KR0164013B1 - 감광체 드럼, 그의 구동방법 및 감광체 드럼장치 - Google Patents

Abstract

기판상에 감광층을 갖는 원통형 감광체의 양단부의 외원주부들이 감광체가 구동되는 동안 지지된다. 감광체의 회전은 롤부재, 트래킹롤, 대전롤부재 등인 제어부재들에 의해 제어된다. 기판은 금속띠 또는 금속판을 감아 원통형형상을 만든 다음 그들의 접합부분을 TIG 용접하여 만든다.

Description

감광체 드럼, 그의 구동방법 및 감광체 드럼장치.

제1도는 본 발명에 의한 플랜지를 갖는 감광체의 일실시예의 단면도.

제2a도는 본 발명에 의한 플랜지를 갖는 감광체의 일실시예의 단면도.

제2b는 본 발명에 의한 플랜지를 갖는 감광체의 단면도.

제3도는 금속띠로부터 튜브를 제조하는 공정을 설명하는 도면.

제4도는 제3도의 각 공정에서 금속띠가 변형되는 상태를 나타내는 설명도.

제5도는 제3도의 제3 공정에서 변형상태의 설명도.

제6도는 본 발명의 일실시예에서 용접직전에 튜브에 쐐기가 삽입된 상태를 나타내는 설명도.

제7a-7d도는 튜브를 신장시키는 공정들을 나타내는 설명도.

제8도는 튜브를 신장시키는 공정들에서 요부의 확대 단면도.

제9a도는 보정공정을 설명하기 위한 단면도.

제9b도는 보정공정을 설명하기 위한 측면도.

제10a도는 중심없는 그라인더의 개략구조의 측면도.

제10b도는 중심없는 그라인더의 개략구조의 평면도.

제11도는 연마공정 설명도.

제12도는 압축공기를 압력에 의해 공급하는 건조 공기 가속송풍기의 개략구조도.

제13a도는 감광체에 구동축을 직접 접촉하여 드럼형 감광체가 구동되는 경우를 나타내는 평면도.

제13b도는 제13a도의 A-A선에 따른 단면도.

제14도는 본 발명에 의한 플랜지를 갖는 감광체가 구동되는 경우를 나타내는 설명도.

제15도는 플랜지를 갖는 종래의 감광체의 사시도.

본 발명은 감광체를 구동시키는 방법, 및 플랜지를 갖는 감광체 특히 전계통합튜브(elector-unitetube)를 사용하는 플랜지를 갖는 감광체에 관한 것이다.

제15도에 나타낸 바와 같이 원통형 감광체(이하감광체로 약칭함)에서는 공동원통형 드럼체(기판)(1)상에 감광층이 형성된다(감광층은 도시안됨).

기판의 일단부에 플랜지(2a)가 부착되어 있고, 그에 회전지지부(3a)가 공저되어 있다. 그밖에도 다른 단부에는 구동전달부(23)를 갖는 플랜지(2b)가 부착되어 있고, 그에 회전지지부(3b)가 고정되어있다. 드럼체(1)는 사이즈 정밀성과 표면 평활성이 우수하고 형상정밀성이 높아야 하며 원통형 형상이어야 한다. 따라서 다양한 방식으로 제조된 기판들이 제안된 바 있었다.

즉, 감광체용 기판으로서 알루미늄 또는 알루미늄 합금괴를 강편화한다음 열간압출하여 얻은 압출튜브와, 압출튜브를 정상온도에서 인발하여 얻은 인발튜브와, 강편봉을 냉간 충격 압출한 후 압출된 강편봉을 마감(wipe)처리하여 얻은 충격이온튜브(impact ioning tube)(이하 II튜브로 약칭함)와, 금속띠 또는 금속판으로 형성되는 천공 및 심인발 튜브(punched and deep drawn tube)(이하 DI튜브로 약칭함)등이 제안된바 있었다.

이 기판들은 하기방법들로 제조된다.

(1) 압출튜브로 또는 인발튜브의 양단부와 외주면을 절단하여 기판으로 사용하거나 또는 인발튜브를 어닐링한다음 더 인발하여 기판으로 사용하는 방법(일특개소64-4753).

(2) 압출튜브의 단부들을 구부린 다음 그의 외주면을 절단한 후 튜브를 청소하여 기판으로 사용하거나 또는 II튜브를 절단후 또는 절단하지 않고 기판으로 사용하는 방법(일특개소59-90877).

(3) 심인발하여 얻은 DI튜브를 절단하여 기판으로 사용하는 방법(일특개소59-107357)

(4) 고주파 용접에 의해 형성된 전계통합튜브 또는 가공된 전계통합튜브를 롤보정(roll correction)절단 또는 광택 가공후, 전기분해 광택 또는 양극처리하여 기판으로 사용하는 방법(일특개평1-315781).

(5) 고주파 용접에 의해 형성된 전계통합튜브를 마감처리 또는 연마 가공, 절단 또는 광택 가공한 후 전기 분해 광택 또는 양극처리하여 기판으로 사용하는 방법(일특개평5-27467).

감광체에서는 구동지지체인 플랜지의 축 주위에서 기판이 그의 외주면에 의해 부드럽게 회전되어야한다. 그러므로 기판 자체의 제조허용한계로서 외경을 갖는 동심도(concentricity), 외경의 진원도(roundness) 및 기준으로서 내경에 대한 원통도(cylindricality) 즉, 기준으로서 내경에 대한 총편향도의 정밀성이 높아야 하고, 감광층이 형성되는 외주면의 표면 조도(roughness)가 작아야 한다.

