JP4677608B2 - 電極脱落防止装置付きイオナイザ - Google Patents

Description

本発明は、帯電したワークの除電に使用するイオナイザに関するものであり、更に詳しくは、イオン発生用電極の脱落を防止する脱落防止装置を備えたイオナイザに関するものである。

半導体ウエハなどのワークの処理工程においては、静電気で帯電したワークの除電にイオナイザが使用される。このイオナイザは、例えば特許文献１に示すように、ハウジングの下面の電極取付口内に正の電極と負の電極とを配設し、正の電極に正のパルス状高電圧を印加し、負の電極に負のパルス状高電圧を印加することにより、コロナ放電を生じさせて両電極から正負のイオンを発生させるように構成されている。

上記正負の電極は、ごみの付着によって汚れ易く、また、コロナ放電を繰り返すことによって消耗し易いため、清掃や交換を度々行う必要があり、このため着脱自在となっている。即ち、上記一対の電極を中空の電極ホルダーに保持させることによって電極カートリッジを形成し、この電極カートリッジをハウジングに着脱自在に取り付けるようにしている。その取付方式は、通常、ハウジングに形成した上記電極取付口内に電極カートリッジを嵌合し、該電極カートリッジを中心軸線の回りに一定角度回転させることにより、該電極カートリッジに形成した取付用突起をハウジングに形成した取付用凹部に係止させるものである。

ところが、この種のイオナイザにおいては、それを使用する際の振動や衝撃等によって上記電極カートリッジが少しずつ回転し、ついには上記突起が凹部から外れて電極取付口から脱落するおそれがあった。このため、電極カートリッジがハウジングから脱落することのないように、該電極カートリッジの取り付けをより確実なものにすることが要求されている。
特開２００５−１０８８２９号公報

そこで本発明の目的は、上記電極カートリッジの脱落を防止するための電極脱落防止装置を備えたイオナイザを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のイオナイザは、電極取付口が開口する下面及び該下面に連なる両側面を有するハウジングと、上記電極取付口内に着脱自在に取り付けられた電極カートリッジと、上記ハウジングに取り付けられて該電極カートリッジの脱落を防止する脱落防止カバーとを備えている。上記電極カートリッジは、長円形断面を有する中空の電極ホルダーに一対の電極を保持させることにより形成され、上記電極取付口内で中心軸線の回りに回転させることによって上記ハウジングに係脱自在であり、また、上記脱落防止カバーは、上記ハウジングに着脱自在に取り付けられていて、電極カートリッジを拘束するための拘束部を有し、この拘束部で該電極カートリッジの回転を規制することによってこの電極カートリッジの脱落を防止するように構成されている。

本発明においては、上記脱落防止カバーの拘束部を、上記電極カートリッジが嵌合する長円形の嵌合孔とすることが望ましい。

本発明において好ましくは、上記脱落防止カバーが、断面溝形を有していて、その底壁部分に上記嵌合孔を有し、上記ハウジングの下面に該下面を跨いだ状態に取り付けられていることである。
この場合、上記ハウジングが、両側面の下端の上記下面寄りの位置に該ハウジングの長手方向に延びる一対の取付溝を有し、また、上記脱落防止カバーは、左右の側壁が互いの開閉方向に弾性変形自在となっていて、該側壁の先端に内向きに突出する突縁を有し、該突縁を上記取付溝に弾力的に係止させることによって上記ハウジングに取り付けられていることが望ましい。

また、本発明においては、上記脱落防止カバーが、左右の側壁から上向きに延出してハウジングの側面又は上面に係止する係止アームを有していても良い。
あるいは、上記脱落防止カバーが、該脱落防止カバーと上記ハウジングとを取り巻くバンドで該ハウジングに取り付けられていても構わない。
さらには、上記脱落防止カバーを螺子で上記ハウジングに取り付けることもできる。

また、本発明においては、上記脱落防止カバーの嵌合孔内に、上記電極カートリッジにおける電極ホルダー先端の開口部を覆うフィルターを設けることにより、該脱落防止カバーにフィルターホルダーの機能を兼備させることもできる。

本発明によれば、イオナイザのハウジングに脱落防止カバーを着脱自在に取り付け、この脱落防止カバーで電極カートリッジの回転を規制するという簡易な技術手段により、該電極カートリッジの脱落を確実に防止することができる。

図１〜図５は本発明に係るイオナイザの第１実施形態を示すものである。このイオナイザ１Ａは、半導体ウエハなどのワークの処理工程において、静電気で帯電した該ワークの除電に使用するもので、このイオナイザ１Ａからワークに対して正負のイオンが投射されると、該ワークが正に帯電している場合は負のイオンを吸着し、負に帯電している場合は正のイオンを吸着することによってその除電が行われるものである。

