JP5605813B2 - クリーニングシステム - Google Patents

Description

本発明は、被クリーニング材の表面に付着する異物（塵埃など）を取り除くクリーニングシステムに関するものである。特に、被クリーニング材が、例えばフィルム、シート、プリント基板などの薄物である場合に適する。

従来、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）のガラス基板や、貼り合わせフィルムなどの薄い被クリーニング材について表面上に付着する塵埃などの異物を取り除くクリーニングシステムとしては、粘着ローラを用い、それの粘着力を利用して前記異物を取り除くようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような粘着ローラでは、平均径１μｍ以下の異物を取り除くことができず、また粘着ローラの表面（粘着層）に一旦付着した塵埃などの異物を完全に取り除くのが困難であり、メンテナンス性に劣る。また、被クリーニング材に粘着ローラをある程度圧力を加えて押し付け、異物を取り除くようにしているので、被クリーニング材が例えばフィルムであると、前記異物を取り除くだけでなく、フィルムがローラ表面に張り付くおそれがある。

そこで、発明者は、電子写真技術を応用し、被クリーニング材から塵埃などの異物を取り除く際に、剥離帯電（あるいは接触帯電）によりクリーニングローラの外周面に前記異物を静電気力により吸着し得る電荷を予め帯電させておけば、前記クリーニングローラにより前記異物を静電気力を利用して取り除くことができることに基づき、別途特許出願をしている（特願２００８−２７１７９７参照）。

特開２００８−１６８１８８号公報（段落００１４）

しかしながら、前述したものでは、被クリーニング材とクリーニングローラとの接触剥離によりクリーニングローラの外周面に前記異物を静電気力により吸着し得る電圧を帯電させるためには、前記被クリーニング材に応じて前記クリーニングローラの外層部の材料を決定する必要がある。

そこで、発明者は、前記別途特許出願しているものをさらに一歩進めて、前記クリーニングローラの帯電を、帯電制御ローラや外部電源を用いて積極的に制御し、前記クリーニングローラの外周面に前記異物を静電気力により吸着し得る帯電圧を安定して維持させるようにすれば、前記異物を被クリーニング材から長期間に亘って安定して吸着除去することができることに着想し、本発明をなしたものである。

この発明は、クリーニングローラによる異物の吸着動作を長期間に亘って安定して行うことができるクリーニングシステムを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、被クリーニング材の表面に接触しつつ回転しながら相対移動するクリーニングローラを備え、前記被クリーニング材の表面上に付着する塵埃などの異物を前記クリーニングローラによって静電気力を利用して取り除くクリーニングシステムであって、前記クリーニングローラは、円筒状の内層部と、この内層部の外側に設けられ前記内層部よりも体積抵抗率が高い外層部とを備え、前記被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着する電荷を外周面に帯電し得るものであり、前記外層部は、厚さが２〜５００μｍで、かつ５０°以上の硬度（ＪＩＳ−Ａ）を有するものであり、前記被クリーニング材を挟んで、前記クリーニングローラとは反対側にガイドローラが配置され、前記ガイドローラは、前記クリーニングローラが前記被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電界強度を高めるものであり、前記クリーニングローラの帯電は、帯電制御ローラや外部電源を用いて制御するものであることを特徴とする。ここで、「体積抵抗率が高い」とは、電気抵抗が高いことを意味する。また、前記外層部の硬度は、前記外層部を形成する材料で成形された厚さ２ｍｍの平板を用いて測定されるものである。なお、外層部の硬度（ＪＩＳ−Ａ）は、６０°以上であることがより好ましい。

このようにすれば、クリーニングローラの外周面に、被クリーニング材の表面上に付着
する異物を静電気力により吸着するための電荷が帯電され、これにより、クリーニングロ
ーラは、前記被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着し、前記被
クリーニング材の表面上から前記異物を取り除く。よって、長期間に亘ってクリーニング
ローラによるクリーニングを実施することができる。
外層部が５０°以上の硬度（ＪＩＳ−Ａ）を有するので、ローラ表面硬度を高めること
ができ、また、外層部は内層部よりも体積抵抗率が高いので、表面に接触する物との接触
剥離により発生する帯電圧の維持に効果があり、被クリーニング材の表面上に付着する異
物を静電気力により吸着する電荷を外周面に帯電させることができる。
よって、従来の粘着ローラとは異なり、被クリーニング材がフィルムなどの薄物であっ
ても、ニップ幅を維持したまま、被クリーニング材のクリーニングローラへの巻き付きを
防止することができる。
そして、２本のローラ（クリーニングローラ、ガイドローラ）が被クリーニング材を挟んで対向しており、被クリーニング材がクリーニングローラ及びガイドローラが接触する位置において上下から支持され、安定性よく支持された状態で、異物の除去が行われる。
また、ガイドローラによって、クリーニングローラは、被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電界強度が高められ、与えられた電界強度に応じて被クリーニング材上の帯電異物がクリーニングローラに吸着され、効率よく除去される。

請求項２に記載のように、前記外層部は、厚さが５〜５０μｍであることが望ましい。
また、請求項３に記載のように、前記クリーニングローラは、２連配置され、前記両クリーニングローラは外周面に帯電される電荷の符号が逆とされる構成とすることができる。
請求項４に記載のように、前記帯電制御ローラは、前記被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷を、前記クリーニングローラに対し帯電させ得るものであり、前記クリーニングローラに対し、前記クリーニングローラの外周面に接触しながら回転するように設けられている構成とすることも可能である。
さらに、請求項５に記載のように、前記クリーニングローラに対し、前記クリーニングローラの表面に接触しながら回転する転写ローラが設けられ、前記転写ローラは、前記クリーニングローラの表面に付着する異物を静電気力により吸着する電荷を表面に帯電し得る材料から形成される構成とすることも可能である。

本発明は、被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷を、前記クリーニングローラに対し、長期間に亘って安定して帯電させることができる。

よって、クリーニングローラは、前記被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着し、前記被クリーニング材の表面上から前記異物を、長期間に亘って安定して取り除くことができる。

（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明に係るクリーニングシステムに用いるクリーニングユニットの一実施の形態を示す図である。 前記クリーニングユニットを２連配置した実施の形態を示す図である。 本発明に係るクリーニングユニットの別の実施の形態を示す説明図である。 本発明に係るクリーニングユニットのさらに別の実施の形態を示す説明図である。 異物除去試験１の説明図である。 クリーニングユニットの他の実施の形態を示す図１（ａ）と同様の図である。 他の実施の形態のクリーニングユニットを２連配置した実施の形態を示す、図２と同様の図である。 クリーニングユニットのさらに他の実施の形態を示す図４と同様の図である。 クリーニングユニットのさらに別の実施の形態を示す図３と同様の図である。 異物除去試験２の説明図である。 本発明に係るクリーニングシステムの一例を示す図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明に係るクリーニングシステムに用いられるクリーニングユニットの基本構造を示す説明図である。 前記クリーニングユニットの実施の形態を示す図である。 クリーニングユニットを２連配置した実施の形態を示す図である。 別の実施の形態についての図２と同様の図である。 さらに別の実施の形態についての図２と同様の図である。 異物除去試験の説明図である。 本発明に係るクリーニングシステムの一例を示す図である。 クリーニングユニットの他の実施の形態を示す図である。 図１９に示すクリーニングユニットを用いるクリーニングシステムの一例を示す図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明に係るクリーニングシステムに用いられるクリーニングユニットの一例による、塵埃などの異物を、静電気力を利用して除去する原理の説明図である。 （ａ）〜（ｆ）はそれぞれ前記ユニットの動作の説明図である。 別の実施の形態についての図１（ａ）と同様の図である。 さらに別の実施の形態についての図１（ａ）と同様の図である。 異物除去試験の説明図である。 本発明に係るクリーニングシステムの一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
（基本となる実施の形態）
図１（ａ）に示すように、本発明に係るクリーニングシステムに用いられるクリーニングユニットＵは、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１に接触しつつ回転しながら相対移動するクリーニングローラ１１を備え、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する塵埃などの異物（図示せず）を、クリーニングローラ１１によって静電気力を利用して取り除くものである。このクリーニングローラ１１は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する異物を静電気力により吸着する電荷を外周面に帯電し得るもので、このクリーニングローラのローラ表面（外周面）の帯電性を利用して異物を吸着するものである。

このクリーニングローラ１１に対し、クリーニングローラ１１の外周面に接触しながら回転する帯電制御ローラ２１が設けられ、１つのクリーニングユニットＵが構成される。この帯電制御ローラ２１は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷を、クリーニングローラ１１の外周面（外層部）に対し安定して帯電させ得るものである。

クリーニングローラ１１は、芯金（芯棒）１１ａと、この芯金１１ａの外側に設けられる円筒状の内層部１１ｂと、その内層部１１ｂの外側に設けられ内層部１１ｂよりも高抵抗の材料からなる薄い円筒状の外層部１１ｃ（例えば、厚さ３０μｍ程度）とを備え、二層構造となっている。

このようなクリーニングローラ１１の外層部１１ｃを形成する材料は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する塵埃などの異物を静電気力により吸着する電荷を帯電し得るものが選択される。つまり、異物の帯電圧に対し電位差を有していればよく、帯電制御ローラによって、適宜プラスあるいはマイナスに帯電している。なお、帯電制御ローラ２１によって、被クリーニング材Ｓやそれの表面Ｓ１に付着している異物によらず、クリーニングローラ１１の帯電圧が安定する。

クリーニングローラ１１の外層部１１ｃの厚さとしては、２〜５００μｍ（より好ましくは、５〜５０μｍ）が好ましい。これは、外層部１１ｃの厚さが２μｍ未満ではローラ表面（外層部表面）に電荷が帯電しにくい傾向にある一方、５００μｍを超える厚さにするのは工業的に効率的でないからである。なお、芯金１１ａに代えて、導電性を有するカーボン材や合成樹脂複合材等からなる芯棒を用いることもできる。芯棒の体積抵抗率としては、１０⁵Ωｃｍ以下が望ましい。

内層部１１ｂには、導電性を有する弾性材料（例えば、カーボン（導電材）を含むポリエステル系ウレタン等）が用いられ、外層部１１ｃよりも低硬度あるいは略同一の硬度とされる。また、内層部１１ｂは、外層部１１ｃよりも低抵抗であれば特に限定されないが、体積抵抗率は１０⁴〜１０¹²Ωｃｍ程度であることが好ましい。

外層部１１ｃに用いる材料は、５０°以上（望ましくは５０°以上１００°以下、より望ましくは５５°以上１００°以下、さらに望ましくは６５°以上１００°以下）の硬度（ＪＩＳ−Ａ）を有する。また、外層部１１ｃは内層部１１ｂよりも高抵抗である。外層部１１ｃは、望ましくは１０⁸Ωｃｍ以上の体積抵抗率、より望ましくは１０¹⁰Ωｃｍ以上の体積抵抗率を有する。

