專利名稱：導(dǎo)電性毛束和導(dǎo)電刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子照相記錄方式的干式復(fù)印機(jī)或傳真機(jī)、打印機(jī)等的導(dǎo)電性毛束(7 π 7々)和導(dǎo)電刷。具體而言，涉及用于通過(guò)靜電植絨加工制備的導(dǎo)電刷的導(dǎo)電性毛束和使用該毛束的導(dǎo)電刷。
背景技術(shù)：
在電子照相復(fù)印機(jī)等中，對(duì)于靜電潛影形式中重要要素的帶電部和除去殘留于感光體的殘留色粉或電荷的清除部、賦予色粉電荷的供給部多使用導(dǎo)電性輥。但是，隨著近年來(lái)高畫(huà)質(zhì)化和彩色用途的增加，色粉粒子逐漸微粒化。若使用這種微?；纳?，則在由硅酮或聚氨酯構(gòu)成的導(dǎo)電性輥中存在色粉混入輥表面的氣泡中，導(dǎo)致輥表面變硬，或因色粉融化而形成的色粉鍍膜導(dǎo)致刷表面的電阻值升高的問(wèn)題。因此，在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2 中提出在輥表面將導(dǎo)電性纖維靜電植絨而成的導(dǎo)電性刷。另外，在非專利文獻(xiàn)中提出用于靜電植絨的纖維的加工方法。此時(shí)，若毛束的纖維長(zhǎng)度達(dá)到0. 5mm以上，則在將纖維切割成短纖維狀時(shí)，纖維束因刃具的壓力而破損，纖維的位置移動(dòng)而被切割，所以易產(chǎn)生纖維的長(zhǎng)度偏差。特別是用于電子照相復(fù)印機(jī)的導(dǎo)電刷，為了對(duì)感光體和色粉供給均一的電荷，需要極力抑制表面的凸凹，因此在使用纖維長(zhǎng)度為0. 5mm以上的毛束的刷的情況下，在制備工序中進(jìn)行切割整理刷表面纖維的所謂剪毛工序。但是，通過(guò)剪毛切割刷表面纖維存在損耗纖維以及在剪毛工序中生產(chǎn)效率變差的問(wèn)題。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平10-123821號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2004-70006號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 “靜電學(xué)會(huì)志” 1992年，第16卷，第5期，第389-395頁(yè)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的目的在于以提供即使不剪毛也可抑制刷表面的凸凹的導(dǎo)電性毛束為課題。解決課題的手段上述本發(fā)明的目的通過(guò)具有以下(1)的構(gòu)成的本發(fā)明所涉及的導(dǎo)電性毛束達(dá)成。(1)導(dǎo)電性毛束，其特征在于，所述導(dǎo)電性毛束為具有導(dǎo)電性的化學(xué)纖維，所述化學(xué)纖維的直徑為10 100 μ m，纖維長(zhǎng)度為0. 5 5mm，且纖維長(zhǎng)度的偏差率(Of 6 ^ t率 variation)以(2) (1)的導(dǎo)電性毛束，其中，化學(xué)纖維中含有導(dǎo)電性微粒。(3)⑵的導(dǎo)電性毛束，其中，所述導(dǎo)電性微粒為碳黑，在化學(xué)纖維中以5 40%質(zhì)量含有。(4) (1) (3)中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性毛束，其中，化學(xué)纖維為含有熱塑性樹(shù)脂的纖維。(5) (4)的導(dǎo)電性毛束，其中，所述熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺。(6)導(dǎo)電刷，其是使用⑴ (5)中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性毛束通過(guò)靜電植絨加工制備的。(7)⑴ (5)中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性毛束的制備方法，其將具有導(dǎo)電性的化學(xué)纖維集束成細(xì)度50 500萬(wàn)分特而獲得的纖維束固定，使其不在纖維軸的垂直方向移動(dòng)，進(jìn)行切割，將獲得的短纖維進(jìn)行電沉積處理(電著処理electrode position treatment)制得導(dǎo)電性毛束。發(fā)明的效果如以下說(shuō)明所述，根據(jù)本發(fā)明可制得纖維的長(zhǎng)度偏差小的導(dǎo)電性毛束。