CN102361703A - 清洁系统 - Google Patents

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CN102361703A CN2010800135973A CN201080013597A CN102361703A CN 102361703 A CN102361703 A CN 102361703A CN 2010800135973 A CN2010800135973 A CN 2010800135973A CN 201080013597 A CN201080013597 A CN 201080013597A CN 102361703 A CN102361703 A CN 102361703A
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太田雅史
永濑贵行
新居俊男
松本英树
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Bando Chemical Industries Ltd
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Abstract

本发明提供一种清洁系统，能够比较长期地继续利用清洁辊进行异物吸附动作而不用实施维护。使清洁辊(11)接触于被清洁材料(S)的表面(S1)，利用静电力去除在被清洁材料(S)的表面(S1)上附着的尘埃等异物。在清洁辊(11)的与被清洁材料(S)相反侧设置转印辊(51)，使附着在清洁辊(11)上的异物转印到转印辊(51)。设置一边接触于清洁辊(11)的外周面一边旋转的带电控制辊(21)，可以控制清洁辊(11)的外层部(11c)的带电量。形成转印辊(51)的外层部的材料选择可以带电通过静电力将附着在清洁辊(11)外周面上的异物吸附到外周面的电荷。

Description

清洁系统
技术领域
本发明涉及将附着在被清洁材料的表面上的异物(尘埃等)去除的清洁系统。特别是适合于被清洁材料为例如薄膜、薄片、印制基板等薄物的情况。
背景技术
以往，作为对于平板显示器(FPD)的玻璃基板及粘贴薄膜等较薄的被清洁材料去除附着在表面上的尘埃等异物的清洁系统，已知使用粘着辊并利用其粘着力来去除上述异物的技术方案(例如参照专利文献1)。
用这种粘着辊无法去除平均径1μm以下的异物，再者完全地去除一旦附着在粘着辊的表面(粘着层)上的尘埃等异物很困难，在维护性上不佳。另外，由于对粘着辊施加某程度压力按压在被清洁材料上以去除异物，所以若被清洁材料例如为薄膜，则担心不仅去除上述异物而且薄膜粘在辊表面上。
因而，发明者根据在应用电子照相技术从被清洁材料去除尘埃等异物之际，如果通过剥离带电(或者接触带电)在清洁辊的外周面预先带有可以通过静电力来吸附上述异物的电荷，则能够通过上述清洁辊利用静电力去除上述异物的情况，另行提出专利申请(参照日本专利申请特愿2008-271797)。
现有技术文献
专利文献1：日本专利公开特开2008-168188号公报(第0014段)
发明内容
但是，上述现有技术，为了通过被清洁材料和清洁辊的接触剥离使清洁辊的外周面带有能够通过静电力来吸附上述异物的电压，需要依据上述被清洁材料来决定上述清洁辊的外层部的材料。
因而，发明者将上述另行申请专利的技术方案更进一步推进，如果使用带电控制辊或外部电源积极地控制上述清洁辊的带电，使上述清洁辊的外周面稳定地维持能够通过静电力来吸附上述异物的带电压，就能够将上述异物从被清洁材料长期间稳定地进行吸附除去，从这一点出发而完成了本发明。
本发明的目的是提供一种能够长期间稳定地进行利用清洁辊的异物吸附动作的清洁系统。
技术方案1的发明提供一种清洁系统，具备一边接触于被清洁材料的表面并进行旋转一边相对移动的清洁辊，通过上述清洁辊利用静电力去除在上述被清洁材料的表面上附着的尘埃等异物，该清洁系统的特征在于：上述清洁辊能够在外周面带有通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，对于上述清洁辊，设置一边接触于上述清洁辊的外周面一边旋转的带电控制辊，上述带电控制辊能够使上述清洁辊带有用于通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷。
这样一来，通过清洁辊和带电控制辊的旋转所造成的接触剥离，用于通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物的电荷被带电，对于上述清洁辊，通过一边接触于上述清洁辊的外周面一边旋转的带电控制辊对清洁辊长期稳定地得以带电。据此，清洁辊通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物，从上述被清洁材料的表面上去除上述异物。因而，就能够长期间地实施利用清洁辊的清洁。
另外，即便是同一清洁辊，通过改变带电控制辊(就是说，通过改变清洁辊和带电控制辊的组合)，能够使清洁辊的外周面带正侧电荷或者带负侧电荷，能够依据附着在被清洁材料的表面上的异物种类(包含同一原材料的异物但带电极性不同的情况等)实施最佳的清洁。
进而，如果对于带电控制辊通过外部电源(例如高压电源)等来施加与清洁辊上带电的电荷(正电荷或者负电荷)同符号的电压，就能够使清洁辊具有的带电性依据所施加的电压进行上升，能够实现通过清洁辊更加效率良好地将异物吸附除去的效果。
在此情况下，例如技术方案2所记载那样，能够通过上述带电控制辊一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转，在与上述清洁辊之间，依据上述带电控制辊和上述清洁辊的表面特性差异而产生电位差。
这样一来，通过清洁辊和带电控制辊的旋转所造成的接触剥离，上述清洁辊的带电压就成为以上述带电控制辊的带电压为基准，产生与上述带电控制辊的表面特性(例如带电序列)差异相应的电位差的带电压，带有用于通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物的电荷。
如技术方案3所记载那样，优选对于上述清洁辊，设置一边接触于上述清洁辊的外周面一边旋转的转印辊，此转印辊具备：具有导电性的芯棒；以及设置于此芯棒外侧的圆筒状的弹性层部，上述转印辊的弹性层部的体积电阻率高于上述芯棒，用表面能够带有通过静电力来吸附在上述清洁辊的外周面上附着的异物的电荷的材料所形成。
这样一来，通过静电力被吸附于清洁辊的外周面的异物就通过清洁辊的旋转与转印辊的外周面(表面)进行接触。由于上述转印辊的弹性层部用能够带电通过静电力来吸附在上述清洁辊的外周面附着的异物的电荷的材料而形成，所以上述异物就通过此接触离开清洁辊，被转印到转印辊。
这样，通过清洁辊从被清洁材料的表面上所去除的异物被转印到转印辊，异物也不会回到被清洁材料的表面上。另外，由于清洁辊的外周面上的异物不断地被转印到转印辊侧，所以就不需要实施对于上述清洁辊定期地除去(清扫)附着于辊外周面的异物、或者定期地更换附着有上述异物的清洁辊之类的维护作业。因而，就能够长期间继续进行利用清洁辊的异物吸附动作。
如技术方案4所记载那样，还能够隔着上述被清洁材料，在上述清洁辊的相反侧配置导辊，上述导辊提高上述清洁辊通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物用的电场强度。
这样一来，两根辊(清洁辊、导辊)隔着被清洁材料相对置，被清洁材料在清洁辊以及导辊接触的位置从上下进行支撑，在稳定性良好地得以支撑的状态下进行异物的除去。
另外，清洁辊通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物用的电场强度借助于导辊得以提高，被清洁材料上的带电异物依据所附与的电场强度被吸附到清洁辊，效率良好地得以除去。
如技术方案5所记载那样，优选上述清洁辊具备：具有导电性的芯棒；设置于此芯棒外侧的圆筒状的内层部；以及设置于此内层部外侧的外层部，此外层部具有50°以上的硬度(JIS(日本工业标准)-A)且体积电阻率高于上述内层部。这里，“体积电阻率高”意味着电阻较高。另外，上述外层部的硬度使用用形成上述外层部的材料经过成形的厚度2mm的平板来进行测定。此外，更理想的是外层部的硬度(JIS-A(日本工业标准-A))在60°以上。
这样一来，由于外层部具有50°以上的硬度(JIS-A)，所以能够提高辊表面硬度，另外，由于外层部的体积电阻率高于内层部，所以在通过与接触于表面的物体的接触剥离而发生的带电压的维持上有效果，能够使通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物的电荷在外周面进行带电。
因而，不同于以往的粘着辊，即便被清洁材料为薄膜等薄物，也能够维持辊隙宽度不变并防止被清洁材料缠绕到清洁辊。
如技术方案6所记载那样，优选上述清洁辊的上述内层部用具有导电性的弹性材料所形成，上述外层部用丙烯酸混合氨基甲酸乙酯或者氟混合氨基甲酸乙酯所形成。
这样一来，相对于仅将氨基甲酸乙酯用于辊外周面的情况，能够使带电极性进行变化，如果是丙烯酸混合氨基甲酸乙酯，则易于从被清洁材料进行除去带负电的异物，如果是氟混合氨基甲酸乙酯，则易于从被清洁材料进行除去带正电的异物。
如技术方案7所记载那样，还能够采用以下结构：对于上述清洁辊，设置一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转的转印辊，上述带电控制辊在芯轴上连接第1外部电源，并能够对上述清洁辊改变用于通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，上述转印辊由能够在表面带有通过静电力来吸附在上述清洁辊的表面上附着的异物的电荷的材料所形成，并且能够借助于上述带电控制辊的芯轴上连接的第1外部电源来改变通过静电力吸附异物的电荷。
这样一来，由于带电控制辊能够对上述清洁辊设定用于通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，所以就能够通过带电控制辊使通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物用电荷对上述清洁辊稳定地进行带电。据此，清洁辊通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的吸附力稳定。
另外，对于上述清洁辊，以一边接触于上述清洁辊一边旋转的方式设置转印辊，该转印辊由可以在表面带有通过静电力来吸附在上述清洁辊的表面上附着的异物的电荷的材料所形成，所以通过静电力被吸附于清洁辊的表面的异物若通过清洁辊的旋转与转印辊的表面相接触，上述异物就离开清洁辊被转印到转印辊的表面。这样，通过清洁辊从被清洁材料的表面上去除的异物就被依次转印到转印辊，不会残留在清洁辊的表面上，所以就不担心异物回到被清洁材料的表面上。
