JP2008025515A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出量調整の柔軟性に優れ製品寿命を延ばすことができるプランジャポンプ式の液体吐出装置を提供すること。
【解決手段】回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６の２台のモータを用い、これらの運転、停止を適宜制御することで、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０の進退移動および回転駆動を切り替え、プランジャによる吸入および吐出動作と吸入および吐出ポート切り替え動作とを連続的に実施することができる。また、往復動用サーボモータ１６の回転駆動量を適宜設定するだけで液体の吐出量が任意に設定可能になり、マイクロメータ等の手動操作によって傾斜カムの角度を調整して吐出量を変更するものと比較して、吐出量の設定範囲を拡大して利便性を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、プランジャの往復動を利用して液体を吸入、吐出するプランジャポンプ式の液体吐出装置に関する。

従来、液体吐出装置としては、シリンジに詰めた液を短時間空気で加圧して押し出す方式や、液体を加圧しておいて短時間バルブを開ける方式などが主流であった。
しかし、これらの方式では、吐出量の精度があまり高くなく、かつ微量吐出も難しいため、これらの要求を満たすポンプ式の液体吐出装置（ディスペンサ）が増えてきた。

ポンプ式ディスペンサとしては、回転量に比例するギヤポンプ、粘性ポンプ、ネジポンプ、自動弁を用いたポジロードポンプなど制御の容易なポンプ式ディスペンサが利用されている。これらのディスペンサは、ポンプ方式以外のディスペンサに比べれば精度も高くなっていたが、医薬品の分析装置等に用いられる極微量吐出ディスペンサや、半導体製造ラインなどにおいてＩＣチップなどを接着する接着剤を吐出するためのディスペンサ等に求められるような、さらなる精度向上、微量吐出の要求には必ずしも応えることができない場合があった。

このような高精度でかつ微量吐出の用途には、制御は多少難しくなるが、高精度を実現できる強制弁プランジャポンプ方式のディスペンサが利用されている。このようなディスペンサとしては下記のものが知られている。

（１）Ｄカットプランジャポンプ
先端を塞ぎ、両サイドに吸入吐出のポートを設けたプランジャバレルに、回転してバルブの切替を行うＤカットプランジャポンプを組み合わせてポンプにしたものである。ディスペンサとしては、僅かな漏れが生じる点と、滞留部分が避けられない点、構造上、数マイクロリットルから数ナノリットルなどの極微量の吐出が難しい点などの短所の他はシンプルで優れた方式である。
（２）回転バルブ式プランジャポンプ
平面バルブ、円筒バルブとプランジャとを独立に設け、組み合わせてポンプにする方式である。バルブとプランジャとが別々のため、滞留部分が多くなるというデメリットがある。

（３）平面バルブプランジャポンプ（特許文献１〜３参照）
上記（３）は吐出精度は大幅に向上できたが、シール構造が複雑になるという問題があった。このため、本出願人が出願した特許文献１に記載されたように、２つの平面バルブとプランジャとを一体化した平面バルブプランジャポンプ式のディスペンサによれば、上記（１）、（２）の方式に比べ、滞留部分を極めて小さくして精度を著しく向上させるとともに、シール構造の簡略化が実現できる。
さらに、本出願人が出願した特許文献２、３に記載されたように、ポンプ軸の回転に伴って移動するローラやボールを所定の傾斜面に沿って転動させる傾斜カムにより、プランジャの進退駆動量（即ち液体の吐出量）を制御するプランジャポンプ式のディスペンサによれば、傾斜面の傾斜角度を微調整することにより吐出量が調節できるようになっている。

特開平２−２３０９７５号公報 特開２００２−１３４７０号公報 特開２００５−１６３６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された平面バルブプランジャポンプ式ディスペンサでは、速度（一回の吐出時間）を上げることが難しいという問題があった。
すなわち、前記ディスペンサでは、駆動手段の駆動力がクラッチを介して伝達され、このクラッチの切替により、プランジャが挿入されるポンプブロックを回転させたり、停止させて、吸入動作や吐出動作時には、プランジャが挿入される孔を吸入孔や吐出孔に一致させた状態で停止できるように構成していた。このため、吐出動作の１サイクルで、回転および停止を２回ずつ行わなければならず、その分、１サイクルの動作時間の短縮に限界があった。

また、特許文献２、３に記載されたプランジャポンプ式のディスペンサでは、傾斜カムによりプランジャの回転および進退移動を同時に制御するため、吸入および吐出動作とポート切り替え動作とが分離できない。また、傾斜面の傾斜角度をマイクロメータによって調整するため、調整作業に手間が掛かるとともに、遠隔操作による吐出量設定ができず、利便性の点で更なる改良が求められていた。
さらに、傾斜カムを用いて液体の吐出量を制御する場合には、傾斜面の傾斜角度をさほど大きく設定することができず、プランジャのストローク（進退駆動量）の設定範囲が限定されてしまうという不都合もあった。また、傾斜カムにおける転動部材や、これを受ける部材等が摩耗することから、製品寿命の点でも改善が望まれている。

本発明の目的は、吐出量調整の柔軟性に優れ製品寿命を延ばすことができるプランジャポンプ式の液体吐出装置を提供することにある。

本発明の液体吐出装置は、プランジャの往復動を利用して液体を吸入、吐出するプランジャポンプ式の液体吐出装置であって、ポンプ本体と、前記プランジャに連結されて前記ポンプ本体内部に軸方向進退自在かつ軸回り回転自在に支持された進退回転軸と、前記進退回転軸を回転駆動する回転駆動源と、前記進退回転軸を進退駆動する進退駆動源と、前記回転駆動源の駆動力を前記進退回転軸に伝達するとともに当該回転駆動源に対して当該進退回転軸を進退自在に連結する回転伝達手段と、前記進退駆動源の駆動力を前記進退回転軸に伝達する進退伝達手段とを備え、前記進退伝達手段は、前記進退回転軸外周に設けられた雄ねじ部と、この雄ねじ部に噛み合うとともに前記ポンプ本体内部に回転自在に支持されて前記進退駆動源で駆動される雌ねじ部材とを有して構成され、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を速くまたは遅く駆動することで、前記進退回転軸が進退駆動され、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度と前記進退駆動源による前記進退回転軸の回転速度とを同期させて駆動することで、前記進退回転軸の進退動を停止可能に構成されることを特徴とする。

