JP2001200999A - 液体注入方法および液体注入装置 - Google Patents
液体注入方法および液体注入装置Info
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Abstract
気に触れることなく回収、再利用できる液体注入方法お
よび液体注入装置を提供すること。 【解決手段】 ノズル部23から被注入部品29に液体
3を注入する前に、脱泡を完了した液体3を保持するタ
ンク1内を大気開放し、同時に他のタンク2内を減圧
し、バルブ21およびバルブ22を同時に開く。これに
よると、脱泡を完了した液体3を保持し大気開放された
タンク1内の圧力と減圧された他のタンク2内の圧力と
の差により、大気開放されたタンク1とノズル部23と
を繋ぐ配管19内の液体を、他のタンク2内に大気に触
れることなく移動させ、回収、再利用することができ
る。
Description
び液体注入装置に関するもので、例えば電子部品にIC
チップの保護材料を注入する方法および装置として好適
なものである。
保護を目的として液状の熱硬化性樹脂を注入する液体注
入装置としては、図9に示すものが知られている。この
液体注入装置は、液体103を保持しバルブ105の操
作により大気開放可能なタンク101と、このタンク1
01内を減圧する真空ポンプ114と、タンク101に
設けられタンク101内の液体103を攪拌する攪拌翼
115と、液体103を被注入部品129に定量注入す
るノズル部123と、ノズル部123の先端123aお
よび被注入部品129を内部に保持する密閉チャンバ1
24と、密閉チャンバ124内を減圧する真空ポンプ1
28と、タンク101の底部101aとノズル部123
とを繋ぐ配管119とを備えて構成されている。
もにタンク101内の液体103を攪拌して液体内に溶
け込んでいる気体を除去する脱泡工程、タンク101内
の減圧、攪拌を止め、バルブ105を開けタンク101
内を大気開放するとともに密閉チャンバ124内を減圧
し、密閉チャンバ124内に保持された被注入部品12
9にノズル部123より液体103を注入する液体注入
工程が順に実行されるようになっている。
従来技術では、脱泡工程中に、タンクの底部101aと
ノズル部123とを繋ぐ配管119内に停留している液
体中に溶けている気体が集まり、配管119内に気泡が
発生する。そして、液体注入工程で配管119内の気泡
を含む液体を被注入部品129に注入すると、液体注入
量の精度が低下したり、注入された液体内の気泡が被注
入部品129の性能を劣化するという欠点がある。
注入を開始する前に、図9に示すバルブ150を開操作
し、配管119内の気泡を含む液体を配管151を通し
て減圧された密閉チャンバ124内の容器152に排出
し、配管119内にタンク101内の液体103を供給
しておくというものがある。
の注入を開始する前に、気泡を含まない液体で配管11
9内を満たすことができ、前記の欠点を克服することが
できるが、以下のような問題が生じる。
泡を含む液体を再利用しようとすると、容器152を密
閉チャンバ124から取り出した後、液体注入工程が完
了し次回の脱泡工程が開始される前に、容器152内の
液体をタンク101に設けられた図示しない供給口から
タンク101内に戻さなくてはならない。このとき、密
閉チャンバ124から取り出した後の容器152内の液
体が、液体注入装置外部の大気と長時間触れていると、
大気中の異物(ほこり等)を取り込んでしまう可能性が
あるため、厳重に密閉して保管しなくてはならないとい
う問題と、作業者の時間的ロスが発生する。
タンクとノズル部とを繋ぐ配管内の液体を大気に触れる
ことなく回収し、再利用できる液体注入方法および液体
注入装置を提供することを目的とする。
め、請求項1ないし3に記載の発明では、ノズル部(2
3)から被注入部品(29)に液体(3)を注入する注
入工程(S3)を実行する前に、脱泡を完了した液体
(3)を保持する第1のタンク(1)内を加圧し、同時
に第2のタンク(2)内を減圧し、加圧した第1のタン
ク(1)とノズル部(23)とを繋ぐ配管(19)内の
