【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の蒸着特性の優
れた押出アルミニウム合金に関し、さらに詳しく
は、特に、複写機のドラムやレーザープリンタ等
に適したアモルフアスシリコンの蒸着特性の優れ
た押出アルミニウム合金に関する。
［従来技術］
一般的に、複写機ドラムの感光剤として、CdS
やアモルフアスセレンが用いられているが、これ
らの感光剤は硬度が低く、多量の複写には適さ
ず、一定の枚数を複写するごとに交換しなければ
ならなかつた。
近年、コンピユータのアウトプツト用レーザー
プリンタや高速複写機のドラム等において、耐刷
性、耐熱性および画質の面で優れた感光剤とし
て、アモルフアスシリコンが使用されて来つつあ
る。
このアモルフアスシリコンは、一般に、切削、
研磨、表面処理等によつて鏡面状態に加工された
基盤材料の表面に蒸着される。しかしながら、こ
のようにして得られたドラム、プリンタ等により
印刷すると局所的に画質不良の部分が発生するこ
とが屡経験された。そして、この画質不良の要因
は、アモルフアスシリコンの蒸着工程（汚れ、粒
子の付着等）の他に材料の側にもあるとされ、こ
の材料の改良の要望が強かつた。
この従来における要望に対処すべく、アモルフ
アスシリコン蒸着用アルミニウム合金として、
AA3003、AA5086、AA6063等の合金の使用が試
みられてきたが、このAA5086合金はMn含有量が
0.2〜0.7wt％の他、不純物としてFe、Si等が含有
されているので、これらの化合物が晶出物を形成
して表面仕上り性を妨害しているために、アモル
フアスシリコン（ａ―Si）等を感光剤とする感光
ドラムにおいては要求される精度を満足すること
ができない。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明者は、上記に説明したような従来におい
て使用されてきたアモルフアスシリコンの蒸着に
際して発生する局部的な画質不良の材料学的要因
について鋭意研究した結果、それが合金中に含有
されている晶出物に起因することを知見し、この
知見に基いてアモルフアスシリコンの蒸着特性の
優れた押出アルミニウム合金を開発した。
即ち、上記に説明したように、アモルフアスシ
リコンは、切削、研磨およびその他の手段により
表面を鏡面状に仕上げた円筒、平板、多面体その
他の形状の基盤上に蒸着され、そして、複写・印
字はこのアモルフアスシリコンにレーザー等の光
線を照射することにより部分的な帯電状態に変
え、その部分に印刷・印字用のトナーを静電的に
付着させて、これを用紙に転写させて行なうもの
であるが、この場合、一様な鏡面状表面にマトリ
ツクスと異質な晶出物が存在していると、その部
分におけるアモルフアスシリコンの帯電特性が部
分的に変化し、印刷印字用トナーの付着が充分で
なく、従つて、画質不良を招来するものと推察さ
れる。しかして、従来のアルミニウム合金には不
純物として、Fe、Siを比較的高濃度に含有する
他、強度その他の性能を高めるためにMn、Crを
含有させているが、本発明に係るアモルフアスシ
リコンの蒸着特性の優れた押出アルミニウム合金
においては、不純物として、かつ、晶出物形成元
素であるMnを低含有量に抑制し、さらに、特
に、Cr含有量を低含有量に抑制することによ
り、晶出物の形成を極度に抑制することによつ
て、局部的な画質不良の発生を防止したものであ
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の蒸着特性
の優れた押出アルミニウム合金の特徴とするとこ
ろは、
Mg3.0〜6.0wt％
を含有し、不純物として、
Mn0.3wt％以下、Cr0.01wt％未満、
Fe0.15wt％以下、Si0.12wt％以下
に抑制し、残部Alからなることにある。
本発明に係るアモルフアスシリコンの蒸着特性
の優れた押出アルミニウム合金について以下詳細
に説明する。
先ず、本発明に係るアモルフアスシリコンの蒸
着特性の優れた押出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。
Mgは強度を向上させる元素であり、含有量が
3.0wt％未満では切削、研磨等の加工時に変形し
易く、画質を阻害し、また、6.0wt％を越えて含
有されると熱間加工性が劣化する。よつて、Mg
含有量は、3.0〜6.0wt％とする。
Mnは不純物として含有され、0.3wt％を越える
含有量ではAl6（MnFe）の晶出物を形成して表
面仕上り性を阻害する。よつて、Mn含有量は
0.3wt％以下に抑制する必要がある。
CrはMnと同じく不純物として含有され、含有
量が0.01wt％を越えるとAl7Crの晶出物を形成し
て画質不良の原因となる。よつて、Cr含有量は
0.01wt％未満に抑制しなければならない。
Fe、Siは共にMn、Crと同じく不純物として
Mnされ、Fe含有量が0.15wt％およびSi含有量が
0.12wt％を夫々越えると、Al―FeまたはAl―Fe
―Si系の晶出物を形成して画質不良を招来する。
また、FeはMnと同時に含有されるとAl6
（MnFe）晶出物の形成を促進し、SiはMgと同時
に含有されるとMg2Siの晶出物を形成し、画質不
良を顕著にするのでFeおよびSi含有量について
は特に注意しなければならない。よつて、Fe含
有量は0.15wt％以下、およびSi含有量は0.12wt％
以下に抑制する必要がある。
