JPH04234765A - 基体、ベルトおよび静電写真像形成部材、並びにこれらの製造方法 - Google Patents

基体、ベルトおよび静電写真像形成部材、並びにこれらの製造方法

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JPH04234765A
JPH04234765A JP3211072A JP21107291A JPH04234765A JP H04234765 A JPH04234765 A JP H04234765A JP 3211072 A JP3211072 A JP 3211072A JP 21107291 A JP21107291 A JP 21107291A JP H04234765 A JPH04234765 A JP H04234765A
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JP
Japan
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substrate
metal
plating bath
coating
nickel
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JP3211072A
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S Cypra Donald
ドナルド エス サイプラ
Joseph C Mammino
ジョセフ マンミノ
Bela Richter
ベラ リクター
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    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)

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】本出願の譲受人はシームレスベル
トおよび誘電性受容体製造用のポリフッ化ビニルの電着
(electrodeposition)の研究および
開発に従事している。この技術は高固形分のポリマー分
散液を用い全体的に低コストの複雑でない装置を用いて
厚いポリマーフィルムを得ている。ポリマー分散液はE
.I.デュポン社より商品名テドラー(Tedlar)
 (33重量%の固形分含有)として市販されているよ
うなポリフッ化ビニル(PVF)またはペンウオルト社
より商品名カイナール(Kynar)(45重量%固形
分含有)として市販されているようなポリジフッ化ビニ
リデンを含み得る。これらの分散液は適当な溶媒で希釈
し、状態調節化学剤または溶媒を加えて均一な電着フィ
ルムを得る。そのような電着に典型的に用いる装置は通
常の低電圧電力源、製造すべきシームレスベルト用の適
当な寸法を有するマンドレル、金属または他の適当な対
向電極および上記分散液を収容するタンクを含む。分散
液をタンクに入れ、次いで、マンドレルをこのマンドレ
ルの上部と下部の中心に置いた対向電極と一緒にセット
する。電圧をマンドレルと対向電極とに分散液をマンド
レルの内側に電着させるような極性で加える。PVFに
おいては、マンドレルはカソードとして機能し、PVD
Fにおいては、マンドレルはアノードとして機能する。 電着後、マンドレルを分散液から取出し、適当な温度の
オーブン中に入れて分散液粒子を融合させてフィルムを
形成させ、溶媒を蒸発させて均一な乾燥フィルムを得る
。その後、マンドレルをオーブンから取出し、室温に冷
却させ、その後、シームレスベルトをマンドレルから取
り外す。これらのシームレスベルトは導電性ではなく、
感光体の基体または誘電性受容体ベルトとして使用する
場合には、あるタイプの導電性コーティングを追加の処
理工程によって施さねばならない。例えば、本発明の譲
受人はニッケルの金属をマンドレルの内側に薄層として
電着させて導電性層とする方法を開発している。次に、
ポリマー層、例えば、PVFまたはPVDFを電着させ
て機械的安定性を与えて感光体基体を形成し、その後、
この基体はマンドレルから取り外し得る。オーブン中で
加熱し冷却した後、薄い金属コーティングを有するシー
ムレスベルトをマンドレルから取り外して導電性シーム
レスベルトを得る。この方法は幾つかの欠点を有する、
例えば、薄いはく離可能なフィルムをマンドレルの内側
に電着させることが必要である。さらに、マンドレルを
ある方法で不動態化させて金属薄フィルムがマンドレル
表面に永久的に付着しないようにしなければならない。 これらの処理工程は導電性シームレスベルトの全体的な
コストを上昇させる。
【従来の技術】米国特許第4,686,016 号は金
属コーティングをエンドレスベルトの表面上に電着させ
る方法を開示している。環状浴を1対の同心円状に配置
したエンドレスベルトにより形成し、電解水溶液をこの
環状浴に充填する。アノードを浴中に供給し、エンドレ
スベルトの1つがカソードを形成する。アノードとカソ
ードを一定電圧源と接続し、金属コーティングをカソー
ドとして機能するベルト上に付着させている。米国特許
第4,758,486 号は支持材料とその上に真空蒸
着により付着させた導電性層とを含むエンドレスベルト
型の電子写真光導電性を開示している。この導電性オー
バーコーティング層は−10℃以下のガラス転移温度を
有する高分子物質を含み得る。米国特許第4,270,
656 号は、マンドレル上にスリーブを取付け、この
マンドレルをモールド中に入れ、ゴムをこのモールド内
に注ぎ込み、形成したベルトを取り出し、このベルトを
ハロゲン化処理に供し、ベルトの外表面を磨砕する各工
程を含むゴムおよび織布供給型ベルトの形成方法を開示
している。米国特許第3,927,463 号、第3,
950,839 号および第4,067,782 号は
エンドレスでシームレスのニッケルゼログラフィーベル
トの製造に用いる電鋳用マンドレルの種々の形成方法を
開示している。
【発明が解決せんとする課題】本発明の1つの目的は好
ましくはエンドレスベルトの形の基体の製造方法を提供
することである。また、本発明のもう1つの目的はその
ような基体を前述の欠点を克服する導電性物品の製造に
おいて使用する方法を提供することである。本発明のも
う1つの目的は基体上への金属の電着を必要としない導