그렇게 제조된 기판상에 감광층이 형성된 전자사진 감광드럼은 기판의 양단부에 사용시 회전 중심으로서 작용하는 플랜지가 결합되어 있다. 종래에는 기판의 단부들의 내주면부로 플랜지의 외주면부들을 제각기 끼워서 플랜지들을 결합했다. 이 경우에 플랜지의 결합방식으로서 에폭시 수지, 폴리우레탄수지, 아크릴 수지등의 접착제 1부 또는 2부를 사용하여 결합하는 방식, 기계적 압축 결합후 긴밀한 결합에 의해 탄성/가소적 변형을 사용하여 마찰결합하는 방식, 스테이(stay)와 와셔(washer) 및 너트를 삽입하여 기계적으로 결합하는 방식 등이 사용되었다. 특히 최근에는 비용을 줄이기위해 기판에 플랜지를 접속하는 방법이 저가의 소형감광드럼에 주로 사용되고 있다.

일반적으로 플랜지들을 갖는 감광드럼에서는 그의 편향성능에 의해 화질의 우수성이 결정된다. 플랜지가 끼워진 감광드럼의 편향은 감광드럼의 플랜지와 기판에 대해 하기 표1에 보인 바와 같은 여러 요소들로 분해될 수 있다. 이들 요소들은 서로 복합되어 플랜지를 갖는 감광드럼의 편향을 구성한다.

이러한 편향을 개선하기 위해서는 부품가공 공정수가 표1에 보인 바와 같이 증가한다. 또한 표에 나타나 있지는 않지만 검사 공정과 검사횟수가 증가하여 제조원가를 증가시킨다. 이와반대로 제조원가를 줄이려면 위에 보인 바와 같은 몇몇 가공수단이 생략되어야하고, 결국 생략되지 않는 경우에 비해 전체 편향이 저하하므로 화상형성장치에서 향상된 화상을 얻을 수 없다. 특히 플랜지의 각각의 외주면부들이 상술한 바와 같은 드럼의 단부들의 내주면부 속으로 끼워지기 때문에 동심도의 정밀성 개선에 한계가 있다. 따라서 동심도가 만족스럽지 못했다. 특히 전계통합튜브와 같은 용접튜브의 경우에 내주면부가 처리되지 않으면 플랜지를 끼울 수 없고 또한 그의 용접부가 비용접부와 구조적으로 상이하므로 기판의 내주면부를 마감처리하기 위해 정밀성을 향상시키기 어렵고, 플랜지를 부착할 때 사이즈의 정밀성이 충분치 못하여 그렇게 얻어진 튜브는 플랜지를 갖는 감광체로서 문제점을 갖는더.

또한 표1에 항목(6)에서 보인 바와 같이 플랜지를 갖는 감광체에서는 결합부의 플랜지 외경과 기판 내경의 허용한계 중심이 일반적으로 편향을 억제하기 위해 접착제의 존재와 무관하게 긴밀한 결합이 되므로 플랜지를 붙이는 작업이 수행될 때 플랜지와 기판이 둘다 긴밀한 결합에 의해 변형되므로 반복사용하기 어렵다. 특히 최근에 사회적으로 원하고 있는 사용된 부품을 재사용하는 관점에서 볼 때 그러한 플랜지를 갖는 감광드럼은 바람직하지 못하다.

그러한 기판상에 감광층를 형성하여 복사기, 프린터 등과 같은 화상형성장치내에서 감광체로서 사용하더라도 문제점이 있으며, 또한 시장에서 감광체를 시간적인 여유없이 가져올 경우 기판을 손상시키지 않고 감광층을 분리시키기 어려운 문제점이 있다.

한편, 감광체를 대전시키도록 대전부재를 감광체와 접촉시키는 접촉대전 시스템이 최근에 실용화되고 있다. 그러한 접촉대전 시스템에서는 전압(예를 들어 약 1∼2KV DC전압, AC와 DC 전압의 중첩전압 등)이 인가되는 대전부재를 소정전압으로 대전시킬 감광체와 접촉시켜 감광체를 소정전위로 대전시켜준다. 그러나, 그러한 접촉대전장치가를 라인 주사에 의해 대전시킬 감광체상에 정전잠상을 형성하는 화상형성장치에 채용될 경우, 접촉대전장치의 대전부재는 플랜지를 갖는 감광체와 접촉하므로 그들간에 발생되는 발진전계에 의해 그들이 발진한다. 결과적으로 발진잡음이 발생하기 쉬운 문제점이 있다. 감광체를 청소하는 공정에서 블레이드(blade)의 재료 또는 사용조건에 따라 감광체와 블레이드가 접속상태에 있을 때 블레이드와 플랜지를 갖는 감광체간에 발진잡음이 발생한다.

이들 발진잡음은 기판이 얇을수록 더 증가하는 경향이 있다. 특히 저 강성을 갖는 알루미늄 금속(알루미늄 합금 포함)의 경우, 이 경향은 현저히 나타난다.

그러므로 종래에 채택된 발진잡음의 발생을 억제하는 방법들중 하나로서 감광체내에 금속재, 점성재 및 그의 조성물로부터 형성되는 충전제를 충전한다. 그러한 충전제를 충전이 없으면 감광체용 기판 두께를 증가시켜 기판자체의 강성을 증가시켜야한다. 어떤 경우에서도 중량이 증가할 뿐만 아니라 제조원가 역시 불가피하게 증가한다.

