KR20230154910A - 접촉 클리닝 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 접촉 클리닝 장치에 관한 것으로, 이 접촉 클리닝 장치는, 사용 중에 외면이 기재 표면과 접촉에 의해 맞물리도록 접촉 클리닝 장치 내에 회전 가능하게 장착된 탄성중합체 롤러를 포함한다. 또한, 상기 탄성중합체 롤러의 외면을 평가하는 장치를 제공하며, 이 평가 장치는, 상기 외면의 적어도 하나의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하도록 구성된 전자기 복사선 소스; 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터 상기 전자기 복사선의 적어도 제1 반사를 수신하도록 구성된 검출기; 및 상기 검출기에 작동적으로 결합되어, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하도록 된 제어기를 포함한다. 본 발명은 또한 전자기 복사선을 이용하여 탄성중합체 롤러 표면을 평가하는 것을 포함하는 접촉 클리닝 장치를 평가하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 접촉 클리닝 장치를 평가하는 장치, 특히, 전자기 복사선을 이용하여 탄성중합체 롤러 표면, 예를 들면 그 표면 거칠기 등을 평가하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 접촉 클리닝 장치를 평가하는 방법, 특히, 전자기 복사선을 이용하여 탄성중합체 롤러 표면, 예를 들면 그 표면 거칠기 등을 평가하는 방법에 관한 것이다.
접촉 클리닝은 기재의 표면을 클리닝하는 데에 이용된다. 기재 표면이 클리닝되고 나면, 그 기재 표면은 전자장치, 광전지 및 평판 표시 장치의 컴포넌트의 제조 등의 다양한 정교한 프로세스에 사용될 수 있다. 그러한 기재 표면들은 오염물이 그 컴포넌트를 열화 또는 손상시키지 않도록 완벽하게 클리닝되어야 한다. 클리닝 롤러, 통상 고무 또는 탄성 중합체 롤러를 사용하여 기재 표면으로부터 오염 입자를 제거한다. 이어서, 접착제 롤을 사용하여 탄성중합체 롤러로부터 오염 입자 또는 부스러기를 제거할 수 있다. 이는 탄성중합체 롤러 표면이 기재 표면으로부터 오염 입자를 제거하는 효율을 최대화할 수 있다.
소정 공지의 탄성중합체 롤러는 오염된 기재 표면으로부터 오염 입자를 받아들이는 표면이 미시적으로 거칠어 질 수 있다. 하지만, 접촉 클리닝 장치의 유지보수는 탄성중합체 롤러의 제거 및 교체가 시간 소모적이거나 및/또는 그 장치의 부분적 분해를 요구한다는 점에서 어려울 수 있다.
종래 기술에 따른 해법의 단점 중 하나는 사용 중에 탄성중합체 롤러가 오염된 기재 표면과 접촉함에 따라 마모된다는 점이다. 컴포넌트 처리에 있어서의 클리닝의 중요한 특성으로 인해, 클리닝 효율이 유지되어야 한다. 게다가, 클리닝 효율이 현저하게 저하하게 되면, 탄성중합체 롤러를 교체해야 한다. 하지만, 탄성중합체 롤러가 사용됨에 따라, 클리닝 효율에 영향을 주는 그 표면의 마모가 발생한다. 공지의 시스템에서, 클리닝 효율의 저하는 후속 처리 단계에서의 장애로 인해서만 알아차릴 수 있어, 전체 프로세스 효율을 감소시킬 수 있다.
종래 공지의 장치는, 클리닝 롤러의 표면 또는 코어 영역 내에, 그 표면 영역의 두께를 측정할 수 있게 하도록 발광, 인광 또는 형광을 발하는 광학적 도펀트를 포함할 수 있다. 하지만, 그러한 장치는 해당 영역 내의 광학적 도펀트의 양에 의존하고, 게다가 탄성중합체 롤러 표면의 외면의 직접적인 분석은 제공할 수 없다.
사용 중에 탄성중합체 롤러 표면의 변화는, 기재가 필름인 경우 등의 기재가 유연하거나 플렉시블한 경우의 프로세스에서는 또 다른 문제를 야기할 수 있다. 롤러 표면의 마모는 탄성중합체 롤러와 기재 표면 간의 접착력을 변화시키고, 롤러 주위에 기재가 감기게 할 수 있다. 그 결과, 기계를 정지시켜 기재의 롤러를 청소하고 나서 기계를 재시동해야 한다. 이 또한, 클리닝 프로세스의 효율이 상당히 손상된다.
따라서, 본 발명의 과제는 전술한 단점 중 일부를 완화시키는 데에 있다. 특히, 본 발명의 과제는 탄성중합체 롤러의 외면을 모니터링하는 데에 있다. 즉, 탄성중합체 롤러 외면이 효과적인 클리닝을 제공할 능력을 유지하는 지를 결정하는 것이다 바람직하다. 특히, 그 외면을 비접촉 방식으로 모니터링하는 것이 바람직하다.
다른 과제는, 클리닝 성능이 미리 정해진 임계치 이상이도록 보장하기 위해 탄성중합체 롤러 표면을 모니터링할 수 있는 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 탄성중합체 롤러의 외면의 표면 거칠기를 모니터링하는 데에 있다. 특히, 표면 거칠기가 미리 정해진 임계치 이상으로 유지되도록 보장하는 것이 바람직하다.
