JP3523311B2

JP3523311B2 - ポンプ

Info

Publication number: JP3523311B2
Application number: JP33503993A
Authority: JP
Inventors: 健二小川
Original assignee: ノイベルク有限会社
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 2004-04-26
Anticipated expiration: 2019-04-26
Also published as: JPH07189891A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体を吐出するポンプ
に係り、銀ペースト、アルコール、熱硬化型エポキシ樹
脂、電池やコンデンサの電解液、グリース等の各種液体
の吐出ポンプに利用できる。

【０００２】

【背景技術】従来より、液体の吐出ポンプとして様々な
形式のものが知られているが、一般に、ポンプ部、駆動
部、吐出液が貯蔵されているタンクおよびタンクからポ
ンプ部に液体を移送するパイプ等の移送手段とを備えて
構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ポンプでは、タンクがポンプから離れている場合や、グ
リス等の高粘度液体を供給する場合には、圧送用ポンプ
を用いて行う必要があり、機構が複雑になるとともに、
圧送用ポンプの維持管理も煩雑であり、費用もかかると
いう問題があった。

【０００４】また、圧送用ポンプ等を用いて液を加圧す
る場合には、加圧によってポンプ部から駆動部側等に液
漏れが生じやすくなるため、ポンプ部のバルブ等の各部
材間にＯリング等を介在させてシールする必要があっ
た。しかしながら、シール材を用いた場合には、ポンプ
の使用に伴いシール材が変形して吐出量が変動するた
め、特に微量の液体を高精度に吐出する必要がある場合
には、シール材の変形による吐出量の変動によって、吐
出量の精度が低下するという問題もあった。さらに、シ
ール材はポンプの使用に伴い磨耗等で消耗するため、一
定サイクルで交換しなければならず、維持作業が煩雑で
あるという問題もあった。

【０００５】また、液体が入れられた容器に直接パルス
エアを供給し、その圧力によって液体を吐出すること
で、パイプ等の圧送手段を無くしたタイプのポンプもあ
ったが、このタイプのポンプでは、容器内の液体の粘度
が温度変化等によって変化すると、容器内に供給するエ
アの圧力を一定にしていても吐出量が変化してしまい、
特に極微量の液体を吐出する場合には高精度の吐出を維
持することが困難であるという問題もあった。

【０００６】本発明の目的は、圧送用ポンプを使用する
場合であっても、シール材をなくすことができるととも
に、圧送用ポンプを用いなくても高粘度の液体を吐出す
ることができ、さらに液体が極微量であっても高精度に
吐出することができるポンプを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のポンプは、液体
を吐出する吐出口を有する容器と、この容器内に配置さ
れて前記吐出口を開閉する吐出口開閉バルブと、前記容
器内に配置されかつ吐出口開閉バルブの外側に同心円状
に配置されて容器内の液体を吐出する吐出用部材と、前
記容器内に配置されかつ吐出用部材の外側に同心円状に
配置されて容器内部から吐出口に連通する液体供給部を
開閉する供給部開閉バルブと、これらの吐出口開閉バル
ブ、吐出用部材および供給部開閉バルブをそれぞれ所定
動作で駆動させる駆動機構とを備え、前記吐出用部材お
よび供給部開閉バルブの内側は容器内部に連通されてい
ることを特徴とするものである。

【０００８】この際、前記吐出口開閉バルブおよび供給
部開閉バルブは、凸状の球面とされた当接面と、凹状の
テーパ面とされた吐出口および液体供給部の各当接面と
を接離させることで吐出口および液体供給部を開閉する
ように構成されていることが好ましい。具体的には、本
発明のポンプは、前記駆動機構により上下動されるバル
ブロッドと、前記バルブロッドに対して軸方向に摺動可
能に嵌挿された前記吐出用部材と、前記吐出用部材に対
して軸方向に摺動可能に嵌挿された開閉部材とを備え、
前記吐出口開閉バルブは、バルブロッド下端の当接面
と、この当接面が接離する吐出口の当接面により構成さ
れ、前記供給部開閉バルブは、開閉部材の下端当接面
と、この当接面が接離する液体供給部の当接面により構
成され、前記バルブロッド、吐出用部材、開閉部材の各
摺接面から上方に漏れた液は再度容器内に戻されること
が好ましい。さらに、前記吐出口開閉バルブおよび吐出
用部材間と、吐出用部材および供給部開閉バルブ間と
は、互いに摺接されて液漏れを防止するシール材は設け
られておらず、かつ前記吐出用部材および供給部開閉バ
ルブの前記容器内に配置された中間部には孔が形成さ
れ、これらの孔を介して前記吐出用部材および供給部開
閉バルブの内側は容器内部に連通されていることが好ま
しい。

