JP2008119652A - 液体供給装置およびその不具合検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体が流通する通路の詰まりや気体送出手段の故障など、液体供給動作に影響する不具合を検出することができる液体供給装置およびその不具合検出方法を実現する。
【解決手段】ディスペンサヘッドの液体保持部に保持された液体を加圧された気体により外部に押し出すようにした液体供給装置において、前記液体保持部に所定量の液体を注入する液体注入手段と、 この液体保持部に加圧された気体を送り込む気体送出手段と、前記液体注入手段の不具合を検出する第１の不具合検出手段と前記気体送出手段の不具合を検出する第２の不具合検出手段とのいずれかを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、加圧された気体により液体を外部に定量供給する液体供給装置およびその不具合検出方法に関するものである。

従来より、加圧された気体により液体を外部に定量供給する液体供給装置として、下記のような発明が提案されている。
特開２００４−２３７１５０号公報

図７は、特許文献１に記載された、従来の液体供給装置の一例を示す図である。
収容容器１０２は液体１０４が入れられる容器であり、収容容器１０２の収容口に液体を一定量押出すピストン１０３が設けられている。液体１０４の押出し量の調整は、例えば収容容器２に一定間隔にメモリを付与しておき、必要量のメモリの位置までピストン１０３の下端部を押し下げたり、ピストン１０３の押し下げ距離を制御するような制御手段を設けることによって行う。

ピストン１０３は装置外部に排出すべき量の液体を計量調整して押し出し、ピストン１０３が押し出した量だけ液体１０４が通路１０６を経由して通路１０５内に突出（１０４ａ）する。このピストン１０３の移動量によって、装置外部へ液体１０４が一度に排出される量が最終的に決定される。

通路１０５は、通路１０５のうち一端に液体排出部１１０を備えた吐出ノズル１０８が形成されており、他端に液体１０４の突出部分１０４ａに圧縮空気を送る気体送出手段１０７が設けられている。

気体送出手段１０７は、この液体の突出部分１０４ａに対して、圧縮空気を勢い良く噴出する。圧縮空気を送り込むことによって、液体の突出部分１０４ａを突出方向に対して垂直に分断するとともに、分断された液体を液体排出部１１０に向かって搬送する。搬送した液体を液体排出部１１０から装置外部に吐出することによって、液体の定量供給を行う。

このように、収容容器１０２に設けられているピストン１０３で液体１０４の吐出量をコントロールするため、吐出量を容易に計量することができる。さらに、ピストン１０３で押し出した量と同じ量の液体１０４が、通路１０５に突出して装置外部に搬送されることから、液体１０４を定量精度よく外部に吐出することができる。また、圧縮空気の圧力で液体１０４を吐出するため、液体排出部１１０における液体１０４の残留や液ダレの発生を防ぐことができる。

しかしながら、特許文献１のような発明では、通路１０５や通路１０６、吐出ノズル１０８に液体が詰まり、正しく液体供給が行われなくなる可能性がある。このような場合に、特許文献１のような構成では、通路１０５等に詰まりが生じたということを検出することができない。また、気体送出手段１０７が故障して圧縮空気が通路１０５に送り込まれず、正しく液体供給が行われなくなったような場合にも、気体送出手段１０７に問題が生じたということを検出することができない。このように、適正に液体供給動作が行われなくなった場合に、装置内のどこでどのような不具合が発生したのかを検出することができない。

本発明は、上記のような従来の問題をなくし、液体が流通する通路の詰まりや気体送出手段の故障など、液体供給動作に影響する不具合が発生した際にその不具合を検出することができる液体供給装置およびその不具合検出方法を実現することを目的とする。

上記のような目的を達成するために、本発明の請求項１では、ディスペンサヘッドの液体保持部に保持された液体を加圧された気体により外部に押し出すようにした液体供給装置において、前記液体保持部に所定量の液体を注入する液体注入手段と、
この液体保持部に加圧された気体を送り込む気体送出手段と、
前記液体注入手段の不具合を検出する第１の不具合検出手段と前記気体送出手段の不具合を検出する第２の不具合検出手段との少なくともいずれかを有することを特徴とする。

