JP2009297637A - 液汚れ防止治具及び液体充填方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】充填後、充填ノズルから垂れた液体が充填用容器の端面に付着してしまうことを防止する液汚れ防止治具を提供する。
【解決手段】その長手方向の一端面に充填口が形成された柱状の容器本体を備える充填用容器の、一端面を覆うように配置して使用されるものであり、その底面11の、充填口に対応する部分に貫通孔11aが形成された桶状の治具本体10と、治具本体10に配設され、充填用容器の一部に当接し、治具本体10を充填用容器に着脱可能に係止する係止部12と、を備える液汚れ防止治具100。
【選択図】図1

Description

本発明は、液汚れ防止治具及び液体充填方法に関する。更に詳しくは、充填後、充填ノズルから垂れた液体が充填用容器の端面に付着してしまうことを防止するための液汚れ防止治具及び液体充填方法に関する。
従来、半導体の製造工程においては、レジスト組成物、保護膜用組成物、絶縁膜用組成物など様々な化学材料が使用されている(例えば、特許文献1参照)。この化学材料は、一般的には、バッグインボトルやバッグインキャンなど充填容器に充填され、保存、運搬等がされる。
特開平10−260309号公報
上記充填容器としては、例えば、図3に示すキャニスター缶(バッグインキャン)200を例示することができる。このキャニスター缶200は、その長手方向の一端面212に充填口213が形成された柱状の容器本体210と、容器本体210の一端面212側に接続され、外径が容器本体210の外径と同じであるとともに、長手方向の中心軸が容器本体210の長手方向の中心軸と一致している筒状の保護壁211と、を備えているものである。なお、図3は、保護壁211の一部を切り欠いて示している。
このキャニスター缶200は、充填口213に充填ノズルが挿入され、キャニスター缶200に所定量の液体が充填された後、充填ノズルが充填口213(キャニスター缶200)から抜き取られることによって、その内部に化学材料などの液体の充填が完了するものである。このような手順でキャニスター缶200に液体を充填すると、液体を充填した後、充填ノズルを抜き取った際に、充填ノズルから液体が垂れ(いわゆる「液はね」が生じ)、図3に示すようにキャニスター缶200の一端面212に液体215が付着してしまうということがあった。
そのため、液はねによって液体が充填用容器の端面に付着することを防止することを目的として、受け皿装置(例えば、図5に示す受け皿装置30)が用いられている。この受け皿装置は、充填ノズルが抜き取られた直後に、充填ノズルと充填用容器の間に受け皿(例えば、図5に示す受け皿装置31)を配置し、充填ノズルから垂れる液体を受け止めるものである。しかし、このような受け皿装置を用いた場合であっても、液はねを十分に防止することは困難であった。
そこで、充填後、端面に付着してしまった液体を拭き取る作業を行っているが、例えば、保護壁211と容器本体210の隙間に入り込んでしまった液体を十分に拭き取ることは困難であった。そして、十分に拭き取ることができなかった液体が、キャニスター缶の外観を悪くする要因の一つになっていた。また、液体を拭き取る作業は手間がかかり、生産性が悪くなるという問題があった。
本発明は、上述のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、充填後、充填ノズルから垂れた液体が充填用容器の端面に付着してしまうことを防止するための液汚れ防止治具及び液体充填方法を提供するものである。
本発明により、以下の液汚れ防止治具及び液体充填方法が提供される。
[1] その長手方向の一端面に充填口が形成された柱状の容器本体を備える充填用容器の、前記一端面を覆うように配置して使用されるものであり、その底面の、前記充填口に対応する部分に貫通孔が形成された桶状の治具本体と、前記治具本体に配設され、前記充填用容器の一部に当接し、前記治具本体を前記充填用容器に着脱可能に係止する係止部と、を備える液汚れ防止治具。
[2] 桶状の前記治具本体の深さは、前記貫通孔から外側に向かうに従って深くなっている前記[1]に記載の液汚れ防止治具。