電性物品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】上記および他の目的は、
本発明によれば、導電性成型表面を有する成型用物品を
ポリマー粒子好ましくはフルオロポリマー粒子と核形成
性物質(フィルム生長触媒物質またはフィルム生長開始
物質とも称される)とを含む電着液に浸漬することを含
む方法を提供することによって達成される。次いで、ポ
リマー粒子と核形成性物質のコーティングを上記成型用
物品上に電着させ、融合させて核形成性物質を含有する
好ましくはエンドレスでシームレスのベルトの形の基体
を形成させる。そのような基体はマンドレル上にあるま
まで貯蔵および/または輸送できあるいはマンドレルか
ら取外して貯蔵および/または輸送できる。静電写真像
形成部材を構成し得る、あるいは静電写真像形成部材の
製造に使用できる導電性物品を形成するためには、上述
のような基体を好ましくは非電気的金属メッキ浴中に浸
漬し、金属をこの浴から基体上に非電気的に付着させる
。基体は好ましくは非電気的(無電解)金属メッキ浴中
への浸漬前に成型用物品から前以って取り外しておく。 あるいは、電着液を電着後に除去し、基体を成型用物品
から最初に取外すことなしに、電着液の代りにメッキ浴
を用いてもよく、または基体と成型用物品を電着液から
メッキ浴に一緒に移動させてもよい。本発明はまた基体
好ましくはエンドレスベルト上に金属を非電気的に付着
させて静電写真像形成部材好ましくは感光体を製造する
ことを含む方法にも関する。本発明はまた好ましくは静
電写真像形成部材用の基体を構成するエンドレスベルト
上に金属を非電気的にメッキすることに関する。本発明
はさらに上記の各方法で製造した製品、およびポリマー
と核形成性物質を含む基体と金属層とを含む静電写真像
形成部材に関する。本発明はまたポリマーと核形成性物
質を含むエンドレスベルトにも関する。本発明は以下の
諸々の実施態様および実施例の説明によりより十分に理
解し得るであろう。本発明はこれら例示的実施態様に限
定されるものでなく、当業者の理解する範囲のすべての
変形を包含するものと認識すべきである。本発明は成型
用物品上にコーティングを電着させることによる基体の
製造に関する。本発明はまたそのような基体に非電気的
メッキ法を用いて導電性金属フィルムを塗布することに
関する。本発明の好ましい実施態様によれば、シームレ
スベルトはマンドレルを含む成型用物品をポリマー粒子
と核形成性物質を含む電着液中に浸漬し電着を行って成
型用物品上にコーティングを形成させることによって製
造する。成型用物品を製造することのできる適当な材料
にはスチール、ステンレススチール、銅およびニッケル
がある。電着工程後に基体を成型用物品から取外すのを
容易にするためには、はく離剤を電着前の成型用物品の
電着表面に塗布してもよい。シリコーン類、フルオロカ
ーボン類、炭化水素類、石けん類、洗浄剤類、界面活性
剤類(例えば、ユニオンカーバイド社からのシルウェッ
ト(Silwet) L−7500、シルウェットL−
7602、GAF社からのGAFAC  RA600)
のようなモールドはく離剤を使用し得る。好ましいはく
離剤はシリコーン樹脂(ウォッカー  シリコーンズ社
、ミシガン州アドリアンからF−544/F−546と
して入手できる)である。F−544シリコーン樹脂は
F−546触媒を加えた溶媒ベヒクル中に含まれる。こ
の触媒のアミン成分が溶媒蒸発時に該シリコーン樹脂の
架橋を促進させる。この混合物は典型的には加熱して反
応を促進させる。電着液は好ましくは約10〜約35重
量%のポリマー粒子、約0.01〜約0.25重量%の
核形成性物質、約0.1〜約1.0重量%の酸物質、約
0.1〜約1.5重量%の核形成性物質用の溶媒(例え
ば、HCl 中のPdCl2 用のメタノール)、およ
び約65〜約90重量%の1種以上のキャリヤー(例え
ば、プロピレンカーボネート)を含む。電着液中のポリ
マー粒子は有機液体中帯電フィルム形成性粒子分散液を
形成し得べきである。適当なポリマーには、ポリフッ化
ビニル(例えば、E.I.デュポン社より入手できるテ
ドラー)、ポリフッ化ビニリデン(例えば、ベンウオル
ト社より入手できるカイナール)のようなクロロ、ブロ
モまたはフルオロ置換ポリビニル化合物;ポリエチレン
;ポリプロピレン;ポリエーテル;スチレン−ブタジエ
ンコポリマー等がある。典型的な非極性熱可塑性フィル
ム形成性ポリマーには、ポリアミド(例えば、ナイロン
);ポリカーボネート〔例えば、バイエルケミカル社よ
り入手できるマクロロン(Makrolon5705)
、モーベイケミカル社より入手できるメルロン(Mer
lon) M39、およびジェネラル  エレクトリッ
ク社より入手できるレクサン(Lexan)145〕;
ポリエステル(例えば、グッドイヤー  タイヤ  ア
ンド  ラバー社より入手できるPE−100およびP
E−200〕;ポリスルホン(例えば、ユニオン  カ
ーバイド社より入手できるP−3500〕;ポリスルフ
ィド;セルロース樹脂;ポリアリレート;アクリル類;
ポリアリールスルホン;ポリフェニレンスルフィド;ポ
リウレタン;ポリイミド;エポキシ;ポリ(アミド−イ
ミド)〔例えば、アモコ  ケミカル社より入手できる
トルロン(Torlon) ポリマーA1830〕;コ
ポリエステル〔例えば、イーストマン  コダック社よ
り入手できるコダール(Kodar)コポリエステルP
ETG6763〕;ポリエーテルスルホン;ポリエーテ
ルイミド〔例えば、ジェネラルエレクトリック社より入
手できるウルテム(Ultem)〕;ポリアリールエー
テル;およびこれらの混合物等がある。2,2−ビス(
4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4′−ジヒド
ロキシ−ジフェニル−1,1−エタン、4,4′−ジヒ
ドロキシ−ジフェニル−1,1−イソブタン、4,4′
−ジヒドロキシ−ジフェニル−4,4−ヘプタン、4,
4′−ジヒドロキシ−ジフェニル−2,2−ヘキサン、
4,4′−ジヒドロキシ−トリフェニル−2,2,2−
エタン、4,4′−ジヒドロキシ−ジフェニル−1,1
−シクロヘキサン、4,4′−ジヒドロキシ−ジフェニ
ル−−−デカヒドロナフタレン、4,4′−ジヒドロキ
シ−ジフェニル−−−デカヒドロナフタレンのシクロペ
ンタン誘導体、4,4′−ジヒドロキシ−ジフェニル−
スルフォン、およびこれらの混合物等から誘導されたポ
