【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ポリエステル又はポリアミド系導電糸及びこれらのブラシ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１０0〜１０8Ω・ｃｍのものや電気抵抗値が１０4〜１０11Ω／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１０3〜１０7Ω・ｃｍのものや電気抵抗値が１０7〜１０10Ω／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や電気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や電気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、比抵抗値又は電気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又は電気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】
【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、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や電気抵抗値を示し、接触帯電用等のブラシとして用いると、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なく、安定、かつ良好な画像を得ることができるポリエステル又はポリアミド系導電糸及びこの繊維を用いたブラシを提供することを技術的な課題とするものである。
【００１１】
【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、次の（１）〜（３）を要旨とするものである。
（１）導電性微粒子を含有し、熱水処理前後の比抵抗値ρｂ、ρａの比（ρｂ／ρａ）が１０2以下であることを特徴とするポリエステル又はポリアミド系導電糸。
（２）導電性微粒子を含有し、熱水処理前後の電気抵抗値の差が５．０％以下であることを特徴とするポリエステル又はポリアミド系導電糸。
（３）（１）又は（２）記載のポリエステル又はポリアミド系導電糸を少なくとも一部に使用したブラシ。
【００１２】
【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、本発明でいうポリエステル又はポリアミド系繊維とは、ポリエステル又はポリアミドを主体とした繊維をいう。ここでポリエステルとは、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。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。
【００１３】
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。添加量としては、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。
【００１４】
まず、ポリエステル又はポリアミド系導電糸は、環境湿度により０．４〜５％程度の水分を吸着する。したがって、ポリエステル又はポリアミド系導電糸の比抵抗値や電気抵抗値には、導電性微粒子の分散状態と吸着水の比抵抗値や電気抵抗値の両者が関係するが、おおむね７０％以下の湿度領域では導電性微粒子の分散状態が主たる要因となる。
【００１５】
また、導電性微粒子の分散状態は、繊維の形態が変化することによっても変化する。すなわち、作成時の熱処理工程や使用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分散状態の変化を引き起こし、比抵抗値や電気抵抗値の変化を生じさせる。これは、紡糸時又は延伸時に受けた変形に基づく残留ひずみの開放や配向分子が最小エネルギー状態に戻ろうとする形態変化（熱収縮差）が、作成時の熱処理工程や使用環境の温湿度変化によって誘発されると考えられる。
【００１６】
一般に、帯電ブラシやクリーナーブラシは、導電糸をパイルとして製織した後、円筒面に螺旋状に巻き付けてブラシとするが、パイルを整えるために、熱水処理によるヒートセットを行っている。また、前記のように複写機等に使用すると、使用環境が厳しく、大きな温湿度変化を受ける。
【００１７】
通常の方法で紡糸されたポリエステル又はポリアミド系導電糸の熱水収縮率は、１０〜５０％程度と高い。したがって、このような繊維を用いると、たとえブラシにする前の繊維の導電性微粒子の分散状態が安定していたとしても、ブラシにしてヒートセットした段階や、使用するうちに収縮して形態が変化することにより、導電性微粒子の分散状態が変化する。この導電性微粒子の分散状態の変化により、比抵抗値や電気抵抗値のばらつきが生じることになる。
【００１８】
そこで、本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸は、熱水処理前後の比抵抗値ρｂ、ρａの比（ρｂ／ρａ）が１０2以下であり、熱水収縮率が１０％以下であることが好ましい。
【００１９】
また、本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸は、熱水処理前後の電気抵抗値の差が５．０％以下であり、熱水収縮率が１０％以下であることが好ましい。
【００２０】
さらには、本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸は、熱水処理前後の比抵抗値ρｂ、ρａの比（ρｂ／ρａ）が１０2以下であり、かつ熱水処理前後の電気抵抗値の差が５．０％以下であり、熱水収縮率が１０％以下であることが好ましい。
【００２１】
これらの特性について、図１〜図４を用いて説明する。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１０5.4Ω・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１０5.4Ω・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１０5.4Ω・ｃｍであったものが、使用期間を経るうちに、それぞれ１０5.0、１０4.8、１０4.6Ω・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。
【００２２】
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１０4.4Ω・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１０4.4Ω・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１０4.4Ω・ｃｍであったものが、使用期間を経るうちに１０4.0、１０3.8、１０3.6Ω・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。
【００２３】
図３のグラフは、熱水処理前後の電気抵抗値の差が5.0％を超え、さらに熱水収縮率が10％を超える、電気抵抗値が１０9.4Ω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電気抵抗値を測定したものである。まず、電気抵抗値が１０9.4Ω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。このブラシを使用するうちにブラシを構成する各繊維は電気抵抗値が低下し、使用前は全ての構成繊維の電気抵抗値が１０9.4Ωであったものが、使用期間を経るうちに１０9.0、１０8.8、１０8.6Ω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、複数の電気抵抗値を有する繊維となるのがわかる。
【００２４】
図４のグラフは、熱水処理前後の電気抵抗値の差が5.0％を超え、さらに熱水収縮率が10％を超える、電気抵抗値が１０8.4Ω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３のポリエステル繊維と同様に使用し、電気抵抗値を測定したものである。まず、電気抵抗値が１０8.4Ωのナイロン６導電糸をブラシとして使用したとする。このブラシを使用するうちにブラシを構成する各繊維は電気抵抗値が低下し、使用前は全ての構成繊維の電気抵抗値が１０8.4Ωであったものが、使用期間を経るうちに１０8.0、１０7.8、１０7.6Ωに近づく用に低下する。このように、ブラシを構成する繊維は、複数の電気抵抗値を有する繊維となるのがわかる。
【００２５】
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、また、各繊維の熱水処理前後の電気抵抗値の差が大きいこと、ブラシを構成する繊維が複数の電気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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、ポリエステル又はポリアミド系導電糸は、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。
【００２９】
本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸は、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１０0.5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。
【００３０】
また、図３及び図４のグラフより、熱水処理前後の電気抵抗値の差が5.0％を超えるポリエステル又はポリアミド系導電糸は、使用開始からしばらくの間に電気抵抗値が大きく低下し、使用時間を経るうちに電気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、熱水処理前後の電気抵抗値の差は５．０％を超えるものである。
【００３１】
図３及び図４のグラフは電気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、ポリエステル又はポリアミド系導電糸は、繊維内（糸長方向）での電気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。
【００３２】
本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸は、熱水処理前後の電気抵抗値の差が５．０％以下であり、より好ましくは、４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下である。すなわち、熱水処理前後の電気抵抗値の値が小さいほど、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電気抵抗値を示し、好ましい。熱水処理前後の電気抵抗値の差が５．０％を超えるものであると、ブラシにして使用するうちに電気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。
【００３３】
また、本発明の導電糸は、熱水収縮率が１０％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１０％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。また、熱水処理前後での電気抵抗値の低下と糸長方向での電気抵抗値のばらつきも大きくなりやすい。なお、本発明によれば、このように熱水収縮率を低くすることにより糸長方向の比抵抗値及び電気抵抗値のばらつきを安定化させることができるので、従来の技術にあるように、導電性微粒子を特定のものにしたり、２種類以上用いる必要はない。
