KR101271040B1 - 클리닝 시스템 - Google Patents

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KR101271040B1
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미키오 츠츠미
유카 무라카와
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반도 카가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

클리닝 롤러에 대하여 메인터넌스 작업을 시행하지 않고, 클리닝 롤러에 의한 이물의 흡착 동작을 장기에 걸쳐 계속한다. 클리닝 롤러(11)는 피클리닝재(S)의 표면에 접촉하면서 회전하면서 상대 이동하는 것으로, 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 진애 등의 이물을 정전기력을 이용하여 제거하는 것이다. 클리닝 롤러(11)의 표면에 접촉하면서 전사 롤러(21)가 회전한다. 클리닝 롤러(11)에는 전압 안정화 회로(12)를 통하여 접지되고, 상기 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 롤러 표면에 안정적으로 대전할 수 있다. 전사 롤러(21)는 클리닝 롤러(11)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것으로, 외부 전원(31)이 접속되고, 상기 이물을 상기 정전기력에 의해 흡착하기 위한 대전압을 일정하게 유지하도록 되어 있다.

Description

클리닝 시스템{CLEANING SYSTEM}
본 발명은 피클리닝재의 표면에 정전기력에 의해 부착되는 이물(진애 등)을 제거하는 클리닝 시스템에 관한 것이다. 특히, 피클리닝재가 얇은 물건(예를 들면 유리 기판, 프린트 기판(PCB, PCBA 등), 필름, 시트, 플라스틱판 등의 비교적 표면 평활성이 높은 것)인 경우에 적합하다.
종래, 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 유리 기판이나, 첩합 필름, 프린트 기판 등의 얇은 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 진애 등의 이물을 제거하는 클리닝 시스템으로서는 점착 롤러를 사용하고 그것의 점착력을 이용하여 상기 이물을 제거하도록 한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
이러한 점착 롤러에서는 미소 이물(예를 들면, 평균 직경 1μm 이하의 이물)을 제거할 수 없고, 또 점착 롤러의 표면(점착층)에 일단 부착된 진애 등의 이물을 완전히 제거하는 것이 곤란하며, 메인터넌스성이 떨어진다. 또, 피클리닝재에 점착 롤러를 어느정도 압력을 가하여 눌러 이물을 제거하도록 하고 있으므로, 피클리닝재가 예를 들면 필름이면 상기 이물을 제거할 뿐만아니라 필름이 롤러 표면에 들러붙을 우려가 있다.
그래서, 발명자는 피클리닝재로부터 진애 등의 이물을 제거할 때에, 인가 전압에 의해 클리닝 롤러의 표면에 상기 이물을 정전기력에 의해 흡착할 수 있는 전하를 대전시켜 두면, 상기 클리닝 롤러에 의해 상기 이물을 정전기력을 이용하여 제거할 수 있는 것에 기초하여, 별도 특허출원을 하고 있다(일본 특원 2008-271797 참조).
그러나, 상기 서술한 것에서는, 클리닝 롤러에 의해, 피클리닝재의 표면으로부터 정전기력에 의한 흡착력을 이용하여 제거된 이물은 상기 클리닝 롤러의 롤러표면(외주면)에 순차 축적되어 가므로, 그 롤러 표면으로부터 이물을 제거한다는 메인터넌스 작업을 정기적으로 행할 필요가 있다.
그런데, 점착 롤러의 점착력을 이용한 클리닝 시스템에서는 클리닝 롤러(점착 롤러)보다 강한 점착력을 가지는 전사 롤러(점착 롤러)를 접촉시킴으로써, 상기 클리닝 롤러로부터 이물을 전사 롤러측으로 이행시키는 기구가 일반적으로 사용되고 있다.
그래서, 상기 서술한 클리닝 시스템에 상기 강한 점착력을 가지는 전사 롤러를 이용하는 것이 생각된다.
일본 공개특허공보 2008-168188호
그러나, 그렇게 상기 강한 점착력을 가지는 전사 롤러를 사용하면, 클리닝 롤러의 표면에 이물을 정전기력에 의해 흡착할 수 있는 전하를 안정적으로 대전시킬 수 없다. 따라서, 클리닝 롤러에 대하여 메인터넌스 작업을 시행하지 않고, 클리닝 롤러에 의한 이물의 흡착 동작을 장기에 걸쳐 계속하는 것이 곤란해진다.
본 발명은 클리닝 롤러에 대하여 메인터넌스 작업을 시행하지 않고, 클리닝 롤러에 의한 이물의 흡착 동작을 장기에 걸쳐 계속할 수 있는 클리닝 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 정전기력(쿨롱력)으로 이물을 흡착하는 경우, 롤러 표면에 유지되는 전하는 많은 편이 흡착력은 강해지지만, 롤러 표면이 과하게 대전압(帶電壓)으로 되면, 클리닝 롤러와 상대재인 피클리닝재 사이에 불꽃 방전이 일어나, 롤러 표면이나 피클리닝재의 대전 상태에 불균일이 발생하고, 그 불균일한 부분에 이물이 끌어당겨져, 안정적인 클리닝 성능을 발휘할 수 없게 될 우려가 있다. 그것에 더해, 불꽃 방전에 의해 상대재를 상처를 입힐 우려도 있다. 또한 피클리닝재가 정전기에 약한 반도체 등의 전자 부품인 경우에는 불꽃 방전에 이르지 않는 전하의 축적으로도 발생하는 정전기 파괴가 문제가 된다.
그래서, 본 발명은 상기 목적에 더하여, 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위해서 롤러 표면에 발생시키는 대전압이 필요 이상으로 높아지는 것을 억제하고, 상기 대전압을 안정시킬 수 있는 클리닝 장치를 제공하는 것도 목적으로 한다.
청구항 1의 발명은, 피클리닝재의 표면에 접촉하면서 회전하면서 상대 이동하는 클리닝 롤러를 구비하고, 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 진애 등의 이물을 상기 클리닝 롤러에 의해 정전기력을 이용하여 제거하는 클리닝 시스템으로서, 상기 클리닝 롤러에 대하여, 상기 클리닝 롤러의 표면에 접촉하면서 회전하는 전사 롤러가 설치되고, 상기 클리닝 롤러는 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이며, 상기 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이며, 상기 클리닝 롤러는 전압 안정화 회로를 통하여 어스되고, 상기 전사 롤러에는 외부 전원이 직접적 또는 간접적으로 접속되며, 상기 전압 안정화 회로는 상기 전사 롤러의 상기 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 대전압을 변경 가능한 것을 특징으로 한다.
이렇게 하면, 클리닝 롤러는 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이므로, 피클리닝재의 표면 상의 이물은 상기 클리닝 롤러에 흡착된다. 또, 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있으므로, 클리닝 롤러에 흡착된 이물은 상기 전사 롤러에 흡착된다. 따라서, 클리닝 롤러에 대하여, 정기적으로 제거(청소)하거나 정기적으로 교환하거나 한다는 메인터넌스 작업을 시행할 필요가 없게 된다.
그것에 더해, 클리닝 롤러에 대하여 접속된 전압 안정화 회로의 설정 전압값을 변경함으로써, 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위해서 롤러 표면에 발생시키는 대전압이 필요 이상으로 높아지는 것을 억제하고, 상기 대전압을 안정시킬 수 있다. 또, 정전기에 약한 반도체 등의 전자 부품에 대한 정전기 파괴도 방지할 수 있다.
이 경우, 청구항 2에 기재된 바와 같이, 상기 전압 안정화 회로는 고정 저항기, 가변 저항기, 또는 복수의 고정 저항기를 가지고 사용하는 고정 저항기를 전환하여 저항값을 변경하는 전환식 저항기를 사용할 수 있다.