【０００９】

【作用】このような本発明における作用は例えば次のよ
うになる。まず、吐出液を容器内に供給する。この液体
の供給は、容器にパイプ等を介して吐出液が貯蔵された
タンクから液体を供給したり、容器を着脱可能に構成
し、液を入れた容器をポンプに装着することなどで行
う。次に、圧縮空気等を用いた駆動機構により、供給部
開閉バルブを開いて容器内の液体を液体供給部を介して
供給部開閉バルブの内側に供給可能な状態にし、さら
に、吐出用部材を吐出口より離れる方向に移動させて、
この移動により形成される空間に液体を吸入する。

【００１０】この吸入動作後に、供給部開閉バルブを閉
じて液体を供給部開閉バルブの内側に封入して、吐出液
の計量を行う。この計量動作後に、吐出口開閉バルブを
開いて液体を吐出可能な状態にし、吐出用部材を吐出口
の方向に移動させて吐出口より液体を吐出する。この吐
出動作後に、吐出口開閉バルブを閉めて吐出口を閉塞す
る。以上の動作を繰り返して、液体を所定量ごとに吐出
口より吐出する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１には、本発明の一実施例のポンプ１を利用
したポンプシステムの概略構成図が示されている。ポン
プ１は、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おり、このポンプ１は、液の吐出時
には被吐出部材に近づくようにポンプ１を下降させ、吐
出時以外には搬送装置等に干渉しないようにポンプ１を
上昇させる上下装置４に保持されている。ポンプ１の駆
動部２には、駆動源としてのエア供給を行うとともに、
その供給タイミングを制御するコントローラ５がエア供
給配管６を介して接続されている。

【００１２】駆動部２は、図２にも示すように、上下方
向に連結された４つのシリンダブロック１０，１１，１
２，１３を備えている。この各シリンダブロック１０〜
１３の連結は、シリンダブロック１０〜１３の四隅に通
された図示しない連結部材によってなされている。

【００１３】シリンダブロック１０，１１，１２には、
第１、第２、第３の各シリンダ１４、１５、１６と、各
シリンダ１４〜１６に連通された第１、第２、第３の各
シリンダポート１７、１８、１９が形成されている。ま
た、各シリンダ１４〜１６には、それぞれ軸方向である
図２の上下方向に摺動可能なように、第１、第２、第３
の各ピストン２０、２１、２２が挿入されている。

【００１４】各シリンダ１４〜１６には、各ピストン２
０、２１、２２を図２の上方に付勢する第１、第２、第
３の各コイルばね２３、２４、２５が配置されている。
そして、コントローラ５により各シリンダポート１７〜
１９にエアが供給されると、各ピストン２０〜２２はコ
イルばね２３〜２５の付勢力に抗して図２中下方に移動
され、エア供給を止めると、各ピストン２０〜２２はコ
イルばね２３〜２５の作用により図２中上方に移動され
るように構成されている。なお、各ピストン２０〜２２
と、シリンダ１４〜１６との間には、駆動用のエアが漏
れないようにＵシール等の適宜なシール材が介在されて
いる。

【００１５】第１ピストン２０には、ポンプ１の中心軸
部分に配置されたピストンロッド２６が圧入され、第１
ピストン２０とともに上下方向に移動されるように構成
されている。第２ピストン２１は、シリンダ１５に摺接
する大径部を有するピストン部材２１Ａと、ピストンロ
ッド２６が中心軸を摺動可能に貫通しているピストン部
材２１Ｂとで構成されている。第３ピストン２２は、シ
リンダ１６に摺接する大径部を有するピストン部材２２
Ａと、第２ピストン２１が中心軸を摺動可能に設けられ
ているピストン部材２２Ｂとで構成されている。

