JP4538853B2 - イオン式除電装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーンルーム内の被除電物に対してイオン化した空気を吹き付けて、上記被除電物の除電を行う除電装置に係わり、特に、イオンを導管でイオン発生装置から被除電物まで搬送して供給するイオン式除電装置に関する。

従来、高性能化・高集積化が進む半導体デバイスや大型化が進むフラットパネルディスプレイの製造プロセスでは、静電気によるデバイスの破壊や塵埃の付着が問題となっている。

一般に、これらの静電気障害を防止するため、製造工程中の製造装置内や搬送工程にイオン化した空気を供給することにより、発生した電位を低減する除電装置が用いられる。

しかしながら、この従来の方法では、除電装置の放電針が製品の近くに設置されており、放電針が作る電界が製品に障害を与えることが問題となる。

そこで、放電針を製造装置から離す方式が提案されている（特許文献１参照）。

図９に、特許文献１記載の送風除電装置を示す。この装置では、温風又は冷風発生源１´からの温風又は冷風は、送風ダクト２´中に送られ、送風ダクト２´の先端の吹出口３´より被除電物に供給される。

吹出口３´よりも内側の送風ダクト２´内には、直流除電器５´が設置され直流高圧電源６´から高圧配線７´を通じて直流除電器５´のプラス電極にプラス高電圧、マイナス電極にマイナス高電圧を印加してコロナ放電させることにより、その放電により発生した正イオンと負イオンとが、送風ダクト２´内で混合されて温風又は冷風とともに吹出口３´より被除電物に供給される。
特開２００３−３６９９４号

しかしながら、特許文献１記載の装置では、同じ送風ダクト２´内で正イオンと負イオンを発生させているため、正イオンと負イオンが発生してから送風ダクト２´内で混合されるまでの間に、正イオンと負イオンが再結合してイオン数が減少し、除電時間が長くなるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みて成されたもので、正イオンと負イオンが発生してから混合されるまでの間に、正イオンと負イオンが再結合してイオン数が減少し、除電時間が長くなるのを防止することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、正イオン導管と、負イオン導管と、前記正イオン導管内に設けられた正イオン発生装置と、前記負イオン導管内部に設けられた負イオン発生装置と、前記正イオン導管内及び前記負イオン導管内に送風することにより、前記正イオン発生装置により発生した正イオンを前記正イオン導管の出口から吹き出させるとともに、前記負イオン発生装置により発生した負イオンを前記負イオン導管の出口から吹き出させる送風ファンと、前記正イオン導管の出口、及び、負イオン導管の出口が接続されており、前記正イオン導管の出口から吹き出される正イオンと前記負イオン導管の出口から吹き出される負イオンとを混合して被除電物に向けて吹き出す吹出口と、を備えており、前記正イオン発生装置は、少なくとも１つの放電針を含んでおり、前記放電針は、放電針支持台に支持されており、前記正イオン導管には、その外周面から内周面に貫通しており、かつ、前記放電針支持台が前記放電針を前記正イオン導管内に位置させた状態で着脱自在に装着されることにより閉塞される、少なくとも１つの開口が形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、正イオンと負イオンは、正イオン導管内、及び、これとは別個独立の負イオン導管内で発生し、各導管を通じて搬送され、吹出口で混合されることになる。このため、正イオンと負イオンが発生してから吹出口で混合されるまでの間に、正イオンと負イオンが再結合してイオン数が減少することがない。

