(57)【要約】接触クリーニング表面アセンブリ及びその製造方法。接触クリーニング表面アセンブリは、バルク導電性（例えば、電気伝導性）を有するエラストマー層を備え、エラストマー層１１２は、クリーニングされる部分に接触する導電性表面１１４と、導電層１１２から電荷抽出する導電性経路１１０に電気接触する更なる導電性表面１１３とを有する。
2021517506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルク導電性（例えば、電気伝導性）を有するエラストマー層を備える接触クリーニング表面アセンブリにおいて、前記エラストマー層はクリーニングされる部分に接触する導電性表面と、前記導電層から電荷抽出する導電性経路に電気接触する更なる導電性表面とを有する接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２】
前記エラストマー層は前記導電性経路に電気接触する請求項１に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項３】
前記エラストマー層は前記導電性経路に密接する請求項２に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項４】
前記導電性経路は前記エラストマー層に対する導電性支持体である請求項１又は２に記載の接触クリーニングアセンブリ。
【請求項５】
前記エラストマー層は前記支持体に密接する請求項３に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項６】
電荷抽出経路は、導電層から前記導電性経路までである請求項１〜５の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項７】
前記アセンブリは、ローラーである請求項１〜６の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項８】
前記アセンブリは、平坦（又は実質的に平坦）なシートを備える請求項１〜６の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項９】
前記エラストマー層は導電性要素を含む請求項１〜８の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１０】
前記導電性要素はネットワークを形成する請求項９に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１１】
前記ネットワークは、電気伝導性である（例えば、互いに近位にあるか又は接触している）請求項９又は１０に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１２】
前記エラストマー層は導電性要素の相互接続ネットワークを含む請求項１〜１１の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１３】
前記導電性要素は細長い請求項１２に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１４】
前記細長い導電性要素は中空である請求項１２又は１３に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１５】
前記導電性要素は炭素である請求項１２〜１４の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１６】
導電性要素はナノチューブである請求項１２〜１５の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１７】
導電性要素はカーボンナノチューブである請求項１２〜１６の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１８】
ナノチューブは、単壁カーボンナノチューブである請求項１６又は１７に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項１９】
前記カーボンナノチューブは、炭素原子１つ分の壁厚である請求項１８に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２０】
前記導電性表面の表面抵抗は１×１０9Ω未満である請求項１〜１９の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２１】
前記導電性表面の表面抵抗は約１×１０6Ω〜約１×１０9Ωの範囲である請求項１〜２０の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２２】
前記支持体はシャフトである請求項４〜２１の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２３】