进而，由于在清洁辊的表面上不残留异物，异物也不会回到被清洁材料的表面上，所以就不需要实施对于上述清洁辊定期地除去(清扫)附着于辊表面的异物、或者定期地更换附着有上述异物的清洁辊之类的维护作业。
而且，通过带电控制辊的芯轴上所连接的第1外部电源进行的电压施加，对带电控制辊施加与清洁时在转印辊的表面上所带电的电荷相反符号、绝对值大的电压，由此就能够使转印辊具有的带电性为相反极性，使转印辊上所吸附的异物的吸附力变无，从转印辊去除异物就变得容易。这里，清洁时是指清洁辊一边接触于被清洁材料的表面进行旋转一边相对移动的时候。
技术方案8的发明提供一种清洁系统，具备一边接触于被清洁材料的表面并进行旋转一边相对移动的清洁辊，通过上述清洁辊利用静电力除去在上述被清洁材料的表面上附着的尘埃等异物，该清洁系统的特征在于：上述清洁辊连接第1外部电源并能够在表面带有用于通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，对于上述清洁辊，设置一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转的转印辊，上述转印辊能够在表面带有用于通过静电力来吸附在上述清洁辊的表面上附着的异物的电荷，并且能够通过改变对上述清洁辊所连接的第1外部电源的施加电压来改变上述转印辊的通过静电力吸附上述异物用的带电压。
这样一来，由于清洁辊可以在表面带有用于通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，所以被清洁材料的表面上的异物就被吸附到上述清洁辊。另外，由于转印辊可以在表面带电用于通过静电力来吸附在上述清洁辊的表面上附着的异物的电荷，所以清洁辊所吸附的异物就被吸附到上述转印辊。因而，就不需要对清洁辊实施定期地进行除去(清扫)或者定期地进行更换之类的维护作业。
另外，由于通过变更对上述清洁辊所连接的第1外部电源的施加电压，就可以变更上述转印辊的用于通过静电力来吸附上述异物的带电压，所以就能够变更第1外部电源的施加电压并对于上述转印辊减弱与上述转印辊所吸附的异物有关的吸附力。例如，通过将上述转印辊的带电压的极性设为与用于通过静电力来吸附在上述转印辊的表面上附着的异物的极性相反的极性，就能够使上述转印辊失去与上述转印辊所吸附的异物有关的吸附力。其结果，与转印辊有关的诸如上述的维护作业就变得容易。
因而，就不需要像利用粘着辊的粘着力的以往清洁系统那样，实施定期地除去(清扫)在清洁辊的辊表面上附着的异物或者定期地更换附着有上述异物的清洁辊之类的维护作业，能够获得在维护性上表现出色的清洁系统。另外，关于转印辊，由于如上述那样维护作业变得容易，所以因为这一点也在维护性上表现出色。
在此情况下，如技术方案9所记载那样，优选通过上述转印辊一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转，在与上述清洁辊之间，依据上述转印辊和上述清洁辊的表面特性差异而产生电位差。
这样一来，通过清洁辊和转印辊的旋转所造成的接触剥离，就在上述转印辊上产生与上述清洁辊的表面特性(例如带电序列)差异相应的电位差，用于通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物的电荷被带电。
另外，如技术方案10所记载那样，优选构成为，构成为对于上述转印辊设置与牵连方向相反方向地进行旋转的清洁刷，对于此清洁刷以沿牵连方向进行旋转的方式设置金属辊，在此金属辊上连接第2外部电源，以与上述转印辊之间产生电位差，并在此金属辊的表面附近配置有用前端刮除部刮除在上述金属辊的表面上附着的异物的清洁刮刀。
这样一来，通过清洁刷从转印辊进行去除并通过静电力吸附到金属辊的表面上的异物，由清洁刮刀的前端刮除部进行刮掉，从金属辊的表面上去除异物。特别是，若通过带电控制辊上所施加的电压的控制使转印辊的针对异物的吸附力变无，则从转印辊更加效率良好地去除异物。
如技术方案11所记载那样，优选上述第1外部电源采用除上述清洁辊进行清洁时外，对上述带电控制辊施加与上述转印辊进行转印动作时在上述转印辊的表面上所带电的电荷相反符号、绝对值大的电压的结构，上述第2外部电源采用以与上述转印辊之间产生电位差的方式对上述金属辊施加与清洁时在上述转印辊的表面上所带电的电荷相同符号的电位的构成。
这样一来，由于针对通过静电力吸附于转印辊表面的异物的吸附力通过带电控制辊上所施加的电压的控制而变弱，所以在去除异物上有利。
如技术方案12所记载那样，优选在上述金属辊的表面附近配置有能够通过负压来吸引异物的真空部件的吸入口。
这样一来，通过静电力吸附于金属辊表面的异物就通过可以借助于负压来吸引的真空部件的吸入口被吸引除去。
另外，如技术方案13所记载那样，优选构成为对于上述转印辊设置与牵连方向相反方向地进行旋转的清洁刷，对于此清洁刷以沿牵连方向进行旋转的方式设置金属辊，在此金属辊上连接第2外部电源，以与上述转印辊之间产生电位差，在此金属辊的表面附近配置有用前端刮除部刮除在上述金属辊的表面上附着的异物的清洁刮刀。
这样一来，通过清洁刷从转印辊去除异物，通过静电力移到金属辊并由清洁刮刀的前端刮除部进行刮掉。而且，因通过静电力吸附于金属辊表面的异物由清洁刮刀的前端刮除部进行刮掉，故从上述金属辊效率良好地除去异物。特别是，在变更第2外部电源的施加电压以使金属辊失去针对被其所吸附的异物的吸附力之际，就从上述金属辊更加效率良好地除去异物。
另外，如技术方案14所记载那样，优选在上述转印辊的表面上所设置的清洁刮刀附近，配置有能够通过负压来吸引异物的真空部件的吸入口。
这样一来，因通过静电力吸附于上述转印辊表面的异物由清洁刮刀的前端刮除部进行刮掉，并通过真空部件的吸入口借助于负压来吸引上述异物，故不用担心上述异物会弄脏上述转印辊周边。
如技术方案15所记载那样，能够隔着上述被清洁材料，在上述清洁辊的相反侧配置导辊，上述导辊提高上述清洁辊通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物用的电场强度。
这样一来，两根辊(清洁辊、导辊)隔着被清洁材料相对置，被清洁材料在清洁辊以及导辊接触的位置从上下进行支撑，在稳定性良好地得以支撑的状态下进行异物除去。
另外，清洁辊通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物用的电场强度借助于导辊得以提高，被清洁材料上的带电异物依据所附与的电场强度被吸附到清洁辊，效率良好地得以除去。
进而，如技术方案16所记载那样，还可以不仅对清洁辊而且对转印辊设置带电控制辊。即、本技术方案的发明提供一种清洁系统，具备一边接触于被清洁材料的表面并进行旋转一边相对移动的清洁辊，通过上述清洁辊利用静电力去除在上述被清洁材料的表面上附着的尘埃等异物，该清洁系统的特征在于：上述清洁辊能够在表面带有通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，对于上述清洁辊设置一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转的转印辊，上述转印辊由能够在表面带有通过静电力来吸附在上述清洁辊的表面上附着的异物的电荷的材料所形成，并对于上述转印辊设置一边接触于上述转印辊的表面一边旋转的带电控制辊，上述带电控制辊在芯轴上连接第1外部电源，并能够对上述清洁辊以及上述转印辊改变电荷，该电荷用于通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物。
这样一来，由于对转印辊设有带电控制辊，所以在设置上述第2外部电源的情况下，就能够防止自第2外部电源发生的电流流入至清洁辊，即便被清洁材料为导电物等也能够防止被清洁材料的电气损伤。
本发明能够使通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物用的电荷，对上述清洁辊长期间稳定地进行带电。
因而，清洁辊就能够通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物，并从上述被清洁材料的表面上长期间稳定地去除上述异物。
附图说明
图1(a)(b)分别是表示本发明所涉及的清洁系统中所用的清洁单元一实施方式的图。
图2是表示双联配置了上述清洁单元的实施方式的图。
图3是表示本发明所涉及的清洁单元的别的实施方式的说明图。
图4是表示本发明所涉及的清洁单元的进一步别的实施方式的说明图。
图5是异物除去试验1的说明图。
图6是表示清洁单元的其他实施方式的与图1(a)同样的图。
图7是表示双联配置了其他实施方式的清洁单元的实施方式的与图2同样的图。
图8是表示清洁单元的进一步其他实施方式的与图4同样的图。
图9是表示清洁单元的进一步别的实施方式的与图3同样的图。
图10是异物除去试验2的说明图。
图11是表示本发明所涉及的清洁系统的一例的图。
图12(a)(b)分别是表示本发明所涉及的清洁系统中所用的清洁单元的基本构造的说明图。
图13是表示上述清洁单元的实施方式的图。
图14是表示双联配置了清洁单元的实施方式的图。
图15是关于别的实施方式的与图2同样的图。
图16是关于进一步别的实施方式的与图2同样的图。
图17是异物除去试验的说明图。
图18是表示本发明所涉及的清洁系统的一例的图。
图19是表示清洁单元的其他实施方式的图。
图20是表示使用图19所示的清洁单元的清洁系统的一例的图。
图21(a)(b)分别是基于本发明所涉及的清洁系统中所用的清洁单元的一例的利用静电力除去尘埃等异物的原理的说明图。
图22(a)～(f)分别是上述单元动作的说明图。
图23是关于别的实施方式的与图1(a)同样的图。
图24是关于进一步别的实施方式的与图1(a)同样的图。
图25是异物除去试验的说明图。
图26是本发明所涉及的清洁系统的一例的图。
具体实施方式
以下，根据附图来说明本发明的实施方式。
(基本的实施方式)
如图1(a)所示，本发明所涉及的清洁系统中所用的清洁单元U具备一边接触于被清洁材料S的表面S1并进行旋转一边相对移动的清洁辊11，借助于清洁辊11利用静电力去除在被清洁材料S的表面S1上附着的尘埃等异物(未图示)。此清洁辊11能够在外周面带电通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的异物的电荷，并利用此清洁辊的辊表面(外周面)的带电性来吸附异物。
对于清洁辊11设置一边接触于清洁辊11外周面一边进行旋转的带电控制辊21，并构成一个清洁单元U。此带电控制辊21可以使通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的异物用的电荷，对清洁辊11外周面(外层部)稳定地带电。
