(57)【要約】【課題】  半導体ウェハなどを洗浄する薬液処理槽に一定量の薬液を供給するための薬液秤量槽において、薬液秤量槽に薬液を充填する際の液面の乱れ、薬液液滴の噴出などによって、薬液秤量槽に取り付けられた液量感知センサが誤作動を起こし、秤量される薬液量がばらつくのを防止する。【解決手段】  薬液貯留手段２と、薬液秤量槽８、薬液秤量槽８から薬液処理槽１１に薬液を供給する薬液供給手段９および配管１０を含む薬液秤量手段３と、薬液送給手段４と、配管５と、オーバーフロー配管６と、液流感知手段７とを含んで構成される薬液自動秤量装置１が提供される。薬液自動秤量装置１によれば、薬液秤量槽８内の薬液が所定量に達した後に送給される余分な薬液をオーバーフロー配管６から排出し、その流れを液流感知手段７が感知し、その検出結果に応答して薬液送給手段４が薬液供給を停止するので、薬液秤量槽８内の液面の乱れ、薬液の液滴の噴出などに影響を受けることなく、薬液を精確に秤量できる。【選択図】      図１
2005136082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液を貯留する薬液貯留手段と、薬液量を秤量して薬液を薬液処理槽に供給する薬液秤量手段と、薬液貯留手段と薬液秤量手段との間に設けられ、薬液貯留手段に貯留される薬液を薬液秤量手段へ送給する薬液送給手段と、薬液貯留手段と薬液送給手段と薬液秤量手段とを接続する配管と、一端が薬液秤量手段内に突出するように薬液秤量手段に接続され、薬液秤量手段に過剰に供給される薬液を薬液秤量手段から排出するオーバーフロー配管とを含んで構成され、基板を洗浄するための薬液処理槽に一定量の薬液を供給する薬液自動秤量装置において、
オーバーフロー配管に、オーバーフロー配管中の薬液の流れを感知する液流感知手段を設けることを特徴とする薬液自動秤量装置。
【請求項２】
薬液秤量手段に設けられる液面感知手段をさらに含み、
薬液秤量手段とオーバーフロー配管の液流感知手段が設けられる位置との間のオーバーフロー配管に、
液面感知手段による検出結果に応答してオーバーフロー配管を開放または閉塞する開閉手段を設けることを特徴とする請求項１記載の薬液自動秤量装置。
【請求項３】
オーバーフロー配管の薬液秤量手段内に突出する突出部は筒状であり、
突出部の軸線に対して鋭角な切断面を有するように形成されることを特徴とする請求項１または２記載の薬液自動秤量装置。
【請求項４】
オーバーフロー配管の薬液秤量手段内に突出する突出部は筒状であり、
突出部の先端部分は、
突出部の軸線方向に延びて形成される１つ以上の溝を有することを特徴とする請求項１または２記載の薬液自動秤量装置。
【請求項５】
薬液秤量手段は、
薬液の秤量が終了した状態で、液流感知手段による薬液の流れを感知しない検出結果に応答し、薬液を薬液処理槽に供給することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれかに記載の薬液自動秤量装置。
【請求項６】
薬液送給手段は、
薬液貯留手段から薬液秤量手段への薬液送給および薬液送給停止を、液流感知手段の検出結果に応答して実行することを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれかに記載の薬液自動秤量装置。
【請求項７】
薬液送給手段は、
薬液供給前の状態で、液流感知手段による薬液の流れの検出結果に応答し、薬液供給を停止することを特徴とする請求項６記載の薬液自動秤量装置。
【請求項８】
薬液送給手段は、
薬液送給の開始から一定時間が経過した状態で、液流感知手段による薬液の流れを感知しない検出結果に応答し、薬液送給を停止することを特徴とする請求項６記載の薬液自動秤量装置。
【請求項９】
開閉手段によりオーバーフロー配管が開放された状態で、液流感知手段が液流を感知しない検出結果に応答し、開閉手段はオーバーフロー配管を閉塞し、薬液送給手段は薬液送給を実行することを特徴とする請求項２記載の薬液自動秤量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液自動秤量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体ウェハ、液晶基板などの製造工程においては、製造工程に入る前、酸化、エピタキシャル成長、化学気相成長（ＣＶＤ）、スパッタなどの処理を行う前、ドライエッチング、アッシング、化学的機械研磨（ＣＭＰ）などの処理を行った後に、シリコン基板表面、シリコン基板表面に形成された酸化膜などに付着する有機物残渣、酸化物残渣、金属汚染、パーティクルなどを除去し、それらの表面を清浄化するために、洗浄工程が設けられる。