實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下對(duì)本發(fā)明的導(dǎo)電性毛束進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明中所謂的毛束是指用于靜電植絨的部件，是對(duì)短纖維實(shí)施電沉積處理而獲得的纖維。本發(fā)明中所謂的化學(xué)纖維是指所謂的再生纖維、半合成纖維、合成纖維。再生纖維包括人造絲或銅氨纖維工”。 7 cupra)，半合成纖維包括醋酸酯或三醋酸酯，合成纖維可列舉出丙烯酸、聚酰胺、聚酯、尼龍、維尼綸等。在化學(xué)纖維中，特別是合成纖維因在制備纖維時(shí)容易變更直徑，導(dǎo)電性微粒的分散容易，因此優(yōu)選，進(jìn)一步，聚酰胺或聚酯等所謂的熱塑性樹(shù)脂因制備容易而優(yōu)選。這里所使用的聚酰胺是指所謂的烴基經(jīng)由酰胺鍵鍵合于主鏈而成的高分子體，主要含有聚己酰胺或聚亞己基己二酰二胺的聚酰胺。這里所說(shuō)的主要是指在聚己酰胺中構(gòu)成聚己酰胺的 ε -己內(nèi)酰胺單元、在聚亞己基己二酰二胺中構(gòu)成聚亞己基己二酰二胺的己二酸己二胺鹽單元在80%摩爾以上，進(jìn)一步優(yōu)選90%摩爾以上。含有聚己酰胺、聚亞己基己二酰二胺的聚酰胺特別優(yōu)選。本發(fā)明中所謂的導(dǎo)電性是指通電的性質(zhì)，使用比電阻作為導(dǎo)電性的指標(biāo)。這里所使用的導(dǎo)電性毛束由于在制成導(dǎo)電刷時(shí)需要賦予或除去電荷，所以優(yōu)選比電阻為10° IO10 Ω cm。構(gòu)成本發(fā)明的化學(xué)纖維需要具有導(dǎo)電性。若化學(xué)纖維無(wú)導(dǎo)電性，則作為刷使用時(shí)， 無(wú)法賦予感光體或色粉電荷。作為賦予化學(xué)纖維導(dǎo)電性的方法，包括使導(dǎo)電性微粒分散于纖維中的方法或?qū)⒕圻量┑葘?dǎo)電性高分子涂布于纖維表面的方法，由于大型電子照相記錄儀要求即使增加印刷張數(shù)，纖維表面的電阻值也難以發(fā)生變化，所以特別優(yōu)選使導(dǎo)電性微粒分散于纖維中的方法。這里所使用的導(dǎo)電性微粒雖無(wú)特殊限定，包括碳黑或具有導(dǎo)電性的金屬化合物、 向無(wú)機(jī)化合物上鍍或涂布導(dǎo)電性金屬而成的材料等，特別是碳黑因粒徑小，在化學(xué)纖維中的分散性良好而優(yōu)選。這里所使用的導(dǎo)電性碳黑若是例如乙炔黑、槽法碳黑、爐黑等具有導(dǎo)電性的碳黑，則無(wú)特殊限制，但由于粉末粒子的尺寸小，比較均一的原因而優(yōu)選爐黑。若粒子大，則紡絲時(shí)的過(guò)濾壓升高受到抑制或紡絲時(shí)產(chǎn)生斷絲，所以若考慮纖維強(qiáng)度的提高，則優(yōu)選使用2μπι以下的粒子。當(dāng)在導(dǎo)電性微粒中使用導(dǎo)電性碳黑時(shí)，相對(duì)于導(dǎo)電性毛束，導(dǎo)電性碳黑的含量?jī)?yōu)選為5 40%質(zhì)量。若導(dǎo)電性碳黑含量不足5%質(zhì)量，則化學(xué)纖維的比電阻升高，在用作導(dǎo)電刷時(shí)有無(wú)法賦予感光體或色粉電荷、無(wú)法形成圖像之虞。另外，若導(dǎo)電性碳黑的含量超過(guò) 40%質(zhì)量，則化學(xué)纖維的比電阻過(guò)低，所以在用作導(dǎo)電刷時(shí)有無(wú)法賦予感光體或色粉電荷、 無(wú)法形成圖像之虞。進(jìn)一步優(yōu)選為15 35%質(zhì)量。本發(fā)明的導(dǎo)電性毛束需要纖維的直徑為10 100 μ m。若纖維的直徑不足10 μ m, 則在制成刷時(shí)，易倒毛，無(wú)法為感光體或色粉提供充足的接觸壓，無(wú)法賦予感光體或色粉電荷，無(wú)法形成圖像。若纖維的直徑超過(guò)ΙΟΟμπ ，則由于植絨密度變粗糙，所以電荷密度變粗糙，畫(huà)質(zhì)變粗糙。本發(fā)明的導(dǎo)電性毛束需要纖維長(zhǎng)度為0. 5 5mm。若纖維長(zhǎng)度不足0. 5mm，則在作為刷使用時(shí)，色粉混入刷表面導(dǎo)致刷表面變硬，或因色粉融化而形成的色粉鍍膜導(dǎo)致刷表面的電阻值升高，印刷耐久性降低。若纖維長(zhǎng)度超過(guò)5mm，則在進(jìn)行靜電植絨時(shí)，毛束相互纏繞，不能使毛束1根1根分散，導(dǎo)致無(wú)法植絨。本發(fā)明的導(dǎo)電性毛束需要纖維長(zhǎng)度的偏差率為5%以下。若纖維長(zhǎng)度的偏差率超過(guò)5%，則在制成刷時(shí)，刷表面出現(xiàn)凹凸，導(dǎo)致賦予感光體或色粉的電荷不均一，畫(huà)質(zhì)降低。 