KR102340314B1 - 클리닝 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 유지보수성이 우수함과 아울러, 미세한 이물질을 더 확실하게 제거할 수 있는 클리닝 장치를 제공한다. 본 발명은, 판모양 또는 필름모양의 대상물을 반송하면서 표면의 이물질을 제거하는 클리닝 장치로서, 반송되는 상기 대상물의 상방에 착탈 가능하게 배치되고 표면측 브러시롤러에 의하여 상기 대상물의 표면측 표면의 이물질을 제거하는 표면측 브러시롤러 유닛과, 상기 대상물의 상방이고 또한 상기 표면측 브러시롤러 유닛의 반송방향 하류측에 착탈 가능하게 배치되고 표면측 클리닝롤러에 의하여 상기 대상물의 표면측 표면의 이물질을 제거하는 표면측 클리닝롤러 유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 표면측 브러시롤러 유닛 및 상기 표면측 클리닝롤러 유닛의 각각의 높이를 조절하기 위한 높이조절기구를 구비하면 좋다.
Description
본 발명은, 클리닝 장치(cleaning 裝置)에 관한 것이다.
최근, 플랫패널 디스플레이(FPD)용의 글라스 기판이나 수지기판이나 전자부품 탑재용 인쇄기판이나 적층 세라믹 콘덴서 등을 형성하기 위한 세라믹 그린시트(ceramic green sheet)나 수지박판(樹脂薄板)이나 장척필름(長尺film) 등의 대상물 표면에 부착되어 있는 진애(塵埃) 등의 이물질을 제거하기 위한 클리닝 장치가 개발되고 있다.
이러한 클리닝 장치로서, 예를 들면 대전브러시(帶電brush)에 의하여 대상물 표면의 이물질을 제거하고, 이 제거한 이물질을 전계의 힘을 사용하여 클리닝롤러에 의하여 반송 및 회수하는 클리닝 장치가 제안되어 있다(일본국 공개특허 특개2011―92846호 공보 참조).
그러나 종래의 클리닝 장치에서는, 일반적으로 대전브러시나 클리닝롤러가 장치의 하우징 내에서 고정되어 있기 때문에, 장치를 유지보수할 때에는 장치를 분해할 필요가 있어 유지보수성의 면에서 문제가 있다. 또한 대전브러시를 구비하는 클리닝 장치는, 대전브러시에 의하여 밀리 사이즈(milli-size)의 비교적 큰 이물질의 제거는 가능하지만, 대전브러시가 대상물 표면에 접촉하지 않는 부분이 발생하고, 그 비접촉부분에 존재하는 이물질(특히 미세한 이물질)을 제거할 수 없을 우려가 있다.
본 발명은, 이상과 같은 사정에 의거하여 이루어진 것으로서, 유지보수성이 우수함과 아울러, 미세한 이물질을 더 확실하게 제거할 수 있는 클리닝 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 발명은, 판모양 또는 필름모양의 대상물을 반송하면서 표면의 이물질을 제거하는 클리닝 장치로서, 반송되는 상기 대상물의 상방에 착탈 가능하게 배치되고 표면측 브러시롤러에 의하여 상기 대상물의 표면측 표면의 이물질을 제거하는 표면측 브러시롤러 유닛과, 상기 대상물의 상방이고 또한 상기 표면측 브러시롤러 유닛의 반송방향 하류측에 착탈 가능하게 배치되고 표면측 클리닝롤러에 의하여 상기 대상물의 표면측 표면의 이물질을 제거하는 표면측 클리닝롤러 유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 클리닝 장치는, 대상물의 표면측 표면의 이물질을 제거하는 표면측 브러시롤러 및 표면측 클리닝롤러가 각각 유닛화되어 착탈 가능하게 배치되어 있음으로써, 표면측 브러시롤러 유닛 및 표면측 클리닝롤러 유닛을 용이하게 떼어낼 수 있다. 그 때문에 상기 클리닝 장치는 각 구성요소의 유지보수가 용이하다.
부가하여, 상기 클리닝 장치는, 대상물의 표면측 표면으로부터 이물질을 제거하는 표면측 브러시롤러 및 표면측 클리닝롤러를 대상물의 상방에 구비함으로써, 밀리 사이즈의 비교적 큰 이물질뿐만 아니라 미세한 이물질도 대상물의 표면측 표면으로부터 제거할 수 있다. 즉 상기 클리닝 장치는, 표면측 브러시롤러에 의하여 대상물의 표면측 표면으로부터 밀리 사이즈의 비교적 큰 이물질을 긁어내어 제거함과 아울러, 표면측 클리닝롤러에 의하여 대상물의 표면측 표면으로부터 미세한 이물질을 흡착제거할 수 있다. 이와 같이 상기 클리닝 장치는, FPD나 반도체 등이 제조공정에서 생기는 다양한 사이즈나 재질의 이물질을 제거할 수 있기 때문에, 종래의 클리닝 장치와 비교하여 현저하게 클리닝성이 우수하다.
상기 클리닝 장치는, 표면측 브러시롤러 유닛 및 표면측 클리닝롤러 유닛의 각각의 높이를 조절하기 위한 높이조절기구를 구비하면 좋다. 이와 같이 상기 클리닝 장치가 높이조절기구를 구비함으로써, 대상물에 대한 표면측 브러시롤러의 압접량이나 표면측 클리닝롤러의 가압력(닙폭)을 조절할 수 있다. 이에 따라, 표면측 브러시롤러에 의한 비교적 큰 이물질의 제거 및 표면측 클리닝롤러에 의한 미세한 이물질의 제거를 효율적으로 할 수 있다. 특히 표면측 브러시롤러 유닛 및 표면측 클리닝롤러 유닛은 착탈 가능하기 때문에, 각각의 유닛에 독립된 높이조절기구를 설치하여, 각각의 높이를 조절할 수 있다. 이에 따라 표면측 브러시롤러와 대상물과의 최적의 압접조건과, 표면측 클리닝롤러와 대상물과의 최적의 압접조건이 다르게 되어 있어도, 독립된 높이조절기구에 의하여, 대상물에 대한 압접조건을 각각 최적화할 수 있다.
표면측 브러시롤러 유닛이, 반송방향과 대략 수직이고 또한 반송면과 대략 평행인 회전축에 의하여 반송방향에 대하여 역회전방향으로 회전구동되는 표면측 브러시롤러와, 이 표면측 브러시롤러와 대략 평행이고 또한 접촉하도록 설치되는 제1회수롤러와, 이 제1회수롤러 표면에 접촉되어 부착된 이물질을 제거하는 제1블레이드를 구비하면 좋다. 이러한 표면측 브러시롤러 유닛에서는, 표면측 브러시롤러가 반송방향에 대하여 역회전방향으로 회전구동됨으로써 대상물의 표면측 표면에 부착된 이물질, 특히 밀리 사이즈의 비교적 큰 이물질을 긁어내어 효과적으로 제거할 수 있다. 또한 표면측 브러시롤러에 의하여 대상물로부터 제거된 비교적 큰 이물질을, 제1회수롤러에 부착시킨 후에 제1블레이드에 의하여 제거할 수 있다. 그 때문에, 대상물의 표면측 표면으로부터 제거된 이물질이 표면측 브러시롤러에 계속하여 부착될 가능성을 저감시켜서, 표면측 브러시롤러를 청정한 상태로 유지할 수 있다. 그 결과, 표면측 브러시롤러에 의한 대상물의 표면측 표면으로부터의 비교적 큰 이물질의 제거를 더 효과적으로 할 수 있다.
표면측 브러시롤러 유닛이, 반송방향과 대략 수직이고 또한 반송면과 대략 평행인 회전축을 갖고 표면측 브러시롤러의 반송방향 상류측에 배치되어 대상물의 반송을 보조하는 반송롤러를 구비하면 좋다. 이러한 반송롤러를 구비함으로써, 대상물을 가이드하여 원활하게 반송할 수 있다.
표면측 브러시롤러 유닛이, 적어도 제1블레이드에 의하여 제거된 이물질을 수용하는 제1이물질 회수부를, 표면측 브러시롤러의 반송방향 상류측에 구비하면 좋다. 이러한 제1이물질 회수부를 구비함으로써, 제1회수롤러로부터 제1블레이드에 의하여 긁어낸 이물질을, 유닛 내에서의 비산을 억제하면서 회수할 수 있다. 또한 제1이물질 회수부를 표면측 브러시롤러의 반송방향 상류측에 배치함으로써, 제1이물질 회수부를 반송방향 상류측으로 인출하는 구성을 채용하는 것이 가능하게 되어, 제1이물질 회수부에 회수된 이물질을 용이하게 꺼낼 수 있다.
표면측 클리닝롤러 유닛이, 반송방향과 대략 수직이고 또한 반송면과 대략 평행인 회전축에 의하여 반송방향에 대하여 순회전방향으로 회전구동되는 표면측 클리닝롤러와, 이 표면측 클리닝롤러와 대략 평행이고 또한 접촉하도록 배치되고 표면측 클리닝롤러에 대하여 역회전방향으로 회전구동되는 브러시롤러와, 이 브러시롤러와 대략 평행이고 또한 접촉하도록 배치되는 제2회수롤러와, 이 제2회수롤러 표면에 접촉되어 부착된 이물질을 제거하는 제2블레이드를 구비하면 좋다. 이러한 표면측 클리닝롤러 유닛에서는, 표면측 클리닝롤러에 의하여 대상물의 표면측 표면으로부터 제거된 미세한 이물질을, 브러시롤러를 통하여 제2회수롤러에 반송한 후에, 제2블레이드에 의하여 긁어내어 제거할 수 있다. 그 때문에, 대상물의 표면측 표면으로부터 제거된 이물질이 표면측 클리닝롤러에 계속하여 부착될 가능성을 저감시켜서, 표면측 클리닝롤러를 청정한 상태로 유지할 수 있다. 그 결과, 표면측 클리닝롤러에 의한 대상물의 표면측 표면으로부터의 미세한 이물질의 제거를 더 효과적으로 할 수 있다.
표면측 클리닝롤러 유닛이, 적어도 제2블레이드에 의하여 제거된 이물질을 수용하는 제2이물질 회수부를, 표면측 클리닝롤러의 반송방향 하류측에 구비하면 좋다. 이러한 제2이물질 회수부를 구비함으로써, 제2블레이드에 의하여 제2회수롤러로부터 긁어낸 이물질을, 유닛 내에서의 비산을 억제하면서 회수할 수 있다. 또한 제2이물질 회수부를 표면측 클리닝롤러의 반송방향 하류측에 배치함으로써, 제2이물질 회수부를 반송방향 하류측으로 인출하는 구성을 채용하는 것이 가능하게 되어, 제2이물질 회수부에 회수된 이물질을 꺼내는 것이 용이하게 된다.
상기 클리닝 장치는, 표면측 브러시롤러 유닛의 표면측 브러시롤러에 대응하여 대상물 하방에 설치된 제1이면측 대향롤러와, 표면측 클리닝롤러 유닛의 표면측 클리닝롤러에 대응하여 대상물 하방에 설치된 제2이면측 대향롤러를 포함하는 이면측 대향롤러 유닛을 구비하면 좋다. 이러한 이면측 대향롤러 유닛을 구비함으로써, 제1이면측 대향롤러에 의하여 대상물의 반송을 정확하게 할 수 있음과 아울러, 제2이면측 대향롤러에 의하여 표면측 클리닝롤러에 의한 미세한 이물질의 제거를 더 효율적으로 할 수 있다.
이면측 대향롤러 유닛이, 제1이면측 대향롤러의 반송방향 상류측에 설치되어 대상물의 반송을 보조하는 보조롤러를 구비하면 좋다. 이와 같이 보조롤러를 구비함으로써, 표면측 브러시롤러 유닛에 대상물이 반입될 때에, 보조롤러가 대상물을 가이드하여 정확하게 반송을 할 수 있다. 그 결과, 대상물의 선단부의 접촉에 의한 표면측 클리닝롤러의 손상이나 대상물의 반송불량 등을 억제할 수 있다.
상기 클리닝 장치는, 대상물의 하방이고 또한 상기 이면측 대향롤러 유닛의 반송방향 하류측에 배치되고 이면측 브러시롤러에 의하여 대상물의 이면측 표면의 이물질을 제거하는 이면측 브러시롤러 유닛과, 상기 대상물의 하방이고 또한 상기 이면측 브러시롤러 유닛의 반송방향 하류측에 배치되고 이면측 클리닝롤러에 의하여 대상물의 이면측 표면의 이물질을 제거하는 이면측 클리닝롤러 유닛과, 상기 이면측 브러시롤러 유닛의 이면측 브러시롤러에 대응하여 상기 대상물 상방에 설치된 제1표면측 대향롤러, 및 상기 이면측 클리닝롤러 유닛의 이면측 클리닝롤러에 대응하여 상기 대상물 상방에 설치된 제2표면측 대향롤러를 포함하고, 착탈 가능하게 설치된 표면측 대향롤러 유닛을 구비하면 좋다. 이와 같이 이면측 클리닝롤러 유닛 및 이면측 브러시롤러 유닛을 구비함으로써, 대상물의 이면측 표면의 이물질을 제거할 수 있다. 또한 표면측 대향롤러 유닛을 구비함으로써, 제1표면측 대향롤러에 의하여 대상물의 반송을 더 정확하게 할 수 있음과 아울러, 제2표면측 대향롤러에 의하여 이면측 클리닝롤러에 의한 미세한 이물질의 제거를 효율적으로 할 수 있다. 또한 이 표면측 대향롤러 유닛을 착탈 가능하게 함으로써 유지보수를 할 때에 떼어낼 수 있고, 그 결과, 이면측 브러시롤러 유닛 및 이면측 클리닝롤러 유닛의 유지보수, 특히 이면측 브러시롤러 및 이면측 클리닝롤러의 유지보수를 용이하게 할 수 있다.
또 본 명세서의 각 롤러의 회전방향의 설명에 있어서, 대상물 또는 다른 롤러의 운동방향에 대하여, 함께 회전하는 방향으로 회전하고 있는 것을 「순회전방향으로 회전」이라고 하고, 그 반대를 「역회전방향으로 회전」이라고 한다. 또한 「대략 수직」이라는 것은, 수직선에 대한 교차각도가 ±10° 이내인 것을 의미하고, 수직이더라도 좋다. 또한 「대략 평행」이라는 것은, 두 직선이 이루는 각의 예각(銳角)이 0°를 넘고 10° 이내이거나 또는 평행인 것을 의미한다. 본 명세서에 있어서, 대상물의 「표면측」 및 「이면측」은, 단지 편의상의 구별이며, 반드시 대상물을 사용할 때의 표면측 및 이면측에 대응하는 것은 아니다.
본 발명은, 장치의 유지보수성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 밀리 사이즈의 비교적 큰 이물질뿐만 아니라 미세한 이물질을 제거할 수 있다.
도1은, 본 발명의 1실시예에 관한 클리닝 장치를 나타내는 사시도이다.
도2는, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 모식적인 단면도이다.
도3은, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 브러시롤러의 모식적인 단면도이다.
도4는, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 회수롤러의 모식적인 단면도이다.
도5는, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 반송롤러의 모식적인 정면도이다.
도6은, 도5의 X-X선에 있어서의 모식적인 단면도이다.
도7은, 본 발명의 1실시예에 관한 클리닝 장치에 적용할 수 있는 높이조절기구의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도8은, 도7의 높이조절기구를 사용한 높이조절의 1공정을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도9는, 도8의 높이조절기구를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도10은, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 클리닝롤러의 모식적인 단면도이다.
도11은, 본 발명의 1실시예에 관한 클리닝 장치에 적용할 수 있는 유닛측 단자를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도12는, 본 발명의 1실시예에 관한 클리닝 장치에 적용할 수 있는 홀더측 단자를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도13은, 본 발명의 1실시예에 관한 클리닝 장치에 적용할 수 있는 전압인가기구를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도14는, 대상물, 브러시 및 이물질의 대전열을 나타내는 도면이다.