この際、本発明の液体吐出装置は、前記ポンプ本体内において前記吐出口の内側に配置されてポンプ本体内側に面する摺接面を有するバルブブロックと、前記バルブブロックを貫通して形成されて前記摺接面に開口した吐出開口を有し、この吐出開口と前記ポンプ本体に設けた吐出口とを連通する吐出ポートと、前記バルブブロックの摺接面に形成された吸入開口を液体供給側に連通させる吸入ポートと、前記バルブブロックの摺接面に一端の摺接面を当接した状態で前記ポンプ本体内に回転自在に支持されるとともに、前記バルブブロックの吐出ポートおよび吸入ポートに連通可能な位置に軸方向に沿って穿設された少なくとも１本のプランジャ挿入孔を有するポンプブロックと、このポンプブロックのプランジャ挿入孔に軸方向摺動自在に挿入されるとともに、前記進退回転軸に固定された前記プランジャとを備え、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を速く駆動することで、前記進退回転軸を介して前記プランジャが吸入方向に移動され、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を遅く駆動することで、前記進退回転軸を介して前記プランジャが吐出方向に移動され、前記プランジャ挿入孔を前記バルブブロックの吸入開口から吐出開口に向かって移動させる、または吐出開口から吸入開口に向かって移動させる際には、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度と前記進退駆動源による前記進退回転軸の回転速度とを逆転させることで、前記プランジャの進退動を反転可能に構成されたものでもよい。

さらに、本発明の液体吐出装置は、前記ポンプ本体に設けられた吸入口および吐出口と、前記吸入口を介して液体が供給される吸入ポートおよび液体を前記吐出口側に吐出する吐出ポートを有するとともに、前記吸入ポートおよび吐出ポートにそれぞれ連通する吸入開口および吐出開口が円筒状の内周面に対向形成されたプランジャバレルと、前記プランジャバレルの内周面にて形成されたプランジャ挿入孔と、前記プランジャ挿入孔に軸方向摺動自在かつ軸回りに回転自在に挿通されるとともに、先端部分の一部が切り欠かれて形成され、前記吸入開口および吐出開口に連通可能な切欠部を有するプランジャとを備え、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を速く駆動することで、前記進退回転軸を介して前記プランジャが吸入方向に移動され、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を遅く駆動することで、前記進退回転軸を介して前記プランジャが吐出方向に移動され、前記プランジャ挿入孔を前記バルブブロックの吸入開口から吐出開口に向かって移動させる、または吐出開口から吸入開口に向かって移動させる際には、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度と前記進退駆動源による前記進退回転軸の回転速度とを逆転させることで、前記プランジャの進退動を反転可能に構成されたものでもよい。

このような本発明では、進退駆動源を回転駆動源よりも速くまたは遅く運転することで、進退回転軸を進退駆動することができ、回転駆動源と進退駆動源とを同期させることで、進退回転軸の進退動を停止させることができる。従って、進退回転軸の進退移動によるプランジャの吸入および吐出動作と、進退回転軸の回転によるプランジャの吸入および吐出ポート切り替え動作とが、回転駆動源および進退駆動源の運転速度（または一方の停止）の制御のみによって可能になり、クラッチ切り替え動作を必要とする従来のポンプに比較して、動作スピードを高速化することができる。
さらに、進退駆動源の駆動量を適宜調整するだけで液体の吐出量が任意に設定可能になり、マイクロメータ等の微調整が不要になるため、遠隔設定により進退駆動源の駆動量を適宜変更することによる吐出量の変更も可能になり、生産ラインでの連続運転時の設定変更（例えば、１サイクルごとの吐出量の変更）が容易に実行できる。
また、進退駆動源の駆動量による吐出量の設定変更および微調整が容易になるとともに、傾斜カムによって進退移動量を規定していた従来のポンプに比較して、進退駆動源の駆動量を大きくするだけでプランジャのストローク（液体吐出量）の設定範囲を大幅に拡大させることができ、利便性を向上させることができる。また、傾斜カム等の摩耗する部材が不要になることで、製品寿命を延ばすことができる。

また、本発明の液体吐出装置では、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度と前記進退駆動源による前記進退回転軸の回転速度とを逆転させる際に、当該回転駆動源と当該進退駆動源とが所定時間だけ同期駆動されて前記プランジャの進退動が停止されることが好ましい。
このような回転駆動源と進退駆動源の制御を行ってポート切り替え時におけるプランジャの進退動を停止させることで、ポンプ内の過剰な圧力変動を防止して、動作を安定させることができる。

また、本発明の液体吐出装置では、前記プランジャを吸入方向に移動させる際と吐出方向に移動させる際とで前記進退駆動源の回転方向が逆向きに設定されていることが好ましい。
このように進退駆動源の回転方向を吸入時と吐出時で逆転させることで、吸入時には急激なプランジャの移動を抑制し、吐出時にはプランジャを素早く移動させるなど、より緻密に吸入吐出動作を制御することができる。

さらに、前記ポンプ本体には、近接センサが設けられ、この近接センサは、前記進退回転軸に設けた被検出部を検出することで、当該進退回転軸の進退位置および回転位置を検出することが好ましい。
このような構成によれば、進退回転軸に設けた被検出部を近接センサで検出することで、進退回転軸の進退位置および回転位置の両位置を一つの近接センサで検出することができ、その検出精度が向上できるとともに、部品点数を削減してポンプを小型化することができる。

このような本発明の液体吐出装置によれば、吐出量調整が柔軟かつ容易に実施できるととともに、製品寿命を延ばすことが可能になるという効果を奏する。

以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１には、本発明の第１実施形態に係るプランジャポンプ１の正面図が示されている。プランジャポンプ１は、平面バルブプランジャポンプ式の液体吐出装置であって、駆動機構を内蔵する駆動部２およびポンプ部３を備えて構成されている。
プランジャポンプ１の駆動部２には、駆動部２の制御および電力を供給するための図示しないコネクタが設けられ、このコネクタに図示しないコントローラが接続されてポンプ１を制御している。