上記イオナイザ１Ａは、イオン発生用の正負の電極１１，１１を一対以上好ましくは複数対備えたイオナイザ本体２に、これらの電極の脱落を防止するための脱落防止カバー３を着脱可能に取り付けたものである。
上記イオナイザ本体２は、横に細長い中空のハウジング５を有している。このハウジング５は、縦方向に長い矩形又は長円形あるいはそれらに類似する断面形状を有していて、その下面５ａに、軸線方向（長手方向）に細長い長円形をした複数の電極取付口６が、該軸線方向に等間隔で形成され、各電極取付口６に、電極カートリッジ７が着脱自在に取り付けられている。図中８は、上記ハウジング５の長手方向の両端部を塞ぐエンドプレートである。

上記電極カートリッジ７は、図６からも分かるように、断面が長円形である中空の電極ホルダー１０の内部に、高電圧の印加によって正負のイオンを発生する正負一対の上記電極１１を保持させたものである。上記電極ホルダー１０の中間部外周には、上記電極取付口６と脱落防止カバー３の嵌合孔１３とに係止するフランジ状の係止部１２が設けられ、また、該電極ホルダー１０の基端部における長円の長手方向の両端部には、電極カートリッジ７を電極取付口６内に係止させるための取付用突起１３，１３が形成されている。

上記電極ホルダー１０は、上記電極取付口６内に十分余裕を持って嵌合できるように、その長円の長手方向及び短手方向の寸法が、該電極取付口６における長円の長手方向及び短手方向の寸法よりも十分小さく形成されている。一方、上記係止部１２は、該電極ホルダー１０を上記電極取付口６に嵌合させたとき該電極取付口６の口縁に係止するように、長手方向及び短手方向の寸法が、該電極取付口６の長手方向及び短手方向の寸法より大きく形成されている。

そして、図７に示すように、上記電極カートリッジ７を、上記電極取付口６内に傾けた状態、即ち、電極ホルダー１０の長円の長手方向の軸線Ｌ２を電極取付口６の長円の長手方向の軸線Ｌ１に対して傾斜させた状態で嵌合し、そのあと、該電極カートリッジ７を中心軸線Ｌ０の回りに一定角度回転させて、上記長手方向の軸線Ｌ２を電極取付口６の長手方向の軸線Ｌ１に一致させることにより、上記取付用突起１３がハウジング５の取付用凹部（図示せず）に係止し、該電極カートリッジ７が電極取付口６に取り付けられるようになっている。

上記電極カートリッジ７を電極取付口６から取り外すときは、上記電極ホルダー１０の長手方向の軸線Ｌ２が電極取付口６の長手方向の軸線Ｌ１に対して傾斜する位置まで該電極カートリッジ７を回転させることにより、上記取付用突起１３がハウジング５の取付用凹部から外れるため、その取り外しが可能になる。

上記正負の電極１１は、特に図示していないが、正のパルス状高電圧を発生する正の高電圧発生回路と、負のパルス状高電圧を発生する負の高電圧発生回路とにそれぞれ接続され、周期的に動作するこれらの高電圧発生回路から正負の高電圧を交互に印加されることにより、コロナ放電を生じ、正の電極１１からは正のイオンを放出し、負の電極１１からは負のイオンを放出するものである。これらの高電圧発生回路とその制御装置とは、上記ハウジング５の内部に設けても、ハウジング５の外部の適宜位置に設けても良い。

また、上記ハウジング５は、図５から明らかなように、上記下面５ａに連なる左右の側面５ｂ，５ｂを有していて、これらの側面５ｂの下端の上記下面５ａ寄りの互いに相対する位置に、該ハウジング５の軸線方向（長手方向）に全長にわたって延びる一対の取付溝１５，１５を有している。この取付溝１５の断面形状は、Ｖ字形やＵ字形あるいは凹字形など、どのような形状であっても良いが、図示した例では、図９のようにＶ字形に形成され、この取付溝１５の下側溝壁１５ａが、溝口側に向けて次第に外下がりをなすように傾斜している。また、該下側溝壁１５ａにおける溝底から溝口までの高さは、上側溝壁１５ｂにおける溝底から溝口までの高さに比べて小さく形成されている。

