JP2008536284A - 可撓型軟ｘ線イオナイザ - Google Patents

Abstract

本可撓型イオナイザに関し、１．２〜１．５Åの波長の軟Ｘ線を発生させるヘッド部、ヘッド部から軟Ｘ線が漏れるのを遮蔽する軟Ｘ線保護部、制御信号及び制御電圧をヘッド部に供給する電源制御部を備える軟Ｘ線を利用するイオナイザにおいて、軟Ｘ線保護部外部にヘッド部が位置し、ヘッド部と電源制御部を連結する高圧ケーブルを外部衝撃と振動から保護し必要により使用者がヘッド部のヘッド方向を帯電物体に向けて任意の角度で曲げられる可撓管、可撓管の一側端とヘッド部を連結しイオナイザ本体内部に位置した窓で発生されるイオンを帯電物体に放出するする第１連結手段及び、可撓管の他の一側端とイオナイザ本体を連結する第２連結手段をさらに備える。この時高圧ケーブル内の高圧線が互いに影響を及ぼして近接距離で線間短絡が起こること、相互誘導電圧が発生することを防止するために可撓管内の高圧線をモールディング処理することを特徴とする。

Description

この発明の技術は静電気除去装置に関する。特にこの発明は光電式静電気除去装置を現場に設置する時場所が狭小でも容易に静電気除去装置を取り付けることができるようにしてくれる技術に対するものである。

この分野の従来技術では出願人により出願された特許文献１と日本浜松ホトニクス株式会社の特許文献２がある。

この分野の従来技術による静電気除去装置は前の文献情報で開示された特許文献で見られるように一様に狭い場所では取り付けるのが非常に難しかった。

もっとも大きい問題は場所が狭い問題であって、その次は撤去及び再取り付けが容易でないという点であった。そしてヘッド部から出るイオンを帯電物体に向けて正確に角度を定めて設置することが難しかった。それで従来には別途にブラケットを設置して天井に設置されることが普通であったが、生産ライン毎に多くの台数の静電気除去装置が設置されているのを一つ一つ再び位置調整して設置することは非常に難しかった。

そのもっとも大きい理由は静電気除去装置で＋イオン及び−イオンが帯電物体に向けて出てくる出口であるヘッドが静電気除去装置の本体すなわちケースに一体に付いていたためであった。したがって従来の静電気除去装置構造ではいままでの問題点を解決することは事実上不可能であった。

このような理由で半導体工場、ＬＣＤ生産ライン、ＰＤＰ生産ライン、ＯＬＥＤ生産ライン等の現場ではこのような問題を解決するための努力を多角度に傾けてきたがいままで根本的な解決策がなかった。

一方物質透過性にしたがってＸ線を適正に区分する時、薄い空気層によっても容易に吸収される透過性が低いものを軟Ｘ線といって、レントゲン撮影等に用いる透過性が高いものを硬Ｘ線という。

軟Ｘ線のエネルギーは硬Ｘ線に比べて約１／３，０００程度の極めて低い量で透過性が極めて低く、空気中でもほとんど吸収される特徴がある。
韓国特許出願第１０−２００３−５６４１０号明細書 韓国特許第１０−０４６５３４６号明細書

本発明は前記従来技術による問題点を解決することができる新しい構造の静電気除去装置を提供することを目的にする。

本発明の他の目的と長所は下記の発明の詳細な説明を読んで添付した図面を参照するとさらに明白になるものである。

本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザは１．２〜１．５Åの波長を有する軟Ｘ線を発生させるヘッド部、前記ヘッド部から軟Ｘ線が漏れるのを遮蔽するための軟Ｘ線保護部、制御信号及び制御電圧をヘッド部に供給する電源制御部を備えて構成される軟Ｘ線を利用するイオナイザで、前記ヘッド部と前記電源制御部を連結する高圧ケーブルを外部衝撃と振動から保護して、必要によって使用者が前記ヘッド部のヘッド方向を帯電物体に向けて任意の角度で曲げることができるようにしてくれる可撓管、前記可撓管の一側端と前記ヘッド部を連結してイオナイザ本体内部に位置した窓で発生されるイオンを帯電物体に放出するようにしてくれる第１連結手段、及び前記可撓管の他の一側端とイオナイザ本体を連結するための第２連結手段をさらに備えて構成されることを特徴とする。