[3] 前記充填用容器は、前記容器本体の前記一端面側に接続され、外径が前記容器本体の外径と同じであるとともに、長手方向の中心軸が前記容器本体の長手方向の中心軸と一致している筒状の保護壁を更に備え、前記治具本体が、前記保護壁の内側に挿入されるとともに、前記係止部が、前記保護壁の開口端に当接して前記治具本体を係止する前記[1]または[2]に記載の液汚れ防止治具。
[4] 前記係止部は、略U字状であり、一方の端部が前記底面に固定されている前記[1]〜[3]のいずれかに記載の液汚れ防止治具。
[5] その長手方向の一端面に充填口が形成された柱状の容器本体を備える充填用容器の、前記一端面を覆うように、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の液汚れ防止治具を装着する工程と、前記液汚れ防止治具を装着した前記充填用容器内に液体を充填する工程と、を有する液体充填方法。
[6] 前記充填用容器は、前記容器本体の前記一端面側に接続され、外径が前記容器本体の外径と同じであるとともに、長手方向の中心軸が前記容器本体の長手方向の中心軸と一致している筒状の保護壁を更に備え、前記治具本体が、前記保護壁の内側に挿入されるとともに、前記係止部が、前記保護壁の開口端に当接して前記治具本体を係止する前記[5]に記載の液体充填方法。
[7] 前記充填口と前記液汚れ防止治具が接触していない前記[5]または[6]に記載の液体充填方法。
[8] 前記保護壁の内面と前記液汚れ防止治具の外面とが近接している前記[6]または[7]に記載の液体充填方法。
本発明の液汚れ防止治具は、充填後、充填ノズルから垂れた液体が充填用容器の端面に付着してしまうことを防止することができるという効果を奏するものである。
本発明の液体充填方法は、充填後、充填ノズルから垂れた液体が充填用容器の端面に付着してしまうことを防止することができるという効果を奏するものである。
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に属することが理解されるべきである。
[1]液汚れ防止治具:
本発明の液汚れ防止治具の一実施形態は、その長手方向の一端面に充填口が形成された柱状の容器本体を備える充填用容器の、一端面を覆うように配置して使用されるものであり、その底面の、充填口に対応する部分に貫通孔が形成された桶状の治具本体と、治具本体に配設され、充填用容器の一部に当接し、治具本体を充填用容器に着脱可能に係止する係止部と、を備えるものである。このような液汚れ防止治具を用いることによって、充填後、充填ノズルから垂れた液体が充填用容器の端面に付着してしまうことを防止することができる。
[1−1]治具本体:
本実施形態の液汚れ防止治具に備えられる治具本体は、その底面の、充填口に対応する部分に貫通孔が形成された桶状のものである。この治具本体によって、充填後、充填ノズルから垂れた液体を受け止めることができるため、充填用容器の一端面に液体が付着してしまうことを防止することができる。
治具本体の形状は、充填用容器に応じて適宜選択することができるが、例えば、円筒状、楕円筒状、四角筒状、多角筒状などとすることができる。これらの中でも、作製が容易であるため、図1に示すような円筒状であることが好ましい。また、充填用容器は、円柱状であるものが多いため、充填用容器の形状に応じて円筒状であることが好ましい。なお、図1は、本実施形態の液汚れ防止治具を示す斜視図である。
治具本体は、その底面が平面状であってもよいし、治具本体の長手方向の中心軸を含む断面における底面の形状がハの字状、即ち、治具本体(液汚れ防止治具)の深さが、貫通孔から外側に向かうに従って深くなっているものであってもよい。上述したように底面の断面形状がハの字状であると、充填ノズルから液汚れ防止治具の底面に垂れた液体が、貫通孔よりも外側、即ち、壁面側に流れるため、一度、液汚れ防止治具の底面に垂れた液体が、貫通孔を通って充填用容器の一端面に付着してしまうこと効果的に防止することができる。
治具本体の材質は、例えば、ステンレス、鉄、合成樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、耐溶剤性に優れ、クリーンルームでも使用可能であるため、ステンレスが好ましい。
治具本体の外径は、具体的には、19リットルキャニスター缶用のものである場合、210〜240mmであることが好ましく、220〜240mmであることが更に好ましく、230〜240mmであることが特に好ましい。
