JP3279965B2 - 導電性複合繊維及びそれからなる接触帯電ブラシ - Google Patents
導電性複合繊維及びそれからなる接触帯電ブラシInfo
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Description
写機、プリンターなどの画像形成装置において、像担持
体(感光体)表面を一様に帯電せしめる帯電ブラシに使
用しうる導電性複合繊維に関するものである。
ーなどの画像形成装置では、光導電性の感光体表面を一
様に帯電し、露光によって静電潜像を形成し、この静電
潜像にトナーを静電的に付着させて現像し、得られたト
ナー像を記録用紙に転写、定着して像を可視化する。転
写を終えたあとの感光体表面には、未転写のトナーが残
存しているためクリーニング装置によって清掃・除去を
行い、上述と同様の操作を繰り返し、連続的に画像を形
成している。
置として金属ワイヤーとシールド電極からなるコロナ帯
電装置が用いられているが、高価な数千ボルト(5kV
〜8kV程度)の高電圧電源を必要とし、またコロナ放
電時に人体や感光体に有害なオゾンが発生するなどの問
題点があり、最近では導電性ゴムローラーや導電性繊維
を植毛したブラシ或いは導電性のブレードなどの導電体
に比較的低電圧(1〜2kV程度)を印可し、該導電体
を感光体に接触させて直接帯電させる接触帯電方式の帯
電装置が提案され、実用化されるようになってきた(例
えば、特開平6−67510号公報、特公平6−752
21号公報)。
は、導電性カーボンブラックをセルロースに均一分散せ
しめた導電性再生セルロース系繊維(特開昭61−75
81号公報)が使用されているが、再生セルロースは吸
湿性が高いため、高湿度下で電気抵抗が著しく低下する
傾向があり、感光体に絶縁的な脆弱部或いはピンホール
があるとそこでショートを起こし画質ムラを引き起こ
す。またカーボンブラックを高濃度に均一分散させてい
るために繊維が脆く、ブラシとしての機械的物性に劣る
ことなどの問題点があった。
繊維素材の帯電防止用として用いられているカーボンブ
ラックなどの導電性微粒子を含有する熱可塑性重合体か
らなる導電性成分と繊維形成性の熱可塑性重合体からな
る非導電性成分とが複合された導電性複合繊維(特開昭
51−143723号公報、特開昭54−30919号
公報)が報告されているが、これらの導電性繊維をブラ
シ原糸として用いた場合、均一な帯電が出来ないと言う
問題がある。
境条件下においても電気抵抗が変化せず、機械的物性に
も優れ、かつ感光体表面を均一に帯電できる帯電ブラシ
のブラシ原糸に適した導電性複合繊維を提供することに
ある。
像形成装置の接触帯電ブラシに用いられる導電性複合繊
維であって、該複合繊維が導電性微粒子を含有する熱可
塑性重合体からなる導電性成分と熱可塑性重合体からな
る非導電性成分とが接合されてなり、その横断面が少な
くとも4ヶ所の突起部を有する多葉形状であり、かつ導
電性成分が全ての該突起部の先端で露出するように配さ
れた複合構造を有し、かつ導電性成分を構成する熱可塑
性重合体と非導電性成分を構成する熱可塑性重合体が炭
素数10以上のモノマー単位を主たる成分とするポリア
ミド、芳香族ポリエステル、ポリオレフィンからなる群
より選ばれたものであることを特徴とする導電性複合繊
維及びその繊維からなる電子写真式画像形成装置の接触
帯電ブラシである。
ては、従来公知の導電性カーボンブラック、導電性金属
酸化物などあらゆるものが使用できる。導電性を考慮す
れば、導電性微粒子の粉末状での体積抵抗率は104 Ω
cm以下であることが好ましい。
止するために少なくとも0.5μm以下、好ましくは
0.1μm以下である。このような粒子の例として、導
電性カーボンブラックは体積抵抗率が10-2Ωcmオー
ダーで導電性能が高く、粒径0.01μmオーダーの小
さく均一なものが容易に得られ本発明には特に好適であ
る。
可塑性の繊維形成性重合体としては、ブラシとしての機
械的諸物性がいかなる環境温湿度下で安定している繊維
形成性重合体が好ましく、吸水率の低いナイロン11、
ナイロン12などの炭素数が10以上のモノマー単位を
主たる成分とする長鎖長ポリアミド類やポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの芳香
族ポリエステル類、またポリエチレン、ポリプロピレン
などのポリオレフィン類が好適である。中でもナイロン
12は耐摩耗性にも優れブラシ素材として特に好適であ
る。
は、環境温湿度下での導電性が安定しているものを用い
ることが重要である。特に上述の吸水性の低いナイロン
