CN101247696B

CN101247696B - 电离器

Info

Publication number: CN101247696B
Application number: CN2008100082148A
Authority: CN
Inventors: 佐藤俊夫; 土屋元
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2028-02-13
Also published as: KR20080076783A; TW200843562A; US7695552B2; TWI357288B; JP4811731B2; DE102008007990B4; JP2008198533A; CN101247696A; US20080190294A1; KR100983018B1; DE102008007990A1

Abstract

本发明提供一种由电极针插件和主体模块组成的电离器，其结构为，上述电极针插件上设置有产生离子用的电极针、为在该电极针上加载高压电的高电压生成装置、与供电连接器连接的用电连接器，在主体模块上设置有兼作为电极针收容室的空气吹出口、对该空气吹出口供给空气的空气通孔和用于与空气配管相连的接口，当上述电极针插件和主体模块连接或分离时，可将上述电极针从该空气吹出口的后端部侧插入该空气吹出口内或拔出。

Description

电离器

技术领域

本发明涉及一种用于可消除各种工件所带静电的电离器。

背景技术

在半导体晶片和液晶玻璃等各种工件的处理工艺中，使用电离器除去该工件上所带的静电荷。该电离器的工作原理是，通过在电极针上加正负高压电使其电晕放电，并将此时产生的正、负离子用空气流吹到工件上与静电荷中和。

对于此种电离器，上述电极针会因灰尘粘附等而易受到污染，随着污染的加重，可能会渐渐地较难发生电晕放电，从而产生的离子量减少，直至不能产生离子。因此，电极针被污染后，每次都必须对该电极针进行清扫或更换等保养工作，为了将这烦杂的保养工作尽可能做得简单且安全，关键在于能否简单安全地将上述电极针从收容部取出。

日本发明专利公开公报特开2004-228069号中公开了一种易对放电针(电极针)进行保养的电离器，其电极针单元可相对主体盒装拆。该电离器的结构如下，上述主体盒上设置有喷嘴、以及搭载有高电压生成电路的印刷电路板，所述喷嘴具有作为离子生成室的空气喷射口，该高电压生成电路用于向上述电极针上加载高压电，上述电极针单元可从该喷嘴的后方往上述喷嘴的离子生成室安装或拆卸。通过采用上述结构，当上述电极针被污染后，可将上述电极针单元从喷嘴取出，从而对该电极针进行清扫或更换等。

但是，上述专利文献中记述的电离器，由于是将搭载有高电压生成电路的印刷电路板和连接器等与电有关的部件或部分、以及空气通孔和配管用接口等与空气有关的部件或部分全部组装到上述主体盒上，所以上述各部件或部分的设置以及为了实现电绝缘的结构等使得该主体盒的结构变得复杂同时外形易于变大，另外，还需要安装有用于在装拆上述电极针单元时使电极针与上述高电压生成电路连接或分离的结构，因此其结构复杂。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供具有如下结构的电离器，即，将电极针、高电压生成装置等与电有关的部件或部分和喷嘴、空气通孔、配管用接口等与空气有关的部件或部分设计成分开的独立部件，由此，使其具有配置容易且结构简单，同时，可以简单且安全地对电极针进行拆装的合理结构。

为了达成上述目的，本发明提供一种电离器，包括：具有离子生成用的电极针的电极针插件和具有兼用作电极针收容室的空气吹出口的主体模块，该电极针插件可与主体模块相连接，并可在上述电极针处于插入该空气吹出口内的状态下，将该电极针插件与主体模块分离，而且，在将上述电极针插件和主体模块连接或分离时，上述电极针经上述空气吹出口的后端部侧的电极针插入口插入该空气吹出口内或拔出，上述电极针插件上设置有可装拆的上述电极针和用于向该电极针加载高电压的高电压生成装置，上述主体模块上设置有对上述空气吹出口供给空气的空气通孔和将空气管道与该空气通孔进行连接的接口。

本发明优选不用旋转上述电极针插件，而仅通过使其在前后方向上滑动，在上述主体模块上装拆该电极针插件，并同时使上述电极针插入上述空气吹出口或拔出。

另外，本发明优选的方案是，在上述主体模块的前端部和电极针插件的前端部形成有凸阶梯部，在上述电极针插件的前端部形成有凹阶梯部，上述主体模块与上述电极针插件相连接时该凸阶梯部和凹阶梯部相互抵接，在凸阶梯部的位置处形成有上述空气吹出口，同时，在凹阶梯部的位置处形成有上述电极针。

