KR100965977B1 - 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법 - Google Patents

전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법 Download PDF

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Abstract

절삭분과 상기 냉간 인발공정에서 사용되는 고점도의 인발가공오일을 염소계 유기용제를 사용하지 않고, 효율적으로 제거 및 탈지할 수 있는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법을 제공한다.
냉간 연신(cold drawing) 가공후, 소정의 길이로 절단된 복수의 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재를 원통축을 수직으로 병렬배치시키고, 고압 세정 노즐로부터 소정 분사압의 고압 세정액을, 소정의 확산각도로 부채형상을 이루도록, 하나의 원통형 기재의 상부 개구부의 상측으로부터 상기 기재를 향해 분사함과 동시에, 상기 노즐을 상기 열방향으로 회동동작시키면서, 순차적으로 상기 열방향의 다른 원통형 기재의 개구부상으로 상기 노즐을 수평이동시킨다.

Description

전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법{METHOD OF CLEANING A DRUM SUBSTRATE OF ALUMINUM FOR AN ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOCONDUCTOR}
도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 원통형 기재의 세정방법의 하나의 실시예를 도시한 개략적인 상면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 한 개의 고압 노즐에 의해 상기 원통형 기재를 세정하는 방법을 도시한 상면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 한 개의 고압 노즐에 의해 상기 원통형 기재를 세정하는 방법을 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 한 개의 고압 노즐에 의해 상기 원통형 기재를 세정하는 방법을 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 4에 도시된 한 개의 고압 노즐이 수평이동방향으로 회동운동하는 것을 도시한 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 원통형 기재 2 : 고압 노즐
3 : 고압 노즐의 이동방향 4 : 세정액 분사의 확산
b : 회동각도 θ : 세정액의 분사각
Φ : 원통형 기재의 직경
h : 원통형 기재의 상단과 노즐 분사구의 거리
알루미늄 원통형 기재(基體)의 외주면에 감광층을 형성하여 이루어지는 전자사진 감광체를 탑재한 화상 형성 장치에 의해, 양호한 화상이 형성되도록 하려면, 우선, 상기 알루미늄 원통형 기재의 제조, 즉 알루미늄 잉곳을 열간압출하고 냉간 인발(연신; drawing)에 의해 관형상으로 성형된 원통체를 소정의 길이로 절단하여 이루어지는 알루미늄의 미가공관(原管; raw drum)을, 추가로 절삭가공에 의해 고정밀도의 사이즈 및 소정의 표면성상을 갖는 알루미늄 원통형 기재로 가공할 필요가 있다. 본 발명은, 상기 미가공관의 상태인 알루미늄 원통형 기재의 제조에 있어서의, 상기 냉간인발가공되어 소정 길이로 절단된 후의 미가공관의 세정방법에 관한 것이다.
전자사진 기술은, 당초, 복사기 분야에서 발전을 거두어, 최근에는 레이저 프린터 등에도 응용되고 있다. 전자사진 프로세스에 의해 화상을 형성하는 장치에 탑재되는 전자사진 감광체는, 외주 표면 및 기타 필요한 표면이 절삭가공에 의해 고정밀도의 사이즈와 표면성상으로 가공된 알루미늄 원통형 기재의 표면에 광도전층을 피복형성한 것이다. 이후, 전술한 바와 같이 절삭가공에 의해 고정밀도의 사이즈 및 소정의 표면성상으로 마무리하기 전의 알루미늄 원통형 기재와, 마무리된 후의 원통형 기재를 구별할 필요가 있을 때에는, 특히 전자의 원통형 기재를 미가 공관(또는, 알루미늄 미가공관)이라 칭한다.
일반적인 알루미늄 원통형 기재(미가공관)의 제조방법에 의하면, 알루미늄 잉곳을, 용해, 함유성분의 조정, 비용해성 불순물의 여과 및 주조, 균질화 처리, 열간압출(관형상화), 냉간인발(연신에 의한 소정의 관두께로의 가공) 등의 공정을 순차로 실시함으로써 소정의 관 직경이나 관 두께를 갖는 원통체로 성형하고, 소정의 길이로 절단, 세정하는 순서로 제조되어, 소정 사양의 알루미늄 원통형 기재(미가공관)가 된다.