請求項２では、請求項１に記載の液体供給装置において、
前記第１の不具合検出手段は、
前記液体保持部の内部に液体が存在するか否かを検出する液体検出センサと、
この液体検出センサの出力に基づいて前記液体注入手段の不具合の有無や不具合箇所の判定を行う不具合判定部と、
を有することを特徴とする。

請求項３では、請求項２に記載の液体供給装置において、
前記液体保持部は透過性のある部材で形成され、
前記液体検出センサは、前記液体保持部を挟んで対向する発光側光ファイバと受光側光ファイバとを備えた透過型光ファイバであることを特徴とする。

請求項４では、請求項２に記載の液体供給装置において、
前記液体検出センサは、前記液体保持部を挟んで対向する電極を備え、前記液体保持部の静電容量を検出する静電容量式センサであることを特徴とする。

請求項５では、請求項１乃至４のいずれかに記載の液体供給装置において、
前記第２の不具合検出手段は、
加圧された気体が通る通路の圧力を検出する圧力センサと、
この圧力センサの出力に基づいて前記気体送出手段の不具合の有無や不具合箇所の判定を行う不具合判定部と、
を有することを特徴とする。

請求項６では、請求項５に記載の液体供給装置において、
前記圧力センサは前記加圧された気体が通る通路の複数の位置に設けられたことを特徴とする。

請求項７では、請求項１乃至６のいずれかに記載の液体供給装置において、
前記第１および第２の不具合検出手段は、不具合検出時に警報信号を出力することを特徴とする。

請求項８では、ディスペンサヘッドの液体保持部に保持された液体を加圧された気体により外部に押し出すようにした液体供給装置の不具合検出方法において、
前記液体保持部に所定量の液体を注入する液体注入ステップと、
この液体保持部に加圧された気体を送り込む気体送出ステップと、
前記液体注入ステップの不具合を検出する第１の不具合検出ステップと前記気体送出ステップの不具合を検出する第２の不具合検出ステップとの少なくともいずれかを有することを特徴とする。

請求項９では、請求項８に記載の液体供給装置の不具合検出方法において、
前記第１の不具合検出ステップは、
前記液体保持部の内部に液体が存在するか否かを検出する液体検出ステップと、
この液体検出ステップの出力に基づいて前記液体注入ステップの不具合の有無や不具合箇所の判定を行う不具合判定ステップと、
を有することを特徴とする。

請求項１０では、請求項９に記載の液体供給装置の不具合検出方法において、
前記液体検出ステップは、前記液体保持部に光を照射し、その光の透過量に基づいて前記液体保持部の内部に液体が存在するか否かを検出することを特徴とする。

請求項１１では、請求項９に記載の液体供給装置の不具合検出方法において、
前記液体検出ステップは、前記液体保持部の静電容量値に基づいて前記液体保持部の内部に液体が存在するか否かを検出することを特徴とする。

請求項１２では、請求項８乃至１１のいずれかに記載の液体供給装置の不具合検出方法において、
前記第２の不具合検出ステップは、
加圧された気体が通る通路の圧力を検出する圧力検出ステップと、
この圧力検出ステップの出力に基づいて前記気体送出ステップの不具合の有無や不具合箇所の判定を行う不具合判定ステップと、
を有することを特徴とする。

請求項１３では、請求項１２に記載の液体供給装置の不具合検出方法において、
前記圧力検出ステップは、前記加圧された気体が通る通路の複数の位置で圧力を検出することを特徴とする。

請求項１４では、請求項８乃至１３のいずれかに記載の液体供給装置の不具合検出方法において、
前記第１および第２の不具合検出ステップは、不具合検出時に警報信号を出力することを特徴とする。

