JP2014073444A - Cleaning tool and cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、清掃具及び清掃装置に関する。 The present invention relates to a cleaning tool and a cleaning device.
近年、半導体基板等の電子部品の精密化が進んでおり、日を追うごとに高機能化された電子機器が開発されつつある。このような電子機器の製造工程において電子部品に異物が付着し、そのまま電子機器を組み立てると、サブミクロンオーダーの微小な異物であっても電子機器の運転に支障をきたす場合がある。そこで、電子機器の製造工程では、基板等の電子部品に付着した異物等を除去するクリーニングが必須となる。 In recent years, electronic components such as semiconductor substrates have been refined, and highly functional electronic devices are being developed every day. In such a manufacturing process of an electronic device, if foreign matter adheres to the electronic component and the electronic device is assembled as it is, even a minute foreign matter of the order of submicron may hinder the operation of the electronic device. Therefore, in the manufacturing process of an electronic device, cleaning that removes foreign matters attached to electronic components such as a substrate is essential.
このクリーニングとしては、例えば粘着性ローラを有する清掃具を基板等の被クリーニング材の表面上に転動させることで異物を除去する作業が手動又は自動で行われている。この清掃具は、粘着性ローラを被クリーニング材の表面に接触させて異物を捕捉するものであるが、粘着性ローラが捕捉した埃等が再度被清掃面に付着したり、落下して他の部品に付着したりするおそれがある。 As this cleaning, for example, a cleaning tool having an adhesive roller is manually or automatically performed to remove foreign substances by rolling the cleaning tool on the surface of a material to be cleaned such as a substrate. In this cleaning tool, the adhesive roller is brought into contact with the surface of the material to be cleaned and foreign matter is captured. There is a risk of sticking to parts.
そこで、静電気によって異物を吸着することで清掃機能を改善した清掃具が考案されている(特開平10−201697号公報参照)。この清掃具は、粘着性ローラの表面又は内部に電荷を付与して粘着性ローラを帯電させ、静電気により異物を吸着できるようにしたものである。しかしながら、この清掃具においては、粘着性ローラと同じ符号の電荷を有する異物については電気的に反発するため効果的に吸着することができない。また、粘着性ローラと反対の符号の電荷を有する異物に対しても、被清掃面が粘着性ローラと同じ符号の電荷を帯電し粘着性ローラよりも被清掃面の電位の絶対値が大きい場合には、静電気による吸着効果が十分発揮されない。これに対し、吸着効果を確保するために粘着性ローラの電位の絶対値を大きくすると、荷電用電圧が大きくなって清掃具の取扱い性及び安全性の低下や消費電力の増大等の不都合が発生する。 Therefore, a cleaning tool has been devised that improves the cleaning function by adsorbing foreign matters by static electricity (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-201697). In this cleaning tool, a charge is applied to the surface or the inside of the adhesive roller to charge the adhesive roller so that foreign matter can be adsorbed by static electricity. However, in this cleaning tool, the foreign matter having the same sign as that of the adhesive roller is electrically repelled and cannot be effectively adsorbed. Also, when the surface to be cleaned is charged with the same sign as that of the adhesive roller, and the absolute value of the potential of the surface to be cleaned is larger than that of the adhesive roller, even for foreign matter having the opposite sign to that of the adhesive roller However, the adsorption effect due to static electricity is not sufficiently exhibited. On the other hand, if the absolute value of the potential of the adhesive roller is increased in order to secure the adsorption effect, the charging voltage increases, resulting in inconveniences such as reduced handling and safety of the cleaning tool and increased power consumption. To do.
本発明の目的は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、ローラ表面に電界を形成することによって高い異物除去効果を奏する清掃具を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cleaning tool that achieves a high foreign matter removal effect by forming an electric field on the roller surface.
上記課題を解決するためになされた発明は、
略円柱状の芯材及びこの芯材の周面側に積層される略円筒状の吸着層を有するローラと、
上記芯材を回転可能に支持するフレームと
を備え、上記吸着層で異物除去を行う清掃具であって、
異物除去時に異なる絶対電位を発現する表出面が上記吸着層の外周面に中心軸方向又は周方向に沿って交互に配設され、
絶対電位の絶対値の小さい表出面の中心軸からの平均距離が、絶対電位の絶対値の大きい表出面の中心軸からの平均距離よりも小さいことを特徴とする。
The invention made to solve the above problems is
A roller having a substantially cylindrical core and a substantially cylindrical adsorption layer laminated on the peripheral surface side of the core;
A frame that supports the core material rotatably, and is a cleaning tool that removes foreign matter with the adsorption layer,
Expressing surfaces that express different absolute potentials when removing foreign substances are alternately arranged on the outer peripheral surface of the adsorption layer along the central axis direction or the circumferential direction,
The average distance from the central axis of the exposed surface with a small absolute value of the absolute potential is smaller than the average distance from the central axis of the exposed surface with a large absolute value of the absolute potential.