종래, 상기한 일련의 미가공관의 제조공정중에서 냉간 인발 공정에서는 매우 점도가 높은 인발가공오일(동점도(kinetic viscosity) 1000∼2000cSt: 센티스톡스(centistokes), 1cSt=10-6㎡/초), 예를 들면 폴리부틸렌 등을 사용하기 때문에, 인발후의 긴 관을 소정의 길이(예를 들면, 240∼360㎜)로 절단한 후의 세정공정에서는, 상기 인발가공오일에 대한 용해성이 대단히 높은 디클로로메탄이나 트리클로로에틸렌 등과 같은 염소계 유기용제를 이용하여 상기 인발가공오일을 제거(탈지)하였다.
한편, 최근에는, 자연환경에 대한 악영향의 감소를 목적으로 유기용제, 특히 염소계 유기용제에 대한 규제가 강화되고 있다. 그 대체 세정안으로서 알칼리 세정제 등을 사용한 세정방법이 여러가지로 제안된 바 있다. 예를 들면, 감광체용 알루미늄관재의 세정방법으로서, pH가 10∼12인 알칼리 이온수를 이용하여, 40∼60℃의 액온에서 초음파 진동을 가하여 탈지세정을 하는 알루미늄 관재의 제조방법이 공개되어 있다(특허문헌1 - 요약의 해결수단). 또한, 원통부재의 내면 절삭가공 후에 내부에 부착되어, 쉽게 제거되지 않는 절삭분(cutting chips) 및 절삭 오일을, 원통부재의 내주에 고압수(분사압 1.47×107Pa∼1.96×107Pa)의 분사 노즐을 내주를 따라 상하이동시킴으로써 제거하는 세정방법이 알려져 있다(특허문헌2 - [0002]단락).
[특허문헌1] 일본 특허공개공보 제2003-262964호
[특허문헌2] 일본 특허공보 제3421279호
그러나, 상기 미가공관의 제조방법에서의 상기 냉간인발(연신) 공정후의 절단공정에서 대량의 절삭분이 고점도의 인발가공오일과 함께, 미가공관의 외주면이나 내주면에 부착되므로, 이러한 절삭분과 인발가공오일을 염소계 유기용제를 사용하지 않고 제거하고자 할 경우, 상기 특허문헌 2에 기재된 바와 같이 고압 세정수 노즐을 개개의 미가공관의 내주면으로 일일이 길이방향으로 이동시켜 제거하는 방법이 알려져 있으나, 한 개의 고압 세정수 노즐로는 수량이 많은 경우에 작업시간이 길어지는 등 양산(量産) 효율이 좋지 않고, 노즐의 수를 미가공관의 갯수와 동일하게 하여, 양산 효율을 개선하면 장치가 복잡해진다. 게다가, 노즐의 갯수가 많을 경우에는, 한 개당 및 단위 시간당 물의 유량이 매우 많아지므로, 노즐이 증가되면 물의 소비량도 무시할 수 없게 된다. 또한, 단일 노즐에 의한 세정의 경우, 절삭분과 인발가공오일의 제거시간이 길어지면, 세정액에 따라서는, 그 부분을 변색시키는 문제가 발생되는 경우도 있다.
또한, 미가공관의 내주면에 절삭분이 미처 다 제거되지 못하고 잔류하게 되면, 이후의 절삭가공 공정에서, 센터링의 기준이 되는 내주면을 유지시킬 때 그 절삭분이 끼어드는 것이 원인이 되어, 절삭시의 회전중심이 어긋나 내주면과 외주절삭면의 동심도(同心度)를 악화시키는 경우가 있다. 이 때문에, 상기한 특허문헌 1에서는 상기 pH가 10∼12인 알칼리 이온수를 이용하여, 40∼60℃의 액온으로 초음파 진동을 가하는 등의 탈지공정에 앞서 수돗물에 의한 샤워 세정을 추가할 것을 제안하고 있으나, 통상의 수돗물의 수압에 의한 샤워 정도로는, 비록 사전세정이라 하더라도 점도가 높은 오일로 부착된 절삭분의 효율적인 제거의 차원에서는 그 효과가 불충분하다고 하지 않을 수 없다.
