JP4614569B2 - Suction type ionizer - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コロナ放電により生成したプラスイオンまたはマイナスイオンのみを被除電物へ射出し、塵埃または微粒子等の異物は吸引する吸引型イオナイザに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体等の電子デバイス（以下、単に電子デバイスという）の製造プロセスにおいて、この電子デバイスに静電気が発生すると、電子デバイスが高電圧静電気により静電破壊されるという障害、または、気体中に浮遊する微粒子が電子デバイスの半導体回路に吸引付着して半導体回路の短絡を引き起こすという障害（以下、これらを単に静電気障害という）が起こる。このような静電気障害が、電子デバイスの製造歩留りを低下させる大きな原因となっている。
この問題は、クリーンルーム内の浮遊物を全て除去できれば解決できるが実際上困難であり、電子デバイスに帯電する静電気を除電することにより解決を図っている。
【０００３】
除電には従来からコロナ放電型イオナイザが広く用いられている。コロナ放電により生成されたプラスイオンまたはマイナスイオンは、被除電物に向かう送風にのせて被除電物へ到達するように噴射され、製造中の電子デバイスに吹き付けられる。そして、電子デバイスに帯電する電荷と異極のイオンを結合させることで除電し、静電気障害の発生を未然に防止するというものである。
【０００４】
しかし、コロナ放電型イオナイザは、エミッタと呼ばれる放電電極に高電圧を印加してイオンを生成するが、コロナ放電型イオナイザ自体がコンタミネーション（被除電物の汚染を引き起こすような異物 ）を引き起こすという問題がある。
現在開発中のギガビットレベルのＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）メモリは、半導体回路の配線ピッチが０．１５μｍレベルという超微細加工を駆使して製造され、酸化膜の厚さは １０ｎｍ程度になっている。シリコンウェハ上の酸化膜形成プロセスにおいて、原子レベルのコンタミネーションがシリコンウェハに付着しただけで、酸化膜の静電耐圧は著しく低下する。したがって、イオナイザはコンタミネーションを起こさないことが望ましい。
【０００５】
続いて、コンタミネーション対策について説明する。
これらコンタミネーションは、以下の３種類がある。
（１）エミッタに高電圧を印加すると、エミッタ先端部からスパッタリング現象（エミッタ先端部がプラズマ状態になっているため、気体分子がイオン化し、高電圧のエミッタにこのイオンが吸引されて高速で衝突し、衝突エネルギーによりエミッタの微粒子を飛散させる現象）により微粒子が飛散する。
（２）エミッタ先端部がプラズマ状態になるため、エミッタの表面に酸化膜が形成されるが、この酸化膜が絶縁破壊を起こしてかけらが飛散する。
（３）エミッタ周辺に浮遊する塵埃がエミッタに吸引され、吸引された塵埃がクラスタ状に成長し、この塵埃群がエミッタから飛散する（再飛散と呼ばれている）。
【０００６】
これらコンタミメーションに対し、各種の対策が施されている。
（１）のコンタミネーションに対しては、たとえばシリコンで形成されたエミッタを用いることで解決を図っている。シリコンで形成されたエミッタからはスパッタリング現象により飛散する微粒子は小さいものであり、また、被除電物が半導体デバイス用のシリコンウェハーのような場合には、同じシリコンであることから微粒子が付着してもその影響を最小限に留めるというものであった。
（２）のコンタミネーションに対しては、定期的にエミッタを交換したり、酸化膜を除去することで対応している。
（３）のコンタミネーションに対しては、定期的にエミッタを交換したり、クラスタ状の塵埃群を清掃・除去することで対応している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら（１）〜（３）のコンタミネーション対策は種々の問題点を包含するものであった。
（１）のコンタミネーションに対しては、たとえばエミッタをシリコンで形成することで対応しているが、シリコン製のエミッタは、シリコン以外の他の材料（タングステン等）で形成されているエミッタより大変高価である（具体的にはシリコン製のエミッタは出願日における市場価格で１本５千円前後で取り引きされている）。
【０００８】
特に、エミッタに交流電圧を印加する場合にエミッタは約１ｃｍ間隔で並べて配置する必要があるため、電子デバイスが搬送される製造ラインの脇に数１００本、数千本単位で配置されることになり、総額にすると著しく高価になるという問題点があった。
このように（１）のコンタミネーション対策では、電子デバイスの歩留まりを高めるというメリットが享受できるものの製造コストを高くするという問題点があった。
【０００９】
また、（２），（３）のコンタミネーションに対しては、エミッタの交換や清掃で対処しているが、清掃・交換作業時には製造ラインの停止を余儀なくされる。製造ラインを停止すると設備が遊休化して、当然に製造コストが上昇するため、製造ラインの停止は好ましくない。
しかも、電子デバイスの受給関係が逼迫して供給が間に合わないようなときに電子デバイスの製造ラインを止めたくないというような場合もあり、製造ラインの停止を伴う清掃・交換作業をできるだけ回避したいという要請があった。
【００１０】
また、先に説明したようにエミッタの数は膨大（数１００〜数１０００本）なため、清掃・交換作業は長時間の作業を伴う。
さらに、エミッタの清掃・交換作業時に過誤により清掃・交換を行わなかったようなエミッタが存在するならば、エミッタにかけら・塵埃群が付着したままであり、製造ラインの稼働後に思わぬ製造不良が発生するおそれもある。このため、清掃・交換作業時には丁寧で根気のいる作業を強制されることなり、作業員の負担は甚大なものであった。
【００１１】
さらにまた、エミッタ交換時には先に説明したような莫大な費用をかけて高価なエミッタを購入する必要があり、交換・清掃作業は人件費等も併せて多額の費用を要するものであった。
このように（２），（３）のコンタミネーション対策のため、清掃・交換作業を行う回数が増えるほど電子デバイスの歩留まりを高めるというメリットを享受できるものの、製造ラインを停止する回数が増えて製造コストを高くするというデメリットがあった。
【００１２】
以上説明したように、（１）〜（３）のコンタミネーション対策を施せば歩留まりを向上させることはできるが、その一方で製造原価を押し上げるという問題点があった。このような歩留まりの向上と製造原価の低減との関係は現状トレードオフの関係（trade-off：２つの条件が同時にみたすことのできなという二律背反の関係をいう。）であり、歩留まり向上と製造原価の低減とを共に満たすことは従来では大変困難であった。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、上記（１）〜（３）のコンタミネーション対策に代え、微粒子・かけら・塵埃群（以下、これら（１）〜（３）により発生する微粒子・かけら・塵埃群を総称する場合に異物という。）の発生をなくすことで清掃・交換作業の回数を少なくし、製造ラインの停止を回避するメンテナンスフリーのコンタミネーション対策を実現し、従来トレードオフの関係にあった歩留まり向上と製造原価の低減とを共に実現するような吸引型イオナイザを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の吸引型イオナイザは、
電気的絶縁体である材料を用いて形成され、吸引口を通じて外部の雰囲気を吸引する吸引管と、
吸引管の管内に配置され、先端に針状部が形成されたエミッタと、
高電圧が印加されるエミッタとの間に高圧電界を形成する対向電極と、
吸引管内に配設され、エミッタに高電圧を印加する電圧供給部と、
を備え、
コロナ放電により生成されたプラスイオンまたはマイナスイオンを高圧電界から受けるクーロン力により吸引管の外へ射出して被除電物へ到達させ、それ以外の塵埃または微粒子等の異物を吸引管内へ吸引することを特徴とする。
【００１５】
従来では、噴射管内にあるエミッタ先端近傍で生成されたイオンを加速するために噴射管から風とともにイオンを噴出するのが一般的であった。しかしながら、イオンが被除電物へ多少速く到達する程度で、風の有無によっては静電気の除電能力はさほど変わらないものであった。そこで本発明者は、速度に大差がないならば、吸気管内にエミッタを配置し、異物を吸引させるほうが好ましいとの着想を得た。
【００１６】
まず、実験により請求項１に係る発明の構成で吸引を行う場合と行わない場合で生成するイオン量を比較した結果、射出するイオン量に変化がないことを確認した。そして、鋭意実験を重ね、後述する実施例で示す実験結果のごとく、吸引管で異物を吸引させたとしても、生成するイオンは、クーロン力により高速に加速して、吸引力に充分に抗して吸引管外部へ射出し、被除電物へ到達することを確認した。
【００１７】
この請求項１に係る発明によれば、吸引管がエミッタから発生する異物を吸引することで、コンタミネーションの発生を回避し、清掃・交換作業の回数を激減させることができる。
【００１８】
また、請求項２に係る発明の吸引型イオナイザは、
吸引管の吸引口の開口面積は、吸引管の断面口面積よりも小さいことを特徴とする。
【００１９】
吸引管の吸引口の開口面積を狭くしていることで、吸引口近傍における吸引速度を速くして、異物をより確実に吸引するようにしている。これにより、吸引管外部へ異物が漏れ出るおそれを著しく低減し、また、吸引口近傍のエミッタ先端に強固に付着するような異物も吸引することができるようになる。
【００２０】
また、請求項３に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項１または請求項２に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管の管内で異物を捕集する集塵フィルタを備えることを特徴とする。
【００２１】
集塵フィルタにより、異物が真空ポンプ等の吸引手段へ混入して、吸引手段が故障するおそれを低減する。
【００２２】
また、請求項４に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、吸引管本体およびこの吸引管本体に着脱自在となるように設けられた吸引管先端部とを備え、また、
エミッタは、吸引管先端部に支持されるエミッタ先端と、吸引管本体の管内にあってエミッタ先端と電気的に接続される本体とを備え、
吸引管本体から吸引管先端部を取り外すことでエミッタ先端を本体から取り外せるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
吸引管先端部とともにエミッタ先端を取り外しできるようにしたため、清掃作業および交換作業の手間を著しく低減させることができる。
【００２４】
また、請求項５に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管による吸引を連続して行う吸引手段を備えることを特徴とする。
【００２５】
吸引を連続して行うことにより、吸引管内にある異物を逆流させるという事態を確実に回避する。
【００２６】
また、請求項６に係る発明の吸引型イオナイザは、
吸引管による吸引を間歇的に行う吸引手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
異物のうち、特に（３）のコンタミネーション（エミッタ先端に付着した塵埃群）を吸引する目的が主であるような場合、塵埃群がクラスタ状に成長するには経験上約１月を要することから、たとえば、平時は吸引を行わず１日１回だけ吸引動作を行うというように間歇的に吸引しても充分にその目的を果たす。
さらに、普通は弱く吸引し、１日１回だけ強く吸引するというような場合もこの発明に含まれる。
【００２８】
また、請求項７に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
対向電極は、開口部を有することを特徴とする。
【００２９】
対向電極が広い範囲にわたるとイオンを拡散させて噴出させることができるようになるが、対向電極が平板のような場合にはイオンが通過できなくなる。そこで、対向電極が開口部を有するようにしたため、イオンが開口部を通過し、広い範囲にわたって被除電物に均一にイオンを射出することができる。
【００３０】
また、請求項８に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
被除電物へ向けて送風する送風手段を備えることを特徴とする。
【００３１】
射出したイオンは、エミッタから遠ざかるに連れてクーロン力が弱くなり、時間が経過するにつれて異極同士のイオンが再結合する確率が高くなる。そこで、送風手段の送風によりイオンを加速するようにしたため、イオンが再結合する前に、より多くの被除電物へ到達し、除電能力を高めることができる。
【００３２】
また、請求項９に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管の吸引口およびエミッタの針状部が上方へ向くとともに、対向電極が吸引管およびエミッタの上側であって、かつ被除電物の上側に離間して配置されていることを特徴とする。
【００３３】
イオンは上側へ射出され、その後下降してくることから除電能力に変わりはないが、異物は下側、つまり吸気管内へ落下して確実に吸引されるため、異物が被除電物へ到達するおそれをさらに著しく低減している。
【００３４】
また、請求項１０に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項９に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、一列または複数列となるように複数本ならべて配置され、対向電極は、吸引管の上方に配置される長尺状の電極を含むことを特徴とする。
【００３５】
吸気管が複数本にわたり列状に並べられるため、特に搬送ライン脇の設置に好適となる。
【００３６】
また、請求項１１に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項１０に記載の吸引型イオナイザにおいて、
複数個の吸引管が支管として接続される本管を備え、
吸引管は、本管から突出されて複数本ならべて配置されることを特徴とする。
【００３７】
支管である吸引管を本管に接続すれば、たとえば真空ポンプなどのように一台の吸引手段で複数個所からイオンを射出する吸引型イオナイザとすることができる。
【００３８】
また、請求項１２に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項９に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、少なくとも１本配置され、
対向電極は、吸引管の上方に配置される球状の電極を含むことを特徴とする。
【００３９】
また、請求項１３に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項１２に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、円周上に沿って複数本配置され、
球状の対向電極は、この円の中心線上の上方に配置されていることを特徴とする。
【００４０】
電極を球状にしたことで、球状の電極へ向けてイオンが射出され、球状の電極の下方にある被除電物にイオンが到達することとなり、球状の対向電極の下に配置された被除電物を効果的に除電することができる。
【００４１】
また、請求項１４に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項９に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、少なくとも１本配置され、
対向電極は、１本の吸引管の中心を一致させて上方に配置される略円環状または網状の電極を含むことを特徴とする。
【００４２】
１本の吸引管を通過する線状に略円環状または網状の電極の中心が一致するように配置することで、この吸引管からイオンが射出された場合、イオンは広い電極へ向けて拡散して射出されることとなり、吸引管の周りにある除電物へイオンを噴射することができる。
【００４３】
また、請求項１５に係る発明の吸引型イオナイザは、
請求項１０〜請求項１４の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管の管方向を電界方向と略一致させるとともに、送風手段からの送風方向に対して略垂直となるような面で吸引管の前記吸引口を形成するようにしたことを特徴とする。
【００４４】
対向電極と吸引管が斜め方向に向く場合、当然に吸引口も斜めを向くため、吸引口が送風手段からの送風と略垂直に面するようにして開口面積を広げ、外気を流入しやすくする。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の請求項１に係る第１実施形態である吸引型イオナイザについて図面を参照しつつ説明する。
図１は第１実施形態の概略構成図である。図１で示すように、本実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である。
【００４６】
エミッタ１は、図１で示すように、先端部が針状に形成されている。そして、吸引管２の管内に配置されている。
吸引管２は、電気的絶縁体の管体を用いて形成されており、エミッタ１と吸引管２との間で放電するという事態の発生を防止している。なお、吸引口２ａを広くすると吸引量が多くなるが、実験の結果、吸引口２ａの開口径は５ｍｍ位が好適である。
この吸引管２は、図示しない吸引手段に接続されている。この吸引手段は、後述するが、たとえば真空ポンプのように、吸引機能を有するようになされた各種の装置である。
【００４７】
対向電極３は、図１で示すように、針状に形成された電極であってグランド接地されており、エミッタ１の針の先に対向する位置に配置されている。なお、対向電極の接地位置は、特に限定するものでなく、少なくとも所望の電界が発生する位置であればよい。
【００４８】
電圧供給部４は、図示しない高電圧電源へ接続されており、エミッタ１へ高電圧を印加するためのコードなどである。図１でも示すように、この電圧供給部４は吸引管２の管内にて配線される。
被除電物５は、先に説明したような電子デバイスなどに加え、シリコンウェハー、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）用基板、または、ＴＦＴ（Thin Film Transistor)液晶ディスプレイ用の基板などを含めることができる。