이렇게 하면, 고정 저항기, 가변 저항기 또는 전환식 저항기의 저항값을 변경함으로써, 상기 전사 롤러의 상기 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 대전압을 변경 가능한 전압 안정화 회로를 간단히 구성할 수 있다. 또한, 고정 저항기를 사용하는 경우도 고정 저항기를 교환하여 저항값을 변경할 수 있다.
즉, 상기 저항값을 변경함으로써, 상기 클리닝 롤러의 상기 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 대전압을 변경 가능하므로, 상기 전사 롤러에 외부 전원에 의해 전압이 인가되어 있어도, 그 인가 전압을 변경하지 않고, 상기 클리닝 롤러에 대해서, 상기 클리닝 롤러에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 클리닝 롤러에 대하여 접속된 저항기의 저항값을 한정없이 작게 하면, 상기 클리닝 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하가 감소하고, 상기 클리닝 롤러에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 상기 클리닝 롤러가 상실하도록 할 수 있다. 그 결과, 클리닝 롤러에 흡착된 이물은 상기 전사 롤러에 흡착된다. 따라서, 상기 서술한 바와 같은 메인터넌스 작업이 용이해진다.
따라서, 점착 롤러의 점착력을 이용하는 종래의 클리닝 시스템과 같이, 클리닝 롤러의 롤러 표면에 부착되어 있는 이물을 정기적으로 제거(청소)하거나, 상기 이물이 부착되어 있는 클리닝 롤러를 정기적으로 교환한다는 메인터넌스 작업을 시행할 필요가 없어져, 메인터넌스성이 우수한 클리닝 시스템을 얻을 수 있다. 또, 전사 롤러에 인가되는 전압을 부지런히 제어하지 않아도 되므로, 전사 롤러에 전압을 인가하는 외부 전원의 설계를 컴팩트하게 할 수 있다.
청구항 3에 기재된 바와 같이, 상기 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면에 접촉하면서 회전함으로써, 상기 클리닝 롤러와의 사이에서, 상기 전사 롤러와 상기 클리닝 롤러의 표면 특성의 차이(예를 들면 대전 서열)에 따라 전위차를 발생시키는 것인 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 클리닝 롤러와 전사 롤러의 회전에 의한 접촉 박리에 의해, 상기 전사 롤러에 상기 클리닝 롤러와의 표면 특성(예를 들면, 대전 서열)의 차이에 따른 전위차가 발생하고, 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하가 대전된다.
또, 청구항 4에 기재된 바와 같이, 상기 전사 롤러에 대하여, 동반 회전하는 방향 또는 역방향으로 회전하는 클리닝 브러시가 설치되고, 이 클리닝 브러시에 대하여 동반 회전하는 방향 또는 역방향으로 회전하도록 금속 롤러가 설치되며, 상기 외부 전원은 상기 금속 롤러에 접속되어, 상기 전사 롤러, 상기 클리닝 브러시 및 상기 금속 롤러 사이에 전위차를 발생시키도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 클리닝 브러시에 의해 전사 롤러로부터 이물이 제거되고, 정전기력에 의해 금속 롤러로 옮겨가, 상기 전사 롤러로부터 이물이 보다 효율적으로 제거된다. 특히, 금속 롤러에 접속된 외부 전원에 의해 발생되는 상기 전사 롤러와의 사이의 전위차도 아울러 변경이 가능하며, 효과적으로 상기 금속 롤러에 이물을 반송할 수 있다.
이 경우, 청구항 5에 기재된 바와 같이, 상기 금속 롤러의 표면 근방에, 상기 금속 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 선단 긁어모음부에서 긁어모으는 클리닝 블레이드가 배치되어 있도록 할 수 있다.
이렇게 하면, 금속 롤러의 표면에 정전기력에 의해 흡착되어 있는 이물이, 클리닝 블레이드의 선단 긁어모음부에 의해 긁어모아지기 때문에, 상기 금속 롤러로부터 이물이 효율적으로 제거된다.
또한, 청구항 6에 기재된 바와 같이, 상기 클리닝 블레이드 근방에, 이물을 진공압에 의해 흡인 가능한 에어 배큠 수단의 흡입구, 또는 클리닝 블레이드에 의해 긁어모은 이물을 회수 축적하기 위한 이물 수용 박스가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 상기 금속 롤러의 표면에 정전기력에 의해 흡착되어 있는 이물이 클리닝 블레이드의 선단 긁어모음부에 의해 긁어모아져, 에어 배큠 수단의 흡입구를 통하여 상기 이물이 부압에 의해 흡인되고, 또는 이물 수용 박스에 회수되므로, 상기 이물이 상기 금속 롤러 주변을 더럽힐 우려가 없어진다. 특히, 이물 수용 박스가 배치되는 경우에는 새롭게 동력을 설치하지 않고, 이물을 이물 수용 박스에 회수할 수 있다.
청구항 7에 기재된 바와 같이, 상기 피클리닝재를 끼우고, 상기 클리닝 롤러와는 반대측에 가이드 롤러가 배치되고, 상기 가이드 롤러는 상기 클리닝 롤러가 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착시키기 위한 전계 강도를 높이는 것도 가능하다.
이렇게 하면, 2개의 롤러가 피클리닝재를 끼우고 대향하고 있어, 피클리닝재가 클리닝 롤러 및 가이드 롤러가 접촉하는 위치에 있어서 상하로부터 지지되어, 안정성 좋게 지지된 상태로 피클리닝재의 표면 상의 이물의 제거가 행해진다.
또, 클리닝 롤러는 가이드 롤러에 의해, 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전계 강도가 높아져, 주어진 전계에 따라 피클리닝재 상의 대전 이물이 클리닝 롤러에 흡착되어 효율적으로 제거된다.
청구항 8의 발명은 피클리닝재의 표면에 접촉하면서 회전하면서 상대 이동하는 클리닝 롤러를 구비하고, 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 진애 등의 이물을 상기 클리닝 롤러에 의해 정전기력을 이용하여 제거하는 클리닝 시스템으로서, 상기 클리닝 롤러에 대하여, 상기 클리닝 롤러의 표면에 접촉하면서 회전하는 전사 롤러가 설치되고, 상기 클리닝 롤러는 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이며, 상기 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이며, 상기 전사 롤러에는 외부 전원의 전압이 직접적 또는 간접적으로 인가되는 구성으로 되어 있고, 상기 클리닝 롤러가 상기 클리닝 롤러의 대전압을 설정 전압 이하로 제어하는 제1 전압 안정화 회로를 통하여 접지되는 한편, 상기 클리닝 롤러와 상기 전사 롤러 사이에는 그들 사이에 전위차를 발생시키는 제2 전압 안정화 회로가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이렇게 하면, 상기 서술한 발명과 마찬가지로, 클리닝 롤러는 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있으므로, 피클리닝재의 표면 상의 이물은 상기 클리닝 롤러에 흡착된다. 또, 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있으므로, 클리닝 롤러에 흡착된 이물은 상기 전사 롤러에 흡착된다. 따라서, 클리닝 롤러에 대하여, 정기적으로 제거(청소)하거나 정기적으로 교환하거나 하는 메인터넌스 작업을 시행할 필요가 없게 된다. 따라서, 점착 롤러의 점착력을 이용하는 종래의 클리닝 시스템과 같이, 클리닝 롤러의 롤러 표면에 부착되어 있는 이물을 정기적으로 제거(청소)하거나, 상기 이물이 부착되어 있는 클리닝 롤러를 정기적으로 교환하는 메인터넌스 작업을 시행할 필요가 없게 되어, 메인터넌스성이 우수한 클리닝 시스템을 얻을 수 있다.