또한, 상기 특허문헌 1에도 기재되어 있고, 종래부터도 사용되고 있는 초음파 진동에 의한 세정의 경우는, 초음파 발진자로부터의 거리나, 발진자에 대해 세정 대상물의 이면측이나 그늘이 지는 등의 위치조건에 의해 효과에 차이가 생기기 쉬우므로, 특히 원통형 기재의 내주면의 절삭분의 제거와 같은 경우, 세정효과가 감쇠되기 쉬워, 충분한 세정이 이루어지기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은, 이상 기술한 점에 비추어 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 미가공관의 제조방법에 있어서의 냉간인발(연신) 공정후의 절단공정에서 발생하여, 미가공관의 외주면이나 내주면에 부착하는 대량의 절삭분과 상기 냉간인발공정에서 사용되는 고점도의 인발가공오일을 염소계 유기용제를 사용하지 않고, 효율적으로 제거 및 탈지할 수 있는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법을 제공하는데 있다.
청구범위 제 1항에 기재된 본 발명에 의하면, 냉간 연신(cold drawing) 가공후, 소정의 길이로 절단된 복수의 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재를 원통축을 수직으로 병렬배치시킨다. 그리고, 고압 세정 노즐로부터 소정 분사압의 고압 세정액을, 소정의 확산각도로 부채형상(fan shape)을 이루도록, 하나의 원통형 기재의 상부 개구부의 상측으로부터 상기 기재를 향해 분사함과 동시에, 상기 노즐을 열방향으로 회동(swing)동작시키면서, 순차적으로 상기 열방향의 다른 원통형 기재의 개구부상으로 상기 노즐을 수평이동시키는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법을 이용함으로써, 상기의 목적은 달성된다.
청구범위 제 2항에 기재된 본 발명에 의하면, 원통형 기재의 직경을 Φ, 고압 세정 노즐로부터 분사되는 세정액의 확산각도를 θ, 원통형 기재의 상단과 노즐 분사구와의 거리를 h라 하였을 때,
h≥Φ/(2tan(θ/2)) … [수학식 1]
의 관계를 갖는 청구범위 제 1항에 기재된 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법으로 하는 것이 바람직하다.
청구범위 제 3항에 기재된 본 발명에 의하면, 고압 세정액을 이용한 세정후, 온 순수 건조(warm pure water drying)하는 청구범위 제 1항 또는 제 2항에 기재된 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법으로 하는 것도 바람직하다.
청구범위 제 4항에 기재된 본 발명에 의하면, 고압 세정액으로서 pH가 8 내지 12인 알칼리성 세정액 또는 알칼리성 전해수를 이용하여, 4.9×106Pa 내지 2.94 ×107Pa의 분사압으로 고압세정하는 청구범위 제 2항에 기재된 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
청구범위 제 5항에 기재된 본 발명에 의하면, 고압 세정액으로서 순수(純水)를 이용하여, 1.96×107Pa 내지 2.94×107Pa의 분사압으로 고압세정하는 청구범위 제 2항에 기재된 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
청구범위 제 6항에 기재된 본 발명에 의하면, 고압 세정액이 고압 세정 노즐에 접속배관된 고압 플런저 펌프(plunger pump)로 가압되어 이송되는 청구범위 제 4항 또는 제 5항에 기재된 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법으로 하는 것이 바람직하다.
