KR101048500B1 - 감광드럼의 세척용액 및 그것을 이용한 감광드럼의 세척방법 - Google Patents
감광드럼의 세척용액 및 그것을 이용한 감광드럼의 세척방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 컴퓨터로부터 인쇄데이터를 전송받아 인쇄하는 프린터, 복사기 및 팩시밀리 등에서 사용되는 토너 카트리지를 포함된 감광드럼을 재생시에 감광드럼의 표면에 부착된 토너 등 부착물을 제거하고 동시에 감광드럼의 표면을 연마하여 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 감광드럼의 세척용액 및 그것을 이용한 감광드럼의 세척방법에 관한 것으로, 조성물 총중량에 대하여 연마제 15 내지 20중량%, 지방산 화합물 25 내지 30중량%와 유기용제 20 내지 25 중량%를 포함하여 감광드럼을 드럼재생장치의 전동모터에 의해 회전시키면서 세척액을 세척포에 묻혀 감광드럼 표면을 연마 및 세척함으로써 드럼표면을 고속으로 만족할만하게 세척하고 표면 코팅제도 적절하게 도포해 줄 수 있 수 있다.
Description
본 발명은 감광드럼의 세척용액 및 그것을 이용한 감광드럼의 세척방법에 관한 것으로, 특히 컴퓨터로부터 인쇄데이터를 전송받아 인쇄하는 프린터, 복사기 및 팩시밀리 등에서 사용되는 토너 카트리지를 포함된 감광드럼을 재생시에 감광드럼의 표면에 부착된 토너 등 부착물을 제거하고 동시에 감광드럼의 표면을 연마하여 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 감광드럼의 세척용액 및 그것을 이용한 감광드럼의 세척방법에 관한 것이다.
전자 사진 복사기나 레이저빔 프린터, 정전기 기록 장치 등과 같이, 전자 사진 방식을 이용하여 상유지체의 표면에 토너 화상을 제작하고, 그 토너 화상을 용지 등의 피전사체에 전사하는 화상 형성 장치에서 그 상 유지체로서 감광체 드럼이 사용되고 있다.
프린터, 복사기 및 팩시밀리 등에서 사용되는 감광체 드럼이 포함된 토너카트리지는 기본적으로 소모품으로 설계되어 토너가 다 사용된 후에는 폐기되고 새로운 토너 카트리지로 교체되어 사용된다.
일반적인 프린터에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.
프린터는 광원을 주사하여 상이 맺힐 수 있도록 하는 LSU(Laser Scanning Unit)(1), 상이 맺히면 토너를 분사하는 현상기(2), 정전잠상(Electro-Static Latent Image)이 생성되는 감광드럼(3), 감광드럼(3)에 맺혀있는 토너를 용지에 전사 시키기 위한 전사롤러(4), 용지에 전사된 토너를 열에 의해 정착시키는 히트 롤러(5), 히트 롤러(5)와 밀착되어 토너가 용지에 정착되도록 압착하는 압착 롤러(6), 정착된 용지를 출력하기 위한 배출롤러(7, 7')로 구성된다.
대전 롤러(미도시)가 회전하면서 감광 드럼(3)의 표면을 골고루 대전시키고, 대전된 감광 드럼(3)의 표면에 디지털 신호를 빛으로 전환하는 LSU(1)에 의해 컴퓨터에서 전송되는 화상과 동일한 정전 잠상을 생성한다.
이와 같이 감광 드럼(3)에 생성된 정전 잠상을 현상기(2)에서 분사되는 토너에 의해 가시상으로 변하게 되고, 용지 카세트에 적재된 용지가 픽업롤러(미도시)에 의해 프린터 내부로 급지되면 옹지는 전사 롤러(4)를 통과하면서 그 뒷면에 반대의 전하가 대전되어 감광드럼(3)의 가시상이 용지위에 전사되며, 가시상이 전사된 용지는 히팅롤러(5)와 압착롤러(6)사이를 통과하면서 열과 압착에 의해 전사된 상이 정착된 후, 설정된 이송 경로에 따라 배출 롤러(7, 7')를 통해 용지가 배출되어 인쇄작업이 완료된다.