본 발명의 양태에 따르면, 탄성중합체 롤러 표면을 평가하는 장치가 제공되며, 이 장치는,
외면이 기재 표면과 접촉에 의해 맞물리도록 접촉 클리닝 장치 내에 회전 가능하게 장착된 탄성중합체 롤러;
상기 외면의 적어도 하나의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하도록 구성된 전자기 복사선 소스; 및
상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터 상기 전자기 복사선의 적어도 제1 반사를 수신하도록 구성된 검출기를 포함한다.
특정 실시예에서, 제어기가 상기 검출기에 작동적으로 결합되어, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하도록 된다.
본 발명의 양태에 따르면, 접촉 클리닝 장치가 제공되며, 이 접촉 클리닝 장치는
외면이 기재 표면과 접촉에 의해 맞물릴 수 있도록 상기 접촉 클리닝 장치 내에 회전 가능하게 장착된 탄성중합체 롤러; 및
상기 탄성중합체 롤러의 외면을 평가하는 장치를 포함하며, 상기 평가 장치는,
상기 외면의 적어도 하나의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하도록 구성된 전자기 복사선 소스;
상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터 상기 전자기 복사선의 적어도 제1 반사를 수신하도록 구성된 검출기; 및
상기 검출기에 작동적으로 결합되어, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하도록 된 제어기를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 제1 반사 또는 실제로는 임의의 다른 반사(들)는 상기 외면의 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터 바로 상기 검출기에 의해 수신되는 반사이다.
특정 실시예에서, 상기 적어도 하나의 특성 파라미터는, 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 상기 제1 반사의 복사선 산란 특성이다.
특정 실시예에서, 상기 복사선 산란 특성은, 상기 탄성중합체 롤러, 특히 그 외면의 표면 거칠기에 상응하거나, 그 표면 거칠기를 표현하거나, 그 표면 거칠기의 특징을 나타내거나, 그 표면 거칠기를 나타낸다.
특정 실시예에서, 상기 제어기는, 적어도 상기 제1 반사의 상기 적어도 하나의 특성 파라미터에 기초하여 상기 탄성중합체 롤러, 특히 그 외면의 표면 거칠기를 결정하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 상기 제어기는, 복수의 반사에 기초하여 상기 탄성중합체 롤러, 특히 그 외면의 표면 거칠기를 모니터링하도록 구성된다. 즉, 상기 제어기는 복수의 반사 각각의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하고 상기 복수의 반사의 특성 파라미터에 기초하여 표면 거칠기를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 제어기는 각각의 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 모니터링하고 상기 특성 파라미터의 모니터링에 기초하여 상기 탄성중합체 롤러, 특히 그 외면의 표면 거칠기를 모니터링하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 제어기는 상기 적어도 하나의 특성 파라미터를 모니터링하고 상기 특성 파라미터가 미리 정해진 임계치만큼 벗어나는 경우에 경보 신호를 작동시키도록 구성된다.
특정 실시예에서, 상기 제어기는 상기 특성 파라미터를 연속적으로 모니터링하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 상기 미리 정해진 임계치는, 상기 적어도 하나의 특성 파라미터의 초기값으로부터의 최대 편차이다.
특정 실시예에서, 상기 제어기는 또한 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터의 상기 전자기 복사선의 적어도 상기 제1 반사의 강도로부터 상기 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하도록 구성된다.
특정 실시예에서, 상기 장치는, 상기 외면의 복수의 미리 정해진 영역 상으로 상기 전자기 복사선을 방사하도록 작동 가능하다.
특정 실시예에서, 상기 제어기는, 복수의 상이한 영역 각각으로부터의 적어도 제1 반사로부터 결정된 상기 미리 정해진 특성 파라미터의 평균을 제공하도록 구성된다.
본 발명의 양태에 따르면, 탄성중합체 롤러의 외면을 평가하는 방법이 제공되며, 그 방법은,
전자기 복사선 소스를 제공하는 단계;
검출기를 제공하는 단계;
상기 전자기 복사선 소스를 사용하여, 상기 외면의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하는 단계; 및
상기 검출기를 사용하여, 상기 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 제1 반사를 검출하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 그 방법은 또한, 제어기를 제공하는 단계; 및 상기 제어기를 사용하여, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 양태에 따르면, 접촉 클리닝 장치용 탄성중합체 롤러의 외면을 평가하는 방법이 제공되며, 그 방법은,
전자기 복사선 소스를 사용하여, 상기 외면의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하는 단계;
검출기를 사용하여, 상기 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 제1 반사를 검출하는 단계; 및
제어기를 사용하여, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 제1 반사 또는 실제로는 임의의 다른 반사(들)는 상기 외면의 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터 바로 상기 검출기에 의해 수신되는 반사이다.
특정 실시예에서, 상기 적어도 하나의 특성 파라미터는, 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 상기 제1 반사의 복사선 산란 특성이다.
특정 실시예에서, 상기 복사선 산란 특성은, 상기 탄성중합체 롤러, 특히 그 외면의 표면 거칠기에 상응하거나, 그 표면 거칠기를 표현하거나, 그 표면 거칠기의 특징을 나타내거나, 그 표면 거칠기를 나타낸다.
