JP5560019B2 - 送液装置、およびその送液装置に用いる液体容器 - Google Patents

Description

本発明は、液体を入れるための液体容器、その液体容器から液体を送出するための送液装置、および、液体の送出方法に関するものである。

半導体および液晶分野で使用されるフォトレジストや溶剤などの工業用高純度薬液、医療用高純度薬液、および食品用材料液といった液体は、異物の混入がなく高純度のまま貯蔵、搬送され、使用されることが必要である。そのため、これらの液体の貯蔵、搬送に用いられたり、そのまま送液装置にセットして用いられたりする液体容器は、成分溶出の極めて少ないものが望まれている。この様な液体容器および液体の送出方法が、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された液体容器は、多層構造で内層を高純度樹脂で形成したものであり、容器上部側に排出口が突設されると共に、容器を自立可能に底部が平坦に形成されたものである。この容器に高純度薬品液を充填し、同文献中に図示されるように、容器周囲をガス圧に耐えられる耐圧保護容器または保護容器で覆って耐圧保護し、ガスの圧力で液体を送出する。

ところが、この特許文献１に記載された液体容器には、液体の送出時に、平坦な容器底部に残った液体を排出し難く、残液量が多いという課題がある。また、複数の液体容器を保管したり、送液装置の近くに準備したりする場合、液体容器を並べなければ置けないため広いスペースが必要になるという課題がある。さらに、送液装置に液体容器をセットする際に、耐圧保護容器で覆う必要があるので、送液装置の部品点数が多くなり、大掛かりで高価な装置になると共に、液体容器のセット作業や交換作業が煩雑であるという課題がある。さらに、液体を送出するために高圧のガス圧を用いると、液体内に気泡が生じやすいため、液体中から気泡を取り除くためのフィルタが送液装置に必要になるという課題がある。

特開平１１−２９０４２０号公報

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、充填された液体を高品質に保ちつつ、省スペースで液体の貯蔵を行うことができると共に、送液時の残液量を極めて少なくすることのできる輸送可能な液体容器を提供することを目的とする。さらに、この液体容器のセット作業および交換作業が簡便で、しかもシンプルな構成で安価であり、液体容器内の液体の残量を確実に少なくでき、安全に液体を送出できる液体送出装置および送液方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された送液装置は、略円筒形状の胴部に、丸底、および、天部に該胴部と同心の排出口を有して形成された、液体を収容可能で該排出口に栓体を着脱可能な容器本体と、該容器本体を自立させるために該胴部の該丸底側に嵌合し、中央部に貫通部が形成されている支持台とを備える液体容器がセットされて、該液体容器内の液体を送液する送液装置であって、該液体容器が載置されて、該支持台の該貫通部に嵌って該容器本体の該丸底に当接する突起部を有する台座と、高くとも圧力２００ｋＰａまでの加圧源に繋げられて該容器本体内にガスを供給するためのガス供給口、および該容器本体内の該丸底の最底部に近接して末端が位置し該容器本体の外部に先端が導出される送液管を有し、該栓体に換えて該排出口に着脱可能であり該容器本体を密封可能な送液アダプタと、該台座から立設する支柱に可動自在に設けられて、該排出口に嵌められた該送液アダプタの上部に当接する位置でその動きを固定可能な押さえ部材とを備えており、該ガス供給口は、該加圧源に繋がる加圧コネクタが接続可能に形成されており、該押さえ部材は、該送液アダプタの上部に当接している状態で該加圧コネクタを該ガス供給口に接続したときに、該加圧コネクタに当たって該押さえ部材の移動を係止するストッパーを有していることを特徴とする。

請求項２に記載の送液装置は、請求項１に記載されたもので、前記押さえ部材および前記送液アダプタは、各々が嵌合して該押さえ部材に対する該ガス供給口の位置を規定する位置決め機構を有していることを特徴とする。

請求項３に記載の送液装置は、請求項１または２に記載されたもので、前記ガス供給口には、圧力１０ｋ〜５０ｋＰａの前記加圧源が繋げられることを特徴とする。

請求項４に記載の送液装置は、請求項１から３のいずれかに記載されたもので、記容器本体が、曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａである熱可塑性樹脂がブロー成形されて、少なくともその内表面が所定の基準値以上に液体中に不純物微粒子が浸出しない高純度熱可塑性樹脂で形成されているものであることを特徴とする。

請求項５に記載の送液装置は、請求項１から４のいずれかに記載されたもので、前記支持台には、前記液体容器を複数積み重ねたときに、下積みされる前記容器本体の前記栓体付きの前記排出口を収容可能に前記貫通部が形成されていると共に、下積みされる該容器本体の天部に係合可能な底部が形成されていることを特徴とする。

請求項６に記載の液体容器は、請求項１から３のいずれかに記載の送液装置にセットされて用いられる液体容器であって、曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａである熱可塑性樹脂がブロー成形されて、略円筒形状の胴部に、丸底、および、天部に該胴部と同心の排出口を有して形成された、液体を収容可能で該排出口に栓体を着脱可能な容器本体と、該容器本体を自立させるために該胴部の該丸底側に嵌合する樹脂製の支持台とを備え、該容器本体は、少なくともその内表面が、所定の基準値以上に液体中に不純物微粒子が浸出しない高純度熱可塑性樹脂で形成されており、該液体に接する該容器本体内の該丸底の最底部が該胴部の軸心上に位置していて、該支持台の中央部には、前記送液装置の前記突起部に嵌る貫通部が形成されていることを特徴とする。