駆動部２は、図２にも示すように、モータフランジ１１と、このモータフランジ１１の下側に固定されたギアケース１２と、このギアケース１２の下側に固定されたネジケース１３とを備え、これらのモータフランジ１１、ギアケース１２およびネジケース１３によって上部ポンプ本体１０が構成されている。モータフランジ１１の上側には、回転駆動源としての回転用サーボモータ１４が固定され、この回転用サーボモータ１４の出力軸は、スプライン１５とされ、このスプライン１５は、後述するボールネジ軸２０に連結されている。

また、ギアケース１２は、ボールネジ軸２０の軸心から側方に張り出して形成されており、このギアケース１２には、進退駆動源としての往復動用サーボモータ１６が固定され、ギアケース１２内部には、中間ギア１７が支持されている。この中間ギア１７は、往復動用サーボモータ１６の出力軸に固定されたピニオン１８に噛合されるとともに、後述するボールネジナット用ギア２４に噛合されており、往復動用サーボモータ１６の駆動力をボールネジナット２５に伝達する。

一方、上部ポンプ本体１０の内部には、ボールネジ軸２０が回転スライドベアリング２１を介して軸方向進退自在かつ軸回り回転自在に支持されている。このボールネジ軸２０の下端には、切離し用継手２２を介して後述するポンプ軸６０が連結されており、これらのボールネジ軸２０およびポンプ軸６０によって進退回転軸が構成されている。ボールネジ軸２０の上端部には、回転伝達部材２３が固定され、この回転伝達部材２３がスプライン１５と回転伝達可能かつ上下スライド可能に連結されている。すなわち、スプライン１５および回転伝達部材２３によって回転伝達手段が構成され、回転用サーボモータ１４の駆動力がボールネジ軸２０に伝達され、ボールネジ軸２０が回転駆動されるようになっている。

また、ギアケース１２の内部には、ボールネジナット用ギア２４と、これに固定されたボールネジナット２５とが、ナット用ベアリング２６を介して回転自在に支持されている。ボールネジナット２５は、その内周面にねじを有した雌ねじ部材であり、ボールネジ軸２０の外周面に形成された雄ねじ部２０Ａに噛合されている。すなわち、ボールネジナット用ギア２４、ボールネジナット２５および前記中間ギア１７によって進退伝達手段が構成され、往復動用サーボモータ１６の駆動力がボールネジ軸２０に伝達され、ボールネジナット２５の回転によりボールネジ軸２０が進退駆動されるようになっている。

すなわち、回転用サーボモータ１４を停止させた状態で往復動用サーボモータ１６を運転することで、スプライン１５および回転伝達部材２３によりボールネジ軸２０の回転が規制されるとともに、中間ギア１７およびボールネジナット用ギア２４を介して回転されるボールネジナット２５によりボールネジ軸２０およびポンプ軸６０が進退駆動される。
一方、回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６を同時運転することで、スプライン１５および回転伝達部材２３を介してボールネジ軸２０およびポンプ軸６０が回転駆動されるとともに、このボールネジ軸２０と同期してボールネジナット２５を回転させることで、つまりボールネジ軸２０の回転角速度と同一角速度でボールネジナット２５を回転させることで、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０が進退移動せずに定位置で回転駆動されるようになっている。

以上のような回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６の運転、停止は、コントローラによって制御され、必要とされるボールネジ軸２０およびポンプ軸６０の回転速度や進退移動速度、あるいは回転量や進退移動量に応じて、各モータ１４，１６の運転速度や運転量が適宜設定可能になっている。

なお、モータフランジ１１には、前記回転伝達部材２３に隣接してボールネジ軸２０の回転位置および進退位置を検出し、コントローラに検出信号を出力する近接センサ２７が設けられている。この近接センサ２７は、回転伝達部材２３の外周面を縦方向に切り欠いて形成した被検出部である切欠き溝２３Ａを検知することでボールネジ軸２０の回転位置を検出し、回転伝達部材２３の上端位置を検知することでボールネジ軸２０の進退位置を検出するものである。すなわち、近接センサ２７は、回転伝達部材２３の外周面が近接した検知ＯＮの状態と、切り欠き溝２３Ａにより検知ＯＦＦになる状態、あるいは回転伝達部材２３の上端が近接センサ２７よりも下方に外れて検知ＯＦＦになる状態とを読み取ることで、ボールネジ軸２０の回転位置および進退位置が検出できるようになっている。

一方、ポンプ部３は、図３に示すように、ほぼ円筒状に形成され、内周面の下端部３０Ａが下方に向かって径が小さくなる円錐状に形成されたステンレス、テフロン（登録商標）、チタン等で構成された下部ポンプ本体としての容器３０を備えている。すなわち、本実施形態では、ポンプ本体の内部に液体を貯留する液体貯留部３０Ｂが設けられている。
この容器３０の上部には、袋ナット３１によって上蓋３２が取り付けられ、この上蓋３２を袋ナット３３で上部ポンプ本体１０のネジケース１３の下端部に取り付けることで、容器３０は駆動部２に連結されている。また、容器３０の上部には、タンクなどからチューブを介して液を供給することもできるように、液注入ポート（不図示）が形成されている。

また、容器３０の内部には、上蓋３２を貫通して前記ボールネジ軸２０に連結されたポンプ軸６０が設けられており、このポンプ軸６０は、後述するポンプブロック５０およびプランジャ５５に連結されている。
ポンプ軸６０は、図２にも示すように、上蓋３２とポンプ軸６０に係止されたバネ受けベアリング６３との間に介装されたコイルばね（ポンプ軸戻しバネ）６４で駆動部２側に付勢されてボールネジ軸２０に連結されている。

