JP6660926B2 - シリンジポンプ - Google Patents

Description

本発明は、塗装機に対する液体塗料の供給など各種液体の供給に用いるシリンジポンプに関し、詳しくは、シリンダの一方側底壁とピストンとの間の充填室に充填路を通じて液体を充填し、充填室に充填した液体を、前記一方側底壁の側への前記ピストンの摺動により吐出路を通じて充填室から吐出するシリンジポンプに関する。

従来、この種のシリンジポンプでは、充填室への液体の充填を開始するのに、ピストンをシリンダの一方側底壁に当接させた底付状態（即ち、充填室の容量がゼロの状態）にするとともに、吐出路を閉じて充填室からの流体送出を阻止した状態にし、この状態から充填路を通じた充填室への液体供給を開始することで、その供給液体を充填室に充填していた。

また、この液体充填に続いては、吐出路を開いた状態でピストンを一方側底壁の側へ摺動させることにより充填室から液体を吐出させる吐出工程へと、そのまま移行するようにしていた。

特開２０１４−２２４５１７号公報

ところで従来、シリンジポンプでは、充填室に充填した液体に気泡が含まれていると、例えば、吐出工程の初期には多量の液体が充填室から吐出されるのに対し、その吐出工程の終期には、ピストンが未だシリンダの一方側底壁に至っていないにもかかわらず、充填室が液体不存に近い状態になって液体吐出が途切れてしまうなど、充填室からの液体吐出が不安定になる問題（換言すれば、供給先への液体供給が不安定になる問題）があった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、充填室に充填した液体に気泡が含まれることに原因する液体吐出の不安定化を確実に防止できるようにする点にある。

本発明の第１特徴構成はシリンジポンプに係り、その特徴は、
シリンダの一方側底壁とピストンとの間の充填室に充填路を通じて液体を充填し、
前記充填室に充填した液体を、前記一方側底壁の側への前記ピストンの摺動により吐出路を通じて前記充填室から吐出するシリンジポンプであって、
前記充填室に前記液体を充填した後、前記充填室からの前記液体の流出を阻止した状態で、前記ピストンをピストンロッドによる押圧により所定の加圧用移動量だけ前記一方側底壁の側へ摺動させて、そのときの前記充填室における前記液体の圧力変化を検出することで、その検出情報に基づいて、前記充填室における前記液体が気泡を含んでいるか否かを判定する制御手段を設け、
前記制御手段は、前記充填室に前記液体を充填する充填工程に先立ち、前記一方側底壁と前記ピストンとの間に所定間隙幅の底部間隙を残存させた状態で、前記充填路を通じて前記底部間隙に前記液体を供給するとともに、その液体供給に伴い前記底部間隙から送出される前記液体を回収路を通じて所定の回収部に回収する気泡除去工程を実施し、かつ、
この気泡除去工程に続いて、前記底部間隙からの液体送出を阻止した状態で、前記充填路を通じた前記底部間隙への液体供給を継続することにより、前記充填工程に移行する構成にしてある点にある。

つまり、この第１特徴構成では（図５参照）、充填室１０に液体Ｔを充填した後、充填室１０からの液体流出を阻止した状態で、ピストン４をピストンロッド５による押圧により所定の加圧用移動量ｅだけシリンダ３の一方側底壁７の側へ摺動させたときの充填室１０における液体Ｔの上昇側への圧力変化を検出し、その圧力変化の変化形態に基づいて制御手段３８が充填室１０における液体Ｔ中の気泡の存否を判定する。

即ち、充填室１０に充填した液体Ｔ中に気泡が存在しないときには、ピストン摺動による加圧があると充填室１０における液体Ｔの圧力は液体Ｔの非圧縮性により俊敏に上昇するが、充填室１０に充填した液体Ｔ中に気泡が存在するときには、ピストン摺動による加圧にかかわらず気泡の圧縮性（即ち、収縮）に原因して充填室１０における液体Ｔの圧力上昇は緩慢になる。

このことを利用して、上記構成では、ピストン４を所定の加圧用移動量ｅだけ一方側底壁７の側へ摺動させたときの充填室１０における液体Ｔの上昇側への圧力変化の変化形態に基づいて、充填室１０に充填した液体Ｔ中における気泡の存否を制御手段３８が判定する。

したがって、充填室１０に充填した液体Ｔ中に気泡が含まれているときには、この制御手段３８による判定に応じ、充填室１０からの液体吐出をその開始前に中止して気泡の除去処理を行うなどの処置をすることができ、これにより、充填室１０に充填した液体Ｔに気泡が含まれることに原因する液体吐出の不安定化を確実に防止することができる。