雖然纖維長(zhǎng)度的偏差率優(yōu)選小的數(shù)值，但作為工業(yè)上可利用的數(shù)值，左右為下限。就本發(fā)明的導(dǎo)電性毛束的制備方法而言，將纖維束(連續(xù)長(zhǎng)絲的集束)狀纖維在 80 98°C的熱水中進(jìn)行30 60分鐘熱處理。這具有以下效果除去賦予纖維的油劑，以及在含有導(dǎo)電性微粒的化學(xué)纖維的情況下，不僅使纖維收縮，降低比電阻的偏差，而且在制成導(dǎo)電性毛束和導(dǎo)電刷后降低電阻值經(jīng)時(shí)變化。經(jīng)熱水處理的纖維束的切割通過(guò)閘刀式剪切機(jī)等的切割機(jī)進(jìn)行。雖然切割面由切割機(jī)結(jié)構(gòu)或刃具與纖維的關(guān)系決定，但優(yōu)選纖維與刃具呈直角接觸，相對(duì)于纖維軸呈直角地切割。此時(shí)，若在通常的纖維束狀態(tài)下切割，則纖維束因刃具的壓力而破損，纖維的位置移動(dòng)而被切割，導(dǎo)致纖維長(zhǎng)度發(fā)生偏差，因此，為了不使纖維移動(dòng)，可通過(guò)將纖維束卷到紙或膜等上，直接在卷曲的狀態(tài)下切割的方法，或?qū)⒗w維束填充于樹(shù)脂制容器，連同容器一同切割等，在纖維束不破損的狀態(tài)下進(jìn)行切割，所以纖維難以移動(dòng)，可抑制纖維長(zhǎng)度的偏差。需要說(shuō)明的是，經(jīng)切割的紙或膜、樹(shù)脂制容器等可用篩子除去。此外，就集束制成纖維束的纖維的量而言，若減少集束量，則切割時(shí)纖維的移動(dòng)減少，所以纖維長(zhǎng)度的偏差降低，但操作增加，所以優(yōu)選使集束成纖維束的細(xì)度為50 500 萬(wàn)分特那樣地來(lái)進(jìn)行集束。另外，從毛束的飛翔性(飛翔性jumping capability)觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選作為導(dǎo)電性毛束的短纖維不存在扭曲或彎曲。當(dāng)在集束纖維束時(shí)使用紙的情況下， 由于紙難以破損，且需要可集束纖維束的柔軟性，所以優(yōu)選為信封等所使用的牛皮紙，進(jìn)一步優(yōu)選抗張強(qiáng)度為0. 3N以上。將粘著劑涂布于底材上，利用靜電將本發(fā)明的導(dǎo)電性毛束植絨。當(dāng)在高壓電場(chǎng)中存在微小物體時(shí)，靜電植絨受電影響。這種電影響是指該微小物體帶電，從一側(cè)電極被吸引到另一側(cè)電極。即，對(duì)金屬施加直流高壓時(shí)，其間產(chǎn)生電場(chǎng)(E)。該電場(chǎng)的大小與電壓(V) 及其距離⑷之間具有E = V/d的關(guān)系，該電場(chǎng)內(nèi)存在的小物體的電荷(q)受到由引力(F) =Eq所賦予的力而被牽拉。毛束指上述小物體。在靜電植絨中，正極被稱為高壓極，負(fù)極被稱為接地極(接地極)，電場(chǎng)的大小通過(guò)高壓發(fā)生器提供規(guī)定的電壓V。靜電植絨是將底材平行置于電極極間·電極表面，在兩極間飛翔過(guò)程中毛束相對(duì)于底材呈直角地扎入涂布有粘著劑的底材中。因此，飛翔性取決于毛束的電荷(q)。本發(fā)明的導(dǎo)電性毛束通過(guò)賦予上述纖維電沉積處理劑而成。若以導(dǎo)電性毛束的灰分量為指標(biāo)，則電沉積處理劑的賦予量?jī)?yōu)選為1 7%質(zhì)量。所謂灰分量通過(guò)JIS制定的化學(xué)纖維原料試驗(yàn)法的灰分法(JIS L 1015(1999))計(jì)算得出。所謂電沉積處理劑是為進(jìn)行靜電植絨，用于賦予電荷的處理劑，具體而言是為使短纖維在電場(chǎng)內(nèi)具有良好的飛翔效果，而發(fā)揮電學(xué)作用的處理劑。構(gòu)成導(dǎo)電性毛束的電沉積處理劑例如可列舉出單寧酸，或氯化鈉、氯化鋇、氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鈉、碳酸鋯等無(wú)機(jī)鹽類，陰離子活性劑、非離子活性劑等表面活性劑，或膠態(tài)二氧化硅等硅化合物，氧化鋁溶膠，聚吡咯等。本發(fā)明的導(dǎo)電性毛束的電沉積處理無(wú)特殊限定，例如將切割成短纖維狀的纖維浸漬于用粘合劑稀釋的電沉積處理劑的水溶液進(jìn)行電沉積處理。另外，從水溶液的粘度和電沉積的效率出發(fā)，優(yōu)選將電沉積處理劑的水溶液制成30 100g/L。電沉積處理劑優(yōu)選含有硅化合物，其中優(yōu)選膠態(tài)二氧化硅。