【０００３】
洗浄工程は、主にウェット方式で実施され、具体的には、被洗浄物を、１種または２種以上の薬液を充填した薬液処理槽中に浸漬することにより行われる。薬液処理槽には、予め定められた薬液量を秤量して薬液処理槽に供給する薬液秤量槽が接続され、薬液が薬液処理槽に自動的に供給される。
【０００４】
従来から、薬液を秤量する方法は種々提案されており、たとえば、薬液秤量槽に光学式センサ、静電センサなどの液面センサを設ける方法が挙げられる（たとえば、特許文献１参照）。図９は、特許文献１の薬液秤量装置１００の構成を模式的に示す側面図である。薬液秤量装置１００は、薬液を混合して薬液量を秤量し、図示しない薬液処理槽に薬液を供給する薬液秤量槽１０１と、水酸化アンモニウム水溶液を貯留するアルカリ貯留槽１０２と、アルカリ貯留槽１０２から薬液秤量槽１０１に水酸化アンモニウム水溶液を供給する配管１０３と、配管１０３の途中に設けられ、水酸化アンモニウム水溶液の薬液秤量槽１０１への供給を制御する薬液払出弁１０４と、過酸化水素水を貯留する酸化剤貯留槽１０５と、酸化剤貯留槽１０５から薬液秤量槽１０１に過酸化水素水を供給する配管１０６と、配管１０６の途中に設けられ、過酸化水素水の薬液秤量槽１０１への供給を制御する薬液払出弁１０７と、超純水（ＤＩＷ）を薬液秤量槽１０１に供給する配管１０８と、超純水の薬液秤量槽１０１への供給を制御する薬液払出弁１０９と、薬液秤量槽１０１に設けられ、薬液秤量槽１０１内での薬液の液面高さを感知する上限レベルセンサ１１０と、超純水の薬液秤量槽１０１への供給を制御する下限レベルセンサ１１１とを含んで構成される。
【０００５】
薬液秤量装置１００においては、配管１０３，１０６，１０８を介して薬液である水酸化アンモニウム水溶液および過酸化水素水ならびに超純水を薬液秤量槽１０１に供給する。薬液秤量槽１０１内の薬液量は、主に、上限レベルセンサ１１０によって感知され、上限レベルセンサ１１０の検出結果に応答して、各薬液および超純水の供給および供給停止が行われる。
【０００６】
しかしながら、このような従来の薬液秤量装置１００には、薬液秤量槽１０１に薬液が供給される際に、供給の勢いで液面が大きく波打ち、この液面の乱れを上限レベルセンサ１１０が感知して誤作動を起こし、薬液量が所定量に達しないうちに、各薬液および超純水の供給を停止することが頻発し、図示しない薬液処理槽へ供給する薬液量が大きくばらつくという欠点がある。
【０００７】
さらに、薬液秤量装置１００のメンテナンス、薬液秤量槽１０１に薬液を供給する配管１０３，１０６，１０８のメンテナンスなどにより、配管１０３，１０６，１０８内に空気が入り込みまたは薬液中に気泡が発生し、この空気または気泡によって薬液が液滴となって薬液秤量槽１０１に噴出し、この液滴を上限レベルセンサ１１０が感知し、前述したのと同様の誤作動を起こすことがある。
【０００８】
前述のようなセンサの誤作動によって薬液量がばらつくと、基板の洗浄が不充分になり、基板に異物が残存し、界面特性の劣化、リーク電流の発生、コンタクト抵抗の増加、断線、ショート、絶縁破壊などの種々の問題が生じ、得られる半導体ウェハ、液晶基板などの信頼性、特に長期信頼性を低下させるとともに、不良品率を増大させる。
【０００９】
また、薬液秤量槽内部に設けられる液面センサによって、薬液量を秤量する方法が提案されている（たとえば、特許文献２、特許文献３参照）。図１０は、特許文献２の薬液秤量装置１２０の構成を模式的に示す側面図である。薬液秤量装置１２０は、主タンク１２１ａと、主タンク１２１ａに隣接して同じ高さに形成される副タンク１２１ｂ，１２１ｃとを含んで構成される薬液秤量槽１２１と、主タンク１２１ａ内に設けられる液面センサ１２２と、主タンク１２１ａおよび副タンク１２１ｂ，１２１ｃを互いに連通する連通管１２３と、副タンク１２１ｂ，１２１ｃへの薬液の供給および副タンク１２１ｂ，１２１ｃからの連通管１２３への薬液の流下を制御するバルブ１２４，１２５と、薬液秤量槽１２１に各薬液を供給する配管１２６と、薬液秤量槽１２１から図示しない薬液処理槽へ薬液を供給する排出管１２７と、排出管１２７の途中に設けられ、薬液の薬液処理槽への供給を制御する開閉弁１２８とを含んで構成される。薬液秤量槽１２１における、主タンク１２１ａおよび副タンク１２１ｂ，１２１ｃは秤量する薬液量を調節するために設けられ、薬液秤量槽１２１の長手方向に移動可能に設けられる仕切り板１２９，１３０によって仕切られる。