【００４９】
続いて動作原理について説明する。
吸引型イオナイザでは、図示しない吸引手段により吸引動作がなされ、空中に浮遊する塵埃や微粒子等の異物を含む外部雰囲気を吸引管２の吸引口２ａから吸引しているものとする。
【００５０】
エミッタ１の電圧の印加方法であるが、本実施形態では、たとえば、直流電圧を印加してもよい。
プラスの高電圧が印加されたならば、プラスイオンが生成され、プラスの電界から受けるクーロン力によりプラスイオンは吸引管２の外部へ射出される。
同様に、マイナスの高電圧が印加されたならば、マイナスイオンが生成され、マイナスの電界から受けるクーロン力によりマイナスイオンは吸引管２の外部へ射出される。
【００５１】
また、エミッタ１に交流電圧を印加してもよい。
まず、プラスの高電圧が印加されたならば、プラスイオンが生成され、プラスの電界から受けるクーロン力により吸引管２の外部へ射出され、続いて、マイナスの高電圧が印加されたならば、マイナスイオンが生成され、マイナスの電界から受けるクーロン力により吸引管２の外部へ射出される。このように交流電圧ではプラスイオンとマイナスイオンとが交互に生成されるため、イオンバランスを均衡させるという利点がある。
【００５２】
交流電圧の周波数であるが、具体的には約１０ｋＨｚよりも低周波数の交流電圧を印加する。約１０ｋＨｚを下回るならば、たとえば、プラス電圧の間に生成されたプラスイオンはクーロン力により加速して充分遠くに射出されているため、後に生成されるマイナスイオンにより再結合されるというような事態はなく、除電能力に変化はない。しかしながら、約１０ｋＨｚを上回るとプラスイオンの生成直後ですぐマイナスイオンが生成されて再結合され、イオンの射出量が減少する。したがって、交流周波数を１０ｋＨｚより下回るように設定する必要がある。
【００５３】
また、エミッタ１に直流電圧および交流電圧を印加する場合には、対向電極３は、グランド接地してゼロ電位とするのが基本である。
しかしながら、エミッタに交流電圧が印加されている場合には対向電極３に、バイアス電圧を印加してイオンバランスを制御してもよい。
【００５４】
たとえば、プラスのバイアス電圧を印加したならば、マイナスイオンが対向電極３に吸引されてプラスイオンが多くなり、同様にマイナスのバイアス電圧を印加したならば、プラスイオンが対向電極に吸引されてプラスイオンが多くなる。このように、イオンバランスを調節することができる。
本実施形態では、印加電圧は上述のように各種選択ができるが、説明を簡略にするため直流電圧を印加するものとして以下説明する。
【００５５】
電圧供給部４を介してエミッタ１に高電圧が印加されると、エミッタ１の周辺はコロナ放電によりプラズマ状態となってプラスイオンまたはマイナスイオン（以下プラスイオンまたはマイナスイオンを総称するときは単にイオンという。）を生成する。
【００５６】
これらイオンは、エミッタ・対向電極間の高圧電界からクーロン力を受ける。たとえば、エミッタ１にプラス電圧が印加されているならば、プラスイオンを生成するが、このプラスイオンは、エミッタ１のプラス電圧による電界からクーロン力を受ける。このイオンのクーロン力による射出速度は理論上おおよそ数１０００ｍ／ｓであるため、たとえば、吸引口２ａからの気体が流入する速度である吸引速度を約３０ｍ／ｓ程度とすれば速度の違いは２桁の違いとなる。
【００５７】
このように、イオンの射出速度は吸引速度と比較して充分に速く、イオンは吸引力に抗して吸引管２の外へ射出される。一方で、イオン以外の異物は吸引管２の中へ吸引される。
このように、本発明の吸引型イオナイザでは、イオンのみ射出し、イオン以外の異物等は吸引管２を通じて吸引されるようにしたため、以下ような利点を有するものである。
【００５８】
本発明では、従来とは逆の発想で、エミッタにおける異物の出現は回避できないものとして許容し、出現した異物を吸引することで飛散を防止しようとするものである。
先に説明した従来の（１）のコンタミネーション対策ではエミッタ１の先端部からスパッタリング現象により微粒子が飛散しており、影響を小さくするためエミッタ１をシリコンで形成して飛散する微粒子を小さくしていた。
【００５９】
本実施形態では、これら微粒子を吸引管から吸引することとしたため、微粒子が被除電物へ到達するおそれを低減する。また、シリコン製以外の従来のエミッタの使用も可能とする。
このように、（１）のコンタミネーション対策では、エミッタ１の微粒子を吸収できることに加え、通常の材料を用いる従来の安価な電極を用いることができる。
【００６０】
また、（２）のコンタミネーション対策においても、エミッタ１の先端部がプラズマ状態になっているため、エミッタ１の表面に酸化膜が形成され、この酸化膜が絶縁破壊を起こしてかけらが飛散していたが、このかけらも吸引管２へ直ちに吸引され、酸化膜のかけらが飛散するおそれも低減される。
【００６１】
さらにまた、（３）のコンタミネーション対策においても、エミッタ１の周辺に浮遊する微粒子がエミッタ１に吸引され、吸引された微粒子がエミッタ１に付着してクラスタ状の微粒子群に成長するという問題があったが、本発明の吸引型イオナイザでは異物は殆ど吸引されるため、微粒子群がクラスタ状に成長するということがなく、再飛散が発生するおそれは殆どない。
【００６２】
また、雰囲気が非反応性ガスでなく空気であったならば、イオン化と同時に金属の腐食を引き起こすオゾンも発生するが、このオゾンも吸引管２を通じて吸引されるため、周囲（特に吸引管２の外界）がオゾンにより影響を受けるという事態も回避される。
さらに、吸引型イオナイザが用いられるクリーンルーム中であっても、いくらかは異物（特に浮遊する塵埃）が残っているが、このような塵埃も吸引管２から吸引されるため、被除電物５の近傍の塵埃が被除電物５へ付着するおそれを低減している。
【００６３】
このように、本実施形態によれば、従来技術の（１）のコンタミネーション対策を実現することができ、しかも、シリコンのエミッタのみならず、従来の安価な材料で形成されたエミッタも使用できることから、従来技術よりも製造コストを低くするというメリットを併せて享受できる。
【００６４】
また、（２），（３）のコンタミネーションに対しては、吸引管２が異物等を吸引するため、定期的にエミッタ１の清掃・交換を施さなくても長期間連続してエミッタ１を使用することができ、従来のように膨大な数のエミッタ１を対象とする根気のいる長時間の清掃・交換作業を回避し、作業員の負担を激減させるとともに清掃・交換作業時における製造ラインの停止を少なくすることができ、製造ラインの停止に伴う製造コストの上昇を抑制する。
【００６５】
このように（１）〜（３）のコンタミネーション対策を施して歩留まりを向上させるとともに、その一方で歩留まり向上に伴う製造原価高騰要因を排除して従来のトレードオフの関係にある問題を解決し、歩留まり向上と製造原価の低減とを共に実現することができる。
【００６６】
続いて請求項１に係る他の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図２は本発明の第２実施形態の概略構成図である。この第２実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１実施形態と同様であるが、特に吸引管２の構造を相違させている点を特徴としている。
【００６７】
第１実施形態の吸引管２では、電圧供給部４が配線される管と異物が吸引される管とを別個に設けていたが、この実施形態では、これら２つの管を共通としている。この場合、管構造が簡易なものとなって、組み付け等が容易になる。なお、異物が充分に通過できる大きさとなるように吸引管２の内径と電圧供給部４の外径の大きさを調節する必要がある。このような第２実施形態としても本発明の効果を奏しうる。
【００６８】
続いて、本発明の請求項２に係る第３実施形態である吸引型イオナイザについて図面を参照しつつ説明する。
図３は第３実施形態の吸引型イオナイザの吸引管の構成図である。本実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である点では第１，第２の実施形態と共通であるが、図３で示すように、特に吸引管２の構造を相違させている点を特徴としている。
【００６９】
第１実施形態では、吸引管２の吸引口２ａの開口面積と、吸引管２の断面口２ｂの断面口面積とを同じ面積としていたが、本実施形態では、吸引口２ａの開口面積を断面口２ｂの断面口面積よりも小さくした。たとえば、図３（ａ）で示すように、先端を先細らせて徐々に断面口面積を小さくしたり、図３（ｂ）で示すように急激に断面口面積を変化させたりしてもよく、適宜選択される。
このよう吸引口２ａの開口面積を小さくすると、吸引口２ａにおける外部雰囲気の流入速度が大きくなるため、発塵が著しいエミッタ１の針状先端部の近傍における異物の吸引能力をより高めることができる。
【００７０】
続いて、本発明の請求項３に係る第４実施形態である吸引型イオナイザについて図面を参照しつつ説明する。
図４は第４実施形態の吸引型イオナイザの吸引管の構成図である。本実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１〜第３実施形態と同様であるが、特に吸引管２の内部構造を相違させている点を特徴としている。
【００７１】
第１〜第３実施形態では、吸引した異物は吸引管２を通じて吸引手段まで到達するようにしていたが、たとえば、吸引手段が高真空を達成するような真空ポンプなど、異物の侵入が好ましくない場合もある。そこで、異物が吸引手段へ到達する事態を防止するため、図４で示すように吸引管２の管内に集塵フィルタ６を設けている。このため、集塵フィルタ６で異物が捕集されて、異物が先へ進む事態が防止され、吸引手段の故障や機能低下等の事態の発生を防止することができる。
【００７２】
続いて、本発明の請求項４に係る第５実施形態である吸引型イオナイザについて図面を参照しつつ説明する。
図５は第５実施形態の吸引型イオナイザの吸引管の構成図である。本実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１〜第４実施形態と同様であるが、特に吸引管２の構造を相違させている点を特徴としている。
【００７３】
第１〜第４実施形態では、長期間にわたり清掃・交換作業が不要であるエミッタ１の取り付け構造について特に配慮していないものであったが、第５実施形態では清掃・交換作業を簡単にできるような構造とし、更なる手間の低減を図るようにした。
【００７４】
具体的には、エミッタ１は、本発明の本体の一例であって電圧供給部４に接続されるエミッタ本体１ａと、このエミッタ本体１ａの先端に取り付けられ、一定範囲で上下方向に移動自在であり、図５では下側へ向けてばねで付勢された圧着部１ｂと、この圧着部１ｂに圧着したときに電気的に接続されるエミッタ先端１ｃとを備えている。
【００７５】
また、吸引管２は、吸引管本体２ｃおよび吸引管先端部２ｄを有している。これら吸引管本体２ｃおよび吸引管先端部２ｄの管口付近にはねじが設けられ、吸引管本体２ｃへ吸引管先端部２ｄを螺挿できるようになされている。
この吸引管先端部２ｄには絶縁支持部２ｅによりエミッタ先端１ｃが電気的に絶縁された状態で支持されている。
【００７６】
エミッタ１の清掃・交換作業を行う場合、吸引管先端部２ｄを回転させると、エミッタ先端１ｃが圧着部１ｂから離脱し、最終的に、吸引管先端部２ｄ、絶縁支持部２ｅおよびエミッタ先端１ｃを一体にして取り外すことができる。
また、エミッタ１の清掃・交換作業の終了後、吸引管本体２ｃへ吸引管先端部２ｄを螺挿して取り付けると、エミッタ先端１ｃが圧着部１ｂに電気的に接続された状態で固定される。
【００７７】
このように、エミッタの交換作業を容易にしたことで、作業に要する時間を低減させ、丁寧で根気のいる作業も不要となり、作業員の負担を低減させることができる。
【００７８】
続いて、本発明の請求項５に係る第６実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
本実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１〜第５実施形態と同様であるが、特に吸引手段を効果的に運転する点を特徴としている。
【００７９】
具体的には、吸引管２による吸引を連続して行う吸引手段とすることを特徴としている。吸引手段が連続吸引を行うことで、エミッタ１に付着した異物が誤って吸引管２から外部へ噴出するというような事態を防止することはもちろんのこと、エミッタ１に付着した異物がクラスタ状に成長するという事態を極力回避するため、コンタミネーションの発生をより確実に防止することができる。
【００８０】
続いて、本発明の請求項６に係る第７実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
本実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１〜第５実施形態と同様であるが、特に吸引手段を効果的に運転する点を特徴としている。
【００８１】
エミッタ１に付着した微粒子がクラスタ状に成長する期間は、少なくとも１ヶ月は必要である。従って、微粒子群の再飛散を防止することのみを目的とするならば、吸引手段を連続して運転させる必要がなく、たとえば、１日１回だけ吸引動作を行うようにしてもよい。このため、吸引手段を間歇的に動作させるというものである。
間歇動作としては、吸引型イオナイザの稼働中のみ吸引手段を動作させることもでき、また、平時は吸引手段による吸引量を少なくし、１日に１回だけ吸引量を増大させるように動作させることもできる。
【００８２】
このような間歇動作を行う吸引手段としては、真空ポンプの稼働の開始・停止を交互に行うことに加え、真空ポンプを常時稼働させた状態として吸気のオン・オフを行う手動バルブや電磁弁のような装置を用いて間歇動作を実現することもできる。
このように吸引手段は、吸引管２による吸引を間歇的に行うようにしたので、真空ポンプのような吸引手段の寿命を延命させることができる。
【００８３】
続いて、本発明の請求項７に係る第８実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
本実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１〜第７実施形態と同様であるが、特に対向電極５の形状を特徴としている。
【００８４】
図６は第８実施形態の対向電極の構成図である。
対向電極３は、図６（ａ）で示すように、リング状の形状を含むようにしたり、図６（ｂ）で示すように、網状の形状を含むようにした。いずれも、針状よりは対向電極３が覆う範囲が広くなって形成される電界が広範囲になって射出されるイオンが拡散するとともに、イオンが開口部を通過することからイオンの移動が妨げられるということがなく、被除電物５に均一にイオンを射出することができる。
【００８５】
続いて、本発明の請求項８に係る第９実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
本実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１実施形態〜第８実施形態と同様であるが、特に、被除電物５へ向けてイオンを加速させるため、送風（以下、ラミナフローという）を起こすことを特徴としている。
【００８６】
図７は、第９実施形態の概略構成図である。
図７で示すように吸引管２の上方に、送風手段７を設けている。送風手段７が起こすラミナフローにのってプラスイオンとマイナスイオンとの再結合が起こる前により多くのイオンが被除電物５へ到達するようにした。これにより、除電効果を高めることができる。
【００８７】
続いて、本発明の請求項９に係る第１０実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
本実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１〜第８実施形態と同様であるが、特に、吸引管２を上側へ向け、イオンを下から上へ射出させていることを特徴としている。
【００８８】
図８は、第１０実施形態の概略構成図である。
本実施形態の吸引型イオナイザでは、図８で示すように吸引管２の上方に対向電極３を設け、さらに対向電極３の上方に、送風手段７を設けている。
この吸引型イオナイザでは、生成したイオンは、まず、クーロン力により上方へ射出される。クーロン力は、エミッタから離れるにつれて弱まるため、イオンの上昇力が小さくなり、最後には送風手段７から発せられるラミナフローに抗しきれずに下降を開始し、最終的に被除電物５へ到達する。
なお、送風手段７を除いてラミナフローがないような場合でも、除電時間が長くなるが除電は可能であることが実験により判明しており（後述）、送風手段はなくても良いが、除電時間の短縮のためには送風手段の設置が望ましい。
【００８９】
本実施形態の最大の利点はエミッタ１に付着した異物がエミッタから離れたような場合に、かならず吸引管２の管内へ落下して吸引されるため、異物が被除電物へ到達するおそれを払拭している点が挙げられる。
この吸引管２を下側に配置した場合、第１〜第８実施形態で説明した各種実施形態の適用が可能である。
【００９０】
たとえば、第１実施形態で説明したように 吸引管２を略Ｔ字状として吸引管２と電圧供給部４の配線管とを分離したような構成としてもよい。
また、第３実施形態として説明したように、吸引管２の吸引口２ａの開口面積を、吸引管２の断面口２ｂの断面口面積より小さくしてもよい。
【００９１】
また、第４実施形態として記載したように、前記吸引管の管内には集塵フィルタが設けられるようにしてもよい。この場合、吸引管２を下側から上側へ向けるようにした場合、集塵フィルタ６はその配置位置を変更することができる。
図９は、本実施形態の吸引管２の他の構成図である。図４で示した下向きの吸引管２は集塵フィルタを奥まった個所に配置していた。これは、吸引手段を停止させたような場合、塵埃が落下するような事態を防止するためである。しかしながら、図９で示したように上向きの吸引管では、エミッタ１の近傍に集塵フィルタを配置できる。
【００９２】
このため、吸引手段が常時吸引している場合はもちろんのこと、吸引手段が吸引を停止したような場合でも、自重により集塵フィルタ６上に捕集されたままであって外部へ異物がでることはない。エミッタ１の近傍に集塵フィルタ６を配置できることから、図４で示した吸引管のように奥まった位置にある場合よりは、エミッタ１や集塵フィルタ６の清掃・交換が容易である。
【００９３】