なお、上記に説明した含有元素以外に、結晶粒
微細化に通常使用されるTiおよびＢは含有量が
0.04wt％以下であれば、特性を劣化させることが
ないのでこの含有量まで許容されれ、また、Cu
は画質に大きな影響をおよぼさないが、耐蝕性を
阻害するで0.6wt％以下とするのが望ましい。
［実施例］
次に本発明に係るアモルフアスシリコンの蒸着
特性の優れた押出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鋳造し、200mmφの鋳
塊とし、この鋳塊を熱間押出、抽出加工により、
外径80mmφ、肉厚3.5mmの管（H14調質）とし
た。
この管を粗切削後、超精密旋盤により表面粗度
Rmax＝0.03〜0.05μｍに仕上げ、プラズマ−
CVD方式によりアモルフアスシリコンを約17μ
蒸着して画質評価に供した。
画質評価は、通常のブラツクプリント方式で全
面真黒に複写し、画面のムラの多少で評価した。
そして、画質不良は点状のものと濃度のムラが認
められ、不良の全くないものをＡ、点状欠陥もし
くは部分的な濃度ムラがあるものをＢ、全面的な
濃度ムラがあるものをＣとした。
第２表に供試材の機械的性質と画質評価の結果
を示す。
この第２表から明らかであるが、本発明に係る
アモルフアスシリコンの蒸着特性の優れたアルミ
ニウム合金は、画質が極めて優れており、比較合
金のようにFe、Si、Mn、Cr等の晶出物形成元素
を含むものは、画質不良が多く発生していること
がわかる。
なお、晶出物の大きさが大きい程画質不良も顕
著となる傾向があるので、晶出物最大長さとして
は15μ以下に規制するのが望ましい。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an extruded aluminum alloy with excellent amorphous silicon vapor deposition properties, and more specifically, an extruded aluminum alloy with excellent amorphous silicon vapor deposition properties suitable for copying machine drums, laser printers, etc. Concerning extruded aluminum alloys. [Prior art] Generally, CdS is used as a photosensitive agent for copying machine drums.
However, these photosensitizers have low hardness and are not suitable for making large quantities of copies, and must be replaced every time a certain number of copies are made. BACKGROUND ART In recent years, amorphous silicon has been used as a photosensitive agent with excellent printing durability, heat resistance, and image quality in laser printers for computer output, drums of high-speed copying machines, and the like. This amorphous silicon is generally processed by cutting,
It is deposited on the surface of a base material that has been processed into a mirror-like state by polishing, surface treatment, etc. However, when printing with a drum, printer, etc. obtained in this manner, it has often been experienced that localized areas of poor image quality occur. The cause of this poor image quality is said to be due to the material itself, in addition to the amorphous silicon vapor deposition process (dirt, adhesion of particles, etc.), and there has been a strong desire to improve this material. In order to meet this conventional demand, as an aluminum alloy for amorphous silicon deposition,
Attempts have been made to use alloys such as AA3003, AA5086, and AA6063, but this AA5086 alloy has a low Mn content.