容器３０の下端部３０Ａには、ポリアミドイミドなどのスーパーエンジニアリングプラスチックやアルミナセラミックス、ジルコニアセラミック等の硬質材から形成されたバルブブロック３５が配置されている。バルブブロック３５の外周部は、容器３０と、容器３０にビス止めされた取付フランジ３６とでテフロン（登録商標）製のシール（不図示）を介して挟持されている。
バルブブロック３５は、図４にも示すように、ほぼ円板状に形成され、容器３０の内部に面する平滑な摺接面３７を備えている。さらに、バルブブロック３５には、摺接面３７に形成された吐出開口３８から軸方向に貫通された吐出ポート３９と、摺接面３７から側方に形成された溝状の吸入ポート４０とが形成されている。なお、吸入ポート４０の摺接面３７に形成された開口部分によって吸入開口４１が形成されている。
バルブブロック３５の吐出ポート３９の下端側には、テーパ状の凹部内に配置されたパッキンを介して吐出口である吐出針４６が配置されて取付ねじ４７によって固定されている。

容器３０内には、バルブブロック３５に隣接して全体がほぼ円筒状に形成された樹脂製やセラミックス製、金属製等のポンプブロック５０が配置されている。
このポンプブロック５０の下端には前記バルブブロック３５の摺接面３７に摺接する平滑な摺接面５１が形成されている。この摺接面５１と前記摺接面３７とは、シール性と摺動性とを共に満足する面粗さとされている。
また、ポンプブロック５０の上端には、ポンプ軸６０の大径部６１から延長された２本の回転伝達ロッド６２が係合される係合溝５２が形成されている。これにより、ポンプ軸６０が回転すると回転伝達ロッド６２、係合溝５２を介してポンプブロック５０が回転するように構成されている。

また、ポンプブロック５０には、ポンプブロック５０を貫通して１本のプランジャ挿入孔５３が形成されている。このプランジャ挿入孔５３は、ポンプブロック５０の回転に伴い、前記バルブブロック３５の吐出開口３８および吸入開口４１に連通可能な位置に形成されている。
プランジャ挿入孔５３にはプランジャ５５が挿入され、このプランジャ５５およびポンプブロック５０間には付勢手段であるコイルばね５６が介装されている。このコイルばね５６により、プランジャ５５は常時ポンプ軸６０の大径部６１に当接されるとともに、ポンプブロック５０はバルブブロック３５側に付勢され、バルブブロック３５の摺接面３７とポンプブロック５０の摺接面５１とが所定の圧力で摺接するようになっている。

次に、本実施形態のプランジャポンプ１の基本動作について図５をも参照して説明する。
まず、容器３０内に液体Ｌを供給しておく。この液体Ｌの供給は、容器３０を取り外して液体Ｌを入れて再度取り付けてもよいし、液注入ポートからチューブなどを介して供給してもよい。

本実施形態では、図５（Ａ）の吸入開始状態を原点としている。吸入開始状態とは、プランジャ挿入孔５３が吸入開口４１に連通し、かつプランジャ５５が下方のストロークエンドの位置に下降された状態である。この原点位置は、回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６が同時に作動させて、回転伝達部材２３の切欠き溝２３Ａが近接センサ２７に検出される位置までボールネジ軸２０を回転させ、その後所定量だけボールネジ軸２０を回転させてから、往復動用サーボモータ１６のみを作動させて、回転伝達部材２３の上端が検出される位置までボールネジ軸２０を下降させることで設定されている。

この原点状態において、スタートボタンを押すことなどでスタート信号が入力されると、往復動用サーボモータ１６が作動されて正回転され、中間ギア１７およびボールネジナット用ギア２４を介してボールネジナット２５が吸入方向に回転されるとともに、回転用サーボモータ１４が停止され、スプライン１５および回転伝達部材２３を介してボールネジ軸２０の回転が規制される。従って、ボールネジ軸２０の回転が規制されることでポンプブロック５０が回転停止した状態を維持するとともに、ボールネジナット２５の回転によって、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０が吸入方向（上方）に駆動される。

以上の駆動部２の動作によって図５（Ｂ）に示すように、プランジャ挿入孔５３内をプランジャ５５が上方に移動し、バルブブロック３５の吸入ポート４０から液体Ｌがプランジャ挿入孔５３内に吸入される。そして、所定の駆動量だけ往復動用サーボモータ１６が作動され、プランジャ５５を上昇させて液体Ｌを吸入した後に、往復動用サーボモータ１６に加えて回転用サーボモータ１４も作動されて正回転され、スプライン１５および回転伝達部材２３を介してボールネジ軸２０が回転される。この回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６が同時に作動されることにより、ボールネジ軸２０とボールネジナット２５とが同期して同一角回転速度で１８０°だけ回転される。

以上の駆動部２の動作によって図５（Ｃ）に示すように、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０の上方への移動が停止された状態で、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０が回転駆動され、ポンプ軸６０を介してポンプブロック５０が１８０°だけ回転される。そして、プランジャ挿入孔５３が吐出開口３８に連通する位置までポンプブロック５０が回転された後に、回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６が停止される。これに続いて、回転用サーボモータ１４を停止させたまま、往復動用サーボモータ１６が作動されて逆回転され、中間ギア１７およびボールネジナット用ギア２４を介してボールネジナット２５が吐出方向に回転される。従って、ポンプブロック５０が回転停止した状態を維持するとともに、ボールネジナット２５の回転によって、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０が吐出方向（下方）に駆動される。

以上の駆動部２の動作によって図５（Ｄ）に示すように、プランジャ挿入孔５３内をプランジャ５５が下方に移動し、プランジャ挿入孔５３内の液体Ｌがバルブブロック３５の吐出ポート３９を介して吐出針４６から吐出される。そして、所定の駆動量だけ往復動用サーボモータ１６を作動させ、プランジャ５５を下降させて液体Ｌを吐出した後に、往復動用サーボモータ１６と同期して回転用サーボモータ１４も作動されて逆回転され、ボールネジ軸２０およびボールネジナット２５が同一角回転速度で回転される。これにより、ポンプ軸６０を介してポンプブロック５０が前述と反対方向に回転されて、プランジャ挿入孔５３が吸入開口４１に連通する位置までポンプブロック５０が回転される。このように原点状態まで戻された後に、回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６が停止される。
以下、前述の各動作を繰り返すことで、所定量の液体Ｌが順次吐出される。