当該清掃具は、異物除去時に異なる絶対電位を発現する表出面が吸着層に交互に配設されており、絶対電位の絶対値の小さい表出面(以下、小電位表出面と呼称することがある)の中心軸からの平均距離が絶対電位の絶対値の大きい表出面(以下、大電位表出面と呼称することがある)の中心軸からの平均距離よりも小さく、小電位表出面が凹状となっている。これらの表出面の一方の絶対電位が正で他方の絶対電位が負である場合、当該清掃具のローラを被清掃面上に転動させると、正に帯電した異物及び負に帯電した異物をそれぞれの表出面で電気的に吸着できる。一方、表出面が全て同じ符号の絶対電位を有する場合(又はどちらかが0の絶対電位を有する場合)でも、被清掃面上の異物のうち、これらの表出面の絶対電位と符号が反対の電荷を有する異物はいずれかの表出面にそのまま吸着され、残りの異物(表出面の絶対電位と符号が同じ電荷を有する異物)は、大電位表出面に近接した際に反発し、大電位表出面から小電位表出面に向かう方向に形成される電界の電気力線に沿って誘導され、大電位表出面に囲まれた小電位表出面に捕捉される。これによって、当該清掃具は被清掃面の異物を静電気的に効率よく吸着できるため、高い清掃効果を発揮できる。 In the cleaning tool, exposed surfaces that express different absolute potentials when removing foreign substances are alternately arranged on the adsorption layer, and may be referred to as a exposed surface with a small absolute value of absolute potential (hereinafter referred to as a small potential exposed surface). ) Is smaller than the average distance from the central axis of the surface having a large absolute value of the absolute potential (hereinafter sometimes referred to as a large potential surface), and the small potential surface is concave. It has become. If the absolute potential of one of these exposed surfaces is positive and the other absolute potential is negative, rolling the roller of the cleaning tool onto the surface to be cleaned will remove positively charged foreign matter and negatively charged foreign matter. It can be electrically adsorbed on each exposed surface. On the other hand, even when the exposed surfaces all have the same potential absolute potential (or when either has an absolute potential of 0), among the foreign matters on the surface to be cleaned, the absolute potentials of these exposed surfaces are opposite in sign. Charged foreign matter is adsorbed to any exposed surface as it is, and the remaining foreign matter (foreign matter having the same sign as the absolute potential of the exposed surface) repels when it comes close to the large potential exposed surface. It is induced along the electric field lines of the electric field formed in the direction from the output surface toward the small potential expression surface, and is captured by the small potential expression surface surrounded by the large potential expression surface. As a result, the cleaning tool can electrostatically and efficiently adsorb foreign matter on the surface to be cleaned, so that a high cleaning effect can be exhibited.
上記吸着層が、略円筒状の内層部と、この内層部の外周面の一部を被覆する外層部とを有し、上記外層部が誘電体で形成され、上記内層部、芯材及びフレームが導電性を有するとよい。このような構成とすることで、例えば使用者等を介してフレームを接地することで内層部は絶対電位が略0となる一方、誘電体で形成された外層部は被清掃面との摩擦によって正または負の電荷が帯電する。そのため、異物除去時に上記小電位表出面と上記大電位表出面とを有し、小電位表出面が大電位表出面よりも内側にある(凹状である)吸着層を容易かつ確実に形成することができる。また、上記構成によって外部からの電圧を付加せずに絶対電位の異なる表出面を形成できるため、当該清掃具の取扱い性、安全性、ランニングコスト等を向上させることができる。 The adsorption layer has a substantially cylindrical inner layer portion and an outer layer portion covering a part of the outer peripheral surface of the inner layer portion, and the outer layer portion is formed of a dielectric, and the inner layer portion, the core material, and the frame Is preferably conductive. With such a configuration, for example, by grounding the frame via a user or the like, the absolute potential of the inner layer portion becomes substantially zero, while the outer layer portion formed of a dielectric is caused by friction with the surface to be cleaned. Positive or negative charge is charged. For this reason, when removing foreign matter, the adsorption layer having the above-mentioned small potential expression surface and the above-mentioned large potential expression surface and having the small potential expression surface on the inner side (concave) than the large potential expression surface is easily and reliably formed. Can do. Moreover, since the exposed surface with different absolute potentials can be formed without applying an external voltage by the above configuration, the handling property, safety, running cost, etc. of the cleaning tool can be improved.
上記内層部と外層部の表出間隔としては1mm以上8mm以下が好ましい。このように内層部と外層部とを上記範囲の間隔で交互に表出させることで、容易かつ確実に異物吸着に好適な電界を形成できる。 The exposed distance between the inner layer portion and the outer layer portion is preferably 1 mm or more and 8 mm or less. In this way, by alternately exposing the inner layer portion and the outer layer portion at intervals of the above range, an electric field suitable for foreign matter adsorption can be easily and reliably formed.
上記外層部が、内層部に到達する複数の孔を有するとよい。このように内層部を表出させる複数の孔を外層部が有することで、容易かつ確実に外層部及び内層部が交互に配設された吸着層を形成することができる。 The outer layer part may have a plurality of holes reaching the inner layer part. Thus, the outer layer portion has a plurality of holes for exposing the inner layer portion, whereby an adsorption layer in which the outer layer portion and the inner layer portion are alternately arranged can be formed easily and reliably.
また、上記外層部は、上記芯材の中心軸方向に長手方向を有する複数の帯状体から形成されていてもよい。このように外層部を複数の帯状体とすることでも、容易かつ確実に外層部及び内層部が交互に配設された吸着層を形成することができる。 The outer layer portion may be formed of a plurality of strips having a longitudinal direction in the central axis direction of the core material. Thus, even if the outer layer portion is formed into a plurality of strips, an adsorption layer in which the outer layer portion and the inner layer portion are alternately arranged can be formed easily and reliably.