前記細長い導電性要素は前記エラストマー材料全体に均一に分散される請求項１〜２２の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２４】
前記導電性要素は前記エラストマー材料内に埋め込まれ保持されるように分散される請求項９〜２３の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２５】
前記導電性要素は前記エラストマー材料内でランダムな向きになっている請求項９〜２４の何れか１項に記載の接触クリーニングローラー。
【請求項２６】
前記導電性要素は約５μｍ〜約３０μｍの範囲内の長さを有する請求項９〜２５の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２７】
前記導電性要素は約１ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲内の直径を有する請求項９〜２６の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２８】
前記エラストマー内の導電性要素の濃度は、エラストマーの重量のうち少なくとも約０．０１５％である請求項９〜２８の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項２９】
前記エラストマーはシリコーンゴム又はポリウレタンのうちの一方を含む請求項１〜２８の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項３０】
前記エラストマーは熱硬化シリコーン又はポリウレタンのうちの一方を含む請求項１〜２９の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項３１】
前記エラストマーは２成分室温硬化シリコーンゴムである請求項３０に記載の接触クリーニング表面アセンブリ。
【請求項３２】
接触クリーニング表面ローラーにおいて、
コア領域と、
前記コア領域を被覆する表面領域とを有し、
前記表面領域は、エラストマーと、該エラストマー材料内に分散された複数の細長い要素とを含み、該細長い要素は電気的に非絶縁性の材料で形成される接触クリーニング表面ローラー。
【請求項３３】
接触クリーニングプロセスにおける請求項１〜３１の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリの使用。
【請求項３４】
請求項１〜３１の何れか１項に記載の接触クリーニング表面アセンブリを備える接触クリーニング装置。
【請求項３５】
接触クリーニングローラーを製造する方法において、
流体形態のエラストマーを準備することと、
前記エラストマーに電気的に非絶縁性の材料で形成された細長い要素を分散させることと、
接触クリーニングローラーの前記コア領域を設けることと、
前記エラストマーによって前記コア領域を被覆することとを含む方法。
【請求項３６】
前記方法は、続いて、前記エラストマーを硬化させることを含む請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
接触クリーニング表面アセンブリを製造する方法において、
エラストマーのプレポリマーを準備することと、
電気的に非絶縁性の材料で形成されたポリマー改質剤を前記プレポリマーに添加することと、
前記プレポリマーを重合させることと、
前記ポリマーを硬化させて、バルク導電性を有するエラストマークリーニング表面を形成することとを含む方法。
【請求項３８】
硬化後、前記導電性要素は前記エラストマー全体に分散する請求項３５〜３７の何れか１項に記載の方法。
【請求項３９】
硬化後、前記導電性要素はネットワークを形成する請求項３５〜３８の何れか１項に記載の方法。
【請求項４０】
前記導電性要素はランダムな向きに向いている請求項３５〜３９の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触クリーニングプロセスに使用される接触クリーニング表面アセンブリに関し、特に、限定はしないが、バルク導電性を有するエラストマー層を備える接触クリーニング表面アセンブリに関する。本発明は、接触クリーニング表面アセンブリを製造する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
接触クリーニングは、基板表面をクリーニングするのに用いられる。クリーニング後、基板表面は、電子機器、光起電機器、及びフラットパネルディスプレイの製造等における様々な精巧なプロセスに用いることができる。通常、ゴム又はエラストマー製のクリーニングローラーが、基板表面から汚染粒子を除去するのに用いられ、その後、接着ローラーを用いて、クリーニングローラーから汚染粒子を除去することができる。
【０００３】
