KR102135574B1 - 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정제수, 용제, 불활성충전재, 유화제 및 계면활성제로 이루어지며, 상기 용제는 지방족탄화수소 및 아세트산아밀로 이루어진다.
상기의 성분으로 이루어지는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물은 벤젠이나 톨루엔계의 유기용제가 사용되지 않아 친환경적이며, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller) 등에 묻은 종이 조각이나 토너 성분에 대해 우수한 제거효율을 나타낸다.

Description

프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물 {ECO-FRIENDLY CLEANING AGENT COMPOSITION FOR PRINTER ROLLERS}
본 발명은 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벤젠이나 톨루엔계의 유기용제가 사용되지 않아 친환경적이며, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller) 등에 묻은 종이 조각이나 토너 성분에 대해 우수한 제거효율을 나타내는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 전자사진방식 프린터는 감광드럼이나 감광벨트와 같은 감광매체에 정전잠상(Latent electrostatic image)을 형성시키고, 그 정전잠상을 소정 색상의 토너로 현상하여 기록지에 전사시킴으로써 원하는 화상을 얻을 수 있도록 된 화상형성장치이다. 이러한 전자사진방식 프린터는 사용하는 토너에 따라 건식과 습식으로 구분되는데, 건식 전자사진방식 프린터의 경우 분말 상태의 토너가 사용된다.
반면, 습식 전자사진방식 프린터의 경우에는 휘발 성분의 액체케리어에 토너가 혼합된 액상의 현상액이 사용되며, 건식의 경우보다 인쇄 품질이 우수한 동시에 유해한 토너 분진에 의한 피해를 방지할 수 있어서 그 이용이 점차 증가되는 추세이다.
종래의 습식 전자사진방식 칼라 프린터는 3개의 롤러 즉, 1차롤러와 2차 롤러 및 3차 롤러에 의해 삼각형의 폐곡선 형태로 지지되어 무한 궤도로의 순환 주행이 가능하게 설치된 감광벨트를 감광매체로 구비하고 있다. 상기 감광벨트의 하방에는 화상신호에 따라 상기 감광벨트에 레이저 빔을 조사하여 노광에 의한 정전잠상을 형성 시키는 레이저 스캐닝 유닛(LSU; Laser scanning unit)과, 상기 감광벨트에 형성된 정전잠상에 특정 칼라의 토너를 함유한 현상액을 부착시켜 정전잠상을 현상하는 현상장치가 설치되어 있다.
상기의 현상장치의 내부에는 상기 감광벨트의 직하방에 설치되는 현상롤러(Developer roller)와 스퀴즈롤러(Squeegee roller)가 설치되어 있고, 소정의 색상을 가진 토너와 액체케리어가 혼합된 액상의 현상액이 용기에 담겨져 있다.
일반적으로, 프린터의 PCR이나 상기 현상롤러에 부착된 종이조각 및 현상액을 제거하기 위해 현상롤러의 표면과 접촉하여 회전되는 크리닝롤러를 적용하는 방법이 이용되고 있으나, 상기와 같이 크리닝롤러를 사용하는 경우에는 크리닝롤러를 회전 구동시키기 위한 구동장치가 추가로 필요하게 되어 프린터의 구조가 복잡해지며, 제조비용이 증가할 뿐만 아니라, 크리닝롤러의 마찰회전에 따른 마모로 PCR이나 현상롤러 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
한국특허등록 제10-0462790호(2004.12.10) 한국특허등록 제10-1354616호(2014.01.16)
본 발명의 목적은 벤젠이나 톨루엔계의 유기용제가 사용되지 않아 친환경적이며, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller) 등에 묻은 종이 조각이나 토너 성분에 대해 우수한 제거효율을 나타내는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 크리닝롤러를 사용하는 경우와 비교했을 때, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller)의 표면에 스크래치 발생비율이 낮아 수명을 월등하게 향상시키는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 정제수, 용제, 불활성충전재, 유화제 및 계면활성제로 이루어지며, 상기 용제는 지방족탄화수소 및 아세트산아밀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물은 정제수 100 중량부, 용제 30 내지 100 중량부, 불활성 충전재 20 내지 30 중량부, 유화제 5 내지 20 중량부 및 계면활성제 3 내지 10 중량부로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 불활성 충전재는 무정형 실리카로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 무정형 실리카는 입자 직경이 1 내지 100㎛인 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 무정형 실리카는 다공성이며, 세공 용적(Pv)이 10 내지 20㎖/g인 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 유화제는 올레익디에탄올아미드로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 계면활성제는 디메틸설페이트로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물은 벤젠이나 톨루엔계의 유기용제가 사용되지 않아 친환경적이며, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller) 등에 묻은 종이 조각이나 토너 성분에 대해 우수한 제거효율을 나타내는 탁월한 효과를 나타낸다.