특정 실시예에서, 그 방법은, 상기 제어기를 사용하여, 적어도 상기 제1 반사의 상기 적어도 하나의 특성 파라미터에 기초하여 상기 탄성중합체 롤러, 특히 그 외면의 표면 거칠기를 결정하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 그 방법은, 상기 제어기를 사용하여, 복수의 반사에 기초하여 상기 탄성중합체 롤러, 특히 그 외면의 표면 거칠기를 모니터링하는 단계를 포함한다. 즉, 그 단계는, 상기 제어기를 사용하여, 복수의 반사 각각의 적어도 하나의 특성 파라미터를 모니터링하고 상기 특성 파라미터의 모니터링에 기초하여 상기 탄성중합체 롤러, 특히 그 외면의 표면 거칠기를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 그 방법은, 미리 정해진 임계치만큼 벗어나는 상기 적어도 하나의 특성 파라미터에 응답하여 경보 신호를 작동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 양태에 따르면, 접촉 클리닝 장치가 제공되며, 이 접촉 클리닝 장치는
외면이 기재 표면과 접촉에 의해 맞물릴 수 있도록 상기 접촉 클리닝 장치 내에 회전 가능하게 장착된 탄성중합체 롤러; 및
상기 탄성중합체 롤러의 외면의 표면 거칠기를 평가하는 장치를 포함하며, 상기 평가 장치는,
상기 외면의 적어도 하나의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하도록 구성된 전자기 복사선 소스;
상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터 상기 전자기 복사선의 적어도 제1 반사를 수신하도록 구성된 검출기; 및
상기 검출기에 작동 가능하게 결합되고, 적어도 상기 제1 반사에 기초하여, 상기 외면의 표면 거칠기를 결정하도록 구성된 제어기를 포함한다.
본 발명의 양태에 따르면, 탄성중합체 롤러의 외면의 표면 거칠기를 평가하는 방법이 제공되며, 그 방법은,
전자기 복사선 소스를 사용하여, 상기 외면의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하는 단계;
검출기를 사용하여, 상기 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 제1 반사를 검출하는 단계; 및
제어기를 사용하여, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터에 기초하여 상기 외면의 표면 거칠기를 결정하는 단계를 포함한다.
당업자에게 자명한 바와 같이, 본 명세서에서 개시하는 본 발명의 다양한 양태는 상호 교체 가능하며, 관련된 특정 특징들은, 본 발명으로부터 벗어나지 않고 개시하는 다양한 양태들에 걸쳐 적용 가능하다.
특정 예들은 탄성중합체 롤러의 외면의 클리닝 효율이 직접적으로 분석된다는 이점을 제공한다. 즉, 클리닝 효율은, 전자기 복사선의 외면으로부터 반사의 특성 파라미터에 직접적으로 관련이 있다. 게다가, 외면은 비접촉식으로 분석된다.
특정 예들은, 외면이 연속적으로 모니터링된다는 이점을 제공한다. 이러한 식으로, 클리닝 작업의 성능이 다단 처리 장치 내에서 모니터링될 수 있다.
클리닝 성능의 연속 모니터링은, 임계치 이하로의 임의의 성능 감소가 표면 기재 또는 후속 처리 단계에 영향을 갖기 전에 검출되도록 보장한다. 따라서, 기재 표면의 처리는 최적의 클리닝 효율로 인해 손상되는 일 없이 유지된다.
게다가, 클리닝 성능을 연속적으로 분석함으로써, 클리닝 성능이 임계치 아래로 떨어지거나 더 이상 최적이 아닌 때를 결정 또는 예측하는 것이 가능할 수 있다. 그러면, 탄성중합체 롤러의 교체는 계획된 유지보수 중 등의 편리한 시간이 이루어지도록 조정될 수 있다.
특정 예들은, 외면이 클리닝되는 기재 표면을 고려하여 모니터링될 수 있다는 이점을 제공한다. 다시 말해. 임계 클리닝 성능이 클리닝되는 기재 표면에 따라 설정된다. 이러한 식으로, 예를 들면 변형 가능 또는 유여한 기재를 클리닝하는 데에 이용되는 외면의 모니터링은 롤러 둘레에 필름이 감길 우려가 있기 전에 경보를 작동시키는 임계치를 갖게 될 것이다. 따라서, 기재 표면 또는 클리닝 장치가 손상되기 전에 탄성중합체 롤러가 신속하게 새롭게 되도록 외면의 마모가 모니터링된다.
특정 예들은 외면의 표면 거칠기가 모니터링된다는 이점을 제공한다. 결과적으로, 외면은 그 표면 거칠기가 임계치보다 높게 유지되도록 모니터링된다. 이러한 식으로, 외면이 마모됨에 따라 얇은 필름 기재가 롤러 둘레에 감기게 될 실질적 우려가 있기 전에 경보가 작동되도록 보장하는 것이 가능하다. 외면의 표면 거칠기는 기재 표면 또는 클리닝 장치가 손상되기 전에 탄성중합체 롤러가 신속하게 새롭게 되도록 모니터링된다.
이하, 본 발명의 실시 형태들을 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 양태에 따른 접촉 클리닝 장치의 개략도를 도시하며;
도 2는 본 발명의 하나의 양태에 따른 다른 접촉 클리닝 장치의 개략도를 도시하며;
도 3은 본 발명의 하나의 양태에 따른 또 다른 접촉 클리닝 장치의 개략도를 도시하며;
도 4는 본 발명의 하나의 양태에 따른 또 다른 접촉 클리닝 장치의 개략도를 도시한다.
도면에서, 동일한 도면 부호는 동일한 부분을 가리킨다.
도 1은 본 발명의 하나의 양태에 따른 접촉 클리닝 장치의 개략도를 도시하며;
도 2는 본 발명의 하나의 양태에 따른 다른 접촉 클리닝 장치의 개략도를 도시하며;
도 3은 본 발명의 하나의 양태에 따른 또 다른 접촉 클리닝 장치의 개략도를 도시하며;
도 4는 본 발명의 하나의 양태에 따른 또 다른 접촉 클리닝 장치의 개략도를 도시한다.
도면에서, 동일한 도면 부호는 동일한 부분을 가리킨다.