したがって、従来のように、正イオンと負イオンが再結合してイオン数が減少し、除電時間が長くなるのを防止することが可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、少なくとも１つの放電針は、正イオン導管に着脱自在に装着される放電針支持台に支持されている（すなわち、少なくとも１つの放電針は放電針支持台によりユニット化されている）ので、ユニット単位で放電針（１つ又は複数の放電針）を交換することが可能となる。すなわち、放電針の交換に要する時間を短縮することが可能となる。また、放電針のメンテナンスが容易となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記負イオン発生装置は、少なくとも１つの放電針を含んでおり、前記放電針は、放電針支持台に支持されており、前記負イオン導管には、その外周面から内周面に貫通しており、かつ、前記放電針支持台が前記放電針を前記負イオン導管内に位置させた状態で着脱自在に装着されることにより閉塞される、少なくとも１つの開口が形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、少なくとも１つの放電針は、負イオン導管に着脱自在に装着される放電針支持台に支持されている（すなわち、少なくとも１つの放電針は放電針支持台によりユニット化されている）ので、ユニット単位で放電針（１つ又は複数の放電針）を交換することが可能となる。すなわち、放電針の交換に要する時間を短縮することが可能となる。また、放電針のメンテナンスが容易となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記放電針は、前記放電針支持台に着脱自在に装着される放電針支持体に支持されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、少なくとも１つの放電針は、放電針支持台に着脱自在に装着される放電針支持体に支持されている（すなわち、少なくとも１つの放電針は放電針支持体によりユニット化されている）ので、ユニット単位で放電針（１つ又は複数の放電針）を交換することが可能となる。すなわち、放電針の交換に要する時間を短縮することが可能となる。また、放電針のメンテナンスが容易となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、商用電源及び前記放電針が接続されており、前記商用電源の電圧を昇圧して前記放電針に印加する高圧電源を備えており、前記高圧電源は、前記放電針支持台に設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、商用電源の電圧を昇圧して前記放電針に印加する高圧電源を備えているので、除電装置に外部から接続する高圧配線が不要となる。したがって従来のように、外部から接続する高圧配線に人等が接触するのを防止できるので、安全性が向上する。

本発明によれば、正イオンと負イオンが発生してから混合されるまでの間に、正イオンと負イオンが再結合してイオン数が減少し、除電時間が長くなるのを防止することが可能となる。

以下、本発明の第一実施形態であるイオン式除電装置について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第一実施形態であるイオン式除電装置の概略構成を説明するための図である。

図１に示すように、イオン式除電装置１０は、正イオン搬送ダクト２ａ（本発明の正イオン導管に相当）、負イオン搬送ダクト２ｂ（本発明の負イオン導管に相当）、送風ファン１、及び、吹出口３等を備えている。

各イオン搬送ダクト２ａ、２ｂ内には、その長手方向略中央部（屈曲部の手前）に放電針５ａ、５ｂが設けられている。この放電針５ａ、５ｂには、高圧電線７ａ、７ｂを介して直流高圧電源６ａ、６ｂが接続されており、直流高圧電源６ａ、６ｂから正、負の高電圧が印加されるようになっている。

放電針５ａは、直流高圧電源６ａから正の高電圧が印加されてコロナ放電する。これにより正イオン搬送ダクト２ａ内に正イオンが発生する。また、放電針５ｂは、直流高圧電源６ｂから負の高電圧が印加されてコロナ放電する。これにより負イオン搬送ダクト２ｂ内に負イオンが発生する。

各イオン搬送ダクト２ａ、２ｂの一端部２ａ１、２ｂ１には送風ファン１が接続されている。この送風ファン１が各イオン搬送ダクト２ａ、２ｂ内に送風することにより、各イオン搬送ダクト２ａ、２ｂ内で発生した正イオン、負イオンが、各イオン搬送ダクト２ａ、２ｂの出口２ａ２、２ｂ２（すなわち各イオン搬送ダクト２ａ、２ｂの他端部）から吹き出される。

吹出口３には各イオン搬送ダクト２ａ、２ｂの出口２ａ２、２ｂ２が接続されている。このため、各イオン搬送ダクト２ａ、２ｂの出口２ａ２、２ｂ２から吹き出される正イオンと負イオンは、吹出口３で混合されて吹出口３から製造装置４内（例えばクリーンルーム内）に吹き出される。

すなわち、正イオンと負イオンは、正イオン搬送ダクト２ａ内、及び、これとは別個独立の負イオン搬送ダクト２ｂ内で発生し、各搬送ダクト２ａ、２ｂを通じて搬送され、吹出口３で混合されることになる。このため、正イオンと負イオンが発生してから吹出口３で混合されるまでの間に、正イオンと負イオンが再結合してイオン数が減少することがない。

したがって、従来のように、正イオンと負イオンが再結合してイオン数が減少し、除電時間が長くなるのを防止することが可能となる。

次に、本発明の第二実施形態であるイオン式除電装置について図面を参照しながら説明する。

図２は、本発明の第二実施形態であるイオン式除電装置の概略構成を説明するための図である。

図２に示すように、本実施形態のイオン式除電装置は、第一実施形態であるイオン式除電装置１０に、複数の放電針５ａ、５ｂを支持する放電針支持台８ａ、８ｂを付加したものである。他の構成については、第一実施形態と同様であるので同一の符号を付しその説明を省略する。