그러나, 이와 같은 과정을 반복하여 인쇄작업을 수행하게 되면 감광드럼에 생성된 정전잠상 영역에는 현상기에서 분사되어 묻어있는 토너가 인쇄용지에 정착되지 못하고 잔류토너가 남게 된다.
감광드럼 표면의 실질적으로 균일한 대전성이 요구되지만, 동작중 점점 대전부재의 표면에 오염물(주로 토너 외첨제)이 부착 및 퇴적하고, 부착한 오염물에 의해 전기 저항 및 표면상태가 변화하기 때문에 실질적인 균일 대전을 저해해 버리는 경우가 있다.
따라서 인쇄작업을 계속수행하게 되면 불필요한 토너가 인쇄용지에 정착되어 출력물의 인쇄품질이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 인쇄되는 용지를 통해 감광드럼의 오염상태가 확인되면 직접 프린터를 분해하여 감광드럼에 생긴 잔류토너를 제거해야 한다.
여기서 경제적/환경적 및 자원적인 면을 고려하면 토너카트리지를 재생하여 사용하고 있으며, 감광드럼의 표면에는 반복해서 잠상이 형성되고 토너가 공급되기 때문에 장시간에 걸쳐 사용하는 경우 토너의 잔유물이 점착되거나 미세한 결함이 초래될 가능성이 높기 때문에 토너 카트리지의 재생 작업중에는 감광드럼에 대한 표면세척이라든지 표면코팅제의 도포 등의 재생처리도 필요하게 된다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 프린터 등의 감광드럼을 드럼재생장치의 전동모터에 의해 회전시켜줌으로써 세척포에 의해 드럼표면을 고속으로 만족할만하게 세척하고 표면 코팅제도 적절하게 도포해 줄 수 있도록 하는 감광드럼의 세척용액 및 그것을 이용한 세척방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 감광드럼의 세척용액은 연마제 15 내지 20중량%, 지방산 화합물 25 내지 30중량%와 유기용제 20 내지 25 중량%를 포함한다.
연마제는 콜로이달 실리카(SiO 2) 60~72wt%, 나노 입경을 갖는 다이아몬드 0.5~3wt%, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 27.5~37 wt% 를 포함시켜 혼합 제조하고 감광드럼의 스크래치 부분을 충분히 연마 특성을 얻을 수 있는 범위로 계면활성제의 첨가량 및 pH 를 조정할 필요가 있고, 연마제의 점도는, 1.0 ∼ 2.5 mPa·s, 특히 1.0 ∼ 1.4 mPa·s 인 것을 특징으로 한다.
지방산 화합물은 포화지방산과 불포화지방산 둘 다 사용가능하며, 포화지방산으로서 라우르산 (Lauric acid), 미리스트산 (Myristic acid), 스테아르산(Stearic acid), 팔미트산(Palmitic acid) 등이 사용가능하고,
불포화지방산으로서 리놀레산(Linoleic acid), 리놀레산(Linolnic acid), 올레산(Oleic acid), 리시놀레산(Ricinoleic acid) 등이 사용가능하다.
유기용제는 디클로로메탄, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소류; n-헥산, 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소류; 벤젠, 톨루엔, 스티렌 등의 방향족 탄화수소류; 초산메틸, 초산에틸 등의 에스테르류; 아세톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 디에틸에테르, 디프로필에테르, 글리콜 에테르 등의 에테르류 등을 사용할 수 있으며, 각 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다.
본 발명에 의한 감광드럼의 세척방법은
(a) 연마제 15 내지 20중량%, 지방산 화합물 25 내지 30중량%와 유기용제 20 내지 25 중량%를 포함하는 감광드럼 세척액을 제조하는 단계;
(b) 상기 단계(a)에서 제조된 세척액을 이용하여 50도 이하의 온도로 가열한 후 감광드럼 재생장치에 감광드럼을 고정시키고 상기 감광드럼을 회전시키면서 감광드럼의 표면에 상기 세척액을 묻힌 헝겊을 밀착시켜 감광드럼의 표면에 부착된 토너 점착물을 세척하는 단계;
(c) 상기 단계(b)의 세척공정에서 감광드럼의 표면에 잔류하는 세척액을 순수를 이용하여 린스하는 단계를 포함한다.