또한, 크리닝롤러를 사용하는 경우와 비교했을 때, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller)의 수명을 월등하게 향상시키는 탁월한 효과를 나타낸다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물은 정제수, 용제, 불활성충전재, 유화제 및 계면활성제로 이루어지며, 정제수 100 중량부, 용제 30 내지 100 중량부, 불활성 충전재 20 내지 30 중량부, 유화제 5 내지 20 중량부 및 계면활성제 3 내지 10 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 용제는 30 내지 100 중량부가 함유되며, 지방족탄화수소 및 아세트산아밀로 이루어지는데, 지방족 탄화수소 100 중량부에 아세트산아밀 50 내지 150 중량부를 혼합하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 지방족탄화수소는 벤젠이나 톨루엔계의 유기용제에 비해 인체에 대해 친환경적이며, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller)의 표면에 잔존하는 종이 성분이나 토너 성분을 용해시켜 제거될 수 있도록 하는 역할을 한다.
또한, 상기 아세트산아밀은 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller)의 표면에 잔존하는 종이 성분이나 토너 성분을 팽창시켜 롤로의 표면으로부터 쉽게 제거될 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 용제의 함량이 30 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 용제의 함량이 100 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 본 발명에 따른 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물의 물성을 저하시키고 제조비용을 증가시키게 된다.
상기 불활성 충전재는 20 내지 30 중량부가 함유되며, 무정형 실리카로 이루어지는데, 본 발명에 따른 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물에 함유되어 이물질이 마찰과 같은 물리적인 힘에 의해 제거될 때, 제거효율이 향상되도록 역할을 하며, 벤젠이나 톨루엔계의 유기용제를 사용했을 때보다, 지방족 탄화수소 및 아세트산아밀로 이루어진 용제를 사용하는 경우에 발생하는 세척력 저하를 보완해주는 역할을 한다.
상기 무정형 실리카는 입자 직경(DR100)이 1 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 다공질이 것을 사용하는 것이 더욱 바람직한데, 세공 용적(Pv)이 10 내지 20㎖/g인 것을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같은 입자 직경을 가지며, 다공질인 무정형 실리카에 미소한 압축력이 가해지면, 미소한 변위가 발생하고, 서브미크론 단위로 계단 형상의 변위를 복수회 반복하는데, 이와 같은 다공질 무정형 실리카 입자가 함유되면, 세척과정에서 롤러의 표면과 마찰에 의해 무정형 실리카 입자가 마모되고 입자 직경이 작아지는데, 그러한 마찰력으로 롤러의 표면을 문지름으로써, 롤러의 표면에 선상흔 등의 미소한 스크래치를 방지할 수 있고 롤러의 수명이 단축되는 것을 억제할 수 있다.
이때, 세공 용적이 10 내지 20㎖/g을 나타내면 상기 무정형 실리카 입자의 강도가 지나치게 높지 않기 이 때문에, 롤러의 표면과의 마찰시에 마모되기 쉽고, 롤러표면에 미세한 스크래치가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 무정형 실리카의 입자 직경이 1㎛ 미만이면 쉽게 비산되어 작업장을 오염시킬 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 구성하는 각 성분과의 혼합성이 저하되고 뭉침현상이 발생하며, 상기 무정형 실리카의 입자 직경이 100㎛를 초과하게 되면 롤러의 표면에 선상흔 등이 유발될 수 있다.
상기 불활성 충전재의 함량이 20 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 불활성 충전재의 함량이 30 중량부를 초과하게 되면 상대적은 용제 등의 함량이 줄어들어 세척제 조성물의 세척력이 저하될 수 있다.
상기 유화제는 5 내지 20 중량부가 함유되며, 올레익디에탄올아미드(Oleic diethanol amide)로 이루어지는데, 본 발명에 따른 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 구성하는 정제수와 용제 등이 유화반응을 통해 고르게 혼합되도록 하여 균질한 물성을 나타낼 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 유화제의 함량이 5 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 유화제의 함량이 20 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 상대적으로 용제나 불활성 충전재 등의 함량이 줄어들어 세척력이 저하될 수 있다.
상기 계면활성제는 3 내지 10 중량부가 함유되며, 디메틸설페이트로 이루어지는데, 본 발명에 따른 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 구성하는 정제수, 용제, 불활성충전재 및 유화제가 고르게 혼합되어 균질한 물성을 나타내도록 하는 역할을 한다.
