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静電気

【塩ビ板を除電する その1】


ホームセンターで購入した塩ビ板をブックエンドを使って立てます。オムロンのスマート静電気センサを使って、保護フィルムの上から帯電位を測定しながら、下記アイテムを使って除電を試みます。

・ 除電ワイパー「電気トール」
・ 水
・ アルコール
・ 帯電防止剤(トッパンフォームズ「快適水」)
【塩ビ板を除電する その2】


その1で使用した塩ビ板の保護フィルムを剥がしてみます。すると、非常に高い電位の静電気が発生します。
これを以下のアイテムで除電を試みました。

・ 除電ワイパー「電気トール」
・ アルコール
・ 帯電防止剤(トッパンフォームズ「快適水」)
【塩ビ板を除電する その3】


塩ビ板の保護フィルムを剥がしてみます。すると、非常に高い電位の静電気が発生します。一度除電させて、もう一度乾いたワイパーで拭く。その時の電位を調べてみました。以下のアイテムで除電を試みました。

・ アルコール
・ 帯電防止剤(トッパンフォームズ「快適水」)
・ 市販のイオナイザー
【塩ビ板を除電する その4】


塩ビ板をポラリオンライトで照らしているところへ、ハンカチを叩いてホコリを発生させます。以下の条件で、ホコリの付着状況を観察します。

・通常に叩く
・帯電防止剤(トッパンフォームズ「快適水」)をスプレーして叩く
・市販のイオナイザーをかけながら叩く
・イオナイザー+快適水
・CS-JJ+ファン
【イオンカウンター】


イオンカウンターは空気中のイオンを測定する装置です。コロナ放電型イオナイザーはこのイオンを発生させて静電気を中和します。イオンの特徴を見てみましょう。
【除電装置+エアシャワーの効果その1】


エアシャワー内に帯電したアクリル板を置き、毛髪を10本付着させ、除電装置ON、OFFの状態でそれぞれ20秒吹きます。除電装置のあるなしでアクリル板の帯電状態はどうなるでしょうか?また、毛髪除去の状況にどのような差が出てくるでしょうか?除電装置はシーズシー製のCS-JJを使用しています。
【除電装置+エアシャワーの効果その2】


除電装置は静電気で付着したものの除去率を上げることはできませんでした。次に、付着しにくくする力について調べてみます。先にイオナイザー除電装置はシーズシー製のCS-JJを使用しています。
【リストストラップと人体静電気】


人が歩くと摩擦で静電気が発生します。静電気対策が必要な工程では「リストストラップ」を着用して静電気を逃がします。その効果を実験で確かめましょう。通常の作業服、クリーンウエア、手袋など条件を変えて実験しています。
【加湿とクリーン、静電気付着でより効果的なのは?】


ワークの近くに強く帯電したものがあると、静電気付着が起こりやすくなります。それを防ぐには、加湿するのか、クリーン化するのか、どちらがより効果的でしょうか?どちらも実施していない場合と比較してみました。
日本電産サンキョー製パーティクルモニター温湿度センサー付きを使用しています。
【静電気による付着】

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ワークが帯電していない場合、落下塵は重力による影響が大多数である、ということは先の実験で確認しました。では、ワークが帯電している場合、付着ゴミは増えるのでしょうか?垂直に保持する治具に強く帯電したアクリル板を近づけ、影響を調べてみます。
【静電気による付着その2(水平置き)】

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シリコンウエハを擦らなくても静電気の影響を見る方法があります。チャージプレートモニターと言う装置を使う方法です。シリコンウエハをテーブルに水平に置き、帯電していると重力沈降にプラスして付着量が増えるかどうか確認してみます。
【イオナイザーの効果】

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静電気によるゴミの付着対策用にイオナイザーがよく使用されます。ワークが帯電している状態ではゴミの付着量が増えたので、除電すれば少なくなると予測できます。
さらに、すでに付着したゴミ・ホコリを除去することは可能でしょうか?

【CS-JJがない場合のエアシャワーでの静電気の減衰時間



除電装置「CS-JJ」をOFFの状態でエアシャワーのみを動作させました。この場合 、エアシャワーの風だけでは、ほとんど静電気を除去することはできません。
※湿度など の条件で結果は異なります。
よって、静電気付着すたゴミを除去する能力は劣ることに
なります。
                    【CS-JJ】のページへ
【エアシャワーCAS201の静電気除去】
エアシャワー+除電ユニットの静電気除去能力を減衰時間で表示

除電ユニットCS-JJ内蔵のエアシャワーCAS-201は静電気対策にも有効です。 CPM(チャージプレートモニター)に1000Vをチャージさせ、エアシャワーを起動 させるとわずか1.8秒で100V以下に静電気は減衰します。             
                    【CS-JJ】のページへ
                 【新型エアシャワー】のページへ
【導電性マットとアース】
導電性マットはアースにつながなければ効果はない

静電気対策の方法のひとつとして表面抵抗値が導電性レベルのものを使用するという方法 があります。導電性ゴムマットなどが代表的な製品となります。しかし、導電性製品もア ースをしなければ、静電気を逃がすことはできません。この実験ではチャージプレートモ ニターに導電性マットを乗せて、1000Vをチャージします。そのままでは、わずかに 減衰していくだけですが、アースをつないだ瞬間、静電気はなくなります。
              【静電気実験レポート】のページへ
【アースをした導電性マットでも静電気吸着は発生】
アースをしてもホコリなどの静電気付着は防ぐことはできない

アースは万能というわけではありません。絶縁物が帯電するとそもそも電気が流れないわ けですから、アースにつないでも静電気の除去はできません。実験ではテフロンテープを 5mm幅に切ってタコアシにしたもの(Jチェッカーと言います)をこすって静電気を起 こします。テフロン同士の静電気は同極(マイナス)なので反発します。これをアースに つないだアルミ缶に近づけると・・・アースにつないでいるにもかかわらず吸着されてし まいます。これを防ぐにはCS-JJのようなイオナイザーを使用して、イオンによる中 和で静電気を除去する必要があります。
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【シリコンチューブから出る空気の帯電と除去】


シリコンチューブからエアを吐出させ、それを絶縁状態のアルミ板に当てます。すると、 アルミ板はマイナスに帯電していきます。次にチューブにアルミ箔を巻きアースをつなぐ とアルミ板に当たるエアの帯電はなくなりました。
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【アクリルパイプから出るエアの帯電と除去】


今度は、アクリルのパイプから出るエアを同様にアルミ板に当てて表面電位計で測定して みます。今度はプラスに帯電していることがわかります。エア配管材の違いで帯電の量や 極性が変わるのです。除去方法は同様にアースにつなげば可能です。
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【アルミ箔のブランコ】


絶縁物の上にのっている金属は何度も放電してしまうことがあります。静電気吸着とは関 係ありませんが、放電は装置のノイズとなり、ときには誤動作の原因にもなるので注意が 必要です。この実験ではチャージプレートモニターの上に5KV以上の電圧を印加し、糸 で垂らしたアルミ箔を近づけます。すると、初めは引き寄せられ、くっつきますが、一度 離すと今度は逆に反発して近づかなくなります。ところが、アルミ箔がアースに触れた瞬 間・・・。
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