KR101104109B1 - 탄소 나노튜브 얀을 사용한 고강도, 저중량 코로나 와이어 - Google Patents

탄소 나노튜브 얀을 사용한 고강도, 저중량 코로나 와이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일반적으로 대전 장치(charging device)에 관한 것이고, 특히 탄소 나노튜브 얀을 사용한 코로나 와이어를 가지는 대전 장치에 관한 것이다. 탄소 나노튜브 얀들은 코로트론형 또는 스코로트론형(scorotron-type) 대전 장치에서 코로나 와이어(또는 코로노드(coronode))로서 사용될 수 있다. 탄소 나노튜브 얀들은 작은 지름 뿐만 아니라, 필요한 전기, 기계 및 열 특성들을 제공할 수 있다. 탄소 나노튜브 얀들은 대전 장치의 낮은 동작 전압을 위하여 약 100미크론 이하의 지름을 가질 수 있다.
대전 장치, 코로트론, 스코로트론, 코로노드, 탄소 나노튜브 얀

Description

탄소 나노튜브 얀을 사용한 고강도, 저중량 코로나 와이어{High Strength, Light Weight Corona Wires Using Carbon Nanotube Yarns}
본 발명은 일반적으로 대전 장치(charging device)에 관한 것이고, 특히 탄소 나노튜브 얀(yarn)을 사용한 코로나 와이어를 가지는 대전 장치에 관한 것이다.
전자 사진술 공정에 있어서, 다양한 대전 장치들은 광수용기(photoreceptor)를 대전하거나, 토너 층을 재충전하거나, 토너의 정전기 트랜스퍼를 위한 중간 운반 벨트를 대전하거나, 또는 종이 용지와 같은 매체 용지를 대전하는데 필요하다. 코로트론형(corotron-type) 장치들은 때때로 코로나 대전 공정을 위해 사용될 수 있으며, 코로나 대전 공정은 코로트론형 장치에 이어진(strung) 금속 또는 금속 합금과 같은 코로나 와이어를 사용할 수 있다. 예를 들어, 텅스텐 또는 텅스텐 합금은 그 높은 강도 및 우수한 열 안정성으로 인하여 코로나 와이어로서 사용될 수 있다.
전형적으로, 코로나 와이어의 지름은 코로트론형 장치에 대한 중요한 특징이다. 예를 들어, 음의 코로나 발생동안, 코로나 장치에서 발생된 음이온의 양은 코로나 와이어의 지름에 의해 대량으로 구동된다. 와이어 지름이 감소됨으로써, 코로 나 전자 사진술(onset)에 필요한 전압은 감소될 수 있다. 그러나, 코로나 와이어를 위해 사용되는 종래의 재료들은 지름 제한을 가지기 때문에 문제를 일으킨다. 예를 들어, 금속 와이어들은 시간이 지나감에 따라서 늘어나기 시작하고, 와이어 지름이 약 30미크론 이하일 때 코로트론형 장치에 이어지는 것이 매우 어렵게 된다.
종래의 코로나 대전 동안의 이러한 문제들과 다른 문제들을 극복하기 위하여, 매우 작은 지름의 코로나 와이어를 가지는 재료들 및 장치들이 본 발명에서 제공된다.
예시적인 실시예들은 코로나 대전을 위한 장치들과 방법을 제공한다. 특히, 탄소 나노튜브 얀들은 코로트론형 또는 스코로트론형(scorotron-type) 대전 장치에서 코로나 와이어(또는 코로노드(coronode))로서 사용될 수 있다. 탄소 나노튜브 얀들은 작은 지름 뿐만 아니라, 필요한 전기, 기계 및 열 특성들을 제공할 수 있다. 탄소 나노튜브 얀들은 대전 장치의 낮은 동작 전압 때문에 약 100미크론 이하의 지름을 가질 수 있다.
본원에서 사용되고 달리 특정되지 않으면, 용어 "나노튜브 얀"들은 예를 들어 약 100미크론 이하의 폭 또는 지름의 적어도 하나의 작은(minor) 치수를 가지는 임의의 가늘고 긴 재료들을 지칭한다. 추가적인 예에서, "나노튜브 얀"들은 약 50미크론 이하의 적어도 하나의 작은 치수를 가질 수 있다. 추가의 예에서, "나노튜브 얀"들은 약 10미크론 내지 약 50미크론의 적어도 하나의 작은 치수를 가질 수 있다. 가늘고 긴 "나노튜브 얀"들은 대전 장치를 위한 코로노드(예를 들어 코로노드에 매인)로서 구성되도록 충분한 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 충분한 길이는 약 30㎝ 내지 약 1m의 범위에 있을 수 있다. 다양한 실시예에서, "나노튜브 얀" 은 나노튜브 얀의 길이에 걸쳐서 치수 균일성을 가질 수 있으며, 개시된 대전 장치에 대한 바이어싱(biasing)으로 대전 균일성을 제공할 수 있다.