更加优选的方案是，上述主体模块具有底座部和电极针插件收容部，上述底座部上设置有上述空气吹出口、空气通孔和接口，上述电极针插件收容部位于该底座部上方且可收容上述电极针插件，上述底座部的顶端部上表面上形成有向上凸出的上述凸阶梯部，该凸阶梯部的前表面上设置有上述空气吹出口，同时，该凸阶梯部的后表面上与该空气吹出口同心地设置有上述电极针插入口，另外，上述电极针插件具有与上述主体模块相似的前后方向上的长度，且顶端部下表面上具有与上述凸阶梯部相对应的上述凹阶梯部，并且，在该凹阶梯部的位置处以向前方延伸的状态安装有上述电极针，通过使上述电极针插件相对上述主体模块以上述底座部的上表面为导向沿前后方向滑动来实现电极针插件的装拆。

在本发明中，也可以将上述电极针以可装拆的方式弹性地保持在具有弹性的可导电电极针座上，该电极针座以可装拆的方式弹性地安装在从上述电极针插件的罩向外部突出的柱状的供电接头上。

或者也可以是如下结构：上述电极针插入口包括入口侧的大直径部和内侧的小直径部，另外，上述电极针座在基端部具有凸缘状的抵接部，该抵接部的直径较上述小直径部大，将保持在该电极针座上的电极针经上述电极针插入口插入空气吹出口内时，上述抵接部与上述小直径部的口缘抵接且卡止，以使该电极针座向前方的移动受到限制。

另外，本发明中优选方案是，具有用于将上述电极针插件和主体模块锁定在连接状态的锁定部件，在上述高电压生成装置与电源连接的状态下不能对该锁定部件进行解除锁定的操作。

更加优选的方案是，上述电极针插件具有用于与安装有电源线的供电连接器连接的用电连接器，上述锁定部件具有以可旋转的方式支承在上述电极针插件上的主轴部、通过该主轴部的往复旋转而与上述主体模块卡止或脱离的钩部和旋转操作该主轴部的把手部，该把手部靠近上述用电连接器的连接口配置，当供电连接器被连接到该用电连接器上时，上述把手部向锁定解除方向的旋转因该供电连接器的存在而受到限制。

(发明的效果)

本发明的电离器中，通过将电极针和高电压生成装置设置在电极针插件上，将空气吹出口、空气通孔和接口设置在主体模块上，可以将与电有关的部件或部分同与空气有关的部件或部分合理划分为独立的部件，这样，解决了上述现有技术中的问题，实现了整体结构简化，同时可以简单且安全地进行电极针的装拆。

附图说明

图1是表示本发明的电离器的一种实施方式的侧视图。

图2是图1中所示的电离器的后视图。

图3是图1中所示的电离器的纵截面侧视图。

图4是上述电离器上的电极针插件和主体模块呈分离状态的侧视图。

图5是取下电极针状态下的电极针插件的局部侧视图。

图6是将与电极针的安装有关的部件进行分解表示的电极针插件的部分侧视图。

图7是图1的主要部分放大截面图，表示与图3不同的动作状态。

图8是电离器的后视图，表示与图2不同的动作状态。

图9是表示在图8的动作状态下的电离器内部结构的主要部分截面图。

图10是与供电连接器连接状态下的电离器的后视图。

图11是表示在图10的动作状态下的电离器内部结构的主要部分截面图。

图12是表示具有其他结构的喷嘴的截面图。

具体实施方式

图1～图11表示的是本发明的电离器的一种实施方式。该电离器是在电极针上加载高压交流电由此产生离子的交流式电离器，具有电极针插件1和主体模块2，其中该电极针插件1具有用来产生离子的电极针3；主体模块2上具有喷嘴4，用于将由上述电极针3产生的离子而电离的空气吹向工件。

