JP4128475B2

JP4128475B2 - Core-sheath composite type conductive fiber

Info

Publication number: JP4128475B2
Application number: JP2003087143A
Authority: JP
Inventors: 敏裕伊黒; 麻裕子千田; 繁喜本田
Original assignee: KB Seiren Ltd
Current assignee: KB Seiren Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004292986A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置のクリーニングブラシ毛材に使用する芯鞘複合型導電性繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機や、プリンターの画像形成は、感光体等に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像し、感光体上のトナー画像を紙、シート等の転写体に転写した後、熱、圧力、溶剤等を利用して定着し、永久画像を得るものであり、その際に感光体上に残留したトナーはクリーニング装置により感光体上から除去される。
【０００３】
これら各工程の中で、クリーニング工程は、ゴム状弾性体のブレードを感光体に当接させて残留トナーのクリーニングをしているものが多い。しかし、ブレードだけでは、感光体上に多量に残留したトナー、用紙の繊維、充填剤等を完全にクリーニングできない。その為、ブレードの上流側にクリーニングブラシを備え、まずクリーニングブラシで、トナーをかき乱したり、用紙の繊維や充填剤を除去した後に、ブレードで残留トナーを除去する。
【０００４】
このブレードを使用する方法は、感光体とクリーニングブレード等が直接接触するために、感光体表面に傷や磨耗等の損傷を起こす。また、損傷しない程度の圧力でクリーニングブレードと感光体を接触させると、フィルミング現象、クリーニング不良を引き起こし画質低下が生じる。
【０００５】
本欠陥を解消する為に、特許文献１では、球状シリコンゴム粒子を感光体かクリーニングブラシあるいはブレードに被覆することによりフィルミング現象、クリーニング不良による画質低下を改善する方法が提案されている。本方法であると、球状シリコンゴム粒子を感光体、クリーニングブラシ、クリーニングブレードに被覆するための装置や工程が必要であり、近年課題となっている小型化画像形成装置に内蔵可能な、小型化、省スペース化クリーニング装置の対応が困難である。
【０００６】
また、特許文献２には、クリーニングブラシに使用する導電繊維、絶縁繊維の割合や長さを指定の範囲にすることによりクリーニング不良を改善するクリーニング装置が提案されている。このクリーニング装置は、クリーニングブラシにトナーや添加剤が溜まることなく感光体上の添加剤を除去し、感光体の傷を防止できるが、クリーニングブラシとブレードの両方を使用しないとクリーニング効果は発現せず、近年の低コスト、省スペースの画像形成装置には適しない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０６−３３７５３５
【特許文献２】
特開平０６−２３６１３４
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、クリーニングブラシのみでフィルミング現象およびクリーニング不良による画質低下を解消し、なおかつ感光体に傷もつけず画質低下を起こさない低コスト、省スペースの小型画像形成装置に適した、クリーニングブラシを可能にする導電性繊維を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本目的を達成する為に、本発明者らは、クリーニングブラシの毛材について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は鞘成分が粒径０．２〜０．５５μｍのルチル型酸化チタンを２〜３０ｗｔ％含有したポリアミドで、芯成分が導電性粒子を含有したポリアミドからなり、抵抗値が１０^４〜１０^１６Ω／ｃｍであることを特徴とするクリーニングブラシ用芯鞘複合型導電性繊維である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
鞘成分のルチル型酸化チタンを含有するポリアミドは公知の繊維形成能を有するポリアミドであり、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、およびこれらを主成分とする共重合ポリアミドがよく知られている。
【００１１】
鞘成分を形成する繊維形成能を有する樹脂がポリアミド以外、たとえば、ポリエステル、レーヨンであると、繊維が硬く研磨粒子を含有していなくても感光体を傷つけ、画質の低下につながる。
鞘成分に含有するルチル型酸化チタンは、その粒径が０．２〜０．５５μｍ好ましくは０．２〜０．５μｍの範囲のルチル型酸化チタンである。
【００１２】
酸化チタンがルチル型酸化チタンでなく、アナターゼ型酸化チタンであると、その結晶形態、硬度の違いにより充分な研磨効果が得られない。
【００１３】
ルチル型酸化チタンの粒径が０．２μｍ未満であると、充分な研磨効果が得られない。またルチル型酸化チタンの粒径が０．５５μｍを超えると、感光体に傷をつける。
【００１４】
鞘成分に含有するルチル型酸化チタンの含有量は２〜３０ｗｔ％、好ましくは２〜２０ｗｔ％更に好ましくは２〜１５ｗｔ％である。
研磨粒子の含有量が２ｗｔ％未満であると、研磨性能が発現せず、フィルミング現象を改善できない。研磨粒子の含有量が３０ｗｔ％を超えるとフィルミング現象は改善するが、感光体を傷つけて画質の低下につながる。
【００１５】
研磨粒子と鞘成分ポリアミドとの混合は、公知の方法、例えば２軸混練押し出し機などで加熱下に混練することにより得ることができる。
【００１６】
芯成分の導電粒子を含有したポリアミドは公知の繊維形成能を有するポリアミドであり、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、およびこれらを主成分とする共重合ポリアミドがよく知られている。
本発明に用いるポリマーがポリアミド以外、例えば、ポリエステル、レーヨンであると、クリーニングブラシにしてクリーニングした場合、感光体のフィルミング現象改善はなされるが感光体に傷をつける。
【００１７】
