KR20110025519A

KR20110025519A - 도전성 롤러 제조 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20110025519A
Application number: KR1020090083623A
Authority: KR
Inventors: 김정수; 김현진
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2011-03-10
Also published as: WO2011027959A1; KR101080618B1

Abstract

본 발명은 도전성 롤러 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 이를 위해 탄성 튜브를 지지하기 위한 튜브 고정부와, 상기 탄성 튜브의 삽입홀로 공기압을 공급하여 확장시키거나 상기 공기압을 차단하여 축소시키는 에어 콤프레셔와, 상기 확장된 삽입홀 내로 샤프트를 이송시켜 삽입시키는 샤프트 이송부와, 상기 샤프트의 이송을 가능하게 지지하는 샤프트 지지부를 포함함을 특징으로 하며, 이에 따라, 제품의 전기 저항 특성을 균일하게 하고, 전기 저항 특성의 제어가 용이하며, 장기간 사용에 따른 환경 특성 변화를 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도전성 롤러, 탄성 튜브, 샤프트, 공기압, 튜브 고정부, 튜브 가압부, 샤프트 이송부, 샤프트 지지부.

Description

도전성 롤러 제조 장치 및 방법{MANUFACTURING APPARATUS FOR ELECTRO-CONDUCTIVE ROLLER AND MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 화상 형상 장치용 도전성 롤러 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 화상 형상 장치는 컴퓨터나 스캐너로부터 입력된 디지털 신호에 따라 화상신호를 기록매체인 인쇄용지에 가시 화상의 형태로 옮기는 장치를 말하며, 정전잠상(Electrostatic Latent Image)을 이용하여 화상을 형성하는 레이저 빔 프린터(Laser Beam Printer)가 널리 사용되고 있다.

여기서, 대표적인 화상 형상 장치인 상기 레이저 빔 프린터의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 빔 프린터(1)는 대전 롤러(2)로 감광드럼(Optical Photographic Conductive drum)(3)의 표면이 대전된 후 레이저 스캐닝 유닛(Laser Scanning Unit)(4)에 의해 감광드럼(3)의 표면에 잠상(Latent Image)이 형성된다. 그 다음 상기 잠상에 형상 롤러(Develope Roller)(5)의 토 너(Toner)(6)가 선택적으로 부착되어 토너화상이 형성되고, 상기 토너화상이 감광드럼(3)의 회전에 의하여 전사롤러(7)와 감광드럼(3)의 접촉면 즉, 전사닙(Nip)까지 반송된다. 동시에 용지카세트(미도시 됨)로부터 픽업롤러(미도시 됨)에 의하여 용기(8)가 급지되어 전사 롤러(7)까지 반송된다.

상기 전사 롤러(7)에는 상기 토너(6)와 역극성의 고전압이 인가되어, 감광드럼(3)위의 토너(6)를 정전적으로 끌어당겨 용지(8)에 토너화상을 이동시킨다. 용지(8)의 이면에는 토너(6)와 역극성으로 전사전하가 부여되어, 토너(6)를 정전적으로 끌어당기고 화상을 전사함과 동시에 전사된 토너(6)를 계속 유지한다. 토너화상이 전사된 용지(6)는 정착기(9)에 의해 가열 가압됨으로써, 용지(8)에 토너화상이 영구적으로 정착된다.

여기서, 도전성 롤러는 기능적 측면에서 화상 형상 장치(1)에서 토너(6)를 감광드럼(3)까지 이송시키기 위한 현상 롤러(5)와, 감광 드럼(3)을 대전하는 대전 롤러(2)로 크게 두가지 형태로 구분할 수 있다.

상기 도전성 롤러(2,5)는 토너(6)를 이송하고, 감광드럼(3)를 대전하는 화상 형상 장치(1)의 주요 구성으로서, 정밀한 전기적 특성 조절이 요구된다. 그 중에서 도전성 롤러의 균일한 전기저항 특성은 일정한 화상을 인쇄하기 위해 중요하다.