動作時、接触クリーニングローラーは、少なくとも基板の上面に接触し、接着除去メカニズム（例えば、ファンデルワールス力及び接着力）によってデブリを除去する。この場合、接触クリーニングローラーを形成するのに用いられる材料の固有の特性により、デブリが引き寄せられ、接触クリーニングローラーの表面に付着する。このように、接触クリーニングローラーは、粒子とローラーとの間のファンデルワールス力による引力に起因して、基板表面から汚染粒子を引き離すことが考えられる。したがって、既存の接触クリーニングローラーが、基板表面との接触を最大限にすることによって、汚染粒子の除去の効力を保証することができる。
【０００４】
接触クリーニングローラーの材料に固有の弱いファンデルワールス静電力とは別に、他の静電荷も生じ得る。異なる表面間の接触による接触クリーニングプロセスは、摩擦帯電効果及び静電荷の蓄積から電荷源となる可能性を有する。したがって、電子機器アセンブリ工場において基板の非常に近位で（例えば、１００ｍｍ以内で）用いられるいずれの機器も、非絶縁性とし、静電荷による基板の損傷を防ぐのに十分小さい表面抵抗を有しなければならない。
【０００５】
接触クリーニングローラーが、基板（すなわち、クリーニングされる部分）をクリーニングするのに十分な表面接着力を有する場合、接触クリーニングプロセス中に、静電荷が発生しやすい。
【０００６】
表面抵抗Ｒsは、材料の表面にわたる電圧対電流の比によって定義される。オーム（Ω）で測定される材料の特性は、以下のとおりに定義される。
Ｒs＝Ｕ／Ｉｓ
ここで、ＵはＤＣ電圧であり、表面電流がＩsである。
【０００７】
表面抵抗を測定するよく知られた方法は、米国国家規格協会（ＡＮＳＩ）のＥＳＤ  ＳＴＭ１１．１１−２０１５に与えられている。この方法によれば、基板の１００ｍｍ以内で用いられる電子機器アセンブリ工場のあらゆる機器は、表面抵抗が１×１０9Ω未満でなければならない。
【０００８】
バルク導電率は、通常、体積抵抗を測定することによって確立される。体積抵抗を測定するよく知られた方法は、米国国家規格協会（ＡＮＳＩ）のＥＳＤ  ＳＴＭ１１．１２−２０１５に与えられている。
【０００９】
通常のゴム又はエラストマー製のクリーニングローラーは、１×１０9Ωを下回る表面抵抗を有しないことが通常である。換言すれば、通常のゴム又はエラストマー製のクリーニングローラーは、絶縁性であり、導電性でない。クリーニングされる基板から静電荷を散逸させるクリーニングローラーを設けることが望ましい。
【００１０】
製造プロセス中に１つ以上の添加剤を使用して、接触クリーニングローラーに用いられる材料等の材料の特性を変えることは珍しくない。しかしながら、添加剤は、必然的に元の材料とは異なる特性を有し、元の材料に対する変更は、その主要機能、すなわち接触クリーニングを阻害するリスクをもたらす。このリスクは、接触クリーニングローラーの表面特性を変更しようとする際、ローラーのクリーニング効力にとって同表面が重要である場合に特に高くなる。ローラー表面上のエラストマーの量を低減するものは、潜在的に、エラストマーのクリーニングされる基板に接触する能力を低下させ、汚れ及びデブリに接触して引き寄せる能力を低減する結果となることを意味する。さらに、改質添加剤は、上述したような、デブリをクリーニングローラーの表面に引き寄せる通常のプロセスに干渉する場合がある。双方の状況において、ローラーのクリーニング効力は、阻害又は低減される。
【００１１】
繊維及び微粒子等の通常の導電性添加剤は、エラストマーのマトリックス全体に均一に分散しない場合がある。これにより、ローラーの表面抵抗が不均一になり、クリーニング表面から電荷を外部に導く部分と、電荷が蓄積し、基板に損傷を与える部分とが混在する。
【００１２】
エラストマーに添加剤を加えることで、エラストマー又はローラーの完全性に影響を与えないものとすることが更に考慮される。完全性の損失又は耐摩耗性の低下により、ローラーの損耗が非常に早く起こり、又はその表面が損傷若しくは穿孔し、それにより、その効力が更に低下する結果となるおそれがある。これらの要因の全ては、接触クリーニングプロセスのランニングコストを増大させる可能性がある。
【００１３】
さらに、エラストマーと十分に類似しない、例えば結合表面積が小さい添加材料では、周囲のエラストマーがその添加剤に効果的に結合又は接着することができなくなる。この材料がエラストマー内に確実に埋め込まれない場合、ローラーが動作する際、材料が移動し、ローラー表面から離れ、それにより、接着ローラーによってクリーニングされる及び／又は拾い上げられる基板が汚染され、それにより、基板の寿命が短くなり、ランニングコストが増大する。またさらに、材料がローラーから移動すると、ローラー表面に損傷をもたらすおそれがあり、ここでも、クリーニング効力が低減し、コストが増大する。
【００１４】
材料がコスト効果的でなくなり、接触クリーニングローラーのコストが法外に高くなる可能性があるため、表面抵抗の好適な低減を達成するために、添加剤の量を過剰に使用しないことが重要である。したがって、使用量を最小限に抑えながら、添加剤によって与えられる電気接続性を最大限にすることが重要である。
【００１５】