リカーボネートポリマーもまた適し得る。ポリマー粒子
は好ましくはフルオロポリマー粒子であり、最も好まし
くは、ポリフッ化ビニルおよび/またはポリフッ化ビニ
リデンである。カイナール(Kynar)202は好ま
しいポリフッ化ビニリデン(PVDF)原料であり、3
8.2重量%のPVDF、6.8重量%のマイカ(充填
剤)および55重量%の溶液(例えば、ジメチルフタレ
ートおよびジイソブチルケトン)を含む。カイナール2
02は1.34g/mlの密度を有する。任意の適当な
核形成性物質を本発明に従って使用できる。最も好まし
いのは塩化パラジウムである。他の適当な核形成剤は塩
化第一錫、および微粉砕 Ni, Al,Cu, Fe
 および Zn のような核形成性金属である。微粉砕
 Ni のような反応性金属を取扱う場合には、注意を
払わなければならない。電着の結果として、核形成剤は
、核形成剤が基体の露出表面上に存在するように、ポリ
マー中に含有される。電着液は好ましくはさらにプロピ
レンカーボネートのようなキャリヤーを含む。 キャリヤーは、好ましくは、ポリマー粒子を均質な分散
体の形で維持してポリマー粒子の成型用物品上での均一
な電着を可能にする液体である。プロピレンカーボネー
トは電着液がフルオロポリマーを含む場合の好ましいキ
ャリヤー液である。ポリマーと有機液体分散媒の典型的
な組合せには、ポリフッ化ビニルと、プロピレンカーボ
ネート、イソフォロン、N−メチルピロリドン、N,N
−ジメチルホルムアミド、ブチロールアセトン、ジメチ
ルフタレート、アセトフェノン、アセチルトリエチルシ
トレート、アニリン、n−ブチルレビュリネート、ジベ
ンジルエーテル、ジブチルフマレート、ジ−n−ブチル
マレート、ジブチルフタレート、ジ−n−ブチルサクシ
ネート、ジブチルタータレート、ジ(2−エチルヘキシ
ル)フタレート、ジエチルフタレート、ジエチルマレー
ト、ジエチルセバケート、ジメチルアジペート、ジオク
チルアジペート、エチルレビュリネート、キノリン、o
−トルイデン、トリアセチン、トリブチルシトレート、
トリブチルフォスフェート、トリエチルシトレートまた
はトリエチルフォスフェートとがある。ポリマーと有機
液体分散媒の組合せのもう1つの例はポリフッ化ビニリ
デンと、ブチロールアセトン、イソフォロン、カルビト
ールアセテート、メチルイソブチルケトン、n−ブチル
アセテート、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール
、ジイソブチルケトン、エチルアセトアセテート、トリ
エチルフオスフェート、プロピレンカーボネートまたは
ジメチルフタレートとである。さらにその他の例には、
プロピレンカーボネート有機液体分散媒とナイロン、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニル−ポリ塩化ビニリデンま
たはポリ塩化ビニリデン−ポリアクリロニトリルとの組
合せがある。メタノールのような任意の適当な溶媒を電
着液において使用できる。好ましい溶媒はプロピレンカ
ーボネートである。メタノールはさらに電着液において
分散液の粘度を低下させ核形成剤の溶解性を増大させる
のに使用できる。PVF分散液においては、メタノール
は状態調節添加剤として使用する。メタノールはPdC
l2 /HCl の溶媒として機能する。使用する場合
、メタノールは好ましくは約10容量%までの量で存在
する。電着液中でのそれより高容量のメタノールはポリ
マー粒子の電着中にアノードとカソード間の電流低下を
減少させる傾向にある。少量の塩酸、酢酸または他の酸
を電着液に加えて核形成剤の溶解を促進させるのが好ま
しい。酸は強酸好ましくは無機酸であるべきである。例
えば、塩化パラジウムは幾つかの物質に部分的にあるい
は完全に不溶性であることは公知である。塩化パラジウ
ムは低分子量アルコール、例えば、エタノール、メタノ
ールまたはプロパノール中で可溶性である。PdCl2
 はプロピレンカーボネートおよび非アルコール有機液
体中で通常不溶性である。しかしながら、不溶であるこ
とはPdCl2 を微粉砕し分散させる場合には問題で
ない。塩酸の添加は電着液を凝集させがちである。その
ような凝集は適当量のメタノールの添加によって最小化
し得る。酸は好ましくは分散液の約0.1〜約1.0重
量%の濃度で存在する。電着工程中に加える電圧は好ま
しくは約5〜約200ボルトの範囲である。好ましい電
圧の選択は幾つかの要因による。高電圧は電着時間を短
縮する傾向にある。電圧に影響される要因にはマンドレ
ル表面上でのフィルム形成によって生ずる電極間の抵抗
がある。一般的には、高電圧が厚目のフィルムを塗布す
る場合には好ましい。電着工程において供給する電流は
好ましくは約0.001〜約0.100アンペアの範囲
である。電着工程に要する時間は典型的には約0.5〜
約10分である。電着液に加える溶媒は特定の電圧によ
って生ずる電流に影響を与え得る。一般的には、溶媒(
例えば、メタノール)の電着液中での高濃度は電着工程
全体に亘って電流を安定化する傾向にある。多濃度の溶
媒は電着時間を増大させる傾向にある。成型用物品上の
電着コーティングは約0.25〜約12ミル(約6.3
5〜約304.8μm )好ましくは約2.5〜約4ミ
ル(約63.5〜約101.6μm)の厚さを有する。 電着工程後、電着コーティングを約140℃〜約210
℃の温度に約5〜約30分間加熱することによって融合
させる。PVFフィルムは好ましくは約180℃で約2
0分間で融合させる。融合工程によって、核形成性物質
を含有する基体が形成される。基体は、その後非電気的
メッキ浴に浸漬する場合、好ましくは有機溶媒を乾燥さ
せる。さらに、基体を非電気的メッキ浴に浸漬する前に
は、基体表面上の十分に高含有量の核形成剤を浸漬する
ために基体を処理する必要があり得る。例えば、そのよ
うな処理には化学エッチング、石粉磨きまたはその他の
基体表面から薄層を除去する方法がある。典型的な化学
エッチング法には、例えば、濃硫酸による処理、エタノ
ールと水の1対1混合物中または熱プロピレンカーボネ
ート中での25重量%水酸化カリウム溶液での処理等が
ある。導電性物品を得るには、核形成剤を含有させたポ
リマー層を含む基体を、その後、まだ成型用物品上にあ
るままあるいは成型用物品から取外したのち、金属イオ
ンの溶液を含むメッキ浴に所望する金属層厚によって約
0.1〜約0.5時間浸漬する。メッキ浴は好ましくは