また、第５実施形態として記載したように、吸引管２は、エミッタ１を絶縁しつつ支持する絶縁支持部２ｅと、絶縁支持部２ｅが固定された吸引管先端部２ｄと、吸引管先端部２ｄが着脱自在となるように設けられた吸引管本体２ｃと、吸引管本体２ｃの管内にあって吸引管本体２ｃが取り付けられたときにエミッタ１と電気的に接続されるエミッタ本体１ａとを備える吸引型イオナイザとしてもよい。
【００９４】
図１０は、本実施形態の吸引管２の他の構成図である。図５で示した下向きの吸引型イオナイザを上向きにするだけでよいが、さらに、取り外し自在に設けた吸引管先端部２ｄに集塵フィルタ６を配置した。これによれば、先に述べたような効果に加え、吸引管先端部２ｄを取り外せば、エミッタ１とともに集塵フィルタ６が捕集した異物も取り出せるためエミッタ１の交換・清掃作業を一時に行うことができ、その作業性を著しく改善させる。
【００９５】
また、第６実施形態で説明したような吸引を連続して行う吸引手段や、第７実施形態として説明したような吸引を間歇的に行う吸引手段としても良い。
また、第８実施形態として説明したように、対向電極３は、リング状の形状を含むようにしてもよい。
【００９６】
図１１は、本実施形態でリング状の対向電極３を用いる場合の概略構成図である。このように対向電極３にリング状電極を含むようにすれば、針状の対向電極３よりも広い円状の電極に向かって拡散しつつイオンが噴出し、リングの中央開口を通過するラミナフローにより、除電対象物５の広い領域にイオンが噴射されるため、被除電物をより効率的に除電できる。
【００９７】
また、第８実施形態として説明したように、対向電極は、網状の形状を含むようにしても良い。
図１２は、本実施形態で対向電極に網状電極をもちいる場合の概略構成図である。このように対向電極３に網状電極を含むようにすれば、針状の対向電極３よりも広い網状の電極に向かって拡散しつつイオンが噴出し、網目開口を通過するラミナフローにより、除電対象物５の広い領域にイオンが噴射されるため、被除電物をより効率的に除電できる。
このようにエミッタが上側を向く除電装置でも、先に述べた各種の形態を採用することができる。
【００９８】
続いて、本発明の請求項１０，１１に係る第１１実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
第１１実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４、送風手段７を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１０実施形態と同様であるが、特に、吸引手段に接続されて吸引がなされている本管に、支管である吸引管２を複数個接続し、複数の吸引管２からイオンを上方へ向けて射出し、ラミナフローの風力により被除電物５へ向かうようにすることを特徴としている。
【００９９】
図１３は、本実施形態の斜視図、図１４は本実施形態の正面図である。
具体的には、図１３，図１４で示すように本管であるバー８には支管である吸引管２が突出し、直線方向に並べられて配置されている。なお、図中では送風手段が図示されていないが、対向電極３の上方に配置されているものとして説明する。このようにすれば、吸引管２に対して個別に吸引手段を設ける必要がなく、一台の吸引手段で除電を行うことが可能となり、吸引型イオナイザの製造コストを低減させることができる。特に一本の製造ラインを搬送される被除電物５の除電に好適である。
【０１００】
吸引管２の傾斜方向は図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように種々の傾斜を取ることができる。この場合、図１４（ｂ）、（ｃ）で示すように、吸引管２の管方向を電界方向と略一致させるとともに、送風手段からの送風方向に対して略垂直となるような面で吸引管の前記吸引口を形成している。このようにすると、たとえば、図１４（ａ）では吸引口２ａの開口面が円形であるのに対し、図１４（ｂ），（ｃ）では吸引口２ａの開口面が楕円形となっている。
【０１０１】
この発明は請求項１５に係るものであるが、吸引管２が斜めに傾斜するにつれ、吸引口２ａの開口面積が広くなっており、吸引量を増加させている。
また、開口面積が広くなるとラミナフローにより下降してくる塵埃等を捕集する面積が広がり、捕集能力を高めることができる。
【０１０２】
続いて、本発明の請求項１０，１１に係る第１２実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
第１２実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４、送風手段７を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１１実施形態と同様であるが、特に、吸引手段に接続されて吸引がなされている本管に、支管である吸引管２を二列にわたり複数個接続し、複数の吸引管からイオンを上方へ向けて射出し、ラミナフローの風力により被除電物５へ向かうようにすることを特徴としている。
【０１０３】
図１５は、本実施形態の斜視図、図１６は本実施形態の正面図である。
具体的には、図１５，図１６で示すように本管であるバー８には支管である吸引管２が突出し、直線方向に二列に並べられて配置されている。なお、図中では送風手段が図示されていないが、対向電極３の上方に配置されているものとして説明する。このようにすれば、第１１実施形態と同様に、吸引管２に対して個別に吸引手段を設ける必要がなく、一台の吸引手段で除電を行うことが可能となり、吸引型イオナイザの製造コストを低減させることができる。特に一本の製造ラインを搬送される被除電物５の除電に好適である。
【０１０４】
なお、図１６（ａ）で示すように二列の吸引管２の中央上方に一本の対向電極３を配置すれば、バー８の直上に設置された図示しない搬送ライン上を搬送される被除電物５を除電する用い方が可能となり、また、図１６（ｂ），（ｃ）で示すように、二列の吸引管２の上方に二本の対向電極３を配置すれば、バー８の両側に配置された図示しない搬送ライン上を搬送される被除電物５を除電する用い方が可能となる。
【０１０５】
また、吸引管２の傾斜方向は図１６（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように種々の傾斜を取ることができ、第１１実施形態で説明したように、吸引口２ａの開口面積が広くなっており、吸引量を増加させている。また、開口面積が広くなるとラミナフローにより下降してくる塵埃等を捕集する面積が広がり、捕集能力を高めることもできる。
【０１０６】
続いて、本発明の請求項１０，１１に係る第１３実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
第１３実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４、送風手段７を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１１，第１２実施形態と同様であるが、特に、対向電極を二本の吸引管の略中心上方に配置している。
【０１０７】
図１７は、本実施形態の斜視図、図１８は本実施形態の説明図である。
具体的には、図１７，図１８で示すように本管であるバー８には支管である吸引管２が突出し、直線方向に並べられて配置されている。なお、図中では送風手段が図示されていないが、対向電極３の上方に配置されているものとして説明する。そして、図１８でも示すように２本の吸引管２の中心の上方に対向電極が配置されている。
【０１０８】
このようにすれば、吸引管２から射出して対向電極３へ向かったイオンが、対向電極３の直下へ落下するため、吸引管２の間を通過して下方へ到達するようになる。このため、吸引管２の下側へ搬送ラインを配置でき、吸引型イオナイザの設置位置の選択性が広がるという利点がある。
【０１０９】
なお、図１８で示すように吸引管２は、プラスイオンとマイナスイオンを交互に射出するようになされている。この場合エミッタ１へ供給する電圧を調節することでイオンバランスを制御することができる。
搬送ライン上を通過する被除電物５は、使用する機械によりプラスかマイナスかに偏って帯電していることが多く、イオンバランスを制御することで、設置工場毎に異なる条件に応じて除電することが可能となり、利用価値をさらに高めることができる。
【０１１０】
続いて、本発明の請求項１０，１１に係る第１４実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
第１４実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４、送風手段７を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１１〜第１３実施形態と同様であるが、特に、クリーンベンチ９にこの吸引型イオナイザを搭載した場合の具体的な実施形態としている。
【０１１１】
図１９は、本実施形態の斜視図である。複数の吸引管２はコ字状に形成されたバー８に接続され、クリーンベンチ中央の周りを囲むように配置されている。手前側は、作業員が作業しやすいように、吸引管２を設置することなく開けられている。
この吸引管２の上方には、網状の対向電極３が配置され、さらに対向電極３の上方には図示しないが送風手段７が配置されている。
クリーンベンチ９内には、図示しないが各種の作業台・装置・搬送ラインなどが配置されており、被除電物５が設置されている。
【０１１２】
このクリーンベンチ９を動作させる場合について説明する。送風手段７が下側へ向けてラミナフローを送風した状態で、吸引管２からイオンを射出する場合、イオンは網状の対向電極３へ向かって拡散しつつ上昇し、やがてラミナフローにのって下降してくる。このため、クリーンベンチ９内にある被除電物５に均一にイオンが到達し、除電能力が高いクリーンベンチ９とすることができる。
【０１１３】
続いて、本発明の請求項１２に係る第１５実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
第１５実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４、送風手段７を備え、被除電物５を除電する装置である点は請求項９の発明に係る第１０実施形態と同様であるが、特に、対向電極３を球状に形成したことが特徴である。
【０１１４】
図２０は、本実施形態の概略構成図である。１本の吸引管２は、支持台１０から突設するように設けられており、図示しない吸引手段に接続されている。この吸引管２の上方には球状の対向電極３が支持されて設けられている。対向電極３の下側には、被除電物５が配置されることとなる。
【０１１５】
本実施形態を動作させる場合について説明する。送風手段（図示せず）が下側へ向けて送風した状態で、吸引管２からイオンを射出する場合、イオンは球状の対向電極３へ向かって上昇し、やがてラミナフローにのって拡散しつつ下降してくる。このため、一定の範囲内において被除電物５に均一にイオンが到達し、除電能力が高い吸引型イオナイザとすることができる。
【０１１６】
続いて、本発明の請求項１３に係る第１６実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
第１６実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４、送風手段７を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１５実施形態と同様であるが、特に、対向電極３を球状に形成し、かつ吸引管２を円周上に配置したことが特徴である。
【０１１７】
図２１は、本実施形態の概略構成図である。複数本（図２１では４本）の吸引管２は、円状の本管に接続されており、さらにこの本管は支持台１０から突設するように設けられている。これら吸引管２の上方には球状の対向電極３が支持されるように設けられている。対向電極３の下側には、被除電物５が配置されることとなる。
【０１１８】
本実施形態を動作させる場合について説明する。送風手段（図示せず）が下側へ向けて送風した状態で、吸引管２からイオンを射出する場合、イオンは球状の対向電極３へ向かって集中するように上昇し、やがてラミナフローにのって下降してくる。このため、一定の範囲内において被除電物５に均一にイオンが到達し、除電能力が高い吸引型イオナイザとすることができる。
【０１１９】
続いて、本発明の請求項１４に係る第１７実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
第１７実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４、送風手段７を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１０実施形態と同様であるが、特に、対向電極３をリング状に形成したことが特徴である。
【０１２０】
図２２は、本実施形態の概略構成図である。１本の吸引管２は、支持台１０から突設するように設けられており、図示しない吸引手段に接続されている。この吸引管２の上方にはリング状の対向電極３が支持されるように設けられている。対向電極の下側には、被除電物５が配置されることとなる。
【０１２１】
本実施形態を動作させる場合について説明する。送風手段（図示せず）が下側へ向けて送風した状態で、吸引管２からイオンを射出する場合、イオンはリング状の対向電極３へ向かって拡散しつつ上昇し、やがてラミナフローにのってさらに拡散しつつ下降してくる。このため、一定の範囲内において被除電物に均一にイオンが到達し、除電能力が高い吸引型イオナイザとすることができる。
【０１２２】
続いて、本発明の請求項１５に係る第１８実施形態である吸引型イオナイザについて説明する。
第１８実施形態の吸引型イオナイザは、エミッタ１、吸引管２、対向電極３、電圧供給部４、送風手段７を備え、被除電物５を除電する装置である点は第１７実施形態と同様であるが、特に、対向電極をリング状に形成し、かつ吸引管２をリングの中心軸上に配置したことが特徴である。
【０１２３】
図２３は、本実施形態の概略構成図である。１本の吸引管２は、本管に接続されており、さらにこの本管は支持台１０から突設するように設けられている。これら吸引管２の上方にはリング状の対向電極３が支持されて設けられている。対向電極３の下側には、被除電物５が配置されることとなる。
【０１２４】
本実施形態を動作させる場合について説明する。送風手段（図示せず）が下側へ向けて送風した状態で、吸引管２からイオンを射出する場合、イオンはリング状の対向電極３へ向かって拡散するように上昇し、やがてラミナフローにのってさらに拡散しつつ下降してくる。このため、一定の範囲内において被除電物５に均一にイオンが到達し、除電能力が高い吸引型イオナイザとすることができる。
【０１２５】
【実施例】
続いて、本発明をより具体的に構成し、具体的な数値を以てその効果を検証するための実施例である吸引型イオナイザについて説明する。
図２４は、本実施例の概略構成図、図２５はイオナイザバー内部の構成図である。本実施例は、先に説明した請求項９に係る第１０実施形態（図１２参照）を具体的に検証するために組み立てたものである。
【０１２６】
この吸引型イオナイザは、図２４，図２５で示すように、エミッタ（第１０実施形態のエミッタ１に相当）、イオナイザバー内の吸引パイプ（第１０実施形態の吸引管２に相当）、金網状の対向電極（第１０実施形態の対向電極３に相当）、０ｋＶ〜１０ｋＶの範囲内で印加電圧を設定できる直流電源（第１０実施形態の電圧供給部４に相当）、静電モニタが接続されている金属プレート（第１０実施形態の被除電物５に相当）および、吸引装置（第１０実施形態の吸引手段に相当）で構成されている。静電モニタは、この吸引型イオナイザにおける除電時間を測定する。
【０１２７】
イオナイザバーは、図２５に示すように、シリコンエミッタ、吸引パイプ、電線を有している。
エミッタは、高電圧を印加した際にエミッタから発生する微粒子の数を少なくするため、シリコン製のエミッタを採用している。
【０１２８】
吸引パイプは、エミッタ先端の雰囲気を吸引する吸引パイプと吸引した気体を送るパイプとが一体になって構成されている。この吸引パイプは外径１２ｍｍ 、内径８ｍｍのビニルパイプを５０ｍｍの長さに切断したものを用いた。吸引パイプの吸引口とエミッタ先端とが同一平面上に位置するようにエミッタを組み込み、電線と電気的に接続した。このような吸引パイプは、接地した金属製のイオナイザバー内部に取り付けられる。
【０１２９】
対向電極は、エミッタからの電界を安定させるために設けられるものであり、接地した対向電極がエミッタ上方に配置される。
エミッタ先端の雰囲気を吸引するコロナ放電を行う吸引型イオナイザはこのような構成である。
【０１３０】
続いて、本実施例の吸引型イオナイザを用いた検証実験について説明する。
吸引型イオナイザの基礎的特性は発塵特性と除電特性に大別できる。
発塵特性についてはエミッタ先端の雰囲気を吸引することにより、発塵量が大幅に低減できると考えられる。しかしながら、このような構造のイオナイザでは、エミッタ先端の雰囲気を吸引する際に、エミッタが生成したイオンをも吸引して、除電能力が大幅に低下することも考えられる。
【０１３１】
そこで、除電特性について実験的に検討した。この除電特性は吸引型イオナイザに直流電圧を印加して、以下のパラメータを変化させた場合の除電時間ｔｅで評価した。
１）エミッタへの印加電圧ＶＥ
２）吸引速度ＶＶ
３）風速ＶＦ
４）エミッタから対向電極までの距離ｄＧ
なお、除電時間は、２０ｐＦの被除電物の電位が −１０００ V から−１００Ｖになるまでの時間と定義した。
【０１３２】
実験は、作業空間が５５０ｍｍ×８００ｍｍ×７００ ｍｍ の図示しないクリーンベンチ内で行った。このクリーンベンチの作業面は接地された金属で構成されている。また、クリーンベンチ内は上方から下方に向かって ０ｍ／ｓ〜０．６ｍ／ｓの風速ＶＦで送風できる構造になっている。
このクリーンベンチ内に先に図２４を用いて説明した吸引型イオナイザの実験装置を設置した。静電モニタは上部に静電容量２０ｐＦの金属プレートが設置されており、金属プレートには −１０００Ｖの電圧を印加して電荷が蓄電されている。
【０１３３】
吸引型イオナイザは、静電モニタの金属プレート上面から上方３００ｍｍにエミッタ先端が位置するように固定した。吸引型イオナイザの対向電極の位置はエミッタからの距離ｄＧを５０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲で変化できる。エミッタへの印加電圧ＶＥは直流電圧０ｋＶ〜１０ｋＶの範囲で変化できる。また、エミッタ先端の雰囲気を吸引する吸引速度ＶＶは５０ｍ／ｓの風速となるように吸引装置を調整した。