【００１６】また、駆動部２の最下端のシリンダブロッ
ク１３には、駆動部２側に液漏れしないように、吐出液
７をポンプ１の外に排出するためのドレンポート２７が
形成されている。

【００１７】一方、ポンプ１のポンプ部３は、図３に示
すように、ほぼ円筒状に形成され、下端部３０Ａが下方
に向かって円錐状となるように形成されたステンレス製
の容器３０と、この容器３０を駆動部２に取付けるため
の容器取付部材３１とを備えている。容器取付部材３１
は、前記駆動部２の下端のシリンダブロック１３にボル
ト止めされており、その下端部には一部が切欠かれた取
付用のフランジ３１Ａが形成されている。このフランジ
３１Ａには、その切欠き部分から差し込まれた前記容器
３０の係止部３０Ｂが係止され、この係止部３０Ｂをコ
イルばね３２で下方に付勢されている固定リング３３で
押さえることで、つまりいわゆるバヨネット構造を用い
ることで、容器３０は容器取付部材３１に着脱可能に取
付けられている。

【００１８】容器３０の下端部３０Ａには、下方に向か
って徐々に狭くなるテーパ状の孔３０Ｃが形成され、こ
の孔３０Ｃには吐出口３５を有するバルブシート３６が
上方から圧入されて孔３０Ｃのテーパ面を利用して下方
に抜けないように固定されている。吐出口３５の容器３
０内部側の開口は、下方に向かって径が小さくなる凹状
のテーパ面とされた当接面３５Ａが形成され、また、バ
ルブシート３６の外側まで延長された吐出用の針３７が
圧入されている。

【００１９】容器３０の最下端部には、バルブシート３
６を容器３０の外側から取付けるための保持部材や、液
吐出を検知するセンサや吐出口３５用のキャップを取付
ける際等に利用されるねじ３０Ｄが形成されている。ま
た、容器取付部材３１には、容器３０内の液面を検出す
る光学式液面計を必要に応じて取付けるための貫通孔３
１Ｂが形成されている。

【００２０】容器３０の中心軸部分には、吐出口３５を
開閉するステンレス製のバルブロッド４０が配置され、
このバルブロッド４０の上端は、図２に示すように、シ
リンダブロック１２部分まで延長され、連結キャップ４
１を介して前記ピストンロッド２６の下端に当接されて
いる。また、バルブロッド４０の下端の吐出口３５に当
接する当接面４０Ａは、図３に示すように、凸状の球面
とされ、吐出口３５のテーパ状の当接面３５Ａに接離す
ることで吐出口３５を開閉するように構成されている。
従って、バルブロッド４０の下端の当接面４０Ａ、吐出
口３５の当接面３５Ａにより吐出口開閉バルブ４２が構
成される。

【００２１】バルブロッド４０の同心円状外側には、ス
テンレス製の吐出用パイプ４３が配置されている。この
吐出用パイプ４３の下端には、バルブロッド４０に対し
て軸方向に摺動可能に嵌挿されたステンレス製の吐出用
部材４４が取付けられている。また、吐出用パイプ４３
の上端側は、図２に示すように、シリンダブロック１３
まで延長され、その上端は連結部材４５を介して第２ピ
ストン２１に当接されている。

【００２２】吐出用パイプ４３の同心円状外側には、図
３に示すように、容器３０内と吐出口３５とを連通する
液体供給部４６を開閉するためのステンレス製のバルブ
パイプ４７が配置されている。このバルブパイプ４７の
下端には、吐出用部材４４に対して軸方向に摺動可能に
嵌挿されたステンレス製の開閉部材４８が取付けられて
いる。この開閉部材４８の下端の当接面４８Ａは凸状の
曲面とされ、バルブシート３６上端のテーパ状の当接面
３６Ａに接離可能に形成されており、液体供給部４６を
開閉可能とされている。従って、開閉部材４８の下端当
接面４８Ａおよびバルブシート３６の当接面３６Ａによ
り供給部開閉バルブ４９が構成されている。また、バル
ブパイプ４７の上端側は、図２にも示すように、容器取
付部材３１まで延長され、その上端は連結部材５０を介
して第３ピストン２２に当接されている。