【００３４】
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（cm）を測定して、次式にて計算する。
熱水収縮率（％）＝〔（１００−Ｌ）／１００〕×１００
【００３５】
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）及び電気抵抗値の差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。
【００３６】
ここで、熱水処理前後の電気抵抗値の差は、電気抵抗値の対数値を求め、下記式（１）により計算する。
電気抵抗値の差＝〔（ｌｏｇＲｂ−ｌｏｇＲａ）／ｌｏｇＲｂ〕×１００・・
・（１）
次に、得られた電気抵抗値Ｒｂ、Ｒａ（Ω／ｃｍ）を以下に示す式（２）、（３）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・・・（２）
比抵抗値（ρａ）＝Ｒａ（Ω／ｃｍ）×Ｓ・・・（３）
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、Dtexとはポリエステル又はポリアミド系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（ここではポリエステル系導電糸＝1.350、ポリアミド系導電糸＝1.245として計算した）を示す。
【００３７】
また、本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸は、糸長方向での比抵抗値のばらつきや電気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。また、電気抵抗値のばらつきは電気抵抗値を対数値表示した値の標準偏差であり、前記した条件で電気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。
【００３８】
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や糸長方向での電気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。
【００３９】
さらに、本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸は、温湿度が２０℃、２０％ＲＨの雰囲気中での比抵抗値が１０0〜１０8Ω・ｃｍであることが好ましい。この範囲の比抵抗値とすることで、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より適した繊維とすることができる。特に温湿度が２０℃、２０％ＲＨの雰囲気中での比抵抗値が１０3〜１０7Ω・ｃｍである場合は、接触帯電ブラシにより適した繊維とすることができる。ここで接触帯電ブラシの場合は、特に比抵抗値が１０8Ω・ｃｍ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、一方、１０0Ω・ｃｍ未満の低比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。
【００４０】
同様に、本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸は、温湿度が２０℃、２０％ＲＨの雰囲気中での電気抵抗値が１０4〜１０11Ω／ｃｍであることが好ましい。この範囲の電気抵抗値とすることで、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より適した繊維とすることができる。特に温湿度が２０℃、２０％ＲＨの雰囲気中での電気抵抗値が１０7〜１０10Ω／ｃｍである場合は、接触帯電ブラシに適した繊維とすることができる。ここで接触帯電ブラシの場合は、特に電気抵抗値が１０11Ω／ｃｍ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、一方、１０4Ω／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。
【００４１】
さらに、本発明の導電糸は単糸繊度が１０．０dtex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】
なお、本発明の導電糸は、上記のような比抵抗値又は電気抵抗値を示すものであれば、前記した導電性微粒子は繊維中にどのように含有されていてもよく、繊維全体にブレンド（分散）したシングルタイプのものに限らず、複合形態のものとしてもよい。複合形態の繊維の例としては、芯鞘形状のどちらか一方の部分に導電性微粒子を含むもの、芯鞘形状の両方に導電性微粒子を含有し、かつ両部において導電性微粒子の含有量が異なるもの、３層以上の多層芯鞘複合形態のもので、各層のいずれか、又は全てに異なる量の導電性微粒子を含有するもの、繊維表面の少なくとも一部に導電性微粒子を含有した成分を有するもの等が挙げられる。ただし、部分的に導電性微粒子を含有させる場合には、繊維横断面において対称性があるように含有させることが好ましい。
【００４３】
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。
【００４４】
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、上記のようなカーボンブラック等の導電性微粒子又は導電性微粒子を含むマスターチップとポリエステル又はポリアミドを、例えばエクストルーダーで混練・溶融し、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。
【００４５】
導電性微粒子とポリエステル又はポリアミドとの混練・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。
【００４６】
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、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。
【００４７】
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ポリエステル又はポリアミドが熱分解を起こし、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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−２５（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。
【００５０】
次いで、冷却固化したフィラメントは、500〜1500ｍ／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１２０〜１８０℃とすると好適に延伸することができる。
【００５１】
これらの紡糸・延伸方法で得られた導電糸は、通常、熱水処理前後の比抵抗値の比が１０2を超え、熱水処理前後の電気抵抗値の差が５．０％を超え、また熱水収縮率も１０％を超えるが、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、本発明の熱水処理前後の比抵抗値の比が１０2以下である導電糸及び又は熱水処理前後の電気抵抗値の差が５．０％以下である導電糸で、かつ熱水収縮率が１０％以下の導電糸を得ることができる。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
さらに、本発明のブラシは、本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸を少なくとも一部に使用したものである。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が挙げられる。
【００５６】
そして、本発明のブラシは、本発明の導電糸のみからなるものとすることが好ましく、中でも、各導電糸の比抵抗値のばらつきが標準偏差で０．２以下である接触帯電ブラシ又は各導電糸の電気抵抗値のばらつきが標準偏差で０．２以下である接触帯電ブラシとすることが好ましい。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、電気抵抗値のばらつきは電気抵抗値を対数値表示した値の標準偏差であり、両者ともブラシを構成する繊維の比抵抗値又は電気抵抗値を前記の方法でランダムに５００ポイント選んで測定し、各測定データを対数変換後、標準偏差を求めるものである。
【００５７】
標準偏差が０．２を超えると、ブラシを構成する導電糸間の比抵抗値のばらつき又は電気抵抗値のばらつきが大きくなり、画像障害を生じさせる要因となる。
【００５８】
【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電気抵抗値、電気抵抗値の差、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、電気抵抗値の糸長方向のばらつき、ブラシの比抵抗値のばらつき、ブラシの電気抵抗値のばらつき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。得られた繊維からなるブラシを２５℃、２０％ＲＨの雰囲気中に１時間放置後、８０℃、６０％ＲＨ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１０を最も優れているものとして１０段階で評価した。
【００５９】
実施例１
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２０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゜）をブレンドした後、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、１８８dtex/２４fのナイロン導電糸を得た。この導電糸の熱水処理前後の比抵抗値の対数値はそれぞれ１０．４８、８．３８、熱水処理前後の電気抵抗値の対数値はそれぞれ１４．３、１２．２であった。熱水収縮率は１０．９％であった。次にこれらの導電糸を８０℃に予備加熱された蒸気セット機に入れ、１５分間４０ｍｍＨｇ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。得られた導電糸の熱水処理前後の比抵抗値の対数値はそれぞれ７．０８、６．８８、熱水処理前後の電気抵抗値の対数値はそれぞれ１０．９、１０．７であった。熱水収縮率は２．１％であった。次に、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。
【００６０】
実施例２〜１２
カーボンブラックの添加量と総繊度、単糸繊度を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、紡糸・延伸・加熱蒸気及び乾燥熱処理を行い、ブラシを作成した。
【００６１】
比較例１〜１２実施例１〜１２で行った加熱蒸気及び乾燥熱処理を施さなかった以外は、それぞれ実施例１〜１２と同様にして紡糸、延伸を行い、ブラシを作成した。
【００６２】
実施例１〜１２及び比較例１〜１２で得られた導電糸及びブラシの物性値及び画像評価の結果を表１、２に示す。
【００６３】
【表１】
【００６４】
【表２】
【００６５】
