JP2002363826A

JP2002363826A - 導電糸

Info

Publication number: JP2002363826A
Application number: JP2001171157A
Authority: JP
Inventors: Shiro Murakami; 志朗村上; Takeshi Kitahara; 武司北原; Shiyuuji Arita; 収次有田; Seiji Abe; 清二阿部
Original assignee: Unitika Fibers Ltd
Current assignee: Unitika Fibers Ltd
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2002-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】繊維表面の微小な凹凸がなく、感光ドラムと
の接触をミクロレベルで均一化することができ、印加電
圧５Ｖ／ｃｍ程度の低電圧下においても好適な比抵抗値
を示すことが可能で、安定で良好な画像を得ることがで
きる導電糸を提供する。【解決手段】導電性微粒子を含有し、温湿度が２０
℃、２０％ＲＨの雰囲気中での印加電圧５Ｖ／ｃｍにお
ける比抵抗値が１０⁰〜１０⁸Ω・ｃｍである熱可塑性重
合体からなる導電糸であって、導電性微粒子が繊維表面
に実質的に存在しないことを特徴とする導電糸。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
電子写真プリンター等の現像用ブラシ、接触帯電用ブラ
シ及び感光ドラムクリーナー用ブラシに適した熱可塑性
重合体からなる導電糸に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等の静電潜像形式に重要
な要素の帯電については非接触型のコロナ帯電方式が採
用されている。しかしコロナ帯電方式はコロナ放電から
発生するオゾンが部品を劣化することや人体に対する有
害性、高電圧電源の危険性等の問題点がある。

【０００３】この問題を解決するため、近年、オゾンレ
スで、低電圧印加のブラシ帯電やローラ帯電の接触帯電
方式が開発されてきた。

【０００４】電子写真複写機、電子写真プリンター等に
用いられる現像用ブラシ、接触帯電用ブラシ及び感光ド
ラムクリーナー用ブラシ用の繊維としては、感光体の寿
命や感光体上のピンホール対策のために比抵抗値が１０
⁰〜１０⁸Ω・ｃｍのものが要求されており、特に接触帯
電用ブラシ用の繊維としては、比抵抗値が１０²〜１０⁷
Ω・ｃｍ、さらに好ましくは１０³〜１０⁵Ω・ｃｍのも
のが要求されている。

【０００５】従来、このような用途にはセルロース系繊
維が多く用いられている。また、合成繊維として広く使
用されているポリエステルやポリアミド繊維において
も、導電性粒子を含有する繊維が多く提案されている。

【０００６】特開昭５７−６７６２号公報、特開平７−
１０２４３７号公報には、融点の異なる２種類の熱可塑
性重合体（ポリエステルやポリアミド）からなり、かつ
低融点側に導電性被膜を有する酸化チタンを含有させた
複合繊維を両融点間で熱処理することにより、導電性を
向上させる導電性複合繊維が提案されている。しかしな
がら、これらの導電性繊維は導電性は向上しているもの
の熱水収縮率が２０％程度と高いため、接触帯電ブラシ
を作成する際の熱処理工程等や接触帯電ブラシ等に使用
した際に形態が変化し、さらにはこれによる比抵抗値の
ばらつきが生じ、これらの導電糸は接触帯電ブラシに不
適である。

【０００７】特公平１−２９８８７号公報には、セルロ
ース系導電糸に疎水性官能基を導入して湿度変化に対し
て安定した電気抵抗値が発現できるようにした導電性セ
ルロース系繊維が提案されている。

【０００８】また、特開平９−４９１１６号公報には、
２種以上の導電性微粒子を繊維に添加して比抵抗値のば
らつきを１０³Ω・ｃｍ以内に小さくした導電性セルロ
ース系繊維が提案されている。

【０００９】上記の２つのセルロース系繊維も、湿度に
対する安定性や各繊維間の抵抗値のバラツキの改善は十
分でなかった。すなわち、接触帯電ブラシ等は、温度や
湿度の変化の大きい環境で処理又は使用されるため、そ
れら環境の温湿度変化によって生じる繊維形態の変化が
導電性微粒子の連鎖状態の変化を引き起こし、比抵抗値
の変化として現れる。したがって、作成当初においては
好適な比抵抗値を有していたとしても、接触帯電ブラシ
を作成する際の熱処理工程等や長期間の使用時にこれら
の値が低下し、作成当初との値の差が大きくなり、かつ
繊維間でのばらつきも大きくなり、画像障害が生じるよ
うになるという欠点を解決することはできなかった。