【００１０】
薬液秤量装置１２０において、薬液量の調節は、液面センサ１２２の検出結果に応じて薬液の配管１２６からの供給および供給停止を行い、薬液秤量槽１２１内の薬液の液面を一定の高さに保つとともに、仕切り板１２９，１３０を適宜移動して、主タンク１２１ａおよび副タンク１２１ｂ，１２１ｃの容量を調節し、たとえばバルブ１２５を閉じて副タンク１２１ｃに薬液を入れないようにすることにより行われる。
【００１１】
しかしながら、このような薬液秤量装置１２０においても、前述の薬液秤量装置１００と同様に、薬液を薬液秤量槽１２１に供給する際の液面の乱れ、配管１２６内での空気の混入、気泡の発生などによって、液面センサ１２２が誤作動を起こし、図示しない薬液処理槽への薬液の供給量にばらつきが生じるという問題がある。
【００１２】
また、定量ポンプを用いて薬液量を秤量する方法が提案されている（たとえば、特許文献４参照）。しかしながら、定量ポンプによる秤量では、空気の混入、気泡の発生などにより、供給量がばらつくのは周知である。
【００１３】
さらに、薬液をオーバーフローさせて秤量を行う方法もある。しかしながら、この方法においても、薬液供給の停止は、薬液秤量槽の外部または内部に取り付けられたセンサの検出結果に基づいて行われるので、前述と同様の誤作動が起こり、薬液量のばらつきが起こるのを避けることができない。
【００１４】
【特許文献１】特開平５−２９９４０３号公報
【特許文献２】特開平７−２８０６２８号公報
【特許文献３】特開平１０−７４７２６号公報
【特許文献４】特開平６−６１２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、薬液を薬液秤量槽に供給する時に起こる液面のゆれ、薬液秤量槽内に噴出する薬液の液滴などに影響を受けることなく、一定量の薬液を高い精度でかつ再現性良く秤量でき、薬液処理槽に常に略一定量の薬液を供給することができる薬液自動秤量装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、薬液を貯留する薬液貯留手段と、薬液量を秤量して薬液を薬液処理槽に供給する薬液秤量手段と、薬液貯留手段と薬液秤量手段との間に設けられ、薬液貯留手段に貯留される薬液を薬液秤量手段へ送給する薬液送給手段と、薬液貯留手段と薬液送給手段と薬液秤量手段とを接続する配管と、一端が薬液秤量手段内に突出するように薬液秤量手段に接続され、薬液秤量手段に過剰に供給される薬液を薬液秤量手段から排出するオーバーフロー配管とを含んで構成され、基板を洗浄するための薬液処理槽に一定量の薬液を供給する薬液自動秤量装置において、
オーバーフロー配管に、オーバーフロー配管中の薬液の流れを感知する液流感知手段を設けることを特徴とする薬液自動秤量装置である。
【００１７】
また本発明の薬液自動秤量装置は、薬液秤量手段に設けられる液面感知手段をさらに含み、
薬液秤量手段とオーバーフロー配管の液流感知手段が設けられる位置との間のオーバーフロー配管に、
液面感知手段による検出結果に応答してオーバーフロー配管を開放または閉塞する開閉手段を設けることを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明の薬液自動秤量装置は、オーバーフロー配管の薬液秤量手段内に突出する突出部が筒状であり、
突出部の軸線に対して鋭角な切断面を有するように形成されることを特徴とする。
【００１９】
さらに本発明の薬液自動秤量装置は、オーバーフロー配管の薬液秤量手段内に突出する突出部が筒状であり、
突出部の先端部分が、
突出部の軸線方向に延びて形成される１つ以上の溝を有することを特徴とする。
【００２０】
さらに本発明の薬液自動秤量装置は、薬液秤量手段が、
薬液の秤量が終了した状態で、液流感知手段による薬液の流れを感知しない検出結果に応答し、薬液を薬液処理槽に供給することを特徴とする。
【００２１】
さらに本発明の薬液自動秤量装置は、薬液送給手段が、
薬液貯留手段から薬液秤量手段への薬液送給および薬液送給停止を、液流感知手段の検出結果に応答して実行することを特徴とする。
【００２２】
さらに本発明の薬液自動秤量装置は、薬液送給手段が、
薬液供給前の状態で、液流感知手段による薬液の流れの検出結果に応答し、薬液供給を停止することを特徴とする。
【００２３】
さらに本発明の薬液自動秤量装置は、薬液送給手段が、
薬液送給の開始から一定時間が経過した状態で、液流感知手段による薬液の流れを感知しない検出結果に応答し、薬液送給を停止することを特徴とする。