液体を、第2のタンク(2)内に移動する移動工程(S
2)を有することを特徴としている。
を保持し加圧された第1のタンク(1)内の圧力と減圧
された第2のタンク(2)内の圧力との差により、加圧
した第1のタンク(1)とノズル部(23)とを繋ぐ配
管(19)内の液体を、第2のタンク(2)内に大気に
触れることなく移動させ、回収、再利用することができ
る。また、第2のタンク(2)内の液体をそのまま利用
できるため、従来行なわれていた排出された気泡を含む
液体を密閉チャンバ(24)内から取り出す作業工程が
不要となり、従って生産に寄与しない時間の短縮ができ
る。
1に記載の発明における第1のタンク(1)内の加圧が
大気圧であることを特徴としている。
できるため、高価な加圧手段を必要としない。
程が第1のタンク(1)内を減圧するとともに、第1の
タンク(1)内の液体(3)を攪拌することを特徴とし
ている。
持された液体(3)が高粘度液体であっても効果的に脱
泡を行うことができる。
は、内部に液体(3、4)を保持する第1、第2のタン
ク(1、2)と、これら第1、第2のタンク(1、2)
内を加圧または減圧するタンク加減圧手段(5、6、
7、8、9、10、11、12、13、14)と、第
1、第2のタンク(1、2)内の液体(3、4)を被注
入部品(29)に注入する共通のノズル部(23)と、
第1のタンク(1)と共通のノズル部(23)とを繋ぐ
配管(19)と、この配管(19)の経路を開閉するバ
ルブ(21)とを備え、共通のノズル部(23)より被
注入部品(29)に液体(3)を注入する前に、タンク
加減圧手段(5、6、7、8、9、10、11、12、
13、14)にて第1のタンク(1)内を加圧し、かつ
第2のタンク(2)内を減圧した状態とし、バルブ(2
1)を開いて第1のタンク(1)と共通のノズル部(2
3)とを繋ぐ配管(19)内の液体を第2のタンク
(2)内に移動させる構成としたことを特徴としてい
る。
載の液体注入方法を実施することができる。
4に記載の液体注入装置において、タンク加減圧手段
(5、6、7、8、9、10、11、12、13、1
4)の一部を構成するタンク加圧手段(5、6、7、
8)が大気開放手段であることを特徴としている。
様に、大気開放により加圧が達成できるため、高価な加
圧手段を必要としない。
4または5に記載の液体注入装置において、第1、第2
のタンク(1、2)に設けられ、第1、第2のタンク
(1、2)内の液体(3、4)を攪拌する攪拌手段(1
5、16、17、18)を備えたことを特徴としてい
る。
様に、第1、第2のタンク(1、2)内に保持された液
体(3、4)が高粘度液体であっても効果的に脱泡を行
うことができる。
いては、共通のノズル部(23)の先端部(23a)を
内部に設け、被注入部品(29)を内部に保持する密閉
容器(24)と、この密閉容器(24)内を減圧する容
器減圧手段(25、26、27、28)を備えたことを
特徴としている。
入部品(29)への液体(3)の注入を減圧下で行うこ
とができ、注入時の空気の巻き込みを防止することがで
きる。
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示す。
基づいて説明する。
第1の実施形態の液体注入装置を示す配管線図である。
1はタンクであり、内部に図示しない液体供給口から供
給された液体3を保持している。また、2もタンクであ
り、内部に図示しない液体供給口から供給された液体4
を保持している。タンク1の上面部図中左側にはタンク
1内の空間と外部の大気とを連通または遮断する大気開
放手段の一部であるバルブ5が設けられており、バルブ
5の上部には、バルブ5を通してタンク1内に外部の大
気を導入する際に、大気中のほこり等の侵入を防止する
と同時に大気吸入音を低減するためのフィルタ機能を備
えた大気開放手段の一部であるサイレンサ7が配置され
ている。このバルブ5とサイレンサ7とでタンク1のタ
ンク加圧手段を構成している。また、タンク2の上部面
図中左側には、タンク1と同様に大気開放手段であるバ
ルブ6とサイレンサ8が配置されている。このバルブ6