芯成分に含有する導電粒子は繊維形成能を阻害しない導電粒子であれば特に規定はしないが、導電性カーボンブラックや、金属粒子が知られている。
【００１８】
導電性粒子の含有量は、芯鞘複合型導電性繊維の電気抵抗が１０^４〜１０^１６Ω／ｃｍの範囲になる量であれば特に規定しないが、好ましくは芯成分に対し１０〜８０ｗｔ％さらに好ましくは２０〜７５ｗｔ％である。
【００１９】
導電粒子と芯成分のポリアミドとの混合は、公知の方法、例えば２軸混練押し出し機などで加熱下で混練することにより得ることができる。
【００２０】
本発明の芯鞘複合型導電繊維は電気抵抗値が１０^４〜１０^１６Ω／ｃｍであることを特徴とする。
電気抵抗値が１０^４Ω／ｃｍ未満であると、異常放電を起こし、感光体にピンホールを起こす。抵抗値が１０^１６Ω／ｃｍを超えると導電性能が発現せずクリーニングブラシに使用出来ない。
【００２１】
本発明の芯鞘複合型導電性繊維の芯鞘複合比率は、繊維製造時に芯鞘形状が確立し、クリーニングブラシにしたときの電気の導通がある比率であれば特に特定はしないが、好ましくは芯成分：鞘成分の面積比率で２０：１〜１：２０である。
【００２２】
本発明の導電性複合繊維は該研磨粒子を含有したポリアミドと、該導電粒子を含有したポリアミドを公知の複合溶融紡糸方法で紡糸することにより得られる。例えば加熱下の押し出し機で別に溶融して、導電粒子を含有したポリマーを芯、研磨粒子を含有したポリマーを鞘となるように複合紡糸口金より吐出して冷却風により冷却する。冷却した糸に油剤を付与し、公知の巻き取り機にて巻き取り芯鞘丸断面の未延伸糸を得る。さらに巻き取った糸を加熱型延伸機により、熱を掛けながら延伸することにより本発明の芯鞘型複合導電性繊維を得ることが出来る。
【００２３】
ブラシの製造方法は公知の方法でよい。例えば、該導電性繊維を使用してパイル織の生地を得、該生地を支柱に螺旋状に巻きつけてブラシ形状とする。その後立毛処理、シャーリング処理を行い、クリーニングブラシとする。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。なお、実施例における抵抗測定は、導電性繊維全フィラメントを１０ｃｍ採取してその両端１ｃｍに導電ペーストを塗布しアルミ箔を電極として測定した。抵抗測定機は、ヒューレットパッカード製ハイレジスタンスメーター４３２９Ａを使用した。
【００２５】
感光体のフィルミング解消状況は、ブラシを作製して画像形成装置に組み込み、１万枚コピーした後、評価した。フィルミング状態は感光体を目視で評価し、改善が顕著であるは○、若干の改善は△、改善無しは×とした。また、感光体傷状態は目視により判断して傷無しを○、傷有りを×で表した。
【００２６】
実施例１
粒径０．２〜０．２５μｍであるルチル型酸化チタンを４ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１００℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、１×１０^８Ω／ｃｍであった。
【００２７】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを製作し、画像形成装置に組み込んで評価した。評価結果を表１の実施例１に示す。
【００２８】
実施例２
粒径０．２〜０．２５μｍであるルチル型酸化チタンを２ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１００℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、６×１０^７Ω／ｃｍであった。
【００２９】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを作製し、画像形成装置に組み込んで評価した。評価結果を表１の実施例２に示す。
【００３０】
実施例３
粒径０．２〜０．２５μｍであるルチル型酸化チタンを１０ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１００℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、９×１０^７Ω／ｃｍであった。
【００３１】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを作製し、画像形成装置に組み込んで評価した。評価結果を表１の実施例３に示す。
【００３２】
比較例１
粒径０．２〜０．２５μｍであるアナターゼ型酸化チタンを４ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１００℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、７×１０^７Ω／ｃｍであった。
【００３３】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを作製し、画像形成装置に組み込んで評価した。評価結果を表１の比較例１に示す。
【００３４】
比較例２
粒径０．２〜０．２５μｍであるルチル型酸化チタンを４ｗｔ％含有したＰＥＴを鞘成分、導電性カーボンブラックを２６ｗｔ％含有したＰＥＴを芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２８５℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら１０００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１００℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、７×１０^８Ω／ｃｍであった。
【００３５】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを作製し、画像形成装置に組み込んで評価した。評価結果を表１の比較例２に示す。
【００３６】
比較例３
粒径０．６〜０.７μｍであるルチル型酸化チタンを４ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１００℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、８×１０^７Ω／ｃｍであった。
【００３７】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを製作し、画像形成装置に組み込んで評価した。評価結果を表１の実施例１に示す。