上記内層部が、ウレタン系樹脂を主成分として含有しているとよい。このようにウレタン系樹脂を主成分とした材料で内層部を形成することで、内層部の耐摩耗性及び機械的強度が向上するため、当該清掃具の耐久性を高めることができる。 The inner layer portion may contain a urethane resin as a main component. Since the inner layer portion is formed of a material mainly composed of a urethane-based resin in this way, the wear resistance and mechanical strength of the inner layer portion are improved, so that the durability of the cleaning tool can be increased.
当該清掃具が上記内層部と外層部とを有する吸着層を備える場合、上記フレームに接続される導電性の把手をさらに備えるとよい。このように、当該清掃具のフレームに把手を設けることで、当該清掃具をハンドクリーナとして使用することができる。また、使用者を介して上記内層部を接地して絶対電位を略0とできるため、摩擦で帯電する上記外層部との間に容易かつ確実に電界を形成することができる。 When the said cleaning tool is provided with the adsorption layer which has the said inner layer part and outer layer part, it is good to further provide the electroconductive handle connected to the said flame | frame. Thus, the said cleaning tool can be used as a hand cleaner by providing a handle in the frame of the said cleaning tool. Also, since the absolute potential can be made substantially zero by grounding the inner layer portion through a user, an electric field can be easily and reliably formed between the outer layer portion and the outer layer portion charged by friction.
また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、
当該清掃具と、
この清掃具のフレームを接地する接地手段と、
清掃具に対して被清掃面を相対的に移動させる搬送手段とを
備える清掃装置である。
Moreover, another invention made in order to solve the said subject is:
The cleaning tool;
A grounding means for grounding the frame of the cleaning tool;
And a conveying device that moves the surface to be cleaned relative to the cleaning tool.
当該清掃装置は、当該清掃具と当該清掃具をフレームを介して接地する接地手段と被清掃面移動用の搬送手段とを備えるため、自動で被清掃面を清掃できるとともに、上記内層部の絶対電位を略0とし、摩擦で帯電する上記外層部との間に容易かつ確実に電界を形成することができる。その結果、被清掃面上の異物を効果的に除去することができる。 Since the cleaning apparatus includes the cleaning tool, a grounding means for grounding the cleaning tool through a frame, and a transport means for moving the cleaning surface, the cleaning surface can be automatically cleaned and the absolute value of the inner layer portion can be reduced. An electric field can be easily and reliably formed between the outer layer portion which is substantially zero in potential and charged by friction. As a result, foreign matters on the surface to be cleaned can be effectively removed.
なお、「誘電体」とは、電荷を蓄積可能な物質を意味する。「導電性」とは、JIS−K7194に準拠して測定した抵抗率が107Ωcm以下であることを意味する。「表出間隔」とは、吸着層を平面に展開したときに、内層部の表出面と外層部の表出面とが交互に配設される方向(中心軸方向又は周方向)において、一の内層部表出面の一端から、隣接する外層部表出面を隔てた別の内層部表出面の一端までの距離を意味する。 The “dielectric” means a substance capable of accumulating charges. “Conductivity” means that the resistivity measured in accordance with JIS-K7194 is 10 7 Ωcm or less. “Exposure interval” refers to a direction in which the exposed surface of the inner layer portion and the exposed surface of the outer layer portion are alternately arranged (center axis direction or circumferential direction) when the adsorption layer is spread on a plane. It means the distance from one end of the inner layer exposed surface to one end of another inner layer exposed surface that separates the adjacent outer layer exposed surface.
以上説明したように、本発明の清掃具は、ローラ表面に電界を形成することによって高い異物除去効果を奏する。 As described above, the cleaning tool of the present invention exhibits a high foreign matter removal effect by forming an electric field on the roller surface.