なお、以上に説明したプランジャポンプ１の動作に限らず、図６〜図８の各タイミングチャートに示すように、回転用サーボモータ１４を所定の回転速度で駆動した状態で、往復動用サーボモータ１６の回転速度（および回転方向）を変動させるような駆動制御を実施してもよい。なお、図６〜図８の各図において、回転用サーボモータ１４の回転速度がＭ１で示され、往復動用サーボモータ１６の回転速度がＭ２で示されている。また、各図において、縦軸のＣＷとは、時計回りの回転方向を示し、ＣＣＷとは、反時計回りの回転方向を示している。

図６に示す駆動制御では、先ず、プランジャ挿入孔５３が吸入開口４１の中間位置にある状態から１サイクルが開始され、回転用サーボモータ１４をＣＣＷに一定速度で回転させる。これと同時に、往復動用サーボモータ１６をＣＣＷに一定速度かつ回転用サーボモータ１４よりも高速（略２倍高速）で回転させる。このように往復動用サーボモータ１６が回転用サーボモータ１４よりも高速で駆動されることにより、ボールネジナット２５とボールネジ軸２０とに相対回転速度差が生じ、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０が吸入方向（上方）に駆動される。
次に、吸入完了のタイミングで、往復動用サーボモータ１６の回転を停止させる。すなわち、回転用サーボモータ１４が往復動用サーボモータ１６よりも高速で駆動されることにより、ボールネジナット２５とボールネジ軸２０とに前述と逆の相対回転速度差が生じ、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０が吐出方向（下方）に駆動される。
次に、吐出完了のタイミングで、往復動用サーボモータ１６を再びＣＣＷに一定速度かつ回転用サーボモータ１４よりも高速で回転させ、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０を吸入方向に駆動する。そして、１サイクルが完了する、つまりボールネジ軸２０が一回転した時点で回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６を停止させる。

図７に示す駆動制御は、図６と略同様の制御が実施されるが、以下の点で図６に示す駆動制御と相違している。
すなわち、回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６の駆動開始および駆動停止時において、回転速度の立ち上がりおよび立ち下がりを考慮した点と、吸入から吐出への切り替えおよび吐出から吸入への切り替え時において、短時間だけ往復動用サーボモータ１６の回転速度を回転用サーボモータ１４の回転速度に同期させる点とが相違している。このように往復動用サーボモータ１６と回転用サーボモータ１４とを同期させる時間としては、プランジャ挿入孔５３が吸入開口４１から吐出開口３８に切り替わる間、および吐出開口３８から吸入開口４１に切り替わる間のプランジャ挿入孔５３が塞がれた状態の期間に設定されている。
このような制御を実施することで、吸入−吐出のポート切り替え時のプランジャ挿入孔５３が塞がれた状態において、プランジャ５５の進退動を停止させることができ、プランジャ挿入孔５３内の過剰な圧力変動を防止して、動作を安定させることができる。

図８に示す駆動制御は、図７と略同様の制御が実施されるが、以下の点で図７に示す駆動制御と相違している。
すなわち、吐出時において、往復動用サーボモータ１６をＣＷに回転させ、回転用サーボモータ１４との相対回転速度差を吸入時の速度差よりも大きく設定した点が相違している。
このような制御を実施することで、吸入時には速度差を小さくしてプランジャ５５の急激な上方への移動を抑制し、吐出時には速度差を大きくしてプランジャ５５を素早く下方に移動させることにより、液体を一気に吐出させるような動作が実現できる。

このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６の２台のモータを用い、これらの運転、停止を適宜制御することで、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０の進退移動および回転駆動を切り替え、プランジャ５５による吸入および吐出動作と吸入および吐出ポート切り替え動作とを連続的に実施することができ、クラッチ切り替え動作等が不要になったことで、クラッチを用いた従来の駆動部と比較して動作速度を上げることができる。

（２）また、往復動用サーボモータ１６の回転駆動量を適宜設定するだけで液体Ｌの吐出量が任意に設定可能になり、マイクロメータ等の手動操作によって傾斜カムの角度を調整して吐出量を変更するものと比較して、往復動用サーボモータ１６の回転駆動量を大きく設定するだけで、プランジャ５５のストロークを拡大させて吐出量を容易に増加させることができ、吐出量の設定範囲を拡大して利便性を向上させることができる。また、従来の傾斜カムを用いた駆動部と比較して、転動部材等の摩耗する部材が不要になることで、製品寿命を延ばすことができる。

（３）さらに、回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６を制御するコントローラを介して駆動量を遠隔設定するだけで、液体Ｌの吐出量を容易に設定変更することができる。また、吐出量に応じてコントローラから適宜設定した信号をサーボモータ１４，１６に送ることで、その回転駆動量を高精度に制御することができるため、吐出精度のより一層の向上を図ることができる。従って、生産ライン等における連続運転中のロット切り替え時の吐出量変更が容易に実行できるとともに、多数のポンプにおける設定変更も短時間で実施することができる。

（４）また、ボールネジ軸２０上端部の回転伝達部材２３に設けた切欠き溝２３Ａ、および回転伝達部材２３の上端部を近接センサ２７で検出することで、ボールネジ軸２０およびポンプ軸６０の軸方向進退位置および軸回り回転位置の両位置を検出することができ、その検出精度が向上できるとともに、部品点数を削減してポンプを小型化することができる。

（５）液体が入れられる容器３０内にバルブブロック３５、ポンプブロック５０、プランジャ５５等を配置したので、仮にプランジャ挿入孔５３およびプランジャ５５の摺接面３７，５１から液体が漏れても、それらの液体は容器３０内に戻るだけであり、ポンプ部３の外部や駆動部２側に液体７が漏れることがない。このため、ポンプ部３に摺接面３７，５１からの液漏れを防止するためのＯリング等のシール材を設ける必要がなく、構造を簡単にできかつコストも低減することができて安価に提供することができる。