본 발명의 목적은 전체 편향이 개선되고, 발진잡음이 생기지 않는 감광체 구동방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 또다른 목적은 사이즈 정밀성이 우수하고 그에 의해 전체 편향이 개선되고, 접촉대전시스템 또는 청소 블레이드의 사용시 발생되는 발진잡음이 없는 감광체를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 감광드럼구동방법은 감광체의 표면이 기부위치에 복수의 회전 지지부재를 구비하며, 원통형으로 감긴 금속띠 또는 금속판으로부터 제조된 전계통합튜브를 인발 또는 압출하여 형성되는 가공전계통합튜브로 구성되는 감광드럼을 구동시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 감광드럼은 원통형으로 감긴 금속띠 또는 금속판으로부터 제조된 전계통합튜브를 인발 또는 압출하여 형성되는 가공전계통합튜브를 구성되는 기판과 상기 기판상에 형성되는 감광층을 포함하며, 감광물질은 기판의 외주면상에서 회전된다.

본 발명에 의하면 지지 및 구동이 감광체의 기판의 외주면상에서 이루어지므로 전체 편향이 개선되고 접촉부재가 사용되더라도 발진잡음이 생성되지 않는다.

이하 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 플랜지를 갖는 감광체의 일실시예의 단면도이다. 기판(1)의 표면상에는 감광층(5)이 형성된다. 플랜지들(2,2,)이 양단부에 부착되어 있어, 플랜지의 내주면부들이 기판의 양단의 외주면부들에 제각기 끼울 수 있다. 제2a도는 본 발명에 의한 플랜지를 갖는 감광체의 다른 실시예의 기판의 측면도이고, 제2b도는 본 발명에 의한 플랜지를 갖는 감광체의 단면도이다. 제2a 및 2b도에서 표면상에 감광층(5)이 구비된 기판(1)의 양단부들에 인발공정을 행하여 어느 한 단부에 구동 플랜지를 고정하기 위한 슬릿(slit)(4)을 형성한다. 플랜지(2,2)를 부착하여 일반공정을 거친 양단부들의 외경부들을 플랜지의 내경부들속에 제각기 결합한다. 제2도의 경우에 인발공정이 기판의 양단부들에 대해 행해졌지만 기판의 어느 한 단부에만 행할 수도 있다.

본 발명에서 사용된 기판의 바람직한 재료로는 예를 들어 스테인레스강, 황동 등이 있다.

본 발명에서 바람직하게는 전계통합튜브가 기판으로 사용된다. 전계통합튜브는 금속띠 또는 금속판을 원통형상으로 감은 후 그의 결합부를 TIG(tungsten inert gas)용접에 의해 용접함으로써 제조된다. 감광체용 기판으로 사용하기 위해 필요에 따라 제조된 튜브를 연신, 보정, 절단할 수 있다.

또한 본 발명의 기판에서 바람직하게는 표면형상의 직선도와 진원도의 사이즈 정밀성이 0.080∼0.002mm 이내의 범위이고, 표면 조도가 Rmax로 3.0∼0.2㎛ 이내의 범위이다.

다음으로 본 발명에서 사용된 기판이 전게통합튜브일 경우, 기판을 제조하는 방법은 하기와 같다.

제3도는 금속띠로부터 튜브를 제조하는 공정들을 설명하는 도면이고, 제4도는 제3도의 각 공정들에서 변형된 금속띠의 상태를 나타내는 도면이다.

제3도에 보인 바와 같이, 코일(6a)에 감긴 금속띠(6b)가 코일(6a)로부터 인출되어 상부 굽힘롤러(8a)와 하부 굽힘롤러(9a)간에 금속띠(6b)가 보지된 굽힘 공정1(7a)과, 상부 굽힘롤러(8b)와 하부 굽힘롤러(9b)간에 금속띠(6b)가 보지된 굽힘 공정2(7b)와, 상부 굽힘롤러(8c)와 후부 굽힘롤러(9c)간에 금속띠(6b)가 보지된 굽힘 공정3(7c)과, 상부 굽힘롤러(8d)와 하부 굽힘롤러(9d)간에 금속띠(6b)가 보지된 굽힘 공정4(7d)와, 상부 굽힘롤러(8e)와 하부 굽힘롤러(9e)간에 금속띠(6b)가 보지된 굽힘 공정5(7e)에 의해 점진적으로 튜브형태로 변형된다. 제3도의 제3공정에서 변형상태를 설명하는 제5도에서 금속띠(6c)는 상부 굽힘롤러(8c)와 하부 굽힘롤러(9c)간에서 변형된다.

상부 굽힘롤러들(8)의 단부들의 곡률(R)은 공정진행방향(급힘공정1(7a)→굽힘공정2(7b)→굽힘공정3(7c)→굽힘공정4(7d)→굽힘공정5(7e))에 따라 점차 증가한다. 동시에 하부 굽힘롤러들(9)의 단부들의 곡률(R)도 공정진행방향 (급힘공정1(7a)→굽힘공정2(7b)→굽힘공정3(7c)→굽힘공정4(7d)→굽힘공정5(7e))에 따라 점차 증기한다.

이러한 공정들을 거친 금속띠(6b)는 제4도에 보인 바와 같이 각 공정들을 통해 변형되어 결국 튜브형상으로 변형된다.

그렇게 형성된 튜브의 결합부는 TIG용접된다.

즉, 텅스텐 전극과 비용접부재간에 아크가 발생되어 용접할 부재를 녹여서 용접한다. 이 경우에 바람직하게는 제6도에 보인 바와 같이 용접직전에 쐐기(10)를 삽입하고 일정한 간격을 유지하면서 아르곤가스와 같은 비활성 가스중에서 용접을 행한다. 상기 쐐기는 일정간격을 유지시키도록 삽입되어 용접에 의한 충격잡음이 발생되지 않게하며, 용접은 아르곤가스중에서 행하므로 재질의 산화가 방지된다. 그밖에도 외주면은 하기와 같은 여러 가지 공정들을 거치지만 기판의 내주면을 비가공 용접궤적을 가질 수 도 있다.