비록 용어 "나노튜브 얀"이 예시적인 목적을 위하여 본 명세서의 도처에서 지칭되었을지라도, 이러한 용어는 같은 치수의 가늘고 긴 재료들, 예를 들어 나노샤프트, 나노필라, 나노와이어, 나노로드 또는 나노니들 및 섬유, 필라멘트, 실, 직물, 리본, 혼(horn) 또는 스파이럴을 포함하지만 이에 한정되지 않는 형태를 포함하는 것을 유념하여야 한다.
다양한 실시예들에서, 나노튜브 얀들은 예를 들어 직사각형, 다각형, 타원형, 계란형 형상, 테이퍼 또는 원형 형상과 같은 다양한 단면 형상, 규칙적 또는 불규칙적 형상들을 가질 수 있다. 나노튜브 얀들은 전도체 또는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 나노튜브 얀은 단일벽의 탄소 나노튜브(SWCNT), 이중 벽의 탄소 나노튜브, 및/또는 다중 벽의 탄소 나노튜브(MWCNT)를 포함하는 탄소 나노튜브일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 탄소 나노튜브 얀은 모든 가능한 상기의 나노튜브 및 그 조합으로부터 변형된 나노튜브를 포함할 수 있다. 나노튜브의 변형은 물리적 및/또는 화학적 변형을 포함할 수 있다.
나노튜브 얀들은 예를 들어 탄소 나노튜브의 개별적인 가닥(strand)들로 조립될 수 있다. 나노튜브들은 아크 방전, 펄스 레이저 기화, 화학증착(CVD), 고압 탄소 일산화물 처리, 또는 관련 기술분야에서 공지된 임의의 적절한 기술을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다수의 방법들에 의해 제조될 수 있다. 나노튜브들은 지름에 있어서 약 50㎚ 미만일 수 있으며, 길이에 있어서 센티미터까지일 수 있다. 예를 들어, 나노튜브들은 약 0.5㎚ 내지 약 20㎚의 지름을 가질 수 있으며, 약 200㎚ 내지 약 1㎝의 길이를 가질 수 있다. 조성, 형상, 길이 등과 같은 다양한 파라미터들을 제어하는 것에 의하여, 나노튜브들의 전기, 기계, 및 열 특성들이 제어될 수 있다. 예를 들어, 나노튜브들은 예를 들어 나노튜브의 키랄성(chirality)에 의존하는 전도체 또는 반도체이도록 형성될 수 있다. 더욱이, 나노튜브는 대체로 강(steel)보다 큰 항복 강도를 가질 수 있다. 추가적으로, 나노튜브들은 대체로 구리보다 큰 열전도성을 가질 수 있으며, 일부 예들에서, 다이아몬드와 비교 가능한 또는 다이아몬드보다 큰 열전도성을 가질 수 있다.
나노튜브 얀들은 나노튜브의 개별적인 끈들로부터의 조립체에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 나노튜브 얀들은 먼저 CVD 공정으로 나노튜브를 먼저 형성하고, 이어서 나노튜브 얀들로 형성된 탄소 나노튜브들을 스피닝(spinning)하는 것에 의해 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 스피닝 공정에 이어서, 나노튜브 얀들은 실질적으로 평행한 배향으로 탄소 나노튜브들을 정렬하도록 사후-합성(post-synthesis) 처리될 수 있다. 사후-합성 처리는 기계적 특성 및/또는 전기 전도성을 증가시킬 수 있다. 다양한 실시예들에서, 종래에 당업자에게 공지된 임의의 다른 나노튜브 얀의 형성 방법은 코로나 대전을 위해 또한 사용될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 나노튜브 얀은 제 1 스피닝 공정으로부터 단일 얀(즉 단겹)을 가질 수 있거나, 또는 예를 들어 가닥들의 초기 스피닝에서 사용된 것들과 반대인 트위스트를 사용하여 단일 얀들을 서로 꼬는 것에 의하여 형성되는 2겹, 3겹, 4겹 또는 그 이상의 겹들을 가질 수 있다. 예를 들어, 꼬여진 얀은 S 트위스트 로 꼬여진 단일 끈들로 만들어질 수 있다.