とサイレンサ8とでタンク2のタンク加圧手段を構成し
ている。
ク1内の空間と配管11とを連通または遮断するバルブ
9が設けられており、タンク2の上面部図中右側にもタ
ンク2内の空間と配管11とを連通または遮断するバル
ブ10が設けられている。配管11のバルブ9、10と
反対側の端は、配管11内に侵入してくる液体のミスト
を捕獲するトラップ12と配管13とを介して真空ポン
プ14に接続している。バルブ9、バルブ10、配管1
1、トラップ12、配管13および真空ポンプ14でタ
ンク減圧手段を構成している。
手段およびタンク減圧手段でタンク加減圧手段を構成し
ている。
7が配置されており、モータ17のタンク1内に延びた
回転軸の先端には、タンク1内の液体3を攪拌する攪拌
翼15が設けられている。この攪拌翼15とモータ17
とで、タンク1の攪拌手段を構成している。タンク2の
上面部中央にもモータ18が配置されており、モータ1
8のタンク2内に延びた回転軸の先端には、タンク2内
の液体4を攪拌する攪拌翼16が設けられている。この
攪拌翼16とモータ18とで、タンク2の攪拌手段を構
成している。
チューブからなる配管19の一端が接続されており、配
管19の他端はノズル部23に接続されている。そし
て、タンク1の下方には配管19の経路を開閉するバル
ブ21が設けられている。また、タンク2の底部2aに
は配管20の一端が接続されており、配管20の他端は
ノズル部23に接続されノズル部23内の上部(図中左
側上部)にて配管19と連通している。そして、タンク
2の下方には配管20の経路を開閉するバルブ22が設
けられている。
チャンバ24内に配置されており、ノズル部23の先端
部23aの下方には被注入部品29が配置されている。
ノズル部23内には、上端が配管19、20と連通し、
下端が先端部23aに繋がる配管35が設けられてい
る。配管35の経路中央付近にはハウジング233が配
置されており、このハウジング233内にプランジャ2
32が摺動可能に嵌合している。このプランジャ232
は、図示しない空気圧駆動機構によりハウジング233
内を軸方向(図1上下方向)に移動するようになってい
る。
バルブ231が配置され、配管35のハウジング233
の下流側にはバルブ234が配置されており、このバル
ブ231、234とプランジャ232とハウジング23
3とにより液体の吐出機構を構成している。
が接続しており、配管25の密閉チャンバ24と反対側
の端は、配管25内に侵入してくる液体のミストを捕獲
するトラップ26と配管27とを介して真空ポンプ28
に接続している。配管25、トラップ26、配管27お
よび真空ポンプ28で、密閉チャンバ24の容器減圧手
段を構成している。
よび22はバルブ開閉手段であるソレノイドにより開閉
動作を行うソレノイドバルブであり、バルブ231およ
びバルブ234は空気圧により開閉動作を行うエアバル
ブである。
に従って、各バルブ5、6、9、10、21、22、2
31、234、各モータ17、18、真空ポンプ14、
28およびプランジャ232を制御し、図2に示すよう
に、タンク1内の脱泡工程S1、タンク1とノズル部2
3間の配管19内の液体をタンク2へ移動する移動工程
S2、およびノズル部23より液体を被注入部品29に
注入する注入工程S3を順次行うように構成されてい
る。
注入方法を説明すると、まず、図示しない液体供給口か
ら第1のタンクをなすタンク1内に液体3(本例では、
硬化前のフロロシリコーンゲル)を供給する。そして、
タンク1に設けられたバルブ5と第2のタンクをなすタ
ンク2に設けられたバルブ10と配管19の経路中に設
けられたバルブ21と配管20の経路中に設けられたバ
ルブ22とを閉じ、タンク1に設けられたバルブ9を開
けておく。この状態において真空ポンプ14を作動させ
て、タンク1内を減圧するとともに、モータ17を作動
させ攪拌翼15を回転させて液体3を攪拌し、液体3中
に溶け込んでいる気体を除去する。
閉じた後バルブ5を開き、タンク1内を大気圧とする。
次に、バルブ6を閉じた後バルブ10を開き、タンク2
内を減圧する。この状態においてバルブ21とバルブ2
2とを所定時間開くと、タンク1内の圧力とタンク2内