특히, 클리닝 롤러에 대하여 접속된 전압 안정화 회로의 설정 전압값을 변경함으로써, 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위해서 롤러 표면에 발생시키는 대전압이 필요 이상으로 높아지는 것을 억제하여, 상기 대전압을 안정시킬 수 있다. 또, 정전기에 약한 반도체 등의 전자 부품에 대한 정전기 파괴도 방지할 수 있다.
또, 상기 제1 전압 안정화 회로의 설정 전압값을 변경함으로써, 상기 클리닝 롤러에 대해서, 상기 클리닝 롤러에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 약화시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 전압 안정화 회로의 설정 전압값을 정부 반대의 극성으로 하면, 상기 클리닝 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하가 반전하고, 상기 클리닝 롤러에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 상기 클리닝 롤러가 상실하도록 할 수 있다. 그 결과, 클리닝 롤러에 흡착된 이물은 상기 전사 롤러에 흡착된다. 따라서, 상기 서술한 바와 같은 메인터넌스 작업이 용이해진다.
이 경우, 청구항 9에 기재된 바와 같이, 상기 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면에 접촉하면서 회전함으로써, 상기 클리닝 롤러와의 사이에서, 상기 전사 롤러와 상기 클리닝 롤러의 표면 특성의 차이(예를 들면 대전 서열)에 따라 전위차를 발생시키는 것인 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 클리닝 롤러와 전사 롤러의 회전에 의한 접촉 박리에 의해, 상기 전사 롤러에 상기 클리닝 롤러와의 표면 특성(예를 들면, 대전 서열)의 차이에 따른 전위차가 발생하고, 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하가 대전된다.
또, 청구항 10에 기재된 바와 같이, 상기 전사 롤러에 대하여, 동반 회전하는 방향 또는 역방향으로 회전하도록 클리닝 브러시가 설치되고, 이 클리닝 브러시에 대하여 동반 회전하는 방향 또는 역방향으로 회전하도록 금속 롤러가 설치되며, 이 금속 롤러에 상기 외부 전원이 접속되고, 상기 전사 롤러와 상기 클리닝 브러시와의 사이에는 상기 전사 롤러와 상기 클리닝 브러시 사이에 전위차를 발생시키는 제3 전압 안정화 회로가, 상기 클리닝 브러시와 상기 금속 롤러와의 사이에는 상기 클리닝 브러시와 상기 금속 롤러와의 사이에 전위차를 발생시키는 제4 전압 안정화 회로가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 클리닝 브러시에 의해 전사 롤러로부터 이물이 제거되어, 정전기력에 의해 금속 롤러에 옮겨지고, 제4 전압 안정화 회로에 의해 상기 금속 롤러의 대전압을 변경하여 상기 금속 롤러가 그것에 흡착된 이물에 대한 흡착력을 상실했을 때에는, 상기 금속 롤러로부터 이물이 보다 효율적으로 제거된다. 특히, 상기 금속 롤러에 접속된 외부 전원에 의해 발생되는 상기 전사 롤러와의 사이의 전위차도 아울러 변경이 가능하며, 효과적으로 상기 금속 롤러에 이물을 반송할 수 있다.
또, 청구항 11에 기재된 바와 같이, 상기 제1~제4 전압 안정화 회로는 각각 제1~제4 저항기를 가지는 것이며, 상기 제1~제4 저항기에 의해 서로 접촉하고 있는 상기 롤러 또는 상기 브러시 사이에 인가되는 전압이 분압(分壓)되는 구성으로 할 수 있다. 여기서, 저항기는 고정 저항기여도 되고 가변 저항기여도 된다.
이렇게 하면, 제1~제4 전압 안정화 회로가 저항기에 의한 분압된 회로를 구성함으로써, 상기 롤러 또는 상기 브러시 사이에서 각각 원하는 제1~제4 전압을 얻을 수 있다.
청구항 12에 기재된 바와 같이, 상기 제1~제4 저항기는 접촉하고 있는 상기 롤러 또는 상기 브러시 사이의 접촉 저항보다 작은 저항값으로 설정되는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 접촉하고 있는 롤러 또는 브러시 사이의 접촉 저항보다 작은 저항값의 저항기로 분압되어 있는 것으로, 접촉하고 있는 롤러 또는 클리닝 브러시 사이의 접촉 저항의 오차나 변화에 대하여 안정적인 전압을 얻을 수 있다.
청구항 13에 기재된 바와 같이, 상기 제1~제3 전압 안정화 회로는 정전압 다이오드 혹은 배리스터(비직선성 저항 소자)를 가지는 것이며, 상기 제4 전압 안정화 회로는 고정 저항기 또는 가변 저항기를 가지는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 제1~제3 전압 안정화 회로는 정전압 다이오드 혹은 배리스터를 가지고, 상기 제4 전압 안정화 회로는 고정 저항기 또는 가변 저항기를 가지는 것으로, 분압에 의해 안정적인 전압을 얻을 수 있다.
청구항 14에 기재된 바와 같이, 상기 제1~3 전압 안정화 회로의 상기 정전압 다이오드는 그들을 직렬로 마주보게 하거나, 또는 등지게 하여 접속하고 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 제너 효과를 가지는 정전압 다이오드를 직렬로 마주보게 하거나, 또는 등지게 하여 접속함으로써, 극성에 관계없이 일정한 전위차를 유지할 수 있다.
이 경우, 청구항 15에 기재된 바와 같이, 상기 외부 전원에 의해 상기 롤러 또는 상기 브러시에 인가되는 전압의 정부(正負)의 극성을 전환하는 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 상기 외부 전원의 정부의 극성을 자유롭게 반전시키는 것이 가능하게 된다.
청구항 16에 기재된 바와 같이, 상기 금속 롤러의 표면 근방에, 상기 금속 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 선단 긁어모음부에서 긁어모으는 클리닝 블레이드가 배치되어 있도록 할 수 있다.
이렇게 하면, 금속 롤러의 표면에 정전기력에 의해 흡착되어 있는 이물이 클리닝 블레이드의 선단 긁어모음부에 의해 긁어모아지기 때문에, 상기 금속 롤러로부터 이물이 효율적으로 제거된다.
그 경우에는, 청구항 17에 기재된 바와 같이, 상기 클리닝 블레이드 근방에, 이물을 진공압에 의해 흡인 가능한 에어 배큠 수단의 흡입구, 또는 클리닝 블레이드에 의해 긁어모은 이물을 회수 축적하기 위한 이물 수용 박스가 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 상기 금속 롤러의 표면에 정전기력에 의해 흡착되어 있는 이물이 클리닝 블레이드의 선단 긁어모음부에 의해 긁어모아져, 에어 배큠 수단의 흡입구를 통하여 상기 이물이 부압에 의해 흡인되고, 또는 이물 수용 박스에 회수되므로, 상기 이물이 상기 금속 롤러 주변을 더럽힐 우려가 없어진다. 특히, 이물 수용 박스가 배치되는 경우에는, 새롭게 동력을 설치하지 않고, 이물을 이물 수용 박스에 회수할 수 있다.
청구항 18에 기재된 바와 같이, 상기 피클리닝재를 끼우고, 상기 클리닝 롤러와는 반대측에 가이드 롤러가 배치되고, 상기 가이드 롤러는 상기 클리닝 롤러가 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착시키기 위한 전계 강도를 높이는 것도 가능하다.
이렇게 하면, 2개의 롤러가 피클리닝재를 끼우고 대향하고 있고, 피클리닝재가 클리닝 롤러 및 가이드 롤러가 접촉하는 위치에 있어서 상하로부터 지지되어, 안정성 좋게 지지된 상태로 피클리닝재의 표면 상의 이물의 제거가 행해진다.