清洁辊11具备：芯轴(芯棒)11a；设置于此芯轴11a外侧的圆筒状的内层部11b；设置于该内层部11b外侧并由比内层部11b高电阻的材料组成的薄圆筒状的外层部11c(例如厚度30μm左右)，为二层构造。
形成这种清洁辊11的外层部11c的材料就选择可以带电通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的尘埃等异物的电荷。就是说，相对于异物的带电压具有电位差即可，通过带电控制辊适宜地带有正电或者负电。此外，通过带电控制辊21不论被清洁材料S或附着在其表面S1的异物如何，都使清洁辊11的带电压稳定。
作为清洁辊11的外层部11c的厚度最好是2～500μm(更理想是5～50μm)。这是因为外层部11c的厚度小于2μm就有电荷难以在辊表面(外层部表面)带电的倾向，另一方面，超过500μm的厚度则在工业上没有效率的缘故。此外，还能够取代芯轴11a而采用具有导电性的碳原材料料或合成树脂复合材等组成的芯棒。作为芯棒的体积电阻率希望在105Ωcm以下。
在内层部11b采用具有导电性的弹性材料(例如，包含碳素(导电材)的聚酯系氨基甲酸乙酯等)，并采取比外层部11c的低硬度或者大致相同的硬度。另外，内层部11b只有比外层部11c低电阻就不特别进行限定，体积电阻率最好是104～1012Ωcm左右。
外层部11c所用的材料具有50°以上(理想是50°以上100°以下，更理想是55°以上100°以下，进而希望是65°以上100°以下)的硬度(JIS-A)。另外，外层部11c与内层部11b相比是高电阻。外层部11c理想是具有108Ωcm以上的体积电阻率，更理想是具有1010Ωcm以上的体积电阻率。
作为形成清洁辊11的外层部11c的材料的优选例子，可列举氨基甲酸乙酯树脂，进而可列举丙烯酸混合氨基甲酸乙酯或者氟混合氨基甲酸乙酯。这里，“丙烯酸混合氨基甲酸乙酯”意味着以聚酯聚氨基甲酸乙酯或者聚醚聚氨基甲酸乙酯为主成分，(i)热可塑性氨基甲酸乙酯树脂和硅酮·丙烯共聚树脂的混合物；(ii)丙烯树脂(例如在甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚体组成的主链上接枝氨基乙基而成的接枝化合物)和热可塑性氨基甲酸乙酯树脂组成的混合物；(iii)丙烯树脂·氨基甲酸乙酯树脂·氟系表面涂剂组成的混合物，“氟混合氨基甲酸乙酯”意味着以聚氨基甲酸乙酯为主成分，并在热可塑性氨基甲酸乙酯树脂中混合了氨基甲酸乙酯·氟共聚体。
带电控制辊21具备：具有导电性的芯轴21a；设置于此芯轴21a外侧的圆筒状的内层部21b；设置于此内层部21b外侧的圆筒状的外层部21c，并进行设定以使外层部21c的体积电阻率高于内层部21b。此带电控制辊21的芯轴21a、内层部21b以及外层部21c亦能够采用例如依据与清洁辊11的表面特性差异而产生电位差的材料而分别形成。此外，作为带电控制辊还可以是如图1(b)所示的带电控制辊21’那样，在芯轴21a’外侧直接具备圆筒状的外层部21c’的构造。但是，作为带电控制辊21、21’的外层部21c、21c’的原材料，就希望选定通过清洁辊11和带电控制辊21、21’的旋转所造成的接触剥离，而依据清洁辊11与带电控制辊21、21’的表面特性差异所产生的电位差，在无损稳定的吸附性的范围内尽可能大的原材料。
而且，带电控制辊21可以使通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的异物的电荷，对清洁辊11进行带电，在图1(a)所示的情况下，带电控制辊21的芯轴21a采取作为基准的电位(例如地电位亦即0V)。
与此带电控制辊21牵连的清洁辊11通过清洁辊11和带电控制辊21之间的接触剥离而带电，并在清洁辊11和带电控制辊21之间依据它们的表面特性差异，基于带电序列而产生电位差。因这些辊11、21之间产生的电位差依据它们的表面特性差异而发生，故在一定圆周速度下就稳定地显示一定的数值。
而且，在带电控制辊21的电位上将依据辊11、21间的表面特性差异所发生的电位差，依据形成外层部11c、21c的材料而经过相加或者相减的值就成为清洁辊11的带电压。就是说，形成带电控制辊21的外层部21c的材料相对于形成清洁辊11的外层部11c的材料，如果带电序列为正侧则清洁辊11负侧进行带电，如果带电序列为负侧则清洁辊11正侧进行带电。
例如在带电控制辊21的电位为地电位即0V，依据辊11、21间的表面特性差异所发生的电位差为300V的情况下，清洁辊11的带电压就为-300V或者+300V。另外，即便是同一清洁辊11，在清洁辊11相对于带电控制辊21显示负特性的情况下显示-300V，而在清洁辊11相对于带电控制辊21显示正特性的情况下就显示+300V。
因而，借助于清洁辊11，通过在清洁辊11与带电控制辊21的接触，可以通过静电力吸附异物的电荷，在清洁辊11上稳定地得以带电，所以从被清洁材料S的表面S1除去异物之类的清洁性能就稳定地得到发挥。
另外，如图2所示，能够双联配置清洁单元U1、U2，并在各单元U1、U2中对于清洁辊11A、11B设置可以使清洁辊11A、11B的外周面上所带电电荷的符号变得相反的带电控制辊21A、21B。这样一来，就能够分别将被清洁材料S的表面S1上附着的正带电性的异物用负带电的清洁辊11A(清洁单元U1)进行除去，将负带电性的异物用正带电的清洁辊11B(清洁单元U2)进行除去，能够除去的异物的范围变大。
另外，如图3所示，还能够隔着被清洁材料S在与清洁辊11相反侧配置导辊41。此导辊41提高清洁辊11通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面上附着的异物用的电场强度，并具备芯轴41a；在此芯轴41a外侧具有导电性的内层部41b；在此内层部41b外侧具有绝缘性的外层部41c，使电场强度变高地形成。
此导辊41采用相对于清洁辊11具有电位差的结构，并设置具有与带电控制辊21同样构造的另一个带电控制辊71，通过导辊41使被夹在清洁辊11和导辊41之间的被清洁材料S上作用的电场强度稳定地进一步提高，还能够使清洁性得以改善。
在此情况下，希望选定各带电控制辊21、71以使导辊41的电位高于清洁辊11的电位或者使其相反。例如，在带电控制辊21、71接地且均显示0V的情况下，如果设对于清洁辊11及导辊41所产生的电位差为300V，带电控制辊21显示正特性而带电控制辊71显示负特性，就能够分别使清洁辊11外周面带电-300V，使导辊41的外周面带电+300V。这样一来，在两根辊11、41隔着被清洁材料S相对置，被清洁材料S在清洁辊11以及导辊41接触的位置处产生600V的电位差并且电场强度最高，依据所附与的电场被清洁材料S的表面S1上的带电异物通过静电力被吸附到清洁辊11外周面，并从被清洁材料S的表面S1上有效地得以除去。
另外，还可以通过取代此导辊41而隔着被清洁材料S配置别的清洁辊，同时进行被清洁材料S的表面以及里面(背面)的清洁。在此情况下，亦能够与图2所示同样地进行双联配置。此外，当然还能够构成为仅仅清洁被清洁材料S的里面侧。
另外，如图4所示，还能够在带电控制辊21的芯轴21a连接外部电源31(例如高压电源)。在此情况下，就能够将带电控制辊21的基准电位设为通过由外部电源31施加的电压所附与的电位。例如，在通过外部电源31对带电控制辊21的芯轴21a施加了-300V的情况下，清洁辊11就显示在以地电位为基准电位时所产生的电位差上相加了-300V的值。
接下来，就使用上述单元所进行的异物除去试验1进行说明。
(试验方法)
如图5所示，使绝缘性的部件(未图示)所保持的带电控制辊21以及清洁辊11相互进行接触，以5m/min的圆周速度使其牵连旋转，并在带电控制辊21的芯轴21a上附与地电位0V或者利用外部电源的电压±500V。此外，在后述的实施例以及比较例的说明中，在未特别明确记述的情况下附与地电位0V。
对此，使用在薄膜状的被清洁材料(PET薄膜：15cm×15cm×100μm)的表面上散布了异物(平均径1μm、10μm的聚苯乙烯树脂或者丙烯树脂)的试料，评价了清洁辊的异物除去性能。
此外，评价实验是连续地清洁5张被清洁材料，设最初的被清洁材料为试料1，其次为试料2并直至试料5进行了评价。在清洁被清洁材料的期间，使用表面电位计45(TREK公司制造Model 341B)测定了清洁辊11的表面电位。
(实施例以及比较例的说明)
在接下来的表1、2中，表示进行了异物除去试验1的有关实施例以及比较例的辊构造，关于它们的内层/外层的组成在表3中表示。表1、2所示的实施例以及比较例的辊的制作方法如下。在芯轴(材质：铝合金制、尺寸：直径φ28mm×长度250mm)上成形内层部(厚度6mm/宽度(芯轴的延长方向的尺寸)240mm)。具有外层部就进一步在上述内层部的外侧成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)。据此，弹性层就为外径φ40mm、宽度240mm。
但是，对于不具有内层部的辊(实施例9、16、17的带电控制辊就符合条件)，就在与上述相同的芯轴上直接成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)。
[表1]
[表2]
Figure BPA00001443268700162
[表3]
(试验结果)
表4是异物为丙烯树脂时的试验结果，表5是异物为聚苯乙烯树脂时的试验结果。这里，表中○×标记是使用数字显微镜(数字显微镜VHX-200 KEYENCE公司制造、透镜倍率450倍)对650μm×500μm的范围进行3点确认，并用○标记表示在所有点未确认到异物的情况，用×标记表示确认到异物的情况。
[表4]
Figure BPA00001443268700181
[表5]
Figure BPA00001443268700182
在导入带电控制辊21的实施例1～17中，可知由于在带电控制辊21、清洁辊11间依据表面特性(例如带电序列)差异产生电位差，所以清洁辊11的带电压稳定，在任何试料中都可除去异物，长期间获得稳定的清洁性能。
另外，例如实施例6和实施例14那样，还可确认即便清洁辊11相同也能够通过改变带电控制辊21使清洁辊电位成为负侧或成为正侧。此外，比较例4是专门利用粘着力除去异物，尽管能够除去10μm的异物却无法除去更细小的1μm的异物。
另一方面，在未导入带电控制辊的比较例1～8中，清洁辊11的带电压变动，不能获得连续的稳定性(参照表1、2的*)，在负带电压或者正带电压显著地持续上升以后，将产生放电(电弧放电)所导致的带电压的波动，使辊带电压成为正或者负。就是说，无法获得连续的异物吸附性。
虽然在上述的实施方式中，对于可以在外周面上带电通过静电力来吸附在被清洁材料的表面上附着的异物的电荷的清洁辊11，设有带电控制辊21，但如图6所示，除带电控制辊21以外，还能够设置一边接触于清洁辊11外周面一边进行旋转的转印辊51，以构成使维护性得以改善的清洁单元U10。