상술한 상기 전기적 저항 특성을 충족시키지 못하면, 화상상에서 화상 얼룩짐 및 농도 불균일 또는 낮은 전사 효율과 같은 다양한 형태의 불량들이 발생할 가능성이 증가되는 문제점이 있었다.

상술한 문제점을 해결하기 위해서 대량의 도전성 롤러 생산시 좁은 전기적 저항 영역을 충족하고, 제품 간 편차가 거의 없는 도전성 롤러를 구현할 수 있는 기술이요구되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 도전성 롤러(2, 5)의 구조를 살펴보면, 상기 도전성 롤러(2, 5)는 금속 소재의 샤프트(10)와, 상기 샤프트(10)의 외주면에 도포되는 접착제(11)와, 상기 접착제에 부착되는 탄성층(12)으로 구성된다.

상기 탄성층(12)의 외면에는 내구성과 표면 마찰력을 감소시키기 위해 코팅층(13)을 형성한다.

그러나, 상기와 같이 접착제에 의해 제조되는 도전성 롤러는 샤프트와 탄성층간 접착을 위한 접착제층을 균일한 두께로 도포가 어럽고, 이로 인해서 도전성 롤러의 균일한 전기 저항 특성을 유지 및 생산에 어려움이 있었다.

또한, 도포된 접착제 층은 저온, 저습환경에서 전기 저항 특성이 변화를 유발하므로 종래 도전성 롤러를 채용한 화상 형성 장치의 환경 신뢰성 측면에서 사용범위를 제한하는 요인이 되고 있었다.

따라서, 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 종래의 도전성 롤러를 제조시 균일하게 도포되지 않은 접착제 대신 공기압을 이용하여 제조할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.

본 발명은 도전성 롤러 제조시 기존의 접착제 대신 공기압을 이용하여 제조 함으로써, 제품의 전기 저항 특성을 균일하게 하고, 전기 저항 특성의 제어가 용이하며, 장기간 사용에 따른 환경 특성 변화를 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 도전성 롤러 제조 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제조 장치는, 도전성 롤러 제조 장치에 있어서,

탄성 튜브를 지지하기 위한 튜브 고정부;

상기 탄성 튜브의 삽입홀로 공기압을 공급하여 확장시키거나 상기 공기압을 차단하여 축소시키는 에어 콤프레셔;

상기 확장된 삽입홀 내로 샤프트를 이송시켜 삽입시키는 샤프트 이송부; 및

상기 샤프트의 이송을 가능하게 지지하는 샤프트 지지부를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 제조 방법은, 도전성 롤러 제조 방법에 있어서,

탄성 튜브를 고정하는 과정;

상기 탄성 튜브의 삽입홀에 공기 가압해서 상기 탄성 튜브를 확장시키는 과정;

상기 확장된 삽입홀 내로 샤프트를 이송시켜 삽입시키는 과정; 및

상기 샤프트를 상기 삽입홀 내에 삽입시킨 상태에서 상기 삽입홀에 가해지는 공기압을 차단해서 상기 삽입홀과 상기 샤프트의 외주면을 밀착시키는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 도전성 롤러의 제조 장치 및 방법에 의하면,