【００１０】また、導電性微粒子を含有する導電糸にお
いては、導電性微粒子が繊維表面に存在すると、繊維表
面に導電性微粒子に起因する微少な凹凸が存在する。電
子写真複写機、電子写真プリンター等用の現像用ブラ
シ、感光ドラムクリーナー用ブラシ、接触帯電用ブラシ
として使用する際に、このような微小な凹凸があると、
感光体ドラムとの接触においてミクロレベルでは均一に
接触することができず、高度なレベルで鮮明な画像を得
るためには、この問題点を解決する必要があった。

【００１１】特開昭５２−３１４５０号公報には、導電
性カーボンブラックを含有する熱可塑性合成重合体から
なる芯部と導電性カーボンブラックを含有しない非導電
性の鞘部からなり、鞘部はフィラメントの断面積の少な
くとも５０％を占める帯電防止性合成フィラメントが提
案されている。この導電性繊維は、鞘部に導電性カーボ
ンブラックを含有しないため、繊維表面の微小な凹凸が
少ないものであった。

【００１２】しかしながら、この繊維はフィラメントの
断面積の少なくとも５０％を鞘部が占め、鞘部が非導電
性であるため、比抵抗値が非常に高くなり、接触帯電用
等のブラシに適さない。特に低電圧下での比抵抗値が非
常に高いものとなるため、接触帯電用ブラシとして適用
できないか、もしくは適用できても適用できる電圧の範
囲が限定される。また、クリーナー用ブラシ等として用
いる場合においても、特に低電圧下では、感光ドラムに
接触させることにより、残存している電荷等を除去する
という機能を有していないものであった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、繊維表面の微小な凹凸がなく、感光
ドラムとの接触をミクロレベルで均一化することがで
き、かつ、作成時の熱処理工程等や長期間の使用におけ
る温湿度変化に対して安定した比抵抗値を示し、接触帯
電用等のブラシとして長期間使用した場合にも、繊維間
や糸長方向での比抵抗値のばらつきも生じることなく、
安定で良好な画像を得ることができる導電糸を提供する
ことを技術的な課題とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、導電性微粒子を含有し、印加電圧
５Ｖ／ｃｍにおける比抵抗値が１０⁰〜１０⁸Ω・ｃｍで
ある熱可塑性重合体からなる導電糸であって、導電性微
粒子が繊維表面に実質的に存在しないことを特徴とする
導電糸を要旨とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。まず、本発明の芯鞘複合型導電糸を形成するポリ
マーは、繊維形成性の熱可塑性重合体であれば特に限定
されないが、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。中でも、ポ
リエステル、ポリアミドが好ましい。

【００１６】ポリエステルをさらに具体的に述べると、
例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリプロピレンテレフタレートや、それら
にジカルボン酸成分、ジオール成分あるいはオキシカル
ボン酸成分が共重合されたもの、あるいはそれらポリエ
ステルをブレンドしたものが挙げられる。さらには、生
分解性ポリエステルとして知られるポリ乳酸、ポリブチ
レンサクシネート、ポリε−カプロラクタム等の脂肪族
ポリエステルでもよい。

【００１７】また、ポリアミドとは、例えばナイロン
６、ナイロン６６、ナイロン６９、ナイロン４６、ナイ
ロン６１０、ナイロン１２、ポリメタキシレンアジパミ
ドやこれら各成分を共重合したものやブレンドしたもの
等が挙げられる。

【００１８】本発明の導電糸は、導電性微粒子を含有す
るものであるが、導電性微粒子は繊維表面に実質的に存
在しないものであり、特に、導電性微粒子を含有する芯
部と導電性微粒子を含有しない鞘部からなる芯鞘複合糸
とし、鞘部の厚さを１μｍ以下とすることが好ましい。
これにより、繊維表面の微細な凹凸をなくし、かつ低電
圧下においても好適な比抵抗値を示すことが可能とな
る。さらに、繊維表面上のどの位置においても比抵抗値
が均一であることが好ましく、このためには芯部と鞘部
の距離（鞘部の厚み）を均一とすることが好ましく、具
体的には、芯鞘複合繊維の中でも繊維断面、芯部断面と
もに円形で、かつ同心円状の芯鞘複合構造とすることが
好ましい。

【００１９】本発明の導電糸に使用する導電性微粒子と
しては、例えばカーボンブラック、金属粉、金属酸化物
等が挙げられ、中でもカーボンブラックが好ましい。導
電糸中の含有量としては、例えばポリエステルでは５〜
３０質量％が好ましく、より好ましくは１０〜２５質量
％である。ポリアミドでは１５〜４５質量％が好まし
く、より好ましくは２０〜３５質量％である。