이하의 상세한 설명에서는 단지 편의를 위해 특정 용어를 사용하고 있으며 한정하고자 하는 것은 아니다. "내측", "내향", "외측" 및 "외향"이란 용어는 각각 설명하는 요소의 정해진 중심선 또는 기하학적 중심(예를 들면, 중앙 축선)을 향한 방향 및 그로부터 멀어지는 방향을 지칭하는 것으로, 그 특정 의미는 상세한 설명의 맥락으로부터 용이하게 드러날 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용하는 바와 같은 "결합된" 및 "장착된"이란 용어는, 임의의 다른 부재가 그 사이에 개재되지 않는 두 부재들 간의 직접적인 연결뿐만 아니라, 하나 이상의 다른 부재가 그 사이에 개재된 부재들 간의 간접적인 연결도 포함하고자 하는 것이다. 그 용어는 앞서 구체적으로 언급한 단어, 그 파생어 및 유사한 의미의 단어를 포함한다.
또한, 달리 명시하지 않는다면, "제1", "제2", "제3" 등의 서수의 사용은 단지 유사한 대상들의 상이한 예를 지칭하고자 한 것이지, 기술하는 대상들이 시간적으로 또는 공간적으로 순위에 있어서 주어진 순서로 또는 임의의 기타 방식으로 있어야 함을 의미하고자 하는 것은 아니다.
이하, 도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 양태에 따른 전반적인 장치를 도시하고 있다. 탄성중합체 롤러(120)의 외면(123)이 제1 기재 표면(112)과 접촉에 의해 맞물리도록 탄성중합체 롤러(120)가 접촉 클리닝 장치(100) 내에 회전 가능하게 장착된다. 전자기 복사선 소스(140)가 외면(123)의 영역(125) 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선(141)을 선택적으로 방사하며, 검출기(160)가 영역(125)으로부터의 전자기 복사선의 반사(161)를 수신하도록 구성된다.
전자기 복사선 소스(140)는 외면의 미리 정해진 영역(125) 상에 전자기 복사선(141)을 방사하도록 배치된다. 도 1에 도시한 예에서, 미리 정해진 영역(125)은 부분적으로 탄성중합체 롤러(120)의 둘레를 따라 그리고 그 축방향 길이의 일부를 따라 연장한다. 전자기 복사선 소스(140)는 탄성중합체 롤러(120)에 대해 고정된 상태로 유지된다. 이러한 식으로, 전자기 복사선(141)은 탄성중합체 롤러(120)의 외면(123)이 고정된 미리 정해진 영역(125)을 통과해 회전할 때 탄성중합체 롤러(120)의 그 미리 정해진 영역(125) 상에 방사된다.
전자기 복사선 소스(140)는 전자기 복사선(141)을 방사하는 발광 다이오드(LED)이다. 도시한 예에서, LED는 가시광, 본 예에서는 적색 광을 미리 정해진 영역(125) 상에 방사한다.
검출기(160)는 표면 영역(125)에 인접하여 전자기 복사선(141)에 노출되게 제공된다. 검출기(160)는 표면 영역(125)으로부터의 전자기 복사선(141)의 반사(161)를 수신하도록 배치된다. 이러한 식으로, 표면 영역(125)으로부터 전자기 복사선의 반사(161)의 소정 부분이 검출기(160)에 의해 수신되어 포집된다.
대안적인 구성에서, 전자기 복사선 소스(140)는 외면(123)의 복수의 미리 정해진 영역 상에 전자기 복사선을 방사하도록 구성될 수 있다. 미리 정해진 영역들은 탄성중합체 롤러(120) 둘레에 또는 탄성중합체 롤러(120)에 걸쳐 임의의 적절한 위치에 배치될 수 있다. 미리 정해진 영역들은 임의의 적절한 둘레방향 배향으로 또는 탄성중합체 롤러(120)의 축방향 길이를 따라 배치될 수 있다.
본 명세서에서 설명하는 도 4의 예 등의 대안적인 구성에서, 전자기 복사선 소스는 예를 들면, 탄성중합체 롤러에 대해 축방향으로 또는 둘레방향으로 이동함으로써 탄성중합체 롤러에 대해 이동하도록 구성될 수 있다. 따라서, 전자기 복사선 소스는 예를 들면 탄성중합체 롤러 둘레를 또는 탄성중합체 롤러를 따라 스캐닝함으로써 탄성중합체 롤러를 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 이러한 식으로, 전자기 복사선 소스는 외면의 복수의 미리 정해진 영역 상에 복사선을 방사할 수 있다. 복사선은 스캐닝 중에 연속적으로 방사될 수 있거나, 개별 간격으로 방사될 수 있다. 예를 들면, 전자기 복사선 소스는 탄성중합체 롤러(120)의 축방향 길이에 평행한 방향으로 종주(traverse)하여, 탄성중합체 롤러(120)의 외면에 걸쳐 일련의 인덱싱된 영역(125) 상에 전자기 복사선을 방사할 수 있다.
전자기 복사선 소스 또는 소스들의 임의의 구성에서, 전자기 복사선 소스에 의해 조사되는 외면(123)의 하나 이상의 영역으로부터 반사를 수신하도록 검출기 또는 복수의 검출기가 적절히 배치될 수 있다. 특히, 전자기 복사선 소스가 탄성중합체 롤러를 스캐닝하도록 구성되는 경우, 검출기는 그에 상응하게 이동하도록 구성될 수 있다. 이러한 식으로, 검출기는 스캐닝 검출기일 수 있다.