就是说，通过在清洁辊11的与被清洁材料S的相反侧以与清洁辊11相接触的方式设置转印辊51，就能够使通过静电力附着于清洁辊11的异物转印(移动)到转印辊21侧。据此，清洁辊11就在附着于清洁辊11外周面的异物被转印到转印辊21这一状态下，接触于被清洁材料S。
此转印辊51与清洁辊11同样地具备：具有导电性的芯轴51a；设置于此芯轴51a外侧的圆筒状的内层部51b；设置于此内层部51b外侧的外层部51c(弹性层部)，并能够使外层部51c的体积电阻率高于内层部51b。但是，转印辊51也可以是在芯轴51a直接具备圆筒状的外层部(弹性层部)这一构造。另外，转印辊51的外层部51c选择体积电阻率高于芯轴51a，能够带有通过静电力将附着在清洁辊11外周面的异物吸附于外周面的电荷的构造。
转印辊51与清洁辊11牵连并通过接触剥离而带电，在转印辊51外周面和清洁辊11外周面之间产生可以使附着在清洁辊11外周面的异物通过静电力转印(移动)到转印辊51外周面这一程度的电位差。就是说，转印辊51通过辊表面特性(例如带电序列)的差异，相对于清洁辊11就具有与辊11上所带电的电荷(正电荷或者负电荷)同一符号、且带电压的绝对值大于辊11、可以吸附异物的电位差。因此，作为形成转印辊51的外层部51c的原材料，就希望选定相对于清洁辊11为同一极性、在无损稳定的吸附性的范围内所产生的电位差尽可能大的原材料。
如果清洁辊11的带电量恒定，转印辊51的带电压就取决于所产生的电位差(与辊51、11间的表面特性差异相应的电位差)。例如，如果清洁辊11显示-300V的带电压，清洁辊11、转印辊51间的电位差为300V，转印辊51显示负特性，转印辊51就显示-600V的带电压。
因通过清洁辊11和转印辊51的接触剥离所产生的电位差而被转印到转印辊51侧的异物，通过停止转印辊51的旋转，转印辊51自身将丧失基于静电力的吸附性，所以就能够从转印辊51比较容易地进行除去。这里，作为从转印辊51除去异物的手段，采用例如擦拭、冲洗、利用橡胶制的刮刀等进行刮取、鼓风其他适宜手段即可。
因而，通过静电力被吸附于清洁辊11的异物，若通过清洁辊11的旋转与转印辊51进行接触，则由于转印辊51和清洁辊11之间产生电位差，所以异物离开清洁辊11外周面被转印(移动)到转印辊51外周面。
据此，清洁辊11外周面上的异物不断地被转印到转印辊51侧，清洁辊11无论何时都是能够发挥清洁效果的状态，所以清洁辊11能够比较长期间地继续进行异物吸附动作。因而，就不需要定期地除去清洁辊11外周面的异物或者更换清洁辊11的维护作业，维护性改善。
在此情况下，如图7所示，还能够双联配置清洁单元U11、U12，并对于转印辊51A、51B接触的清洁辊11A、11B，设置使辊11A、11B上所带电的电荷的符号变得相反的带电控制辊21A、21B。通过使清洁辊11A、11B上所带电的电荷的符号也变得相反，就能够分别将附着于被清洁材料S的正带电性的异物用负带电的清洁辊11A除去，并将负带电性的异物用正带电的清洁辊11B进行除去。
如图8所示，通过使用外部电源31变更带电控制辊21的基准(在使用接地时为0V)，就能够变更清洁辊11的带电压。例如，在带电控制辊21上施加了-300V的情况下，清洁辊11的带电压就显示在辊21、11间所产生的电位差上相加了-300V的值。
如图9所示，还能够隔着被清洁材料S在与清洁辊11相反侧配置导辊41。此导辊41提高清洁辊11通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面上附着的异物用的电场强度。
在此情况下，对于导辊41还设置带电控制辊71，通过导辊41进一步提高被夹在清洁辊11和导辊41之间的被清洁材料S上作用的电场强度，能够使清洁性改善。例如，通过对于导辊41导入电位差为300V显示负特性的带电控制辊71，就能够使导辊41的带电压为+300V。
此外，当然在还需要被清洁材料S里面的清洁的情况下，能够取代导辊41而设置清洁辊。在此情况下，如图9点划线所示，通过导入转印辊72，就可以成为在被清洁材料S的里面也具有转印机构的单元，能够与上述情况同样地采取双联配置。
接下来，就使用了转印辊时的异物除去试验2进行说明。
(试验方法)
使绝缘性的部件(未图示)所保持的带电控制辊21以及清洁辊11进行接触，以5m/min的圆周速度使其牵连旋转，并在带电控制辊21的芯轴上附与地电压0V或者利用外部电源的电压±500V。此外，在后述的实施例以及比较例的说明中，在未特别明确记述的情况下就附与地电位0V。
对此，使用在薄膜状的被清洁材料S(PET薄膜：15cm×15cm×100μm)上散布了异物(平均径1μm、10μm的聚苯乙烯树脂或者丙烯树脂)的试料，评价了清洁辊的异物除去性能。此外，评价实验以薄膜状的被清洁材料10张作为1组合，并连续进行了5组合。
另外，确认清洁结束后的清洁辊11上附着的异物以及确认通过包含水的擦机器用的废棉纱头擦拭了转印辊51后的转印辊51上残存的异物。
使用表面电位计55、56(TREK公司制造Model 341B)测定了清洁中的清洁辊11以及转印辊51的表面电位。
(实施例以及比较例的说明)
在接下来的表6、7中表示进行了异物除去试验2的有关实施例以及比较例的辊构造，关于它们的内层/外层的组成在表3中表示。表6、7所示的实施例以及比较例的辊的制作方法也与上述异物除去试验1的情况相同，在芯轴(材质：铝合金制、尺寸：直径φ28mm×长度250mm)上成形内层部(厚度6mm/宽度(芯轴的延长方向的尺寸)240mm)，具有外层部就进一步成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)，弹性层为外径φ40mm、宽度240mm。另外，对于不具有内层部的辊(实施例20的转印辊就符合条件)，就在与上述相同的芯轴上直接成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)。
[表6]
Figure BPA00001443268700221
[表7]
Figure BPA00001443268700222
(试验结果)
表8是异物为丙烯树脂时的试验结果，表9是异物为聚苯乙烯树脂时的试验结果。
这里，表8、9中○×标记是与异物除去试验1的情况同样地使用数字显微镜(数字显微镜VHX-200 KEYENCE公司制造、透镜倍率450倍)对650μm×500μm的范围进行3点确认，并用○标记表示在所有点未确认到异物的情况，用×标记表示确认到异物的情况。。
[表8]
Figure BPA00001443268700231
[表9]
Figure BPA00001443268700232
在转印辊51的带电压相对于清洁辊11的带电压为同一极性，且转印辊51的带电压的绝对值大于清洁辊11的带电压的绝对值的实施例18～22中，在所有组合中，吸附于清洁辊11上的异物被转印到转印辊51，清洁效果继续得以发挥。
相对于此，在转印辊51的带电压相对于清洁辊11的带电压为同一极性，转印辊51的带电压的绝对值却小于清洁辊11的带电压的绝对值的比较例10及转印辊51的带电压相对于清洁辊11的带电压为不同极性的比较例12中，异物不会从清洁辊11转印到转印辊51。
此外，比较例11、13在转印辊51上采用了以往的粘着辊，如在现有技术一栏所说明那样，无法转印1μm的异物。
就具有上述清洁部的清洁系统的全体构成一例进行说明。
如图11所示，清洁系统61具备：利用静电力清除在被清洁材料S的表面S1上附着的尘埃等异物(导体或者电介质)的清洁部62；向该清洁部62搬送被清洁材料S的搬入部63；从清洁部62搬出清洁后的被清洁材料S的搬出部64。
搬入部63在一对辊63A、63B上卷绕搬送带63C，将搬送带63C上的被清洁材料S向清洁部62进行搬送。
搬出部64在一对辊64A、64B上卷绕搬送带64C，将从清洁部62排出到搬送带64C上的被清洁材料S沿从清洁部62离开的方向进行搬送。
清洁部62具备对于被清洁材料S的表面S1(上面)上一边使外周面接触一边旋转的一对清洁辊11A、11B，带电控制辊21A、21B以及转印辊51A、51B的外周面对于各清洁辊11A、11B一边接触一边旋转。另外，对于被清洁材料S的里面(下面)，也对应于上侧的清洁辊11A、11B配置一对清洁辊11A’、11B’，在清洁辊11A、11B之间夹着被清洁材料S使被清洁材料S移动到搬出部64侧。在此清洁辊11A’、11B’上与带电控制辊71A、71B一并对应设置有转印辊72A、72B。驱动辊74的旋转力经由驱动带73被传递到清洁辊11A’、11B’的轴部，以使清洁辊11A’、11B’进行旋转驱动。
(第1具体实施方式)
如图12(a)所示，本发明所涉及的清洁系统中所用的清洁单元U在被清洁材料S的表面S1上一边接触于清洁辊111的表面进行旋转一边对被清洁材料S进行相对移动，并借助于清洁辊111利用静电力去除在被清洁材料S的表面S1上附着的尘埃等异物(导体或者电介质图示省略)。
此清洁辊111可以在表面带电通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的异物的电荷，并利用此清洁辊111的辊表面(外周面)的带电性来吸附异物。此清洁辊111用具有绝缘性的部件(未图示)可以旋转地进行保持，并在与被清洁材料S相反侧设置有一边接触于清洁辊111的表面(外周面)一边进行旋转的带电控制辊121以及转印辊131，以构成一个清洁单元U。这些两辊121、131均被具有绝缘性的部件(未图示)可以旋转地进行保持。
带电控制辊121可以使通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的异物用的电荷，对清洁辊111外周面(外层部)稳定地带电。另外，转印辊131可以使通过静电力来吸附在清洁辊111的表面上附着的异物用的电荷，对转印辊131外周面(外层部)稳定地带电。
转印辊131与清洁辊111进行牵连旋转，在两辊131、111间依据各辊131、111的表面特性(例如带电序列)差异而产生电位差。据此通过清洁辊111和转印辊131的旋转所造成的接触剥离，在转印辊131上产生与清洁辊111的表面特性(例如带电序列)差异相应的电位差，并带电通过静电力来吸附在清洁辊111的表面上附着的异物用的电荷。
接下来，分别就清洁辊111、带电控制辊121以及转印辊131进行说明。
(清洁辊111)
清洁辊111具备：芯轴(芯棒)111a；设置于芯轴111a外侧的圆筒状的内层部111b；设置于该内层部111b外侧并由比内层部111b高电阻的材料组成的薄圆筒状的外层部111c(例如厚度30μm左右)，为二层构造。
形成这种清洁辊111的外层部111c的材料与上述清洁辊11的情况同样地选择可以带电通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的尘埃等异物的电荷。
清洁辊111的外层部111c的厚度也因与上述清洁辊11的情况同样的理由最好是2～500μm(更理想是5～50μm)，还能够取代芯轴111a而采用具有导电性的碳原材料或合成树脂复合材料等组成的芯棒。
