KR100450909B1 - 대전롤러의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면층에 의해 감광체 결함 발생시의 과전류 방지, 감광체 토너와의 화학적 안정유지 및 오염을 방지시키고, 동시에 상기 탄성체에 의해 습도 및 온도 변화에 대한 저항의 변화율을 작게 하고 제조시의 저항 불균일을 최소화시키는 대전롤러의 제조방법을 제공하는데 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 이로 인해 제조되는 대전롤러의 효율성을 향상시켜 이를 장착하여 사용하는 프린터 및 복사기에 대한 사용상의 만족도를 극대화시켜 전체적인 산업상의 경제성을 상승시키는 대전롤러의 제조방법을 제공하는데 있다.

Description

대전롤러의 제조방법{MANUFACTURE PROCESS OF PRIMARY CHARGE ROLLER}

본 발명은 프린터와 복사기와 같은 화상 형성에 있어서 중요시 되는 대전롤러 즉 감광 드럼의 표면을 "-" 전하로 대전시키는 과정에 필요한 롤러, 전자 사진 프로세서의 첫단계인 대전 유니트에 고전압을 인가하여 방전에 의해 일정한 성분의 전하를 감광 드럼 표면에 대전시키는 롤러의 제조방법에 관한 것으로,

좀 더 상세하게는 도전성 탄성체 발포 시 도전성 튜브를 같이 삽입하여 발포하는 균일한 저항층을 이루도록 하고, 별도의 접착제를 사용하지 않고 배합에 의존하여 튜브와 탄성체를 접합시키도록 하여 열적 안정성, 내오존성, 내후성, 내수성 등을 만족하면서 고무 특유의 유연성이 있고 다른 고무에 비하여 가격이 저렴한 에틸렌프로필렌디엔(이하 'EPDM'이라 칭함) 탄성체를 모재로 하고, 나일론 튜브를 사용하여 균일하고 안정적인 저항률의 표면층을 형성함으로써, 상기 표면층에 의해 감광체 결함 발생시의 과전류 방지, 감광체 토너와의 화학적 안정유지 및 오염을 방지시키도록 하는 동시에 상기 탄성체에 의해 습도 및 온도 변화에 대한 저항의 변화율을 작게 하고 제조시의 저항 불균일을 최소화하도록 하며, 이로 인해 제조되는 대전롤러의 효율성을 향상시켜 이를 장착하여 사용하는 프린터 및 복사기에 대한 사용상의 만족도를 극대화시켜 전체적인 산업상의 경제성을 상승시키도록 하는 대전롤러의 제조방법에 관한 것이다.

종래에 실시하고 있는 화상 형성장치용 현상기의 대전롤러는 도전성 탄성체로된 롤러에 용해성 도전제를 사용하여 표면층에 저항을 띄게 하는 방식으로서, 이는 도전성 수지가 소량으로 롤러의 표면에 도포되어 있어 도전성 도료의 균일한 도포가 곤란한 문제와, 고온 고습 상태에서 감광체 드럼에 접촉되는 대전방식의 특성상 오염 및 저항 변화를 극복하기 어려운 문제가 있고, 감광체 드럼의 박리현상을 일으키는 문제가 있다.

또한, 고무 롤러의 외피에 코팅이 이루어져 경도의 상승을 가져와 소음 문제 및 토너 대전 분리 현상을 가져오게 되고, 균일한 분포의 도포가 어려워 부분적으로 높은 저항부분이 존재해 대전 부족 현상을 일으키며, 균일한 도포를 위하여 연마 공정이 들어가며 저경도(JIS A40' 이하)의 고무를 균일하게 연마하지 못하는 문제가 있다.

또한, 종래에는 발포용 고무 모재에 우레탄 계열의 튜브를 사용하여 접촉식 대전롤러에 사용하고 있으나, 이는 표면층의 가교 밀도를 극대화시키지 못하여 고온 고습의 환경에서 감광 드럼에 장시간 접촉될 경우 감광 드럼 표면에 화상이 형성되지 않는 이상 현상이 발생하게 된다.