【０１３４】
続いて実験結果とその考察について説明する。
まず除電時間に及ぼす吸引の影響を検証するための実験について説明する。
エミッタから対向電極までの距離ｄＧを３００ｍｍ、風速ＶＦを０．６ｍ／ｓ、吸引速度ＶＶは０ｍ／ｓまたは５０ｍ／ｓとし、エミッタへの印加電圧ＶＥを０ｋＶ〜１０ｋＶの範囲で変化させた場合の除電時間ｔｅを測定した。
【０１３５】
この測定結果を図２６を用いて説明する。図２６は、エミッタへの印加電圧と除電時間との関係を説明する特性図である。
図２６において、印加電圧が低い場合は、吸引しない場合と吸引した場合の除電時間の差が顕著に現れている。しかし、印加電圧が約５ｋＶ以上ではその差は著しく小さくなっている。
【０１３６】
ここで、除電時間に及ぼす吸引の影響について考察する。エミッタから発生したイオンに作用する力は、
（１） エミッタからの電界によるクーロン力、
（２） 雰囲気の吸引に基づく力
に大別できる。
【０１３７】
このような力を図示すると、図２７のようになる。図２７は、 エミッタ近傍で発生したイオンに作用する力を説明する説明図である。
図２７（ａ）に示すように、エミッタへの印加電圧が高い場合には、エミッタからの電界によるクーロン力ＦＥが大きくなり、吸引に基づく力ＦＶとの合力 Ｆ０は吸引型イオナイザの吸引パイプの外部に向かっている。このため、生成されたイオンは除電に有効なイオンとして働くと考えられる。
一方、図 ２７（ｂ）に示すように、エミッタへの印加電圧が低い場合には、エミッタからの電界によるクーロン力ＦＥは弱いため、吸引に基づく力ＦＶとの合力Ｆ０は吸引型イオナイザの吸引パイプの内部に向かっている。このため、生成されたイオンは吸引パイプ内部に吸引され、除電能力は低下すると考えられる。
【０１３８】
以上説明したように、エミッタへの印加電圧が低い場合は除電能力が低下するが、エミッタへの印加電圧を高くした場合はエミッタ先端の雰囲気を吸引してもイオンは吸引されることなく射出され、除電可能であることが明らかになった。
【０１３９】
続いて、クリーンベンチ内の風速が除電時間に及ぼす効果について検討する。図２４に示す吸引型イオナイザにおいて、エミッタから対向電極までの距離ｄＧを３００ｍｍ、エミッタへの印加電圧ＶＥを７ｋＶ 、吸引速度ＶＶ を０ｍ／ｓまたは５０ｍ／ｓとし、風速ＶＦを０ｍ／ｓ〜０．６ｍ／ｓの範囲で変化させた場合の除電時間ｔｅを測定した。
【０１４０】
この測定結果について考察する。図２８は、風速と除電時間との関係を示す特性図である。
この図において、風速ＶＦが高くなるに従って、除電時間が短くなっていることがわかる。送風の効果について考察する。吸引の有無に関わらず、風速が高くなるに従って除電時間が短くなることを考慮すると、送風により、再結合前に金属プレートへ到達するイオンが増加し、除電に有効なイオンを移送する効果が高まったと考えられる。
【０１４１】
また、送風手段の風速ＶＦ が０ｍ／ｓの場合にも除電がなされていることが図２８から見てとれる。したがって、請求項９の発明に係る第１０実施形態において、送風手段を設置しなくとも良い旨説明したが、この実験結果により裏付けられる。
【０１４２】
つづいて、印加電圧をパラメータとして増減させた場合のエミッタ−対向電極間距離が除電時間に及ぼす影響について検討する。吸引速度ＶＶを５０ｍ／ｓ、風速ＶＦを０．６ｍ／ｓ、エミッタへの印加電圧ＶＥを０ｋＶ〜１０ｋＶとし、エミッタから対向電極までの距離ｄＧを５０ｍｍ〜 ３００ｍｍの範囲で変化させた場合の除電時間ｔｅを測定した。
【０１４３】
この測定結果について考察する。図２９は、印加電圧をパラメータとして増減させた場合のエミッタから対向電極までの距離と除電時間との関係を示す特性図である。
図２９からも明らかなように、印加電圧が高くなるに従って除電時間は短くなることがわかる。また、印加電圧が４ｋＶまたは５ｋＶの場合の除電時間は、エミッタ−対向電極間距離の影響を大きく受けていることがわかる。
【０１４４】
ここで、除電時間に及ぼすエミッタ−対向電極間距離の影響について考察する。エミッタから対向電極までの距離が短くなるとエミッタで発生したイオンの一部が対向電極に吸収されると考えられる。エミッタへの印加電圧が低い場合には、イオンの発生量が少なくなり、さらにこの一部が対向電極に吸収される。したがって、除電に十分なイオン量は著しく減少し、除電時間が長くなったと考えられる。
【０１４５】
つづいて、送風手段による送風の風速をパラメータとして増減させた場合のエミッタ−対向電極間距離が除電時間に及ぼす影響について検討する。
吸引速度ＶＶを５０ｍ／ｓ、エミッタへの印加電圧ＶＥを７ｋＶ、風速 ＶＦを０ｍ／ｓ〜０．６ｍ／ｓとし、エミッタから対向電極までの距離ｄＧ を５０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲で変化させた場合の除電時間ｔｅを測定した。
【０１４６】
この測定結果について考察する。図３０は、送風手段による送風の風速をパラメータとして増減させた場合のエミッタから対向電極までの距離と除電時間との関係を示す特性図である。この図３０において、エミッタから対向電極までの距離に関係なく風速が高くなるに従って除電時間は短くなることがわかる。
【０１４７】
ここで、除電時間に及ぼすエミッタから対向電極までの距離と送風の効果について考察する。前述のようにエミッタが発生したイオンの一部は対向電極に吸収される。この吸収されるイオンの量は風速を高くするに従って、対向電極に吸収され難くなる。したがって、風速を高くするに従って除電時間が短くなると考えられる。また、エミッタから対向電極までの距離が長くなるに従って、対向電極に吸収され難くなると考えられる。
【０１４８】
このように、風速を高くすることとエミッタから対向電極までの距離を長くすることとは対向電極に吸収されるイオン量を低下させるという観点では等価となる。以上のことから、風速を高くした場合には、エミッタから対向電極までの距離を短くしても十分な除電能力が得られることが明らかになった。
【０１４９】
このように、吸引型イオナイザの基礎的特性について実験を行った結果、
（１）エミッタへの印加電圧を４ｋＶ〜１０ｋＶとした場合、エミッタ先端の雰囲気を吸引してもイオンが発生し除電が可能であることが明らかになった。
（２）クリーンベンチ内の風速を高くすることにより、除電能力が向上することが明らかになった。
（３）クリーンベンチ内の風速を高くすることにより、エミッタから対向電極までの距離を短くしても十分な除電能力が得られることが明らかになった。
【０１５０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、微粒子・かけら・塵埃群という異物の発生をなくすことで清掃・交換作業の回数を少なくし、製造ラインの停止を回避するメンテナンスフリーのコンタミネーション対策を実現し、歩留まり向上と製造原価の低減とを共に実現するような吸引型イオナイザを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態の吸引型イオナイザの吸引管の構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態の吸引型イオナイザの吸引管の構成図である。
【図５】本発明の第５実施形態の吸引型イオナイザの吸引管の構成図である。
【図６】本発明の第８実施形態の対向電極の構成図である。
【図７】本発明の第９実施形態の構成図である。
【図８】本発明の第１０実施形態の構成図である。
【図９】本発明の第１０実施形態の吸引管の他の構成図である。
【図１０】本発明の第１０実施形態の吸引管の他の構成図である。
【図１１】本発明の第１０実施形態でリング状の対向電極を用いる場合の概略構成図である。
【図１２】本発明の第１０実施形態で対向電極に網状電極をもちいる場合の概略構成図である。
【図１３】本発明の第１１実施形態の斜視図である。
【図１４】本発明の第１１実施形態の正面図である。
【図１５】本発明の第１２実施形態の斜視図である。
【図１６】本発明の第１２実施形態の正面図である。
【図１７】本発明の第１３実施形態の斜視図である。
【図１８】本発明の第１３実施形態の説明図である。
【図１９】本発明の第１４実施形態の斜視図である。
【図２０】本発明の第１５実施形態の概略構成図である。
【図２１】本発明の第１６実施形態の概略構成図である。
【図２２】本発明の第１７実施形態の概略構成図である。
【図２３】本発明の第１８実施形態の概略構成図である。
【図２４】本発明の実施例の概略構成図である。
【図２５】イオナイザバー内部の構成図である。
【図２６】エミッタへの印加電圧と除電時間との関係を説明する特性図である。
【図２７】エミッタ近傍で発生したイオンに作用する力を説明する説明図である。
【図２８】風速と除電時間との関係を示す特性図である。
【図２９】印加電圧をパラメータとして増減させた場合のエミッタから対向電極までの距離と除電時間との関係を示す特性図である。
【図３０】送風手段による送風の風速をパラメータとして増減させた場合のエミッタから対向電極までの距離と除電時間との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ エミッタ
１ａ エミッタ本体
１ｂ 圧着部
１ｃ エミッタ先端
２ 吸引管
２ａ 吸引口
２ｂ 断面口
２ｃ 吸引管本体
２ｄ 吸引管先端部
２ｅ 絶縁支持部
３ 対向電極
４ 電圧供給部
５ 被除電物
６ 集塵フィルタ
７ 送風手段
８ バー
９ クリーンベンチ
１０ 支持台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a suction ionizer that injects only positive ions or negative ions generated by corona discharge to an object to be discharged and sucks foreign matters such as dust or fine particles.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of an electronic device such as a semiconductor (hereinafter simply referred to as an electronic device), if static electricity is generated in the electronic device, the electronic device is damaged due to high-voltage static electricity, or fine particles suspended in a gas Causes a failure (hereinafter referred to simply as an electrostatic failure) that causes a short circuit of the semiconductor circuit by attracting and adhering to the semiconductor circuit of the electronic device. Such static electricity failure is a major cause of decreasing the manufacturing yield of electronic devices.
This problem can be solved if all the floating substances in the clean room can be removed, but it is practically difficult, and is solved by eliminating static electricity charged in the electronic device.
[0003]
Conventionally, corona discharge ionizers have been widely used for static elimination. The positive ions or negative ions generated by the corona discharge are jetted so as to reach the object to be discharged by being blown toward the object to be discharged, and are blown to the electronic device being manufactured. Then, the electric charge charged to the electronic device and the ions of different polarity are combined to remove static electricity, thereby preventing the occurrence of static electricity failure.
[0004]
However, a corona discharge ionizer generates ions by applying a high voltage to a discharge electrode called an emitter, but the corona discharge ionizer itself causes contamination (foreign matter that causes contamination of the object to be discharged). There is.
The GLSI ULSI (Ultra Large Scale Integration) memory currently under development is manufactured using ultra-fine processing with a wiring pitch of a semiconductor circuit of 0.15 μm level, and the thickness of the oxide film is about 10 nm. . In the process of forming an oxide film on a silicon wafer, the electrostatic breakdown voltage of the oxide film is remarkably lowered only by atomic level contamination adhering to the silicon wafer. Therefore, it is desirable that the ionizer does not cause contamination.
[0005]
Next, contamination countermeasures will be described.
There are the following three types of contamination.
(1) When a high voltage is applied to the emitter, sputtering occurs from the emitter tip (the emitter tip is in a plasma state, gas molecules are ionized, and the ions are attracted to the high-voltage emitter and collide at high speed. Then, the fine particles are scattered by the phenomenon that the fine particles of the emitter are scattered by the collision energy.
(2) Since the tip of the emitter is in a plasma state, an oxide film is formed on the surface of the emitter, but this oxide film causes dielectric breakdown and scatters.
(3) Dust floating around the emitter is sucked into the emitter, the sucked dust grows in a cluster shape, and this dust group is scattered from the emitter (referred to as re-scattering).
[0006]
Various countermeasures are taken against these contaminations.
The (1) contamination is solved by using, for example, an emitter formed of silicon. Fine particles scattered from the emitter formed of silicon due to the sputtering phenomenon are small, and when the object to be discharged is a silicon wafer for a semiconductor device, the fine particles are adhered because it is the same silicon. Was to minimize the effect.
Contamination (2) is dealt with by periodically exchanging the emitter or removing the oxide film.
Contamination (3) is dealt with by periodically exchanging the emitter or cleaning / removing the cluster-like dust group.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the contamination countermeasures (1) to (3) include various problems.
