JP2004288511A

JP2004288511A - 帯電除去装置およびこれを用いた機器

Info

Publication number: JP2004288511A
Application number: JP2003080264A
Authority: JP
Inventors: Yukio Nomura; 幸生野村; Kunikazu Kuchino; 邦和口野; Yoshifumi Moriya; 好文守屋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】帯電除去装置において、オゾンが発生することなく、簡単に酸素のマイナス粒子が発生し、これを部材に吹き付けることにより、部材のプラスの帯電を除去すること。
【解決手段】波長域が２００ｎｍ以上の光源１と、光照射すると光電子を放出する光電子放出板２と、前記光電子放出板２の表面近傍に少なくとも酸素を含むガスを通過させるファン（通風手段）３とを有し、前記光電子放出板２の表面近傍を通過したガスを部材に吹き付けることで、前記部材のプラスの帯電を除去する帯電除去装置とすることで、オゾンを発生することなく、簡単に酸素のマイナス粒子を発生でき、プラスの帯電を除去することが可能で、さらにダストの除去も容易な帯電除去装置が実現できるようになる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスにマイナス粒子を付加し、これを部材に吹き付けることで部材のプラスの帯電を除去する装置に関するものであり、特に静電気により付着したダストを除去する分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマイナス粒子を発生させる手法としては、放電タイプのものがある（例えば、特許文献１参照）。前記特許文献１にはマイナス粒子を発生させる手法におけるガス中放電について開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−７８４７１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記開示されている方法によると、オゾンが発生し、人体に対する安全性の問題や、部材がオゾンにより劣化するという問題あった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、オゾンの発生がない、帯電除去装置およびこれを用いた機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、これらの課題に対して鋭意研究を行い、２００ｎｍ以上の波長域の光照射により光電子が生成する光電子放出板に少なくとも酸素を含むガスを吹き付けるとオゾンが発生することなく簡単に酸素のマイナス粒子が発生し、これを部材に吹き付けるとプラスの帯電を除去することを見いだした。
【０００７】
【発明実施の形態】
請求項１に記載の発明は、波長域が２００ｎｍ以上の光源と、光照射すると光電子を放出する光電子放出板と、前記光電子放出板の表面近傍に少なくとも酸素を含むガスを通過させる通風手段とを有し、前記光源により光照射された光電子放出材表面近傍を通過したガスを部材に吹き付けることで、前記部材のプラスの帯電を除去する帯電除去装置とした。これにより、オゾンを発生することなく、簡単に酸素のマイナス粒子が発生し、これを部材に吹き付けると部材のプラスの帯電を除去することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、光電子放出板の表面が、光照射されると光電子を放出し、かつバリア膜であることを特徴とする帯電除去装置とし、また、請求項３に記載の発明は、光電子放出板の表面が光照射されると光電子を放出する膜でありその直下にバリア膜を有することを特徴とする帯電除去装置とした。