（６）バルブブロック３５の吐出ポート３９および吸入ポート４０は、軸直交方向の端面で摺接する摺接面３７，５１によりシールされるから、この部分においてもＯリング等のゴム製品を必要とすることなく、十分にシール可能である。従って、シール材の変形による吐出量の変動を無くすことができ、極微量の液体であっても高精度の吐出が行える。
さらに、プランジャ５５の移動によって液体を吸入、吐出しているので、空気圧などによって液を吐出するタイプのポンプに比べて吐出量の精度を向上でき、極微量の液体でも正確に吐出することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を図９〜図１２に基づいて説明する。なお、本実施形態において、前記第１実施形態と同様または同一の構成部材には同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
図９には、第２実施形態に係るプランジャポンプ１Ａの正面図が示されている。
プランジャポンプ１Ａは、前記第１実施形態における平面バルブプランジャポンプ方式のポンプ部３のバルブおよびポンプ機構を、円筒プランジャポンプ方式に変更した円筒バルブプランジャポンプ式の液体吐出装置である。

液体吐出装置１Ａのポンプ部３は、図１０および図１１に示すように、駆動部２のネジケース１３に袋ナット７１によって着脱可能に取り付けられた下部ポンプ本体としての容器７０を備えている。容器７０は、下端が閉塞された、ほぼ円筒状に形成されている。この容器７０の側面には、吸入口７２と吐出口７３とが互いに対向位置に設けられている。これらの吸入口７２および吐出口７３には、それぞれ雌ねじが形成されている。そして、吸入口７２には、吐出液体が収納された外部のタンク（不図示）からの配管が螺合して装着可能になっており、吐出口７３には、吐出ノズル（不図示）が螺合して装着可能になっている。

容器７０の内部には、アルミナセラミック等の硬質材で円筒形状に成形され、容器７０に図示しないピン等によって回り止めされたプランジャバレル８０が配置されている。プランジャバレル８０と容器７０の内部底面との間には、テフロン（登録商標）製のシール材７４が介装されている。また、プランジャバレル８０には、その円筒内周面によって形成されたプランジャ挿入孔８１と、容器７０の吸入口７２および吐出口７３に連通された吸入ポート８２および吐出ポート８３とが形成されている。これらの吸入ポート８２および吐出ポート８３は、それぞれプランジャ挿入孔８１に開口されており、これらの吸入ポート８２および吐出ポート８３のプランジャ挿入孔８１側の開口が、それぞれ吸入開口８４および吐出開口８５とされている。

プランジャバレル８０のプランジャ挿入孔８１には、外周面がプランジャ挿入孔８１の内周面に摺接した状態で、軸回り回転自在かつ軸方向進退自在に構成された円柱状のプランジャ９０が挿入されている。また、プランジャ挿入孔８１の上部（駆動部２側）には、プランジャ９０に摺接するシール材（不図示）が設けられている。そして、プランジャ９０の先端部は、円筒状に形成されて内部に液体を一時貯留可能な中空部９１と、プランジャ９０の外周面を切り欠いて形成され中空部９１を吸入ポート８２や吐出ポート８３に連通させる切欠部９２とが形成されている。この切欠部９２は、プランジャ９０がプランジャ挿入孔８１内で回転することで、吸入開口８４または吐出開口８５に対向する位置に回転し、この状態において、吸入ポート８２または吐出ポート８３とプランジャ挿入孔８１の内部空間とが連通されるようになっている。そして、切欠部９２が対向しない状態の吸入開口８４または吐出開口８５は、プランジャ９０の外周面によって閉塞され、吸入ポート８２および吐出ポート８３とプランジャ挿入孔８１の内部空間との連通が遮断されるようになっている。

プランジャバレル８０の上側（駆動部２側）には、プランジャ９０の上端と駆動部２のボールネジ軸２０とを切り離し可能に連結するオルダム継手（回り両スライダ機構）９５が設けられている。このオルダム継手９５は、上側の第１継手部材９６と下側の第２継手部材９７とを備えて構成されている。そして、第１継手部材９６がボールネジ軸２０の下端部にピンで連結され、第１継手部材９６に第２継手部材９７が直交二方向に摺動可能に連結され、第２継手部材９７にプランジャ９０の上端が固定されている。このようオルダム継手９５により、ボールネジ軸２０とプランジャ９０とが若干偏心した場合であっても、ボールネジ軸２０の回転動作をプランジャ９０に無理なく伝達できるようになっている。また、オルダム継手９５の第２継手部材９７は、バネ受けベアリング９８を介してコイルばね（プランジャ戻しバネ）９９で駆動部２側に付勢されている。

次に、本実施形態のプランジャポンプ１Ａの基本動作について図１２をも参照して説明する。
まず、吸入口７２に外部タンクを接続し、吐出口７３に吐出ノズルを装着しておく。
なお、本実施形態では、図１２(Ａ)の状態を原点としている。この原点状態では、プランジャ９０の切欠部９２がプランジャバレル８０の吸入開口８４側に位置し、プランジャ９０の中空部９１とプランジャバレル８０の吸入ポート８２とが連通されるとともに、プランジャ９０が下方ストロークエンドに移動した状態にある。この原点位置は、前述の第１実施形態と同様に、駆動部２の回転伝達部材２３の切欠き溝２３Ａと回転伝達部材２３の上端とを近接センサ２７で検出することで設定されている。

この原点状態において、スタートボタンを押すことなどでスタート信号が入力されると、往復動用サーボモータ１６が作動されて正回転され、中間ギア１７およびボールネジナット用ギア２４を介してボールネジナット２５が吸入方向に回転されるとともに、回転用サーボモータ１４が停止され、スプライン１５および回転伝達部材２３を介してボールネジ軸２０の回転が規制される。従って、ボールネジ軸２０の回転が規制されることでオルダム継手９５およびプランジャ９０が回転停止した状態を維持するとともに、ボールネジナット２５の回転によって、ボールネジ軸２０、オルダム継手９５およびプランジャ９０が吸入方向（上方）に駆動される。

以上の駆動部２の動作によって図１２（Ｂ）に示すように、プランジャ挿入孔８１内をプランジャ９０が上方に移動し、プランジャバレル８０の吸入ポート８２から液体Ｌがプランジャ９０の切欠部９２を介して中空部９１およびプランジャ挿入孔５３内に吸入される。そして、所定の駆動量だけ往復動用サーボモータ１６が作動され、プランジャ９０を上昇させて液体Ｌを吸入した後に、往復動用サーボモータ１６に加えて回転用サーボモータ１４も作動されて正回転され、スプライン１５および回転伝達部材２３を介してボールネジ軸２０が回転される。この回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６が同時に作動されることにより、ボールネジ軸２０とボールネジナット２５とが同期して同一角回転速度で１８０°だけ回転される。