개시된 나노튜브 얀들은 와이어 코로트론 또는 스코로트론과 같은 적용을 위하여 필요한 전기, 기계 및 열 특성들을 제공하도록 코로노드로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 탄소 나노튜브 얀들은 약 800㎫ 이상의 기계적 인장강도를 제공할 수 있다. 추가적인 예에서, 탄소 나노튜브 얀들은 약 1㎬ 내지 약 6㎬의 범위의 기계적 인장강도를 제공할 수 있다. 탄소 나노튜브 얀들은 또한 예를 들어 약 1×10-4Ω-㎝의 전기 저항성과, 약 0.3gm/cc 이하의 밀도를 가질 수 있다.
표 1은 예시적인 탄소 나노튜브(CNT) 얀에 대한 관련 특성을 제공하고, 본 발명에 따른 다양한 공지된 재료들과 예시적인 CNT 얀을 비교한다.
도시된 바와 같이, 개시된 CNT 얀들은 아라미드, 알루미늄, 스테인리스강, 및 AF 1410과 같은 공지된 다양한 재료들과 비교하여 높은 기계적 인장강도와, 다양한 재료의 나노튜브, 알루미늄, 강, 구리 및 흑연과 비교하여 낮은 밀도를 제공할 수 있다. 부가하여, 개시된 CNT 얀들은 약 4×10-4Ω-㎝ 이하의 전기 저항성과 약 70 W/m°K의 열전도성을 제공할 수 있다. 이러한 열전도성은 효과적으로 중량으로 금속 구리보다 6배 우수할 수 있다.
특성 CNT 얀 다른 재료
인장강도 1-6㎬
(≥800㎫)		 아라미드: ~3 ㎬
알루미늄: ~ 500㎫
스테인리스강: ~700㎫
AF 1410: ~1700㎫
밀도 (gm/cc) 0.2-0.3 나노튜브: 1.3
알루미늄: 2.8
강: 7.8
구리: 8.2
흑연: 2.2
저항성(ohm-㎝) 4×10-4 이하
열전도성(Watts/m°K) 70
본 발명에 따라서, 탄소 나노튜브 얀들은 작은 지름 뿐만 아니라, 필요한 전기, 기계 및 열 특성들을 제공할 수 있다. 탄소 나노튜브 얀들은 대전 장치의 낮은 동작 전압 때문에 약 100미크론 이하의 지름을 가질 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 코로트론형 또는 스코로트론형 대전 장치에서 사용되는 개시된 나노튜브 얀들의 예시적인 실시예를 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 1은 본 발명에 따른 예시적인 코로트론형 대전 장치(100)를 도시한다. 도 1에 도시된 장치(100)가 일반화된 개략적인 예시를 나타내고 다른 얀/코로노드/소자들이 부가되거나 또는 존재하는 얀/코로노드/소자들이 제거되거나 또는 변경될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 것임을 유념하여야 한다.
도시된 바와 같이, 대전 장치(100)는 코로노드(110)와, 코로노드(110)를 부분적으로 에워싸는 전도성 차폐물(120)을 포함할 수 있어서, 전도성 차폐물(120)의 개구(125) 또는 슬릿이 수용기(160, receptor)를 마주한다. 수용기(160)는 코로노드(100)로부터 떨어져서 이와 마주하여 배치될 수 있는 광전도성 표면(162)을 포함 할 수 있다.
코로노드(110)는 이동중인 수용기(160)의 표면 상에 정전기 전하를 침착(depiosit)시키기 위한 전하 발생기 얀/와이어를 포함할 수 있다. 코로노드(110)는 예를 들어 개시된 탄소 나노튜브 얀으로 형성된 단일 와이어 코로노드 또는 와이어 코로노드의 어레이(array)일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 코로노드(110)는 약 100미크론 이하의 지름을 가지는 원 형상의 얀 코로노드일 수 있다. 추가적인 예에서, 얀 코로노드는 약 30미크론 이하의 지름을 가질 수 있다. 일부의 경우에, 얀 코로노드는 약 10미크론의 지름을 가질 수 있다. 대안적으로, 코로노드는 계란형, 눈물 형상, 삼각형을 포함하는 다중 로보(lobal) 등을 포함하는 임의의 단면 형상을 가질 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 코로노드(예를 들어, 110)로서 사용되는 다양한 예시적인 CNT 얀을 도시한다. 특히, 도 2a는 예시적인 얀 표면을 도시하고; 도 2b는 SWCNT들로 형성되는 예시적인 CNT 얀을 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 2a 및 도 2b에 도시된 CNT 얀들은 CNT가 약 3㎚의 예시적인 지름을 가지는 탄소 나노튜브들로 형성될 수 있는 경우에 예시적인 대전 장치(100)의 코로노드(110)를 위해 사용될 수 있다.