添加剤を大量に使用することに関連する更なる結果は、ローラー表面においてその材料の量が増大すると、エラストマーが少なくなることである。ローラー表面におけるエラストマーの低減の問題は、既に上述した。
【００１６】
クリーニングローラーが摩損する場合、その表面抵抗が影響を受けないことが重要である。さもないと、クリーニングローラーの寿命の間、静電気蓄積のリスクが増大する。これが生じると、ローラーは、早期の交換が必要となる場合があり、運用コストが増大する。したがって、ローラーの表面抵抗を向上させるものは、ローラーの寿命を通して効力を損なうことなく、表面抵抗を向上させ続けなければならないことが重要である。
【００１７】
上述したように、或る特定のクリーニング用途の条件は、クリーニング表面の表面抵抗が１×１０9Ω未満であることである。これは、接触クリーニングローラーに１×１０9Ω未満の表面抵抗を有するという要件を課すだけでなく、必然的に、ローラーは、静電荷がクリーニング表面から離れて接地に導かれるようにすることができなければならない。またこれは、連続動作している間、行わなければならず、すなわち、ローラーは、回転時は常に、電荷を導くことが可能でなければならない。したがって、局所的な領域において低抵抗のローラーを提供するのでは不十分である場合があり、動作時は常に基板表面から好適なアース装置（すなわち、接地）に電荷を導くことが可能でなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、上述の問題のうちの少なくとも１つ以上を緩和又は軽減することである。
【００１９】
本発明の目的は、接触クリーニング表面アセンブリに由来する静電荷蓄積の問題を緩和又は軽減することである。
【００２０】
更なる目的は、接触クリーニングローラーのクリーニング効力を低減若しくは阻害することなく、又は接触クリーニング表面アセンブリ若しくは接着ローラーの動作寿命を低減することなく、静電荷の問題を緩和又は軽減することである。
【００２１】
本発明のまた更なる目的は、接触クリーニング表面アセンブリの表面抵抗を１×１０9Ω未満に低減し、さらに、静電荷を接地に導くことができる経路を提供しながら、これを達成することである。
【００２２】
本発明の更なる目的は、非絶縁性の添加剤の量を最小限にするとともに、その電気接続性を最大限にしながら、表面抵抗を低減することである。
【００２３】
本発明の更なる目的は、接触クリーニング表面アセンブリの完全性の低減を緩和するか、又は更にはその完全性を向上させながら、接続性を向上させることである。
【００２４】
本発明の更なる目的は、好適な接触クリーニング装置において用いられる接触クリーニング表面アセンブリを用いる場合に、静電荷を緩和又は軽減することである。
【００２５】
また、更なる目的は、静電荷を緩和又は軽減することが可能な接触クリーニング表面アセンブリを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の一態様によれば、バルク導電性（例えば、電気伝導性）を有するエラストマー層を備える接触クリーニング表面アセンブリにおいて、エラストマー層はクリーニングされる部分に接触する導電性表面と、導電層から電荷抽出する導電性経路に電気接触する更なる導電性表面とを有する、接触クリーニング表面アセンブリが提供される。
【００２７】
ある実施形態において、エラストマー層は導電性経路に電気接触する。
【００２８】
ある実施形態において、エラストマー層は導電性経路に密接する。
【００２９】
ある実施形態において、導電性経路はエラストマー層から接地（すなわち、電気アース）への電荷抽出をもたらす。
【００３０】
ある実施形態において、導電性経路はエラストマー層の導電性表面に接触する金属製の電荷抽出要素を含む。
【００３１】
ある実施形態において、導電性経路はエラストマー層に対する導電性支持体である。
【００３２】
ある実施形態において、エラストマー層は支持体に密接する。
【００３３】
ある実施形態において、電荷抽出経路は、導電層から導電性経路までである。
【００３４】
ある実施形態において、エラストマー層は導電性支持体に取り付けられる。
【００３５】
ある実施形態において、エラストマー層は導電性支持体に密接する。より具体的には、エラストマー層はエラストマー層の更なる導電性表面全体にわたって支持体に密接する。このようにして、エラストマー層から支持体への電荷抽出が、エラストマー層の更なる導電性表面全体にわたって起こる。
【００３６】
ある実施形態において、導電性支持体は金属製の導電体材料で形成される。より具体的には、金属製導電体支持体はステンレス鋼である。
【００３７】
ある実施形態において、導電性支持体は非金属製の導電体材料で形成される。より具体的には、非金属製導電体支持体は炭素繊維である。
【００３８】
ある実施形態において、支持体はシャフトである。
【００３９】
ある実施形態において、電荷抽出経路は、導電層から導電性支持体までである。より具体的には、電荷抽出経路は、エラストマー材料の導電性表面からエラストマー材料を通って、エラストマー材料の更なる導電性表面から導電性支持体へと至る。