請求項７に記載の液体容器は、請求項６に記載されたもので、前記支持台は、前記貫通部に前記突起部が嵌って前記丸底に前記突起部が当接したときに、前記送液装置の前記台座から該支持台の底部が浮く高さ、または前記送液装置の前記台座に該支持台の底部がちょうど接する高さで形成されていることを特徴とする。

請求項８に記載の液体容器は、請求項６または７に記載されたもので、前記丸底が、前記胴部の半径の１〜３０倍の半径の曲面で形成されていることを特徴とする。
請求項９に記載の液体容器は、請求項６または７に記載されたもので、前記丸底が、前記最底部と前記胴部の下端とが３〜３００ｍｍの落差を有する曲面で形成されていることを特徴とする。
請求項１０に記載の液体容器は、請求項６から９のいずれかに記載されたもので、前記支持台には、前記液体容器を複数積み重ねたときに、下積みされる前記容器本体の前記栓体付きの前記排出口を収容可能に前記貫通部が形成されていると共に、下積みされる該容器本体の天部に係合可能な底部が形成されていることを特徴とする。

本発明の液体容器によれば、基準値以上に内表面から液体中に不純物微粒子が浸出しない高純度熱可塑性樹脂であり、曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａを有する熱可塑性樹脂によって容器本体が形成されていることにより、液体を高品質に保つことができると共に、機械的強度に優れるので、輸送時や保管時の容器破損や変形を防止することができる。特に送液時には、圧力２００ｋＰａで加圧しても容器の大きな変形を防止することができる。また、機械的強度に優れるため、液体が充填された容器を複数個積み上げたとしても、下積みされた液体容器は破損しない。さらに、複数の液体容器を積み重ねた際に、下積みされた液体容器の栓体付きの排出口が支持台の貫通部に入り、下積みの天部に支持台の底部が係合するため安定して積み重ねることができるので、省スペースに保管することができる。また、容器本体が丸底であるので、送液時の液体の残量を少なくすることができる。

本発明の液体容器によれば、マテリアルリサイクル可能な樹脂で形成されていることにより、原料として再生され循環使用可能なため、環境性に優れている。

本発明の送液装置および送液方法によれば、容器本体の上下を挟み込むことで、上下方向への変形が防止されている。したがって、送液管の末端と丸底との距離が離れないため、送液時に丸底に集まる液体を無駄なく確実に残量少なく送液することができる。一例として、液体の残量を容器容量の０．５％以下、好ましくは０．１％以下とすることができる。したがって、液体容器に収容された液体の使用可能量が増すので収率を向上することができ、かつ液体容器を交換する頻度も減少するので生産性に優れている。さらに、機械的強度が優れている液体容器を用いているので耐圧保護容器で液体容器を覆う必要が無いため、液体容器のセット作業や交換作業が簡便であると共に、装置の構成がシンプルで安価になり、メンテナンスも簡便になって、経済性に優れた装置とすることができる。また、高くとも圧力２００ｋＰａのガスで加圧することにより、液体容器が破損等せず安全であり、低圧なので液体中に発生する気泡の量を少なくすることができる。

本発明の送液装置および送液方法によれば、液体容器内に供給するガスの圧力を１０ｋ〜５０ｋＰａとすることにより、液体中に発生する気泡の量を一層少なくすることができる。

本発明の送液装置によれば、押さえ部材が、加圧コネクタに当たって押さえ部材の移動を係止するストッパーを有していることにより、加圧コネクタを接続したまま、つまり、液体容器内の圧力が残ったまま、送液アダプタを固定している押さえ部材を不用意に外してしまうことが防止されるので、送液アダプタが圧力で飛び出すことが防止され、液体容器を装置から安全に取り外すことができる。

本発明の送液装置によれば、押さえ部材および送液アダプタが、押さえ部材に対するガス供給口の位置を規定する位置決め機構を有していることにより、ガス供給口が一定の方向を向くため、加圧コネクタをガス供給口に簡便に接続することができ、液体容器のセット作業を迅速かつ簡便に行うことができる。さらに、ガス供給口に接続する加圧コネクタとストッパーとの位置関係が一定の位置関係に規定されるので、ストッパーが押さえ部材の移動を確実に係止することができる。

本発明を適用する液体容器の保管状態を示す一部破断正面図である。 本発明を適用する液体容器および送液装置の使用状態を示す一部破断側面図である。 本発明を適用する液体容器および送液装置（正面断面）の使用状態を示す構成図である。 本発明を適用する送液装置の使用状態を示す一部拡大斜視図である。 本発明を適用する別の送液装置の使用状態を示す一部拡大斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。

本発明の液体容器の好ましい形態について、図１を参照しながら説明する。

同図では、本発明の液体容器１を、一例として２つ積み重ねて保管台１８の上に載置した状態を示している。液体容器１は、成分溶出がなく、充填された液体１７を汚染させないものであり、液体１７の貯蔵、輸送に用いられたり、そのまま送液装置にセットされたりして用いられるものである。

この液体容器１は、例えば、クリーンな液体品質が求められる半導体や液晶デバイスの製造分野、医薬品分野、および食品分野で好適に用いることができるものである。液体１７としては、一例として、フォトレジスト液、酸、アルカリ、溶剤などの半導体や液晶デバイスの製造に用いられる液体や、消毒薬、輸液、透析液などの医薬用の液体、または香料、濃縮液、食品添加物などの食品分野で用いられる液体が挙げられる。以下では、一例として、液体１７が、半導体や液晶デバイスの製造に用いられるフォトレジスト液であるものとして説明する。