金属イオン、金属用の還元剤、錯化剤、変性剤および溶
液を含む。メッキ浴中の各成分の適し得る濃度はメッキ
技術において周知であり、一般に、比較的広範囲である
。非電気的金属メッキに用いるメッキ浴の1つの例は0
.09M(即ち、モル)の金属イオン塩(例えば、硫酸
ニッケル)、0.045Mの還元剤(例えば、次亜りん
酸ナトリウム)、0.18Mの錯化剤(例えば、塩化ナ
トリウム)、および0.06Mの変性剤(例えば、こは
く酸ナトリウム)を含有する。一般的には、任意の自己
触媒性非電気溶液を使用し得る。ニッケル溶液が好まし
い。製造者は典型的には使用者に希釈し得る濃厚メッキ
浴溶液を調製する。基体中の核形成剤(前述の)は、基
体をメッキ浴中に浸漬したとき、金属の非電気的付着を
開始させるシード(種)を発現させる。その後、非電気
的メッキ工程は自己触媒性であり、浴中で利用できるニ
ッケルを析出し続ける。ベルト中の核形成剤の量は、従
って、シードを核形成して非電気的メッキを開始させる
のに十分でなければならない。Niの析出は自己触媒性
である。 非電気的メッキ層を形成させるのに適する好ましい金属
にはニッケル、銅およびクロムがある。使用し得る他の
金属にはコバルト、金、銀、アルミニウム、ジルコニウ
ム、ニオブ、タンタル、バナジウム、ハフニウム、チタ
ン、パラジウム、タングステン、モリブデン、およびこ
れらの混合物、並びにこれらの合金等がある。金属は好
ましくは金属塩、例えば、ニッケル塩の形で用いる。好
ましい金属塩には、塩化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸
銀、シアン化銀、硫酸銅、シアン化銅、シアン化金、お
よびリチウム/アルミニウムハイドライドがある。本発
明で使用するメッキ浴で使用するのに適する還元剤の1
群には次亜りん酸ナトリウム、ホルムアルデヒド、ヒド
ラジン、ボロハイドライド、アミンボランおよびこれら
の誘導体がある。本発明で使用し得るメッキ浴は典型的
には水性であり、pHを調整されており、約50℃から
その沸点までの温度で使用される。ポリマー層上にメッ
キするのに好ましい非電気的ニッケル浴はエンプレート
(Enplate)NI−414B(コネチカット州ウ
ェスト  ハーベンのエントーン社より入手できる)を
含む。好ましい浴組成は約1容量%のエンプレートNI
−414Bと16容量部の脱イオン水または蒸留水とか
らなる。そのような浴は塩化パラジウムを核形成剤とし
て使用するときに特に好ましい。導電性層の厚さは、一
般に光透過性および装置において所望する可撓性による
が、実質的に広い範囲にある。厚さは最適の導電性、可
撓性および/または光透過性を得るように調整できる。 約0.01〜約12.5μm の導電性層厚が好ましい
。例えば、前述したような静電写真像形成部材用途の導
電性ベルトを形成するには、金属層を基体表面上に核形
成剤を含有する基体を好ましくは金属塩と還元剤を含む
溶液中に浸漬することによって形成させる。感光体用途
においては、この金属層は基平面層として使用し得る。 メッキにより基体表面を完全に覆う金属フィルムを得た
のち、基体を好ましくは取外し、脱イオン水で洗浄し、
乾燥させる。 可撓性の感光性像形成装置においては、導電性層の厚さ
は好ましくは約0.1〜約12.5μm より好ましく
は約0.1〜約5μm である。上記の導電性基平面層
を付着させたのち、この層にブロッキング層を塗布し得
る。 正帯電型感光体用の電子ブロッキング層は感光体の像形
成表面からの正孔を導電層に向けて移動させる。負帯電
型感光体においては、導電性層から反対の光導電性層へ
の正孔注入を防止するバリヤーを形成し得る任意の適当
な正孔ブロッキング層を使用し得る。正孔ブロッキング
層はポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリウレタン等のポ
リマーを含み得る。正孔ブロッキング層は、また、米国
特許第4,338,387 号、第4,286,033
 号および第4,291,110 号に開示されている
ような、トリメトキシシリルプロピレンジアミン、加水
分解トリメトキシシリルプロピルエチレンジアミン、N
−β−(アミノエチル)γ−アミノ−プロピルトリメト
キシシラン、イソプロピル4−アミノ−ベンゼンスルホ
ニル、ジ(ドデシルベンゼンスルホニル)チタネート、
イソプロピルジ(4−アミノベンゾイル)イソステアロ
イルチタネート、イソプロピルジ(4−アミノベンゾイ
ル)イソステアロイルチタネート、イソプロピルトリア
ンスラニルチタネート、イソプロピルトリ(N,N−ジ
メチル−エチル−アミノ)チタネート、チタニウム−4
−アミノベンゼンスルホネートオキシアセテート、チタ
ニウム−4−アミノベンゾエートイソステエレートオキ
シアセテート、〔H2N(CH2)4 〕CH3Si(
OCH)32、(γ−アミノブチル)メチルジエトキシ
−シラン、〔H2N(CH2)3 〕CH3Si)(O
CH3)2 および(γ−アミノプロピル)メチルジエ
トキシシランのような窒素含有シロキサンまたは窒素含
有チタン化合物を含み得る。好ましい正孔ブロッキング
層は加水分解シランまたは加水分解シラン混合物と金属
基平面層の酸化表面との反応生成物を含む。酸化表面は
付着後に空気にさらしたときに殆んどの金属基平面層の
外表面上に固有的に生成する。この組合せは低RHでの
電気的安定性を向上させる。前記加水分解シランは下記
の一般式を有する:
【化1】 (式中、R1 は1〜20個の炭素原子を含有するアル
キリデン基であり、R2 、R3 およびR7 は、個
々に、H、1〜3個の炭素原子を含有する低級アルキル
基およびフェニル基からなる群より選ばれ、Xは酸また
は酸塩のアニオンであり、nは1〜4であり、yは1〜
4である。)像形成部材は、好ましくは、金属導電性層
の金属酸化物層上に、pH約4〜10の加水分解アミノ
−シラン水溶液のコーティングを塗布し、反応生成物層
を乾燥させてシロキサンフィルムを形成させ、接着層を
塗布し、その後、光生成層および正孔輸送層のような電
気作動層を接着層に塗布することによって製造する。ブ
ロッキング層は連続でかつ約0.5μm 以下の厚さを
有すべきであり、それより厚い厚さは望ましくない高残
留電圧をもたらし得る。約0.005〜約0.3μm 
の正孔ブロッキング層は露光工程後の電荷中和が容易で
あり最適の電気的性能が得られるので好ましい。約0.
