JP4566989B2 - 薬液供給装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【技術分野】
本発明は薬液を所定量ずつ吐出するようにした薬液供給装置に関する。
【0002】
【背景技術】
半導体ウエハ製造技術を始めとして、液晶基板製造技術、磁気ディスク製造技術及び多層配線基板製造技術などの技術分野における製造プロセスにおいては、フォトレジスト液、スピニオンガラス液、ポリイミド樹脂液、純水、現像液、エッチング液、有機溶剤などの薬液(Liquid Chemicals)が使用されており、これらの薬液の塗布には薬液供給装置が用いられている。
【0003】
たとえば、半導体ウエハの表面にフォトレジスト液を塗布する場合には、半導体ウエハを水平面上において回転させた状態のもとで、半導体ウエハの表面にフォトレジスト液を滴下するようにしている。このようなレジスト液の塗布のために使用される薬液供給装置としては、薬液給入口と薬液吐出口とに連通するポンプ室を可撓性チューブによって形成したものがある(例えば、特開平10−61558号公報参照)。このような薬液供給装置にあっては、可撓性チューブを弾性変形させることによりポンプ室を膨張させると薬液給入口からポンプ室内に薬液が吸引され、ポンプ室を収縮させると薬液吐出口から薬液が吐出されることになる。
【0004】
従来、モータや空気圧シリンダーなどにより駆動される駆動部の機械的往復運動をポンプ室の膨張収縮運動に変換するために、非圧縮性媒体を間接液として封入する膨張収縮室をポンプ室の外周を取り囲むように設け、膨張収縮室を駆動部の機械的往復運動により弾性変形させることによって非圧縮性媒体を介して間接的にポンプ室を膨張収縮させるようにした技術が知られている。たとえば、上記特許公報に開示される技術においては、それぞれ膨張収縮室を形成する弾性部材である小型ベローズ部と軸方向の単位変位量当たりの容積変化が大きい大型ベローズ部との間に作動ディスク部を装着し、駆動部により当該作動ディスク部を軸方向に往復動させることにより膨張収縮室内で一定の容積を占めようとする間接液を介してポンプ室を膨張収縮させている。
【0005】
【発明の開示】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1に開示される薬液供給装置のように、モータや空気圧シリンダーを駆動源として作動ディスク部を往復動させるようにすると、薬液を所定量ずつ正確に吐出することができる一方で、薬液供給装置全体の構造が複雑化してしまう。
【0007】
本発明の目的は、簡潔な構造の流体供給手段により薬液を吸引し吐出することが可能な薬液供給装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の薬液供給装置は、ポンプ室の容積を膨張させて当該ポンプ室内に薬液を吸引し、当該ポンプ室の容積を収縮させて当該ポンプ室外に薬液を吐出する薬液供給装置であって、内側ピストン部と当該内側ピストン部の一方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通する軸方向に弾性変形自在の小型ベローズ部と前記内側ピストン部の他方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通し軸方向の単位変位量当たりの容積変化が前記小型ベローズ部よりも大きい軸方向に弾性変形自在の大型ベローズ部とを有し、内方に前記ポンプ室が形成されるベローズと、大径部および当該大径部の軸方向両側の小径部が一体となった円筒形状をなし、前記内側ピストン部の外側に固定され前記内側ピストン部とにより中空ピストンを形成する金属製の外側ピストン部と、前記ベローズを収容するとともに前記外側ピストン部の外周面に接触する内周面が設けられ、前記外側ピストン部の一方の小径部側の第1の作動室と他方の小径部側の第2の作動室とを区画形成するシリンダチューブと、一方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第1の固定端部と、他方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第2の固定端部とを有し、前記第1の作動室と前記第2の作動室とに選択的に流体を供給して前記中空ピストンを軸方向に往復動し、前記ポンプ室を膨張収縮することを特徴とする。
【0009】
本発明の薬液供給装置は、ポンプ室の容積を膨張させて当該ポンプ室内に薬液を吸引し、当該ポンプ室の容積を収縮させて当該ポンプ室外に薬液を吐出する薬液供給装置であって、内側ピストン部と当該内側ピストン部の一方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通する軸方向に弾性変形自在の小型ベローズ部と前記内側ピストン部の他方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通し軸方向の単位変位量当たりの容積変化が前記小型ベローズ部よりも大きい軸方向に弾性変形自在の大型ベローズ部とを有し、内方に前記ポンプ室が形成されるベローズと、大径部および当該大径部の軸方向両側の小径部が一体となった円筒形状をなし、前記内側ピストン部の外側に固定され前記内側ピストン部とにより中空ピストンを形成する金属製の外側ピストン部と、前記ベローズを収容するとともに前記外側ピストン部の外周面に接触する内周面が設けられ、前記外側ピストン部の一方の小径部側の第1の作動室と他方の小径部側の第2の作動室とを区画形成するシリンダチューブと、前記第1の作動室に装着され前記中空ピストンに対して一方側に向かうバネ力を加えるバネ部材、一方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第1の固定端部と、他方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第2の固定端部とを有し、前記第2の作動室に対する流体の供給と排出とにより前記中空ピストンを軸方向に往復動し、前記ポンプ室を膨張収縮することを特徴とする。
【0010】
本発明の薬液供給装置は、それぞれの前記作動室内に前記中空ピストンの往復動ストロークを規制するストッパが配置されることを特徴とする。本発明の薬液供給装置は、前記シリンダチューブの内側に前記中空ピストンの端面に当接するストッパとして回転自在にスリーブを装着し、前記スリーブの外周面に前記シリンダチューブの内周面に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじを形成し、前記スリーブの回転により中空ピストンの移動ストロークを可変とすることを特徴とする。
【0011】