11、ナイロン12などの、モノマーの炭素数が10以
上のポリアミド類や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などの芳香族ポリエステル類、
またポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィ
ン類が好適である。
導電性成分の層が剥離、欠落しないように両成分は同種
の重合体を用いるのが好ましい。但し、非導電性成分或
いは導電性成分のどちらか一方に相互親和性改善剤を添
加することによって、2成分の接着性が改善されれば非
導電性成分と異種の重合体を用いることも可能である。
は、導電性粒子の導電性能や粒径、また帯電ブラシ素材
として要求される導電性能によっても異なる。しかし、
可紡性及び複合繊維の導電性から考えると、多くの場合
10〜35重量%が最適である。
分の複合形態及び繊維の断面形状は重要である。すなわ
ち、繊維横断面は少なくとも4ヶ所の突起部を有する多
葉形状であり、かつ導電性成分は全ての該突起の先端で
露出するように配置されていることが肝要である。図1
〜4は本発明に適した複合構造の一例を示す。図1、図
2は4葉形、図3は6葉形、図4は6葉の扁平形状の本
発明例である。このような構造とすることにより、該繊
維を帯電ブラシに用いた場合、繊維の突起部に配された
導電性成分が感光体面に常に接触するため、感光体表面
をムラなく均一に帯電することが可能となる。
める好ましい露出割合は、突起の大きさ、突起数及び繊
維の断面形状(扁平度)によっても異なるが、感光体に
対して均一な帯電を行うためには、通常少なくとも30
%以上が好ましく、40%以上が更に好ましい。
は、可紡性を考慮すると50%以下が好ましい。図1〜
4はこれらの条件を満たすものの例である。
融紡糸方法により製造することが出来る。この際、各種
条件(温度、延伸速度等)は用いる重合体の特性に合わ
せて設定すればよい。
使用するためその単糸デニールは1〜20デニールが好
ましい。
する。
率は、直径2mm程度のストランドを作成し、20℃×
20%RHの温湿度下、長さ10cm、100Vの直流
電圧下で電気抵抗値を測定し、算出した。また繊維の体
積抵抗率は、長さ10cmの単糸100本を束ねて両端
を金属端子と導電性接着剤で接着した試料を、温湿度を
任意の一定条件下とした上で1000Vの直流電圧下で
電気抵抗値を測定し、算出した。
帯電装置に装着し、バイアス電圧1000Vを印可し
て、種々温湿度下で画質状態を目視により調べた。画質
のムラの程度により、以下のような評価を行った。 「○」:ムラなし 「△」:ムラあり 「×」:著しいムラあり
ブラック30重量部、12ナイロン(ダイセルヒュルス
社製ダイアミドL1600)69重量部、アミド系ワッ
クス(分散剤)1重量部を溶融混合して得た導電性ポリ
マーをCP1とする。このCP1の体積抵抗率は1.3
×103 Ωcmであった。
ス社製ダイアミドL1801)を複合比率(導電性成
分:非導電性成分の体積比)1:8で図1のような複合
構造に複合し、270℃の温度で「×」形のオリフィス
より紡出し、冷却、オイリングしつつ紡速600m/m
in.で巻取り、さらに80℃の熱ローラー上で2.6
倍に延伸し、300デニール/50フィラメント(単糸
6デニール)の糸Y1を得た。
た。 (比較例1)複合構造を図5とする以外は、Y1と同様
な方法で紡糸、延伸を行い、300デニール/50フィ
ラメントの糸Y2を製造した。
電性成分の体積比)を1:10とし、図6のような複合
構造に複合し、270℃の温度で「Y」形のオリフィス
より紡出し、冷却、オイリングしつつ紡速600m/m
in.で巻取り、糸Y1と同様な方法で延伸して300
デニール/50フィラメントの糸Y2を製造した。
リフィスに直径0.25mmを用いた以外はY1と同様
な方法で紡糸、延伸を行い、300デニール/50フィ
ラメントの糸Y4を製造した。
分散混合し300デニール/50フィラメントのレーヨ
ン糸Y5を製造した。
率を測定した。結果を表1に示す。
ル密度100,000フィラメント/in2 、幅30m
mのブラシ布(綿基布)を作製し、裏面に導電性カーボ
ンラテックス(表面抵抗103 Ω)を塗布し、直径30
mmの金属ロットに巻き付けて帯電用ブラシを作製し
た。
け、各種条件下での画像の状態を観察した。結果を表1
に示す。
ックを含有するレーヨン糸Y5は環境温湿度で体積抵抗
率が変動し、低湿度、高湿度下で画質ムラを生じた。ま
た、導電性成分が突起部に配されていない糸Y2、断面
形状が3葉(突起数3)の糸Y3及び導電性成分は繊維