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
[第一実施形態]
図1〜4で示す第一実施形態の清掃具1は、略円柱状の芯材2及びこの芯材2の周面側に積層される略円筒状の吸着層3を有するローラ4と、上記芯材2を回転可能に支持するフレーム5と、このフレーム5に接続される把手6とを備える。
[First embodiment]
The cleaning tool 1 of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 includes a
<ローラ>
上記ローラ4は、芯材2と被クリーニング材の被清掃面X上の異物を吸着する吸着層3とから構成される略円柱状体である。この芯材2と吸着層3の内層部3aとは、それぞれ導電性を有する。また、芯材2の両端部には、フレーム5が回転可能に固定されている。
<Laura>
The
芯材2は、略円柱状の中芯2aとこの中芯2aの周面に外挿される略円筒状の外筒2bとからなる。外筒2bは、中芯2aの周面上を回転自在に外挿されている。そのため、中芯2aの固定により、外筒2b及び吸着層3を回転自在に支持することができる。
The
外筒2b内部には、中芯2aを軸支するために軸受が設けられている。この軸受としては、例えば金属製又は樹脂製の玉軸受を用いることができる。金属製又は導電性樹脂製の軸受を用いる場合は、この軸受を介して中芯2aと外筒2bとが電気的に導通されるが、軸受の摩耗により導通性が低下するおそれがあるため、導電性グリスを軸受に塗布するか、別途電極を設けることが好ましい。この電極は、例えば外筒2bの内周面に一端が固定され、もう一端が中芯2aの外周面に摺動するように設けることができる。また、絶縁性樹脂製の軸受を用いる場合はこの電極が必須となる。なお、上記導電性樹脂としては、導電性ポリアミド系樹脂が好適に用いられ、上記絶縁性樹脂としては、ポリアセタールが好適に用いられる。
A bearing is provided inside the
芯材2の寸法は特に限定されず、例えば中心軸長を10mm以上2000mm以下とすることができる。また、中芯2aの外径を1mm以上100mm以下、外筒2bの外径を5mm以上500mm以下とすることができる。
The dimension of the
上記芯材2(中芯2a及び外筒2b)の材料は導電性を有するものであれば特に限定されず、金属の他に導電性を有するカーボン材や合成樹脂等を用いることができる。これらの中でも強度及びコストの観点から金属が好ましい。この金属としては、特に軽量性及び加工性の観点からアルミニウムを好ましく用いることができる。
The material of the core material 2 (the
吸着層3は、上記芯材2(外筒2b)の周面側に積層され、略円筒状に形成されている。さらに吸着層3は、上記芯材2の周面側に積層される略円筒状の内層部3aと、この内層部3aの外周面に積層される略円筒状の外層部3bとを有し、外層部3bには内層部3bまで貫通する複数の孔7が形成され、この孔7において内層部3aが表出している。
The
内層部3aの寸法は特に限定されないが、外観、製造性等の観点から中心軸長は芯材2と略同一とすることが好ましい。内層部3aの厚さとしては、例えば1mm以上10mm以下とすることができる。内層部3aの厚さが上記範囲未満の場合、柔軟性の低下によって、被清掃面Xに対する追従性が低下するおそれや、吸着層3の寿命が短くなるおそれがある。逆に、内層部3aの厚さが上記範囲を超える場合、製造コストが増大するおそれがある。
Although the dimension of the
内層部3aの硬度の上限としては、25°が好ましく、20°がより好ましい。内層部3aの硬度が上記上限を超える場合、被清掃面Xに対する追従性が低下するおそれがある。なお、内層部3aの硬度とは、JIS−A硬度を意味し、具体的には、JIS−K6253−3に準拠して計測されるデュロメータ硬さを意味する。
The upper limit of the hardness of the
内層部3aの抵抗率は、導電性を発揮する107Ωcm以下であることが必須であり、さらに106Ωcm以下であることがより好ましい。内層部3aの抵抗率が上記上限を超える場合、内層部3aの導電性が低下し、電界が十分形成できないおそれがある。なお、抵抗率はJIS−K7194に準拠して測定される値である。
The resistivity of the
上記内層部3aの材料は導電性を有するものであれば特に限定されないが、被清掃面保護や追従性の観点から弾性を有するものが好ましく、また吸着後の異物を保持できるように粘着性を有するものが好ましい。そこで内層部3aの材料としては、例えば粘着性を有する樹脂組成物に導電性を与える導電性付与剤を添加したものが好適に用いることができる。上記樹脂組成物としては、例えばウレタン系樹脂、ブチルゴム、シリコンゴム等を挙げることができるが、これらの中でもウレタン系樹脂が特に好ましい。ウレタン系樹脂を内層部3aの主成分として用いることで、内層部3aの耐摩耗性及び機械的強度を向上させ、ひいては当該清掃具1の耐久性を高めることができる。
The material of the
上記ウレタン系樹脂としては、例えばポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン等を挙げることができる。 Examples of the urethane resin include polyester polyurethane and polyether polyurethane.
ウレタン系樹脂の製造方法としては、プレポリマー法、擬プレポリマー法、ワンショット法、擬ワンショット法等が挙げられるが、プレポリマー法が最も一般的である。プレポリマー法においては、典型的に、イソシアネート化合物とポリオール化合物とを約50〜150℃で反応させることによってウレタンプレポリマーを合成し、このウレタンプレポリマー及び適当量の硬化剤(並びに他の任意成分)を約50〜150℃で加熱し反応・硬化させることによって、ウレタン系樹脂を製造することができる。ウレタン系樹脂は、所望の形状を有する金型に液状の原料(ウレタンプレポリマー及び硬化剤等)を注入し、加熱・硬化させることによって成形することができる。 Examples of the method for producing the urethane resin include a prepolymer method, a pseudo prepolymer method, a one-shot method, and a pseudo one-shot method, and the prepolymer method is the most common. In the prepolymer method, a urethane prepolymer is typically synthesized by reacting an isocyanate compound and a polyol compound at about 50 to 150 ° C., and the urethane prepolymer and an appropriate amount of a curing agent (and other optional components). ) Is heated at about 50 to 150 ° C. to be reacted and cured, whereby a urethane resin can be produced. The urethane-based resin can be molded by injecting a liquid raw material (such as a urethane prepolymer and a curing agent) into a mold having a desired shape, and heating and curing.