【００２４】
さらに本発明の薬液自動秤量装置は、薬液秤量槽に液面感知手段を設け、かつ薬液秤量層と、オーバーフロー配管の液流感知手段が設けられる位置との間のオーバーフロー配管に開閉手段が設けられた薬液自動秤量装置において、開閉手段によりオーバーフロー配管が開放された状態で、液流感知手段が液流を感知しない検出結果に応答し、開閉手段がオーバーフロー配管を閉塞し、薬液送給手段が薬液送給を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、薬液を貯留する薬液貯留手段と、薬液量を秤量して薬液を薬液処理槽に供給する薬液秤量手段と、薬液貯留手段と薬液秤量手段との間に設けられ、薬液貯留手段に貯留される薬液を薬液秤量手段へ送給する薬液送給手段と、薬液貯留手段と薬液送給手段と薬液秤量手段とを接続する配管と、一端が薬液秤量手段内に突出するように薬液秤量手段に接続され、薬液秤量手段に過剰に供給される薬液を薬液秤量手段から排出するオーバーフロー配管とを含んで構成される薬液自動秤量装置において、オーバーフロー配管に、オーバーフロー配管中の薬液の流れを感知する液流感知手段を設けるという特有の構成を有する薬液自動秤量装置が提供される。
【００２６】
本発明の薬液自動秤量装置では、従来の薬液秤量装置のように、薬液秤量槽の外部または内部に取り付けられるセンサが液面高さを感知することによって薬液の秤量を行うのではなく、薬液秤量槽に接続されるオーバーフロー配管に、薬液の流れを感知する液流感知手段を設け、薬液秤量槽に所定量の薬液が貯まり、余分な薬液がオーバーフロー配管から排出され、その流れを液流感知手段が感知し、その検出結果に基づいて薬液供給を停止するという仕組みで薬液を秤量する。したがって、本発明の薬液自動秤量装置は、薬液を薬液秤量槽に供給する時に起こる液面のゆれ、薬液秤量槽内に噴出する薬液の液滴などに影響を受けることなく、一定量の薬液を高い精度でかつ再現性良く秤量でき、薬液処理槽に常に略一定量の薬液を供給することができる。
【００２７】
また本発明によれば、本発明の薬液自動秤量装置において、薬液秤量手段にさらに液面感知手段を設け、薬液秤量手段とオーバーフロー配管の液流感知手段が設けられる位置との間のオーバーフロー配管に、液面感知手段による検出結果に応答してオーバーフロー配管を開放または閉塞する開閉手段を設けた薬液自動秤量装置が提供される。
【００２８】
この装置においては、液流感知手段の補助的な役割の液面感知手段を薬液秤量手段に設け、この液面感知手段と、薬液秤量手段とオーバーフロー配管の液流感知手段が設けられる位置との間のオーバーフロー配管に設けられる開閉手段とを連動させることによって、薬液量を一層精確に秤量することができる。
【００２９】
さらに本発明によれば、オーバーフロー配管の薬液秤量手段内に突出する突出部を筒状とし、かつ、突出部の軸線に対して鋭角な切断面を有するように形成するか、または突出部の先端部分に突出部の軸線方向に延びる１つ以上の溝を有するように形成することによって、薬液が粘度の高いものであっても、薬液量を精確に秤量することができる。
【００３０】
すなわち、薬液の粘度が高いと、オーバーフロー配管の形状、オーバーフロー配管内の気圧、薬液の表面張力などによって、薬液がオーバーフロー配管に流れ込まない場合が生じるけれども、オーバーフロー配管の突出部を前述のような構成とすることによって、粘度の低い薬液と同様に、薬液をオーバーフロー配管から排出することができる。
【００３１】
さらに本発明によれば、薬液秤量手段が、薬液の秤量を終了した状態で、液流感知手段による薬液の流れを感知しない検出結果に応答し、薬液を薬液処理槽に供給することによって、薬液処理槽に毎回同じ量の薬液を確実にかつ再現性良く供給することができる。
【００３２】
さらに本発明によれば、薬液送給手段が、薬液貯留手段から薬液秤量手段への薬液送給および薬液送給停止を、液流感知手段の検出結果に応答して実行することによって、具体的には、薬液送給手段が、薬液供給前の状態で、液流感知手段による薬液の流れの検出結果に応答し、薬液供給を停止することによって、薬液量の秤量ミスに基づく、半導体ウェハ、液晶基板などの洗浄不良による不具合が生じるのを防止することができる。また、薬液送給手段が、薬液送給の開始から一定時間が経過した状態で、液流感知手段による薬液の流れを感知しない検出結果に応答し、薬液送給を停止することによっても、前述の不具合が生じるのを防止できる。このような検出結果は、たとえば、誤作動によって薬液の秤量が完了しないのに、薬液秤量槽から薬液処理槽へ薬液が供給される場合などに得られる。