【００４０】
ある実施形態において、アセンブリは、ローラーである。
【００４１】
ある実施形態において、アセンブリは、平坦（又は実質的に平坦）なシートを備える。
【００４２】
ある実施形態において、エラストマー層は導電性要素を含む。より具体的には、エラストマー層は導電性要素を含む改質剤を含む。このようにして、改質剤は、エラストマー層のバルク抵抗及び表面抵抗を低減し、エラストマー層にバルク導電性を与える。
【００４３】
ある実施形態において、導電性要素はネットワークを形成する。より具体的には、導電性要素のネットワークは、電気伝導性である。エラストマー層内の導電性要素は導電性要素のネットワークが、エラストマー層の導電性外面からエラストマー層を通って、エラストマー層の更なる導電性表面から導電性支持体に至る電荷経路を提供するように、互いに近位にあるか又は接触している。このようにして、電荷は、基板（すなわち、クリーニングされる部分）からエラストマー層を通って導電性支持体及び接地へと抽出することができる。
【００４４】
ある実施形態において、エラストマー層は導電性要素の相互接続ネットワークを含む。
【００４５】
ある実施形態において、導電性要素は細長い。このようにして、エラストマー層のエラストマーと接触する導電性要素の表面積が増大し、エラストマー層内におけるそれらの要素の保持が高まる。
【００４６】
ある実施形態において、細長い導電性要素は中空である。
【００４７】
ある実施形態において、導電性要素は炭素である。
【００４８】
ある実施形態において、導電性要素はナノチューブである。
【００４９】
ある実施形態において、導電性要素はカーボンナノチューブである。
【００５０】
ある実施形態において、ナノチューブは、単壁カーボンナノチューブである。このようにして、エラストマー層のクリーニング特性とそのバルク導電性との間のバランスが維持される。ナノチューブの大きな表面積により、炭素微粒子又は炭素繊維と比較して、エラストマーへの炭素の結合が向上する。
【００５１】
より具体的には、カーボンナノチューブは、炭素原子１つ分の壁厚である。
【００５２】
ある実施形態において、導電性表面の表面抵抗は１×１０9Ω未満である。より具体的には、エラストマー層の導電性表面及び更なる導電性表面の双方の表面抵抗は１×１０9Ω未満である。更により具体的には、エラストマー層の導電性表面及び更なる導電性表面の双方の表面抵抗は実質的に等しい。
【００５３】
ある実施形態において、導電性表面の表面抵抗は約１×１０6Ω〜約１×１０9Ωの範囲である。より具体的には、エラストマー層の導電性表面及び更なる導電性表面の双方の表面抵抗は約１×１０6Ω〜約１×１０9Ωの範囲である。更により具体的には、エラストマー層の導電性表面及び更なる導電性表面の双方の表面抵抗は実質的に等しい。
【００５４】
ある実施形態において、細長い導電性要素はエラストマー材料全体に均一に分散される。
【００５５】
ある実施形態において、導電性要素はエラストマー材料内に埋め込まれ保持されるように分散される。
【００５６】
ある実施形態において、導電性要素はエラストマー材料内でランダムな向きになっている。
【００５７】
ある実施形態において、導電性要素は約５μｍ〜約３０μｍの範囲内の長さを有する。
【００５８】
ある実施形態において、導電性要素は約１ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲内の直径を有する。
【００５９】
ある実施形態において、エラストマー内の導電性要素の濃度は、エラストマーの重量のうち少なくとも約０．０１５％である。
【００６０】
ある実施形態において、エラストマーはシリコーンゴム又はポリウレタンのうちの一方を含む。
【００６１】
ある実施形態において、エラストマーはシリコーンを含む。このようにして、導電性シリコーン層は、カーボンナノチューブがシリコーン材料内に分散される場合に形成することができる。ナノチューブは、共有結合を通してシリコーンポリマーマトリックス内に保持される。微粒子材料等の他の添加剤は、シリコーンマトリックスの流動性に起因して、シリコーンマトリックスから流出する傾向がある。したがって、カーボンナノチューブは、シリコーンマトリックス内に保持された状態で保持される改質剤を提供する。
【００６２】
ある実施形態において、エラストマーは２成分室温硬化シリコーンゴムである。
【００６３】
本発明の更なる態様によれば、接触クリーニング表面ローラーにおいて、
コア領域と、
コア領域を被覆する表面領域とを有し、
表面領域は、エラストマーと、このエラストマー材料内に分散された複数の細長い要素とを含み、この細長い要素は電気的に非絶縁性の材料で形成される接触クリーニング表面ローラーが提供される。
【００６４】
本発明のまた更なる態様によれば、接触クリーニングプロセスにおける本発明による接触クリーニング表面アセンブリの使用が提供される。
【００６５】
