KR20160017971A - 엘시디 글라스 세척용 pva 브러시 롤러와 그 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘시디 글라스 제조 공정 중 글라스의 표면을 세척한 물과 케미컬 등 각종 오염물질을 세척하는 PVA(Poly-Vinyl Alcohol) 브러시 롤러의 제조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저렴한 가격으로 제조 생산할 수 있도록 한 엘시디 글라스 제조 공정에서 LCD용 글라스 클리닝에 사용되는 PVA 브러시 롤러와 그의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.
상기와 같이 된 본 발명은 PVA 수지를 금속으로 된 서스관에 수축튜브로 밀폐되게 하여 금형의 내부에 삽입하여 고정함으로써 서스관에 직접 발포 성형하여 엘시디 글라스 세척용 PVA 브러시 롤러의 제작시간을 단축하고, 서스관을 고가의 PPS 재질을 사용하지 않고 저렴한 서스를 사용함으로써 제작단가를 낮출 수가 있다.
본 발명에 따르면 수축튜브가 씌워진 금속으로 된 서스관에 직접 PVA 수지를 발포 성형함으로써 작업이 간편하고 가공이 쉬워 작업시간을 단축할 수가 있어 단시간에 대량으로 제작할 수가 있다.

Description

엘시디 글라스 세척용 PVA 브러시 롤러와 그 제조방법 및 장치{The PVA brush roller for cleaning LCD glass and thereof manufacturing method and the device}

본 발명은 엘시디 글라스 제조 공정 중 글라스의 표면을 세척한 물과 케미컬 등 각종 오염물질을 세척하는 PVA(Poly-Vinyl Alcohol) 브러시 롤러의 제조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저렴한 가격으로 제조 생산할 수 있도록 한 엘시디 글라스 제조 공정에서 LCD용 글라스 클리닝에 사용되는 PVA 브러시 롤러와 그의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼 및 LCD용 글라스는 미세화가 진행됨에 따라 미립자를 비롯한 금속 불순물, 유기 오염물, 자연 산화 막과 같은 불순물 제거가 중요한 공정으로 대두 되고 있다.

이러한 불순물은 반도체 소자의 성능과 수명을 좌우하는 중요한 요소이기 때문에 반도체 웨이퍼나 LCD글라스를 제조하기 위한 각 공정을 진행하기 전에 불순물 제거를 위한 세정 공정을 거쳐야한다.

즉 LCD 글라스를 가공하기 전에 표면을 깨끗하게 하기 위하여 세척공정을 거치게 되는바, 케미컬과 물을 이용하여 LCD글라스의 표면을 세척하고, 표면을 세척한 다음 브러시를 이용하여 LCD글라스의 표면에 묻어 있는 케미컬과 물을 제거하였다.

상기와 같은 LCD글라스의 표면에 있는 불순물을 제거하기 위하여 PVA 브러시 롤러를 사용하여 이물질을 제거하였다.

그러나 상기 PVA 브러시 롤러는 거의 전량이 수입에 의존하고 있기 때문에 외화의 낭비가 심하였고, 소모량이 많아 가격을 상승시키는 요인이 되었다.

또한, 상기 종래의 PVA 브러시 롤러는 금속(서스)으로 된 축에 PVA로 된 브러시 롤러를 접착제를 이용하여 고정하였고, 이와 같이 고정된 브러시 PVA 브러시 롤러를 이용하여 LCD글라스의 표면을 세척하였다.

그러나 상기 종래에 사용되어온 세척수는 케미컬과 물의 혼합으로써 LCD글라스의 표면에 묻어 있는 각종 이물질을 제거하기 위하여는 케미컬이 혼합된 세척수를 90℃로 가열하여 고온에서 세척하는 것이 제일 깨끗한 효과가 있다.

상기와 같이 90℃에서 LCD글라스를 넣었다가 PVA 브러시 롤러로 세척할 경우 금속의 축에 접착제로 고정되어 있는 PCA 브러시 롤러)가 고온의 세척수 온도에 의하여 녹는 현상이 발생하였고, 이로 인하여 현재까지 70℃에서 세척을 하였으나 세척 효율이 떨어지는 단점이 있다.

즉 상기와 같이 종래의 PVA 브러시 롤러는 70℃ 이상 80- 90℃에서 사용할 경우 PVA브러시 롤러를 축에 고정하고 있는 접착제가 녹으면서 세척수에 접착제가 혼합되어 세척수를 오염시키게 되는 단점이 있다.

또한, 고온에 의하여 접착제가 녹기 때문에 PVA브러시 롤러를 고정하고 있는 축이 공회전을 하게 됨으로써 LCD글라스의 표면에 묻어 있는 이물질을 제거하지 못하였다.