【００２０】本発明における導電糸は、温湿度が２０
℃、２０％ＲＨの雰囲気中での印加電圧５Ｖ／ｃｍの低
電圧においても、比抵抗値が１０⁰〜１０⁸Ω・ｃｍ、好
ましくは１０²〜１０⁷Ω・ｃｍ、さらに好ましくは１０
³〜１０⁵Ω・ｃｍを示すことを特徴とする。通常、衣料
用途等に用いられるような導電糸又は制電性繊維におい
ては、衣料の着脱等により生じる摩擦により発生する静
電圧は数百〜数万ボルトにも及ぶため、そのため導電糸
又は制電性繊維においては、数百〜数万ボルトの高電圧
下において導電性を示すことが必要である。しかしなが
ら本発明における導電糸は、電子写真複写機、電子写真
プリンター等の現像用ブラシ、接触帯電用ブラシ及び感
光ドラムクリーナー用ブラシに適した繊維であり、特に
クリーナーブラシが感光ドラムに接触する際に発生する
比較的低電圧下、例えば１〜数１０Ｖ／ｃｍ下において
も好適な比抵抗値を示すものである。

【００２１】ここで、本発明における印加電圧５Ｖ／ｃ
ｍにおける比抵抗値は次のようにして算出するものであ
る。本発明における導電糸をそれぞれ長さ方向に沿っ
て、１００ｍ間隔で、長さ１０ｃｍの試験片を２０個採
取した。１０ｃｍの試験片の間（両端間）に５０Ｖの電
圧をかけて、測定環境２０℃、２０％ＲＨの条件下、東
亜電波工業株式会社製の抵抗値測定機「ＳＭ−１０Ｅ」
を使用して、その電気抵抗値Ｒ（Ω）を測定し、下記の
数式により２０個の試験片の比抵抗値（ρ）（Ω・ｃ
ｍ）を求め、その平均値を比抵抗値とした。比抵抗値
（ρ）（Ω・ｃｍ）＝Ｒ（Ω）×（Ｓ／Ｌ）式中、Ｒは
試験片の電気抵抗値（Ω）、Ｓは試験片の断面積（ｃｍ
²）、およびＬは試験片の長さ（１０ｃｍ）を示す。た
だし、ここではＳ＝Ｄtex／（１００００００×ｄ）で
あり、Dtexとは導電糸の総デシテックス数をそのまま重
量（ｇ）として読みかえた値を示し、ｄは繊維の密度
（ここではポリアミド系導電糸＝1.245g/cm³を用いた）
を示す。

【００２２】温湿度が２０℃、２０％ＲＨの雰囲気中で
の印加電圧５Ｖ／ｃｍにおける比抵抗値が１０⁸Ω・ｃ
ｍを超えると、感光帯ドラムの表面の均一な帯電を得る
ことが困難となり、鮮明な画像を得ることが困難とな
る。一方、１０⁰Ω・ｃｍ未満の低抵抗値の場合は、感
光帯層にピンホール等の欠陥があった時、大電流が流入
して帯電不良が発生しやすい。

【００２３】そして、前記したように、本発明の導電糸
は、導電性微粒子が繊維表面に実質的に存在しないもの
であり、特に、導電性微粒子を含有する芯部と導電性微
粒子を含有しない鞘部からなる芯鞘複合糸とし、鞘部の
厚さを１μｍ以下とすることが好ましい。導電性微粒子
を繊維中に均一に含有する場合は、その含有率にもよる
が、導電性微粒子の影響により繊維表面が凹凸となるた
めに、導電糸と感光ドラムとの接触をミクロレベルで均
一化することが難しくなり、鮮明な画像が得られにくく
なる。このため本発明の繊維は、導電性微粒子が繊維表
面に実質的に存在しないものとし、特に、導電性微粒子
を含有する芯部と導電性微粒子を含有しない鞘部からな
る芯鞘複合糸とすることが好ましい。

【００２４】芯鞘複合糸の場合、鞘部の割合が高いほ
ど、導電性微粒子のによる繊維表面の凹凸を避けること
はできるが、導電性の芯部を非導電性の鞘部が覆ってい
るため、５Ｖ／ｃｍ程度の低電圧下においては良好な導
電性を示すのが難しくなる。このため、鞘部の厚さは芯
部の導電性を低下させない程度の厚みに制御することが
好ましい。鞘部の厚みは芯部の導電性にも依存するが、
本発明の導電糸においては、鞘部の厚さを１μｍ以下と
し、、好ましくは０．６μｍ以下、さらに好ましくは
０．４μｍ以下とする。