【００２３】なお、連結キャップ４１および連結部材４
５間、連結部材４５、５０間、連結部材５０および容器
取付部材３１間には、それぞれコイルばね５１、５２、
５３が介在され、各連結キャップ４１、連結部材４５、
５０を第１ピストン２０のピストンロッド２６、第２ピ
ストン２１、第３ピストン２２にそれぞれ付勢してい
る。これにより、各連結キャップ４１、連結部材４５、
５０つまりバルブロッド４０、吐出用パイプ４３、バル
ブパイプ４７は、各ピストン２０〜２２の動作に応じて
上下動させられて吐出口開閉バルブ４２、吐出用部材４
４、供給部開閉バルブ４９を作動させるように構成され
ている。

【００２４】また、吐出用パイプ４３およびバルブパイ
プ４７の容器３０内の中間部分には、各パイプ４３、４
７の内外を連通する溝孔４３Ａ、４７Ａが形成されてお
り、バルブロッド４０、吐出用部材４４、開閉部材４８
の各摺接面から上方に漏れた液７を再度容器３０内に戻
すことができるように構成されている。

【００２５】図２に示すように、駆動部２のシリンダブ
ロック１０には、マイクロメータ５５が取付けられてお
り、このマイクロメータ５５のスピンドルには３本のロ
ッド５６が突設された吐出量調整部材５７が取付けられ
ている。ロッド５６は、第１ピストン２０を貫通して第
２ピストン２１に当接されており、この当接位置により
第２ピストン２１のストローク量つまり吐出用部材４４
の軸方向上方への移動量が決定され、吐出液７の吐出量
が設定されるようになっている。

【００２６】ここにおいて、前記コントローラ５、エア
供給配管６、各シリンダ１４〜１６、シリンダポート１
７〜１９、ピストン２０〜２２、コイルばね２３〜２
５、ピストンロッド２６、バルブロッド４０、吐出用パ
イプ４３、連結部材４５、５０、バルブパイプ４７、開
閉部材４８、コイルばね５１〜５３により、吐出口開閉
バルブ４２、吐出用部材４４、供給部開閉バルブ４９の
駆動機構５８が構成されている。

【００２７】次に、本実施例の作用について、図４およ
び図５の動作説明図をも参照して説明する。運転開始前
即ちポンプ１の停止状態においては、図４（Ａ）に示す
ように、バルブロッド４０の下端の当接面４０Ａは、下
方に移動されて吐出口３５の当接面３５Ａに当接してお
り、吐出口開閉バルブ４２は閉じられた状態にある。こ
の吐出口開閉バルブ４２の閉塞は、コントローラ５によ
り第１シリンダ１４内に圧縮空気が供給されることでな
されている。一方、吐出用部材４４および開閉部材４８
は、上方ストロークエンドの位置にあり、よって供給部
開閉バルブ４９は開いた状態にある。従って、開閉部材
４８およびバルブシート３６の内側部分には、容器３０
から液体供給部４６を通して液７が供給された状態とな
っている。

【００２８】次いで、コントローラ５により第３シリン
ダ１６内に圧縮空気を供給すると、第３ピストン２２が
下方に移動し、この移動に伴って、図４（Ｂ）に示すよ
うに、開閉部材４８が下方に移動されてバルブシート３
６の当接面３６Ａに当接し、供給部開閉バルブ４９が閉
じられた状態になる。これにより、開閉部材４８および
バルブシート３６の内側に液７が封入され、液７が所定
量に計量されることとなる。

【００２９】この後、コントローラ５により第１シリン
ダ１７へのエア供給を停止して大気開放状態とすると、
第１ピストン２０はコイルばね２３の作用により上方に
移動し、この移動に伴いバルブロッド４０は吐出口３５
より離れる方向に移動される。従って、図４（Ｃ）に示
すように、吐出口開閉バルブ４２が開いて吐出口３５が
開放され、液７は吐出口３５に取付けられた針３７から
吐出可能な状態となる。