表１、２から明らかなように、実施例１〜１２で得られた導電糸は、熱水処理前後の比抵抗値の比が小さく、電気抵抗値の差が小さく、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及び電気抵抗値を示し、ブラシを構成する繊維間で比抵抗値及び電気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。中でも単糸繊度の小さい実施例５〜１２の導電糸は、感光体ドラム等との接触状態が密で均一となるため、除電も均一となり、長期間の使用においても安定して画像が良好であった。一方、比較例１〜１２の繊維は、加熱蒸気及び乾燥熱処理を行わなかったため、熱水処理前後の比抵抗値の比が大きく、電気抵抗値の差が大きく、熱水収縮率も大きいものであったので、ブラシを構成する各導電糸は、温湿度変化を受けるうちに複数の比抵抗値及び電気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及び電気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。
【００６６】
実施例１３
相対粘度１．３０(フェノール/テトラクロロエタン=1/1(質量比)混合溶液に、濃度0.5g/dl、温度20℃で測定した)のポリエチレンテレフタレートチップに、カーボンブラック濃度が１７．５質量％となるように、マスターチップ〔カーホ゛ンフ゛ラックを25質量％含有するポリブチレンテレフタレート（相対粘度１．３４）チッフ゜〕をブレンドした後、エクストルーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度２９５℃で溶融し、孔径0.35ｍｍの紡糸孔を２４個有する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80℃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２．７倍）で延伸し、２２０dtex/４８fのポリエステル導電糸を得た。この導電糸の熱水処理前後の比抵抗値の対数値はそれぞれ７．１１、４．８１、熱水処理前後の電気抵抗値の対数値はそれぞれ１０．９、８．６であった。熱水収縮率は２６％であった。次にこれらの導電糸を８０℃に予備加熱された蒸気セット機に入れ、１５分間４０ｍｍＨｇ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℃の状態で乾燥を行った。以上の操作を５回繰り返した。得られた導電糸の熱水処理前後の比抵抗値の対数値はそれぞれ３．６１、３．５１、熱水処理前後の電気抵抗値の対数値はそれぞれ７．４、７．３であった。熱水収縮率は０．４％であった。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。
【００６７】
実施例１４〜１６
カーボンブラックの添加量と総繊度、単糸繊度を表３に示すように変更した以外は、実施例１３と同様にして、紡糸・延伸・加熱蒸気及び乾燥熱処理を行い、ブラシを作成した。
【００６８】
実施例１７
マスターチップをポリエチレンテレフタレートに代えてイソフタル酸８％共重合したポリエチレンテレフタレート（カーボンブラックを25質量％含有し、相対粘度１．４４(フェノール/テトラクロロエタン=1/1(質量比)混合溶液に、濃度0.5g/dl、温度20℃で測定した)）で希釈した以外は、実施例１３と同様にして、紡糸、延伸を行い、２２０dtex/４８fのポリエステル導電糸を得た。この導電糸の熱水処理前後の比抵抗値の対数値はそれぞれ７．１１、４．５１、熱水処理前後の電気抵抗値の対数値はそれぞれ１０．９、８．３であった。熱水収縮率は１０％であった。次にこれらの導電糸を実施例１３と同様に加熱蒸気及び乾燥熱処理を行った。得られた導電糸の熱水処理前後の比抵抗値の対数値はそれぞれ３．９１、３．８１、熱水処理前後の電気抵抗値の対数値はそれぞれ７．７、７．６であった。熱水収縮率は０．３％であった。得られた導電糸を実施例１３と同様にしてブラシを作成した。
【００６９】
実施例１８〜２０
カーボンブラックの添加量と総繊度、単糸繊度を表３に示すように変更した以外は、実施例１７と同様にして、紡糸・延伸・加熱蒸気及び乾燥熱処理を行い、ブラシを作成した。
【００７０】
比較例１３〜２０
実施例１３〜２０で行った加熱蒸気及び乾燥熱処理を施さなかった以外は、それぞれ実施例１３〜２０と同様にして紡糸、延伸を行い、ブラシを作成した。
【００７１】
実施例１３〜２０及び比較例１３〜２０で得られた導電糸及びブラシの物性値及び画像評価の結果を表３、４に示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
【表４】
【００７４】
表３、４から明らかなように、実施例１３〜２０で得られた導電糸は、熱水処理前後の比抵抗値の比が小さく、電気抵抗値の差が小さく、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及び電気抵抗値を示し、ブラシを構成する繊維間で比抵抗値及び電気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。中でも単糸繊度の小さい実施例１５、１６、１９、２０の導電糸は、感光体ドラム等との接触状態が密で均一となるため、除電も均一となり、長期間の使用においても安定して画像が良好であった一方、比較例１３〜２０の繊維は、加熱蒸気及び乾燥熱処理を行わなかったため、熱水処理前後の比抵抗値の比が大きく、電気抵抗値の差が大きく、熱水収縮率も大きいものであったので、ブラシを構成する各導電糸は、温湿度変化を受けるうちに複数の比抵抗値及び電気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及び電気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。
【００７５】
【発明の効果】
本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸は、熱水収縮率が小さく、温湿度変化を繰り返し受けても安定した比抵抗値及び又は電気抵抗値を示す。そして、本発明のポリエステル又はポリアミド系導電糸からなる接触帯電用ブラシ用繊維は、温湿度変化が大きい環境で長期間使用しても安定した比抵抗値及び又は電気抵抗値を示し、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。
【図３】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電気抵抗値の関係を示すグラフである。
【図４】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電気抵抗値の関係を示すグラフである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyester or polyamide-based conductive yarn suitable for developing brushes, contact charging brushes and photosensitive drum cleaner brushes for electrophotographic copying machines and electrophotographic printers, and these brushes.
[0002]
[Prior art]
A non-contact type corona charging method is used for charging an important element in an electrostatic latent image format such as an electrophotographic copying machine. However, the corona charging method has problems such as that ozone generated from corona discharge deteriorates parts, is harmful to the human body, and is dangerous for a high voltage power supply.
[0003]
In order to solve this problem, in recent years, a contact charging method of ozone charging and brush charging or roller charging with low voltage application has been developed.
[0004]
As a fiber for developing brushes, contact charging brushes and brushes for photosensitive drum cleaners used in electrophotographic copying machines, electrophotographic printers, etc., the specific resistance value is used to prevent photoconductor life and pinholes on the photoconductor. 10 0 -10 8 Ω · cm and electrical resistance of 10 Four -10 11 Ω / cm is required, and as a fiber for contact charging brushes in particular, the specific resistance value is 10 Three -10 7 Ω · cm and electrical resistance of 10 7 -10 Ten Ω / cm is required.
[0005]
Conventionally, many cellulosic fibers have been used for such applications. Also, many polyester and polyamide fibers widely used as synthetic fibers have been proposed that contain conductive particles.
[0006]
In JP-A-57-6762 and JP-A-7-102437, titanium oxide comprising two types of thermoplastic polymers (polyester and polyamide) having different melting points and having a conductive coating on the low melting point side is disclosed. There has been proposed a conductive conjugate fiber that improves conductivity by heat-treating the contained conjugate fiber between both melting points. However, although these conductive fibers have improved conductivity, the hot water shrinkage rate is as high as about 20%. Therefore, when used for a heat treatment step or the like for making a contact charging brush, or a contact charging brush, etc. Further, the specific resistance value and the electric resistance value vary due to this, and these conductive yarns are unsuitable for the contact charging brush.