クリーニングローラ１１の外層部１１ｃを形成する材料の好ましい例としては、ウレタン樹脂が挙げられ、さらにはアクリル混合ウレタンあるいはフッ素混合ウレタンが挙げられる。ここで、「アクリル混合ウレタン」とは、ポリエステルポリウレタンまたはポリエーテルポリウレタンを主成分とし、(i)熱可塑性ウレタン樹脂とシリコン・アクリル共重合樹脂の混合物、(ii)アクリル樹脂（例えば、メタクリル酸ーメタクリル酸メチル共重合体からなる主鎖にアミノエチル基がグラフトされてなるグラフト化合物）と熱可塑性ウレタン樹脂からなる混合物、(iii)アクリル樹脂・ウレタン樹脂・フッ素系表面コーティング剤からなる混合物を意味し、「フッ素混合ウレタン」とは、ポリウレタンを主成分とするもので、熱可塑性ウレタン樹脂にウレタン・フッ素共重合体を混合したものを意味する。

帯電制御ローラ２１は、導電性を有する芯金２１ａと、この芯金２１ａの外側に設けられる円筒状の内層部２１ｂと、この内層部２１ｂの外側に設けられる円筒状の外層部２１ｃとを備え、外層部２１ｃは、内層部２１ｂよりも体積抵抗率が高くなるように設定されている。この帯電制御ローラ２１の芯金２１ａ、内層部２１ｂおよび外層部２１ｃも、例えば、クリーニングローラ１１と表面特性の違いに応じて電位差が生じる材料を用いてそれぞれ形成することができる。なお、帯電制御ローラとしては、図１（ｂ）に示す帯電制御ローラ２１’のように、芯金２１ａ’の外側に円筒状の外層部２１ｃ’を直接備える構造でもよい。ただし、帯電制御ローラ２１，２１’の外層部２１ｃ，２１ｃ’の素材としては、クリーニングローラ１１と帯電制御ローラ２１，２１’との回転による接触剥離により、クリーニングローラ１１と帯電制御ローラ２１，２１’の表面特性の違いに応じて生ずる電位差が、安定した吸着性を損なわない範囲で、なるべく大きくなるものが選定されていることが望ましい。

そして、帯電制御ローラ２１は、クリーニングローラ１１に対し、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する異物を静電気力により吸着する電荷を帯電させ得るもので、図１（ａ）に示す場合は、帯電制御ローラ２１の芯金２１ａは、基準となる電位（例えばアース電位すなわち０Ｖ）とされている。

この帯電制御ローラ２１と連れ回りするクリーニングローラ１１は、クリーニングローラ１１と帯電制御ローラ２１との間での接触剥離により帯電し、クリーニングローラ１１と帯電制御ローラ２１との間でそれらの表面特性の違いに応じて、帯電序列に基づき電位差を生じる。これらローラ１１，２１の間に生じる電位差は、それらの表面特性の違いに応じて発生しているため、一定周速では、一定の数値を安定して示すことになる。

そして、帯電制御ローラ２１の電位に、ローラ１１，２１間の表面特性の違いに応じて発生する電位差を、外層部１１ｃ，２１ｃを形成する材料に応じて加算あるいは減算した値がクリーニングローラ１１の帯電圧となる。つまり、帯電制御ローラ２１の外層部２１ｃを形成する材料がクリーニングローラ１１の外層部１１ｃを形成する材料に対し、帯電序列がプラス側であれば、クリーニングローラ１１はマイナス側に帯電し、帯電序列がマイナス側であれば、クリーニングローラ１１はプラス側に帯電する。

例えば帯電制御ローラ２１の電位がアース電位で０Ｖで、ローラ１１，２１間の表面特性の違いに応じて発生する電位差が３００Ｖである場合には、クリーニングローラ１１の帯電圧は、−３００Ｖあるいは＋３００Ｖとなる。また、同一のクリーニングローラ１１であっても、クリーニングローラ１１が帯電制御ローラ２１に対しマイナス特性を示す場合には−３００Ｖを示し、クリーニングローラ１１が帯電制御ローラ２１に対しプラス特性を示す場合には＋３００Ｖを示すことになる。

よって、クリーニングローラ１１によれば、クリーニングローラ１１には帯電制御ローラ２１との接触により、異物を静電気力により吸着し得る電荷がクリーニングローラ１１に安定して帯電されているので、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１から異物が除去されるというクリーニング性能が安定して発揮される。

また、図２に示すように、クリーニングユニットＵ１，Ｕ２を２連配置し、各ユニットＵ１，Ｕ２において、クリーニングローラ１１Ａ，１１Ｂに対し、クリーニングローラ１１Ａ，１１Ｂの外周面に帯電される電荷の符号を逆とし得る帯電制御ローラ２１Ａ，２１Ｂを設けることができる。このようにすれば、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着するプラス帯電性の異物をマイナス帯電したクリーニングローラ１１Ａ（クリーニングユニットＵ１）で、マイナス帯電性の異物をプラス帯電したクリーニングローラ１１Ｂ（クリーニングユニットＵ２）でそれぞれ除去することができ、除去できる異物の範囲が大きくなる。

また、図３に示すように、被クリーニング材Ｓを挟んで、クリーニングローラ１１とは反対側にガイドローラ４１を配置することもできる。このガイドローラ４１は、クリーニングローラ１１が被クリーニング材Ｓの表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電界強度を高めるもので、芯金４１ａと、この芯金４１ａの外側に導電性を有する内層部４１ｂと、この内層部４１ｂの外側に絶縁性を有する外層部４１ｃとを備え、電界強度が高くなるように形成されている。

このガイドローラ４１は、クリーニングローラ１１に対し電位差を有するものを用い、帯電制御ローラ２１と同様の構造を有する別の帯電制御ローラ７１を設け、ガイドローラ４１によって、クリーニングローラ１１とガイドローラ４１との間に挟まれる被クリーニング材Ｓに作用する電界強度を安定してさらに高め、クリーニング性を向上させることもできる。

この場合、ガイドローラ４１の電位が、クリーニングローラ１１の電位より高くなるように、あるいはその逆になるように、各帯電制御ローラ２１，７１を選定することが望ましい。例えば、帯電制御ローラ２１，７１がアースに接続されかつ共に０Ｖを示す場合には、クリーニングローラ１１やガイドローラ４１に対し生ずる電位差が３００Ｖで、帯電制御ローラ２１がプラス特性を示すもので、帯電制御ローラ７１がマイナス特性を示すものとすれば、クリーニングローラ１１の外周面を−３００Ｖに、ガイドローラ４１の外周面を＋３００Ｖにそれぞれ帯電させることができる。このようにすれば、２本のローラ１１，４１が被クリーニング材Ｓを挟んで対向しており、被クリーニング材Ｓがクリーニングローラ１１及びガイドローラ４１が接触する位置において６００Ｖの電位差が生じて電界強度が最も高くなり、与えられた電界に応じて被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上の帯電異物がクリーニングローラ１１の外周面に静電気力により吸着され、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上から効果的に除去される。

また、このガイドローラ４１に代えて、被クリーニング材Ｓを挟んで、別のクリーニングローラを配置することで、被クリーニング材Ｓの表面及び裏面（背面）のクリーニングを同時に行なうことも可能である。この場合も、図２に示すものと同様に、２連配置することができる。なお、被クリーニング材Ｓの裏面側のみをクリーニングするように構成することもできるのはもちろんである。

また、図４に示すように、帯電制御ローラ２１の芯金２１ａに外部電源３１（例えば高圧電源）を接続することもできる。この場合は、帯電制御ローラ２１の基準電位を外部電源３１により印加する電圧によって与えられる電位とすることができる。例えば、帯電制御ローラ２１の芯金２１ａに外部電源３１により−３００Ｖを印加した場合、クリーニングローラ１１は、アース電位を基準電位とする場合に生じる電位差に−３００Ｖを加算した値を示すことになる。

続いて、前述したユニットを用いて行った異物除去試験１について説明する。
（試験方法）
図５に示すように、絶縁性の部材（図示せず）で保持された帯電制御ローラ２１及びクリーニングローラ１１を相互に接触させ、５ｍ／ｍｉｎの周速で連れまわり回転させ、帯電制御ローラ２１の芯金２１ａにアース電位０Ｖ、あるいは外部電源による電圧±５００Ｖを付与した。なお、後述する実施例および比較例の説明において、特に明記していない場合は、アース電位０Ｖを付与している。

これに対し、フィルム状の被クリーニング材（ＰＥＴフィルム：１５ｃｍ×１５ｃｍ×１００μｍ）の表面上に異物（平均径１μｍ、１０μｍのポリスチレン樹脂あるいはアクリル樹脂）を散布したサンプルを用いて、クリーニングローラの異物除去性能を評価した。

なお、評価実験は、被クリーニング材を５枚連続してクリーニングし、初めの被クリーニング材をサンプル１、次をサンプル２とし、サンプル５まで評価した。被クリーニング材をクリーニングしている間、クリーニングローラ１１の表面電位を表面電位計４５（トレック社製 Model 341B）を用いて測定した。
（実施例及び比較例の説明）
次の表１，２に、異物除去試験１を行った実施例及び比較例についてのローラの構造を示し、それらの内層・外層の組成については表３に示す。表１，２に示す実施例および比較例のローラの作製方法は次の通りである。芯金（材質：アルミニウム合金製 サイズ：直径φ２８ｍｍ×長さ２５０ｍｍ）に、内層部（厚さ６ｍｍ／幅（芯金の延長方向の寸法）２４０ｍｍ）を成形した。外層部を持つものは、さらに前記内層部の外側に外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ）を成形した。これにより、弾性層は外径φ４０ｍｍ、幅２４０ｍｍとなった。

ただし、内層部を持たないローラ（実施例９，１６，１７の帯電制御ローラが該当）については、前記と同じ芯金に直接外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ）を成形した。

（試験結果）
表４は異物がアクリル樹脂、表５は異物がポリスチレン樹脂の場合の試験結果である。ここで、表中、○×印はデジタルマイクロスコープ（デジタルマイクロスコープVHX-200 KEYENCE社製、レンズ倍率４５０倍）を用いて、６５０μｍ×５００μｍの範囲を３点確認し、すべての点で異物が確認されない場合を○印で、異物が確認された場合を×印で表している。

帯電制御ローラ２１を導入した実施例１〜１７では、帯電制御ローラ２１、クリーニングローラ１１間で表面特性（例えば帯電序列）の違いに応じて電位差が生じるので、クリーニングローラ１１の帯電圧が安定し、いずれのサンプルにおいても異物が除去されており、長期間に亘って安定したクリーニング性能を得られることがわかる。

また、例えば実施例６と実施例１４のように、クリーニングローラ１１が同じであってあっても、帯電制御ローラ２１を変えることで、クリーニングローラ電位をマイナス側にしたりプラス側にしたりすることができることも確認できる。なお、比較例４は、専ら粘着力を利用して異物を除去したものであり、１０μｍの異物は除去できるものの、より細かい１μｍの異物は除去することはできなかった。

一方、帯電制御ローラを導入しない比較例１〜８では、クリーニングローラ１１の帯電圧が変動し、連続した安定性が得られず（表１，２の*参照）、マイナス帯電圧あるいはプラス帯電圧が著しく上昇を続けた後、放電（アーク放電）による帯電圧のバラツキが生じ、ローラ帯電圧がプラスあるいはマイナスとなる。つまり、連続した異物の吸着性を得ることができない。