【００３０】この後、コントローラ５により第２シリン
ダ１５にエアを供給すると、図５（Ａ）に示すように、
吐出用部材４４が下方に移動され、計量された液７が吐
出口３５から針３７を通して吐出される。次いで、コン
トローラ５により第１シリンダ１４にエアを供給し、吐
出口開閉バルブ４２を閉めると、図５（Ｂ）に示すよう
に、吐出口３５が閉塞される。

【００３１】この後、コントローラ５により第３シリン
ダ１６内を大気に開放すると、図５（Ｃ）に示すよう
に、コイルばね２５の作用により第３ピストン２２およ
び開閉部材４８が上方に移動されて、供給部開閉バルブ
４９が開かれる。次いで、コントローラ５により第２シ
リンダ１５を大気に開放すると、図５（Ｄ）に示すよう
に、コイルばね２４の作用により第２ピストン２１が上
方に移動されて、吐出用部材４４も吐出口３５より離れ
る方向に移動され、この移動に伴って形成される空間
に、液体供給部４６を通して容器３０から液７が流入し
て供給される。この図５（Ｄ）は、図４（Ａ）と同じ状
態であり、この後前記各動作が繰り返されることによっ
て、順次吐出口３５から液７が所定量づつ吐出される。

【００３２】また、本実施例においては、図４（Ｂ）に
示す開閉部材４８、バルブシート３６の内側に形成され
る空間に吸入された液７の量から、図５（Ｂ）に示す吐
出口３５が閉塞された時にバルブシート３６の内側に残
った空間、いわゆるデッドスペースに残った液７の量を
除いた量が吐出量となる。従って、吐出量の調整は、吐
出用部材４４の移動量、つまり第２ピストン２１の移動
量を調整することで行われ、この第２ピストン２１の移
動量は、マイクロメータ５５を操作して吐出量調整部材
５７を移動させることで調整される。

【００３３】前述のような本実施例によれば、次のよう
な効果がある。すなわち、吐出する液７を供給部開閉バ
ルブ４９を閉めることで開閉部材４８およびバルブシー
ト３６内に閉じ込めて容積計量をしているので、たとえ
吐出量が微量であっても吐出量を高精度に制御すること
ができる。また、吐出量の調整は、マイクロメータ５５
により吐出用部材４４の移動量を調整するだけでよいた
め、簡単にかつ高精度に行うことができる。

【００３４】ポンプ部３に容器３０を設け、この容器３
０に液７を入れてあるため、液７の移送距離を短くで
き、高粘度の液７であっても加圧手段を設けることな
く、確実に供給することができる。極微量の液７を吐出
する場合等のように容器３０の容積に対して吐出量が少
ない場合には、容器３０に液７を満たせば、半日あるい
は１日分の吐出量を確保できるため、容器３０を着脱し
て液７を補充する場合であっても、作業性や生産性が低
下することもない。なお、液７の補充時期は、液面計を
設けたり、一定時間当たりの吐出量から補充サイクルを
設定することなどで容易に管理することができる。ま
た、容器３０を着脱して液７を補充する場合には、圧送
ポンプのような移送手段が不要なため、構造が簡易とな
り、ポンプ１を安価に提供できる。

【００３５】液７が入れられる容器３０内にバルブロッ
ド４０、吐出用部材４４、開閉部材４８等を配置すると
ともに、吐出用パイプ４３、バルブパイプ４７にそれら
の内外を連通する溝孔４３Ａ，４７Ａを形成したので、
仮に各バルブロッド４０、吐出用部材４４および開閉部
材４８の摺接面から液７が漏れても、それらの液７を溝
孔４３Ａ，４７Ａを通して容器３０内に戻すことができ
る。このため、前記各摺接面から漏れた液７が駆動部２
側まで達して液漏れすることを確実に防止することがで
きるとともに、摺接面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い。

【００３６】バルブロッド４０、吐出用部材４４および
開閉部材４８は、共にステンレス製であって互いに摺接
することだけでシールされており、Ｏリング等のシール
材は不要であるため、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７であっても高精度
の吐出が行える。また、シール材を設けた場合には、磨
耗したシール材を一定期間毎に交換するなどのメンテナ
ンス作業が必要であったが、本実施例ではシール材が不
要なため、メンテナンス作業も容易に行うことができ
る。また、シール材を設けていないため、各バルブロッ
ド４０、吐出用部材４４および開閉部材４８の摺接面か
ら液７が漏れるが、本実施例では吐出量が微量で吐出サ
イクルが短いため、その時間で漏れる液７の量は非常に
わずかであり、吐出量の精度には殆ど影響することがな
く、高精度の吐出を行うことができる。