薬液供給装置は、ポンプ室の容積を膨張させて当該ポンプ室内に薬液を吸引し、当該ポンプ室の容積を収縮させて当該ポンプ室外に薬液を吐出する薬液供給装置であって、内側ピストン部と当該内側ピストン部の一方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通する軸方向に弾性変形自在の小型ベローズ部と前記内側ピストン部の他方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通し軸方向の単位変位量当たりの容積変化が前記小型ベローズ部よりも大きい軸方向に弾性変形自在の大型ベローズ部とを有し、内方に前記ポンプ室が形成されるベローズと、大径部および当該大径部の軸方向両側の小径部が一体となった円筒形状をなし、前記内側ピストン部の外側に固定され前記内側ピストン部とにより中空ピストンを形成する金属製の外側ピストン部と、前記外側ピストン部の外周面に接触する内周面が設けられ、前記ベローズを収容するシリンダチューブと、前記大径部の一方側の端面に対向して前記シリンダチューブに設けられ、前記シリンダチューブ内に第1の作動室を形成する第1の対向面と、前記大径部の他方側の端面に対向して前記シリンダチューブに設けられ、前記シリンダチューブ内に第2の作動室を形成する第2の対向面と、一方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第1の固定端部と、他方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第2の固定端部とを有し、前記第1の作動室と前記第2の作動室とに選択的に流体を供給して前記中空ピストンを軸方向に往復動し、前記ポンプ室を膨張収縮することを特徴とする。
【0012】
本発明の薬液供給装置は、ポンプ室の容積を膨張させて当該ポンプ室内に薬液を吸引し、当該ポンプ室の容積を収縮させて当該ポンプ室外に薬液を吐出する薬液供給装置であって、内側ピストン部と当該内側ピストン部の一方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通する軸方向に弾性変形自在の小型ベローズ部と前記内側ピストン部の他方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通し軸方向の単位変位量当たりの容積変化が前記小型ベローズ部よりも大きい軸方向に弾性変形自在の大型ベローズ部とを有し、内方に前記ポンプ室が形成されるベローズと、大径部および当該大径部の軸方向両側の小径部が一体となった円筒形状をなし、前記内側ピストン部の外側に固定され前記内側ピストン部とにより中空ピストンを形成する金属製の外側ピストン部と、前記ベローズを収容するとともに前記外側ピストン部の外周面に接触する内周面が設けられ、前記外側ピストン部の一方の小径部側の第1の作動室と他方の小径部側の第2の作動室とを区画形成するシリンダチューブと、前記中空ピストンの一方側の端面に対向して前記シリンダチューブに設けられ、前記シリンダチューブ内に第1の作動室を形成する第1の対向面と、前記中空ピストンの他方側の端面に対向して前記シリンダチューブに設けられ、前記シリンダチューブ内に第2の作動室を形成する第2の対向面と、前記第1の作動室に装着され前記中空ピストンに対して一方側に向かうバネ力を加えるバネ部材、一方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第1の固定端部と、他方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第2の固定端部とを有し、前記第2の作動室に対する流体の供給と排出とにより前記中空ピストンを軸方向に往復動し、前記ポンプ室を膨張収縮することを特徴とする。
【0013】
本発明の薬液供給装置は、前記シリンダチューブと前記ベローズとの間に回転自在にスリーブを装着し、当該スリーブにより前記第1と第2の対向面の少なくとも一方を形成し、前記スリーブの外周面に前記シリンダチューブの内周面に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじを形成し、前記スリーブの回転により前記中空ピストンの移動ストロークを可変とすることを特徴とする。
【0014】
本発明の薬液供給装置は、両端が前記固定端部に保持されるとともに内部に前記ポンプ室を形成する可撓性チューブが前記ベローズの内側に配置され、前記ベローズと前記可撓性チューブとの間に非圧縮性媒体が封入される膨張収縮室を形成することを特徴とする。
【0015】
本発明にあっては、大型ベローズ部と小型ベローズ部とが一体に設けられた内側ピストン部を有するベローズがシリンダチューブの中に収容されており、内側ピストン部とこの外側に固定される金属製の外側ピストン部とにより中空ピストンが形成される。シリンダチューブとベローズとの間であって中空ピストンの両側に作動室が区画形成される。2つの作動室のうち少なくとも一方に流体を供給することによって中空ピストンが軸方向に往復動すると、2つのベローズ部が軸方向に変位してベローズ内方のポンプ室が膨張収縮する。この膨張収縮によってポンプ室内に薬液を吸引したりポンプ室外に薬液を吐出したりすることができる。ベローズに中空ピストンが一体に設けられており、流体によりベローズを直接軸方向に駆動することができるので、少ない部品点数で薬液供給装置の小型化が達成される。
【0016】
それぞれのベローズ部とシリンダチューブとの間に作動室を形成することができる。また、シリンダチューブの内側にスリーブを組み込んでピストンの端面とスリーブの対向面との間に作動室を形成することができる。
【0017】
中空ピストンは両方の作動室に交互に選択的に流体を供給することによって軸方向に往復動される。また、一方の作動室にバネ部材を装着し、他方の作動室にバネ力に抗して中空ピストンを駆動する流体を供給することによって、他方の作動室に対する流体の供給と排出とにより中空ピストンは軸方向に往復動される。
【0018】
内側をポンプ室とする可撓性チューブをベローズの内側に配置し、ベローズ内側の容積の変化を間接媒体を介して可撓性チューブに伝達することにより、可撓性チューブの内側のポンプ室に薬液をスムーズに吸引し吐出することができるとともに、変質物を付着させにくくすることができる。
【0019】
中空ピストンに当接するストッパをそれぞれの作動室内に配置することにより、中空ピストンの往復動ストロークを規制することができる。中空ピストンに当接する対向面を有しシリンダチューブにネジ結合される回転スリーブを少なくとも一方の作動室内に組み込み、回転スリーブの回転により中空ピストンの移動ストローク端の位置を変化させることにより、ポンプ室内に吸引又はポンプ室外へ吐出される薬液量を無段階に変化させることができる。
【0020】
中空ピストンに永久磁石を組み込んで、中空ピストンの位置を検出することにより、吸引又は吐出される薬液量をより正確に検出することができる。薬液供給装置はポンプとして使用され、サックバックバルブとしても使用される。
【0021】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、複数の実施の形態を図面に基づいて本発明を詳細に説明する。それぞれの実施の形態を示す図面においては、共通する部材には同一の符号が付されている。図1は本発明の一実施の形態である薬液供給装置10aを示す斜視図であり、図2は図1における2−2線に沿う断面図であり、図3は図1における3−3線に沿う断面図である。