液体容器１は、同図に示すように、容器本体２および支持台３によって構成されている。

容器本体２は、略円筒形状の胴部５の下部側（図の下側）が丸底６で、胴部５の上部側（図の上側）が、排出口８の形成された天部７で閉じられる形状になっている。

排出口８は、胴部５より小径に形成された円筒形状で、胴部５と同心で、天部７の中央部から容器外側に突設されて形成されている。排出口８の外周には雄螺子が形成されていて、雌螺子の形成された栓体１６が着脱可能になっている。

天部７は、排出口８の下端から胴部５までがほぼ平坦な形状で形成されていてもよいが、同図に示すように、排出口８の下端から胴部５までを緩やかな下り傾斜の形状で形成した方が、容器の耐圧強度が増すので好ましい。また、天部７をこのように下り傾斜で形成すると、液体容器１の使用後に、僅かに残った残液や洗浄水を、容器本体２を天地逆にして排出しやすくなるので、マテリアルリサイクルの観点からも好ましい。また、天部７は、その上に支持台３を重ねたときに支持台３が左右にずれないように、後述する貫通部９に嵌るように貫通部９よりも若干小径に天部７の上部を隆起させた隆起部７ａを形成することが好ましい。

胴部５の丸底６側には、支持台３が嵌めこまれるための周回溝１１が形成されている。

容器本体２は、例えば１〜２００Ｌ（リットル）のように、所望の容量の液体１７を収容可能な大きさに形成する。容器本体２の直径は、容量１Ｌの場合に例えば直径９０ｍｍ、容量２００Ｌの場合に例えば直径６００ｍｍのように形成するが、その径や容量は任意である。

容器本体２は、曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａである熱可塑性樹脂がブロー成形されて、少なくともその内表面が高純度熱可塑性樹脂で形成されたものである。例えば、容器本体２が多層構造の壁部で形成されている場合、内表面層が高純度熱可塑性樹脂で形成され、他のいずれかの層が曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａである熱可塑性樹脂で形成されていればよく、もしくは熱可塑性樹脂で形成された多層構造の壁部が全体として曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａを有して形成されていればよい。また容器本体２が単層の壁部で形成されている場合、弾性率が少なくとも７００ＭＰａである高純度熱可塑性樹脂で形成されていればよい。いずれの場合も公知のブロー成型機によって成形することができる。曲げ弾性率の測定法は、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠する。

容器本体２に高くても圧力２００ｋＰａのガスを供給し、この加圧によって液体１７を送液する場合、容器の破損や大きな変形を防止するのに必要な強度として、容器樹脂の曲げ弾性率が少なくとも７００Ｍｐａであることが必要である。曲げ弾性率が７００ＭＰａ未満であると、加圧された時、容器の変形が大きく、従来の液体容器のように例えばステンレス耐圧容器のような耐圧保護容器で容器本体２を覆って保護することが必要になる。

容器本体２の板厚は、厚い方が容器強度を高くすることができるが、厚すぎると原材料が多く必要になると共に容器重量も重くなるので、曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａあれば成形が容易な範囲内で薄い板厚であるほど好ましい。一例として、１．５〜４ｍｍ程度の板厚で有ると成形も容易であるので好ましい。

ここで、高純度熱可塑性樹脂とは、所定の基準値以上に液体１７中に不純物微粒子が浸出しない樹脂である。具体的には、容器本体２中に液体１７を長期間貯蔵している間に、不純微粒子が浸出し、品質が低下する度合いを示す指標としてクリーン度というものがある。クリーン度は、検査容器に一定期間超純水あるいはフォトレジスト液を貯蔵した後、貯蔵されていた内容１ｍＬ中に粒径０．２μｍ以上の微粒子がいくつ存在するかを算定して求められる。具体的には次式で定義される。

式（１）中、ａは検査容器の容量、ｂは検査容器からサンプリングした内容液の量である。まず初期クリーン度を測定するためのサンプリング液は次のようにして採取される。容量ａ（ｍＬ）の検査容器に容量の半分、ａ／２（ｍＬ）の超純水あるいはフォトレジスト液を入れ、１５秒間振とうし２４時間静置した後に採取する。貯蔵後のクリーン度を測定するためのサンプリング液は、初期クリーン度測定後の容器に栓体を取り付けて一定期間放置し、気泡を発生させないように容器を３回転させた後に採取される。ｃはサンプリング液全量中に含まれる粒子径０．２μｍ以上の微粒子をパーティクルカウンターで数えた値である。その数値をもとに式（１）で初期および一定期間貯蔵後のクリーン度を算出する。クリーン度の数値が低いほどフォトレジスト液の品質が良いことを示す。クリーン度が１００個／ｍＬ未満であると、半導体、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の品質および歩留まりが低下することなく、薬液を安定して貯蔵できる。

したがって、高純度熱可塑性樹脂としては、容器本体２を検査容器としてクリーン度を測定したときに、所望のクリーン度を満足する樹脂を用いる。フォトレジスト液を収容する場合、クリーン度が１００個／ｍＬ（所定の基準値の一例）未満となる樹脂を用いる。言い換えると、高純度熱可塑性樹脂とは、所定の基準値以上に液体中に不純物微粒子が浸出しない樹脂である。なお、適用する規格に対応させて粒子径０．３μｍ以上の微粒子数を算出してもよい。また、適用する規格に対応させてクリーン度が２００個／ｍＬ未満となる樹脂としてもよい。なお、栓体１６も高純度熱可塑性樹脂によって形成する。