또, 클리닝 롤러는 가이드 롤러에 의해, 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전계 강도가 높아져, 주어진 전계에 따라 피클리닝재 상의 대전 이물이 클리닝 롤러에 흡착되어 효율적으로 제거된다.
본 발명은 상기한 바와 같이 구성했으므로, 클리닝 롤러의 표면 상에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 변경하는 것이 가능하며 이물을 전사 롤러측에 안정적으로 전사시킬 수 있으므로, 점착 롤러의 점착력을 이용하는 종래의 클리닝 시스템과 같이, 클리닝 롤러의 롤러 표면에 부착되어 있는 이물을 정기적으로 제거(청소)하거나, 상기 이물이 부착되어 있는 클리닝 롤러를 정기적으로 교환하는 메인터넌스 작업을 시행할 필요가 없게 되어, 메인터넌스성이 우수한 클리닝 시스템을 얻을 수 있다.
특히, 청구항 1의 발명은, 클리닝 롤러에 대하여 접속된 전압 안정화 회로의 설정 전압값을 변경함으로써, 상기 클리닝 롤러에 대해서, 상기 클리닝 롤러에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 약화시킬 수 있고, 클리닝 롤러에 흡착된 이물을 상기 전사 롤러에 흡착시키는 것이 가능해진다.
그것에 더해, 클리닝 롤러에 대하여 접속된 전압 안정화 회로의 설정 전압값을 변경함으로써, 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위해서 롤러 표면에 발생시키는 대전압이 필요 이상으로 높아지는 것을 억제하여, 상기 대전압을 안정시킬 수 있다. 또, 정전기에 약한 반도체 등의 전자 부품에 대한 정전기 파괴도 방지할 수 있다.
청구항 8의 발명은, 상기 클리닝 롤러의 상기 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 대전압을 변경 가능하므로, 상기 전사 롤러에 접속된 외부 전원에 의한 인가 전압을 변경하지 않고, 상기 클리닝 롤러에 대해서, 상기 클리닝 롤러에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 약화시킬 수 있다. 그 결과, 클리닝 롤러에 흡착된 이물은 상기 전사 롤러에 흡착된다. 따라서, 상기 서술한 바와 같은 메인터넌스 작업이 용이해진다.
이 경우도 클리닝 롤러에 대하여 접속된 전압 안정화 회로의 설정 전압값을 변경함으로써, 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위해서 롤러 표면에 발생시키는 대전압이 필요 이상으로 높아지는 것을 억제하여, 상기 대전압을 안정시킬 수 있다. 또, 정전기에 약한 반도체 등의 전자 부품에 대한 정전기 파괴도 방지할 수 있다.
도 1(a) (b)는 각각 본 발명에 따른 클리닝 시스템의 제1 실시형태의 동작 원리의 설명도이다.
도 2는 상기 제1 실시형태의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 실시형태의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 나타내는 실시형태의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 나타내는 실시형태의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 나타내는 실시형태의 제4 변형예를 나타내는 도면이다.
도 7(a) (b) (c) (d)는 본 발명에 따른 클리닝 시스템의 제2 실시형태의 동작 원리의 설명도이다.
도 8(a) (b)는 상기 제2 실시형태의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 9는 도 8에 나타내는 실시형태의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8에 나타내는 실시형태의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 8에 나타내는 실시형태의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 12(a) (b)는 도 8에 나타내는 실시형태의 제4 변형예를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 8에 나타내는 실시형태의 제5 변형예를 나타내는 도 2와 마찬가지의 도면이다.
도 14는 클리닝 유닛을 2연속 배치한 실시형태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 따라 설명한다.
(제1 실시형태)
도 1(a) (b)는 본 발명에 따른 클리닝 시스템의 제1 실시형태의 동작 원리의 설명도이다.
도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 클리닝 시스템(1)은 클리닝 롤러(11)와, 이 클리닝 롤러(11)에 대하여 클리닝 롤러(11)의 표면에 접촉하면서 회전하는 전사 롤러(21)를 구비한다.
클리닝 롤러(11)는 피클리닝재(S)의 표면에 접촉하면서 회전하면서 상대 이동하는 것으로, 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 진애 등의 이물을 정전기력을 이용하여 제거할 수 있는 것이다. 이 클리닝 롤러(11)는 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하는 전하를 외주면에 대전할 수 있는 것으로, 이 클리닝 롤러의 롤러 표면(외주면)의 대전성을 이용하여 이물을 흡착하는 것이다.
전사 롤러(21)는 클리닝 롤러(11)의 표면에 접촉하면서 회전함으로써, 클리닝 롤러(11)와의 사이에서, 전사 롤러(21)와 클리닝 롤러(11)의 표면 특성의 차이 (예를 들면 대전 서열)에 따라 전위차를 발생시키는 것이다. 클리닝 롤러(11)와 전사 롤러(21)의 회전에 의한 접촉 박리에 의해, 전사 롤러(21)에 클리닝 롤러(11)와의 표면 특성(예를 들면, 대전 서열)의 차이에 따른 전위차가 발생하고, 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하가 대전된다.
이와 같이, 클리닝 롤러(11)의 피클리닝재(S)와 반대측에는 전사 롤러(21)를 클리닝 롤러(11)와 접촉하도록 설치함으로써, 클리닝 롤러(11)에 정전기력에 의해 부착된 이물을 전사 롤러(21)측으로 전사(이동)시킬 수 있다. 이것에 의해, 클리닝 롤러(11)의 외주면에 부착되어 있는 이물이 전사 롤러(21)에 전사된 상태로, 클리닝 롤러(11)는 피클리닝재(S)에 접촉하게 된다. 따라서, 클리닝 롤러(11)의 외주면 상의 이물은 전사 롤러(21)측에 끊임없이 전사되고, 클리닝 롤러(11)는 언제든지 클리닝 효과를 발휘할 수 있는 상태가 되므로, 클리닝 롤러(11)는 비교적 장기간에 걸쳐 이물의 흡착 동작을 계속해서 행할 수 있다. 그 결과, 클리닝 롤러(11)의 외주면의 이물을 정기적으로 제거하거나 클리닝 롤러(11)를 교환하거나 하는 메인터넌스 작업은 필요없게 되어, 메인터넌스성의 향상을 도모함에 있어서 유리하게 된다.
전사 롤러(21)의 심금에는 외부 전원(31)에 의해 일정한 전압이 인가되어 있다. 클리닝 롤러(11)에는 제1 전압 안정화 회로(12)를 통하여 접지되고, 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 롤러 표면에 안정적으로 대전할 수 있도록 되어 있다. 제1 안정화 회로(12)는 가변 저항기(12a)로 구성된다(도 1(a) 참조). 제1 안정화 회로(12)는 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 고정 저항기(12b)여도 되는 것은 물론이다(이하 동일).
이와 같이 클리닝 롤러(11)는 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있으므로, 피클리닝재(S)의 표면 상의 이물은 클리닝 롤러(11)의 표면에 흡착된다. 또, 전사 롤러(21)는 클리닝 롤러(11)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 롤러 표면에 대전할 수 있으므로, 클리닝 롤러(11)의 표면에 흡착된 이물은 전사 롤러(21)의 표면에 흡착되고, 클리닝 롤러(11)로부터 전사 롤러(21)로 이동하게 된다. 따라서, 클리닝 롤러(11)에 대하여, 정기적으로 제거(청소)하거나 정기적으로 교환하거나 하는 메인터넌스 작업을 시행할 필요가 없게 되어, 메인터넌스성이 우수한 클리닝 시스템을 얻을 수 있다.