샤프트의 외경보다 작은 내경을 갖는 탄성 튜브의 삽입홀을 공기압에 의해 확장시킨 후 샤프트를 삽입함과 아울러 공기압을 차단하여 삽입홀을 수축시켜 샤프트와 밀착시킴으로써, 기존의 접착체를 사용하지 않고도 샤프트와 탄성 튜브를 밀착시켜 제품의 전기 저항 특성을 균일하게 하고, 전기 저항 특성의 제어가 용이하며, 이로인해 일정한 전기 저항 특성을 갖는 제품의 대량 생산이 가능하고, 장기간 사용에 따른 환경 특성 변화를 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형예들이 있음을 이해하여야 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도전성 롤러의 제조 장치(100)는 튜브 고정부(110)와, 튜브 가압부(120)와, 에어 콤프레셔(130)와, 샤프트 이송부(140)와, 샤프트 지지부(150)로 구성되어 있고, 상기 튜브 고정부(110)는 후술하는 탄성 튜 브(200)를 고정하도록 되어 있으며, 상기 탄성 튜브(200)는 후술하는 샤프트(300)를 삽입할 수 있도록 삽입홀(201)이 형성되어 있고, 상기 튜브 가압부(120)는 고정된 상기 탄성 튜브(200)를 가압하도록 상기 튜브 고정부(110)의 상부에 구비되어 있으며, 상기 에어 콤프레셔(130)는 상기 탄성 튜브(200)의 삽입홀(201)로 공기압(A1)을 공급하여 확장시키거나 상기 공기압(A1)을 차단하여 축소시킬 수 있도록 상기 탄성 튜브(200)의 일단에 구비되어 있고, 상기 샤프트 이송부(140)는 상기 확장된 삽입홀(201)내로 샤프트(300)를 이송시켜 삽입시킬 수 있도록 상기 탄성 튜브(200)의 타일단에 구비되어 있으며, 상기 샤프트 지지부(150)는 상기 샤프트(300)의 이송을 가능하게 지지하도록 상기 샤프트 이송부(140)의 하부에 구비되어 있다.

한편, 본 발명에서는 상기 에어 콤프레셔(130)를 대표적인 예시로 나타내었다. 하지만, 본 발명의 에어 콤프레셔(130)는 반드시 에어 콤프레셔(130)에만 한정되는 것은 아니며, 공기압(A1)을 제공하는 다양한 형태의 장치도 가능하다

상기 도전성 롤러는 상기 샤프트(300)를 상기 탄성 튜브(200)의 삽입홀(201)에 삽입시킨 상태를 가리킨다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 삽입홀(201)은 상기 에어 콤프레셔(130)의 공기압(A1)을 차단시 확장된 삽입홀(201)이 축소되어 상기 샤프트(300)의 외주면에 밀착되도록 상기 샤프트(300)의 외경보다 작게 형성되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(300)는 상기 삽입홀(201)의 내경으로 공기압(A1)을 공급하여 상기 샤프트(300)의 외경보다 확장시켜 상기 삽입 홀(201)내로 삽입함과 아울러 상기 삽입홀(201)에 공급되는 공기압(A1)을 차단하여 상기 삽입홀(201)과 밀착되도록 되어 있다.

또한, 상기 에어 콤프레셔(130)는 상기 삽입홀(201)의 제1 개구부에 위치되고, 상기 에어 콤프레셔(130)가 위치된 상기 제1 개구부 타측의 제2 개구부에 상기 샤프트 이송부(140) 및 샤프트 지지부(150)가 위치된다.

상기 도전성 롤러는 전체 저항이

Ω 내지

Ω의 사이에 포함하도록 되어 있다.

상기 탄성 튜브(200)는 에피클로로히드린 수지와 니트릴부타디엔 고무 중 하나 또는 둘이상의 혼합된 혼합물로 형성되고, 상기 탄성 튜브(200)의 표면 전기 저항은

Ω 내지

Ω의 사이에 포함하며, 상기 탄성 튜브(200)의 수축률은 3%이하의 재질로 이루어져 있다

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 튜브 고정부(110) 및 상기 튜브 가압부(120)에는 상기 탄성 튜브(200)를 감싸도록 다수의 가압판(111)(121)들이 형성되어 있고, 상기 각각의 가압판(111)(121)들이 서로 결합되면 육각형상의 관으로 이루어져 있고, 상기 각각의 가압판(111)(121)들은 육각형상의 관 이외에 다른 형상으로도 가능하다. 예컨대, 직사각형의 관 및 팔각형상의 관도 가능하다.