これにより、光照射によって光電子を放出する膜を拡散して、下地材がこの膜表面を被覆することを防ぐことで、マイナス粒子発生時間により、マイナスイオン数が大きく減少することのない、すなわち長期にわたり耐久性に優れた帯電除去装置となる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、光電子放出材の表面が電気的に接地されていることを特徴とする帯電除去装置とするもので、電子放出によるプラスに帯電した光電子放出材が速やかに除去されるので、より多くのマイナス粒子を発生させることができ、すばやく部材のプラス帯電の除去やダストの除去を行うことができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の帯電除去装置を備え、吸込ノズルから床面に向けて前記帯電除去装置のガスの吹き付けを行うことで、床面付着しているダストおよび床面のプラス帯電を除去し、床面に付着したダストを吸引除去する電気掃除機とするもので、マイナスのみの帯電となるため、床面をブラシ等でこすることなく、しかもオゾンの発生がないため床面にダメージを与えることがなく、また作業者に不快さを与えないで床面に付着したダストを取り除くことができる。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の帯電除去装置を備え、集塵部内に向けて前記帯電除去装置のガスの吹き付けを行うことで、集塵したダストおよび集塵部壁のプラスの帯電を除去し、集塵部内に付着したダストを取り出し易くした電気掃除機で、マイナスのみの帯電となるため、集塵したダストをこすり取ることなく簡単に取り除くことができ、しかもオゾンの発生がないので、壁面の材料、例えばプラスチック等にダメージを与えない。また作業者に不快さを与えない。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の帯電除去装置を備え、前記帯電除去装置のガスの吹きつけを高圧で行うことにより部材に付着しているダストおよび部材のプラスの帯電を除去し、部材に付着したダストを吹き飛ばすエアブロー装置で、マイナスのみの帯電となるため、強力なブロー力を必要とせずに簡単に部材のダストを取り除くことができる。また、オゾンが発生しないので、部材に対するダメージを与えない。また作業者に不快さを与えない。
【００１３】
請求項８記載の発明は、特に、請求項７記載の部材が、半導体または液晶または光ディスク部材であることを特徴とする。そして、これらの部材はサブミクロンレベルのダストを嫌うので、本発明の方法が最適である。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の帯電除去装置を備え、前記帯電除去装置のガスの吹きつけを高圧で行うことにより、人体に付着しているダストおよび部材のプラスの帯電を除去し、人体に付着したダストを吹き飛ばすエアシャワー装置で、マイナスのみの帯電となるため、強力なブロー力を必要とせずに簡単に人体のダストを取り除くことができる。また、オゾンが発生しないので、人体に対するダメージ、不快感を与えない。
【００１５】
なお、バリア性を有しかつ、光照射することにより光電子を放出する膜をとして、導電性膜やセラミック膜がよく、具体的には窒化チタン、チタンカーバイト、窒化ジルコニウム、ジルコニウムカーバイトはおよびそれらの複合化合物が有効である。
【００１６】
また、基板としてはステンレス、アルミニウム等の導電性を有する金属もしくは合金が有効である。このような構成をとると、表面だけでなく、基板とも電気的に接地することができる。また導電性を有しなくてもよく、ガラス、プラスチック等が有効であり、バリア性を有しかつ、光照射することにより光電子を放出する膜との間に導電性膜を設け、それとも電気的に接地することができる。その導電性膜としては、金属膜の他、例えば、ＩＴＯとか酸化錫のような導電性セラミックまたはそれらの複合化合物が有効である。
【００１７】
【実施例】
本発明の実施例における帯電除去装置について図１を用いて説明する。１は２００ｎｍ以下の波長域を有する光源、２は光電子放出板で、光電子放出板２は光源１を挟み込むように通風口の上下壁に接地されている。通風口の背後には少なくとも酸素を含むガスを通過させる通風手段として、ファン３が設置され、通風口に空気を送るようになっている。また特に明記のない場合には光電子放出板２の基板の最表面に電気的に接地するアース線４が設置されている。
【００１８】
なお、光源１は６Ｗの冷陰極管を使用し、空気の送風量を２００Ｌ／ｍｉｎ（圧力可変）とした。また、特に明記しない場合、すべてのスイッチをＯＮにした。
【００１９】
（実施例１）
真鍮基板に金１μｍをメッキし、光電子放出板を作製し、図１の帯電除去装置１Ａに搭載し、動作時間に対するプラスに帯電した部材を中和するマイナス粒子の数を測定した。なお、電気的設置は真鍮で行った。
【００２０】
（実施例２）
