JP2005522006A - 静電荷を消失させる物品 - Google Patents

Abstract

実質的に絶縁された表面から蓄積した静電荷を消失させる物品。この物品は、対向する端部を有する単一層の細長い導体と、実質的に絶縁された表面と接触する連続導電性ループを与えるために対向する端部を結合させる位置に配置された少なくとも１つのファスナーと、を含んでいる。ファスナーは、実質的に絶縁された表面から蓄積した静電荷を除去するための接地コードに電気的接続をさらに与える。ファスナーは、細長い導体と接地コードの導電性部分との間の接触を促すのであれば、導電性であっても絶縁性であってもよい。

Description

本発明は、人間の身体の部分を含む実質的に非導電性表面に蓄積した静電荷を接地する通路を与えるのに好適な装置に関する。特に、本発明は、蓄積した静電荷の放電による損傷を防ぐために、静電感受性のある電子部品およびアセンブリ付近で作業する作業者が着用する、単純な静電消失手首バンドのための留め金と電気コネクタを組み合わせたファスニング構造を提供する。

蓄積された静電荷に対する電子回路の感受性によって、電子部品およびアセンブリを損傷する静電荷放電事象を排除するための予防手段が必要となることが分かっている。かかる手段としては、帯電防止カーペット、導電性または消失性または接地されたデスクトップワーク表面および静電荷を中和するのに用いるイオン生成器を有するワークステーションの構成が挙げられる。集積回路および超小形電子部品およびアセンブリの製造に関る作業者は、自身およびその周囲をゼロの電位に保つために接地ストラップを用いている。接地ストラップは、手首または足首に巻き付けられ、留め金またはバックルまたは同様のメカニカルファスナーにより適所に固定される布地バンドである。手首ストラップおよび足首ストラップには、着用者の手足に適切にフィットさせるための調整手段が含まれる。特許文献１には、電気的に接続された着用者の皮膚が確実に接地されるような特徴を有するいくつかの接地ストラップ概念が例証されている。この接続は、ストラップ内側にある導電性表面との接触によりなされるのが一般的である。導電性表面には、特許文献２および特許文献３に記載されているように、不連続な導電性要素、あるいは着用者の皮膚と接触する導電性ファイバーの層または分布されたものが含まれていてもよい。静電導電性手首ストラップのいくつかには、好適な接続を介して静電荷を接地して除去するための導電性要素と導電性ファイバーの両方が組み込まれている。接地接続には、導電性要素または導電性ファイバーと接地を導くワイヤ（例えば、接地コード）との間に連続電気的接続部を与える別個のスナップコネクタが含まれていてもよい。構成要素のこの構成は、手首ストラップおよび接地コードを介して着用者から蓄積された静電荷を接地するものである。接地コードは、一般的に、着用者への電気ショックを防ぐために、内蔵限流抵抗器を有している。

電子製造業界の従業員には、選択のできる様々な構成の接地ストラップが与えられる。製品には、高価で耐久性のある多数回再使用可能なものから、１回または２回の使用で廃棄される、特許文献４に記載されているような低コストの接地ストラップまである。高価な接地ストラップには、１０^５オーム未満の電気抵抗の導電性部分と組み合わせた１０^１４オームを超える抵抗を有する絶縁材料部分をはじめとする多くの部分が含まれている。手首および足首バンドを固定する構造は、接地コードを取り付けるために用いられる導電性接続要素からは通常分離されている。特許文献５、特許文献６および特許文献７には、記載したタイプの接地ストラップの例がある。