治具本体の底面が平面状である場合、治具本体の長さ(深さ)は、具体的には、43〜50mmであることが好ましく、44〜49mmであることが更に好ましく、46〜47mmであることが特に好ましい。
貫通孔の形状は、充填用容器の充填口の形状に応じて適宜選択することができるが、例えば、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、多角形などを挙げることができる。これらの中でも、充填に際し、充填ノズルから治具本体の底面までの距離が一定であるため、また、多くの場合、充填口の形状が円形であるため、円形が好ましい。
貫通孔が円形である場合、貫通孔の直径は、30〜90mmであることが好ましく、40〜80mmであることが更に好ましく、50〜70mmであることが特に好ましい。貫通孔の直径が30mm未満であると、貫通孔の面積が小さくなりすぎるため、底面と充填口が接触することに起因して異物が生じ、この異物が充填用容器内に混入してしまうおそれがある。一方、90mm超であると、貫通孔の面積が大きくなりすぎるため、底面と充填口との間の隙間が大きくなる。そのため、この隙間から液体が入り込み、充填用容器の端面に液体が付着してしまうおそれがある。
ここで、「充填口に対応する部分」とは、液汚れ防止治具を充填用容器に装着したときに、充填口が位置する部分と同じ部分を意味する。図1に示す液汚れ防止治具100は、その底面11の中央部に貫通孔11aが形成されているが、装着する充填用容器の充填口の位置によっては、底面の中央部よりも側壁側に、貫通孔が形成されていてもよい。このように貫通孔が形成される位置は、特に制限はないが、液汚れ防止治具の底面の中央部に形成されることが好ましく、図1に示す液汚れ防止治具100のように、底面11の外周縁と貫通孔11aの縁とが同心円となるように形成されることが更に好ましい。
[1−2]係止部:
本実施形態の液汚れ防止治具に備えられる係止部は、上記治具本体に配設され、充填用容器の一部に当接し、治具本体を充填用容器に着脱可能に係止するものである。この係止部によって液汚れ防止治具の位置を固定することができるため、例えば、充填中に液汚れ防止治具がズレてしまうことを防止することができる。また、液汚れ防止治具は、その係止部によって、充填用容器に係止されているものであるため、容易に着脱することができるという利点がある。
図2は、図1に示す液汚れ防止治具100を充填用容器200に装着した状態を示す斜視図であり、係止部12が充填用容器200の保護壁211の開口端部に係止することによって、治具本体10が浮いた状態、即ち、充填口213と治具本体10とが接触することがなく、また、保護壁211と治具本体10とが接触することもない状態で固定されている例である。
係止部の形状は、特に制限はなく、例えば、L字状、コの字状、略U字状などを挙げることができる。これらの中でも、キャニスター缶本体(容器本体)との設置面積が広く安定するため、略U字状であることが好ましい。係止部が略U字状である場合、一方の端部が底面に固定されることが好ましい。即ち、図1に示すように、略U字状の係止部12は、治具本体10の側壁を挟むように配置され、一方の端部が治具本体10の底面11に固定されることが好ましい。例えば、図1は、3つの略U字状の係止部12を備え、これらの係止部12の一方の端部が底面11に固定されている例を示している。
係止部の数は、適宜選択することができるが、2〜4個であることが好ましく、3〜4個であることが更に好ましい。係止部の数が1個であると、治具本体を浮いた状態とすることができなくなるおそれがある。一方、4個超であると、治具本体から外側に張り出す係止部の数が多くなるため、保管中などに係止部が不要なところに引っ掛かる等の不具合を生じるおそれがある。
係止部の材質は、例えば、ステンレス、鉄、合成樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、耐溶剤性に優れ、クリーンルームでも使用可能であるため、ステンレスが好ましい。
係止部には、使用者の指を挿入可能な取手部が形成されていることが好ましい。このように取手部を形成すると、液汚れ防止治具の着脱が容易になり、また、持ち運びが便利である。更に、取手部を、液汚れ防止治具を保管するためのフックに引っ掛けておくことによって、液汚れ防止治具を清潔な環境下で保管することができるという利点がある。