상기 계면활성제의 함량이 3 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 계면활성제의 함량이 10 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 상대적으로 용제나 불활성 충전재 등의 함량이 줄어들어 세척력이 저하될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 세척제 조성물의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<실시예 1>
정제수 100 중량부, 용제(지방족탄화수소 및 아세트산아밀 1:1의 중량부로 혼합) 60 중량부, 불활성 충전재(입자 직경이 1 내지 100㎛인 무정형 실리카) 25 중량부, 유화제(올레익디에탄올아미드) 12 중량부 및 계면활성제(디메틸설페이트) 7 중량부를 교반기가 구비된 혼합장치에 투입하고 150rpm의 속도로 10분 동안 교반하여 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 정제수 100 중량부, 용제 30 중량부, 불활성 충전재 20 중량부, 유화제 5 중량부 및 계면활성제 3 중량부를 혼합하여 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 정제수 100 중량부, 용제 100 중량부, 불활성 충전재 30 중량부, 유화제 20 중량부 및 계면활성제 10 중량부를 혼합하여 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 용제를 10 중량부 혼합하여 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 용제를 20 중량부 혼합하여 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
<비교예 3>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 불활성 충전재를 혼합하지 않고, 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
<비교예 4>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 불활성 충전재를 5 중량부 혼합하여 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
<비교예 5>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 유화제 및 계면활성제를 혼합하지 않고 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
<비교예 6>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 유화제 30 중량부 및 계면활성제 30 중량부를 혼합하여 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
<비교예 7>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 불활성 충전재(입자 직경이 300 내지 800㎛인 무정형 실리카)를 사용하여 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 7을 통해 제조된 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물의 세척력을 실험하고, 외관 관찰하여 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
{단, 세척력은 잔류 탄소 측정법으로 측정하였으며, 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 7을 통해 제조된 프린터 롤러용 친환경 세척제로 토너가 다량 도포된 현상롤러(Developer Roller)의 조각(가로 2cm×세로 2cm)을 10분간 문지르고다시 프린터 롤러용 친환경 세척제에 30분 동안 침지한 후에 물로 5회 세척하고, 잔류탄소 측정기 투입하여 유기물을 태워 얻어지는 총 탄소의 양을 측정하는 방법을 이용하였다. 잔류탄소량이 적을 수록 세척제 조성물에 의해 씻겨나간 탄소성분이 많은 것으로, 잔류탄소량이 적을 수록 세척력이 우수한 것으로 간주된다.
또한, 외관은 상기 현상롤러의 외관을 눈으로 확인하여 선상흔의 발생여부를 확인하는 방법을 이용하였으며, 선상흔의 발생이 없는경우 ○, 선상흔이 발생한 경우 ×로 표기하였다.
또한, 상분리 여부는 제조된 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물을 24시간 방치한 후에 눈으로 관찰하여 상분리 여부를 확인하는 방법을 이용하였으며, 상분리 발생이 없는 경우 ○, 상분리가 발생하는 경우 ×로 표기하였다.}
<표 1>
Figure 112020053809517-pat00001
상기 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물은 비교예 1 내지 7에 비해 세척력이 우수하며, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller)의 표면에 선상흔을 유발하지 않고, 상분리가 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물은 벤젠이나 톨루엔계의 유기용제가 사용되지 않아 친환경적이며, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller) 등에 묻은 종이 조각이나 토너 성분에 대해 우수한 제거효율을 나타내는 탁월한 효과를 나타내며, 크리닝롤러를 사용하는 경우와 비교했을 때, 프린터의 PCR(Primary charge roller) 및 현상롤러(Developer Roller)의 표면을 손상시키지 않기 때문에 수명을 월등하게 향상시킬 뿐만 아니라, 상분리가 발생하지 않아 우수한 저장안정성을 나타낸다.

Claims (7)

  1. 정제수, 용제, 불활성충전재, 유화제 및 계면활성제로 이루어지며,
    상기 용제는 지방족탄화수소 및 아세트산아밀로 이루어지며,
    상기 불활성 충전재는 무정형 실리카로 이루어지며,
    상기 무정형 실리카는 입자 직경이 1 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물은 정제수 100 중량부, 용제 30 내지 100 중량부, 불활성 충전재 20 내지 30 중량부, 유화제 5 내지 20 중량부 및 계면활성제 3 내지 10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 무정형 실리카는 다공성이며, 세공 용적(Pv)이 10 내지 20㎖/g인 것을 특징으로 하는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 유화제는 올레익디에탄올아미드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 계면활성제는 디메틸설페이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린터 롤러용 친환경 세척제 조성물.
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