このように、液体注入手段の不具合を検出する第１の不具合検出手段と、前記気体送出手段の不具合を検出する第２の不具合検出手段の少なくともいずれかを設けることにより、液体が流通する通路の詰まりや気体送出手段の故障など、液体供給動作に影響する不具合が発生した際にその不具合を検出することができる液体供給装置およびその不具合検出方法を実現することができる。また、第１または第２の不具合検出手段を設けておけば、不具合が発生した際に不具合箇所や不具合内容を特定することができるため、不具合発生後の修復時間を短縮することができる。

また、第１の不具合検出手段と第２の不具合検出手段の両方を備えるようにすれば、第１の不具合検出手段と第２の不具合検出手段の両方の検出結果を利用することができ、不具合検出の精度を向上させることができる。

液体注入手段の不具合検出に関しては、液体保持部に液体が存在するか否かを検出し、その検出結果と液体注入の進行状況と照らし合わせることで、液体注入手段に不具合が生じていないかどうかを調べることができる。さらに、気体送出手段による気体送出の進行状況とも照らし合わせれば、気体送出手段に何らかの不具合が生じているかどうかも知ることができる。
液体保持部に液体が存在するか否かの検出は、透過型光ファイバを用いて光の透過率の変化として検出してもよいし、電極を用いて静電容量の変化として検出してもよい。

気体送出手段の不具合検出に関しては、加圧された気体が通る通路の圧力を検出しその検出結果と気体送出の進行状況とを照らし合わせることで、気体送出手段に不具合が生じていないかどうかを調べることができる。
また、加圧された気体が通る通路の圧力を複数の位置で検出すれば、圧力値の比較によって不具合発生箇所の特定が容易となる。

さらに、何らかの不具合が検出された際に警報信号を出力するようにすれば、液体供給装置の使用者は不具合発生を容易に認識することができる。

以下、図面を用いて本発明の液体供給装置およびその不具合検出方法を説明する。

図１は本発明の液体供給装置およびその不具合検出方法の一実施例を示す図である。
本実施例の液体供給装置は、装置外部に液体を排出するディスペンサヘッド１、ディスペンサヘッド１に液体を供給する液体注入手段２、ディスペンサヘッド１に加圧した気体を送る気体送出手段３、コントローラ４、液体注入手段２の不具合を検出する第１の不具合検出手段６、気体送出手段３の不具合を検出する第２の不具合検出手段７から構成される。溶液ビン５は液体の供給源である。

液体注入手段２は、シリンジ２２、シリンジ２２内のシリンジピストン２３、シリンジピストン２３に接続されているピストン駆動棒２４、ピストン駆動棒２４の駆動を制御する短軸駆動スライダ２５、シリンジ２２の先端とディスペンサヘッド１を接続する供給路２１から構成されている。

単軸駆動スライダ２５は、リニアスライダとステッピングモータとボールネジなどから構成されるものであり、コントローラ４から駆動信号を受けて、シリンジピストン２３の軸方向にピストン駆動棒２４を所望の距離だけ移動させる。

シリンジ２２は内部に液体を収納しておくことができ、シリンジピストン２３を図１中下方に移動させることによって、シリンジ２２内部の液体をシリンジの先端から供給路２１に押し出すことができる。

供給路２１には、シリンジ２２とディスペンサヘッド１の途中に切替手段２１１が設けられている。切替手段２１１によって、シリンジ２２の接続先をディスペンサヘッド１から溶液ビン５に切り替えることができる。切替手段２１１としては三方弁などが考えられる。切替手段２１１はコントローラ４からの信号で接続先を選択する。

シリンジ２２内に液体を収容したい場合には、切替手段２１１によってシリンジ２２と溶液ビン５をつなぎ、シリンジピストン２３を下方から上方へ引き上げる。すると溶液ビン５から液体用チューブ２１ｃ、２１ａを経由して溶液ビン５の液体がシリンジ２２内に吸引される。シリンジ２２からディスペンサヘッド１へ液体を供給する際には、切替手段２１１を切り替えてシリンジ２２とディスペンサヘッド１がつながるようにする。