본 출원인과 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 엘시디 글라스 세척용 PVA 브러시 롤러와 그 제조방법 및 장치(대한민국 특허 제10-1118161호)를 개발하였다.

즉 상기의 PVA 브러시 롤러 제조장치는 도 1에서와 같이 상/하부 캡이 외통의 상부와 하단부에 각각 체결되고, 외통의 중앙부에는 타공이 형성된 타공관이 삽입되며 타공관의 중앙부에 샤프트가 삽입 체결되는 방식으로 이루어진 구성이다.

그러나 상기의 발명은 PVA 브러시 롤러가 샤프트에서 분리되거나 헛도는 것을 방지할 수는 있으나, 제조 작업이 복잡하고 어려우며, 금속의 샤프트에 PVA를 발포할 수가 없어 별도의 PPS 재질로 된 타공관을 제작하여야 함으로써 제조 단가가 고가인 문제점이 있다.

즉 상기 종래의 방법에 사용되어온 타공관의 재질이 PPS(Poly Phenylene Sulfide) 재질로서 가격이 고가인 단점이 있고, 이로 인하여 브러시 롤러 자체의 제조 단가 상승하게 됨으로써 불필요한 지출을 초래하게 되는 문제점이 있다.

좀더 상세하게 설명하면 종래에는 서스로 된 샤프트에 직접 PVA 수지를 발포 성형하지 못한 이유가 서스나 금속관을 이용하여 PVA 수지를 발포 성형할 경우 화학반응으로 인하여 PVA 수지가 발포가 되지 않아 브러시 롤러를 제작할 수가 없다.

따라서 종래에는 PPS재질로 된 타공관과 샤프트를 이용하여 PVA 수지를 발포 성형하여 브러시 롤러를 완성하고 완성된 브러시 롤러를 분리 한 다음 분리된 브러시 롤러를 서스로 된 샤프트에 고정하여 사용하였다.

이와 같이 상기 종래의 방법은 제작 공정이 복잡하고, PVA 브러시 롤러를 제작하기 위한 금형의 재질이 PPS이다.

따라서 상기 종래의 방법은 샤프트를 체결한 상태로 PVA 블러시 롤러를 제작하므로 제작공정이 복잡하고 힘들며, PPS와 같은 가공이 힘들고 어려운 고가의 원자재를 사용함으로써 작업시간이 오래 걸려 브러시의 제조 단가가 상승하게 되어 수출에 있어서, 인건비가 저렴한 외국과의 경쟁에서 밀리게 되는 큰 문제점이 있다.

대한민국 특허 제10-1118161호(공고일자 2012년 3월 12일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저렴한 가격의 PVA 브러시 롤러를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 부가적인 목적으로는 금속으로 된 서스관에 PVA 수지를 직접 발포 성형할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 부가적인 목적으로는 금속으로 된 서스관에 발포 성형 된 PVA 수지가 샤프트에서 헛돌지 않도록 견고하게 고정되도록 하는데 그 부가적인 목적이 있다.

상기의 과제를 해결할 수 있는 수단을 설명하면 다음과 같다.

한쪽 면에는 절개부가 형성되어 "C" 형으로 된 서스관의 외부에 일정한 간격으로 돌출부를 성형하는 돌출부 성형단계;

상기 돌출부가 형성된 서스관의 외부에 수축튜브를 삽입하는 수축튜브 삽입공정;

상기 수축튜브 삽입공정에 의하여 서스관의 외부에 삽입 체결된 수축 튜브에 열을 가하여 서스관에 형성된 각각의 돌출부에 수축튜브가 수축되어 서스관이 밀폐되게 하되 수축튜브를 서스관보다 길게 절단한 후 수축시킴으로써 서스관의 상하부가 밀폐되게 수축튜브를 수축시켜 서스관에 고정하는 수축튜브 가열공정;

상기 수축튜브 가열공정에 의하여 수축튜브가 수축된 서스관을 하부 캡이 체결된 외통의 내부 중심부에 수직으로 삽입하고, 외통의 상부에는 한쪽에 수지 주입공이 형성된 상부 캡을 체결하는 금형 조립공정:

상기 금형 조립공정에 의하여 금형이 조립되면 상부 캡의 한쪽에 형성된 수지 주입공을 통하여 PVA 액체를 주입하는 PVA액체 주입공정;

상기 PVA액체 주입공정에 의하여 주입된 PVA액체가 외통과 수축튜브가 체결된 타공관을 타고 흘러 외통의 내부에서 성형하는 PVA 브러시 롤러 성형공정;