청구범위 제 7항에 기재된 본 발명에 의하면, 하나의 고압 세정 노즐이, 2열로 병렬배치된 복수의 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재에 대해, 왕복주사하여 세정하는 청구범위 제 1항 또는 제 2항에 기재된 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법으로 하는 것이 바람직하다.
청구범위 제 8항에 기재된 본 발명에 의하면, 3㎜/초 내지 8㎜/초의 이동속도로 고압 세정 노즐을 열방향으로 왕복주사시킴으로써 세정하는 청구범위 제 4항 또는 제 5항에 기재된 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
청구범위 제 9항에 기재된 본 발명에 의하면, 회동동작의 회동각도가 15도 내지 25도인 청구범위 제 8항에 기재된 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법으로 하는 것이 한층 더 바람직하다.
(실시형태)
이하에서는, 본 발명의 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법에 대하여, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한, 이후 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도 1 내지 도 5는 모두 본 발명에 관련된 도면이다. 도 1은 복수의 알루미늄 원통형 기재의 세정방법의 하나의 실시예를 나타낸 개략적인 상면도이고, 도 2는 도 1의 일부분을 나타낸 것으로, 한 개의 고압노즐에 의해 한 개의 원통형 기재를 세정하는 방법을 나타낸 상면도이고, 도 3은 도 1의 일부분을 나타낸 것으로, 한 개의 고압 노즐에 의해 한 개의 원통형 기재를 세정하는 방법을 나타낸 측면도이고, 도 4는 도 1의 일부분을 나타낸 것으로, 한 개의 고압 노즐에 의해 한 개의 원통형 기재를 세정하는 방법을 나타낸 정면도이고, 도 5는 도 4에 도시한 한 개의 고압 노즐이 그 수평이동방향으로 회동운동하는 것을 나타낸 측면도이다.
JIS-A6063(Si-Mg계)으로 규정되는 조성을 갖는 알루미늄 열간압출관을 전술한 바와 같이 고점도(1500cSt)의 인발가공오일(폴리부텐, polybutene)을 이용하여 냉간인발가공하여, 30㎜의 직경과 28.5㎜의 내부직경을 가지도록 성형하고, 360㎜의 길이로 절단하여 이것을 알루미늄 미가공관으로 하였다. 상기 미가공관에는, 그 내외주면에 대량의 절삭분 및 인발가공오일이 부착되어 있다. 상기 미가공관으로부터, 상기 절단시에 발생하여 미가공관의 내외주면에 부착되어 있는 대량의 절삭분 및 고점도의 인발가공오일을 제거하여 세정하는 방법에 대해 최적의 조건을 구하는 실험을 포함하여, 이후에 상세히 설명한다.
전술한 절삭분과 고점도의 인발가공오일이 부착된 직경이 30㎜인 복수의 알루미늄 원통형 기재(1)를 원통축을 수직(연직방향)으로 하여, 도 1에 도시한 바와 같이, 10열, 10행으로 병렬배치시키고, 각 원통형 기재(1)가 쓰러지지 않도록 지지하는 프레임(도시 생략)을 끼워넣는다. 상기의 순서를 반대로 하여, 프레임에 원통형 기재(1)를 끼워넣음으로써, 10열, 10행의 병렬배치로 해도 좋다. 상기 프레임은 고압세정액의 분사에 의해 원통형 기재가 쓰러지지 않도록 하기 위한 것이므로, 기재에 손상을 주지 않고, 세정에 방해가 되지 않는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 10열, 10행으로 병렬배치된 알루미늄 원통형 기재(1)의, 고압(세정) 노즐(2)의 이동방향의 원통형 기재(1)의 열의 전체 길이를 약 450㎜로 하였다.
원통형 기재(1)의 상단에 가까운 상방의 위치(기재의 상단으로부터 약 10㎝상방)이면서 열의 한쪽 끝에 2열마다 고압 노즐(2)을 배치한다. 원통형 기재의 상방의 고압 노즐의 위치는, 하기의 수학식 1에 의해 정한다. 원통형 기재의 직경을 Φ, 고압 노즐로부터 분사되는 세정액의 확산각도를 θ, 원통형 기재의 상단과 노즐 분사구와의 거리를 h라 하였을 때,
h≥Φ/(2tan(θ/2)) … [수학식 1]
가 된다.