図３（ａ）及び（ｂ）は、正イオン搬送ダクト２ａ及び負イオン搬送ダクト２ｂの断面図及び側面図である。

図３に示すように、正イオン搬送ダクト２ａ（負イオン搬送ダクト２ｂも同様の構成であるのでその説明を省略する）は、その外周面２ａ３その軸線に略直交する二つの平行な面２ａ４、２ａ５、及び、その軸線を含む面２ａ６により囲まれた部分が切り取られた状態となっている。すなわち、その囲まれた部分が正イオン搬送ダクト２ａ及び負イオン搬送ダクトの外周面２ａ３、２ｂ３から内周面に貫通する開口Ｈａとされている。

図４（ａ）及び（ｂ）は、正イオン搬送ダクト２ａ及び負イオン搬送ダクト２ｂの側面図及び放電針支持台８ａ、８ｂの側面図である。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、放電針支持台８ａ（放電針支持台８ｂも同様の構成であるのでその説明を省略する。）は、正イオン搬送ダクト２ａの切り取られた部分と略同様の形状に形成されており、正イオン搬送ダクト２ａの開口Ｈａに着脱自在に装着されており、この開口Ｈａを閉塞するようになっている。

図３に示すように、放電針支持台８ａの内周側には、複数の放電針５ａを支持した十字形状の放電針支持体５ａ１が接着剤やネジ等の手段で固定されている。すなわち、複数の放電針５ａは放電針支持体５ａ１によりユニット化されている。

したがって、放電針支持台８ａを正イオン搬送ダクト２ａの開口Ｈａに装着すると（放電針支持台８ｂを負イオン搬送ダクト２ｂの開口Ｈｂに装着しても同様であるのでその説明を省略する）、図４（ａ）に示すように、複数の放電針５ａが正イオン搬送ダクト２ａ内に位置することになる。

また、複数の放電針５ａは放電針支持台８ａによりユニット化されているので、この装着された放電針支持台８ａを取り外すことによって、ユニット単位で複数の放電針５ａ、５ｂを交換することが可能となる。すなわち、複数の放電針５ａの交換に要する時間を短縮することが可能となる。また、放電針５ａのメンテナンスが容易となる。

本実施形態では、複数の放電針５ａを支持した十字形状の放電針支持体５ａ１は、放電針支持台８ａの内周側に固定されているように説明したが、本発明はこれに限定されない。

図５（ａ）及び（ｂ）は、放電針支持台８ａの側面図及び放電針支持体の側面図である。例えば、図５に示すように装着された放電針支持体５ａ１（放電針支持体５ｂ１も同様）を、図５（ｂ）に示すように取り外せるように構成する（例えば、放電針支持体５ａ１に係合爪を設け、放電針支持台８ａの内周側にこの係合爪が係合する凹部を設ける）ことも考えられる。

このようにすれば、複数の放電針５ａは、放電針支持台８ａに着脱自在に装着される放電針支持体５ａ１に支持されている（すなわち、複数の放電針５ａは放電針支持体５ａ１によりユニット化されている）ので、ユニット単位で複数の放電針５ａを交換することが可能となる。すなわち、複数の放電針５ａの交換に要する時間を短縮することが可能となる。また、複数の放電針５ａのメンテナンスが容易となる。

次に、本発明の第三実施形態であるイオン式除電装置について図面を参照しながら説明する。

図６は、本発明の第三実施形態であるイオン式除電装置の概略構成を説明するための図である。

図６に示すように、本実施形態のイオン式除電装置は、第二実施形態であるイオン式除電装置１０に、商用電源１２の電圧を昇圧して放電針５ａ、５ｂに印加する小型高圧電源１０ａ、１０ｂを付加したものである。他の構成については、第二実施形態と同様であるので同一の符号を付してその説明を省略する。

図７は、正イオン搬送ダクト２ａ及び負イオン搬送ダクト２ｂの断面図及び側面図である。図８は、放電針支持台８ａの側面図である。

図７、図８に示すように、放電針支持台８ａ、８ｂ内には小型高圧電源１０ａ、１０ｂが設けられている。図６に示すように、小型高圧電源１０ａ、１０ｂには、低圧電線１１ａ、１ｌｂを介して商用電源１２が、高圧電線７ａ、７ｂを介して放電針５ａ、５ｂが、それぞれ接続されており、商用電源１２の電圧を昇圧して放電針５ａ、５ｂに印加するようになっている。