真鍮基板に窒化チタン１μｍを蒸着し、光電子放出板を作製し、図１の帯電除去装置に搭１Ｂ載し、動作時間に対するプラスに帯電した部材を中和するマイナス粒子の数を測定した。なお、電気的接地は真鍮で行った。
【００２１】
（実施例３）
真鍮基板にＳｉＯｘ膜を蒸着し、その上に金を蒸着し、光電子放出板を作製し、図１の帯電除去装置１Ｃに搭載し、動作時間に対するプラスに帯電した部材を中和するマイナス粒子の数を測定した。なお、電気的接地は金で行った。
【００２２】
（プラスに帯電したプラスチックの帯電除去）
実施例１、２、３のガスをプラスに帯電している樹脂に吹き付け、プラスの帯電量を測定したところ、プラスの帯電量が減少していることがわかり、本発明の効果が発揮されていることがわかった。また、いずれもオゾン臭は認められなかった。
【００２３】
（バリア性を有し、かつ光照射することにより光電子を放出する光電子放出材の特性）
図２は、帯電除去装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃの、動作時間に対するマイナス粒子の数である。バリア性を有する光電子放出板１Ｂ、１Ｃの方が、バリア性を有しない光電子放出板１Ａに比べ、長期にわたりマイナス粒子の数を維持していることがわかり、光電子放出板１Ｂ、１Ｃが本発明の効果を発揮していることがわかる。
【００２４】
（比較例１）
実施例２の帯電除去装置１Ｂの接地を外した帯電除去装置１Ｄについて、上記と同様にプラスに帯電した部材を中和するマイナス粒子の数を測定した。
【００２５】
（接地の有無によるプラスに帯電した部材を中和するマイナス粒子の数）
プラスに帯電した部材を中和するマイナスイオンの数を測定したところ、帯電除去装置１Ｂの場合が１００万個／ｃｍ^３に対し、帯電除去装置１Ｄの場合は３０００個／ｃｍ^３であり、本発明の効果が明らかになった。
【００２６】
（実施例４）
図３のように、実施例２の帯電除去装置１Ｂと同じ機能を有する帯電除去装置５を、電気掃除機の吸引ノズルの床面側に搭載し、本発明の電気掃除機２Ａ（吸い込み効率２００Ｗ）を作製した。これを用いて、５ｇのゼオライトが付着しているプラスチックの床（幅は吸引ノズルと同じ幅）上で吸引ノズルを一往復させた。
【００２７】
（比較例２）
帯電除去装置５を搭載しないこと以外は全く実施例４と同じ電機掃除機２Ｂ（吸い込み効率２００Ｗ）を作製した。これを用いて、実施例４と全く同じ方法で、５ｇのゼオライトが付着しているプラスチックの床（幅は吸引ノズルと同じ幅）上で吸引ノズルを一往復させた。
【００２８】
（ゼオライトの集塵能力の評価）
電気掃除機２Ａと電気掃除機２Ｂでゼオライトの集塵量を比較したところ、電気掃除機２Ａの場合が４．９ｇに対し、電気掃除機２Ｂの場合は３．９ｇであり、本発明の帯電除去装置５搭載の効果が実証された。また、電気掃除機２Ａにおいて、オゾン臭は認められなかった。
【００２９】
（実施例５）
図４のように実施例２の帯電除去装置１Ｂと同じ機能を有する帯電除去装置５を、電気掃除機本体の集塵部に搭載し、本発明の電気掃除機３Ａ（吸い込み効率２００Ｗ）を作製した。これを用いて、１０ｇのゼオライトを吸引した後、集塵部蓋を開け、集塵部蓋を下にして、集塵したゼオライトが自然落下する量を測定した。
【００３０】
（比較例３）
帯電除去装置５を搭載しないこと以外は全く実施例５と同じ電気掃除機３Ｂ（吸い込み効率２００Ｗ）を作製した。これを用いて、実施例５と全く同じ方法で、１０ｇのゼオライトを吸引した後、集塵部蓋を開け、集塵部蓋を下にして、集塵したゼオライトが自然落下する量を測定した。
【００３１】
（ゼオライトの集塵能力の評価）
電気掃除機３Ａと電気掃除機３Ｂでゼオライトの落下量を比較したところ、電気掃除機２Ａの場合が７．９ｇに対し、電気掃除機２Ｂの場合は５．９ｇであり、本発明の帯電除去装置５搭載の効果が実証された。なお、吸引量１０ｇに対し集塵量が少なかったのは、電気掃除機の吸引路例えばホース等に付着していたためであり、そこにも本発明の帯電除去装置によりガスを送れば、回収率が上がることがわかった。また、電気掃除機３Ａにおいて、オゾン臭は認められなかった。
【００３２】
（実施例６）
実施例２の帯電除去装置１Ｂにおけるファン３の代わりに高圧ガスを生成するコンプレッサー（送風圧３ｋｇｆ／ｃｍ^２）を搭載したエアブロー装置４Ａ（図示せず）を作製した。これを用いて、０．１ｇのガラスビーズ（３μｍ径）を塗布した１３．３インチ液晶パネルガラス部材に吹きつけ、残存するガラスビーズ密度を測定した。
【００３３】
（比較例４）