한편, 종래에 실시하고 있는 정전잠상의 형성을 위한 대전방식에 있어 코로나 대전방식과 접촉 대전방식을 사용하고 있는데, 일부 레이저프린터 및 아날로그 복사기의 경우에는 채택하고 있는 코로나 방전방식이 문제가 있는 것으로, 상기 코로나 방전방식은 인체에 해로운 오존을 필연적으로 발생시킬 수 밖에 없는 문제가 있다.

즉, 레이저프린터 및 아날로그 복사기의 출력 과정중 일부인 대전과정은 비접촉방식인 코로나 고압 방전방식과 접촉 대전롤러 방식의 두가지가 있는데, 상기 코로나 고압 방전방식은 고압방전을 이용하여 토너를 종이에 접착하는 방식으로 고압방전을 일으킬때 산소가 오존으로 변형되는 것으로, 이는 인쇄를 위해 코로나 방전을 이용하여 드럼표면에 전하를 형성시켜 주는데 이때 주위 공기의 절연이 파괴되면서 오존이 발생하게 되기 때문이다.

따라서, 상기와 같은 문제로 인해 대전롤러의 효율성이 향상되지 못하여 이를 장착하여 사용하는 프린터 및 복사기에 대한 사용상의 만족도가 극소화되는 동시에 전체적인 산업상의 경제성이 저하되는 문제점이 있는 항상 내포되어 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 제반 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 표면층에 의해 감광체 결함 발생시의 과전류 방지, 감광체 토너와의 화학적 안정유지 및 오염을 방지시키고, 동시에 상기 탄성체에 의해 습도 및 온도 변화에 대한 저항의 변화율을 작게 하고 제조시의 저항 불균일을 최소화시키는 대전롤러의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 이로 인해 제조되는 대전롤러의 효율성을 향상시켜 이를 장착하여 사용하는 프린터 및 복사기에 대한 사용상의 만족도를 극대화시켜 전체적인 산업상의 경제성을 상승시키는 대전롤러의 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 공정도,

도 2는 본 발명에 의해 실시되는 발포 지그를 보여주는 개략적인 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 발포 지그의 가장자리 부분이 있는 상태에서 대전롤러를 제조할 시의 저항층에 대한 특성 그래프,

도 4는 발포 지그의 가장자리 부분이 없는 상태에서 대전롤러를 제조할 시 저항층에 대한 특성 그래프,

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 발포 지그

1a : 발포 지그의 가장자리 부분

이하, 상기한 본 발명에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 방법에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 하기의 본 발명을 설명함에 앞서, 도전성 탄성체의 원료로는 내오전성, 내후성, 내열성,내용제성, 코로나성 우수,내습성, 낮은 비유전율이 뛰어나며 다른 합성 고무에 비해 비중이 작고, 충전제, 오일등의 고충전이 가능하며 경제성이 매우 뛰어난 합성 고무인 EPDM을 사용한다.

상기 EPDM은 Ethylene Unit("E")와 Propylene("P")와 가황을 위한 제3성분인 Diene monomer("D)가 불규칙적으로 결합된 무정형의 고무와 "M" 고분자 주쇄가 불포화기가 없는 Methylene Unit("M")로 이루어진 EPDM 모재로 외층에 수지계열 전도성 튜브(TUBE)를 씌운 다음 균일한 저항과 화학적 반응 및 환경시험에 안정적인 대전롤러를 제조하고 이를 효율적으로 적용하는데 있다

특히, 상기 EPDM은 저온 특성이 우수하며 전기적 성질이 안정적이고, 또한 저렴한 비용으로 혼합하는(Low cost compound) 것에 유리하다.

또한, 표면층 제조원료로는 내마모성이 좋고 성형성이 우수하며 무음성(無音性), 무독성(無毒性)의 성질을 지니고 있어 대전 롤러(Charge Roller)로 인한 레이저 프린터기의 소음발생 문제를 해결함은 물론 환경변화에 영향이 적은 나일론 플라스틱을 이용하는 전도성 피복 튜브를 사용한다.

