(57)【要約】【課題】異なる薬液を短時間で確実に切り替えることができ、切り替え時の廃棄薬液量が少ない液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体吐出装置１０は、液体供給部１〜３と、液体を外部に吐出する吐出部５と、液体供給部１〜３及び吐出部５を接続する多方弁４と、多方弁４の開閉を制御するための制御装置６とを備える。制御装置６は、多方弁４のバルブＨ〜Ｉの開閉を制御することによって、液体供給部１〜３と吐出部５とを選択的に連通させる。液体供給部１による薬液の供給から、液体供給部２による薬液の供給に切り替える際には、多方弁４から吐出部５の吐出口に至る流路内の液体を、液体供給部３から供給した洗浄液、液体供給部２から供給した薬液で順に置換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出装置であって、
第１の液体を供給する第１の液体供給部と、
第２の液体を供給する第２の液体供給部と、
洗浄液を供給する第３の液体供給部と、
前記第１〜第３の液体供給部にそれぞれ接続される第１〜第３の流入口と、流出口とを有する多方弁と、
前記流出口に接続され、前記多方弁を通じて供給される液体を外部に吐出する吐出部と、
前記第１〜第３の流入口の１つと前記流出口とが選択的に連通するように前記多方弁の開閉を制御する制御部とを備える、薬液吐出装置。
【請求項２】
前記多方弁は、前記第１〜第３の流入口の各々に対応して設けられる第１〜第３の弁を含み、
前記制御部は、
前記第１の液体供給部から前記吐出部へと前記第１の液体を供給する際には、前記第１の弁のみを開状態とし、
前記第２の液体供給部から前記吐出部へと前記第２の液体を供給する際には、前記第２の弁のみを開状態とし、
前記第１の液体供給部による前記第１の液体の供給と、前記第２の液体供給部による前記第２の液体の供給とを切り替える過程で、前記第３の弁のみを開状態とする、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記第３の液体供給部は、前記洗浄液を供給する洗浄液供給部と、エアーを供給するエアー供給部とを含み、前記第３の弁が閉状態から開状態へと遷移した際に、所定時間だけ前記エアー供給部から前記吐出部へとエアーを供給した後に、前記洗浄液供給部から前記吐出部へと前記洗浄液を供給する、請求項２に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を対象物に吐出する液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に薬液を塗布する装置として、特許文献１に記載されるようなスピンレス塗布装置（以下、単に「塗布装置」という）が知られている。一般に、塗布装置は、薬液を充填した貯留容器と、液体を塗布する塗布部と、貯留容器内の薬液を塗布部に供給する送液ポンプとを備える。また、塗布装置には、エアベントタンクやフィルターハウジング等が設けられる場合もある。これらの各構成装置は、配管によって接続されている。
【０００３】
このような塗布装置で塗布する薬液を別の薬液に切り替える場合、各構成装置や配管内に残存している薬液を全て廃棄し、内部を別の薬液で置換する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８-１１９６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような薬液の切り替え・置換作業は、長時間を要すると共に、非常に煩雑である。また、薬液の置換が不完全で異なる薬液が混ざってしまった場合、薬液を塗布して製造される製品の品質不良を招く可能性がある。一方、置換を確実に行おうとすると、高価な薬液を大量に廃棄する必要がある。
【０００６】
したがって、複数種類の薬液を塗布する作業が必要な場合は、１つの塗布装置で複数種類の薬液を切り替えて塗布する代わりに、薬液毎に専用の塗布装置を必要な数だけ使用することが一般的である。ただし、この場合、用意する塗布装置の台数が増えるため、設備費の増加に繋がる。
【０００７】
それ故に、本発明は、異なる薬液を短時間で切り替えることができ、切り替え時の廃棄薬液量が少なく、更に、切り替え後に異なる薬液同士が混合することのない液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る液体吐出装置は、第１の液体を供給する第１の液体供給部と、第２の液体を供給する第２の液体供給部と、洗浄液を供給する第３の液体供給部と、第１〜第３の液体供給部にそれぞれ接続される第１〜第３の流入口と、流出口とを有する多方弁と、流出口に接続され、多方弁を通じて供給される液体を外部に吐出する吐出部と、第１〜第３の流入口の１つと流出口とが選択的に連通するように多方弁の開閉を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る液体吐出装置では、供給する薬液の切り替え時に、多方弁から吐出部の吐出口までの流路のみを薬液で置換すれば良いので、薬液の切り替えを短時間かつ確実に行うことができ、置換処理時の廃液量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示すブロック図