帯電除去装置１Ｂを搭載しないこと以外は全く実施例６と同じエアブロー装置４Ｂ（図示せず、吸い込み効率２００Ｗ）を作製した。これを用いて、実施例６と全く同じ方法で、０．１ｇのガラスビーズ（３μｍ径）を塗布した１３．３インチ液晶パネルガラス部材に吹きつけ、残存するガラスビーズ密度を測定した。
【００３４】
（ガラスビーズの除去能力の評価）
エアブロー装置４Ａとエアブロー装置４Ｂでガラスビーズの残存量を比較したところ、エアブロー装置４Ａの場合は１個／ｃｍ^２以下に対し、エアブロー装置２Ｂの場合は４×１０^３個／ｃｍ^２であり、本発明の帯電除去装置搭載の効果が実証された。また、エアブロー装置４Ａにおいて、オゾン臭は認められなかった。
【００３５】
また、半導体、光ディスク部材についても同様な効果が認められた。
【００３６】
また、部材だけではなく、人体にも同様な効果があり、半導体工場等のエアシャワーに利用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜９に記載の発明によれば、オゾンを発生することなく、簡単に酸素のマイナス粒子が発生し、それを部材に吹き付けることでプラスの帯電を除去することができ、さらに、ダストの除去が容易な帯電除去装置が実現できるようになる。
【００３８】
そして上記帯電除去装置はオゾン発生がなく安全であり、半導体、液晶の分野の機器に用いた場合には静電防止やダスト防止に効果を発揮し、また掃除機に用いた場合には掃除能力のアップにも効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における帯電除去装置の構造図
【図２】本発明の実施例における帯電除去装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃの動作時間と発生するマイナス粒子の数の相関を表す図
【図３】本発明の実施例４における帯電除去装置を吸引ノズルに搭載した電気掃除機の構造図
【図４】本発明の実施例５における帯電除去装置を本体の集塵部に搭載した電気掃除機の構造図
【符号の説明】
１波長域が２００ｎｍ以下の光源
２光電子放出板
２Ａ、３Ａ電気掃除機
３ファン（通風手段）
４アース線
５帯電除去装置

Claims

波長域が２００ｎｍ以上の光源と、光照射すると光電子を放出する光電子放出板と、前記光電子放出板の表面近傍に少なくとも酸素を含むガスを通過させる通風手段とを有し、前記光源により光照射された光電子放出材表面近傍を通過したガスを部材に吹き付けることで、前記部材のプラスの帯電を除去する帯電除去装置。
光電子放出板の表面は、光照射されると光電子を放出し、かつバリア膜であることを特徴とする請求項１記載の帯電除去装置。
光電子放出板の表面は、光照射されると光電子を放出する膜でありその直下にバリア膜を有することを特徴とする請求項１記載の帯電除去装置。
光電子放出板の表面が電気的に接地されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の帯電除去装置。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の帯電除去装置を備え、吸込ノズルから床面に向けて上記帯電除去装置のガスの吹き付けを行うことで、床面付着しているダストおよび床面のプラス帯電を除去し、床面に付着したダストを吸引除去する電気掃除機。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の帯電除去装置を備え、集塵部内に向けて前記帯電除去装置のガスの吹き付けを行うことで、集塵したダストおよび集塵部壁のプラスの帯電を除去し、集塵部内に付着したダストを取り出し易くした電気掃除機。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の帯電除去装置を備え、前記帯電除去装置のガスの吹きつけを高圧で行うことにより、部材に付着しているダストおよび部材のプラスの帯電を除去し、部材に付着したダストを吹き飛ばすエアブロー装置。
部材が、半導体または液晶または光ディスク部材であることを特徴とする請求項７に記載のエアブロー装置。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の帯電除去装置を備え、前記帯電除去装置のガスの吹きつけを高圧で行うことにより、人体に付着しているダストおよび部材のプラスの帯電を除去し、人体に付着したダストを吹き飛ばすエアシャワー装置。