の圧力の差により、第1のタンクであるタンク1内の液
体3が配管19から配管20に流れ込み、配管19およ
び配管20の内部に停留していた液体は第2のタンクで
あるタンク2内に押し出される。
4内を真空ポンプ28を作動させて減圧する。そして、
ノズル部23内の配管35内に停留していた液体を排出
した後、ノズル部23の先端23aから液体を吐出し、
被注入部品29に液体を注入する。このときのノズル部
23の作動としては、まず、プランジャ232を最大下
降位置まで下降させておく。次にバルブ231を開くと
ともにプランジャ232を上昇させ、1回の吐出分の液
体をハウジング233内に取り込む。次にバルブ231
を閉じバルブ234を開きプランジャ232を再び下降
させると、ハウジング233内の液体はノズル部23の
先端部23aから吐出する。
した液体3を保持し大気圧とされたタンク1内の圧力と
減圧されたタンク2内の圧力との差により、第1のタン
クであるタンク1の底部1aとノズル部23とを繋ぐ配
管19内の液体を大気に触れることなく第2のタンクで
あるタンク2に回収できる。
とでタンク1内の液体3を使い切る前に、図示しない液
体供給口からタンク2内に液体4を追加供給し、タンク
2を第1のタンクとし、タンク1を第2のタンクとし
て、上述の液体注入方法を繰り返すことにより、タンク
2内に回収した液体を再利用することができる。なお、
このとき注入作業を連続して行うことができれば、ノズ
ル部23内の配管35内に液体は長時間停留しないた
め、配管35内の液体を排出する必要はない。
に交換することで、大気に触れることなく回収した液体
は常に再利用することができる。
について図3に基づいて説明する。
ズル部23から被注入部品29に液体を注入する前に、
脱泡を完了した液体3を保持する第1のタンクであるタ
ンク1内を大気圧とし、同時に第2のタンクであるタン
ク2内を減圧し、バルブ21とバルブ22とを所定時間
同時に開くことによって、タンク1の底部1aとノズル
部23とを繋ぐ配管19内に停留している液体を、配管
20を通してタンク2に回収し、タンク1とタンク2の
役割を交換することで回収した液体を再利用している。
に示すように、ノズル部23内で配管19および配管2
0と連通する回収専用配管30を設け、この配管30を
通して液体を回収しようとするものである。なお、第1
の実施形態と同様の部分については、第1の実施形態と
同じ符号をつけてその説明を省略する。
(図中左側上部)において配管19、配管20および配
管35と連通する配管30は、ノズル部23より上方に
配置されており、タンク1とタンク2との間で分岐して
いる。この分岐点とタンク1の側面部を繋ぐ配管31に
は、その経路中にバルブ33が設けられており、分岐点
とタンク2の側面部を繋ぐ配管32には、その経路中に
バルブ34が設けられている。
4はバルブ開閉手段であるソレノイドにより開閉動作を
行うソレノイドバルブである。
に従って、各バルブ5、6、9、10、21、22、3
3、34、231、234、各モータ17、18、真空
ポンプ14、28およびプランジャ232を制御し、第
1の実施形態と同様に、図2に示すように、タンク1内
の脱泡工程S1、タンク1とノズル部23間の配管19
内の液体をタンク2へ移動する移動工程S2、およびノ
ズル部23より液体を被注入部品29に注入する注入工
程S3を順次行うように構成されている。
て液体注入方法を説明すると、第1の実施形態と同様に
して、第1のタンクであるタンク1内の液体3中に溶け
込んでいる気体を除去した後、タンク1内を大気圧と
し、第2のタンクであるタンク2内を減圧する。このと
きバルブ33およびバルブ34は閉じられている。この
状態においてバルブ21とバルブ34とを所定時間開く
と、タンク1内の圧力とタンク2内の圧力の差により、
タンク1内の液体3が配管19から配管30、配管32
に流れ込み、配管19、配管30および配管32の内部
に停留していた液体はタンク2内に押し出される。
4内を真空ポンプ28を作動させて減圧する。そして、
ノズル部23内の配管35内に停留していた液体を排出
