KR20070087769A

KR20070087769A - 현상기의 공급롤러 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20070087769A
Application number: KR1020050108201A
Authority: KR
Inventors: 김태현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2007-08-29
Also published as: CN1963686A; US20070107225A1

Abstract

현상기의 공급롤러가 개시된다. 상기 공급롤러는 샤프트와 상기 샤프트를 감싸는 탄성부재를 포함한다. 상기 탄성부재는 이온도전제와 전자도전제가 혼용된 하이브리드 폴리우레탄 폼으로 구성된다. 이러한 공급롤러는, 이온도전제가 첨가된 반도전성 폴리우레탄 폼을 전자도전제가 함유된 수지용액에 함침한 후, 이 폴리우레탄 폼을 건조한 후 절단한 폼에 샤프트를 압입, 접착하여 제조된다. 상기 하이브리드 공급롤러는 실리콘에 비해 가격이 저렴하고 경도가 낮은 우레탄 폼을 사용하므로, 발포체 표면의 끈적거림, 폼 붕괴나 셀의 불규칙함이 없이 저저항대의 저항을 가지며, 생산 로트(lot)별 저항 편차가 작다.

현상, 공급롤러, 탄성부재, 폴리우레탄, 하이브리드, 함침

Description

현상기의 공급롤러 및 그 제조방법{Feeding Roller for Toner Carrier and the Method of Producing the Same}

도 1은 일반적인 화상형성장치의 구성도,

도 2는 도 1의 현상기 공급롤러에 대한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 레이저 프린터 11: 대전기

12: 감광체 13: 현상기

14: 현상롤러 15: 공급롤러

16: 전사롤러 17: 정착롤러

P: 용지 T: 토너

본 발명은 화상형성장치에 사용되는 현상기의 공급롤러 제조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이온도전제(ionic conductive substance)와 전자도전제(electron conductive substance)가 혼합된 현상기의 토너 공급롤러 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 레이저 프린터, 팩스밀리, 복사기 등과 같은 정전기적 화상형성장치는 도전성 토너 공급롤러를 구비한다. 도 1에는 화상형성장치의 하나인 레이저 프린터에 대한 구조가 도시된다.

도면을 참조하면, 레이저 프린터(10)에서 대전기(charger, 11)가 감광체(image carrier, 12)를 대전시키고 레이저 스캐닝 유닛(laser scanning unit; 13)이 광을 주사하면, 감광체(12)의 표면에 정전잠상(electrostatic latent image)이 형성된다. 이 정전잠상은 현상기(13)의 현상롤러(14)와 공급롤러(15)에 의해 공급된 토너(T)로 현상되어 토너화상이 된다. 토너화상은 전사롤러(16)에 의해 용지(P)상에 전사된 후 정착기(17)에 의해 정착된다. 상기 공급롤러(15)는 현상롤러(14)에 토너를 공급하고 미현상된 토너를 리셋(reset)하는 현상기의 핵심 부품 중 하나이다. 공급롤러(15)는 현상롤러(14)나 규제 블레이드(18)와 상호작용에 의해서 토너(T)를 일정 기준치의 균일한 대전량(q/m)을 갖도록 한다.

도 2는 화상형성장치에 사용되는 공급롤러(15)가 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 공급롤러(15)는 샤프트(15a)와, 샤프트(15a)의 외주면을 감싸는 탄성부재(15b)로 구성된다. 공급롤러의 탄성부재(15b)는 폴리우레탄 폼이나 실리콘 폼이 주로 사용된다. 폴리우레탄 폼은 실리콘 폼에 비하여 저경도를 가지며 원재료비가 낮다. 저경도를 가지는 폴리우레탄 폼은 토너 스트레스가 작아 공급롤러의 수명을 길게 하므로 고속 화상형성장치에 적합하다. 폴리우레탄 폼의 탄성부재로 이루어진 공급롤러는 우레탄 원료, 셀 사이즈(cell size), 경도, 클로즈드 셀(closed cell)의 비율, 밀도 등에 따라 토너 공급성, 토너 대전성 등을 조절할 수 있다.