【００３８】
比較例４
粒径０．１〜０．１５μｍであるルチル型酸化チタンを４ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１００℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、１×１０^８Ω／ｃｍであった。
【００３９】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを製作し、画像形成装置に組み込んで評価した。評価結果を表１の比較例４に示す。
【００４０】
比較例５
粒径０．２〜０．２５μｍであるルチル型酸化チタンを１ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１００℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、５×１０^８Ω／ｃｍであった。
【００４１】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを製作し、画像形成装置に組み込んで評価した。評価結果を表１の比較例５に示す。
【００４２】
比較例６
粒径０．２〜０．２５μｍであるルチル型酸化チタンを３５ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１００℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、２×１０^８Ω／ｃｍであった。
【００４３】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを製作し、画像形成装置に組み込んで評価した。評価結果を表１の実施例１に示す。
【００４４】
比較例７
粒径０．２〜０．２５μｍであるルチル型酸化チタンを４ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に１１０℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、２×１０^３Ω／ｃｍであった。
【００４５】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを製作し、画像形成装置に組み込んで評価した結果、抵抗値が低すぎて異常放電を起こし、クリーニングブラシとしては使用できなかった。
【００４６】
比較例８
粒径０．２〜０．２５μｍであるルチル型酸化チタンを４ｗｔ％含有したナイロン６を鞘成分、導電性カーボンブラックを３５ｗｔ％含有したナイロン６を芯成分とし、芯鞘の面積比率を１：１０の比率になるように複合して、２７０℃、孔径０．２５ｍｍのオリフィスから紡出し、油剤でオイリングしながら７００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、芯鞘型丸断面の２４フィラメントの未延伸糸を得た。更に８０℃の延伸ローラー上で延伸し、１５０℃の熱プレート上で熱処理して巻取り、１５８デシテックス／２４フィラメントの延伸糸を得た。この延伸糸の抵抗値を測定すると、８×１０^１７Ω／ｃｍであった。
【００４７】
本延伸糸を使用してクリーニングブラシを製作し、画像形成装置に組み込んで評価した結果、ブラシへの電気の導通がなく、クリーニングブラシとしては使用できなかった。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【発明の効果】
本発明の導電性複合繊維は、クリーニングブラシのみでフィルミング現象およびクリーニング不良による画質低下を解消し、なおかつ感光体に傷もつけず画質低下を起こさない低コスト、省スペースの小型画像形成装置に適したクリーニングブラシを可能にする。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a core-sheath composite type conductive fiber used for a cleaning brush hair material of an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the image formation of a copying machine or a printer, an electrostatic latent image formed on a photoconductor is developed using a developer, a toner image on the photoconductor is transferred to a transfer body such as paper or sheet, The toner is fixed using pressure, a solvent, etc. to obtain a permanent image, and the toner remaining on the photoreceptor at that time is removed from the photoreceptor by a cleaning device.
[0003]
Among these processes, the cleaning process often cleans residual toner by bringing a rubber-like elastic blade into contact with the photoreceptor. However, the blade alone cannot completely clean a large amount of toner, paper fibers, filler, and the like remaining on the photoreceptor. For this reason, a cleaning brush is provided on the upstream side of the blade, and the toner is first disturbed by the cleaning brush or the fibers and fillers of the paper are removed, and then the residual toner is removed by the blade.
[0004]