本実施形態のイオン式除電装置によれば、商用電源１２の電圧を昇圧して放電針５ａ、５ｂに印加する小型高圧電源１０ａ、１０ｂを備えているので、除電装置１０に外部から接続する高圧配線が不要となる。

したがって、従来のように、外部から接続する高圧配線に人等が接触するのを防止できるので、安全性が向上する。

次に、変形例について説明する。

上記各実施形態では、単極性イオンを発生させるイオン発生方法として直流コロナ放電を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、交流コロナ放電や軟Ｘ線などを用いて、発生させた両極性イオンからプラスイオン、マイナスイオンのどちらか一方を取り除く方法でも、単極性イオンを発生させることが可能である。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

本発明の第一実施形態であるイオン式除電装置の概略構成を説明するための図である。 本発明の第二実施形態であるイオン式除電装置の概略構成を説明するための図である。 正イオン搬送ダクト２ａ及び負イオン搬送ダクト２ｂの断面図及び側面図である。 正イオン搬送ダクト２ａの側面図及び放電針支持台８ａの側面図である。 放電針支持台８ａの側面図及び放電針支持体の側面図である。 本発明の第一実施形態であるイオン式除電装置の概略構成を説明するための図である。 正イオン搬送ダクト２ａ及び負イオン搬送ダクト２ｂの断面図及び側面図である。 放電針支持台８ａの側面図である。 従来例を説明するための図である。

符号の説明

１…送風ファン、２ａ…正イオン搬送ダクト、２ａ１…一端部、２ａ２…出口、２ａ３…外周面、２ａ４…平行な面、２ａ５…平行な面、２ａ６…軸線を含む面、２ｂ…負イオン搬送ダクト、２ｂ１…一端部、２ｂ２…出口、２ｂ３…外周面、２ｂ４…平行な面、２ｂ５…平行な面、２ｂ６…軸線を含む面、３…吹出口、４…製造装置、５ａ…放電針、５ａ１…放電針支持体、５ｂ…放電針、５ｂ１…放電針支持体、６ａ…直流高圧電源、６ｂ…直流高圧電源、７ａ…高圧電線、８ａ…放電針支持台、８ｂ…放電針支持台、１０…除電装置、１０ａ…小型高圧電源、１１ａ…低圧電線、１２…商用電源、Ｈａ…開口、Ｈｂ…開口

Claims (4)

1. 正イオン導管と、
   負イオン導管と、
   前記正イオン導管内部に設けられた正イオン発生装置と、
   前記負イオン導管内部に設けられた負イオン発生装置と、
   前記正イオン導管内及び前記負イオン導管内に送風することにより、前記正イオン発生装置により発生した正イオンを前記正イオン導管の出口から吹き出させるとともに、前記負イオン発生装置により発生した負イオンを前記負イオン導管の出口から吹き出させる送風ファンと、
   前記正イオン導管の出口、及び、負イオン導管の出口が接続されており、前記正イオン導管の出口から吹き出される正イオンと前記負イオン導管の出口から吹き出される負イオンとを混合して被除電物に向けて吹き出す吹出口と、
   を備えており、
   前記正イオン発生装置は、少なくとも１つの放電針を含んでおり、
   前記放電針は、放電針支持台に支持されており、
   前記正イオン導管には、その外周面から内周面に貫通しており、かつ、前記放電針支持台が前記放電針を前記正イオン導管内に位置させた状態で着脱自在に装着されることにより閉塞される、少なくとも１つの開口が形成されていることを特徴とするイオン式除電装置。
2. 前記負イオン発生装置は、少なくとも１つの放電針を含んでおり、
   前記放電針は、放電針支持台に支持されており、
   前記負イオン導管には、その外周面から内周面に貫通しており、かつ、前記放電針支持台が前記放電針を前記負イオン導管内に位置させた状態で着脱自在に装着されることにより閉塞される、少なくとも１つの開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のイオン式除電装置。
3. 前記放電針は、前記放電針支持台に着脱自在に装着される放電針支持体に支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のイオン式除電装置。
4. 商用電源及び前記放電針が接続されており、前記商用電源の電圧を昇圧して前記放電針に印加する高圧電源を備えており、
   前記高圧電源は、前記放電針支持台に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のイオン式除電装置。

Images