また、上記第１特徴構成では、
前記制御手段は、前記充填室に前記液体を充填する充填工程に先立ち、前記一方側底壁と前記ピストンとの間に所定間隙幅の底部間隙を残存させた状態で、前記充填路を通じて前記底部間隙に前記液体を供給するとともに、その液体供給に伴い前記底部間隙から送出される前記液体を回収路を通じて所定の回収部に回収する気泡除去工程を実施し、かつ、
この気泡除去工程に続いて、前記底部間隙からの液体送出を阻止した状態で、前記充填路を通じた前記底部間隙への液体供給を継続することにより、前記充填工程に移行する構成にしてあるから、次の作用・効果も得ることができる。

つまり、充填室に対する液体の充填を開始するのに、従前のように、ピストンをシリンダの一方側底壁に当接させた底付状態にするとともに、吐出路を閉じて充填室からの流体送出を阻止した状態から、充填路を通じた液体の供給を開始するのでは、その開始前において充填路やピストンと一方側底壁との間の隙間に気体が残存（特に、充填路や充填室に対する先の洗浄乾燥処理で使用した乾燥用気体が残存）していた場合、その残存気体が充填路を通じて供給される液体とともに充填室に充填されることになり、そのことで、充填室に充填した液体が気泡を含むものになる。

これに対し、上記構成では（図１及び図２参照）、充填路２３を通じて充填室１０に液体Ｔを充填するのに先立ち、気泡除去工程として、シリンダ３の一方側底壁７とピストン４との間に所定間隙幅ｄ１の底部間隙２６を残存させた状態で、充填路２３を通じて底部間隙２６に液体Ｔを供給するとともに、その液体供給に伴い底部間隙２６から送出される液体Ｔを所定の回収部に回収するから、この気泡除去工程の前に充填路２３や一方側底壁７とピストン４との間の底部間隙２６に気体が残存していたとしても、その残存気体を、気泡除去工程において充填路２３を通じ供給する液体Ｔにより押し流す形態で、底部間隙２６から送出される液体Ｔとともに回収部に効果的に回収することができる。

そして、この気泡除去工程の実施により、充填室１０に充填した液体Ｔ中に気泡が含まれることを効果的に防止することができ、これにより、前記した気泡存否の判定と相俟って、充填室１０に充填した液体Ｔに気泡が含まれることに原因する液体吐出の不安定化を一層確実に防止することできる。

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記制御手段は、前記充填室における前記液体の圧力を示す情報として、前記ピストンロッドを前後進動作させるサーボモータの負荷トルクを測定することで、その負荷トルクの測定情報に基づいて、前記充填室における前記液体が気泡を含んでいるか否かを判定する構成にしてある点にある。

この構成によれば（同図５参照）、前記気泡の存否判定にあたり、サーボモータ１８の負荷トルクｍを測定することで充填室１０における液体Ｔの圧力状態を検知するから、液体Ｔの圧力を直接に検出する圧力センサをシリンダ３内部に装備するなどに比べて、液体圧力を検出するための構造を簡易にすることができる。

本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記制御手段は、前記気泡の存否判定において前記充填室における前記液体の圧力変化を検出した後、前記ピストンを前記充填室における前記液体の圧力により前記一方側底壁から離れる側へ復帰摺動させる構成にしてある点にある。

この構成によれば（同図５参照）、制御手段３８によりピストン４を所定の加圧用移動量ｅだけ一方側底壁７の側へ摺動させて充填室１０における液体Ｔ中の気泡の存否を判定した後、充填室１０における液体Ｔの一部を無駄に捨てることなく、充填室１０における液体Ｔの圧力を充填室１０からの液体吐出に適した圧力まで低下させることができる。

即ち、気泡存否の判定において上昇させた充填室１０における液体Ｔの圧力を低下させるには、充填室１０における液体Ｔの一部を充填室１０から排出することも考えられるが、その場合、供給先に供給すべき液体Ｔの浪費を招く問題が生じる。

これに対し、上記構成によれば、気泡存否の判定で上昇させた充填室１０における液体Ｔの圧力を利用して、その液体圧力によりピストン４を復帰摺動させることで充填室１０における液体Ｔの圧力を低下させるから、充填室１０における液体Ｔの一部を無駄に捨てることなく、充填室１０における液体Ｔの圧力を充填室１０からの液体吐出に適した圧力まで低下させることができる。

本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記気泡除去工程において前記底部間隙から送出される前記液体を導く前記回収路に、上流側弁と下流側弁とを介装し、
前記制御手段は、前記上流側弁を開くとともに前記下流側弁を閉じた状態で前記気泡除去工程を実施することで、前記回収路における前記上流側弁と前記下流側弁との間の弁間部分を前記回収部として、前記底部間隙から送出される前記液体を前記弁間部分に蓄積させる構成にしてある点にある。