取手部の形状は、特に制限はなく、半円状、L字状、円状、四角状などを挙げることができる。これらの中でも、指を入れやすいため、半円状、円状が好ましい。図1は、3つの係止部12に、それぞれ半円状の取手部13を配設した例を示している。
本実施形態の液汚れ防止治具は、その長手方向の一端面に充填口が形成された柱状の容器本体を備える充填用容器の、一端面を覆うように配置して使用されるものである。
充填用容器に備えられる容器本体は、充填口が形成された金属製または樹脂製の外装容器と、この外装容器内部に収納される、開口を有する樹脂製の内袋とを備えているものを例示することができる。そして、この容器本体は、外装容器の充填口と内袋の内部とが連通しており、充填口を通して内袋内に液体を充填することができるものである。
充填用容器は、容器本体の一端面側に接続され、外径が容器本体の外径と同じであるとともに、長手方向の中心軸が容器本体の長手方向の中心軸と一致している筒状の保護壁を更に備えるものであることが好ましい。この保護壁は、運搬中などに充填口が損傷を受けないように保護するためのものである。保護壁には、図5に示すように、運搬などにおける持ち手部分として運搬用貫通孔211aを設けることができる。なお、図2、3、4及び8に示す充填用容器200は、運搬用貫通孔を省略している。
図3は、充填用容器200の一部を切り欠いて示す斜視図であり、充填用容器200は、その長手方向の一端面212に充填口213が形成された柱状の容器本体210と、容器本体210の一端面212側に接続され、外径が容器本体210の外径と同じであるとともに、長手方向の中心軸が容器本体210の長手方向の中心軸と一致している筒状の保護壁211と、を備えている。
保護壁を有する充填用容器を使用する場合、図2に示すように、液汚れ防止治具100は、その治具本体10が、保護壁211の内側に挿入されるとともに、係止部12が、保護壁211の開口端に当接して治具本体10を係止することによって充填用容器200に装着される。
充填用容器内に充填される液体としては、例えば、着色レジスト組成物、保護膜用組成物、絶縁膜用組成物などの感光性組成物などを例示することができる。
着色レジスト用組成物としては、例えば、アゾ系顔料及び/またはジケトン化合物からなる顔料を含有する着色剤と、アルカリ可溶性樹脂と、多官能性モノマーと光重合開始剤とを含むカラーフィルター用の感放射線性組成物などを挙げることができる。
保護膜用組成物としては、例えば、不飽和カルボン酸及び/または不飽和カルボン酸無水物、エポキシ基含有不飽和化合物、並びに特定のオレフィン系不飽和化合物の共重合と、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物と、感放射線重合開始剤と、シクロヘキサノンとを含有する感放射線性樹脂組成物などを挙げることができる。
絶縁膜用組成物としては、例えば、不飽和カルボン酸及び/または不飽和カルボン酸無水物、エポキシ基含有不飽和化合物、マレイミド系モノマー、並びにその他のオレフィン系不飽和化合物の共重合体と、1,2−キノンジアジド系化合物とを含有する感放射線性樹脂組成物などを挙げることができる。
[2]液体充填方法:
本発明の液体充填方法の一実施形態は、その長手方向の一端面に充填口が形成された柱状の容器本体を備える充填用容器の、一端面を覆うように、本発明の液汚れ防止治具を装着する工程と、液汚れ防止治具を装着した充填用容器内に液体を充填する工程と、を有するものである。このような工程を有すると、充填後、充填ノズルから垂れた液体が充填用容器の端面に付着してしまうことを防止することができる。
本実施形態の液体充填方法は、まず、その長手方向の一端面に充填口が形成された柱状の容器本体を備える充填用容器の、一端面を覆うように、本発明の液汚れ防止治具を装着する工程を行う。
ここで、液汚れ防止治具を充填用容器に装着した際に、充填口と液汚れ防止治具が、接触しないことが好ましい。このようにすると、充填口と液汚れ防止治具とが接触することに起因して生じる異物が充填用容器内に混入してしまうことを防止することができる。具体的には、充填口と液汚れ防止治具との距離(図2中、「d1」と示す。)は、0.5〜2.0mmであることが好ましく、0.5〜1.5mmであることが更に好ましく、0.5〜1.0mmであることが特に好ましい。上記距離d1が0.5mm未満であると、液汚れ防止治具を充填用容器に装着する際に、充填口と液汚れ防止治具とが接触するおそれがある。一方、2.0mm超であると、充填口と液汚れ防止治具との間に液体が入り込み、充填用容器の端面に液体が付着してしまうおそれがある。