【００２５】鞘部の厚さが１μｍを超える場合は、印加
電圧５Ｖ／ｃｍにおける繊維全体の比抵抗値を１０⁰〜
１０⁸Ω・ｃｍとすることが困難となる。一方、厚さの
下限としては特に限定するものではないが、繊維表面を
均一な状態とするために、０．０５μｍ以上とすること
が好ましい。

【００２６】なお、本発明の導電糸における芯鞘比は、
質量比で芯／鞘が８０／２０〜99.9／0.1、さらには、
９０／１０〜99.5／0.5とすることが好ましい。鞘部の
割合がこれより大きいと、鞘部の厚さを１μｍ以下とす
ることが困難となる。また、鞘部の厚さは次のように測
定するものである。導電糸の長さ方向に沿って１００ｍ
間隔で、長さ１０ｃｍの試験片を２０個採取し、試験片
の横断面を光学顕微鏡により観察する。横断面形状の外
周に沿って均等な距離（間隔）で４点を選択し、その点
での鞘部の厚さを測定する。この４点での平均値を１試
験片の値とし、試験片２０個の平均値を本発明における
鞘部の厚さとする。

【００２７】そして、本発明の導電糸は、熱水処理前後
の比抵抗値ρｂ、ρａの比（ρｂ／ρａ）が１０²以下
であることが好ましい。さらには、熱水収縮率が１０％
以下であることが好ましい。以下、比抵抗値と熱水収縮
率について図１、２を用いて説明する。

【００２８】図１のグラフは、熱水処理前後の比抵抗値
の比が１０²を超え、さらに熱水収縮率が１０％を超え
る、比抵抗値が１０^5.4Ω・ｃｍのポリエチレンテレフ
タレート導電糸を電子複写機用の接触帯電ブラシを構成
する繊維として使用し、ブラシの使用開始から４８時間
後まで１時間毎に構成繊維の比抵抗値を測定したもので
ある。まず、比抵抗値が１０^5.4Ω・ｃｍのポリエステ
ル系導電糸をブラシとして使用したとする。ブラシを構
成する各繊維は熱水処理前後の比抵抗値の比が１０²を
超えるため、ブラシを使用するうちに比抵抗値が低下す
る。そして、各繊維間で比抵抗値の低下に差があるた
め、使用前は全ての構成繊維の比抵抗値が１０^5. ⁴Ω・
ｃｍであったものが、使用期間を経るうちに、それぞれ
１０^5.0、１０^4.8、１０^4.6Ω・ｃｍに近づくように低
下する。このように、ブラシを構成する繊維は、複数の
比抵抗値を有する繊維となるのがわかる。

【００２９】図２のグラフは、熱水処理前後の比抵抗値
ρｂ、ρａの比（ρｂ／ρａ）が１０²を超え、さらに
熱水収縮率が１０％を超える、比抵抗値が１０^4.4Ω・
ｃｍのナイロン６導電糸を電子複写機用の接触帯電ブラ
シとして図１のポリエステル繊維と同様に使用し、比抵
抗値を測定したものである。まず、比抵抗値が１０^4.4
Ω・ｃｍのナイロン６導電糸をブラシとして使用したと
する。ブラシを使用するうちにブラシを構成する各繊維
は熱水処理前後の比抵抗値の比が１０²を超えるため、
ブラシを使用するうちに比抵抗値が低下する。そして、
各繊維間で比抵抗値の低下に差があるため、使用前は全
ての構成繊維の比抵抗値が１０^4.4Ω・ｃｍであったも
のが、使用期間を経るうちに１０^4.0、１０^3.8、１０
^3.6Ω・ｃｍに近づくように低下する。このように、ブ
ラシを構成する繊維は、複数の比抵抗値を有する繊維と
なるのがわかる。

【００３０】以上のように、各繊維の熱水処理前後の比
抵抗値の比が大きいこと、ブラシを構成する繊維が複数
の比抵抗値を有する繊維となることが、ブラシを長期間
使用した場合に、画像障害を生じる要因となっている。

【００３１】通常の方法で紡糸して得られた導電糸であ
ると、ブラシにしてヒートセットした段階や、使用する
うちに湿熱処理を受けて、比抵抗値がブラシにする前の
値より低下する。しかも、ブラシにする前には比抵抗値
が同一であった繊維においても、繊維間で低下の幅にば
らつきが生じ、使用を経るうちに異なる比抵抗値を有す
る繊維からなるブラシとなる。