예를 들면, 직경이 30㎜인 원통형 기재에 대한 고압 노즐로부터의 세정액의 분사각(θ)을 후술하는 바와 같이 20도로 한 경우, 원통형 기재의 상단과 노즐 분 사구간의 거리(h; 고압노즐의 높이)는 약 67.7㎜이상이 된다. 고압 노즐의 높이는 67.7㎜이상으로 가능한 한 가까운 높이가 좋으므로, 여기서는 약 100㎜(10㎝)로 하였다. 이 세정방법에 의해 유효한 효과가 얻어지는 원통형 기재의 길이는 240∼370㎜이다. 이러한 길이의 범위에서는 길이방향에서의 세정효과의 차이는 없고, 원통형 기재의 상단에서 하단까지, 얼룩없이 세정된다.
고압 세정액을 분사하기 위해, 마루야마 엑셀(주)의 고압 플런저 펌프를 사용한 고압 제트 분사장치를 이용하였다. 상기 고압 플런저 펌프(도시 생략)에 의해 액압이 가압되어 배관에 접속된 고압 노즐(2)로부터 원통형 기재(1)를 향해 액온이 50℃인 순수 또는 알칼리성 세정액(알칼리성 세정제(캐스트롤 No.450 : 비피 캐스트롤 가부시키가이샤 제조, 수소 이온 지수(pH)가 9.0이 되도록 희석하여 사용), 또는 수소 이온 지수(pH)가 11.5인 알칼리성 전해수 중 어느 하나)를 8L/분의 액량으로, 그리고 이동방향에 대해 거의 직각방향으로 25도의 확산각도(θ)로 분사시키면서, 고압 노즐(2)을 도 1의 화살표(3) 방향으로 5㎜/초의 이동속도로 수평이동시킨다. 알칼리성 전해수는 탄산칼륨용액의 전기분해에 의해 얻어지는 세정액이다. 세정액의 상기 확산각도 θ=25도는 고압 노즐의 기재 상단으로부터의 위치를 고정시키면, 세정액이 기재의 내주면에 균일하게 닿도록 원통형 기재의 내부직경에 따라 임의로 변경해야할 각도이다. 알칼리성 세정액의 경우, 고점도의 인발가공오일에 대한 세정효과가 순수를 세정액으로 이용한 경우보다도 크다는 것은 알려진 바 있다. 다만, 알칼리성 세정액은, 수소 이온 지수(pH)가 12를 넘으면 알루미늄 원통형 기재에 대한 에칭효과가 지나치게 강해져, 상기 기재의 내면에 알루미늄 수화물(뵈마이트; boehmite)의 생성에 기인하는 것으로 생각되는 변색이 생기므로, 수소 이온 지수는 12이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 수소 이온 지수(pH)가 8.0미만인 경우는 순수의 세정효과와 거의 동일하였다.
한 개의 고압 노즐(2)은 5㎜/초의 이동속도로 원통형 기재(1)의 상방을 화살표(3)방향으로 이동하면서 세정하고(전진 경로: forward path), 한 열의 세정이 끝나면 인접한 열로 이동하여, 마찬가지로 세정하면서 되돌아온다. 상기 고압 노즐(2)은 2열마다 설치되어 있으므로, 10열, 10행의 원통형 기재 군(群)의 경우는, 5개의 노즐(2)을 이용하여 동시에 세정을 개시하면, 약 3분동안 100개의 원통형 기재를 세정할 수 있으므로, 효율적이다. 고압 노즐의 이동속도는 원통형 기재의 내부직경이나 길이와 작업효율을 고려하여 3㎜/초 내지 8㎜/초로 변경할 수 있다. 이동속도가 3㎜/초이하이면 작업효율이 좋지 않고, 8㎜/초를 초과하면 세정효과에 악영향을 미친다. 내부직경이 28.5㎜이고 길이가 360㎜인 상기 원통형 기재의 경우는 상기 5㎜/초의 이동속도가 가장 바람직하다. 또한, 상기 고압 세정 노즐을 이용하여, 상기 원통형 기재에 부착되어 있는 절삭분과 고점도의 인발가공오일을 제거한 후에는, 60℃ 내지 80℃의 온(溫)순수에 침지시켜 열풍건조하는 것이 바람직하다.