【0022】
薬液供給装置10aは図1に示すように外周面がほぼ四角形のシリンダチューブ11を有し、このシリンダチューブ11内には、図2および図3に示すように、軸方向に弾性変形自在のベローズ12が組み込まれており、ベローズ12はシリンダチューブ11内に収容されている。ベローズ12は吸引側の固定端部13と、吐出側の固定端部14と、これらの固定端部13,14の間の中空ピストン15とを有しており、固定端部13と中空ピストン15との間には大型ベローズ部16が設けられ、固定端部14と中空ピストン15との間には小型ベローズ部17が設けられている。このように、固定端部13,14、中空ピストン15、大型ベローズ部16、および小型ベローズ部17は弾性変形材料により一体に連なって形成されている。
【0023】
大型ベローズ部16の有効径をDとし小型ベローズ部17の有効径をdとすると、有効径Dは有効径dよりも大きく設定されており、大型ベローズ部16が軸方向に弾性変形した場合の単位変位量当たりの容積変化は小型ベローズ部17の容積変化よりも大きくなっている。ここで、それぞれの有効径d,Dは、小型ベローズ部17と大型ベローズ部16の軸方向の膨張収縮過程におけるそれぞれのベローズ部16,17の平均内径を意味する。なお、図示する場合にあっては、吐出側に小型ベローズ部17が配置され吸引側に大型ベローズ部16が配置されているが、吐出側に大型ベローズ部16を配置するとともに吸引側に小型ベローズ部17を配置するようにしても良い。
【0024】
ベローズ12の内側には弾性材料からなり径方向に膨張収縮自在の可撓性チューブ18が配置されており、可撓性チューブ18の内側はポンプ室20となっている。可撓性チューブ18とベローズ12との間には膨張収縮室19が形成され、この膨張収縮室19内には液体等の非圧縮性媒体が間接液として封入されている。したがって、中空ピストン15を大型ベローズ部16に向けて軸方向に移動させると、大型ベローズ部16と小型ベローズ部17がそれぞれ軸方向に変位して、有効径Dの大型ベローズ部16の長さが短くなり、有効径dの小型ベローズ部17の長さが長くなるので、ベローズ12の内方の容積が小さくなって非圧縮性媒体を介して可撓性チューブ18が径方向内方に弾性変形し、ポンプ室20が収縮する。逆に、中空ピストン15を小型ベローズ部17に向けて軸方向に移動させると、有効径Dの大型ベローズ部16の長さが長くなり、有効径dの小型ベローズ部17の長さが短くなるので、ベローズ12の内方の容積が大きくなって非圧縮性媒体を介して可撓性チューブ18が径方向外方に弾性変形し、ポンプ室20が膨張する。可撓性チューブ18の一端部はこれの内部に嵌合される連結部材21により固定端部13に固定され、可撓性チューブ18の他端部はこれの内部に嵌合される連結部材22により固定端部14に固定されている。
【0025】
連結部材21には吸引側流路23が接続され、この吸引側流路23は薬液収容部としての薬液タンク24に取り付けられており、他方の連結部材22には吐出側流路25が接続され、この吐出側流路25は薬液吐出部としての塗布ノズル26に接続されている。吐出側流路25には塗布ノズル26に供給される薬液内の異物を除去するためにフィルタを設けるようにしても良い。吸引側流路23にはこの流路を開閉するための吸引側開閉弁27が組み込まれ、吐出側流路25にはこの流路を開閉するための吐出側開閉弁28が組み込まれている。吸引側流路23と吐出側流路25は樹脂製のパイプにより形成されている。吸引側開閉弁27及び吐出側開閉弁28としては、電気信号により作動するソレノイドバルブ、空気圧により作動するエアオペレートバルブを用いても良く、更には、逆止弁つまりチェック弁を用いるようにしても良い。
【0026】
可撓性チューブ18、連結部材21,22、吸引側流路23および吐出側流路25は、薬液タンク24内に収容される薬液がフォトレジスト液である場合には、薬液と反応しないように、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)や四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(PFA)により製造されている。また、ベローズ12もPTFEやPFAにより製造される。ベローズ12を製造するには棒状の樹脂材料を図示する形状に切削加工しても良く、樹脂金型を用いて成形するようにしても良い。ベローズ12を切削加工又は樹脂金型を用いて成形すると、ベローズ12の内面が平滑化され、内部で薬液の滞留が生じないので変質やそれによる汚染の発生も防止される。ただし、樹脂材料としてはPTFEやPFAに限られず、弾性変形する材料であれば他の樹脂材料や金属材料を使用するようにしても良い。
【0027】
ベローズ12をこれの外側に設けられるシリンダチューブ11に固定するために、固定端部13に形成された係合溝31に係合する固定プレート32がカバー33を介してボルト34によりシリンダチューブ11の一方の端面に固定され、固定プレート32を介して固定端部13はシリンダチューブ11に固定されている。同様に、固定端部14に形成された係合溝35に係合する固定プレート32がカバー33を介してボルト34によりシリンダチューブ11の他方の端面に固定され、固定プレート32を介して固定端部14はシリンダチューブ11に固定されている。
【0028】
中空ピストン15は大径部36とこれの両側に設けられた小径部37,38とを有しており、大径部36はシリンダチューブ11の内周面11aに案内されて軸方向に摺動する。シリンダチューブ11の一端部内には小径部37の外周面を覆う第1のスリーブ41が固定され、シリンダチューブ11の他端部内には小径部38を覆う第2のスリーブ42が固定されている。スリーブ41は小径部37の外周面に接触して小径部37を軸方向に摺動自在に案内し、スリーブ42は小径部38の外周面に接触して小径部38を軸方向に摺動自在に案内する。中空ピストン15の一方側の端面36aとこれに対向するスリーブ41の対向面41aとによりシリンダチューブ11内には第1の作動室43が区画形成され、中空ピストン15の他方の端面36bとこれに対向するスリーブ42の対向面42aとによりシリンダチューブ11内には第2の作動室44が区画形成されている。このように、中空ピストン15の一方側には第1の作動室43が形成され、他方側には第2の作動室44が形成されている。
【0029】
大径部36にはシリンダチューブ11の内周面と中空ピストン15との間をシールするシール部材45が取り付けられ、それぞれの小径部37,38には、それぞれの小径部37,38とスリーブ41,42と間をシールするシール部材46が取り付けられ、さらにそれぞれのスリーブ41,42にはそれぞれのスリーブ41,42とシリンダチューブ11との間をシールするシール部材47が取り付けられている。
【0030】
