KR20090057886A

KR20090057886A - 약액 공급장치 및 펌프 조립체

Info

Publication number: KR20090057886A
Application number: KR1020080097722A
Authority: KR
Inventors: 타케오 야지마
Original assignee: 코가네이 코포레이션
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2009-06-08
Also published as: US8133042B2; US20090142205A1; JP2009138520A; TWI480465B; JP4585563B2; TW200925422A; KR101449047B1

Abstract

본 발명은 약액을 고정도로 토출하는 것이 가능한 약액 공급장치에 관한 것으로서, 액체 유입부(11) 및 액체 토출부(12)가 일체로 형성된 펌프 케이스(13)에는 펌프조립체(30)가 착탈자재로이 장착된다. 펌프조립체(30)는, 피스톤(41)이 축방향으로 접동자재로이 끼워 설치되는 통체(42)와, 펌프 케이스(13) 내에 펌프실(47)을 형성하고 간접매체(48)가 봉입되는 구동실(49)을 형성하는 탄성변형자재의 벨로우즈(43)와, 피스톤(41)의 접동면(46)에 이어짐과 함께 간접매체가 봉입되는 씰실(55)을 형성하는 축방향으로 탄성변형자재의 벨로우즈 커버(54)를 포함하여 유니트화 되어 있다. 펌프 조립체(30)는 연결구(59)를 통하여 구동축(36)에 연결되고, 구동축(36)의 축방향 왕복운동에 의하여 피스톤(41)은 벨로우즈(43)를 펌프동작시키고, 약액은 액체토출부에서 토출된다.

약액 공급장치, 펌프 조립체, 벨로우즈, 펌프실, 구동실, 액체유입부, 액체토출부, 간접매체

Description

약액 공급장치 및 펌프 조립체{LIQUIDS SUPPLY EQUIPMENT AND PUMP ASSEMBLY}

본 발명은 포토레지스트액 등의 약액을 정량 토출하는 약액 공급장치 및 펌프 조립체에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼나 액정용 글래스기판 등의 표면에는 포토리소그래피 공정 및 에칭 공정에 의해 미세한 회로 패턴이 형성되어 진다. 포토리소그래피 공정에서는 웨이퍼나 글래스 기판의 표면에 포토레지스트액 등의 약액을 도포하기 위하여 약액 공급장치가 사용되며, 용기내에 수용된 약액은 펌프에 의해 빨아 올려져 필터 등을 통과하여 노즐에서 웨이퍼 등의 피도포물에 도포된다. 특허문헌 1에는 웨이퍼 포토레지스트액을 공급하기 위한 처리액 공급장치가 기재되어 있으며, 특허문헌 2에는 액정용 글래스기판에 포토레지스트액을 공급하기 위한 도공(塗工)장치가 기재되어 있다.

이러한 약액 공급장치에 있어서는, 도포되는 약액 중에 먼지 등의 입자 즉 파티클이 혼재하면 그것이 피도포물에 부착되고, 패턴 흠결을 야기시켜 제품의 수 율을 저하시킨다. 용기내의 약액이 펌프내에 체류하면 변질되고, 변질된 약액이 파티클로 되는 경우가 있기 때문에, 약액을 토출하는 펌프는 체류가 없을 것이 요구된다.

약액을 토출하는 펌프로는, 약액을 유입하는 펌프실과 펌프실을 팽창수축하는 구동실을 탄성변형하는 다이아프램이나 튜브 등의 분리막에 의해 분리하는 것이 사용되고 있다. 구동실에 간접액 즉 비압축성 매체를 충진하고 분리막을 통하여 약액을 가압하도록 하며, 비압축성 매체의 가압방식으로는 특허문헌 3에 기재된 것과 같은 벨로우즈 타입과 특허문헌 4에 개시된 것과 같은 피스톤을 사용한 실린더 타입 등이 있다.

액화 가스를 토출하기 위한 왕복운동 펌프로는, 인용문헌 5에 기재된 바와 같이 벨로우즈를 사용하여 피스톤내의 유체를 외계로부터 봉지(封止)하도록 하는 타입이 있다.