이러한 식으로, 전자기 복사선 소스와 검출기는 탄성중합체 롤러(120)의 외면(123)의 임의의 적절한 부분의 분석을 제공할 수 있다. 즉, 장치는, 외면의 대표 영역의 분석을 연속적으로든 미리 정해진 시간 간격으로든 제공하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 장치는 외면(123)의 일련의 미리 정해진 영역으로부터의 반사를 이용하여 전체 외면(123)의 분석을 제공하도록 구성될 수도 있다.
사용 시에, 클리닝 장치(100)는 시트 기재(110)를 도 1의 화살표로 나타낸 방향으로 운반하도록 구성된다. 시트 기재(110)는, 클리닝 장치(120) 전에, 그 내에 및/또는 그 후에 적절히 배치된 예를 들면 컨베이어 벨트 또는 다수의 피동 프로세스 롤러(도시 생략) 등의 하나 이상의 공지의 구동 수단에 의해 운반된다. 추가로, 기재 시트(110)는 탄성중합체 롤러(120)의 회전 구동에 의해 운반될 수 있다. 탄성중합체 롤러(120)는 직접 구동 시스템을 사용하여 구동될 수 있거나, 피동 접착제 롤과의 회전 맞물림으로 인해 구동될 수도 있다.
시트 기재(110)는, 시트 기재(110)의 제1 표면(112)이 탄성중합체 롤러(120)의 클리닝 표면으로서도 알려진 외면(123)과 접촉하도록 탄성중합체 롤러(120)에 의해 받아들여진다. 오염물을 포집하려는 탄성중합체 롤러(120)의 외면(123)의 경향으로 인해, 탄성중합체 롤러(120)가 회전함에 따라 오염물이 제1 표면(112)으로부터 제거된다.
탄성중합체 롤러(120)는, 외면(123)이 시트 기재로부터 멀어지게 이동하도록 회전한다. 외면(123)의 일부분이 미리 정해진 영역(125)을 향해 이어서 그 영역(125) 내로 회전한다. 외면(123)의 그 부분이 미리 정해진 영역(125) 내에 있는 경우, 그 부분에 복사선 소스(140)로부터 전자기 복사선(141)이 조사된다.
전자기 복사선은 외면(123)의 미리 정해진 영역(125) 상에 방사되어, 그 전자기 복사선이 그 영역(125)으로부터 반사되게 한다. 미리 정해진 영역(125)으로부터 반사되는 전자기 복사선(141)의 일부분이 검출기(160)에 의해 수신된다. 즉, 반사(161)가 검출기(160)에 의해 수신된다.
반사(161)는 전자기 복사선(141)의 특성 파라미터가 외면(123)으로 인해 반사(161)에 부여되도록 외면(123)으로부터 반사된다. 이러한 식으로, 반사(161)는 외면(123)에 대한 간접적이라기보다는 직접적인 분석을 제공한다.
검출기(160)는 외면(123)의 미리 정해진 영역(125)으로부터 전자기 복사선(141)의 반사(161)를 연속적으로 수신하도록 구성된다. 따라서, 그 장치는 외면(123)의 실시간 분석을 제공한다.
전술한 바와 같이, 일련의 검출기가 탄성중합체 롤러(120)의 둘레 또는 그 탄성중합체 롤러(120)에 걸쳐 배치되어, 외면(123)의 개개의 미리 정해진 영역들의 상대적 클리닝 성능의 분석을 제공한다. 결과적으로, 일련의 검출기는, 미리 정해진 영역들 서로 간의 소정 편차가 탄성중합체 롤러(120)가 시트 기재(110)의 최적 클리닝 효율을 더 이상 제공하지 못한다는 점의 표시일 수 있도록, 미리 정해진 영역들로부터의 비교 반사를 제공한다.
이하, 도 2를 참조하면, 본 발명의 하나의 양태에 따른 제2의 예시적인 장치(200)를 도시하고 있다. 이전의 예와 동일한 구성의 경우, 참조 부호는 동일하지만 앞자리에 "2"를 부여한다. 도 2의 예에서, 탄성중합체 롤러(220), 전자기 복사선 소스(240) 및 검출기(260)는 도 1의 예와 실질적으로 동일하다. 클리닝 시스템(200)은, 검출기(260)에 작동 가능하게 결합되어, 탄성중합체 롤러(220)의 외면(223)의 미리 정해진 영역(225)으로부터의 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하도록 구성된 제어기(270)를 더 포함한다.
도 2의 예에서, 전자기 복사선 소스(240)는, 660nm의 파장에서 방사 강도가 피크를 이루는 전자기 복사선을 방사하는 적색 LED이다. 검출기(260)는 반사 강도를 결정하도록 구성되는데, 다시 말해 검출기는 해당 파장에서의 반사 강도를 측정한다.
제어기(270)는 사용 시에 반사 강도를 방사 강도와 비교하도록 구성된다. 방사 강도와 반사 강도의 비교는, 외면(223)의 미리 정해진 영역(225)의 표면 거칠기의 척도를 제공한다.
탄성중합체 롤러(220)가 접촉 클리닝 장치에 처음으로 설치되는 경우, 제어기(270)는 방사 강도와 반사 강도의 최초 비교를 수행하여 외면(223)의 최초 표면 거칠기를 결정한다. 제어기(270)는 탄성중합체 롤러(220)의 작동 중에 표면 거칠기를 모니터링하기 위해 후속 비교를 수행한다. 모니터링된 표면 거칠기가 최초 거칠기로부터 미리 정해진 임계치만큼 벗어나는 경우, 제어기(270)는 경보를 작동시킨다.