前記ヘッド部はヘッド部の接地を処理するためのアースリング（ｅａｒｔｈ ｒｉｎｇ）、ヘッドを保護するためのヘッドキャップ、軟Ｘ線を送りだすための軟Ｘ線管、軟Ｘ線の漏れを防止して高圧線の被覆役割をするためのシリコンモールディング、前記シリコンモールディングのガイド役割をして絶縁補強のためのシリコンチューブ、高圧用電線ケーブル、前記電線を保護する電線管及びヘッドを包んでいるヘッド本体を具備していることが特徴である。

そして前記高圧ケーブル内の高圧線が互いに影響を及ぼして近接距離で線間短絡が起こることと、相互誘導電圧が発生することを防止するために前記可撓管内の高圧線をモールディング処理することを特徴とする。

本発明では前記可撓管はイオナイザの設置とセッティングを容易にするために高圧ケーブルが通過する高圧パック及び前記高圧パックと分離されている軟Ｘ線が出る管を含むことが望ましい。

そして前記可撓管の長さは３メートル以内であることが望ましい。共にイオンが発生して１秒が経過すれば６００ｍｍ±５０ｍｍまでイオンが到達し、２秒が経過すれば９００±５０ｍｍ、３秒が経過すれば１０００ｍｍ±５０ｍｍまで到達し、到達半径は１秒後４００ｍｍ±５０ｍｍ、２秒後には７００ｍｍ±５０ｍｍ、３秒後には７８０ｍｍ±５０ｍｍになることが本発明の特徴である。

除電時発塵をしなくて電極で異物（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）が全く発生しないことを特徴として、前記イオナイザの窓はベリリウムであってターゲットはタングステンであり、バルブ内部のカソードで加熱により飛び出した電子が前記ターゲットと衝突したら前記窓で軟Ｘ線が前記ヘッド部を通じて帯電物体に向けて放出されて、これら軟Ｘ線によってガス原子または分子を直接イオン化し、この時カソードには逆方向電圧電源が印加されてターゲットには順方向電圧電源が印加されることを特徴とする。

そして前記軟Ｘ線保護部は軟Ｘ線が人体に及ぼす影響を減らすために前記軟Ｘ線を遮蔽するために銅、アルミニウム、ガラス、塩化ビニル及びアクリルのうち一つを用いることを特徴としており、電圧が１ｋＶ~１００Ｖである時除電距離が２００ｍｍならば除電時間が０．４ｓｅｃ、除電距離が４００ｍｍならば除電時間が１．０ｓｅｃ、除電距離が６００ｍｍならば除電時間が１．８ｓｅｃ、除電距離が８００ｍｍならば除電時間が３．６ｓｅｃ、除電距離が９００ｍｍならば除電時間が４．８ｓｅｃ、除電距離が１，０００ｍｍならば除電時間が５．８ｓｅｃであることを特徴とする。

そして空気吸収率は除電距離が１０ｃｍならば０％、３０ｃｍならば９３％、５０ｃｍならば９６％、６０ｃｍないし１００ｃｍならば１００％であることを特徴としており、前記イオナイザはＥｘｐｏｓｕｒｅ、ＨＰＣＰ、Ｒｕｂｂｉｎｇ及びＰＩ ｃｏａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ、ＴＦＴ−ＬＣＤ、ＳＴＮ−ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＬＴＰＳ、ＨＴＰＳ、ＰＤＰが含まれるＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）工程、ＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）製造工程、粉体塗装工程、円形のスポット（ｓｐｏｔ）除電が必須の半導体工程、クラス１０〜１０００の清浄環境工程、プラスチック表面塗装、印刷工程及びナノテクノロジー産業に使われることを特徴とする。