中空ピストン15が軸方向に往復動する際に、大型ベローズ部16とこれを覆うスリーブ41とにより形成される空間の容積が変化し、小型ベローズ部17とこれを覆うスリーブ42とにより形成される空間の容積が変化するので、それぞれの空間を外部に連通させるためにシリンダチューブ11にはブリーザポート48a、49aが形成され、ブリーザポート48aはスリーブ41に形成された連通孔48bを介して大型ベローズ部16とスリーブ41との間の空間に連通し、ブリーザポート49aはスリーブ42に形成された連通孔49bを介して小型ベローズ部17とスリーブ42との間の空間に連通している。
【0031】
シリンダチューブ11には、作動室43に連通する給排ポート51aと作動室44に連通する給排ポート51bとがシリンダチューブ11の外周面に開口して形成されており、給排ポート51aはシリンダチューブ11とスリーブ41との間の隙間を介して作動室43に連通し、給排ポート51bはシリンダチューブ11とスリーブ42との間の隙間を介して作動室44に連通している。両方の作動室43,44に対して交互に選択的に圧縮空気を供給するために空気圧供給ユニット52の流路53a,53bが給排ポート51a,51bに接続されるようになっており、それぞれの流路53a,53bには電磁弁54を介して空気圧供給源55が接続されている。電磁弁54は空気圧供給源55に連通する給入ポート56、流路53aに連通する出力ポート57、流路53bに連通する出力ポート58、及び外部に連通する排出ポート59,60を有する5ポート2位置切換弁である。ソレノイド61への通電により給入ポート56と出力ポート58とを連通させるとともに排出ポート59と出力ポート57とを連通させる吐出位置と、ソレノイド61への通電遮断により給入ポート56と出力ポート57とを連通させるとともに排出ポート60と出力ポート58とを連通させる吸引位置とに作動する。したがって、ソレノイド61に通電すると、作動室44に流体が供給されるとともに作動室43内の流体は排出されて中空ピストン15は大型ベローズ部16に向けて移動し、ポンプ室20は収縮する。一方、ソレノイド61への通電を遮断すると、作動室43に流体が供給されるとともに作動室44内の流体は排出されて中空ピストン15は逆方向に移動し、ポンプ室20は膨張することになる。
【0032】
小型ベローズ部17の外側のスリーブ42の肉厚は、大型ベローズ部16の外側のスリーブ41よりも大きく設定されており、この対向面42aが対向する中空ピストン15の受圧面つまり端面36bの面積は対向面41aが対向する中空ピストン15の受圧面つまり端面36aよりも大きく設定されている。したがって、作動室44に流体を供給してポンプ室20を収縮させて薬液を吐出させる際には中空ピストン15に大きな推力を加えることができ、吸引側流路25にフィルタを設けても、フィルタの流通抵抗に抗して確実に薬液を吐出させることができる。
【0033】
それぞれの作動室43,44には圧縮空気が供給されるようになっているが、負圧空気をそれぞれの作動室43,44に選択的に供給して中空ピストン15を軸方向に往復動するようにしても良く、液体により中空ピストン15を往復動するようにしても良い。
【0034】
中空ピストン15は大径部36の端面36aがスリーブ41の対向面41aに当接する位置と、端面36bがスリーブ42の対向面42aに当接する位置との間を軸方向に往復動することになる。中空ピストン15がそれぞれの往復動端の所定の位置まで移動したことを検出するために、図3に示すように中空ピストン15には永久磁石62が装着され、シリンダチューブ11の外周面に軸方向に延びて形成されたセンサ取付溝63a,63bには、図1に示すように、磁力に感応するセンサ64a,64bが装着されるようになっている。一方のセンサ64aは中空ピストン15が対向面42aに向けて所定の位置まで接近したことを検出し、他方のセンサ64bは中空ピストン15が対向面41aに向けて所定の位置まで接近したことを検出することができる。これにより、ポンプ室20内に吸引され、またはポンプ室20内から吐出される薬液量を正確に検出することができる。ただし、シリンダチューブ11に1つのセンサのみを設け、中空ピストン15が吐出側のストローク端である対向面41aに所定の位置まで接近したことをセンサにより検出するようにし、中空ピストン15が吸入側のストローク端である対向面42aに当接するまで移動させるようにしても良い。また、センサの取付位置を任意に変更して吐出量を任意に変更するようにしても良い。
【0035】
次に、薬液供給装置10aの作動について説明する。図2および図3に示されるように、中空ピストン15がベローズ12の軸方向のほぼ中央の位置にある状態を中立状態とすると、ソレノイド61の通電を遮断した状態では作動室43には流体が供給され、中空ピストン15は中立状態から小型ベローズ部17側へ中空ピストン15の大径部36がスリーブ42に当接するまで移動することになる。このとき、ベローズ12全体では、小型ベローズ部17が短くなるように変位し、有効径Dが大きい大型ベローズ部16が長くなるように変位することから、ベローズ12内方のポンプ室20の容積が大きくなる。これにより、ポンプ室20内は負圧状態となって、薬液タンク24内の薬液はポンプ室20内に吸引される。このとき、吸引側開閉弁27の作動により吸引側流路23の流路は開かれ、吐出側開閉弁28の作動により吐出側流路25の流路は閉じられている。
【0036】
一方、ソレノイド61に通電すると電磁弁54は吸引位置から吐出位置に切り換わり、作動室44には流体が供給されるとともに作動室43内の流体は排出ポート59を通って外部に排出される。これにより、中空ピストン15は大型ベローズ部16側へ中空ピストン15の大径部36がスリーブ41に当接するまで移動することになり、ベローズ12全体では、大径部が短くなるように変位し、有効径dが小さい小型ベローズ部17が長くなるように変位することから、ベローズ12内方のポンプ室20の容積が小さくなる。これにより、上述の吸引過程で吸引されたポンプ室20内の薬液は塗布ノズル26に向けて吐出されることになる。このとき、吸引側開閉弁27の作動により吸引側流路23の流路は閉じられ、吐出側開閉弁28の作動により吐出側流路25の流路は開かれている。
【0037】
薬液供給装置10aにあっては、ソレノイド61に対する通電制御により電磁弁54を所定のタイミングで吐出位置と吸引位置とに切り換えるとともに、開閉弁27,28を切り換えることにより、ポンプ室20を所定のタイミングで膨張収縮させ、塗布ノズル26から薬液を塗布することができる。
【0038】
塗布ノズル26から所定量の薬液を吐出した後に、塗布ノズル26から薬液が液垂れするのを防止するために、サックバック動作を行なうことが必要となる場合がある。その場合には、吸引側開閉弁27を閉じ、吐出側開閉弁28を開いた状態のもとで中空ピストン15を小型ベローズ部17側に移動させてポンプ室20を膨張させる。そのようなサックバック動作を行なう場合には、それぞれの開閉弁27,28としては逆止弁を使用することなく、外部からの信号により開閉するタイプの電磁弁やエアオペレートバルブを使用することになる。