また、クリーン度の他にも、液体１７の透明度の悪化の度合い（所定の基準値の他の一例）によって不純物微粒子の浸出の程度を規定することもできる。

容器本体２を形成している樹脂は、マテリアルリサイクル可能な樹脂であることが好ましく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ（エチレン−コ−ビニルアルコール）、ポリエステル、ポリフェニレンオキシドなどが挙げられる。これら樹脂を単独で用いて単層の壁部を形成してもよく、また、これら樹脂を複数用いて多層構造の壁部を形成してもよい。

具体例を挙げると、容器本体２は、いずれもポリエチレン又はエチレン・α−オレフィン共重合体である重合体（ａ）と重合体（ｂ）とからなり、重量平均分子量２０万以上で、密度０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３、ＪＩＳ Ｋ６７６０に基づいたメルトインデックスが０．０９ｇ／１０分以下である重合体（ａ）が、全重量中、３０〜９５重量％を占めて実質的に外側表面を覆い、重量平均分子量３万以上２０万未満で、密度０．９３０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３、同じＪＩＳ基準に基づいたメルトインデックスが０．１〜１．０ｇ／１０分である重合体（ｂ）が、５〜７０重量％を占めて実質的に内側表面を覆っている構造としてもよい。この場合、貯蔵している薬品中への微粒子不純物の浸出が極めて少なく、しかも、耐薬品性に優れ、十分な機械的強度もあり、危険物薬品の運送容器に関する最新の厳しい国際基準を十分満たすことができる容器本体２とすることができる。

また、別の具体例としては、容器本体２は、少なくとも内側表面が密度０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３のポリエチレンまたはエチレン・α−オレフィン共重合体の樹脂からなり、液体クロマトグラフィーにより定量されるこの樹脂中の中和剤、酸化防止剤および耐光安定剤の含有量が樹脂の全重量に対して、夫々０．０１重量％以下であり、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより測定されるこの樹脂の重量平均分子量が１２〜２６×１０^４であり、樹脂中の分子量１×１０^３以下の重合体が樹脂の全重量に対して２．５重量％未満の構造としてもよい。ここで、α−オレフィンは、プロピレン、ブテン−１、４−メチル−ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１の中から選ばれる少なくとも一種類としてもよい。この場合、機械的強度に優れ取り扱いが容易で、保管貯蔵している溶剤中への不純微粒子の浸出が極めて少ない容器本体２とすることができる。また、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、エチレングリコール、アセトン、酢酸エチル、トルエン、ジメチルホルムアミド、エチレングリコールアセテート、メトキシプロピルアセテート、ブチルセロソルブ等、および殺菌、消毒、製剤原料等の医薬用に使用される高純度な溶剤、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等をこの容器本体２に収容しても、日本薬局方に定められる品質基準を十分満たすことができる。

さらに別の具体例としては、容器本体２は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより測定される重量平均分子量が１２〜２６×１０^４で、１×１０^３以下の分子量が５重量％未満である、密度０．９４０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３のポリエチレンまたはエチレン・α−オレフィン共重合体の樹脂と、液体クロマトグラフィーにより定量される各含有量が０．０１重量％以下の中和剤、酸化防止剤および耐光安定剤と、酸化チタン、カーボンブラック、およびベンガラの無機顔料、フタロシアニン系、キナクリドン系、およびアゾ系の有機顔料の中から選ばれる少なくとも一種類の遮光性顔料を０．０１重量％〜５重量％と、数平均分子量が２×１０^３以上のオレフィン系重合体の分散剤を５重量％未満とを、含む樹脂組成物により成形されたものであってもよい。この場合、機械的強度に優れ取り扱いが容易で、保管貯蔵している薬品中への不純微粒子の浸出が極めて少なく、しかも内容物が光によって変質することを防ぐことができる容器本体２とすることができる。このため、半導体用薬液や上記の医薬用の溶剤などに幅広く使用できる。

また、別の具体例としては、容器本体２は、エチレン、プロピレン、ブテン−１、４−メチル−ペンテン−１、ヘキセン−１、またはオクテン−１のオレフィンの重合体、およびエチレンとそれ以外のオレフィンの共重合体の中から選ばれる少なくとも１種類を含み、中和剤、酸化防止剤及び耐光安定剤の夫々の含有量を最大でも０．０１重量％とする高純度樹脂からなる内層と、ポリ（エチレン−コ−ビニルアルコール）を含む溶剤バリアー性樹脂の中間層と、遮光性物質を含む樹脂組成物からなる外層とがブロー成形された容器であり、分光光度計により測定される容器の全層の波長４００ｎｍ以下における最低吸光度が２．０以上で、かつ容器の全層の吸光度を該全層の厚みで除した波長４００ｎｍにおける吸光係数が１．５ｍｍ^−１以上、同じく波長６００ｎｍにおける吸光係数が１．５ｍｍ^−１以下である構造としてもよい。ここで、外層の樹脂組成物中に、数平均分子量２×１０^３以上のポリエチレンおよびポリプロピレンの中から選ばれる少なくとも１種類のオレフィン系重合体からなる顔料分散剤５重量％未満と、無機顔料および有機顔料の中から選ばれる少なくとも１種類の遮光性顔料０．０１〜５重量％とが含まれていてもよいし、外層の樹脂組成物中に２．５重量％未満の紫外線吸収剤が含まれていてもよい。この場合、保存および輸送中に、微粒子や金属イオンの浸出がなく、高純度薬品液の品質を維持できるものであり、さらに破損しにくく、軽量である容器本体２とすることができる。

なお、これら具体例に記載した容器のその外層に曲げ弾性率が７００Ｍｐａ以上の熱可塑性樹脂の層を設けて容器本体２としてもよいし、設けた外層と合わせて、層構造の壁部全体で曲げ弾性率を７００Ｍｐａ以上としてもよい。