前述した実施の形態では、被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着する電荷を外周面に帯電し得るクリーニングローラ１１に対し、帯電制御ローラ２１を設けているが、図６に示すように、帯電制御ローラ２１に加えて、クリーニングローラ１１の外周面に接触しながら回転する転写ローラ５１を設けて、メンテナンス性を向上させたクリーニングユニットＵ１０を構成することもできる。

つまり、クリーニングローラ１１の、被クリーニング材Ｓと反対側には転写ローラ５１をクリーニングローラ１１と接触するように設けることで、クリーニングローラ１１に静電気力により付着した異物を、転写ローラ２１側に転写（移動）させることができる。これにより、クリーニングローラ１１の外周面に付着している異物が、転写ローラ２１に転写された状態で、クリーニングローラ１１は被クリーニング材Ｓに接触することになる。

この転写ローラ５１は、クリーニングローラ１１と同様に、導電性を有する芯金５１ａと、この芯金５１ａの外側に設けられる円筒状の内層部５１ｂと、この内層部５１ｂの外側に設けられる外層部５１ｃ（弾性層部）とを備え、外層部５１ｃは内層部５１ｂよりも体積抵抗率が高くなっているものとすることができる。ただし、転写ローラ５１も、芯金５１ａに円筒状の外層部（弾性層部）を直接備える構造でもよい。また、転写ローラ５１の外層部５１ｃは、芯金５１ａよりも体積抵抗率が高く、クリーニングローラ１１の外周面に付着する異物を外周面に静電気力により吸着する電荷を帯電し得るものが選択される。

転写ローラ５１は、クリーニングローラ１１と連れ周りし、接触剥離により帯電して、転写ローラ５１の外周面と、クリーニングローラ１１の外周面との間には、クリーニングローラ１１の外周面に付着している異物を転写ローラ５１の外周面に静電気力により転写（移動）させ得る程度の電位差が生じるようになっている。つまり、転写ローラ５１は、ローラ表面特性（例えば帯電序列）の違いにより、クリーニングローラ１１に対し、ローラ１１に帯電される電荷（正電荷あるいは負電荷）と同一符号で、かつ帯電圧の絶対値がローラ１１よりも大きく、異物を吸着し得る電位差を有するようになっている。このことから、転写ローラ５１の外層部５１ｃを形成する素材としては、クリーニングローラ１１に対し同一極性で、安定した吸着性を損なわない範囲で、生じる電位差がなるべく大きくなるものが選定されていることが望ましい。

クリーニングローラ１１の帯電量が一定であれば、生じた電位差（ローラ５１，１１間の表面特性の違いに応じた電位差）に応じて転写ローラ５１の帯電圧が決定する。例えば、クリーニングローラ１１が−３００Ｖの帯電圧を示しており、クリーニングローラ１１、転写ローラ５１間の電位差が３００Ｖで、転写ローラ５１がマイナス特性を示すものであれば、転写ローラ５１は−６００Ｖの帯電圧を示すことになる。

クリーニングローラ１１と転写ローラ５１との接触剥離により生じた電位差で転写ローラ５１側に転写された異物は、転写ローラ５１の回転を止めることにより、転写ローラ５１自体が、静電気力による吸着性を失うので、転写ローラ５１から比較的容易に除去することができる。ここで、転写ローラ５１から異物を除去する手段としては、例えば拭き取り、ブラッシング、ゴム製ブレード等によるかき取り、エアブローその他適宜の手段を採用すればよい。

よって、クリーニングローラ１１に静電気力により吸着されている異物は、クリーニングローラ１１の回転により転写ローラ５１と接触すると、転写ローラ５１とクリーニングローラ１１との間に電位差が生じているので、異物はクリーニングローラ１１の外周面を離れて転写ローラ５１の外周面に転写（移動）される。

これにより、クリーニングローラ１１の外周面上の異物は転写ローラ５１側に絶えず転写され、クリーニングローラ１１はいつでもクリーニング効果を発揮できる状態になるので、クリーニングローラ１１は、比較的長期間に亘って異物の吸着動作を継続して行うことができる。よってクリーニングローラ１１の外周面の異物を定期的に除去したりクリーニングローラ１１を交換したりするメンテナンス作業は必要なくなり、メンテナンス性が向上する。

この場合も、図７に示すように、クリーニングユニットＵ１１，Ｕ１２を２連配置し、転写ローラ５１Ａ，５１Ｂが接触するクリーニングローラ１１Ａ，１１Ｂに対し、ローラ１１Ａ，１１Ｂに帯電される電荷の符号を逆とする帯電制御ローラ２１Ａ，２１Ｂを設けることができる。クリーニングローラ１１Ａ，１１Ｂに帯電される電荷の符号も逆とすることで、被クリーニング材Ｓに付着するプラス帯電性の異物をマイナス帯電したクリーニングローラ１１Ａで、マイナス帯電性の異物をプラス帯電したクリーニングローラ１１Ｂでそれぞれ除去することができる。

図８に示すように、帯電制御ローラ２１の基準（アースを用いた場合は０Ｖ)を外部電源３１を用いて変更することにより、クリーニングローラ１１の帯電圧を変更することができる。例えば、帯電制御ローラ２１に−３００Ｖを印加した場合には、クリーニングローラ１１の帯電圧は、ローラ２１，１１間に生じる電位差に−３００Ｖを加算した値を示すことになる。

図９に示すように、被クリーニング材Ｓを挟んで、クリーニングローラ１１とは反対側にガイドローラ４１を配置することもできる。このガイドローラ４１は、クリーニングローラ１１が被クリーニング材Ｓの表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電界強度を高めるものである。

この場合、ガイドローラ４１に対しても帯電制御ローラ７１を設け、ガイドローラ４１によって、クリーニングローラ１１とガイドローラ４１との間に挟まれる被クリーニング材Ｓに作用する電界強度をさらに高め、クリーニング性を向上させることができる。例えば、ガイドローラ４１に対し電位差が３００Ｖで、マイナス特性を示す帯電制御ローラ７１を導入することで、ガイドローラ４１の帯電圧を＋３００Ｖとすることができる。

なお、被クリーニング材Ｓの裏面のクリーニングも必要とする場合には、ガイドローラ４１に代えて、クリーニングローラを設けることができるのはもちろんである。この場合には、図９に鎖線で示すように、転写ローラ７２を導入することで、被クリーニング材Ｓの裏面においても転写機構を有するユニットとすることが可能であり、前述した場合と同様に２連配置とすることもできる。

続いて、転写ローラを用いた場合の異物除去試験２について説明する。

（試験方法）
絶縁性の部材（図示せず）で保持された帯電制御ローラ２１及びクリーニングローラ１１を接触させ、5ｍ/minの周速で連れまわり回転させ、帯電制御ローラ２１の芯金にアース電圧０Ｖ、あるいは外部電源による電圧±500Vを与えた。なお、後述する実施例および比較例の説明において、特に明記していない場合は、アース電位０Ｖを付与している。

これに対し、フィルム状の被クリーニング材Ｓ（PETフィルム：15ｃｍ×15ｃｍ×１００μｍ）上に異物（平均径1μｍ、10μｍのポリスチレン樹脂あるいはアクリル樹脂）を散布したサンプルを用いて、クリーニングローラの異物除去性能を評価した。なお、評価実験は、フィルム状の被クリーニング材１０枚を１クールとし、５クールを連続して行なった。

また、クリーニング終了後のクリーニングローラ１１に付着した異物の確認および転写ローラ５１を水を含ませたウエスにより拭き取った後の転写ローラ５１上に残存する異物を確認した。

クリーニング中のクリーニングローラ１１及び転写ローラ５１の表面電位を表面電位計５５，５６（トレック社製 Model 341B）を用いて測定した。

（実施例及び比較例の説明）
次の表６，７に、異物除去試験２を行った実施例及び比較例についてのローラの構造を示し、それらの内層・外層の組成については表３に示す。表６，７に示す実施例および比較例のローラの作製方法も、前述した異物除去試験１の場合と同様であって、芯金（材質：アルミニウム合金製 サイズ：直径φ２８ｍｍ×長さ２５０ｍｍ）に、内層部（厚さ６ｍｍ／幅（芯金の延長方向の寸法）２４０ｍｍ）を成形し、外層部を持つものはさらに外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ）を成形し、弾性層は外径φ４０ｍｍ、幅２４０ｍｍとした。また、内層部を持たないローラ（実施例２０の転写ローラが該当）については、前記と同じ芯金に直接外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ）を成形した。

（試験結果）
表８は異物がアクリル樹脂、表９は異物がポリスチレン樹脂の場合の試験結果である。

ここで、表８，９中、○×印は、異物除去試験１の場合と同様に、デジタルマイクロスコープ（デジタルマイクロスコープVHX-200 KEYENCE社製、レンズ倍率４５０倍）を用いて、６５０μｍ×５００μｍの範囲を３点確認し、すべての点で異物が確認されない場合を○印で、異物が確認された場合を×印で表している。

クリーニングローラ１１の帯電圧に対し転写ローラ５１の帯電圧が同一極性で、かつ転写ローラ５１の帯電圧の絶対値がクリーニングローラ１１の帯電圧の絶対値よりも大きい実施例１８〜２２では、全てのクールにおいて、クリーニングローラ１１に吸着した異物が転写ローラ５１に転写され、クリーニング効果が継続して発揮される。

これに対し、クリーニングローラ１１の帯電圧に対し転写ローラ５１の帯電圧が同一極性であっても、転写ローラ５１の帯電圧の絶対値がクリーニングローラ１１の帯電圧の絶対値よりも小さい比較例１０やクリーニングローラ１１の帯電圧に対し転写ローラ５１の帯電圧が異なる極性である比較例１２では、クリーニングローラ１１から転写ローラ５１に異物が転写されない。

なお、比較例１１，１３は、転写ローラ５１に従来の粘着ローラを用いたものであり、従来技術の欄で説明したように、１μｍの異物が転写できていない。

前述したクリーニング部を有するクリーニングシステムの全体構成の一例について説明する。

図１１に示すように、クリーニングシステム６１は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する塵埃などの異物（導体あるいは誘電体）を静電気力を利用して取り除くクリーニング部６２と、そのクリーニング部６２に向けて被クリーニング材Ｓを搬送する搬入部６３と、クリーニング部６１から、クリーニング後の被クリーニング材Ｓを搬出する搬出部６４とを備える。

搬入部６３は、１対のローラ６３Ａ，６３Ｂに搬送ベルト６３Ｃが巻き掛けられ、搬送ベルト６３Ｃ上の被クリーニング材Ｓをクリーニング部６２に向けて搬送するようになっている。

搬出部６４は、１対のローラ６４Ａ，６４Ｂに搬送ベルト６４Ｃが巻き掛けられ、クリーニング部６２から搬送ベルト６４Ｃ上に排出された被クリーニング材Ｓを、クリーニング部６２から離れる方向に搬送するようになっている。