상기 PVA 브러시 롤러 성형 공정이 끝나면 금형의 외통과 상/하부 캡을 분리하는 금형 분리공정;

상기 금형 분리공정에 의하여 인출된 PVA 브러시 롤러에서 서스관의 상하부를 밀폐되게 막고 있는 수축튜브를 절단하는 수축튜브 절단공정:

상기 수축튜브 절단공정에 의하여 서스관의 상/하부를 막고 있는 수축튜브의 상하부가 절단되어 노출된 서스관의 중앙부에 서스로 된 샤프트를 체결하고 샤프트에 체결된 PVA 브러시 롤러의 양측에서 커플링을 체결하여 고정하는 샤프트 체결공정: 으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기의 공정을 통하여 제작된 PVA 브러시 롤러를 특징으로 한다.

서스와 같은 금속으로 되며 한쪽에 절개부(4)를 형성하여 텐션을 갖도록 하고 외측으로 일정한 간격으로 돌출부(3)가 형성된 서스관(2);

상기 서스관(2)의 외부에 삽입체결되며, 열에 의하여 수축되어 서스관 전체를 밀폐되게 감싸는 수축튜브(5);

상기 수축튜브(5)에 의하여 밀폐된 서스관(2)을 외통(10)의 내부 중앙부에 삽입하고 외통의 상/하부에서 상/하부 캡(8)(9)에 의하여 고정되는 금형으로 이루어진 것으로, 금형이 조립된 상태에서 상부 캡에 형성된 PVA 액체 주입공을 통하여 PVA 액체를 주입하여 PVA 수지가 발포되면서 수축튜브가 씌워진 서스관의 돌출부 외부로 발포되도록 하여서 된 것을 특징으로 한다.

상기 서스관(2)의 외부에 형성되는 돌출부(3)에 대항 실시 예로 돌출부(3)를 펀칭하여 외부로 돌출되게 하여서 된 것을 특징으로 한다.

상기 서스관(2)의 외부에 돌출부(3)에 대한 실시 예로 서스관(2)의 외부에 별도의 바를 용접 고정하여 돌출부가 형성되게 하여도 바람직하다.

상기와 같이 된 본 발명은 PVA 수지를 금속으로 된 서스관에 수축튜브로 밀폐되게 하여 금형의 내부에 삽입하여 고정함으로써 서스관에 직접 발포 성형하여 엘시디 글라스 세척용 PVA 브러시 롤러의 제작시간을 단축하고, 서스관을 고가의 PPS 재질을 사용하지 않고 저렴한 서스를 사용함으로써 제작단가를 낮출 수가 있다.

본 발명에 따르면 수축튜브가 씌워진 금속으로 된 서스관에 직접 PVA 수지를 발포 성형함으로써 작업이 간편하고 가공이 쉬워 작업시간을 단축할 수가 있어 단시간에 대량으로 제작할 수가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 서스관의 외부에 씌워지는 수축튜브가 수축되면서 서스관의 외부에 형성된 돌출부의 외부에 수축되므로 각각의 돌출부 외부로 PVA액체를 주입하여 발포하면 PVA 수지가 각각의 돌출부에 묻힌 상태에서 발포되어 고정되므로 반도체 세척시 PVA 수지가 금속의 샤프트에서 헛도는 것을 방지할 수가 있어 PVA 브러시 롤러를 저렴한 가격으로 제작하여 인건비의 차이에 의하여 국내 제품보다 저렴한 외국제품과 수출 경쟁을 할 수가 있는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 공정을 보인 블록도
도 2는 본 발명의 분리 상태를 보인 개략 분리 사시도
도 3은 본 발명의 서스관에 수축튜브가 체결된 상태를 보인 개략 단면도
도 4는 본 발명의 서스관에 형성된 돌출부에 수축튜브가 밀착된 상태를 보인 요부 확대 단면도
도 5은 본 발명의 금형에 의하여 제작된 PVA 브러시 롤러를 보인 개략 단면도
도 6은 본 발명의 금형에서 제작되어 인출된 PVA브러시 롤러에서 타공관의 외부로 돌출된 수축튜브를 절단하여 타공관의 중앙부 체결공이 노출된 상태를 보인 요부 확대 개략 단면도
도 7은 본 발명 서스관에 돌출 형성된 돌출부의 실시 예를 보인 요부 확대 측 단면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따르면 도 2 및 도 3에서와 같이 서스관(2)의 외부에 일정한 간격으로 다수 개의 돌출부(3)를 돌출형성하고 이 돌출부가 형성된 서스관(2)의 외부에 서스관(2)보다 길이가 더 긴 수축튜브(5)를 씌우되 수축튜브(5)는 서스관(2)의 양측으로 더 돌출되게 한 상태에서 열을 가열하여 수축튜브(5)를 수축시킨다.