支持台３は、同図に示すように、容器本体２の周回溝１１に嵌合する突起部１２を有する、胴部５とほぼ同径の外側円筒部１３と、丸底６の下側に当たって支える内側円筒部１４とが、底部１５で各々の下部が繋げられた二重円筒形状に形成されている。この支持台３が容器本体２に嵌められることで平坦な保管台１８に丸底６が当たらなくなるため、液体容器１が安定して自立可能になっている。

また、支持台３は、同図に示すように、液体容器１を複数積み重ねたときに、下積みされている容器本体２の天部７に、底部１５の少なくとも一部が当接することで係合する。さらに、支持台３は、内側円筒部１４によってその中央部に形成された貫通部９が、下積みの容器本体２の栓体１６付きの排出口８を収容可能な空間となっている。このため、複数の液体容器１を安定して積み重ねることができる。この貫通部９は、後述する送液装置２０に液体容器１をセットする際の位置決めにも用いられる。

なお、底部１５の形状は、下積みの天部７の上に安定して載置しやすいように、天部７の傾斜に合わせた形状や、底部１５の一部を隆起させて天部７に当接する足を有する形状としてもよい。

支持台３は、前述したマテリアルリサイクル可能な熱可塑性樹脂によって形成することが好ましい。

なお、容器本体２の丸底６の曲面の径を小さく形成すると最底部に液体１７が集まりやすくなるが、支持台３の高さを高く形成する必要が生じるので、これらを調和させて形成する。一例として、胴部５の半径の１〜３０倍程度の半径で丸底６の曲面を形成すると好ましい。または、丸底６の最底部と胴部下端とが３〜３００ｍｍ、好ましくは５〜１００ｍｍ程度の落差を有するよう丸底６に形成することが好ましい。

また、容器本体２の天部７に、搬送時に持つための取手を設けてもよい。この場合、取手は、液体容器１を積み重ねた際に、支持台３の貫通部９の中に納まるように設ける。取手は、可倒式であることが好ましい。

このような液体容器１に所定量の液体１７を充填し、排出口８に栓体１６を螺合して密封することで、液体１７の貯蔵や輸送が可能になる。

次に、本発明の液体送出装置および送液方法について図２，３，４を参照しつつ説明する。

送液装置２０は、液体容器１がセットされて、液体１７を送液するものであり、図２に示すように、台座３１、送液アダプタ２１、および押さえ部材３４を備えている。

台座３１は、液体容器１が載置されるためのものであり、金属製の板体上に、液体容器１の貫通部９にちょうど嵌ると共に、容器本体２の丸底６の少なくとも最底部外壁に当接する円柱状の突起部３２を有している。突起部３２の上面部（図の上部）は、同図に示すような平坦な形状や、丸底６がちょうど嵌るような曲面で窪ませた形状に形成する。曲面で窪ませた形状の方が、容器本体２を面で支持できるので好ましい。突起部３２の台座上部からの高さは、同図に示すように台座３１から液体容器１の底部１５が浮く高さとしたり、台座３１に底部１５がちょうど接する高さとしたりしてもよい。このことを支持台３について表現すると、支持台３が、台座３１から支持台３の底部１５が浮く高さ、または台座３１に支持台３の底部１５がちょうど接する高さで形成されていてもよい、ということになる。また、突起部３２の径は、貫通部９にちょうど嵌る径であることが液体容器１の位置決めの観点から好ましいが、少なくとも貫通部９よりも小径であればよい。

図２に示す押さえ部材３４は、台座３１から立設する支柱３３に固定機構付きの回転軸３５で可動自在に支持されている。この押さえ部材３４は、排出口８に嵌められた送液アダプタ２１の上部に当接する位置で、回転軸３５の固定機構がその動きを固定可能となっている。回転軸３５には、固定解除ボタン（不図示）が設けられていて、このボタンが操作されることで、再び押さえ部材３４が可動自在となる。押さえ部材３４の固定機構としては、種々の公知の機構を用いることができる。

さらに押さえ部材３４は、図２〜４に示すように、後述する加圧コネクタ３０を通すための通口部３６ａが形成されたストッパー３６を有している。一例として、ストッパー３６は、金属製の棒材が曲げられて、または溶接等で接続されて形成されていて、Ｕ字型形状に形成された通口部３６ａを有し、その各端部から押さえ部材３４の側面まで伸びる支持棒材を有する形状に形成されている。このストッパー３６は、押さえ部材３４の側壁に、確りと固定されている。ストッパー３６は、押さえ部材３４が回動したときに、送液アダプタ２１には干渉せず、通口部３６ａが加圧コネクタ３０に当たって押さえ部材３４の回動を係止する位置に設けられている。なお、通口部３６ａは、加圧コネクタ３０を通すことのできる形状であれば、棒材を環状に曲げて形成したリング形状であってもよいし、孔部を有する平板形状であってもよい。特に図示したＵ字型形状に形成した場合には、その上部側か開口しているため、加圧コネクタ３０の着脱作業を簡便に行うことができるので好ましい。

また、押さえ部材３４は、位置決めピン３７を有している。

送液アダプタ２１は、図３に示すように、雌螺子が形成されていて、液体容器１の排出口８を密封可能になっている。送液アダプタ２１は、ガス供給口２５、送液管２３、圧力計２６、安全弁２７、および手動弁２８を有している。