また、保護壁を有する充填用容器を用いる場合、保護壁の内面と液汚れ防止治具の外面が近接していることが好ましい。このようにすると、保護壁と液汚れ防止治具の間に液体が入り込んでしまうことを防止することができる。保護壁と液汚れ防止治具との距離(図2中、「d2」と示す。)は、具体的には、3〜20mmであることが好ましく、3〜15mmであることが更に好ましく、3〜10mmであることが特に好ましい。上記距離d2が3mm未満であると、液汚れ防止治具を充填用容器に装着する際に、保護壁と液汚れ防止治具とが接触することに起因して生じた異物が充填用容器内に混入してしまうおそれがある。一方、20mm超であると、保護壁と液汚れ防止治具との間に液体が入り込み、充填用容器の端面に液体が付着してしまうおそれがある。
次に、本実施形態の液体充填方法は、液汚れ防止治具を装着した充填用容器内に液体を充填する工程を行う。充填する液体は、特に制限はなく、既に上述した液体と同様の液体を例示することができる。
液体を充填する方法は特に制限はなく、従来公知の方法で行うことができるが、例えば、以下に示すように行うことができる。
まず、図5に示すように、充填機の所定の位置に、液汚れ防止治具100を装着した充填用容器200を配置する。なお、充填機は、充填用容器200の位置を決めるためのマークを有する基台と、この基台に直交する支持体と、充填ノズル21を有し、充填用容器200に液体を充填するための充填部20と、支持体に配設され、充填部20を駆動可能な昇降装置と、支持体に配設され、受け皿を有する受け皿装置と、を備えるものを例示することができる。
次に、図6に示すように、昇降装置によって充填部20を降下させて充填部20の充填ノズル21を充填用容器200の充填口に挿入する。その後、充填用容器200内に液体を充填する。充填後、図7に示すように、充填部20を上昇させた直後に受け皿装置30の受け皿31を伸ばす。その後、充填用容器200の充填口にキャップを取り付け、充填用容器200から液汚れ防止治具100を取り外して充填を終了することができる。
なお、充填後、充填ノズルから液体が垂れたとしても、受け皿31によって液体を受け止めることができる。そして、受け皿31によって受け止めることができなかった場合であっても、図8に示すように、液汚れ防止治具100は、液体115を受け止めることができる。なお、仮に、受け皿装置30を用いなくても、液汚れ防止治具100によれば、液体115を受け止めることができる。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
まず、充填用容器と液汚れ防止治具とを用意した。充填容器としては、図3に示すような形状のステンレス製のキャニスター缶200(缶全高:461mm、外径:278mm、容量:19リットル、充填口の直径:51mm、保護壁の高さ:100mm)を用意した。また、液汚れ防止治具としては、図1に示すような、底面11の中央部に貫通孔11a(直径:60mm)が形成された、ステンレス製の円筒状の治具本体10と、治具本体10の底面11に溶接されたステンレス製の3つの略U字状の係止部12と、それぞれの係止部12に配設された取手部13と、を備えるもの(外径:230mm、長さ(深さ):47mm)を用意した。なお、3つの係止部12は、隣合う係止部のなす角が120°となるように配置した。
次に、液汚れ防止治具100の治具本体10を、保護壁211の内側に挿入するとともに、係止部12を保護壁211の開口端に当接させて治具本体10を係止させ、キャニスター缶200に液汚れ防止治具100を装着した。このとき、充填口213と液汚れ防止治具100の貫通孔11aの開口端との距離d1は、0.5mmであった。また、保護壁211の内面と液汚れ防止治具100の外面との距離d2は、5mmであった。なお、液汚れ防止治具100を充填用容器200に装着した際に、治具本体10の側壁の開口端部は、充填用容器200の保護壁211の開口端部から28mmはみ出すようにした。