도15는, 브러시롤러 유닛에 있어서의 브러시롤러의 인가전압의 최적화의 실험방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도16은, 브러시롤러의 인가전압에 대한 이물질의 흡착폭의 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도17은, 클리닝 성능의 확인결과를 나타내는 대상물 표면의 촬영결과이다.
도18은, 클리닝 성능의 확인결과를 나타내는 대상물 표면의 촬영결과이다.
도19는, 클리닝 성능의 확인결과를 나타내는 대상물 표면의 촬영결과이다.
도2는, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 모식적인 단면도이다.
도3은, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 브러시롤러의 모식적인 단면도이다.
도4는, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 회수롤러의 모식적인 단면도이다.
도5는, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 반송롤러의 모식적인 정면도이다.
도6은, 도5의 X-X선에 있어서의 모식적인 단면도이다.
도7은, 본 발명의 1실시예에 관한 클리닝 장치에 적용할 수 있는 높이조절기구의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도8은, 도7의 높이조절기구를 사용한 높이조절의 1공정을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도9는, 도8의 높이조절기구를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도10은, 도1에 나타내는 클리닝 장치의 클리닝롤러의 모식적인 단면도이다.
도11은, 본 발명의 1실시예에 관한 클리닝 장치에 적용할 수 있는 유닛측 단자를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도12는, 본 발명의 1실시예에 관한 클리닝 장치에 적용할 수 있는 홀더측 단자를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도13은, 본 발명의 1실시예에 관한 클리닝 장치에 적용할 수 있는 전압인가기구를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도14는, 대상물, 브러시 및 이물질의 대전열을 나타내는 도면이다.
도15는, 브러시롤러 유닛에 있어서의 브러시롤러의 인가전압의 최적화의 실험방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도16은, 브러시롤러의 인가전압에 대한 이물질의 흡착폭의 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도17은, 클리닝 성능의 확인결과를 나타내는 대상물 표면의 촬영결과이다.
도18은, 클리닝 성능의 확인결과를 나타내는 대상물 표면의 촬영결과이다.
도19는, 클리닝 성능의 확인결과를 나타내는 대상물 표면의 촬영결과이다.
이하, 본 발명에 관한 클리닝 장치(cleaning 裝置)의 일례에 대하여, 적절하게 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 본 발명의 구체적인 구성 및 자세한 부분에 대해서는, 본 발명의 본질을 이용하는 범위 내에서 적절하게 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
<클리닝 장치>
도1 및 도2에 나타내는 상기 클리닝 장치는, 평판모양의 대상물(S)을 반송방향(D)으로 반송하면서 그 표면(표면측 표면(S1) 및 이면측 표면(S2))의 이물질을 제거하는 것이다. 상기 클리닝 장치는, 홀더(1)와, 외부반송기구(상류측 외부반송기구(2A) 및 하류측 외부반송기구(2B))와, 클리닝기구(cleaning機構)(3)를 주로 구비하고 있다.
[대상물]
대상물(S)은, 도2에서는 평판모양의 부재이지만, 판모양 또는 필름모양의 부재이면 특별하게 제한은 없다. 구체적으로는 대상물의 표면은, 도2에 나타내는 바와 같이 평탄하더라도 좋지만, 오목부가 존재하고 있어도 좋다. 또한 대상물에는 구멍 등이 존재하고 있어도 좋다.
판모양의 대상물로서는, 예를 들면 FPD의 글라스 기판이나 수지기판이나 전자부품 탑재용 인쇄기판이나 적층 세라믹 콘덴서 등을 형성하기 위한 세라믹 그린시트(ceramic green sheet)나 수지박판(樹脂薄板) 등을 들 수 있다. 필름모양의 대상물로서는, 예를 들면 수지필름 등을 들 수 있다.
대상물의 평균두께는, 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 그 하한으로서는, 30μm가 바람직하고, 50μm가 보다 바람직하다. 대상물의 평균두께가 상기 하한에 미달하면, 대상물을 반송하기 어렵게 될 우려가 있다. 한편 대상물의 평균두께의 상한으로서는, 예를 들면 5mm이다.
[홀더]
홀더(1)는 클리닝기구(3)를 지지하는 것이다. 이 홀더(1)는, 대향하는 1쌍의 판상부재(10)의 사이를 복수의 로드(11) 및 샤프트(12)에 의하여 연결한 것이다.
[외부반송기구]
외부반송기구는, 대상물(S)에 반송을 위한 추진력을 부여하는 것으로서, 클리닝기구(3)의 외부에 설치된다. 이 외부반송기구는, 클리닝기구(3)보다 반송방향 상류측에 배치되는 상류측 외부반송기구(2A)와, 클리닝기구(3)보다 반송방향 하류측에 배치되는 하류측 외부반송기구(2B)를 갖는다. 이 외부반송기구에 의한 대상물(S)의 반송속도는, 클리닝기구(3)에 의하여 대상물(S)로부터 이물질을 제거할 수 있는 범위이면 특별하게 제한은 없다. 대상물(S)의 반송속도의 하한으로서는, 5m/min이 바람직하고, 10m/min이 보다 바람직하다. 한편 대상물(S)의 반송속도의 상한으로서는, 30m/min이 바람직하고, 20m/min이 보다 바람직하다. 대상물(S)의 반송속도가 상기 하한에 미달하면, 이물질 제거에 필요로 하는 시간이 길어지게 되어, 이물질의 제거효율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 대상물(S)의 반송속도가 상기 상한을 넘으면, 클리닝기구(3)에 의하여 대상물(S)의 표면의 이물질을 충분히 제거할 수 없게 될 우려가 있다.
<상류측 외부반송기구>
상류측 외부반송기구(2A)는, 대상물(S)을 클리닝기구(3)에 반입하는 것으로서, 복수의 벨트반송부(20A)를 갖고 있다. 벨트반송부(20A)는, 반송방향(D)을 따라 이간(離間)하여 배치되는 1쌍의 롤러(21A)의 사이에 무단벨트(無端belt)(22A)가 감긴 것이다. 1쌍의 롤러(21A) 중에서, 일방(一方)은 회전력이 부여되는 구동롤러(驅動 roller)이고, 타방(他方)은 구동롤러의 회전에 의하여 무단벨트(22A)와 함께 회전하는 종동롤러(從動 roller)이다. 복수의 벨트반송부(20A)는, 반송방향(D)과 직교하는 수평방향(이하, 「반송폭방향」이라고도 한다)으로 일정한 간격으로 배치되어 있다.
<하류측 외부반송기구>
하류측 외부반송기구(2B)는 대상물(S)을 클리닝기구(3)로부터 반출하는 것으로서, 복수의 벨트반송부(20B)를 갖고 있다. 벨트반송부(20B)는, 상류측 외부반송기구(2A)의 복수의 벨트반송부(20A)와 동일한 구성으로 되어 있다. 즉 복수의 벨트반송부(20B)는, 반송방향(D)을 따라 이간하여 배치되는 구동롤러 및 종동롤러에 의하여 구성되는 1쌍의 롤러(21B)의 사이에 무단벨트(22B)가 감긴 것이다. 복수의 벨트반송부(20B)도 반송폭방향으로 일정한 간격으로 배치되어 있다.
[클리닝기구]
클리닝기구(3)는, 대상물(S)에 있어서 표면측 표면(S1) 및 이면측 표면(S2)의 양면의 클리닝이 가능한 기구로서, 표면측 클리닝기구(3A) 및 이면측 클리닝기구(3B)를 갖고 있다.
<표면측 클리닝기구>
표면측 클리닝기구(3A)는, 반송되는 대상물(S)의 표면측 표면(S1)의 이물질을 제거하는 유닛이다. 이 표면측 클리닝기구(3A)는, 표면측 브러시롤러 유닛(4), 표면측 클리닝롤러 유닛(5) 및 이면측 대향롤러 유닛(6)을 갖고 있다. 상기 클리닝 장치는, 공장 등의 바닥면의 기대(基臺) 위에 설치되는 홀더(1)에, 표면측 브러시롤러 유닛(4) 및 표면측 클리닝롤러 유닛(5)이 착탈될 수 있도록 장착된다. 홀더(1)는, 상기 기대 위에 나사 등의 고착도구에 의하여 고정되어 있어도 좋지만, 고착도구를 사용하지 않고 이동할 수 있는 상태로 재치(載置)되어 있는 것이 바람직하다. 표면측 브러시롤러 유닛(4) 및 표면측 클리닝롤러 유닛(5)은, 반송되는 대상물(S)의 상방(반송경로의 상방)에 배치되고, 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 지지된다.
[표면측 브러시롤러 유닛]
표면측 브러시롤러 유닛(4)은, 하우징(40)에 수용된 브러시롤러(41)에 의하여 대상물(S)의 표면측 표면(S1)의 이물질을 제거하는 유닛으로서, 밀리 사이즈(milli-size)의 비교적 큰 이물질의 제거에 적합하다. 이 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 하우징(40)에는, 브러시롤러(41) 이외에, 회수롤러(42), 블레이드(43), 이물질 회수부(44) 및 반송롤러(45)가 수용되고, 전체가 유닛화되어 있다. 이와 같이 표면측 브러시롤러 유닛(4)이 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 유닛화됨으로써, 표면측 브러시롤러 유닛(4)을 홀더(1)로부터 용이하게 떼어낼 수 있다. 그 결과, 대상물(S)이나 이물질의 종류에 맞추어서 브러시롤러(41)를 교환할 필요가 있는 경우에 유닛마다 교환할 수 있기 때문에, 효과적인 이물질의 제거를 간편하게 실시할 수 있다. 또한 표면측 브러시롤러 유닛(4)을 홀더(1)로부터 떼어냄으로써, 브러시롤러(41)와 대향하는 후술하는 대향금속롤러(60)를 노출시켜서 교환이나 세정을 용이하게 할 수 있으므로 유지보수성이 우수하다. 부가하여, 하우징(40)에 수용되는 브러시롤러(41) 등에 관해서도, 홀더(1)에 조립하여 고정하는 경우에 비하여, 유지보수가 용이하게 된다.
(하우징)
하우징(40)은, 브러시롤러(41) 등을 수용하여 유닛화함으로써 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 하는 것이다. 이 하우징(40)은, 반송면과 대략 수직이 되도록 대향하여 배치되는 상류판(上流板) 및 하류판(下流板)과, 상류판 및 하류판의 측단부(側端部) 상호간을 접속하는 1쌍의 측판(側板)과, 상류판, 하류판 및 1쌍의 측판의 상단부(上端部)에 접속되는 상판과, 상류판, 하류판 및 1쌍의 측판의 하단부(下端部)에 접속되는 바닥판을 갖는다. 상판에는, 폭방향에 있어서 이간하고 있는 1쌍의 파지부(把持部)(40A)가 설치되어 있다. 1쌍의 파지부(40A)는, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 착탈 시에 이용되는 것이다. 바닥판에는 개구부(40B)가 형성되고, 이 개구부(40B)로부터 후술하는 브러시롤러(41)의 브러시모(brush毛)(41C)의 선단부가 돌출되어 있다. 또 하우징(40)을 구성하는 재료로서는, 특별하게 제한은 없지만 예를 들면 스테인레스 등을 들 수 있다.
(브러시롤러)
브러시롤러(41)는, 반송되는 대상물(S)에 접촉되어 표면측 표면(S1)의 이물질, 특히 비교적 큰 이물질(예를 들면 밀리 사이즈의 이물질)을 제거하는 표면측 브러시롤러이다. 이 브러시롤러(41)는, 대전상태에서 외부구동원으로부터의 동력에 의하여 반송방향(D)과 대략 수직이고 또한 반송면과 대략 평행인 회전축에 의하여 반송방향(D)에 대하여 역회전방향(도2의 시계방향)으로 회전구동된다. 또 브러시롤러(41)는, 대전상태에서 반송방향(D)에 대하여 역회전방향으로 회전구동되는 것이 바람직하지만, 비대전상태에서 회전구동되어도 좋고, 반송방향(D)에 대하여 순회전방향으로 회전구동되어도 좋다.
이러한 브러시롤러(41)는, 도3에 나타내는 바와 같이 원기둥모양의 심봉(芯棒)(41A)과, 심봉(41A)의 외주면에 접착층(41B)을 사이에 두고 설치되는 복수의 브러시모(41C)를 갖는다.
심봉(41A)은, 예를 들면 금속, 카본재, 합성수지 복합재 등의 도전성(導電性)을 갖는 재료에 의하여 형성된다. 상기 도전성을 갖는 재료의 부피저항률의 상한으로서는, 예를 들면 105Ωcm이다. 이 심봉(41A)에는, 후술하는 외부전원 등의 전압인가기구에 의하여 전압이 인가된다. 또한 심봉(41A)에 인가되는 전압은, 후술하는 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 클리닝롤러(51)와 동일한 극성이고 또한 절대값이 커지게 되도록 설정된다.
심봉(41A)에 인가되는 전압의 하한으로서는, ―800V가 바람직하고, ―600V가 보다 바람직하다. 한편 상기 전압의 상한으로서는, ―200V가 바람직하고, ―300V가 보다 바람직하다.
브러시모(41C)로서는, 물리적으로 이물질이 부착되기 쉬운 것이 바람직하고, 예를 들면 합성수지 섬유제인 것을 들 수 있다. 또한 브러시모(41C)로서는, 대상물(S)의 표면측 표면(S1)에 부착되는 이물질을 흡착하기 위한 전하를 대전시킬 수 있는 것이 바람직하고, 예를 들면 카본블랙, 탄소섬유, 금속분(金屬粉), 금속 위스커(金屬 whisker) 등의 도전성 재료를 함유하는 합성수지 섬유제인 것을 적절하게 사용할 수 있다.
브러시모(41C)의 단면형상(斷面形狀)은 특별하게 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 원형모양, 타원형상, 별모양 형상 등을 들 수 있다. 또한 브러시모(41C)의 외형도 특별하게 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 직선모양, 물결모양 곡선형상, 곡선과 직선이 조합되어 구성된 형상 등을 들 수 있다. 또 브러시모(41C)는, 표면적이 클수록 이물질을 흡착하기 쉽다. 그 때문에, 브러시모(41C)로서는 표면적을 크게 확보할 수 있는 단면형상이 다른 형상의 것, 예를 들면 별모양 형상의 것을 사용할 수 있다.
브러시롤러(41)는, 대상물(S)의 반송방향(D)에 대하여 역회전방향이 되도록 회전구동됨으로써, 대상물(S)의 표면측 표면(S1)에 부착된 이물질을 긁어내어 브러시모(41C)에 부착시킬 수 있다. 또한 브러시롤러(41)에 전압을 인가하여 대전시킴으로써 전계의 힘에 의한 흡착력을 작용시켜서, 효과적으로 대상물(S)의 표면측 표면(S1)의 이물질을 브러시모(41C)에 흡착시킬 수 있다. 특히 브러시롤러(41)를 대전시킴으로써, 대상물(S)에 구멍이나 표면의 오목부가 존재하는 경우에 있어서도 상기 구멍이나 오목부 내에 있는 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다. 또한 상기 범위의 전압을 심봉(41A)에 인가함으로써, 비교적 큰 이물질을 대상물(S)의 표면측 표면(S1)으로부터 더 효과적으로 브러시롤러(41)에 흡착시킬 수 있다.
또한 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)는, 브러시모(41C)를 갖는 것, 반송방향(D)에 대하여 역회전방향으로 회전하는 것, 및 클리닝롤러(51)와 동일한 극성이고 또한 절대값이 큰 전압이 인가되는 것에 의하여, 밀리 단위의 비교적 큰 이물질을 대상물(S)의 표면측 표면(S1)으로부터 제거할 수 있다.