【００３７】仮に容器３０に、液７を貯蔵するタンクか
ら圧送ポンプ等を用いて液７を移送する手段を設けたと
しても、容器３０に液７が一旦貯められるため加圧され
た液７の圧力を大気圧まで低減することができる。この
ため、圧送ポンプを用いていてもポンプ部３における液
漏れを防止するシール材は設ける必要がなく、構造を簡
易にできて高精度の吐出を行うことができる。

【００３８】さらに、吐出口開閉バルブ４２および供給
部開閉バルブ４９を構成するバルブロッド４０、開閉部
材４８の各当接面４０Ａ，４８Ａを凸状の球面に形成
し、一方、吐出口３５およびバルブシート３６の各当接
面３５Ａ，３６Ａを凹状のテーパ面としたため、各部材
を共にステンレス製としても当接による各バルブ４２、
４９の開閉を確実なものにできる。このため、一方の部
材をテフロン（商品名）等で構成する必要がなく、バル
ブ４２、４９の開閉に伴ってバルブ４２、４９を構成す
る各部材が磨耗等で損傷することがないため、バルブ４
２、４９を長期間安定して確実に動作させることができ
る。

【００３９】ペーストのように高粘度の液７は、ポンプ
部３と吐出口３５とが離れていると液７の吐出に遅れが
生じるが、本実施例によれば、液７を吐出する吐出用部
材４４等を有するポンプ部３と吐出口３５とが極めて近
いので、液７の吐出の遅れがない。

【００４０】沸点が低く気化しやすいアルコール等の溶
剤は、ポンプ内への吸入時あるいはチェック弁通過時
等、流れが複雑になる時に泡が発生しやすく、この泡が
溜まってしまい液７が吐出されない場合があるが、本実
施例によればポンプ部３と吐出口３５とが極めて近く、
液体供給部４８が供給部開閉バルブ４９の部分に同心円
状に設けられており、液７の吸入面積も広くできるた
め、液７を円滑に流入することができて流れも複雑とな
らないので、泡が発生することもなく、液７を正常に吐
出することができる。また、仮に泡が発生しても、泡は
液７に比べて比重が軽いから容器３０内の上方に移動す
る。このため、容器３０の最下端部に設けられた吐出口
３５や開閉部材４８の内側部分には泡が残らず、常に泡
の含まれない液７を吐出することができる。

【００４１】ポンプ部３の液７に接する各部材をステン
レス製としたため、腐食性の液７であっても取り扱うこ
とができる。また、前記実施例では、ポンプ部３と駆動
部２とが分かれているため、ポンプ部３のみに単価の高
いステンレスを用いることもでき、耐薬品性のポンプ１
であっても低価格で提供することができる。また、駆動
部２とポンプ部３とは容器取付部材３１のボルトを外す
ことで容易に分離することができ、ポンプ部３のみを洗
浄するなどのメンテナンスも容易に行うことができる。
従って、吐出液７の種類を変更する場合などでも、簡単
に行うことができる。

【００４２】高粘度の液７を高速で吐出するには、液７
を高圧で押し出す必要があるが、各ピストン２０〜２
２、ピストンロッド２６、吐出用部材４４、開閉部材４
８等を同心円状に配置したので、耐圧性が高くなり、液
７を高速で吐出できる。駆動部２は、いわゆるエアシリ
ンダ式としたので、ポンプ１を小型化でき、特に微量の
液７を吐出するのに好適である。また、この駆動機構５
８は、コントローラ５で各シリンダポート１７〜１９へ
のエア供給の有無のみを制御すればよいので、制御が容
易であり、確実に動作させることができる。