した後、ノズル部23の先端23aから液体を吐出し、
被注入部品29に液体を注入する。
した液体3を保持し大気圧とされたタンク1内の圧力と
減圧されたタンク2内の圧力との差により、第1のタン
クであるタンク1の底部1aとノズル部23とを繋ぐ配
管19内の液体を大気に触れることなく第2のタンクで
あるタンク2に回収できる。
とでタンク1内の液体3を使い切る前に、図示しない液
体供給口からタンク2内に液体4を追加供給し、タンク
2を第1のタンクとし、タンク1を第2のタンクとし
て、上述の液体注入方法を繰り返すことにより、タンク
2内に回収した液体を再利用することができる。さら
に、タンク1とタンク2の役割を交互に交換すること
で、大気に触れることなく回収した液体は常に再利用す
ることができる。
は、脱泡を完了した液体3を保持し大気圧とされたタン
ク1内の圧力と減圧されたタンク2内の圧力との差によ
り、第1のタンクであるタンク1の底部1aとノズル部
23とを繋ぐ配管19内の液体を大気に触れることなく
第2のタンクであるタンク2に回収し、その後、被注入
部品29に液体を注入することでタンク1内の液体3を
使い切る前に、図示しない液体供給口からタンク2内に
液体4を追加供給し、タンク2を第1のタンクとし、タ
ンク1を第2のタンクとして、前述の液体注入方法を繰
り返している。
と移動工程および注入工程の合計時間とを同一とし、タ
ンク2内に液体4を追加供給し、タンク2の脱泡工程の
開始にあわせて、タンク1の移動工程を開始し、タンク
1の底部1aとノズル部23とを繋ぐ配管19内の液体
を大気に触れることなく脱泡工程中のタンク2に回収
し、その後タンク1とタンク2の役割を交互に交換させ
てもよい。
装置は、内部に液体を保持するタンクを2つ備えていた
が、タンクが3つ以上であって、第1のタンクの役割と
第2のタンクの役割を順次変えていくものであってもよ
い。また、第1のタンクおよび第2のタンクはそれぞれ
複数であってもよい。
19、配管20および配管35はノズル部23内で連通
していたが、図4に示すように、配管35をノズル部2
3から突出させ、その突出した配管35の先端と配管1
9および配管20とを連通させてもよい。
19、配管20、配管30および配管35はノズル部2
3内で連通していたが、図5に示すように、配管35を
ノズル部23から突出させ、その突出した配管35の先
端と配管19、配管20および配管30とを連通させて
もよい。
19、配管20、配管30および配管35はノズル部2
3内の同じ位置で連通していたが、図6に示すように、
配管19および配管20と連通する配管36を設け、配
管30、配管35および配管36をノズル部23内で連
通させてもよいし、図7に示すように、配管19および
配管20と連通する配管36を設け、かつ配管35をノ
ズル部23から突出させ、その突出した配管35の先端
と配管30および配管36とを連通させてもよい。
19内または配管20内の液体をタンクに回収する配管
30をタンク1とタンク2との間で分岐させ、分岐した
片方の配管31をタンク1の側面に接続し、分岐した他
方の配管32をタンク2の側面に接続していたが、図8
に示すように、ノズル部23とタンク1の側面およびタ
ンク2の側面とをそれぞれ繋ぐ配管37および配管38
を独立して設けてもよい。
に示した実施形態において、液体の回収専用の役割をす
る配管は、タンク1の側面およびタンク2の側面に接続
していたが、タンクの上面等他の面に接続してもよい。
5、6、9、10、21、22、33および34はソレ
ノイドバルブであったが、空気圧等他の駆動源により開
閉動作するバルブであったり、手動により開閉するバル
ブであってもよい。
23内のバルブ231およびバルブ234は、空気圧に
より駆動するエアバルブであったが、他の駆動源により
駆動するものであってもよい。
23内のプランジャ232は、空気圧により駆動するも
のであったが、油圧によって駆動するものであったり、
サーボモータ等によって駆動するものであってもよい。
配管線図である。
の工程フロー図である。
配管線図である。
部配管線図である。
部配管線図である。
部配管線図である。