03〜約0.06μm の厚さは最適の電気的挙動のた
めに好ましい。 ブロッキング層はスプレー法、ディップコーティング、
引張棒コーティング、グラビアコーティング、シルクス
クリーニング、エアナイフコーティング、リバースロー
ルコーティング、真空蒸着、化学処理等の任意の適当な
通常の方法によって塗布できる。薄層を得るためには、
ブロッキング層は好ましくは希溶液の形で塗布し、溶媒
は、コーティングの付着後に、真空、加熱等によるよう
な通常の方法で除去する。一般的には、ブロッキング層
物質対溶媒の約0.05:100〜約0.5:100の
重量比がスプレーコーティングにおいて満足できる。殆
んどの場合には、ブロッキング層と隣接の電荷発生層ま
たは光生成層との間の中間層が接着促進のために望まれ
る。例えば、接着層を使用できる。そのような層を用い
る場合、その層は約0.001〜約0.2μm の乾燥
厚さを有する。典型的な接着層には、ポリエステル、デ
ュポン49,000樹脂(E.I.デュポン社より入手
できる)、バイテル(Vitel)PE−100(グッ
ドイヤー  ラバー  アンド  タイヤ  社より入
手できる)、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリ
ドン、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート等のフ
ィルム形成性ポリマーがある。任意の適当な電荷発生層
(光生成層)を接着層に塗布し得る。光生成層用の材料
の例には、フィルム形成性バインダー中に分散させた非
晶質セレン、三方晶セレン、および、セレン−テルル、
セレン−テルル−ひ素、ひ素化セレンからなる群から選
ばれたセレン合金;米国特許第3,357,989 号
に記載されているようなX形の無金属フタロシアニン;
バナジルフタロシアニンおよび銅フタロシアニンのよう
な金属フタロシアニン;ジブロモアンサンスロン;スク
アリリウム;デュポン社より商品名モナストラル(Mo
nastral)レッド、モナストラルバイオレットお
よびモナストラルレッドYとして入手できるもののよう
なキナクリドン;商品名バット(Vat)オレンジ1お
よびバットオレンジ3として入手できるもののようなジ
ブロモアンサンスロン顔料;ベンズイミダゾールペリレ
ーン;米国特許第3,442,781 号に開示されて
いるもののような置換2,4−ジアミノ−トリアジン;
アライドケミカル社より商品名インドファーストダブル
スカーレット、インドファーストバイオレットレーキB
、インドファーストブリリアントスカーレットおよびイ
ンドファーストオレンジとして入手できるもののような
多核芳香キノン類等がある。多光生成層組成物は光導電
性層が光生成層の性質を向上または低減する場合に使用
し得る。このタイプの形状の例は米国特許第4,415
,639 号に記載されている。当該技術で公知の他の
適当な光生成性材料も必要に応じて使用し得る。バナジ
ルフタロシアニン、無金属フタロシアニン、ベンズイミ
ダゾールペリレーン、非晶質セレン、三方晶セレン、お
よびセレン−テルル、セレン−テルル−ひ素、ひ素化セ
レンのようなセレン合金等、並びにこれらの混合物のよ
うな光導電性材料を含む電荷発生層は、その白色光に対
する感応性故に、特に好ましい。バナジルフタロシアニ
ン、無金属フタロシアニンおよびテルル合金はまたこれ
ら材料が感応性である追加の利点を与える点も好ましい
。任意の適当な高分子フィルム形成性バインダー物質を
光生成層中のマトリックスとして使用できる。典型的な
高分子フィルム形成性材料には、例えば、米国特許第3
,121,006 号に記載されているものがある。バ
インダーポリマーは接着層に良好に付着し、接着層の上
部表面をも溶解する溶媒に溶解し、さらに、接着層のコ
ポリエステルと混和してポリマーブレンド領域を形成す
べきである。典型的な溶媒にはテトラヒドロフラン、シ
クロヘキサノン、塩化メチレン、1,1,1−トリクロ
ロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロ
エチレン、トルエンおよびこれらの混合物等がある。溶
媒混合物も蒸発範囲を調整するのに使用できる。例えば
、満足できる結果は約90:10〜10:90のテトラ
ヒドロフラン対トルエン比(重量比)で得られる。一般
的には、光生成性顔料、バインダーポリマーおよび溶媒
の組合せは電荷発生層コーティング組成物中での光生成
性顔料の均一な分散液を形成すべきである。典型的な組
合せには、ポリビニルカルバゾール、三方晶セレンおよ
びテトラヒドロフラン;フェノキシ樹脂、三方晶セレン
およびトルエン;並びにポリカーボネート樹脂、バナジ
ルフタロシアニンおよび塩化メチレンがある。電荷発生
層バインダーポリマー用の溶媒は電荷発生層中で使用す
るポリマーバインダーを溶解しかつ電荷発生層中に存在
する光生成性顔料粒子を分散し得なければならない。光
生成性化合物または顔料は樹脂バインダー組成物中で種
々の量で存在し得る。一般的には、約5〜約90容量%
の光生成性顔料を約10〜約95容量%の樹脂バインダ
ー中に分散させる。好ましいのは、約20〜約30容量
%の光生成性顔料を約70〜約80容量%の樹脂バイン
ダー組成物中に分散させる。1つの実施態様においては
、約8容量%の光生成性顔料を約92容量%の樹脂バイ
ンダー組成物中に分散させる。光生成層は一般に約0.