Contamination (1) is dealt with, for example, by forming the emitter with silicon, but the emitter made of silicon is much harder than the emitter made of a material other than silicon (such as tungsten). It is expensive (specifically, silicon emitters are traded at around 5,000 yen per market price at the filing date).
[0008]
In particular, when an AC voltage is applied to the emitter, it is necessary to arrange the emitters side by side at an interval of about 1 cm. Therefore, there is a problem that the total amount becomes extremely expensive.
As described above, the contamination countermeasure (1) has the problem of increasing the manufacturing cost although it can enjoy the advantage of increasing the yield of electronic devices.
[0009]
Further, the contaminations (2) and (3) are dealt with by exchanging and cleaning the emitter, but the production line must be stopped during the cleaning and exchanging work. If the production line is stopped, the equipment is idled, and the manufacturing cost naturally increases. Therefore, it is not preferable to stop the production line.
Moreover, there are cases where you do not want to stop the production line of the electronic device when the supply relationship of the electronic device is tight and the supply is not in time, and you want to avoid cleaning and replacement work that involves stopping the production line as much as possible There was a request.
[0010]
Further, as described above, since the number of emitters is enormous (several hundred to several thousand), the cleaning and replacement work involves a long work.
Furthermore, if there are emitters that have not been cleaned / replaced due to mistakes during emitter cleaning / replacement work, fragments or dust groups remain attached to the emitters, causing unexpected manufacturing defects after the production line is in operation. May also occur. For this reason, a careful and persevering work is forced at the time of cleaning / replacement work, and the burden on the worker is tremendous.
[0011]
Furthermore, when exchanging the emitter, it was necessary to purchase an expensive emitter at the enormous cost as described above, and the replacement / cleaning work required a large amount of money including labor costs.
Thus, as a countermeasure against contamination (2) and (3), the benefits of increasing the yield of electronic devices as the number of cleaning / replacement operations increases can be enjoyed. There was a demerit of increasing the cost.
[0012]
As described above, if the contamination countermeasures (1) to (3) are taken, the yield can be improved, but there is a problem that the manufacturing cost is increased. This relationship between yield improvement and manufacturing cost reduction is a trade-off relationship (trade-off: a trade-off relationship in which two conditions cannot be met at the same time). In the past, it has been very difficult to satisfy both the reduction in cost.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to replace the contamination countermeasures of the above (1) to (3), a fine particle, a fragment, a dust group (hereinafter referred to as (1) Maintenance-free contamination that reduces the number of cleaning and replacement operations by avoiding the generation of fine particles, fragments, and dust generated by (3), thereby reducing the number of cleaning and replacement operations and avoiding production line stoppage. It is an object of the present invention to provide a suction type ionizer that realizes countermeasures and realizes both a yield improvement and a reduction in manufacturing cost that have been in a trade-off relationship.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the suction ionizer of the invention according to claim 1 is:
A suction tube that is formed using a material that is an electrical insulator and sucks an external atmosphere through a suction port;
An emitter disposed in the tube of the suction tube and having a needle-like portion formed at the tip;
A counter electrode that forms a high-voltage electric field with an emitter to which a high voltage is applied;
A voltage supply unit disposed in the suction pipe and applying a high voltage to the emitter;
With
Injecting positive ions or negative ions generated by corona discharge from the suction tube by Coulomb force received from a high-voltage electric field to reach the object to be discharged, and sucking other foreign matters such as dust or fine particles into the suction tube It is characterized by.
[0015]
Conventionally, in order to accelerate ions generated in the vicinity of the tip of the emitter in the injection tube, it is common to eject ions from the injection tube together with wind. However, the ability of static electricity to be neutralized does not change so much depending on the presence or absence of wind, to the extent that ions reach the object to be neutralized somewhat quickly. Therefore, the present inventor has come up with the idea that if there is no significant difference in speed, it is preferable to place an emitter in the intake pipe to suck in foreign matter.
[0016]
First, as a result of comparing the amount of ions generated between the case where the suction is performed and the case where the suction is not performed in the configuration according to the first aspect of the invention, it has been confirmed that there is no change in the amount of ions ejected. And, as a result of repeated experiments, as shown in the experimental results shown in the examples to be described later, even if foreign matter is sucked by the suction tube, the generated ions are accelerated at high speed by the Coulomb force and sufficiently resist the suction force. It was confirmed that it was injected outside the suction tube and reached the object to be neutralized.
[0017]
According to the first aspect of the present invention, the suction pipe sucks the foreign matter generated from the emitter, thereby avoiding the occurrence of contamination and drastically reducing the number of cleaning / replacement operations.
[0018]
The suction ionizer of the invention according to claim 2 is
The opening area of the suction port of the suction tube is smaller than the sectional mouth area of the suction tube.
[0019]
By narrowing the opening area of the suction port of the suction tube, the suction speed in the vicinity of the suction port is increased, so that foreign matters are sucked more reliably. As a result, the possibility of foreign matter leaking out of the suction tube is significantly reduced, and foreign matter that adheres firmly to the tip of the emitter near the suction port can be sucked.
[0020]
The suction ionizer of the invention according to claim 3 is
The suction ionizer according to claim 1 or 2,
A dust collection filter that collects foreign matter in the suction pipe is provided.
[0021]
The dust collecting filter reduces the possibility that foreign matter will enter the suction means such as a vacuum pump and cause the suction means to fail.
[0022]
The suction ionizer of the invention according to claim 4 is:
In the suction type ionizer according to any one of claims 1 to 3,
The suction tube includes a suction tube body and a suction tube tip provided so as to be detachable from the suction tube body,
The emitter includes an emitter tip supported by the tip of the suction tube, and a body electrically connected to the emitter tip in the tube of the suction tube body,
The tip of the emitter can be removed from the main body by removing the tip of the suction pipe from the main body of the suction pipe.
[0023]
Since the tip of the emitter can be removed together with the tip of the suction tube, it is possible to remarkably reduce the trouble of cleaning work and replacement work.
[0024]
The suction ionizer of the invention according to claim 5 is:
In the suction ionizer according to any one of claims 1 to 4,
A suction means for continuously performing suction by the suction tube is provided.
[0025]
By continuously performing the suction, it is possible to reliably avoid a situation in which the foreign matter in the suction pipe flows backward.
[0026]
The suction ionizer of the invention according to claim 6 is:
A suction means for intermittently performing suction by the suction tube is provided.
[0027]
When the main purpose is to attract foreign matter (3) contamination (dust group adhering to the tip of the emitter), it takes about one month from experience to grow the cluster into a cluster. Therefore, for example, even if the suction is performed intermittently, for example, the suction operation is performed only once a day without performing the suction during normal times, the purpose is sufficiently achieved.
Furthermore, the present invention includes a case where the suction is normally weak and the suction is strong only once a day.
[0028]
The suction ionizer of the invention according to claim 7 is:
In the suction ionizer according to any one of claims 1 to 6,
The counter electrode has an opening.
[0029]
When the counter electrode extends over a wide range, ions can be diffused and ejected, but when the counter electrode is a flat plate, the ions cannot pass. Therefore, since the counter electrode has an opening, ions pass through the opening and can be uniformly ejected to the object to be discharged over a wide range.
[0030]
The suction ionizer of the invention according to claim 8 is
In the suction type ionizer according to any one of claims 1 to 7,
It is characterized by comprising a blowing means for blowing air toward the object to be neutralized.
[0031]
As the ejected ions move away from the emitter, the Coulomb force becomes weaker, and the probability of recombination of ions from different polarities increases with time. Therefore, since ions are accelerated by blowing air from the blowing unit, before ions are recombined, more ions can be reached and the charge removal capability can be increased.
[0032]
The suction ionizer of the invention according to claim 9 is
The suction ionizer according to any one of claims 1 to 8,
The suction port of the suction tube and the needle-like portion of the emitter are directed upward, and the counter electrode is disposed above the suction tube and the emitter and spaced apart from the object to be discharged.
[0033]
Since the ions are ejected upward and then descend, there is no change in the neutralization capability, but foreign matter falls into the lower side, that is, into the intake pipe and is reliably sucked, so the foreign matter may reach the object to be removed. Is significantly reduced.
[0034]
The suction ionizer of the invention according to claim 10 is:
The suction ionizer according to claim 9,
A plurality of suction tubes are arranged in a row or a plurality of rows, and the counter electrode includes a long electrode disposed above the suction tube.
[0035]
Since a plurality of intake pipes are arranged in a row, it is particularly suitable for installation on the side of the transport line.
[0036]
The suction ionizer of the invention according to claim 11 is
The suction ionizer according to claim 10,
A main pipe to which a plurality of suction pipes are connected as branch pipes,
A plurality of suction pipes are arranged so as to protrude from the main pipe.
[0037]
If a suction pipe, which is a branch pipe, is connected to the main pipe, a suction-type ionizer that ejects ions from a plurality of locations with a single suction means such as a vacuum pump can be obtained.
[0038]
The suction ionizer of the invention according to claim 12 is
The suction ionizer according to claim 9,
At least one suction tube is arranged,
The counter electrode includes a spherical electrode disposed above the suction tube.
[0039]
The suction ionizer of the invention according to claim 13 is
The suction ionizer according to claim 12,
A plurality of suction pipes are arranged along the circumference,
The spherical counter electrode is characterized in that it is arranged above the center line of this circle.
[0040]
By making the electrode spherical, ions are ejected toward the spherical electrode, and the ions reach the object to be removed below the spherical electrode, and the object to be removed disposed under the spherical counter electrode. Can be effectively eliminated.
[0041]
The suction ionizer of the invention according to claim 14 is:
The suction ionizer according to claim 9,
At least one suction tube is arranged,
The counter electrode includes a substantially annular or net-like electrode disposed above with the centers of one suction tube being coincident with each other.
[0042]
By arranging so that the center of the substantially annular or net-like electrode coincides with the line passing through one suction tube, when ions are ejected from this suction tube, the ions diffuse toward a wide electrode. In other words, ions can be ejected to the static eliminator around the suction tube.
[0043]
The suction ionizer of the invention according to claim 15 is:
The suction ionizer according to any one of claims 10 to 14,
The suction port of the suction tube is formed so as to be substantially coincident with the direction of the electric field, and the surface of the suction tube is substantially perpendicular to the blowing direction from the blowing means.
[0044]
When the counter electrode and the suction tube are oriented in an oblique direction, the suction port is also oriented obliquely, so the suction port faces the air blown from the air blowing means so that the opening area is widened and the outside air can easily flow in. .
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a suction ionizer according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the suction ionizer of this embodiment is an apparatus that includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4, and removes an object to be discharged 5.
[0046]
As shown in FIG. 1, the emitter 1 has a tip formed in a needle shape. And it arrange | positions in the pipe | tube of the suction pipe 2. FIG.
The suction tube 2 is formed using an electrically insulating tube, and prevents the occurrence of a situation where discharge occurs between the emitter 1 and the suction tube 2. Note that the suction amount increases when the suction port 2a is widened. However, as a result of the experiment, the opening diameter of the suction port 2a is preferably about 5 mm.
The suction pipe 2 is connected to suction means (not shown). As will be described later, this suction means is a variety of devices having a suction function such as a vacuum pump.
[0047]
As shown in FIG. 1, the counter electrode 3 is an electrode formed in a needle shape, is grounded, and is disposed at a position facing the tip of the emitter 1. Note that the grounding position of the counter electrode is not particularly limited, and may be at least a position where a desired electric field is generated.
[0048]
The voltage supply unit 4 is connected to a high voltage power supply (not shown) and is a cord for applying a high voltage to the emitter 1. As shown in FIG. 1, the voltage supply unit 4 is wired in the tube of the suction tube 2.
The object 5 to be discharged can include a silicon wafer, an LCD (Liquid Crystal Display) substrate, a TFT (Thin Film Transistor) liquid crystal display substrate, or the like, in addition to the electronic devices described above.
[0049]
Next, the operation principle will be described.
In the suction type ionizer, a suction operation is performed by a suction unit (not shown), and an external atmosphere including foreign matters such as dust and fine particles floating in the air is sucked from the suction port 2a of the suction pipe 2.
[0050]
In this embodiment, for example, a direct current voltage may be applied.
If a positive high voltage is applied, positive ions are generated, and the positive ions are ejected to the outside of the suction tube 2 by the Coulomb force received from the positive electric field.
Similarly, if a negative high voltage is applied, negative ions are generated, and the negative ions are ejected to the outside of the suction tube 2 by the Coulomb force received from the negative electric field.
[0051]
Further, an AC voltage may be applied to the emitter 1.
First, if a positive high voltage is applied, positive ions are generated and ejected to the outside of the suction tube 2 by the Coulomb force received from the positive electric field. Subsequently, if a negative high voltage is applied, Negative ions are generated and ejected to the outside of the suction tube 2 by the Coulomb force received from the negative electric field. As described above, since positive ions and negative ions are alternately generated in the AC voltage, there is an advantage of balancing the ion balance.
[0052]
Although it is the frequency of AC voltage, specifically, AC voltage having a frequency lower than about 10 kHz is applied. If the frequency is lower than about 10 kHz, for example, the positive ions generated during the positive voltage are accelerated by the Coulomb force and ejected sufficiently far so that they are recombined by the negative ions generated later. No, there is no change in the static elimination capacity. However, above about 10 kHz, negative ions are generated and recombined immediately after the generation of positive ions, and the amount of ions ejected decreases. Therefore, it is necessary to set the AC frequency to be lower than 10 kHz.
[0053]
When a DC voltage and an AC voltage are applied to the emitter 1, the counter electrode 3 is basically grounded to zero potential.
However, when an AC voltage is applied to the emitter, the ion balance may be controlled by applying a bias voltage to the counter electrode 3.
[0054]
For example, if a positive bias voltage is applied, negative ions are attracted to the counter electrode 3 to increase the number of positive ions. Similarly, if a negative bias voltage is applied, positive ions are attracted to the counter electrode and are positive. More ions. In this way, the ion balance can be adjusted.
In the present embodiment, the applied voltage can be selected in various ways as described above. However, in order to simplify the description, it will be described below that a DC voltage is applied.
[0055]
When a high voltage is applied to the emitter 1 via the voltage supply unit 4, the periphery of the emitter 1 becomes a plasma state by corona discharge, and positive ions or negative ions (hereinafter simply referred to as positive ions or negative ions are simply ions). Is generated).
[0056]
These ions receive a Coulomb force from a high-voltage electric field between the emitter and the counter electrode. For example, if a positive voltage is applied to the emitter 1, positive ions are generated. The positive ions receive a Coulomb force from an electric field generated by the positive voltage of the emitter 1. Since the ejection speed of the ions due to the Coulomb force is theoretically about several thousand m / s, for example, if the suction speed, which is the speed at which the gas flows from the suction port 2a, is about 30 m / s, the difference in speed is 2 It becomes a difference of digits.
[0057]
In this way, the ion ejection speed is sufficiently higher than the suction speed, and the ions are ejected out of the suction tube 2 against the suction force. On the other hand, foreign matters other than ions are sucked into the suction tube 2.
Thus, the suction ionizer of the present invention has the following advantages because only ions are ejected and foreign substances other than ions are sucked through the suction tube 2.
[0058]
In the present invention, the appearance opposite to that in the conventional case is allowed, and the appearance of foreign matter in the emitter is allowed to be unavoidable, and scattering is prevented by sucking the appearing foreign matter.