上述主体模块2由合成树脂等电绝缘性材料制成，其如图4中所示，具有：位于该主体模块2下半部分且沿前后方向延伸成细长状的底座部6，以及在该底座部6的上方划分出、形成为用于收容上述电极针插件1的电极针插件收容部7，从侧面看去，该主体模块2的外形形状是前后方向上的长度较长的矩形。

上述底座部6的顶端部上形成有向上方突出的凸阶梯部8，该底座部6的上表面6a以及该凸阶梯部8的上表面为在该底座部6的前后方向上没有上下凹凸的大致平坦的表面。

在上述底座部6的前端面上与上述凸阶梯部8对应的位置安装有圆筒形的喷射空气用的上述喷嘴4。该喷嘴4具有导电性，兼用作接地电极，该喷嘴4被插入形成在上述底座部6的喷嘴安装孔5内，经由紧固件4a固定，并且与设置在主体模块2上的未图示出的接地部相连。在上述喷嘴4的内部设置有兼作为电极针收容室的圆形的空气吹出口9，并且，设置有环绕该空气吹出口9内周的电绝缘的套筒10。另外，在上述凸阶梯部8的后端面上，与该空气吹出口9同心地设置有电极针插入口11，这样可将上述电极针3往上述喷嘴4的空气吹出口9插入或拔出。该电极针插入口11由入口侧的大直径部11a和其内侧的小直径部11b组成。

在上述喷嘴4和电极针插入口11的小直径部11b之间的位置形成有连通上述空气吹出口9的空气通孔12。该空气通孔12，从上述喷嘴4和电极针插入口11间的位置一度向下方延伸后，向横向弯曲，在上述底座部6的内部向后方延伸，与形成在该底座部6的后端部的空气配管用接口13连通。该接口13上安装有简易连接形的管接头14，只需将配管插入该管接头14，就可将该配管以防拔出状态连接。

因此，从上述配管对空气通孔12供给加压空气，该空气从上述喷嘴4的空气吹出口9被吹向工件。

上述电极针插件收容部7具有侧盖16。如图2及图4所示，该侧盖16由覆盖该电极针插件收容部7单侧侧壁部分16a、覆盖前表面的前壁部分16b和覆盖上表面局部的上壁部分16c组成，与该电极针插件收容部7的另一侧面和后表面对应的部分呈开放状态。将上述电极针插件1放置于上述底座部6的上表面6a上，由该上表面6a导向而使上述电极针插件1以非旋转状态向前方滑动，与上述侧盖16的内部嵌合，由此，该电极针插件1被收纳于上述电极针插件收容部7中而与主体模块2连接。当要上述电极针插件1与主体模块2分离时，进行与上述的连接时的操作相反的逆操作即可。

将上述的电极针插件1连接到主体模块2上而组装成电离器时，由该电极针插件1和主体模块2组成的电离器的整体形状为矩形块状。

如图3和图4所示，上述电极针插件1是通过在合成树脂等电绝缘材料制成的罩20上，设置上述电极针3、用于对该电极针3加载高电压的高电压生成装置21、安装有该高电压生成装置21的印刷电路板22和用于供电源线23上所安装的供电连接器24连接的用电连接器25而构成。

上述罩20为截面形状大致呈矩形或与矩形近似形状的箱形，由左右两个盘状的罩部件相互对接而成，其前后方向的长度与上述主体模块2的前后方向的长度近似，高度与上述电极针插件收容部7的高度近似，该罩20的顶端部下表面上形成有与上述主体模块2的凸阶梯部8相互嵌合、抵接的凹阶梯部26。该凸阶梯部8和凹阶梯部26具有大致相同的高度，并且，其前后方向上的长度也大致相同。另外，该罩20的下表面20a被形成为如下形状：连同上述凹阶梯部26的下表面，除了安装有后面将要叙述到的锁定部件27的部分以外，为在该罩20的前后方向上没有上下凸凹的大致平坦的表面。