【0039】
図4は本発明の他の実施の形態である薬液供給装置10bを示す断面図であり、図4は前述した薬液供給装置10aにおける図2に対応する部分を示す。この薬液供給装置10bにおいては、図4に示すベローズ12の中空ピストン15が内側ピストン部15aと外側ピストン部15bとにより形成されており、内側ピストン部15aはそれぞれの固定端部13,14、大型ベローズ部16および小型ベローズ部17とともに樹脂により一体的に形成されている。外側ピストン部15bは金属により全体的に円筒形状に形成され、大径部36と小径部37,38とを有しており、外側ピストン部15bを内側ピストン部15aに嵌合してこれに固定することによってベローズ12が組み立てられる。このようにベローズ12の構造は、図2および図3に示す場合と相違しているが、他の構造は同様である。
【0040】
図5は本発明の他の実施の形態である薬液供給装置10cを示す断面図であり、図5は薬液供給装置10bにおける図4に対応した部分を示す。図5に示す薬液供給装置10cにおいては、ベローズ12内には前述した可撓性チューブ18が設けられておらず、ベローズ12の内側がポンプ室20となっている。
【0041】
図5に示される薬液供給装置10cによって薬液タンク24内に収容されたフォトレジスト液を塗布ノズル26に吐出する場合には、ベローズ12は薬液と反応しないように、PTFEやPFAにより製造される。この薬液供給装置10cも、中空ピストン15を図4に示した内側ピストン部15aと外側ピストン部15bとにより形成するようにしても良い。
【0042】
図4に示す薬液供給装置10bおよび図5に示す薬液供給装置10cにおいても、図2に示した空気圧供給ユニット52がシリンダチューブ11に装着され、電磁弁54を作動させてベローズ12の中空ピストン15を軸方向に往復動することによって、ポンプ室20が膨張されるとポンプ室20内に薬液が吸引され、ポンプ室20が収縮されるとポンプ室20内から薬液が吐出される。
【0043】
図6は本発明の他の実施の形態である薬液供給装置10dを示す断面図であり、図6は薬液供給装置10aにおける図2に対応する部分を示す。図6に示す薬液供給装置10dにおいては、一方のスリーブ41は大径の基端部39aと小径の先端部39bとを有し、先端部39bの外側には圧縮コイルバネがバネ部材65として組み込まれている。このように、図6に示す場合には、中空ピストン15の一方側の作動室43内にはバネ部材65が装着されているのに対し、他方の作動室44には上述した薬液供給装置10a〜10cと同様に圧縮空気が供給されるようになっている。
【0044】
給排ポート51bには空気圧供給ユニット52aの空気圧流路53bが接続されており、空気圧流路53bには電磁弁54aを介して空気圧供給源55が接続されている。電磁弁54aは空気圧供給源55に連通する給入ポート56、空気圧流路53bに連通する出力ポート57、及び外部に連通する排出ポート59を有する3ポート2位置切換弁であり、ソレノイド61への通電により排出ポート59と出力ポート57とを連通させる吸引位置と、ソレノイド61への通電を遮断することにより給入ポート56と出力ポート57とを連通させる吐出位置とに作動する。
【0045】
この薬液供給装置10dにおいては、作動室44に圧縮空気を供給すると、中空ピストン15は大型ベローズ部16に向けて軸方向に移動し、大型ベローズ部16を縮めて小型ベローズ部17を軸方向に伸ばしてポンプ室20を収縮させる。これにより、ポンプ室20の容積が小さくなってポンプ室20内の薬液は塗布ノズル26に向けて吐出される。一方、作動室44内の圧縮空気を排気すると、バネ部材65のバネ力によって中空ピストン15はスリーブ42の先端に当接するまで移動し、大型ベローズ部16が軸方向に伸ばされ、小型ベローズ部17が軸方向に縮められてポンプ室20は膨張する。これにより、ポンプ室20の容積が大きくなって薬液タンク24内の薬液はポンプ室20内に吸引される。
【0046】
このように、作動室44に対する流体の供給と排出とを選択することによって、バネ部材65のばね力によるポンプ室20の膨張と、作動室44に供給される圧縮空気の圧力によるポンプ室20の収縮とが行われる。なお、バネ部材65を作動室44内に組み込むようにしても良く、その場合には作動室43に圧縮空気を供給することになる。この薬液供給装置10dにおいては、ベローズ12内には可撓性チューブ18が組み込まれているが、図5に示した薬液供給装置10cと同様に可撓性チューブ18を取り除いてベローズ12の内側にポンプ室20を形成するようにしても良い。また、薬液供給装置10bのベローズ12と同様に中空ピストン15を内側ピストン部15aと外側ピストン部15bとにより形成するようにしても良い。さらに、図4〜図6に示す薬液供給装置10b〜10dにおいても、中空ピストン15に図3に示した永久磁石62を装着し、シリンダチューブ11にセンサ64a,64bを装着することによって中空ピストン15が所定のストローク端の位置まで移動したことを検出することができ、吸引又は吐出される薬液量を正確に検出することもできる。ただし、シリンダチューブ11に1つのセンサのみを設け、中空ピストン15が吐出側のストローク端である対向面41aに所定の位置まで接近したことをセンサにより検出するようにし、中空ピストン15が吸入側のストローク端である対向面42aに当接するまで移動させるようにしても良い。また、センサの取付位置を任意に変更して吐出量を任意に変更するようにしても良い。
【0047】
図7は本発明の他の実施の形態である薬液供給装置10eを示す斜視図であり、図8は図7における8−8線に沿う断面図である。図7および図8に示す薬液供給装置10eにおいては、スリーブ42が前述した薬液供給装置10a〜10dと同様にシリンダチューブ11に固定されているのに対して、ベローズ12とシリンダチューブ11との間には回転スリーブ66が回転自在に組み込まれている。この回転スリーブ66の外周面には雄ネジ67が形成され、シリンダチューブ11の内周面11aには雄ネジ67にねじ結合する雌ネジ68が形成されている。
【0048】
回転スリーブ66の基端部には大径部69が設けられ、シリンダチューブ11には、図7に示すように、大径部69の一部を外部に露出させる窓部70が形成されており、回転スリーブ66は作業者により窓部70を介して回転操作されるようになっている。回転スリーブ66が回転されると、回転スリーブ66の対向面66aと大径部36のピストン端面36aとが接触する位置が変化し、中空ピストン15の大型ベローズ部16に向かう方向のストロークを調整することができる。窓部70はシリンダチューブ11の4つの外面にそれぞれ設けられているが、いずれかの外面のみに設けるようにしても良い。スリーブ42はシリンダチューブ11に固定されているが、スリーブ42を回転スリーブとして中空ピストン15が小型ベローズ部17に向かう方向の移動ストロークを変化させるようにしても良く、両方のスリーブを回転スリーブとして中空ピストン15の軸方向両方向の移動ストロークを変化させるようにしても良い。