【００４３】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
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、前記実施例
では、ステンレス製の容器３０を用いていたが、図６、
７に示すように、テフロン（商品名）などによって容器
７０を構成してもよい。この容器７０は、内部を視認で
きるようにテフロン製のパイプ７１を用いており、この
パイプ７１の上下両端にステンレス製の保持板７２、７
３を取付け、保持板７２、７３間を複数本のステイ７４
で連結して、パイプ７１が変形することなく、常時一定
容積を維持できるように構成されたものである。

【００４４】容器７０の上部保持板７２は、容器取付部
材７５に前記実施例と同様のバヨネット取付構造で着脱
可能に取付けられている。容器取付部材７５は、ボルト
７６で駆動部２のシリンダブロック１３にボルト止めさ
れている。また、容器取付部材７５には、液７を貯蔵す
るタンク８０から液７を補給するための液供給孔７７が
形成されている。

【００４５】また、前記ステイ７４には、テフロンパイ
プ７１の外部から内部の液面を検出する光学式のセンサ
７８が取付けられているとともに、ポンプ１を上下装置
４に取り付ける取付孔７９が形成されている。そして、
図６に示すように、液面センサ７８には液面コントロー
ラ８１が接続され、このコントローラ８１で液面変化に
応じてタンク８０から液７を補充するための補充ポンプ
８２を制御することで、液７の補充を自動化している。

【００４６】このような変形例においても、前記実施例
と同様の効果が得られるほか、容器７０をテフロン製の
パイプ７１を用いて構成したため、容器７０の内部を外
部から視認でき、液面センサ７８も容器７０の外側に配
置することができる。このため、作業者が直接液面を視
認することで、液７の補充タイミング等を管理すること
もでき、かつセンサ７８を液７の中に入れる必要がない
ため、センサの種類が制限されることがない。また、セ
ンサ７８や液面コントローラ８１を用いることで、容器
７０内の液面変化に応じて液７を自動的に補給すること
もでき、ポンプ１の自動運転を行うこともできるという
利点がある。

【００４７】また、前記実施例では、容器３０だけでな
く、バルブロッド４０、吐出用パイプ４３、吐出用部材
４４、バルブパイプ４７、開閉部材４８等のポンプ部３
を構成する各部材もステンレス製としていたが、これら
の部材としてチタン等の金属やセラミック等の他の材質
のものを用いてもよい。特に、比較的固く、かつ耐薬品
性を有する材質のものが好ましい。

【００４８】前記実施例では、ピストン２０〜２２をエ
アおよびコイルばね２３〜２５により上下に移動させて
いたが、エアのみで移動させてもよい。また、モータ等
で駆動されるカムやステップモータ等で、吐出口開閉バ
ルブ４２、吐出用部材４４、供給部開閉バルブ４９を直
接駆動してもよい。要するに、本発明の駆動機構５８
は、吐出口開閉バルブ４２、吐出用部材４４および供給
部開閉バルブ４９をそれぞれ独立に駆動でき、かつ、前
記動作を行えるものであればよい。さらに、吐出用部材
４４による液７の吐出終了と同時に、吐出口開閉バルブ
４２が閉塞されるように動作タイミングを設定してもよ
く、この場合には吐出用部材４４による液７の吐出後
に、吐出口開閉バルブ４２を閉塞することによる液７の
吐出、つまり液７の２段吐出を防止できるという利点が
ある。

【００４９】また、吐出口開閉バルブ４２、吐出用部材
４４および供給部開閉バルブ４９の形状等は、前記実施
例のように凸状の球面からなる当接面４０Ａ，４８Ａ
と、凹状のテーパ面からなる当接面３５Ａ，３６Ａとを
当接させるものに限定されず、その形状や機構は実施に
あたって適宜設定すればよい。要するに、本発明は、吐
出口開閉バルブ４２、吐出用部材４４、供給部開閉バル
ブ４９が内側から外側に順次同心円状に配置されていれ
ばよく、その具体的構造、材質、機構等は適宜設定すれ
ばよい。