经供电接头30和电极针座31，上述电极针3以可装拆的方式安装在上述罩20的上述凹阶梯部26的纵向的阶梯壁26a上。

上述供电接头30由金属等导电材料制成，如图5及图6所示，从其顶端侧依次一体具有：柱形尤其优选为圆柱形的电极针安装轴部30a、外周上安装有O形圈32的密封用圆板部30b、嵌合于罩20的上述阶梯壁26a的安装孔26b内的嵌合轴部30c、与上述罩20的内表面抵接卡止的凸缘状的卡止部30d、以及用于与高电压生成装置21连接的连接轴部30e，通过安装在该连接轴部30e上的夹式供电板33，上述供电接头30与上述电路板22上的接头连接部22a电连接。上述供电板33由具有弹性的金属板形成为截面大致呈U字形的形状，被弹力夹持在上述连接轴部30e和接头连接部22a之间。

这样，将上述供电接头30安装到罩20上后，上述圆板部30b位于上述阶梯壁26a的外部前方，上述安装轴部30a从该圆板部30b的前表面中央开始向前方以同心状伸出。

上述安装孔26b是在罩20上的左右罩部件叠合分界线处由上述罩部件上形成的半圆孔相互对合而成，在对合时，使上述嵌合轴部30c嵌合、夹持在该半圆孔间，由此，该嵌合轴部30c被安装在上述安装孔26b内。

另外，上述电极针座31是由金属等具有导电性和弹性的材料制成的圆筒状部件，在顶端处具有越靠近顶部越细，周面倾斜的圆锥状的防拔出部31a，还具有位于后端且向外周突出的凸缘状的抵接部31b，该电极针座31的侧面具有沿其轴向延伸的缺口，通过该缺口，该电极针座31的直径可弹性自动进行调整而与电极针3及供电接头30的电极针安装轴部30a吻合。上述抵接部31b的直径D较上述主体模块2的小直径部11b的口径d大。

另一方面，上述电极针3具有与上述电极针座31紧密嵌合而电接触的圆柱形的主体部3a和越靠近顶部越细，周面倾斜的圆锥状的顶端部3b，该电极针3从上述电极针座31后端部一侧插入其中，使顶端部3b与该电极针座31的上述防拔出部31a卡止，这样可在防止其向前方拔出的状态下，使该电极针3保持在被该电极针座31中并可相对其装拆。

并且，使保持有上述电极针3的电极针座31与上述安装轴部30a嵌合，直至其抵接部31b与圆板部30b抵接的位置，通过该电极针座31，上述电极针3被安装在上述供电接头30上。此时，优选上述电极针3位于凹阶梯部26的区域内，其顶端部3b不从罩20向前方突出。

采用如上的结构，使上述电极针插件1的罩20的下表面20a与上述主体模块2的底座部6的上表面6a抵接，如图4中的箭头所示，使该电极针插件1向前方滑动，与上述主体模块2连接，由此，上述电极针3被从电极针插入口11插入到喷嘴4的内部，该电极针3的顶端部3b位于上述空气吹出口9的内部，尤其是套筒10的内部。此时，上述圆板部30b嵌合在上述电极针插入口11的大直径部11a内，O形圈32将该圆板部30b的外周和大直径部11a的内周之间密封。

另外，电极针座31的抵接部31b与小直径部11b的口缘抵接卡止，并且，电极针座31的抵接部31b被夹持在该口缘和上述圆板部30b之间，由此来防止该电极针座31从上述小直径部11b穿过而向喷嘴4侧移动。

进行上述电极针3的保养时，使上述电极针插件1沿着底座部6的上表面6a向后方滑动，将其从上述主体模块2上取下后，将上述电极针3从喷嘴4向后方拔出，从而可以进行该电极针3的去污或更换等。

上述高电压生成装置21搭载在有印刷线路的上述电路板22上，经由该电路板22而被设置在上述罩20的内部。另外，在该罩20的后端部上安装有上述用电连接器25，该用电连接器25的连接口25a朝向该罩20的后方，并经由电路板22上的印刷布线与上述高电压生成装置21连接。

另外，在上述电极针插件1的罩20的后端部上，设置有用于将该电极针插件1和上述主体模块2锁定在连接状态的上述锁定部件27。该锁定部件27具有主轴部27a、钩部27b和把手部27c，其中，主轴部27a以可绕以前后方向的轴线L为中心旋转的方式被支承在上述罩20上，钩部27b形成在该主轴部27a的顶端部并向该主轴部的侧方突出，通过该主轴部27a的往复旋转而与上述主体模块2的卡止孔36卡止或脱离，把手部27c位于该主轴部27a的后端部，与上述钩部27b在绕轴线L的周向上成90度角而向侧方突出，用来旋转操作该主轴部27a，且该锁定部件27被靠近上述用电连接器25配置。