膠態(tài)二氧化硅由于向水中的分散性特別優(yōu)異，所以對(duì)短纖維的均一電沉積處理容易。另外，由于膠態(tài)二氧化硅與聚酰胺的羥基特異性結(jié)合，所以因摩擦造成的脫落少。另外，電沉積處理劑也可以為僅含硅化合物的水溶液，此外更優(yōu)選賦予膠態(tài)二氧化硅和氧化鋁溶膠的混合水溶液。這是由于膠態(tài)二氧化硅與氧化鋁的混合性好，在施加高電壓時(shí)，易獲得高的電荷，且可制得毛束的分離性優(yōu)異的導(dǎo)電性毛束的緣故。另外，當(dāng)使用含有比電阻不足IO6Qcm的導(dǎo)電性微粒的化學(xué)纖維時(shí)，即使施加高電壓，通電后也得不到電荷，飛翔性降低，但通過(guò)賦予膠態(tài)二氧化硅和氧化鋁溶膠的混合水溶液，毛束表面的電阻值達(dá)到IO6 IO8 Ω cm,飛翔性提高。從抑制粘度升高得到均一的分散出發(fā)，混合膠態(tài)二氧化硅和氧化鋁溶膠的方法優(yōu)選在分別將膠態(tài)二氧化硅和氧化鋁溶膠制成水溶液的狀態(tài)下混合。 另外，從可得到均一的分散，且使毛束表面的電阻值達(dá)到目標(biāo)電阻值出發(fā)，混合的比例優(yōu)選膠態(tài)二氧化硅與氧化鋁溶膠為6 1 3 1。實(shí)施電沉積處理的導(dǎo)電性毛束在使用旋轉(zhuǎn)式脫水機(jī)脫水后，于100 130°C干燥 30 60分鐘，然后進(jìn)行篩選，將纖維長(zhǎng)度整理為一定長(zhǎng)度。所謂本發(fā)明的導(dǎo)電刷為對(duì)上述導(dǎo)電性毛束進(jìn)行靜電植絨加工所制備的導(dǎo)電刷，用于除靜電或賦予電荷、除去廢物等的用途。本發(fā)明的導(dǎo)電刷通過(guò)對(duì)上述導(dǎo)電性毛束進(jìn)行靜電植絨加工而制備，因此導(dǎo)電刷周長(zhǎng)上的電阻值均一，作為電子照相記錄方式的干式復(fù)印機(jī)用刷發(fā)揮特別良好的性能。所謂電子照相記錄方式的干式復(fù)印機(jī)用刷為替代非接觸電暈放電而使感光體接觸帶電的帶電刷，或除去殘存于感光體上的電荷和色粉的清潔刷，為促進(jìn)色粉向感光體的吸附而在色粉盒(卜f 一力一卜U 7 7 toner cartridge)內(nèi)賦予色粉電荷的色粉供給刷，為將供給感光體的色粉轉(zhuǎn)印到印刷用紙而賦予印刷用紙相反電荷的復(fù)印刷。不論哪個(gè)都以如下方式制做刷在作為圓柱形金屬棒的芯材上涂布粘結(jié)材料，施加IOkV 50kV的電壓，通過(guò)靜電植絨植入導(dǎo)電性毛束，進(jìn)行干燥、除毛。作為金屬棒的芯材只要具有導(dǎo)電性，就無(wú)特殊限定，但優(yōu)選使用不銹鋼。粘結(jié)劑無(wú)特殊限定，例如以丙烯酸樹(shù)脂、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、合成橡膠和天然橡膠等為主要成分，優(yōu)選使用丙烯酸樹(shù)脂。另外，粘結(jié)劑優(yōu)選含有導(dǎo)電性碳等具有導(dǎo)電性的物質(zhì)而具有導(dǎo)電性的粘結(jié)劑。
實(shí)施例
以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，測(cè)定方法采用以下方法。A.纖維的直徑隨機(jī)抽取10根導(dǎo)電性毛束，用SEM放大到800倍，測(cè)定纖維的直徑，算出平均值。B.纖維長(zhǎng)度隨機(jī)抽取50根導(dǎo)電性毛束，用放大投影儀放大到50倍，測(cè)定纖維的直徑，算出平均值。C.纖維長(zhǎng)度的偏差率隨機(jī)抽取50根導(dǎo)電性毛束，用放大投影儀放大到50倍，測(cè)定纖維的直徑，根據(jù)下列(1)式計(jì)算得出。CV = S/RX 100(1)CV:偏差率(％)S 導(dǎo)電性毛束的纖維長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)差(mm)R 導(dǎo)電性毛束的纖維長(zhǎng)度的平均值(mm)。D.飛翔性使用Erich Schenk 制的 Flock Motion Tester SPG(上行式、7 V 義 V V 卜‘方式up-method)飛翔距離15cm)，在施加20KV電壓時(shí)測(cè)定5g導(dǎo)電性毛束全部飛翔的時(shí)間， 飛翔的時(shí)間越快，飛翔性越好，根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。€):10 不足 20 秒〇20 不足30秒Δ 30 不足40秒Χ:40 秒以上。Ε.