此清洁辊111的外层部111c上所用的材料也与上述清洁辊11的情况相同。
另外，清洁辊111的内层部11b也与上述清洁辊11的情况相同。
(带电控制辊121)
带电控制辊121具备：具有导电性的芯轴121a；设置于此芯轴121a外侧的圆筒状的内层部121b；设置于此内层部121b外侧的圆筒状的外层部121c，并进行设定以使外层部121c的体积电阻率高于内层部121b。此带电控制辊121的芯轴121a、内层部121b以及外层部121c亦能够采用例如依据与清洁辊11的表面特性差异产生电位差的材料而分别形成。此外，如图12(b)所示的清洁单元U’那样，作为带电控制辊121’还可以是在芯轴121a’外侧直接具备圆筒状的外层部121c’这一构造。
另外，在此带电控制辊121、121’的芯轴121a、121a’上连接第1外部电源141，并能够通过第1外部电源141在带电控制辊121、121’的芯轴121a、121a’上施加电压。据此，就能够任意地变更对于清洁辊111使其带电的电荷(电荷的符号及电荷的大小)，以便通过静电力吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的异物。
而且，带电控制辊121可以使通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的异物的电荷，对清洁辊111进行带电，在图12(a)所示的情况下，带电控制辊121的芯轴121a采取作为基准的电位(例如地电位亦即0V)。
与此带电控制辊121相牵连的清洁辊111也与上述清洁辊11的情况同样地通过与带电控制辊121之间的接触剥离而带电，并在清洁辊111和带电控制辊121之间依据它们的表面特性差异，基于带电序列而产生电位差。
(转印辊131)
转印辊131具备：具有导电性的芯轴(芯棒)131a；设置于此芯轴131a外侧的圆筒状的内层部131b；设置于此内层部131b外侧的外层部131c，并构成为可以在辊表面带有通过静电力吸附在清洁辊111的表面因静电力而附着的异物的电荷。转印辊131的外层部131c的体积电阻率高于内层部131b。但是，如图12(b)所示，转印辊131’也可以是在芯轴131a’直接具备圆筒状的外层部131c’(弹性层部)这一构造。另外，作为转印辊131’的外层部131c’的原材料，就希望选定通过与清洁辊111的旋转所造成的接触剥离，而依据清洁辊111与转印辊131’的表面特性差异所产生的电位差，在无损稳定的吸附性的范围内尽可能大的原材料。
此转印辊131被设定成在对于带电控制辊121的芯轴121a所设置的第1外部电源141的施加电压例如为0V的情况下，与通过牵连旋转在清洁辊111上产生的带电压同一极性、且在转印辊131上产生的带电压的绝对值大于在清洁辊111上产生的带电压的绝对值。
因而，通过静电力被吸附于清洁辊111的异物，若通过清洁辊111的旋转与转印辊131进行接触，就会在转印辊131和清洁辊111之间依据表面特性差异而产生电位差，所以异物离开清洁辊111的外周面被转印(移动)到转印辊131的外周面。
据此，清洁辊111外周面上的异物不断地被转印到转印辊131侧，清洁辊111无论何时都是能够发挥清洁效果的状态，所以清洁辊111就能够比较长期间地继续进行异物吸附动作。因而，就不需要定期地除去清洁辊111外周面的异物或者更换清洁辊111的维护作业，维护性改善。
另外，在上述清洁系统中，在第1外部电源141的施加电压与上述情况下的转印辊131的带电压极性相反且带电压的绝对值大时，就能够使转印辊131的带电极性相反地进行变更，能够减弱转印辊131的吸附力。因而，第1外部电源141通过除清洁辊111进行清洁时外，对带电控制辊121施加与转印辊131进行转印动作时在转印辊131的表面所带电的电荷相反符号、绝对值大的电压，附着在转印辊131上的异物的除去就变得容易。
因而，在上述单元中，例如在通过带电控制辊121和清洁辊111的牵连而发生的电位差为300V，带电控制辊121相对于清洁辊111显示正侧带电性的情况下，若设对于带电控制辊121所设置的第1外部电源141的施加电压为0V则清洁辊111为-300V。而且，在通过清洁辊111和转印辊131的牵连而发生的电位差为300V，清洁辊111相对于转印辊131显示正侧带电性的情况下，转印辊131就为-600V。在此情况下，相对于清洁辊111显示正侧带电性的异物通过静电力被吸附到清洁辊111，并从清洁辊111上转印到转印辊131。
另一方面，如果将第1外部电源141的施加电压变更成例如0V到+900V，则清洁辊111为+600V，转印辊131为+300V，转印辊131的带电极性就从负侧变更成正侧。其结果，转印辊131就丧失对于通过静电力吸附到转印辊131的显示正侧带电性的异物的吸附力，并易于从转印辊131除去异物。
可是，作为从转印辊131除去异物的手段，希望采用例如擦拭、冲洗、利用橡胶制的刮刀等进行刮取、鼓风其他适宜手段。
例如图13所示的清洁单元U1那样，对于转印辊131可以旋转地设置清洁刷151，该清洁刷151与牵连方向反方向地进行旋转以刮除通过静电力附着在转印辊131的表面上的异物，并能够对于此清洁刷151以沿牵连方向进行旋转的方式设置例如不锈钢合金(SUS304)制的金属辊152。此清洁刷151在芯轴151a上具有合成树脂制的毛部151b(刷部)。在此金属辊152上连接着第2外部电源153而成为与转印辊131之间产生电位差这一构成。就是说，通过第2外部电源153对金属辊152施加与清洁时在转印辊131的表面所带电的电荷相同符号的电位以便与转印辊131之间产生电位差。
在金属辊152的表面附近设置前端刮除部接触于金属辊152表面的清洁刮刀146，通过此清洁刮刀146刮掉在金属辊152表面上附着的异物。此清洁刮刀146用合成树脂制(例如热硬化性氨基甲酸乙酯树脂)组成的弹性体而形成，并通过具有绝缘性的保持器具(未图示)进行保持。此外，还可以使清洁刮刀146的保持器具通过绝缘物来进行保持。
另外，在金属辊152的表面附近设置有可以通过负压吸引异物的真空部件的吸入口145。由于清洁刮刀146被配置在此吸入口145的附近，所以通过该吸入口145由清洁刮刀146所刮掉的异物被吸引除去。据此就能够有效地除去附着在金属辊152上的异物。这里，作为真空部件只要可以通过负压吸引异物即可，例如能够采用众所周知的真空泵。
借助于上述单元，通过清洁辊111接触于作为清洁对象的被清洁材料S上附着的异物，尘埃等异物就被吸附到清洁辊111的表面(外层部111c)，从被清洁材料S的表面S1除去。
然后，通过静电力被吸附在清洁辊111表面上的异物，若通过清洁辊111的旋转与转印辊131的表面相接触，就在转印辊131和清洁辊111面之间产生电位差，所以异物离开清洁辊111被转印(移动)到转印辊131的表面。
然后，附着在转印辊131表面上的异物通过清洁刷151从转印辊131刮掉，并吸附到金属辊152的表面。附着在此金属辊152表面的异物通过清洁刮刀146进行刮除，由清洁刮刀146所刮掉的异物通过真空部件的吸入口145被吸引除去，不会残留在金属辊152的表面上，如果这样转印辊131及清洁刷151、金属辊152就能够长期地继续去除附着在清洁辊111表面上的异物，另外，转印辊131及金属辊152的周边也不会因被刮掉的异物而弄脏。
因而，不仅不需要定期地除去清洁辊111及转印辊131表面的异物或者更换清洁辊111及转印辊131的维护作业，还几乎不用担心转印辊131周边因异物而弄脏，所以在维护性上表现出色。
这里，虽然利用真空部件的吸引动作还可以经常进行，但还能够采用除清洁辊111进行清洁时外才进行驱动这一构成。特别是，第1外部电源141除清洁辊111进行清洁时外，能够对带电控制辊121施加与转印辊131进行转印动作时在转印辊131的表面所带电的电荷相反符号、绝对值大的电压，如果采用这一构成，通过对带电控制辊121施加这种电压，使源于转印辊131的异物吸附力变无，就能够更加有效地进行异物的吸引除去。在此情况下，是否是清洁辊111进行清洁时，既可以电气或者机械地检测被清洁材料的移动来进行判断，也可以根据例如清洁辊111的芯轴111a的上下变位检测被清洁材料S的通过来进行判断。另外，还可以采用如下构造：使清洁刮刀146可进退地进行支撑，以便仅在真空部件驱动时清洁刮刀146的前端刮除部接触于金属辊152的表面。
此外，在上述任意情况下，清洁辊111均相对于转印辊131具有+300V的电位差，所以相对于清洁辊111显示正侧带电性的异物一旦被转印到转印辊131以后，就不会被再转印到清洁辊111。
另外，因依据上述辊111、121间的表面特性差异而发生的电位差以带电控制辊121为基准(例如对地电压0V等)而发生电位差，故在一定圆周速度下就稳定地显示一定的数值。
如图14所示，通过双联配置清洁单元U1、U2，并使各单元的清洁辊111、111A的符号相反，就能够分别将附着在被清洁材料S的正带电性异物用负带电的清洁辊111进行除去，将负带电性的异物用正带电的清洁辊111A进行除去。这样一来，就能够使通过清洁单元U1、U2(清洁辊111、111A)从被清洁材料S上能够除去的异物的范围扩大。在此情况下在各清洁单元U1、U2中还设置有带电控制辊121、121A；转印辊131、131A；第2外部电源153、153A；真空部件的吸入口145、145A以及清洁刮刀146、146A；清洁刷151、151A和金属辊152、152A。
如图15所示，还可以隔着被清洁材料S设置导辊154，被清洁材料S在清洁辊111以及导辊154接触的位置从上下进行支撑，在稳定性良好地得以支撑的状态下进行异物除去。
在此情况下，通过对导辊154设置带电控制辊121”以及第1外部电源141”，使导辊154相对于清洁辊111电位差变大而带电，就能够进一步增强作用于被清洁材料S的电场强度，以使清洁性得以改善。就是说，由于被清洁材料S在清洁辊111以及导辊154接触的位置处电场强度最高，所以通过对导辊154设置带电控制辊121”，依据所附与的电场被清洁材料S上的带电异物被效率良好地吸附到清洁辊111并除去。
另外，还可以取代导辊154，如图16所示那样通过使用清洁辊111B而使得被清洁材料S里面的清洁与通过清洁单元U3的表面清洁同时进行。在此情况下，还设置有带电控制辊121、121B；转印辊131、131B；第2外部电源153、153B；真空部件的吸入口145、145B以及清洁刮刀146、146B；清洁刷151、151B和金属辊152、152B。
不言而喻在这些图15以及图16所示的情况下，还可以与图14所示的情况同样地进行双联配置。
接下来，就与清洁辊111的异物除去性能有关的试验进行说明。
(方法)