気体送出手段３は気体の圧縮を行うコンプレッサ３１と、制御手段３２、フィルタ３３から構成される。コンプレッサ３１は、制御手段３２とフィルタ３３を介してディスペンサヘッド１に接続される。３４ａはコンプレッサ３１と制御手段３２をつなぐ気体用チューブ、３４ｂは制御手段３２とフィルタ３３をつなぐ気体用チューブ、３４ｃはフィルタ３３とディスペンサヘッド１をつなぐ気体用チューブである。制御手段３２はコンプレッサ３１の圧縮気体をディスペンサヘッド１へ送り込む開閉制御を行う。制御手段３２としては電磁弁などが考えられる。制御手段３２の開閉制御はコントローラ４からの信号で行う。

フィルタ３３はディスペンサヘッド１にごみや油などが流れないようにするために設置されるものであり、エアフィルタやミストフィルタが用いられる。なお、図１ではフィルタ３３はディスペンサヘッド１と制御手段３２の間に設置されているが、制御手段３２とコンプレッサ３１の間に設置される場合もある。また、必要に応じて両方に設置される場合もある。

第１の不具合検出手段６は、ディスペンサヘッド１に取り付けられた透過型光ファイバセンサ６１１と、この透過型光ファイバセンサ６１１の信号を増幅する光ファイバアンプ６１２と、光ファイバアンプ６１２の信号が入力される不具合判定部６２を備える。透過型光ファイバセンサ６１１と光ファイバアンプ６１２とで液体検出センサ６１を構成する。不具合判定部６２を設ける場所は特に制限しないが、本実施例ではコントローラ４内に設ける。

第２の不具合検出手段７は、圧力センサ７１ａ〜７１ｃと不具合判定部７２から構成される。圧力センサ７１ａ〜７１ｃはそれぞれ気体用チューブ３４ａ〜３４ｃの圧力値を測定し、測定結果を不具合判定部７２に入力する。不具合判定部７２を設ける場所は特に制限しないが、本実施例ではコントローラ４内に設ける。

なお、圧力センサは気体送出手段３を構成する要素（たとえば制御手段３２、フィルタ３３）で不具合が発生しそうな構成要素の上流と下流に取り付けるとよい。本実施例では、コンプレッサ３１と制御手段３２との間の圧力を測定するように圧力センサ７１ａが取り付けられ、制御手段３２とフィルタ３３の間に圧力センサ７１ｂ、フィルタ３３とディスペンサヘッド１の間に圧力センサ７１ｃが取り付けられている。このように圧力センサを配置することで、制御手段３２の上流と下流の圧力をそれぞれ圧力センサ７１ａ、７１ｂで把握することができる。同様に、フィルタ３３の上流と下流の圧力をそれぞれ圧力センサ７１ｂ、７１ｃで把握することができる。

不具合判定部７２は、各圧力センサから入力された圧力値と気体送出動作の進行状況とを照らし合わせて、各圧力センサにおいて圧力値が高くなっているべき時に圧力値が高くない場合、または圧力値が低くなっているべきときに圧力値が低くない場合に、気体送出手段３に不具合が発生したと判定する。

図２は供給路２１とディスペンサヘッド１の関係を示す図である。供給路２１とディスペンサヘッド１の構成の説明のため、図２では透過型光ファイバセンサ６１１を省略して描いている。
２１ａはシリンジ２２の先端と切替手段２１１を結ぶ液体用チューブ、２１ｂは切替手段２１１とディスペンサヘッド１を結ぶ液体用チューブ、２１ｃは切替手段２１１と溶液ビン５を結ぶ液体用チューブである。２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃは切替手段２１１内の流路であり、それぞれ２１ａ、２１ｂ、２１ｃに接続している。２１１ｄは切替手段２１１内部の弁である。コントローラ４からの信号でこの弁２１１ｄを制御し、流路２１１ａを流路２１１ｂと流路２１１ｃのいずれかに接続する。