本発明の別の態様によれば、本発明による接触クリーニング表面アセンブリを備える接触クリーニング装置が提供される。
【００６６】
本発明の更なる態様によれば、接触クリーニングローラーを製造する方法において、
流体形態のエラストマーを準備することと、
エラストマーに電気的に非絶縁性の材料で形成された細長い要素を分散させることと、
接触クリーニングローラーのコア領域を設けることと、
エラストマーによってコア領域を被覆することとを含む方法が提供される。
【００６７】
ある実施形態において、方法は、続いて、エラストマーを硬化させることを含む。
【００６８】
本発明のまた更なる態様によれば、接触クリーニング表面アセンブリを製造する方法において、
エラストマーのプレポリマーを準備することと、
電気的に非絶縁性の材料で形成されたポリマー改質剤をプレポリマーに添加することと、
プレポリマーを重合させることと、
ポリマーを硬化させて、バルク導電性を有するエラストマークリーニング表面を形成することとを含む方法が提供される。
【００６９】
ある実施形態において、硬化後、導電性要素はエラストマー全体に分散する。
【００７０】
ある実施形態において、硬化後、導電性要素はネットワークを形成する。
【００７１】
ある実施形態において、導電性要素はランダムな向きに向いている。
【００７２】
ここで、本発明を、単に例として、添付図面を参照して記載する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係る接触クリーニング表面アセンブリを備えるローラーを使用する接触クリーニング装置の概略側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る接触クリーニング表面アセンブリの概略断面図である。
【図３ａ】本発明の第１の実施形態に係る接触クリーニング表面アセンブリの更なる概略断面図である。
【図３ｂ】図３ａの接触クリーニング表面アセンブリの一部分の概略拡大断面図である。
【図４】本発明の１つの実施形態の細長い単壁カーボンナノチューブの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
図１は、本発明の実施形態に係るローラーである接触クリーニング表面アセンブリを使用する接触クリーニング装置の概略側面図である。接触クリーニング装置１は、接触クリーニングローラー２及び接着ローラー３を備え、これらのローラーは、クリーニングされる複数の基板５が保持されるコンベヤ４上に取り付けられる。接触クリーニングローラー２は、細長く、概ね円筒形状であり、図の平面に対して垂直な軸を有するホルダー（図示せず）上に取り付けられ、その軸の周りに接触クリーニングローラー２が自由に回転する。接触クリーニングローラー２の特定の構造は、以下により詳細に記載する。接着ローラー３は、概ね円筒形状であり、接着剤が存在する表面を有する本体を備え、同様に、図の平面に対して垂直かつ接触クリーニングローラー２の軸に対して平行な軸を有するホルダー（図示せず）上に取り付けられ、その軸の周りに接着ローラー３が自由に回転する。接触クリーニングローラー２及び接着ローラー３は、接触クリーニングローラー２の時計回りの回転運動が接着ローラー３の反時計回りの回転運動をもたらす、及びその逆であるように、互いに接触するようにして取り付けられる。接触クリーニングローラー２と接着ローラー３とを接触させる必要性は、以下の使用の記載から明らかになる。また、接触クリーニングローラー２は、基板５がコンベヤ４の軸の下に位置するコンベヤ上を通過する際に、クリーニングされる基板５の表面に接触することが可能であるように取り付けられる。
【００７５】
クリーニングされる基板５は、以下のように処理される。基板５は、図１において矢印Ａによって示されるように右から左に移動するコンベヤ４の上面６に位置する。クリーニングされる基板５は、矢印Ｂによって示されるように時計回り方向に回転する接触クリーニングローラー２の下を通る。接触クリーニングローラー２に接触する前に、基板５の上面は、ごみ等の除去が必要なデブリ７によって覆われている。接触クリーニングローラー２は、基板５の上面に接触し、静電気除去メカニズムによってデブリ７を除去する。ここでは、接触クリーニングローラー２を形成するのに用いられる材料の固有の極性により、デブリ７を引き寄せ、接触クリーニングローラー２の表面に付着させる。接触クリーニングローラー２の表面とデブリ７との間の相対的な引力は、デブリ７と基板５の表面との間の引力よりも大きいため、デブリ７が除去される。ここできれいになった基板５は、引き続き、コンベヤ４に沿って除去ステーション（図示せず）に向かい、コンベヤの下面８は、ループを形成しながら、矢印Ｄによって示されるように、図１における左から右の方向に戻る。接触クリーニングローラー２をクリーニングするために、矢印Ｃによって示されるように反時計回り方向に回転する接着ローラーは、接触クリーニングローラー２の表面に接触する。これに関して、デブリ７と接着ローラー３の表面上に存在する接着剤との間の接着力は、デブリ７を接触クリーニングローラー２の表面に保持する接着力よりも大きいため、デブリが除去される。そして、接触クリーニングローラー３が回転し、次にクリーニングされる基板５のためにきれいな表面を呈する。