1〜約5.0μm 好ましくは約0.3〜約3μm の
厚さ範囲にある。 光生成層厚はバインダー含有量に関連する。高バインダ
ー含有量組成物は光生成のためには一般に厚目の層を必
要とする。上記以外の厚さも、本発明の目的が達成され
る限り、使用できる。任意の適当な通常の方法を用いて
光生成層コーティング混合物を混合しその後前以って乾
燥させた接着層に塗布し得る。典型的な塗布方法にはス
プレー法、ディップコーティング法、ロールコーティン
グ法、ワイヤー巻き棒コーティング法等がある。塗布コ
ーティングの乾燥はオーブン乾燥、赤外照射乾燥、空気
乾燥等の任意の適当な通常の方法により行いコーティン
グを塗布するのに用いた実質的にすべての溶媒を除去で
きる。電荷輸送層は電荷発生層からの光生成正孔または
電子の注入を支持しかつこれら正孔または電子の有機層
を通しての輸送を行って表面電荷を選択的に放電し得る
任意の適当な透明有機ポリマーまたは非高分子材料を含
み得る。電荷輸送層は正孔または電子を輸送するように
機能するだけでなく光導電性層を磨耗または化学的侵蝕
から保護し、従って、感光体像形成部材の操作寿命を延
長させる。電荷輸送層はゼログラフィーで有用な光の波
長、例えば、4000〜9000オングストロームに露
光させたときに、あり得たとしても無視し得る放電を示
すべきである。電荷輸送層は、下層の電荷発生層が照射
光の殆んどを利用できるようにするために、輸送層を通
して露光を行ったときに光導電体が使用すべき波長領域
において通常透明である。透明基体と一緒に使用する場
合、像形成的露光または消去は基体を通して行い得、す
べての光は基体を通過する。この場合、電荷輸送層は使
用波長領域の光を透過する必要はない。電荷発生層と組
合せた電荷輸送層は電荷輸送層上の静電荷を照射の不存
在下では伝導しない程度に絶縁体である。電荷輸送層は
通常電気的に不活性のフィルム形成性高分子材料中に分
散させた活性化用化合物または電荷輸送分子を含み、こ
れら高分子材料を活性にし得る。これらの電荷輸送分子
は光生成正孔の注入を支持し得ずかつこれら正孔の輸送
を行い得ない高分子材料中に加える。多層光導電体中で
用いる特に好ましい輸送層は約25〜約75重量%の少
なくとも1種の電荷輸送性芳香族アミンと約75〜約2
5重量%の該芳香族アミンが可溶性の高分子フィルム形
成性樹脂とを含む。電荷輸送層は少なくとも1種の下記
の式の芳香族アミン化合物を含む混合物から好ましくは
形成する:
【化2】 (式中、R1 およびR2 は、各々、置換または非置
換のフェニル基、ナフチル基またポリフェニル基からな
る群から選ばれた芳香族基であり、R3 は置換または
非置換のアリール基、1〜18個の炭素原子を有するア
ルキル基および3〜18個の炭素原子を有する脂環式基
からなる群から選ばれる。)置換基は NO2基、CN
基等の電子吸引基を含むべきでない。上記構造式で表わ
される典型的な芳香族アミン化合物には次のものがある
:I.下記の式で示されるようなトリフェニルアミン:
【化3】 II. 下記の式で示されるようなビスおよびポリトリ
アリールアミン:
【化4】 III.下記の式で示されるようなビスアリールアミン
エーテル:
【化5】 IV. 下記の式で示されるようなビスアルキル−アリ
ールアミン:
【化6】 好ましい芳香族アミン化合物は下記の一般式を有する:
【化7】 (式中、R1 およびR2 は前記で定義したとおりで
あり、R4 は置換または非置換のビフェニル基、ジフ
ェニルエーテル基、1〜18個の炭素原子を有するアル
キル基、および3〜12個の炭素原子を有する脂環式基
からなる群から選ばれる。)置換基は NO2基、CN
基等の電子吸引基を含むべきでない。上記の各構造式で
示される電荷輸送芳香族アミンの例には、不活性樹脂バ
インダー中に分散させたトリフェニルメタン、ビス(4
−ジエチルアミン−2−メチルフェニル)−フェニルメ
タン、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)−2,2′−
ジメチルトリフェニルメタン、N,N′−ビス(アルキ
ルフェニル)−(1,1′−ビフェニル)−4,4′−
ジアミン(式中、アルキルは、例えば、メチル、エチル
、プロピル、n−ブチル等である)、N,N′−ジフェ
ニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−(1,
1′−ビフェニル)−4,4′−ジアミン等がある。塩
化メチレンまたは他の適当な溶媒に可溶性の任意の適当
な樹脂バインダーを使用し得る。典型的な不活性樹脂バ
インダーにはポリカーボネート樹脂、ポリビニルカルバ
ゾール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアクリレ
ート、ポリエーテル、ポリスルホン等がある。分子量は
約20,000〜約1,500,000 で変化し得る
。これらのバインダーを溶解し得る他の溶媒にはテトラ
ヒドロフラン、トルエン、トリクロロエチレン、1,1
,2−トリクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタ
ン等がある。好ましい電気的に不活性の樹脂材料は分子
量約20,000〜約120,000 好ましくは約5
0,000〜約100,000 を有するポリカーボネ
ートである。電気的に不活性な樹脂材料として最も好ま
しい材料は、ジェネラル  エレクトリック社よりレク
サン(Lexan)145として入手できる分子量約3
5,000〜約40,000を有するポリ(4,4′−
ジプロピリデン−ジフェニレンカーボネート);ジェネ
ラルエレクトリック社よりレクサン141として入手で
きる分子量約40,000〜約45,000を有するポ
リ(4,4′−イソプロピリデン−ジフェニレンカーボ
ネート);ファルベンファブリケン  バイエル社より
マクロロン(Makrolon) として入手できる分
子量約50,000〜約100,000 を有するポリ
カーボネート樹脂;モーベイ  ケミカル社よりメルロ
ン(Merlon) として入手できる分子量約20,
000〜約50,000を有するポリカーボネート樹脂
;ポリエーテルカーボネート;および4,4′−シクロ
ヘキシリデンジフェニルポリカーボネートである。塩化
メチレン溶媒は、すべての成分を適切に溶解するのでま