ディスペンサヘッド１の内部では、液体用チューブ２１ｂと液体保持部１１が交差して交差部１４を構成している。液体保持部１１の一端には、１回に外部に供給する量の液体を貯めることができる持液体貯め部１３が接続され、他端には細管からなる液体排出部１２が接続されている。

図３は交差部１４および透過型光ファイバ６１１の拡大図である。液体保持部１１の交差部１４の部分にレーザー光が通過するように、透過型光ファイバセンサ６１１の発光側光ファイバ６１１ａと受光側光ファイバ６１１ｂを対向させて設置する。液体保持部１１はＰＦＡなどレーザーを透過する材料で作成する。ディスペンサヘッド１は液体保持部１１に透過型光ファイバセンサ６１１を取り付けることができるようにする。

図４は液体検出センサ６１による液体検出の説明図であり、（ａ）は液体保持部１１に液体が保持されていない場合、（ｂ）は液体が保持されている場合を示している。
例として装置外部へ供給する液体として透明あるいは半透明のものを考える。一つ前の液体供給動作が終了した時には、図４（ａ）のように、液体用チューブ２１ｂには液体が存在するが、液体保持部１１には液体が存在しない。液体保持部１１にレーザーを照射すると液体保持部１１の流路壁で光が反射し、光の透過率は低くなる。

次に、シリンジピストン２２を動かして所望量の液体をディスペンサヘッド１に注入する（液体をセットする）と、図４（ｂ）のように液体保持部１１内に液柱１５ができる。するとディスペンサヘッド１の材質と液体の屈折率が近くなり、レーザーの透過率が高くなる。このように、液体検出センサ６１１はレーザーの透過率のちがいによって液体保持部１１内に液体が存在するか否かの判定を行う。

供給する液体が不透明の場合は、液体保持部１１に液体が存在している場合の方がレーザー透過率が低くなる。したがって、供給する液体の種類とレーザーの透過率変化の関係を考慮した判定基準を設けておく。

透過型光ファイバ６１１の信号は光ファイバアンプ６１２に出力され、光ファイバアンプ６１２で透過率の変化をモニタする。

このような構成の液体供給装置の液体供給動作について説明する。液体供給動作の要点は、シリンジピストン２３を供給したい容量分動かして交差部１４に送り、液体保持部１１、液体貯め部１３に保持された液体をコンプレッサ３１で加圧された空気により液体排出部１２から噴出させて液体供給を行うことである。

まず、液体を溶液ビン５からシリンジ２２に吸引した後に、シリンジピストン２３を吐出方向に動かし、交差部１４まで液体が達するようにする。
次に、１回に外部に供給したい容量分だけシリンジピストン２３を動かし、交差部１４から液体を押し出して液体保持部１１に保持させる。供給する容量が大きい場合には液体貯め部１３にも液体が貯まる。なお、液体貯め部１３の流路断面積を液体排出部１２の細管の流路断面積よりも大きくしておけば、管摩擦抵抗の違いにより液体は細管の先端から漏れることなく、液体貯め部１３に貯まる。

液体保持部１１への液体注入が完了したら、制御手段３２の弁を開けて、コンプレッサ３１から液体貯め部１３に向けて加圧された気体を送出する。この加圧された気体の送出により、液体貯め部１３、液体保持部１１に貯まっていた液体が液体排出部１１の先端から噴出し、装置外部に液体の供給が行われる。

一連の液体供給動作において、シリンジ２２や各液体用チューブ、液体保持部１１、液体排出部１２のどこかで液体の詰まりが発生し、液体が正しく移動していかない場合が起こりうる。また、コンプレッサ３１からディスペンサヘッド１までの経路においても、制御手段３２の故障やフィルタ３３の詰まりにより、加圧された気体が正しく送出されていかない場合が起こりうる。以下にこのような液体注入系や気体送出系に生じた不具合を検出する、第１の不具合検出手段と第２の不具合検出手段について説明する。

