JP6910214B2

JP6910214B2 - 液体供給装置

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Publication number: JP6910214B2
Application number: JP2017120319A
Authority: JP
Inventors: 関家　一馬; 一馬関家
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2037-06-20
Also published as: JP2019001542A; TW201904673A; TWI793124B; CN109094955B; US10464329B2; CN109094955A; US20180361749A1

Description

本発明は、液体供給装置に関する。

各種液体や気体を収容する容器のうち、脱気した液体や空気に触れて酸化させたくない液体を収容する容器が存在する。脱気した液体や空気に触れて酸化させたくない液体は、例えば、半導体ウェーハに塗布され液状保護膜となる液状樹脂（例えば、特許文献１参照）や、板状物を研削する際に被研削面と反対側の面に塗布して硬化させ保護部材とする液状樹脂（例えば、特許文献２参照）などの各種脱気した液体である。

特開２０１３−２５４８１７号公報特開２０１４−１９２４７３号公報

特許文献１及び特許文献２に記載された液体は、タンクなどの容器に保管・搬送され、供給装置に設置されるが、タンク内に気体が存在すると酸化したり、搬送中などに揺れたりした場合、気体が混入してしまう恐れがある。そのため、特許文献１及び特許文献２等に記載された液体は、脱気されかつ容器内に満タンに満たされた状態で収容されることがある。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２等に記載された液体は、脱気されかつ容器内に満タンに満たされた状態で収容されると、容器から排出される際に外部から気体を吸引する必要が生じ、やはり容器内に外部から気体を供給する必要が生じる。このために、特許文献１及び特許文献２等に記載された液体は、容器内の液体の使用終了までに長時間かかる場合、容器内に気体と同時に収容される時間が長くなり、何らかのきっかけで気体が混入する恐れが依然残ってしまう。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、収容する液体に気体が混入されることを抑制することができる液体供給装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の液体供給装置は、内部に液体を貯留するフィルム状部材からなる内袋と、内部に内袋を収容し、該内袋の口と連通する第１開口部と、該内袋と内壁の間の空間に流体を供給する第２開口部とを備える外側容器と、を有し、該液体を貯留した該内袋を該流体の供給により圧迫して変形させ、該内袋から該液体を外部に送出する液体容器を用いて供給先に該液体を供給する液体供給装置であって、該第１開口部を介して該内袋から該液体を供給先に送出する送出路と、該第２開口部を介して該外側容器の空間に該流体を供給する流体供給路と、該流体供給路に設置され、流体供給源からの該流体の供給を制御する流体制御部と、気体を該内袋に供給する気体供給路と、気体供給源からの該気体の供給を制御する気体制御部と、を備え、該液体を送出する際に、該流体を該外側容器の空間に供給し、該液体を貯留した該内袋を圧迫して変形させ、該液体を排出した該液体容器を該液体供給装置から離脱する前に、該気体を供給して該内袋を膨らませて該外側容器の空間に溜まった該流体を排出し、該液体容器の重量を減少させることを特徴とする。

前記液体供給装置において、前記液体容器は、該外側容器に収容された該内袋が該液体に密着しており、該内袋の口には排出される該液体の戻りを防ぐ逆止弁を備えても良い。

前記液体供給装置において、前記液体容器は、該外側容器が、該空間から該流体を排出する第３開口部を備えても良い。

前記液体供給装置において、該流体は、液体でも良い。

本願発明は、収容する液体に気体が混入されることを抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る液体供給装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された液体供給装置の要部の断面図である。図３は、実施形態１に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出中を示す要部の断面図である。図４は、実施形態１に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出完了時を示す要部の断面図である。図５は、実施形態１に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出中を示す要部の断面図である。図６は、実施形態１に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出完了時を示す要部の断面図である。図７は、実施形態２に係る液体供給装置の構成例を示す斜視図である。図８は、図７に示された液体供給装置の要部の断面図である。図９は、実施形態３に係る液体供給装置の要部の断面図である。図１０は、実施形態３に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出中を示す要部の断面図である。図１１は、実施形態３に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出完了時を示す要部の断面図である。図１２は、実施形態３に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出中を示す要部の断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る液体容器及び液体供給装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る液体供給装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示された液体供給装置の要部の断面図である。