또, 클리닝 롤러(11)에 대하여 접속된 제1 전압 안정화 회로(12)를 구비하므로, 제1 전압 안정화 회로(12)(가변 저항기(12a))의 저항값을 변경하여, 클리닝 롤러의 상기 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 대전압을 변경 가능하므로, 클리닝 롤러(11)에 대해서, 클리닝 롤러(11)에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 변화시킬 수 있다. 따라서, 전사 롤러(21)에 외부 전원(31)에 의해 전압이 인가되어 있어도 그 인가 전압을 변경하지 않고, 클리닝 롤러(11)에 대해서, 클리닝 롤러(11)에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 클리닝 롤러(11)에 대하여 접속된 가변 저항기(12a)의 저항값을 한정없이 작게 하면, 클리닝 롤러(11)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하가 감소하고, 클리닝 롤러(11)에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 클리닝 롤러(11)가 상실하도록 할 수 있다. 그 결과, 클리닝 롤러(11)에 흡착된 이물은 전사 롤러(21)에 흡착된다. 따라서, 상기 서술한 바와 같은 메인터넌스 작업이 용이해진다.
따라서, 점착 롤러의 점착력을 이용하는 종래의 클리닝 시스템과 같이, 클리닝 롤러의 롤러 표면에 부착되어 있는 이물을 정기적으로 제거(청소)하거나, 상기 이물이 부착되어 있는 클리닝 롤러를 정기적으로 교환하는 메인터넌스 작업을 시행할 필요가 없어져, 메인터넌스성이 우수한 클리닝 시스템을 얻을 수 있다. 또, 전사 롤러(21)에 접속된 외부 전원(31)에 의한 인가 전압을 부지런히 제어하지 않아도 되기 때문에, 외부 전원(31)의 설계를 컴팩트하게 할 수 있다.
계속해서, 클리닝 롤러(11) 및 전사 롤러(21)에 대해서 설명한다.
클리닝 롤러(11)는 도전성 축부재인 심금(심봉)(11a)과, 이 심금(11a)의 외주부에 설치되고 도전성을 가지는 내층부(11b)와, 그 내층부(11b)의 외측에 설치되고 내층부(11b)보다 고저항의 재료로 이루어지는 얇은 원통형상의 외층부(11c)를 구비하여, 2층 구조로 되어 있다.
이러한 클리닝 롤러(11)의 외층부(11c)를 형성하는 재료는 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 진애 등의 이물을 정전기력에 의해 흡착하는 전하를 대전할 수 있는 것이 선택된다.
클리닝 롤러(11)의 외층부(11c)의 두께로서는 2~500μm(보다 바람직하게는 5~50μm)가 바람직하다. 이것은 외층부(11c)의 두께가 2μm 미만에서는 롤러 표면(외층부 표면)에 전하가 대전하기 어려운 경향이 있는 한편, 500μm를 넘는 두께로 하는 것은 공업적으로 효율적이지 않기 때문이다. 또한, 심금(11a) 대신에, 도전성을 가지는 카본 재료나 합성 수지 복합 재료 등으로 이루어지는 심봉을 사용할 수도 있다. 심금(심봉)(11a)은 심금 중복부와 심금 단부 사이의 저항값으로서 105Ω 이하가 바람직하다.
내층부(11b)에는 도전성을 가지는 탄성 재료(예를 들면, 카본(도전재)을 포함하는 폴리에스테르계 우레탄 등)가 사용되고, 외층부(11c)보다 저경도 또는 대략 동일한 경도가 된다. 또, 내층부(11b)는 외층부(11c)보다 저저항이면 특별히 한정되지 않지만, 체적 저항율은 104~1012Ωcm 정도인 것이 바람직하다.
외층부(11c)에 사용하는 재료는 50° 이상(바람직하게는 50° 이상 100° 미만, 보다 바람직하게는 55° 이상 100° 미만, 더욱 바람직하게는 65° 이상 100° 미만)의 경도(JIS-A)를 가진다. 또, 외층부(11c)는 내층부(11b)보다 체적 저항율이 높다. 외층부(11c)는 바람직하게는 108Ωcm 이상의 체적 저항율, 보다 바람직하게는 1010Ωcm 이상의 체적 저항율을 가진다.
클리닝 롤러(11)의 외층부(11c)를 형성하는 재료의 바람직한 예로서는 우레탄 수지를 들 수 있고, 또한 아크릴 혼합 우레탄 또는 불소 혼합 우레탄을 들 수 있다. 여기서, 「아크릴 혼합 우레탄」은 폴리에스테르폴리우레탄 또는 폴리에테르폴리우레탄을 주성분으로 하고, (i) 열가소성 우레탄 수지와 실리콘·아크릴 공중합 수지의 혼합물, (ii) 아크릴 수지(예를 들면, 메타크릴산-메타크릴산메틸 공중합체로 이루어지는 주쇄에 아미노에틸기가 그래프트되어 이루어지는 그래프트 화합물)와 열가소성 우레탄 수지로 이루어지는 혼합물, (iii) 아크릴 수지·우레탄 수지·불소계 표면 코팅제로 이루어지는 혼합물을 의미하고, 「불소 혼합 우레탄」은 폴리우레탄을 주성분으로 하는 것으로, 열가소성 우레탄 수지에 우레탄·불소 공중합체를 혼합한 것을 의미한다.
전사 롤러(21)는 클리닝 롤러(11)와 마찬가지로, 도전성을 가지는 심금(21a)과, 이 심금(21a)의 외측에 설치되는 원통형상의 내층부(21b)와, 이 내층부(21b)의 외측에 설치되는 외층부(21c)(탄성층부)를 구비하고, 외층부(21c)는 내층부(21b)보다 체적 저항율이 높게 되어 있는 것으로 할 수 있다. 단, 전사 롤러(21)도 심금(21a)에 원통형상의 외층부(탄성층부)를 직접 구비하는 구조여도 된다. 또, 전사 롤러(21)의 외층부(21c)는 심금(21a)보다 체적 저항율이 높고, 클리닝 롤러(11)의 외주면에 부착되는 이물을 외주면에 정전기력에 의해 흡착하는 전하를 대전할 수 있는 것이 선택된다.
전사 롤러(21)는 클리닝 롤러(11)와 동반 회전하고, 접촉 박리에 의해 대전하여, 전사 롤러(21)의 외주면과, 클리닝 롤러(11)의 외주면 사이에는 클리닝 롤러(11)의 외주면에 부착되어 있는 이물을 전사 롤러(21)의 외주면에 정전기력에 의해 전사(이동)시킬 수 있을 정도의 전위차가 발생하도록 되어 있다. 즉, 전사 롤러(21)는 롤러 표면 특성(예를 들면 대전 서열)의 차이에 의해, 클리닝 롤러(11)에 대하여, 롤러(11)에 대전되는 전하(정전하 또는 부전하)와 동일 부호로, 또한 대전압의 절대값이 롤러(11)보다 크고, 이물을 흡착할 수 있는 전위차를 가지도록 되어 있다. 이 점에서, 전사 롤러(21)의 외층부(21c)를 형성하는 소재로서는 클리닝 롤러(11)에 대하여 동일 극성이며, 안정적인 흡착성을 해치지 않는 범위에서, 발생하는 전위차가 가능한 한 커지는 것이 선정되어 있는 것이 바람직하다.
클리닝 롤러(11)와 전사 롤러(21)의 접촉 박리에 의해 발생한 전위차로 전사 롤러(21)측에 전사된 이물은 전사 롤러(21)의 회전을 멈춤으로써, 전사 롤러(21) 자체가 정전기력에 의한 흡착력을 상실하므로, 전사 롤러(21)로부터 비교적 용이하게 제거할 수 있다.