また残留電位が±５Ｖ以内であることと、静電気除去領域が１３０゜を有する広帯域（ｗｉｄｅ ｂｅａｍ）無発塵型静電気除去装置であることを特徴とする。

そして前記第１連結手段及び第２連結手段はそれぞれ前記可撓管の両端に形成されたねじ部とこのねじ部を締めるためのナット部で構成されることが特徴である。

本発明の実施によって小型化されたノズルタイプのフォトヘッド（ｐｈｏｔｏ ｈｅａｄ）で除電をすることができて従来の光照射式イオナイザの設置上困難な工程に用いることができる。特に狭い工程でも設置が可能であるという長所があって、正確な除電ポイントに適用することができる。そして工程設備の改造なしに設置が可能であって設置が自在である。

特別な粒子が発生せず、維持補修が要らず、高いイオン密度生成が可能であって、追加的なＣＤＡ（乾燥空気）またはＮ_２が要らず、±５ボルトのイオンバランス達成が可能であって、オゾンガスの発生が０．０００１ｐｐｍ以下である。そして特性波長帯で１．２〜１．５Åの軟Ｘ線を用いるので電離エネルギーが大きくて空気中のガス分子または原子を直接イオン化できる。

そして本発明はオゾン生成もほとんどなくて、別途の空気及び窒素が不要であり、窒素、アルゴン等の不活性ガス中でも静電気除去が可能である。また塵埃発生が全くなくて、維持及び補修が不要である。

本発明の他の長所は高濃度のイオン及び電子を生成することができるため相当に短時間内に静電気除電が可能であって、また残留電位をほとんど±５Ｖ以内に低下させることができて、コロナ放電式静電気除去装置では不可能な不活性ガス（Ｎ_２、Ａｒ）の雰囲気中でも静電気除去が可能であるという点である。

そして本発明は静電気除去領域が１３０゜を有する広帯域（ｗｉｄｅ ｂｅａｍ）無発塵型静電気除去装置である。

以下添付図面を参照して本発明の構成及び動作原理に対してさらに詳細に説明する。本発明ではヘッド部を静電気除去装置本体外に取り出して、この時ヘッドと本体は可撓管（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｔｕｂｅ）を使って連結する。このようにする理由は、可撓管内部に高圧ケーブルがあるが、この高圧ケーブルは外部衝撃と振動等に非常に脆弱であるからである。たとえ電流は非常に小さいけれど電圧が非常に高いため（例として９，５００ボルト）注意を要し、このような理由で高圧ケーブルを可撓管で保護している。

このように可撓管を使ってヘッド部を静電気除去装置の本体外に出しておけばいろいろと有利な点が多い。第一に、静電気除去装置の設置が容易になって、設置場所（スペース）をそれほど考慮しなくてよい。そしてラインの変更によりヘッド部の角度を調整する必要がある場合、現場で角度を容易にセッティングできる。

そして静電気除去装置ではＸ線管のアノードに高電圧を供給する高電圧パックとＸ線が出る管は分離されることが良い。それは設置とセッティング問題が容易になるためである。

一方高圧線が互いに影響を及ぼして近接距離では線間短絡が起こる可能性がある。それで相互誘導電圧の発生を減らすために高圧線をモールディング処理することが望ましい。

可撓管の長さはなるべくなら短くすることが望ましい。通常的に１メートル以内のものを多く用いるが、３メートルのものも可能である。

本発明の除電時間（Ｄｅｃａｙ ｔｉｍｅ）を図で表すと図２のようで従来技術に比べて除電時間が迅速なことを確認することができる。本発明によるイオナイザでイオンが発生して１秒程度が経過すれば約６００ｍｍまでイオンが到達し、２秒程度が経過すれば約９００ｍｍ、３秒程度が経過すれば約１０００ｍｍまで到達し、到達半径は１秒後約４００ｍｍ、２秒後には約７００ｍｍ、３秒後には約７８０ｍｍ程度になることが確認できる。

本発明はコロナ放電によりイオンを発生させるコロナ放電式イオナイザ（Ｉｏｎｉｚｅｒ）とは違って軟Ｘ線によってガス原子または分子を直接イオン化して静電気の帯電を防止するために開発された新概念の静電気除去装置である。