[특허문헌 1] 특개2000-12449호 공보

[특허문헌 2] 특개2004-50026호 공보

[특허문헌 3] 특개평10-61558호 공보

[특허문헌 4] 미국특허제5167837호 공보

[특허문헌 5] 특개2006-144741호 공보

비압축성 매체에 의해 다이아프램이나 튜브를 탄성 변형시켜 펌프동작을 행하게 되면, 펌프의 팽창수축실 내에서의 약액의 체류를 방지하는 것이 가능하고 약액의 체류에 기인하는 파티클의 발생을 방지하는 반면, 비압축성 매체가 펌프의 성능을 좌우하는 중요한 역할을 담당하게 된다. 즉, 비압축성 매체 안으로 외부에서 공기가 들어가면 거시적으로는 비압축성 매체의 비압축성은 상실되고, 벨로우즈나 피스톤의 이동을 충실하게 다이아프램이나 튜브에 전달하는 것이 불가능해지며, 벨로우즈나 피스톤의 이동 스트로크와 약액의 토출량이 대응하지 않게 된다. 또한, 비압축성 매체가 누설되는 경우에도 동일하게 벨로우즈 등의 이동 스트로크와 약액의 토출량이 대응하지 않게 되어, 고정도(高精度)로 약액을 토출하는 것이 불가능하게 된다.

전술한 특허문헌 4에 개시된 실린더 타입의 펌프에 있어서는, 통상 실린더에 피스톤의 외주면과 접촉하는 씰재를 설치하여 피스톤의 선단면(先端面)측의 구동실내와 피스톤의 기단면(基端面)측의 외부와의 사이를 씰링하도록 하고, 피스톤은 씰재를 경계로 비압축성매체가 있는 부분과 외부와의 사이를 왕복운동하게 된다. 그렇기 때문에, 비압축성매체가 피스톤의 외주면에 부착된 상태에서 외부까지 노출되는 일이 있다. 부착된 비압축성매체는 얇은 막상으로 되어 외주면과 씰재와의 사이에 끼워 들어가기 때문에, 씰재와 피스톤 외주면과의 직접 접촉을 회피시켜 윤활제로서의 역할을 부과하게 되는 반면, 외부에 노출된 비압축성매체는 일부가 조금 씩 증발하거나 건조되기도 하여 피스톤 표면에서 소실되어 비압축성매체의 양이 감소하게 된다. 또한, 외부에 노출된 비압축성매체가 휘발하면 피스톤 외주면에는 윤활제로서 기능하는 비압축성매체가 소실되어 유막이 없는 상태로 되기 때문에, 씰재가 직접 피스톤 외주면에 접촉하여 씰재의 마모가 촉진되게 된다.

분리막에 의하여 분리된 구동실을 팽창시켜 펌프실의 내부로 용기내의 약액을 흡입하기 위하여 피스톤을 후퇴이동시키면 비압축성매체가 부압 상태로 되기 때문에, 외부의 주위 공기가 피스톤 외주면과 실린더 내주면과의 사이로부터 구동실 내의 비압축성매체의 내부로 끼워 들어오는 일이 있다. 이러한 현상은, 피스톤의 외주면에 접동(摺動)접촉하는 씰재가 마모되어 씰성이 저하되면 현저하게 되며, 피스톤에 의해 비압축성매체에 커다란 부압이 인가되는 경우에도 동일하게 된다.

이에 반하여, 전술한 벨로우즈 타입의 펌프는 접동면에 접촉하는 씰재는 사용되지 않기 때문에, 비압축성매체가 충진된 구동실과 약액을 가압하는 펌프실의 밀폐성이 높은 장점이 있다. 그러나, 벨로우즈 타입은 실린더 타입과 비교하여 비압축성매체에 가해지는 압력이 낮은 경향이 있다. 예를 들어, 레지스트를 필터를 경유하여 노즐로 토출하는 경우, 필터의 유통 저항이 크기 때문에 펌프실의 압력을 높게 할 필요가 있다. 그렇기 때문에, 벨로우즈를 구동하는 경우에 구동실 내의 비압축성매체의 압력은 높게 되고, 벨로우즈가 조금 지름 방향으로 팽창하게 되고 팽창하게 되면 벨로우즈의 이동 스트로크와 약액의 토출량이 고정도로 대응하지 않게 된다.