実施形態１に係る液体供給装置１は、図１及び図２に示すように、内部に液体１００（図２のみに示す）を貯留する液体容器２と、送出路３と、流体供給路４と、流体制御部５と、気体供給路６と、気体制御部７とを備える。液体供給装置１は、液体容器２を用いて、供給先２００に液体１００を供給する装置である。なお、液体１００は、例えば、ウエーハにレーザーアブレーション加工を施す際にウエーハのデバイスにデブリが付着することを抑制する保護膜を構成する水溶性の液状樹脂又は研削加工の際に被加工物の表面を保護する保護部材を構成する紫外線硬化型の液状樹脂であるが、これらに限定されない。水溶性の液状樹脂は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、又はＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）等により構成される。また、供給先２００は、液体１００が水溶性の液状樹脂である場合にはウエーハをレーザーアブレーション加工するレーザー加工装置であり、液体１００が紫外線硬化型の液状樹脂である場合には被加工物に液状樹脂を貼着する貼着装置であるが、これらに限定されない。

液体容器２は、図２に示すように、内袋２１と外側容器２２とを有する２重構造の容器である。内袋２１は、内部に液体１００を貯留する。内袋２１は、可撓性を有するフィルム状部材からなり、液体１００を排出する口２３を除いて内部が密閉されている。内袋２１が収容する液体１００は、脱気されており、内袋２１の内面は、液体１００に密着している。内袋２１は、液体１００を満タンに貯留した状態では、外側容器２２の内面に密着している。

外側容器２２は、硬質な材料により構成された容器であって、例えば、ポリタンク（ポリエチレン製のタンク）又は一斗缶（金属製のタンク）であるが、これらに限定されない。外側容器２２は、内部に内袋２１を収容し、内袋２１の口２３と連通する第１開口部２４と、内袋２１と外側容器２２の内壁との間の空間３４に流体３００（図３に示す）を供給する第２開口部２５とを備える。第１開口部２４及び第２開口部２５は、外側容器２２の上方に位置する壁２６を貫通した孔２７，２８それぞれに取り付けられたキャップ２９，３０に設けられている。なお、実施形態１において、流体３００は、液体である純水であるが、純水に限定されないとともに気体でも良い。

また、外側容器２２は、空間３４から流体３００を排出する第３開口部である排出管３１を備える。排出管３１は、空間３４と外側容器２２の外部とを連通した管であり、外側容器２２の下端部に設けられている。排出管３１には、内側の流路を開閉する開閉弁３２が取り付けられている。

液体容器２は、逆止弁３３を備える。逆止弁３３は、内袋２１の口２３に取り付けられかつ第１開口部２４内に配置されて、内袋２１の口２３に備えられている。即ち、内袋２１の口２３には逆止弁３３を備える。逆止弁３３は、内袋２１から供給先２００に口２３を通して液体１００が排出されることを許容し、供給先２００に排出される液体１００の内袋２１側への戻りを防ぐ（即ち規制する）。

送出路３は、第１開口部２４内に配置された逆止弁３３を介して、内袋２１から液体１００を供給先２００に送出する液体１００の流路である。送出路３は、逆止弁３３と供給先２００とを連結している。

流体供給路４は、第２開口部２５を介して、外側容器２２内の空間３４に流体３００を供給する流体３００の流路である。流体供給路４は、第２開口部２５と流体供給源８とを連結している。

流体制御部５は、流体供給路４に設置され、流体供給源８からの流体３００の供給を制御するものである。実施形態１において、流体制御部５は、流体供給路４に設けられて、流体供給路４内の流路を開閉する開閉弁であるが、本発明では、開閉弁に限定されずに例えば流体供給源８から流体３００を外側容器２２内の空間３４に送り出すポンプでも良い。

気体供給路６は、キャップ２９を貫通して一端が内袋２１内に開口して、気体４００（図５に示す）を内袋２１内に供給する気体の流路である。気体供給路６は、内袋２１内と気体供給源９とを連結している。