대안적으로, 초기 표면 거칠기는 생략될 수도 있다. 이 경우, 미리 정해진 임계치는, 최적 클리닝 효율에 상응하는 표면 거칠기로서 적절히 설정될 수 있다.
검출기(270)는 외면(223)으로부터 전자기 복사선(241)의 반사(261)를 연속적으로 수신하도록 구성된다. 이러한 식으로, 제어기(270)는 초기 표면 거칠기로부터 측정된 표면 거칠기의 편차를 연속적으로 비교하도록 구성된다. 따라서, 장치(200)는 외면(223)의 실시간 분석을 제공하며, 표면 거칠기가 미리 정해진 양만큼 최적 효율로부터 벗어나는 경우 경보를 작동시킨다.
이러한 식으로, 장치는, 탄성중합체 롤러를 모니터링하여, 기재가 롤러 둘레에 감길 우려가 있기 전에 경보를 작동시킬 수 있다. 결과적으로, 기재 표면 또는 클리닝 장치가 손상되기 전에 탄성중합체 롤러가 신속하게 새롭게 될 것이다.
다른 예에서, 제어기(270)는 표면 거칠기의 평균 또는 평균 편차를 계산하도록 구성될 수도 있다. 평균은, 도 1의 예와 관련하여 전술한 전자기 복사선 소스 및 검출기의 다양한 배치에 의해 제공되는 바와 같이, 외면의 하나의 미리 정해진 영역으로부터의 일련의 반사로부터 또는 외면에 걸쳐 연장하는 일련의 미리 정해진 영역으로부터의 다수의 반사로부터 결정될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하면, 본 발명의 하나의 양태에 따른 제3의 예시적인 장치(300)를 도시하고 있다. 이전의 예와 동일한 구성의 경우, 참조 부호는 동일하지만 앞자리에 "3"을 부여한다. 도 3의 예에서, 탄성중합체 롤러(320), 전자기 복사선 소스(340) 및 검출기(360)는 도 2의 예와 실질적으로 동일하다. 클리닝 시스템(300)은, 탄성중합체 롤러(320)의 외면(323)으로부터 오염물을 제거하도록 배치된 접착제 롤(380), 및 클리닝 대상 시트 기재(310)를 받아들이도록 탄성중합체 롤러(320)와 대향하게 배치된 프로세스 롤러(390)를 더 포함한다.
접착제 롤(380)은 클리닝 장치(300) 내에 회전 가능하게 장착된다. 접착제 롤(380)은, 접착제 표면(383)으로도 알려진 대체로 원통형의 외면을 구비하며, 그 접착제 표면(383)의 일부가 탄성중합체 롤러(320)의 외면(323)의 일부와 접촉하도록 배치된다. 접착제 표면(383)은 탄성중합체 롤러(320)와 접착제 롤(380)이 서로에 대해 회전함에 따라 외면(323)으로부터 축적된 오염물을 제거하도록 구성된다. 이러한 식으로, 접착제 표면(383)은 시트 기재(310)의 최적 클리닝을 위해 외면(323)을 연속적으로 깨끗하게 한다.
프로세스 롤러(390)는 클리닝 장치(300) 내에 장착된다. 프로세스 롤러(390)는, 지지 표면(393)으로서도 알려진 대체로 원통형의 외면을 구비하며, 탄성중합체 롤러(320)에 의해 시트 기재(310)가 받아들여질 때에 시트 기재(320)의 제2 표면(314)과 접촉하도록 배치된다. 즉, 프로세스 롤러(390)는 시트 기재(110)가 탄성중합체 롤러(320)와 맞물릴 때 그 시트 기재(310)를 지지한다.
프로세스 롤러(390)와 탄성중합체 롤러(320)는 그 사이에 간격 또는 닙 갭(nip gap)을 갖고 대향하게 배치된다. 따라서, 프로세스 롤러(390)와 탄성중합체 롤러(320)는 시트 기재(310)가 장치(300)에 의해 받아들여질 때 시트 기재(310)의 제1 및 제2 표면(312, 314)에 있어서의 서로 반대측 부분들과 각각 맞물리도록 배치된다.
도 3에 도시한 예에서, 전자기 복사선 소스(340)와 검출기(360)는 모두, 미리 정해진 영역(325)이 시트 기재(310)와 외면(323)의 맞물림 후에 있도록 탄성중합체 롤러(320)에 대해 위치 설정된다. 즉, 탄성중합체 롤러(320)가 회전할 때, 전자기 복사선 소스(340)와 검출기(360)는 모두 닙 갭과 접착제 롤(380) 사이에 작동 가능하게 제공된다. 하지만, 전자기 복사선 소스(340)와 검출기(360) 중 하나 또는 둘 모두는 접착제 롤(380) 다음에 작동 가능하게 배치될 수도 있다. 이러한 식으로, 접착제 롤(380)에 의한 탄성중합체 롤러(320)의 클리닝 전에 또는 그 후에 탄성중합체 롤러(320)의 외면(323)에 조사하는 것이 가능하다.
검출기(360)는, 도 1의 예와 동일한 방식으로 탄성중합체 롤러(320)의 외면(323)으로부터의 전자기 복사선(141)의 반사(361)를 수신하도록 구성된다. 따라서, 반사(361)는 외면(323)의 직접적인 분석을 제공하도록 검출기(360)에 의해 수신된다. 검출기(360)는 외면(323)으로부터의 전자기 복사선(341)의 반사(361)를 연속적으로 수신하여, 외면(323)의 실시간 분석을 제공하도록 구성된다.
선택적으로, 장치(300)는, 외면(323)을 가로질러 또는 외면(323) 둘레에서 연장하는 일련의 미리 정해진 영역의 상대적 클리닝 성능의 분석을 제공하도록 전술한 바와 같은 방식으로 배치된 일련의 검출기를 포함할 수 있다.