【００３２】また、図１及び図２のグラフより、熱水処
理前後の抵抗値の比が１０²を超える導電糸は、使用開
始からしばらくの間に比抵抗値が大きく低下し、使用時
間を経るうちに比抵抗値の低下の幅が小さくなり、安定
化することがわかる。したがって、例えば後述する熱処
理等を行わない通常の工程を経て得られた導電糸におい
ては、熱水処理前後の比抵抗値の比は１０²を超えるも
のである。

【００３３】図１及び図２のグラフは比抵抗値と経時変
化のグラフであるが、熱水収縮率と経時変化も同様のグ
ラフとなる。そして、導電糸は、繊維内（糸長方向）で
の比抵抗値のばらつきも大きいが、この糸長方向のばら
つきも熱水収縮率が低下するほど小さくなり、より良好
な導電糸となる。

【００３４】以上のように、本発明の導電糸は、熱水処
理前後の比抵抗値の比が１０²以下であり、より好まし
くは１０¹以下、さらに好ましくは１０^0.5以下である。
すなわち、熱水処理前後の比抵抗値の比が小さいほど、
熱処理工程等や長時間の使用における温湿度変化に対し
て安定した比抵抗値を示し、好ましい。熱水処理前後の
比抵抗値の比が１０²を超えるものであると、ブラシに
して使用するうちに比抵抗値が低下すると同時に構成す
る繊維間でのばらつきも生じ、画像障害を生じる要因と
なる。

【００３５】また、本発明の導電糸は、熱水収縮率が１
０％以下であることが好ましく、さらに好ましくは７％
以下、より好ましくは５％以下である。熱水収縮率が１
０％を超えるものであると、繊維の形態の変化に伴う、
導電性微粒子の分散状態が変化することにより、熱水処
理前後での比抵抗値の低下と糸長方向での比抵抗値のば
らつきも大きくなりやすい。

【００３６】なお、熱水収縮率は、試料長100cmとし、
ＪＩＳ−Ｌ−１０４２熱水浸漬法に準じ、得られた導電
糸を80℃の熱水に30分間浸漬させた後、遠心脱水機で脱
水し、次に乾燥（105℃）し、そのときの試料長Ｌ（c
m）を測定して、次式にて計算する。熱水収縮率（％）＝〔（１００−Ｌ）／１００〕×１０
０

【００３７】また、本発明でいう熱水処理前後の比抵抗
値ρｂ、ρａの比（ρｂ／ρａ）は次のようにして算出
する。まず、熱水処理は前記のＪＩＳ−Ｌ−１０４２熱
水浸漬法に準じ、得られた導電糸を８０℃の熱水に３０
分間浸漬させた後、遠心脱水機で脱水後乾燥（１０５
℃）を行う。熱水処理をした糸条と熱水処理をしなかっ
た糸条から、それぞれ長さ方向に沿って、１００ｍ毎に
長さ１０ｃｍの試験片を２０個採取した。この１０ｃｍ
の試験片の間（両端間）に５００Ｖの電圧をかけて、測
定環境２０℃、２０％ＲＨの条件下、東亜電波工業社製
の抵抗値測定機「ＳＭ−１０Ｅ」を使用して、熱水処理
前の電気抵抗値Ｒｂ、熱水処理後の電気抵抗値Ｒａ（Ω
／ｃｍ）を求める。なお、試料片２０個の平均値とす
る。

【００３８】次に、得られた電気抵抗値Ｒｂ、Ｒａ（Ω
／ｃｍ）を以下に示す式（１）、（２）に代入し、比抵
抗値（ρｂ、ρａ（Ω・ｃｍ））を求める。比抵抗値（ρｂ）＝Ｒｂ（Ω／ｃｍ）×Ｓ・・・（１）比抵抗値（ρａ）＝Ｒａ（Ω／ｃｍ）×Ｓ・・・（２）式中、Ｓは試験片の断面積（ｃｍ²）を示す。ただし、
ここではＳ＝Ｄtex／（１００００００×ｄ）であり、D
texとは導電糸の総デシテックス数をそのまま重量
（ｇ）として読みかえた値を示し、ｄは繊維の密度（こ
こではポリアミド系導電糸＝1.245として計算した）を
示す。

【００３９】さらに、本発明の導電糸は、糸長方向での
比抵抗値のばらつきが標準偏差０．３以下であることが
好ましい。この比抵抗値のばらつきは比抵抗値を対数値
表示した値の標準偏差であり、前記した条件で比抵抗値
を糸長方向に５００ポイント測定し、各測定データを対
数変換し、これらの値の標準偏差を算出するものであ
る。