従来、コロナ放電式除電器は作動時に電極で発塵をするのでパーティクル（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）が発生して定期的な管理が必要であった。しかし、光照射式除電器はコロナ放電式除電器と違って除電時発塵をしないので、電極でパーティクル（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）が全く発生しない。

図３は本発明のフォトイオナイザの構造例を示している。そして図４と図５は本発明のフォトイオナイザのイオン化過程を示している。簡略に説明すると先に陰極線で電子を発生させればこれら電子はタングステンウィンドウを経てベリリウムターゲットにぶつけられながら高いエネルギーの量子エネルギーを有する軟Ｘ線（ｓｏｆｔ Ｘ−ｒａｙ）が空気中のガスや原子とぶつかって＋、−イオンを作る。この時カソードには−高電圧を印加する。

そして本発明の軟Ｘ線保護部は軟Ｘ線から人体に及ぼす影響を最小化するために、軟Ｘ線を遮蔽するための遮蔽板を用いることが望ましい。図６で見られるように遮蔽効果がアルミニウム板、ガラス、塩化ビニル板及びアクリル板の順で効果があることが分かる。しかし現実的に経済性等を考慮して塩化ビニル板またはアクリル板を遮蔽時に多く用いている。

図７、図８、図９は本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザの外観図の一つの実施例を示している。従来技術と比較してみれば下記表１のようである。

このように本発明は多様に変形することができ、多数形態を取ることができ、前記発明の詳細な説明ではそれによる特別な実施例に対してだけ記述した。しかし本発明は前記発明の詳細な説明で言及された特別な形態で限定されるのではないことに理解しなければならない。むしろ添付された請求範囲により定義される本発明の精神と範囲内にある全ての変形物と均等物及び代替物を含むことを理解されなければならない。

Ｅｘｐｏｓｕｒｅ、ＨＰＣＰ、Ｒｕｂｂｉｎｇ及びＰＩ ｃｏｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ等に適用する場合に効果が優れる。これ以外にもＴＦＴ−ＬＣＤ、ＳＴＮ−ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＬＴＰＳ、ＨＴＰＳ、ＰＤＰのようなＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）工程と、円形のスポット（ｓｐｏｔ）除電が必須の半導体工程、プラスチック表面塗装、印刷工程及びナノテクノロジー産業に好適である。また設置時に発生する設備引っかかりの問題もない。

本発明はクラス１０〜１０００の清浄環境工程（半導体、ＬＣＤ、ＰＤＰ、プラスチック塗装及び印刷工程等）に好適な光照射式静電気除去装置である。

本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザの斜視図。 本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザの除電時間を示す図面。 本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザの簡略化された内部構成図。 本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザのイオン生成過程を示す例示図。 本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザのイオン生成過程を示す例示図。 本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザの軟Ｘ線保護部の材質による遮蔽能力を示す曲線。 本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザの側面図。 本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザの内部構成図。 本発明による可撓型軟Ｘ線イオナイザの平面図。

Claims (15)