상기 도전성 롤러의 표면 경도(JIS K6253(Type A 기준)는 40 ~ 70도의 사이에 포함되고, 상기 도전성 롤러의 표면 조도는 4 ~ 20㎛의 사이에 포함되어 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 도전성 롤 러 제조 장치의 동작과정을 첨부된 도 3 내지 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도전성 롤러의 제조 장치(100)는 삽입홀(201)이 형성된 탄성 튜브(200)와, 튜브 고정부(110)와, 튜브 가압부(120)와, 에어 콤프레셔(130)와, 샤프트 이송부(140)와, 샤프트 지지부(150)로 구성된다.

이때, 상기 탄성 튜브(200)는 가교 완료된 상태에서 적정 치수로 재단된다.

재단된 상기 탄성 튜브(200)는 상기 튜브 고정부(110)에 형성된 다수의 가압판(111)에 놓임과 아울러 고정된다.

이 상태에서, 상기 튜브 고정부(110)의 상부에 구비된 튜브 가압부(120)를 하강시켜 상기 탄성 튜브(200)를 가압한다.

이때, 상기 튜브 가압부(120)에 형성된 다수의 가압판(121)들도 함께 하강되어 상기 튜브 고정부(110)에 형성된 다수의 가압판(111)들과 결합된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 가압판(111)(121)들은 육각형상의 관으로 이루어짐과 아울러 상기 탄성 튜브(200)를 감싸면서 고정시킨다.

이 상태에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 탄성 튜브(200)의 일단에는 에어 콤프레셔(130)가 구비되어 있으므로, 상기 에어 콤프레셔(130)에 의해 상기 탄성 튜브(200)의 삽입홀(201)내로 공기압(A1)을 공급하여 확장시킨다.

여기서, 상기 에어 콤프레셔(130)는 상기 삽입홀(201)의 제1 개구부에 위치되고, 상기 에어 콤프레셔(130)가 위치된 상기 제1 개구부 타측의 제2 개구부에 상기 샤프트 이송부(140) 및 샤프트 지지부(150)가 위치된다.

이때, 상기 탄성 튜브(200)의 타일단에는 상기 샤프트(300)가 구비되고, 상기 샤프트(300)는 샤프트 이송부(140)에 의해 이송되어 확장된 삽입홀(201)내로 삽입된다.

상기 샤프트를 상기 삽입홀(201)내에 삽입시킨상태에서 상기 에어 콤프레셔(130)의 공기압(A1)을 차단하면, 상기 삽입홀(201)이 축소됨과 아울러 상기 샤프트(300)의 외주면에 밀착된다.

여기서, 상기 삽입홀(201)은 상기 샤프트(300)의 외경보다 작게 형성되어 있으므로, 상기 공기압(A1)이 차단되면 상기 삽입홀(201)은 바로 상기 샤프트(300)의 외주면에 밀착된다.

이와 같이, 기존의 불규칙적으로 도포되는 접착제 대신 공기압(A1)을 이용하여 샤프트(300)를 탄성 튜브(200)의 삽입홀(201)에 삽입하여 도전성 롤러를 제조함으로써, 제품의 전기 저항 특성을 균일하게 하고, 전기 저항 특성의 제어가 용이하다.

한편, 상기 도전성 롤러는 레이저 빔 프린터에 사용되는 것을 예시로 나타내 었다, 하지만, 상기 레이저 빔 프린터이외에 도전성 롤러를 사용하는 모든 프린터에도 적용 가능하다.

이러한 본 발명의 실시 예에 따른 프린터의 예시로는 잉크젯 프린터, 도트 프린터등 모든 도전성 롤러를 사용하는 프린터를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 도전성 롤 러 제조 방법의 동작과정을 첨부된 도 5를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 도전성 롤러의 제조 방법은 가교 완료된 삽입홀(201)이 형성된 탄성 튜브(200)를 적정 치수로 재단한다.