브러시롤러(41)의 대상물(S)에 대한 평균압접량(平均壓接量)의 하한으로서는, 0.3mm가 바람직하고, 0.5mm가 보다 바람직하다. 한편 상기 평균압접량의 상한으로서는, 1.5mm가 바람직하고, 1mm가 보다 바람직하다. 상기 평균압접량이 상기 하한 미만이면, 대상물(S)의 표면측 표면(S1)의 이물질을 충분히 긁어낼 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 평균압접량이 상기 상한을 넘으면, 브러시모(41C)와 대상물(S)의 표면측 표면(S1) 사이의 저항이 커지기 때문에, 대상물(S)의 반송속도가 저하될 우려가 있음과 아울러 대상물(S)의 표면측 표면(S1)을 손상시킬 우려가 있다. 또 「압접량」이라는 것은, 대상물(S)에 대한 브러시모(41C)의 파고 들어가는 양으로서, 브러시모(41C)의 평균길이로부터, 심봉(41A)의 표면과 대상물(S)의 표면측 표면(S1)과의 최소거리를 차분(差分)한 값을 의미한다.
브러시롤러(41)의 원주속도의 하한으로서는, 1m/min이 바람직하고, 2m/min이 보다 바람직하다. 한편 브러시롤러(41)의 원주속도의 상한으로서는, 30m/min이 바람직하고, 15m/min이 보다 바람직하다. 브러시롤러(41)의 원주속도가 상기 하한에 미달하면, 대상물(S)의 표면측 표면(S1)의 이물질을 충분히 긁어낼 수 없을 우려가 있다. 반대로, 브러시롤러(41)의 원주속도가 상기 상한을 넘으면, 브러시모(41C)와 대상물(S)의 표면측 표면(S1) 사이의 저항이 커지기 때문에, 대상물(S)의 반송속도가 저하될 우려가 있음과 아울러 대상물(S)의 표면측 표면(S1)이 손상될 우려가 있다. 또한 대상물(S)의 반송속도 W에 대한 브러시롤러(41)의 원주속도 B의 비율 B/W의 상한은, 25%가 바람직하다. 대상물(S)의 반송속도 W에 대하여 브러시롤러(41)의 원주속도 B가 지나치게 크면, 비교적 큰 이물질을 브러시롤러(41)에 의하여 긁어내는 것이 곤란하게 될 우려가 있다.
(회수롤러)
회수롤러(42)는, 브러시롤러(41)와 대략 평행하고 또한 브러시모(41C)와 접촉하여, 이 브러시모(41C)에 부착된 이물질을 회수하는 제1회수롤러이다. 이 회수롤러(42)는, 브러시롤러(41)보다 작은 지름이고, 브러시롤러(41)의 상방에 있어서 브러시롤러(41)보다 반송방향 상류측에 배치되어 있다. 이와 같이 배치함으로써, 후술하는 블레이드(43)에 의하여 긁어내어진 이물질이 회수롤러(42) 등의 부재에 재부착되는 등의 악영향을 저감시킬 수 있다.
회수롤러(42)는, 도4에 나타내는 바와 같이 도전성 재료에 의하여 형성되는 롤러본체(42A)와, 그 외주면에 적층되는 내식성층(耐蝕性層)(42B)을 구비한다. 롤러본체(42A)의 재질로서는, 도전성 재료이면 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 스테인레스, 구리, 알루미늄 등의 금속재료나, 합성수지에 도전성 필러 등의 도전재료를 배합한 도전성 수지재료 등을 들 수 있고, 이들 중에서 금속재료가 바람직하다. 내식성층(42B)으로서는, 니켈도금이나 금도금 등의 도금처리에 의하여 형성되는 금속도금층으로 할 수 있다. 단, 회수롤러(42)로서는, 전체가 스테인레스 등의 산화되기 어려운 도전성 재료에 의하여 형성되며, 내식성층(42B)을 갖지 않는 것을 사용하여도 좋다.
이 회수롤러(42)는, 외부전원에 의하여 대전된 상태에서, 외부구동원으로부터의 동력에 의하여 브러시롤러(41)에 대하여 역회전방향(도2의 시계방향)으로 회전구동된다. 이와 같이 회수롤러(42)의 회전방향을 브러시롤러(41)에 대하여 역회전방향으로 함으로써 이물질의 회수효율을 높일 수 있다. 브러시롤러(41)의 회전속도에 대한 회수롤러(42)의 회전속도의 배율의 하한으로서는, 1.0배가 바람직하다. 한편 상기 회전속도의 배율의 상한으로서는, 1.5배가 바람직하다. 이에 따라 브러시롤러(41)로부터 회수롤러(42)로 효과적으로 이물질을 이동시킬 수 있다. 단, 회수롤러(42)의 회전방향은, 브러시롤러(41)에 대하여 순회전방향이더라도 좋다.
회수롤러(42)에 대한 인가전압은, 브러시롤러(41)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 한다. 회수롤러(42)에 대한 인가전압과 브러시롤러(41)에 대한 인가전압 차이의 절대값의 하한으로서는, 200V가 바람직하고, 300V가 보다 바람직하다. 한편 상기 차이의 절대값의 상한으로서는, 600V가 바람직하고, 500V가 보다 바람직하다. 또한 회수롤러(42)에 대한 인가전압의 하한으로서는, ―1,500V가 바람직하고, ―1,200V가 보다 바람직하다. 한편 상기 인가전압의 상한으로서는, ―400V가 바람직하고, ―600V가 보다 바람직하다. 회수롤러(42)에 대한 인가전압을 브러시롤러(41)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 함으로써, 회수롤러(42)의 외주면의 전위가 브러시롤러(41)의 브러시모(41C)의 전위에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지기 때문에, 브러시롤러(41)에 부착된 이물질을 회수롤러(42)의 외주면에 흡착시킬 수 있다. 특히 회수롤러(42)와 브러시롤러(41)와의 인가전압의 차이를 상기 범위로 하고, 또한 회수롤러(42)에 대한 인가전압을 상기 범위로 함으로써, 브러시롤러(41)에 부착된 이물질을 회수롤러(42)의 외주면에 효과적으로 흡착시킬 수 있다. 회수롤러(42)의 전기저항의 상한으로서는, 108Ω이 바람직하다. 회수롤러(42)의 전기저항을 108Ω 이하로 함으로써, 회수롤러(42)에 표면처리를 하였을 경우나 피막을 형성하였을 경우에 있어서도, 전압의 인가에 의하여 효과적으로 대전시킬 수 있다.
(블레이드)
블레이드(43)는, 회수롤러(42)로부터 이물질을 긁어내어 제거하는 제1블레이드이다. 이 블레이드(43)는, 예를 들면 탄성을 갖는 사각형 판상부재이다.
이 블레이드(43)는, 선단부가 자유단(自由端)으로 되어 있음과 아울러, 시작부분이 블레이드 지지부(43a)에 고정되어 있다. 블레이드(43)의 자유단인 선단부는, 회수롤러(42)의 축방향에 걸쳐서 회수롤러(42)의 외주면에 접촉되어 있다. 블레이드(43)는, 경사진 상태에서 회수롤러(42)의 외주면에 접촉되어 있는 것이 바람직하다. 블레이드(43) 및 회수롤러(42)의 접점에 있어서, 블레이드(43)와 회수롤러(42)의 외주의 가상접선(假想接線)과의 경사각의 하한으로서는, 5°가 바람직하고, 15°가 보다 바람직하다. 한편 상기 경사각의 상한으로서는, 30°가 바람직하고, 25°가 보다 바람직하다. 상기 각도가 상기 하한 미만인 경우에, 압접력의 부족에 의하여 블레이드(43)에 의하여 이물질을 충분히 긁어낼 수 없어, 블레이드(43)를 빠져나간 이물질이 대상물(S)에 재부착되어 버리는 재전사현상(再轉寫現象)이 생길 우려가 있다. 한편 상기 경사각이 상기 상한을 넘은 경우에, 회수롤러(42)의 회전에 말려들게 되어 블레이드(43)가 떼내어질 우려가 있다. 따라서 상기 경사각이 상기 범위가 되도록 블레이드(43)를 회수롤러(42)에 접촉시킴으로써, 회수롤러(42)로부터 효과적으로 이물질을 긁어낼 수 있다. 또한 블레이드(43)는, 회수롤러(42)보다 반송방향 상류측, 즉 반송롤러(45)의 상방에 배치되어 있다. 이에 따라 반송롤러(45)의 상방의 스페이스를 유효하게 활용할 수 있어, 표면측 브러시롤러 유닛(4)을 소형화할 수 있다. 또한 후술하는 이물질 회수부(44)를 반송방향 상류측으로 인출하는 구성을 채용하여 편리성을 향상시킬 수 있다.
블레이드(43)의 재질로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 탄성을 갖는 것이 바람직하고, 합성수지가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 적절한 탄성을 부여하기 위하여 예를 들면 열경화성 폴리우레탄 등의 합성수지에 의하여 형성되어 있으면 좋다. 또한 블레이드(43) 중에서 적어도 선단부는, 접촉되는 회수롤러(42)와의 마찰경감을 위하여, 불소수지 등의 불소함유 화합물에 의하여 불소코팅되어 있어도 좋다. 불소코팅의 평균두께의 하한으로서는, 5μm가 바람직하다. 한편 상기 평균두께의 상한으로서는, 15μm가 바람직하다. 상기 평균두께가 상기 하한 미만에서는 마찰경감 효과가 충분히 발현되지 않아, 블레이드(43)가 회수롤러(42)의 회전에 말려들기 쉽게 될 우려가 있다. 한편 상기 평균두께가 상기 상한을 넘은 경우에 불소코팅의 깨짐이 발생할 우려가 있다. 또 블레이드(43)의 형상은, 도2의 사각형 판모양에 한정되지 않으며, 시작부분으로부터 선단부에 걸쳐서 굴곡 또는 만곡된 형상이더라도 좋다.
(이물질 회수부)
이물질 회수부(44)는, 블레이드(43)에 의하여 회수롤러(42)로부터 긁어낸 이물질을 회수 및 수용하는 제1이물질 회수부이다. 이 이물질 회수부(44)는, 블레이드(43)의 선단부의 하방 또한 브러시롤러(41)보다 반송방향 상류측에 배치되어 있다. 그리고 이물질 회수부(44)는, 하우징(40)의 상류판의 개구부에 끼워지고, 이 개구부로부터 반송방향 상류측으로 인출될 수 있도록 되어 있다. 이물질 회수부(44)의 상류측에는, 파지부(44A)가 설치되어 있으며, 이 파지부(44A)를 이용하여 이물질 회수부(44)의 출납이 용이하게 되어 있다. 또한 이물질 회수부(44)는, 반송방향 상류측으로 인출하는 것이 가능하기 때문에, 표면측 브러시롤러 유닛(4)을 홀더(1)에 고정한 상태 그대로 인출하여 이물질을 회수할 수 있어, 편리성이 우수하다.
(반송롤러)
반송롤러(45)는, 후술하는 이면측 대향롤러 유닛(6)의 보조롤러(62)와 함께, 클리닝기구(3)에 반입되는 대상물(S)의 이동을 가이드하는 것이다. 또한 반송롤러(45) 및 보조롤러(62)는, 반송방향(D)에 대하여 역회전하는 브러시롤러(41)의 하방에 대상물(S)을 적절한 힘으로 진입시키기 위하여, 대상물(S)에 추진력을 부여하기 위한 기능도 갖는다. 이 반송롤러(45)는, 후술하는 이면측 대향롤러 유닛(6)의 보조롤러(62)와 대향하여 배치되어 있다. 반송롤러(45)는, 반송방향(D)에 대하여 순회전방향(도2의 반시계방향)으로 회전한다. 여기에서 보조롤러(62)와 반송롤러(45)에 의하여 대상물(S)을 끼우는 힘이 지나치게 강한 경우에, 이물질이 대상물(S)에 눌려져서 제거하기 어렵게 될 우려나, 대상물(S)에 상처를 내어 버릴 우려가 있다. 이들을 고려하여 반송롤러(45)는, 보조롤러(62)를 0.49N 정도의 힘으로 가압하도록 배치되어 있다. 단, 상기 가압력은 대상물(S)의 재질이나 두께 등을 고려하여 적절하게 조정할 수 있다. 또한 대상물(S)의 경도가 비교적 높아, 보조롤러(62)만으로 브러시롤러(41)의 하방으로 진입시킬 수 있는 경우에는, 상기 클리닝 장치로부터 반송롤러(45)를 생략하는 것도 가능하다.
반송롤러(45)는, 도5 및 도6에 나타내는 바와 같이 심축(芯軸)(45A)과, 이 심축(45A)의 외주에 적층되는 링모양 부재로서 심축(45A)의 축방향을 따라 이간하여 배치되어 있는 복수의 수지부(樹脂部)(45B)를 구비한다. 수지부(45B)는, 도5 및 도6에 나타내는 바와 같이 외주면에 요철(凹凸)을 갖는다. 이와 같이 외주면에 요철을 갖는 복수의 수지부(45B)가 이간하여 배치되어 있음으로써, 반송롤러(45)와 대상물(S)의 표면측 표면(S1)과의 접촉면적을 작게 할 수 있다. 그 결과, 클리닝기구(3)에 대상물(S)이 반입될 때에 반송롤러(45)와 보조롤러(62)의 사이에 대상물(S)이 막히는 것을 억제할 수 있다.
심축(45A)은, 예를 들면 스테인레스, 구리, 알루미늄 등의 금속에 의하여 형성되어 있다. 수지부(45B)는, 예를 들면 폴리우레탄 등에 의하여 형성되어 있다. 이 폴리우레탄으로서는, 예를 들면 아크릴 혼합 우레탄, 불소 혼합 우레탄 등을 들 수 있다. 여기에서 「아크릴 혼합 우레탄」이라는 것은, 폴리에스테르폴리우레탄 또는 폴리에테르폴리우레탄을 주성분으로 하는 수지로서, (1)열가소성 폴리우레탄 및 실리콘·아크릴 공중합수지의 혼합물, (2)아크릴 수지(예를 들면 메타크릴산―메타크릴산메틸 공중합체로 이루어지는 주쇄에 아미노에틸기가 그래프트 되어 이루어지는 그래프트 화합물) 및 열가소성 폴리우레탄으로 이루어지는 혼합물, 또는 (3)아크릴 수지, 폴리우레탄 및 불소계 표면 코팅제로 이루어지는 혼합물을 의미한다. 「불소 혼합 우레탄」이라는 것은, 폴리우레탄을 주성분으로 하는 수지로서, 열가소성 폴리우레탄에 우레탄·불소 공중합체를 혼합한 것을 의미한다. 「주성분」이라는 것은, 가장 함유량이 많은 성분으로서, 예를 들면 50질량% 이상 함유되는 성분이다.
(높이조절기구)
표면측 브러시롤러 유닛(4)은, 높이조절기구에 의하여 높이조절이 가능하도록 구성되어 있으면 좋다. 이와 같이 높이조절기구에 의하여 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 높이조절을 가능하게 함으로써, 대상물(S)에 대한 브러시롤러(41)의 압접량을 조절하여, 브러시롤러(41)에 의한 비교적 큰 이물질의 제거를 더 효율적으로 할 수 있다.
도7∼도9에, 홀더(1)의 판상부재(10)에, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 높이조절기구를 사이에 두고 표면측 브러시롤러 유닛(4)을 배치한 상태의 일례를 나타낸다(홀더(1), 높이조절기구 및 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 하우징(40)의 상판(103) 이외의 부재는 도면에 나타내는 것을 생략). 도7∼도9의 높이조절기구는, 홀더(1)의 판상부재(10)에 고정되어 있는 대략 판자모양의 고정부재(101)와, 이 고정부재(101)의 상면에 재치되고 반송방향(D)을 따른 수평이동 및 상하이동이 가능한 슬라이드 부재(102)와, 고정부재(101)를 피복하는 커버(104)를 주로 구비한다. 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 상판(103)은, 슬라이드 부재(102)에 의하여 길이방향 단부가 지지되며, 슬라이드 부재(102)를 따라 상하이동한다. 도7∼도9의 높이조절기구에는, 판상부재(10)에 고정되고 슬라이드 부재(102) 등의 수직위치를 측정할 수 있는 게이지나, 슬라이드 부재(102)의 수평위치를 고정하기 위한 조정기구를 더 설치하여도 좋다. 도7은, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 높이가 최소가 되도록 조절한 상태를 나타낸다. 도8 및 도9는, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 높이가 최대가 되도록 조절한 상태를 나타낸다.