纖維的比電阻使用超絕緣電阻計(jì)(川口電氣制TERAOHMMETER R-503)，在試樣長(zhǎng)度IOcm的聚酰胺纖維間施加IOO(V)的電壓，測(cè)定溫度為20°C、濕度為30% RH條件下的電阻值(Ω/cm)， 根據(jù)下式(1)計(jì)算得出。RS = RXD/(10XLXSG) X10_5(2)RS:比電阻(Ω cm)R 電阻值(Ω)D 每10000m的絲質(zhì)量L 試樣長(zhǎng)度(cm)SG 絲密度(g/cm3)。F.印刷初期圖像復(fù)印電子照相學(xué)會(huì)發(fā)行的測(cè)試表，比較印制10張后的印刷狀態(tài)(模糊、斑紋)，根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)由10人進(jìn)行評(píng)價(jià)。10分無(wú)差異(無(wú)模糊或斑紋)5分稍稍可見(jiàn)差異(雖然不顯著，但有模糊、斑紋。)1分可見(jiàn)差異(明確觀察到模糊、斑紋。)根據(jù)10人評(píng)分合計(jì)的分?jǐn)?shù)按照以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行分類。€):75 分以上
〇50分以上、不足75分Δ 25分以上、不足50分X 不足 25 分。H.印刷耐久性復(fù)印電子照相學(xué)會(huì)發(fā)行的測(cè)試表，比較印制20000張后的印刷狀態(tài)(模糊、斑紋)， 根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)由10人進(jìn)行評(píng)價(jià)。10分無(wú)差異(無(wú)模糊或斑紋)5分稍稍可見(jiàn)差異(雖然不顯著，但有模糊、斑紋。)1分可見(jiàn)差異(明確觀察到模糊、斑紋。)根據(jù)10人評(píng)分合計(jì)的分?jǐn)?shù)按照以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行分類。€):75 分以上〇50分以上、不足75分Δ 25分以上、不足50分X 不足 25 分。實(shí)施例1在質(zhì)量的樹(shù)脂的98%濃硫酸溶液中，向使用奧斯特瓦爾德粘度計(jì)于25°C測(cè)定的相對(duì)粘度為2. 73的尼龍6中捏合平均粒徑為0. 035 μ m的導(dǎo)電性爐黑，使其添加量達(dá)到25%質(zhì)量，制備導(dǎo)電性尼龍6粒料。將制得的粒料于觀01的熔融溫度下熔融，從孔徑為0. 3mm的圓孔嘴排出，使之冷卻，然后將紡絲油劑用水稀釋進(jìn)行給油，使紗線附達(dá)到 0. 7%，在800m/分鐘的卷繞速度下卷取未拉伸絲。接著，在溫度為25°C、絕對(duì)濕度為16. 6g/ m3的環(huán)境下將未拉伸絲老化48小時(shí)，然后在拉伸機(jī)的供給輥速度為300m/分鐘、熱板溫度為170°C、拉伸輥速度為500m/分鐘下進(jìn)行拉伸，接著使用下行捻線機(jī)，施加15t/m的捻回 (3 'J )，制得170分特、20長(zhǎng)絲(filament)的導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維。制得的尼龍6長(zhǎng)纖維的比電阻為IO6Qcm0將制得的導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維用1周: 的絞絲絡(luò)筒機(jī)進(jìn)行1萬(wàn)次纏繞，待制成約 170萬(wàn)分特的纖維束形態(tài)后，在98°C的熱水中進(jìn)行30分鐘熱處理，用抗張強(qiáng)度為0. 5N的牛皮紙纏繞纖維束，用閘刀式剪切機(jī)切割成纖維長(zhǎng)度為1. 5mm的短纖維狀，制得的導(dǎo)電性尼龍6短纖維。作為電沉積處理劑，在將50g/L的膠態(tài)二氧化硅(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制 Snowtex-O( U —〒” > -詠、水溶液與50g/L的氧化鋁溶膠(日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制Alumina Sol-100 ( TA^f V A -100))水溶液按混合比6 1的比例混合而成的40°C 水溶液中浸漬30分鐘，對(duì)制得的導(dǎo)電性尼龍6短纖維進(jìn)行電沉積加工。接著，于120°C干燥5分鐘，然后用40目的金屬網(wǎng)進(jìn)行篩選，制得纖維直徑為30μπι的導(dǎo)電性毛束。制得的導(dǎo)電性毛束的纖維長(zhǎng)度偏差為2.5%。另外，飛翔性為15秒，屬于 。接著，在圓柱形不銹鋼制金屬棒芯材上涂布含有導(dǎo)電性碳的丙烯酸樹(shù)脂粘結(jié)劑， 施加2萬(wàn)V的電壓，通過(guò)下行法(K々y ^ F down method)進(jìn)行靜電植絨，通過(guò)干燥、 除毛、剪毛工序制成刷。制得的導(dǎo)電刷的電阻值為108Ω。將制得的刷編入電子照相記錄方式的干式復(fù)印機(jī)用色粉供給刷，進(jìn)行復(fù)印，復(fù)印2萬(wàn)張測(cè)試表的結(jié)果初期圖像為◎，印刷耐久性為 。