In the method using this blade, since the photoreceptor and the cleaning blade etc. are in direct contact with each other, the surface of the photoreceptor is damaged such as scratches or wear. Further, when the cleaning blade and the photosensitive member are brought into contact with each other at a pressure that does not damage, a filming phenomenon and a cleaning failure are caused, and image quality is deteriorated.
[0005]
In order to eliminate this defect, Patent Document 1 proposes a method of improving filming phenomenon and image quality degradation due to poor cleaning by coating spherical silicon rubber particles on a photoconductor or a cleaning brush or blade. This method requires a device and process for coating the spherical silicon rubber particles on the photoconductor, cleaning brush, and cleaning blade, and can be incorporated into a miniaturized image forming apparatus that has become a problem in recent years. Therefore, it is difficult to cope with the space-saving cleaning device.
[0006]
Patent Document 2 proposes a cleaning device that improves cleaning defects by setting the ratio and length of conductive fibers and insulating fibers used in the cleaning brush within a specified range. This cleaning device removes the additive on the photoconductor without collecting toner and additives on the cleaning brush, and can prevent the photoconductor from being scratched. However, if both the cleaning brush and the blade are not used, the cleaning effect is not exhibited. In other words, it is not suitable for recent low-cost and space-saving image forming apparatuses.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 06-337535 A
[Patent Document 2]
JP-A-06-236134
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a cleaning brush suitable for a low-cost, space-saving small-sized image forming apparatus that eliminates filming phenomenon and poor image quality due to poor cleaning with only a cleaning brush, and that does not damage the photoconductor and does not cause image quality deterioration. It is an object to provide a conductive fiber that makes possible.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the present inventors have intensively studied the hair material of the cleaning brush, and as a result, completed the present invention. That is, the present invention is a polyamide containing 2 to 30 wt% of rutile titanium oxide having a particle diameter of 0.2 to 0.55 μm as a sheath component, and a core component comprising polyamide containing conductive particles, and has a resistance value of 10 ⁴ to. 10 ¹⁶ Ω / cm, a core-sheath composite conductive fiber for a cleaning brush .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Polyamide containing a sheath component of rutile titanium oxide is a known polyamide having fiber-forming ability. For example, nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12, and copolymer polyamides based on these are well known. ing.