이에 대한, 본 발명의 대전롤러의 제조방법은, 먼저 도전성 탄성층을 제조하기 위해 주재료(Material)인 EPDM, 용질(Solute)인 카본 블랙(Carbon black), 안정제(Stabilizer)인 유황(sulfur) 및 첨가제(Additive)인 발포제를 정확히 계량하는 원료계량 공정과, 상기 원료를 배합하기 위해 크기가 16인치(inch), 길이가 25인치(inch), 모터 마력이 50HP 및 RPM(back roll)이 25로 이루어진 오픈롤(OpenRoll)을 이용하되, 상기 EPDM 고무(Rubber)의 마찰력이 발생되지 않도록 상기 오픈롤을 2분 정도 공회전시키고, 가소화가 극대화될 수 있도록 상기 롤의 간극을 10mm로 좁혀 6분 30초 동안 고무 내림 작업을 실시하며, 분산 불량이 생기지 않도록 삼각접기를 4~5회 실시하도록 하는 믹싱 공정과, 상기의 믹싱공정이 실시되면, 상기 EPDM 고무에 카본 블랙, S, ZNO 및 발포제 순으로 약품을 투입하여 균등한 분산이 이루어지도록 배치(Batch)를 만들되, 상기 약품을 투입 후 혼련된 마스터 배치 (Master Batch)는 이물질이 혼합되지 않도록 비닐 포장을 실시하는 배치 공정과, 상기에서 이루어진 마스터 배치(Master Batch)를 24시간 숙성시켜 5 Batch로 분류하도록 하는 제1숙성 공정과, 상기에서 숙성을 마친 마스터 배치(Master Batch)는 상기 롤(Roll) 간극을 3mm로 좁힌 다음 촉진제를 투입하여 분산이 잘 되도록 3~5분간 내림 작업을 한 후에 상기 롤(Roll) 간극을 2mm로 하여 시트(Sheet) 표면을 육안으로 관찰하여 분산 불량이된 약품이 없는가를 확인후에 100x20T(mm)의 크기로 재단하여 이물질이 혼입되지 않도록 비닐로 포장시키는 공정과, 상기의 비닐로 포장된 마스터 배치(Master Batch)를 24시간 동안 숙성시키기 위한 제2숙성 공정과, 상기에서 숙성된 마스터 배치를 압출 성형하기 위해 샤프트를 삽입하는 방식의 크로스헤드를 사용하고, 상기 크로스헤드의 온도는 스코치 현상과 가황제의 활성 손실을 방지하기 위해 40℃ 상온에서 성형하는 공정으로 이루어진다.

그리고, 도전성 표면층을 제조하기 위해 주재료(Material)인 나일론12, 용질 (Solute)인 카본 블랙(Carbon black), 및 첨가제(Additive)인 충진제를 정확히 계량하는 원료계량 공정과, 상기에서 계량된 원료인 나일론12, 카본 블랙 및 충진제를 혼합기에서 충분히 혼합시키는 공정과, 상기에서 혼합한 원료를 펠렛 압출기를 통해 140℃~240℃의 온도에서 혼합하여 펠렛 상태로 만드는 공정과, 상기의 공정에 의해 펠렛 상태로 만들어진 원료를 튜브 성형 압출기를 이용하여 외경이 Ф12 ~ Ф13과 내경이 Ф11.5 ~ Ф12.5로 이루어지도록 제작하는 공정과, 상기의 공정에 의해 제작된 성형 제품을 발포전까지 상온에서 보관시키는 공정으로 이루어진다.

상기의 공정으로 제조되는 도전성 탄성층과 도전성 표면층을 몰드 금형인 발포 지그를 이용하여 접합시키기 위해 상기 도전성 탄성층을 발포시킨 다음 상기에서 발포된 도전성 표면층 위에 도전성 표면층을 발포시키는 공정으로 이루어지는 것이다.

또한, 상기의 도전성 탄성체를 이루는 원료는 EPDM 65%~80%, 카본 블랙 5%~10%, 유황(sulfur) 0.5%~2% 및 발포제 6%~8% 비율로 구성되고, 상기의 도전성 표면층을 이루는 원료는 나일론12 75%~80%, 카본 블랙 5%~10% 및 충진제 5%~10% 비율로 구성되어 이루어지는 것이다.