상기 서술한 것 이외에, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전사 롤러(21)에 대하여, 동반 회전하는 방향과 역방향으로 회전하는 클리닝 브러시(41)를 설치하고, 이 클리닝 브러시(41)에 대하여 동반 회전하는 방향으로 회전하도록 금속 롤러(42)를 설치할 수도 있다. 이 경우, 외부 전원(31)은 금속 롤러(42)에 대하여 접속된다. 이 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 가변 저항기 대신에, 복수의 고정 저항기(43a)를 가지고 전환 스위치(43b)에 의해 사용하는 고정 저항기(43a)를 전환하여 저항값을 변경하는 전환식 저항기(43)를 사용하고, 제1 전압 안정화 회로(12A)로 하는 것도 가능하다.
또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 금속 롤러(42)의 상측이며 표면 근방에, 금속 롤러(42)의 표면 상에 부착되는 이물을 선단 긁어모음부에서 긁어모으는 클리닝 블레이드(44)를 배치하고, 그 클리닝 블레이드(44) 근방이며 금속 롤러(42)의 상방에 이물을 부압에 의해 흡인 가능한 에어 배큠 수단(도시하지 않음)의 흡입구(45)를 배치할 수도 있다. 이것에 의해, 클리닝 블레이드(44)의 선단 긁어모음부에 의해 긁어모은 이물이 에어 배큠 수단의 흡입구(45)를 통하여 부압에 의해 흡인되므로, 상기 이물이 금속 롤러(42) 주변을 더럽힐 우려가 없어진다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 금속 롤러(42)의 표면 상에 설치된 클리닝 블레이드(44)로 긁어모은 이물을 회수·축적하는 이물 수용 박스(46)를 설치할 수 있고, 브러시의 회전으로 흩뿌린 이물을 회수·축적하는 이물 수용 박스를 설치하는 것도 가능하다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 피클리닝재(S)를 끼우고, 클리닝 롤러(11)와는 반대측에 가이드 롤러(51)가 배치되고, 가이드 롤러(51)는 상기 클리닝 롤러가 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전계 강도를 높이는 것으로 할 수 있다.
(방법)
도 2에 나타내는 클리닝 시스템에 있어서, 절연성을 가지는 부재(도시하지 않음)로 유지된 클리닝 롤러(11) 및 전사 롤러(21)를 접촉시켜 5m/min의 주속으로 동반 회전시키고, 클리닝 롤러(11)의 심금(11a)에 가변 저항기(12a)를 통한 어스를 설치했다. 또 전사 롤러(21)에 대하여 클리닝 브러시(41)를 통하여 설치하는 금속 롤러(42)에 외부 전원(31)을 접속했다. 클리닝 브러시(41)는 전사 롤러(21)에 대하여 동반 회전하는 방향과는 역방향으로 회전하도록 설치하고, 금속 롤러(42)는 클리닝 브러시(41)에 대하여 동반 회전하는 방향으로 회전하도록 설치했다.
상기 상태에서, 가변 저항기(12a)의 저항값의 변화에 대한 각 부재의 표면 전위를 표면 전위계(트렉사제 Mode1341B)를 사용하여 측정했다.
Figure 112012093526619-pct00001
이 측정 결과로부터 가변 저항기(12a)의 저항값을 조정함으로써, 클리닝 롤러(11)의 표면 전위를 조정할 수 있고, 클리닝 롤러(11)에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 변화시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
(제2 실시형태)
도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 클리닝 롤러(11)는 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이며, 정전압 다이오드(13a)를 가지는 전압 안정화 회로(13)를 통하여 접지되어 있다. 이 클리닝 롤러(11)에 대하여, 클리닝 롤러(11)의 표면에 접촉하면서 회전하는 전사 롤러(21)가 설치되고, 전사 롤러(21)에는 외부 전원(31)이 접속되며, 클리닝 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있다.
이와 같이, 제1 및 제2 전압 안정화 회로(13, 14)가 가변 저항기(14a)와 제너 효과를 가지는 정전압 다이오드(13a)로 구성되어 있는 것으로, 안정된 대전압을 얻을 수 있다. 또한, 가변 저항기(14a) 대신에, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 고정 저항기(14b)로 해도 되는 것은 물론이다.
제1 전압 안정화 회로(13)는 도 7(c) (d)에 나타내는 바와 같이 마주보도록(또는 등지도록) 설치된 한 쌍의 정전압 다이오드(13a, 13a)(제너 다이오드)를 가지는 구조로 하는 것도 가능하다. 이와 같이 제너 효과를 가지는 정전압 다이오드를 직렬로 마주보게 하거나, 또는 등지게 하여 접속하면, 극성에 관계없이 안정적인 대전압을 얻을 수 있다.
클리닝 롤러(11)와 전사 롤러(21) 사이에는 제2 전압 안정화 회로(14)를 설치함으로써, 클리닝 롤러(11)와 전사 롤러(21) 사이에 전위차를 발생시키도록 구성되어 있다. 이 제2 안정화 회로(14)는 가변 저항기(14a)를 가지는데, 고정 저항기(14b)로 할 수 있는 것은 물론이다.
특히, 정전압 다이오드(13a)(제1 전압 안정화 회로(13))의 설정 전압값을 변경함으로써, 클리닝 롤러(11)에 대해서, 클리닝 롤러(11)에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 약화시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 전압 안정화 회로(13)의 설정 전압값을 정부 반대의 극성으로 하면, 클리닝 롤러(11)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하가 반전하여, 클리닝 롤러(11)에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 클리닝 롤러(11)가 상실하도록 할 수 있다. 그 결과, 클리닝 롤러(11)에 흡착된 이물은 전사 롤러(21)에 흡착된다. 따라서, 상기 서술한 바와 같은 메인터넌스 작업이 용이해진다.
따라서, 제1 실시형태와 마찬가지로, 클리닝 롤러(11)에 대하여, 정기적으로 제거(청소)하거나 정기적으로 교환하거나 하는 메인터넌스 작업을 시행할 필요가 없게된다.
이 제2 실시형태의 경우도 제1 실시형태와 마찬가지로, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 전사 롤러(21)에 대하여, 동반 회전하는 방향과 역방향으로 회전하는 클리닝 브러시(41)를 설치하고, 이 클리닝 브러시(41)에 대하여 동반 회전하는 방향으로 회전하도록 금속 롤러(42)를 설치할 수도 있다.
이 경우, 클리닝 롤러(11)와 전사 롤러(21) 사이에는 제2 전압 안정화 회로(15)(정전압 다이오드(15a))가 접속되고, 전사 롤러(21)와 클리닝 브러시(41) 사이에는 제3 전압 안정화 회로(16)(정전압 다이오드(16a))가 접속되며, 클리닝 브러시(41)와 금속 롤러(42) 사이에는 제4 전압 안정화 회로(17)(가변 저항기(17a))가 접속되어, 전사 롤러(21), 클리닝 브러시(41) 및 금속 롤러(42) 사이에 전위차를 발생시키도록 구성되어 있다. 또한, 제4 전압 안정화 회로(17)는 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 가변 저항기(17a) 대신에 고정 저항기(17b)로 할 수도 있다(이하 동일).
이렇게 하면, 클리닝 브러시(41)에 의해 전사 롤러(21)로부터 이물이 제거되어, 정전기력에 의해 금속 롤러(42)에 옮겨진다. 그리고, 제4 전압 안정화 회로(17)에 의해 금속 롤러(42)의 대전압을 변경하여 금속 롤러(42)가 그것에 흡착된 이물에 대한 흡착력을 상실했을 때에는, 금속 롤러(42)로부터 이물이 보다 효율적으로 제거되도록 할 수 있다. 특히, 금속 롤러(42)에 접속된 외부 전원(31)에 의해 발생하는 전사 롤러(21)와의 사이의 전위차도 아울러 변경이 가능하며, 효과적으로 금속 롤러(42)에 이물을 반송할 수 있다.