펌프에서의 토출압을 높이기 위해서는 전술한 실린더 타입의 펌프가 바람직 하나, 씰재의 마모가 진행되면 구동실 내의 비압축성매체가 외부로 누출하게 된다. 그렇기 때문에, 씰재를 정기적으로 교환하도록 하고 있다. 씰재를 사용하지 않고 피스톤 외주면과 실린더 내주면과의 간극을 좁게하여 구동실 내의 비압축성매체의 누출을 방지하는 타입에 있어서도, 동일하게 피스톤과 실린더와의 접동면의 마모가 진행되면 구동실 내의 비압축성매체가 외부로 누출하기 때문에 피스톤과 실린더를 교체할 필요가 있다.

본 발명의 목적은, 약액을 고정도로 토출하는 것이 가능한 약액 공급장치 및 펌프 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 피스톤과 이를 안내하는 통체와의 사이로부터 비압축성매체가 누출되지 않는 약액 공급장치 및 펌프 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 피스톤과 통체와의 사이를 씰링하는 씰재에 비압축성매체의 막을 개재시켜 씰재의 윤활성을 향상시키는 약액 공급장치 및 펌프 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 약액 공급장치는, 액체 유입구 및 액체 유출구가 형성된 펌프 케이스와, 상기 펌프 케이스에 장착되며 피스톤이 축방향으로 접동자재(摺動自在)로이 끼워 설치되는 통체와, 상기 통체의 선단부에 설치되고 상기 펌프 케이스 내에서 상기 유체 유입구 및 상기 유체 유출구에 연통하는 펌프실을 구획 형성함과 함께 상기 피스톤 선단과의 사이에 비압축성의 간접매체가 봉입되는 구동실을 구획 형성하는 탄성변형자재의 벨로우즈와, 상기 피스톤의 기단부와 상기 통체와의 사이에 설치되고 상기 피스톤의 접동면에 이어짐과 함께 비압축성의 간접매체가 봉입되는 씰실을 형성하는 축방향으로 탄성변형자재의 가요성 커버부재와, 상기 피스톤을 축방향으로 왕복운동시키는 구동축이 끼워설치되고 상기 펌프 케이스에 장착되는 구동 유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 약액 공급장치는, 상기 피스톤과 상기 벨로우즈의 선단부를 연결함과 함께 상기 피스톤보다도 작은 직경의 연결 로드를 상기 피스톤에 설치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 약액 공급장치에 있어서, 상기 피스톤은 상기 통체의 내주면에 접촉하는 피스톤 본체와, 상기 피스톤 본체보다도 작은 직경의 기단부를 포함하고, 상기 가요성 커버부재와 상기 기단부와의 사이에 상기 씰실을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 약액 공급장치는, 상기 벨로우즈의 평균 유효경을 상기 피스톤의 외경과 거의 동일하게 하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 약액 공급장치는 상기 가요성 커버의 평균 유효경을 상기 피스톤 본체의 외경과 거의 동일하게 하는 것을 특징으로 한다. 더욱이, 본 발명의 약액 공급장치에 있어서 상기 가요성 커버는, 벨로우즈 또는 다이어프램인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 펌프 조립체는, 액체 유입구 및 액체 유출구가 형성된 펌프 케이스에 착탈자재로이 장착되는 펌프 조립체에 있어서, 피스톤이 축 방향으로 접동자재로이 끼워 설치되는 통체와, 상기 통체의 선단부에 설치되고 상기 피스톤 선단과의 사이에 비압축성의 간접매체가 봉입되는 구동실을 구획 형성하는 탄성변형자재 의 벨로우즈와, 상기 피스톤의 기단부와 상기 통체와의 사이에 설치되고 상기 피스톤의 접동면에 이어짐과 함께 비압축성의 간접매체가 봉입되는 씰실을 형성하는 축방향으로 탄성변형자재의 가요성 커버부재를 포함하고, 상기 펌프 케이스에 장착된 상태에서 상기 벨로우즈와 상기 펌프 케이스에 의해 펌프실을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 펌프 조립체는, 상기 피스톤과 상기 벨로우즈의 선단부를 연결함과 함께 상기 피스톤보다도 작은 직경의 연결 로드를 상기 피스톤에 설치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 펌프 조립체에 있어서, 상기 피스톤은 상기 통체의 내주면에 접촉하는 피스톤 본체와, 상기 피스톤 본체보다도 작은 직경의 기단부를 포함하고, 상기 가요성 커버부재와 상기 기단부와의 사이에 상기 씰실을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 펌프 조립체는, 상기 벨로우즈의 평균 유효경을 상기 피스톤의 외경과 거의 동일하게 하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 펌프 조립체는 상기 가요성 커버의 평균 유효경을 상기 피스톤 본체의 외경과 거의 동일하게 하는 것을 특징으로 한다. 더욱이, 본 발명의 펌프 조립체에 있어서 상기 가요성 커버는, 벨로우즈 또는 다이어프램인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 펌프실과 구동실을 분할하는 분할하는 벨로우즈 내에 비압축성의 간접매체가 봉입되는 구동실을 형성하고, 피스톤에 의해 간접매체를 가압 시켜 벨로우즈를 축방향으로 팽창수축시켜 펌프 동작을 행하기 때문에 피스톤에 의해 간접매체에 높은 압력을 가하는 것이 가능하다. 이에 의하여, 펌프실의 수축시에 펌프실에 높은 유통저항이 가해져도 약액을 공급하는 것이 가능하다.