クリーニング部６２は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１（上面）上に対し外周面を接触させつつ回転する１対のクリーニングローラ１１Ａ，１１Ｂを備え、各クリーニングローラ１１Ａ，１１Ｂに対し帯電制御ローラ２１Ａ，２１Ｂ及び転写ローラ５１Ａ，５１Ｂの外周面が接触しつつ回転するようになっている。また、被クリーニング材Ｓの裏面（下面）に対しても１対のクリーニングローラ１１Ａ’，１１Ｂ’が、上側のクリーニングローラ１１Ａ，１１Ｂに対応して配置され、クリーニングローラ１１Ａ，１１Ｂとの間に被クリーニング材Ｓを挟んで被クリーニング材Ｓを搬出部６４側に移動させるようになっている。このクリーニングローラ１１Ａ’，１１Ｂ’にも、帯電制御ローラ７１Ａ，７１Ｂとともに転写ローラ７２Ａ，７２Ｂが対応して設けられている。クリーニングローラ１１Ａ’，１１Ｂ’の軸部には、駆動ベルト７３を介して駆動ローラ７４の回転力が伝達され、クリーニングローラ１１Ａ’，１１Ｂ’が回転駆動されるようになっている。

（第１の具合的な実施の形態）
図１２（ａ）に示すように、本発明に係るクリーニングシステムに用いられるクリーニングユニットＵは、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上にクリーニングローラ１１１の表面に接触しつつ回転しながら、被クリーニング材Ｓに対し相対移動し、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する塵埃などの異物（導体あるいは誘電体 図示省略）を、クリーニングローラ１１１によって静電気力を利用して取り除くものである。

このクリーニングローラ１１１は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する異物を静電気力により吸着する電荷を表面に帯電し得るもので、このクリーニングローラ１１１のローラ表面（外周面）の帯電性を利用して異物を吸着するものである。このクリーニングローラ１１１は、絶縁性を有する部材（図示せず）で回転可能に保持され、被クリーニング材Ｓと反対側に、クリーニングローラ１１１の表面（外周面）に接触しながら回転する帯電制御ローラ１２１および転写ローラ１３１が設けられ、１つのクリーニングユニットＵが構成されている。これらの両ローラ１２１，１３１も絶縁性を有する部材（図示せず）に回転可能に保持されている。

帯電制御ローラ１２１は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷を、クリーニングローラ１１１の外周面（外層部）に対し安定して帯電させ得るものである。また、転写ローラ１３１は、クリーニングローラ１１１の表面に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷を、転写ローラ１３１の外周面（外層部）に対し安定して帯電し得るものである。

転写ローラ１３１は、クリーニングローラ１１１と連れ回り回転し、両ローラ１３１，１１１間で、各ローラ１３１，１１１の表面特性（例えば、帯電序列）の違いに応じて電位差を生じるようになっている。これによりクリーニングローラ１１１と転写ローラ１３１の回転による接触剥離により、転写ローラ１３１に、クリーニングローラ１１１との表面特性（例えば、帯電序列）の違いに応じた電位差が生じ、クリーニングローラ１１１の表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷が帯電される。

続いて、クリーニングローラ１１１、帯電制御ローラ１２１及び転写ローラ１３１について、それぞれ説明する。

（クリーニングローラ１１１）
クリーニングローラ１１１は、導電性を有する芯金（芯棒）１１１ａと、芯金１１１ａの外側に設けられる円筒状の内層部１１１ｂと、その内層部１１１ｂの外側に設けられ内層部１１１ｂよりも高抵抗の材料からなる薄い円筒状の外層部１１１ｃ（例えば、厚さ３０μｍ程度）とを備え、二層構造となっている。

このようなクリーニングローラ１１１の外層部１１１ｃを形成する材料は、前述したクリーニングローラ１１の場合と同様に、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する塵埃などの異物を静電気力により吸着する電荷を帯電し得るものが選択される。

クリーニングローラ１１１の外層部１１１ｃの厚さも、前述したクリーニングローラ１１の場合と同様の理由で２〜５００μｍ（より好ましくは、５〜５０μｍ）が好ましく、芯金１１１ａに代えて、導電性を有するカーボン材や合成樹脂複合材等からなる芯棒を用いることもできる。

このクリーニングローラ１１１の外層部１１１ｃに用いている材料も、前述したクリーニングローラ１１の場合と同様である。

また、クリーニングローラ１１１の内層部１１ｂも、前述したクリーニングローラ１１の場合と同様である。

（帯電制御ローラ１２１）
帯電制御ローラ１２１は、導電性を有する芯金（芯棒）１２１ａと、この芯金１２１ａの外側に設けられる円筒状の内層部１２１ｂと、この内層部１２１ｂの外側に設けられる外層部１２１ｃとを備え、外層部１２１ｃの体積抵抗率は、内層部１２１ｂのそれよりも高くなるように設定されている。この帯電制御ローラ１２１の芯金１２１ａ、内層部１２１ｂおよび外層部１２１ｃも、例えば、クリーニングローラ１１と表面特性の違いに応じて電位差が生じる材料を用いてそれぞれ形成することができる。なお、図１２（ｂ）に示すクリーニングユニットＵ’のように、帯電制御ローラ１２１’としては、芯金１２１ａ’の外側に円筒状の外層部１２１ｃ’を直接備える構造でもよい。

また、この帯電制御ローラ１２１，１２１’の芯金１２１ａ，１２１ａ’に第１の外部電源１４１が接続され、帯電制御ローラ１２１，１２１’の芯金１２１ａ，１２１ａ’に、第１の外部電源１４１により電圧が印加できるようになっている。これにより、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する異物を静電気力により吸着するために、クリーニングローラ１１１に対し帯電させる電荷（電荷の符号や電荷の大きさ）を任意に変更できる。

そして、帯電制御ローラ１２１は、クリーニングローラ１１１に対し、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する異物を静電気力により吸着する電荷を帯電させ得るもので、図１２（ａ）に示す場合は、帯電制御ローラ１２１の芯金１２１ａは、基準となる電位（例えばアース電位すなわち０Ｖ）とされている。

この帯電制御ローラ１２１と連れ回りするクリーニングローラ１１１も、前述したクリーニングローラ１１の場合と同様に、帯電制御ローラ１２１との間での接触剥離により帯電し、クリーニングローラ１１１と帯電制御ローラ１２１との間でそれらの表面特性の違いに応じて、帯電序列に基づき電位差を生じる。

（転写ローラ１３１）
転写ローラ１３１は、導電性を有する芯金（芯棒）１３１ａと、この芯金１３１ａの外側に設けられる円筒状の内層部１３１ｂと、この内層部１３１ｂの外側に設けられる外層部１３１ｃとを備え、クリーニングローラ１１１の表面に静電気力により付着する異物を静電気力により吸着する電荷を、ローラ表面に帯電し得るように構成されている。転写ローラ１３１の外層部１３１ｃは、内層部１３１ｂよりも体積抵抗率が高くなっている。ただし、図１２（ｂ）に示すように、転写ローラ１３１’も、芯金１３１ａ’に円筒状の外層部１３１ｃ’（弾性層部）を直接備える構造でもよい。また、転写ローラ１３１’の外層部１３１ｃ’の素材としては、クリーニングローラ１１１との回転による接触剥離により、クリーニングローラ１１１と転写ローラ１３１’の表面特性の違いに応じて生ずる電位差が、安定した吸着性を損なわない範囲で、なるべく大きくなるものが選定されていることが望ましい。

この転写ローラ１３１は、帯電制御ローラ１２１の芯金１２１ａに対して設置した第１の外部電源１４１による印加電圧が例えば０Ｖの場合において、連れ回り回転によりクリーニングローラ１１１に生じる帯電圧と同一極性で、かつ転写ローラ１３１に生じる帯電圧の絶対値がクリーニングローラ１１１に生じる帯電圧の絶対値よりも大きくなるように設定される。

よって、クリーニングローラ１１１に静電気力により吸着されている異物は、クリーニングローラ１１１の回転により転写ローラ１３１と接触すると、転写ローラ１３１とクリーニングローラ１１１との間には、表面特性の違いに応じて電位差が生じているので、異物はクリーニングローラ１１１の外周面を離れて転写ローラ１３１の外周面に転写（移動）される。

これにより、クリーニングローラ１１１の外周面上の異物は転写ローラ１３１側に絶えず転写され、クリーニングローラ１１１はいつでもクリーニング効果を発揮できる状態になるので、クリーニングローラ１１１は、比較的長期間に亘って異物の吸着動作を継続して行うことができる。よってクリーニングローラ１１１の外周面の異物を定期的に除去したりクリーニングローラ１１１を交換したりするメンテナンス作業は必要なくなり、メンテナンス性が向上する。

また、上記クリーニングシステムにおいて、第１の外部電源１４１による印加電圧が上記場合における転写ローラ１３１の帯電圧と逆極性でかつ帯電圧の絶対値が大きい場合、転写ローラ１３１の帯電極性が逆になるように変更でき、転写ローラ１３１の吸着力を弱めることができる。よって、第１の外部電源１４１は、クリーニングローラ１１１によるクリーニング時を除き、転写ローラ１３１による転写動作時に転写ローラ１３１の表面に帯電される電荷と逆符号で、絶対値が大きい電圧を帯電制御ローラ１２１に印加することで、転写ローラ１３１に付着している異物の除去が容易となる。

よって、上記ユニットにおいて、例えば、帯電制御ローラ１２１とクリーニングローラ１１１の連れ回りにより発生する電位差が３００Ｖで、帯電制御ローラ１２１がクリーニングローラ１１１に対しプラス側の帯電性を示す場合には、帯電制御ローラ１２１に対して設置した第１の外部電源１４１による印加電圧を０Ｖとすると、クリーニングローラ１１１は−３００Ｖとなる。そして、クリーニングローラ１１１と転写ローラ１３１の連れ回りにより発生する電位差が３００Ｖで、クリーニングローラ１１１が転写ローラ１３１に対しプラス側の帯電性を示す場合には、転写ローラ１３１は−６００Ｖとなる。この場合、クリーニングローラ１１１に対しプラス側の帯電性を示す異物は、静電気力によりクリーニングローラ１１１に吸着され、クリーニングローラ１１１上から転写ローラ１３１に転写される。

一方、第１の外部電源１４１による印加電圧を、例えば、０Ｖから＋９００Ｖに変更すれば、クリーニングローラ１１１は＋６００Ｖ、転写ローラ１３１は＋３００Ｖとなり、転写ローラ１３１の帯電極性がマイナス側からプラス側に変更される。その結果、転写ローラ１３１は、転写ローラ１３１に静電気力により吸着されていたプラス側の帯電性を示す異物に対する吸着力を失うことになり、転写ローラ１３１から異物を除去しやすくなる。

ところで、転写ローラ１３１から異物を除去する手段として、例えば拭き取り、ブラッシング、ゴム製ブレード等によるかき取り、エアブローその他適宜の手段を採用することが望ましい。

例えば図１３に示すクリーニングユニットＵ１のように、転写ローラ１３１に対し、連れ回り方向と逆方向に回転し転写ローラ１３１の表面に静電気力により付着する異物を掻き取るクリーニングブラシ１５１を回転可能に設け、このクリーニングブラシ１５１に対し連れ回り方向に回転するように、例えばステンレス合金（SUS304）製の金属ローラ１５２を設置することができる。このクリーニングブラシ１５１は、芯金１５１ａに、合成樹脂製の毛部１５１ｂ（ブラシ部）を有するものである。この金属ローラ１５２には、第２の外部電源１５３が接続されており、転写ローラ１３１との間に電位差を生じる構成となっている。つまり、転写ローラ１３１との間に電位差を生じるように第２の外部電源１５３によってクリーニング時に転写ローラ１３１の表面に帯電される電荷と同一符号の電位が金属ローラ１５２に印加される。