도 2는, 도 1에 대해 한 개의 원통형 기재를 세정하는 부분을 확대하여 도시한 상면도이다. 원통형 기재(1)의 상방에 고압 노즐(2)이 배치되며, 이 고압 노즐(2)의 하측으로부터 점선으로 나타낸 세정액(4)을 원통형 기재(1)의 내부에 소정의 확산각도(θ)로 분사시키고 있는 것을 나타내고 있다. 화살표가 붙은 선(3)은 고압 노즐(2)의 이동방향이다. 또한, 도 2에서는, 고압 노즐(2)의 이동방향(3)과 세 정액(4)이 이루는 면이 수직으로 교차하고 있으나, 수직으로부터 약간 어긋나, 대략 수직을 이루는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 이동방향(3) 및 연직방향이 이루는 면과 세정액(4)이 이루는 면이 거의 직각으로 교차하도록 고압 노즐(2)의 방향을 조정하는 것이 바람직하다. 병렬배치하는 고압 노즐(2)의 방향을 전부 이와 같이 하여, 노즐로부터 분사되는 세정액이 서로 간섭하지 않도록 하면, 효율적으로 세정을 행할 수가 있다. 도 3은 도 2에 대해, 화살표(3)의 직각방향에서 바라본 측면도이다. 도 4는 도 2에 대해, 화살표(3) 방향에서 바라본 정면도이다. 도 4에서는 세정액이 바람직한 확산각도(θ)인 25도로 확산되어 분사되는 것을 나타내고 있다. 도 3과 도 4의 비교를 통해 알 수 있듯이, 분사되는 세정액은, 대체로 고압 노즐(2)의 이동방향에 직각인 방향으로만 확산되는 것을 알 수 있다. 도 5는 도 3과 동일한 위치에서 바라본 고압 노즐(2)의 회동운동을 나타낸 측면도이다. 회동운동에 의해 변동되는 고압 노즐(2)의 위치를 점선으로 나타내었다. 회동각도는 b로 나타내었다. 회동각도(b)는 15∼25도인 것이 바람직하다. 15도 미만인 경우는 세정액이 기재에 접촉하지 않고 헛되이 기재 내부를 통과하는 비율이 높아져 세정효율이 나쁘고, 25도를 초과하면 기재의 외부로 분사되는 세정액의 비율이 많아져, 역시 세정효율이 나빠진다. 화살표가 붙은 선(3)은 고압 노즐(2)의 이동방향이다.
(실험예 1)
전술한 직경, 길이 및 두께를 갖는 JIS-A6063의 알루미늄 원통형 기재의 세정방법에 대해, 고압 세정액으로서 순수를 이용하고, 순수의 분사압을 각각 50, 70, 100, 200, 300kgf/㎠(각각 0.49, 0.686, 0.98, 1.96, 2.94×107Pa에 대응)로 변경한 경우의 세정효과에 대해 조사하였다. 또한, 고압 노즐의 높이(h)는 약 100㎜, 세정액의 분사각도는 25도로 하였다. 분사압이 500kgf/㎠(4.9×107Pa에 대응)를 초과하면, 전술한 두께 0.75㎜인 알루미늄 원통형 기재의 경우, 액압에 의해 변형이 생기는 경우가 있었다. 알루미늄 원통형 기재의 두께가 두꺼운 경우는, 분사압을 더욱 높게 할 수 있음은 물론이다.