つまり、この構成によれば（図１参照）、気泡除去工程において底部間隙２６から送出される液体Ｔ（即ち、残存気体を含む液体）を上流側弁Ｖｂと下流側弁Ｖｃとの間の弁間部分に集積させるから、底部間隙２６から送出される液体Ｔの全量を全通状態の回収路２１を通じて外部に排出しながら気泡除去工程を実施するのに比べ、残存気体とともに回収することになる液体Ｔの量を効果的に少量化することができ、これにより、供給先に供給すべき液体Ｔの浪費を一層効果的に抑止することができる。
なお、上流側弁Ｖｂと下流側弁Ｖｃとの間の弁間部分に集積させた液体Ｔは、その後、適当なときに下流側弁Ｖｃを開くことで弁間部分から排出すればよい。

本発明の第５特徴構成は、第１〜第４特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記シリンダの内周面と前記ピストンとの間をシールする環状シール材を、前記ピストンにおける前記一方側底壁の側の前面部より所定寸法だけ前記一方側底壁とは反対側に後退させた配置で前記ピストンの外周部に装備することで、前記気泡除去工程では、前記底部間隙に連通する溝状の環状間隙が前記底部間隙の外周部において前記一方側底壁と前記環状シール材との間に形成される構造にし、
前記充填路及び前記回収路の夫々は、前記気泡除去工程において前記環状間隙に対して開口する構造にしてある点にある。

この構成によれば（図２参照）、気泡除去工程において充填路２３を通じ供給する液体Ｔが底部間隙２６の外周部における溝状の環状間隙２７に対しても積極的に通過するようになることで、シリンダ３の一方側底壁７とピストン４との間の部分に残存する気体の全量を一層効果的に液体Ｔとともに排除することができる。

本発明の第６特徴構成は、第１〜第５特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記一方側底壁の側へ摺動する前記ピストンとの当接により前記一方側底壁と前記ピストンとの間に前記底部間隙を残存させるストッパを設けてある点にある。

つまり、この構成では（同図２参照）、充填工程に先立つ気泡除去工程の実施にあたりピストン４をストッパ２５に当接させた底付状態して位置決めする点については、従来のシリンジポンプにおいて充填工程の開始にあたりピストン４をシリンダ３における一方側底壁７に当接させた底付状態にして位置決めするのと実質的に同様の位置決め形態を採る。

したがって、気泡除去工程の実施にあたりピストン４の摺動操作により一方側底壁７とピストン４との間に所定間隙幅ｄ１の底部間隙２６を残存させるのに比べて、ピストン操作を容易にすることができ、その分、ピストン制御を司る制御手段を簡易にすることができる。

気泡除去工程を示すシリンジポンプの縦断面図 シリンダ及びピストンの拡大縦断面図 シリンダにおける一方側底壁の拡大図 充填工程を示すシリンジポンプの縦断面図 気泡存否判定工程を示すシリンジポンプの縦断面図 吐出工程を示すシリンジポンプの縦断面図 隙間部分に対する洗浄乾燥処理を示すシリンジポンプの縦断面図 隙間部分に対する洗浄乾燥処理を示す拡大断面図 隙間部分に対するシール液供給を示すシリンジポンプの縦断面図 隙間部分に対するシール液供給を示す拡大断面図 充填室に対する洗浄乾燥処理の後半を示すシリンジポンプの縦断面図 別実施形態を示す装置構成図

図１〜図３及び図８は、液体塗料Ｔを塗装機１に供給するシリンジポンプ２を示し、このシリンジポンプ２より塗装機１に供給された塗料Ｔは、塗装機１により自動車ボディなどの被塗物に噴霧されて被塗物の塗装に使用される。

シリンジポンプ２は、シリンダ３と、シリンダ３の内部に摺動自在に内装したピストン４と、ピストン４を背面側から押圧操作するピストンロッド５とを備えている。

また、シリンダ３は、長手方向における一端部に環状の連結部材６を介して取り付けた一方側底壁７、及び、長手方向における他端部に環状の連結部材８を介して取り付けた他方側底壁９を備えている。

シリンダ３の内部において、一方側底壁７とピストン４との間には充填室１０が形成され、シリンダ３の一方側底壁７には、充填室１０に対して開口する充填孔１１及び吐出孔１２を形成してある。

ピストン４の前面部における外周縁部には、ピストン４の摺動動作においてシリンダ３の内周面３ａを摺接させる環状シール材１３を装着してあり、この環状シール材１３によりシリンダ３の内周面３ａとピストン４との間をシールする。