在图17所示的清洁系统中，使具有绝缘性的部件(未图示)所保持的带电控制辊121以及清洁辊111、转印辊131进行接触，以5m/min的圆周速度使其牵连旋转，并通过第1外部电源141在带电控制辊121的芯轴121a上附与任意的电压(接地0V、第1外部电源±900V)。第1外部电源141采取的设定是在被清洁材料通过时、亦即在清洁时设为0V，在除此以外的情况下施加任意的电压(在表14的情况下是第1外部电源+900V、在表15的情况下是第1外部电源-900V)。在对于转印辊131经由清洁刷151所设置的金属辊152上连接第2外部电源153，该第2外部电源153以与清洁时的转印辊电位相同符号经常施加绝对值300V。清洁刷151设置成相对于转印辊131与牵连方向反方向地进行旋转，金属辊152设置成相对于清洁刷151沿牵连方向进行旋转。
真空部件的吸入口145与金属辊152的表面(外周面)的间隙长为2mm，并在从吸入口145的开口端正下方的辊表面到辊的行进方向后方5mm的位置设置了清洁刮刀146。
对此，使用在被清洁材料S(PET薄膜：15cm×15cm×100μm)上散布了异物(平均径1μm、10μm的聚苯乙烯树脂或者丙烯树脂)的试料，评价了清洁辊111的异物除去性能。此外，评价实验以薄膜50张作为1组合，并连续进行了5组合。
另外，确认清洁结束后的清洁辊111上附着的异物以及确认转印辊131上附着的异物。
使用表面电位计161、162、163(TREK公司制造Model 341B)测定了清洁中的清洁辊11、带电控制辊121以及转印辊131的表面电位。
(实施例以及比较例的说明)
在接下来的表10、11中表示进行了异物除去试验1的有关实施例23～28以及比较例14、15的辊构造，关于它们的内层/外层的组成在表3中表示。表10、11所示的实施例以及比较例的辊的制作方法如下。
在芯轴(材质：铝合金制、尺寸：直径φ28mm×长度250mm)上成形内层部(厚度6mm/宽度(芯轴的延长方向的尺寸)240mm)。具有外层部就进一步在上述内层部的外侧成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)。据此，弹性层就为外径φ40mm、宽度240mm。但是，对于不具有内层部的辊(实施例25、28的转印辊就符合条件)，就在与上述相同的芯轴上直接成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)。
[表10]
[表11]
Figure BPA00001443268700322
(试验结果)
表12是异物为丙烯树脂时的试验结果，表13是异物为聚苯乙烯树脂时的试验结果。这里，表中○×标记是使用数字显微镜(数字显微镜VHX-200 KEYENCE公司制造、透镜倍率450倍)对650μm×500μm的范围进行3点确认，并用○标记表示在所有点未确认到异物的情况，用×标记表示确认到异物的情况。
[表12]
[表13]
Figure BPA00001443268700331
在带电控制辊121的芯轴121a上连接第1外部电源141，并对第1外部电源141的施加电压进行了控制的实施例23～28，在任一组合中都没有异物的蓄积，未确认到时间经过所导致的清洁性降低。相对于此，在带电控制辊121上接地的比较例1、2中，却有对转印辊131的异物蓄积，并确认到时间经过所导致的清洁性降低。
因而，通过利用第1外部电源141进行电压控制，就能够维持清洁辊111的清洁性能、转印辊131的转印性能，不存在异物的蓄积，所以就不需要实施定期地除去(清扫)在清洁辊111及转印辊131的辊表面附着的异物，或者定期地更换附着有上述异物的清洁辊111及转印辊131之类的维护作业。
另外，通过利用第1外部电源141的电压施加，对于带电控制辊121施加与清洁时在转印辊131的表面所带电的电荷相反符号、绝对值大的电压，由此还确认到如果使转印辊131具有的带电性为相反极性以减弱转印辊131上所吸附的异物的吸附力，从转印辊131的异物除去就变得容易。
就具有上述清洁部的清洁系统的全体构成一例进行说明。
如图18所示，清洁系统171具备：利用静电力清除在被清洁材料S的表面S1上附着的尘埃等异物(导体或者电介质)的清洁部172；向该清洁部172搬送被清洁材料S的搬入部173；从清洁部172搬出清洁后的被清洁材料S的搬出部174。
搬入部173在一对辊173A、173B上卷绕搬送带173C，将搬送带173C上的被清洁材料S向清洁部172进行搬送。
搬出部174在一对辊174A、174B上卷绕搬送带174C，将从清洁部172排出到搬送带174C上的被清洁材料S沿从清洁部172离开的方向进行搬送。
清洁部172具备对于被清洁材料S的表面S1(上面)上一边使表面接触一边旋转的一对清洁辊111，带电控制辊121以及转印辊131的表面对于各清洁辊111一边接触一边旋转。另外，对于被清洁材料S的里面(下面)，也对应于上侧的清洁辊111配置一对清洁辊111，在清洁辊111之间夹着被清洁材料S使被清洁材料S移动到搬出部174侧。在此清洁辊111上与带电控制辊121一并对应设置有转印辊131。驱动辊176的旋转力经由驱动带175被传递到清洁辊111的轴部，以使清洁辊111进行旋转驱动。
另外，在各带电控制辊121的芯轴上连接第1外部电源(高压电源)141，在各转印辊131经由清洁刷151设置金属辊152，并对于此金属辊152设置有真空泵178(真空部件)的吸入口145以及清洁刮刀146。各吸入口145经由过滤器177连接到真空泵178。
虽然在上述实施方式中，对于转印辊131可以旋转地设置清洁刷151，对于此清洁刷151设置金属辊152，并在金属辊152的表面附近设置清洁刮刀146及真空部件的吸入口145，但本发明并不限定于这种构造，还能够采用省略清洁刷及金属辊，并在转印辊的表面附近设置清洁刮刀146及真空部件的吸入口145这一构造。
另外，虽然上述实施方式，对于清洁辊111设置有带电控制辊121，但还可以如图19所示对于转印辊131进行设置。
接下来，就与清洁辊111的异物除去性能有关的试验进行说明。
(方法)
在图19所示的清洁系统中，使具有绝缘性的部件(未图示)所保持的清洁辊111以及带电控制辊121、转印辊131进行接触，以5m/min的圆周速度使其牵连旋转，并通过第1外部电源141在带电控制辊121的芯轴121a上附与任意的电压(接地0V)。在对于转印辊131经由清洁刷151所设置的金属辊152上连接第2外部电源153，该第2外部电源153在清洁时以与清洁时的转印辊电位相同符号附与绝对值1kV，在除此以外的情况下就以与清洁时的转印辊电位相反符号附与绝对值1kV。清洁刷151设置成相对于转印辊131与牵连方向反方向地进行旋转，金属辊152设置成相对于清洁刷151沿牵连方向进行旋转。
真空部件的吸入口145与金属辊152的表面(外周面)的间隙长为2mm，并在从吸入口145的开口端正下方的辊表面到辊的行进方向后方5mm的位置设置了清洁刮刀146。
对此，使用在被清洁材料S(带铜箔的玻璃环氧基板：12cm×12cm×2mm)上散布了异物(平均径1μm、10μm的聚苯乙烯树脂或者丙烯树脂)的试料，评价了清洁辊111的异物除去性能。这里，表中○×标记是使用数字显微镜(数字显微镜VHX-200KEYENCE公司制造、透镜倍率450倍)对650μm×500μm的范围进行3点确认，并用○标记表示在所有点未确认到异物的情况，用×标记表示确认到异物的情况。此外，评价实验以玻璃环氧基板50张作为1组合，并连续进行了5组合。
另外，使用表面电位计(TREK公司制造Model 341B)测定了清洁中的清洁辊111的表面电位。进而，将被清洁材料的铜箔面与大地连接，测定了清洁时在上述铜箔面上流过的电流值。
此外，在表14中表示与实施例29～32以及比较例16～19有关的辊构造，关于它们的内层/外层的组成在表3中表示。比较例16～19如图13所示，带电控制辊121采用对于清洁辊111一边接触于其表面一并旋转的辊配置。
(实施例以及比较例的说明)
在芯轴(材质：铝合金制、尺寸：直径φ28mm×长度250mm)上成形内层部(厚度6mm/宽度(芯轴的延长方向的尺寸)240mm)。具有外层部就进一步在上述内层部的外侧成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)。据此，弹性层就为外径φ40mm、宽度240mm。但是，对于不具有内层部的辊(带电控制辊就符合条件)，就在与上述相同芯轴上直接成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)。
[表14]
Figure BPA00001443268700361
根据表14所示的结果，在对于转印辊131设置带电控制辊121的实施例29～32中，可知在任一试料中异物都被除去，不存在时间经过所导致的清洁性降低，长期间获得稳定的清洁性能。相对于此，在对于清洁辊111设置带电控制辊121的比较例16～19中，确认到时间经过所导致的清洁性降低。
另外，还确认到通过对于转印辊131设置带电控制辊121，就可防止自第2外部电源153发生的电流流入清洁辊111，流经被清洁材料S的电流被减低，即便被清洁材料S为导电物等也能够防止被清洁材料S的电气损伤。就是说，在对于清洁辊111设置一边接触于清洁辊111的表面一并旋转的带电控制辊121的系统中，虽然自第2外部电源153发生的电流流入清洁辊111，在被清洁材料S为导电物等情况下有可能会损失被清洁材料S，但通过不是在清洁辊111上而是在转印辊131上导入将带电控制辊121，就能够防止自第2外部电源153发生的电流流入清洁辊111，并防止被清洁材料S的电气损伤。
图20中表示具有上述清洁部的清洁系统的全体构成一例。
(第2具体实施方式)
如图21(a)所示，在清洁系统所用的清洁单元U中，在被清洁材料S的表面S1上一边接触于清洁辊211的表面(外周面)并进行旋转一边相对移动，并借助于清洁辊211利用静电力去除在被清洁材料S的表面S1上附着的尘埃等异物(导体或者电介质图示省略)。
此清洁辊211可以通过与被清洁材料S的接触剥离在表面带电通过静电力来吸附在被清洁材料S的表面S1上附着的异物用的电荷，具备：具有导电性的芯轴(芯棒)211a；设置于芯轴211a外侧的圆筒状的内层部211b；设置于该内层部211b外侧由比内层部211b高电阻的材料组成的薄圆筒状的外层部211c(例如厚度30μm左右)，为二层构造。而且，在清洁辊211的芯轴211a上连接第1外部电源21。
对于利用辊表面的带电性通过静电力来吸附异物的清洁辊211，设置有一边接触于清洁辊211的表面一边旋转的转印辊231。此转印辊231可以在表面带电通过静电力来吸附在清洁辊211的表面上附着的异物用的电荷。使通过静电力附着于清洁辊211的异物转印(移动)到转印辊231侧。与此同时，通过变更清洁辊211上所连接的第1外部电源221的施加电压，就能够任意地变更转印辊231的通过静电力吸附上述异物用的带电压。