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實(shí)施例2除將導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維用1周: 的絞絲絡(luò)筒機(jī)進(jìn)行3000次纏繞，制成約51萬(wàn)分特的纖維束形態(tài)外，采用與實(shí)施例1相同的方法制備聚酰胺長(zhǎng)纖維、導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3除在導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維的制備中從孔徑為0. 2mm的圓孔嘴排出，制成170分特、 40長(zhǎng)絲，使導(dǎo)電性毛束的直徑為15 μ m外，采用與實(shí)施例2相同的方法制備聚酰胺長(zhǎng)纖維、 導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表1所示。實(shí)施例4除在導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維的制備中從孔徑為0. 4mm的圓孔嘴排出，制成170分特、 8長(zhǎng)絲，使導(dǎo)電性毛束的直徑為80 μ m外，采用與實(shí)施例2相同的方法制備聚酰胺長(zhǎng)纖維、導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表1所示。實(shí)施例5除將實(shí)施例2的導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維用閘刀式剪切機(jī)切割成0. 5mm的短纖維狀外，采用與實(shí)施例2相同的方法制備導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表1所示。實(shí)施例6除將實(shí)施例2的導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維用閘刀式剪切機(jī)切割成3mm的短纖維狀外， 采用與實(shí)施例2相同的方法制備導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表1所示。實(shí)施例7在作為纖維素濃度為8%質(zhì)量、氫氧化鈉水溶液6%質(zhì)量的紡絲原液的粘膠中，調(diào)整導(dǎo)電性碳，以使相對(duì)于纖維素的碳黑粒子添加率達(dá)到15%質(zhì)量，將高速攪拌混合得到的物質(zhì)真空脫泡，制得紡絲原液。將制得的粘膠用Nelson型連續(xù)紡絲機(jī)從紡絲噴嘴以每分鐘 Ilcc/分鐘的排出條件紡出到130g/l WH2S04、16g/l的aiS04、250g/l的NaS04、溫度為51°C 的紡絲浴中，然后設(shè)定為浴中距離200mm、拉伸率16%，接著進(jìn)行80°C的熱水處理和100°C 的輥干燥處理，在IOOm/分鐘條件下制得170分特、20長(zhǎng)絲的導(dǎo)電性人造絲長(zhǎng)纖維。采用與實(shí)施例1相同的方法將制得的導(dǎo)電性人造絲長(zhǎng)纖維制成導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表1所