[0007]
Japanese Examined Patent Publication No. 1-229887 proposes a conductive cellulose fiber in which a hydrophobic functional group is introduced into a cellulosic conductive yarn so that a stable electric resistance value can be expressed against changes in humidity.
[0008]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-49116 discloses that the dispersion of specific resistance value is 10 by adding two or more kinds of conductive fine particles to the fiber. Three Conductive cellulosic fibers reduced to within Ω · cm have been proposed.
[0009]
The above-mentioned two cellulosic fibers also have not been sufficiently improved in stability against humidity, variation in resistance value between fibers, and variation in electric resistance value. That is, contact charging brushes and the like are processed or used in an environment in which changes in temperature and humidity are large. Therefore, a change in fiber form caused by a change in temperature and humidity in the environment causes a change in chain state of conductive fine particles, and a specific resistance. Appears as a change in value or electrical resistance. Therefore, even if it has a suitable specific resistance value or electrical resistance value at the beginning of the production, these values are reduced during the heat treatment process, etc. when creating the contact charging brush and during long-term use. The difference in the values of the values and the variation between the fibers also increased, and it was impossible to solve the disadvantage that an image failure occurred.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems, shows a specific resistance value and an electric resistance value stable with respect to temperature and humidity changes in a heat treatment process at the time of preparation and long-term use, and a brush for contact charging etc. To provide a polyester or polyamide conductive yarn capable of obtaining a stable and good image without causing variations in specific resistance value and electrical resistance value between fibers and a brush using the fiber. Is a technical issue.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have reached the present invention. That is, the gist of the present invention is the following (1) to (3).
(1) It contains conductive fine particles, and the ratio (ρb / ρa) of the specific resistance values ρb and ρa before and after the hydrothermal treatment is 10 2 A polyester or polyamide-based conductive yarn characterized by:
(2) A polyester or polyamide conductive yarn containing conductive fine particles, wherein the difference in electrical resistance value before and after the hot water treatment is 5.0% or less.
(3) A brush using at least part of the polyester or polyamide conductive yarn according to (1) or (2).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the polyester or polyamide fiber referred to in the present invention refers to a fiber mainly composed of polyester or polyamide. Examples of the polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, those obtained by copolymerizing a dicarboxylic acid component, a diol component or an oxycarboxylic acid component, or those obtained by blending these polyesters. Furthermore, aliphatic polyesters such as polylactic acid, polybutylene succinate and polyε-caprolactam known as biodegradable polyesters may be used. Examples of the polyamide include nylon 6, nylon 66, nylon 69, nylon 46, nylon 610, nylon 12, polymetaxylene adipamide, and those obtained by copolymerizing or blending these components.
[0013]
Examples of the conductive fine particles include carbon black, metal powder, metal oxide, and the like. Among these, carbon black is preferable. As addition amount, in polyester, 5-30 mass% is preferable, More preferably, it is 10-25 mass%. In polyamide, 15-45 mass% is preferable, More preferably, it is 20-35 mass%.
[0014]
First, the polyester or polyamide conductive yarn adsorbs about 0.4 to 5% of moisture due to environmental humidity. Therefore, the specific resistance value and electric resistance value of the polyester or polyamide conductive yarn are related to both the dispersion state of the conductive fine particles and the specific resistance value and electric resistance value of the adsorbed water. However, the humidity region is generally 70% or less. Then, the dispersion state of the conductive fine particles is a main factor.
[0015]
Further, the dispersion state of the conductive fine particles also changes when the fiber form changes. That is, the change in the fiber form caused by the heat treatment process at the time of creation and the change in temperature and humidity in the use environment causes a change in the dispersion state of the conductive fine particles, causing a change in specific resistance value and electric resistance value. This is due to the release of residual strain based on deformation received during spinning or stretching, and the change in shape (thermal contraction difference) in which oriented molecules return to the minimum energy state, depending on the heat treatment process at the time of creation and the temperature and humidity changes in the usage environment. It is thought to be triggered.
[0016]
In general, charging brushes and cleaner brushes are made by weaving conductive yarn as a pile and then spirally wound around a cylindrical surface to form a brush. However, in order to prepare the pile, heat setting is performed by hot water treatment. Further, when used in a copying machine or the like as described above, the use environment is severe and a large temperature and humidity change is received.
[0017]
The hot water shrinkage of polyester or polyamide conductive yarn spun by a normal method is as high as about 10 to 50%. Therefore, when such a fiber is used, even if the dispersion state of the conductive fine particles in the fiber before making the brush is stable, it is in a stage where it is heat set as a brush or shrinks during use. By changing, the dispersion state of the conductive fine particles changes. Due to this change in the dispersion state of the conductive fine particles, variations in specific resistance value and electric resistance value occur.
[0018]
Therefore, the polyester or polyamide conductive yarn of the present invention has a specific resistance value ρb, ρa ratio (ρb / ρa) of 10 before and after the hot water treatment. 2 It is preferable that the hot water shrinkage is 10% or less.
[0019]
The polyester or polyamide conductive yarn of the present invention preferably has a difference in electrical resistance value before and after the hot water treatment of 5.0% or less and a hot water shrinkage of 10% or less.
[0020]
Furthermore, the polyester or polyamide-based conductive yarn of the present invention has a specific resistance value ρb, ρa ratio (ρb / ρa) of 10 before and after the hot water treatment. 2 The difference between the electrical resistance values before and after the hot water treatment is 5.0% or less, and the hot water shrinkage rate is preferably 10% or less.
[0021]
These characteristics will be described with reference to FIGS. In the graph of FIG. 2 Moreover, the hot water shrinkage rate exceeds 10%, the specific resistance value is 10 5.4 Ω · cm polyethylene terephthalate conductive yarn is used as a fiber constituting a contact charging brush for an electronic copying machine, and the specific resistance value of the constituent fiber is measured every hour from the start of use of the brush to 48 hours later. . First, the specific resistance value is 10 5.4 It is assumed that a polyester conductive yarn of Ω · cm is used as a brush. Each fiber constituting the brush has a specific resistance ratio of 10 before and after the hot water treatment. 2 Therefore, the specific resistance value decreases while using the brush. And since there is a difference in the decrease in specific resistance value between the fibers, the specific resistance value of all the constituent fibers is 10 before use. 5.4 What was Ω · cm was 10 5.0 10 4.8 10 4.6 It decreases to approach Ω · cm. Thus, it turns out that the fiber which comprises a brush turns into a fiber which has a some specific resistance value.
[0022]
In the graph of FIG. 2, the ratio (ρb / ρa) of the specific resistance values ρb and ρa before and after the hot water treatment is 10 2 Moreover, the hot water shrinkage rate exceeds 10%, the specific resistance value is 10 4.4 The specific resistance value was measured using a nylon 6 conductive yarn of Ω · cm as a contact charging brush for an electronic copying machine in the same manner as the polyester fiber of FIG. First, the specific resistance value is 10 4.4 Assume that a nylon 6 conductive yarn of Ω · cm is used as a brush. Each fiber constituting the brush while using the brush has a specific resistance ratio of 10 before and after the hot water treatment. 2 Therefore, the specific resistance value decreases while using the brush. And since there is a difference in the decrease in specific resistance value between the fibers, the specific resistance value of all the constituent fibers is 10 before use. 4.4 What was Ω · cm is 10 4.0 10 3.8 10 3.6 It decreases to approach Ω · cm. Thus, it turns out that the fiber which comprises a brush turns into a fiber which has a some specific resistance value.