또한, 상기 펠렛 상태로 만들어진 원료인 튜브가 경화되는 동안 원형을 유지하고 튜브의 지름과 두께에 따라 1~3psi를 유지시키기 위해 플랜지(Flange)와 맨드릴(mandrel)에 뚫어진 구멍을 통하여 저압공기를 불어 넣도록 하는 것이다.

한편, 본 발명은 상기 대전롤러의 제조방법에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기에서 실시하는 방법은, 먼저 도전성 탄성층을 제조하는 것으로, 이는 원료계량 공정을 통해 정확히 주재료(Material)인 EPDM, 용질(Solute)인 카본 블랙 (Carbon black), 안정제(Stabilizer)인 유황(sulfur) 및 첨가제(Additive)인 발포제를 계량하게 된다.

이때, 믹싱 공정을 실행하기 위해서, 오픈롤(Open Roll)을 이용하게 되는데, 이는 크기가 16인치(inch), 길이가 25인치(inch), 모터 마력이 50HP 및 , RPM(back roll)이 25로 이루어진 것이고, 상기 오픈롤을 2분 정도 공회전시키면 EPDM 고무 (Rubber)의 마찰력이 발생되지 않게 되며, 상기 EPDM 고무의 가소화가 극대화될 수 있도록 상기 롤의 간극을 10mm로 좁혀 6분 30초 동안 고무 내림 작업을 실시하게 되고, 또한 삼각접기를 4~5회 실시하여 분산 불량이 생기지 않도록 하는 것이다.

그리고, 상기의 롤을이용한 혼련 시간은 20~25분 정도가 바람직하다.

상기의 믹싱공정을 실시한 후에 배치공정을 실행하게 되는데, 이는 상기 EPDM 고무에 카본 블랙, S, ZNO 및 발포제 순으로 약품을 투입하여 균등한 분산이 이루어지도록 배치(Batch)를 만들게 된다.

그리고, 상기의 약품을 투입 후 혼련된 마스터 배치(Master Batch)는 이물질이 혼합되지 않도록 비닐로 포장하게 된다.

상기에서 실시하는 약품의 투입은 가교 방식의 구조에 따라 유황(Sulfur) 가교와 산화물(Peroxide) 가교로 이루어지나, 본 발명의 제조에서는 유황(Sulfur) 가교를 사용하였고, 그 이유는 낮은 온도와 압력에서도 성형이 가능하며 성형시 약간의 공기(Air)가 존재하여도 무방한 장점을 가지고 있기 때문이다.

상기에서 비닐로 포장된 마스터 배치(Master Batch)를 24시간 숙성시켜 5 Batch로 분류시키는 제1숙성 공정을 실시한 다음 상기 숙성을 마친 마스터 배치 (Master Batch)는 상기 롤(Roll) 간극을 3mm로 좁힌 다음 촉진제를 투입하여 분산이 잘 되도록 3~5분간 내림 작업을 실행하게 된다.

상기의 작업을 실행한 후에 상기 롤(Roll) 간극을 2mm로 하여 시트(Sheet) 표면을 육안으로 관찰하여 분산 불량이된 약품이 없는가를 확인한 다음 100x20T (mm)의 크기로 재단하여 이물질이 혼입되지 않도록 비닐로 포장하게 된다.

이때, 상기의 비닐로 포장된 마스터 배치(Master Batch)를 다시 24시간 동안 숙성시켜 제2숙성 공정을 실행하게 된다.

상기에서 숙성된 마스터 배치를 압출 성형하기 위해 샤프트를 삽입하는 방식의 크로스헤드를 사용하게 되고, 이때의 크로스헤드의 온도는 스코치 현상과 가황제의 활성 손실을 방지하기 위해 40℃ 상온에서 성형하는 공정으로 이루어져 도전성 탄성층이 완성되게 된다.