7J\ ο實(shí)施例8通過(guò)將丙烯腈(AN)/丙烯酸甲酯/甲代烯丙基磺酸鈉為94. 2/5. 5/0. 3%摩爾的二甲基亞砜(DMSO)溶液聚合制備丙烯腈類聚合物Al。接著，將由25%質(zhì)量的聚乙二酸乙二酯和75%質(zhì)量的聚乙二醇混合而成的嵌段聚醚酯與AN按70/30重量％進(jìn)行調(diào)整，在DMSO 中進(jìn)行接枝聚合，制得B2。接著，向B2中添加混合35%質(zhì)量的爐黑#40(三菱化成(株) 制)，將B2與Al混合，使纖維中的爐黑添加量達(dá)到7. 2 %質(zhì)量，通過(guò)濕式紡絲制得導(dǎo)電性丙烯酸長(zhǎng)纖維。采用與實(shí)施例1相同的方法將制得的導(dǎo)電性丙烯酸長(zhǎng)纖維制成導(dǎo)電性毛束、 刷。其結(jié)果如表1所示。實(shí)施例9向聚酯中捏合平均粒徑為0. 035 μ m的導(dǎo)電性爐黑，使添加量達(dá)到20 %質(zhì)量，制備導(dǎo)電性聚酯粒料。于290°C的熔融溫度下將制得的粒料熔融，從孔徑為0. 3mm的圓孔嘴排出，使之冷卻，然后將紡絲油劑用水稀釋，進(jìn)行給油，以使紗線附著量達(dá)到0. 7%質(zhì)量，在800m/分鐘的卷繞速度下卷取未拉伸絲。接著，在拉伸機(jī)的供給輥速度為300m/分鐘、供給輥溫度為80°C、拉伸輥速度為500m/分鐘、拉伸輥溫度為150°C下進(jìn)行拉伸，接著使用下行捻線機(jī)，施加15t/m的捻回，制得170分特、20長(zhǎng)絲的導(dǎo)電性聚酯長(zhǎng)纖維。制得的聚酯長(zhǎng)纖維的比電阻為106Qcm。采用與實(shí)施例1相同的方法將制得的導(dǎo)電性聚酯長(zhǎng)纖維制成導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表1所示。實(shí)施例10將殘存醋酸基量為0. 15%摩爾的聚乙烯醇溶于熱水以使?jié)舛冗_(dá)到17%質(zhì)量，將硼酸溶于熱水以使相對(duì)于聚乙烯醇的濃度達(dá)到1. 3%質(zhì)量，配制原液，在將該原液輸送到噴嘴的管道中間設(shè)置管路混合器，在注入導(dǎo)電性碳黑濃度為15. 質(zhì)量的水分散液的同時(shí)， 與原液混合，制成最終的紡絲原液。然后，從噴嘴紡出到凝固浴中，經(jīng)中和、濕熱、水洗、干燥、熱拉伸等各工序，卷取，制得維尼綸導(dǎo)電絲170分特、20長(zhǎng)絲的導(dǎo)電性維尼綸長(zhǎng)纖維。采用與實(shí)施例1相同的方法將制得的導(dǎo)電性維尼綸長(zhǎng)纖維制成導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表 1所示。實(shí)施例11采用與實(shí)施例1相同的方法對(duì)不含導(dǎo)電性碳黑的尼龍6粒料進(jìn)行紡絲、拉伸，制得 170分特、20長(zhǎng)絲的尼龍長(zhǎng)纖維。采用與實(shí)施例1相同的方法將制得的尼龍長(zhǎng)纖維切割成短纖維狀，浸漬于50g/L的吡咯單體水溶液中，以下流產(chǎn)銨(下流産7 > 二々Λ ammonium persulfate)為催化劑，攪拌。接著，于120°C干燥5分鐘，然后用40目的金屬網(wǎng)進(jìn)行篩選， 采用與實(shí)施例1相同的方法制備刷。其結(jié)果如表1所示。實(shí)施例12除將導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維用1周: 的絞絲絡(luò)筒機(jī)進(jìn)行3萬(wàn)次纏繞，制成約510萬(wàn)分特的纖維束形狀外，采用與實(shí)施例1相同的方法制備聚酰胺長(zhǎng)纖維、導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表1所示。比較例1除在導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維的制備中從孔徑為0. 15mm的圓孔嘴排出，制成170分特、120長(zhǎng)絲，使導(dǎo)電性毛束的直徑為5 μ m外，采用與實(shí)施例1相同的方法制備聚酰胺長(zhǎng)纖維、導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表2所示。比較例2除在導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維的制備中從孔徑為0. 5mm的圓孔嘴排出，制成170分特、 4長(zhǎng)絲，使導(dǎo)電性毛束的直徑為150μπι外，采用與實(shí)施例1相同的方法制備聚酰胺長(zhǎng)纖維、 導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表2所示。比較例3除將實(shí)施例1的導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維用閘刀式剪切機(jī)切割成0. Imm的短纖維狀外，采用與實(shí)施例1相同的方法制備導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表2所示。