재단된 상기 탄성 튜브(200)는 상기 튜브 고정부(110)에 형성된 다수의 가압판(111)에 놓임과 아울러 고정된다.(S1)

상기 S1로부터, 상기 튜브 고정부(110)의 상부에 구비된 튜브 가압부(120)를 하강시켜 상기 탄성 튜브(200)를 가압한다.(S2)

여기서, 상기 튜브 가압부(120)에 형성된 다수의 가압판(121)들도 함께 하강되어 상기 튜브 고정부(110)에 형성된 다수의 가압판(111)들과 결합된다.

이때, 상기 각각의 가압판(111)(121)들은 육각형상의 관으로 이루어짐과 아울러 상기 탄성 튜브(200)를 감싸면서 고정시킨다.

상기 S2로부터, 상기 탄성 튜브(200)의 일단에 구비된 에어 콤프레셔(130)에 의해 상기 탄성 튜브(200)의 삽입홀(201)내로 공기압(A1)을 공급하여 확장시킨다.(S3)

상기 S3으로부터, 상기 탄성 튜브(200)의 타일단에는 상기 샤프트(300)가 구비되고, 상기 샤프트(300)는 샤프트 이송부(140)에 의해 이송되어 확장된 삽입홀(201)내로 삽입된다.(S4)

상기 S4로부터, 상기 샤프트(300)를 상기 삽입홀(201)내에 삽입시킨상태에서 상기 에어 콤프레셔(130)의 공기압(A1)을 차단하면, 상기 삽입홀(201)이 축소됨과 아울러 상기 샤프트(300)의 외주면에 밀착된다.(S5)

여기서, 상기 삽입홀(201)은 상기 샤프트(300)의 외경보다 작게 형성되어 있으므로, 상기 공기압(A1)이 차단되면 상기 삽입홀(201)은 바로 상기 샤프트의 외주면에 밀착된다.

상기 탄성 튜브(200)의 일단에는 상기 삽입홀(201)을 확장하기 위해 상기 탄성 튜브(200)의 탄성력보다 큰 힘의 공기압(A1)을 공급하도록 상기 에어 콤프레셔(130)가 구비되고, 상기 탄성 튜브(200)의 타일단에는 상기 샤프트(300)를 삽입시키기 위한 상기 샤프트 이송부(140) 및 상기 샤프트 지지부(150)가 구비된다.

[실시예 1]

본 발명의 도전성 롤러의 제조 방법에 대해서 실시예 1을 통해서 구체적인 예를 설명한다.

본 실시예 1은 탄성 튜브를 형성하는 과정과, 삽입홀이 형성된 탄성 튜브의 외측을 고정하는 과정과, 상기 삽입홀에 공기압을 가해서 상기 탄성 튜브(상기 삽입홀의 내경)를 확장시키기 위한 과정과, 확장된 상기 탄성 튜브의 삽입홀에 샤프트를 삽입하는 과정과, 상기 삽입홀을 통해 공급되는 공기압을 제거해서 상기 삽입홀과 상기 샤프트를 밀착시키는 과정을 포함한다.

상기 탄성 튜브를 형성하는 과정은 상기 샤프트보다 작은 외경의 로드 둘레에 탄성 튜브를 형성하는 과정과, 상기 로드를 제거해서 상기 탄성 튜브에 삽입홀을 형성하는 과정을 포함한다. 상기 로드는 금속 재질이 사용되나, 경우에 따라서는 압출 플라스틱 소재의 코어가 이용될 수도 있다.

상기 로드는 진원도(out of roundness) 0.1 이하로 이루어지며, 상기 샤프트(300)의 표면 조도는 RM 기준 15 이하로 이루어진다.

상기 탄성 튜브를 형성하는 과정은 상기 탄성 튜브를 제조하기 위한 배합원료와 상기 로드를 온도 30~90도 내외로 제어된 압출기 실린더에서 압출 성형에 의해 제조된다. 상술한 압출 성형은 다이 스웰(Die swell)이 발생되지 않도록 콘과 다이스의 적정 거리가 유지되어야 한다.