선택적으로, 제어기(도시 생략)가 도 2의 예의 제어기(270)의 방식으로 검출기에 작동적으로 결합될 수도 있다. 이러한 식으로, 탄성중합체 롤러(320)의 외면(323)의 복사선 산란 특성의 분석과 제어기가 도 3에 도시한 예에 통합될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하면, 본 발명의 하나의 양태에 따른 제4의 예시적인 장치(400)를 도시하고 있다. 이전의 예와 동일한 구성의 경우, 참조 부호는 동일하지만 앞자리에 "4"를 부여한다. 도 4의 예에서, 탄성중합체 롤러(420), 전자기 복사선 소스(440) 및 검출기(460)는 도 1의 예와 실질적으로 동일하다. 전자기 복사선 소스(440)와 검출기(460)는 모두 하우징(490)에 장착된다. 이러한 식으로, 검출기(460)에 대한 전자기 복사선 소스(440)의 상대적 배향이 하우징(490)에 의해 유지된다.
하우징(490)은 탄성중합체 롤러(420)에 대해 이동하도록 구성된다. 따라서, 하우징(490)은 탄성중합체 롤러(420)의 축방향 길이에 평행한 방향으로 스캐닝함으로써 탄성중합체 롤러(420)를 스캐닝하도록 구성된다. 추가로 또는 대안적으로, 하우징은 탄성중합체 롤러를 둘레방향으로 스캐닝하도록 구성될 수도 있다. 이러한 식으로, 검출기(460)에 대한 전자기 복사선 소스(440)의 상대적 배향이 이들이 탄성중합체 롤러(420)에 대해 이동할 때에 유지된다. 결과적으로, 전자기 복사선 소스(440)와 검출기(460)의 고정된 기하학적 배치는 검출기(460)에 의한 복사선(461)의 정밀한 측정이 이동 중에 유지되도록 보장한다.
본 명세서의 상세한 설명 및 청구범위에 걸쳐, "포함한다" 및 "함유한다"라는 용어 및 그 파생어들은, "포함하지만 그에 한정되지 않는다"를 의미하며, 그 용어들은 기타 잔기(moiety), 첨가물, 성분, 정수 또는 단계를 배제하고자 하는 것은 아니다(배제하지 않는다). 본 명세서의 상세한 설명 및 청구 범위에 걸쳐, 단수 표현은 문맥상 달리 요구하지 않는다면, 복수의 의미를 포괄한다. 특히, 부정관사가 사용되는 경우, 문맥상 달리 요구하지 않는다면, 명세서는 단수는 물론 복수를 고려하는 것으로서 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 특정 양태, 실시예, 예와 관련하여 설명하는 피처, 정수, 특징, 또는 기(group)는 양립할 수 없지 않다면, 본 명세서에서 설명하는 임의의 다른 양태, 실시예 또는 예시에 적용 가능한 것으로 이해할 것이다. 본 명세서(임의의 첨부된 청구 범위, 요약서 및 도면 포함)에서 개시하는 모든 피처 및/또는 그렇게 개시하는 임의의 방법 또는 프로세스의 모든 단계는, 그러한 피처 및/또는 단계 중 적어도 일부가 서로 배제하는 조합을 제외하고는 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 본 발명은 임의의 전술한 실시예의 세부 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은, 본 명세서(임의의 첨부된 청구 범위, 요약서 및 도면 포함)에서 개시하는 피처들의 임의의 신규한 피처 또는 임의의 신규한 조합으로, 또는 그렇게 개시하는 임의의 방법 또는 프로세스의 단계들의 임의의 신규한 단계 또는 임의의 신규한 조합으로 확장될 수 있다.
당업자라면, 전술한 실시예들은, 단지 예로서 설명한 것이지 임의의 한정적 의미로 설명한 것은 아니며, 다양한 변형 및 수정이 첨부된 청구 범위에 의해 정해지는 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다는 점을 이해할 것이다. 전술한 바와 같은 세부 구성에 대한 다양한 수정이 가능하다.
특정 예에서, 본 발명은 이하의 번호를 부여한 항들 중 어느 하나에 의해 정의될 수 있다.
항 1.
탄성중합체 롤러 표면을 평가하는 장치로서:
외면이 기재 표면과 접촉에 의해 맞물리도록 접촉 클리닝 장치 내에 회전 가능하게 장착된 탄성중합체 롤러;
상기 외면의 적어도 하나의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하도록 구성된 전자기 복사선 소스; 및
상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터 상기 전자기 복사선의 적어도 제1 반사를 수신하도록 구성된 검출기
를 포함하는 장치.
항 2.
항 1에 있어서,
상기 검출기에 작동적으로 결합되어, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하도록 된 제어기를 포함하는 장치.
항 3.
항 2에 있어서,
상기 적어도 하나의 특성 파라미터는, 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 상기 제1 반사의 복사선 산란 특성인 것인 장치.
항 4.
항 2 또는 항 3에 있어서,
상기 제어기는 상기 적어도 하나의 특성 파라미터를 모니터링하고 상기 특성 파라미터가 미리 정해진 임계치만큼 벗어나는 경우에 경보 신호를 작동시키도록 구성되는 것인 장치.
항 5.
항 4에 있어서,
상기 제어기는 상기 특성 파라미터를 연속적으로 모니터링하도록 구성되는 것인 장치.
항 6.
항 4 또는 항 5에 있어서,
상기 미리 정해진 임계치는, 상기 적어도 하나의 특성 파라미터의 초기값으로부터의 최대 편차인 것인 장치.