In the conventional anti-contamination method (1) described above, fine particles are scattered from the tip of the emitter 1 due to the sputtering phenomenon, and the scattered fine particles are made small by forming the emitter 1 with silicon in order to reduce the influence. It was.
[0059]
In this embodiment, since these fine particles are sucked from the suction tube, the possibility that the fine particles reach the object to be neutralized is reduced. In addition, it is possible to use a conventional emitter other than silicon.
As described above, in the contamination countermeasure (1), in addition to being able to absorb the fine particles of the emitter 1, a conventional inexpensive electrode using a normal material can be used.
[0060]
Also, in the contamination countermeasure (2), since the tip of the emitter 1 is in a plasma state, an oxide film is formed on the surface of the emitter 1, and this oxide film causes dielectric breakdown so that fragments are scattered. However, this fragment is immediately sucked into the suction tube 2 and the possibility that the fragment of the oxide film is scattered is reduced.
[0061]
Furthermore, in the contamination countermeasure (3), there is a problem in that fine particles floating around the emitter 1 are attracted to the emitter 1, and the attracted fine particles adhere to the emitter 1 and grow into a cluster-like fine particle group. However, in the suction type ionizer of the present invention, foreign matter is almost sucked, so that the fine particle group does not grow in a cluster shape, and there is almost no possibility of re-scattering.
[0062]
Further, if the atmosphere is air instead of non-reactive gas, ozone that causes metal corrosion at the same time as ionization is also generated, but since this ozone is also sucked through the suction pipe 2, the surroundings (especially the suction pipe 2) The situation where the outside world is affected by ozone is also avoided.
Furthermore, even in a clean room where a suction ionizer is used, some foreign matter (particularly floating dust) remains, but since such dust is also sucked from the suction pipe 2, it is in the vicinity of the object 5 to be discharged. This reduces the risk that dust will adhere to the object 5 to be neutralized.
[0063]
As described above, according to the present embodiment, the contamination countermeasure (1) of the prior art can be realized, and not only the emitter of silicon but also an emitter formed of a conventional inexpensive material can be used. Therefore, it is possible to enjoy the merit of lowering the manufacturing cost than the conventional technology.
[0064]
In addition, for the contaminations (2) and (3), the suction tube 2 sucks foreign matter and the like, so that the emitter 1 can be continuously mounted for a long period of time without periodically cleaning and replacing the emitter 1. It can be used, avoids long-lasting long-time cleaning / replacement work for a large number of emitters 1 as in the past, drastically reduces the burden on workers, and the production line at the time of cleaning / replacement work The number of stoppages can be reduced, and an increase in manufacturing cost due to the stoppage of the production line is suppressed.
[0065]
In this way, the countermeasures for contamination (1) to (3) are taken to improve the yield, while at the same time, the cause of the increase in the manufacturing cost accompanying the yield improvement is eliminated to solve the conventional trade-off problem. Thus, it is possible to achieve both improvement in yield and reduction in manufacturing cost.
[0066]
Next, another embodiment according to claim 1 will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the second embodiment of the present invention. The suction-type ionizer of the second embodiment is similar to the first embodiment in that the suction-type ionizer includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4. In particular, the structure of the suction tube 2 is different.
[0067]
In the suction tube 2 of the first embodiment, the tube through which the voltage supply unit 4 is wired and the tube from which foreign matter is sucked are provided separately, but in this embodiment, these two tubes are shared. In this case, the tube structure becomes simple, and assembly and the like are facilitated. In addition, it is necessary to adjust the magnitude | size of the internal diameter of the suction tube 2 and the outer diameter of the voltage supply part 4 so that a foreign material may fully pass. The effects of the present invention can also be achieved as such a second embodiment.
[0068]
Next, a suction ionizer according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a configuration diagram of the suction tube of the suction type ionizer of the third embodiment. The suction ionizer of this embodiment is common to the first and second embodiments in that it includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4, and is a device that neutralizes the object to be discharged 5. However, as shown in FIG. 3, the structure of the suction tube 2 is particularly different.
[0069]
In the first embodiment, the opening area of the suction port 2a of the suction tube 2 and the sectional area of the cross-sectional port 2b of the suction tube 2 are the same area, but in this embodiment, the opening area of the suction port 2a is a cross-section. It was made smaller than the cross-sectional mouth area of the mouth 2b. For example, as shown in FIG. 3A, the tip end may be tapered to gradually reduce the cross-sectional mouth area, or as shown in FIG. 3B, the cross-sectional mouth area may be changed abruptly. Are appropriately selected.
When the opening area of the suction port 2a is reduced in this way, the inflow speed of the external atmosphere at the suction port 2a is increased, so that the foreign matter suction capability in the vicinity of the needle-like tip of the emitter 1 where dust generation is remarkable can be further increased. .
[0070]
Next, a suction ionizer according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a configuration diagram of the suction tube of the suction type ionizer of the fourth embodiment. The suction-type ionizer of this embodiment includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4, and is the same as the first to third embodiments in that it is a device that removes an object to be discharged 5. However, it is particularly characterized in that the internal structure of the suction tube 2 is different.
[0071]
In the first to third embodiments, the sucked foreign matter reaches the suction means through the suction tube 2, but it is not preferable that the foreign matter enters, for example, a vacuum pump in which the suction means achieves a high vacuum. In some cases. Therefore, in order to prevent a situation where foreign matter reaches the suction means, a dust collection filter 6 is provided in the pipe of the suction pipe 2 as shown in FIG. For this reason, it is possible to prevent foreign matters from being collected by the dust collecting filter 6 and to prevent foreign matters from moving forward, and to prevent occurrence of a situation such as failure of the suction means or functional deterioration.
[0072]
Next, a suction type ionizer according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a configuration diagram of the suction tube of the suction type ionizer of the fifth embodiment. The suction-type ionizer of this embodiment is the same as the first to fourth embodiments in that it includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4, and is a device that removes a charge to be removed 5. However, the structure of the suction pipe 2 is particularly different.
[0073]
In the first to fourth embodiments, no particular consideration was given to the mounting structure of the emitter 1 that does not require cleaning and replacement work for a long period of time, but in the fifth embodiment, cleaning and replacement work can be simplified. This structure is designed to further reduce labor.
[0074]
Specifically, the emitter 1 is an example of the main body of the present invention, and is attached to the emitter main body 1a connected to the voltage supply unit 4 and the tip of the emitter main body 1a, and is movable up and down within a certain range. In FIG. 5, a crimping portion 1b biased downward by a spring and an emitter tip 1c that is electrically connected when crimped to the crimping portion 1b are provided.
[0075]
The suction tube 2 has a suction tube body 2c and a suction tube tip 2d. Screws are provided in the vicinity of the inlets of the suction tube body 2c and the suction tube tip 2d so that the suction tube tip 2d can be screwed into the suction tube body 2c.
The tip end 2d of the suction tube is supported by the insulating support portion 2e in a state where the emitter tip 1c is electrically insulated.
[0076]
When cleaning and exchanging the emitter 1, when the suction tube tip 2d is rotated, the emitter tip 1c is detached from the crimping portion 1b, and finally, the suction tube tip 2d, the insulating support 2e, and the emitter tip 1c. Can be removed together.
Further, when the suction tube tip 2d is screwed and attached to the suction tube body 2c after the emitter 1 is cleaned and replaced, the emitter tip 1c is fixed in a state of being electrically connected to the crimping portion 1b.
[0077]
As described above, since the replacement work of the emitter is facilitated, the time required for the work can be reduced, and a careful and persevering work is not required, and the burden on the worker can be reduced.
[0078]
Then, the suction type ionizer which is 6th Embodiment which concerns on Claim 5 of this invention is demonstrated.
The suction-type ionizer of this embodiment includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4, and is the same as the first to fifth embodiments in that it is a device that removes an object 5 to be discharged. However, it is particularly characterized in that the suction means is operated effectively.
[0079]
Specifically, the suction means 2 is a suction means for continuously performing suction. Since the suction means performs continuous suction, the foreign matter attached to the emitter 1 is prevented from being accidentally ejected from the suction pipe 2 to the outside, and the foreign matter attached to the emitter 1 is clustered. In order to avoid the situation of growing as much as possible, the occurrence of contamination can be prevented more reliably.
[0080]
Then, the suction type ionizer which is 7th Embodiment which concerns on Claim 6 of this invention is demonstrated.
The suction-type ionizer of this embodiment includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4, and is the same as the first to fifth embodiments in that it is a device that removes an object 5 to be discharged. However, it is particularly characterized in that the suction means is operated effectively.
[0081]
At least one month is required for the period in which the fine particles attached to the emitter 1 grow in a cluster shape. Therefore, if the purpose is only to prevent re-scattering of the fine particle group, it is not necessary to continuously operate the suction means. For example, the suction operation may be performed only once a day. For this reason, the suction means is operated intermittently.
As an intermittent operation, the suction means can be operated only while the suction ionizer is in operation, and during normal times, the suction amount by the suction means is reduced and the suction amount is increased only once a day. You can also.
[0082]
As a suction means for performing such intermittent operation, in addition to alternately starting and stopping the operation of the vacuum pump, a manual valve and an electromagnetic valve for turning on and off the intake air in a state where the vacuum pump is always operated are used. An intermittent operation can also be realized using such a device.
Thus, since the suction means intermittently performs suction by the suction pipe 2, the life of the suction means such as a vacuum pump can be extended.
[0083]
Then, the suction type ionizer which is 8th Embodiment which concerns on Claim 7 of this invention is demonstrated.
The suction-type ionizer of this embodiment includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4, and is the same as the first to seventh embodiments in that it is a device that removes a charge to be removed 5. However, the shape of the counter electrode 5 is particularly characteristic.
[0084]
FIG. 6 is a configuration diagram of the counter electrode according to the eighth embodiment.
The counter electrode 3 is configured to include a ring shape as shown in FIG. 6A, or includes a net shape as illustrated in FIG. 6B. In either case, the area covered by the counter electrode 3 is wider than that of the needle shape, and the formed electric field becomes wide, so that the emitted ions are diffused and the ions are prevented from moving because they pass through the opening. In other words, ions can be uniformly ejected to the object 5 to be neutralized.
[0085]
Subsequently, a suction ionizer according to a ninth embodiment of the present invention will be described.
The suction ionizer of this embodiment includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4, and is the same as the first to eighth embodiments in that it is a device that removes a charge to be removed 5. However, in particular, in order to accelerate ions toward the object 5 to be neutralized, air blowing (hereinafter referred to as laminar flow) is caused.
[0086]
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the ninth embodiment.
As shown in FIG. 7, the air blowing means 7 is provided above the suction pipe 2. More ions reach the object to be neutralized 5 before recombination of positive ions and negative ions occurs on the laminar flow generated by the blowing means 7. Thereby, the static elimination effect can be improved.
[0087]
Then, the suction type ionizer which is 10th Embodiment which concerns on Claim 9 of this invention is demonstrated.
The suction-type ionizer of this embodiment includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, and a voltage supply unit 4, and is the same as the first to eighth embodiments in that it is a device that removes the charge to be removed 5. However, the suction tube 2 is directed upward, and ions are ejected from the bottom to the top.
[0088]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the tenth embodiment.
In the suction type ionizer of this embodiment, as shown in FIG. 8, the counter electrode 3 is provided above the suction tube 2, and the air blowing means 7 is further provided above the counter electrode 3.
In this suction ionizer, the generated ions are first ejected upward by Coulomb force. Since the Coulomb force becomes weaker as the distance from the emitter increases, the ascending force of ions becomes smaller. Finally, the coulomb force begins to descend without resisting the laminar flow emitted from the blowing means 7 and finally reaches the object 5 to be removed.
In addition, even when there is no laminar flow except for the air blowing means 7, it has been proved by experiments that the static elimination time is long but the static elimination is possible (described later). In order to shorten the length, it is desirable to install a blowing means.
[0089]
The greatest advantage of this embodiment is that when the foreign matter adhering to the emitter 1 moves away from the emitter, it always falls into the suction tube 2 and is sucked, so that the possibility of the foreign matter reaching the object to be discharged is eliminated. The point which is doing.
When this suction tube 2 is arranged on the lower side, the various embodiments described in the first to eighth embodiments can be applied.
[0090]
For example, as described in the first embodiment, the suction tube 2 may be substantially T-shaped, and the suction tube 2 and the wiring tube of the voltage supply unit 4 may be separated.
Further, as described in the third embodiment, the opening area of the suction port 2 a of the suction tube 2 may be smaller than the cross-sectional port area of the cross-sectional port 2 b of the suction tube 2.
[0091]
Further, as described in the fourth embodiment, a dust collection filter may be provided in the pipe of the suction pipe. In this case, when the suction pipe 2 is directed from the lower side to the upper side, the arrangement position of the dust collection filter 6 can be changed.
FIG. 9 is another configuration diagram of the suction tube 2 of the present embodiment. In the downward suction pipe 2 shown in FIG. 4, the dust collecting filter is disposed in a recessed part. This is to prevent a situation in which dust falls when the suction means is stopped. However, in the upward suction pipe as shown in FIG. 9, a dust collection filter can be arranged in the vicinity of the emitter 1.
[0092]
For this reason, not only when the suction means is always sucking, but also when the suction means stops sucking, it remains trapped on the dust collection filter 6 by its own weight and foreign matter appears outside. There is no. Since the dust collection filter 6 can be disposed in the vicinity of the emitter 1, it is easier to clean and replace the emitter 1 and the dust collection filter 6 than in the case where the dust collection filter 6 is in a deep position like the suction pipe shown in FIG. 4.
[0093]
As described in the fifth embodiment, the suction tube 2 includes the insulating support 2e that supports the emitter 1 while insulating it, the suction tube tip 2d to which the insulation support 2e is fixed, and the suction tube tip. A suction tube main body 2c provided so that 2d can be freely attached and an emitter main body 1a that is in the tube of the suction tube main body 2c and is electrically connected to the emitter 1 when the suction tube main body 2c is attached. It is good also as a suction type ionizer provided.
[0094]
FIG. 10 is another configuration diagram of the suction tube 2 of the present embodiment. Although the downward suction type ionizer shown in FIG. 5 only needs to be faced upward, the dust collection filter 6 is further disposed at the suction pipe tip 2d that is detachably provided. According to this, in addition to the effects described above, if the suction tube tip 2d is removed, the foreign matter collected by the dust collecting filter 6 together with the emitter 1 can be taken out, so that the emitter 1 is replaced and cleaned at a time. Can significantly improve its workability.
[0095]
In addition, a suction unit that continuously performs suction as described in the sixth embodiment or a suction unit that intermittently performs suction as described in the seventh embodiment may be used.
Further, as described in the eighth embodiment, the counter electrode 3 may include a ring shape.
[0096]
FIG. 11 is a schematic configuration diagram when the ring-shaped counter electrode 3 is used in the present embodiment. If the counter electrode 3 includes the ring-shaped electrode in this way, ions are ejected while diffusing toward a circular electrode wider than the needle-shaped counter electrode 3, and the laminar flow passing through the center opening of the ring. Since ions are jetted over a wide area of the charge removal object 5, the charge removal object can be discharged more efficiently.
[0097]
Further, as described in the eighth embodiment, the counter electrode may include a net shape.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram in the case where a mesh electrode is used as the counter electrode in the present embodiment. If the counter electrode 3 includes the mesh electrode in this way, ions are ejected while diffusing toward the mesh electrode wider than the needle-shaped counter electrode 3, and the object to be neutralized by the laminar flow passing through the mesh opening. Since ions are jetted in a wide area of 5, it is possible to neutralize the object to be neutralized more efficiently.