상기 탄성 튜브를 형성하기 위한 배합원료는 ECO(Ephiclorohydryne) 40 중량비, NBR(Nitrile butadiene rubber) 60 중량비를 무전도 카본과 블렌딩하여 원하는 저항을 얻을 수 있다. ECO는 저분자 도전제를 함유하고 있어 감광드럼 표면을 오염시킬 수 있다.

일반적으로 고무를 금속표면에 접착시키기 위한 고무접착제는 전류흐름을 방해하는 데 반해서, 본 발명은 접착제를 사용하지 않아도 되므로 적은량의 ECO를 사용하고도 낮은 저항의 도전성 롤러를 제조할 수 있다. 더욱이 적은 중량비의 ECO를 사용하므로 감광드럼의 오염도 억제할 수 있다.

상기 삽입홀을 형성하는 과정은 압출된 탄성 튜브에서 상기 로드를 제거해서 삽입홀을 형성하는 과정으로서, 140~160℃의 온도와, 3.0~4.5Kgf의 압력으로 가교되어 탄성 튜브가 완성될 수 있다. 상술한 과정에 의해 형성된 탄성 튜브는 적정 치수로 재단해서, 샤프트와 밀착시키는 과정을 거쳐서 도전성 롤러로 완성될 수 있다. 상기 샤프트가 삽입된 도전성 롤러는 연마 후에, 150~160℃ 온도로 공기 중에 열처리해서, 탄성 재질의 잔존 수축도를 제거하고, 가교도를 견고하게 한다. 상술 한 과정에 의한 탄성 튜브는 공기압 상태에서 0.5% 이내의 수축률을 갖는다.

아래의 <표 1>은 본 실시 예에 따른 도전성 롤러와 종래 도전성 롤러를 각각의 N/N(23℃, 50%)환경에서 노출한 후 그 차이를 비교한 그래프이다. 아래의 <표 1>, <표 2>에 사용된 종래의 도전성 롤러들과, 본 실시 예에 따른 도전성 롤러들은 ECO 중량비 40, NBR 60 중량비가 혼합된 배합원료로부터 제조된 탄성층, 탄성 튜브가 각각 이용되었으며, 본 발명은 접착제가 사용되지 않은 반면에, 종래의 탄성층은 접착제에 의해 샤프트에 접착된다.

	N/N(23℃, 50%)환경에서 30분 방치				N/N (23℃, 50%)환경에서 12시간 방치
	종래(10E, 접착제)		본 발명		종래(10E 접착제)		본 발명
	500V	250V	500V	250V	500V	250V	500V	250V
1	0.5㏁	0.8㏁	0.2㏁	0.2㏁	0.4㏁	0.7㏁	0.2㏁	0.2㏁
2	0.5㏁	0.8㏁	0.2㏁	0.2㏁	0.5㏁	0.7㏁	0.2㏁	0.2㏁
3	0.5㏁	0.8㏁	0.2㏁	0.2㏁	0.5㏁	0.7㏁	0.2㏁	0.2㏁
4	0.6㏁	0.9㏁	0.2㏁	0.2㏁	0.4㏁	0.8㏁	0.2㏁	0.2㏁
5	0.5㏁	0.8㏁	0.2㏁	0.2㏁	0.4㏁	0.7㏁	0.2㏁	0.2㏁
6	0.7㏁	0.8㏁	0.2㏁	0.2㏁	0.4㏁	0.7㏁	0.2㏁	0.2㏁
7	0.4㏁	0.7㏁	0.3㏁	0.3㏁	0.5㏁	0.7㏁	0.2㏁	0.2㏁
8	0.5㏁	0.8㏁	0.2㏁	0.2㏁	0.5㏁	0.6㏁	0.2㏁	0.2㏁
9	0.7㏁	0.8㏁	0.3㏁	0.3㏁	0.4㏁	0.6㏁	0.2㏁	0.2㏁
10	0.3㏁	0.5㏁	0.2㏁	0.2㏁	0.5㏁	0.6㏁	0.2㏁	0.2㏁

위의 <표 1>을 참조하면, 종래 기술은 온도, 인가 전압에 따라 저항이 급격하게 변화됨을 알 수 있으나, 본 발명에 따른 도전성 롤러는 거의 변화가 없음을 알 수 있다.