(실험예 2)
고압 세정액으로서, 상기의 순수를 대신하여 알칼리성 세정제(캐스트롤 No.450: 비피 캐스트롤 가부시키가이샤 제조)를 2%(수소 이온 지수 9.0)로 희석한 액체를 이용하여, 실험예 1과 마찬가지로 분사압을 변경하면서 세정효과를 조사하였다.
(실험예 3)
고압 세정액으로서, 상기의 순수를 대신하여, 수소 이온 지수(pH)가 11.5인 탄산칼륨으로부터 생성된 알칼리성 전해수를 사용한 액체를 이용하여, 실험예 1과 마찬가지로 분사압을 변경하면서 세정효과를 조사하였다.
(실험예 4)
순수의 분사압을 20kgf/㎠(1.96×106Pa에 대응) 및 40kgf/㎠(3.92×106Pa에 대응)로 한 것 이외에는 실험예 1과 동일하게 하여 세정효과를 조사하였다.
(실험예 5)
알칼리성 세정제(캐스트롤 No.450: 비피 캐스트롤 가부시키가이샤 제조)를 2%(수소 이온 지수 9.0)로 희석한 세정액의 분사압을 20kgf/㎠(1.96×106Pa에 대응) 및 40kgf/㎠(3.92×106Pa에 대응)으로 한 것 이외에는 실험예 2와 동일하게 하여 세정효과를 조사하였다.
(실험예 6)
수소 이온 지수(pH)가 11.5인 탄산칼륨으로부터 생성된 알칼리성 전해수를 사용한 세정액의 분사압을 20kgf/㎠(1.96×106Pa에 대응) 및 40kgf/㎠(3.92×106Pa에 대응)로 한 것 이외에는 실험예 3과 동일하게 하여 세정효과를 조사하였다.
상기 각 실험예와 관련하여 세정후의 평가는, 절삭분의 부착유무에 대해서는 육안으로 평가하고, 절삭분이 완전히 제거된 경우를 ◎, 거의 완전히 제거된 경우를 ○, 절삭분이 일부 잔류하는 것으로 인정되는 경우를 △, 절삭분이 거의 제거되지 못한 경우를 ×로 하여, 하기의 표 1에 각각 나타내었다. 그리고, 탈지상태에 대해서는 20%의 검은 잉크액의 도포성(wettability)에 의해 평가하고, 전체 표면이 완전히 도포되는 경우를 ◎, 전체 표면의 90%가 완전히 도포되는 경우를 ○, 70∼90%가 완전히 도포되는 경우를 △, 70%이하인 경우를 ×로 하여, 하기의 표 2에 각각 나타내었다.
절삭분의 제거
분사압
kgf/㎠		 20 40 50 70 100 200 300
실험예 1 - - ○ ◎ ◎ ◎ ◎
실험예 2 - - ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실험예 3 - - ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실험예 4 × △ - - - - -
실험예 5 △ △ - - - - -
실험예 6 △ △ - - - - -
탈 지 상 태
분사압
kgf/㎠		 20 40 50 70 100 200 300
실험예 1 - - △ △ △ ○ ◎
실험예 2 - - ○ ○ ◎ ◎ ◎
실험예 3 - - ○ ○ ◎ ◎ ◎
실험예 4 × × - - - - -
실험예 5 × × - - - - -
실험예 6 × × - - - - -
표 1을 통해, 절삭분의 제거에 대해서는, 세정액으로서 실험예 1, 2, 3에 도시한 바와 같이, 순수, 알칼리성 세정액중 어느 것을 이용한 경우에도, 그 분사압이 50kgf/㎠∼300kgf/㎠(4.9×106Pa∼2.94×107Pa에 대응)의 범위에서, 거의 완전한 제거가 가능함을 알 수 있다. 한편, 세정액으로서, 순수, 알칼리성 세정액 중 어느 것을 이용한 경우에도, 실험예 4, 5, 6에서는, 그 분사압이 20kgf/㎠(1.96×106Pa에 대응), 40kgf/㎠(3.92×106Pa에 대응)과 같이, 청구범위 제 4항 또는 제 5항에 기재된 본 발명에 관한 값보다 낮으면, 세정효과는 있지만, 절삭분의 일부 잔류가 인정됨을 알 수 있다.