필요에 따라 그렇게 제조된 전계통합튜브에 대해 연신 공정을 행한다. 제7a∼7d도는 연신공정들을 나타내는 설명도이다.

상술한 바와 같이 형성된 튜브(11)의 개방된 상단부(11a)에 플러그(12)가 삽입되고 여기에 그리스(13)가 더 충전된다(제7a도 참조). 그후 개방상단부(11a)를 일반 프레스에 의해 찌그러뜨린다(이하 이 작업을 입구형성(mouth forming)으로 칭함)(제7도 참조). 입구가 형성된 상단부(11b)의 직경은 ψ3mm~ψ5mm이다. 이 상단부(11b)는 다이스(dice)(14)의 구멍부분을 통과하여 놓이고 상단부(11b)는 물림구(17)에 의해 고정된 다음 윤활유(18)(상술한 그리스(13)와 동일함)를 뿌려주면서 화살표 방향(15)으로 인발한다(제7d도).

그때 다이스(14)는 입구형성된 상단부(11b)와 나머지 입구가 형성되지 않은 부분간의 직경이 점진적으로 변경되는 부분과 접촉하므로 튜브(11)를 인발할 때 저항이 생긴다.

만일 튜브(11)를 이 저항에 대항하여 더 인발하면 제8도에 보인 바와 같이 다이스(14)에 상대적으로 튜브(11)를 통해 플러그(12)가 정지될 때 튜브(11)가 인발된다. 튜브의 인발부분의 직경과 두께가 변동된다.

다이스와 플러그의 재료로서 초경재를 사용할 수 있으며 튜브상에서 슬리이딩하는 부분에 TiN으로 이온도금한 것을 사용하는 것도 좋다. 요구된 품질에 따라 튜브형속도는 일반적으로 2~30m/분 이내이다.

연신공정들을 통해 형성된 튜브는 원할 경우 요구된 사이즈 정밀성을 갖도록 보정된다.

제9a도는 보정공정을 설명하는 도면의 단면도이다.

제9b도는 보정공정을 설명하는 도면의 측면도이다.

도면에서 연신공정를 거친 튜브(피가공물)(16)는 상하 보정롤러들(19)간에 보지되어 롤러 보정된다. 롤러보정하는 동안 등화용 케로신 등을 윤활제로 사용하는 것이 좋다. 왜냐하면 연신공정중에 사용되는 그리스를 세정하는 기능을 갖기 때문이다.

그밖에도 이 보정공정은 아무런 문제없이 최종제품인 긴 튜브뿐만 아니라 짧은 튜브에 행할 수 있다.

마지막으로 튜브를 제품의 길이로 절단한다. 그렇게 제조된 튜브(11 또는 16)는 감광체용 기판으로서 필요한 표면특성에 따라 여러 가지 표면마감처리를 행한다. 표면마감처리를 예로들면, 연마, 기계적광택, 호닝(honing), 송풍(blasting), 전기분해 광택, 고주파 전류에 의한 어닐링 등이 있다. 래핑(lapping), 버핑(buffing), 브러싱(brushing)등의 다른 가공도 행할 수 있다.

표면 마감처리로서 연마 또는 기계 광택 작업을 행할 때 예를들어 제10a 및 제10b도에 보인 바와 같은 중심없는 그라인더를 사용한다. 제10a도는 중심 없는 그라인더의 개략구조도의 측면도이고, 제10b도는 중심없는 그라인더의 개략구조도의 평면도이다. 이 경우에 튜브(피가공물)(16)는 블레이드(26)위로 공급되어 적당한 거리를 갖도록 조정된 연마석(24)과 조정휠(25)간을 통과하여 요구되는 사이즈와 요구되는 표면 조도가 되도록 연마 또는 광택처리된다. 이 경우에 사용되는 연마유는 요구되는 기판의 표면성능에 따라 변화된다. 일반적으로 수용성 연마유 또는 등화용 케로신을 사용한다. 연마 또는 광택처리용으로 사용되는 연마석(24)은 어느 정도 연성인 재료가 좋다. 또한 입자 사이즈는 거친 사이즈에서 미세한 사이즈까지 바람직하게 선택할 수 있는 것이 바람직하다.

표면 마감처리로서 호닝 처리를 행할 때 예를들어 제11도에 보인 장치를 사용할 수도 있다. 회전척(chuck)(20)으로 튜브(피가공물)(16)를 고정 시킨후, 척을 1000rpm으로 회전시키고, 호닝건(21)속에 물과 연마제(알루미나 미립자분말)의 현탁액(22)을 넣은후 예를들어 3kg/㎤의 공기로 분무했다. 이때 회전척(20)의 회전과 호닝건(21)의 수직공급을 서로 동기시킨다. 그 결과 표면 조도가 Rmax로 3.0~0.2㎛인 기판이 완성된다.

원심분리 분출, 공기가속, 벨트 분출, 물분사 등과 같은 송풍처리는 공지된 방식으로 수행한다. 제12도는 압축공기를 압력에 의해 공급하는 건조공기가속송풍기의 개략적인 구성도이다. 압력탱크(27)에서 분출되는 재료(32)는 압축공기(33)에 의해 혼합실(28)에서 가속되어 분출실(31)내로 도입된 다음 노즐(29)로부터 분사된다. 이 경우에 압력탱크(27)내의 압력과 압축공기(33)의 압력의 평형이 유지되어 포핏밸브(poppet valve)(30)가 폐쇄된다. 만일 압력 탱크(27)내에 분출된 재료(32)가 사라지면 압력 탱크(27)내의 압력을 대기압으로 돌려줌으로써 포핏밸브(30)가 개방되어 분출된 재료(32)가 압력탱크(27)속으로 다시 수집된다.