気体制御部７は、気体供給路６に設置され、気体供給源９からの気体４００の供給を制御するものである。実施形態１において、気体制御部７は、気体供給路６に設けられて、気体供給路６内の流路を開閉する開閉弁あるが、本発明では、開閉弁に限定されずに例えば気体供給源９から気体４００を内袋２１内に送り出すポンプでも良い。

前述した構成の液体供給装置１及び液体容器２は、液体１００を送出する際に、流体供給路４からの流体３００を外側容器２２内の空間３４に供給し、液体１００を貯留した内袋２１を流体３００の供給即ち流体３００により圧迫して変形させることで、内袋２１の口２３から逆止弁３３及び送出路３を介して外側容器２２の外部である供給先２００に液体１００を供給する。

次に、実施形態１に係る液体供給装置１及び液体容器２が液体１００を供給先２００に供給する動作を図面に基づいて説明する。図３は、実施形態１に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出中を示す要部の断面図である。図４は、実施形態１に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出完了時を示す要部の断面図である。

実施形態１に係る液体供給装置１及び液体容器２は、液体１００を供給先２００に供給する際には、まず、開閉弁３２が閉じられ、気体制御部７が気体供給路６内の流路を閉じる。そして、液体供給装置１及び液体容器２は、流体制御部５が流体供給路４内の流路を開いて、流体供給源８の流体３００が空間３４内に供給される。空間３４内に供給される流体３００が増加するのにしたがって、図３に示すように、流体３００が内袋２１を圧迫して、縮小させるように変形させる。液体供給装置１及び液体容器２は、空間３４内の流体３００により内袋２１が圧迫されて、内袋２１が縮小されることで、内袋２１内の液体１００が口２３、逆止弁３３及び送出路３を介して供給先２００に供給される。液体供給装置１及び液体容器２は、内袋２１内の液体１００の送出完了時には、図４に示すように、外側容器２２内の空間３４が流体３００により略満たされ、内袋２１の口２３に逆止弁３３が取り付けられているので、内袋２１が気体供給路６に密着する。

次に、液体１００を排出完了した液体容器２を液体供給装置１から離脱する前に外側容器２２の空間３４内に溜まった流体３００を排出する動作を図面に基づいて説明する。図５は、実施形態１に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出中を示す要部の断面図である。図６は、実施形態１に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出完了時を示す要部の断面図である。

実施形態１に係る液体供給装置１及び液体容器２は、外側容器２２内の空間３４内の流体３００を外側容器２２外に排出する際には、まず、流体制御部５が、流体供給路４内の流路を閉じ、開閉弁３２が開けられる。そして、液体供給装置１及び液体容器２は、気体制御部７が気体供給路６の流路を開いて、気体供給源９の気体４００を気体供給路６を介して内袋２１内に供給する。内袋２１内に供給される気体４００が増加するのにしたがって、図５に示すように、内袋２１を膨らませて、膨らまされた内袋２１が空間３４内に溜まった流体３００を圧迫して、排出管３１を通して外側容器２２外に排出して、液体容器２の重量を減少させる。液体供給装置１及び液体容器２は、外側容器２２の空間３４内の流体３００の排出完了時には、図６に示すように、内袋２１が外側容器２２の内面に密着して、外側容器２２内の空間３４には流体３００が殆ど残らない状態となる。液体容器２は、外側容器２２内の空間３４内の流体３００が排出されると、液体供給装置１から取り外される。なお、空間３４から排出された流体３００は、そのまま廃棄される、又は浄化されて再利用される。

以上説明したように、実施形態１に係る液体供給装置１及び液体容器２は、内袋２１と外側容器２２からなる２重構造の容器であり、内袋２１と外側容器２２の間の空間３４に流体３００を供給する事で、内袋２１を圧迫して変形させて液体１００を送出する。このために、液体容器２は、液体１００の送出を一時的に停止しても、空間３４内の流体３００を維持することで内袋２１が再度膨らむことを抑制できるので、内袋２１に外部から気体が侵入することを抑制することができる。その結果、液体容器２は、収容する液体１００に気体が混入されることを抑制することができる。