一方、シリンダ３の内部において他方側底壁９の側には、その他方側底壁９に対して接する配置で座部材１４を内装してあり、ピストンロッド５は、これら他方側底壁９及び座部材１４に形成したロッド貫通孔１５，１６に貫通させてある。

また、ピストンロッド５は、その内ネジ部５ａに咬合させたネジ棒１７をサーボモータ１８により伝動器１９を介して正逆転操作することで前後進動作させる。

一方側底壁７における吐出孔１２は、吐出路２０を通じて塗装機１の塗料入口に接続してあり、この吐出路２０には、塗装機１に対する塗料供給弁Ｖａを介装してある。

この塗料供給弁Ｖａよりも上流側の箇所において吐出路２０からは回収路２１を分岐してあり、この回収路２１は回収容器２２に接続してある。

そして、回収路２１には、上流側弁としてのダンプ弁Ｖｂ及び下流側弁としてのセーバー弁Ｖｃを所定の間隔でその順に上流側から並べて介装してある。

これに対し、一方側底壁７における充填孔１１には、充填路２３を通じて切換器２４を接続してあり、この切換器２４は、充填路２３及び充填孔１１を通じて充填室１０に供給する流体を、色などが異なる複数種の塗料Ｔ１〜Ｔｎ、シンナーなどの洗浄液Ｌ、並びに、ドライエアなどの乾燥用気体Ａのうちのいずれかに択一的に切り換える弁機能を備えるものである。

また、本例のシリンジポンプ２では、以上の基本構造の他に特徴的な構造として次の構造を備えている。
即ち、シリンダ３の一方側底壁７には、一方側底壁７の内面よりも充填室１０内に所定寸法ｄ１（例えば０．３ｍｍ程度）だけ突出するストッパとしての突出ピン２５を取り付けてあり、これにより、ピストンロッド５による押圧をもってピストン４を一方側底壁７の側へ最も近付けた状態においても、突出ピン２５に対するピストン４の当接により、一方側底壁７の内面とピストン４の前面４ａとの間には底部間隙２６が残るようにしてある。

また、環状シール１３は、その前縁をピストン４の前面４ａよりも所定寸法ｄ２（例えば１ｍｍ程度）だけ後退させてピストン４に装備してあり、これにより、ピストン４を一方側底壁７の側へ最も近付けた状態において底部間隙２６の周囲には、その底部間隙２６に連なる溝状の環状間隙２７が形成されるようにしてある。

そして、シリンダ３の一方側底壁７において、充填孔１１及び吐出口１２の夫々は、この環状隙間２７の形成箇所に対して開口させる配置で一方側底壁７に形成してある。

一方、ピストン４と他方側底壁９の側における座部材１４とは、ピストン４が座部材１４に当接した状態において、それらピストン４と座部材１４との間に中継室２８が形成される構造にしてあり、また、ピストン４には、環状シール材１３に対して充填室１０とは反対側におけるピストン４とシリンダ内周面３ａとの間の隙間部分２９に対して中継室２８を連通させる連通路３０を形成してある。

また、上記隙間部分２９にシンナーなどの洗浄液Ｌとドライエアなどの乾燥用気体Ａとを択一的に供給する洗浄乾燥手段としての隙間部分用の洗浄乾燥器３１を設けるとともに、上記隙間部分２９に潤滑性を有するシール液Ｓを供給するシール液供給手段としての隙間部分用のシール液供給器３２を設けてある。

そして、隙間部分用の洗浄乾燥器３１は、開閉弁Ｖ１を介装した洗浄用供給路３３、並びに、他方側底壁９及び座部材１４夫々のロッド貫通孔１５，１６におけるピストンロッド５周囲の流路部分３４を通じて、洗浄液Ｌ及び乾燥用気体Ａを中継室２８に送り、同様に、隙間部分用のシール液供給器３２は、開閉弁Ｖ２を介装したシール液供給路３５、並びに、上記ピストンロッド５周囲の流路部分３４を通じて、シール液Ｓを中継室２８に送る構造にしてある。

なお、上記隙間部分２９に供給された洗浄液Ｌ及び乾燥用気体Ａは、連結部材８の中央取付孔８ａにおける他方側底壁９及び座部材１４夫々の周囲の流路部分３６を通じて、開閉弁Ｖ３を介装した洗浄用排出路３７に排出するようにしてある。

３８はポンプ制御器であり、このポンプ制御器３８は、充填室１０に充填された流体の圧力を示す情報としてサーボモータ１８の負荷トルクｍを測定し、設定された塗装スケジュールの下で、測定した負荷トルクｍに基づいて各弁Ｖａ〜Ｖｃ，Ｖ１〜Ｖ３及び切換器２４並びにサーボモータ１８の夫々を自動操作する。