まず第１の不具合検出手段６の動作について説明する。ここでも液体が透明あるいは半透明である場合を例にあげて説明する。シリンジピストン２３を動かして所望の液体量をディスペンサヘッド１に送ると液体保持部１１に液柱１５ができる。液体保持部１１の材質と液体の屈折率が近いため、レーザーの透過率は高くなるはずである。液体保持部１１に液体が存在する際のレーザー透過率の正常値をＴ１とする。

しかし、もしシリンジ２２あるいはシリンジピストン２３に不具合が有る場合や、供給路２１、切替手段２１１などに問題がある場合には、液体保持部１１内に液柱１５ができない。そのためレーザー透過率は正常値Ｔ１よりも低い値となる。そのような場合は、不具合判定部６２は液体注入手段２に不具合が生じていると判断する。すなわち、シリンジ２２やシリンジピストン２３、ピストン駆動装置２４、切替手段２１１、供給路２１のどこかに不具合が発生していると判定する。一方、液体保持部１１への液体注入動作後のレーザー透過率が正常値Ｔ１であった場合には、液体注入手段２は不具合なく液体注入動作を正常に修了したと判定する。

液体注入動作が正常に終了し、制御手段３２を開けて加圧気体をディスペンサヘッド１へ噴出させると、その加圧気体により液体保持部１１内の液柱１５は吹き飛ばされて液体保持部１１内からなくなり、レーザー透過率は再び透過率Ｔ１よりも下がるはずである。
しかし、液体排出部１２の細管が詰まっていたり、気体送出手段３（コンプレッサ３１、制御手段３２、フィルタ３３、気体用チューブ３４ａ〜３４ｃ）に不具合が有る場合には、加圧気体が正しく送出されず、液柱１５が飛ばされずに液体保持部１１内に残る。したがってレーザー透過率は高いままとなる。そのような場合には、不具合判定部７２は液体排出部１２や気体送出手段３のどこかに不具合があると判定する。

このように、不具合判定部６２では、液体保持部１１に液体が存在しているか否かの情報を液体検出センサから受け、装置外部への液体供給動作の進行状況と照らし合わせて、液体保持部１１に液体が存在しているべきタイミングに液体が存在していない場合、または液体が存在しないはずのタイミングに液体が存在していた場合に、不具合が発生したと判定する。

次に、第２の不具合検出手段７の動作について説明する。
図５は圧力センサ７１ａ〜７１ｃの測定結果の例を示す図であり、（ａ）は正常動作時、（ｂ）はディスペンサヘッド１に詰まりが発生している場合、（ｃ）はフィルタ３３に詰まりが発生している場合を示している。線Ａは圧力センサ７１ａの測定圧力、線Ｂは圧力センサ７１ｂの測定圧力、線Ｃは圧力センサ７１ｃの測定圧力である。縦軸は圧力値、横軸は時間であり、ゼロからｔ_ＯＮまでは制御手段３２が閉まっている状態、ｔ_ＯＮからｔ_ＯＦＦは制御手段３２を開き、加圧気体を送出して液体排出部１２から液体の排出を行っている状態、ｔ_ＯＦＦでは制御手段３２を再度閉めた状態である。

図５（ａ）では、ゼロからｔ_ＯＮまでの間は圧力Ｃ、Ｂは大気圧に近い値であり、圧力Ａはコンプレッサ３１の加圧圧力となっている。ｔ_ＯＮからｔ_ＯＦＦの間は液体の排出が行われるため、圧力Ａは大気圧に近づき、圧力Ｃと圧力Ｂは若干上昇する。ｔ_ＯＦＦで制御手段３２を閉じるとまた初期の状態に戻る。
もしｔ_ＯＮ以前に圧力Ａが加圧圧力になっていなければ、不具合判定部７２はコンプレッサ３１が動作していないなどの不具合が発生していると判定することができる。