蓄積した静電荷の消失を補助するその他の装置としては、様々な異なるタイプのストラップ材料と共に用いられるバックルと留め金が挙げられる。特許文献８には、導電性ストラップを固定するための静電接地バックルが記載されている。バックルは、皮膚と接触させるための導電性ベースと、ベースに部分的に取り付けられた非導電性カバーとを有している。導電性取り付け要素が非導電性カバー上にあり、導電性クリップ部材が非導電性カバー内にあって、導電性ベースと導電性取り付け要素間に電気的導通を与える。ストラップには取り付けられていないが、ストラップの遊端を把持することにより、バックルを用いて、ストラップを使用者の手首または足首に固定してもよい。特許文献９に記載されている同様の把持装置は、金属片を折り畳んで作成された２つの平行な金属トングを有している。上部トングは、接地ワイヤの接続のために表面から突出している導電性スタッドを有している。使用者の手足周囲をバンドで包んだ後、金属片のトングのばねの力によって、バンドの遊端が手足に固定される。これによって、金属片の下部トングが使用者の手首または足首と接触して、皮膚から接地までの導電性経路が与えられる。バンドまたはストラップとの接続がないため、緩んだバックルまたは留め金が容易に失われ、または移動してしまう。バックルおよび留め金はまた、接地ワイヤのためにコネクタから分離されたクランプを用いてストラップ遊端を保持している。
米国特許第５，１８４，２７４号明細書 米国特許第４，３９８，２７７号明細書 米国特許第４，８１３，４５９号明細書 米国特許第４，６９８，７２４号明細書 米国特許第４，６７７，５２１号明細書 米国特許第４，８４７，７２９号明細書 米国特許第５，１９６，９８５号明細書 米国特許第４，７５５，１４４号明細書 ＣＨ６６５，０７３号明細書

静電消失製品（１０^５オーム〜１０^９の抵抗）および帯電防止製品（１０^９オーム〜１０^１４オームの抵抗）について概念が数多くあるにも関らず、短期間使用の要求を満たす、遊び部分を用いることのない、比較的低コストの接地静電制御ストラップが尚必要とされている。

本発明は、高価な長期使用のストラップと低コストの使い捨てストラップとの間の性能要件に適合する安価な静電消失ストラップに対する要求を満たすものである。本明細書に記載した静電制御手首ストラップおよび静電制御足首ストラップには、低コストで、実質的に射出成形可能で、数少ないパーツから製造できるという利点がある。静電荷消失ストラップのパーツは２個以下であるのが好ましい。本発明による静電制御ストラップは、単一ピースの一体型構造であってもよいものと考えられる。

少ないパーツの設計の開発によって、寿命の制限された製品に関して製造コストを減少できる。本発明によるパーツの削減は、単体構造が、ファスナーとして作用して手首バンドを固定し、同時に接地コードコネクタも提供するという知見によりなされた。以前に開示された静電消失装置だと、手首バンドを固定し、接地コードを接続するための別個の構造が必要であった。上述したように、公知の手首ストラップおよび足首ストラップ等は、ストラップを固定するのに１個のパーツを必要とし、ストラップを接地面に接続するのに別個のパーツを必要とすることから分かるように本発明とは異なるものである。その他の違いは、静電荷の蓄積のために接地経路を与える１種類以上の導電性材料を、手首バンドに強度を与えるために、非導電性材料との一般的な組み合わせである。

特に、本発明は、実質的に絶縁された表面から蓄積した静電荷を消失させる物品を提供する。この物品は、対向する端部を有する単一層の細長い導体と、実質的に絶縁された表面と接触する連続導電性ループを与えるために対向する端部を結合させる位置に配置された少なくとも１つのファスナーと、を含んでいる。ファスナーは、実質的に絶縁された表面から蓄積した静電荷を除去するための接地コードに電気的接続をさらに与える。ファスナーは、細長い導体と接地コードの導電性部分との間の接触を促すのであれば、導電性であっても絶縁性であってもよい。

本発明はさらに、実質的に絶縁された表面から蓄積した静電荷を除去する方法を提供する。静電荷を除去する工程は、対向する端部を有する単一層の細長い導体と、接地面に接続された接地コードと、細長い導体の対向する端部を結合させる位置に配置された少なくとも１つのファスナーと、を有する静電荷除去装置を提供する工程を含んでいる。実質的に絶縁された表面と接触している連続導電性ループを提供するために細長い導体を成形し、ファスナーを用いて細長い導体の対向する端部を結合した後、接地コードとファスナーを含む接続を、実質的に絶縁された表面から接地まで、蓄積した静電荷が離れるようにする。