한편, 종래에는 공급롤러의 탄성부재를 이루는 폴리우레탄 폼에 도전성을 부여하기 위해서는 이온도전제나 전자도전제를 폼에 첨가하거나 상기 폼을 함침하였다. 이온도전제로는 암모늄염, 금속 유기염 등을 사용하였으며, 전자도전제로는 카본블랙 등을 사용하였다. 그러나 상기 이온도전제는 과량 사용 시 발포체가 끈적끈적해지고 폼 붕괴 등의 문제점이 있다. 이 때문에, 그 첨가량을 소량 사용할 수 밖에 없어 종래의 폴리우레탄 폼은 중, 저 저항대의 저항을 가지기 어렵다.

따라서 공급롤러가 저저항대(1.0E+03~ 9.0E+05, 100V 인가시)를 가지도록 하기 위해서는 도전성 카본블랙(conductivity carbon black)과 같은 전자도전제를 사용할 필요가 있다. 그러나 전자도전제, 예컨대 카본블랙을 폴리올에 첨가하면 이소시아네이트와 반응시 점도가 올라가서 발포체 형성이 어렵고 균일한 셀을 얻기 어렵다. 더욱이 전자도전제를 바인더 수지와 섞어서 만든 함침액에 폴리우레탄 폼을 함침, 건조하여 도전성 폼을 제조할 경우 로트(Lot)별 저항 편차가 커서 대량생산에 어려움이 있다.

본 발명의 목적은 저경도로 장기간 사용해도 토너 스트레스가 적고 재료비가 낮아 경제적인 도전성 하이브리드(hybrid) 폴리우레탄 폼을 구비한 현상기의 공급롤러를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 그러한 하이브리드 폴리우레탄 폼을 제조할 때 로트별 저항 편차가 작고 대량생산이 가능한 현상기의 공급롤러를 제조하는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 현상기의 공급롤러는 샤프트; 및 상기 샤프트의 외주면에 피복된 도전성 탄성부재;를 포함하고, 상기 도전성 탄성부재는 이온도전제가 함유된 반도전성 폼에 전자도전제가 분산된 하이브리드(hybrid) 폴리우레탄 폼인 것을 특징으로 한다.

상기 하이브리드 폴리우레탄 폼은 상기 샤프트에 -100V DC전압을 인가하고 30rpm으로 회전하면서 저항을 측정했을 때, 1.0E+03~ 9.0E+05의 저항을 가질 수 있다.

또한 본 발명에 따른 현상기의 공급롤러 제조방법은, 폴리우레탄 폼을 준비하는 단계; 상기 폴리우레탄 폼을 전자도전제가 함유된 수지용액에 함침하여 하이브리드 폴리우레탄 폼을 제조하는 단계; 상기 하이브리드 폴리우레탄 폼을 건조한 후 절단하여 도전성 탄성부재를 준비하는 단계; 및 상기 도전성 탄성부재에 샤프트를 압입하여 접착하는 단계;를 포함한다.

상기 폴리우레탄 폼을 준비하는 단계는, 바람직하게 폴리우레탄 원료에 발포제, 정포제, 촉매와 이온도전제를 첨가하여 프리믹스 폴리올(premix polyol)을 만드는 단계; 및 상기 프리믹스 폴리올에 폴리이소시아네이트를 첨가하여 반도전성 슬라브 폼(slab foam)을 얻는 단계;를 포함할 수 있다. 여기에, 상기 슬라브 폼을 후처리하여 필터 폼(fiter foam)을 얻는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 필터 폼은 오픈셀이 80% 이상되도록 후처리하는 것이 좋다.

상기 발포제는 물 또는 할로겐화 알칸화합물일 수 있다.