【００３３】
さらに本発明によれば、薬液秤量槽に液面感知手段を設け、かつ薬液秤量層と、オーバーフロー配管の液流感知手段が設けられる位置との間のオーバーフロー配管に開閉手段が設けられた薬液自動秤量装置において、開閉手段によりオーバーフロー配管が開放された状態で、液流感知手段が液流を感知しない検出結果に応答し、開閉手段がオーバーフロー配管を閉塞し、薬液送給手段が薬液送給を実行することを特徴とする。
【００３４】
具体的には、次のようにして薬液の秤量が実施される。まず、液流感知手段の検出結果に応答して、薬液の薬液秤量手段への送給が開始される。このとき開閉手段はオーバーフロー配管を閉塞し、液流感知手段は薬液の流れを感知しない。そして、薬液秤量手段内の薬液の液面が所定の位置に達すると、液面感知手段がそれを感知し、その検出結果に応答して開閉手段がオーバーフロー配管を開放すると、液流感知手段が薬液の流れを感知し、その検出結果に応答して薬液送給手段が薬液の送給を停止する。一方、液面感知手段が薬液の送給に伴う液面の乱れ、薬液の液滴などを感知する場合は、開閉手段がオーバーフロー配管を開放しても、液流感知手段が薬液の流れを感知しないので、開閉手段はオーバーフロー配管を閉塞し、薬液送給手段による薬液の送給が再開される。このように薬液の送給を制御することによって、いかなる場合でも、薬液量を精確に秤量することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は、本発明の実施の第１形態である薬液自動秤量装置１の構成を模式的に示す系統図である。図２は、図１に示す薬液自動秤量装置１の要部を拡大して示す要部側面図である。
【００３６】
薬液自動秤量装置１は、薬液１６を貯留する薬液貯留手段２と、薬液１６を秤量し、秤量した薬液１６を薬液処理槽１１に供給する薬液秤量手段３と、薬液貯留手段２と薬液秤量手段３との間に設けられ、薬液貯留手段２に貯留される薬液１６を薬液秤量手段３に送給する薬液送給手段４と、薬液貯留手段２と薬液送給手段４と薬液秤量手段３とを接続する配管５と、一端が薬液秤量手段３の内部に突出するように薬液秤量手段３に接続され、薬液秤量手段３に過剰に供給される薬液１６を薬液秤量手段３から排出するオーバーフロー配管６と、薬液秤量手段３の外部のオーバーフロー配管６に設けられ、オーバーフロー配管６内部の薬液１６の流れを感知する液流感知手段７とを含んで構成される。なお、液流感知手段７と薬液送給手段４は電気的に接続される。
【００３７】
薬液貯留手段２には、予め調製された薬液１６が貯留される。または、薬液貯留手段２内で薬液１６を調製することもできる。薬液貯留手段２には、薬液１６に対して不活性な材料で形成されるタンク、たとえば樹脂製のタンク、ステンレス鋼製タンクなどが用いられる。
【００３８】
薬液秤量手段３は、薬液１６を秤量するとともに、薬液１６の秤量が終了した状態で、液流感知手段７の検出結果に応答して薬液１６を薬液処理槽１１に供給する。薬液秤量手段３は、薬液１６を秤量する薬液秤量槽８と、薬液秤量槽８で秤量される薬液１６を薬液処理槽１１に供給する薬液供給手段９と、薬液秤量槽８と薬液供給手段９と薬液処理槽１１とを接続する配管１０とを含んで構成される。薬液供給手段９は液流感知手段７と電気的に接続される。薬液秤量槽８には、薬液貯留手段２と同様に、薬液１６に対して不活性な材料で形成されるタンク、たとえば樹脂製のタンク、ステンレス鋼製タンクなどが用いられる。薬液供給手段９には、たとえば、定量ポンプなどの各種ポンプが用いられる。配管１０には、薬液１６に対して不活性な材料または反応性の低い材料で形成される一般的な配管が用いられる。
【００３９】
薬液送給手段４は、液流感知手段７の検出結果に応答して、薬液貯留手段２から薬液秤量手段３への薬液送給および薬液送給停止を実行する。薬液送給手段４には、たとえば、定量ポンプなどの各種ポンプが用いられる。
【００４０】
配管５には、薬液１６に対して不活性な材料または反応性の低い材料で形成される一般的な配管が用いられる。
【００４１】
図３は、オーバーフロー配管６の構造を示す斜視図である。オーバーフロー配管６は、薬液秤量槽８の内部に突き出す突出部６ａが筒状であり、その先端部６ｂが突出部６ａの軸線６ｃに対して鋭角な切断面を有するように形成される。これによって、薬液１６の粘度が高くても、余分量がオーバーフロー配管６から確実に外部へ排出され、薬液１６を精確に秤量することができる。オーバーフロー配管６の突出部６ａには、薬液１６に対して不活性な材料または反応性の低い材料で形成される一般的な配管が用いられる。突出部６ａ以外の部分には、前記と同じ材料を用いてもよく、またそれ以外の材料を用いてもよい。