表面に露出しているものの断面形状が円形の糸Y4は、
いかなる温湿度条件下でも体積抵抗率の変動はほとんど
なかったが、温湿度条件よらず画質不良であった。これ
に対し、本発明の導電性複合繊維は、いずれの温湿度雰
囲気下でも良好な画質が得られた。
繊維は、導電性及び繊維機械物性が環境温湿度に影響さ
れない繊維素材で構成され、かつ繊維断面形状が少なく
とも4ヶ所の突起部を有する多葉形状で全ての該突起の
先端で露出するように導電性成分が配されている。この
ため、本発明の複合繊維よりなるブラシを電子写真方式
の複写機、プリンターの接触帯電ブラシに用いた場合、
導電性成分が常に感光体と接触し、かつ繊維強度も通常
の合成繊維並みで、環境温湿度の左右されることなく導
電性が安定しているため、あらゆる温湿度雰囲気下で安
定して感光体表面を均一に帯電することができ、高品質
の画質が安定して提供することが可能となる。本発明の
導電性複合繊維によれば帯電ムラがなく、かつ機械的物
性も通常の合成繊維並みのである電子写真式画像形成装
置の帯電ブラシが作製出来る。
る。
る。
る。
る。
図である。
図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 電子写真式画像形成装置の接触帯電ブラ
シに用いられる導電性複合繊維であって、該複合繊維が
粒径0.5μm以下の導電性微粒子を含有する熱可塑性
重合体からなる導電性成分と熱可塑性重合体からなる非
導電性成分とが接合されてなり、その横断面が少なくと
も4ヶ所の突起部を有する多葉形状であり、かつ導電性
成分が全ての該突起部の先端で露出するように配された
複合構造を有し、かつ導電性成分を構成する熱可塑性重
合体と非導電性成分を構成する熱可塑性重合体が炭素数
10以上のモノマー単位を主たる成分とするポリアミ
ド、芳香族ポリエステル、ポリオレフィンからなる群よ
り選ばれたものであることを特徴とする導電性複合繊
維。 - 【請求項2】 請求項1に記載の繊維からなる電子写真
式画像形成装置の接触帯電ブラシ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21958097A JP3279965B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 導電性複合繊維及びそれからなる接触帯電ブラシ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21958097A JP3279965B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 導電性複合繊維及びそれからなる接触帯電ブラシ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1165225A JPH1165225A (ja) | 1999-03-05 |
JP3279965B2 true JP3279965B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=16737763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21958097A Expired - Lifetime JP3279965B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 導電性複合繊維及びそれからなる接触帯電ブラシ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3279965B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003020523A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Unitica Fibers Ltd | 芯鞘複合型導電糸 |
JP2003073923A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Gunze Ltd | 半導電性脂肪族ポリアミド繊維 |
-
1997
- 1997-08-14 JP JP21958097A patent/JP3279965B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1165225A (ja) | 1999-03-05 |
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