【００４０】標準偏差が０．３を超えると、糸長方向で
の比抵抗値のばらつきが大きくなり、画像障害の原因と
なりやすい。

【００４１】さらに、本発明の導電糸は単糸繊度が１
０．０dtex以下であることが好ましく、より好ましくは
８．０dtex以下、さらに好ましくは５．０dtex以下であ
る。すなわち、本発明の導電糸を接触帯電ブラシ等に用
いる場合、単糸繊度が小さいほど感光体ドラム等との接
触状態が密で均一となり、これにより除電をより均一に
行うことができ、安定かつ良好な画像が得られる。単糸
繊度が１０．０dtexを超える場合、この効果が得られ
ず、鮮明な画像が得られにくくなったり、複写回数が多
くなるにつれて複写物に筋状の汚れが生じやすくなる。

【００４２】また、本発明の導電糸の横断面形状は特に
限定されるものではなく、丸断面形状のもののみなら
ず、四角や三角の多角形のものや中空のものでもよい。

【００４３】次に、本発明の導電糸の製造方法を説明す
る。本発明の導電糸は、カーボンブラック等の導電性粒
子又は導電性粒子を含むマスターチップを芯成分とし、
また導電性微粒子を含まない熱可塑性重合体を鞘成分と
して、それぞれエクストルーダーで混練・溶融し、例え
ば特開平１０−３３１０２５号記載の複合繊維用紡糸口
金より押し出し、冷却・延伸を行うなどの公知の方法で
製造することができる。または、例えば熱可塑性重合体
もしくは導電性を有する熱可塑性重合体（ただし、無機
性粒子は含まない）を溶剤に溶解し、導電性微粒子を含
有する導電糸表面に塗布（コーティング）することによ
り表面を被覆する方法で製造してもよい。

【００４４】以下、複合紡糸方法について詳細に説明す
る。導電性微粒子と熱可塑性重合体との混練・溶融方法
としては、導電性微粒子を例えば、二軸エクストルーダ
ー等を用いて直接混練することもできるが、一旦導電性
微粒子を高濃度に含有したマスターチップを作製してか
ら混練するほうが、より均一な混練ができるため好まし
い。

【００４５】また、マスターチップとして用いられる樹
脂は、導電糸と同じ熱可塑性重合体で同等の物性（例え
ば分子量）を有するものを用いることができるが、導電
性微粒子の高濃度化の観点から上記樹脂の共重合体や導
電糸に用いられる樹脂よりも低分子量のものがより好ま
しい。例えば、熱可塑性重合体をポリエステルやポリア
ミドとするとき、イソフタル酸、スルホイソフタル酸、
ポリエチレングリコール等を０．３〜３０モル％共重合
したポリエステルやポリアミド等とすることが挙げられ
る。また、低分子量のものとしては、主体樹脂の相対粘
度比で４０〜１００％程度のものが好ましく、さらに好
ましくは４５〜８０％程度のものである。

【００４６】溶融紡糸の方法は特に限定するものではな
く、常法によって行うことができる。紡糸温度は用いる
樹脂の融点Ｔｍに対して、Ｔｍ＋１０〜Ｔｍ＋８０℃の
範囲とすることが好ましい。紡糸温度が高すぎると熱可
塑性重合体が熱分解を起こし、円滑な紡糸が困難になる
とともに得られるフィラメントの物性が劣ったものとな
る。また紡糸温度が低すぎると未溶解物等が残るために
均一な混練ができなくなるため好ましくない。

【００４７】紡出されたフィラメントは、0〜100℃、好
ましくは15〜40℃の冷却風により冷却される。冷却温度
をあまり低くすると温度管理及び作業性等に困難をきた
し、高すぎると冷却不足となり最終的に得られるフィラ
メントの糸質性能が劣ったものとなる。

【００４８】冷却後の糸条に付与する紡糸油剤において
は、ポリアミン系カチオン界面活性剤〔例えば、「サフ
ァノール５０３−Ｄ（三洋化成株式会社製）」、「ＣＡ
−２００（正研化工株式会社製）」、多価アルコール系
非イオン界面活性剤〔例えば、「サンソフターＮＰ−２
５（日華化学株式会社製）」、「ＰＳ−９（松本油脂株
式会社製）」、「ＫＴ２Ａ（松本油脂株式会社製）」、
ノニオン界面活性剤〔例えば「ＫＥ−４００１（竹本油
脂株式会社製）」、「ＫＥ−４００２（竹本油脂株式会
社製）」、「ＵＴＮ−２６３１（竹本油脂株式会社
製）」〕等が好適に用いられる。