次に、液汚れ防止治具100を装着した充填用容器200内に、充填機を用いて液体を充填した。液体としては、レジスト組成物、具体的には、液晶ディスプレイ用の層間絶縁膜を形成可能な組成物(粘度:29mPa・s)を用いた。
充填後、充填用容器200の充填口213にキャップを取り付け、充填用容器200から液汚れ防止治具100を取り外し、充填用容器200の端面212に液体が付着しているか(液はねがあるか)否かについて、目視によって観察した。
本実施例において上記充填操作を10000回(缶)行った。その結果は、いずれも、充填用容器の端面に液はねは観察されなかった。
以上のように実施例1の液汚れ防止治具によれば、充填後、充填ノズルから垂れた液体が充填用容器の端面に付着してしまうことを防止することができることが確認できた。
本発明の液汚れ防止治具は、半導体の製造工程に用いられる充填用容器に使用するための治具として好適である。
本発明の液体充填方法は、半導体の製造工程に用いられる充填用容器の充填方法として好適に利用することができる。
本発明の液汚れ防止治具の一実施形態を示す斜視図である。 図1に示す液汚れ防止治具を充填用容器に装着した状態を示す斜視図である。 充填用容器の一部を切り欠いて示す斜視図である。 図1に示す液汚れ防止治具を充填用容器に装着する状態を示す斜視図である。 本発明の液体充填方法の一実施形態を説明するための模式図である。 本発明の液体充填方法の一実施形態を説明するための模式図である。 本発明の液体充填方法の一実施形態を説明するための模式図である。 図1に示す液汚れ防止治具を装着した充填容器を示す斜視図である。
符号の説明
100:液汚れ防止治具、10:治具本体、11:底面、11a:貫通孔、12:係止部、13:取手部、20:充填機、21:充填ノズル、30:受け皿装置、31:受け皿、200:充填用容器、210:容器本体、211:保護壁、211a:運搬用貫通孔、212:一端面、213:充填口、115,215:液体。

Claims (8)

  1. その長手方向の一端面に充填口が形成された柱状の容器本体を備える充填用容器の、前記一端面を覆うように配置して使用されるものであり、
    その底面の、前記充填口に対応する部分に貫通孔が形成された桶状の治具本体と、
    前記治具本体に配設され、前記充填用容器の一部に当接し、前記治具本体を前記充填用容器に着脱可能に係止する係止部と、を備える液汚れ防止治具。
  2. 桶状の前記治具本体の深さは、前記貫通孔から外側に向かうに従って深くなっている請求項1に記載の液汚れ防止治具。
  3. 前記充填用容器は、前記容器本体の前記一端面側に接続され、外径が前記容器本体の外径と同じであるとともに、長手方向の中心軸が前記容器本体の長手方向の中心軸と一致している筒状の保護壁を更に備え、
    前記治具本体が、前記保護壁の内側に挿入されるとともに、前記係止部が、前記保護壁の開口端に当接して前記治具本体を係止する請求項1または2に記載の液汚れ防止治具。
  4. 前記係止部は、略U字状であり、一方の端部が前記底面に固定されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の液汚れ防止治具。
  5. その長手方向の一端面に充填口が形成された柱状の容器本体を備える充填用容器の、前記一端面を覆うように、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液汚れ防止治具を装着する工程と、
    前記液汚れ防止治具を装着した前記充填用容器内に液体を充填する工程と、を有する液体充填方法。
  6. 前記充填用容器は、前記容器本体の前記一端面側に接続され、外径が前記容器本体の外径と同じであるとともに、長手方向の中心軸が前記容器本体の長手方向の中心軸と一致している筒状の保護壁を更に備え、
    前記治具本体が、前記保護壁の内側に挿入されるとともに、前記係止部が、前記保護壁の開口端に当接して前記治具本体を係止する請求項5に記載の液体充填方法。
  7. 前記充填口と前記液汚れ防止治具が接触していない請求項5または6に記載の液体充填方法。
  8. 前記保護壁の内面と前記液汚れ防止治具の外面とが近接している請求項6または7に記載の液体充填方法。
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