이때 수축튜브(5)는 서스관(2)의 양측의 외부로 돌출되어 있는 상태에서 수축되게 하여 돌출된 부분이 수축되면서 압착되어 서스관(2)의 상/하부를 밀폐되게 한다.

좀더 상세하게 설명하면 서스관(2)보다 수축튜브(5)를 더 길게하여 수축튜브(5)의 내부에 서스관(2)이 위치하게 한 상태에서 수축튜브(5)에 열을 가하여 수축시키되 수축튜브(5)의 양측을 밀폐되게 하여 서스관(2)의 중앙부에 샤프트가 체결되는 체결공을 밀폐되게 한다.

본 발명에 따르면 도 3 및 도 4에서와 같이 서스관(2)의 외부에 있는 수축튜브(5)를 가열하여 수축하게 되면 서스관(2)에 형성된 돌출부(3)에 의하여 수축튜브 또한, 돌출부(3)에 의하여 돌출되면서 수축되므로 각각의 돌출부(3)들에 수축튜브(5)에 의하여 밀폐되면서 수축된다.

상기와 같이 타공관(2)의 외부에 수축튜브(5)에 의하여 밀폐되면 타공관(2)을 금형의 외통(10) 내부에 삽입한 다음 외통(10)의 상부에 상부 캡(8)을 체결하여 고정한다.

이때 외통(10)의 상/하단부에 체결되는 상/하부 캡(8)(9)의 내측에는 서스관(2)이 외통(10)의 내측 중앙부에 위치하여 체결되도록 체결홈이 형성되어 있어 서스관(2)이 상/하부 캡(8)(9)의 체결홈에 삽입 체결되므로 외통(10)의 중앙부에 견고하게 위치하게 된다.

본 발명에 따르면 외통(10)의 내부에 수축튜브(5)에 의하여 밀폐된 서스관(2)을 체결할 때 상/하부 캡(8)(9)에 형성된 체결홈에 서스관(2)의 상/하부로 돌출되어 서스관(2)의 상/하부를 밀폐시키는 수축튜브(5)의 압착부가 연질이므로 조립시 압착부가 체결홈의 내부에서 압착되어 서스관의 내부로 밀려 들어가면서 체결되므로 서스관(2)은 밀폐된 상태로 외통(10)의 중앙부에 위치하게 된다.

상기와 같이 서스관(2)이 외통(10)의 내부에 조립되면 상부 캡(8)에 형성된 PVA액체 주입공을 통하여 PVA액체를 주입한다.

따라서 PVA액체 주입공을 통하여 주입되는 PVA액체는 외통(10)의 내부와 수축튜브(5)가 씌워진 타공관(2)을 타고 하단으로 홀러 내리게 되고, 이 상태에서 발포 성형하게 된다.

본 발명에 따르면 PVA액체는 서스관(2)에 형성된 돌출부(3)를 수축튜브(5)가 수축되면서 밀폐되게 막게 되면서 돌출부(3)의 외부로 발포 성형 되므로 PVA수지가 타공관에서 헛도는 것을 방지할 수가 있다.

상기와 같이 금형의 내부에서 PVA액체가 발포 성형 된 다음 외통(10)의 상/하부에 체결된 상/하부 캡(8)(9)을 열어 분리한 다음 외통(10)의 내부에 발포 성형 된 PVA브러시 롤러를 한쪽으로 밀어 외통(10)에서 분리한다.

상기와 같이 외통(10)에서 PVA브러시 롤러가 분리되면 도 8 및 도 9에서와 같이 PVA브러시 롤러의 양측 중앙부에서 돌출되어 서스관(2)의 중앙부를 밀폐되게 막고 있는 수축튜브(5)의 압착부를 절단하여 제거한다.

이와 같이 수축튜브(5)의 압착부를 절단하여 제거하면 도 10에서와 같이 서스관(2)의 양측 체결공이 노출되며, 상기의 체결공에 서스로 된 샤프트(1)를 삽입 체결하면 된다.

본 발명에 따르면 도 2에서와 같이 서스와 같은 금속으로 된 서스관(2)은 한쪽 면에 수직으로 절개부(4)가 형성되어 있어 금속으로 된 샤프트를 관통공에 삽입할 경우 절개부(4)가 양측으로 벌어지게 되며, 이와 동시에 서스관의 외측에 발포 성형 된 PVA수지 또한 자체 탄성에 의하여 서스관이 벌어지는 만큼 늘어나게 된다.