定義
本明細書で用いる用語は、次のような意味である。
「単一層の細長い導体」とは、導電性材料、好ましくは、金属と導電性カーボンからなる粒子から選択される導電性粒子を含む均一な組成のプラスチック材料のストリップのことを指す。
「静電消失ストラップ」または「静電制御ストラップ」または「静電制御バンド」等といった用語は、絶縁表面から蓄積した静電荷を除去するために実質的に絶縁表面と接触配置された単一層の細長い導体のことを指す。かかるストラップまたはバンドはさらに、「手首バンド」または「接地ストラップ」または「足首ストラップ」および関連の用語で記載されていることもある。
「接地コード」という用語は、一端が接地され、他端が静電制御ストラップまたはバンドに接続されるように適合された、一般的に金属性ワイヤを含む導電性フィラメントのことを指す。
「ファスナー」または「コネクタ」または「留め金」等をはじめとする用語は、接地コードの取り付け点としても同時に作用する細長い導体または静電消失ストラップの端部をクランプまたは留めるのに用いられる兼用機能のある単一要素を説明するのに同じ意味で用いられる。兼用機能のある単一要素が本発明の明らかな特徴であり、導電性または非導電性のいずれかのリベットまたはスタッドの形態にあるのが好ましい。

上述した利点は、本明細書に開示された静電制御ストラップで得られるものである。これらの利点が得られる特定の構造について以下に詳細に説明する。

本発明を添付の図面を参照して、例を挙げて詳細に説明する。

本発明の詳細な実施形態は適宜ここに開示されているが、開示された実施形態は様々な代替形態で実現される本発明の例証に過ぎないものと考えられる。図面は必ずしも縮尺が合っておらず、いくつかの特徴部分については特定の構成要素の詳細を示すために拡大または縮小されている。従って、本明細書に開示された特定の構造および機能の詳細は限定のためとは解釈されず、請求項の基礎および本発明を様々に用いる当業者への教示のための代表的な基礎でしかない。

いくつかの図面について同じ参照番号は同じ部分を示している図面を参照してみると、図１は、静電荷に感受性があることが分かっている静電構成要素またはアセンブリを用いて、またはその近傍で作業する作業者の手足に固定されるように設計された細長いストリップ１０または静電制御ストラップを示している。細長いストリップ１０は、導電性接地コード、またはワイヤ、またはテザー、または同様の関連装置に取り付けるために手足に固定される手首バンドまたは足首ストラップを提供する。手首バンドの材料は、蓄積した静電荷を取り付けられた接地コードに放出する好適なレベルの導電性を有しているのが好ましい。

細長いストリップ１０は、トングエクステンション１２を一端に有している。トングエクステンション１２に近接する穿孔は、トングエクステンション１２から細長いストリップ１０の中央へと延在しているストリップ１０の縦軸に平行な一列の孔１４を形成している。細長いストリップ１０は、トングエクステンション１２に対向するストリップ１０端部に配置されたファスナー１６を有している。静電消失ストラップ１０は、一体形成されたファスナー１６を有する一体成形構造であってもよい。ファスナー１６と一列の孔１４との間に、細長いストリップ１０は、静電制御ストラップ１０に可撓性および伸展性を与える少なくとも１つ、好ましくはいくつかの開口部１８を有している。

細長いストリップ１０のファスナー１６には、一列の孔１４の孔を通り難い大きさとしたポスト２０が含まれている。孔１４にきっちりと嵌るため、例えば、手首バンドとして作用する円形バンドの形成中、細長いストリップ１０のファスナー１６端部に対してトングエクステンション１２を保持する留め金としてポスト２０は作用する。トングエクステンション１２をファスナー１６に固定する手段を適用するのと同様に、ポスト２０は、細長いストリップ１０の周囲から離して静電荷を導電させるのに用いる接地コード付属品に静電制御手首バンドを接続する点も提供する。

図２は、一端にファスナー１６が挿入された単一層の材料として示されている本発明による細長いストリップ１０の側面図である。ファスナー１６には、細長いストリップ１０の端部を貫いて挿入されたポスト２０を支持するベース２２が含まれており、ベース２２と接触しているストリップ１０の逆側から伸張している。

細長いストリップ１０を製造するのに用いられる材料は、蓄積した静電荷を消失させる導電性経路を与えるために、電気抵抗の十分に低いものである。本発明による細長いストリップへと形成できる好適な材料としては、金属、金属粒子、金属ファイバー、導電性カーボン等のような導電性材料で充填されたプラスチック、前述したタイプの導電性ファイバーまたは粒子を含む織および不織繊維状材料をはじめとする元々導電性の材料が挙げられる。