상기 촉매는 주석계, 납계, 철계, 티탄계 등의 유기 금속화합물이나 아민계 화합물, 이들의 혼합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상일 수 있다. 상기 촉매는 3급 아민이나 주석계 촉매가 바람직하다.

상기 이온도전제는 암모늄 염, 과염소산 염, 염소산 염, 염산염, 브롬산염, 옥소산염, 붕불화수소산 염, 황산염, 에틸황산염, 카르본산 염, 술폰산 염 또는 이들 염에 알칼리 금속 또는 알칼리토금속이 함유된 염 중에서 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.

상기 정포제는 폴리우레탄 원료의 중량에 대하여 0.1~ 5phr의 범위로 첨가할 수 있다.

상기 전자도전제가 함유된 수지용액은 바람직하게, 전자도전제, 바인더 수지 및 용매를 포함한다.

상기 전자도전제는 도전성 카본블랙인 것이 좋다. 상기 전자도전제는 상기 수지용액에 대하여 3-30phr로 첨가될 수 있다.

상기 바인더 수지는 아크릴 수지, 폴리아크릴산에스테르 수지, 아크릴산-스틸렌 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 폴리염화비닐 수지, 우레탄 수지, 초산비닐 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지, 클로로프렌 수지로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상일 수 있다. 이러한 바인더 수지는 상기 수지용액에 대하여 5-30phr의 범위에서 첨가될 수 있다.

상기 하이브리드 폴리우레탄 폼은 열풍 건조하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 현상기의 공급롤러의 제조과정에 대하여 상세히 설명한다.

우선 본 발명에 따른 현상기의 공급롤러는 샤프트 및 상기 샤프트의 외주면에 피복된 도전성 탄성부재를 포함한다. 본 발명에서 상기 도전성 탄성부재는 이온도전제와 전자도전제가 혼합된 하이브리드(hybrid) 폴리우레탄 폼이다. 상기 하이브리드 폴리우레탄 폼은 이온도전제가 함유된 반도전성 폼에 전자도전제가 분산된 폴리우레탄 폼으로 이루어진다. 이러한 하이브리드 폴리우레탄 폼은 상기 샤프트에 -100V DC전압을 인가하고 30rpm으로 회전하면서 저항을 측정했을 때, 1.0E+03~ 9.0E+05의 저항을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 현상기의 공급롤러를 제조하기 위해서는 폴리우레탄 폼을 전자도전제가 함유된 수지용액에 함침하여 하이브리드 폴리우레탄 폼을 제조한다.

상기 폴리우레탄 폼은 통상의 폴리우레탄 폼을 이용할 수도 있다. 발명에 사용되는 폴리우레탄 폼은 먼저, 2개 이상의 활성수소를 가지는 화합물과 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 화합물을 첨가하여 반도전성 슬라브 폼을 얻는다. 그리고 상기 슬라브 폼에 촉매, 정포제, 발포제 및 이온도전제를 첨가하고, 교반 혼합하여 프리믹스 폴리올을 제조한다. 상기 프리믹스 폴리올는 반도전성 우레탄 폼이며, 약 1.0E+07~ 9.0E+10의 저저항대를 가진다. 상기 프리믹스 폴리올을 발포, 경화시키면 필터 폼으로 제조할 수 있다. 상기 필터 폼은 오픈셀이 80% 이상되도록 발포하는 것이 바람직하다.

상기 2개 이상의 활성수소를 가지는 화합물로는 일반적으로, 폴리우레탄 폼 의 원료로 사용되는 폴리올, 예를 들면 말단에 하이드록실기를 가지는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르에스테르폴리올 등이나, 아크릴 변성 폴리올, 실리콘 변성 폴리올 등의 변성 폴리올도 사용할 수 있다.

상기 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 화합물로서는, 마찬가지로 일반 폴리우레탄 폼의 원료로서 사용되는 폴리이소시아네이트, 예를 들면 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 이러한 폴리이소시아네이트의 혼합물이나 변성물을 사용할 수 있다.