以上の駆動部２の動作によって図１２（Ｃ）に示すように、プランジャ９０の上方への移動が停止された状態で、ボールネジ軸２０およびプランジャ９０が回転駆動されて１８０°だけ回転される。そして、プランジャ９０の中空部９１が切欠部９２を介して吐出ポート８３に連通する位置までプランジャ９０が回転された後に、回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６が停止される。これに続いて、回転用サーボモータ１４を停止させたまま、往復動用サーボモータ１６が作動されて逆回転され、中間ギア１７およびボールネジナット用ギア２４を介してボールネジナット２５が吐出方向に回転される。従って、プランジャ９０が回転停止した状態を維持するとともに、ボールネジナット２５の回転によって、ボールネジ軸２０、オルダム継手９５およびプランジャ９０が吐出方向（下方）に駆動される。

以上の駆動部２の動作によって図１２（Ｄ）に示すように、プランジャ挿入孔８１内をプランジャ９０が下方に移動し、中空部９１およびプランジャ挿入孔８１内の液体Ｌが切欠部９２およびプランジャバレル８０の吐出ポート８３を介して吐出ノズルから吐出される。そして、所定の駆動量だけ往復動用サーボモータ１６を作動させ、プランジャ９０を下降させて液体Ｌを吐出した後に、往復動用サーボモータ１６と同期して回転用サーボモータ１４も作動されて逆回転され、ボールネジ軸２０およびボールネジナット２５が同一角回転速度で回転される。これにより、オルダム継手９５を介してプランジャ９０が前述と反対方向に回転されて、切欠部９２が吸入開口８４に連通する原点状態まで戻された後に、回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６が停止される。
以下、前述の各動作を繰り返すことで、所定量の液体Ｌが順次吐出される。

なお、プランジャポンプ１Ａの動作は、以上に説明した基本動作に限らず、前記第１実施形態で説明した図６〜図８の各タイミングチャートに示すように、回転用サーボモータ１４および往復動用サーボモータ１６を駆動制御することにより、回転用サーボモータ１４が一定の回転速度で駆動され、往復動用サーボモータ１６が適宜に変動する回転速度（および回転方向）で駆動されるものでもよい。
このような本実施形態によれば、前述の（１）〜（４）と略同様の効果に加えて次のような効果がある。
（７）プランジャバレル８０のプランジャ挿入孔８１内でプランジャ９０を回転して、その切欠部９２で吸入ポート８２および吐出ポート８３の切替を行う円筒プランジャポンプ方式を採用したことで、バルブ切替の動作と、吸入および吐出の動作とが、プランジャ９０の回転動作と進退動作とで実現でき、ポンプ部３の部品点数を削減し、バルブ構造を簡素化することができ、製造コストの低減を図ることができる。

なお、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲の変形は本発明に含まれるものである。
例えば、バルブ、ポンプ機構としては、前記第１実施形態の平面バルブプランジャポンプ式や、前記第２実施形態の円筒バルブプランジャポンプ方式に限られない。すなわち、前記第１実施形態の摺接面３７，５１が、例えば球面や所定の曲面から構成されたものであってもよい。また、前記第２実施形態のプランジャ９０に形成される切欠部が、Ｄカットの形態であってもよい。

また、前記第１実施形態では、下部ポンプ本体としての容器３０の内部に液体を貯留する液体貯留部３０Ｂが設けられていたが、このようにポンプ本体内部に液体貯留部を設けたものに限らず、ポンプ本体外部に液体貯留部を設けたものであってもよい。この場合には、外部液体貯留部をポンプ本体に設けた吸入口を介して装着し、この吸入口と連通される吸入ポートを前記バルブブロック３５を貫通して形成するとともに、この吸入ポートが前記摺接面３７に開口した吸入開口を設け、この吸入開口を介して前記プランジャ挿入孔５３が吸入ポートおよび外部液体貯留部に連通可能に構成されていればよい。

また、前記各実施形態では、駆動部２の往復動用サーボモータ１６をボールネジ軸２０の軸心から側方に張り出して設けたが、これに限らず、往復動用サーボモータとして円筒状の出力軸を有したタイプのものを用い、この往復動用サーボモータをボールネジ軸２０および回転用サーボモータ１４と同軸に設置してもよい。そして、往復動用サーボモータの円筒状の出力軸と前記ボールネジナット２５とを連結するか、または円筒状の出力軸とボールネジナット用ギア２４とを噛合させることで、ボールネジナット２５を回転駆動できる。この場合には、円筒状の出力軸によって中間部材が構成されることとなる。このような構成によれば、往復動用サーボモータ１６が側方に張りだすことがなくなり、ポンプの組付け寸法をコンパクトに構成することができる。

また、前記各実施形態では、ボールネジ軸２０の回転位置および進退位置を近接センサ２７で検出する構成としたが、近接センサ２７に限らず、任意の位置検出センサが利用可能であり、またモータに内蔵のエンコーダで回転位置を検出する構成でもよい。
また、回転駆動源や進退駆動源としては、サーボモータ１４，１６に限らず、他のモータも利用可能であり、例えば、ステッピングモータを利用してもよい。
また、前記実施形態では、図６〜図８に示すタイミングチャートのように吸入の途中から運転開始して吸入−吐出−吸入までを１サイクルとし、この１サイクルごとで一旦運転を停止する例を説明したが、１サイクルごとに運転を停止せずに連続運転してもよい。さらに、１サイクルの運転としては、吸入開始位置から吐出完了位置までとしたものや、吐出開始位置から吸入完了位置までとしたものでもよい。ここで、吸入開始位置から吐出完了位置までを１サイクルとすれば、１サイクルごとに吐出量を変更して運転することもできる。

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置を示す正面図である。 前記液体吐出装置における駆動部を示す断面図である。 前記液体吐出装置におけるポンプ部を示す断面図である。 前記ポンプ部の詳細構造を示す斜視図である。 前記液体吐出装置の動作を説明する断面図である。 前記液体吐出装置の動作を説明するタイミングチャートである。 前記液体吐出装置の動作を説明するタイミングチャートである。 前記液体吐出装置の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る液体吐出装置を示す正面図である。 前記液体吐出装置の断面図である。 図１０とは９０°異なる位置の前記液体吐出装置の断面図である。 前記液体吐出装置の動作を説明する断面図である。