内層部3aに添加する導電性付与剤としては、例えばカーボンブラック、炭素繊維、金属又は金属酸化物の微粉末、イミドリチウムなどのイオン導電剤等を挙げることができ、これらの導電性付与剤を単体又は複数の組合せで用いることができる。また、上記導電性付与剤の中でもカーボンブラックが特に好ましい。カーボンブラックは、入手が容易でコストも低く、さらに内層部3aの成形時にブリードアウトしにくいため、カーボンブラックを導電性付与剤として用いることで、低コストで容易かつ確実に導電性を有する内層部3aを形成することができる。さらに、カーボンブラックによって、内層部3aを黒色に着色できるため、内層部3aに付着した異物の視認が容易になる。また、上記カーボンブラックとしては、中空のシェル状のものが導電性向上の観点から特に好ましい。
Examples of the conductivity-imparting agent to be added to the
上記導電性付与剤の添加量としては、樹脂組成物100質量部に対して0.1質量部以上10質量部以下が好ましい。導電性付与剤の添加量が上記範囲未満の場合、内層部3aが十分な導電性を有しないおそれがある。逆に、導電性付与剤の添加量が上記範囲を超える場合、内層部3aの機械強度等が低下するおそれがある。
As addition amount of the said electroconductivity imparting agent, 0.1 to 10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of resin compositions. When the addition amount of the conductivity imparting agent is less than the above range, the
内層部3aを芯材2の周面側に積層させる方法としては特に限定されず、例えば内層部3aの形成材料を遠心成形によって円柱状に形成し、その後芯材2に外挿して積層する方法や、芯材2の外側に金型を同心で配置してこの間に内層部3aの形成材料を注入し、芯材2の周面に直接内層部3aを成形して積層する方法等を用いることができる。なお、芯材2と内層部3aとの接合強度を高めるために、芯材2の周面に導電性接着剤を塗布してから内層部3aを積層することが好ましい。導電性を有する内層部3aをこのように芯材2に積層することで、芯材2と内層部3aとが電気を伝導するように構成される。
The method of laminating the
外層部3bの寸法は特に限定されないが、内層部3aと同様に、外観、製造性等の観点から中心軸長は芯材2と略同一とすることが好ましい。外層部3baの厚さは特に限定されないが、厚さの下限としては、0.01mmが好ましく、0.05mmがより好ましい。一方、厚さの上限としては、1.0mmが好ましく、0.7mmがより好ましい。外層部3bの厚さが上記範囲未満の場合、外層部3bの強度が低下するおそれがある。逆に、外層部3bの厚さが上記範囲を超える場合、外層部3bの外周面(表面)と内層部3aとの距離が大きくなって電界が十分形成できないおそれがある。
Although the dimension of the
外層部3bに形成された複数の孔7は、それぞれ外層部3bの半径方向(中心軸に向かう方向)に形成されている。また、複数の孔7は、中心軸方向に並ぶ複数の列を構成し、全体として外層部3bの外周面上に千鳥状に配設されている。孔7の孔径、及び孔7間のピッチは特に限定されないが、後述する表出間隔Dを一定範囲内にできる値とすることが好ましく、例えば孔径は0.1mm以上2mm以下、中心軸方向のピッチは1mm以上10mm以下、周方向のピッチ(列と列との間の距離)は1mm以上10mm以下とすることができる。
The plurality of
外層部3bの比誘電率の下限としては、2が好ましく、2.5がより好ましい。一方、比誘電率の上限としては、10が好ましく、4がより好ましい。比誘電率が上記下限未満の場合、内層部3aと外層部3bとの間に電界が十分形成できないおそれがある。逆に、比誘電率が上記上限を超える場合、外層部3bに蓄積される電荷が大きくなりすぎて、当該清掃具1の使用時にスパーク等が発生するおそれがある。なお、比誘電率とは、JIS−C2138に準拠して計測される値である。
The lower limit of the relative dielectric constant of the
上記外層部3bの材料は電荷を蓄積できる誘電体であれば特に限定されないが、被清掃面保護の観点から弾性を有するものが好ましく、例えば合成樹脂が好適に用いることができる。上記合成樹脂としては、耐熱性等の諸機能とコストとのバランスが良好であり、加工も容易なポリエチレンテレフタレートを特に好適に用いることができる。
The material of the
外層部3bを内層部3aの外周面に積層させる方法としては特に限定されず、例えば内層部3aの外径よりも大きい内径を有する熱収縮性の合成樹脂チューブで内層部3aを被覆した後、加熱によって収縮させて外層部3bを形成する方法等を用いることができる。
The method for laminating the
また、孔7の形成方法も特に限定されず、上記合成樹脂チューブにあらかじめ複数の孔を形成しておくことで、孔7を有する外層部3bを形成することができる。
Moreover, the formation method of the
内層部3aと外層部3bとの表出間隔Dの上限としては、8mmが好ましく、6mmがより好ましい。一方、表出間隔Dの下限としては、1mmが好ましく、2mmがより好ましい。表出間隔Dが上記上限を超える場合、内層部3aの表出面と外層部3bの表出面との距離が大きくなって十分な強さの電界が形成されないおそれがある。逆に、表出間隔Dが上記下限未満の場合、吸着層3の形成が困難になるおそれや、外層部3bが十分帯電できないおそれがある。なお、表出間隔Dとは、吸着層3を平面に展開したときに、内層部3aの表出面と外層部3bの表出面とが交互に配設される方向、つまり中心軸方向において、一の内層部3a表出面の一端から、隣接する外層部3b表出面を隔てた別の内層部3a表出面の一端までの距離を意味する。具体的には、当該清掃具1においては図4に示すように吸着層3の中心軸を含む断面において、一の内層部3aの表出面(孔7)の一端から、隣接する外層部3bの表出面を隔てた別の内層部3aの表出面(孔7)の一端までの距離が表出間隔Dである。