피스톤과 통체와의 사이에 설치된 벨로우즈 커버 등의 가요성 커버부재에 의해 피스톤과 통체와의 접동면에 이어져 씰실이 형성되고, 씰실 내에는 비압축성의 간접매체가 봉입되게 된다. 씰실을 형성하기 위한 가요성 커버부재는 접동면을 포함하지 않기 때문에, 가요성 커버부재에서 간접매체의 누출을 완전히 방지하는 것이 가능하다. 따라서, 펌프실이 높은 압력으로 되는 것에 의해 피스톤과 통체와의 접동면에서 내부의 간접매체가 누출되어도 이 간접매체는 씰실 내로 유입되기 때문에, 약액공급장치와 펌프 조립체의 외부로 간접매체가 누출되는 것이 방지된다.

이와 같이, 피스톤과 통체 사이의 접동부가 씰실에 이어져 있기 때문에, 피스톤과 통체와의 사이를 씰링하는 씰재를 경계로 하여 이것의 축방향 양측에 비압축성 매체가 가득 차있기 때문에 씰재와 여기에 접촉하는 부분에는 박막상태로 된 간접매체가 개제하게 되고 씰재의 윤활성이 높아져 씰재의 마모가 방지된다. 이에 의하여, 씰재의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.

벨로우즈를 수축시키는 방향으로 피스톤을 구동하는 것에 의해 구동실의 압력이 씰실의 압력보다 낮게 되어 구동실 내로 씰실의 간접매체가 유입하게 되어도, 구동실 내로는 공기 등의 압축성 유체가 혼입되지 않기 때문에, 피스톤의 이동 스트로크와 펌프실의 변형량을 고정도로 대응시키는 것이 가능하고, 펌프에서 약액의 토출을 고정도로 하는 것이 가능하다.

구동실에 접동부를 통하여 이어지는 씰실을 벨로우즈 커버 등의 가요성 커버부재에 의해 구획형성하기 때문에, 피스톤과 통체의 접동부에 설치된 씰재가 경년변화(經年變化)에 의하여 마모되어도 구동실 내로의 기체 혼입이 방지되고, 씰재의 교환시기와 정비 시기를 길게 설정하는 것이 가능함과 함께, 약액 공급장치의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.

씰재를 사용하지 않고 주사기와 같이 피스톤과 통체와의 간극을 좁게 설정하여 씰링 효과를 얻도록 하면, 씰재 특유의 스틱슬립이 없고 안정하게 약액을 토출하는 것이 가능한 이점이 있다. 일반적으로는, 씰재를 사용하지 않으면 간접매체의 누출과 구동실 내로 기체의 혼입이 발생하기 쉬워 씰성이 나빠지는 결점이 있으나, 피스톤과 통체와의 사이에 설치된 가요성 커버부재에 의해 씰실을 형성하는 것에 의해 그러한 결점을 없애고 안정하게 약액의 토출을 유지하면서 약액 공급장치의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.