【図２】図１に示した多方弁の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る液体吐出装置の概略構成を示すブロック図であり、図２は、図１に示した多方弁の模式図である。
【００１２】
本実施形態に係る液体吐出装置１０は、薬液Ａを供給する液体供給部１と、液体Ｂを供給する液体供給部２と、洗浄液を供給する液体供給部３と、多方弁４と、吐出部５と、制御装置６とを備える。
【００１３】
液体供給部１は、薬液Ａを貯留する貯留容器１１と、貯留容器１１に接続される配管１３及び加圧配管１５と、配管１３に接続され、薬液Ａを吸引して多方弁４へと送出するポンプ１２と、ポンプ１２と多方弁４とを接続する配管１４とを含む。加圧配管１５は、貯留容器１１に加圧気体を導入して貯留容器１１内を加圧することによって、内部の薬液Ａを配管１３を通じてポンプ１２に送り込むためのものである。ただし、加圧配管１５に代えて、貯留容器１１内の薬液Ａを吸引してポンプ１２に送液する別途のポンプを配管１３上に設けても良い。
【００１４】
液体供給部２も同様に、薬液Ｂを貯留する貯留容器１６と、貯留容器１６に接続される配管１８及び加圧配管２０と、配管１８に接続され、薬液Ｂを吸引して多方弁４へと送出するポンプ１７と、ポンプ１７と多方弁４とを接続する配管１９とを含む。加圧配管２０は、貯留容器１６に加圧気体を導入して貯留容器１１内を加圧することによって、内部の薬液Ｂを配管１８を通じてポンプ１７に送り込むためのものである。ただし、加圧配管２０に代えて、貯留容器１６内の薬液Ｂを吸引してポンプ１７に送液する別途のポンプを配管１８上に設けても良い。
【００１５】
第３の液体供給部３は、配管２２と、送風配管２３と、配管２２及び送風配管２３に接続される多方弁７と、多方弁７と多方弁４とを接続する配管２４とを含む。配管２２は、図示しない貯留容器や送液装置等に接続され、供給される洗浄液を多方弁７へと送液するための洗浄液供給部を構成する。また、送風配管２３は、図示しない送風装置等に接続され、薬液パージ用の気体（空気等）多方弁７へと供給するためのエアー供給部を構成する。ここで、洗浄液は、薬液Ａ及びＢの溶剤若しくは薬液Ａ及びＢに相溶性のある溶剤であることが望ましい。
【００１６】
多方弁７は、図２（ａ）に模式的に示すように、２つの流入口２６及び２７と、１つの流出口２８と、流出口２８から流入口２６及び２７へと分岐する流路と、流入口２６及び２７のそれぞれに対応して設けられるバルブＬ及びＫとから構成されている。バルブＬ及びＫは、図１の制御装置６によって独立して開閉され、流入口２６及び２７のいずれかと流出口２８とを選択的に連通させる。流入口２６及び２７には、前述の送風配管２３及び配管２２がそれぞれ接続されている。また、流出口２８には、多方弁４に接続される配管２４が接続されている。
【００１７】
多方弁４は、図２（ｂ）に模式的に示すように、３つの流入口３１〜３３と、１つの流出口３４と、流出口３４から流入口３１〜３３へと三分岐する流路と、流入口３１〜３３の各々に対応して設けられるバルブＪ、Ｉ、Ｈとが一体的に構成された構造（マニホールド構造）を有する。多方弁４には、バルブＨ〜Ｊの開閉を独立に制御する制御装置６が接続されている。多方弁４としては、例えば、バルブＨ〜Ｊの開閉を空気圧を利用して切り替え自在な（例えば、バルブへの駆動エアーがＯＦＦ状態では、当該バルブと流出口とを遮断する）エアーオペレートバルブを利用できる。この場合、エアオペレートバルブの配管内径（オリフィス）は４〜６ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
多方弁４の流入口３１、３２及び３３には、前述の配管１４、１９及び２４がそれぞれ接続されている。また、流出口３４には、配管２５を介して吐出部５が接続されている。
【００１９】
吐出部５は、多方弁４を通じて供給される液体を基板等の対象物に対して吐出（塗布）するためのものであり、その形状は特に限定されない。
【００２０】
ここで、本実施形態に係る液体吐出装置１０における薬液切り替え方法について説明する。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１は、薬液Ａの供給状態から薬液Ｂの供給状態へと切り替える過程におけるバルブＨ〜Ｌとポンプ１２及び１７との動作をまとめたものである。
【００２３】
＜１．薬液Ａの供給時＞
吐出部５に対して液体供給部１から薬液Ａを供給している間は、制御部６は、バルブＪのみが開状態となるように多方弁４を制御する。この状態で、液体供給部１のポンプ１２が動作することによって、貯留容器１１内の薬液Ａが多方弁４及び吐出部５を通じて吐出される（表１のステップ１）。
【００２４】