The upper limit of the exposed distance D between the
<フレーム>
フレーム5は、フレーム本体5aと接続部5bとからなる。また、フレーム5は導電性を有する。
<Frame>
The
フレーム本体5aは、平面視略長方形の平板の両端を同じ方向(被清掃面X側)に略直角に湾曲させた形状を有する。ローラ4はこの2つの湾曲部の間に挟まれるように配設され、芯材2(中芯2a)と湾曲部とが接続部5bを介して連結されている。フレーム本体5aの湾曲部を除いた平板部は、当該清掃具1の使用時に被清掃面Xと略平行に維持される。
The
フレーム本体5aの平板部の長さはローラ4の長さよりも大きければ特に限定されず、例えば15mm以上2500mm以下とすることができる。また、湾曲部の長さはローラ4とフレーム本体5aの接続部5c以外の部分とが接触しなければ特に限定されず、例えば10mm以上500mm以下とすることができる。また、フレーム本体5aの厚さは、例えば2mm以上30mm以下とすることができ、幅は、例えば15mm以上2500mm以下とすることができる。
The length of the flat plate portion of the
接続部5bの形状は、ローラ4の芯材2(中芯2a)とフレーム本体5aとを接続して固定できれば特に限定されず、例えば角柱や円柱とすることができる。特に、接続部5bを円柱状の雄ネジとし、中芯2aの端面にこれと螺合する雌ネジを形成し、さらにフレーム本体5aの湾曲部に接続部5bの貫通孔を形成することで、容易かつ確実にフレーム本体5aと中芯2aとを接続し固定することができる。また、このように接続部5bを芯材2に接続することで、芯材2とフレーム5とが電気を伝導するように構成される。
The shape of the connecting
フレーム5(フレーム本体5a及び接続部5b)の材料は導電性を有するものであれば特に限定されず、金属の他に導電性を有するカーボン材や合成樹脂等を用いることができる。これらの中でも強度及びコストの観点から金属が好ましい。この金属としては、特に防錆の観点からはステンレス鋼が好ましく用いることができ、軽量化の観点からはアルミニウムが好ましく用いることができる。
The material of the frame 5 (the frame
<把手>
把手6は、当該清掃具1の使用時に使用者が握る部位であり、導電性を有する。把手6は、略円柱状に形成され、フレーム5に接続されている。具体的には、把手6は、フレーム本体5aの略中央部に、その中心軸がフレーム本体5aの平板部、ひいては被清掃面Xと一定の角度を有するように接続されている。この把手6の中心軸とフレーム本体5aの平板部との成す角度としては特に限定されないが、例えば10度以上60度以下とすることができる。上記角度が上記範囲未満の場合、把手6をフレーム本体5aに接続することが困難になるおそれがある。逆に、上記角度が上記範囲を超える場合、当該清掃具1の使用性が低下するおそれがある。
<Handle>
The
把手6の寸法は使用者が握り易ければ特に限定されず、例えば長さを50mm以上200mm以下、直径を20mm以上50mm以下とすることができる。
The size of the
把手6の材料としては導電性を有するものであれば特に限定されず、金属の他に導電性を有するカーボン材や合成樹脂等を用いることができる。これらの中でも把持性及び加工性の観点から、導電性を有する合成樹脂が好ましく、特に耐摩耗性と機械加工性に優れた導電性ポリアミド系樹脂が好適に用いることができる。
The material of the
把手6とフレーム本体5aとの接続方法は電気的な導通を確保できれば特に限定されず、例えば導電性接着剤による接着や、金属製ネジによる固定等の方法を用いることができる。
The connection method between the
<清掃具の使用方法>
当該清掃具1は、把手6を使用者が把持し、被清掃面X上にローラ4を転動させると、外層部3bに摩擦に起因する静電気で正または負の電荷が蓄積される一方で、内層部3aは、芯材2、フレーム5、把手6及び使用者を介して接地されるため電荷が略0となる。その結果、外層部3bと内層部3aとが異なる絶対電位及び中心軸からの平均距離を有する表出面(外層部3bの外周面及び孔7内の内層部3aの外周面)を形成し、この間に電界が形成される。被清掃面X上の異物のうち、外層部3bと反対の符号の電荷(例えば外層部3bが正に帯電している場合は負の電荷)を有する異物は外層部3bの表出面に吸着され、外層部3bと同じ符号の電荷(例えば外層部3bが正に帯電している場合は正の電荷)を有する異物は、外層部3bと近接した際に外層部3bとの反発及び上記電界の電気力線の作用によって誘導され、外層部3bに囲まれた内層部3aの表出面に捕捉される。これにより、被清掃面X上の正に帯電した異物も負に帯電した異物も吸着層3に吸着して除去できる。なお、あらかじめ外層部3bを帯電ローラ等に接触させて電荷を供給してから当該清掃具1を使用してもよい。このようにあらかじめ外層部3bに電荷を与えておくと、確実に吸着層3の表面に電界が形成でき、また、摩擦で外層部3bに電荷を供給するためのローラ4の準備転動が不要となるため、清掃作業の効率を改善できる。
<How to use the cleaning tool>
When the user grips the
なお、内層部3a及び外層部3bの表出間の電位差としては、500V以上2000V以下が好ましい。電位差が上記範囲未満の場合、内層部3aと外層部3bとの間に電界が十分形成できないおそれがある。逆に、電位差が上記上限を超える場合、当該清掃具1の使用時にスパーク等が発生するおそれがある。
The potential difference between the exposed portions of the
なお、上記被清掃面Xは、例えば半導体基板の表面等とすることができる。 The cleaned surface X can be, for example, the surface of a semiconductor substrate.