고정부재(101)의 상면의 일부에는, 반송방향(D)의 대략 중앙 부근으로부터 하류측(도7 및 도8에서는 우측)에 걸쳐서 높이가 점차적으로 증가하는 경사면이 형성되어 있다. 한편 슬라이드 부재(102)는, 상면이 대략 수평면으로 되어 있지만, 하면의 일부에는 반송방향(D)의 대략 중앙 부근으로부터 하류측에 걸쳐서 높이가 점차적으로 증가하는 경사면이 형성되어 있다. 고정부재(101)의 상면의 경사면과, 슬라이드 부재(102)의 하면의 경사면은, 동일한 경사를 갖으며, 맞대어져 있다. 그 때문에, 슬라이드 부재(102)를 반송방향(D)을 따라 수평이동시킴으로써, 슬라이드 부재(102)의 상면을 대략 수평면 상태로 유지하면서 높이를 상하이동시킬 수 있다. 이에 따라, 슬라이드 부재(102)에 의하여 지지되어 있는 상판(103)의 높이(상판(103)의 상면과 판상부재(10)의 상단과의 거리(L1 및 L2))를 변경하고, 이 상판(103)의 높이 변경에 의하여 표면측 브러시롤러 유닛(4)을 원하는 높이로 조절할 수 있다.
도7∼도9의 높이조절기구에서는, 슬라이드 부재(102)의 비교적 큰 수평이동을 상판(103)의 비교적 미세한 상하이동으로 무단계로 변환할 수 있기 때문에, 대상물(S)의 종류나 두께에 따라 브러시롤러 유닛(4)의 높이를 무단계로 미세하게 조절할 수 있다. 또한 도7∼도9의 높이조절기구는, 홀더(1)의 상단 부근에 배치할 수 있기 때문에, 홀더(1)의 공간을 유효하게 활용할 수 있음과 아울러, 높이조절 시의 작업성이 우수하다.
단, 브러시롤러 유닛(4)의 높이조절기구의 방식이나 구조 등은 도7∼도9에 제한되지 않는다. 다른 높이조절의 방법으로서는, 예를 들면 홀더(1)에 있어서의 브러시롤러 유닛(4)의 고정부에 소정 높이의 스페이서를 배치하는 방법이나, 표면측 브러시롤러 유닛(4)에 돌출부를 형성함과 아울러, 이 돌출부와 결합하는 레일모양 부재를 홀더(1)에 상하방향을 따라 배치하여, 무단계로 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 부착높이를 조절할 수 있도록 하는 방법 등을 들 수 있다.
[표면측 클리닝롤러 유닛]
표면측 클리닝롤러 유닛(5)은, 하우징(50)에 수용된 클리닝롤러(51)에 의하여 대상물(S)의 표면측 표면(S1)의 이물질을 제거하는 유닛이다. 이 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 하우징(50)에는, 클리닝롤러(51) 이외에 브러시롤러(52), 회수롤러(53), 블레이드(54) 및 이물질 회수부(55)가 주로 수용되고, 전체가 유닛화되어 있다. 표면측 클리닝롤러 유닛(5)은, 밀리 사이즈보다 작은 미세한 이물질의 제거에 적합하며, 표면측 브러시롤러 유닛(4)보다 반송방향 하류측의 인접한 위치에, 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 배치되어 있다. 여기에서 클리닝롤러(51)는, 미세한 이물질을 효과적으로 그 표면으로 이동시키기 위하여, 후술하는 대향수지롤러(61)와 함께 대상물(S)의 양면으로부터 압력을 가하도록 설정되어 있다. 따라서 만일 표면측 클리닝롤러 유닛(5)을 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 상류측에 배치한 경우에, 클리닝롤러(51)가 비교적 큰 이물질을 대상물(S)에 가압하여 압착시켜서, 브러시롤러(41)에 의해서도 상기 이물질을 완전히 제거할 수 없을 우려가 있다. 그 때문에 표면측 클리닝롤러 유닛(5)은 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 하류측에 배치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 표면측 클리닝롤러 유닛(5)이 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 유닛화됨으로써, 표면측 클리닝롤러 유닛(5)을 홀더(1)로부터 용이하게 떼어낼 수 있다. 그 결과, 대상물(S)이나 이물질의 종류에 대응하여 클리닝롤러(51)를 변경할 필요가 있는 경우에 유닛마다 교환할 수 있기 때문에, 효과적인 이물질의 제거를 간편하게 실시할 수 있다. 또한 표면측 클리닝롤러 유닛(5)을 홀더(1)로부터 떼어냄으로써, 클리닝롤러(51)와 대향하는 후술하는 대향수지롤러(61) 등을 노출시켜서 교환이나 세정을 용이하게 할 수 있으므로 유지보수성이 우수하다. 부가하여, 하우징(50)에 수용되는 클리닝롤러(51) 등에 관해서도, 하우징(50)에 수용하여 유닛화함으로써, 장치에 조립하여 고정하는 경우에 비하여 유지보수가 용이하게 된다.
(하우징)
하우징(50)은, 클리닝롤러(51) 등을 수용하여 유닛화함으로써 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 하는 것이다. 이 하우징(50)은, 표면측 브러시롤러 유닛(4)과 마찬가지로, 상류판, 하류판, 1쌍의 측판, 상판 및 바닥판을 갖는다. 상판에는, 반송폭방향으로 이간되어 있는 1쌍의 파지부(50A)가 설치되어 있다. 1쌍의 파지부(50A)는, 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 착탈 시에 이용되는 것이다. 바닥판에는 개구부(50B)가 형성되고, 이 개구부(50B)로부터 클리닝롤러(51)의 일부가 돌출되어 있다. 하류판은, 상방으로부터 하방에 걸쳐서 굴곡되어 있다. 또 하우징(50)을 구성하는 재료에는, 특별한 제한은 없으며, 예를 들면 스테인레스 등의 금속이 적절하게 사용된다.
(클리닝롤러)
클리닝롤러(51)는, 대상물(S)의 표면측 표면(S1)의 이물질, 특히 비교적 미세한 이물질(예를 들면 밀리 사이즈보다 작은 이물질)을 제거하는 것으로서, 외주면이 대전된 상태에서 반송방향(D)과 대략 수직이고 또한 반송면과 대략 평행인 회전축에 의하여 반송방향(D)에 대하여 순회전방향(도2의 반시계방향)으로 회전구동된다. 이 클리닝롤러(51)는, 도10에 나타내는 바와 같이 심봉(51A)과, 이 심봉(51A)의 외주면에 형성되는 내층부(51B)와, 이 내층부(51B)의 외주면을 피복하는 외층부(51C)를 갖는 탄성롤러이다.
심봉(51A)은, 도전성 재료에 의하여 원기둥 모양으로 형성되어 있다. 심봉(51A)에 사용되는 도전성 재료로서는, 예를 들면 금속재료 등을 들 수 있고, 구체적으로는 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 회수롤러(42)의 롤러본체(42A)와 동일하게 스테인레스, 구리, 알루미늄 등을 들 수 있다.
내층부(51B)는, 클리닝롤러(51) 및 후술하는 대향수지롤러(61)에 의한 대상물(S)에 대한 일정한 가압력이나 닙폭(nip width)을 확보하는 것이다. 즉 내층부(51B)는, 대상물(S)에 대한 원하는 밀착력이나 접촉폭을 확보하여, 그 표면측 표면(S1)으로부터의 비교적 미세한 이물질의 효율적인 제거에 기여하는 것이다. 이 내층부(51B)를 형성하는 재료로서는, 탄성 및 도전성을 갖고 있는 수지재료가 바람직하고, 폴리우레탄, 실리콘 수지, 천연고무, 합성고무 등의 수지성분과 카본을 함유하는 수지재료가 보다 바람직하다. 이 폴리우레탄으로서는, 상기에서 설명한 반송롤러(45)의 수지부(45B)의 폴리우레탄과 동일한 것이 적절하게 사용된다. 내층부(51B)를 형성하는 재료로서는, 폴리에스테르계 폴리우레탄 및 카본블랙을 함유하는 도전성 엘라스토머가 더욱 바람직하다. 이들의 재료에 의하여, 클리닝롤러(51)의 탄성이 충분히 확보되어, 클리닝롤러(51)에 의하여 대상물(S)에 이물질이 과도하게 눌려지는 것을 회피함으로써, 이물질의 제거효율의 저하를 억제할 수 있다.
외층부(51C)는, 대상물(S)과의 밀착성이나 적절한 표면전위의 부여를 저해하지 않고, 클리닝롤러(51)의 오염방지성이나 내마모성을 확보하면서, 습기 등에 의한 악영향을 회피하는 역할을 하는 것이다. 이 외층부(51C)의 재료로서는, 대상물(S)의 표면측 표면(S1)에 부착된 이물질을 전계의 힘에 의하여 흡착하기 위하여 대전될 수 있는 것이면 좋고, 예를 들면 아크릴 혼합 폴리우레탄이나 불소 혼합 폴리우레탄 등의 폴리우레탄이나 실리콘 수지, 천연고무, 합성고무 등을 들 수 있고, 이들 중에서 폴리우레탄이 바람직하다. 이와 같이 외층부(51C)를 폴리우레탄으로 형성함으로써, 실리콘 수지나 부틸고무 등으로 형성하는 경우에 비하여 내마모성이 향상되고, 또 가소제나 저분자량 화합물의 첨가에 의한 클리닝롤러(51)의 오염을 저감시킬 수 있다. 또한 외층부(51C)는, 내층부(51B)보다 경도가 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는 JIS―A경도가 50° 이상인 것이 바람직하다. 외층부(51C)의 JIS―A경도가 50° 이상임으로써, 클리닝롤러(51)의 내마모성을 충분히 확보할 수 있다.
외층부(51C)의 재질로서 아크릴 혼합 폴리우레탄을 사용함으로써, 마이너스로 대전된 이물질을 대상물(S)의 표면측 표면(S1)으로부터 제거하기 쉽게 된다. 한편 외층부(51C)의 재질로서 불소 혼합 폴리우레탄을 사용함으로써, 클리닝롤러(51)를 마이너스로 대전시키기 쉽게 되어, 플러스로 대전된 이물질을 대상물(S)로부터 제거하기 쉽게 된다.
또 외층부(51C)의 점착력이 지나치게 강하면, 대상물(S)의 두께가 얇은 경우에 클리닝롤러(51)가 대상물(S)을 끌어넣어 버릴 우려가 있다. 그래서 클리닝롤러(51)의 표면(외층부(51C))에는, 대상물(S)의 끌어넣기를 방지하기 위하여 미소돌기(微小突起)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 미소돌기를 형성하는 구체적인 방법으로서는, 외층부(51C)의 형성에 사용되는 열가소성 폴리우레탄 등의 수지재료에 상기 미소돌기의 원료가 되는 입자를 배합하는 방법이 바람직하다. 이 입자로서는, 정형입자(定形粒子)이더라도 부정형입자(不定形粒子)이더라도 좋지만, 미소돌기의 돌출형상을 균일화시키는 관점으로부터 정형의 구상입자(球狀粒子)가 바람직하다. 이 구상입자의 평균입자지름의 하한으로서는, 2μm가 바람직하고, 2.5μm가 보다 바람직하다. 한편 상기 평균입자지름의 상한으로서는, 5μm가 바람직하고, 4.5μm가 보다 바람직하다. 또한 이 구상입자에 있어서, 평균입자지름에 관한 표준편차(σ)를 평균입자지름으로 나눔으로써 구해지는 변동계수(CV값)의 하한으로서는, 3.0%가 바람직하고, 3.5%가 보다 바람직하다. 한편 상기 변동계수의 상한으로서는, 5.0%가 바람직하고, 4.5%가 보다 바람직하다. 여기서 「평균입자지름」이라는 것은, 레이저 회절·산란법에 의하여 구해지는 체적평균입자지름(Mv)을 뜻하고 있다.
상기 구상입자는, 열가소성 폴리우레탄보다 경질(硬質)인 것이 바람직하다. 단, 상기 구상입자는, 글라스 비즈(glass beads)나 세라믹스 비즈(ceramics beads)와 같이 과도하게 경질의 것이면 대상물(S)을 손상시켜 버릴 우려가 있기 때문에, 수지제의 것이 바람직하다. 이 구상입자를 형성하는 경질의 수지로서는, 예를 들면 멜라민 수지나 아크릴 수지 등을 들 수 있고, 그 중에서도 멜라민 수지가 바람직하다.
외층부(51C)의 평균두께의 하한으로서는, 2μm가 바람직하고, 5μm가 보다 바람직하다. 한편 외층부(51C)의 평균두께의 상한으로서는, 500μm가 바람직하고, 300μm가 보다 바람직하다. 외층부(51C)의 평균두께가 상기 하한에 미달하면, 클리닝롤러(51)의 표면을 충분히 대전시킬 수 없어, 이물질의 흡착효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 외층부(51C)의 평균두께가 상기 상한을 넘으면, 이물질을 흡착하기 위한 양호한 대전특성이 얻어지지 않을 우려가 있다.
클리닝롤러(51)는, 외부전원에 의한 전압의 인가에 의하여 대전되어, 표면전위(표면전하)가 주어진다. 즉 클리닝롤러(51)는, 표면을 대전시킨 상태에서 대상물(S)의 표면측 표면(S1)에 접촉되어, 전계의 힘에 의하여 대상물(S)의 표면측 표면(S1)에 부착되는 비교적 미세한 이물질을 흡착하여 제거한다. 이와 같이 클리닝롤러(51)를 대전시킴으로써, 대상물(S)에 구멍이나 표면의 오목부가 존재하는 경우에 있어서도 상기 구멍이나 오목부 내에 있는 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
클리닝롤러(51)에 대한 인가전압은, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 낮아지게 되도록 한다. 클리닝롤러(51)에 대한 인가전압의 하한으로서는, 예를 들면 ―400V이고, ―200V가 바람직하다. 한편 상기 인가전압은, 예를 들면 0V 미만이고, ―50V 이하가 바람직하다. 이와 같이 클리닝롤러(51)에 대한 인가전압을 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 낮아지게 되도록 함으로써, 비교적 미세한 이물질을 대상물(S)의 표면측 표면(S1)으로부터 제거할 수 있다. 특히 클리닝롤러(51)에 대한 인가전압을 상기 범위로 함으로써, 비교적 미세한 이물질을 대상물(S)의 표면측 표면(S1)으로부터 효율적으로 제거할 수 있다. 또 클리닝롤러(51)의 전기저항의 상한으로서는, 108Ω이 바람직하다. 클리닝롤러(51)의 전기저항이 108Ω 이하임으로써, 전압을 인가하였을 때에 효과적으로 대전시킬 수 있다.
또 클리닝롤러(51)는, 미세한 이물질의 회수효율을 높이기 위하여 대향수지롤러(61)와의 사이에서 대상물(S)에 적절한 압력을 걸 수 있는 높이로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 클리닝롤러(51) 및 대향수지롤러(61)에 의하여 대상물(S)에 가하는 압력은, 예를 들면 선압(線壓) : 2.4kg/250mm로 할 수 있다. 여기에서 250mm는, 본 실시형태에 있어서의 클리닝롤러(51)의 외층부(51C)의 축방향 길이이다. 또한 클리닝롤러(51)는, 대향수지롤러(61)와 함께, 대상물(S)에 적절한 추진력을 부여하는 기능도 겸하고 있다. 이에 따라, 반송방향(D)에 대하여 역회전방향으로 회전하고 있는 후술하는 이면측 브러시롤러 유닛(7)의 브러시롤러(71)의 하방으로 대상물(S)을 진입시키기 쉽게 된다.