발명에 사용되는 이온도전제는 암모늄 염이나 과염소산 염, 염소산 염, 염산염, 브롬산염, 옥소산염, 붕불화수소산 염, 황산염, 에틸황산염, 카르본산 염, 술폰산 염, 또는 이들 염에 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 알칼리 금속이나 알칼리토금속이 함유된 과염소산염, 염소산염, 염산염, 브롬산염, 옥소산염, 붕불화 수소산 염, 황산염, 에틸 황산염, 카르본산 염, 술폰산 염 등을 사용할 수 있다. 예컨대 암모늄 염으로는 테트라에틸암모늄(tetra ethly ammonium), 테트라부틸암모늄(tetra butyl ammonium), 라우릴트리메틸암모늄(lauryl trimethyl ammonium), 데킬트리메틸암모늄(decyl trimethyl ammonium), 옥타데킬트리메틸암모늄(octadecyl trimethyl ammonium), 스테아크릴트리메틸암모늄(stearyl trimethyl ammonium), 벤질트리메틸암모늄(bezyl trimethyl ammonium), 디메틸에틸암모늄(dimethyl ethyl ammonium) 등을 예시할 수 있다.

상기 촉매는 발포특성, 반응시간, 폼의 통기성 향상, 밀도 편차의 최소화를 위하여 선정 및 사용량 조절이 중요하다. 본 발명에 부합되는 촉매는 주석계, 납 계, 철계, 티탄계 등의 유기 금속화합물이나 아민계 화합물, 이들의 혼용도 가능하다. 특히 3급 아민이나 주석계 촉매가 바람직하다.

본 발명에 사용되는 발포제는 물이나 할로겐화 알칸 화합물, 예컨대 트리클로로플루오로메탄(trichlorofluoromethane)과 같은 저비점 물질 등을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 물을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 정포제의 기능은 표면장력을 낮추어 혼화성을 향상시키고 생성된 기포의 크기를 균일하게 하며 폼의 셀구조를 조절하므로써 발포체에 안정성을 부여한다. 본 발명에서는 실리콘 정포제를 사용하는 것이 바람직하다. 정포제는 폴리올에 대해 0.1~5prh 정도 첨가하는 것이 좋다. 0.1phr 이하일 경우에는 정포제의 효과가 없고, 5phr 이상일 경우에는 영구압축수축율 등의 물성이 나빠진다.

상기와 같이 준비된 폴리우레탄 폼을 전자도전제가 함유된 수지용액에 함침하면 하이브리드 폴리우레탄 폼이 제조된다.

상기 수지용액은 물, 알콜, 에테르 등의 용매에 전자도전제와 바인더 수지를 첨가하여 만든다.

발명에 사용되는 바인더 수지는 아크릴 수지, 폴리아크릴산에스테르 수지, 아크릴산-스틸렌 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 폴리염화비닐 수지, 우레탄 수지, 초산비닐 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지, 클로로프렌 수지 등이다. 이들 바인더수지는 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 이용할 수 있다. 바인더 수지의 양은 상기 수지용액에 대해 5~30phr 정 도가 적당하다. 바인더 수지의 양이 5phr 이하일 경우에는 도전성 카본블랙이 우레탄 폼 셀 벽에 부착력이 부족하여 떨어지며, 30 phr 이상일 경우에는 우레탄 폼의 복원력이 저하된다.