<清掃具の利点>
上述のように、当該清掃具1は、内層部3a及び外層部3bの表出面間の電界によって異物を吸着することができるため、被清掃面X上の異物を確実に除去することができる。
<Advantages of cleaning tools>
As described above, since the cleaning tool 1 can adsorb foreign matter by the electric field between the exposed surfaces of the
さらに、当該清掃具1は、外部からの電圧を付加せずに絶対電位の異なる表出面を形成できるため、取扱い性、安全性、ランニングコスト等に優れる。 Furthermore, since the cleaning tool 1 can form exposed surfaces having different absolute potentials without applying an external voltage, it is excellent in handling, safety, running cost, and the like.
[第二実施形態]
図5及び6で示す第二実施形態の清掃具11は、略円柱状の芯材2及びこの芯材2の周面側に積層される略円筒状の吸着層13を有するローラ14と、上記芯材2を回転可能に支持するフレーム5と、このフレーム5に接続される把手6とを備える。このフレーム5及び把手6は、上記第一実施形態の清掃具1のものと同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
The
<ローラ>
上記ローラ14は、芯材2と被清掃面X上の異物を吸着する吸着層13とから構成される略円柱状体である。この芯材2と吸着層13の内層部13aとは、それぞれ導電性を有する。また、芯材2の両端部には、フレーム5が回転可能に固定されている。芯材2は、中芯2aと外筒2bとから構成される上記第一実施形態の清掃具1のものと同様とすることができる。
<Laura>
The
吸着層13は、上記芯材2(外筒2b)の周面側に積層され、略円筒状に形成されている。さらに吸着層13は、上記芯材2の周面側に積層される略円筒状の内層部13aと、この内層部13aの外周面に部分的に積層される外層部13bとを有する。この外層部13bは、芯材2の中心軸方向に長手方向を有する複数の帯状体から構成されており、この複数の帯状体の間に内層部13aが表出している。
The
内層部13aの寸法、硬度、抵抗率、材料及び製造方法は、上記第一実施形態の清掃具1の内層部3aと同様とすることができる。
The dimensions, hardness, resistivity, material, and manufacturing method of the
外層部13bは、上述したように複数の帯状体から構成されている。各帯状体の寸法は特に限定されないが、帯状体の厚さの下限としては、0.01mmが好ましく、0.05mmがより好ましい。一方、厚さの上限としては、1.0mmが好ましく、0.7mmがより好ましい。帯状体の厚さが上記範囲未満の場合、外層部13bの強度が低下するおそれがある。逆に、帯状体の厚さが上記範囲を超える場合、外層部13bの外周面(表面)と内層部13aとの距離が大きくなって電界が十分形成できないおそれがある。また、帯状体の幅(周方向長さ)は、後述する表出間隔Dを一定範囲内にできる値とすることが好ましく、例えば1.0mm以上10mm以下とすることができる。
The
外層部13bの比誘電率及び材料は、上記第一実施形態の清掃具1の外層部3bと同様とすることができる。
The relative dielectric constant and material of the
外層部13bを内層部13aの外周面に積層させる方法としては特に限定されず、例えば帯状の外層部3bを内層部13aの外周面に接着剤を介して接着する方法等を用いることができる。
The method of laminating the
内層部13aと外層部13bの表出間隔Dの上限としては、8mmが好ましく、6mmがより好ましい。一方、表出間隔Dの下限としては、1mmが好ましく、2mmがより好ましい。表出間隔Dが上記上限を超える場合、内層部13aの表出面と外層部13bの表出面との距離が大きくなって十分な強さの電界が形成されないおそれがある。逆に、表出間隔Dが上記下限未満の場合、製造コストが大きくなるおそれや、外層部13bが十分帯電できないおそれがある。なお、当該清掃具11において、具体的には図6に示すように吸着層13の中心軸に垂直な断面において、一の内層部13aの表出面の一端から、隣接する外層部13bの表出面を隔てた別の内層部13aの表出面の一端までの内層部13bの外周面の周方向に沿った距離が表出間隔Dである。
The upper limit of the exposed distance D between the
<清掃具の利点>
当該清掃具11は、上記第一実施形態の清掃具1と同様の利点を有する。すなわち、当該清掃具11は、内層部13a及び外層部13bの表出面間の電界によって異物を吸着することができるため、被清掃面X上の異物を確実に除去することができる。
<Advantages of cleaning tools>
The
[その他の実施形態]
本発明の清掃具は、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下のような実施形態とすることもできる。
[Other Embodiments]
The cleaning tool of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be the following embodiment.
本願発明における内層部及び外層部の表出面の形状は、上記実施形態で説明した形状に限定されるものではなく、例えば外層部が円周方向に長手方向を有する複数の帯状体で形成されていてもよい。 The shape of the exposed surface of the inner layer portion and the outer layer portion in the present invention is not limited to the shape described in the above embodiment, for example, the outer layer portion is formed of a plurality of strips having a longitudinal direction in the circumferential direction. May be.