이때, 상기의 압출 성형시 갖추어야할 조건으로는 EPDM 고무의 성형에 적합한 스크류의 크기인 길이와 지름의 비가 10:1로 이루어져야 하고, 또한 스크류로 미경화 고무를 다이(die)에 주입할 때 고무에 충분한 압력이 가해져서 혼합된 공기가 제거될 수 있는 브레이커 플레이트(breaker plate, 구멍 뚫린 둥근판)를 필요로 하며, 탄성층 외경은 크로스 헤드부의 다이스를 사용하여 크기를 조절할 수가 있는것이다.

상기에 의해 이루어지는 도전성 탄성체의 원료는 EPDM 65%~80%, 카본 블랙 5%~10%, 유황(sulfur) 0.5%~2% 및 발포제 6%~8% 비율로 구성되는 것이 바람직하다.

상기의 EPDM 대신에 우레탄을 사용할 수가 있고, 카본 블랙 대신에 산화주석 및 전도성 액상을 사용할 수가 있는 것이다.

또한, 도전성 표면층을 제조하기 위해서, 원료계량 공정을 통해 정확히 주재료(Material)인 나일론12, 용질(Solute)인 카본 블랙(Carbon black), 및 첨가제 (Additive)인 충진제를 계량하게 된다.

이때의 원료는 나일론12 75%~80%, 카본 블랙 5%~10% 및 충진제 5%~10% 비율로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기에서 계량된 원료인 나일론12, 카본 블랙 및 충진제를 혼합기를 통해 충분히 혼합시킨 다음 이 혼합된 원료를 펠렛 압출기를 통해 140℃~240℃의 온도에서 혼합하여 펠렛 상태로 만들게 된다.

상기의 공정에 의해 펠렛 상태로 만들어진 원료를 튜브 성형 압출기를 이용하여 외경이 Ф12 ~ Ф13과 내경이 Ф11.5 ~ Ф12.5로 이루어지도록 제작하게 되고, 상기의 공정에 의해 제작된 성형 제품을 발포전까지 상온에서 보관시킨 다음 도전성 표먼층이 완성되는 것이다.

또한, 상기 펠렛 상태로 만들어진 원료인 튜브가 경화되는 동안 원형을 유지하고 튜브의 지름과 두께에 따라 1~3psi를 유지시키기 위해서 플랜지(Flange)와 맨드릴(mandrel)에 뚫어진 구멍을 통하여 저압공기를 불어 넣게 된다.

상기 맨드릴(Mandrel)에는 바꿔서 장착할 수 있는 원주형 팁(tip)이 붙어 있고 캡 스크류(cap screw)로 지지되어 있고, 상기의 압출 성형 시에 튜브에 대한 안지름 오차를 줄이기 위해서 볼 팁(ball tip)을 사용하면 상기의 안지름을 용이하게 조절할 수가 있는 것이다.

상기의 공정으로 제조되는 도전성 탄성층과 도전성 표면층을 첨부도면 도 2에 도시된, 몰드 금형인 발포 지그(1)를 이용하여 접합시키게 되는데, 이는 상기 도전성 탄성층을 발포시킨 다음 상기에서 발포된 도전성 표면층 위에 도전성 표면층인 튜브를 씌워 발포시키면, 본 발명에 의해 제조되는 대전 롤러가 완성되는 것이다.

이때, 상기 몰드 발포시 실시되는 온도는 건식 오븐방식을 통해 165℃ ~ 175℃에서 발포하게 된다.

상기 발포 지그(1)의 가장자리 부분(1a)의 양쪽 외경은 발포 타이밍과 전기적 성질을 고려해 Ф5 ~ Ф7 정도 더 크게 이루어진다.

상기 도전성 표면층인 튜브는 Ф12.2에서 Ф12.0으로 수축되고, 여기서 발포 지그(1)는 프린터 및 복사기에 장착되는 대전 롤러의 제품 규격에 따라 길이, 외경및 특정부위(발포 온도차에 의한 저항 균일 조절부위)가 달라질 수 있고, 상기 튜브의 수축률을 0.5% ~ 2%까지 조절하기 위해 상기 치수를 변경할 수가 있으며, 상기 발포 지그(1)의 차이에 의해 저항 균일도 및 표면층인 나일론 계열의 튜브층이 변화할 수 있음을 의미하는 것이다.