因此，在如图3及图11所示的上述钩部27b卡止在卡止孔36的锁定状态下，如图10所示，上述把手部27c处于锁定位置，位于用电连接器25的连接口25a的旁侧而避开该连接口25a，如图7及图9所示，在上述钩部27b偏离卡止孔36的锁定解除状态下，如图7及图8所示，上述把手部27c位于用电连接器25的连接口25a的前方，处于锁定解除位置，此时上述把手部27c覆盖该连接口25a的局部。因此，当上述把手部27c处于上述锁定位置时，可相对上述用电连接器25装拆供电连接器24，当上述把手部27c处于上述锁定解除位置时，不能将供电连接器24连接到用电连接器25上。

换言之，当要进行上述电极针3的保养而将电极针插件1从主体模块2取下时，在供电连接器24被连接在上述用电连接器25上，即，在高电压生成装置21与电源连接的状态下，把手部27c的旋转操作受到上述供电连接器24的限制，所以位于锁定位置的该把手部27c不能向锁定解除位置旋转。因此，可以防止在电极针3的通电状态下取下电极针插件1这样的危险，提高了安全性。

但是，如果将上述供电连接器24从用电连接器25上取下，则由于可以向锁定解除位置旋转上述把手部27c，从而可将电极针插件1取下而安全地进行电极针3的保养。

使用具有上述结构的电离器时，将(连接有)电源线23的供电连接器24同用电连接器25连接起来，并将配管与配管用接口13连接。使用时，在如图10所示的把手部27c处于锁定位置，钩部27b与主体模块2的卡止孔36卡止，由此上述锁定部件27将该主体模块2和电极针插件1锁定在连接状态。

在此状态下接通电源，高电压生成装置21对电极针3加载交流高压电，该电极针3发生电晕放电而交互产生正、负离子。

另一方面，通过空气通孔12向上述喷嘴4被供给空气，该空气被从上述空气吹出口9吹出，其中混入上述电极针3产生的离子而成为电离空气，空气在此状态下被吹向工件。

当上述电极针3受到污染而需要进行保养时，如图7所示，将上述供电连接器24从用电连接器25上取下后，将上述锁定部件27的把手部27c向锁定解除位置转动来解除锁定，如图4所示，使电极针插件1向后方滑动，将其从主体模块2上取下，来进行电极针3的清扫或更换。当为了进行该清扫或更换而将上述电极针3拆下时，如图5及图6所示，可以从供电接头30的电极针安装轴部30a拔出电极针座31，再从该电极针座31拔出电极针3。

此时，由于上述电极针座31具有弹性并且具有沿轴向的缺口，因此易于进行上述电极针3的装拆和相对电极针安装轴部30a的装拆。

如上说述，在具有上述结构的电离器中，电极针插件1上设置有电极针3、高电压生成装置21和用电连接器25，主体模块2上设置有空气吹出口9、空气通孔和接口13，这样，可以将与电有关的部件或部分同与空气有关的部件或部分合理分配为独立的部件，从而实现了整体结构简化，同时可以简单安全地进行电极针插件1和主体模块2的装拆。并且，由于可以通过锁定部件27安全地进行电极针插件1和主体模块2的分离，所以可出色地确保进行电极针3的保养时的安全性。

另外，上述实施方式中的是交流电离器，本发明也适用于直流电离器。此时，上述电极针插件1上保持有正、负两根电极针3，主体模块2的空气吹出口9内收容有此两根电极针3。

另外，图示中的实施方式中，喷嘴4具有导电性，兼用作接地电极，但也可以采用合成树脂等非导电性材料制成该喷嘴4，而另外设置接地电极。例如如图12所示，在由合成树脂制成的圆筒形的喷嘴4上保持有可导电的接地电极37。此时，虽然优选该接地电极37为圆筒形，但其截面不必为完整的圆形，也可以是侧面具有沿轴线方向缺口的C字形截面，或者，也可以如图所示，截面形状为圆弧状或与其类似的形状的多个(例如2～4个)接地电极37以相互隔有一定间隙的状态被排列成大致呈圆筒状保持。