金属ローラ１５２の表面近傍には、先端掻き取り部が金属ローラ１５２の表面に接触するクリーニングブレード１４６が設けられ、このクリーニングブレード１４６によって金属ローラ１５２の表面上に付着する異物が掻き取られる。このクリーニングブレード１４６は、合成樹脂製（例えば熱硬化性ウレタン樹脂）からなる弾性体で形成され、絶縁性を有する保持具（図示せず）により保持されている。なお、クリーニングブレード１４６の保持具が絶縁物により保持されているようにしてもよい。

また、金属ローラ１５２の表面近傍には、異物を負圧により吸引可能であるエアバキューム手段の吸い込み口１４５が設けられている。この吸い込み口１４５の近傍にクリーニングブレード１４６が配置されているので、その吸い込み口１４５を通じて、クリーニングブレード１４６によって掻き取られた異物が吸引除去される。これにより金属ローラ１５２に付着した異物を効率よく除去することができる。ここで、エアバキューム手段としては、異物を負圧により吸引可能なものであればよく、例えば周知のエアバキュームポンプを採用することができる。

上記ユニットによれば、クリーニングの対象とする被クリーニング材Ｓに付着する異物にクリーニングローラ１１１が接触することで、塵埃などの異物がクリーニングローラ１１１の表面（外層部１１１ｃ）に吸着され、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１から除去される。

それから、クリーニングローラ１１１の表面に静電気力により吸着されている異物が、クリーニングローラ１１１の回転により、転写ローラ１３１の表面と接触すると、転写ローラ１３１とクリーニングローラ１１１面との間には電位差が生じているので、異物はクリーニングローラ１１１を離れて転写ローラ１３１の表面に転写（移動）される。

そして、転写ローラ１３１の表面に付着している異物は、クリーニングブラシ１５１によって転写ローラ１３１から掻き取られ、金属ローラ１５２の表面に吸着される。この金属ローラ１５２の表面に付着している異物は、クリーニングブレード１４６によって掻き取られ、このクリーニングブレード１４６によって掻き取られた異物は、エアバキューム手段の吸い込み口１４５を通じて吸引除去され、金属ローラ１５２の表面上には残されないようにすれば、転写ローラ１３１やクリーニングブラシ１５１、金属ローラ１５２は、クリーニングローラ１１１の表面に付着している異物を長期に亘って継続して取り除くことができるし、また、転写ローラ１３１や金属ローラ１５２の周辺が、掻き取られた異物によって汚れることもない。

よって、クリーニングローラ１１１や転写ローラ１３１の表面の異物を定期的に除去したり、クリーニングローラ１１１や転写ローラ１３１を交換したりするメンテナンス作業は必要なくなるのに加えて、転写ローラ１３１周辺が異物によって汚れるおそれもほとんどないので、メンテナンス性に優れる。

ここで、エアバキューム手段による吸引動作は常時行っていてもいいが、クリーニングローラ１１１によるクリーニング時を除き、駆動する構成とすることもできる。特に、第１の外部電源１４１が、クリーニングローラ１１１によるクリーニング時を除き、転写ローラ１３１による転写動作時に転写ローラ１３１の表面に帯電される電荷と逆符号で、絶対値が大きい電圧を帯電制御ローラ１２１に印加できる構成とすれば、そのような電圧を帯電制御ローラ１２１に印加して、転写ローラ１３１による異物の吸着力をなくすことで、異物の吸引除去をより効率よく行うことができる。この場合、クリーニングローラ１１１によるクリーニング時であるかどうかは、被クリーニング材の移動を電気的あるいは機械的に検出して判定するようにしてもよいし、被クリーニング材Ｓの通過を例えばクリーニングローラ１１１の芯金１１１ａの上下変位により検出して判定するようにしてもよい。また、エアバキューム手段の駆動時のみ、クリーニングブレード１４６の先端掻き取り部が金属ローラ１５２の表面に接触するようにクリーニングブレード１４６を進退可能なるように支持する構造とすることも可能である。

なお、上記いずれの場合においても、クリーニングローラ１１１は、転写ローラ１３１に対し＋３００Ｖの電位差を有しているため、クリーニングローラ１１１に対しプラス側の帯電性を示す異物は、一旦転写ローラ１３１に転写された後、クリーニングローラ１１１に再転写されることはない。

また、上記ローラ１１１，１２１間の表面特性の違いに応じて発生した電位差は、帯電制御ローラ１２１を基準（例えば対地電圧０Ｖなど）として電位差を発生しているため、一定周速では、一定の数値を安定して示す。

図１４に示すように、クリーニングユニットＵ１，Ｕ２を２連配置し、各ユニットのクリーニングローラ１１１，１１１Ａの符号を逆とすることで、被クリーニング材Ｓに付着するプラス帯電性の異物をマイナス帯電したクリーニングローラ１１１で、マイナス帯電性の異物をプラス帯電したクリーニングローラ１１１Ａでそれぞれ除去することができる。このようにすれば、クリーニングユニットＵ１，Ｕ２（クリーニングローラ１１１，１１１Ａ）によって被クリーニング材Ｓ上から除去できる異物の範囲を広くすることができる。この場合も、各クリーニングユニットＵ１，Ｕ２において、帯電制御ローラ１２１，１２１Ａ、転写ローラ１３１，１３１Ａ、第２の外部電源１５３，１５３Ａ、バキューム手段の吸い込み口１４５，１４５Ａおよびクリーニングブレード１４６，１４６Ａ、クリーニングブラシ１５１，１５１Ａ、金属ローラ１５２，１５２Ａが設けられている。

図１５に示すように、被クリーニング材Ｓを挟んでガイドローラ１５４を設け、被クリーニング材Ｓがクリーニングローラ１１１及びガイドローラ１５４が接触する位置において上下から支持され、安定性よく支持された状態で、異物の除去が行われるようにすることも可能である。

この場合、ガイドローラ１５４に帯電制御ローラ１２１”及び第１の外部電源１４１”を設け、ガイドローラ１５４がクリーニングローラ１１１に対し電位差が大きくなるように帯電させることで、被クリーニング材Ｓに作用する電界強度をさらに強め、クリーニング性を向上させることができる。つまり、被クリーニング材Ｓがクリーニングローラ１１１及びガイドローラ１５４が接触する位置において電界強度が最も高くなるので、ガイドローラ１５４に対し帯電制御ローラ１２１”を設置することで、与えられた電界に応じて被クリーニング材Ｓ上の帯電異物がクリーニングローラ１１１に効率よく吸着され、除去される。

また、ガイドローラ１５４に代えて、図１６に示すように、クリーニングローラ１１１Ｂを用いることで、被クリーニング材Ｓの裏面のクリーニングを、クリーニングユニットＵ３によって表面のクリーニングと同時に行なうことが可能である。この場合も、帯電制御ローラ１２１，１２１Ｂ、転写ローラ１３１，１３１Ｂ、第２の外部電源１５３，１５３Ｂ、バキューム手段の吸い込み口１４５，１４５Ｂおよびクリーニングブレード１４６，１４６Ｂ、クリーニングブラシ１５１，１５１Ｂ、金属ローラ１５２，１５２Ｂが設けられている。

これら図１５及び図１６に示す場合も、図１４に示す場合と同様に、２連配置することも可能であるのはいうまでもない。

続いて、クリーニングローラ１１１の異物除去性能についての試験について説明する。

（方法）
図１７に示すクリーニングシステムにおいて、絶縁性を有する部材（図示せず）で保持された帯電制御ローラ１２１及びクリーニングローラ１１１、転写ローラ１３１を接触させ５ｍ／ｍｉｎの周速で連れまわり回転させ、帯電制御ローラ１２１の芯金１２１ａに第１の外部電源１４１により任意の電圧（アース０Ｖ、第１の外部電源±９００Ｖ）を与えた。第１の外部電源１４１は、被クリーニング材の通過時、すなわちクリーニング時には、０Ｖとし、それ以外の場合は任意の電圧（表１４の場合は第１の外部電源＋９００Ｖ、表１５の場合は第１の外部電源−９００Ｖ）を印加する設定とした。転写ローラ１３１に対しクリーニングブラシ１５１を介して設ける金属ローラ１５２に第２の外部電源１５３を接続し、その第２の外部電源１５３はクリーニング時の転写ローラ電位と同符号で絶対値３００Ｖを常時印加した。クリーニングブラシ１５１は、転写ローラ１３１に対し連れ回り方向とは逆方向に回転するように設け、金属ローラ１５２は、クリーニングブラシ１５１に対し連れ回り方向に回転するように設置した。

エアバキューム手段の吸い込み口１４５は、金属ローラ１５２の表面（外周面）とのギャップ長２ｍｍとし、吸い込み口１４５の開口端直下のローラ表面からローラの進行方向後方５ｍｍの位置にクリーニングブレード１４６を設置した。

これに、被クリーニング材Ｓ（ＰＥＴフィルム：１５ｃｍ×１５ｃｍ×１００μｍ）上に異物（平均径１μｍ、１０μｍのポリスチレン樹脂あるいはアクリル樹脂）を散布したサンプルを用いて、クリーニングローラ１１１の異物除去性能を評価した。なお、評価実験は、フィルム５０枚を１クールとし、５クール連続して行なった。

またクリーニング終了後のクリーニングローラ１１１に付着した異物の確認および転写ローラ１３１に付着した異物の確認を行なった。

クリーニング中のクリーニングローラ１１、帯電制御ローラ１２１及び転写ローラ１３１の表面電位を表面電位計１６１，１６２，１６３（トレック社製 Ｍｏｄｅｌ ３４１Ｂ）を用いて測定した。

（実施例及び比較例の説明）
次の表１０，１１に、異物除去試験１を行った実施例２３〜２８及び比較例１４，１５についてのローラの構造を示し、それらの内層・外層の組成については表３に示す。表１０，１１に示す実施例および比較例のローラの作製方法は次の通りである。

芯金（材質：アルミニウム合金製 サイズ：直径φ２８ｍｍ×長さ２５０ｍｍ）に、内層部（厚さ６ｍｍ／幅（芯金の延長方向の寸法）２４０ｍｍ）を成形した。外層部を持つものは、さらに前記内層部の外側に外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ）を成形した。これにより、弾性層は外径φ４０ｍｍ、幅２４０ｍｍとなった。ただし、内層部を持たないローラ（実施例２５，２８の転写ローラが該当する）については、前記と同じ芯金に直接外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ）を形成した。

（試験結果）
表１２は異物がアクリル樹脂、表１３は異物がポリスチレン樹脂の場合の試験結果である。ここで、表中、○×印はデジタルマイクロスコープ（デジタルマイクロスコープVHX-200 KEYENCE社製、レンズ倍率４５０倍）を用いて、６５０μｍ×５００μｍの範囲を３点確認し、すべての点で異物が確認されない場合を○印で、異物が確認された場合を×印で表している。

帯電制御ローラ１２１の芯金１２１ａに第１の外部電源１４１を接続し、第１の外部電源１４１による印加電圧を制御した実施例２３〜２８は、いずれのクールにおいても、異物の蓄積はなく、時間の経過によるクリーニング性の低下は確認されなかった。これに対し、帯電制御ローラ１２１にアースを接続した比較例１，２では、転写ローラ１３１への異物蓄積があり、時間の経過によるクリーニング性の低下が確認された。