As described above, the above-described various forms can be adopted even in the static eliminator with the emitter facing upward.
[0098]
Then, the suction type ionizer which is 11th Embodiment which concerns on Claims 10 and 11 of this invention is demonstrated.
The suction-type ionizer of the eleventh embodiment is the same as the tenth embodiment in that it includes the emitter 1, the suction tube 2, the counter electrode 3, the voltage supply unit 4, and the air blowing means 7, and is a device for discharging the object 5 to be discharged. However, in particular, a plurality of suction pipes 2 as branch pipes are connected to the main pipe connected to the suction means and sucked, and ions are ejected upward from the plurality of suction pipes 2 to It is characterized by being directed to the object 5 to be removed by wind power.
[0099]
FIG. 13 is a perspective view of the present embodiment, and FIG. 14 is a front view of the present embodiment.
Specifically, as shown in FIGS. 13 and 14, the suction pipe 2 that is a branch pipe projects from the bar 8 that is the main pipe, and is arranged in a linear direction. In addition, although a ventilation means is not illustrated in the figure, it is assumed that it is disposed above the counter electrode 3. In this way, it is not necessary to separately provide suction means for the suction pipe 2, and it is possible to perform static elimination with a single suction means, and the manufacturing cost of the suction ionizer can be reduced. In particular, it is suitable for static elimination of the static elimination object 5 conveyed on one production line.
[0100]
The inclination direction of the suction tube 2 can take various inclinations as shown in FIGS. 14 (a), 14 (b), and 14 (c). In this case, as shown in FIGS. 14 (b) and 14 (c), the suction pipe 2 is substantially aligned with the direction of the electric field and sucked on a surface that is substantially perpendicular to the blowing direction from the blowing means. The suction port of the tube is formed. In this way, for example, the opening surface of the suction port 2a is circular in FIG. 14A, whereas the opening surface of the suction port 2a is elliptical in FIGS. 14B and 14C. .
[0101]
This invention relates to claim 15, but as the suction pipe 2 is inclined, the opening area of the suction port 2a is increased, and the suction amount is increased.
Further, when the opening area is increased, the area for collecting dust and the like descending due to the laminar flow is increased, and the collection ability can be enhanced.
[0102]
Subsequently, a suction ionizer according to a twelfth embodiment of the present invention will be described.
The suction ionizer of the twelfth embodiment is the same as the eleventh embodiment in that it includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, a voltage supply unit 4, and an air blowing means 7, and is a device that neutralizes the object to be discharged 5. However, in particular, a plurality of suction pipes 2 which are branch pipes are connected in two rows to the main pipe connected to the suction means and sucked, and ions are ejected upward from the plurality of suction pipes, It is made to go to the to-be-eliminated object 5 with the wind force of a laminar flow.
[0103]
FIG. 15 is a perspective view of the present embodiment, and FIG. 16 is a front view of the present embodiment.
Specifically, as shown in FIGS. 15 and 16, the suction pipe 2 as a branch pipe protrudes from the bar 8 which is a main pipe, and is arranged in two lines in a linear direction. In addition, although a ventilation means is not illustrated in the figure, it is assumed that it is disposed above the counter electrode 3. In this way, as in the eleventh embodiment, it is not necessary to separately provide suction means for the suction pipe 2, and it is possible to perform static elimination with a single suction means, and the manufacturing cost of the suction type ionizer is increased. Can be reduced. In particular, it is suitable for static elimination of the static elimination object 5 conveyed on one production line.
[0104]
As shown in FIG. 16 (a), if one counter electrode 3 is arranged above the center of the two rows of suction tubes 2, the object to be transported on a transport line (not shown) installed immediately above the bar 8 will be described. It is possible to use the static elimination object 5 for static elimination, and as shown in FIGS. 16B and 16C, if two counter electrodes 3 are arranged above the two rows of suction pipes 2, the bar 8 It is possible to use the charge removal object 5 to be discharged on a transfer line (not shown) arranged on both sides of the sheet.
[0105]
Further, the inclination direction of the suction pipe 2 can take various inclinations as shown in FIGS. 16A, 16B, and 16C, and as described in the eleventh embodiment, the suction port 2a is opened. The area is widened, increasing the amount of suction. Further, when the opening area is increased, the area for collecting dust and the like descending due to the laminar flow is increased, and the collection ability can be enhanced.
[0106]
Subsequently, a suction ionizer as a thirteenth embodiment according to claims 10 and 11 of the present invention will be described.
The suction ionizer of the thirteenth embodiment includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, a voltage supply unit 4, and an air blowing means 7, and is an apparatus for discharging the object to be discharged 5 in the eleventh and twelfth embodiments. Although it is the same as that of a form, especially the counter electrode is arrange | positioned substantially upper center of the two suction tubes.
[0107]
FIG. 17 is a perspective view of the present embodiment, and FIG. 18 is an explanatory diagram of the present embodiment.
Specifically, as shown in FIGS. 17 and 18, the suction pipe 2, which is a branch pipe, protrudes from the bar 8, which is the main pipe, and is arranged in a linear direction. In addition, although a ventilation means is not illustrated in the figure, it is assumed that it is disposed above the counter electrode 3. As shown in FIG. 18, the counter electrode is disposed above the centers of the two suction pipes 2.
[0108]
In this way, ions emitted from the suction tube 2 and directed to the counter electrode 3 fall directly below the counter electrode 3, so that they pass between the suction tubes 2 and reach downward. For this reason, a conveyance line can be arrange | positioned under the suction pipe 2, and there exists an advantage that the selectivity of the installation position of a suction type ionizer spreads.
[0109]
As shown in FIG. 18, the suction tube 2 is configured to emit positive ions and negative ions alternately. In this case, the ion balance can be controlled by adjusting the voltage supplied to the emitter 1.
The to-be-charged object 5 passing on the transport line is often charged with a positive or negative bias depending on the machine to be used. By controlling the ion balance, the object to be discharged is discharged according to different conditions for each installation factory. And the utility value can be further increased.
[0110]
Subsequently, a suction ionizer according to a fourteenth embodiment of the present invention will be described.
The suction-type ionizer of the fourteenth embodiment includes the emitter 1, the suction tube 2, the counter electrode 3, the voltage supply unit 4, and the air blowing means 7, and is a device that neutralizes the object 5 to be neutralized in the 11th to 13th implementations. Although it is the same as a form, it is set as the specific embodiment at the time of mounting this suction type ionizer in the clean bench 9 especially.
[0111]
FIG. 19 is a perspective view of the present embodiment. The plurality of suction pipes 2 are connected to a bar 8 formed in a U shape, and are arranged so as to surround the center of the clean bench. The front side is opened without installing the suction pipe 2 so that the worker can easily work.
A net-like counter electrode 3 is disposed above the suction tube 2, and a blower unit 7 is disposed above the counter electrode 3 (not shown).
In the clean bench 9, although not shown, various work tables, devices, transfer lines, and the like are arranged, and the object to be neutralized 5 is installed.
[0112]
A case where the clean bench 9 is operated will be described. When ions are ejected from the suction tube 2 in a state where the air blowing means 7 blows the laminar flow downward, the ions rise while diffusing toward the net-like counter electrode 3 and eventually descend along the laminar flow. Come. For this reason, ion reaches the to-be-eliminated object 5 in the clean bench 9 uniformly, and it can be set as the clean bench 9 with high static elimination capability.
[0113]
Subsequently, a suction ionizer according to a fifteenth embodiment of the present invention will be described.
The suction type ionizer of the fifteenth embodiment includes an emitter 1, a suction tube 2, a counter electrode 3, a voltage supply unit 4, and an air blowing means 7, and is an apparatus for discharging the object 5 to be discharged. Although it is the same as that of 10th Embodiment which concerns, it is the characteristics that the counter electrode 3 was formed in spherical shape especially.
[0114]
FIG. 20 is a schematic configuration diagram of this embodiment. One suction pipe 2 is provided so as to protrude from the support 10 and is connected to a suction means (not shown). A spherical counter electrode 3 is supported and provided above the suction tube 2. An object 5 to be neutralized is disposed below the counter electrode 3.
[0115]
The case where this embodiment is operated is demonstrated. When ions are ejected from the suction tube 2 in a state where the blowing means (not shown) blows downward, the ions rise toward the spherical counter electrode 3 and eventually diffuse along the laminar flow. Descends. For this reason, it is possible to obtain a suction type ionizer having a high charge-eliminating capability by allowing ions to uniformly reach the charge-eliminated object 5 within a certain range.
[0116]
Subsequently, a suction ionizer according to a sixteenth embodiment of the present invention will be described.
The suction-type ionizer of the sixteenth embodiment is the same as the fifteenth embodiment in that it includes the emitter 1, the suction tube 2, the counter electrode 3, the voltage supply unit 4, and the air blowing means 7, and is a device for discharging the object 5 to be discharged. However, it is particularly characterized in that the counter electrode 3 is formed in a spherical shape and the suction tube 2 is arranged on the circumference.
[0117]
FIG. 21 is a schematic configuration diagram of the present embodiment. A plurality (four in FIG. 21) of suction pipes 2 are connected to a circular main pipe, and the main pipe is provided so as to protrude from the support base 10. Above these suction tubes 2, a spherical counter electrode 3 is provided so as to be supported. An object 5 to be neutralized is disposed below the counter electrode 3.
[0118]
The case where this embodiment is operated is demonstrated. When ions are ejected from the suction tube 2 while the blowing means (not shown) is blowing downward, the ions rise so as to concentrate toward the spherical counter electrode 3 and eventually follow the laminar flow. And descend. For this reason, it is possible to obtain a suction type ionizer having a high charge-eliminating capability by allowing ions to uniformly reach the charge-eliminated object 5 within a certain range.
[0119]
Subsequently, a suction ionizer according to a seventeenth embodiment of the present invention will be described.
The suction-type ionizer of the seventeenth embodiment is the same as the tenth embodiment in that it includes the emitter 1, the suction tube 2, the counter electrode 3, the voltage supply unit 4, and the air blowing means 7, and is a device for discharging the object 5 to be discharged. However, it is particularly characterized in that the counter electrode 3 is formed in a ring shape.
[0120]
FIG. 22 is a schematic configuration diagram of the present embodiment. One suction pipe 2 is provided so as to protrude from the support 10 and is connected to a suction means (not shown). A ring-shaped counter electrode 3 is provided above the suction tube 2 so as to be supported. The object to be neutralized 5 is disposed below the counter electrode.
[0121]
The case where this embodiment is operated is demonstrated. When ions are ejected from the suction tube 2 while the blowing means (not shown) is blowing downward, the ions rise while diffusing toward the ring-shaped counter electrode 3 and eventually follow the laminar flow. It will descend while further spreading. For this reason, it is possible to obtain a suction ionizer having a high charge-eliminating capability because ions uniformly reach the charge-eliminated object within a certain range.
[0122]
Subsequently, a suction ionizer according to an eighteenth embodiment of the present invention will be described.
The suction-type ionizer of the eighteenth embodiment is the same as the seventeenth embodiment in that it includes the emitter 1, the suction tube 2, the counter electrode 3, the voltage supply unit 4, and the air blowing means 7, and is a device for discharging the object 5 to be discharged. However, it is particularly characterized in that the counter electrode is formed in a ring shape and the suction tube 2 is arranged on the central axis of the ring.
[0123]
FIG. 23 is a schematic configuration diagram of this embodiment. One suction pipe 2 is connected to the main pipe, and this main pipe is provided so as to protrude from the support base 10. Above these suction tubes 2, a ring-shaped counter electrode 3 is supported and provided. An object 5 to be neutralized is disposed below the counter electrode 3.
[0124]
The case where this embodiment is operated is demonstrated. When ions are ejected from the suction tube 2 in a state where the air blowing means (not shown) blows downward, the ions rise so as to diffuse toward the ring-shaped counter electrode 3 and eventually reach the laminar flow. It will descend while spreading further. For this reason, it is possible to obtain a suction type ionizer having a high charge-eliminating capability by allowing ions to uniformly reach the charge-eliminated object 5 within a certain range.
[0125]
【Example】
Subsequently, a suction ionizer which is an embodiment for configuring the present invention more specifically and verifying the effect with specific numerical values will be described.
FIG. 24 is a schematic configuration diagram of the present embodiment, and FIG. 25 is a configuration diagram inside the ionizer bar. This example is assembled to specifically verify the tenth embodiment (see FIG. 12) according to claim 9 described above.
[0126]
As shown in FIGS. 24 and 25, this suction type ionizer includes an emitter (corresponding to the emitter 1 of the tenth embodiment), a suction pipe (corresponding to the suction pipe 2 of the tenth embodiment), a wire mesh shape. The counter electrode (corresponding to the counter electrode 3 of the tenth embodiment), a DC power source (corresponding to the voltage supply unit 4 of the tenth embodiment) capable of setting an applied voltage within the range of 0 kV to 10 kV, and an electrostatic monitor are connected. A metal plate (corresponding to the object to be neutralized 5 of the tenth embodiment) and a suction device (corresponding to the suction means of the tenth embodiment). The electrostatic monitor measures the static elimination time in the suction ionizer.
[0127]
As shown in FIG. 25, the ionizer bar has a silicon emitter, a suction pipe, and an electric wire.
In order to reduce the number of fine particles generated from the emitter when a high voltage is applied, the emitter is made of silicon.
[0128]
The suction pipe is formed by integrating a suction pipe that sucks the atmosphere at the tip of the emitter and a pipe that sends the sucked gas. This suction pipe was obtained by cutting a vinyl pipe having an outer diameter of 12 mm and an inner diameter of 8 mm into a length of 50 mm. The emitter was incorporated so that the suction port of the suction pipe and the tip of the emitter were on the same plane, and were electrically connected to the electric wire. Such a suction pipe is mounted inside a grounded metal ionizer bar.
[0129]
The counter electrode is provided to stabilize the electric field from the emitter, and the grounded counter electrode is disposed above the emitter.
A suction ionizer that performs corona discharge that sucks the atmosphere at the tip of the emitter has such a configuration.
[0130]
Next, a verification experiment using the suction type ionizer of this example will be described.
The basic characteristics of suction ionizers can be broadly divided into dust generation characteristics and static elimination characteristics.
Regarding the dust generation characteristics, it is considered that the amount of dust generation can be greatly reduced by sucking the atmosphere at the tip of the emitter. However, in the ionizer having such a structure, when the atmosphere at the tip of the emitter is attracted, ions generated by the emitter are also attracted, and the charge removal capability may be significantly reduced.
[0131]
Therefore, the static elimination characteristics were examined experimentally. This static elimination characteristic is the static elimination time t when a DC voltage is applied to the suction ionizer and the following parameters are changed.eIt was evaluated with.
1) Applied voltage V to the emitterE
2) Suction speed VV
3) Wind speed VF
4) Distance d from emitter to counter electrodeG
The static elimination time was defined as the time until the potential of the 20 pF to-be-eliminated object changed from −1000 V to −100 V.
[0132]
The experiment was performed in a clean bench (not shown) having a working space of 550 mm × 800 mm × 700 mm. The work surface of this clean bench is composed of grounded metal. Also, the wind speed V in the clean bench from 0m / s to 0.6m / s from top to bottomFIt has a structure that can blow air.