送液アダプタ２１は、図３，４に示すように、排出口８に嵌合する円筒状の嵌合部２１ａと、送液管２３、ガス供給口２５や圧力計などに繋がる管路を支持する円柱状の管路支持部２１ｂとが気密性を有すると共に、管路支持部２１ｂが嵌合部２１ａに対してその軸方向に回動自在に結合されて形成されている。

また、図４に示すように、送液アダプタ２１の管路支持部２１ｂは、その上面が平坦に形成されると共に、その上面の一部に押さえ部材３４の位置決めピン３７が嵌る位置決め溝２４が形成されている。位置決め溝２４は、一例として、管路支持部２１ｂの円柱側壁に溝端が開口しており、その円筒側壁から円柱中心軸に向かう方向に沿って、位置決めピン３７が嵌る溝幅で、送液管２３に達する手前の位置まで形成されている。

位置決め溝２４および位置決めピン３７は、本発明の位置決め機構の一例であって、送液アダプタ２１の上部に押さえ部材３４が当接する位置で、位置決め溝２４に位置決めピン３７が嵌合したときに、押さえ部材３４に対する管路支持部２１ｂの向きが一意に定まって、押さえ部材３４に対するガス供給口２５の位置を規定するものである。具体的には、位置決め溝２４および位置決めピン３７が嵌合したときに、ストッパー３６の通口部３６ａに加圧コネクタ３０が通された状態で加圧コネクタ３０とガス供給口２５とが接続可能となるように、押さえ部材３４とガス供給口２５の位置が規定されている。なお、位置決め溝２４に代えて、位置決めピン３７に嵌合可能な穴部を管路支持部２１ｂに形成してもよい。

ガス供給口２５は、加圧源２９に耐圧ホースを介して繋がる加圧コネクタ３０を接続可能に構成されており、容器本体２内へのガスの供給口になっている。加圧コネクタ３０は、安全ロック機構付きで、ガス圧力が残っているときに誤ってガス供給口２５から外そうとした場合にガスを外界に開放する開放弁を有している。

加圧源２９は、図３に示すようなガスボンベ、または不図示のガス発生装置、減圧調整器、ガスタンクなどからなるガス供給装置から、不活性ガス（一例として窒素ガス）または微粒子を除去したエアーを、高くとも２００ｋＰａの圧力、好ましくは１０ｋ〜２００ｋＰａの圧力、より好ましくは１０ｋ〜５０ｋＰａの圧力で供給するものである。

送液管２３は、容器本体２内の丸底６の最も低位置となる部分（最底部）に近接して末端２３ａが位置すると共に、容器本体２の外部に先端２３ｂが導出されるように送液アダプタ２１に固定されている。具体的には、送液管２３は、管路支持部２１ｂの中心軸とほぼ一致する位置に固定されている。送液管２３の末端２３ａは、丸底６の最底部との距離がなるべく近くなるように送液アダプタ２１に固定されることが好ましく、一例として、１〜３ｍｍの距離となるように固定する。送液管２３の先端２３ｂには、配管接続用の接続コネクタ３９が付されている。

圧力計２６は、容器本体２の内圧を監視するための測定器である。安全弁２７は容器本体２内の圧力が規定値よりも高圧になったときにガスを外界に放出する。手動弁２８は、通常閉じられていて、必要に応じて手動操作されてガスを外界に放出する。

次に、送液装置２０の使用方法および動作、並びに、液体１７の送液方法について説明する。

図３に示すように、液体１７の充填された液体容器１を、その貫通部９が台座３１の突起部３２に嵌るように載置する。これにより、液体容器１が簡便に台座３１上に位置決めされる。次に、液体容器１に栓体１６が装着されていればこれを取り外し、送液アダプタ２１を排出口８に取り付ける。

これにより、送液アダプタ２１の送液管２３の末端２３ａが、丸底６の最低部近傍まで挿入され、送液管２３の先端２３ｂが容器外部に導出される。

次に、押さえ部材３４を送液アダプタ２１の上部に押し当てて固定する。この際に、図４に示すように、管路支持部２１ｂを回動させて、押さえ部材３４の位置決めピン３７を、送液アダプタ２１の位置決め溝２４に嵌合させる。これにより、図３に示すように、押さえ部材３４と送液アダプタ２１の向きが簡便に一意に揃えられた状態で、台座３１の突出部３２および押さえ部材３４によって、容器本体２の上下が挟み込まれる。また、ストッパー３６は、押さえ部材３４の回動と共に移動してガス供給口２５に近接し、ストッパー３６の通口部３６ａがガス供給口２５の軸線を通すように位置する。

次に、ガス供給口２５に、ガスの供給が停止されている加圧源２９の加圧コネクタ３０を装着する。この時、ガス供給口２５が位置決めされているため、加圧コネクタ３０は、必然的に、ストッパー３６の通口部３６ａを通してガス供給口２５に接続される。

送液管２３の接続コネクタ３９に、耐圧ホースを介して、一例としてフォトレジスト散布装置５０を接続する。フォトレジスト散布装置５０は、バッファタンク５１、ポンプ５２、フィルタ５３、三方弁５４、および吐出ノズル５５を有して非図示の半導体ウエハにフォトレジスト液を吐出させるものである。

続いて、加圧源２９のレギュレータを開放し、ガスを供給すると、容器本体２内にガスが流入して液体１７の液面に圧力がかかり、送液管２３から液体１７が送出されてフォトレジスト散布装置５０に送液される。この際に、容器本体２には、ガス圧により膨張する方向の力が作用するが、曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａを有する樹脂で容器本体２が形成されているので、破損等しないため安全である。