[0011]
If the resin having fiber forming ability for forming the sheath component is other than polyamide, for example, polyester or rayon, even if the fiber is hard and does not contain abrasive particles, the photoreceptor is damaged and the image quality is lowered.
The rutile titanium oxide contained in the sheath component is rutile titanium oxide having a particle size in the range of 0.2 to 0.55 μm, preferably 0.2 to 0.5 μm.
[0012]
If the titanium oxide is not rutile titanium oxide but anatase titanium oxide, a sufficient polishing effect cannot be obtained due to the difference in crystal form and hardness.
[0013]
If the particle size of rutile titanium oxide is less than 0.2 μm, a sufficient polishing effect cannot be obtained. If the particle size of rutile titanium oxide exceeds 0.55 μm, the photoreceptor is damaged.
[0014]
The content of rutile titanium oxide contained in the sheath component is 2 to 30 wt%, preferably 2 to 20 wt%, more preferably 2 to 15 wt%.
When the content of the abrasive particles is less than 2 wt%, the polishing performance is not exhibited and the filming phenomenon cannot be improved. When the content of the abrasive particles exceeds 30 wt%, the filming phenomenon is improved, but the photoreceptor is damaged and the image quality is deteriorated.
[0015]
Mixing of the abrasive particles and the sheath component polyamide can be obtained by kneading under heating by a known method, for example, a biaxial kneading extruder.
[0016]
The polyamide containing the conductive particles of the core component is a polyamide having a known fiber forming ability. For example, nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12, and copolymer polyamides based on these are well known. .
If the polymer used in the present invention is other than polyamide, for example, polyester or rayon, cleaning with a cleaning brush improves the filming phenomenon of the photoreceptor, but damages the photoreceptor.
[0017]
The conductive particles contained in the core component are not particularly defined as long as they are conductive particles that do not inhibit the fiber forming ability, but conductive carbon black and metal particles are known.
[0018]
The content of the conductive particles is not particularly limited as long as the electrical resistance of the core-sheath composite conductive fiber is in the range of 10 ⁴ to 10 ¹⁶ Ω / cm, but preferably 10 to 80 wt% with respect to the core component. More preferably, it is 20-75 wt%.
[0019]
Mixing of the conductive particles and the core component polyamide can be obtained by kneading under heating by a known method such as a biaxial kneading extruder.
[0020]
The core-sheath composite type conductive fiber of the present invention is characterized by having an electric resistance value of 10 ⁴ to 10 ¹⁶ Ω / cm.
If the electrical resistance value is less than 10 ⁴ Ω / cm, abnormal discharge occurs and pinholes occur in the photoreceptor. When the resistance value exceeds 10 ¹⁶ Ω / cm, the conductive performance is not exhibited and the cleaning brush cannot be used.
[0021]
The core-sheath composite ratio of the core-sheath composite type conductive fiber of the present invention is not particularly specified as long as the core-sheath shape is established at the time of fiber production and there is electrical conduction when used as a cleaning brush, but preferably The area ratio of the core component to the sheath component is 20: 1 to 1:20.
[0022]
The conductive composite fiber of the present invention can be obtained by spinning the polyamide containing the abrasive particles and the polyamide containing the conductive particles by a known composite melt spinning method. For example, it is melted separately by an extruder under heating, discharged from the composite spinneret so that the polymer containing conductive particles becomes a core and the polymer containing abrasive particles becomes a sheath, and cooled by cooling air. An oil agent is provided to the cooled yarn, and an undrawn yarn having a round cross-section of the winding core and sheath is obtained by a known winding machine. Furthermore, the core-sheath type composite conductive fiber of this invention can be obtained by extending | stretching the wound-up thread | yarn with a heating type | mold drawing machine, applying heat.