具体的には、このポンプ制御器３８は、塗装機１に対する各回の塗料供給ごとに次の（ａ）〜（ｆ）の工程をその順に実行する。

（ａ）充填室１０に使用塗料Ｔを充填するにあたり、図１及び図２に示すように、先ず、ピストンロッド５による押圧によりピストン４を一方側底壁７の突出ピン２５に当接させた状態を保持するとともに、塗料供給弁Ｖａ及びセーバー弁Ｖｃを閉じ且つダンプ弁Ｖｂを開いた状態で、設定時間だけ、その回に使用する塗料Ｔを切換器２４から充填路２３を通じて充填室１０に供給する気泡除去工程を実施する。

即ち、この気泡除去工程では、その回に使用する塗料Ｔを充填路２３→充填孔１１→初期の充填室１０に相当する環状間隙２７及び底部間隙２６→吐出口１２→吐出路２０の順に一過的に通過させ、これにより、充填路２３や充填室１０に残る気体（特に、充填路２３及び充填室１０に対する先の洗浄乾燥処理で充填路２３及び充填室１０に残る乾燥用気体Ａ）を塗料Ｔによる押し出しにより排除する。

そして、塗料Ｔとともに充填路２３及び充填室１０（＝環状間隙２７及び底部間隙２６）から排除した気体は、ダンプ弁Ｖｂを通じて回収路２１におけるダンプ弁Ｖｂとセーバー弁Ｖｃとの間の弁間部分に塗料Ｔとの混合状態で蓄積させる。

即ち、このようにダンプ弁Ｖｂを開き且つセーバー弁Ｖｃを閉じた状態で、塗料Ｔによるに押し出しにより充填路２３及び充填室１０における残存気体を排除することで、回収路２１を回収容器２２まで全通の状態にして充填路２３及び充填室１０における残存気体Ａを塗料Ｔによる押し出しにより排除するのに比べ、残存気体の排除の為に費やす塗料Ｔの量を効果的に節減することができる。

（ｂ）気泡除去工程に続いては、充填工程として図４に示すように、塗料供給弁Ｖａ及びダンプ弁Ｖｂを閉じた状態で、ピストンロッド５をピストン４とは独立に一方側底壁７から離れる側に後進させて、ピストンロッド５の先端をその回の塗料Ｔの必要供給量に対応する位置まで引退させ、これに伴い、その回に使用する塗料Ｔを先の気泡除去工程に引き続き切換器２４から充填路２３を通じて充填室１０に供給することで、その塗料Ｔの供給圧力によりピストン４を一方側底壁７から離れる側に摺動させる。

そして、ピストンロッド５に当接したピストン４を介して充填室１０における塗料Ｔの圧力がピストンロッド５に伝わるようになって、測定しているサーボモータ１８の負荷トルクｍが上昇することで、充填室１０に塗料Ｔが充填されたことを検知すると、切換器２４からの塗料供給を停止して充填工程を終了する。

即ち、この充填工程の終了時点では、その回の使用塗料Ｔがその回の塗装機１への塗料供給において必要な量だけ計量されて充填室１０に充填された状態になる。

また、充填室１０に塗料Ｔを充填するのに、上記の如く切換器２４からの塗料Ｔの供給圧力によりピストン４を一方側底壁７から離れる側に摺動させることで、充填室１０内を正圧に保つようにし、これにより、充填工程において外部の気体が充填室１０内に浸入したり塗料Ｔ中に溶け込んでいる気体が気泡化したりすることを防止する。

（ｃ）充填工程が終了すると、気泡存否判定工程として図５に示すように、ポンプ制御器３８における気泡存否判定手段としての判定部３８ａは、塗料供給弁Ｖａ及びダンプ弁ｖｂが閉じられ且つ切換器２４からの流体供給が停止された状態下で、ピストンロッド５を前進させてピストン４を押圧することで、ピストン４を所定の加圧用移動量ｅだけ一方側底壁７の側へ摺動させ、このときの測定負荷トルクｍの変化形態（即ち、充填室１０における塗料圧力の上昇変化形態を示す測定負荷トルクｍの変化形態）に基づき、充填室１０に充填された塗料Ｔ中に気泡が存在するか否かを判定する。

即ち、充填室１０における塗料Ｔ中に気泡が存在しないときには、ピストン４を一方側底壁７の側へ移動させると、液体である塗料Ｔの非圧縮性により充填室１０における塗料Ｔの圧力が俊敏に上昇するのに対して、充填室１０における塗料Ｔ中に気泡が存在するときには、ピストン４を一方側底壁７の側へ移動させても、気泡の圧縮性のため充填室１０における塗料Ｔの圧力は緩慢にしか上昇しない。