첨부도면 도 3 및 도 4는 발포 지그(1)의 가장자리 부분(1a)이 있는 것과 없을 시에 나타나는 저항 특성의 그래프로서, 상기 발포 지그(1)를 사용하여 발포 표면층을 이룬 대전 롤러의 저항을 측정할 시 균일한 대전 롤러의 저항층(2~3㏁)이 제작됨을 알 수가 있고(도 3 참조), 상기 발포 지그(1)의 가장자리 부분(1a)이 없는 상태에서 발포 표면층을 형성시킨 경우에 균일한 저항 분포를 갖기 어려워 균일한 대전 롤러의 저항층(1~4.5㏁)이 제작될 수 없음을 알 수가 있다(도 4 참조).

상기에서와 같이, 본 발명에 의해 제조되는 대전 롤러는 샤프트(shaft)를 중심으로 내측에 스폰지(sponge) 계열의 탄성층과 상기 탄성층의 외측에 수지 복합체로된 표면층을 갖는 2층 구조로 이루어진 것이다.

즉, 상기 대전 롤러는 스폰지(sponge) 계열의 탄성층과, 고(高)마모성과 균일한 저항 분포를 가지는 표면층으로 이루어진 2층 구조로 되어 있어 우수한 경제적인 효율성을 갖게 되고, 또한 상기 탄성층이 저경도의 발포용 고무를 모재로 하기 때문에 연마 공정이 필요없는 것이며, 프린터기 및 복사기에 대한 운용에 있어 소음이 적고 나일론 튜브를 사용함으로 마모성 및 신뢰성이 우수하고 재현성이 뛰어나게 된다.

상기의 발포된 도전성 탄성층에 도전성 튜브(Tube)를 씌워지게 발포하기 때문에 균일한 저항을 얻는 동시에 별도의 접착공정이 필요없는 것이다.

결국, 본 발명에 의해 제조되는 대전롤러를 제공하여 내열성과 내후성 및 내오존성에서 종래의 제품과 차별화될 수가 있는 것이고, 환경(고온, 고습) 조건에 영향이 적으며, 동시에 유용한 전자회로를 구성하여 사용되는 레이저 프린터기의 적용에 뛰어난 재현성과 신뢰성을 제공할 수 있는 것이고, 또한 상기의 대전롤러를제조하는데 있어 저렴한 제조 원료을 사용하게 되어 경제적으로 효율성을 향상시킬 수가 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 도전성 탄성체 발포 시 도전성 튜브를 같이 삽입하여 발포하는 균일한 저항층을 이루도록 하고, 별도의 접착제를 사용하지 않고 배합에 의존하여 튜브와 탄성체를 접합시키도록 하여 열적 안정성, 내오존성, 내후성, 내수성 등을 만족하면서 고무 특유의 유연성이 있고 다른 고무에 비하여 가격이 저렴한 EPDM 탄성체를 모재로 하고, 나일론 튜브를 사용하여 균일하고 안정적인 저항률의 표면층을 형성함으로써, 상기 표면층에 의해 감광체 결함 발생시의 과전류 방지, 감광체 토너와의 화학적 안정유지 및 오염이 방지되는 효과와, 상기 탄성체에 의해 습도 및 온도 변화에 대한 저항의 변화율이 작게 되어 제조시의 저항 불균일이 최소화되는 효과로 인해 제조되는 대전롤러의 효율성이 향상되어이를 장착하여 사용하는 프린터 및 복사기에 대한 사용상의 만족도가 극대화되고, 전체적인 산업상의 경제성이 상승되는 등의 여러 효과를 동시에 거둘 수 있는 매우 유용한 발명임이 명백하다.