【0049】
この薬液供給装置10eにおいても、図5に示した薬液供給装置10cと同様に可撓性チューブ18を取り除いてベローズ12の内側にポンプ室20を形成するようにしても良い。また、薬液供給装置10bのベローズ12と同様に中空ピストン15を内側ピストン部15aと外側ピストン部15bとにより形成するようにしても良い。
【0050】
図9は本発明の他の実施の形態である薬液供給装置10fを示す斜視図であり、図10は図9における10−10線に沿う断面図である。この薬液供給装置10fはベローズ12が上述したものと同様であるのに対し、シリンダチューブ11は上述したものよりも短くなっており中空ピストン15を収容する長さとなっている。固定端部13の係合溝31に係合する固定プレート32は、シリンダチューブ11にボルト34により固定される4本の連結ロッド71を介してシリンダチューブ11の一端に連結され、固定端部14の係合溝35に係合する固定プレート32は、シリンダチューブ11にボルト34により固定される4本の連結ロッド72を介してシリンダチューブの他端に連結されている。
【0051】
シリンダチューブ11の一端部には上述したスリーブ41に対応する部分が一体になっており、ピストン端面36aと対向する対向面41aがシリンダチューブ11の内面に設けられ、対向面41aとピストン端面36aとの間に作動室43が形成されている。シリンダチューブ11の他端部にはスリーブ42が圧入により固定され、このスリーブ42の対向面42aはピストン端面36bに対向しており、対向面42aとピストン端面36bとの間に作動室44が形成されている。
【0052】
それぞれの作動室43,44には図2に示した空気圧供給ユニット52が接続されるようになっており、それぞれの作動室43,44に供給される流体によって中空ピストン15は直線方向に往復動し、上述したそれぞれの薬液供給装置と同様にポンプ室20を膨張収縮する。
【0053】
この薬液供給装置10fにおいても、図5に示すように可撓性チューブ18を取り除いてベローズ12の内側にポンプ室20を設けるようにしても良く、図6に示すように一方の作動室内にバネ部材を組み込むようにしても良く、ベローズ12を図4に示すように内側ピストン部15aと外側ピストン部15bとにより形成するようにしても良い。
【0054】
図11は本発明の他の実施の形態である薬液供給装置10gを示す断面図である。この薬液供給装置10gにおいては、中空ピストン15には前述した小径部37,38と、それぞれの小径部37,38を案内するスリーブ41,42とが設けられておらず、大型ベローズ部16とシリンダチューブ11との間に作動室43が形成され、小型ベローズ部17とシリンダチューブ11との間に作動室44が形成されている。それぞれの作動室43,44には、図2に示した空気圧供給ユニット52から圧縮空気が供給されて中空ピストン15が軸方向に往復動し、ポンプ室20が横方向に膨張収縮する。
【0055】
図11に示すように、シリンダチューブ11の内側にはそれぞれの作動室43,44内に位置させて中空ピストン15の往復動ストロークを規制する円筒形状のスリーブからなるストッパ73,74が圧入により固定されている。ただし、それぞれのストッパ73,74を図示しないネジ部材によりシリンダチューブ11に固定するようにしても良い。
【0056】
図12は本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す断面図であり、この薬液供給装置10hにおいては、図11に示された作動室44内にはバネ部材75が組み込まれており、このバネ部材75の一端はピストン端面に当接し、他端は固定端部14の端面に当接している。給排ポート51aには図6に示した空気圧供給ユニット52aが接続されるようになっており、作動室43に対する流体の供給と排出とを選択することによって中空ピストン15が軸方向に往復動し、ポンプ室20が膨張収縮する。
【0057】
図13は本発明の他の実施の形態である薬液供給装置10iを示す断面図であり、この薬液供給装置10iは図11に示したベローズ12に可撓性チューブ18が組み込まれた構造となっており、他の構造は図11に示した薬液供給装置10gと同様である。
【0058】
図14は本発明の他の実施の形態である薬液供給装置10jを示す断面図であり、この薬液供給装置10jは図11に示される薬液供給装置10gがサックバックバルブとして使用される。
【0059】
この薬液供給装置10jにおいては、吸引側流路23には薬液タンク24から薬液を吸引するためのポンプ76が接続されている。このポンプ76は塗布ノズル26に向けて一定量の薬液を吸引吐出するための装置であり、上述の薬液供給装置10a〜10iを使用することができるが、これらに限られず、他のタイプの薬液ポンプを使用することもできる。なお、ポンプ76として薬液供給装置10a〜10iが使用される場合には、ポンプ76の上流側の流路には開閉弁が設けられることになる。薬液供給装置10jとポンプ76との間の吸引側流路23には開閉弁77が設けられており、開閉弁77は外部からの電気信号により作動するソレノイドバルブや空気圧により作動するエアーオペレートバルブが使用される。
【0060】
薬液供給装置10jのサックバックバルブとしての作動について説明する。サックバックバルブとしての薬液供給装置10jは、塗布ノズル26から所定量の薬液を吐出した後に、塗布ノズル26から薬液が液垂れするのを防止するために行なわれるサックバック動作を行なうために、ポンプ76から塗布ノズル26に向けて薬液が供給されている間はソレノイド61に通電が行なわれ、ポンプ室20の容積は小さくなった収縮状態で保持されている。このときには、開閉弁77の作動により吸引側流路23は開かれており、ポンプ76により吸引された薬液は吸引側流路23、ポンプ室20、及び吐出側流路25を通って塗布ノズル26から吐出されるようになっている。ポンプ室20は収縮した状態で保持されているので、ポンプ76から塗布ノズル26に向かう薬液の流れは薬液供給装置10jによって阻止されることはない。
【0061】
塗布ノズル26から所定量の薬液が吐出された後は、薬液の液垂れを防止するために、ソレノイド61に対する通電を遮断してポンプ室20を膨張させるとともに、開閉弁77の作動により吸引側流路23を閉じておく。これにより、塗布ノズル26及び吐出側流路25に残留した薬液はポンプ室20内に吸引され、塗布ノズル26からの薬液の液垂れを防止することができる。
【0062】
図8〜図14に示す薬液供給装置においても、中空ピストン15に図3に示した永久磁石62を装着し、シリンダチューブ11にセンサ64a,64bを装着するようにしても良い。図9〜図14に示す薬液供給装置においても、図8に示すように、ストッパとしてのスリーブをシリンダチューブ11の内側で回転自在とし、シリンダチューブ11に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじをスリーブの外周面に形成し、中空ピストン15のストローク端の位置を変化させるようにしても良い。