部配管線図である。
部配管線図である。
る。
手段の一部、大気開放手段の一部) 9、10 バルブ(タンク加減圧手段の一部、タンク減
圧手段の一部) 14 真空ポンプ(タンク加減圧手段の一部、タンク減
圧手段の一部) 15、16 攪拌翼(攪拌手段の一部) 19、20 配管(タンク1、2の底部1a、2aとノ
ズル部23とを繋ぐ配管) 21、22 バルブ 23 ノズル部 24 密閉チャンバ(密閉容器) 28 真空ポンプ(容器減圧手段の一部) 30 配管 35 配管(ノズル部23内の配管) 100、200 制御装置
Claims (7)
- 【請求項1】 内部に液体(3、4)を保持する複数の
タンク(1、2)のうち第1のタンク(1)内を減圧す
る脱泡工程(S1)と、 脱泡した前記第1のタンク(1)内を加圧するととも
に、第2のタンク(2)内を減圧し、前記第1のタンク
(1)とノズル部(23)とを繋ぐ配管(19)内の液
体を前記第2のタンク(2)内に移動させる移動工程
(S2)と、 前記第1のタンク(1)を加圧して、前記配管(19)
を介してノズル部(23)から被注入部品(29)に液
体(3)を注入する注入工程(S3)とを有することを
特徴とする液体注入方法。 - 【請求項2】 前記第1のタンク(1)内の加圧が大気
圧であることを特徴とする請求項1に記載の液体注入方
法。 - 【請求項3】 前記脱泡工程が前記第1のタンク(1)
内を減圧するとともに、前記第1のタンク(1)内の液
体(3)を攪拌することを特徴とする請求項1または2
のいずれか1つに記載の液体注入方法。。 - 【請求項4】 内部に液体(3、4)を保持する第1、
第2のタンク(1、2)と、 これら第1、第2のタンク(1、2)内を加圧または減
圧するタンク加減圧手段(5、6、7、8、9、10、
11、12、13、14)と、 前記第1、第2のタンク(1、2)内の前記液体(3、
4)を被注入部品(29)に注入する共通のノズル部
(23)と、 前記第1のタンク(1)と前記共通のノズル部(23)
とを繋ぐ配管(19)と、 前記配管(19)の経路を開閉するバルブ(21)とを
備え、 前記共通のノズル部(23)より前記被注入部品(2
9)に前記液体(3)を注入する前に、前記タンク加減
圧手段(5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14)にて前記第1のタンク(1)内を加圧し、か
つ前記第2のタンク(2)内を減圧した状態とし、前記
バルブ(21)を開いて前記第1のタンク(1)と前記
共通のノズル部(23)とを繋ぐ前記配管(19)内の
液体を前記第2のタンク(2)内に移動させる構成とし
たことを特徴とする液体注入装置。 - 【請求項5】 前記タンク加減圧手段(5、6、7、
8、9、10、11、12、13、14)の一部を構成
するタンク加圧手段(5、6、7、8。)が、大気開放
手段であることを特徴とする請求項4に記載の液体注入
装置。 - 【請求項6】 前記第1、第2のタンク(1、2)に設
けられ、前記第1、第2のタンク(1、2)内の液体
(3、4)を攪拌する攪拌手段(15、16、17、1
8)を備えたことを特徴とする請求項4または5のいず
れか1つに記載の液体注入装置。 - 【請求項7】 前記共通のノズル部(23)の先端部
(23a)を内部に設け、前記被注入部品(29)を内
部に保持する密閉容器(24)と、この密閉容器(2
4)内を減圧する容器減圧手段(25、26、27、2
8)を備えたことを特徴とする請求項4ないし6のいず
れか1つに記載の液体注入装置。
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JP2000004480A JP3654106B2 (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 液体注入方法および液体注入装置 |
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2000
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