上記脱落防止カバー３は、合成樹脂等の透明又は不透明で弾性ある素材によって断面溝形に形成されたもので、実質的に平らな底壁３ａと、該底壁３ａの左右両側端部から一旦上向きに立ち上がったあと上広がり状に傾斜しあるいは湾曲しながら延びる左右の側壁３ｂ，３ｂと、これら両側壁３ｂの上端部に内向きに突出するように形成された係止用の突縁３ｃとを有している。上記底壁３ａには、図８からも分かるように、上記電極カートリッジ７の電極ホルダー１０が嵌合する長円形をした上記嵌合孔１３が、該電極カートリッジ７と同じ数だけ、上記脱落防止カバー３の長手方向に所定の間隔をおいて形成されている。また、上記左右の側壁３ｂ，３ｂは、互いの間隔が広がったり狭まったりする方向に弾性変形自在なるように形成されていて、これら両側壁３ｂ，３ｂの先端の突縁３ｃ，３ｃを上記取付溝１５，１５に弾力的に係止させることにより、上記脱落防止カバー３が、上記ハウジング５の下面５ａに、該下面５ａを跨いだ状態で着脱自在なるように取り付けられている。

上記脱落防止カバー３を取り付けた状態では、上記電極カートリッジ７の電極ホルダー１０が上記嵌合孔１３内に嵌合し、その先端が該カバー３から下方に僅かに突出する。また、電極ホルダー１０に形成されたフランジ状の上記係止部１２は、上記脱落防止カバー３の内側から上記嵌合孔１３の孔縁に当接している。従って、上記嵌合孔１３の孔縁は、上記係止部１２が当接して係止する係止受部１６を形成するものである。

上記嵌合孔１３は、上記電極ホルダー１０が僅かな隙間を介して嵌合できるような大きさ、即ち、長手方向及び短手方向の寸法が、該電極ホルダー１０に比べて僅かに大きい程度に形成されていて、この嵌合孔１３によって上記電極カートリッジ７の回転が規制されている。従って上記嵌合孔１３は、電極カートリッジ７を拘束してその回転を規制するための拘束部を形成するものである。
かくして、上記脱落防止カバー３で電極カートリッジ７の回転が規制される結果、該電極カートリッジ７の取付用突起１３がハウジング５の取付用凹部から外れるのが防止されるため、該電極カートリッジ７が電極取付口６から脱落することがなくなる。しかも、上記係止部１２が嵌合孔１３の孔縁に当接して係止することにより、その脱落防止効果はより確実なものとなる。

上記電極カートリッジ７を電極取付口６から取り外すときは、上記脱落防止カバー３をハウジング５から取り外したあと、該電極カートリッジ７を中心軸線Ｌ０の回りに一定角度回転させ、上記取付用突起１３をハウジング５の取付用凹部への係止から外すことにより、その取り外しが可能になる。

上記脱落防止カバー３は、上記ハウジング５に取り付けたときに該ハウジング５の側面５ｂ，５ｂから外方に突出しないような横幅を有していることが好ましく、より好ましくは、該ハウジング５と同じ横幅を有していることである。

また、該脱落防止カバー３の長さは、上記ハウジング５の下面５ａを全体的に覆うように該ハウジング５と同じ長さにすることもできるが、図示した実施形態においては、ハウジング５よりは短く、しかし全ての電極カートリッジ７には跨るような長さに形成されている。これにより、上記取付溝１５の一部を利用して、上記脱落防止カバー３と同様の係止用側壁及び突縁を有する部材により、センサー等の他の部品をイオナイザ本体２に取り付けることができる。

図１０及び図１１は本発明の第２実施形態を示すもので、この第２実施形態のイオナイザ１Ｂは、脱落防止カバー３に、フィルターホルダーとしての機能を兼備させたものである。即ち、該脱落防止カバー３の嵌合孔１３を、電極カートリッジ７の電極ホルダー１０の先端部が突出しないような深さに形成し、該嵌合孔１３内に、上記電極ホルダー１０先端の開口部を覆う多孔質のフィルター２０を収容したものである。
この第２実施形態の上記以外の構成は実質的に上記第１実施形態と同じであるから、それらの主要な同一構成部分に第１実施形態の場合と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。

図１２及び図１３は本発明の第３実施形態を示すもので、この第３実施形態のイオナイザ１Ｃが上記第１及び第２実施形態のイオナイザ１Ａ及び１Ｂと異なる点は、脱落防止カバー３が、左右の側壁３ｂから上向きに延出する帯状をした複数の係止アーム２１を一体に有していて、この係止アーム２１をハウジング５の上面に係止させることによって上記ハウジング５に取り付けられている点である。
従って上記ハウジング５には、上記第１及び第２実施形態のような取付溝１５を形成する必要はなく、また、上記脱落防止カバー３の両側壁３ｂに上記取付溝１５に係止する突縁３ｃを形成する必要もない。しかし、上記ハウジング５には、センサー等の他の部品を取り付けられるようにするため、上記取付溝１５が形成されていても構わない。

上記脱落防止カバー３及び係止アームは、透明であることが望ましいが、不透明であっても構わない。また、上記係止アーム２１は輪状に連なっているが、左右に分割されていても良く、分割されている場合には、左右の係止アーム２１の先端に突起を設け、この突起を、ハウジング５の側面５ｂに形成した凹部等に係止させるようにしても良い。