转印辊231具备：具有导电性的芯轴(芯棒)231a；设置于此芯轴231a外侧的圆筒状的内层部231b；设置于此内层部231b外侧的外层部231c，此外层部231c的体积电阻率高于内层部231b。
对于此转印辊231，可以旋转地设置清洁刷243，该清洁刷243与牵连方向反方向地进行旋转以刮除通过静电力附着在转印辊31的表面上的异物，并能够对于此清洁刷243以沿牵连方向进行旋转的方式设置例如不锈钢合金(SUS304)制的金属辊244。此清洁刷243在芯轴243a上具有合成树脂制的毛部243b(刷部)。在此金属辊244上连接着第2外部电源245而成为与转印辊231之间产生电位差这一机构。就是说，通过第2外部电源245对金属辊244施加与清洁时在转印辊231的表面所带电的电荷相同符号的电位。
金属辊244的表面附近设置前端刮除部接触于金属辊244表面的清洁刮刀241，通过此清洁刮刀241刮掉在金属辊244表面上附着的异物。此清洁刮刀241用合成树脂制(例如热硬化性氨基甲酸乙酯树脂)组成的弹性体而形成，并通过具有绝缘性的保持器具(未图示)进行保持。此外，还可以使清洁刮刀241的保持器具通过绝缘物来进行保持。
另外，对金属辊244的表面附近即转印辊231的辊表面和清洁刮刀241的前端刮除部的接触部分附近，设置有可以通过负压吸引异物的真空部件的吸入口242。由于清洁刮刀241被配置在此吸入口242的附近，所以通过该吸入口242由清洁刮刀241所刮掉的异物被吸引除去。据此就能够有效地除去附着在金属辊244上的异物。这里，作为真空部件只要可以通过负压吸引异物即可，例如能够采用众所周知的真空泵。
这样，在从金属辊244吸引除去异物的情况下，通过采取清洁刮刀241的前端刮除部接触于真空部件的吸入口242附近的金属辊244上以刮除异物这一构造，附着在金属辊44上异物就效率良好地得以除去不会弄脏周围。
另外，清洁辊211和转印辊231用绝缘性的原材料(未图示)进行保持，转印辊231与清洁辊211进行牵连旋转，在两辊231、211间依据各辊231、211的表面特性差异而产生电位差。据此通过清洁辊211和转印辊231的旋转所造成的接触剥离，在转印辊231的辊表面上产生与清洁辊211的表面特性(例如带电序列)差异相应的电位差，并带电通过静电力来吸附在清洁辊211的表面上附着的异物用的电荷。
能够通过第1外部电源221在清洁辊211的芯轴211a上施加电压，例如在清洁辊211的芯轴211a上连接的第1外部电源221的施加电压为0V时，在将相对于通过牵连旋转在转印辊231产生的带电压的极性为同一极性的电压附与第1外部电源221的情况下，清洁辊211就可以从被清洁材料S吸附异物，转印辊231就可以转印在清洁辊211上附着的异物。
通过上述条件吸附于转印辊231的异物，在上述条件的施加电压为0V的情况下，由第1外部电源221对清洁辊211的芯轴211a施加与通过牵连旋转在转印辊231产生的带电压相反极性、且绝对值大于该带电压的绝对值的电压，由此转印辊231丧失吸附异物的吸附力(静电力)。据此，上述异物由清洁刷243刮掉并移动到金属辊244的表面。然后，移动到金属辊244表面的异物由清洁刮刀241刮掉并通过真空部件的吸入口242被吸引除去。
虽然这里所用的转印辊231是与清洁辊211同样的构造，但也能够如图21(b)所示的单元U1’那样，作为转印辊231’采用除去内层部并在芯轴231a’(芯棒)的外侧直接具备圆筒状的外层部231c’这一构造。此外，作为外层部的原材料，希望在无损利用静电力的稳定吸附力的范围内，使电位差相对于清洁辊211的带电压尽可能大地进行选定。
清洁辊211的外层部211c的厚度与上述清洁辊11、111同样地最好是2～500μm(更理想的是5～50μm)。此外，还能够取代芯轴211a而采用具有导电性的碳原材料料及合成树脂复合材等组成的芯棒。
外层部211c上所用的材料及内层部211b上所用的材料亦与上述的清洁辊11、111相同。
转印辊231具备：具有导电性的芯轴(芯棒)231a；设置于此芯轴231a外侧的圆筒状的内层部231b；设置于此内层部231b外侧的外层部231c，并构成为可以将通过静电力吸附在清洁辊211的表面上附着的异物用的电荷，在辊表面进行带电。转印辊231的外层部231c其体积电阻率高于内层部231b。与第1外部电源221上附与的电压同一极性、绝对值大地进行设定。与此同时，转印辊231能够通过清洁辊211的芯轴211a上所连接的第1外部电源221任意地变更用于通过静电力来吸附在清洁辊211表面上附着的异物的带电压。
据此通过静电力附着于清洁辊211的异物伴随于旋转被依次转印(移动)到转印辊231侧。其结果由于在清洁辊211的表面上不会残留异物，再者异物不会回到被清洁材料S的表面S1上，所以清洁辊211能够长期间继续进行异物吸附动作。
借助于上述单元，通过清洁辊211接触于作为清洁对象的被清洁材料S上附着的异物，尘埃等异物就被吸附到清洁辊211的表面(外层部211c)，从被清洁材料S的表面S1除去。
然后，通过静电力被吸附在清洁辊211表面上的异物，若通过清洁辊211的旋转与转印辊231的表面相接触，就在转印辊231和清洁辊211面之间产生电位差，所以异物离开清洁辊211被转印(移动)到转印辊231的表面。
然后，附着在转印辊231表面上的异物通过清洁刷243从转印辊231刮掉，并吸附到金属辊244的表面。附着在此金属辊244表面的异物通过清洁刮刀241进行刮除，由清洁刮刀241所刮掉的异物通过真空部件的吸入口242被吸引除去。
据此由于在清洁辊211的表面上不会残留异物，异物不会回到被清洁材料S的表面S1上，所以清洁辊211能够长期间继续进行异物吸附动作。另外，因为由清洁刮刀241从金属辊211所刮掉的异物通过真空部件的吸入口242立即被吸引除去，所以金属辊211的周边也不会因被刮掉的异物而弄脏。
因而，不仅不需要定期地除去清洁辊211及转印辊231表面的异物或者更换清洁辊211及转印辊231的维护作业，还几乎不用担心转印辊231周边因异物而弄脏，所以就在维护性上表现出色。
这里，虽然利用真空部件的吸引动作还可以经常进行，但还能够采用第1外部电源221除清洁辊211进行清洁时，对清洁辊211施加与转印辊231进行转印动作时在转印辊231的表面所带电的电荷相反符号、绝对值大于转印辊231的带电压的绝对值的电压这一构成，上述真空部件除清洁辊211进行清洁时才进行驱动这一构成。这里，“清洁时”是指清洁辊211一边接触于被清洁材料的表面进行旋转一边相对移动这一时候。清洁辊211进行清洁时既可以电气或者机械地检测被清洁材料的移动来进行判断，也可以根据例如清洁辊211的芯轴211a的上下变位检测被清洁材料S的通过来进行判断。另外，还可以采用如下构造：使清洁刮刀241可进退地进行支撑，以便仅在真空部件驱动时清洁刮刀241的前端刮除部接触于金属辊211的表面。
接下来，就上述清洁单元U1中的清洁辊211与转印辊231之关系一例进行说明。
首先，在上述清洁单元中，在通过转印辊231和清洁辊211的牵连而发生的电位差为300V，清洁辊211相对于转印辊231显示正侧带电性的情况下(在带电序列成为正侧时)，如图22(a)所示，清洁辊211上连接的外部电源221的施加电压为0V，转印辊231为-300V，清洁辊211为0V。
另外，如图22(b)所示，如果将外部电源221的施加电压设为-300V，则转印辊231为-600V，清洁辊211为-300V，在正侧带电性的异物被吸附到清洁辊211以后，被转印吸附到转印辊231。
之后，如图22(c)所示，如果将外部电源221的施加电压设为+600V，则转印辊231为+300V，清洁辊211为+600V，显示正侧带电性的异物就要从正侧带电的转印辊231离开。在此状态下，通过清洁刷243从转印辊231刮掉上述异物，并移动到金属辊244的表面上。移动到此金属辊244表面的异物在真空部件的吸入口242附近由清洁刮刀241的前端刮除部进行刮掉，通过真空部件的吸入口242被吸引，并从金属辊244的辊表面上除去。
另外，在通过转印辊231和清洁辊211的牵连而发生的电位差为300V，清洁辊211相对于转印辊231显示负侧带电性的情况下(在带电序列成为负侧时)，如图22(d)所示，清洁辊211上连接的外部电源221的施加电压为0V，转印辊231为+300V，清洁辊211为0V。
然后，如图22(e)所示，如果将外部电源221的施加电压设为+300V，则转印辊231为+600V，清洁辊211为+300V，负侧带电性的异物被吸附到清洁辊211以后，被转印吸附到转印辊231。
之后，如图22(f)所示，如果将外部电源221的施加电压设为-600V，则转印辊231为-300V，清洁辊211为-600V，显示负侧带电性的异物就要从负侧带电的转印辊231离开。在此状态下，通过清洁刷243从转印辊231刮掉上述异物，并移动到金属辊244的表面上。移动到此金属辊244表面的异物在真空部件的吸入口242附近由清洁刮刀241的前端刮除部进行刮掉，通过真空部件的吸入口242被吸引，并从金属辊244的辊表面上除去。
因依据上述辊211、231间的表面特性差异所发生的电位差以清洁辊211的带电压为基准发生电位差，故在一定圆周速度下就稳定地显示一定的数值。
此外，在图22(a)～(c)的情况下，因清洁辊211相对于转印辊231在正侧具有+300V的电位，故一度被转移到转印辊231显示正侧带电性的异物就不会被再度转印到清洁辊211。同样地，在图22(d)～(f)的情况下，因清洁辊211相对于转印辊231在负侧具有-300V的电位，故一度被转移到转印辊231显示负侧带电性的异物就不会被再度转印到清洁辊211。在这些情况下作为基准的就是清洁辊211的芯轴211a上连接的第1外部电源221的施加电压。
接下来，就与清洁辊211的性能有关的试验结果进行说明。
(方法)
在图23所示的清洁系统中，使绝缘性的部件(未图示)所保持的转印辊231以及清洁辊211进行接触，以5m/min的圆周速度使其牵连旋转，并通过第1外部电源221在清洁辊211(芯轴211a)上附与任意的电压(±300V、±600V)。
第1外部电源221的设定是在被清洁材料S通过时(亦即清洁时)施加±300V中的某一个，在除此以外的情况下则以与先前所施加的电位相反极性施加±600V的电压。第2外部电源245经常施加与第1外部电源221在被清洁材料通过时施加的电压相同值。
设置成清洁刷243相对于转印辊231与牵连方向反方向地进行旋转，金属辊244相对于清洁刷243沿牵连方向进行旋转。真空部件的吸入口242与金属辊244的辊表面的间隙长为2mm，并在从吸入口242的开口端正下方的辊表面到金属辊244的行进方向后方5mm的位置设置了清洁刮刀241。
对此，使用在被清洁材料S(PET薄膜：15cm×15cm×100μm)上散布了异物(平均径1μm、10μm的聚苯乙烯树脂或者丙烯树脂)的试料，评价了清洁辊211的异物除去性能。此外，评价实验以薄膜10张作为1组合，并连续进行了5组合。