다음으로 본 발명에 의한 감광체를 구동시키는 대표적인 방법을 설명한다. 본 발명의 대표적인 구동방법에 의하면 현상장치의 2지지롤과 2트레킹롤이 기판상에 감광층을 구비한 드럼형 감광체의 양단부의 인접부들과 제각기 접촉되어 감광체를 지지 및 구동시킨다. 제13a도는 구동축을 감광체에 직접 접촉시킴으로써 드럼형 감광체가 구동되는 경우를 설명하기 위한 평면도이고, 제13b도는 제13a도의 A-A선을 따라 취한 단면도이다. 도면에서 참조번호34는 일단부에 슬릿(35)이 형성된 감광드럼을 나타낸다. 감광드럼은 한쌍의 지지롤과 한쌍의 트래킹롤에 의해 그의 양단부에서 지지된다. 즉 지지베어링(38,38)에 의해 양단부에서 지지되는 현상롤(39)과 동축상에 제공된 트래킹 롤(37)은 감광드럼의 양단부의 인접부들과 접촉하며, 한쌍의 지지롤들(36a,36b)은 감광드럼의 양단부의 인접부들과 접촉하여 감광드럼을 지지한다. 여기서 트래킹롤의 직경은 현상롤의 직경 보다 크다. 구동축(40)에 부착된 구동전달핀(41)은 감광드럼의 슬릿(35)속에 끼워지므로 구동축(40)의 구동 및 회적에 의해 감광드럼이 회전될 수 있다.

제13a도에는 하나의 슬릿만을 나타냈지만 2이상의 슬릿을 구비할 수도 있다. 감광드럼은 구동축(40)을 회전시킴으로써 구동된다.

비록 플랜지없는 감광드럼이 제13도에서 사용되었지만 제1도에 보인 바와 같은 구동 플랜지가 구비된 감광드럼이 제13도의 경우에서와 동일방식으로 지지되어 구동플랜지에 의해 구동되도록 사용될 수도 있다.

제14도는 제1도에서와 동일방식으로 양단에 플랜지들(2)을 구비한 감광드럼(34)이 지지롤(36)과 현상롤(39)과 동축상에 부착된 트래킹롤(37)에 의해 지지된다. 플랜지들중 하나는 도시안된 공지의 적당한 장치들에 의해 구동될 수 있는 구동플랜지이다.

그 밖에도 감광체의 외주면상에서 감광드럼을 구동시키면 감광드럼 자체의 엄격한 허용한계에 달하는 팽팽함이 없이 드럼을 회전구동시킬 수 있다. 대전롤과 같은 대전부재는 상술한 설명에서 감광체의 회전에 협조하기 위해 사용되는 지지롤로서 사용될 수도 있다.

이하 본 발명을 특정실시예에 관해 설명한다.

[실시예 1]

본 실시예에서는 65mm 너비와 0.45mm 두께의 스테인레스 강철띠(SUS304)를 제조했다. 제조시에 강철띠에서 거친 절삭부분이 발생할 수도 있기 때문에 그러한 돌기가 외경부분에 나타나지 않도록 하기위해 돌기가 내경쪽에 있도록 때를 세트하고 제3도에 보인장치에 의해 튜브형상으로 변형시킨 다음 제6도에 보인 바와 같이 용접직전에 쐐기를 끼워 일정간격을 유지하면서 아르곤가스중에서 텅스텐 전극과 비용접부재간에 아크를 방전시켜 용접할 부재를 녹여 용접했다. 그렇게 제조된 튜브는 원래의 판재의 두께와 동일 두께 0.45mm와 외경 ψ21mm를 갖고 있었다.

그다음 제7a~7d도에 보인 바와 같이 제조된 튜브를 연신시켰다. 폴리부텐(HV-15, 니뽄 오일사제)을 그리스로 사용했다. 튜브상에서 슬라이딩하는 부분을 TiN으로 이온도금한 초경재료를 다이스와 플러그로서 사용했다. 결과적으로 2m/분의 파이프제조속도로 흠이 없는 0.4mm 두께와 ψ19.8mm 직경의 튜브를 제조했다. 또한 제조된 튜브를 원활제로서 등화용 케로신을 사용하여 제9도에 보인 보정장치에 의해 보정했다. 그후, 튜브를 제품의 길이로 절단했다.

표2는 제조된 튜브의 사이즈 정밀성과 표면 조도를 검사한 결과이다.

상술한 튜브를 감광체용 기판으로서 사용하고, 그위에 8-나이론 수지(룩카미드, 다이니뽄 잉크 앤드 케미칼사제)를 딥코칭(dip coating)에 의해 메탄올/부탄올 혼합용액으로 피복하고 1.0㎛ 두께를 갖는 필름의 하부 피복층을 형성했다.

한편 폴리비닐 부티랄수지(BM-1, 세끼수이 케미칼사제)의 일부(이하 부는 중량부를 뜻함)를 시클로헥사논 19부중에 용해하고, 그에 디브로만코안트론안료(C.I. 적색안료 168) 8부와 트리플루오로클로로아세테이트 0.02부를 첨가했다. 그다음 담체매질로서 1mm의 직경을 갖는 유리알을 구비한 샌드밀에 의해 분산을 행한 후, 시클로헥사논을 첨가하여 약 10%고형농도의 코팅용액을 제조했다. 이 코팅 용액을 상술한 하부피복층상에 링코팅기에 의해 피복후 100℃에서 10분동안 가열건조시켜 0.8㎛ 두께를 갖는 피막의 전하발생층을 형성했다.

그다음 N, N'-디페닐-N, N'-비스(3-메틸페닐)벤젠 4부와 폴리카보네이트 수지 6부를 36부의 모노클로로벤젠중에 용해시켜 얻은 용액을 상술한 전하발생층상에 딥코팅에 의해 도포후 115℃에서 60분동안 건조시켜 18㎛ 두께를 갖는 피막의 전하전송층을 형성함으로써 OPC(유기 감광구성)드럼을 제조했다.