본 발명에 사용되는 전자도전제는 케첸블랙(KETJEN Black), 아세틸렌블랙(acetylene black) 등의 도전성 카본블랙(SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, MT 등), 산화 처리를 가한 잉크용 카본, 열분해 카본, 천연 그라프트(natural graphite), 인조 그라프트, 산화주석, 산화티탄, 산화아연 등의 도전성 금속산화물, 은, 니켈, 동, 게르마늄 등의 금속 등을 들수 있다. 본 발명에서는 전자도전제로서 도전성 카본블랙이 바람직하다. 도전성 카본블랙은 평균입경이 작고 표면적이 큰 구조가 발달될수록 좋다. 예컨대, 케첸블랙 EC, 케첸블랙 300J, 케첸블랙 600J, 발칸 XC, 발칸 CSX, 덴카블랙 등의 아세틸렌블랙이나 컨덕티브 퍼네이스 블랙(Conductive Furnace Black) 등이다. 도전성 카본블랙의 양은 3~30phr 정도이다. 도전성 카본블랙의 양이 3phr 이하일 경우에는 원하는 도전성을 얻기 어렵고, 30phr 이상일 경우에는 우레탄 폼에 부착된 카본블랙이 너무 많아서 폼에서 떨어지거나 폼의 탄성 등 기계적 물성이 떨어진다.

이렇게 만든 수지용액에 상기 폴리우레탄 폼을 함침하면, 전자도전제가 폼 내의 셀에 분산될 수 있다.

그 다음, 상기 하이브리드 폴리우레탄 폼을 건조한 후 절단하여 도전성 탄성부재를 준비한다. 상기 하이브리드 폴리우레탄 폼은 열풍 건조하는 것이 바람직하다.

그 다음, 상기 도전성 탄성부재에 샤프트를 압입하여 접착하고, 폴리우레탄 폼의 블록 외면을 연마하면 도전성 하이브리드 공급롤러가 제작된다. 상기 하이브리드 공급롤러는 이온도전제로서는 구현할 수 없는 약 1.0E+07~ 9.0E+10의 저저항대의 저항을 가지고 또한, 함침에 의해 전자도전제가 첨가되므로 우레탄 폼이 붕괴되지 않아 저항 편차가 적다.

이하, 본 발명의 하이브리드 공급롤러에 대한 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

하이브리드 폴리우레탄 폼의 제조

표 1과 같은 배합비로 히드록시(Hydroxy)가 54mgKOH/g 함유된 폴리에스테르 폴리올(GP-3000, 한국포리올 제품)과 히드록시가 30mgKOH/g 함유된 AN공중합체 폴리올(AN copolymer polyol)(KE-848, AN 20% 함유, 한국포리올 제품)에 촉매, 실리콘 정포제, 발포제와 이온도전제를 첨가하여 프리믹스 폴리올을 준비하였다. 이 프리믹스 폴리올에 폴리이소시아네이트로서 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)를 첨가하고, 2000rpm으로 교반하여 상온에서 반도전성의 슬라브 폼을 만들었다.

원료	함량(phr)
GP-3000 KE-848 TDI stannous octoate(촉매) 트리에틸 아민(촉매) 실리콘(정포제) 물(발포제) 암모늄 염(이온도전제)	80 20 105 0.3 0.2 1.5 4.0 10

이 슬라브 폼을 표 2와 같은 배합비를 가지는 수지용액에 함침하였다.

조성	함량(phr)
물 케첸 블랙 600J 아크릴 수지	100 10 15

이후 함침된 슬라브 폼을 롤러에 넣어서 스퀴징 공정(squeezing process)을 거친 다음, 130℃ 열풍 순환식 오븐에 10분간 넣어 건조시켜 용매를 제거하여 하이브리드 폴리우레탄 폼을 제조하였다.

상기 하이브리드 폴리우레탄 폼의 물성을 측정한 결과, 폼의 밀도는 70±10kgf/㎥, 경도(ASKER F Type)는 50, 1인치당 셀수(ppi)는 70±10ppi이었으며, 오픈셀은 전체의 50% 정도이었다.

공급롤러의 제작

상기 하이브리드 폴리우레탄 폼을 버티칼 커터(vertical cutter)로 25×25×250mm 크기로 절단한 다음, 길이 방향의 중심부에 약 5.0mm의 구멍을 뚫고, 이 구멍에 뜨거운 금속시트(hot melt sheet)를 표면에 휘감은 직경 약 6.0mm의 금속제 샤프트를 압입하였다. 그리고 120℃의 열풍 순환식 오븐에 30분간 가열하여 폼과 샤프트를 접착하였다. 접착된 하이브리드 폴리우레탄 폼을 연마기로 연마하고 폼의 양쪽 끝을 잘라서 외경 13.7 mm, 길이 220mm의 하이브리드 폴리우레탄 폼 공급롤러를 제작했다.