【００４２】
液流感知手段７には、たとえば、光学式センサ、静電センサなどの各種センサが用いられる。液流感知手段７による薬液の液流の感知をさらに容易にするために、オーバーフロー配管６の液流感知手段７が取り付けられる部分を透明性材料で形成してもよい。
【００４３】
図１に示すように、薬液貯留手段２に貯留される薬液１６は、薬液送給手段４によって、配管５内を矢符１２，１３の方向に流過して薬液秤量槽８に供給される。薬液秤量槽８内の薬液が所定量に達すると、余分な薬液１６はオーバーフロー配管６によって薬液秤量槽８の外部（矢符１４の方向）に排出され、その液流を液流感知手段７が感知し、その検出結果に基づいて、薬液送給手段４による薬液秤量槽８への薬液１６の供給が停止される。一方、薬液秤量槽８内部の秤量された薬液１６は、薬液１６の供給停止後、一定時間を経過した後、薬液供給手段９によって、配管１０を矢符１５の方向に流過して薬液処理槽１１に供給される。
【００４４】
図４は、薬液自動秤量装置１による薬液秤量の手順を示すフローチャートである。
ステップａ０では、薬液１６の秤量をスタートする。このとき、薬液送給手段４および薬液供給手段９は停止し、薬液秤量槽８内は空の状態にある。
【００４５】
ステップａ１では、液流感知手段７が液流の有無を検出する。液流感知手段７がオーバーフロー配管６内の薬液１６の液流を感知しなければ、ステップａ２へ進む。一方、薬液１６の液流を感知すれば、ステップａ３へ進む。ステップａ０では、薬液秤量槽８への薬液送給が開始されていないので、オーバーフロー配管６内で液流を感知しないのが正常であり、液流を感知するのは異常である。
【００４６】
ステップａ２では、液流感知手段７のオーバーフロー配管６内での薬液１６の流れを感知しないという検出結果に応じて、薬液送給手段４が作動し、薬液秤量槽８への薬液１６の送給を開始する。
【００４７】
ステップａ３では、薬液自動秤量装置１のいずれかの手段が誤作動を起こすかまたはその他の装置トラブルが発生している可能性があるので、点検を行う。この場合の原因には、たとえば、薬液送給手段４の誤作動、故障などによる液流感知手段７そのものの誤作動などが考えられる。異常がないことが確認されるかまたは異常が修正されると、ステップａ０に戻る。
【００４８】
ステップａ４では、薬液秤量槽８への薬液１６の送給開始から一定時間を経過した後に、液流感知手段７による液流感知の有無が判定される。すなわち、一定時間が経過すると、薬液秤量槽８内に所定量の薬液１６が貯留され、余分な薬液１６がオーバーフロー配管６から外部に排出され始めるので、その流れが液流感知手段７によって感知される。このように液流が感知されると、ステップａ５に進む。一方、一定時間を経過しても液流感知手段７が薬液１６の液流を感知しない場合は、薬液自動秤量装置１のいずれかの手段が誤作動を起こすかまたはその他の装置トラブルが発生している可能性があるので、ステップａ３に進み、点検を行う。そこで、異常がないことが確認されるかまたは異常が修正されると、ステップａ０に戻る。なお、前述の一定時間とは、たとえば、薬液秤量槽８中に所定量の薬液１６を貯留するのに要する時間であり、これは薬液１６の送給速度と秤量しようとする薬液量から予め求められる。
【００４９】
ステップａ５では、液流感知手段７のオーバーフロー配管６内で薬液１６の液流を感知するという検出結果に応答して薬液送給手段４が停止し、薬液秤量槽８への薬液１６の送給が停止される。薬液秤量槽８内には、所望量の薬液１６が秤量され、貯留された状態にある。
【００５０】
ステップａ６では、薬液秤量槽８内に所望量の薬液１６が貯留された状態で、一定時間放置する。ステップａ５で薬液送給が停止され、それと同時に薬液秤量槽８内の薬液を薬液処理槽１１に供給するのは好ましくない。たとえば、薬液送給が停止された後でも、配管５内に残存する薬液１６の幾分かは薬液秤量槽８内に入り、薬液量が設定量よりもわずかではあるけれども多くなる場合が想定される。したがって、一定時間の放置を行う。
【００５１】
ステップａ７では、一定時間放置後、液流感知手段７による液流感知の有無が判定される。液流感知手段７が液流を感知しない場合は、ステップａ８に進む。液流感知手段７が液流を感知する場合は、ステップａ６に戻り、再び一定時間放置される。
【００５２】