Claims (3)

1. 도전성 탄성층을 제조하기 위해, 주재료인 EPDM, 용질인 카본 블랙, 안정제인 유황(sulfur) 및 첨가제인 발포제를 정확히 계량하는 원료계량 공정,

   상기 원료를 배합하기 위해 크기가 16인치(inch), 길이가 25인치(inch), 모터 마력이 50HP 및 , RPM(back roll)이 25로 이루어진 오픈롤(Open Roll)을 이용하되, 상기 EPDM 고무(Rubber)의 마찰력이 발생되지 않도록 상기 오픈롤을 2분 정도 공회전시키고, 가소화가 극대화될 수 있도록 상기 롤의 간극을 10mm로 좁혀 6분 30초 동안 고무 내림 작업을 실시하며, 분산 불량이 생기지 않도록 삼각접기를 4~5회 실시하도록 하는 믹싱 공정,

   상기의 믹싱공정이 실시되면, 상기 EPDM 고무에 카본 블랙, S, ZNO 및 발포제 순으로 약품을 투입하여 균등한 분산이 이루어지도록 배치(Batch)를 만들되, 상기 약품을 투입 후 혼련된 마스터 배치(Master Batch)는 이물질이 혼합되지 않도록 비닐 포장을 실시하는 배치 공정,

   상기에서 이루어진 마스터 배치(Master Batch)를 24시간 숙성시켜 5 Batch로 분류하도록 하는 제1숙성 공정,

   상기에서 숙성을 마친 마스터 배치(Master Batch)는 상기 롤(Roll) 간극을 3mm로 좁힌 다음 촉진제를 투입하여 분산이 잘 되도록 3~5분간 내림 작업을 한 후에 상기 롤(Roll) 간극을 2mm로 하여 시트(Sheet) 표면을 육안으로 관찰하여 분산 불량이된 약품이 없는가를 확인후에 100x20T(mm)의 크기로 재단하여 이물질이 혼입되지 않도록 비닐로 포장시키는 공정,

   상기의 비닐로 포장된 마스터 배치(Master Batch)를 24시간 동안 숙성시키기 위한 제2숙성 공정,

   상기에서 숙성된 마스터 배치를 압출 성형하기 위해 샤프트를 삽입하는 방식의 크로스헤드를 사용하고, 상기 크로스헤드의 온도는 스코치 현상과 가황제의 활성 손실을 방지하기 위해 40℃ 상온에서 성형하는 공정으로 이루어지고;

   도전성 표면층을 제조하기 위해, 주재료인 나일론12, 용질인 카본 블랙 및 첨가제인 충진제를 정확히 계량하는 원료계량 공정,

   상기에서 계량된 원료인 나일론12, 카본 블랙 및 충진제를 혼합기에서 충분히 혼합시키는 공정,

   상기에서 혼합한 원료를 펠렛 압출기를 통해 140℃~240℃의 온도에서 혼합하여 펠렛 상태로 만드는 공정,

   상기의 공정에 의해 펠렛 상태로 만들어진 원료를 튜브 성형 압출기를 이용하여 외경이 Ф12 ~ Ф13과 내경이 Ф11.5 ~ Ф12.5로 이루어지도록 제작하는 공정,

   상기의 공정에 의해 제작된 성형 제품을 발포전까지 상온에서 보관시키는 공정으로 이루어지며;

   상기의 공정으로 제조되는 도전성 탄성층과 도전성 표면층을 몰드 금형인 발포 지그를 이용하여 접합시키기 위해 상기 도전성 탄성층을 발포시킨 다음 상기에서 발포된 도전성 표면층 위에 도전성 표면층을 발포시키는 공정;

   으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대전롤러의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기의 도전성 탄성체를 이루는 원료는 EPDM 65%~80%, 카본 블랙 5%~10%, 유황(sulfur) 0.5%~2% 및 발포제 6%~8% 비율로 구성되고, 상기의 도전성 표면층을 이루는 원료는 나일론12 75%~80%, 카본 블랙 5%~10% 및 충진제 5%~10% 비율로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 대전롤러의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 펠렛 상태로 만들어진 원료인 튜브가 경화되는 동안 원형을 유지하고 튜브의 지름과 두께에 따라 1~3psi를 유지시키기 위해 플랜지(Flange)와 맨드릴 (mandrel)에 뚫어진 구멍을 통하여 저압공기를 불어 넣도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 대전롤러의 제조방법.