In addition to 0.2 to 0.7 wt%, it also contains impurities such as Fe and Si. These compounds form crystallized substances and interfere with the surface finish. ) etc. as the photosensitive agent cannot satisfy the required accuracy. [Problems to be Solved by the Invention] As a result of intensive research into the material-related causes of local image quality defects that occur during the deposition of amorphous silicon, which has been conventionally used as explained above, the present inventors have discovered the following: We found that this was caused by crystallized substances contained in the alloy, and based on this knowledge, we developed an extruded aluminum alloy with excellent vapor deposition properties for amorphous silicon. That is, as explained above, amorphous silicon is deposited on a substrate in the shape of a cylinder, flat plate, polyhedron, or other shape whose surface has been mirror-finished by cutting, polishing, or other means, and copying and printing are not possible. By irradiating this amorphous silicon with a beam of light such as a laser, it becomes partially electrically charged, toner for printing and printing is electrostatically attached to that area, and this is transferred to paper. However, in this case, if a crystallized substance different from the matrix exists on the uniform mirror-like surface, the charging characteristics of the amorphous silicon in that area will partially change, and the adhesion of toner for printing will be affected. It is presumed that this is not sufficient and therefore causes poor image quality. Conventional aluminum alloys contain relatively high concentrations of Fe and Si as impurities, as well as Mn and Cr to improve strength and other properties, but the amorphous silicon according to the present invention In extruded aluminum alloys with excellent vapor deposition properties, by suppressing the content of Mn, which is an impurity and a crystallized substance forming element, to a low content, and in particular, suppressing the Cr content to a low content, By extremely suppressing the formation of crystallized substances, localized image quality defects are prevented. [Means for Solving the Problems] The extruded aluminum alloy of the present invention, which has excellent vapor deposition characteristics for amorphous silicon, is characterized by containing 3.0 to 6.0 wt% of Mg, and 0.3 wt% of Mn as an impurity. % or less, Cr less than 0.01wt%, Fe 0.15wt% or less, Si 0.12wt% or less, and the remainder consists of Al. The extruded aluminum alloy having excellent amorphous silicon vapor deposition properties according to the present invention will be described in detail below. First, the components and component ratios of the extruded aluminum alloy having excellent amorphous silicon vapor deposition properties according to the present invention will be explained. Mg is an element that improves strength, and the content
If the content is less than 3.0wt%, it will be easily deformed during processing such as cutting and polishing, impairing image quality, and if the content exceeds 6.0wt%, hot workability will deteriorate. By the way, Mg
The content is 3.0 to 6.0wt%. Mn is contained as an impurity, and if the content exceeds 0.3 wt%, crystallized Al 6 (MnFe) is formed and the surface finish is impaired. Therefore, the Mn content is
It is necessary to suppress it to 0.3wt% or less. Like Mn, Cr is contained as an impurity, and if the content exceeds 0.01 wt%, crystallized Al 7 Cr is formed, causing poor image quality. Therefore, the Cr content is
Must be suppressed to less than 0.01wt%. Both Fe and Si are impurities like Mn and Cr.
Mn, Fe content is 0.15wt% and Si content is
If it exceeds 0.12wt%, Al-Fe or Al-Fe
- Forms Si-based crystallized substances, resulting in poor image quality.
In addition, when Fe is contained at the same time as Mn, Al 6
(MnFe) promotes the formation of crystallized substances, and if Si is contained at the same time as Mg, it will form Mg 2 Si crystallized substances, resulting in noticeable poor image quality, so special attention must be paid to the Fe and Si contents. Must be. Therefore, the Fe content is 0.15wt% or less, and the Si content is 0.12wt%.
It is necessary to suppress the following. In addition to the contained elements explained above, the content of Ti and B, which are usually used for grain refinement, is
If it is less than 0.04wt%, it will not deteriorate the properties, so this content is permissible.
Although it does not have a large effect on image quality, it impairs corrosion resistance, so it is desirable to keep it at 0.6 wt% or less. [Example] Next, an example of an extruded aluminum alloy having excellent amorphous silicon vapor deposition characteristics according to the present invention will be described. Example An aluminum alloy having the components and proportions shown in Table 1 was cast according to a conventional method to form an ingot of 200 mmφ, and this ingot was subjected to hot extrusion and extraction processing.
The tube was made with an outer diameter of 80 mmφ and a wall thickness of 3.5 mm (heated to H14). After rough cutting this tube, we use an ultra-precision lathe to improve the surface roughness.
Finished to Rmax=0.03~0.05μm, plasma-
Approximately 17μ of amorphous silicon is produced using the CVD method.
It was deposited and subjected to image quality evaluation. The image quality was evaluated by copying completely black using the normal black printing method and evaluating the degree of unevenness on the screen.
Image quality defects include dots and density unevenness, and those with no defects are A, those with dot defects or partial density unevenness are B, and those with overall density unevenness are C. And so. Table 2 shows the mechanical properties of the sample materials and the results of image quality evaluation. As is clear from Table 2, the aluminum alloy of the present invention, which has excellent amorphous silicon vapor deposition characteristics, has extremely excellent image quality and crystallization of Fe, Si, Mn, Cr, etc. It can be seen that images containing substance-forming elements often have poor image quality. Note that the larger the size of the crystallized particles, the more noticeable the image quality defects, so it is desirable to limit the maximum length of the crystallized particles to 15 μm or less.
【表】【table】
【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
スシリコンの蒸着特性の優れた押出アルミニウム
合金は上記の構成を有しているものであるから、
機械的性質においても従来材および比較例と同等
かそれ以上であり、感光剤のアモルフアスシリコ
ンの蒸着が極めて優れているから画質が極めて良
好であつて、複写機ドラムやレーザープリンタ用
等の材料として好適なアルミニウム合金である。[Table] [Effects of the Invention] As explained above, since the extruded aluminum alloy of the present invention having excellent amorphous silicon vapor deposition characteristics has the above structure,
The mechanical properties are also equal to or better than conventional materials and comparative examples, and the vapor deposition of amorphous silicon as a photosensitive agent is extremely good, resulting in extremely good image quality, making it suitable for materials such as copying machine drums and laser printers. It is an aluminum alloy suitable as