たその低沸点故に、電荷輸送層コーティング混合物の望
ましい成分である。1つの特に好ましい多層光導電体は
光導電性材料のバインダー層と、約25〜約75重量%
の下記の式:
【化8】 (式中、Xは1〜4個の炭素原子を有するアルキル基お
よび塩素からなる群より選ばれる。)を有する1種以上
の化合物を分散させた分子量約20,000〜約120
,000 を有するポリカーボネート樹脂材料の連続正
孔輸送層とを含み、光導電性層は正孔の光生成と正孔の
注入能力を示し、正孔輸送層は光導電性層が正孔を発生
させこれら光生成した正孔を注入するスペクトル領域で
は実質的に非吸収性であるが光導電性層からの光生成正
孔の注入を支持しかつこれら正孔を該正孔輸送層を通し
て輸送し得る。電荷輸送層の厚さは約5〜約100μm
 好ましくは約10〜約35μm の範囲にあり得る。 最適の厚さは約15〜約25μm の範囲にあり得る。 導電性層と誘電性層を有する誘電性受入れ体の好ましい
製造方法によれば、核形成剤を含有するポリマー層を雌
型マンドレルの電鋳表面上に電着させてベルトを形成す
る。次いで、金属層をベルトの内側表面にメッキして誘
電性受入れ体を形成させる。ポリマー層および導電層両
方の厚さは所望の用途によって選定する。好ましくは、
ポリマー層は約12.5〜約250μm 最も好ましく
は約50〜約100μm の厚さを有する。導電性層は
好ましくは約0.01〜約12.5μm 最も好ましく
は約0.1〜約5μm の厚さを有する。
【実施例】〔実施例1〕直径3.3インチ(8.38c
m)、長さ4.0インチ(10.16cm)の導電性シ
ームレスベルトを、400mlのカイナール202(密
度=1.34g/ml)と400mlのプロピレンカー
ボネート(密度=1.2g/ml)とを1000mlの
ビーカー中で30分間混合し、次いで、0.8gの塩化
パラジウム、2mlのHCl(密度=1.187g/m
l)および5mlのメタノール(密度=0.796g/
ml)を加えて電着液を調製することによって製造した
。これにより、電着液中に、52.39%のカイナール
202(20.01%PVDF)、0.39%のメタノ
ール、0.23%のHCl 、0.08%のPdCl2
 、および46.91%のプロピレンカーボネートの重
量割合を得た。ベルト製造用のマンドレルは約6ミル(
152.4μm )の壁厚と分散液の高さの上まで延び
るのに十分な長さとを有するニッケルスリーブであった
。マンドレルをF−544/F−546はく離コーティ
ングでコーティングした。0.5インチ(12.8mm
)の直径を有するステンレススチールロッドを対向電極
として用いた。ケプコ(Kepco)モデル JQE 
O−100V O−A実験室電力源(ケプコ社より入手
できる)を用いてポリマー分散液を電着させてシームレ
スベルトを形成させた。電圧は75ボルトであり、60
mAの電流を3分間の電着時間中に測定した。次いで、
フィルムを融合させ、ブリュー(Blue) M OV
 490A−1   オーブン(ブリューM社より入手
できる)中で210℃、20分間乾燥させて溶媒を除去
した。融合フィルムは高濃度の塩化パラジウムのために
暗色であった。厚さは3ミル(76.2μm )であっ
た。幾分まだらな粉末塩化パラジウムがフィルム表面上
に見受けられ、これを磨き落した。粉末はマンドレル表
面にも付着していた。明らかにPdCl2 が多量に析
出していた。また明らかに、多量の塩化パラジウムがア
ノードに泳動していた。また、このフィルムの1部分を
石粉磨きにかけてもっと埋入した塩化パラジウムを露出
させた。塩化パラジウムを含むPVDFフィルムをエン
プレートNI−414B非電気的ニッケル浴中に約1分
間浸漬してニッケルによる自己触媒メッキを行った。ニ
ッケルはこのサンプル表面上に幾つかの局在的領域に非
電気的に付着した。PVDFを濃硫酸でエッチングして
塩化パラジウムをもっと露出させる試みを行ったが、こ
の試みも効果を示さなかった。オーム計を用いてニッケ
ルフィルムの導電度をチェックし、PVDFフィルム上
のニッケルの最長寸法で零抵抗を測定した。このことは
金属フィルムが十分に導電性であり受入れ可能であるこ
とを示している。 〔実施例2〕実施例1を繰返したが、電着電圧は100
ボルトであり、6.7mAの電流を測定した。電着時間
は3分間であった。融合と乾燥は実施例1のようにして
行った。PVFと塩化パラジウムを含む液を電着させる
ことにより形成させたベルト上での金属の非電気的メッ
キは、塩化パラジウムがアノードへ泳動する傾向にある
ので、実現しなかった。しかしながら、(1)カソード
へ泳動する能力を有する異なる物質を塩化パラジウムの
代りに使用でき、(2)カソードへ泳動するであろう異
なる核形成性物質を使用でき、または(3)パルスメッ
キをD.C.,R.Fおよび/またはA.C.で周期的
に逆転させてアノードとカソードを交代させることがで
きることが理論付される。任意方法(3)は核形成剤を
スリーブ電極へ泳動させるA.C.,R.Fおよび/ま
たはD.C.で重複された変化性の反復(varyin
g duty cycle) を含み得る。また、アノ
ードへの低い泳動性を有する他の核形成剤を用いてこの
問題を克服することができる。本発明は上述の特定の実
施態様に限定されるものでないことを理解すべきである
。当業者であれば、付加、修正、置換および削除を特許
請求の範囲で示す本発明の範囲を逸脱することなしにな
し得ることは理解されるであろう。

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  (a) 導電性成型表面を有する成型
    用物品をポリマー粒子と核形成性物質を含む電着液中に
    浸漬すること;(b) 上記成型表面上にコーティング
    を電着させること;および(c) 上記コーティングを
    融合させて上記核形成性物質を含有する基体を形成させ
    ることの各工程を含むことを特徴とする導電性基体の製
    造方法。
  2. 【請求項2】  成型用物品がマンドレルを含み、基体
    がシームレスのエンドレスベルトを含む請求項1記載の
    方法。
  3. 【請求項3】  さらに、基体を非電気的金属メッキ浴
    に暴露することを含む請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】  上記基体の暴露工程が、基体を成型用