(브러시롤러)
브러시롤러(52)는, 클리닝롤러(51)가 대상물(S)로부터 제거한 이물질을 회수하는 것으로서, 클리닝롤러(51)의 바로 위에 있어서 클리닝롤러(51)에 대략 평행이고 또한 접촉하도록 배치되어 있다. 이 브러시롤러(52)는, 대전상태에서, 외부구동원으로부터의 동력에 의하여 클리닝롤러(51)에 대하여 역회전방향(도2의 반시계방향)으로 회전구동된다. 이러한 브러시롤러(52)는, 원기둥모양의 심봉(52A)과, 이 심봉(52A)의 외주면에 접착층(52B)을 사이에 두고 설치되는 복수의 브러시모(52C)를 갖고(도3을 참조), 그 상세한 것은 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)의 심봉(41A) 및 브러시모(41C)와 동일하기 때문에, 중복되는 설명은 생략한다. 또한 브러시롤러(52)에 대한 인가전압(심봉(52A)에 인가되는 전압)은, 클리닝롤러(51)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 한다. 구체적인 브러시롤러(52)에 대한 인가전압의 하한으로서는, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)와 마찬가지로, ―800V가 바람직하고, ―600V가 보다 바람직하다. 한편 상기 인가전압의 상한으로서는, ―200V가 바람직하고, ―300V가 보다 바람직하다.
(회수롤러)
회수롤러(53)는, 브러시롤러(52)가 클리닝롤러(51)로부터 회수한 이물질을 회수하는 제2회수롤러로서, 브러시롤러(52)의 상방에 있어서 브러시롤러(52)와 대략 평행이고 또한 브러시모(52C)와 접촉하도록 배치된다. 이 회수롤러(53)는, 대전상태에서, 외부구동원으로부터의 동력에 의하여 브러시롤러(52)에 대하여 역회전방향(도2의 반시계방향)으로 회전구동된다. 회수롤러(53)의 상세한 것은, 상기에서 설명한 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 회수롤러(42)와 동일하게 할 수 있기 때문에, 중복되는 설명은 생략한다.
회수롤러(53)에 대한 인가전압은, 브러시롤러(52)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 한다. 회수롤러(53)에 대한 인가전압과 브러시롤러(52)에 대한 인가전압의 차이의 절대값의 하한으로서는, 200V가 바람직하고, 300V가 보다 바람직하다. 한편 상기 차이의 절대값의 상한으로서는, 600V가 바람직하고, 500V가 보다 바람직하다. 또한 회수롤러(53)에 대한 인가전압의 하한으로서는, ―1,500V가 바람직하고, ―1,200V가 보다 바람직하다. 한편 상기 인가전압의 상한으로서는, ―400V가 바람직하고, ―600V가 보다 바람직하다. 회수롤러(53)에 대한 인가전압을 브러시롤러(52)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 함으로써, 회수롤러(53)의 외주면의 전위가 브러시롤러(52)의 브러시모(52C)의 전위와 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지기 때문에, 브러시롤러(52)에 부착된 이물질을 회수롤러(53)의 외주면에 흡착시킬 수 있다. 특히 회수롤러(53)와 브러시롤러(52)의 인가전압의 차이를 상기 범위로 하고, 또한 회수롤러(53)에 대한 인가전압을 상기 범위로 함으로써, 브러시롤러(52)에 부착된 이물질을 회수롤러(53)의 외주면에 효과적으로 흡착시킬 수 있다.
회수롤러(53)는, 브러시롤러(52)보다 반송방향 하류측에 배치되어 있다. 이에 따라, 회수롤러(53)가 브러시롤러(52)보다 작은 지름이더라도, 후술하는 블레이드(53)에 의하여 반송방향 하류측으로 이물질을 긁어낼 수 있어, 브러시롤러(52)에 대한 이물질의 재흡착을 억제할 수 있다.
회수롤러(53)의 회전방향은, 브러시롤러(52)에 대하여 순회전방향 및 역회전방향 중 어느 방향이더라도 좋으며, 후술하는 블레이드(54)에 의하여 외주면으로부터 이물질을 회수하기 쉬운 회전방향으로 하면 좋다. 본 실시형태에서는, 회수롤러(53)의 회전방향은, 도2에 나타내는 바와 같이 브러시롤러(52)에 대하여 역회전방향(도2의 반시계방향)이 되어, 블레이드(54)에 의한 이물질의 회수효율이 높아지고 있다. 브러시롤러(52)의 회전속도에 대한 회수롤러(53)의 회전속도의 배율의 하한으로서는, 1.0배가 바람직하다. 한편 상기 회전속도의 배율의 상한으로서는, 1.5배가 바람직하다. 이에 따라 브러시롤러(52)로부터 회수롤러(53)에 효과적으로 이물질을 이동시킬 수 있다.
(블레이드)
블레이드(54)는, 회수롤러(53)로부터 이물질을 긁어내는 제2블레이드이다. 이 블레이드(54) 및 이것을 지지하는 블레이드 지지부(54a)의 상세한 것은, 상기에서 설명한 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 블레이드(43) 및 블레이드 지지부(43a)와 동일하다.
(이물질 회수부)
이물질 회수부(55)는, 블레이드(54)에 의하여 회수롤러(53)로부터 긁어낸 이물질을 회수 및 수용하는 것이다. 이 이물질 회수부(55)는, 블레이드(54)의 선단부의 하방 또한 브러시롤러(52)보다 반송방향 하류측에 배치되어 있다. 그리고 이물질 회수부(55)는, 하우징(50)의 하류판의 개구부에 끼워지고, 이 개구부를 통하여 반송방향 하류측으로 인출될 수 있도록 되어 있다. 이물질 회수부(55)의 하류측에는 파지부(55A)가 설치되어 있고, 이 파지부(55A)를 이용하여 이물질 회수부(55)의 출납이 용이하게 되어 있다. 또한 이물질 회수부(55)는 반송방향 하류측으로 인출하는 것이 가능하기 때문에, 표면측 클리닝롤러 유닛(5)을 홀더(1)에 고정한 상태 그대로 인출하여 이물질을 회수할 수 있다는 점에서 편리성이 우수하다.
(높이조절기구)
표면측 클리닝롤러 유닛(5)은, 높이조절기구에 의하여 높이조절이 가능하도록 구성되어 있으면 좋다. 이와 같이 높이조절기구에 의하여 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 높이를 조절함으로써, 대상물(S)에 대한 클리닝롤러(51)의 가압력(닙폭)을 조절하고, 그 결과, 미세한 이물질의 제거를 효율적으로 할 수 있다.
표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 높이조절기구의 구체적인 예로서는, 예를 들면 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 높이조절기구로서 예시한 것과 동일한 기구 등을 사용할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 표면측 브러시롤러 유닛(4) 및 표면측 클리닝롤러 유닛(5)은, 모두 착탈 가능하기 때문에, 유닛마다 독립하여 높이조절기구를 설치하는 것이 가능하다. 그 때문에, 상기 클리닝 장치는, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)에 의한 대상물(S)에 대한 최적의 압접조건과, 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 클리닝롤러(51)에 의한 대상물(S)에 대한 최적의 압접조건이 다른 경우에 있어서도, 각각의 압접상태를 최적화할 수 있다.
[이면측 대향롤러 유닛]
이면측 대향롤러 유닛(6)은, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41) 및 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 클리닝롤러(51)와 함께 대상물(S)의 반송경로를 규정하는 것으로서, 대상물(S)의 이면측(반송경로의 하방)에 배치되어 있다. 이 이면측 대향롤러 유닛(6)은, 제1이면측 대향롤러인 대향금속롤러(60) 및 제2이면측 대향롤러인 대향수지롤러(61)로 이루어지는 1쌍의 대향롤러와 보조롤러(62)를 주로 구비하고 있다. 이면측 대향롤러 유닛(6)은, 유지보수성의 관점으로부터 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 장착되어 있는 것이 바람직하다.
여기에서 대상물(S)에 대한 브러시롤러(41)의 브러시모(41C)의 압접량을 정확하게 제어하기 위해서는, 대상물(S)을 그 하면에서 지지하는 제1대향롤러의 경도가 높은 것이 유리하다. 그 때문에 대향금속롤러(60)가 비교적 경질의 금속롤러임으로써, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)의 브러시모(41C)를 대상물(S)에 적절하게 접촉시켜서 그 표면측 표면(S1)으로부터 비교적 큰 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 한편 클리닝롤러(51)는, 미세한 이물질을 효율적으로 그 표면에 흡착시키기 위하여 제2대향롤러와의 사이에서 대상물(S)에 적절한 압력을 걸 필요가 있지만, 지나치게 압력을 걸면 이물질을 대상물(S)에 압착시킴으로써 회수를 곤란하게 할 우려가 있다. 따라서 제2대향롤러로서는, 예를 들면 금속과 같은 경도가 높은 롤러는 적합하지 않으며, 클리닝롤러(51)와 대략 동등한 경도를 갖는 수지롤러인 것이 바람직하다. 그 때문에 대향수지롤러(61)가 탄성을 갖는 수지롤러(탄성롤러)임으로써, 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 클리닝롤러(51)와의 사이에서 대상물(S)에 적절한 압력을 걸어서 밀착성을 높임과 아울러 적합한 닙폭을 확보할 수 있기 때문에, 클리닝롤러(51)에 의하여 대상물(S)의 표면측 표면(S1)으로부터 미세한 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
(대향금속롤러)
대향금속롤러(60)는, 대상물(S)을 사이에 두고 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)와 대향하고, 또한 대상물(S)에 접촉하도록 브러시롤러(41)의 바로 아래에 배치되어 있는 제1이면측 대향롤러이다. 이 대향금속롤러(60)는, 대상물(S)의 반송방향(D)에 대하여 순회전방향(도2의 시계방향)으로 회전구동되고 있다. 즉 대향금속롤러(60)는, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)에 대하여 역회전방향으로 회전구동되고 있다. 대향금속롤러(60)의 상세한 것은, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 회수롤러(42)와 동일하다. 단, 대향금속롤러(60)는 외부전원에 접속되지 않고 전기적으로 접지되고, 이에 따라 브러시롤러(41)가 대전되어 있는 경우에 이물질의 제거에 적합한 전계를 생기게 할 수 있다.
(대향수지롤러)
대향수지롤러(61)는, 대상물(S)을 사이에 두고 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 클리닝롤러(51)와 대향하고, 대상물(S)에 접촉하도록 클리닝롤러(51)의 바로 아래에 배치되어 있다. 이 대향수지롤러(61)는, 대상물(S)의 반송방향(D)에 대하여 순회전방향(도2의 시계방향)으로 회전구동되고 있다. 즉 대향수지롤러(61)는, 클리닝롤러(51)에 대하여 순회전방향으로 회전구동되고 있다. 대향수지롤러(61)의 상세한 것은, 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 클리닝롤러(51)와 대략 동일하다. 단, 대향수지롤러(61)의 외층부의 형성에 있어서는, 미소돌기의 형성을 위하여 사용하는 미소돌기의 원료가 되는 입자로서, 산화티탄, 티탄산바륨 등을 배합하는 것이 바람직하다. 상기 입자로서 산화티탄, 티탄산바륨 등을 사용함으로써, 미소돌기의 밀도가 낮아지게 되어, 대상물(S)을 적절하게 반송할 수 있게 된다. 또한 대향수지롤러(61)는 외부전원에 접속되지 않고 전기적으로 접지되어 있어, 대전된 클리닝롤러(51)와의 사이에 이물질의 제거에 적합한 전계를 생기게 할 수 있다.
(보조롤러)
보조롤러(62)는, 상류측 외부반송기구(2A)에 의하여 클리닝기구(3)에 반입되는 대상물(S)의 이동을 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 반송롤러(45)와 함께 가이드하는 것이다. 이 보조롤러(62)의 층구조 등은, 대향수지롤러(61)와 동일하게 할 수 있다.
<이면측 클리닝기구>
이면측 클리닝기구(3B)는, 대상물(S)의 이면측 표면(S2)의 이물질을 제거하는 것이다. 이 이면측 클리닝기구(3B)는, 대체로 표면측 클리닝기구(3A)의 상하를 반전시킨 구성으로 되어 있고, 이면측 브러시롤러 유닛(7), 이면측 클리닝롤러 유닛(8) 및 표면측 대향롤러 유닛(9)을 갖고 있다.
[이면측 브러시롤러 유닛]
이면측 브러시롤러 유닛(7)은, 브러시롤러(71)에 의하여 대상물(S)의 이면측 표면(S2)의 이물질을 제거하는 것으로서, 대상물(S)의 이면측(반송경로의 하방)에 있어서 표면측 클리닝기구(3A)의 이면측 대향롤러 유닛(6)보다 반송방향 하류측에 인접하게 배치되어 있다. 이 이면측 브러시롤러 유닛(7)은, 브러시롤러(71), 회수롤러(72) 및 블레이드(73)를 주로 구비하고 있고, 그 기본구성은 상기에서 설명한 표면측 클리닝기구(3A)의 표면측 브러시롤러 유닛(4)과 동일하다. 단, 이면측 브러시롤러 유닛(7)은, 표면측 브러시롤러 유닛(4)과 비교하여, 반송롤러(45) 및 이물질 회수부(44)에 상당하는 부재가 설치되어 있지 않은 점 등에서 다르게 되어 있다. 또 이면측 브러시롤러 유닛(7)에 반송롤러(45)에 상당하는 부재가 설치되어 있지 않는 이유는, 브러시롤러(71)가 반송방향(D)에 대하여 역회전방향으로 회전구동되고 있지만, 브러시롤러(71)보다 반송방향 상류에 배치되어 있는 클리닝롤러(51)와 대향수지롤러(61)가, 브러시롤러(71)의 하방으로의 진입을 위하여 적절한 추진력을 대상물(S)에 부여하고 있기 때문이다. 또한 이면측 브러시롤러 유닛(7)은, 이물질 회수부(44)에 상당하는 부재가 설치되어 있지 않지만, 그 바닥부가 개구되어 있음으로써 유닛 외로 이물질을 배출할 수 있다. 이면측 브러시롤러 유닛(7)으로부터 배출된 이물질은, 후술하는 이면측 클리닝롤러 유닛(8)으로부터 배출된 이물질과 함께, 홀더(1)의 최하부에 설치된 이물질 회수부(13)에 의하여 회수된다. 이면측 브러시롤러 유닛(7)은, 유지보수성의 관점으로부터 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 장착되어 있는 것이 바람직하다.
(브러시롤러)
브러시롤러(71)는, 대상물(S)의 이면측 표면(S2)에 대전상태에서 접촉하고, 대상물(S)의 반송방향(D)에 대하여 역회전방향(도2의 반시계방향)으로 회전구동됨으로써, 대상물(S)의 이면측 표면(S2)에 있어서의 밀리 사이즈의 비교적 큰 이물질을 제거하는 이면측 브러시롤러이다. 이러한 브러시롤러(71)는, 원기둥모양의 심봉(71A)과, 이 심봉(71A)의 외주면에 접착층(71B)을 사이에 두고 설치되는 복수의 브러시모(71C)를 갖고(도3을 참조), 그 상세한 것은 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)의 심봉(41A) 및 브러시모(41C)와 동일하기 때문에 중복되는 설명은 생략한다. 또한 브러시롤러(71)에 대한 인가전압(심봉(71A)에 인가되는 전압)은, 후술하는 이면측 클리닝롤러 유닛(8)의 클리닝롤러(80)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 한다. 구체적인 브러시롤러(71)에 대한 인가전압의 하한으로서는, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)와 마찬가지로, ―800V가 바람직하고, ―600V가 보다 바람직하다. 한편 상기 인가전압의 상한으로서는, ―200V가 바람직하고, ―300V가 보다 바람직하다.
(회수롤러)
회수롤러(72)는, 브러시롤러(71)가 대상물(S)의 이면측 표면(S2)으로부터 제거한 이물질을 회수하는 제3회수롤러로서, 브러시롤러(71)보다 하방에 있어서 브러시롤러(71)와 대략 평행이고 또한 브러시모(71C)와 접촉하여 배치된다. 이 회수롤러(72)는, 대전상태에서 외부구동원으로부터의 동력에 의하여 브러시롤러(71)에 대하여 역회전방향(도2의 반시계방향)으로 회전구동된다. 회수롤러(72)의 상세한 것은, 상기에서 설명한 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 회수롤러(42)와 동일하게 할 수 있기 때문에, 중복되는 설명은 생략한다.