[0023]
The graph of FIG. 3 shows that the difference in electrical resistance value before and after the hot water treatment exceeds 5.0%, and further the hot water shrinkage rate exceeds 10%, and the electrical resistance value is 10%. 9.4 The electrical resistance value of the constituent fiber was measured every hour from the start of use of the brush to 48 hours after using the Ω polyethylene terephthalate conductive yarn as the fiber constituting the contact charging brush for the electronic copying machine. First, the electrical resistance value is 10 9.4 Assume that Ω polyester conductive yarn is used as a brush. While using this brush, the electric resistance value of each fiber constituting the brush decreases, and the electric resistance value of all the constituent fibers is 10 before use. 9.4 What was Ω is 10 over the period of use. 9.0 10 8.8 10 8.6 It decreases to approach Ω. Thus, it turns out that the fiber which comprises a brush turns into a fiber which has a some electrical resistance value.
[0024]
The graph of FIG. 4 shows that the difference in electrical resistance value before and after the hot water treatment exceeds 5.0%, the hot water shrinkage rate exceeds 10%, and the electrical resistance value is 10%. 8.4 The electrical resistance value was measured by using Ω nylon 6 conductive yarn as a contact charging brush for an electronic copying machine in the same manner as the polyester fiber of FIG. First, the electrical resistance value is 10 8.4 Assume that Ω nylon 6 conductive yarn is used as a brush. While using this brush, the electric resistance value of each fiber constituting the brush decreases, and the electric resistance value of all the constituent fibers is 10 before use. 8.4 What was Ω is 10 over the period of use. 8.0 10 7.8 10 7.6 Reduced to approach Ω. Thus, it turns out that the fiber which comprises a brush turns into a fiber which has a some electrical resistance value.
[0025]
As described above, the ratio of specific resistance values before and after hydrothermal treatment of each fiber is large, the fibers constituting the brush become fibers having a plurality of specific resistance values, and before and after hydrothermal treatment of each fiber. The large difference in electrical resistance value and the fact that the fibers constituting the brush are fibers having a plurality of electrical resistance values are factors that cause image failure when the brush is used for a long period of time.
[0026]
In the case of a conductive yarn obtained by spinning by a normal method, the specific resistance value is lower than the value before the brush is formed when it is heat-set to a brush or undergoes wet heat treatment during use. Moreover, even in the case of fibers having the same specific resistance value before making the brush, the width of the reduction varies among the fibers, and the brush is made of fibers having different specific resistance values through use.
[0027]
Further, from the graphs of FIGS. 1 and 2, the ratio of the resistance values before and after the hot water treatment is 10 2 It can be seen that the conductive yarn exceeding the value of the specific resistance value greatly decreases for a while after the start of use, and the width of the decrease of the specific resistance value becomes smaller and stabilizes as the usage time elapses. Therefore, for example, in a conductive yarn obtained through a normal process in which heat treatment or the like described later is not performed, the ratio of specific resistance values before and after the hot water treatment is 10 2 Is more than
[0028]
The graphs of FIGS. 1 and 2 are graphs of specific resistance values and changes with time, but the hot water shrinkage rate and changes with time are also similar. And as for the conductive yarn, polyester or polyamide-based conductive yarn has a large variation in specific resistance value within the fiber (in the yarn length direction), but this variation in the yarn length direction also decreases as the hot water shrinkage rate decreases, Better conductive yarn.
[0029]
The polyester or polyamide conductive yarn of the present invention has a specific resistance ratio of 10 before and after the hot water treatment. 2 Or less, more preferably 10 1 Or less, more preferably 10 0.5 It is as follows. That is, the smaller the specific resistance value ratio before and after the hot water treatment, the more preferable the specific resistance value is stable with respect to changes in temperature and humidity during the heat treatment step and long-time use. Ratio of specific resistance value before and after hydrothermal treatment is 10 2 If it exceeds 1, the specific resistance value will decrease while being used as a brush, and at the same time, dispersion will occur between the fibers constituting the film, causing image failure.
[0030]
From the graphs in FIGS. 3 and 4, the polyester or polyamide-based conductive yarn having a difference in electrical resistance value before and after the hot water treatment of more than 5.0% greatly decreases in the electrical resistance value for a while from the start of use. It can be seen that over time, the range of decrease in electrical resistance value becomes smaller and stabilizes. Therefore, for example, in a conductive yarn obtained through a normal process in which a heat treatment or the like described later is not performed, the difference in electrical resistance value before and after the hot water treatment exceeds 5.0%.
[0031]
The graphs of FIGS. 3 and 4 are graphs of the electrical resistance value and the change with time, but the hot water shrinkage rate and the change with time are also similar. Polyester or polyamide-based conductive yarns have a large variation in electrical resistance value within the fiber (in the yarn length direction), but the variation in the yarn length direction also becomes smaller as the hot water shrinkage rate decreases, resulting in better conductivity. Become a thread.
[0032]
In the polyester or polyamide-based conductive yarn of the present invention, the difference in electrical resistance value before and after the hot water treatment is 5.0% or less, more preferably 4.0% or less, and still more preferably 3.0% or less. . That is, the smaller the value of the electrical resistance value before and after the hot water treatment, the more preferable the electrical resistance value is stable with respect to changes in temperature and humidity during the heat treatment step and long-time use. If the difference between the electrical resistance values before and after the hot water treatment exceeds 5.0%, the electrical resistance value is lowered while being used as a brush, and at the same time, there is a variation between constituent fibers, resulting in an image failure. It becomes a factor.
[0033]
The conductive yarn of the present invention preferably has a hot water shrinkage of 10% or less, more preferably 7% or less, and more preferably 5% or less. When the hot water shrinkage rate exceeds 10%, the dispersion state of the conductive fine particles changes with the change in the fiber form, thereby reducing the specific resistance value before and after the hot water treatment and in the yarn length direction. Variations in specific resistance values are likely to increase. In addition, a decrease in the electric resistance value before and after the hot water treatment and a variation in the electric resistance value in the yarn length direction are likely to increase. In addition, according to the present invention, it is possible to stabilize variations in the specific resistance value and the electrical resistance value in the yarn length direction by reducing the hot water shrinkage in this way, so as in the conventional technique, There is no need to make the conductive fine particles specific or use two or more types.
[0034]
The hot water shrinkage is 100 cm in sample length, and the obtained conductive yarn is immersed in hot water at 80 ° C. for 30 minutes in accordance with JIS-L-1042 hot water immersion method and then dehydrated with a centrifugal dehydrator. Next, the sample is dried (105 ° C.), the sample length L (cm) at that time is measured, and the following formula is calculated.