図３に、対向端を接触させると、トングエクステンション１２近傍の孔１４の一つを通してファスナー１６のポスト２０を配置させることによって固定される導電性ループを形成する細長い導電性ストリップ１０を用いる導電性円形バンド、すなわち、手首バンドの形成を示す。本発明によるファスナー１６は前述した通り、別個の構成要素であってもよい。代替例として、ファスナー１６を、細長いストリップ１０と一体形成されたファスニング手段に変えてもよい。幅広い選択肢のある公知のメカニカルファスニング手段のいずれかを、本発明の細長い静電制御ストラップの一端または両端で成形して、円形バンドの形態で細長いストリップ１０を保持する接続部を与えてもよい。細長いストリップ１０の電気抵抗が比較的低いため、本発明によるファスナー１６は導電性であっても絶縁性であってもよい。留め金およびコネクタとしてファスナー１６を用いて細長いストリップ１０から形成された円形バンドは、ストリップ１０端部間で接触している限りは連続導電性経路を与える。本発明による手首バンドを用いて静電荷を導電接地するには、導電性の細長いストリップを、接地を導くコード２４の導電性部分またはテザーと接触させる必要がある。好ましい接地コード２４は、導電性表面のある接触部２６を有しており、導電性表面は、好ましいポスト２０をはじめとする取り付け手段を用いて接触部２６を取り付けた後、細長いストリップ１０の表面と接触する。

図４に、蓄積した静電荷を人間の身体、特に、感受性のある電子部品および関連装置の作業者の身体から除去する細長い導電性ストリップ１０の好ましい使用法を示す。図示したように、細長いストリップ１０は、作業者の手首を把持すべく調整された導電性静電制御バンドを与え、作業者の皮膚と細長いストリップ１０の材料との間の電気的な連続性を与える。接触部２６を、細長いストリップ１０をループ形態に保持するファスナー（図示せず）に取り付けると、導電性手首バンドに対して接触部２６の導電性表面が配置され、これによって、接地のための接地コード２４を介して蓄積した静電荷が放出する。

導電性バンドへ形成可能な静電制御物品およびその構成要素について説明してきた。請求した本発明の範囲には、当業者であれば理解されるであろうこれらおよびその他の変形例が含まれる。前述した通り、本発明の詳細な実施形態はここに開示されているが、開示された実施形態は様々な形態で実現される本発明の例証に過ぎないものと考えられる。

本発明による手首バンドの平面図である。 留め金と電気的コネクタを組み合わせたファスナーを含む手首バンドの一実施形態の側面図である。 手首バンドから接地まで静電荷の導電を与えるコードへの接続のために配置された連続静電制御バンドを形成する、対向端部に固定された手首バンドの一端を示す分解斜視図である。 作業者の身体から蓄積した静電荷を除去するために作業者の手足に適用された本発明による手首バンドが装着された斜視図である。

Claims (5)

1. 対向する端部を有する単一層の細長い導体と、
   実質的に絶縁された表面と接触する連続導電性ループを与えるために前記対向する端部を結合させる位置に配置されたファスナーであって、前記実質的に絶縁された表面から蓄積した静電荷を除去するための接地コードを備えた前記細長い導体の接触部を含む電気的接続部をさらに与えるファスナーと、
   を含む、実質的に絶縁された表面から蓄積した静電荷を消失させる物品。
2. 前記ファスナーが導電性である、請求項１に記載の物品。
3. 前記ファスナーが絶縁性である、請求項１に記載の物品。
4. 前記単一層の細長い導体が導電性フィラーを有するプラスチックフィルムを含む、請求項１に記載の物品。
5. 第２の端部に対向する第１の端部を有する単一層の細長い導体と、
   前記第１の端部を前記第２の端部に結合する手段としての前記細長い導体の前記第１の端部にある兼用ファスナーであって、接地コードのための接続をさらに提供するファスナーと、
   前記第２の端部を前記兼用ファスナーに取り付けて、前記兼用ファスナーに係合する複数の孔の一つの選択に応じてサイズ調整される連続導電性ループを提供するために、前記細長い導体の前記第２の端部に形成された複数の孔と、
   前記細長い導体を伸張させて、前記細長い導体で手足の周囲を包み、前記第１の端部を前記第２の端部に結合した後、手足の周囲を囲む前記導電性ループの把持接触を与える、前記第１の端部と前記第２の端部との間に形成された複数の開口部と、
   を含む、蓄積した静電荷を除去するために手足に取り付けられる調整可能な静電消失ストラップ。
   
   

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