따라서 서스로 된 샤프트(1)는 서스관(2)의 내경을 타고 슬라이딩 되면서 체결되며, 서스관(2)은 자체 탄력에 의하여 샤프트(1)를 압착한 상태에서 견고하게 고정된다.

그리고 PVA수지가 발포 성형 된 PVA 브러시 롤러의 양측에서 샤프트(1)에 커플링(7)(7')을 체결하여 타공관이 샤프트에 견고하게 고정되도록 한다.

한편, 본 발명에 따르면 서스관(2)의 외부에 다수 개가 형성되는 돌출부(3)는 서스관(2)을 펀칭을 한 다음 원형으로 절곡하여 성형하여도 되며, 서스관(2)의 외부에 수평으로 된 서스바를 용접하여 부착하여도 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에 따라 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다.

따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진자에겐 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

1. 샤프트 2. 서스관
3. 돌출부 4. 절개부
5. 수축튜브 6. 발포수지
7. 7' 커플링 8. 상부 캡
9. 하부 캡 10. 외통

Claims (3)

1. 한쪽 면에는 절개부가 형성되어 "C" 형으로 된 서스관의 외부에 일정한 간격으로 돌출부를 성형하는 돌출부 성형단계;
   상기 돌출부가 형성된 서스관의 외부에 수축튜브를 삽입하는 수축튜브 삽입공정;
   상기 수축튜브 삽입공정에 의하여 서스관의 외부에 삽입 체결된 수축 튜브에 열을 가하여 서스관에 형성된 각각의 돌출부에 수축튜브가 수축되어 서스관이 밀폐되게 하되 수축튜브를 서스관보다 길게 절단한 후 수축시킴으로써 서스관의 상하부가 밀폐되게 수축튜브를 수축시켜 서스관에 고정하는 수축튜브 가열공정;
   상기 수축튜브 가열공정에 의하여 수축튜브가 수축된 서스관을 하부 캡이 체결된 외통의 내부 중심부에 수직으로 삽입하고, 외통의 상부에는 한쪽에 수지 주입공이 형성된 상부 캡을 체결하는 금형 조립공정:
   상기 금형 조립공정에 의하여 금형이 조립되면 상부 캡의 한쪽에 형성된 수지 주입공을 통하여 PVA 액체를 주입하는 PVA액체 주입공정;
   상기 PVA액체 주입공정에 의하여 주입된 PVA액체가 외통과 수축튜브가 체결된 타공관을 타고 흘러 외통의 내부에서 성형하는 PVA 브러시 롤러 성형공정;
   상기 PVA 브러시 롤러 성형 공정이 끝나면 금형의 외통과 상/하부 캡을 분리하는 금형 분리공정;
   상기 금형 분리공정에 의하여 인출된 PVA 브러시 롤러에서 서스관의 상하부를 밀폐되게 막고 있는 수축튜브를 절단하는 수축튜브 절단공정:
   상기 수축튜브 절단공정에 의하여 서스관의 상/하부를 막고 있는 수축튜브의 상하부가 절단되어 노출된 서스관의 중앙부에 서스로 된 샤프트를 체결하고 샤프트에 체결된 PVA 브러시 롤러의 양측에서 커플링을 체결하여 고정하는 샤프트 체결공정: 으로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘시디 글라스 세척용 PVA 브러시 롤러의 제조방법.
2. 상기 제 1항의 공정을 통하여 제작된 PVA 브러시 롤러를 특징으로 하는 엘시디 글라스 세척용 PVA 브러시 롤러.
3. 서스와 같은 금속으로 되며 한쪽에 절개부(4)를 형성하여 텐션을 갖도록 하고 외측으로 일정한 간격으로 돌출부(3)가 형성된 서스관(2);
   상기 돌출부가 형성된 서스관(2)의 외부에 삽입체결되며, 열에 의하여 수축되어 서스관 전체를 밀폐되게 감싸는 수축튜브(5);
   상기 수축튜브(5)에 의하여 밀페된 서스관(2)을 외통(10)의 내부 중앙부에 삽입하고 외통의 상/하부에서 상/하부 캡(8)(9)에 의하여 고정되는 금형으로 이루어진 것으로, 금형이 조립된 상태에서 상부 캡에 형성된 PVA 액체 주입공을 통하여 PVA 액체를 주입하여 PVA 수지가 발포되면서 수축튜브가 씌워진 서스관의 돌출부 외부로 발포되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 엘시디 글라스 세척용 PVA 브러시 롤러 제조장치.

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