よって、第１の外部電源１４１による電圧制御によって、クリーニングローラ１１１のクリーニング性能、転写ローラ１３１の転写性能を維持でき、異物の蓄積がなくなるので、クリーニングローラ１１１や転写ローラ１３１のローラ表面に付着している異物を定期的に除去（清掃）したり、前記異物が付着しているクリーニングローラ１１１や転写ローラ１３１を定期的に交換するというメンテナンス作業を施す必要がなくなる。

また、第１の外部電源１４１による電圧印加により、帯電制御ローラ１２１に対し、クリーニング時に転写ローラ１３１の表面に帯電される電荷と逆符号で、絶対値が大きい電圧を印加することで、転写ローラ１３１が持つ帯電性を逆極性とし、転写ローラ１３１に吸着されている異物の吸着力を弱めれば、転写ローラ１３１からの異物除去が容易になることも確認された。

前述したクリーニング部を有するクリーニングシステムの全体構成の一例について説明する。

図１８に示すように、クリーニングシステム１７１は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する塵埃などの異物（導体あるいは誘電体）を、静電気力を利用して取り除くクリーニング部１７２と、そのクリーニング部１７２に向けて被クリーニング材Ｓを搬送する搬入部１７３と、クリーニング部１７１から、クリーニング後の被クリーニング材Ｓを搬出する搬出部１７４とを備える。

搬入部１７３は、１対のローラ１７３Ａ，１７３Ｂに搬送ベルト１７３Ｃが巻き掛けられ、搬送ベルト１７３Ｃ上の被クリーニング材Ｓをクリーニング部１７２に向けて搬送するようになっている。

搬出部１７４は、１対のローラ１７４Ａ，１７４Ｂに搬送ベルト１７４Ｃが巻き掛けられ、クリーニング部１７２から搬送ベルト１７４Ｃ上に排出された被クリーニング材Ｓを、クリーニング部１７２から離れる方向に搬送するようになっている。

クリーニング部１７２は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１（上面）上に対し表面を接触させつつ回転する１対のクリーニングローラ１１１を備え、各クリーニングローラ１１１に対し帯電制御ローラ１２１及び転写ローラ１３１の表面が接触しつつ回転するようになっている。また、被クリーニング材Ｓの裏面（下面）に対しても１対のクリーニングローラ１１１が、上側のクリーニングローラ１１１に対応して配置され、クリーニングローラ１１１との間に被クリーニング材Ｓを挟んで被クリーニング材Ｓを搬出部１７４側に移動させるようになっている。このクリーニングローラ１１１にも、帯電制御ローラ１２１とともに転写ローラ１３１が対応して設けられている。クリーニングローラ１１１の軸部には、駆動ベルト１７５を介して駆動ローラ１７６の回転力が伝達され、クリーニングローラ１１１が回転駆動されるようになっている。

また、各帯電制御ローラ１２１の芯金には第１の外部電源（高圧電源）１４１が接続され、各転写ローラ１３１には、クリーニングブラシ１５１を介して金属ローラ１５２が設けられ、この金属ローラ１５２に対しエアバキュームポンプ１７８（エアバキューム手段）の吸い込み口１４５およびクリーニングブレード１４６が設けられている。各吸い込み口１４５は、集塵機（フィルター）１７７を介してエアバキュームポンプ１７８に接続されている。

前記実施の形態では、転写ローラ１３１に対しクリーニングブラシ１５１を回転可能に設け、このクリーニングブラシ１５１に対し金属ローラ１５２を設置し、金属ローラ１５２の表面近傍に、クリーニングブレード１４６やエアバキューム手段の吸い込み口１４５を設けるようにしているが、本発明はそのような構造に限定されるものではなく、クリーニングブラシや金属ローラを省略し、転写ローラの表面近傍に、クリーニングブレード１４６やエアバキューム手段の吸い込み口１４５を設ける構造とすることもできる。

また、前記実施の形態では、帯電制御ローラ１２１をクリーニングローラ１１１に対し設けているが、図１９に示すように、転写ローラ１３１に対し設けることも可能である。
続いて、クリーニングローラ１１１の異物除去性能についての試験について説明する。

（方法）
図１９に示すクリーニングシステムにおいて、絶縁性を有する部材（図示せず）で保持されたクリーニングローラ１１１及び帯電制御ローラ１２１、転写ローラ１３１を接触させ、５ｍ／ｍｉｎの周速で連れまわり回転させ、帯電制御ローラ１２１の芯金１２１ａに第１の外部電源１４１により任意の電圧（アース０Ｖ）を与えた。転写ローラ１３１に対しクリーニングブラシ１５１を介して設ける金属ローラ１５２に第２の外部電源１５３を接続し、その第２の外部電源１５３はクリーニング時にクリーニング時の転写ローラ電位と同符号で絶対値１ｋＶを、それ以外の場合にはクリーニング時の転写ローラ電位と逆符号で絶対値１ｋＶを与えた。クリーニングブラシ１５１は、転写ローラ１３１に対し連れ回り方向とは逆方向に回転するように設け、金属ローラ１５２は、クリーニングブラシ１５１に対し連れ回り方向に回転するように設置した。

エアバキューム手段の吸い込み口１４５は、金属ローラ１５２の表面（外周面）とのギャップ長２ｍｍとし、吸い込み口１４５の開口端直下のローラ表面からローラの進行方向後方５ｍｍの位置にクリーニングブレード１４６を設置した。

これに、被クリーニング材Ｓ（銅箔付きのガラスエポキシ基板：１２ｃｍ×１２ｃｍ×２ｍｍ）上に異物（平均径１μｍ、１０μｍのポリスチレン樹脂あるいはアクリル樹脂）を散布したサンプルを用いて、クリーニングローラ１１１の異物除去性能を評価した。ここで、表中、○×印はデジタルマイクロスコープ（デジタルマイクロスコープVHX-200 KEYENCE社製、レンズ倍率４５０倍）を用いて、６５０μｍ×５００μｍの範囲を３点確認し、すべての点で異物が確認されない場合を○印で、異物が確認された場合を×印で表している。なお、評価実験は、ガラスエポキシ基板５０枚を１クールとし、５クール連続して行なった。

また、クリーニング中のクリーニングローラ１１１の表面電位を表面電位計（トレック社製 Ｍｏｄｅ１ ３４１Ｂ）を用いて測定した。さらに、被クリーニング材の銅箔面とアースを接続し、クリーニング時に前記銅箔面上に流れる電流値を測定した。

なお、表１４に実施例２９〜３２及び比較例１６〜１９についてのローラの構造を示し、それらの内層・外層の組成については表３に示す。比較例１６〜１９は、図１３に示すように、帯電制御ローラ１２１が、クリーニングローラ１１１に対しそれの表面に接触しながら回転するローラ配置とした。

（実施例及び比較例の説明）
芯金（材質：アルミニウム合金製 サイズ：直径φ２８ｍｍ×長さ２５０ｍｍ）に、内層部（厚さ６ｍｍ／幅（芯金の延長方向の寸法）２４０ｍｍ）を成形した。外層部を持つものは、さらに前記内層部の外側に外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ〕を成形した。これにより、弾性層は外径φ４０ｍｍ、幅２４０ｍｍとなった。ただし、内層部を持たないローラ（帯電制御ローラが該当する）については、前記と同じ芯金に直接外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ）を形成した。

表１４に示す結果から、帯電制御ローラ１２１を転写ローラ１３１に対して設ける実施例２９〜３２では、いずれのサンプルにおいても異物が除去されており、時間の経過によるクリーニング性の低下がなく、長期間に亘って安定したクリーニング性能を得られることがわかる。これに対し、帯電制御ローラ１２１をクリーニングローラ１１１に対して設ける比較例１６〜１９では、時間の経過によるクリーニング性の低下が確認された。

また、帯電制御ローラ１２１を転写ローラ１３１に対して設けることで、クリーニングローラ１１１に第２の外部電源１５３より発生する電流が流入するのが防止され、被クリーニング材Ｓを流れる電流が低減され、被クリーニング材Ｓが導電物などであっても、被クリーニング材Ｓの電気的な損傷を防止できることも確認された。つまり、クリーニングローラ１１１に対しクリーニングローラ１１１の表面に接触しながら回転する帯電制御ローラ１２１を設けているシステムでは、クリーニングローラ１１１に第２の外部電源１５３より発生する電流が流入し、被クリーニング材Ｓが導電物などである場合に、被クリーニング材Ｓを損傷するおそれがあるが、帯電制御ローラ１２１を、クリーニングローラ１１１上ではなく、転写ローラ１３１上に導入することで、クリーニングローラ１１１へ第２の外部電源１５３より発生する電流が流入するのを防止し、被クリーニング材Ｓの電気的な損傷を防止することができる。

前述したクリーニング部を有するクリーニングシステムの全体構成の一例を図２０に示す。

（第２の具体的な実施の形態）
図２１（ａ）に示すように、クリーニングシステムに用いられるクリーニングユニットＵにおいては、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上にクリーニングローラ２１１の表面（外周面）を接触させつつ回転させながら相対移動させ、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する塵埃などの異物（導体あるいは誘電体、図示省略）を、クリーニングローラ２１１によって静電気力を利用して除去するものである。

このクリーニングローラ２１１は、被クリーニング材Ｓとの接触剥離により、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷を表面に帯電し得るものであり、導電性を有する芯金（芯棒）２１１ａと、芯金２１１ａの外側に設けられる円筒状の内層部２１１ｂと、その内層部２１１ｂの外側に設けられ内層部２１１ｂよりも高抵抗の材料からなる薄い円筒状の外層部２１１ｃ（例えば、厚さ３０μｍ程度）とを備え、二層構造となっている。そして、クリーニングローラ２１１の芯金２１１ａには、第１の外部電源２１が接続されている。

ローラ表面の帯電性を利用し異物を静電気力により吸着するクリーニングローラ２１１に対し、クリーニングローラ２１１の表面に接触しながら回転する転写ローラ２３１が設けられている。この転写ローラ２３１は、クリーニングローラ２１１の表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷を表面に帯電し得るものである。クリーニングローラ２１１に静電気力により付着した異物を、転写ローラ２３１側に転写（移動）させるようにしている。それとともに、クリーニングローラ２１１に接続された第１の外部電源２２１による印加電圧を変更することで、転写ローラ２３１の、前記異物を静電気力により吸着するための帯電圧を、任意に変更できるようになっている。

転写ローラ２３１は、導電性を有する芯金（芯棒）２３１ａと、この芯金２３１ａの外側に設けられる円筒状の内層部２３１ｂと、この内層部２３１ｂの外側に設けられる外層部２３１ｃとを備え、この外層部２３１ｃは内層部２３１ｂよりも体積抵抗率が高くなっている。