표 2를 통해, 고점도의 인발가공오일의 탈지에 대해서는, 실험예 1에 나타낸 바와 같이, 세정액으로서 순수를 이용한 경우는, 200kgf/㎠∼300kgf/㎠(1.96×107Pa∼2.94×107Pa에 대응)의 범위에서, 전체 표면의 90%에 검은 잉크가 도포됨(즉, 오일이 거의 완전히 제거됨)을 알 수 있다. 또한, 실험예 2, 3에 도시한 바와 같이, 세정액으로서 알칼리성 세정액을 이용한 경우는, 어느 경우에도 50kgf/㎠∼300kgf/㎠(4.9×106Pa∼2.94×107Pa에 대응)의 범위에서, 전체 표면의 90%에 검은 잉크가 도포됨(즉, 오일이 거의 완전히 제거됨)을 알 수 있다.
한편, 세정액으로서, 순수(실험예 4), 알칼리성 세정액(실험예 5와 6)중 어느 것을 이용한 경우에도, 그 분사압이 실험예 4, 5, 6의 20kgf/㎠(1.96×106Pa에 대응), 40kgf/㎠(3.92×106Pa에 대응)과 같이 낮으면, 검은 잉크가 도포되는 비율은 70%이하로 매우 낮음(즉, 탈지가 불충분함)을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 미가공관의 제조방법에 있어서의 냉간 인발(연신)공정후의 절단공정에서 발생하여, 미가공관의 외주면이나 내주면에 부착하는 대량의 절삭분과 상기 냉간 인발 공정에서 사용되는 인발가공오일을 염소계 유기용제를 사용하지 않고, 효율적으로 제거 및 탈지할 수 있는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 냉간 연신(cold drawing) 가공후, 소정의 길이로 절단된 복수의 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재를 원통축을 수직으로 행과 열로 병렬 배치시키고, 고압 세정 노즐로부터 소정 분사압의 고압 세정액을, 소정의 확산각도로 부채형상을 이루도록, 하나의 원통형 기재의 상부 개구부의 상측으로부터 이 기재를 향해 분사함과 동시에, 상기 노즐을 열방향으로 회동동작시키면서, 순차적으로 상기 열방향의 다른 원통형 기재의 개구부상으로 상기 노즐을 수평이동시키는 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법.
  2. 제 1항에 있어서, 원통형 기재의 직경을 Φ, 고압 세정 노즐로부터 분사되는 세정액의 확산각도를 θ, 원통형 기재의 상단과 노즐 분사구와의 거리를 h라 하였을 때,
    h≥Φ/(2tan(θ/2)) … [수학식 1]
    의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 고압 세정액을 이용한 세정후, 온 순수 건조(warm pure water drying)하는 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법.
  4. 제 2항에 있어서, 고압 세정액으로서 pH가 8 내지 12인 알칼리성 세정액 또는 알칼리성 전해수를 이용하여, 4.9×106Pa 내지 2.94×107Pa의 분사압으로 고압세정하는 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법.
  5. 제 2항에 있어서, 고압 세정액으로서 순수(純水)를 이용하여, 1.96×107Pa 내지 2.94×107Pa의 분사압으로 고압세정하는 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 고압 세정액이 고압 세정 노즐에 접속배관된 고압 플런저 펌프로 가압되어 이송되는 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 하나의 고압 세정 노즐이, 2열로 병렬배치된 복수의 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재에 대해, 왕복주사하여 세정하는 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법.
  8. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 3㎜/초 내지 8㎜/초의 이동속도로 고압 세정 노즐을 열방향으로 왕복주사시켜 세정하는 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법.
  9. 제 8항에 있어서, 회동동작의 회동각도가 15도 내지 25도인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체용 알루미늄 원통형 기재의 세정방법.
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