ステップａ８では、液流感知手段７のオーバーフロー配管６内で薬液１６の流れを感知しないという検出結果に応答して、薬液秤量槽８内の薬液１６が、薬液供給手段９によって薬液処理槽１１に供給される。薬液処理槽１１への薬液１６の供給が終了し、薬液秤量槽８内の薬液１６がほぼ完全になくなった時点で、ステップａ０に戻り、同じステップが繰り返される。
【００５３】
本実施の形態では、オーバーフロー配管６の薬液秤量槽８内に突き出す突出部６ａおよびその先端部６ｂは、図３に示す構造に形成されるけれども、図５に示す構造に形成することができる。図５は、本発明の薬液自動秤量装置において用いられる別形態のオーバーフロー配管の構造を示す斜視図である。オーバーフロー配管１７は、薬液秤量槽８内に突き出す突出部１７ａが筒状であり、その先端部１７ｂには突出部１７ａの軸線１７ｃ方向に延びる溝１８，１９が形成される。このような構造を有するオーバーフロー配管１７を用いることによって、薬液１６の粘度が高くても、余分量を確実に薬液秤量槽８の外部に排出することができる。
【００５４】
本実施の形態では、オーバーフロー配管６を、薬液秤量槽８内の薬液１６の液面に対して垂直方向に可動に設けることができる。これによって、秤量する薬液量を適宜変更することができる。
【００５５】
図６は、本発明の実施の第２形態である薬液自動秤量装置２０の構成を模式的に示す系統図である。図７は、図６に示す薬液自動秤量装置２０の要部を拡大して示す要部側面図である。薬液自動秤量装置２０は、実施の第１形態である薬液自動秤量装置１に類似し、対応する部分については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５６】
薬液自動秤量装置２０は、薬液秤量槽８に貯留される薬液１６の液面高さを感知する液面感知手段２１が薬液秤量槽８に設けられ、かつ、薬液秤量槽８と液流感知手段７との間のオーバーフロー管に、オーバーフロー配管６を開放または閉塞する開閉手段２２が設けられることを特徴とする。
【００５７】
液面感知手段２１は、薬液秤量槽８内の薬液１６の液面高さを感知し、所定量の薬液１６が貯留されるか否かを判定する。液面感知手段２１には、液流感知手段７と同様に、たとえば、光学式センサ、静電センサなどの各種センサが用いられる。
【００５８】
開閉手段２２は、液流感知手段７および液面感知手段２１による検出結果に応答して、オーバーフロー配管６を開閉する。開閉手段２２には、たとえば、流量制御弁を用いることができる。
【００５９】
薬液自動秤量装置２０においては、液流感知手段７は、薬液送給手段４、薬液供給手段９および開閉手段２２とそれぞれ電気的に接続される。また、液面感知手段２１は、開閉手段２１と電気的に接続される。
【００６０】
薬液自動秤量装置２０においては、液面感知手段２１が薬液秤量槽８内の液面高さが所定の位置に達したことを感知する検出結果に応答して薬液送給手段４が薬液１６の送給を停止し、開閉手段２２がオーバーフロー配管６を開放する。その結果、オーバーフロー配管６中を流過する余分な薬液１６を液流感知手段７が感知し、その検出結果に応答し一定時間そのままで放置した後、薬液１６の秤量が完了する。一方、液面感知手段２１が、薬液１６を薬液秤量槽８に送給する際の液面の乱れ、薬液１６の液滴などに反応し、薬液１６が所定量に達していない場合は、オーバーフロー配管６を開放しても液流感知手段７によって薬液１６の流れが感知されない。したがって、液流感知手段７の薬液１６の流れを感知しないという検出結果に応答して開閉手段２２がオーバーフロー配管６を閉塞し、薬液１６の送給が再開される。
【００６１】
このように、液面感知手段２１および開閉手段２２による制御と、液流感知手段７による制御とを組合せて実行することによって、薬液秤量槽８による薬液１６の秤量を一層精確に実施することができる。その秤量手順の一例を、図８に基づいて説明する。図８は、薬液自動秤量装置２０による薬液秤量の手順を示すフローチャートである。
【００６２】
ステップｂ０からステップｂ３までの動作は、図４のフローチャートにおけるステップａ０からステップａ３での動作に対応するので、説明を省略する。なお、ステップｂ０のスタートでは、薬液送給手段４および薬液供給手段９は停止し、薬液秤量槽８内は空の状態にある。また、開閉手段２２は閉じられ、オーバーフロー配管６は閉塞される。
【００６３】
ステップｂ４では、液面感知手段２１が、薬液秤量槽８内の薬液１６の液面高さが設定位置あるか否かを検出する。
【００６４】
ステップｂ５では、液面感知手段２１の薬液秤量槽８内における薬液１６の液面高さが所定位置に達したという検出結果に応答して、薬液送給手段４が薬液１６の送給を停止する。