この転写ローラ２３１に対し、連れ回り方向と逆方向に回転し転写ローラ３１の表面に静電気力により付着する異物を掻き取るクリーニングブラシ２４３を回転可能に設け、このクリーニングブラシ２４３に対し連れ回り方向に回転するように、例えばステンレス合金（SUS304）製の金属ローラ２４４が設置されている。このクリーニングブラシ２４３は、芯金２４３ａに、合成樹脂製の毛部２４３ｂ（ブラシ部）を有するものである。この金属ローラ２４４には、第２の外部電源２４５が接続されており、転写ローラ２３１との間に電位差を生じる機構となっている。つまり、第２の外部電源２４５によってクリーニング時に転写ローラ２３１の表面に帯電される電荷と同一符号の電位が金属ローラ２４４に印加される。

金属ローラ２４４の表面近傍には、先端掻き取り部が金属ローラ２４４の表面に接触するクリーニングブレード２４１が設けられ、このクリーニングブレード２４１によって金属ローラ２４４の表面上に付着する異物が掻き取られる。このクリーニングブレード２４１は、合成樹脂製（例えば熱硬化性ウレタン樹脂）からなる弾性体で形成され、絶縁性を有する保持具（図示せず）により保持されている。なお、クリーニングブレード２４１の保持具が絶縁物により保持されているようにしてもよい。

また、金属ローラ２４４の表面近傍であって転写ローラ２３１のローラ表面とクリーニングブレード２４１の先端掻き取り部との接触部分付近に対し、異物を負圧により吸引可能であるエアバキューム手段の吸い込み口２４２が設けられている。この吸い込み口２４２の近傍にクリーニングブレード２４１が配置されているので、その吸い込み口２４２を通じて、クリーニングブレード２４１によって掻き取られた異物が吸引除去される。これにより金属ローラ２４４に付着した異物を効率よく除去することができる。ここで、エアバキューム手段としては、異物を負圧により吸引可能なものであればよく、例えば周知のエアバキュームポンプを採用することができる。

このように、金属ローラ２４４から異物を吸引除去する場合において、エアバキューム手段の吸い込み口２４２近傍の金属ローラ２４４上にクリーニングブレード２４１の先端掻き取り部が接触して、異物を掻き取る構造とすることで金属ローラ４４に付着した異物が効率よく除去され、周囲を汚さない。

また、クリーニングローラ２１１と転写ローラ２３１とが、絶縁性の素材（図示せず）で保持され、転写ローラ２３１がクリーニングローラ２１１と連れ周り回転しており、両ローラ２３１，２１１間において、各ローラ２３１，２１１の表面特性の違いに応じて電位差を生じるようになっている。これによりクリーニングローラ２１１と転写ローラ２３１の回転による接触剥離により、転写ローラ２３１のロール表面に、クリーニングローラ２１１との表面特性（例えば、帯電序列）の違いに応じた電位差が生じ、クリーニングローラ２１１の表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷が帯電される。

クリーニングローラ２１１の芯金２１１ａには第１の外部電源２２１により電圧が印加できるようになっており、例えば、クリーニングローラ２１１の芯金２１１ａに接続した第１の外部電源２２１による印加電圧が０Ｖの場合において、連れ回り回転により転写ローラ２３１に生じる帯電圧の極性に対し、同一極性となる電圧を第１の外部電源２２１に与えた場合は、クリーニングローラ２１１は、被クリーニング材Ｓから異物を吸着し、転写ローラ２３１は、クリーニングローラ２１１に付着した異物を転写することが可能である。

前記条件により転写ローラ２３１に吸着した異物は、前記条件の印加電圧が０Ｖの場合において、クリーニングローラ２１１の芯金２１１ａに対し、連れ回り回転により転写ローラ２３１に生じる帯電圧と逆極性で、かつその帯電圧の絶対値よりも大きい絶対値の電圧を、第１の外部電源２２１により印加することにより、転写ローラ２３１は、異物を吸着する吸着力（静電気力）を失う。よって、前記異物がクリーニングブラシ２４３によって掻き取られて、金属ローラ２４４の表面に移動する。そして、金属ローラ２４４の表面移動した異物はクリーニングブレード２４１によってから掻き取られ、エアバキューム手段の吸い込み口２４２を通じて吸引除去される。

ここで用いられる転写ローラ２３１はクリーニングローラ２１１と同様の構造であるが、図２１（ｂ）に示すユニットＵ１’のように、転写ローラ２３１’としては、内層部を除き、芯金２３１ａ’（芯棒）の外側に直接円筒状の外層部２３１ｃ’を備える構造とすることもできる。なお、外層部の素材としては、静電気力による安定した吸着力を損なわない範囲で、クリーニングローラ２１１の帯電圧に対し電位差がなるべく大きくなるように選定されていることが望ましい。

クリーニングローラ２１１の外層部２１１ｃの厚さは、前述したクリーニングローラ１１，１１１と同様に、２〜５００μｍ（より好ましくは、５〜５０μｍ）が好ましい。なお、芯金２１１ａに代えて、導電性を有するカーボン材や合成樹脂複合材等からなる芯棒を用いることもできる。

外層部２１１ｃに用いている材料や内層部２１１ｂに用いている材料も、前述したクリーニングローラ１１，１１１と同様である。

転写ローラ２３１は、導電性を有する芯金（芯棒）２３１ａと、この芯金２３１ａの外側に設けられる円筒状の内層部２３１ｂと、この内層部２３１ｂの外側に設けられる外層部２３１ｃとを備え、クリーニングローラ２１１の表面に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷を、ローラ表面に帯電し得るように構成されている。転写ローラ２３１の外層部２３１ｃは、内層部２３１ｂよりも体積抵抗率が高くなっている。第１の外部電源２２１に与えた電圧と同一極性で、絶対値が大きくなるように設定される。それとともに、転写ローラ２３１は、クリーニングローラ２１１の芯金２１１ａに接続された第１の外部電源２２１により、クリーニングローラ２１１の表面に付着する異物を静電気力により吸着するための帯電圧を任意に変更できる。

これによりクリーニングローラ２１１に静電気力により付着した異物は、回転に伴い、転写ローラ２３１側に順次転写（移動）される。その結果クリーニングローラ２１１の表面上に異物が残らず、また異物が被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に戻されることもないので、クリーニングローラ２１１は、長期間に亘って異物の吸着動作を継続して行うことができる。

上記ユニットによれば、クリーニングの対象とする被クリーニング材Ｓに付着する異物にクリーニングローラ２１１が接触することで、塵埃などの異物がクリーニングローラ２１１の表面（外層部２１１ｃ）に吸着され、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１から除去される。

それから、クリーニングローラ２１１の表面に静電気力により吸着されている異物が、クリーニングローラ２１１の回転により、転写ローラ２３１の表面と接触すると、転写ローラ２３１とクリーニングローラ２１１面との間には電位差が生じているので、異物はクリーニングローラ２１１を離れて転写ローラ２３１の表面に転写（移動）される。

そして、転写ローラ２３１の表面に付着している異物は、クリーニングブラシ２４３によって転写ローラ２３１から掻き取られ金属ローラ２４４の表面に吸着される。この金属ローラ２４４の表面に付着しているクリーニングブレード２４１によって掻き取られ、このクリーニングブレード２４１によって掻き取られた異物は、エアバキューム手段の吸い込み口２４２を通じて、吸引除去される。

これによりクリーニングローラ２１１の表面上に異物が残らず、異物が被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に戻されることもないので、クリーニングローラ２１１は、長期間に亘って異物の吸着動作を継続して行うことができる。また、クリーニングブレード２４１によって金属ローラ２１１から掻き取られた異物は、エアバキューム手段の吸い込み口２４２を通じて、直ちに吸引除去されるので、金属ローラ２１１の周辺が、掻き取られた異物によって汚れることもない。

よって、クリーニングローラ２１１や転写ローラ２３１の表面の異物を定期的に除去したり、クリーニングローラ２１１や転写ローラ２３１を交換したりするメンテナンス作業は必要なくなるのに加えて、転写ローラ２３１周辺が異物によって汚れるおそれもほとんどないので、メンテナンス性に優れることになる。

ここで、エアバキューム手段による吸引動作は常時行っていてもいいが、第１の外部電源２２１が、クリーニングローラ２１１によるクリーニング時を除き、転写ローラ２３１による転写動作時に転写ローラ２３１の表面に帯電される電荷と逆符号で、転写ローラ２３１の帯電圧の絶対値よりも大きい絶対値の電圧をクリーニングローラ２１１に印加する構成とし、前記エアバキューム手段が、クリーニングローラ２１１によるクリーニング時を除き、駆動する構成とすることもできる。ここで、「クリーニング時」とは、クリーニングローラ２１１が被クリーニング材の表面に接触しつつ回転しながら相対移動するそのときをいう。このクリーニングローラ２１１によるクリーニング時は、被クリーニング材の移動を電気的あるいは機械的に検出して判定してもよいし、被クリーニング材Ｓの通過を例えばクリーニングローラ２１１の芯金２１１ａの上下変位により検出して判定するようにしてもよい。また、エアバキューム手段の駆動時のみ、クリーニングブレード２４１の先端掻き取り部が金属ローラ２１１の表面に接触するようにクリーニングブレード２４１を進退可能なるように支持させる構造とすることも可能である。

続いて、上記クリーニングユニットＵ１におけるクリーニングローラ２１１と転写ローラ２３１との関係の一例について説明する。

まず、上記クリーニングユニットにおいて、転写ローラ２３１とクリーニングローラ２１１の連れ回りにより発生する電位差が３００Ｖで、クリーニングローラ２１１が転写ローラ２３１に対しプラス側の帯電性を示す場合（帯電序列でプラス側になる場合）には、図２２（ａ）に示すように、クリーニングローラ２１１に接続した外部電源２２１による印加電圧が０Ｖでは、転写ローラ２３１は−３００Ｖ、クリーニングローラ２１１は０Ｖとなる。

また、図２２（ｂ）に示すように、外部電源２２１による印加電圧を−３００Ｖとすれば、転写ローラ２３１は−６００Ｖ、クリーニングローラ２１１は−３００Ｖとなり、プラス側の帯電性の異物がクリーニングローラ２１１に吸着された後、転写ローラ２３１に転写吸着される。

その後、図２２（ｃ）に示すように、外部電源２２１による印加電圧を＋６００Ｖとすれば、転写ローラ２３１は＋３００Ｖ、クリーニングローラ２１１は＋６００Ｖとなり、プラス側の帯電性を示す異物がプラス側に帯電した転写ローラ２３１から離れようとする。この状態において、クリーニングブラシ２４３によって前記異物が転写ローラ２３１から掻き取られ、金属ローラ２４４の表面上に移動する。この金属ローラ２４４の表面に移動した異物はエアバキューム手段の吸い込み口２４２近傍でクリーニングブレード２４１の先端掻き取り部によって掻き取られ、エアバキューム手段の吸い込み口２４２を通じて吸引され、金属ローラ２４４のローラ表面上から除去される。

また、転写ローラ２３１とクリーニングローラ２１１の連れ回りにより発生する電位差が３００Ｖで、クリーニングローラ１１が転写ローラ２３１に対しマイナス側の帯電性を示す場合（帯電序列でマイナス側になる場合）には、図２２（ｄ）に示すように、クリーニングローラ２１１に接続した外部電源２２１による印加電圧が０Ｖでは、転写ローラ２３１は＋３００Ｖ、クリーニングローラ２１１は０Ｖとなる。