이때 상기 글리콜 에테르 화합물은 에틸렌 글리콜 모노메틸, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 극성 유기용매 화합물은 수용성 유기용매를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 상기 에스테르 화합물은 탄소수가 4 내지 12를 갖는 에스테르계 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 의한 감광드럼의 연마용제는 조성물 총중량에 대해 15∼40 중량%의 글리콜 에테르 화합물, 50∼80 중량%의 극성 유기용매(등유 포함), 1∼10 중량%의 글리콜 에테르 아세테이트 화합물을 포함한다.
시클로알킬 알킬 에테르 화합물이 적당한 비점을 가지며, 안전하게 취급할 수 있고, 대기중에서 신속하게 용해하고 오존층에 악영향을 미치지 않으며, 또한 다수의 유기용제와 혼합하여 유지류, 왁스류, 천영수지 등에 대한 용해력이 우수하고, 감광제, 유기접착제, 감광성 레지스트, 유기절연재료에 대하여 우수한 용해력을 가지며, 독성이 적으며, 환경을 오염시키지 않는 박리제로 사용할 수 있다.
그리고, 감광드럼의 스크래치 부분을 충분히 연마 특성을 얻을 수 있는 범위로 계면활성제의 첨가량 및 pH 를 조정할 필요가 있고, 연마제의 점도는, 1.0 ∼ 2.5 mPa·s, 특히 1.0 ∼ 1.4 mPa·s 가 바람직하다.
또한, 계면활성제의 첨가량과 함께 점도가 증가하므로, 점도를 1.0 ∼ 1.4 mPa·s 의 범위 내로 하여 패턴 의존성이 적은 평탄화 특성을 실현하기 위해서는 계면활성제를 첨가한 후의 연마제의 pH 는 5.5 ∼ 9, 특히 6 ∼8.5 가 바람직하다.
본 발명에 의해 감광드럼을 드럼재생장치의 전동모터에 의해 회전시키면서 세척액을 세척포에 묻혀 감광드럼 표면을 연마 및 세척함으로써 드럼표면을 고속으로 만족할만하게 세척하고 표면 코팅제도 적절하게 도포해 줄 수 있 수 있다.
도 1은 일반적인 프린터의 구성을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 감광드럼을 구비하는 화상형성장치의 일실시예를 나타내는 모식도,
도 3은 본 발명에 의한 감광드럼 세척액을 사용하여 감광드럼 재생장치에 감광드럼을 장착하고 감광드럼을 세척하기 위한 실시예이다.
도 2는 본 발명에 의한 감광드럼을 구비하는 화상형성장치의 일실시예를 나타내는 모식도,
도 3은 본 발명에 의한 감광드럼 세척액을 사용하여 감광드럼 재생장치에 감광드럼을 장착하고 감광드럼을 세척하기 위한 실시예이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 감광체 드럼이 사용되는 화상형성장치의 구성을 나타내는 모식도가 도시된다.
화상형성장치(100)는, 화상형성장치 본체(도시하지 않음)에, 적어도 대전 장치(21)를 구비하는 프로세스 카트리지(20)와, 잠상 형성수단으로서의 노광장치(23)와, 전사 수단으로서의 전사 장치(24)와, 중간 전사체(26)를 구비한다. 또, 화상 형성 장치(100)에 있어서, 노광 장치(23)는 프로세스 카트리지(20)의 개구부로부터 전자사진 감광드럼(10)(상유지체)에 노광 가능한 위치에 배치되어 있고, 전사 장치(24)는 중간 전사체(26)를 거쳐 전자 사진 감광드럼(10)에 대향하는 위치에 배치되어 있고, 중간 전사체(26)는 그 일부가 전자 사진 감광드럼(10)에 접하는 위치에 배치되어 있다.
프로세스 카트리지(20)는, 케이스 내에 대전장치(21)와 함께 전자 사진 감광드럼(10), 현상 수단으로서의 현상장치(25), 클리닝장치(27) 및 섬유상 부재(평브러쉬상)(29)를, 부착 레일에 의해 조합하여 일체화한 것이다.
또, 케이스에는, 노광을 위한 개구부가 마련되어 있다. 그리고, 대전 장치(21)로서, 상기 대전 장치를 적용하고 있다. 또, 대전 장치(21)는, 상술한 바와 같이 대전롤(21b)과 클리닝 롤(21a)에 의해 구성되어 있다.