아래의 <표 2>는 위의 <표 1>과 동일한 조건으로 제조된 본 발명에 따른 도전성 롤러들과, 종래의 도전성 롤러들을 L/L (10℃,30%)환경에 노출한 후 각각의 저항 변화를 비교한 표이다.

	L/L 환경(10℃,30%)에서 30분 방치				L/L (10℃,30%)환경에서 12시간 방치
	종래(10E, 접착제)		본 발명		종래(10E 접착제)		본 발명
	500V	250V	500V	250V	500V	250V	500V	250V
1	1.0㏁	3.0㏁	0.5㏁	0.5㏁	1.0㏁	4.0㏁	1.0㏁	1.0㏁
2	1.0㏁	3.0㏁	0.5㏁	0.6㏁	3.0㏁	4.0㏁	0.9㏁	0.9㏁
3	1.0㏁	3.0㏁	0.5㏁	0.6㏁	2.0㏁	4.0㏁	0.9㏁	1.5㏁
4	2.0㏁	1.0㏁	0.5㏁	0.6㏁	2.0㏁	4.0㏁	0.9㏁	1.5㏁
5	2.0㏁	2.0㏁	0.5㏁	0.6㏁	2.0㏁	4.0㏁	0.9㏁	0.9㏁
6	2.0㏁	3.0㏁	0.5㏁	0.5㏁	2.0㏁	4.0㏁	1.0㏁	1.0㏁
7	2.0㏁	3.0㏁	0.5㏁	0.7㏁	3.0㏁	5.0㏁	0.9㏁	1.5㏁
8	2.0㏁	3.0㏁	0.5㏁	0.6㏁	3.0㏁	4.0㏁	0.8㏁	1.0㏁
9	2.0㏁	3.0㏁	0.5㏁	0.6㏁	2.0㏁	4.0㏁	0.7㏁	1.0㏁
10	2.0㏁	4.0㏁	0.5㏁	0.6㏁	2.0㏁	5.0㏁	0.9㏁	1.5㏁

통상 접착제를 이용하는 종래의 도전성 롤러는 L/L 환경(10℃,30%)에서 저항이 커지는 경향이 있으며, 인가전압의 차이에 따라 저항 변화가 커지는 문제도 있다. 반면에, 본 발명에 따른 도전성 롤러는 인가전압의 차가 다른 상황, L/L 환경하에서도 안정적인 저항 특성을 유지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 도전성 롤러의 제조 장치 및 방법은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 종래의 도전성 롤러를 구비한 레이저 빔 프린터의 토너 카트리지의 구성을 나타낸 개략도.

도 2는 종래의 도전성 롤러의 구성을 나타낸 측단면도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 롤러의 제조 장치를 나타낸 개략도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 롤러의 제조 장치의 구성 중 튜브 고정부 및 튜브 가압부를 나타낸 측단면도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 롤러의 제조 방법을 나타낸 흐름도.

Claims

도전성 롤러 제조 장치에 있어서,

탄성 튜브를 지지하기 위한 튜브 고정부;

상기 탄성 튜브의 삽입홀로 공기압을 공급하여 확장시키거나 상기 공기압을 차단하여 축소시키는 에어 콤프레셔;