【0063】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、可撓性チューブ18は断面円形状のものに限られることなく扁平形状のものを使用しても良い。膨張収縮室19内に封入される非圧縮性媒体としては液体以外に粉体や粒体などを用いるようにしても良い。前記実施の形態においては、空気圧供給源55から供給される圧縮空気を作動流体してより中空ピストン15を駆動させるようにしているが、負圧空気または液体を作動流体として中空ピストン15を駆動させるようにしても良い。
【0064】
【産業上の利用可能性】
本発明の薬液供給装置は、フォトレジスト液等の薬液を塗布ノズルなどに塗布するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である薬液供給装置を示す斜視図である。
【図2】図1における2−2線に沿う断面図である。
【図3】図1における3−3線に沿う断面図である。
【図4】本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す断面図である。
【図5】本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す断面図である。
【図6】本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す断面図である。
【図7】本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す斜視図である。
【図8】図7における8−8線に沿う方向の断面図である。
【図9】本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す斜視図である。
【図10】図9における10−10線に沿う方向の断面図である。
【図11】本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す断面図である。
【図12】本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す断面図である。
【図13】本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す断面図である。
【図14】本発明の他の実施の形態である薬液供給装置を示す断面図である。
【符号の説明】
11 シリンダチューブ
11a 内周面
12 ベローズ
13 固定端部
14 固定端部
15 中空ピストン
15a 内側ピストン部
15b 外側ピストン部
16 大型ベローズ部
17 小型ベローズ部
18 可撓性チューブ
19 膨張収縮室
20 ポンプ室
36 大径部
37 小径部
38 小径部
39a 基端部
41 スリーブ
41a 対向面
42 スリーブ
42a 対向面
43 第1の作動室
44 第2の作動室
65 バネ部材
66 回転スリーブ
66a 対向面
67 雄ネジ
68 雌ネジ
73 ストッパ

Claims (14)

  1. ポンプ室の容積を膨張させて当該ポンプ室内に薬液を吸引し、当該ポンプ室の容積を収縮させて当該ポンプ室外に薬液を吐出する薬液供給装置であって、
    内側ピストン部と当該内側ピストン部の一方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通する軸方向に弾性変形自在の小型ベローズ部と前記内側ピストン部の他方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通し軸方向の単位変位量当たりの容積変化が前記小型ベローズ部よりも大きい軸方向に弾性変形自在の大型ベローズ部とを有し、内方に前記ポンプ室が形成されるベローズと、
    大径部および当該大径部の軸方向両側の小径部が一体となった円筒形状をなし、前記内側ピストン部の外側に固定され前記内側ピストン部とにより中空ピストンを形成する金属製の外側ピストン部と、
    前記ベローズを収容するとともに前記外側ピストン部の外周面に接触する内周面が設けられ、前記外側ピストン部の一方の小径部側の第1の作動室と他方の小径部側の第2の作動室とを区画形成するシリンダチューブと、
    一方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第1の固定端部と、
    他方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第2の固定端部とを有し、
    前記第1の作動室と前記第2の作動室とに選択的に流体を供給して前記中空ピストンを軸方向に往復動し、前記ポンプ室を膨張収縮することを特徴とする薬液供給装置。
  2. 請求項1記載の薬液供給装置において、両端が前記固定端部に保持されるとともに内部に前記ポンプ室を形成する可撓性チューブが前記ベローズの内側に配置され、前記ベローズと前記可撓性チューブとの間に非圧縮性媒体が封入される膨張収縮室を形成することを特徴とする薬液供給装置。
  3. 請求項1記載の薬液供給装置において、それぞれの前記作動室内に前記中空ピストンの往復動ストロークを規制するストッパが配置されることを特徴とする薬液供給装置。
  4. 請求項1記載の薬液供給装置において、前記シリンダチューブの内側に前記中空ピストンの端面に当接するストッパとして回転自在にスリーブを装着し、前記スリーブの外周面に前記シリンダチューブの内周面に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじを形成し、前記スリーブの回転により中空ピストンの移動ストロークを可変とすることを特徴とする薬液供給装置。
  5. ポンプ室の容積を膨張させて当該ポンプ室内に薬液を吸引し、当該ポンプ室の容積を収縮させて当該ポンプ室外に薬液を吐出する薬液供給装置であって、
    内側ピストン部と当該内側ピストン部の一方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通する軸方向に弾性変形自在の小型ベローズ部と前記内側ピストン部の他方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通し軸方向の単位変位量当たりの容積変化が前記小型ベローズ部よりも大きい軸方向に弾性変形自在の大型ベローズ部とを有し、内方に前記ポンプ室が形成されるベローズと、
    大径部および当該大径部の軸方向両側の小径部が一体となった円筒形状をなし、前記内側ピストン部の外側に固定され前記内側ピストン部とにより中空ピストンを形成する金属製の外側ピストン部と、
    前記ベローズを収容するとともに前記外側ピストン部の外周面に接触する内周面が設けられ、前記外側ピストン部の一方の小径部側の第1の作動室と他方の小径部側の第2の作動室とを区画形成するシリンダチューブと、
    前記第1の作動室に装着され前記中空ピストンに対して一方側に向かうバネ力を加えるバネ部材