플랜지의 내주면부를 제1도에 보인 바와 같은 OPC드럼의 양단부의 외주면부들에 끼워 플랜지를 갖는 감광드럼을 얻었다. 이 감광드럼을 복사기에 장착한후 화상을 평가한 결과 우수한 환상을 얻을 수 있었다.

이 플랜지를 갖는 감광드럼과 현상롤간의 거리를 감광체의 원주방향의 8지점에서 그리고 축방향의 3지점에서 측정한 결과, 그 거리(mm)는 평균=1.915, σ=0.012이었다.

[실시예 2]

0.09㎛의 입자 사이즈를 갖는 초미립자 산화티타늄(STT 30D, 티탄 고교사제) 30부를 50% 트리부톡시 지르코늄 아세틸아세토네이트(ZC540, 마투모토고사제)의 톨루엔 용액 100부, γ-아미노프로필 트리에톡시실란(A1199, 니뽄 우니칼사제) 10부 및 n-부탄올 130부의 혼합용액중에 샌드밀에 의해 분산시켰다.

한편, 분산된 용액을 실시예1에서 얻은 기판의 표면상에 링코팅기에 의해 피복후 140℃에서 10분동안 가열하여 지르코늄 화합물과 실란 화합물의 반응에 의해 형성된 무기경화피막으로 2.0㎛ 두께를 갖는 피막의 경화하부피복층을 형성했다.

그다음 히드록시 갈륨 프탈로시아닌 안료(일특개평 5-263007 참조)를 2% 폴리비닐 부티랄수지(BM-S, 세끼수이 케미칼 사제)를 함유하는 시클로헥사논 용액에 PB비가 2: 1이 되도록 3시간동안 샌드밀에 의해 분산시켰다. 분산용액을 n-부틸아세테이트로 희석한 후 하부피복층에 피복한 다음 100℃에서 10분동안 건조시켜 0.05㎛ 두께를 갖는 피막의 전하발생층을 형성했다. 그위에 실시예 1에서와 동일방식으로 전하전송층을 형성하여 OPC 드럼을 제조했다.

실시예 1에서와 같이 OPC 드럼에 플랜지를 끼운후 접촉대전기를 사용하는 레이저 프린터에 장착하여 화상을 평가한 결과 우수한 화상을 얻을 수 있었다.

동시에 발진 전계에 의해 초래된 발진잡음을 평가했다. 평가는 전압을 수동을 ON/OFF 할 수 있도록 변경한 레이저 프린터에서 행했으며, 레이저 프린트위 40cm와 측면 30cm 위치에 설치된 음압계를 사용하여 평가했다. 평가횟수는 전원 온/오프 횟수의 2배로 했다.

표 3은 평가 결과를 나타낸다.

[실시예 3]

실시예 1의 튜브를 제10도에 보인 중심없는 그라인더에 의해 기계적으로 연마 또는 광택 가공했다. 케로신을 연마유로 사용했다. CBM 연마입자를 공급속도 5m/분으로 마감처리하는 연마석으로 사용했다.

표4는 그렇게 제조된 튜브의 사이즈 정밀성과 표면 조도를 검사한 결과를 나타내다.

그렇게 얻어진 튜브를 감광체용 기판으로서 사용했으며 그위에 실시예 1에서와 동일방식으로 감광층을 형성하고, 플랜지들을 끼운후 복사기에 장착시켜 화상을 평가한 결과 우수한 화상을 얻을 수 있었다.

[실시예 4]

실시예 1의 튜브를 송풍처리 했으며, 송풍처리는 제12도에 보인 장치를 사용하여 했으며, 압축공기를 압력에 의해 공급하는 건조공기 가속 송풍법으로 했다. 0.32mm의 평균입자크기를 갖는 강철가루(Hc64)를 분출재로서 사용했으며, 압력은 3kg/㎠로 하여 5kg/분의 분출량으로 하였다. 표5는 제조된 튜브의 사이즈 정밀성과 표면 조도를 검사한 결과를 나타낸다.

그렇게 얻은 기판상에 실시예 2에서와 동일 방식으로 감광층을 형성한 후 실시예 1에서와 같이 플랜지를 끼워서 얻은 감광드럼을 레이저 프린터상에 장착시켜 화상을 평가한 결과 우수한 화상을 얻을 수 있었다.

[실시예 5]

실시예 1의 튜브에 대해 제11도에 보인 장치를 사용하여 호닝처리했다. 튜브를 회전척으로 고정시킨후 1,000rpm으로 회전시켰다. 알루미나 입자 분말의 물현탁액을 연마제로서 호닝건에 넣은후 3kg/㎠의 공기와 함께 분사했다. 이때 호닝건의 회전과 회전척과 수직공급을 동기시켰다.

표6은 제조된 튜브의 사이즈 정밀성과 표면 조도를 검사한 결과를 나타낸다.

그렇게 얻은 튜브를 감광체용 기판으로서 사용하고 그 위에 실시예 2에서와 동일 방식으로 감광층을 형성한 후 실시예 1에서와 같이 플랜지들을 끼워얻은 감광드럼을 레이저 프린터상에 장착하여 화상을 평가한 결과 우수한 화상을 얻을 수 있었다.

[실시예 6]

실시예 1의 튜브를 전기분해 광택처리하여 기판표면을 참지하는 용액으로 접촉시켜 표면을 부식시켜 기판의 필요한 표면 조도와 표면특성을 얻었다. 전기분해 광택처리자체가 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략한다. 인산 300g과 크롬산 1000㎖의 혼합용액을 전기분해 용액으로서 제조하여 130℃까지 가열했다. 피가공물을 5 또는 6초동안 전기분해 용액에 침지시켰다.