[실시예 2]

실시예 1과 같이 제조된 폴리우레탄 폼을 후처리하여 동일한 수지용액에 함침한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하이브리드 공급롤러를 제작하였다. 상기 후처리는 실시예 1의 슬라브 폼을 챔버에 넣고 그 챔버에 질소와 수소를 주입하여 슬라브 폼의 클로즈드 셀을 폭발시켜 실시하였다. 이러한 후처리를 통해 제조된 폴리우레탄 폼의 물성은 실시예 1과 동일하지만, 오픈셀 비율이 80% 이상이었다.

[비교예]

실시예1, 2와의 비교를 위하여, 실시예 1의 폴리우레탄 폼의 제조과정에서 이온도전제를 첨가하지 않고 부도체 상태의 폴리우레탄 폼을 상기 수지용액에 함침한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 폼 공급롤러를 제작하였다. 비교예에서 사용한 폴리우레탄 폼의 물성은 실시예 1과 동일하였다.

공급롤러의 평가

위 방법으로 제작한 각각의 로트별 폴리우레탄 공급롤러에 대하여 저항 및 화상평가를 행하였다.

저항 측정은 측정할 폴리우레탄 공급롤러를 지그(jig)에 장착하고, 롤러 상부에 양끈에 각각 200g의 도체봉을 올려 놓은 다음, 롤러 샤프트에 -100V DC전압을 인가하고, 일정한 속도(30rpm)로 회전시키면서 전류를 측정하였다. 측정된 전류값을 저항값으로 환산하여 표 3에 나타내었다.

	Lot 1	Lot 2	Lot 3	Lot 4	Lot 5	Lot 6
비교예	3.0E+04	9.0E+04	3.0E+05	8.0E+03	3.0E+07	6.0E+04
실시예 1	2.0E+04	1.0E+04	5.0E+04	1.0E+04	3.0E+04	5.0E+04
실시예 2	4.0E+04	1.0E+04	2.0E+04	4.0E+04	5.0E+04	2.0E+04

상기 표 3에서도 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 공급롤러의 경우 각 로트별 저항이 매우 낮으며 저항 편차도 매우 적음을 알 수 있었다.

한편, 각 공급롤러에 대한 토너 공급성을 평가하기 위하여, 각 공급롤러를 장착한 레이저 프린터에서 인쇄매수에 따른 화상의 품질을 평가하였다. 그 결과를 표 4에 나타내었다.

구분	초기	5000 매	8000 매	10,000매	12,000매
비교예	○	○	○	△	×
실시예 1	○	○	○	○	△
실시예 2	○	○	○	○	○

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 공급롤러의 경우 종래의 공급롤러에 비하여 저항의 편차가 작으면서도 솔리드 화상 공급성이 매우 양호함을 알 수 있었다. 특히 실시예2에서와 같이, 후처리한 하이브리드 공급롤러를 사용할 경우 토너에 의한 솔리드 화상 공급불량을 해결하여 솔리드 화상의 공급성도 크게 개선됨을 알 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이온도전제와 전자도전제가 혼용된 하이브리드 공급롤러가 제공되며, 그 공급롤러는 저저항대를 구현할 수 있다.