항 7.
항 2 내지 항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기는 또한 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터의 상기 전자기 복사선의 적어도 상기 제1 반사의 강도로부터 상기 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하도록 구성되는 것인 장치.
항 8.
항 1 내지 항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는, 상기 외면의 복수의 미리 정해진 영역 상으로 상기 전자기 복사선을 방사하도록 작동 가능한 것인 장치.
항 9.
항 2 내지 항 7 중 어느 한 항을 인용할 때의 항 8에 있어서,
상기 제어기는, 복수의 상이한 영역 각각으로부터의 적어도 제1 반사로부터 결정된 상기 미리 정해진 특성 파라미터의 평균을 제공하도록 구성되는 것인 장치.
항 10.
탄성중합체 롤러의 외면을 평가하는 방법으로서:
전자기 복사선 소스를 사용하여, 상기 외면의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하는 단계; 및
검출기를 사용하여, 상기 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 제1 반사를 검출하는 단계
를 포함하는 방법.
항 11.
항 10에 있어서,
상기 검출기에 작동 가능하게 결합되는 제어기를 제공하는 단계; 및
상기 제어기를 사용하여, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
Claims (15)
- 접촉 클리닝 장치로서:
외면이 기재 표면과 접촉에 의해 맞물릴 수 있도록 상기 접촉 클리닝 장치 내에 회전 가능하게 장착된 탄성중합체 롤러; 및
상기 탄성중합체 롤러의 외면을 평가하는 장치
를 포함하며, 상기 평가 장치는,
상기 외면의 적어도 하나의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하도록 구성된 전자기 복사선 소스;
상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터 상기 전자기 복사선의 적어도 제1 반사를 수신하도록 구성된 검출기; 및
상기 검출기에 작동적으로 결합되어, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하도록 된 제어기
를 포함하는, 접촉 클리닝 장치. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 특성 파라미터는, 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 상기 제1 반사의 복사선 산란 특성인 것인 접촉 클리닝 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어기는 상기 적어도 하나의 특성 파라미터에 기초하여 상기 탄성중합체 롤러의 표면 거칠기를 결정하도록 구성되는 것인 접촉 클리닝 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 적어도 하나의 특성 파라미터를 모니터링하고 상기 특성 파라미터가 미리 정해진 임계치만큼 벗어나는 경우에 경보 신호를 작동시키도록 구성되는 것인 접촉 클리닝 장치. - 제4항에 있어서,
상기 제어기는 상기 특성 파라미터를 연속적으로 모니터링하도록 구성되는 것인 접촉 클리닝 장치. - 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 미리 정해진 임계치는, 상기 적어도 하나의 특성 파라미터의 초기값으로부터의 최대 편차인 것인 접촉 클리닝 장치. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기는 또한 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터의 상기 전자기 복사선의 적어도 상기 제1 반사의 강도로부터 상기 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하도록 구성되는 것인 접촉 클리닝 장치. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는, 상기 외면의 복수의 미리 정해진 영역 상으로 상기 전자기 복사선을 방사하도록 작동 가능한 것인 접촉 클리닝 장치. - 제8항에 있어서,
상기 제어기는, 복수의 상이한 영역 각각으로부터의 적어도 제1 반사로부터 결정된 상기 미리 정해진 특성 파라미터의 평균을 제공하도록 구성되는 것인 접촉 클리닝 장치. - 접촉 클리닝 장치용 탄성중합체 롤러의 외면을 평가하는 방법으로서:
전자기 복사선 소스를 사용하여, 상기 외면의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하는 단계;
검출기를 사용하여, 상기 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 제1 반사를 검출하는 단계; 및
제어기를 사용하여, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터를 결정하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 특성 파라미터는, 상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 상기 제1 반사의 복사선 산란 특성인 것인 방법. - 제11항에 있어서,
상기 복사선 산란 특성은 상기 탄성중합체 롤러의 표면 거칠기에 상응하는 것인 방법. - 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
미리 정해진 임계치만큼 벗어나는 상기 적어도 하나의 특성 파라미터에 응답하여 경보 신호를 작동시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법. - 접촉 클리닝 장치로서:
외면이 기재 표면과 접촉에 의해 맞물릴 수 있도록 상기 접촉 클리닝 장치 내에 회전 가능하게 장착된 탄성중합체 롤러; 및
상기 탄성중합체 롤러의 외면의 표면 거칠기를 평가하는 장치
를 포함하며, 상기 평가 장치는,
상기 외면의 적어도 하나의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하도록 구성된 전자기 복사선 소스;
상기 적어도 하나의 미리 정해진 영역으로부터 상기 전자기 복사선의 적어도 제1 반사를 수신하도록 구성된 검출기; 및
상기 검출기에 작동 가능하게 결합되고, 적어도 상기 제1 반사에 기초하여, 상기 외면의 표면 거칠기를 결정하도록 구성된 제어기
를 포함하는, 접촉 클리닝 장치. - 탄성중합체 롤러의 외면의 표면 거칠기를 평가하는 방법으로서:
전자기 복사선 소스를 사용하여, 상기 외면의 미리 정해진 영역 상에 미리 정해진 전자기 스펙트럼의 전자기 복사선을 선택적으로 방사하는 단계;
검출기를 사용하여, 상기 미리 정해진 영역으로부터의 적어도 제1 반사를 검출하는 단계; 및
제어기를 사용하여, 적어도 상기 제1 반사의 적어도 하나의 특성 파라미터에 기초하여 상기 외면의 표면 거칠기를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
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