液体容器２は、空間３４に供給される流体３００が純水などの液体であるので、内袋から所望の量の液体１００を排出する事が出来る。

液体容器２は、内袋２１に液体１００を貯留した状態では、内袋２１が液体１００に密着しており、内袋２１の口２３には逆止弁３３が設けられているので、保管中や搬送中に内袋２１に外部の気体が侵入することを抑制することができ、液体１００が気体に触れないため液体１００の酸化を防ぐ事が出来る。

液体容器２は、空間３４から流体３００を排出する排出管３１を備えるので、内袋２１内の流体３００を送出し終えると、排出管３１から流体３００を排出することができるので、液体供給装置１から取り外される際の重量を軽減することができる。

また、液体供給装置１は、内袋２１の液体１００を送出し終えた後、液体容器２を液体供給装置１から離脱させる際には、内袋２１に気体を供給して内袋２１を膨らませて、外側容器２２の空間３４内に溜まった流体３００を排出させるので、取り外す際の液体容器２の軽量化を図ることが出来、容易に液体１００を送出し終えた液体容器２を搬出することが出来る。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る液体容器及び液体供給装置を図面に基づいて説明する。図７は、実施形態２に係る液体供給装置の構成例を示す斜視図である。図８は、図７に示された液体供給装置の要部の断面図である。図７及び図８は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る液体供給装置１−２及び液体容器２−２は、図７及び図８に示すように、流体供給源８が流体３００を貯留する第２流体タンク１０である点、排出管３１−２が外側容器２２に設けられずにキャップ３０を貫通して空間３４と第２流体タンク１０とを連結している点、及び流体制御部５が第２流体タンク１０内の流体３００を空間３４内に送り出すポンプ１１である点を除いて、実施形態１と構成が等しい。実施形態２に係る液体供給装置１−２及び液体容器２−２は、外側容器２２内の空間３４内の流体３００を排出する際に、排出した流体３００を排出管３１−２を通して第２流体タンク１０に戻す。なお、実施形態２では、流体供給路４と排出管３１−２とを設けたが、本発明では、排出管３１−２を設けずに、外側容器２２内の空間３４内の流体３００を排出する際に、排出した流体３００を流体供給路４を通して第２流体タンク１０に戻しても良い。

実施形態２に係る液体供給装置１−２及び液体容器２−２は、内袋２１と外側容器２２からなる２重構造の容器であり、内袋２１と外側容器２２の間の空間３４に流体３００を供給する事で、内袋２１を圧迫して変形させて液体１００を送出するために、収容する液体１００に気体が混入されることを抑制することができる。

また、実施形態２に係る液体供給装置１−２及び液体容器２−２は、外側容器２２内の空間３４内の流体３００を排出する際に、排出した流体３００を第２流体タンク１０に戻すので、流体３００の使用量を抑制することができる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係る液体容器及び液体供給装置を図面に基づいて説明する。図９は、実施形態３に係る液体供給装置の要部の断面図である。図１０は、実施形態３に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出中を示す要部の断面図である。図１１は、実施形態３に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出完了時を示す要部の断面図である。図１２は、実施形態３に係る液体供給装置及び液体容器の液体送出中を示す要部の断面図である。図９から図１２は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態３に係る液体供給装置１−３及び液体容器２−３は、図９に示すように、気体供給路６と気体制御部７とを備えずに内袋２１内に気体を供給しない（供給することが規制された）構成である点と、壁２６を貫通した貫通孔３５を備える点とを除いて、実施形態１と構成が等しい。実施形態３に係る液体供給装置１−３及び液体容器２−３は、液体１００を供給先２００に供給する際には、まず、開閉弁３２が閉じられ、流体制御部５が流体供給路４内の流路を開いて、流体供給源８の流体３００が空間３４内に供給される。空間３４内に供給される流体３００が増加するのにしたがって、図１０に示すように、流体３００が内袋２１を圧迫して、縮小させるように変形させる。液体供給装置１−３及び液体容器２−３は、空間３４内の流体３００により内袋２１が圧迫されて、内袋２１が縮小されることで、内袋２１内の液体１００が口２３、逆止弁３３及び送出路３を介して供給先２００に供給される。液体供給装置１−３及び液体容器２−３は、内袋２１内の液体１００の送出完了時には、図１１に示すように、外側容器２２内の空間３４が流体３００により略満たされ、内袋２１の内面同士が密着する。また、実施形態３において、貫通孔３５は、壁２６に設けられているが、本発明では、貫通孔３５が設けられる位置は、壁２６に限定されずに、外側容器２２において、液体送出完了時に空間３４内の流体３００の液面よりも上方に配置されていれば良い。