Hot water shrinkage (%) = [(100−L) / 100] × 100
[0035]
Further, the ratio between the specific resistance values ρb and ρa before and after the hydrothermal treatment in the present invention (ρb / ρa) and the difference between the electrical resistance values are calculated as follows. First, the hot water treatment is performed in accordance with the above-mentioned JIS-L-1042 hot water immersion method. The obtained conductive yarn is immersed in hot water at 80 ° C. for 30 minutes, then dehydrated with a centrifugal dehydrator and dried (105 ° C.). I do. Twenty test pieces each having a length of 10 cm were collected every 100 m along the length direction from the yarn subjected to the hot water treatment and the yarn not subjected to the hot water treatment. Using a resistance value measuring device “SM-10E” manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd. under a measurement environment of 20 ° C. and 20% RH, a voltage of 500 V was applied between the test pieces of 10 cm (between both ends). The electrical resistance value Rb before the hot water treatment and the electrical resistance value Ra (Ω / cm) after the hot water treatment are obtained. In addition, it is set as the average value of 20 sample pieces.
[0036]
Here, the difference between the electrical resistance values before and after the hot water treatment is calculated by the following equation (1) by calculating the logarithmic value of the electrical resistance value.
Difference in electrical resistance value = [(logRb−logRa) / logRb] × 100.
・ (1)
Next, the obtained electrical resistance values Rb and Ra (Ω / cm) are substituted into the following formulas (2) and (3) to obtain specific resistance values (ρb, ρa (Ω · cm)).
Specific resistance (ρb) = Rb (Ω / cm) × S (2)
Specific resistance (ρa) = Ra (Ω / cm) × S (3)
Where S is the cross-sectional area of the specimen (cm 2 ). Here, S = Dtex / (1000000 × d), where Dtex is a value obtained by replacing the total decitex number of the polyester or polyamide conductive yarn as the weight (g), and d is the density of the fiber (here Polyester-based conductive yarn = 1.350 and polyamide-based conductive yarn = 1.245).
[0037]
The polyester or polyamide conductive yarn of the present invention preferably has a variation in specific resistance value and variation in electric resistance value in the yarn length direction with a standard deviation of 0.3 or less. This variation in specific resistance value is the standard deviation of the logarithmic value of the specific resistance value. Under the conditions described above, the specific resistance value is measured at 500 points in the yarn length direction, and each measured data is logarithmically converted. The standard deviation is calculated. In addition, the variation of the electric resistance value is a standard deviation of the logarithmically expressed value of the electric resistance value. The electric resistance value is measured at 500 points in the yarn length direction under the above-mentioned conditions, and each measurement data is logarithmically converted. The standard deviation of values is calculated.
[0038]
If the standard deviation exceeds 0.3, the variation in specific resistance value in the yarn length direction and the variation in electrical resistance value in the yarn length direction become large, which is liable to cause image failure.
[0039]
Further, the polyester or polyamide conductive yarn of the present invention has a specific resistance value of 10 in an atmosphere of 20 ° C. and 20% RH. 0 -10 8 It is preferably Ω · cm. By setting the specific resistance value within this range, it is possible to obtain fibers suitable for various brushes used in electrophotographic copying machines, electrophotographic printers, and the like. In particular, the specific resistance value in an atmosphere of 20 ° C. and 20% RH is 10 Three -10 7 In the case of Ω · cm, a more suitable fiber can be obtained by a contact charging brush. Here, in the case of the contact charging brush, the specific resistance value is 10 in particular. 8 If it exceeds Ω · cm, it is difficult to obtain a uniform charge on the surface of the photosensitive belt drum. 0 In the case of a low specific resistance value less than Ω · cm, when there is a defect such as a pinhole in the photosensitive belt layer, a large current flows and a charging failure tends to occur.
[0040]
Similarly, the polyester or polyamide conductive yarn of the present invention has an electrical resistance value of 10 in an atmosphere of 20 ° C. and 20% RH. Four -10 11 It is preferably Ω / cm. By setting the electric resistance value within this range, it is possible to obtain fibers suitable for various brushes used in electrophotographic copying machines, electrophotographic printers, and the like. In particular, the electrical resistance value in an atmosphere of 20 ° C. and 20% RH is 10 7 -10 Ten In the case of Ω / cm, a fiber suitable for a contact charging brush can be obtained. Here, in the case of the contact charging brush, the electric resistance value is particularly 10. 11 If it exceeds Ω / cm, it will be difficult to obtain uniform charging of the surface of the photosensitive belt drum. Four In the case of a low resistance value of less than Ω / cm, when there is a defect such as a pinhole in the photosensitive belt layer, a large current flows and a charging failure tends to occur.
[0041]
Further, the conductive yarn of the present invention preferably has a single yarn fineness of 10.0 dtex or less, more preferably 8.0 dtex or less, and even more preferably 5.0 dtex or less. That is, when the conductive yarn of the present invention is used for a contact charging brush or the like, the smaller the single yarn fineness, the denser and more uniform the contact state with the photosensitive drum and the like, so that static elimination can be performed more uniformly and stably. A good image is obtained. When the single yarn fineness exceeds 10.0 dtex, this effect cannot be obtained, and it becomes difficult to obtain a clear image, or as the number of copying increases, streak stains are likely to occur on the copy.
[0042]
As long as the conductive yarn of the present invention exhibits a specific resistance value or an electrical resistance value as described above, the conductive fine particles may be contained in any manner in the fiber and blended throughout the fiber. It is not limited to a single type of (distributed), and may be a composite type. Examples of composite fibers include those containing conductive fine particles in one of the core-sheath shapes, conductive fine particles in both core-sheath shapes, and the content of conductive fine particles in both portions. Different, three-layer or more multilayer core-sheath composite form, one containing all or a different amount of conductive fine particles in each layer, a component containing conductive fine particles on at least a part of the fiber surface And the like. However, when the conductive fine particles are partially included, it is preferable that the conductive fine particles are included so as to have symmetry in the fiber cross section.
[0043]
Further, the cross-sectional shape of the conductive yarn of the present invention is not particularly limited, and may be not only a round cross-sectional shape but also a square or triangular polygonal shape or a hollow shape.
[0044]
Next, the manufacturing method of the electrically conductive yarn of this invention is demonstrated. The conductive yarn of the present invention is prepared by kneading and melting the above-described conductive fine particles such as carbon black or master chips containing conductive fine particles and polyester or polyamide with, for example, an extruder, extruding from a spinneret, and cooling and drawing. It can manufacture by well-known methods, such as performing.
[0045]
As a method for kneading and melting the conductive fine particles and polyester or polyamide, the conductive fine particles can be directly kneaded using, for example, a biaxial extruder or the like, but a master chip once containing the conductive fine particles in a high concentration It is preferable to knead after preparing the material because more uniform kneading is possible.
[0046]
The resin used as the master chip may be one having the same physical properties (for example, molecular weight) as that of the conductive yarn. A resin having a low molecular weight is more preferable than the obtained resin. Examples thereof include polyesters and polyamides obtained by copolymerizing 0.3 to 30 mol% of isophthalic acid, sulfoisophthalic acid, polyethylene glycol and the like. Further, the low molecular weight is preferably about 40 to 100%, more preferably about 45 to 80% in terms of the relative viscosity ratio of the main resin.
[0047]
The method of melt spinning is not particularly limited, and can be performed by a conventional method. The spinning temperature is preferably in the range of Tm + 10 to Tm + 80 ° C. with respect to the melting point Tm of the resin used. If the spinning temperature is too high, the polyester or polyamide undergoes thermal decomposition, which makes smooth spinning difficult and the physical properties of the resulting filaments inferior. On the other hand, if the spinning temperature is too low, undissolved materials remain, and uniform kneading cannot be performed.