【００４９】次いで、冷却固化したフィラメントは、50
0〜1500ｍ／分で一旦巻き取った後に延伸される。延伸
は一段又は二段以上の多段で行うことができるが、延伸
倍率は、最大延伸倍率の50〜80％で延伸することが好ま
しい。延伸する際の延伸温度としては、延伸前ローラ温
度２０〜１００℃、ヒータープレート温度１２０〜１８
０℃とすると好適に延伸することができる。

【００５０】これらの紡糸・延伸方法で得られた導電糸
で熱水処理前後の比抵抗値の比が１０²を超えたり、熱
水収縮率が１０％を超えたりしたものは、以下に示す加
熱蒸気処理と乾燥熱処理を複数回繰り返し行うことによ
り、熱水処理前後の比抵抗値の比が１０²以下であり、
熱水収縮率が１０％以下の導電糸を得ることができる。

【００５１】加熱蒸気処理条件は特に限定されるもので
はないが、加熱飽和蒸気で８０℃〜１８０℃で処理する
ことが好ましい。乾燥方法も特に限定されるものではな
く、熱風乾燥機や真空乾燥機などの通常の乾燥機を用
い、６０〜１１０℃で乾燥することが好ましい。これら
加熱蒸気処理及び乾燥熱処理することによって収縮が生
じ、多数の新接合点あるいは部分的な再結晶が生じる。
この熱処理によって収縮率が低下し、寸法安定性が付与
される。

【００５２】なお、導電糸に架橋結合や樹脂処理を施す
ことによって、寸法安定性を付与し、本発明の導電糸を
得ることもできる。しかしながら、帯電ドラムの汚染の
問題があるため、前記のような加熱蒸気処理と乾燥熱処
理を複数回繰り返す方法を採用することが好ましい。

【００５３】そして、本発明の導電糸を電子写真複写
機、電子写真プリンター等に用いられる各種ブラシにす
る際には、構成繊維の少なくとも一部に使用すればよ
い。ブラシの形態等は特に限定されるものではないが、
パイルとして製織した後、このパイル織物を円筒面に螺
旋状に巻き付けてブラシとしたもの等が挙げられる。

【００５４】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。実施例中の導電糸の比抵抗値、比抵抗値の比、熱水
収縮率、比抵抗値の糸長方向のばらつき及び鞘部の厚さ
は前記の方法で測定したものであり、ばらつき以外はｎ
数２０の平均値とした。なお、比抵抗値、比抵抗値の比
は対数値で示した。また、画像評価は次のように行った
ものである。得られた導電糸をパイル密度を１０００本
／2.54cm、パイル長７ｍｍ、生地幅１５ｍｍのパイルテ
ープとして製織した後、直径６ｍｍの円筒面に螺旋状に
巻き付けてブラシを作成した。このブラシを２５℃、２
０％ＲＨの雰囲気中に１時間放置後、８０℃、６０％Ｒ
Ｈの雰囲気中に３０分放置する。これを１処理として５
回繰り返し、処理前とそれぞれの処理後のブラシを電子
複写機に使用して１０００枚の複写を行い、その画像の
鮮明さを５を最も優れているものとして５段階で評価し
た。さらに、繊維表面の凹凸は次のようにして測定、評
価した。得られた導電糸の表面をＳＥＭ（走査型電子顕
微鏡）写真により撮影し、その表面状態の平滑性を目視
にて次の３段階で評価した。 ○：平滑 △：やや平滑 ×：凹凸があり平滑では
ない

【００５５】実施例１〜４、比較例１〜５芯成分として、相対粘度2.50(96質量％硫酸を溶媒とし
て、濃度1g/dl、温度25℃で測定)のナイロン６チップに
カーボンブラック濃度が２５質量％となるようにマスタ
ーチップ（カーホ゛ンフ゛ラックを35質量％含有するナイロン６（相対
粘度1.95）チッフ゜）をブレンドしたものを用い、鞘成分に
は相対粘度2.50のナイロン６チップを用いた。これらを
表１に示した芯部と鞘部の質量比（ただし、比較例５は
芯部成分のみからなるものとした。）にて、エクストル
ーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度２５５℃で溶融
し、孔径0.35ｍｍの紡糸孔を２４個有する特開平１０−
３３１０２５号記載の複合紡糸口金より吐出させて、捲
取速度１０００ｍ／分で未延伸糸を巻取った。次いで得
られた未延伸糸を延伸機に供給し、表面温度３０℃のロ
ーラと１５０℃のホットプレートを介して、最大延伸倍
率の６０％（延伸倍率2.4倍）で延伸し、２２０dtex/４
８fのナイロン導電糸を得た。次にこれらの導電糸を８
０℃に予備加熱された蒸気セット機に入れ、１５分間４
０ｍｍＨｇの減圧下に置き、続いて加熱蒸気を導入して
１１０℃に４５分間保って加熱蒸気処理を行い、次いで
再び真空にして８０℃の状態で乾燥熱処理を行った。以
上の操作を５回繰り返した（ただし、比較例４は加熱蒸
気処理と乾燥熱処理を行わなかった）。