また、絶対電位の異なる表出面を設ける方法は、外層部を摩擦し静電気で荷電する方法に限定されるものではなく、例えば内層部又は外層部の一方に電気回路を接続して電荷を供給することで電位差を設けてもよい。このように電位差を強制的に付与する場合、電位差を500V以上2000V以下とすることが好ましい。 The method of providing exposed surfaces with different absolute potentials is not limited to the method of rubbing the outer layer portion and charging with static electricity. For example, an electric circuit is connected to one of the inner layer portion and the outer layer portion to supply charges. Thus, a potential difference may be provided. When the potential difference is forcibly applied in this way, the potential difference is preferably set to 500 V or more and 2000 V or less.
さらに、ローラ4とフレーム5とは、ローラ4が回転自在かつ内層3aと芯材2との間に電気を伝導できるように接続されればよいため、上記実施形態のように芯材2が中芯2aと外筒2bとから構成されているものに限定されない。つまり、芯材2が略円柱状に一体形成され、その両端にフレーム5の接続部5bを軸支した構成も本願発明の意図する範囲内である。
Furthermore, since the
[清掃装置]
次に、図7で示す本実施形態の清掃装置20について説明する。
[Cleaning device]
Next, the
当該清掃装置20は、ローラ及びフレームを有する清掃具21と、フレームを接地する接地手段(図示せず)と、被クリーニング材Yを搬送し、清掃具21に対して被清掃面Xを相対的に移動させる搬送手段22とを備える。清掃具21が有するローラ及びフレームは、上記第一実施形態の清掃具1と同様であるため、説明を省略する。
The
上記接地手段としてはフレーム、ひいてはローラの内層部の絶対電位を略0とすることができるものであれば特に限定されず、例えばアース線を用いてフレームを接地されている部位に電気的に接続する手段を用いることができる。 The grounding means is not particularly limited as long as the absolute potential of the frame, and hence the inner layer of the roller, can be made substantially zero. For example, the frame is electrically connected to a grounded part using a ground wire. Means can be used.
搬送手段22は、被クリーニング材Yをローラに対し相対移動可能なように被クリーニング材Yを支持する手段である。この搬送手段22としては例えば、ベルトコンベア、ローラ等を用いることができる。
The conveying means 22 is a means for supporting the material to be cleaned Y so that the material to be cleaned Y can be moved relative to the roller. For example, a belt conveyor, a roller, or the like can be used as the conveying
被クリーニング材Yの移動は、搬送手段22を稼働することによって行ってもよいし、清掃具21のローラの回転によって被クリーニング材Yを移動させてもよい。清掃具21のローラの回転によって被クリーニング材Yを移動させる場合、搬送手段22は、被クリーニング材Yの移動に連れて遊動するように設計される。
The material to be cleaned Y may be moved by operating the conveying
当該清掃装置20は、搬送手段22に被クリーニング材Yを設置し、被クリーニング材Y(被清掃面X)をローラに対し相対移動させることで、ローラの外層部が摩擦によって帯電し、接地されている内層部との間に電界が形成されるため、被清掃面Xの異物を効果的に吸着除去することができる。
In the
本発明の清掃具及び清掃装置は、半導体基板等の異物除去を目的とした清掃に好適に用いることができる。 The cleaning tool and the cleaning device of the present invention can be suitably used for cleaning for the purpose of removing foreign substances such as a semiconductor substrate.
1、11 清掃具
2 芯材
2a 中芯
2b 外筒
3、13 吸着層
3a、13a 内層部
3b、13b 外層部
4、14 ローラ
5 フレーム
5a フレーム本体
5b 接続部
6 把手
7 孔
20 清掃装置
21 清掃具
22 搬送手段
X 被清掃面
Y 被クリーニング材
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上記芯材を回転可能に支持するフレームと
を備え、上記吸着層で異物除去を行う清掃具であって、
異物除去時に異なる絶対電位を発現する表出面が上記吸着層の外周面に中心軸方向又は周方向に沿って交互に配設され、
絶対電位の絶対値の小さい表出面の中心軸からの平均距離が、絶対電位の絶対値の大きい表出面の中心軸からの平均距離よりも小さいことを特徴とする清掃具。 A roller having a substantially cylindrical core and a substantially cylindrical adsorption layer laminated on the peripheral surface side of the core;
A frame that supports the core material rotatably, and is a cleaning tool that removes foreign matter with the adsorption layer,
Expressing surfaces that express different absolute potentials when removing foreign substances are alternately arranged on the outer peripheral surface of the adsorption layer along the central axis direction or the circumferential direction,
A cleaning tool, wherein an average distance from a central axis of an exposed surface having a small absolute value of an absolute potential is smaller than an average distance from a central axis of an exposed surface having a large absolute value of an absolute potential.
上記外層部が誘電体で形成され、
上記内層部、芯材及びフレームが導電性を有する請求項1に記載の清掃具。 The adsorption layer has a substantially cylindrical inner layer portion and an outer layer portion covering a part of the outer peripheral surface of the inner layer portion,
The outer layer portion is formed of a dielectric,
The cleaning tool according to claim 1, wherein the inner layer portion, the core material, and the frame have conductivity.
この清掃具のフレームを接地する接地手段と、
清掃具に対して被清掃面を相対的に移動させる搬送手段とを
備える清掃装置。 The cleaning tool according to any one of claims 2 to 7,
A grounding means for grounding the frame of the cleaning tool;
A cleaning device comprising a conveying means for moving a surface to be cleaned relative to a cleaning tool.
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