또, 제1~제4 전압 안정화 회로(13, 15~17)가 제너 효과를 가지는 정전압 다이오드(13a, 15a, 16a)와 가변 저항기(17a)로 구성되어 있는 것으로, 안정적인 전압을 얻을 수 있다.
또, 도 9에 나타내는 바와 같이, 금속 롤러(42)의 상측이며 표면 근방에 금속 롤러(42)의 표면 상에 부착되는 이물을 선단 긁어모음부에서 긁어모으는 클리닝 블레이드(44)를 배치하고, 그 클리닝 블레이드(44) 근방이며 금속 롤러(42)의 상방에 이물을 부압에 의해 흡인 가능한 에어 배큠 수단의 흡입구(45)를 배치할 수도 있다.
이렇게 하면, 금속 롤러(42)의 표면에 정전기력에 의해 흡착되어 있는 이물이 클리닝 블레이드(44)의 선단 긁어모음부에 의해 긁어모아진다. 이와 같이, 금속 롤러(42)의 표면에 정전기력에 의해 흡착되어 있는 이물이 클리닝 블레이드(44)의 선단 긁어모음부에 의해 긁어모아지기 때문에, 금속 롤러(42)로부터 이물이 효율적으로 제거된다. 또, 에어 배큠 수단의 흡입구(45)를 통하여 상기 이물이 부압에 의해 흡인되므로, 상기 이물이 금속 롤러(45) 주변을 더럽힐 우려가 없어진다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 금속 롤러(42)의 표면 상이며 측방에 설치된 클리닝 블레이드(44)로 긁어모은 이물을 회수·축적하는 이물 수용 박스(46)를 설치할 수도 있다.
이와 같이 함으로써, 새롭게 동력을 설치하지 않고, 이물을 이물 수용 박스(46)에 회수할 수 있다. 이물 수용 박스(46)는 브러시(41)의 회전으로 흩뿌린 이물을 회수·축적할 수 있는 위치에 설치하는 것도 가능하다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 피클리닝재(S)를 끼우고, 클리닝 롤러(11)와는 반대측에 가이드 롤러(51)를 배치할 수도 있다. 이 가이드 롤러(51)는 클리닝 롤러(11)가 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전계 강도를 높이는 것이다.
이렇게 하면, 2개의 롤러(11, 51)가 피클리닝재(S)를 끼우고 대향하고 있어, 피클리닝재(S)가 클리닝 롤러(11) 및 가이드 롤러(51)가 접촉하는 위치에 있어서 상하로부터 지지되어, 안정성 좋게 지지된 상태에서 피클리닝재(S) 표면 상의 이물의 제거가 행해진다.
또, 클리닝 롤러(11)는 가이드 롤러(51)에 의해, 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전계 강도가 높아져, 주어진 전계에 따라 피클리닝재(S) 상의 대전 이물이 클리닝 롤러(11)에 흡착되어 효율적으로 제거된다.
또, 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4 전압 안정화 회로(13B, 15B, 16B, 17)도 가변 저항기(13b, 15b, 16b, 17a)로 구성하고, 그들 가변 저항기(13b, 15b, 16b, 17a)에 의한 분압된 회로를 구성함으로써, 제1~제4 전압을 안정적으로 얻는 것도 가능하다. 이 경우도 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4 전압 안정화 회로(13B, 15B, 16B, 17)로서, 고정 저항기(13c, 15c, 16c, 17b)를 사용하는 것도 가능하다.
이 경우, 접촉하고 있는 롤러(11, 21, 42) 또는 브러시(41) 사이의 접촉 저항보다 작은 저항값이 되는 가변 저항기(13b, 15b, 16b, 17a)로 분압되어 있는 것으로, 접촉하고 있는 롤러(11, 21, 42) 또는 클리닝 브러시(41) 사이의 접촉 저항의 오차나 변화에 관계없이 안정된 전압을 얻을 수 있다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 외부 전원(31)에 의한 인가 전압의 정부의 극성을 전환할 수 있는 극성 전환 회로(61)를 설치하면, 간단히 상기 극성의 전환을 할 수 있다. 이 경우는 제1~제3 전압 안정화 회로(13A, 15A, 16A)를, 마주보게 접한 2개의 정전압 다이오드(13a, 15a, 16a)로써 구성하고, 극성에 관계없이 안정적인 전압을 얻을 수 있도록 하고 있다.
다음에 도 13에 나타내는 클리닝 시스템에 있어서, 절연성을 가지는 부재(도시하지 않음)로 유지된 클리닝 롤러(11) 및 전사 롤러(21)를 접촉시켜, 5m/min의 주속으로 동반 회전시키고, 클리닝 롤러(11)의 심금에 정전압 다이오드(13a)(제너 다이오드)로 이루어지는 제1 전압 안정화 회로(13)(정전압 다이오드(13a))를 통한 어스를 설치했다. 또, 전사 롤러(21)에 대하여 클리닝 브러시(41) 및 금속 롤러(42)를 설치하고, 클리닝 롤러(11)와 전사 롤러(21)의 심금 사이에 제2 전압 안정화 회로(15)(정전압 다이오드(15a))를, 전사 롤러(21)와 클리닝 브러시(41)의 심금 사이에 제3 전압 안정화 회로(16)(정전압 다이오드(16a))를, 클리닝 브러시(41)와 금속 롤러(42)의 심금 사이에 제4 전압 안정화 회로(17)(가변 저항기(17a))를 각각 설치했다. 클리닝 브러시(41)는 전사 롤러(21)에 대하여 동반 회전하는 방향과는 역방향으로 회전하도록 설치하고, 금속 롤러(42)는 클리닝 브러시(41)에 대하여 동반 회전하는 방향으로 회전하도록 설치했다.
상기 상태에서, 전압 안정화 회로(13, 15~17)에 의한 클리닝 롤러(11), 전사 롤러(21), 클리닝 브러시(41), 금속 롤러(42)의 표면 전위를 표면 전위계(트렉사제 Model 341B)를 사용하여 측정했다.
Figure 112012093526619-pct00002
이 결과로부터, 클리닝 롤러(11), 전사 롤러(21), 클리닝 브러시(41), 금속 롤러(42)의 전위를 절연 파괴하지 않고, 임의의 값으로 유지할 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 클리닝 롤러(11)의 표면 상에 흡착되어 있는 이물에 대한 흡착력을 안정시켜, 이물을 전사 롤러(21), 클리닝 브러시(41), 금속 롤러(42)측으로 안정적으로 전사시킬 수 있다.
본 발명은 상기 서술한 것 이외에, 다음과 같이 변경하여 실시하는 것도 가능하다.