【００７６】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る接触クリーニング表面アセンブリの概略断面図である。ローラーの形態の接触クリーニング表面アセンブリは、上述したような接触クリーニングシステム１において接触クリーニングローラーとして用いられる。ローラー１０２は、導電性エラストマー層１１２に被覆された導電性支持体１１０である導電性経路を有する。ローラー１０２は、細長く、概ね円筒形状であり、取付け機構を介して、接触クリーニング装置１において使用されるホルダー（図示せず）上に取り付けられる。導電性シャフト１１０は、導電性エラストマー層１１２と同軸である。シャフト１１０は、ローラー１０２を取り付けるのに用いることができ、使用時のローラー１０２の回転運動において用いることができる。適切には、そのようなシャフト１１０は、例えば、金属又は非金属又は導電性複合材料（例えば、ステンレス鋼又は炭素繊維複合材）等の導電性材料から形成される。導電性シャフト１１０は、例えば、ゴム又は他の天然若しくは合成エラストマー材料等のエラストマー材料１１２に被覆される。エラストマー材料は、実質的に均質である。
【００７７】
導電性エラストマー層１１２は、表面抵抗が１×１０9Ω未満の導電性外面１１４を有する。導電性エラストマー層１１２は、表面抵抗が１×１０9Ω未満であり、導電性シャフト１１０に接触する導電性内面１１３を有する。このようにして、導電性経路は外面１１４から内面１１３、そしてシャフト１１０まで形成される。或る部分（図示せず）をクリーニングするのに接触クリーニングローラー１０２の使用中に面１１４において生成された静電荷は、層１１２を通して、導電性シャフト１１０によってもたらされた導電性経路に導かれる。
【００７８】
図３ａは、本発明の一実施形態に係る、ローラー１０２の形態の接触クリーニング表面アセンブリの概略断面図である。図３ｂは、同じローラー１０２の一部分の概略拡大断面図である。ローラー１０２は、導電性外面１１４及び導電性内面１１３を有するエラストマー層１１２を備える。導電性エラストマー層１１２は、導電性ステンレス鋼シャフト１１０を被覆し、導電性ステンレス鋼シャフト１１０に取り付けられる。外面１１４は、上述した方法で基板表面からデブリをクリーニングするのに利用可能である。
【００７９】
図示の構成では、エラストマー層は２成分室温硬化シリコーンゴムである。
【００８０】
エラストマー層１１２は、エラストマー材料内に分散され埋め込まれた複数の細長い単壁カーボンナノチューブ１１６を含む。細長い単壁カーボンナノチューブ１１６は、層１１２のエラストマー内に分散され、カーボンナノチューブの相互接続ネットワーク１１８を形成する。エラストマー内のナノチューブ１１６の分散は、導電性シャフト１１０に接触する導電性内面１１３から導電性外面１１４まで、これらの要素が実質的に表面領域１１２の総厚にわたってランダムな向きで広がるようになっている。ナノチューブは、実質的にローラー１０２の軸方向幅にわたっても広がる。さらに、ナノチューブ１１６が電気的に非絶縁性の材料を含む場合、エラストマー単体と比べて、表面領域１１２全体が低減した電気抵抗を有し、又は増大した電気伝導性を有する。このようにして、エラストマー層１１２は、カーボンナノチューブの相互接続ネットワーク１１８によってもたらされるバルク導電性を有する。
【００８１】
層１１２内のエラストマー材料のバルク導電性は、クリーニング動作中に生成される電荷に対する接地までの電荷経路を提供する。したがって、ローラーは、新品のときに低減した電気抵抗を有するだけでなく、外面１１４が摩損しても、その耐用寿命にわたって効果が続く。
【００８２】
細長い炭素要素１１６の分散及びネットワーク１１８の形成は、導電性表面１１３及び１１４における低減した表面抵抗が、ＡＮＳＩのＥＳＤ  ＳＴＭ１１．１１−２０１５に従って測定した場合、１×１０9Ω未満であるようになっている。さらに、エラストマー層１１４全体が低減した電気抵抗を有する場合、ローラー１０２は、静電荷を基板表面から接地に導くことができる経路を提供することができる。
【００８３】
図４は、本発明の１つの実施形態の細長い単壁カーボンナノチューブ１１６を示している。ナノチューブ１１６は、エラストマー層１１２内に分散される複数の同様の細長い単壁カーボンナノチューブのうちの１つである。
【００８４】
各単壁カーボンナノチューブ１１６は、５μｍ〜３０μｍの範囲内で長さが変動し、１ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内の直径を有することができる。図３ａ及び図３ｂの実施形態では、単壁カーボンナノチューブは、エラストマー層１１２を含むエラストマーの重量のうち０．０２％を占める。