표7은 그렇게 제조된 튜브의 사이즈 정밀성과 표면 조도를 검사한 결과를 나타낸다.

그렇게 얻은 튜브를 감광체용 기판으로서 사용하고 그 위에 실시예 1에서와 동일 방식으로 감광층을 형성한 후 실시예 1에서와 같이 플랜지들을 끼워얻은 감광드럼을 레이저 프린터상에 장착하여 화상을 평가한 결과 우수한 화상을 얻을 수 있었다.

[실시예 7]

실시예 3에서 얻은 튜브를 고주파전류로 어닐링한 후 고주파 전류가 흐르는 링을 통해 1.5m/분으로 통과시킨다음 1,050~1,100℃까지 가열후 서냉시켰다.

표8은 그렇게 제조된 튜브의 사이즈 정밀성과 표면 조도를 검사한 결과를 나타낸다. 예를들어 표9는 연신후 어닐링 전과 후의 튜브의 경도를 나타낸다. 측정부위는 용접부의 인접부이었다.

상기 조건에서 어닐링전의 튜브와 어닐링 후의 것을 실시예 1에서 제조한 감광체용기판으로서 제조했다. 각각 호닝장치의 회전척에 고정한후 1000rpm으로 회전시켰다. 물과 연마제(알루미나 과립분말)의 현탁액을 호닝건에 넣고 2kg/㎠의 공기와 함께 분사했다. 그때 회전척의 회전과 호닝건의 수직공급을 서로 동기시켰다. 표10은 그렇게 얻은 기판의 표면 조도의 측정결과를 나타내다.

그 밖에도 각 튜브를 감광체용 기판으로 사용하고 그 위에 실시예 2의 방식으로 감광층을 형성한 후 실시예 1에서와 같이 플랜지를 끼워서 된 감광드럼을 레이저 프린더에 장착하여 화상을 평가했다. 표10은 결과를 나타낸다.

[실시예 8]

실시예 1에서 얻은 플랜지를 갖는 감광드럼을 사용하여 약 4000매 복사했다. 전하전송층이 16㎛ 닳았으며 대전상태가 저하되었다. 다른 손상은 없었다. 사용된 이 드럼을 용기내의 모노클로로벤젠중에 침지시켜 아래위로 흔들어 전하전송층을 용해시켰다. 드럼을 제1탱크에서 대충 세정한 후 다시 다음 용기내에 모노클로로벤젠중에 침지시켜 전하전송층을 완전히 용해시켰다.

드럼을 꺼내서 표면을 건조시킨후, 전하발생층의 표면에 불평형이 없음이 확인되었다. 그후, 전하전송층을 다시 피복하여 개수한 OPC 드럼을 신제품과 동일한 방식으로 사용할 수 있었다.

[실시예 9]

감광체용 기판을 실시예 1에서와 같이 제조한 후 제2도에 보인 바와 같이 양단부를 연신시킨 다음, 제2도에 보인 레이저 빔장치에 의해 어느 한 단부에 슬릿을 형성했다.

연신안된 부분의 직경은 연신전과 동일하게 ψ19.8mm, 두께는 0.4mm 였고, 연신된 부분의 직경은 ψ10mm이었고, 슬릿의 폭은 3mm이었다. 이 기판의 표면상에 실시예 1에서와 같이 감광층을 형성한후 제2도에서와 같이 플랜지를 끼웠다. 즉 플랜지의 내주면부를 기판의 양단부의 외주면부에 끼워서 플랜지를 갖는 감광드럼을 제조한 다음 복사기에 장착하여 화상을 평가한 결과 우수한 환상을 실시예 1에서와 같이 얻을 수 있었다.

[비교예 1]

실시예 1과 비교하기 위해 플랜지의 외주면부를 실시예 1에서 제조된 감광체용 기판의 양단부의 내주면부에 끼운다음 감광드럼과 현상롤 간의 거리를 감광체의 원주방향에서 8지점에서 그리고 축방향에서 3지점에서 측정했다. 그 결과 감광드럼과 현상롤간의 거리(mm)는 평균=0.201, σ=0.032이었다.

이 감광드럼은 사용하여 화상을 형성한 결과 화상의 명암이 지나치게 강했다.

[비교예 2]

접촉 대전기를 사용하는 화상형성장치에서 발진 잡음이 발생된 상태를 비교하기 위해 실시예 2에서와 동일 사이즈를 갖는 알루미늄 금속(A1050)의 기판을 포함하는 감광드럼을 제조했다. 기판의 표면마감처리를 상술한 바와 같은 방식으로 호닝에 의해 행한후 표면을 거칠게 만든후 감광층을 실시예 2에서와 같이 형성했다. 그렇게 만든 감광드럼에 비교예 1에서와 같이 플랜지를 깨운후 실시예 2에서 사용된 레이저 프린터를 장착한후 전압을 수동으로 ON/OFF시켜 평가하였다. 평가는 레이저 프린터 위 40cm 그리고 옆으로 30cm 위치에 설치된 음압계를 사용하여 했으며, 평가횟수는 전원ON/OFF 횟수의 2배로 했다.

표11은 평가결과를 나타낸다.

[실시예 10]

19.8mmψ의 외경, 0.4mm의 두께 및 264mm의 길이를 갖는 튜브를 실시예 1에서와 같이 제조하여 튜브양단부에 원주방향으로 서로 반대로 4.2mm 너비와 5.5mm 깊이를 갖는 2슬릿을 형성했다.