【００５６】実施例１〜４、比較例１〜５で得られた導
電糸の物性値及び画像評価の結果を表１に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１から明らかなように、実施例１〜４で
得られた導電糸は、繊維表面に導電性粒子が存在しない
ため、繊維表面に凹凸がなく、感光ドラムとの接触をミ
クロレベルで均一化することができ、鮮明な画像を得る
ことができた。そして、印加電圧５Ｖ／ｃｍ程度の低電
圧下においても好適な比抵抗値を示した。さらには、熱
水処理前後の比抵抗値の比が小さく、熱水収縮率も小さ
いものであったので、長期間の使用においても安定した
比抵抗値を示し、ブラシを構成する繊維間で比抵抗値の
ばらつきも生じることなく、温湿度変化が大きい条件下
で長期間使用しても画像が良好であった。一方、比較例
１〜４で得られた導電糸は、鞘部厚が厚かったため繊維
表面は平滑であったものの、低電圧下での比抵抗値が高
く、画像評価にも劣るものであり、ブラシ用繊維には適
さなかった。中でも比較例４の導電糸は、熱水処理前後
の比抵抗値の比が大きすぎ、熱水収縮率も高かったた
め、温湿度変化を受けるうちに複数の比抵抗値に低下す
るものとなり、これらの繊維からなるブラシは比抵抗値
の幅の大きいブラシとなり、画像評価に劣るものであっ
た。比較例５で得られた導電糸は、カーボンブラックが
繊維表面に存在しているため、繊維表面に凹凸があり、
鮮明な画像を得ることができなかった。

【００５９】

【発明の効果】本発明の導電糸は、繊維表面に実質的に
導電性微粒子が存在しない繊維であるため、繊維表面に
微小な凹凸がなく、表面平滑性が高く、感光ドラムとの
接触をミクロレベルで均一化することができ、鮮明な画
像を得ることができる。さらには、印加電圧５Ｖ／ｃｍ
程度の低電圧下においても好適な比抵抗値を示すことが
可能である。また、熱水収縮率、熱水処理前後の比抵抗
値の比を小さくすることで、温湿度変化が大きい環境で
接触帯電用等のブラシとして長期間使用しても、安定し
た比抵抗値を示し、かつ繊維間での比抵抗値や電気抵抗
値のばらつきも生じることがなく、安定、かつ良好な画
像を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的なポリエチレンテレフタレート導電糸を
ブラシとして使用したときの時間と比抵抗値の関係を示
すグラフである。

【図２】一般的なナイロン６導電糸をブラシとして使用
したときの時間と比抵抗値の関係を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿部清二京都府宇治市宇治戸ノ内５ユニチカファイバー株式会社宇治工場内Ｆターム(参考） 2H077 AC05 AD05 FA22 FA27 2H134 HB03 HB19 HB20 KD03 KD04 KE02 KE04 2H200 FA16 FA18 FA19 HA02 HA21 HA28 HB07 HB17 HB45 HB46 HB47 HB48 LC03 MA04 MA14 MA17 MB01 MB06 MC16 MC18 NA02 3B202 AA30 AB00 EA01 EB01 4L041 AA07 BA02 BA05 BA24 BC09 BD20 CA06 CA21 CB02 DD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性微粒子を含有し、温湿度が２０
℃、２０％ＲＨの雰囲気中での印加電圧５Ｖ／ｃｍにお
ける比抵抗値が１０⁰〜１０⁸Ω・ｃｍである熱可塑性重
合体からなる導電糸であって、導電性微粒子が繊維表面
に実質的に存在しないことを特徴とする導電糸。
【請求項２】導電性微粒子を含有する芯部と導電性微
粒子を含有しない鞘部からなる芯鞘複合糸であって、鞘
部の厚さが１μｍ以下である請求項１記載の導電糸。
【請求項３】熱水処理前後の比抵抗値ρｂ、ρａの比
（ρｂ／ρａ）が１０²以下である請求項１又は２記載
の導電糸。
【請求項４】熱水収縮率が１０％以下である請求項
１、２又は３記載の導電糸。
【請求項５】糸長方向の比抵抗値のばらつきが標準偏
差０．３以下である請求項１、２、３又は４記載の導電
糸。
【請求項６】単糸繊度が１０．０dtex以下である請求
項１、２、３、４又は５記載の導電糸。