도 1을 다시 참조하여, 하나 이상의 코로노드(110)를 에워싸는 전도성 차폐물(120)을 포함하는 코로나 발생 유닛은 수용기 표면(162) 바로 위에 위치되어, 수용기 표면(162)이 지시된 방향으로 이동함으로써 그 위에 전하를 침착시키도록 배열될 수 있다. 차폐물(120)의 바닥에 형성된 개구(125)는 이동중인 광전도성 표 면(162)과 마주하여, 대전된 종(species)들을 이동중인 수용기 표면(162)을 향해 안내하여 그 위에 침착시키는 경로를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에서, 수용기(160)는 약 120㎜ 이하의 지름을 가지는 드럼을 포함할 수 있다. 당업자는 예시적인 수용기들이 또한 토너 층, 토너가 침착될 수 있는 용지 매체, 또는 트랜스퍼 벨트를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예시적인 실시예에서, 수용기(160)는 광수용기일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수용기(160)는 그 위에 배치된 광전도성 표면(162)과 함께 전도성 기판(164)을 추가로 포함할 수 있어서, 수용기(160)는 지시된 방향(105)으로의 사전 결정된 주행 경로를 따라서 이동하도록 배열될 수 있다.
동작시에, 코로나 발생 얀/와이어(즉, 코로노드(110))는 전기 커넥터(114)와 같은 적절한 수단에 의해 고전원부(118)에, 예를 들어 제 1 전원에 연결될 수 있다. 예를 들어, 차폐물(120)은 접지될 수 있고, DC 전압은 제 1 전원(118)에 의해 코로노드(110)에 인가될 수 있다. DC 전압은 광전도성 표면(162)을 대전 또는 방전시키도록 예를 들어 전자 및/또는 가스 이온들과 같은 대전된 종들을 발생시킬 수 있다. 특히, 코로노드(110)의 CNT 얀에서의 높은 전기장은 코로나 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 즉 양이온, 자유 전자 및/또는 음이온을 생성할 수 있다. 부가하여, 코로나에 의해 발생된 대전된 종들은 다른 가스 분자 또는 원자들과 충돌하여, 광전도성 표면(162)으로 움직일 수 있는 추가의 대전 종들을 발생시키도록 이러한 분자/원자들을 잠재적으로 이온화할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 전하 방출을 위한 임계 전압은 코로노드(110)를 위해 사용된 CNT 얀의 작은 지름 및 예외적 특성으로 인하여 약 4 내지 5㎸ 이하일 수 있다. 다양한 실시예에서, 제 2 전압은 광전도성 표면(162)으로의 대전된 입자들의 흐름을 조정하도록 차폐물(120)에 인가될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 예시적인 스코로트론형 대전 장치(300)를 도시한다. 당업자는 도 3에 도시된 장치(300)가 일반화된 개략적인 예시를 나타내고 다른 얀/코로노드/소자들이 부가되거나 또는 존재하는 얀/코로노드/소자들이 제거되거나 또는 변경될 수 있다는 것은 명백하게 당업자에게 자명한 것임을 유념하여야 한다.
도시된 바와 같이, 장치(300)는 하나 이상의 코로노드(310)와, 하나 이상의 코로노드(310)를 부분적으로 에워싸는 전도성 차폐물(320)을 포함하여서, 전도성 차폐물의 개구(325)는 수용기(360)를 마주한다. 수용기(360)는 코로노드(310)로부터 떨어져서 마주하여 배치되는 광전도성 표면(362)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 코로노드(310, 도 1에 있는 코로노드(110)와 유사한 것으로서)는 대전 장치(300)의 낮은 동작 전압을 제공하도록 약 50미크론 이하, 일부의 경우에 약 30미크론 이하의 예시적인 지름을 가지는 개시된 CNT 얀으로 구성될 수 있다.
스코로트론형 대전 장치(300)는 대전 또는 방전을 제어하도록 코로노드(310)와 광전도성 표면(362) 사이에 배치된 스크린(370)을 추가로 포함할 수 있다. 스크린(또는 "그리드", 370)은 전도성 재료로 형성될 수 있으며, 당업자에게 공지된 형태로 구성될 수 있다.