    一方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第1の固定端部と、
    他方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第2の固定端部とを有し、
    前記第2の作動室に対する流体の供給と排出とにより前記中空ピストンを軸方向に往復動し、前記ポンプ室を膨張収縮することを特徴とする薬液供給装置。
  6. 請求項5記載の薬液供給装置において、両端が前記固定端部に保持されるとともに内部に前記ポンプ室を形成する可撓性チューブが前記ベローズの内側に配置され、前記ベローズと前記可撓性チューブとの間に非圧縮性媒体が封入される膨張収縮室を形成することを特徴とする薬液供給装置。
  7. 請求項5記載の薬液供給装置において、それぞれの前記作動室内に前記中空ピストンの往復動ストロークを規制するストッパが配置されることを特徴とする薬液供給装置。
  8. 請求項5記載の薬液供給装置において、前記シリンダチューブの内側に前記中空ピストンの端面に当接するストッパとして回転自在にスリーブを装着し、前記スリーブの外周面に前記シリンダチューブの内周面に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじを形成し、前記スリーブの回転により中空ピストンの移動ストロークを可変とすることを特徴とする薬液供給装置。
  9. ポンプ室の容積を膨張させて当該ポンプ室内に薬液を吸引し、当該ポンプ室の容積を収縮させて当該ポンプ室外に薬液を吐出する薬液供給装置であって、
    内側ピストン部と当該内側ピストン部の一方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通する軸方向に弾性変形自在の小型ベローズ部と前記内側ピストン部の他方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通し軸方向の単位変位量当たりの容積変化が前記小型ベローズ部よりも大きい軸方向に弾性変形自在の大型ベローズ部とを有し、内方に前記ポンプ室が形成されるベローズと、
    大径部および当該大径部の軸方向両側の小径部が一体となった円筒形状をなし、前記内側ピストン部の外側に固定され前記内側ピストン部とにより中空ピストンを形成する金属製の外側ピストン部と、
    前記外側ピストン部の外周面に接触する内周面が設けられ、前記ベローズを収容するシリンダチューブと、
    前記大径部の一方側の端面に対向して前記シリンダチューブに設けられ、前記シリンダチューブ内に第1の作動室を形成する第1の対向面と、
    前記大径部の他方側の端面に対向して前記シリンダチューブに設けられ、前記シリンダチューブ内に第2の作動室を形成する第2の対向面と、
    一方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第1の固定端部と、
    他方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第2の固定端部とを有し、
    前記第1の作動室と前記第2の作動室とに選択的に流体を供給して前記中空ピストンを軸方向に往復動し、前記ポンプ室を膨張収縮することを特徴とする薬液供給装置。
  10. 請求項9記載の薬液供給装置において、前記シリンダチューブと前記ベローズとの間に回転自在にスリーブを装着し、当該スリーブにより前記第1と第2の対向面の少なくとも一方を形成し、前記スリーブの外周面に前記シリンダチューブの内周面に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじを形成し、前記スリーブの回転により中空ピストンの移動ストロークを可変とすることを特徴とする薬液供給装置。
  11. 請求項9記載の薬液供給装置において、両端が前記固定端部に保持されるとともに内部に前記ポンプ室を形成する可撓性チューブが前記ベローズの内側に配置され、前記ベローズと前記可撓性チューブとの間に非圧縮性媒体が封入される膨張収縮室を形成することを特徴とする薬液供給装置。
  12. ポンプ室の容積を膨張させて当該ポンプ室内に薬液を吸引し、当該ポンプ室の容積を収縮させて当該ポンプ室外に薬液を吐出する薬液供給装置であって、
    内側ピストン部と当該内側ピストン部の一方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通する軸方向に弾性変形自在の小型ベローズ部と前記内側ピストン部の他方側に一体に設けられ内部が前記内側ピストン部の内部に連通し軸方向の単位変位量当たりの容積変化が前記小型ベローズ部よりも大きい軸方向に弾性変形自在の大型ベローズ部とを有し、内方に前記ポンプ室が形成されるベローズと、
    大径部および当該大径部の軸方向両側の小径部が一体となった円筒形状をなし、前記内側ピストン部の外側に固定され前記内側ピストン部とにより中空ピストンを形成する金属製の外側ピストン部と、
    前記ベローズを収容するとともに前記外側ピストン部の外周面に接触する内周面が設けられ、前記外側ピストン部の一方の小径部側の第1の作動室と他方の小径部側の第2の作動室とを区画形成するシリンダチューブと、
    前記中空ピストンの一方側の端面に対向して前記シリンダチューブに設けられ、前記シリンダチューブ内に第1の作動室を形成する第1の対向面と、
    前記中空ピストンの他方側の端面に対向して前記シリンダチューブに設けられ、前記シリンダチューブ内に第2の作動室を形成する第2の対向面と、
    前記第1の作動室に装着され前記中空ピストンに対して一方側に向かうバネ力を加えるバネ部材
    一方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第1の固定端部と、
    他方の前記ベローズ部に一体に設けられ、前記シリンダチューブに固定される第2の固定端部とを有し、
    前記第2の作動室に対する流体の供給と排出とにより前記中空ピストンを軸方向に往復動し、前記ポンプ室を膨張収縮することを特徴とする薬液供給装置。
  13. 請求項12記載の薬液供給装置において、前記シリンダチューブと前記ベローズとの間に回転自在にスリーブを装着し、当該スリーブにより前記バネ部材が当接する前記第1の対向面を形成し、前記スリーブの外周面に前記シリンダチューブの内周面に形成された雌ねじにねじ結合する雄ねじを形成し、前記スリーブの回転により中空ピストンの移動ストロークを可変とすることを特徴とする薬液供給装置。
  14. 請求項12記載の薬液供給装置において、両端が前記固定端部に保持されるとともに内部に前記ポンプ室を形成する可撓性チューブが前記ベローズの内側に配置され、前記ベローズと前記可撓性チューブとの間に非圧縮性媒体が封入される膨張収縮室を形成することを特徴とする薬液供給装置。
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