[0048]
The spun filament is cooled by cooling air of 0 to 100 ° C, preferably 15 to 40 ° C. If the cooling temperature is too low, the temperature control and workability will be difficult, and if it is too high, the cooling will be insufficient and the yarn quality of the filament finally obtained will be inferior.
[0049]
In the spinning oil to be applied to the cooled yarn, polyamine cationic surfactants [for example, “Saffanol 503-D (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.)”, “CA-200 (manufactured by Shoken Chemical Co., Ltd.)”, Polyhydric alcohol-based nonionic surfactant [for example, “Sunsofter NP-25 (manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd.)”, “PS-9 (manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.)”, “KT2A (manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.)” Nonionic surfactants [for example, “KE-4001 (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)”, “KE-4002 (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)”, “UTN-2631 (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)”] and the like are suitable. Used.
[0050]
Next, the cooled and solidified filament is once wound up at 500 to 1500 m / min and then drawn. Stretching can be performed in one stage or in multiple stages of two or more stages, and the stretching ratio is preferably 50 to 80% of the maximum stretching ratio. As the stretching temperature at the time of stretching, if the roller temperature before stretching is 20 to 100 ° C. and the heater plate temperature is 120 to 180 ° C., stretching can be suitably performed.
[0051]
The conductive yarns obtained by these spinning / drawing methods usually have a specific resistance ratio of 10 before and after the hot water treatment. 2 The difference between the electrical resistance values before and after the hot water treatment exceeds 5.0%, and the hot water shrinkage rate also exceeds 10%. By repeatedly performing the heating steam treatment and the drying heat treatment shown below, The specific resistance ratio before and after the hydrothermal treatment of the present invention is 10 2 The following conductive yarns and / or conductive yarns having a difference in electrical resistance value before and after the hot water treatment of 5.0% or less and a hot water shrinkage of 10% or less can be obtained.
[0052]
The heating steam treatment conditions are not particularly limited, but it is preferable to treat with heated saturated steam at 80 ° C. to 180 ° C. The drying method is not particularly limited, and it is preferable to dry at 60 to 110 ° C. using a normal dryer such as a hot air dryer or a vacuum dryer.
[0053]
These heat steam treatment and dry heat treatment cause shrinkage, resulting in a number of new joints or partial recrystallization. This heat treatment reduces the shrinkage and provides dimensional stability.
[0054]
Note that the conductive yarn of the present invention can be obtained by imparting dimensional stability by subjecting the conductive yarn to cross-linking or resin treatment. However, since there is a problem of contamination of the charging drum, it is preferable to employ a method in which the heating steam treatment and the drying heat treatment are repeated a plurality of times.
[0055]
Furthermore, the brush of this invention uses the polyester or polyamide-type electroconductive yarn of this invention for at least one part. Although the form of a brush etc. are not specifically limited, After weaving as a pile, this pile fabric is wound around a cylindrical surface in a spiral shape to form a brush.
[0056]
The brush of the present invention is preferably composed only of the conductive yarn of the present invention. Among them, the contact charging brush or the conductive conductive material in which the variation of the specific resistance value of each conductive yarn is 0.2 or less in standard deviation. It is preferable to use a contact charging brush in which the variation in the electric resistance value of the yarn is 0.2 or less in standard deviation. This variation in specific resistance value is the standard deviation of the logarithmic value of the specific resistance value, and the variation in electrical resistance value is the standard deviation of the logarithmic value of the electric resistance value, both of which are the fibers that make up the brush The specific resistance value or the electrical resistance value is measured by randomly selecting 500 points by the above method, and the standard deviation is obtained after logarithmic conversion of each measurement data.
[0057]
When the standard deviation exceeds 0.2, the variation in specific resistance value or the variation in electrical resistance value between the conductive yarns constituting the brush becomes large, which causes image failure.
[0058]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. Electrical resistance values of conductive yarns in the examples, differences in electrical resistance values, specific resistance values, ratios of specific resistance values, hot water shrinkage, variations in specific resistance values in the yarn length direction, electrical resistance values in the yarn length direction The variation, the variation in specific resistance value of the brush, and the variation in electrical resistance value of the brush were measured by the above method, and the average value of n number 20 was used except for the variation. The specific resistance value and the specific resistance ratio are shown in logarithmic values. The image evaluation was performed as follows. The obtained brush composed of fibers is left in an atmosphere of 25 ° C. and 20% RH for 1 hour, and then left in an atmosphere of 80 ° C. and 60% RH for 30 minutes. This process is repeated five times as one process, and 1000 copies are made using the brushes before and after each process in an electronic copying machine, and the sharpness of the image is 10 in 10 steps. evaluated.
[0059]
Example 1
Nylon 6 chip with relative viscosity 2.50 (concentration 1 g / dl, measured at 25 ° C. with 96 mass% sulfuric acid as solvent) containing 35 mass% master chip (carbon black) to a carbon black concentration of 20 mass% Nylon 6 (relative viscosity 1.95) chip) is fed to an extruder type melt extruder, melted at a spinning temperature of 255 ° C., and discharged from a spinneret having 24 spinning holes having a hole diameter of 0.35 mm. Undrawn yarn was wound at a take-up speed of 1000 m / min. Next, the obtained undrawn yarn was supplied to a drawing machine and drawn through a roller having a surface temperature of 30 ° C. and a hot plate having a temperature of 150 ° C. at 60% of the maximum drawing ratio (2.4 times the draw ratio), and 188 dtex / 24 f. A nylon conductive yarn was obtained. The logarithmic values of the specific resistance values before and after the hot water treatment of the conductive yarn were 10.48 and 8.38, respectively, and the logarithmic values of the electrical resistance values before and after the hot water treatment were 14.3 and 12.2, respectively. The hot water shrinkage was 10.9%. Next, these conductive yarns are put in a steam set machine preheated to 80 ° C., placed under a reduced pressure of 40 mmHg for 15 minutes, and then heated steam is introduced and maintained at 110 ° C. for 45 minutes to perform a steam treatment, Next, vacuum heat treatment was performed again at 80 ° C. The above operation was repeated 5 times. Logarithmic values of specific resistance values before and after the hot water treatment of the obtained conductive yarn were 7.08 and 6.88, respectively, and logarithmic values of the electrical resistance values before and after the hot water treatment were 10.9 and 10.7, respectively. . The hot water shrinkage was 2.1%. Next, the obtained conductive yarn was woven as a pile tape having a pile density of 1000 / 2.54 cm, a pile length of 7 mm, and a fabric width of 15 mm, and then spirally wound around a cylindrical surface having a diameter of 6 mm to create a brush.
[0060]
Examples 2-12
Except that the addition amount of carbon black, the total fineness, and the single yarn fineness were changed as shown in Table 1, spinning, stretching, heating steam and drying heat treatment were performed in the same manner as in Example 1 to prepare a brush.
[0061]
Comparative Examples 1 to 12 Spinning and stretching were performed in the same manner as in Examples 1 to 12 except that the heating steam and drying heat treatment performed in Examples 1 to 12 were not performed, and brushes were created.
[0062]
Tables 1 and 2 show the physical property values and image evaluation results of the conductive yarns and brushes obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 12, respectively.