そして、図２２（ｅ）に示すように、外部電源２２１による印加電圧を＋３００Ｖとすれば、転写ローラ２３１は＋６００Ｖ、クリーニングローラ２１１は＋３００Ｖとなり、マイナス側の帯電性の異物がクリーニングローラ２１１に吸着された後、転写ローラ２３１に転写吸着される。

その後、図２２（ｆ）に示すように、外部電源２２１による印加電圧を−６００Ｖとすれば、転写ローラ２３１は−３００Ｖ、クリーニングローラ２１１は−６００Ｖとなり、マイナス側の帯電性を示す異物がマイナス側に帯電した転写ローラ２３１から離れようとする。この状態において、クリーニングブラシ２４３によって前記異物が掻き取られ、金属ローラ２４４の表面上に移動する。この金属ローラ２４４の表面移動した異物はエアバキューム手段の吸い込み口２４２近傍でクリーニングブレード２４１の先端掻き取り部によって掻き取られ、エアバキューム手段の吸い込み口２４２を通じて吸引され、金属ローラ２４４のローラ表面上から除去される。

上記ローラ２１１，２３１間の表面特性の違いに応じて発生した電位差は、クリーニングローラ２１１の帯電圧を基準として電位差を発生しているため、一定周速では、一定の数値を安定して示す。

なお、図２２（ａ）〜（ｃ）の場合には、クリーニングローラ２１１は、転写ローラ２３１に対しプラス側で＋３００Ｖの電位を有しているため、一度転写ローラ２３１に転写されたプラス側の帯電性を示す異物は、クリーニングローラ２１１に再転写されることはない。同様に、図２２（ｄ）〜（ｆ）の場合には、クリーニングローラ２１１は、転写ローラ２３１に対しマイナス側で−３００Ｖの電位を有しているため、一度転写ローラ２３１に転写されたマイナス側の帯電性を示す異物は、クリーニングローラ２１１に再転写されることはない。これらの場合に基準となるのは、クリーニングローラ２１１の芯金２１１ａに接続されている第１の外部電源２２１による印加電圧である。

続いて、クリーニングローラ２１１の性能についての試験結果について説明する。

（方法）
図２３に示すクリーニングシステムにおいて、絶縁性の部材（図示せず）で保持された転写ローラ２３１及びクリーニングローラ２１１を接触させ５ｍ／ｍｉｎの周速で連れまわり回転させ、クリーニングローラ２１１（芯金２１１ａ）に第１の外部電源２２１により任意の電圧（±300V、±600V)を与えた。

第１の外部電源２２１は、被クリーニング材Ｓの通過時（すなわちクリーニング時）は、±３００Ｖのいずれかを印加するものとし、それ以外の場合は先に印加した電位と逆極性で±６００Ｖの電圧を印加する設定とした。第２の外部電源２４５は、第１の外部電源２２１の被クリーニング材通過時に印加する電圧と同じ値を常時印加した。

クリーニングブラシ２４３は、転写ローラ２３１に対し連れ回り方向と逆方向に回転し、金属ローラ２４４は、クリーニングブラシ２４３に対し連れ周り方向に回転するように設置した。エアバキューム手段の吸い込み口２４２は、金属ローラ２４４のローラ表面とのギャップ長２ｍｍとし、吸い込み口２４２の開口端直下のローラ表面から金属ローラ２４４の進行方向後方５ｍｍの位置にクリーニングブレード２４１を設置した。

これに、被クリーニング材Ｓ（ＰＥＴフィルム：１５ｃｍ×１５ｃｍ×１００μｍ）上に異物（平均径１μｍ、１０μｍのポリスチレン樹脂あるいはアクリル樹脂）を散布したサンプルを用いて、クリーニングローラ２１１の異物除去性能を評価した。なお、評価実験は、フィルム１０枚を１クールとし、５クール連続して行なった。

またクリーニング終了後のクリーニングローラ２１１に付着した異物の確認および転写ローラ２３１に付着した異物の確認を行なった。

クリーニング中のクリーニングローラ２１１及び転写ローラ２３１の表面電位を表面電位計２６１，２６２（トレック社製 Ｍｏｄｅｌ ３４１Ｂ）を用いて測定した。

（実施例及び比較例の説明）
次の表１５，１６に、異物除去試験１を行った実施例３３〜４８及び比較例２０，２１についてのローラの構造を示し、それらの内層・外層の組成については前記表３に示す。表１５，１６に示す実施例３３〜４８及び比較例２０，２１のローラの作製方法は次の通りである。

芯金（材質：アルミニウム合金製 サイズ：直径φ２８ｍｍ×長さ２５０ｍｍ）に、内層部（厚さ６ｍｍ／幅（芯金の延長方向の寸法）２４０ｍｍ）を成形した。外層部を持つものは、さらに前記内層部の外側に外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ）を成形した。これにより、弾性層は外径φ４０ｍｍ、幅２４０ｍｍとなった。ただし、内層部を持たないローラ（実施例３３，４１の転写ローラ該当）については、前記と同じ芯金に直接外層部（厚さ３０μｍ／幅２４０ｍｍ）を形成した。

（試験結果）
表１７は異物がアクリル樹脂、表１８は異物がポリスチレン樹脂の場合である。ここで、表中、○×印はデジタルマイクロスコープ（デジタルマイクロスコープVHX-200 KEYENCE社製、レンズ倍率４５０倍）を用いて、６５０μｍ×５００μｍの範囲を３点確認し、すべての点で異物が確認されない場合を○印で、異物が確認された場合を×印で表している。

表１７，１８より、クリーニングローラ２１１に第１の外部電源２２１を接続し、電圧を印加した実施例３３〜４８では、連続使用を行なっても、転写ローラへの異物の蓄積は確認されずクリーニング性の低下が見られなかった。

これに対し、クリーニングローラに、本発明の効果が得られない転写ローラを使用した比較例２０，２１では、連続したクリーニング性を得ることができなかった。

また、図２４に示すように、クリーニングユニットＵ１，Ｕ２を２連配置し、各ユニットＵ１，Ｕ２のクリーニングローラ２１１，２１１Ａに帯電される電荷の符号を逆とすることで、被クリーニング材Ｓに付着するプラス側の帯電性を示す異物をマイナス側に帯電したクリーニングローラ２１１で、マイナス側の帯電性を示す異物をプラス側に帯電したクリーニングローラ２１１Ａでそれぞれ除去することが可能である。２２１，２２１Ａは第１の外部電源、２３１，２３１Ａは転写ローラである。

さらに、図２５に示すように、被クリーニング材Ｓを挟んで、クリーニングローラ２１１の反対側にガイドローラ２５１Ｂを設け、このガイドローラ２５１Ｂに対し転写ローラ２３１Ｂを設け、ガイドローラ２５１Ｂによって、クリーニングローラ２１１とガイドローラ２５１Ｂとの間に挟まれる被クリーニング材Ｓに作用する電界強度を更に強め、クリーニング性を向上させることができる。

この場合、ガイドローラ２５１Ｂに代えてクリーニングローラを用いることで、被クリーニング材Ｓの裏面のクリーニングを同時に行なうことが可能である。また、図２４に示す場合と同様に、ユニットを２連配置することも可能である。

前述したクリーニング部を有するクリーニングシステムの全体構成の一例について説明する。

図２６に示すように、クリーニングシステム２７１は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１上に付着する塵埃などの異物（導体あるいは誘電体）を、静電気力を利用して取り除くクリーニング部２７２と、そのクリーニング部２７２に向けて被クリーニング材Ｓを搬送する搬入部２７３と、クリーニング部２７２から、クリーニング後の被クリーニング材Ｓを搬出する搬出部２７４とを備える。

搬入部２７３は、１対のローラ２７３Ａ，２７３Ｂに搬送ベルト２７３Ｃが巻き掛けられ、搬送ベルト２７３Ｃ上の被クリーニング材Ｓをクリーニング部２７２に向けて搬送するようになっている。

搬出部２７４は、１対のローラ２７４Ａ，２７４Ｂに搬送ベルト２７４Ｃが巻き掛けられ、クリーニング部２７２から搬送ベルト２７４Ｃ上に排出された被クリーニング材Ｓを、クリーニング部２７２から離れる方向に搬送するようになっている。

クリーニング部２７２は、被クリーニング材Ｓの表面Ｓ１（上面）上に対し表面を接触させつつ回転する１対のクリーニングローラ２１１を備え、各クリーニングローラ２１１に対し転写ローラ２３１の表面が接触しつつ回転するようになっている。また、被クリーニング材Ｓの裏面（下面）に対しても１対のクリーニングローラ２１１が、上側のクリーニングローラ２１１に対応して配置され、クリーニングローラ２１１との間に被クリーニング材Ｓを挟んで被クリーニング材Ｓを搬出部２７４側に移動させるようになっている。このクリーニングローラ２１１にも、転写ローラ２３１が対応して設けられている。クリーニングローラ２１１の軸部には、駆動ベルト２７５を介して駆動ローラ２７６の回転力が伝達され、クリーニングローラ２１１が回転駆動されるようになっている。

また、各クリーニングローラ２１１の芯金には第１の外部電源（高圧電源）２２１が接続され、各転写ローラ２３１には、クリーニングブラシ２４３を介して金属ローラ２４４が設けられ、各金属ローラ２４４には、第２の外部電源２４５が接続されている。また、金属ローラ２４４に対しエアバキュームポンプ２７８（エアバキューム手段）の吸い込み口２４２およびクリーニングブレード２４１が設けられている。各吸い込み口２４２は、集塵機（フィルター）２７７を介してエアバキュームポンプ２７８に接続されている。

Claims (5)

1. 被クリーニング材の表面に接触しつつ回転しながら相対移動するクリーニングローラを備え、前記被クリーニング材の表面上に付着する塵埃などの異物を前記クリーニングローラによって静電気力を利用して取り除くクリーニングシステムであって、
   前記クリーニングローラは、円筒状の内層部と、この内層部の外側に設けられ前記内層部よりも体積抵抗率が高い外層部とを備え、前記被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着する電荷を外周面に帯電し得るものであり、前記外層部は、厚さが２〜５００μｍで、かつ５０°以上の硬度（ＪＩＳ−Ａ）を有するものであり、
   前記被クリーニング材を挟んで、前記クリーニングローラとは反対側にガイドローラが配置され、前記ガイドローラは、前記クリーニングローラが前記被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電界強度を高めるものであり、
   前記クリーニングローラの帯電は、帯電制御ローラや外部電源を用いて制御するものであることを特徴とするクリーニングシステム。
2. 前記外層部は、厚さが５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のクリーニングシステム。
3. 前記クリーニングローラは、２連配置され、前記両クリーニングローラは外周面に帯電される電荷の符号が逆とされることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニングシステム。
4. 前記帯電制御ローラは、前記被クリーニング材の表面上に付着する異物を静電気力により吸着するための電荷を、前記クリーニングローラに対し帯電させ得るものであり、前記クリーニングローラに対し、前記クリーニングローラの外周面に接触しながら回転するように設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つにクリーニングシステム。
5. 前記クリーニングローラに対し、前記クリーニングローラの表面に接触しながら回転する転写ローラが設けられ、
   前記転写ローラは、前記クリーニングローラの表面に付着する異物を静電気力により吸着する電荷を表面に帯電し得る材料から形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のクリーニングシステム。

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