ディスペンサヘッド１が詰まると、図５（ｂ）のようにｔ_ＯＮで制御手段３２を開いても圧力Ａはほとんど変化せず、圧力Ｃと圧力Ｂがコンプレッサ３１の加圧圧力に近づく。この場合にはディスペンサヘッド１が詰まっていると判定することができる。

フィルタ３３が詰まると、図５（ｃ）のようにｔ_ＯＮで制御手段３２を開いても圧力Ａ、圧力Ｃはほとんど変化せず、圧力Ｂだけがコンプレッサ３１加圧圧力に近づく。この場合にはフィルタ３３が詰まっていると判定することができる。

さらに、制御手段３２を開閉しても圧力Ａ、Ｂ、Ｃともに変化しない場合には、制御手段３２に不具合があると判定することができる。

コントローラ４は液体供給装置の動作をコントロールするとともに、不具合判定部６２、７２において不具合の判定を行う。不具合が発生した場合には、これらの不具合に関する情報をコントローラ４を通して外部に表示したり、警報信号を出力する。あるいは記録媒体に記録するようにしてもよい。

本実施例の液体供給装置では、第１の不具合検出手段６および第２の不具合検出手段７の両方を搭載しているが、どちらか一方のみを搭載するようにしてもよい。第１の不具合検出手段６のみを搭載した場合でも液体供給手段２または気体送出手段３における不具合の発生を検出することができる。また、第２の不具合検出手段のみを搭載した場合でも、気体送出手段３やディスペンサヘッド１詰まりなどの不具合を検出することができる。

ただし、第１および第２の不具合検出手段を両方備えていれば、両者の不具合検出結果から、液体供給装置のどこでどのような不具合が発生したかを総合的に判断することができる。その結果、不具合検出の精度が向上し、また不具合発生箇所の特定も容易となる。

前記実施例１では、液体検出センサ６１として透過型光ファイバセンサ６１１と光ファイバアンプ６１２を用いたが、静電容量式センサを用いて液体保持部１１に液体が存在するかどうかを検出することができる。

図６は液体保持部１１に静電容量式センサを設置した例を示す図である。液体保持部１１を挟んで電極６１３ａ、６１３ｂを対向させ、これらの電極間の静電容量Ｃを測定する。水と空気の静電容量は約８０倍と大きく異なるため、液体保持部１１内に液体がある場合は電極間の静電容量Ｃは高くなる。静電容量値を検出することにより、液体保持部１１に液体が存在するか否かを検出することができる。測定した静電容量Ｃは不具合判定部６２に入力され、あとは前記実施例１の光ファイバセンサを用いた場合と同様に詰まりなどの不具合検出を行うことができる。

図１は本発明の液体供給装置およびその不具合検出方法の一実施例を示す図。 図２は供給路２１とディスペンサヘッド１の関係を示す図。 図３は交差部１４および透過型光ファイバ６１１の拡大図。 図４は液体検出センサ６１による液体検出の説明図。 図５は圧力センサ７１ａ〜７１ｃの測定結果の例を示す図。 図６は液体保持部１１に静電容量式センサを設置した例を示す図。 図７は従来の液体供給装置の一例を示す図。

符号の説明

１ ディスペンサヘッド
１１ 液体保持部
１２ 液体排出部
１３ 液体貯め部
１４ 交差部
２ 液体注入手段
２１ 供給路
２１ａ〜２１ｃ 液体用チューブ
２１１ 切替手段
２２ シリンジ
２３ シリンジピストン
２４ ピストン駆動棒
２５ 短軸駆動スライダ
３ 気体送出手段
３１ コンプレッサ
３２ 制御手段
３３ フィルタ
３４ａ〜３４ｃ 気体用チューブ
４ コントローラ
５ 溶液ビン
６ 第１の不具合検出手段
６１ 液体検出センサ
６１１ 透過型光ファイバセンサ
６１１ａ 発光側光ファイバ
６１１ｂ 受光側光ファイバ
６１２ 光ファイバアンプ
６１３ａ、６１３ｂ 電極
６２ 不具合判定部
７ 第２の不具合検出手段
７１ａ〜７１ｃ 圧力センサ
７２ 不具合判定部