また、ガスの圧力は高くても２００ｋＰａなので、送液される液体１７の中に気泡がほとんど発生しない。気泡の発生はガスの圧力が低圧であるほど少ないので、例えば圧力を１０ｋ〜５０ｋＰａとすることが好ましい。

容器本体２および送液アダプタ２１は、突起部３２および押さえ部材３４によって上下方向の位置が規定されているため、上下方向への変形が防止されている。このため、送液管２３の末端２３ａと丸底６との距離が広がらず、近接した状態が維持される。したがって、液体１７の残量が少なくなっても、丸底６の中央部に集まってくる液体１７をほとんど送液することができる。

最終的には、図３中の右側丸枠内に図示したように、液体１７の表面張力およびガス圧力によって、末端２３ａの位置よりもさらに下側に溜まる液体１７がほとんど送液されるため、液体１７の残量は非常に少なくなる。このため、液体１７の残量は、液体容器１の収容容量の０．５％以下となる。

使用済みの液体容器１は、送液アダプタ２１を固定している押さえ部材３４の固定を解除して上方に回動させることで開放するが、加圧状態で開放すると、残圧で液体容器１と共に送液アダプタ２１が飛び出し、作業者が危険にさらされる。しかし、ストッパー３６の通口部３６ａを通して加圧コネクタ３０を装着していることにより、仮に押さえ部材３４を上方に回動させようとしてもストッパー３６が加圧コネクタ３０の下部に当たってその回動が係止される。したがって、送液アダプタ２１が残圧で飛び出すことを確実に防止することができるため、極めて安全な装置とすることができる。加圧コネクタ３０に付属の安全ロック機構を活用して外さない限り、押さえ部材３４を上方に跳ね上げて、使用済みの液体容器１を取り出すことはできない。

使用済みの液体容器１は、プラスチック原料としてマテリアルリサイクル（再資源化）する。支持台３は、洗浄してそのまま再利用してもよい。また、充填される液体１７の種類によっては、容器本体２を洗浄して再利用してもよい。

なお、図５に示すように、ガス供給口２５が上方（図の上方）を向いて装着される送液アダプタ２１を用いる場合には、押さえ部材３４が送液アダプタ２１の上部に当接した状態で、Ｕ字型の通口部３６ａがガス供給口２５の軸線を通す向きとなるように、押さえ部材３４の側面にストッパー３６を固定する。この場合、通口部３６ａは、同図に示す加圧アダプタ３０の接続部３０ａを通すが、本体部３０ｂを通さない大きさで形成する。

この送液装置２０では、同図中に二点鎖線矢印で示すように押さえ部材３４の回動と共にストッパー３６が回動する。送液アダプタ２１に押さえ部材３４を当接させて固定した状態では、ガス供給口２５の近傍にその軸線を通して、ガス供給口２５よりも若干上側に通口部３６ａが位置する。加圧コネクタ３０の接続部３０ａを、通口部３６ａに通してガス供給口２５に接続する。これにより、加圧コネクタ３０の本体部３０ｂは、通口部３６ａよりも上側に位置する。この状態で、仮に押さえ部材３４を、固定を解除して上方に回動させようとしても、通口部３６ａが加圧アダプタ３０の本体部３０ｂに当たって係止される。したがって、加圧コネクタ３０を装着したまま押さえ部材３４を上方に上げることが防止されるため、送液アダプタ２１が残圧で飛び出さず安全である。

なお、液体容器１の排出口８に雄螺子を形成し、栓体１６および送液アダプタ２１に雌螺子を形成して、螺子で結合させる例について説明したが、排出口８からガスを漏らさず密封可能であればこれに限定されず、例えば、嵌めこみによって結合させてもよい。

本発明を適用する液体容器１および送液装置２０を試作した。容器本体２は、曲げ弾性率９２０ＭＰａの高密度ポリエチレン樹脂（密度０．９５５ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス０．１５ｇ／１０分）支持台３は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９３８ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス３．８ｇ／１０分）で２０Ｌの容器を形成した。容器本体２の平均板厚は３ｍｍ、支持台３の板圧は３ｍｍとした。容器本体２は、胴部５の半径１５０ｍｍ、胴部５の長さ３００ｍｍ、丸底６を半径２，２５３ｍｍの曲面で形成した。外径６ｍｍの送液管２３を、丸底６と末端２３ａとの距離が５ｍｍの位置となるように送液アダプタ２１に固定した。液体容器１に２０Ｌの水を充填し、送液装置２０にセットして、２０ｋＰａのガス圧で送液したときに、液体容器１内に残った水の残量は１０ｍＬであった。

この液体容器１に２０Ｌの水を充填し、３個を積み上げた。何れの液体容器１も破損や変形が認められず、安定して積み上げることができた。

本発明を適用する別の液体容器１および送液装置２０を試作した。容器本体２は、内層の原料を曲げ弾性率１３７０ＭＰａの高密度ポリエチレン樹脂（密度０．９５８ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス０．３５ｇ／１０分）、中間層の原料を密度１．１９ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス１．６ｇ／１０分、エチレン共重合比率３２ｍｏｌ％のエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、外層の原料を１１００ＭＰａの高密度ポリエチレン樹脂（密度０．９５７ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス０．０４ｇ／１０分）および支持台３は直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（密度０．９３８ｇ／ｃｍ^３、メルトインデックス３．８ｇ／１０分）で４Ｌの容器を形成した。容器本体２の平均板厚は３ｍｍ、支持台３の板圧は３ｍｍとした。この時の多層容器の曲げ弾性率は１１５０ＭＰａであった。容器本体２は、胴部５の半径８５ｍｍ、容器の全高３１０ｍｍ（胴部５の長さ２３０ｍｍ）、丸底６を半径７３１ｍｍの曲面で形成した。外径６ｍｍの送液管２３を、丸底６と末端２３ａとの距離が３ｍｍの位置となるように送液アダプタ２１に固定した。液体容器１に４Ｌの水を充填し、送液装置２０にセットして、２０ｋＰａのガス圧で送液したときに、液体容器１内に残った水の残量は８ｍＬであった。