[0023]
The manufacturing method of a brush may be a known method. For example, a pile-woven fabric is obtained using the conductive fibers, and the fabric is wound around a support in a spiral shape to obtain a brush shape. Thereafter, napping treatment and shearing treatment are performed to obtain a cleaning brush.
[0024]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. In addition, the resistance measurement in an Example measured 10 cm of all the conductive fiber filaments, apply | coated the conductive paste to 1 cm of both ends, and measured aluminum foil as an electrode. The resistance measuring machine used was a Hewlett Packard high resistance meter 4329A.
[0025]
The filming elimination state of the photoconductor was evaluated after a brush was prepared and incorporated in the image forming apparatus, and 10,000 copies were made. In the filming state, the photosensitive member was visually evaluated, and “◯” indicates that the improvement was remarkable, “Δ” indicates a slight improvement, and “X” indicates no improvement. Further, the state of scratches on the photosensitive member was judged by visual observation, and the absence of scratches was indicated by ○ and the presence of scratches by ×.
[0026]
Example 1
Nylon 6 containing 4 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.25 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Further, the film was drawn on a drawing roller at 100 ° C. and heat-treated on a hot plate at 150 ° C. to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 1 × 10 ⁸ Ω / cm.
[0027]
A cleaning brush was produced using the drawn yarn, and incorporated into an image forming apparatus for evaluation. The evaluation results are shown in Example 1 of Table 1.
[0028]
Example 2
Nylon 6 containing 2 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.25 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Further, the film was drawn on a drawing roller at 100 ° C. and heat-treated on a hot plate at 150 ° C. to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 6 × 10 ⁷ Ω / cm.
[0029]
A cleaning brush was prepared using the drawn yarn, and incorporated into an image forming apparatus for evaluation. The evaluation results are shown in Example 2 of Table 1.
[0030]
Example 3
Nylon 6 containing 10 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.25 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Further, the film was drawn on a drawing roller at 100 ° C. and heat-treated on a hot plate at 150 ° C. to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 9 × 10 ⁷ Ω / cm.
[0031]
A cleaning brush was prepared using the drawn yarn, and incorporated into an image forming apparatus for evaluation. The evaluation results are shown in Example 3 of Table 1.
[0032]
Comparative Example 1
Nylon 6 containing 4 wt% of anatase-type titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.25 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Further, the film was drawn on a drawing roller at 100 ° C. and heat-treated on a hot plate at 150 ° C. to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 7 × 10 ⁷ Ω / cm.
[0033]
A cleaning brush was prepared using the drawn yarn, and incorporated into an image forming apparatus for evaluation. The evaluation results are shown in Comparative Example 1 of Table 1.
[0034]
Comparative Example 2
PET containing 4 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.25 μm as a sheath component, PET containing 26 wt% of conductive carbon black as a core component, and an area ratio of the core sheath of 1:10 Combined at a ratio, spun from an orifice of 285 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 1000 m / min while oiling with an oil agent, to obtain an unstretched yarn of 24 filaments with a core-sheath round section It was. Further, the film was drawn on a drawing roller at 100 ° C. and heat-treated on a hot plate at 150 ° C. to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 7 × 10 ⁸ Ω / cm.
[0035]
A cleaning brush was prepared using the drawn yarn, and incorporated into an image forming apparatus for evaluation. The evaluation results are shown in Comparative Example 2 in Table 1.
[0036]
Comparative Example 3
Nylon 6 containing 4 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.6 to 0.7 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Further, the film was drawn on a drawing roller at 100 ° C. and heat-treated on a hot plate at 150 ° C. to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 8 × 10 ⁷ Ω / cm.