このことから、上記判定部３８ａは、ピストン４を所定の加圧用移動量ｅだけ一方側底壁７の側へ摺動させたときの測定負荷トルクｍの増大が俊敏であるときには、充填室１０における塗料Ｔ中に気泡が存在しないと判定して、次の吐出工程への移行を許し、一方、ピストン４を所定の加圧用移動量ｅだけ一方側底壁７の側へ摺動させたときの測定負荷トルクｍの増大が緩慢であるときには、充填室１０における塗料Ｔ中に気泡が存在すると判定して、次の吐出工程への移行を禁止するとともに、対策の必要性を管理者に報知する警報を発する。

また、気泡存否判定手段としての判定部３８ａは、気泡が存在しないと判定すると、吐出工程への移行に先立ち、ピストンロッド５を所定量だけ後退させて充填室１０における塗料Ｔの圧力によりピストン４を所定の移動量だけ一方側底壁７から離れる側へ復帰摺動させることで、充填室１０における塗料Ｔの圧力を塗装機１への塗料供給に適した圧力まで低下させる。

（ｄ）気泡存否判定工程において判定部３８ａより気泡が存在しないと判定されると、吐出工程として図６に示すように、ダンプ弁Ｖｂを閉じたままの状態で塗料供給弁Ｖａを開くとともに、ピストンロッド５による押圧によりピストン４を一方側底壁７における突出ピン２５に当接するまで所定速度で一方側底壁７の側へ摺動させ、これにより、先の充填工程で計量したその回における必要供給量の使用塗料Ｔを吐出孔１２及び吐出路２０を通じて塗装機１に供給する。

（ｅ）吐出工程が終了すると、洗浄工程として、その初期には、塗料供給弁Ｖａを閉じるとともにダンプ弁Ｖｂ及びセーバー弁Ｖｃを開き、また、ピストンロッド５によりピストン４を突出ピン２５に対する当接状態に保持した状態で、切換器２４から洗浄液Ｌを充填路２３を通じて充填室１０に供給し、これにより、充填路２３や底部間隙２６及び環状間隙２７に残る先の使用塗料Ｔを洗い流して洗浄液Ｌとともに回収路２１を通じ回収容器２２に回収する。

また、その後、図７及び図８に示すように、ピストンロッド５の先端が他方側底壁９の側における座部材１４のロッド貫通孔１６内に引退するまでピストンロッド５を後進させるとともに、塗料供給弁Ｖａ及びダンプ弁Ｖｂを閉じた状態で、切換器２４からの洗浄液Ｌの供給を継続することで、洗浄液Ｌの供給圧力によりピストン４を座部材１４との当接位置まで摺動させながら充填室１０に洗浄液Ｌを充填する。

そして、この充填室１０に対する洗浄液Ｌの充填によりピストン４を座部材１４に対する当接位置に保持した状態で、また、シール液供給路３５における開閉弁Ｖ２を閉じるとともに洗浄用供給路３３における開閉弁Ｖ１及び洗浄用排出路３７における開閉弁Ｖ３を開いた状態で、洗浄乾燥手段としての隙間部分用の洗浄乾燥器３１から洗浄液Ｌを供給すすることにより、その洗浄液Ｌを洗浄用供給路３３→他方側底壁９及び座部材１４夫々のロッド貫通孔１５，１６におけるピストンロッド５周囲の流路部分３４→中継室２８→連通路３０→前記隙間部分２９→連結部材８の中央取付孔８ａにおける他方側底壁９及び座部材１４夫々の周囲の流路部分３６→洗浄用排出路３７の順に通過させる。

即ち、この洗浄液供給により、環状シール材１３に対して充填室１０とは反対側におけるシリンダ内周面３ａとピストン４との間の上記隙間部分２９に対して洗浄液Ｌを一過的に通過させる形態で、その隙間部分２９を洗浄処理する。

また、隙間部分２９に対する洗浄処理に続き、洗浄乾燥手段としての隙間部分用の洗浄乾燥器３１から乾燥用気体Ａを供給することにより、その乾燥用気体Ａを洗浄後の上記隙間部分２９に対して同じく一過的に通過させる形態で、洗浄後の隙間部分２９を乾燥処理する。

さらにまた、これら隙間部分２９に対する上記の洗浄乾燥処理に続いて、図９及び図１０に示すように、ピストン４は座部材１４に対する当接位置に保持したままの状態で、洗浄用供給路３３における開閉弁Ｖ１及び洗浄用排出路３７における開閉弁Ｖ３を閉じるとともに、シール液供給路３５における開閉弁Ｖ２を開き、この状態で、シール液供給手段としての隙間部分用のシール液供給器３２から潤滑性を有するシール液Ｓを供給することにより、そのシール液Ｓをシール液供給路３５→他方側底壁９及び座部材１４夫々のロッド貫通孔１５，１６におけるピストンロッド５周囲の流路部分３４→中継室２８→連通路３０を通じて上記隙間部分２９に加圧状態で供給する。