図１４及び図１５は本発明の第４実施形態を示すもので、この第４実施形態のイオナイザ１Ｄが上記第３実施形態のイオナイザ１Ｃと相違する点は、脱落防止カバー３が、該カバーとは別体に形成された複数のバンド２２でハウジング５に取り付けられている点である。これらのバンド２２は、上記脱落防止カバー３とハウジング５とを全体として取り巻くように配設されている。これ以外の構成は実質的に上記第３実施形態と同じである。

図１６は本発明の第５実施形態を示すもので、この第５実施形態のイオナイザ１Ｅは、上記第３実施形態におけるバンド２２の代わりに螺子２３を使用し、この螺子２３で脱落防止カバー３をハウジング５に取り付けらたものである。これ以外の構成は実質的に上記第３実施形態と同じである。

なお、上記各実施形態においては、イオナイザ本体２に、全ての電極カートリッジ７に跨る長さを有する１つの脱落防止カバー３を取り付けているが、該脱落防止カバー３は、個々の電極カートリッジ７毎に分割されていても良い。あるいは、電極カートリッジ７の数が多い場合には、複数の電極カートリッジ７に跨る長さを有する複数の脱落防止カバーを使用することもできる。

本発明に係るイオナイザの第１実施形態を示す正面図である。 図１の底面図である。 図１の側面図で、一部を破断して示すものである。 図１の分解図で、脱落防止カバーの一部を破断して示すものである。 図４の側面図で、一部を破断して示すものである。 電極カートリッジの部分断面図である。 イオナイザ本体の一部の底面図である。 脱落防止カバーの部分底面図である。 ハウジングの部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態の正面図である。 図１０の側面図で、一部を破断して示すものである。 本発明の第３実施形態の正面図である。 図１２の側面図である。 本発明の第４実施形態の正面図である。 図１４の側面図である。 本発明の第５実施形態を示すもので、一部の螺子を取り外した状態の正面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ イオナイザ
３ 脱落防止カバー
３ａ 底壁
３ｂ 側壁
３ｃ 突縁
５ ハウジング
５ａ 下面
５ｂ 側面
６ 電極取付口
７ 電極カートリッジ
１０ 電極ホルダー
１１ 電極
１３ 嵌合孔（拘束部）
１５ 取付溝
２０ フィルター
２１ 係止アーム
２２ バンド
２３ 螺子
Ｌ０ 中心軸線

Claims (8)

1. 電極取付口が開口する下面及び該下面に連なる両側面を有するハウジングと、上記電極取付口内に着脱自在に取り付けられた電極カートリッジと、上記ハウジングに取り付けられて該電極カートリッジの脱落を防止する脱落防止カバーとを備え、
   上記電極カートリッジは、長円形断面を有する中空の電極ホルダーに一対の電極を保持させることにより形成され、上記電極取付口内で中心軸線の回りに回転させることによって上記ハウジングに係脱自在であり、
   上記脱落防止カバーは、上記ハウジングに着脱自在に取り付けられていて、電極カートリッジを拘束するための拘束部を有し、この拘束部で該電極カートリッジの回転を規制することによってこの電極カートリッジの脱落を防止するように構成されている、
   ことを特徴とする電極脱落防止装置付きイオナイザ。
2. 上記脱落防止カバーの拘束部が、上記電極カートリッジが嵌合する長円形の嵌合孔であることを特徴とする請求項１に記載のイオナイザ。
3. 上記脱落防止カバーが、断面溝形を有していて、その底壁部分に上記嵌合孔を有し、上記ハウジングの下面に該下面を跨いだ状態に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のイオナイザ。
4. 上記ハウジングが、両側面の下端の上記下面寄りの位置に該ハウジングの長手方向に延びる一対の取付溝を有し、また、上記脱落防止カバーは、左右の側壁が互いの開閉方向に弾性変形自在となっていて、該側壁の先端に内向きに突出する突縁を有し、該突縁を上記取付溝に弾力的に係止させることによって上記ハウジングに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のイオナイザ。
5. 上記脱落防止カバーが、左右の側壁から上向きに延出してハウジングの側面又は上面に係止する係止アームを有することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のイオナイザ。
6. 上記脱落防止カバーが、該脱落防止カバーと上記ハウジングとを取り巻くバンドで該ハウジングに取り付けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のイオナイザ。
7. 上記脱落防止カバーが、螺子で上記ハウジングに取り付けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のイオナイザ。
8. 上記脱落防止カバーの嵌合孔内に、上記電極カートリッジにおける電極ホルダー先端の開口部を覆うフィルターを設けることにより、該脱落防止カバーにフィルターホルダーの機能を兼備させたことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のイオナイザ。

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