그렇게 얻은 튜브상에 실시예 1에서와 같이 감광층을 형성하여 감광드럼을 얻은 후 제13도에 보인 바와 같이 지지시킨 다음 구동구조를 갖는 전기사진장치에 장착하고 복사를 행한 결과 우수한 화상을 얻을 수 있었다.

본 발명에 의하면 감광체의 기판의 외주면부상에서 지지되어 구동되므로 전체 편향이 개선될 수 있고 접촉부재를 사용하여 구동시키더라도 발진 잡음이 발생되지 않도록 할 수 있다.

플랜지를 갖는 감광체를 상술한 바와 같이 기판의 양단부의 외주면상에 플랜지를 내주면부를 끼워 구성했기 때문에 TIG 용접한 전계통합튜브 등의 어떠한 기판을 사용하는 플랜지를 갖는 감광체라 할지라도 사이즈 정밀성이 우수하고, 전체 편향이 개선될 수 있다. 그 밖에도 접촉대전 시스템 또는 세정 블레이드를 사용할 때 발생하는 발진잡음을 방지할 수 있다. 또한 플랜지를 쉽게 분리할 수 있고 감광체를 개수하여 재생할 수 있으며, 플랜지를 사용하지 않을 경우 감광체를 재사용할 수 있는 장점이 있다.

Claims (18)

1. 원통형으로 감긴 금속띠 또는 금속판중 적어도 하나로부터 제조된 전계통합튜브를 인발 또는 압출함으로써 형성된 가공 전계통합튜브로 된 기판과; 상기 기판상에 형성된 감광층으로 구성되며, 상기 기판의 외주면과의 직접 접촉에 의해 회전 가능하며, 상기 기판의 내주면은 비가공 용접궤적을 갖는 것을 특징으로 하는 감광드럼.
2. 원통형으로 감긴 금속띠 또는 금속판중 적어도 하나로부터 제조된 전계통합튜브를 인발 또는 압출함으로써 형성된 가공 전계통합튜브로 된 기판과; 상기 기판상에 형성된 감광층과; 상기 기판의 외주면의 일단부에 부착되는 구동플랜지로 구성되며, 상기 기판의 외주면과 직접 접촉에 의해 회전 가능한 것을 특징으로 하는 감광드럼.
3. 제2항에 있어서, 상기 기판은 그의 외주면의 일단부에 인발부를 갖는 것을 특징으로 하는 감광드럼.
4. 제2항에 있어서, 상기 기판은 스테인레스강과 황동중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 감광드럼.
5. 제2항에 있어서, 상기 기판의 표면형상의 직선도와 진원도는 0.080~0.002mm의 범위내이고, 표면 조도는 Rmax로 3.0~0.2㎛의 범위내인 것을 특징으로 하는 감광드럼.
6. 원통형으로 감긴 금속띠 또는 금속판중 적어도 하나로부터 제조된 전계통합튜브를 인발 또는 압출함으로써 형성된 가공 전계통합튜브로 된 감광드럼을, 상기 감광드럼의 일부인 감광체의 외면에 연결된 복수의 회전지지부재로 회전시키는 단계를 포함하는 감광드럼의 구동방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 기판은 스테인레스강과 황동중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 감광드럼의 구동방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 감광체의 외면을, 상기 감광체에 대향배치되는 현상장치의 현상롤의 일단부에 부착되며 상기 현상롤의 외경보다 큰 외경을 갖는 디스크형 부재와 접촉시키는 단계와; 상기 감광체를 위치시키고 회전시키기 위하여 상기 디스크형 부재를 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광드럼의 구동방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 감광체를 위치시키기 위하여 롤형 및 판형 대전부재중 적어도 하나를 상기 감광체와 접촉시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광드럼의 구동방법.
10. 제6항에 있어서, 상기 감광체용 위치롤에 의해 상기 감광체를 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광드럼의 구동방법.
11. 원통형으로 감긴 금속띠 또는 금속판중 적어도 하나로부터 제조된 전계통합튜브를 인발 또는 압출함으로써 형성된 가공 전계통합튜브로 된 기판과, 상기 기판상에 형성된 감광층을 포함하는 감광드럼과; 상기 감광체의 외주면에 접촉시킴으로써 상기 감광체의 회전위치를 제어하기 위한 제어부재로 구성되는 것을 특징으로하는 감광드럼장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 감광체의 외주면에 접촉시킴으로써 상기 감광체의 회전위치를 제어하기 위한 복수의 제어부재들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광드럼장치.
13. 제12항에 있어서, 현상롤과 상기 현상롤의 일단부에 부착된 디스크형 부재를 갖는 현상장치를 더 포함하며, 상기 디스크형 부재는 상기 현상롤보다 큰 외경을 가지고, 또한 함께 회전하도록 상기 감광체의 외주면과 접촉하며, 상기 복수의 제어부재들 중 하나인 것을 특징으로 하는 감광드럼장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 복수의 제어부재들중 하나인 대전부재를 더 포함하는 것이 특징인 감광드럼장치.
15. 제13항에 있어서, 상기 복수의 제어부재들중 하나인 대전부재를 더 포함하는 것이 특징인 감광드럼장치.
16. 제13항에 있어서, 상기 감광체를 회전시키기위한 회전수단을 더 포함하는 것이 특징인 감광드럼장치.
17. 제2항에 있어서, 상기 가공 전계통합튜브는 TIG용접에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 감광드럼.
18. 원통형으로 감긴 금속띠 또는 금속판중 적어도 하나로부터 제조된 전계통합튜브를 인발 또는 압출함으로써 형성된 가공 전계통합튜브로 된 기판과; 상기 기판상에 형성된 감광층으로 구성되며, 상기 기판의 외주면과의 직접 접촉에 의해 회전가능하며, 상기 가공 전계통합튜브는 TIG 용접에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 감광드럼.