회수롤러(72)에 대한 인가전압은, 브러시롤러(71)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 한다. 회수롤러(72)에 대한 인가전압과 브러시롤러(71)에 대한 인가전압의 차이의 절대값의 하한으로서는, 200V가 바람직하고, 300V가 보다 바람직하다. 한편 상기 차이의 절대값의 상한으로서는, 600V가 바람직하고, 500V가 보다 바람직하다. 또한 회수롤러(72)에 대한 인가전압의 하한으로서는, ―1,500V가 바람직하고, ―1,200V가 보다 바람직하다. 한편 상기 인가전압의 상한으로서는, ―400V가 바람직하고, ―600V가 보다 바람직하다. 회수롤러(72)에 대한 인가전압을 브러시롤러(71)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 함으로써, 회수롤러(72)의 외주면의 전위가 브러시롤러(71)의 브러시모(71C)의 전위에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지기 때문에, 브러시롤러(71)에 부착된 이물질을 회수롤러(72)의 외주면에 흡착시킬 수 있다. 특히 회수롤러(72)와 브러시롤러(71)의 인가전압의 차이를 상기 범위로 하고, 또한 회수롤러(72)에 대한 인가전압을 상기 범위로 함으로써, 브러시롤러(71)에 부착된 이물질을 회수롤러(72)의 외주면에 효과적으로 흡착시킬 수 있다.
회수롤러(72)의 회전방향은, 브러시롤러(71)에 대하여 순회전방향 및 역회전방향 중 어느 방향이더라도 좋으며, 후술하는 블레이드(73)에 의하여 외주면의 이물질을 회수하기 쉬운 회전방향으로 구동되면 좋다. 본 실시형태에서는, 회수롤러(72)의 회전방향은, 도2에 나타내는 바와 같이 브러시롤러(71)에 대하여 역회전방향(도2의 반시계방향)이 되어, 블레이드(73)에 의한 이물질의 회수효율이 높아지고 있다. 브러시롤러(71)의 회전속도에 대한 회수롤러(72)의 회전속도의 배율의 하한으로서는, 1.0배가 바람직하다. 한편 상기 회전속도의 배율의 상한으로서는, 1.5배가 바람직하다. 이에 따라 브러시롤러(71)로부터 회수롤러(72)에 효과적으로 이물질을 이동시킬 수 있다.
(블레이드)
블레이드(73)는, 회수롤러(72)로부터 이물질을 긁어내는 제3블레이드이다. 이 블레이드(73) 및 이것을 지지하는 블레이드 지지부(73a)의 상세한 것은, 상기에서 설명한 표면측 클리닝기구(3A)의 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 블레이드(43) 및 블레이드 지지부(43a)와 동일하다.
[이면측 클리닝롤러 유닛]
이면측 클리닝롤러 유닛(8)은, 클리닝롤러(80)에 의하여 대상물(S)의 이면측 표면(S2)의 미세한 이물질을 제거하는 것으로서, 대상물(S)의 이면측(반송경로의 하방)에 있어서 이면측 브러시롤러 유닛(7)보다 반송방향 하류측에 인접하게 배치되어 있다. 이 이면측 클리닝롤러 유닛(8)은, 클리닝롤러(80), 브러시롤러(81), 회수롤러(82), 블레이드(83) 및 반송롤러(85)를 주로 구비하고 있고, 그 기본구성은 상기에서 설명한 표면측 클리닝기구(3A)의 표면측 클리닝롤러 유닛(5)과 동일하다. 단, 이면측 브러시롤러 유닛(7)은, 표면측 브러시롤러 유닛(4)과 비교하여, 반송롤러(85)를 갖는 점이나, 이물질 회수부(55)에 상당하는 부재가 설치되어 있지 않는 점 등이 다르다. 이면측 브러시롤러 유닛(7)은, 이물질 회수부(55)에 상당하는 부재가 설치되어 있지 않은 대신에, 그 바닥부가 개구되어 유닛 외로 이물질을 배출할 수 있도록 되어 있다. 이면측 클리닝롤러 유닛(8)으로부터 배출된 이물질은, 이면측 브러시롤러 유닛(7)으로부터 배출된 이물질과 함께, 홀더(1)의 최하부에 설치된 이물질 회수부(13)에 의하여 회수된다. 이면측 클리닝롤러 유닛(8)은, 유지보수성의 관점으로부터 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 장착되어 있는 것이 바람직하다.
(클리닝롤러)
클리닝롤러(80)는, 대상물(S)의 이면측 표면(S2)의 미세한 이물질을 제거하는 이면측 클리닝롤러로서, 대상물(S)의 이면측(반송경로의 하방)에 배치되어 있다. 이 클리닝롤러(80)는, 외주면이 대전된 상태에서 반송방향(D)과 대략 수직이고 또한 반송면과 대략 평행인 회전축에 의하여 반송방향(D)에 대하여 순회전방향(도2의 시계방향)으로 회전구동된다. 클리닝롤러(80)의 상세한 것은, 상기에서 설명한 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 클리닝롤러(51)와 동일하게 할 수 있기 때문에, 중복되는 설명은 생략한다.
클리닝롤러(80)에 대한 인가전압은, 이면측 브러시롤러 유닛(7)의 브러시롤러(71)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 낮아지게 되도록 한다. 클리닝롤러(80)에 대한 인가전압의 하한으로서는, 예를 들면 ―400V이고, ―200V가 바람직하다. 한편 상기 인가전압으로서는, 예를 들면 0V 미만이고, ―50V 이하가 바람직하다. 이와 같이 클리닝롤러(80)에 대한 인가전압을 이면측 브러시롤러 유닛(7)의 브러시롤러(71)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 낮아지게 되도록 함으로써, 비교적 미세한 이물질을 대상물(S)의 이면측 표면(S2)으로부터 제거할 수 있다. 특히 클리닝롤러(80)에 대한 인가전압을 상기 범위로 함으로써, 비교적 미세한 이물질을 대상물(S)의 이면측 표면(S2)으로부터 효율적으로 제거할 수 있다.
(브러시롤러)
브러시롤러(81)는, 클리닝롤러(80)가 대상물(S)의 이면측 표면(S2)으로부터 제거한 미세한 이물질을 회수하는 것으로서, 클리닝롤러(80)에 접촉하여 클리닝롤러(80)의 하방에 배치되어 있다. 이 브러시롤러(81)는, 대전된 상태에서 반송방향(D)과 대략 수직이고 또한 반송면과 대략 평행인 회전축에 의하여 클리닝롤러(80)에 대하여 역회전방향(도2의 시계방향)으로 회전구동된다. 이 브러시롤러(81)는, 상기에서 설명한 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)와 마찬가지로, 심봉(81A)에 접착층(81B)을 사이에 두고 복수의 브러시모(81C)를 설치한 것이고, 그 상세한 것은 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)와 동일하다.
브러시롤러(81)에 대한 인가전압(심봉(81A)에 인가되는 전압)은, 클리닝롤러(80)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 한다. 구체적인 브러시롤러(81)에 대한 인가전압의 하한으로서는, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)와 마찬가지로, ―800V가 바람직하고, ―600V가 보다 바람직하다. 한편 상기 인가전압의 상한으로서는, ―200V가 바람직하고, ―300V가 보다 바람직하다.
(회수롤러)
회수롤러(82)는, 브러시롤러(81)가 클리닝롤러(80)로부터 회수한 미세한 이물질을 회수하는 제4회수롤러로서, 브러시롤러(81)의 하방에 있어서 브러시롤러(81)와 대략 평행이고 또한 브러시모(81C)와 접촉하여 배치된다. 이 회수롤러(82)는, 대전상태에서 외부구동원으로부터의 동력에 의하여 브러시롤러(81)에 대하여 역회전방향(도2의 시계방향)으로 회전구동된다. 회수롤러(82)의 상세한 것은, 상기에서 설명한 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 회수롤러(42)와 동일하게 할 수 있기 때문에, 중복되는 설명은 생략한다.
회수롤러(82)에 대한 인가전압은, 브러시롤러(81)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 한다. 회수롤러(82)에 대한 인가전압과 브러시롤러(81)에 대한 인가전압의 차이의 절대값의 하한으로서는, 200V가 바람직하고, 300V가 보다 바람직하다. 한편 상기 차이의 절대값의 상한으로서는, 600V가 바람직하고, 500V가 보다 바람직하다. 또한 회수롤러(82)에 대한 인가전압의 하한으로서는, ―1,500V가 바람직하고, ―1,200V가 보다 바람직하다. 한편 상기 인가전압의 상한으로서는, ―400V가 바람직하고, ―600V가 보다 바람직하다. 회수롤러(82)에 대한 인가전압을 브러시롤러(81)에 대한 인가전압에 대하여 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지게 되도록 함으로써, 회수롤러(82)의 외주면의 전위가 브러시롤러(81)의 브러시모(81C)의 전위와 동일한 극성이고 또한 절대값이 높아지기 때문에, 브러시롤러(81)에 부착된 이물질을 회수롤러(82)의 외주면에 흡착시킬 수 있다. 특히 회수롤러(82)와 브러시롤러(81)의 인가전압의 차이를 상기 범위로 하고, 또한 회수롤러(82)에 대한 인가전압을 상기 범위로 함으로써, 브러시롤러(81)에 부착된 이물질을 회수롤러(82)의 외주면에 효과적으로 흡착시킬 수 있다.
회수롤러(82)의 회전방향은, 브러시롤러(81)에 대하여 순회전방향 및 역회전방향 중 어느 방향이더라도 좋으며, 후술하는 블레이드(83)에 의하여 외주면으로부터 이물질을 회수하기 쉬운 회전방향으로 구동하면 좋다. 본 실시형태에서는, 회수롤러(82)의 회전방향은, 도2에 나타내는 바와 같이 브러시롤러(81)에 대하여 역회전방향(도2의 시계방향)이 되어, 블레이드(83)에 의한 이물질의 회수효율이 높아지고 있다. 브러시롤러(81)의 회전속도에 대한 회수롤러(82)의 회전속도의 배율의 하한으로서는, 1.0배가 바람직하다. 한편 상기 회전속도의 배율의 상한으로서는, 1.5배가 바람직하다. 이에 따라 브러시롤러(81)로부터 회수롤러(82)로 효과적으로 이물질을 이동시킬 수 있다.
(블레이드)
블레이드(83)는, 회수롤러(82)로부터 이물질을 긁어내는 제4블레이드이다. 이 블레이드(83) 및 이것을 지지하는 블레이드 지지부(83a)의 상세한 것은, 상기에서 설명한 표면측 클리닝기구(3A)의 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 블레이드(43) 및 블레이드 지지부(43a)와 동일하다.
(반송롤러)
반송롤러(85)는, 대상물(S)의 반송을 가이드하는 것으로서, 클리닝롤러(80)보다 반송방향 하류측에 배치되어 있다. 이 반송롤러(85)로서는, 대향수지롤러(61)와 동일한 것이 적절하게 사용된다.
[표면측 대향롤러 유닛]
표면측 대향롤러 유닛(9)은, 이면측 브러시롤러 유닛(7)의 브러시롤러(71) 및 이면측 클리닝롤러 유닛(8)의 클리닝롤러(80)와 함께 대상물(S)의 반송경로를 규정하는 것으로서, 대상물(S)의 표면측(반송경로의 상방)에 배치되어 있다. 이 표면측 대향롤러 유닛(9)은, 하우징(90)과, 제1표면측 대향롤러인 대향금속롤러(91)와, 제2표면측 대향롤러인 대향수지롤러(92)를 주로 구비하고 있고, 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 배치되어 있다. 상기 클리닝 장치는, 공장 등의 지면의 기대(基臺)에 대하여 고정하도록 설치되는 장치본체에, 표면측 대향롤러 유닛(9)이 착탈될 수 있도록 배치된다. 이와 같이 표면측 대향롤러 유닛(9)이 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 배치됨으로써, 표면측 대향롤러 유닛(9)을 홀더(1)로부터 용이하게 떼어내어, 이면측 브러시롤러 유닛(7)의 브러시롤러(71) 및 이면측 클리닝롤러 유닛(8)의 클리닝롤러(80)를 노출시킬 수 있다. 그 때문에, 브러시롤러(71)나 클리닝롤러(80)의 교환이나 세정을 용이하게 할 수 있으므로 유지보수성이 우수하다. 부가하여, 하우징(90)에 수용되는 대향금속롤러(91) 및 대향수지롤러(92)에 관해서도, 홀더(1)에 조립하여 고정하는 경우에 비하여, 유지보수가 용이하게 된다.
(하우징)
하우징(90)은, 대향금속롤러(91) 및 대향수지롤러(92)를 수용하여 유닛화함으로써 홀더(1)에 착탈될 수 있도록 하는 것이다. 이 하우징(90)의 상판에는, 반송방향(D)과 수직인 수평방향으로 이간하여 1쌍의 파지부(90A)가 설치되어 있다. 1쌍의 파지부(90A)는, 표면측 대향롤러 유닛(9)의 착탈 시에 이용되는 것이다. 하우징(90)은, 바닥판에 개구부(90B)가 형성되어 있고, 이 개구부(90B)로부터 대향금속롤러(91)나 대향수지롤러(92)의 일부가 돌출되어 있다. 또 하우징(90)을 구성하는 재료에는, 특별한 제한은 없으며, 예를 들면 스테인레스 등의 금속이 적절하게 사용된다.
(대향금속롤러)
대향금속롤러(91)는, 대상물(S)을 사이에 두고 이면측 브러시롤러 유닛(7)의 브러시롤러(71)와 대향하고, 또한 대상물(S)에 접촉하도록 브러시롤러(71)의 바로 위에 배치되어 있다. 이 대향금속롤러(91)는, 회전구동되는 것으로서, 이면측 브러시롤러 유닛(7)의 브러시롤러(71)에 대하여 역회전방향(도2의 반시계방향)으로 회전한다. 대향금속롤러(91)의 상세한 것은, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 회수롤러(42)와 동일하다. 단, 대향금속롤러(91)는 외부전원에 접속되지 않고 전기적으로 접지되어 있어, 브러시롤러(71)와의 사이에 이물질의 제거에 적합한 전계를 생기게 할 수 있다.
대향금속롤러(91)가 비교적 경질의 금속롤러임으로써, 이면측 브러시롤러 유닛(7)의 브러시롤러(71)의 브러시모(71C)를 대상물(S)에 적절하게 접촉시킬 수 있기 때문에, 브러시롤러(71)에 의하여 대상물(S)의 이면측 표면(S2)으로부터 비교적 큰 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
(대향수지롤러)
대향수지롤러(92)는, 대상물(S)을 사이에 두고 이면측 클리닝롤러 유닛(8)의 클리닝롤러(80)와 대향하고, 또한 대상물(S)에 접촉하도록 클리닝롤러(80)의 바로 위에 배치되어 있다. 이 대향수지롤러(92)는, 회전구동되는 것으로서, 클리닝롤러(80)에 대하여 순회전방향(도2의 반시계방향)으로 회전한다. 대향수지롤러(92)의 상세한 것은, 표면측 대향롤러 유닛(6)의 대향수지롤러(61)와 동일하다. 단, 대향수지롤러(92)는 외부전원에 접속되지 않고 전기적으로 접지되어 있어, 클리닝롤러(80)와의 사이에 이물질의 제거에 적합한 전계를 생기게 할 수 있다.
대향수지롤러(92)가 탄성을 갖는 수지롤러임으로써, 이면측 클리닝롤러 유닛(8)의 클리닝롤러(80)와의 사이에서 적합한 닙폭을 확보할 수 있기 때문에, 클리닝롤러(80)와 대상물(S)과의 밀착성을 높일 수 있어, 클리닝롤러(80)에 의하여 대상물(S)의 이면측 표면(S2)으로부터 미세한 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 또 이면측 클리닝기구(3B)의 이면측 브러시롤러 유닛(7) 및 이면측 클리닝롤러 유닛(8)에, 각각의 높이를 조절하는 높이조절기구가 구비되어 있는 것도, 표면측 클리닝기구(3A)와 동일하다.