In the clean bench, the experimental apparatus for the suction ionizer described above with reference to FIG. 24 was installed. The electrostatic monitor is provided with a metal plate having an electrostatic capacity of 20 pF at the top, and a charge of −1000 V is applied to the metal plate to store electric charges.
[0133]
The suction ionizer was fixed so that the tip of the emitter was positioned 300 mm above the upper surface of the metal plate of the electrostatic monitor. The position of the counter electrode of the suction ionizer is the distance d from the emitter.GCan be changed in the range of 50 mm to 300 mm. Applied voltage V to emitterECan be changed in the range of DC voltage 0 kV to 10 kV. Also, the suction speed V for sucking the atmosphere at the tip of the emitterVThe suction device was adjusted so that the wind speed was 50 m / s.
[0134]
Next, experimental results and discussions will be described.
First, an experiment for verifying the influence of suction on the static elimination time will be described.
Distance d from emitter to counter electrodeG300mm, wind speed VF0.6 m / s, suction speed VVIs 0 m / s or 50 m / s, and the applied voltage V to the emitterEIs the static elimination time t when V is changed in the range of 0 kV to 10 kVeWas measured.
[0135]
The measurement result will be described with reference to FIG. FIG. 26 is a characteristic diagram illustrating the relationship between the voltage applied to the emitter and the charge removal time.
In FIG. 26, when the applied voltage is low, the difference in the static elimination time between the case where the suction is not performed and the case where the suction is performed is remarkable. However, the difference is remarkably small when the applied voltage is about 5 kV or more.
[0136]
Here, the effect of suction on the static elimination time will be considered. The force acting on the ions generated from the emitter is
(1) Coulomb force due to the electric field from the emitter,
(2) Force based on atmospheric suction
Can be broadly divided.
[0137]
Such a force is illustrated in FIG. FIG. 27 is an explanatory diagram for explaining the force acting on the ions generated in the vicinity of the emitter.
As shown in FIG. 27 (a), when the voltage applied to the emitter is high, the Coulomb force F due to the electric field from the emitter.EIncreases and the force F based on suctionVCombined force with F0Is going outside the suction pipe of the suction ionizer. For this reason, it is thought that the produced | generated ion works as an effective ion for static elimination.
On the other hand, as shown in FIG. 27 (b), when the voltage applied to the emitter is low, the Coulomb force F due to the electric field from the emitter.EIs weak, so force F based on suctionVCombined force F with0Is toward the inside of the suction pipe of the suction type ionizer. For this reason, the produced | generated ion is attracted | sucked inside a suction pipe and it is thought that a static elimination capability falls.
[0138]
As described above, when the applied voltage to the emitter is low, the neutralization capability is reduced, but when the applied voltage to the emitter is increased, ions are ejected without being attracted even if the atmosphere at the tip of the emitter is attracted. It became clear that it was possible to remove static electricity.
[0139]
Next, the effect of wind speed in the clean bench on the static elimination time will be examined. In the suction ionizer shown in FIG. 24, the distance d from the emitter to the counter electrodeG300mm, the voltage applied to the emitter VE7 kV, suction speed VV Is 0 m / s or 50 m / s, and the wind speed VFIs the static elimination time t when V is changed in the range of 0 m / s to 0.6 m / seWas measured.
[0140]
Consider the measurement results. FIG. 28 is a characteristic diagram showing the relationship between wind speed and static elimination time.
In this figure, the wind speed VFIt can be seen that the static elimination time becomes shorter as the value becomes higher. Consider the effect of air blowing. Regardless of the presence or absence of suction, considering that the static elimination time shortens as the wind speed increases, the blowing increases the number of ions that reach the metal plate before recombination, increasing the effect of transferring ions effective for static elimination It is thought.
[0141]
Also, the wind speed V of the blowing meansF  It can be seen from FIG. 28 that the charge removal is performed even when is 0 m / s. Therefore, in the tenth embodiment according to the invention of claim 9, it has been explained that it is not necessary to install the air blowing means, but this is supported by the experimental results.
[0142]
Next, the effect of the emitter-counter electrode distance on the static elimination time when the applied voltage is increased or decreased as a parameter will be examined. Suction speed VV50m / s, wind speed VFIs 0.6 m / s, the applied voltage V to the emitterEIs set to 0 kV to 10 kV, and the distance d from the emitter to the counter electrodeGIs the static elimination time t when V is changed in the range of 50 mm to 300 mm.eWas measured.
[0143]
Consider the measurement results. FIG. 29 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance from the emitter to the counter electrode and the charge removal time when the applied voltage is increased or decreased as a parameter.
As is clear from FIG. 29, it can be seen that the static elimination time becomes shorter as the applied voltage becomes higher. It can also be seen that the static elimination time when the applied voltage is 4 kV or 5 kV is greatly affected by the distance between the emitter and the counter electrode.
[0144]
Here, the influence of the distance between the emitter and the counter electrode on the static elimination time will be considered. When the distance from the emitter to the counter electrode is shortened, it is considered that some of the ions generated at the emitter are absorbed by the counter electrode. When the voltage applied to the emitter is low, the amount of ions generated is reduced, and a part of this is absorbed by the counter electrode. Therefore, it is considered that the amount of ions sufficient for static elimination has significantly decreased, and the static elimination time has become longer.
[0145]
Next, the effect of the distance between the emitter and the counter electrode on the static elimination time when the air speed of the air blown by the air blowing means is increased or decreased as a parameter will be examined.
Suction speed VV50 m / s, applied voltage V to the emitterE7kV, wind speed VFIs 0 m / s to 0.6 m / s, and the distance d from the emitter to the counter electrodeG Of static elimination when t is changed in the range of 50mm to 300mmeWas measured.
[0146]
Consider the measurement results. FIG. 30 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance from the emitter to the counter electrode and the charge removal time when the speed of the air blown by the blower is increased or decreased as a parameter. In FIG. 30, it can be seen that the static elimination time decreases as the wind speed increases regardless of the distance from the emitter to the counter electrode.
[0147]
Here, the distance from the emitter to the counter electrode and the effect of air blowing on the static elimination time will be considered. As described above, some of the ions generated by the emitter are absorbed by the counter electrode. The amount of ions absorbed is less likely to be absorbed by the counter electrode as the wind speed is increased. Therefore, it is considered that the static elimination time is shortened as the wind speed is increased. Further, it is considered that the absorption from the counter electrode becomes difficult as the distance from the emitter to the counter electrode becomes longer.
[0148]
Thus, increasing the wind speed and increasing the distance from the emitter to the counter electrode are equivalent from the viewpoint of reducing the amount of ions absorbed by the counter electrode. From the above, it has been clarified that when the wind speed is increased, sufficient neutralization capability can be obtained even if the distance from the emitter to the counter electrode is shortened.
[0149]
As a result of conducting experiments on the basic characteristics of the suction ionizer,
(1) When the voltage applied to the emitter is 4 kV to 10 kV, it has been clarified that ions are generated even if the atmosphere at the tip of the emitter is attracted and the charge can be eliminated.
(2) It has been clarified that the static elimination ability is improved by increasing the wind speed in the clean bench.
(3) It has been clarified that by increasing the wind speed in the clean bench, a sufficient charge removal capability can be obtained even if the distance from the emitter to the counter electrode is shortened.
[0150]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the number of cleaning / replacement operations by eliminating the generation of foreign matters such as fine particles, fragments, and dust groups, and to realize a maintenance-free contamination countermeasure that avoids the stop of the production line, thereby improving the yield. It is possible to provide a suction type ionizer that realizes both improvement and reduction in manufacturing cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a suction tube of a suction ionizer according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a suction tube of a suction ionizer according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a suction tube of a suction ionizer according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a counter electrode according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is another configuration diagram of the suction tube according to the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is another configuration diagram of the suction tube according to the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram when a ring-shaped counter electrode is used in the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram when a mesh electrode is used as a counter electrode in a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view of an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a front view of an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view of a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a front view of a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view of a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a perspective view of a fourteenth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a schematic configuration diagram of a fifteenth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a schematic configuration diagram of a sixteenth embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a schematic configuration diagram of a seventeenth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a schematic configuration diagram of an eighteenth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a diagram showing the inside of an ionizer bar.
FIG. 26 is a characteristic diagram illustrating the relationship between the voltage applied to the emitter and the static elimination time.
FIG. 27 is an explanatory diagram for explaining forces acting on ions generated in the vicinity of the emitter.
FIG. 28 is a characteristic diagram showing the relationship between wind speed and static elimination time.
FIG. 29 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance from the emitter to the counter electrode and the charge removal time when the applied voltage is increased or decreased as a parameter.
FIG. 30 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance from the emitter to the counter electrode and the charge removal time when the wind speed of the air blown by the blower is increased or decreased as a parameter.
[Explanation of symbols]
1 Emitter
1a Emitter body
1b Crimping part
1c Emitter tip
2 Suction tube
2a Suction port
2b Cross-section mouth
2c Suction tube body
2d Suction tube tip
2e Insulation support
3 Counter electrode
4 Voltage supply unit
5 Charged object
6 Dust collection filter
7 Blower means
8 bar
9 Clean bench
10 Support stand

Claims (15)

電気的絶縁体である材料を用いて形成され、吸引口を通じて外部の雰囲気を吸引する吸引管と、
吸引管の管内に配置され、先端に針状部が形成されたエミッタと、
高電圧が印加されるエミッタとの間に高圧電界を形成する対向電極と、
吸引管内に配設され、エミッタに高電圧を印加する電圧供給部と、
を備え、
コロナ放電により生成されたプラスイオンまたはマイナスイオンを高圧電界から受けるクーロン力により吸引管の外へ射出して被除電物へ到達させ、それ以外の塵埃または微粒子等の異物を吸引管内へ吸引することを特徴とする吸引型イオナイザ。A suction tube that is formed using a material that is an electrical insulator and sucks an external atmosphere through a suction port;
An emitter disposed in the tube of the suction tube and having a needle-like portion formed at the tip;
A counter electrode that forms a high-voltage electric field with an emitter to which a high voltage is applied;
A voltage supply unit disposed in the suction pipe and applying a high voltage to the emitter;
With
Injecting positive ions or negative ions generated by corona discharge out of the suction tube by the Coulomb force received from the high-voltage electric field to reach the object to be discharged, and sucking other foreign matters such as dust or fine particles into the suction tube Suction type ionizer characterized by 請求項１に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管の吸引口の開口面積は、吸引管の断面口面積よりも小さいことを特徴とする吸引型イオナイザ。The suction ionizer according to claim 1,
A suction ionizer characterized in that the opening area of the suction port of the suction tube is smaller than the cross-sectional area of the suction tube. 請求項１または請求項２に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管の管内で異物を捕集する集塵フィルタを備えることを特徴とする吸引型イオナイザ。The suction ionizer according to claim 1 or 2,
A suction-type ionizer comprising a dust collecting filter for collecting foreign matter in a pipe of the suction pipe. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、吸引管本体およびこの吸引管本体に着脱自在となるように設けられた吸引管先端部とを備え、また、
エミッタは、吸引管先端部に支持されるエミッタ先端と、吸引管本体の管内にあってエミッタ先端と電気的に接続される本体とを備え、
吸引管本体から吸引管先端部を取り外すことでエミッタ先端を本体から取り外せるようにしたことを特徴とする吸引型イオナイザ。In the suction type ionizer according to any one of claims 1 to 3,
The suction tube includes a suction tube body and a suction tube tip provided so as to be detachable from the suction tube body,
The emitter comprises an emitter tip supported by the tip of the suction tube, and a body electrically connected to the emitter tip in the tube of the suction tube body,
A suction ionizer characterized in that the tip of the emitter can be removed from the main body by removing the tip of the suction tube from the main body of the suction tube. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管による吸引を連続して行う吸引手段を備えることを特徴とする吸引型イオナイザ。In the suction ionizer according to any one of claims 1 to 4,
A suction ionizer comprising suction means for continuously performing suction by a suction tube. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管による吸引を間歇的に行う吸引手段を備えることを特徴とする吸引型イオナイザ。In the suction ionizer according to any one of claims 1 to 4,
A suction ionizer comprising suction means for intermittently performing suction by a suction tube. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
対向電極は、開口部を有することを特徴とする吸引型イオナイザ。In the suction ionizer according to any one of claims 1 to 6,
The counter-type electrode has an opening, and is a suction type ionizer. 請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
被除電物へ向けて送風する送風手段を備えることを特徴とする吸引型イオナイザ。In the suction type ionizer according to any one of claims 1 to 7,
A suction type ionizer comprising a blowing means for blowing air toward an object to be discharged. 請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管の吸引口およびエミッタの針状部が上方へ向くとともに、対向電極が吸引管およびエミッタの上側であって、かつ被除電物の上側に離間して配置されていることを特徴とする吸引型イオナイザ。The suction ionizer according to any one of claims 1 to 8,
The suction port is characterized in that the suction port of the suction tube and the needle-like portion of the emitter are directed upward, and the counter electrode is disposed above the suction tube and the emitter and spaced above the object to be discharged. Type ionizer. 請求項９に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、一列または複数列となるように複数本ならべて配置され、
対向電極は、吸引管の上方に配置される長尺状の電極を含むことを特徴とする吸引型イオナイザ。The suction ionizer according to claim 9,
A plurality of suction tubes are arranged in a row or a plurality of rows,
The suction type ionizer, wherein the counter electrode includes a long electrode disposed above the suction tube. 請求項１０に記載の吸引型イオナイザにおいて、
複数個の吸引管が支管として接続される本管を備え、
吸引管は、本管から突出されて複数本ならべて配置されることを特徴とする吸引型イオナイザ。The suction ionizer according to claim 10,
A main pipe to which a plurality of suction pipes are connected as branch pipes,
The suction type ionizer is characterized in that a plurality of suction pipes are arranged so as to protrude from the main pipe. 請求項９に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、少なくとも１本配置され、
対向電極は、吸引管の上方に配置される球状の電極を含むことを特徴とする吸引型イオナイザ。The suction ionizer according to claim 9,
At least one suction tube is arranged,
The suction type ionizer, wherein the counter electrode includes a spherical electrode disposed above the suction tube. 請求項１２に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、円周上に沿って複数本配置され、
球状の対向電極は、この円の中心線上の上方に配置されていることを特徴とする吸引型イオナイザ。The suction ionizer according to claim 12,
A plurality of suction pipes are arranged along the circumference,
The suction type ionizer is characterized in that the spherical counter electrode is disposed above the center line of the circle. 請求項９に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管は、少なくとも１本配置され、
対向電極は、１本の吸引管の中心を一致させて上方に配置される略円環状または網状の電極を含むことを特徴とする吸引型イオナイザ。The suction ionizer according to claim 9,
At least one suction tube is arranged,
The counter electrode includes a substantially annular or net-like electrode disposed above with the center of one suction tube being coincident with each other. 請求項１０〜請求項１４の何れか１項に記載の吸引型イオナイザにおいて、
吸引管の管方向を電界方向と略一致させるとともに、送風手段からの送風方向に対して略垂直となるような面で吸引管の前記吸引口を形成するようにしたことを特徴とする吸引型イオナイザ。The suction ionizer according to any one of claims 10 to 14,
A suction mold characterized in that the suction port of the suction tube is formed on a surface that is substantially perpendicular to the blowing direction from the blowing means, while making the tube direction of the suction tube substantially coincide with the electric field direction. Ionizer.
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