1. １．２〜１．５Åの波長を有する軟Ｘ線を発生させるヘッド部と；
   前記ヘッド部から軟Ｘ線が漏れるのを遮蔽するための軟Ｘ線保護部と；
   制御信号及び制御電圧をヘッド部に供給する電源制御部を備えて構成される軟Ｘ線を利用するイオナイザにおいて、
   前記ヘッド部と前記電源制御部を連結する高圧ケーブルを外部衝撃と振動から保護して、必要によって使用者が前記ヘッド部のヘッド方向を帯電物体に向けて任意の角度で曲げることができるようにしてくれる可撓管と；
   前記可撓管の一側端と前記ヘッド部を連結してイオナイザ本体内部に位置した窓で発生されるイオンを帯電物体に放出するようにしてくれる第１連結手段；及び
   前記可撓管の他の一側端とイオナイザ本体を連結するための第２連結手段をさらに備えて構成され、
   この時前記軟Ｘ線保護部外部にヘッド部が位置していることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
2. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、前記ヘッド部は、
   ヘッド部の接地を処理するためのアースリング（ｅａｒｔｈ ｒｉｎｇ）と；
   ヘッドを保護するためのヘッドキャップと；
   軟Ｘ線を送りだすための軟Ｘ線管と；
   軟Ｘ線の漏れを防止して高圧線の被覆役割をするためのシリコンモールディングと；
   前記シリコンモールディングのガイド役割をして絶縁補強のためのシリコンチューブと；
   高圧用電線ケーブルと；
   前記電線ケーブルを保護する電線管；及び
   ヘッドを包んでいるヘッド本体を具備していることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
3. 請求項１または２に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、前記高圧ケーブル内の高圧線が互いに影響を及ぼして近接距離で線間短絡が起こることと、相互誘導電圧が発生することを防止するために前記可撓管内の高圧線をモールディング処理することを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
4. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、前記可撓管はイオナイザの設置とセッティングを容易にするために
   高圧ケーブルが通過する高圧パック；及び
   前記高圧パックと分離されている軟Ｘ線が出る管を含むことを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
5. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、前記可撓管の長さは３メートル以内であることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
6. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、イオンが発生して１秒が経過すれば６００ｍｍ±５０ｍｍまでイオンが到達し、２秒が経過すれば９００±５０ｍｍまで到達し、３秒が経過すれば１０００ｍｍ±５０ｍｍまで到達し、到達半径は１秒後には４００ｍｍ±５０ｍｍ、２秒後には７００ｍｍ±５０ｍｍ、３秒後には７８０ｍｍ±５０ｍｍになることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
7. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、除電時発塵をせずに電極で塵埃を含む異物（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）がほとんど発生しないことを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
8. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、前記イオナイザの窓はベリリウムであって、ターゲットはタングステンであり、バルブ内部のカソードで加熱により飛び出した電子が前記ターゲットと衝突して前記窓で軟Ｘ線が前記ヘッド部を通じて帯電物体に向けて放出され、これら軟Ｘ線によってガス原子または分子を直接イオン化し、この時カソードには逆方向電圧電源が印加されてターゲットには順方向電圧電源が印加されることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
9. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、前記軟Ｘ線保護部は軟Ｘ線が人体に及ぼす影響を減らすために、前記軟Ｘ線を遮蔽するための銅、アルミニウム、ガラス、塩化ビニル及びアクリルのうち一つを用いることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
10. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、電圧が１ｋＶ~１００Ｖである時、除電距離が２００ｍｍならば除電時間が０．４ｓｅｃ、除電距離が４００ｍｍならば除電時間が１．０ｓｅｃ、除電距離が６００ｍｍならば除電時間が１．８ｓｅｃ、除電距離が８００ｍｍならば除電時間が３．６ｓｅｃ、除電距離が９００ｍｍならば除電時間が４．８ｓｅｃ、除電距離が１，０００ｍｍならば除電時間が５．８ｓｅｃであることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
11. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、空気吸収率は除電距離が１０ｃｍならば０％、３０ｃｍならば９３％、５０ｃｍならば９６％、６０ｃｍないし１００ｃｍならば１００％であることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
12. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、前記イオナイザはＥｘｐｏｓｕｒｅ、ＨＰＣＰ、Ｒｕｂｂｉｎｇ及びＰＩ ｃｏａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ、ＴＦＴ−ＬＣＤ、ＳＴＮ−ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＬＴＰＳ、ＨＴＰＳ、ＰＤＰが含まれるＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）工程、ＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）製造工程、粉体塗装工程、円形のスポット（ｓｐｏｔ）除電が必須の半導体工程、及びクラス１０〜１０００の清浄環境工程、プラスチック表面塗装、印刷工程及びナノテクノロジー産業に使われることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
13. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、残留電位が±５Ｖ以内であることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
14. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、前記イオナイザは静電気除去領域が１３０゜を有する広帯域（ｗｉｄｅ ｂｅａｍ）無発塵型静電気除去装置であることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。
15. 請求項１に記載の可撓型軟Ｘ線イオナイザにおいて、前記第１連結手段及び第２連結手段はそれぞれヘキサゴンソケットボルトであることを特徴とする、可撓型軟Ｘ線イオナイザ。

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