상기 확장된 삽입홀 내로 샤프트를 이송시켜 삽입시키는 샤프트 이송부; 및

상기 샤프트의 이송을 가능하게 지지하는 샤프트 지지부를 포함함을 특징으로 하는 도전성 롤러 제조 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 삽입홀은 상기 샤프트의 외경보다 작게 형성됨을 특징으로 도전성 롤러 제조 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 샤프트는 상기 삽입홀의 내경으로 공기압을 공급하여 상기 샤프트의 외경보다 확장시켜 상기 삽입홀내로 삽입함과 아울러 상기 삽입홀에 공급되는 공기압을 차단하여 상기 삽입홀과 밀착됨을 특징으로 도전성 롤러 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 에어 콤프레셔는 상기 삽입홀의 제1 개구부에 위치되고, 상기 에어 콤프레셔가 위치된 상기 제1 개구부 타측의 제2 개구부에 상기 샤프트 이송부 및 샤프트 지지부가 위치됨을 특징으로 하는 도전성 롤러 제조 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 튜브 고정부 및 상기 튜브 가압부에는 상기 탄성 튜브를 감싸도록 다수의 가압판이 형성되고,

상기 각각의 가압판이 서로 결합되면 육각형상의 관으로 이루어짐을 특징으로 도전성 롤러 제조 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 도전성 롤러의 표면 경도는 40 ~ 70도의 사이에 포함되고, 상기 도전성 롤러의 표면 조도는 4 ~ 20㎛의 사이에 포함됨을 특징으로 도전성 롤러 제조 장치.
도전성 롤러 제조 방법에 있어서,

탄성 튜브를 고정하는 과정;

상기 탄성 튜브의 삽입홀에 공기 가압해서 상기 탄성 튜브를 확장시키는 과정;

상기 확장된 삽입홀 내로 샤프트를 이송시켜 삽입시키는 과정; 및

상기 샤프트를 상기 삽입홀 내에 삽입시킨 상태에서 상기 삽입홀에 가해지는 공기압을 차단해서 상기 삽입홀과 상기 샤프트의 외주면을 밀착시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 도전성 롤러 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 도전성 롤러의 제조 방법은,

상기 탄성 튜브를 형성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 도전성 롤러 제조 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 탄성 튜브를 형성하는 과정은,

상기 샤프트보다 작은 외경의 로드의 외주 둘레에 상기 탄성 튜브를 형성하기 위한 단계와;

상기 탄성 튜브로부터 상기 로드를 제거하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 도전성 롤러 제조 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 탄성 튜브를 형성하는 과정은,

상기 로드가 제거되고 삽입홀이 형성된 탄성 튜브를 재단하고 연마 및 가공하기 위한 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 도전성 롤러 제조 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 탄성 튜브는 에피클로로히드린 수지와 니트릴부타디엔 고무 중 하나 또는 둘이상의 혼합된 혼합물로 형성되고,

상기 탄성 튜브의 표면 전기 저항은
Ω 내지
Ω의 사이에 포함되며,

상기 탄성 튜브의 수축률은 3%이하의 재질로 이루어짐을 특징으로 도전성 롤러 제조 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 삽입홀은 상기 샤프트의 외경보다 작게 형성됨을 특징으로 도전성 롤러 제조 방법.
도전성 롤러에 있어서,

샤프트와;

상기 샤프트의 외주 둘레면에 밀착된 탄성 튜브를 포함함을 특징으로 하는 도전성 롤러.
제 13 항에 있어서,

상기 탄성 튜브는 그 길이 방향을 따라서 중공 형태의 삽입홀을 구비하며 상기 삽입홀에 공기 가압에 의해 팽창된 상태에서 상기 샤프트가 삽입되며, 상기 샤프트 상입 후 상기 탄성 튜브의 자체 복원력에 의해 상기 샤프트의 외주면에 밀착됨을 특징으로 하는 도전성 롤러.
제 13 항에 있어서, 상기 도전성 롤러는 전체 저항이
Ω 내지
Ω의 사이에 포함됨을 특징으로 도전성 롤러.
제 13 항에 있어서, 상기 도전성 롤러의 표면 경도는 40 ~ 70도의 사이에 포함되고, 상기 도전성 롤러의 표면 조도는 4 ~ 20㎛의 사이에 포함됨을 특징으로 도전성 롤러.