[0037]
A cleaning brush was produced using the drawn yarn, and incorporated into an image forming apparatus for evaluation. The evaluation results are shown in Example 1 of Table 1.
[0038]
Comparative Example 4
Nylon 6 containing 4 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.1 to 0.15 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Further, the film was drawn on a drawing roller at 100 ° C. and heat-treated on a hot plate at 150 ° C. to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 1 × 10 ⁸ Ω / cm.
[0039]
A cleaning brush was produced using the drawn yarn, and incorporated into an image forming apparatus for evaluation. The evaluation results are shown in Comparative Example 4 in Table 1.
[0040]
Comparative Example 5
Nylon 6 containing 1 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.25 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Further, the film was drawn on a drawing roller at 100 ° C. and heat-treated on a hot plate at 150 ° C. to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 5 × 10 ⁸ Ω / cm.
[0041]
A cleaning brush was produced using the drawn yarn, and incorporated into an image forming apparatus for evaluation. The evaluation results are shown in Comparative Example 5 in Table 1.
[0042]
Comparative Example 6
Nylon 6 containing 35 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.25 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Further, the film was drawn on a drawing roller at 100 ° C. and heat-treated on a hot plate at 150 ° C. to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 2 × 10 ⁸ Ω / cm.
[0043]
A cleaning brush was produced using the drawn yarn, and incorporated into an image forming apparatus for evaluation. The evaluation results are shown in Example 1 of Table 1.
[0044]
Comparative Example 7
Nylon 6 containing 4 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.25 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Further, the film was drawn on a drawing roller at 110 ° C., heat-treated on a hot plate at 150 ° C., and wound to obtain a drawn yarn of 158 dtex / 24 filament. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 2 × 10 ³ Ω / cm.
[0045]
As a result of producing a cleaning brush using the drawn yarn and incorporating it into an image forming apparatus and evaluating it, the resistance value was too low to cause abnormal discharge, and it could not be used as a cleaning brush.
[0046]
Comparative Example 8
Nylon 6 containing 4 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.25 μm is used as a sheath component, and nylon 6 containing 35 wt% of conductive carbon black is used as a core component. Combined to a ratio of 10, spun from an orifice of 270 ° C. and a hole diameter of 0.25 mm, wound up at a speed of 700 m / min while oiling with an oil, and unstretched 24 filaments with a core-sheath round section Got. Furthermore, it extended | stretched on the 80 degreeC extending | stretching roller, heat-processed on the 150 degreeC hot plate, and wound up, and the drawn yarn of 158 dtex / 24 filament was obtained. The resistance value of the drawn yarn was measured and found to be 8 × 10 ¹⁷ Ω / cm.
[0047]
As a result of producing a cleaning brush using the drawn yarn and incorporating it into an image forming apparatus for evaluation, the brush was not electrically connected to the brush and could not be used as a cleaning brush.
[0048]
[Table 1]

[0049]
【The invention's effect】
The conductive conjugate fiber of the present invention is suitable for a low-cost, space-saving small-sized image forming apparatus that eliminates the deterioration of image quality due to filming phenomenon and poor cleaning with only a cleaning brush, and does not damage the photoreceptor and does not cause image quality deterioration. Enables a cleaning brush.

Claims

The sheath component is a polyamide containing 2 to 30 wt% of rutile titanium oxide having a particle size of 0.2 to 0.55 μm, the core component is made of polyamide containing conductive particles, and the electric resistance value is 10 ⁴ to 10 ¹⁶ Ω. Core-sheath composite type conductive fiber for cleaning brush , characterized by being / cm.

The core-sheath composite conductive fiber for a cleaning brush according to claim 1, wherein the content of the conductive particles of the core component is 10 to 80 wt%.

The core-sheath composite conductive fiber for a cleaning brush according to claim 1, wherein the composite ratio of the core-sheath is 20: 1 to 1:20 in terms of the area ratio of the core component to the sheath component.