[0063]
[Table 1]
[0064]
[Table 2]
[0065]
As is clear from Tables 1 and 2, the conductive yarns obtained in Examples 1 to 12 had a small ratio of specific resistance values before and after the hydrothermal treatment, a small difference in electrical resistance values, and a small hydrothermal shrinkage rate As it was, it showed stable specific resistance and electrical resistance even after long-term use, and there was no variation in specific resistance and electrical resistance between the fibers that make up the brush. The image was good even when used for a long time under the conditions. In particular, the conductive yarns of Examples 5 to 12 having a small single yarn fineness have a dense and uniform contact state with the photosensitive drum, etc., so that the charge removal is uniform, and the image is stable and good even after long-term use. there were. On the other hand, since the fibers of Comparative Examples 1 to 12 were not subjected to heating steam and drying heat treatment, the ratio of specific resistance values before and after the hot water treatment was large, the difference in electrical resistance values was large, and the hot water shrinkage rate was also large. Therefore, each conductive yarn constituting the brush decreases to a plurality of specific resistance values and electric resistance values while undergoing temperature and humidity changes, and the brush made of these fibers has a specific resistance value and electric resistance value. The brush was wide and inferior in image evaluation.
[0066]
Example 13
Polyethylene terephthalate chip having a relative viscosity of 1.30 (measured in a phenol / tetrachloroethane = 1/1 (mass ratio) mixed solution at a concentration of 0.5 g / dl and a temperature of 20 ° C.) has a carbon black concentration of 17.5% by mass. After blending the master chip [polybutylene terephthalate (relative viscosity 1.34) chip containing 25% by mass of carbon black], it was fed to an extruder type melt extruder and melted at a spinning temperature of 295 ° C. Then, the yarn was discharged from a spinneret having 24 spinning holes having a hole diameter of 0.35 mm, and the undrawn yarn was wound at a take-up speed of 1000 m / min. Next, the obtained undrawn yarn was supplied to a drawing machine, and drawn at a maximum drawing ratio of 60% (drawing ratio: 2.7 times) through a roller having a surface temperature of 80 ° C. and a hot plate at 150 ° C. A 48f polyester conductive yarn was obtained. The logarithmic values of the specific resistance values before and after the hot water treatment of this conductive yarn were 7.11, 4.81, respectively, and the logarithmic values of the electrical resistance values before and after the hot water treatment were 10.9 and 8.6, respectively. The hot water shrinkage was 26%. Next, these conductive yarns are put in a steam set machine preheated to 80 ° C., placed under a reduced pressure of 40 mmHg for 15 minutes, and then heated steam is introduced and maintained at 110 ° C. for 45 minutes to perform a steam treatment, Next, vacuum was applied again and drying was performed at 80 ° C. The above operation was repeated 5 times. Logarithmic values of specific resistance values before and after the hot water treatment of the obtained conductive yarn were 3.61 and 3.51, respectively, and logarithmic values of the electrical resistance values before and after the hot water treatment were 7.4 and 7.3, respectively. . The hot water shrinkage was 0.4%. The obtained conductive yarn was woven as a pile tape having a pile density of 1000 pieces / 2.54 cm, a pile length of 7 mm, and a fabric width of 15 mm, and then spirally wound around a cylindrical surface having a diameter of 6 mm to prepare a brush.
[0067]
Examples 14-16
A brush was prepared by carrying out spinning, stretching, heating steam and drying heat treatment in the same manner as in Example 13 except that the addition amount, total fineness and single yarn fineness of carbon black were changed as shown in Table 3.
[0068]
Example 17
Polyethylene terephthalate copolymerized with 8% isophthalic acid instead of polyethylene terephthalate (contains 25% by mass of carbon black, relative viscosity 1.44 (phenol / tetrachloroethane = 1/1 (mass ratio) mixed solution) Spinning and drawing were carried out in the same manner as in Example 13 except that it was diluted at 0.5 g / dl and measured at a temperature of 20 ° C.) to obtain a 220 dtex / 48 f polyester conductive yarn. The logarithmic values of the specific resistance values before and after the hot water treatment of this conductive yarn were 7.11 and 4.51, respectively, and the logarithmic values of the electrical resistance values before and after the hot water treatment were 10.9 and 8.3, respectively. The hot water shrinkage was 10%. Next, these conductive yarns were subjected to heating steam and drying heat treatment in the same manner as in Example 13. Logarithmic values of specific resistance values before and after the hot water treatment of the obtained conductive yarn were 3.91 and 3.81, respectively, and logarithmic values of the electrical resistance values before and after the hot water treatment were 7.7 and 7.6, respectively. . The hot water shrinkage was 0.3%. A brush was prepared from the obtained conductive yarn in the same manner as in Example 13.
[0069]
Examples 18-20
A brush was prepared by carrying out spinning, stretching, heating steam and drying heat treatment in the same manner as in Example 17 except that the addition amount, total fineness and single yarn fineness of carbon black were changed as shown in Table 3.
[0070]
Comparative Examples 13-20
Except not having performed the heating steam and dry heat processing which were performed in Examples 13-20, spinning and extending | stretching were performed similarly to Examples 13-20, respectively, and the brush was created.
[0071]
Tables 3 and 4 show the physical property values and image evaluation results of the conductive yarns and brushes obtained in Examples 13 to 20 and Comparative Examples 13 to 20, respectively.
[0072]
[Table 3]
[0073]
[Table 4]
[0074]
As is clear from Tables 3 and 4, the conductive yarns obtained in Examples 13 to 20 have a small ratio of specific resistance values before and after the hot water treatment, a small difference in electrical resistance values, and a small hot water shrinkage rate. As it was, it showed stable specific resistance and electrical resistance even after long-term use, and there was no variation in specific resistance and electrical resistance between the fibers that make up the brush. The image was good even when used for a long time under the conditions. In particular, the conductive yarns of Examples 15, 16, 19, and 20 having a small single yarn fineness have a dense and uniform contact state with the photosensitive drum and the like, so that the static elimination is uniform and stable even in long-term use. While the images were good, the fibers of Comparative Examples 13 to 20 were not subjected to heating steam and drying heat treatment, so the ratio of specific resistance values before and after the hot water treatment was large, and the difference in electrical resistance values was large. Since the shrinkage rate was also large, each conductive yarn constituting the brush decreased to a plurality of specific resistance values and electrical resistance values while undergoing changes in temperature and humidity, and the brush made of these fibers had a specific resistance. The value and the electric resistance value of the brush were large, and the image evaluation was inferior.
[0075]
【The invention's effect】
The polyester or polyamide-based conductive yarn of the present invention has a small hot water shrinkage rate and exhibits a stable specific resistance value and / or electrical resistance value even when repeatedly subjected to temperature and humidity changes. The contact charging brush fiber comprising the polyester or polyamide conductive yarn of the present invention exhibits a stable specific resistance value and / or electrical resistance value even when used for a long period of time in an environment where the temperature and humidity change is large, and between the fibers. In this case, there is no variation in specific resistance value and electrical resistance value, and a stable and good image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between time and specific resistance when a general polyethylene terephthalate conductive yarn is used as a brush.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between time and specific resistance when a general nylon 6 conductive yarn is used as a brush.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between time and electric resistance value when a general polyethylene terephthalate conductive yarn is used as a brush.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between time and electric resistance value when a general nylon 6 conductive yarn is used as a brush.