另外，确认清洁结束后的清洁辊211上附着的异物以及确认转印辊231上附着的异物。
使用表面电位计261、262(TREK公司制造Model 341B)测定了清洁中的清洁辊211以及转印辊231的表面电位。
(实施例以及比较例的说明)
在接下来的表15、16中表示进行了异物除去试验1的有关实施例33～48以及比较例20、21的辊构造，关于它们的内层/外层的组成在表3中表示。表15、16所示的实施例33～48以及比较例20、21的辊的制作方法如下。
在芯轴(材质：铝合金制、尺寸：直径φ28mm×长度250mm)上成形内层部(厚度6mm/宽度(芯轴的延长方向的尺寸)240mm)。具有外层部就进一步在上述内层部的外侧成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)。据此，弹性层就为外径φ40mm、宽度240mm。但是，对于不具有内层部的辊(实施例33、41的转印辊就符合条件)，就在与上述相同的芯轴上直接成形外层部(厚度30μm/宽度240mm)。
[表15]
Figure BPA00001443268700431
[表16]
Figure BPA00001443268700432
(试验结果)
表17是异物为丙烯树脂的情况，表18是异物为聚苯乙烯树脂的情况。这里，表中○×标记是使用数字显微镜(数字显微镜VHX-200KEYENCE公司制造、透镜倍率450倍)对650μm×500μm的范围进行3点确认，并用○标记表示在所有点未确认到异物的情况，用×标记表示确认到异物的情况。
[表17]
Figure BPA00001443268700441
[表18]
Figure BPA00001443268700442
根据表17、18，在清洁辊211上连接第1外部电源221并施加了电压的实施例33～48中即便进行连续使用，也未确认异物蓄积到转印辊并且未发现清洁性降低。
相对于此，在清洁辊上使用了未获得本发明效果的转印辊的比较例20、21中，无法获得连续的清洁性。
另外，如图24所示，通过双联配置清洁单元U1、U2，并使各单元U1、U2的清洁辊211、211A上所带电的电荷的符号相反，就能够分别将附着在被清洁材料S上显示正侧带电性的异物用负侧带电的清洁辊211进行除去，将显示负侧带电性的异物用正侧带电的清洁辊211A进行除去。221、221A是第1外部电源，231、231A是转印辊。
进而，如图25所示，隔着被清洁材料S在清洁辊211的相反侧设置导辊251B，相对于此导辊251B设置转印辊231B，并通过导辊251B进一步增强被夹在清洁辊211和导辊251B之间的被清洁材料S上作用的电场强度，能够使清洁性得以改善。
在此情况下，还可以通过取代导辊251B而使用清洁辊，同时进行被清洁材料S里面的清洁。另外，还可以与图24所示的情况同样地双联配置单元。
就具有上述清洁部的清洁系统的全体构成一例进行说明。
如图26所示，清洁系统271具备：利用静电力清除在被清洁材料S的表面S1上附着的尘埃等异物(导体或者电介质)的清洁部272；向该清洁部272搬送被清洁材料S的搬入部273；从清洁部272搬出清洁后的被清洁材料S的搬出部274。
搬入部273在一对辊273A、273B上卷绕搬送带273C，将搬送带273C上的被清洁材料S向清洁部272进行搬送。
搬出部274在一对辊274A、274B上卷绕搬送带274C，将从清洁部272排出到搬送带274C上的被清洁材料S沿从清洁部272离开的方向进行搬送。
清洁部272具备对于被清洁材料S的表面S1(上面)上一边使外周面接触一边旋转的一对清洁辊211，转印辊231的表面对于各清洁辊211一边接触一边旋转。另外，对于被清洁材料S的里面(下面)，也对应于上侧的清洁辊211配置一对清洁辊211，在清洁辊211之间夹着被清洁材料S使被清洁材料S移动到搬出部274侧。在此清洁辊211上还对应设置有转印辊231。驱动辊276的旋转力经由驱动带275被传递到清洁辊211的轴部，以使清洁辊211进行旋转驱动。
另外，在各清洁辊211的芯轴上连接第1外部电源(高压电源)221，在各转印辊231经由清洁刷243设置金属辊244，在各金属辊244上连接有第2外部电源245。另外，对于金属辊244设置有真空泵278(真空部件)的吸入口242以及清洁刮刀241。各吸入口242经由过滤器277连接到真空泵278。

Claims (16)

1.一种清洁系统，具备一边接触于被清洁材料的表面并进行旋转一边相对移动的清洁辊，通过上述清洁辊利用静电力去除在上述被清洁材料的表面上附着的尘埃等异物，该清洁系统的特征在于：
上述清洁辊能够在外周面带有通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，
对于上述清洁辊，设置一边接触于上述清洁辊的外周面一边旋转的带电控制辊，
上述带电控制辊能够使上述清洁辊带有用于通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷。
2.根据权利要求1所记载的清洁系统，其特征在于：
通过上述带电控制辊一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转，在与上述清洁辊之间，依据上述带电控制辊和上述清洁辊的表面特性差异而产生电位差。
3.根据权利要求1或者2所记载的清洁系统，其特征在于：
对于上述清洁辊，设置一边接触于上述清洁辊的外周面一边旋转的转印辊，
此转印辊具备：具有导电性的芯棒；以及设置于此芯棒外侧的圆筒状的弹性层部，
上述转印辊的弹性层部的体积电阻率高于上述芯棒，用表面能够带有通过静电力来吸附在上述清洁辊的外周面上附着的异物的电荷的材料所形成。
4.根据权利要求1～3中任意一项所记载的清洁系统，其特征在于：
隔着上述被清洁材料，在上述清洁辊的相反侧配置导辊，
上述导辊提高上述清洁辊通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物用的电场强度。
5.根据权利要求1～4中任意一项所记载的清洁系统，其特征在于：
上述清洁辊具备：具有导电性的芯棒；设置于此芯棒外侧的圆筒状的内层部；以及设置于此内层部外侧的外层部，
此外层部具有50°以上的硬度(JIS-A)且体积电阻率高于上述内层部。
6.根据权利要求1～5中任意一项所记载的清洁系统，其特征在于：
上述清洁辊的上述内层部用具有导电性的弹性材料所形成，
上述外层部用丙烯酸混合氨基甲酸乙酯或者氟混合氨基甲酸乙酯所形成。
7.根据权利要求1或者2所记载的清洁系统，其特征在于：
对于上述清洁辊，设置一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转的转印辊，
上述带电控制辊在芯轴上连接第1外部电源，并能够对上述清洁辊改变用于通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，
上述转印辊由能够在表面带有通过静电力来吸附在上述清洁辊的表面上附着的异物的电荷的材料所形成，并且能够借助于上述带电控制辊的芯轴上连接的第1外部电源来改变通过静电力吸附异物的电荷。
8.一种清洁系统，具备一边接触于被清洁材料的表面并进行旋转一边相对移动的清洁辊，通过上述清洁辊利用静电力除去在上述被清洁材料的表面上附着的尘埃等异物，该清洁系统的特征在于：
上述清洁辊连接第1外部电源并能够在表面带有用于通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，
对于上述清洁辊，设置一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转的转印辊，
上述转印辊能够在表面带有用于通过静电力来吸附在上述清洁辊的表面上附着的异物的电荷，并且能够通过改变对上述清洁辊所连接的第1外部电源的施加电压来改变上述转印辊的通过静电力吸附上述异物用的带电压。
9.根据权利要求8所记载的清洁系统，其特征在于：
通过上述转印辊一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转，在与上述清洁辊之间，依据上述转印辊和上述清洁辊的表面特性差异而产生电位差。
10.根据权利要求7或者9所记载的清洁系统，其特征在于：
构成为对于上述转印辊设置与牵连方向相反方向地进行旋转的清洁刷，对于此清洁刷以沿牵连方向进行旋转的方式设置金属辊，在此金属辊上连接第2外部电源，以与上述转印辊之间产生电位差，并在此金属辊的表面附近配置有用前端刮除部刮除在上述金属辊的表面上附着的异物的清洁刮刀。
11.根据权利要求10所记载的清洁系统，其特征在于：
上述第1外部电源采用除上述清洁辊进行清洁时外，对上述带电控制辊施加与上述转印辊进行转印动作时在上述转印辊的表面上所带电的电荷相反符号、绝对值大的电压的结构，
上述第2外部电源采用以与上述转印辊之间产生电位差的方式对上述金属辊施加与清洁时在上述转印辊的表面上所带电的电荷相同符号的电位的构成。
12.根据权利要求10或者11所记载的清洁系统，其特征在于：
在上述金属辊的表面附近配置有能够通过负压来吸引异物的真空部件的吸入口。
13.根据权利要求8或者9所记载的清洁系统，其特征在于：
构成为对于上述转印辊设置与牵连方向相反方向地进行旋转的清洁刷，对于此清洁刷以沿牵连方向进行旋转的方式设置金属辊，在此金属辊上连接第2外部电源，以与上述转印辊之间产生电位差，
在此金属辊的表面附近配置有用前端刮除部刮除在上述金属辊的表面上附着的异物的清洁刮刀。
14.根据权利要求13所记载的清洁系统，其特征在于：
在上述转印辊的表面上所设置的清洁刮刀附近，配置有能够通过负压来吸引异物的真空部件的吸入口。
15.根据权利要求7～14中任意一项所记载的清洁系统，其特征在于：
隔着上述被清洁材料，在上述清洁辊的相反侧配置导辊，
上述导辊提高上述清洁辊通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物用的电场强度。
16.一种清洁系统，具备一边接触于被清洁材料的表面并进行旋转一边相对移动的清洁辊，通过上述清洁辊利用静电力去除在上述被清洁材料的表面上附着的尘埃等异物，该清洁系统的特征在于：
上述清洁辊能够在表面带有通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物的电荷，
对于上述清洁辊设置一边接触于上述清洁辊的表面一边旋转的转印辊，
上述转印辊由能够在表面带有通过静电力来吸附在上述清洁辊的表面上附着的异物的电荷的材料所形成，并对于上述转印辊设置一边接触于上述转印辊的表面一边旋转的带电控制辊，
上述带电控制辊在芯轴上连接第1外部电源，并能够对上述清洁辊以及上述转印辊改变电荷，该电荷用于通过静电力来吸附在上述被清洁材料的表面上附着的异物。
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