符号の説明

１，１Ａ 液体吐出装置であるプランジャポンプ
１０ 上部ポンプ本体
１４ 回転駆動源である回転用サーボモータ
１６ 進退駆動源である往復動用サーボモータ
２３ 回転伝達部材
２３Ａ 被検出部である切欠き溝
２０ 進退回転軸であるボールネジ軸
２０Ａ 雄ねじ部
２５ 雌ねじ部材であるボールネジナット
２７ 近接センサ
３０，７０ 下部ポンプ本体としての容器
３５ バルブブロック
３７ 摺接面
３８，８５ 吐出開口
３９，８３ 吐出ポート
４０，８２ 吸入ポート
４１，８４ 吸入開口
４６ 吐出口である吐出針
５０ ポンプブロック
５１ 摺接面
５３，８１ プランジャ挿入孔
５５，９０ プランジャ
６０ 進退回転軸であるポンプ軸
７２ 吸入口
７３ 吐出口
８０ プランジャバレル
９２ 切欠部

Claims (6)

1. プランジャの往復動を利用して液体を吸入、吐出するプランジャポンプ式の液体吐出装置であって、
   ポンプ本体と、
   前記プランジャに連結されて前記ポンプ本体内部に軸方向進退自在かつ軸回り回転自在に支持された進退回転軸と、
   前記進退回転軸を回転駆動する回転駆動源と、
   前記進退回転軸を進退駆動する進退駆動源と、
   前記回転駆動源の駆動力を前記進退回転軸に伝達するとともに当該回転駆動源に対して当該進退回転軸を進退自在に連結する回転伝達手段と、
   前記進退駆動源の駆動力を前記進退回転軸に伝達する進退伝達手段とを備え、
   前記進退伝達手段は、前記進退回転軸外周に設けられた雄ねじ部と、この雄ねじ部に噛み合うとともに前記ポンプ本体内部に回転自在に支持されて前記進退駆動源で駆動される雌ねじ部材とを有して構成され、
   前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を速くまたは遅く駆動することで、前記進退回転軸が進退駆動され、
   前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度と前記進退駆動源による前記進退回転軸の回転速度とを同期させて駆動することで、前記進退回転軸の進退動を停止可能に構成されることを特徴とする液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置において、
   前記ポンプ本体内において前記吐出口の内側に配置されてポンプ本体内側に面する摺接面を有するバルブブロックと、
   前記バルブブロックを貫通して形成されて前記摺接面に開口した吐出開口を有し、この吐出開口と前記ポンプ本体に設けた吐出口とを連通する吐出ポートと、
   前記バルブブロックの摺接面に形成された吸入開口を液体供給側に連通させる吸入ポートと、
   前記バルブブロックの摺接面に一端の摺接面を当接した状態で前記ポンプ本体内に回転自在に支持されるとともに、前記バルブブロックの吐出ポートおよび吸入ポートに連通可能な位置に軸方向に沿って穿設された少なくとも１本のプランジャ挿入孔を有するポンプブロックと、
   このポンプブロックのプランジャ挿入孔に軸方向摺動自在に挿入されるとともに、前記進退回転軸に固定された前記プランジャとを備え、
   前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を速く駆動することで、前記進退回転軸を介して前記プランジャが吸入方向に移動され、
   前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を遅く駆動することで、前記進退回転軸を介して前記プランジャが吐出方向に移動され、
   前記プランジャ挿入孔を前記バルブブロックの吸入開口から吐出開口に向かって移動させる、または吐出開口から吸入開口に向かって移動させる際には、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度と前記進退駆動源による前記進退回転軸の回転速度とを逆転させることで、前記プランジャの進退動を反転可能に構成されていることを特徴とする液体吐出装置。
3. 請求項１に記載の液体吐出装置において、
   前記ポンプ本体に設けられた吸入口および吐出口と、
   前記吸入口を介して液体が供給される吸入ポートおよび液体を前記吐出口側に吐出する吐出ポートを有するとともに、前記吸入ポートおよび吐出ポートにそれぞれ連通する吸入開口および吐出開口が円筒状の内周面に対向形成されたプランジャバレルと、
   前記プランジャバレルの内周面にて形成されたプランジャ挿入孔と、
   前記プランジャ挿入孔に軸方向摺動自在かつ軸回りに回転自在に挿通されるとともに、先端部分の一部が切り欠かれて形成され、前記吸入開口および吐出開口に連通可能な切欠部を有するプランジャとを備え、
   前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を速く駆動することで、前記進退回転軸を介して前記プランジャが吸入方向に移動され、
   前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度よりも前記進退駆動源による前記雌ねじ部材の回転速度を遅く駆動することで、前記進退回転軸を介して前記プランジャが吐出方向に移動され、
   前記プランジャ挿入孔を前記バルブブロックの吸入開口から吐出開口に向かって移動させる、または吐出開口から吸入開口に向かって移動させる際には、前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度と前記進退駆動源による前記進退回転軸の回転速度とを逆転させることで、前記プランジャの進退動を反転可能に構成されていることを特徴とする液体吐出装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の液体吐出装置において、
   前記回転駆動源による前記進退回転軸の回転速度と前記進退駆動源による前記進退回転軸の回転速度とを逆転させる際に、当該回転駆動源と当該進退駆動源とが所定時間だけ同期駆動されて前記プランジャの進退動が停止されることを特徴とする液体吐出装置。
5. 請求項２から請求項４のいずれかに記載の液体吐出装置において、
   前記プランジャを吸入方向に移動させる際と吐出方向に移動させる際とで前記進退駆動源の回転方向が逆向きに設定されていることを特徴とする液体吐出装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体吐出装置において、
   前記ポンプ本体には、近接センサが設けられ、この近接センサは、前記進退回転軸に設けた被検出部を検出することで、当該進退回転軸の進退位置および回転位置を検出することを特徴とする液体吐出装置。

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