＜２．薬液Ａから薬液Ｂへの切り替え過程＞
吐出部５へと供給する液体を薬液Ａから薬液Ｂへと切り替える際には、制御部６は、バルブＪを閉状態とした後、バルブＨ及びＬを開状態に制御する（ステップ２）。この制御により、送風配管２３から多方弁７及び多方弁４を通じて吐出部５に所定時間だけエアーが供給され、多方弁４から吐出部５の吐出口までの流路に存在する薬液Ａがパージされる。
【００２５】
次に、制御部６は、バルブＬを閉状態に制御し、バルブＫを開状態に制御する（ステップ３）。この制御により、配管２２から多方弁７及び多方弁４を通じて吐出部５から所定時間だけ洗浄液が吐出され、多方弁４から吐出部５の吐出口までの流路が洗浄される。
【００２６】
次に、制御部６は、バルブＫを閉状態に制御し、バルブＬを開状態に制御する（ステップ４）。この制御により、送風配管２３から多方弁７及び多方弁４を通じて吐出部５に所定時間だけエアーが供給され、多方弁４から吐出部５の吐出口までの流路に存在する洗浄液がパージされる。
【００２７】
次に、制御部６は、バルブＨ及びＬを閉状態に制御した後、バルブＩを開状態に制御する（ステップ５）。この状態で、液体供給部２のポンプ１７が動作することによって、貯留容器１２内の薬液Ｂが多方弁４及び吐出部５を通じて吐出され、多方弁４から吐出部５の吐出口までの流路が薬液Ｂで置換される。
【００２８】
＜３．薬液Ｂの供給時＞
その後、吐出部５に対して薬液を供給している間は、制御部６は、バルブＩのみを開状態に維持する。この状態で、液体供給部１のポンプ１２の動作に従って、貯留容器１１内の薬液Ａが多方弁４及び吐出部５を通じて吐出される（ステップ６）。
【００２９】
実際に上記のステップ１〜６に従って吐出部５へ供給する薬液を切り替えたところ、薬液Ｂが薬液Ａや洗浄液等と混合することもなく、薬液Ｂ専用に用意した液体吐出装置を用いた場合と同様の性能（薬液の塗布品質）が得られた。また、１つの液体吐出装置において薬液を切り替える場合と比べると、切り替えに要する作業時間は約２５％に短縮され、置換作業時の廃液量は約３３％に低減することができた。
【００３０】
尚、薬液Ｂの供給状態から薬液Ａの供給状態への切り替えは、上述したステップ１〜６と同様であるので、ここでの繰り返しの説明を省略する。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る液体吐出装置１０では、多方弁４を用いて薬液を切り替えるので、切り替え時には、多方弁４から吐出部５の吐出口に至るまでの流路のみを薬液で置換すれば良い。したがって、薬液の切り替え時に行う流路内の薬液置換作業に要する時間や、置換作業時に廃棄される薬液量を低減することが可能となる。
【００３２】
また、多方弁４には、複数の薬液に相溶性のある洗浄液を供給する液体供給部３が接続されているため、薬液の切り替え時に多方弁４から吐出部５の吐出口に至るまでの流路内の薬液が確実に除去され、異なる薬液の混合が防止される。また、この洗浄作業は、多方弁から吐出部の吐出口に至るまでの流路に対してのみ行えば良いので、必要な洗浄液の量や洗浄作業に要する時間も少なくて済む。
【００３３】
更に、本実施形態では、吐出部５へと供給する液体の種類（薬液及び洗浄液）を変える前に、送風配管２３から多方弁４へとエアーを導入して、多方弁４から吐出部５の吐出口に至る流路内の液体を排出する。これにより、多方弁４から吐出部５の吐出口までの流路内の液量を極めて少なくできるので、置換作業に要する液量及び時間を更に低減することが可能となる。
【００３４】
尚、上記の実施形態において、吐出部５の装置構成や用途、形状、機能等は特に限定されない。また、塗布する薬液は、液体吐出装置１０の用途に応じて任意である。
【００３５】
また、上記の実施形態では、洗浄液を供給する配管２２と、エアーを供給する送風配管２３とを多方弁７で接続して液体供給部３を構成した例を説明したが、多方弁７を用いずに分岐させた配管２４に配管２２及び送風配管２３を接続しても良い。
【００３６】
更に、上記の実施形態では、多方弁４及び７を共通の制御装置６で制御した例を説明したが、多方弁４及び７のそれぞれに別個に制御装置を設けても良い。
【００３７】
更に、上記の実施形態において、多方弁４の分岐（流入口）を更に増やして、４以上の液体供給部を接続することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る送液装置は、印刷機や薬液塗布装置等の液体を対象物に吐出または塗布する装置として利用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１、２、３  液体供給部
４  多方弁
５  吐出部
６  制御装置
７  多方弁
１０  液体吐出装置
３１、３２、３３  流入口
３４  流出口
【図１】
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【図２】
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