【００８５】
細長い単壁カーボンナノチューブ１１６は、実質的にエラストマー層１１２全体に延在する導電性ネットワーク（１１８、図３ｂ）を形成するように分散される。したがって、静電荷が外面１１４に蓄積し始めた場合、静電荷は、基板に損傷を与える前に、表面基板からシャフト１１０に即座に散逸される。
【００８６】
細長い単壁カーボンナノチューブ１１６は、ネットワーク１１８に効率的な相互接続を可能にする。換言すれば、ナノチューブ１１６は、単位長さあたりの重量が小さく、単位長さあたりの表面積が大きいため、非常に少量の添加で、エラストマーの電気絶縁性を十分に低減する。したがって、他の導電性添加剤に比べて、ローラー１０２の表面抵抗の効果的な低減を確実にし、エラストマー層に必要とされるバルク導電性を与えるのに、少量しか必要としない。
【００８７】
細長い単壁カーボンナノチューブ１１６の中空形状は、所与の重量の要素に対して大きな表面積を与え、各細長い要素１１６がエラストマー層１１２内に確実に埋め込まれるように、周囲のエラストマーとの十分な結合を確実にする。したがって、エラストマー層の導電性表面１１４が使用時に摩損する場合、細長い要素１１６がローラー１０２から脱落したり剥がれたりする可能性がない。
【００８８】
さらに、細長い単壁カーボンナノチューブ１１６を埋め込むことにより、エラストマーの完全性が損なわれることがなく、さらには、表面領域１１２を改善又は補強することができることが確実になる。
【００８９】
ナノチューブ１１６は、導電性外面１１４から相互接続ネットワーク１１８を通して導電性内面１１３及び導電性シャフト１１０に至る電荷経路を形成する。電荷は、シャフト１１０から任意の好適な接地装置（図示せず）によってアースすることができる。
【００９０】
記載の実施形態に対する種々の変形形態及び実施形態が想定される。例えば、アース装置は、任意の好適な手段によって接触クリーニングローラーに電気的に接続することができる。
【００９１】
本発明の更なる一実施形態において、表面領域１１２のエラストマーはポリウレタン又はシリコーンゴムを含む。また更なる実施形態において、エラストマーは熱硬化シリコーン、又は当業者に既知の接触クリーニングローラーに適した他の材料とすることもできる。
【００９２】
本発明の実施形態において、クリーニング表面アセンブリは、基板（すなわち、クリーニングされる部分）の両側をクリーニングすることができる。両側を同時にクリーニングすることも、別々にクリーニングすることもできる。
【００９３】
本明細書の説明及び特許請求の範囲全体を通して、「備える」及び「含む」という用語並びにそれらの語尾変化形は、「〜を含むが〜に限定されるものではない」ことを意味し、他の成分、付加物、構成要素、完全体又はステップを排除することを意図していない（排除しない）。本明細書の説明及び特許請求の範囲全体を通して、単数形のものは、文脈上別の解釈が必要とされていない限り、複数形のものを含む。特に、個数が指定されていない場合、本明細書は、文脈上別の解釈が必要とされていない限り、単数だけでなく複数も考慮されていると理解されるべきである。
【００９４】
本発明の特定の態様、実施形態又は例とともに説明した特徴、完全体、特性、合成物、化学成分又はグループは、本明細書で説明した他の任意の態様、実施形態又は例と矛盾しない限り、それらに適用可能であると理解されるべきである。本明細書（任意の添付の請求項、要約書及び図面を含む）に開示された特徴の全て、及び／又はそのように開示された任意の方法若しくはプロセスのステップの全ては、そのような特徴及び／又はステップのうちの少なくともいくつかが互いに矛盾する組み合わせを除いて、任意の組み合わせに結合することができる。本発明は、上記のいずれの実施形態の詳細にも限定されるものではない。本発明は、本明細書（任意の添付の請求項、要約書及び図面を含む）に開示された特徴のうちの任意の新規の１つ若しくは任意の新規の組み合わせ、又はそのように開示された任意の方法若しくはプロセスのステップのうちの任意の新規の１つ若しくは任意の新規の組み合わせにも及ぶ。
【符号の説明】
【００９５】
１    接触クリーニング装置
２    接触クリーニングローラー
３    接着ローラー
４    コンベヤ
５    基板
６    上面
７    デブリ
８    下面
１０２    接触クリーニングローラー
１１０    導電性支持体
１１２    導電性エラストマー層
１１３    導電性内面
１１４    導電性外面
１１６    炭素要素
１１８    相互接続ネットワーク
【図１】
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【図２】
2021517506.tif 000004
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2021517506.tif 000009
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