工業的製造分野、医薬品分野、および食品分野など分野を問わず、高品質な液体が用いられる分野で本発明の液体容器および送液装置を用いることができると共に、本発明の送液方法を使用することができる。

１は液体容器、２は容器本体、３は支持台、５は胴部、６は丸底、７は天部、７ａは隆起部、８は排出口、９は貫通部、１１は周回溝、１２は突起部、１３は外側円筒部、１４は内側円筒部、１５は底部、１６は栓体、１７は液体、１８は保管台、２０は送液装置、２１は送液アダプタ、２１ａは嵌合部、２１ｂは管路支持部、２３は送液管、２３ａは末端、２３ｂは先端、２４は位置決め溝、２５はガス供給口、２６は圧力計、２７は安全弁、２８は手動弁、２９は加圧源、３０は加圧コネクタ、３０ａは接続部、３０ｂは本体部、３１は台座、３２は突起部、３３は支柱、３４は押さえ部材、３５は回転軸、３６はストッパー、３６ａは通口部、３７は位置決めピン、３９は接続コネクタ、５０はフォトレジスト散布装置、５１はバッファタンク、５２はポンプ、５３はフィルタ、５４は三方弁、５５は吐出ノズルである。

Claims (10)

1. 略円筒形状の胴部に、丸底、および、天部に該胴部と同心の排出口を有して形成された、液体を収容可能で該排出口に栓体を着脱可能な容器本体と、該容器本体を自立させるために該胴部の該丸底側に嵌合し、中央部に貫通部が形成されている支持台とを備える液体容器がセットされて、該液体容器内の液体を送液する送液装置であって、
   該液体容器が載置されて、該支持台の該貫通部に嵌って該容器本体の該丸底に当接する突起部を有する台座と、
   高くとも圧力２００ｋＰａまでの加圧源に繋げられて該容器本体内にガスを供給するためのガス供給口、および該容器本体内の該丸底の最底部に近接して末端が位置し該容器本体の外部に先端が導出される送液管を有し、該栓体に換えて該排出口に着脱可能であり該容器本体を密封可能な送液アダプタと、
   該台座から立設する支柱に可動自在に設けられて、該排出口に嵌められた該送液アダプタの上部に当接する位置でその動きを固定可能な押さえ部材とを備えており、
   該ガス供給口は、該加圧源に繋がる加圧コネクタが接続可能に形成されており、該押さえ部材は、該送液アダプタの上部に当接している状態で該加圧コネクタを該ガス供給口に接続したときに、該加圧コネクタに当たって該押さえ部材の移動を係止するストッパーを有していることを特徴とする送液装置。
2. 前記押さえ部材および前記送液アダプタは、各々が嵌合して該押さえ部材に対する該ガス供給口の位置を規定する位置決め機構を有していることを特徴とする請求項１に記載の送液装置。
3. 前記ガス供給口には、圧力１０ｋ〜５０ｋＰａの前記加圧源が繋げられることを特徴とする請求項１または２に記載の送液装置。
4. 前記容器本体が、曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａである熱可塑性樹脂がブロー成形されて、少なくともその内表面が所定の基準値以上に液体中に不純物微粒子が浸出しない高純度熱可塑性樹脂で形成されているものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の送液装置。
5. 前記支持台には、前記液体容器を複数積み重ねたときに、下積みされる前記容器本体の前記栓体付きの前記排出口を収容可能に前記貫通部が形成されていると共に、下積みされる該容器本体の天部に係合可能な底部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の送液装置。
6. 請求項１から３のいずれかに記載の送液装置にセットされて用いられる液体容器であって、
   曲げ弾性率が少なくとも７００ＭＰａである熱可塑性樹脂がブロー成形されて、略円筒形状の胴部に、丸底、および、天部に該胴部と同心の排出口を有して形成された、液体を収容可能で該排出口に栓体を着脱可能な容器本体と、該容器本体を自立させるために該胴部の該丸底側に嵌合する樹脂製の支持台とを備え、
   該容器本体は、少なくともその内表面が、所定の基準値以上に液体中に不純物微粒子が浸出しない高純度熱可塑性樹脂で形成されており、
   該液体に接する該容器本体内の該丸底の最底部が該胴部の軸心上に位置していて、
   該支持台の中央部には、前記送液装置の前記突起部に嵌る貫通部が形成されていることを特徴とする液体容器。
7. 前記支持台は、前記貫通部に前記突起部が嵌って前記丸底に前記突起部が当接したときに、前記送液装置の前記台座から該支持台の底部が浮く高さ、または前記送液装置の前記台座に該支持台の底部がちょうど接する高さで形成されていることを特徴とする請求項６に液体容器。
8. 前記丸底が、前記胴部の半径の１〜３０倍の半径の曲面で形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の液体容器。
9. 前記丸底が、前記最底部と前記胴部の下端とが３〜３００ｍｍの落差を有する曲面で形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の液体容器。
10. 前記支持台には、前記液体容器を複数積み重ねたときに、下積みされる前記容器本体の前記栓体付きの前記排出口を収容可能に前記貫通部が形成されていると共に、下積みされる該容器本体の天部に係合可能な底部が形成されていることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の液体容器。

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