    物品から取り外し、基体を非電気的金属メッキ浴中に浸
    漬し、このメッキ浴から金属を基体上に非電気的に付着
    させることを含む請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】  成型用物品がマンドレルを含み、基体
    がシームレスのエンドレスベルトを含む請求項4記載の
    方法。
  6. 【請求項6】  前記成型表面がニッケルを含む請求項
    1記載の方法。
  7. 【請求項7】  ポリマー粒子がフルオロポリマー粒子
    を含む請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】  フルオロポリマー粒子がポリフッ化ビ
    ニルおよびポリフッ化ビニリデンからなる群より選ばれ
    た少なくとも1種の化合物を含む請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】  ポリマー粒子がフルオロポリマー粒子
    を含み、前記工程がさらに成型用物品をはく離コーティ
    ングで成型用物品の浸漬前にコーティングすることを含
    む請求項1記載の方法。
  10. 【請求項10】  核形成性物質が塩化パラジウムを含
    む請求項1記載の方法。
  11. 【請求項11】  電着液がさらに1種以上の酸を含む
    請求項1記載の方法。
  12. 【請求項12】  1種以上の酸が塩酸を含む請求項1
    1記載の方法。
  13. 【請求項13】  コーティングを約2.5〜約4ミル
    (約63.5〜約101.6μm )の厚さに電着する
    請求項1記載の方法。
  14. 【請求項14】  金属メッキ浴がニッケル、銅および
    クロムからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素を
    含む請求項3記載の方法。
  15. 【請求項15】  メッキ浴がニッケル塩を含む請求項
    14記載の方法。
  16. 【請求項16】  メッキ浴が金属塩と還元剤との溶液
    を含む請求項3記載の方法。
  17. 【請求項17】  金属塩がニッケルを含む請求項16
    記載の方法。
  18. 【請求項18】  金属を約0.01〜約12.5μm
     の厚さに非電気的に付着させる請求項4記載の方法。
  19. 【請求項19】  さらに、前記基体を暴露工程前に石
    粉磨きすることを含む請求項3記載の方法。
  20. 【請求項20】  基体上に金属を非電気的に付着させ
    ることを特徴とする静電写真像形成部材の製造方法。
  21. 【請求項21】  基体がシームレスのエンドレスベル
    トを含む請求項20記載の方法。
  22. 【請求項22】  非電気的付着工程が基体を非電気的
    金属メッキ浴中に浸漬し、この浴から金属を基体上に非
    電気的に付着させることを含む請求項20記載の方法。
  23. 【請求項23】  金属メッキ浴がニッケル、銅および
    クロムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を
    含む請求項22記載の方法。
  24. 【請求項24】  金属メッキ浴がニッケル塩を含む請
    求項23記載の方法。
  25. 【請求項25】  金属メッキ浴が金属塩と還元剤との
    溶液を含む請求項22記載の方法。
  26. 【請求項26】  金属塩がニッケルを含む請求項25
    記載の方法。
  27. 【請求項27】  金属を約0.01〜約12.5μm
     の厚さに非電気的に付着させる請求項20記載の方法
  28. 【請求項28】  エンドレス基体上に金属を非電気的
    に付着させることを含むエンドレス導電性ベルトの製造
    方法。
  29. 【請求項29】  ポリマーと核形成性物質を含む基体
    と、この基体上の金属層とを含む静電写真像形成部材。
  30. 【請求項30】  ポリマーと核形成性物質を含むエン
    ドレスベルト。
  31. 【請求項31】  (a) 導電性成型表面を有する成
    型用物品を、ポリマー粒子と核形成性物質を含む電着液
    に浸漬すること;(b) ポリマー粒子と核形成性物質
    のコーティングを上記成型表面上に電着させること;お
    よび(c) 上記コーティングを融合させて上記核形成
    性物質を含有する基体を形成させることの各工程を含む
    方法によって形成した導電性基体。
  32. 【請求項32】  成型用物品がマンドレルを含み、基
    体がシームレスのエンドレスベルトを含む請求項31記
    載の基体。
  33. 【請求項33】  前記方法がさらに基体を非電気的金
    属メッキ浴に暴露することを含む請求項31記載の基体
  34. 【請求項34】  ポリマー粒子がフルオロポリマー粒
    子を含む請求項31記載の基体。
  35. 【請求項35】  フルオロポリマー粒子がポリフッ化
    ビニルおよびポリフッ化ビニリデンからなる群より選ば
    れた少なくとも1種の化合物を含む請求項34記載の基
    体。
  36. 【請求項36】  核形成性物質が塩化パラジウムを含
    む請求項31記載の基体。
  37. 【請求項37】  金属メッキ浴がニッケル、銅および
    クロムからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を
    含む請求項33記載の基体。
  38. 【請求項38】  コーティングが約2.5〜約4ミル
    (約63.5〜約101.6μm )の厚さを有する請
    求項31記載の基体。
  39. 【請求項39】  金属が約0.01〜約12.5μm
     の厚さに非電気的に付着された請求項33記載の基体
JP3211072A 1990-08-29 1991-08-22 基体、ベルトおよび静電写真像形成部材、並びにこれらの製造方法 Withdrawn JPH04234765A (ja)

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