実施形態３に係る液体供給装置１−３及び液体容器２−３は、外側容器２２内の空間３４内の流体３００を外側容器２２外に排出する際には、まず、流体制御部５が、流体供給路４内の流路を閉じ、開閉弁３２が開けられる。すると、液体供給装置１−３及び液体容器２−３は、貫通孔３５を通して空間３４内に外気が侵入して、図１２に示すように、流体３００を排出管３１を通して外側容器２２外に排出する。液体供給装置１−３及び液体容器２−３は、外側容器２２の空間３４内の流体３００の排出完了時には、外側容器２２内の空間３４には流体３００が殆ど残らない状態となる。

実施形態３に係る液体供給装置１−３及び液体容器２−３は、内袋２１と外側容器２２からなる２重構造の容器であり、内袋２１と外側容器２２の間の空間３４に流体３００を供給する事で、内袋２１を圧迫して変形させて液体１００を送出するために、収容する液体１００に気体が混入されることを抑制することができる。

また、実施形態３に係る液体供給装置１−３及び液体容器２−３は、外側容器２２の液体送出完了時に空間３４内の流体３００の液面よりも上方に貫通孔３５を設けているので、開閉弁３２を開くと、貫通孔３５を通して外気が外側容器２２の空間３４内に侵入するので、外側容器２２内の空間３４内の流体３００を容易に排出することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１，１−２，１−３液体供給装置
２，２−２，２−３液体容器
３送出路
４流体供給路
５流体制御部
６気体供給路
７気体制御部
９気体供給源
２１内袋
２２外側容器
２３口
２４第１開口部
２５第２開口部
３１，３１−２排出管（第３開口部）
３３逆止弁
３４空間
３５貫通孔
１００液体
２００供給先
３００流体
４００気体

Claims

内部に液体を貯留するフィルム状部材からなる内袋と、内部に内袋を収容し、該内袋の口と連通する第１開口部と、該内袋と内壁の間の空間に流体を供給する第２開口部とを備える外側容器と、を有し、該液体を貯留した該内袋を該流体の供給により圧迫して変形させ、該内袋から該液体を外部に送出する液体容器を用いて供給先に該液体を供給する液体供給装置であって、
該第１開口部を介して該内袋から該液体を供給先に送出する送出路と、
該第２開口部を介して該外側容器の空間に該流体を供給する流体供給路と、
該流体供給路に設置され、流体供給源からの該流体の供給を制御する流体制御部と、
気体を該内袋に供給する気体供給路と、
気体供給源からの該気体の供給を制御する気体制御部と、を備え、
該液体を送出する際に、該流体を該外側容器の空間に供給し、該液体を貯留した該内袋を圧迫して変形させ、
該液体を排出した該液体容器を該液体供給装置から離脱する前に、該気体を供給して該内袋を膨らませて該外側容器の空間に溜まった該流体を排出し、該液体容器の重量を減少させることを特徴とする液体供給装置。
該液体容器は、該外側容器に収容された該内袋が該液体に密着しており、該内袋の口には排出される該液体の戻りを防ぐ逆止弁を備える請求項１に記載の液体供給装置。
該液体容器は、該外側容器が、該空間から該流体を排出する第３開口部を備える請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置。
該流体は、液体である請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の液体供給装置。