[发明专利]导电性复丝纱和导电性刷

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电性复丝纱，其用于形成在利用了电子摄影术(电子照相装置)[例如，复印机(copying machine)、传真机、打印机]的印刷装置中装备的导电性刷[例如滚动刷或棒状刷、如清洁刷、充电刷(或者静电控制刷)、或者除静电刷(或防静电刷或放电刷)]。

背景技术

目前，电子摄影术(或静电复印术)在印刷装置(例如，复印机、传真机、打印机)中的使用迅速普及。电子摄影术包括，将待拷贝的图像数字化，根据数字信号用激光束照射在光电导体(或光感受器)上，而在该光电导体上形成静电潜像，然后使用带电色调剂显影潜像。对于该电子照相装置，使用各种滚动刷或棒状刷。作为构成这些刷的纤维，使用具有与目的相适应的特性的纤维。在电子照相装置中，例如包括如下的刷：为了容易地从光电导体中除去色调剂而应用固体润滑剂(比如硬脂酸锌)的刷；用于从光电导体、充电辊、转印辊或传送带中物理性或静电性地除去印刷后剩余的色调剂的清洁刷；用于对色调剂施加电压，使色调剂带正电或负电的充电刷；用于从带电体上除去静电的除静电刷，和其它刷。这些刷中，导电性刷(例如清洁刷、充电刷和除静电刷)需要特定的电导率。特别是清洁刷，通常需要稳定的10⁹Ω/cm水平的电阻值。

作为用于导电性刷的导电性纤维，报道了各种导电性纤维，例如对于清洁刷，使用了在再生纤维(比如粘胶人造纤维)或者合成纤维(例如聚酰胺纤维、聚酯纤维、丙烯酸纤维、聚丙烯纤维)中加入了导电剂的导电性纤维。

而且，现在的复印机或打印机倾向于小型化和高速化。另外，色调剂粒径也有微小化的倾向。为了适应这些倾向，也需要各种刷的改良。特别是清洁刷需要显示更均匀电阻值，且其需要含有更细的丝作为构成纤维的单丝，同时，清洁刷也需要高的耐久性(例如，沉淀物（settling）少，电阻值的变化少)。

作为通过在合成树脂中混合导电性碳而制造纤维的例子，例如，日本专利申请公开号2007-247095 (JP-2007-247095A，专利文献1)公开了导电性聚酯纤维，其包含由聚酯树脂的多根单丝构成的复丝纱，其中单丝包含15～25质量%的具有平均粒径15～40nm的炭黑，且DBP吸油量为130～200cm³/100g，复丝的电阻值为1×10⁴～9×10⁹Ω/cm。

此外，日本专利申请公开号2003-306832(JP-2003-306832A，专利文献2)公开了含有导电性碳的聚酰胺复丝纱，该聚酰胺复丝纱1kg中含有8～25mmol的镁，且比电阻值为10³～10⁸Ω/cm。

但是，使用这些导电性纤维的每一者来制造清洁刷所要求的具有10⁹Ω/cm水平的导电性纱时，纱之间或纱的长度方向上的电阻值的变化很大，因而包含该纱的刷具有不均匀的电阻值，会引起色调剂的静电性除去的不均匀。并且，由于这些导电性纤维的每一者在纤维的聚合物中含有导电性碳，因而该纤维具有低的熔融纺丝的流动性，且缺乏可纺性。因此，由于构成获得的复丝的单丝的纤度变化，会引起色调剂的物理性除去的不均匀。并且，具有大的纤度的单丝容易擦伤光电导体。

为了由混合含有导电性碳的可纺性低的聚合物制作纤维，还提出了包含将聚合物和可纺性高的聚合物制成复合纤维的方法。例如，日本专利申请公开号2006-9177(JP-2006-9177A，专利文献3)公开了具有横截面的导电性复合纤维，其包含成分A和成分B，所述成分A包含含有导电性碳的聚合物，所述成分B包含与成分A不相容的聚合物，其中，成分A被成分B分割成多段（segment）。该文献公开了将包含成分B、且具有3～10个尖端的星形横截面的芯部用成分A覆盖了的复合纤维。成分B的段（segment）的纤度为3～7dtex。

日本专利申请公开号2008-196073(JP-2008-196073A，专利文献4)公开了一种导电性复合纤维；该导电性复合纤维包含由聚酯树脂构成的非导电性成分、和由聚乳酸构成的导电性成分，所述聚乳酸包含10～25质量%的平均粒径15～35nm、DBP吸收量为40～150cm³/100g的炭黑，该导电性复合纤维呈现出导电性成分的至少一部分暴露于纤维表面，具有1×10⁹Ω/cm～9x10¹²Ω/cm的电阻值。在该文献的实施例中，获得了具有28dtex/2根单纤维的纤度的导电性复合纤维。