【００６５】
ステップｂ６では、前述の液面感知手段２１の検出結果に応答して、開閉手段２２が開かれ、オーバーフロー配管６が開放される。
【００６６】
ステップｂ７では、液流感知手段７による液流感知の有無が判定される。すなわち、ステップｂ６でオーバーフロー配管６が開放されるので、薬液秤量槽８内に所定量以上の薬液１６が貯留される場合には、余分な薬液１６がオーバーフロー配管６から排出され、その流れが液流感知手段７によって感知される。液流感知手段７が薬液１６の液流を感知する場合には、ステップｂ８に進み、感知しない場合にはステップｂ１１に進む。
【００６７】
ステップｂ８からステップｂ１０の動作は、図４のフローチャートにおけるステップａ６からステップａ８の動作に対応するので、説明を省略する。
【００６８】
ステップｂ１１では、液流感知手段７の液流を感知しないという検出結果に応答し、薬液送給手段４が一連のステップにおける薬液送給が１回目かまたは２回目かを判定し、１回目であればステップｂ１１に進み、２回目であればステップｂ１２に進む。
【００６９】
ステップｂ１１では、薬液送給手段４による薬液の送給が１回目であるという判定に応答して、開閉手段２２が閉じられ、オーバーフロー配管６が閉塞される。その後、ステップｂ２に戻り、再び薬液送給が行われ、さらにステップｂ４以降のステップが繰り返し実行される。
【００７０】
ステップｂ１２では、薬液自動秤量装置２０のいずれかの手段が誤作動を起こしているかまたはその他の装置トラブルが発生していると考えられるので、装置の点検が行われる。そして、異常がないことが確認されるかまたは異常が修正されると、ステップｂ０に戻り、再び秤量が実行される。
【００７１】
本実施の形態では、図３に示す突出部６ａおよび先端部６ｂを有するオーバーフロー配管６を用いるけれども、図５に示す突出部１７ａおよび先端部１７ｂを有するオーバーフロー配管１７を用いることもできる。
【００７２】
本実施の形態では、オーバーフロー配管６を、薬液秤量槽内の薬液の液面に対して垂直方向に可動に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の第１形態である薬液自動秤量装置の構成を模式的に示す系統図である。
【図２】図１に示す薬液自動秤量装置の要部を拡大して示す要部側面図である。
【図３】本発明の薬液自動秤量装置において用いられるオーバーフロー配管の構造を示す斜視図である。
【図４】図１に示す薬液自動秤量装置による薬液秤量の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の薬液自動秤量装置において用いられる別形態のオーバーフロー配管の構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の第２形態である薬液自動秤量装置の構成を模式的に示す系統図である。
【図７】図６に示す薬液自動秤量装置の要部を拡大して示す要部側面図である。
【図８】図６に示す薬液自動秤量装置による薬液秤量の手順を示すフローチャートである。
【図９】特許文献１の薬液秤量装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図１０】特許文献２の薬液秤量装置の構成を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１，２０  薬液自動秤量装置
２  薬液貯留手段
３  薬液秤量手段
４  薬液送給手段
５，１０  配管
６，１７  オーバーフロー配管
６ａ，１７ａ  突出部
６ｂ，１７ｂ  先端部
６ｃ，１７ｃ  軸線
７  液流感知手段
８  薬液秤量槽
９  薬液供給手段
１１  薬液処理槽
１２，１３，１４，１５  矢符
１６  薬液
１８，１９  溝
２１  液面感知手段
２２  開閉手段
【図１】
2005136082.tif 000003
【図２】
2005136082.tif 000004
【図３】
2005136082.tif 000005
【図４】
2005136082.tif 000006
【図５】
2005136082.tif 000007
【図６】
2005136082.tif 000008
【図７】
2005136082.tif 000009
【図８】
2005136082.tif 000010
【図９】
2005136082.tif 000011
【図１０】
2005136082.tif 000012