동작시에, 차폐물(320)은 접지될 수 있으며, DC 전압은 코로노드(310)에 인가될 수 있다. 예를 들어 제 1 전원(도시되지 않음)에 의해 공급된 DC 전압은 광전 도성 표면(362)을 대전 또는 방전시키도록 예를 들어 전자 및/또는 가스 이온들과 같은 대전된 종들을 발생시킬 수 있다. 스크린(370)은 광전도성 표면(362)에서의 전위가 스크린(370)의 전위 이상 상승하는 것을 방지하도록 제 2 전원(도시되지 않음)을 사용하여 광전도성 표면(362)에서 필요한 것에 근접한 전기 전위로 편향될 수 있다. 상기된 바와 같이, 얀/와이어 코로노드(310)에 전압을 인가하는 것에 의하여, 발생된 전기장 강도는 광전도성 표면(362)으로 움직일 수 있는 전자 및/또는 가스 이온들과 같은 대전된 종들을 발생시키기 위하여 임계 전기장을 초과할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 전하 방출을 위한 전압 임계치는 와이어/얀 코로노드(310)로서 작은 지름의 CNT 얀의 사용으로 인하여 4㎸ 내지 5㎸ 이하일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 임계 전기장은 약 2.0V/㎛ 이하일 수 있다.
다양한 실시예들에서, 하나 이상의 핀형(pin-type) 코로노드의 하나 이상의 어레이들은 또한 도 1 및/또는 도 3에 도시된 바와 같은 개시된 코로노드들의 조합으로 사용될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 개시된 대전 장치들과 방법(도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은)들은 제로그래픽(xerographic) 인쇄기와 같은 전자 사진술 인쇄기에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 대전 장치들과 방법들은 예를 들어 대전 장치(100 또는 300)를 사용하여 대전된 수용기(예를 들어 도 1 또는 도 3에 있는 수용기(160 또는 360)) 상에서 정전기적으로 형성된 잠복(latent) 이미지를 수반하는 이미지 형성 공정에서 사용될 수 있다. 잠복 이미지는 필요한 이미지를 형성하도록 대전된 현상 물질, 예를 들어 대전된 토너 입자들을 대전된 수용기와 접촉시키는 것에 의하여 현상될 수 있다.
개시된 장치들과 방법들이 예시적인 전자 사진술 및/또는 제로그래픽 이미지 형성 시스템과 관련하여 기술되었지만, 본 발명에 따른 장치들과 방법들이 이러한 적용에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명에 따른 장치들과 방법들의 예시적인 실시예들은 대전이 부과되는 임의의 장치에 실질적으로 유익하게 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 코로트론형 또는 스코로트론형 대전 장치에서 사용되는 개시된 나노튜브 얀들의 예시적인 실시예를 도시한 도면.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 복수의 탄소 나노튜브들을 스피닝(spinning)함으로써 하나 이상의 탄소 나노튜브 얀들(carbon nanotube yarns)을 형성하는 단계;
    코로나 전하를 방출하도록 배열되고 각각이 약 100미크론 이하의 지름을 갖고 약 0.3gm/cc 이하의 밀도를 갖는 상기 하나 이상의 탄소 나노튜브 얀들을 포함하는 코로노드(coronode)를 제공하는 단계;
    상기 코로노드로부터 떨어져 있는 수용기를 제공하는 단계; 및
    상기 수용기 상에 침착되는 하나 이상의 대전 종들을 발생시키도록 상기 코로노드에 약 5㎸ 이하의 낮은 동작 전압을 인가하는 단계로서, 상기 대전 종들은 양이온, 자유 전자, 음이온, 및 그들의 조합을 포함하는, 상기 인가하는 단계를 포함하는 수용기 대전 방법.
  4. 수용기; 및
    상기 수용기로부터 떨어져서 마주하여 배치되는 코로노드를 포함하며;
    상기 코로노드는 약 5㎸ 이하의 낮은 동작 전압을 사용하여 상기 수용기로 코로나 전하를 방출하도록 배열되는 하나 이상의 탄소 나노튜브 얀들을 포함하며, 상기 하나 이상의 탄소 나노튜브 얀들의 각각은 약 50미크론 이하의 지름을 갖고 약 0.3gm/cc 이하의 밀도를 갖는 대전 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20070036709A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-15 Lashmore David S Systems and methods for formation and harvesting of nanofibrous materials
US20070228091A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Jack Shawen Back support with straps that is changeable with storage area
US20070235647A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-11 Xerox Corporation Nano-structure coated coronodes for low voltage charging devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070036709A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-15 Lashmore David S Systems and methods for formation and harvesting of nanofibrous materials
US20070228091A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Jack Shawen Back support with straps that is changeable with storage area
US20070235647A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-11 Xerox Corporation Nano-structure coated coronodes for low voltage charging devices

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