即ち、このように上記隙間部分２９にシール液Ｓを供給することで、そのシール液Ｓを上記隙間部分２９に隣接するシリンダ３の内周面３ａと環状シール材１３の外周面との間のシール部分に対してシール機能及び潤滑機能させ、これにより、充填室１０に対して先に充填した塗料Ｔに含まれる成分（特に、その塗料Ｔに含まれる硬化成分など）が洗浄液Ｌによる洗浄にかかわらず皮膜化した付着残留物としてシリンダ３の内周面や環状シール材１３の外周面に残ったとしても、その付着残留物に原因するピストン摺動抵抗の増大を抑止してポンプ機能を良好に保つことができるようにする。

なお、隙間部分用のシール液供給器３２から供給したシール液Ｓは、他方側底壁９とそれに貫通させたピストンロッド５との間のシール部分に対しても効果的にシール機能及び潤滑機能する。

（ｆ）また、充填室１０に対する洗浄乾燥処理の後半としては、図１１に示すように、切換器２４から洗浄液Ｌに変えて乾燥用気体Ａを充填路２３を通じて充填室１０に供給するとともに、塗料供給弁Ｖａを閉じたままの状態でダンプ弁Ｖｂ及びセーバー弁Ｖｃを開き、この状態で、ピストンロッド５を前進動作させてピストンロッド５による押圧によりピストン４を一方側底壁７の突出ピン２５に対する当接位置まで摺動させ、これにより、充填路２３及び充填室１０に残る洗浄液Ｌを乾燥用気体Ａによる押し出しにより回収路２１を通じ回収容器２２に排出するとともに、充填路２３及び充填室１０を乾燥用気体Ａにより乾燥処理する。

そして、この乾燥処理の後、切換器２４からの乾燥用気体Ａの供給を停止し、これにより、一方側底壁７とピストン４との間に底部間隙２６及び環状間隙２７を残して、切換器２４からの次の使用塗料Ｔの供給開始（図１）に備えた状態に戻る。

〔別実施形態〕
次に本発明の別実施形態を列記する。

図１２は、塗装機１に対して塗料Ｔを供給する上記塗料供給用のシリンジポンプ２に対して硬化液供給用のシリンジポンプ２´を並置した例を示し、この硬化液供給用のシリンジポンプ２´は、塗料供給用シリンジポンプ２から塗装機１への塗料供給に並行して、吐出路２０を通過する塗料Ｔに硬化液Ｋを混合する。

この硬化液供給用のシリンジポンプ２´は、塗料供給用のシリンジポンプ２と同じ構造を備えており、この硬化液供給用のシリンジポンプ２´において塗料供給用シリンジポンプ２の各部と同様の機能を果たす部分には、塗料供給用シリンジポンプ２で使用したのと同じ符号に「´」を付した符号を付してある。

また、切換器２４´から供給する硬化液Ｋを底部間隙２６´及び環状間隙２７´に通過させて充填室１０´における残存気体を排除する気泡除去工程や、ピストン４´を所定の加圧移動量ｅだけ一方側底壁７´の側に摺動させたときの測定負荷トルクｍ´の変化形態に基づいて充填室１０´における硬化液Ｋ中の気泡の存否を判定する気泡存否判定工程、並びに、ピストン４´を座部材１４´に当接させた状態でシール液供給手段としての隙間部分用のシール液供給機３２´により、環状シール材１３´に対して充填室１０´とは反対側におけるシリンダ３´の内周面とピストン４´との間の隙間部分２９´に潤滑性を備えるシール液Ｓ´を供給するシール液供給工程などの各工程についても、共通のポンプ制御器３８が塗料供給用シリンジポンプ２と同様に実行する。

前述の実施形態では、座部材１４を他方側底壁９とは別の独立部材にした例を示したが、これに代え、他方側底壁９を座部材１４に兼用する構造にしてもよい。

本発明のシリンジポンプが吐出対象とする液体（即ち、充填室１０に充填する液体）は、液体塗料Ｔや塗料用の硬化液Ｋに限られるものではなく、付着残留物の発生可能性がある液体であれば、どのような用途の液体であってもよい。

また、環状シール材１３に対して充填室１０とは反対側におけるシリンダ内周面３ａと環状シール材１３との間の隙間部分２９に供給するシール液Ｓは、潤滑性を備えるものであれば、また、液体Ｔの用途に対して悪影響を与えるものでなければ、どのようなシール液であってもよい。