Claims (14)

1. ディスペンサヘッドの液体保持部に保持された液体を加圧された気体により外部に押し出すようにした液体供給装置において、
   前記液体保持部に所定量の液体を注入する液体注入手段と、
   この液体保持部に加圧された気体を送り込む気体送出手段と、
   前記液体注入手段の不具合を検出する第１の不具合検出手段と前記気体送出手段の不具合を検出する第２の不具合検出手段との少なくともいずれかを有することを特徴とする液体供給装置。
2. 前記第１の不具合検出手段は、
   前記液体保持部の内部に液体が存在するか否かを検出する液体検出センサと、
   この液体検出センサの出力に基づいて前記液体注入手段の不具合の有無や不具合箇所の判定を行う不具合判定部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
3. 前記液体保持部は透過性のある部材で形成され、
   前記液体検出センサは、前記液体保持部を挟んで対向する発光側光ファイバと受光側光ファイバとを備えた透過型光ファイバであることを特徴とする請求項２に記載の液体供給装置。
4. 前記液体検出センサは、前記液体保持部を挟んで対向する電極を備え、前記液体保持部の静電容量を検出する静電容量式センサであることを特徴とする請求項２に記載の液体供給装置。
5. 前記第２の不具合検出手段は、
   加圧された気体が通る通路の圧力を検出する圧力センサと、
   この圧力センサの出力に基づいて前記気体送出手段の不具合の有無や不具合箇所の判定を行う不具合判定部と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液体供給装置。
6. 前記圧力センサは前記加圧された気体が通る通路の複数の位置に設けられたことを特徴とする請求項５に記載の液体供給装置。
7. 前記第１および第２の不具合検出手段は、不具合検出時に警報信号を出力することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液体供給装置。
8. ディスペンサヘッドの液体保持部に保持された液体を加圧された気体により外部に押し出すようにした液体供給装置の不具合検出方法において、
   前記液体保持部に所定量の液体を注入する液体注入ステップと、
   この液体保持部に加圧された気体を送り込む気体送出ステップと、
   前記液体注入ステップの不具合を検出する第１の不具合検出ステップと前記気体送出ステップの不具合を検出する第２の不具合検出ステップとの少なくともいずれかを有することを特徴とする液体供給装置の不具合検出方法。
9. 前記第１の不具合検出ステップは、
   前記液体保持部の内部に液体が存在するか否かを検出する液体検出ステップと、
   この液体検出ステップの出力に基づいて前記液体注入ステップの不具合の有無や不具合箇所の判定を行う不具合判定ステップと、
   を有することを特徴とする請求項８に記載の液体供給装置の不具合検出方法。
10. 前記液体検出ステップは、前記液体保持部に光を照射し、その光の透過量に基づいて前記液体保持部の内部に液体が存在するか否かを検出することを特徴とする請求項９に記載の液体供給装置の不具合検出方法。
11. 前記液体検出ステップは、前記液体保持部の静電容量値に基づいて前記液体保持部の内部に液体が存在するか否かを検出することを特徴とする請求項９に記載の液体供給装置の不具合検出方法。
12. 前記第２の不具合検出ステップは、
    加圧された気体が通る通路の圧力を検出する圧力検出ステップと、
    この圧力検出ステップの出力に基づいて前記気体送出ステップの不具合の有無や不具合箇所の判定を行う不具合判定ステップと、
    を有することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の液体供給装置の不具合検出方法。
13. 前記圧力検出ステップは、前記加圧された気体が通る通路の複数の位置で圧力を検出することを特徴とする請求項１２に記載の液体供給装置の不具合検出方法。
14. 前記第１および第２の不具合検出ステップは、不具合検出時に警報信号を出力することを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載の液体供給装置の不具合検出方法。

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