기사용된 감광드럼을 재활용하기 위하여 토너 카트리지에서 감광드럼을 추출하여 감광드럼의 표면에 부착되어 있는 토너 등의 이물질을 본 발명의 세척액을 사용하여 제거한다.
본 발명의 세척액은 감광드럼의 세척시 감광드럼의 표면에 부착된 토너 등의 부착물에 대한 제거 성능이 우수할 뿐만 아니라 기타 불순물들이 세척된 감광드럼의 표면에 다시 흡착되는 것을 방지하는 기능이 뛰어나다.
감광드럼의 세척시 사용되는 세척액은 연마제 15 내지 20중량%, 지방산 화합물 25 내지 30중량%와 유기용제 20 내지 25 중량%를 포함한다.
연마제는 콜로이달 실리카(SiO2) 60~72 중량%, 나노 입경을 갖는 다이아몬드 0.5~3 중량%, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 27.5~37 wt% 를 포함시켜 혼합 제조하고 감광드럼의 스크래치 부분을 충분히 연마 특성을 얻을 수 있는 범위로 계면활성제의 첨가량 및 pH 를 조정하고, 연마제의 점도는, 1.0 ∼ 2.5 mPa·s, 특히 1.0 ∼ 1.4 mPa·s 이 되도록 한다.
지방산 화합물은 포화지방산과 불포화지방산 둘 다 사용가능하며, 포화지방산으로서 라우르산 (Lauric acid), 미리스트산 (Myristic acid), 스테아르산(Stearic acid), 팔미트산(Palmitic acid) 등이 사용가능하고,
불포화지방산으로서 리놀레산(Linoleic acid), 리놀레산(Linolnic acid), 올레산(Oleic acid), 리시놀레산(Ricinoleic acid) 등이 사용가능하다.
유기용제는 디클로로메탄, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소류; n-헥산, 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소류; 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소류; 초산메틸, 초산에틸 등의 에스테르류; 아세톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 디에틸에테르, 디프로필에테르, 글리콜 에테르 등의 에테르류 등을 사용할 수 있으며, 각 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다.
이어서 상기 세척액을 50도 이하의 온도로 가열한 후 세척하려는 감광 드럼을 도 3에 도시된 감광드럼 재생장치에 장착하고, 상기 세척액을 세척포에 묻히고 회전하는 감광드럼의 외주면에 접촉시켜 감광드럼의 표면에 부착되어 있는 토너 등의 부착물을 제거하는 세척작업을 수행한다.
상기 감광드럼 재생장치는 한국등록특허 10-0955713호에 개시되어 있으며, 베이스플레이트(31), 상기 베이스플레이트(31)에 수직하게 설치된 제1직립바(32)에 장착되는 구동모터(33), 상기 구동모터(33)의 구동축과 연결되어 회전되는 정합지지부(34), 상기 베이스플레이트(31)의 상측에 배치되고, 상호 이격거리를 가지며 양단이 지지되도록 설치되는 한 쌍의 가이드봉(35), 상기 가이드봉을 따라서 좌우이동하는 이동몸체부(36) 및 상기 이동몸체부(36)의 상부에 설치되고 상기 정합지지부(34)와의 사이에 배치되는 롤러의 회전을 지지하는 구조로 이루어지는 간극조정부(37)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 감광드럼(10)은 상기 정합지지부(34)와 간극조정부(37)의 사이에 상기 구동모터(33)의 동력에 의해 회전가능하도록 배치되는데, 상기 감광드럼(10)의 회전시에는 상기 이동몸체부(36)가 좌우이동되지 않고 상기 가이드봉(35)에 고정되도록 한다.
상기 감광드럼(10)은 상기 정합지지부(34)의 단부와 간극조정부(37)의 단부 사이에서 상기 스프링의 탄성력에 의해 가압되어 회전 가능하도록 지지된다. 이어서, 상기 구동모터(33)를 동작시키고, 상기 제어부(39)를 조작하여 구동모터(33)가 적절한 회전속도를 가지도록 한다.