【００５０】さらに、前記実施例では、図４（Ａ）に示
す状態をポンプ１の停止状態、つまり基準状態としてい
たが、吐出する液７の種類等によっては、図４（Ｃ）に
示す状態をポンプ１の停止状態、つまり基準状態として
もよい。この場合、バルブロッド４０の移動により負圧
が発生し、液７がポンプ１内に吸引されるので、吐出口
３５より液７が漏れることがなく、さらに、ポンプ１の
駆動と同時に液７を吐出できるという効果がある。この
基準状態の選択は、コントローラ５で容易に制御でき、
本発明のポンプ１は様々な液７の吐出に広範に利用する
ことができる。また、ピストン２１、２２は、加工や組
立が容易となるように複数のピストン部材２１Ａ，２１
Ｂ，２４Ａ，２４Ｂで構成されているが、各々を１つの
部材で構成してもよい。要するに、シリンダブロック１
０〜１３、ピストン２０〜２２等の形状や材質等は前記
実施例の形状等に限定されるものではなく、他の形状等
でもよい。

【００５１】

【発明の効果】このような本発明のポンプによれば、圧
送用ポンプを使用する場合であっても、シール材をなく
すことができるとともに、圧送用ポンプを用いなくても
高粘度の液体を吐出することができ、さらに液体が極微
量であっても高精度に吐出することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のポンプを用いたシステムを
示す概略構成図である。

【図２】前記実施例のポンプの駆動部を示す縦断面図で
ある。

【図３】前記実施例のポンプのポンプ部を示す縦断面図
である。

【図４】前記実施例のポンプ部の動作を示す説明図であ
る。

【図５】図４の動作の続きを示す説明図である。

【図６】本発明の変形例のポンプを用いたシステムを示
す概略構成図である。

【図７】前記変形例のポンプのポンプ部を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１ポンプ２駆動部３ポンプ部５コントローラ７液 14 第１シリンダ 15 第２シリンダ 16 第３シリンダ 20 第１ピストン 21 第２ピストン 22 第３ピストン 23 第１コイルばね 24 第２コイルばね 25 第３コイルばね 30 容器 35 吐出口 35A 当接面 36 バルブシート 36A 当接面 40 バルブロッド 40A 当接面 42 吐出口開閉バルブ 43 吐出用パイプ 43A 溝孔 44 吐出用部材 46 液体供給部 47 バルブパイプ 47A 溝孔 48 開閉部材 48A 当接面 49 供給部開閉バルブ 58 駆動機構 70 容器 71 パイプ 72 保持板 73 保持板 74 ステイ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を吐出する吐出口を有する容器と、
この容器内に配置されて前記吐出口を開閉する吐出口開
閉バルブと、前記容器内に配置されかつ吐出口開閉バル
ブの外側に同心円状に配置されて容器内の液体を吐出す
る吐出用部材と、前記容器内に配置されかつ吐出用部材
の外側に同心円状に配置されて容器内部から吐出口に連
通する液体供給部を開閉する供給部開閉バルブと、これ
らの吐出口開閉バルブ、吐出用部材および供給部開閉バ
ルブをそれぞれ所定動作で駆動させる駆動機構とを備
え、前記吐出用部材および供給部開閉バルブの内側は容
器内部に連通されていることを特徴とするポンプ。
【請求項２】請求項１記載のポンプにおいて、前記駆動機構により上下動されるバルブロッドと、前記バルブロッドに対して軸方向に摺動可能に嵌挿され
た前記吐出用部材と、前記吐出用部材に対して軸方向に摺動可能に嵌挿された
開閉部材とを備え、前記吐出口開閉バルブは、バルブロッド下端の当接面
と、この当接面が接離する吐出口の当接面により構成さ
れ、前記供給部開閉バルブは、開閉部材の下端当接面と、こ
の当接面が接離する液体供給部の当接面により構成さ
れ、前記バルブロッド、吐出用部材、開閉部材の各摺接面か
ら上方に漏れた液は再度容器内に戻されることを特徴と
するポンプ。
【請求項３】請求項１又は２記載のポンプにおいて、
前記吐出口開閉バルブおよび吐出用部材間と、吐出用部
材および供給部開閉バルブ間とは、互いに摺接され、か
つ前記吐出用部材および供給部開閉バルブの前記容器内
に配置された中間部分には孔が形成され、これらの孔を
介して前記吐出用部材および供給部開閉バルブの内側は
容器内部に連通されていることを特徴とするポンプ。