上述各接地电极37可以安装在上述喷嘴4的内周或外周或壁厚的部分内。当如图12所示该接地电极37被安装在喷嘴4的内周上时，为了避免与电极针3接触，也可以根据需要沿着该接地电极37的内周安装电绝缘套筒。

另外，在图示中用符号3表示电极针，符号9表示空气吹出口，符号31表示电极针座。

Claims

1.一种电离器，包括：具有产生离子用的电极针的电极针插件，以及具有兼用作电极针收容室的空气吹出口的主体模块，该电极针插件可与主体模块相连接，并可将该电极针插件与主体模块分离，而且，在将上述电极针插件和主体模块连接时，上述电极针经上述空气吹出口的后端部侧的电极针插入口插入该空气吹出口内，在将上述电极针插件和主体模块分离时，上述电极针经上述空气吹出口的后端部侧的电极针插入口从该空气吹出口拔出，其特征在于，

上述电极针插件上设置有可装拆的上述电极针和用于对该电极针加载高电压的高电压生成装置，上述主体模块上设置有对上述空气吹出口供给空气的空气通孔和将空气管道与该空气通孔进行连接的接口。

2.如权利要求1所述的电离器，其特征在于，不旋转上述电极针插件，而仅通过使其在前后方向上滑动，该电极针插件就可与上述主体模块相装拆，并且同时，上述电极针插入上述空气吹出口或拔出。

3.如权利要求1或权利要求2所述的电离器，其特征在于，在上述主体模块的前端部形成有凸阶梯部，在上述电极针插件的前端部形成有凹阶梯部，上述主体模块与上述电极针插件相连接时该凸阶梯部和凹阶梯部相互抵接，在凸阶梯部的位置处形成有上述空气吹出口，在凹阶梯部的位置处形成有上述电极针。

4.如权利要求3所述的电离器，其特征在于，上述主体模块具有底座部和电极针插件收容部，上述底座部上设置有上述空气吹出口、空气通孔和接口，上述电极针插件收容部位于该底座部上方且可收容上述电极针插件，上述底座部的顶端部上表面上形成有向上凸出的上述凸阶梯部，该凸阶梯部的前表面上设置有上述空气吹出口，该凸阶梯部的后表面上与该空气吹出口同心地设置有上述电极针插入口，

另外，上述电极针插件具有与上述主体模块相似的前后方向上的长度，且顶端部下表面上具有与上述凸阶梯部相对应的上述凹阶梯部，并且，在该凹阶梯部的位置处以向前方延伸的状态安装有上述电极针，通过使上述电极针插件相对上述主体模块以上述底座部的上表面为导向沿前后方向滑动来实现电极针插件的装拆。

5.如权利要求1或权利要求2所述的电离器，其特征在于，上述电极针以可装拆的方式弹性地保持在具有弹性的可导电电极针座上，该电极针座以可装拆的方式弹性地安装在从上述电极针插件的罩向外部突出的柱状的供电接头上。

6.如权利要求5所述的电离器，其特征在于，上述电极针插入口包括入口侧的直径较大的大直径部和内侧的直径较小的小直径部，另外，上述电极针座在基端部具有凸缘状的抵接部，该抵接部的直径较上述小直径部大，将保持在该电极针座上的电极针经上述电极针插入口插入空气吹出口内时，上述抵接部与上述小直径部的口缘抵接且卡止，以使该电极针座向前方的移动受到限制。

7.如权利要求1或权利要求2所述的电离器，其特征在于，具有用于将上述电极针插件和主体模块锁定在连接状态的锁定部件，在上述高电压生成装置与电源连接的状态下不能对该锁定部件进行解除锁定的操作。

8.如权利要求7所述的电离器，其特征在于，上述电极针插件具有用于与安装有电源线的供电连接器连接的用电连接器，上述锁定部件具有以可旋转的方式支承在上述电极针插件上的主轴部、通过该主轴部的往复旋转而与上述主体模块卡止或脱离的钩部和旋转操作该主轴部的把手部，该把手部被靠近上述用电连接器的连接口配置，当供电连接器被连接到该用电连接器上时，上述把手部向锁定解除方向的旋转因该供电连接器的存在而受到限制。