内圧：０．３Ｔｏｒｒ放電周波数　　　：１３
．５６ＭＨｚ 放電膜形成速度　：２０人／　ｓ　ｅ　ｃ放電電力　　
　　：０．１８Ｗ／ｃｒｒ？こうして得られた各電子写
真感光体ドラムを、キヤノン（株）製４００ＲＥ複写装
置に設置して画出しを行い、白点状の画像欠陥（０．３
ｍｍφ以上）の評価を実施した。この評価結果を第２表
に示した。

なお、実施例７〜１０の各電子写真感光体ドラムについ
ては、更に１００万枚の耐久試験を、２３°Ｃ／相対湿
度５０％、３０℃／相対湿度９０％、５℃／相対湿度２
０％の各環境下で実施したが、画像欠陥、特に白抜け等
の欠陥の増加もなく、良好な耐久性を有していることが
確認された。

第　　２ 表 （＊１）　顕微鏡観察による （＊２）　目視検査による（顕微鏡観察は５μｍである
ものがスン吠となって目視できる。

本発明によれば、所望の使用特性を損う表面欠陥を生じ
やすい切削加工を伴わずに表面処理がなされ、成膜の均
一性、電気的、光学的乃至は光導電的特性の均一性に優
れた光導電部材が得られ、特に、電子写真感光用として
用いた場合、画像欠陥が少なく、高品質の画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

金属体表面の凹凸の形状を説明するための模式図である
。第６図及び第７図は、それぞれ本発明に係わる表面処
理金属体の製造法を実施するための装置の一構成例を説
明するための正面図及び縦断面図、第８図はグロー放電
分解法による光導電部材の製造装置を示した模式図であ
る。 １・・・・・・・・・・・　・・・・　・・・表面体２
・・・・・・・・・・・・・　　・・・芯材シリンダー
１．１’，１’，１″’・・・表面処理金属体２．２’
，２’，２″’・・・表面 ３．３’，３’，３”’　・・・剛体真球・・・球状痕
跡窪み

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム金属から成る複写機等用感光体ドラ
   ムにおいて、当該ドラムを少なくとも芯材パイプとその
   外側に設けた表面体とを有する二重構造とし、その表面
   体を純度９９．８重量％以下のアルミニウム合金とし、
   表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸を形成した金属体
   から成ることを特徴とする光導電部材用表面処理金属体
   。
2. （２）凹凸がほぼ同一の曲率及び幅の窪みにより形成さ
   れている請求項第（１）に記載の光導電部材用表面処理
   金属体。
3. （３）支持体上に光導電層を有する光導電部材において
   、前記支持体が表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸を
   形成した請求項第（２）に記載の表面処理金属体から成
   ることを特徴とする光導電部材。
4. （４）凹凸がほぼ同一の曲率及び幅の窪みにより形成さ
   れている請求項第（３）に記載の光導電部材。
5. （５）窪みの曲率Ｒと幅Ｄとが０．０３５≦Ｄ／Ｒを満
   足する値をとる請求項第（４）に記載の光導電部材。
6. （６）窪みが幅Ｄが５００μｍ以下である請求項第（４
   ）又は第（５）に記載の光導電部材。