(i) 도 14에 나타내는 바와 같이, 클리닝 유닛(U1)(클리닝 롤러(11), 전사 롤러(21), 클리닝 브러시(41), 금속 롤러(42))과 클리닝 유닛(U2)(클리닝 롤러(11'), 전사 롤러(21'), 클리닝 브러시(41'), 금속 롤러(42'))을 2연속 배치하고, 각 유닛(U1, U2)에 있어서, 클리닝 롤러(11, 11')에 대하여, 클리닝 롤러(11, 11')의 외주면에 대전되는 전하의 부호를 반대로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 피클리닝재(S)의 표면 상에 부착되는 플러스 대전성의 이물을 마이너스 대전한 클리닝 롤러(11)(클리닝 유닛(U1))로, 마이너스 대전성의 이물을 플러스 대전한 클리닝 롤러(11')(클리닝 유닛(U2))로 각각 제거할 수 있어, 제거할 수 있는 이물의 범위가 커진다. 또한, 도 14에는 도 2에 나타내는 것을 2연속 배치한 것을 도시하고 있는데, 그 밖의 실시형태에 대해서도 마찬가지로 2연속 배치하여 제거할 수 있는 이물의 범위를 크게 할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
(ii) 본 발명은 피클리닝재가 특히 필름, 시트, 프린트 기판(PCB, PCBA) 등의 얇은 것인 경우에 적합한데, 그것에 제한되는 것은 아니다.
S…피클리닝재
11…클리닝 롤러
12, 12A…전압 안정화 회로
12a…가변 저항기
12b…고정 저항기
13, 13A, 13B…제1 전압 안정화 회로
13a, 15a, 16a…정전압 다이오드
14, 15, 15A, 15B…제2 전압 안정화 회로
14a, 17a, 13b, 15b, 16b…가변 저항기
14b, 17b, 13c, 15c, 16c…고정 저항기
16, 16A, 16B…제3 전압 안정화 회로
17…제4 전압 안정화 회로
21…전사 롤러
31…외부 전원
41…클리닝 브러시
42…금속 롤러
43…전환식 저항기
44…클리닝 블레이드
45…흡입구
46…이물 수용 박스
51…가이드 롤러
61…극성 전환 회로

Claims (18)

  1. 피클리닝재의 표면에 접촉하면서 회전하면서 상대 이동하는 클리닝 롤러를 구비하고, 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 진애 등의 이물을 상기 클리닝 롤러에 의해 정전기력을 이용하여 제거하는 클리닝 시스템으로서,
    상기 클리닝 롤러에 대하여, 상기 클리닝 롤러의 표면에 접촉하면서 회전하는 전사 롤러가 설치되고,
    상기 클리닝 롤러는 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이며,
    상기 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이며,
    상기 클리닝 롤러는 전압 안정화 회로를 통하여 어스되고, 상기 전사 롤러에는 외부 전원이 직접적 또는 간접적으로 접속되며,
    상기 전압 안정화 회로는 상기 전사 롤러의 상기 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 대전압을 변경 가능한 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전압 안정화 회로는 고정 저항기, 가변 저항기, 또는 복수의 고정 저항기를 가지고 사용하는 고정 저항기를 전환하여 저항값을 변경하는 전환식 저항기인 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면에 접촉하면서 회전함으로써, 상기 클리닝 롤러와의 사이에서 상기 전사 롤러와 상기 클리닝 롤러의 표면의 대전 특성의 차이에 따라 전위차를 발생시키는 것인 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전사 롤러에 대하여, 동반 회전하는 방향 또는 역방향으로 회전하는 클리닝 브러시가 설치되고, 이 클리닝 브러시에 대하여 동반 회전하는 방향 또는 역방향으로 회전하도록 금속 롤러가 설치되고,
    상기 외부 전원은 상기 금속 롤러에 접속되어, 상기 전사 롤러, 상기 클리닝 브러시 및 상기 금속 롤러의 사이에 전위차를 발생시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 금속 롤러의 표면 근방에, 상기 금속 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 선단 긁어모음부에서 긁어모으는 클리닝 블레이드가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 클리닝 블레이드 근방에, 이물을 진공압에 의해 흡인 가능한 에어 배큠 수단의 흡입구, 또는 클리닝 블레이드에 의해 긁어모은 이물을 회수 축적하기 위한 이물 수용 박스가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 피클리닝재를 끼우고, 상기 클리닝 롤러와는 반대측에 가이드 롤러가 배치되고, 상기 가이드 롤러는 상기 클리닝 롤러가 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착시키기 위한 전계 강도를 높이는 것인 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  8. 피클리닝재의 표면에 접촉하면서 회전하면서 상대 이동하는 클리닝 롤러를 구비하고, 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 진애 등의 이물을 상기 클리닝 롤러에 의해 정전기력을 이용하여 제거하는 클리닝 시스템으로서,
    상기 클리닝 롤러에 대하여, 상기 클리닝 롤러의 표면에 접촉하면서 회전하는 전사 롤러가 설치되고,
    상기 클리닝 롤러는 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이며,
    상기 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착하기 위한 전하를 표면에 대전할 수 있는 것이며,
    상기 전사 롤러에는 외부 전원의 전압이 직접적 또는 간접적으로 인가되는 구성으로 되어 있고,
    상기 클리닝 롤러가 상기 클리닝 롤러의 대전압을 설정 전압 이하로 제어하는 제1 전압 안정화 회로를 통하여 접지되는 한편, 상기 클리닝 롤러와 상기 전사 롤러 사이에는 그들 사이에 전위차를 발생시키는 제2 전압 안정화 회로가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 전사 롤러는 상기 클리닝 롤러의 표면에 접촉하면서 회전함으로써, 상기 클리닝 롤러와의 사이에서, 상기 전사 롤러와 상기 클리닝 롤러의 표면의 대전 특성의 차이에 따라 전위차를 발생시키는 것인 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 전사 롤러에 대하여, 동반 회전하는 방향 또는 역방향으로 회전하도록 클리닝 브러시가 설치되고,
    이 클리닝 브러시에 대하여 동반 회전하는 방향 또는 역방향으로 회전하도록 금속 롤러가 설치되고,
    이 금속 롤러에 상기 외부 전원이 접속되고,
    상기 전사 롤러와 상기 클리닝 브러시와의 사이에는 상기 전사 롤러와 상기 클리닝 브러시 사이에 전위차를 발생시키는 제3 전압 안정화 회로가, 상기 클리닝 브러시와 상기 금속 롤러와의 사이에는 상기 클리닝 브러시와 상기 금속 롤러와의 사이에 전위차를 발생시키는 제4 전압 안정화 회로가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제1~제4 전압 안정화 회로는 각각 제1~제4 저항기를 가지는 것이며,
    상기 제1~제4 저항기에 의해, 서로 접촉하고 있는 상기 롤러 또는 상기 브러시 사이에 인가되는 전압이 분압되는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제1~제4 저항기는 접촉하고 있는 상기 롤러 또는 상기 브러시 사이의 접촉 저항보다 작은 저항값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 제1~제3 전압 안정화 회로는 정전압 다이오드 혹은 배리스터를 가지는 것이며,
    상기 제4 전압 안정화 회로는 고정 저항기 또는 가변 저항기를 가지는 것인 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제1~3 전압 안정화 회로의 상기 정전압 다이오드는 그들을 직렬로 마주보게 하거나, 또는 등지게 하여 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 외부 전원에 의해 상기 롤러 또는 상기 브러시에 인가되는 전압의 정부의 극성을 전환하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 금속 롤러의 표면 근방에, 상기 금속 롤러의 표면 상에 부착되는 이물을 선단 긁어모음부에서 긁어모으는 클리닝 블레이드가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 클리닝 블레이드 근방에, 이물을 진공압에 의해 흡인 가능한 에어 배큠 수단의 흡입구, 또는 클리닝 블레이드에 의해 긁어모은 이물을 회수 축적하기 위한 이물 수용 박스가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
  18. 제 8 항에 있어서, 상기 피클리닝재를 끼우고, 상기 클리닝 롤러와는 반대측에 가이드 롤러가 배치되고, 상기 가이드 롤러는 상기 클리닝 롤러가 상기 피클리닝재의 표면 상에 부착되는 이물을 정전기력에 의해 흡착시키기 위한 전계 강도를 높이는 것인 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
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