이때, 상기 감광드럼(10)은 일정속도로 회전되는 상태가 되며, 작업자는 세척포를 회전하는 감광드럼(10)은의 외주면에 마찰시켜서 감광드럼(10)은의 표면에 부착되어 있는 토너 등 이물질을 제거하는 세척작업을 수행한다.
또한, 코팅액이 도포된 천 류 등을 롤러의 외주면에 마찰시키거나 스프레이 작업을 통해 상기 감광드럼(10)의 표면을 코팅처리 할 수 있다.
상기와 같이 감광드럼(10)의 표면에 잔류하는 토너 점착물을 세척하여 제거한 후 감광드럼(10)의 표면에 잔류하는 세척액을 순수를 이용하여 린스한다.
10: 감광드럼 20: 프로세스 카트리지
21: 대전장치 23: 노광장치
24: 전사장치 25: 현상장치
26: 중간전사체 27: 클리닝 장치
29: 섬유상 부재
21: 대전장치 23: 노광장치
24: 전사장치 25: 현상장치
26: 중간전사체 27: 클리닝 장치
29: 섬유상 부재
Claims (5)
- 조성물 총중량에 대하여 연마제 15 내지 20중량%, 지방산 화합물 25 내지 30중량%와 유기용제 20 내지 25 중량%를 포함하고, 여기에 더하여 감광드럼의 스크래치 부분을 충분히 연마 특성을 얻을 수 있는 범위로 계면활성제의 첨가량을 20 내지 25 중량%를 포함되도록 하면서 pH를 6 ~ 8.5 가 되도록 하고,
상기 연마제는 콜로이달 실리카(SiO 2) 60~72wt%, 나노 입경을 갖는 다이아몬드 0.5~3wt%, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 27.5~37 wt% 를 포함시켜 혼합 제조하고, 연마제의 점도는 1.0 ∼ 1.4 mPa·s 인 것을 특징으로 하는 감광드럼의 세척용액.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 지방산 화합물은 포화지방산과 불포화지방산 둘 다 사용가능하며, 포화지방산으로서 라우르산 (Lauric acid), 미리스트산 (Myristic acid), 스테아르산(Stearic acid), 팔미트산(Palmitic acid) 을 사용하고,
불포화지방산으로서 리놀레산(Linoleic acid), 리놀레산(Linolnic acid), 올레산(Oleic acid), 리시놀레산(Ricinoleic acid)을 사용하는 것을 특징으로 하는 감광드럼의 세척용액.
- 제1항에 있어서, 유기용제는 디클로로메탄, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소류; n-헥산, 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소류; 벤젠, 톨루엔, 스티렌 등의 방향족 탄화수소류; 초산메틸, 초산에틸 등의 에스테르류; 아세톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 디에틸에테르, 디프로필에테르, 글리콜 에테르 등의 에테르류 등을 사용할 수 있으며, 각 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 감광드럼의 세척용액.
- (a) 연마제 15 내지 20중량%, 지방산 화합물 25 내지 30중량%와 유기용제 20 내지 25 중량%를 포함하고, 여기에 더하여 감광드럼의 스크래치 부분을 충분히 연마 특성을 얻을 수 있는 범위로 계면활성제의 첨가량을 20 내지 25 중량%를 포함되도록 하면서 pH를 6 ~ 8.5 가 되도록 하고, 상기 연마제는 콜로이달 실리카(SiO 2) 60~72wt%, 나노 입경을 갖는 다이아몬드 0.5~3wt%, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 27.5~37 wt% 를 포함시켜 혼합 제조하고, 연마제의 점도는 1.0 ∼ 1.4 mPa·s 인 것을 특징으로 하는 감광드럼 세척액을 제조하는 단계;
(b) 상기 단계(a)에서 제조된 세척액을 이용하여 50도 이하의 온도로 가열한 후 감광드럼 재생장치에 감광드럼을 고정시키고 상기 감광드럼을 회전시키면서 감광드럼의 표면에 상기 세척액을 묻힌 헝겊을 밀착시켜 감광드럼의 표면에 부착된 토너 점착물을 세척하는 단계;
(c) 상기 단계(b)의 세척공정에서 감광드럼의 표면에 잔류하는 세척액을 순수를 이용하여 린스하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광드럼의 세척방법.
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