<대전회로>
상기에서 설명한 바와 같이 회수롤러(42 ,53, 72, 82)와, 클리닝롤러(51, 80)와, 브러시롤러(52, 81)의 외주면은 대전시키고, 브러시롤러(41, 71)도 대전시키는 것이 바람직하다. 또한 보조롤러(62), 대향금속롤러(60, 91), 대향수지롤러(61, 92)는 전기적으로 접지시키는 것이 바람직하다. 이들의 롤러를 대전 또는 전기적으로 접지(0V로 고정하는 것도 포함한다)시키기 위한 대전회로는, 이미 알고 있는 회로를 사용할 수 있다. 이 대전회로는, 전위차가 다른 2개의 롤러가 장척모양의 도전성 이물질 등을 통하여 단락되었을 경우의 안전대책으로서, 예를 들면 500μA의 전류를 임계값으로 하고, 임계값 이상의 전류가 흐른 경우에 회로를 차단하는 기구(예를 들면 퓨즈 등)를 구비하고 있다.
[유닛 및 홀더의 단자]
이하, 각 유닛을 외부전원이나 그라운드 등과 전기적으로 접속하기 위하여 사용되는 유닛 및 홀더(1)의 단자의 일례에 대하여 설명한다. 도11에는, 각 유닛의 반송폭방향의 일방 또는 양방의 단부에 배치되는 유닛측 단자(110)를 나타낸다. 도12에는, 홀더(1)의 내면에 배치되는 홀더측 단자(120)를 나타낸다. 또 상기 클리닝 장치는, 전체 유닛이 이 접속구조에 의하여 외부전원 등과 전기적으로 접속되는 것이 바람직하지만, 일부 또는 전부의 유닛이 종래에 공지된 접속구조에 의하여 외부전원 등과 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.
도11의 유닛측 단자(110)는, 반송방향(D)과 평행한 축(Z)을 따라 평행하게 배치되는 2매의 유닛측 금속판(111)과, 평면에서 볼 때에 있어서 각 유닛측 금속판(111)을 각각 둘러싸도록 배치되는 2개의 커버(112)를 주로 구비한다. 유닛측 금속판(111)은, 각 유닛이 갖는 롤러에 도면에 나타내지 않은 배선을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또 도11의 유닛측 단자(110)가 갖는 유닛측 금속판(111)의 매수는 2매이지만, 유닛측 금속판(111)의 매수는 각 유닛의 롤러 개수 등에 따라 적절하게 변경할 수 있다. 또한 커버(112)의 형상에 대해서도, 유닛측 금속판(111)의 매수 등에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
도12의 홀더측 단자(120)는, 절연부재에 의하여 형성되는 토대부(土臺部)(121)와, 이 토대부(121)의 상면에 배치되고 상기에서 설명한 유닛측 금속판(111)을 상방으로부터 삽입할 수 있고 또한 삽입된 유닛측 금속판(111)을 양면으로부터 파지할 수 있도록 절곡(折曲)된 2개의 홀더측 금속판(122)과, 절연부재에 의하여 형성되고 각 홀더측 금속판(122)을 둘러싸도록 배치되는 위요부(圍繞部)(123)를 각각 갖는다. 홀더측 금속판(122)은, 도면에 나타내지 않은 배선 등을 통하여 외부전원 등에 전기적으로 접속되어 있다. 2개의 위요부(123)는, 그 외면이 유닛측 단자(110)의 커버(112)의 내면과 접촉할 수 있는 형상으로 되어 있다. 또 도12의 홀더측 단자(120)가 갖는 홀더측 금속판(122)의 매수나 위요부(123)의 형상은, 유닛측 단자(110)에 있어서의 유닛측 금속판(111)의 매수나 커버(112)의 형상 등에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
각 유닛을 홀더(1)에 장착함으로써 도11의 유닛측 단자(110)가 도12의 홀더측 단자(120)에 전기적으로 접속된다. 구체적으로는, 유닛측 단자(110)의 각 유닛측 금속판(111)이 각 홀더측 단자(120)의 홀더측 금속판(122)에 삽입됨으로써 양 금속판이 전기적으로 접속됨과 아울러, 유닛측 단자(110)의 커버(112)가 위요부(123)에 덮여서 씌워지도록 하여 커버(112) 및 위요부(123)가 결합된다. 이와 같이 커버(112) 및 위요부(123)는, 유닛측 단자(110) 및 홀더측 단자(120)를 접속할 때의 가이드가 되기 때문에, 양 단자를 용이하게 접속시킬 수 있고, 또한 접속된 양 단자를 강고하게 고정할 수 있다. 그 때문에, 상기 클리닝 장치에 상기에서 설명한 유닛측 단자(110) 및 홀더측 단자(120)를 이용함으로써, 각 유닛의 장착과 동시에 전기적으로도 용이하게 접속할 수 있기 때문에 편리성을 향상시킬 수 있고, 또한 강고한 접속구조를 형성할 수 있기 때문에 가동 시에 진동 등이 생기더라도 각 롤러에 인가하는 전압을 일정하게 유지하기 쉽다.
[롤러에 대한 전압인가기구]
각 유닛에는, 보통 각 롤러의 일방의 단부 부근에 전압인가기구(전기적으로 접지시키는 기구를 포함한다)가 설치됨과 아울러, 상기에서 설명한 유닛측 단자(110) 및 상기 전압인가기구의 사이가 배선에 의하여 전기적으로 접속된다. 외부전원 등으로부터 각 유닛에 공급되는 전압은, 상기에서 설명한 유닛측 단자(110), 상기 배선 및 상기 전압인가기구를 통하여 각 롤러에 공급된다. 이 경우에 각 롤러를 구동시키기 위한 기어 등의 구동기구는, 절연재료에 의하여 형성되는 부재를 사용한 후에, 각 롤러의 타방의 단부 부근에 설치하면 좋다. 도13에는, 상기 전압인가기구의 일례로서, 롤러(130)의 일방의 끝면에 형성된 원추모양의 오목부(130a)와, 반구모양의 선단부를 갖고 이 선단부가 롤러(130)의 원추모양의 오목부(130a)의 내주면에 접촉하고 있는 하우징측 전극(131)과, 이 하우징측 전극(131)에 연결되고 하우징측 전극(131)을 롤러(130)측으로 여압(與壓)하는 금속제의 판스프링(132)을 구비하는 전압인가기구를 나타낸다. 롤러(130)의 중심축 및 원추모양의 오목부의 정점(頂點)과, 하우징측 전극(131)의 선단부의 반구의 중심은, 반송폭방향에서 볼 때에 있어서 대략 일치한다. 또 롤러(130) 및 하우징측 전극(131)의 사이는, 도전성 그리스에 의한 그리스 윤활하에 있도록 하여도 좋다.
이 전압인가기구에서는, 유닛측 단자(110) 및 판스프링(132)의 사이가 도면에 나타내지 않은 배선에 의하여 전기적으로 접속되어, 상기 배선, 판스프링(132), 하우징측 전극(131) 및 오목부(130a)를 통하여 롤러(130)에 전압이 인가된다. 이 전압인가기구는, 롤러(130)의 중심축 부근, 즉 롤러(130)에 있어서의 비교적 원주속도가 작은 부위에 하우징측 전극(131)을 접촉시킴으로써, 롤러(130) 및 하우징측 전극(131)의 마모를 억제할 수 있다. 또한 롤러(130)에 형성된 원추모양의 오목부에 하우징측 전극(131)의 반구모양의 선단부를 접촉시키고, 또한 하우징측 전극(131)을 판스프링(132)에 의하여 롤러(130)측으로 여압함으로써, 롤러(130)가 진동하였을 경우에 있어서도 전기적 접촉을 유지하기 쉽게 된다. 또한 하우징측 전극(131)을 롤러(130)의 끝면에 접촉시키고, 판스프링(132)에 의하여 하우징측 전극(131)을 반송폭방향으로 여압함으로써, 롤러(130)가 상하로 진동하더라도 판스프링(132)의 휘어짐이 억제되기 때문에, 안정적으로 여압하기 쉽게 된다. 또한 원추모양의 오목부(130a)의 내주면 및 하우징측 전극(131)의 반구모양의 선단부를 접촉시킴으로써, 오목부(130a) 및 하우징측 전극(131)의 선단부에 의하여 둘러싸이는 공간이 형성되기 때문에, 이 공간에 그리스를 봉입(封入)하여 그 비산을 억제할 수 있다. 단, 전압인가기구의 주변에는, 그리스의 비산을 더 억제하기 위하여 필요에 따라 커버 등을 설치하여도 좋다.
단, 각 유닛에 있어서의 전압인가기구는, 상기에서 설명한 도13에 나타내는 것에 한정되지 않으며, 예를 들면 하우징에 도전성 브러시, 도전성 베어링 등의 도전성 슬라이딩 부재를 설치하고, 이 도전성 슬라이딩 부재를 각 롤러에 접촉시킴으로써 전압을 인가시키는 방법 등을 들 수 있다.
[클리닝 방법]
도1 및 도2의 클리닝 장치를 사용하여 대상물(S)로부터 이물질을 제거하는 클리닝 방법에 대하여 설명한다. 이 클리닝 방법에서는, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)에 대하여, 표면측 클리닝롤러 유닛(5)의 클리닝롤러(51)와 동일한 극성이고 또한 절대값이 높은 전압을 인가한다. 또한 이면측 브러시롤러 유닛(7)의 브러시롤러(71)에 대해서도 마찬가지로, 이면측 클리닝롤러 유닛(8)의 클리닝롤러(80)와 동일한 극성이고 또한 절대값이 높은 전압을 인가한다. 이와 같이 브러시롤러(41, 71)에 대하여 클리닝롤러(51, 80)와 동일한 극성이고 또한 절대값이 높은 전압을 인가함으로써, 브러시롤러(41, 71)에 의하여 밀리 레벨의 비교적 큰 이물질을 제거할 수 있음과 아울러 클리닝롤러(51, 80)에 의하여 미세한 이물질을 제거할 수 있다. 이 클리닝 방법에 있어서의 각 롤러에 대한 인가전압, 회전 등의 각종 조건에 대해서는, 상기에서 설명한 상기 클리닝 장치와 동일하게 할 수 있기 때문에 중복된 설명을 생략한다.
[이 이외의 실시형태]
본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 상기 태양 이외에, 다양한 변경, 개량을 실시한 태양으로 실시할 수 있다. 특히 도1 및 도2는, 상기 클리닝 장치의 일례를 나타낸 것에 지나지 않으며, 예를 들면 각 롤러의 층구조는 도2와 다르게 되어 있어도 좋다.
표면측 클리닝롤러 유닛 및 이면측 클리닝롤러 유닛의 클리닝롤러는, 대전되어 있지 않아도 좋다. 이 경우에 상기 클리닝롤러로서는, 예를 들면 점착롤러나, 흡착성을 갖는 수지롤러 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 클리닝 장치의 일부 또는 전부의 롤러는 종동롤러이더라도 좋다. 상기 클리닝 장치의 롤러의 전부가 종동롤러이더라도, 외부반송기구 등에 의하여 대상물에 충분한 추진력을 부여함으로써, 대상물의 반송에 따라 각 롤러가 종동되어 그 기능을 발휘할 수 있다.
상기 클리닝 장치는, 적어도 표면측 브러시롤러 유닛 및 표면측 클리닝롤러 유닛을 구비하면 좋고, 그 이외의 구성은 임의이다. 또한 브러시롤러 유닛에 있어서는 브러시롤러만이 필수구성이고, 클리닝롤러유닛에 있어서는 클리닝롤러만이 필수구성이다.
또한 상기 실시형태에 있어서, 이면측 클리닝롤러 유닛 및 이면측 브러시롤러 유닛의 바닥부에 개구를 형성하는 것에 대신하여, 이면측 클리닝롤러 유닛 및 이면측 브러시롤러 유닛에 각각 이물질 회수부를 설치하여도 좋다.
또한 본 실시형태의 1예에서는, 1쌍의 대향롤러를 모두 전기적으로 접지시켰지만, 다른 구성을 채용하여도 좋다. 예를 들면 1쌍의 대향롤러를 모두 0V로 고정하여도 좋고, 이물질의 대전상황에 따라서는 소정의 플러스 전위로 고정할 수도 있다. 충족시켜야 할 조건으로서는, 대전된 브러시롤러(41) 및 대전된 클리닝롤러(51)에 대하여 기준이 되는 고정전위를 1쌍의 대향롤러에 인가한다는 것이다. 따라서 필요에 따라, 1쌍의 대향롤러의 각각에 다른 고정전위를 인가할 수도 있다. 고정전위와 대전된 클리닝롤러(51)와의 전압차가 지나치게 작으면 이물질의 제거를 위한 충분한 전계를 생기게 할 수 없기 때문에, 이 전위차의 하한으로서는, 50V가 바람직하다.
또 이물질이 극단적으로 마이너스로 대전되어 있는 경우 등은, 브러시롤러(41, 71), 클리닝롤러(51, 80)를 플러스 전위로 하는 것도 본 발명의 사상의 범위 내인 것은 말할 필요도 없다. 이 경우에 있어서도 1쌍의 대향롤러에 대해서는, 전기적으로 접지시켜도 좋고, 또는 기준이 되는 고정전위를 인가하더라도 좋다. 이 고정전위로서는, 0V이더라도 좋으며, 이물질의 대전상황에 따라서는 소정의 마이너스 전위 또는 플러스 전위이더라도 좋다.
(실시예)
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<브러시롤러(브러시모)의 최적화>
마찰대전성의 관점으로부터 이물질 제거에 적합한 브러시모의 재질을 선정하는 것을 목적으로 하여, 워크(대상물) 및 브러시모의 대전성을 평가하여 대전열(帶電列)을 결정하였다.
브러시모로서는, 하기의 표1에 나타내는 특성을 갖는 재질의 것을 사용하였다. 하기의 표1에 있어서, 「―」는 해당하는 특성을 측정하지 않은 것을 나타낸다.
대상물 및 이물질로서는, 목표로 하는 시장의 대상물과, 그 시장에서 문제가 되고 있는 이물질을 사용하였다. 구체적으로는, 대상물로서는 아크릴판, 글라스판, 그린시트 및 PET필름을 사용하고, 이물질로서는 아크릴 절삭 찌꺼기, 구리분(銅粉), 세라믹스 찌꺼기, 글라스 절삭 찌꺼기, 폴리에스테르 입자 및 섬유를 사용하였다.
마찰대전성(摩擦帶電性)은, 대상물 및 브러시모에 대해서는, 대상물 상호간, 대상물 및 브러시모, 또는 브러시모 상호간을 각각 마찰대전시켰을 때의 극성을 표면전위계로 측정함으로써 평가하였다. 또한 이물질 및 대상물의 대전관계는, 이물질을 대상물에 끼워서 마찰대전시킨 후에, 이물질을 흡인하여 디지털 일렉트로미터(digital electrometer)에 의하여 대전량을 측정함으로써 평가하였다. 이들의 평가결과는, 도14에 대전열(帶電列)로서 나타낸다.
일반적으로 대전열에 있어서, 대상물 및 이물질에 대하여 역극성이고 되도록이면 떨어진 장소에 위치를 부여할 수 있는 재질을 사용한 브러시모일수록 이물질의 흡착력이 높아지게 된다. 그 때문에, 도14의 결과로부터 도전성 폴리에스테르인 재질1 및 재질4가 이물질 제거에 적합하다고 생각할 수 있다.