さらに、洗浄液Ｌや乾燥用気体Ａ並びにシール液Ｓの夫々を上記隙間部分２９に導く流路の構造も、前述の実施形態で示した流路構造に限らず、種々の流路構造を採用することができる。

そしてまた、気泡除去工程用としてシリンダ３の一方側底壁７とピストン４との間に所定間隙幅ｄ１の底部間隙２６を形成するのに、突出ピン２５などのストッパは省略して、ピストンロッド５の前後進操作によるピストン４の摺動操作のみにより一方側底壁７とピストン４との間に所定間隙幅ｄ１の底部間隙２６を残存させるようにしてもよい。

本発明は、各種分野において種々の用途に使用するシリンジポンプにおいて利用することができる。

３ シリンダ
７ 一方側底壁
４ ピストン
１０ 充填室
２３ 充填路
Ｔ 液体塗料（液体）
２０ 吐出路
２ シリンジポンプ
５ ピストンロッド
ｅ 所定の加圧用移動量
３８ ポンプ制御器（制御手段）
１８ サーボモータ
ｍ 負荷トルク
２６ 底部間隙
２１ 回収路
Ｖｂ ダンプ弁（上流側弁）
Ｖｃ セーバー弁（下流側弁）
３ａ シリンダ内周面
１３ 環状シール材
２７ 環状間隙
２５ 突出ピン（ストッパ）

Claims (6)

1. シリンダの一方側底壁とピストンとの間の充填室に充填路を通じて液体を充填し、
   前記充填室に充填した液体を、前記一方側底壁の側への前記ピストンの摺動により吐出路を通じて前記充填室から吐出するシリンジポンプであって、
   前記充填室に前記液体を充填した後、前記充填室からの前記液体の流出を阻止した状態で、前記ピストンをピストンロッドによる押圧により所定の加圧用移動量だけ前記一方側底壁の側へ摺動させて、そのときの前記充填室における前記液体の圧力変化を検出することで、その検出情報に基づいて、前記充填室における前記液体が気泡を含んでいるか否かを判定する制御手段を設け、
   前記制御手段は、前記充填室に前記液体を充填する充填工程に先立ち、前記一方側底壁と前記ピストンとの間に所定間隙幅の底部間隙を残存させた状態で、前記充填路を通じて前記底部間隙に前記液体を供給するとともに、その液体供給に伴い前記底部間隙から送出される前記液体を回収路を通じて所定の回収部に回収する気泡除去工程を実施し、かつ、
   この気泡除去工程に続いて、前記底部間隙からの液体送出を阻止した状態で、前記充填路を通じた前記底部間隙への液体供給を継続することにより、前記充填工程に移行する構成にしてあるシリンジポンプ。
2. 前記制御手段は、前記充填室における前記液体の圧力を示す情報として、前記ピストンロッドを前後進動作させるサーボモータの負荷トルクを測定することで、その負荷トルクの測定情報に基づいて、前記充填室における前記液体が気泡を含んでいるか否かを判定する構成にしてある請求項１記載のシリンジポンプ。
3. 前記制御手段は、前記気泡の存否判定において前記充填室における前記液体の圧力変化を検出した後、前記ピストンを前記充填室における前記液体の圧力により前記一方側底壁から離れる側へ復帰摺動させる構成にしてある請求項１又は２記載のシリンジポンプ。
4. 前記気泡除去工程において前記底部間隙から送出される前記液体を導く前記回収路に、上流側弁と下流側弁とを介装し、
   前記制御手段は、前記上流側弁を開くとともに前記下流側弁を閉じた状態で前記気泡除去工程を実施することで、前記回収路における前記上流側弁と前記下流側弁との間の弁間部分を前記回収部として、前記底部間隙から送出される前記液体を前記弁間部分に蓄積させる構成にしてある請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリンジポンプ。
5. 前記シリンダの内周面と前記ピストンとの間をシールする環状シール材を、前記ピストンにおける前記一方側底壁の側の前面部より所定寸法だけ前記一方側底壁とは反対側に後退させた配置で前記ピストンの外周部に装備することで、前記気泡除去工程では、前記底部間隙に連通する溝状の環状間隙が前記底部間隙の外周部において前記一方側底壁と前記環状シール材との間に形成される構造にし、
   前記充填路及び前記回収路の夫々は、前記気泡除去工程において前記環状間隙に対して開口する構造にしてある請求項１〜４のいずれか１項に記載のシリンジポンプ。
6. 前記一方側底壁の側へ摺動する前記ピストンとの当接により前記一方側底壁と前記ピストンとの間に前記底部間隙を残存させるストッパを設けてある請求項１〜５のいずれか１項に記載のシリンジポンプ。

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