比較例4除將實(shí)施例1的導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維用閘刀式剪切機(jī)切割成8mm的短纖維狀外， 采用與實(shí)施例1相同的方法制備導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表2所示。比較例5除不卷紙而將由實(shí)施例1的導(dǎo)電性尼龍6長(zhǎng)纖維構(gòu)成的纖維束用用閘刀式剪切機(jī)進(jìn)行切割外，采用與實(shí)施例1相同的方法制備導(dǎo)電性毛束、刷。其結(jié)果如表2所示。如表1、表2所示，可知實(shí)施例1 8的纖維直徑為10 IOOym的導(dǎo)電性毛束由于在制成導(dǎo)電刷時(shí)不存在倒毛，植絨密度變密，所以初期畫(huà)質(zhì)和印刷耐久性優(yōu)異。另外，可知實(shí)施例1 8的纖維長(zhǎng)度為0. 1 5mm的導(dǎo)電性毛束在制成導(dǎo)電刷時(shí)不存在因色粉的混入而引起的刷表面硬化和色粉鍍膜，印刷耐久性優(yōu)異。另外，可知實(shí)施例1 8的纖維長(zhǎng)度偏差為5%以下的導(dǎo)電性毛束在制成導(dǎo)電刷時(shí)刷表面不存在凸凹，初期畫(huà)質(zhì)優(yōu)異。與之相對(duì)的是，纖維直徑為5μπι的導(dǎo)電性毛束(比較例1)在制成刷時(shí)易倒毛，對(duì)感光體或色粉無(wú)法獲得充足的接觸壓，無(wú)法賦予感光體或色粉電荷，無(wú)法形成圖像?？芍w維直徑為150μπι 的導(dǎo)電性毛束(比較例幻在制成刷時(shí)由于植絨密度變粗糙，導(dǎo)致電荷密度變粗糙，初期畫(huà)質(zhì)變差。另外，可知纖維長(zhǎng)度為0. 05mm的導(dǎo)電性毛束(比較例幻在制成刷時(shí)色粉混入刷表面，導(dǎo)致刷表面變硬，或因色粉融化而形成的色粉鍍膜導(dǎo)致刷表面的電阻值升高，印刷耐久性降低。在纖維長(zhǎng)度為8mm的導(dǎo)電性毛束(比較例4)中，在進(jìn)行靜電植絨時(shí)毛束相互纏繞，導(dǎo)致無(wú)法將1根1根的毛束分散，導(dǎo)致無(wú)法植絨。另外，可知纖維長(zhǎng)度偏差為6. 的導(dǎo)電性毛束(比較例幻在制成刷時(shí)刷表面出現(xiàn)凹凸，導(dǎo)致賦予感光體和色粉的電荷不均一， 初期畫(huà)質(zhì)變差。[表1-1]
權(quán)利要求
1.導(dǎo)電性毛束，其特征在于，所述導(dǎo)電性毛束為具有導(dǎo)電性的化學(xué)纖維，所述化學(xué)纖維的直徑為10 100 μ m，纖維長(zhǎng)度為0. 5 5mm，且纖維長(zhǎng)度的偏差率為5%以下。
2.權(quán)利要求1的導(dǎo)電性毛束，其中，所述化學(xué)纖維中含有導(dǎo)電性微粒。
3.權(quán)利要求2的導(dǎo)電性毛束，其中，所述導(dǎo)電性微粒為碳黑，在化學(xué)纖維中以5 40%質(zhì)量含有。
4.權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性毛束，其中，化學(xué)纖維為含有熱塑性樹(shù)脂的纖維。
5.權(quán)利要求4的導(dǎo)電性毛束，其中，所述熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺。
6.導(dǎo)電刷，其是使用權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性毛束通過(guò)靜電植絨制備的。
7.權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性毛束的制備方法，其將具有導(dǎo)電性的化學(xué)纖維集束成細(xì)度50 500萬(wàn)分特而獲得的纖維束固定，使其不在纖維軸的垂直方向移動(dòng)，進(jìn)行切割，將獲得的短纖維進(jìn)行電沉積處理制得導(dǎo)電性毛束。
全文摘要
本發(fā)明以提供即使不剪毛，也可抑制刷表面凸凹的導(dǎo)電性毛束為課題。所述導(dǎo)電性毛束為具有導(dǎo)電性的化學(xué)纖維，纖維的直徑為10～100μm，纖維長(zhǎng)度為0.1～5mm，且纖維長(zhǎng)度的偏差率為5％以下。
文檔編號(hào)D06M11/74GK102239293SQ20098014905
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者松村由隆, 石川繁治, 高永秀敏 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社