다음에, 이물질 제거에 가장 적합하다고 생각할 수 있는 도전성 폴리에스테르에 관한 것으로서, 재질1 및 재질4를 사용한 이물질의 제거성능의 평가를 실시하였다. 이 평가에서는, 도1 및 도2에 나타내는 클리닝 장치를 사용하여 대상물(S)의 이물질을 제거하고, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)가 갖는 브러시모(41C)의 재질을 재질1 또는 재질4로 한 경우의 이물질 회수부(44)에 대한 이물질 회수율을 산출하였다. 대상물(S)로서는, 세라믹스 찌꺼기를 부착시킨 그린시트를 사용하였다. 그 결과, 이물질의 회수율은, 재질1을 사용한 경우에는 86.6%이었던 것에 대하여, 재질4를 사용한 경우에는 26.7%이었다. 그 때문에, 브러시모로서는 섬도(纖度)가 비교적 큰 섬유, 즉 비교적 굵은 섬유인 재질1이 바람직하다고 판단된다. 또 재질4를 사용하였을 경우의 회수율이, 마찰대전성이 동등한 재질1을 사용하였을 경우의 회수율보다 낮아지게 된 원인은, 이하와 같다고 생각할 수 있다. 즉 재질4는, 섬도가 비교적 작은 섬유, 즉 비교적 가는 섬유이기 때문에, 브러시모(41C)의 강성이 부족하여, 대상물(S)에 부착된 비교적 큰 세라믹스 찌꺼기를 움직이게 할 수 없었기 때문인 것으로 생각할 수 있다.
<브러시롤러에 대한 인가전압의 최적화>
브러시롤러에 대한 인가전압의 최적화는, 도15(A)에 나타내는 바와 같이 쓰레기를 부착시킨 대상물에, 소정의 전압을 인가한 브러시롤러를 접촉시키고, 이 소정 전압을 인가하고 있는 상태를 10초간 유지하였다. 다음에, 도15(B)에 나타내는 바와 같이 대상물로부터 브러시롤러를 떼어 놓고, 쓰레기의 제거에 의하여 형성된 띠모양 영역의 폭을 쓰레기의 흡착폭(전계작용폭)으로서 평가하였다.
브러시롤러의 브러시모로서는, 먼저의 평가에서 적합한 결과가 얻어진 재질1의 도전성 폴리에스테르를 사용하였다. 대상물로서는, 두께가 50μm인 PET필름을 사용하였다. 이물질로서는, 입경이 50μm∼150μm인 폴리에스테르 입자를 사용하였다. 브러시롤러에 인가하는 소정 전압은, 0V, ―100V, ―400V, ―800V 또는 ―1,600V로 하였다. 쓰레기의 흡착폭의 평가결과는, 도16에 나타낸다.
도16으로부터 알 수 있는 바와 같이 브러시롤러에 대한 인가전압이 ―400V일 때에 쓰레기 흡착폭이 가장 큰 것, 즉 흡착능(吸着能)이 높은 것이 확인되었다. 또한 도16에 나타내는 결과로부터, 브러시롤러에 대한 인가전압의 하한으로서는, ―800V가 바람직하고, ―600V가 보다 바람직하다고 말할 수 있다. 한편 상기 인가전압의 상한으로서는, ―200V가 바람직하고, ―300V가 보다 바람직하다고 말할 수 있다.
<브러시의 원주속도 및 압접량의 검토>
도1 및 도2에 나타내는 클리닝 장치를 사용하여, 표면측 브러시롤러 유닛(4)의 브러시롤러(41)의 원주속도와 대상물에 대한 압접량을 변량시키면서 대상물의 이물질 제거를 하였다. 이에 따라 브러시롤러의 원주속도 및 브러시롤러의 대상물에 대한 압접량이 이물질 제거에 미치는 영향에 대하여 검토하였다.
브러시롤러의 원주속도에 의한 영향은, 대상물의 반송속도 W에 대한 브러시롤러의 원주속도 B의 비율 B/W을 변량하여, 세라믹스 찌꺼기의 제거성과의 관계로서 평가하였다. 그 결과, B/W를 50%(예를 들면 대상물의 반송속도 12m/min에 대하여 브러시롤러의 원주속도 6m/min)일 때에 세라믹스 찌꺼기가 워크의 입구측으로 튕겨서 날아갔다. 한편 브러시롤러의 원주속도를 3m/min으로 변경하여 B/W를 25%로 하면, 상기에서 설명한 튕겨서 날아가는 것이 억제되었다. 일반적으로, 큰 이물질보다 작은 이물질쪽이 튕겨져서 날아가기 쉽기 때문에, B/W는 25% 이하인 것이 바람직하다고 판단된다.
대상물에 대한 브러시롤러의 압접량의 영향은, 압접량을 0.3mm 또는 0.6mm로 변량하면서, 세라믹스 찌꺼기의 제거를 실시함으로써 평가하였다. 그 결과, 압접량을 0.3mm로 하면, 세라믹스 찌꺼기의 일부가 브러시롤러를 빠져나가서 대상물 위에 잔존하였다. 한편 압접량을 0.6mm로 하면, 세라믹스 찌꺼기를 제거할 수 있었다. 여기에서 압접량은, 크게 할수록 이물질의 제거성이 향상되지만, 너무 지나치게 크게 하면 대상물의 종류나 상태에 따라서는 긁힌 자국이 발생한다. 단, 압접량의 상한은 대상물마다 다르다. 그 때문에 높이조절기구를 사용하여 브러시롤러 유닛의 높이를 조절함으로써, 대상물의 두께, 종류, 상태 등이 다른 경우에 있어서도 브러시롤러의 압접량을 최적화할 수 있다.
<클리닝 성능의 확인>
상기 클리닝 장치의 클리닝 성능을 평가하였다. 구체적으로는, 여러 가지의 이물질과 대상물의 조합에 대하여, 도1 및 도2에 나타내는 클리닝 장치를 사용하고, 각 롤러의 원주속도 및 인가전압을 표2와 같이 하여, 클리닝 전후의 대상물 표면을 촬영함으로써 평가하였다.
구체적인 이물질과 대상물의 조합은, 세라믹 펀치 찌꺼기 및 그린시트, 피지 및 편광판, 면섬유 및 아크릴판, 폴리에스테르 섬유 및 그린시트, 또는 폴리에스테르 입자 및 PET필름으로 하였다. 또한 대상물의 반송속도는 10m/min으로 설정하였다. 각 조합의 촬영결과에 대해서는, 도17∼도19의 (A)∼(F)에 나타낸다. 도17∼도19의 (A)∼(F)는, 모두 좌측 도면이 클리닝 전, 우측 도면이 클리닝 후의 촬영결과이다. 도17의 (A)의 조합은, 대상물(Sa)이 그린시트, 이물질(Xa)이 세라믹 펀치 찌꺼기(φ4mm, 두께 120μm)이다. 도17의 (B)의 조합은, 대상물(Sb)이 그린시트, 이물질(Xb)이 다양한 사이즈·형상의 세라믹 찌꺼기(길이 0.1∼3mm, 두께 170μm)이다. 도18의 (C)의 조합은, 대상물(Sc)이 편향판, 이물질(Xc)이 피지(皮脂)이다. 도18의 (D)의 조합은, 대상물(Sd)이 아크릴판, 이물질(Xd)이 면섬유이다. 도19의 (E)의 조합은, 대상물(Se)이 그린시트, 이물질(Xe)이 폴리에스테르 섬유(길이2∼15mm)이다. 도19의 (F)의 조합은, 대상물(Sf)이 PET필름, 이물질(Xf)이 폴리에스테르 입자(입경50∼150μm)이다.
도17∼도19에 나타내는 바와 같이 모든 조합에 대해서도, 대상물로부터 이물질이 적절하게 제거되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 클리닝 장치는, 유지보수성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 밀리 사이즈의 비교적 큰 이물질뿐만 아니라 미세한 이물질을 제거할 수 있기 때문에, 판모양 또는 필름모양의 대상물의 표면에 부착되는 진애(塵埃) 등의 이물질의 제거에 적절하게 사용할 수 있다.
1 : 홀더
2A : 상류측 외부반송기구
2B : 하류측 외부반송기구
3 : 클리닝기구
4 : 표면측 브러시롤러 유닛
41 : 브러시롤러
42 : 회수롤러
43 : 블레이드
45 : 반송롤러
5 : 표면측 클리닝롤러 유닛
51 : 클리닝롤러
51A : 심봉
51B : 내층부
51C : 외층부
52 : 브러시롤러
53 : 회수롤러
54 : 블레이드
6 : 이면측 대향롤러 유닛
60 : 대향금속롤러
61 : 대향수지롤러
62 : 보조롤러
7 : 이면측 브러시롤러 유닛
71 : 브러시롤러
72 : 회수롤러
73 : 블레이드
8 : 이면측 클리닝롤러 유닛
80 : 클리닝롤러
81 : 브러시롤러
81A : 심봉
81B : 접착층
81C : 브러시모
82 : 회수롤러
83 : 블레이드
9 : 표면측 대향롤러 유닛
91 : 대향금속롤러
92 : 대향수지롤러
101 : 고정부재
102 : 슬라이드 부재
103 : 상판
104 : 커버
110 : 유닛측 단자
111 : 유닛측 전극판
112 : 커버
120 : 홀더측 단자
121 : 토대부
122 : 홀더측 전극판
123 : 위요부
130 : 롤러
130a : 오목부
131 : 하우징측 전극
132 : 판스프링
S : 대상물
S1 : 표면측 표면
S2 : 이면측 표면
D : 반송방향
2A : 상류측 외부반송기구
2B : 하류측 외부반송기구
3 : 클리닝기구
4 : 표면측 브러시롤러 유닛
41 : 브러시롤러
42 : 회수롤러
43 : 블레이드
45 : 반송롤러
5 : 표면측 클리닝롤러 유닛
51 : 클리닝롤러
51A : 심봉
51B : 내층부
51C : 외층부
52 : 브러시롤러
53 : 회수롤러
54 : 블레이드
6 : 이면측 대향롤러 유닛
60 : 대향금속롤러
61 : 대향수지롤러
62 : 보조롤러
7 : 이면측 브러시롤러 유닛
71 : 브러시롤러
72 : 회수롤러
73 : 블레이드
8 : 이면측 클리닝롤러 유닛
80 : 클리닝롤러
81 : 브러시롤러
81A : 심봉
81B : 접착층
81C : 브러시모
82 : 회수롤러
83 : 블레이드
9 : 표면측 대향롤러 유닛
91 : 대향금속롤러
92 : 대향수지롤러
101 : 고정부재
102 : 슬라이드 부재
103 : 상판
104 : 커버
110 : 유닛측 단자
111 : 유닛측 전극판
112 : 커버
120 : 홀더측 단자
121 : 토대부
122 : 홀더측 전극판
123 : 위요부
130 : 롤러
130a : 오목부
131 : 하우징측 전극
132 : 판스프링
S : 대상물
S1 : 표면측 표면
S2 : 이면측 표면
D : 반송방향
Claims (10)
- 판모양 또는 필름모양의 대상물을 반송하면서 표면의 이물질을 제거하는 클리닝 장치(cleaning 裝置)로서,
반송되는 상기 대상물의 상방에 착탈 가능하게 배치되고, 표면측 브러시롤러(表面側 brush roller)에 의하여 상기 대상물의 표면측 표면의 이물질을 제거하는 표면측 브러시롤러 유닛과,
상기 대상물의 상방이고 또한 상기 표면측 브러시롤러 유닛의 반송방향 하류측에 착탈 가능하게 배치되고, 표면측 클리닝롤러(表面側 cleaning roller)에 의하여 상기 대상물의 표면측 표면의 이물질을 제거하는 표면측 클리닝롤러 유닛을
구비하고,
상기 표면측 브러시롤러가 대전되고,
상기 표면측 브러시롤러 유닛 및 상기 표면측 클리닝롤러 유닛의 각각의 높이를 조절하기 위한 높이조절기구를 구비하고,
상기 높이조절기구가, 상면의 일부에 경사면이 형성되어 있는 고정부재와, 하면의 일부에 상기 고정부재의 경사면과 대향하는 경사면이 형성되어 있는 슬라이드 부재를 포함하고,
상기 고정부재의 경사면 위를 상기 슬라이드 부재의 경사면이 슬라이딩함으로써 상기 슬라이드 부재의 높이가 상하이동하여, 상기 표면측 브러시롤러 유닛 및 상기 표면측 클리닝롤러의 일방 또는 양방의 유닛의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 표면측 브러시롤러 유닛이,
반송방향과 수직 또는 반송방향의 수직선에 대한 교차각도가 ±10° 이내이고 또한 반송면과 이루는 각의 예각(銳角)이 0°를 넘고 10° 이내이거나 또는 평행인 회전축에 의하여 반송방향에 대하여 역회전방향으로 회전구동되는 상기 표면측 브러시롤러와,
이 표면측 브러시롤러와 이루는 각의 예각이 0°를 넘고 10° 이내이거나 또는 평행이고 또한 접촉하도록 설치되는 제1회수롤러(第1回收roller)와,
이 제1회수롤러 표면에 접촉되어 부착된 이물질을 제거하는 제1블레이드(第1blade)를
구비하는 클리닝 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 표면측 브러시롤러 유닛이, 반송방향과 수직 또는 반송방향의 수직선에 대한 교차각도가 ±10° 이내이고 또한 반송면과 이루는 각의 예각이 0°를 넘고 10° 이내이거나 또는 평행인 회전축을 갖고, 상기 표면측 브러시롤러의 반송방향 상류측에 배치되고, 상기 대상물의 반송을 보조하는 반송롤러를 구비하는 클리닝 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 표면측 브러시롤러 유닛이, 적어도 상기 제1블레이드에 의하여 제거된 이물질을 수용하는 제1이물질 회수부를, 상기 표면측 브러시롤러의 반송방향 상류측에 구비하는 클리닝 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 표면측 클리닝롤러 유닛이,
반송방향과 수직 또는 반송방향의 수직선에 대한 교차각도가 ±10° 이내이고 또한 반송면과 이루는 각의 예각이 0°를 넘고 10° 이내이거나 또는 평행인 회전축에 의하여 반송방향에 대하여 순회전방향으로 회전구동되는 상기 표면측 클리닝롤러와,
이 표면측 클리닝롤러와 이루는 각의 예각이 0°를 넘고 10° 이내이거나 또는 평행이고 또한 접촉하도록 배치되고, 상기 표면측 클리닝롤러에 대하여 역회전방향으로 회전구동되는 브러시롤러와,
이 브러시롤러와 이루는 각의 예각이 0°를 넘고 10° 이내이거나 또는 평행이고 또한 접촉하도록 배치되는 제2회수롤러와,
이 제2회수롤러 표면에 접촉하여, 부착된 이물질을 제거하는 제2블레이드를
구비하는 클리닝 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 표면측 클리닝롤러 유닛이, 적어도 상기 제2블레이드에 의하여 제거된 이물질을 수용하는 제2이물질 회수부를, 상기 표면측 클리닝롤러의 반송방향 하류측에 구비하는 클리닝 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 표면측 브러시롤러 유닛의 표면측 브러시롤러에 대응하여 상기 대상물 하방에 설치된 제1이면측 대향롤러(第1裏面側 對向 roller)와, 상기 표면측 클리닝롤러 유닛의 표면측 클리닝롤러에 대응하여 상기 대상물 하방에 설치된 제2이면측 대향롤러를 포함하는 이면측 대향롤러 유닛을 구비하는 클리닝 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 이면측 대향롤러 유닛이, 상기 제1이면측 대향롤러의 반송방향 상류측에 설치되어, 상기 대상물의 반송을 보조하는 보조롤러를 구비하는 클리닝 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 대상물의 하방이고 또한 상기 이면측 대향롤러 유닛의 반송방향 하류측에 배치되고, 이면측 브러시롤러에 의하여 대상물의 이면측 표면의 이물질을 제거하는 이면측 브러시롤러 유닛과,
상기 대상물의 하방이고 또한 상기 이면측 브러시롤러 유닛의 반송방향 하류측에 배치되고, 이면측 클리닝롤러에 의하여 대상물의 이면측 표면의 이물질을 제거하는 이면측 클리닝롤러 유닛과,
상기 이면측 브러시롤러 유닛의 이면측 브러시롤러에 대응하여 상기 대상물 상방에 설치된 제1표면측 대향롤러, 및 상기 이면측 클리닝롤러 유닛의 이면측 클리닝롤러에 대응하여 상기 대상물 상방에 설치된 제2표면측 대향롤러를 포함하고, 착탈 가능하게 설치된 표면측 대향롤러 유닛을
구비하는 클리닝 장치. - 삭제
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