이러한 하이브리드 폴리우레탄 폼 공급롤러는 경도가 작고 토너 스트레스를 최소화할 수 있어 고속 또는 장수명을 요하는 화상형성장치에 적용이 가능하다. 특히 그러한 공급롤러를 제조할 때 로트별로 저항 편차가 작게 된다. 또한 우레탄 폼이 실리콘보다 가격이 저렴하여 본 발명의 하이브리드 공급롤러는 기존의 롤러에 비하여 가격 경쟁력을 가질 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

샤프트; 및

상기 샤프트의 외주면에 피복된 도전성 탄성부재;를 포함하고,

상기 도전성 탄성부재는 이온도전제가 함유된 반도전성 폼에 전자도전제가 분산된 하이브리드 폴리우레탄 폼인 것을 특징으로 하는 현상기의 공급롤러.
제1항에 있어서, 상기 이온도전제는 암모늄 염, 과염소산 염, 염소산 염, 염산염, 브롬산염, 옥소산염, 붕불화수소산 염, 황산염, 에틸황산염, 카르본산 염, 술폰산 염 또는 이들 염에 알칼리 금속 또는 알칼리토금속이 함유된 염 중에서 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 공급롤러.
제1항에 있어서, 상기 전자도전제는 도전성 카본블랙인 것을 특징으로 하는 공급롤러.
제1항에 있어서, 상기 하이브리드 폴리우레탄 폼은 오픈셀(open cell)이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 공급롤러.
제1항에 있어서, 상기 하이브리드 폴리우레탄 폼은, 상기 샤프트에 -100V DC전압을 인가하고 30rpm으로 회전하면서 저항을 측정했을 때, 1.0E+03~ 9.0E+05의 저항을 가지는 것을 특징으로 하는 공급롤러.
폴리우레탄 폼을 준비하는 단계;

상기 폴리우레탄 폼을 전자도전제가 함유된 수지용액에 함침하여 하이브리드 폴리우레탄 폼을 제조하는 단계;

상기 하이브리드 폴리우레탄 폼을 건조한 후 절단하여 도전성 탄성부재를 준비하는 단계; 및

상기 도전성 탄성부재에 샤프트를 압입하여 접착하는 단계;를 포함하는 현상기의 공급롤러 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 폴리우레탄 폼을 준비하는 단계는,

폴리우레탄 원료에 발포제, 정포제, 촉매와 이온도전제를 첨가하여 프리믹스 폴리올(premix polyol)을 만드는 단계; 및

상기 프리믹스 폴리올에 폴리이소시아네이트를 첨가하여 반도전성 슬라브 폼(slab foam)을 얻는 단계;를 포함하는 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 발포제는 물 또는 할로겐화 알칸화합물인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 촉매는 주석계, 납계, 철계, 티탄계 등의 유기 금속화 합물이나 아민계 화합물, 이들의 혼합물 중에서 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 이온도전제는 암모늄 염, 과염소산 염, 염소산 염, 염산염, 브롬산염, 옥소산염, 붕불화수소산 염, 황산염, 에틸황산염, 카르본산 염, 술폰산 염 또는 이들 염에 알칼리 금속 또는 알칼리토금속이 함유된 염 중에서 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 정포제는 폴리우레탄 원료의 중량에 대하여 0.1~ 5phr의 범위로 첨가하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 슬라브 폼을 후처리하여 필터 폼(fiter foam)을 얻는 단계;를 더 포함하는 제조방법.
제12항에 있어서, 상기 필터 폼은 오픈셀이 80% 이상되도록 후처리하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 전자도전제가 함유된 수지용액은 전자도전제, 바인더 수지 및 용매를 포함하는 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 전자도전제는 도전성 카본블랙인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제15에 있어서, 상기 전자도전제는 상기 수지용액에 대하여 3-30phr로 첨가되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 바인더 수지는 아크릴 수지, 폴리아크릴산에스테르 수지, 아크릴산-스틸렌 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 폴리염화비닐 수지, 우레탄 수지, 초산비닐 수지, 부타디엔 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지 및 클로로프렌 수지로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제11항에 있어서, 상기 바인더 수지는 상기 수지용액에 대하여 5-30phr의 범위에서 첨가되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 하이브리드 폴리우레탄 폼은 열풍 건조하는 것을 특징으로 하는 제조방법.