벨로우즈와 통체와 가요성 커버부재에 의해 유니트화 된 펌프 조립체를 펌프 케이스에 대하여 착탈자재로이 장착시키기 때문에 펌프 조립체의 설치와 분리 작업을 용이하게 행하는 것이 가능하고, 펌프 조립체의 보수점검과 교환작업을 단시간에 행하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명의 실시태양을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시태양에 따른 약액 공급장치의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 있어서 화살표 2의 방향에서 본 평면도이고, 도 3은 도 1의 선단측을 반으로 나눈 부분을 도시한 확대 단면도이고, 도 4는 도 1의 후단측을 반으로 나눈 부분을 도시한 확대 단면도이며, 도 5는 약액 공급장치의 분해 단면도이다.

약액 공급장치(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각 원통 형상의 액체 유입부(11)와 액체 토출부(12)가 일체로 설치된 대략 직방체(直方體) 형상의 펌프 케이스(13)를 포함하고, 상기 펌프 케이스(13)는 구동 유니트(14)에 착탈자재로이 장착된다. 구동 유니트(14)는 대략 직방체 형상의 유니트 하우징(15)과 그 선단부에 고정되는 대략 직방체 형상의 접속 케이스(16)를 포함하며, 유니트 하우징(15)의 후단에는 어댑터(17)를 통하여 전동 모터(18)가 설치되도록 되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전동 모터(18)는 어댑터(17) 후단측의 플렌지부에 설치된 볼트(19a)에 의해 어댑터(17)에 체결되고, 유니트 하우징(15)은 어댑터(17) 선단측 플렌지부에 설치된 볼트(19b)에 의해 어댑터(17)에 체결되며, 접속 케이스(16)는 유니트 하우징(15)의 선단면에 볼트(19c)에 의해 체결된다. 펌프 케이스(13)와 접속 케이스(16)의 선단면에 펌프 케이스(13)의 선단면측에서 삽입된 볼트(20)에 의해 체결되도록 되어 있으며, 볼트(20)를 풀면 펌프 케이스(13)는 구동 유니트(14)로부터 분리된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 펌프 케이스(13)에서 전동 모터(18)까지 일직선상으로 직렬로 되어 있으며, 펌프 케이스(13)측을 약액 공급장치(10)의 선단부로 하고 전동 모터(18)측을 약액 공급장치(10)의 기단부(41b) 내지 후단부로 한다.

펌프 케이스(13) 내에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기단부(41b)측이 열려 있는 수용실(21)이 형성되어 있다. 액체 유입부(11)는 펌프 케이스(13)의 액체 유입구(11a)를 통하여 수용실(21)에 연통하며, 액체 토출부(12)는 펌프 케이스(13)의 액체 토출구(12a)를 통하여 수용실(21)에 연통되어 있다. 액체 유입부(11)에는 커넥터(22)가 멈춤나사(23)에 의해 체결되도록 되어 있고, 커넥터(22)에는 도시되지 않은 공급측 유로가 접속된다. 액체 유입부(11) 내에는 공급측 유로에서 수용실(21) 내로 약액의 흐름을 허용하고, 역방향으로의 흐름을 저지하는 2개의 체크 밸브(24)가 설치되어 있다. 액체 토출부(12)에는 커넥터(25)가 멈춤나사(26)에 의해 체결되도록 되어 있고, 커넥터(25)에는 도시되지 않은 토출측 유로가 접속된다. 액체 토출부(12) 내에는 수용실(21)에서 토출측 유로로의 약액의 흐름을 허용하고, 역방향으로의 흐름을 저지하는 2개의 체크 밸브(27)가 설치되어 있다.

펌프 케이스(13) 내에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프 조립체(30)가 착탈자재로이 장착되어 있다. 유니트 하우징(15) 내에는 전동 모터(18)를 구동원으로 하여 모터 샤프트의 회전 운동을 펌프 조립체(30)의 직선 방향의 펌프 운동으로 변환시키기 위한 동력변환 기구가 설치되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 모터 샤프트(31)는 어댑터(17) 내에서 축받침(32)에 의해 회전자재로이 지지되는 원통 형상의 죠인트(33)에 고정나사(34)에 의해 고정되며, 죠인트(33)에는 축방향으로 어긋남을 방지하기 위하여 축받침(32)에 맞닿아 접하는 너트(35)가 고정나사(34a)에 의해 고정된다. 유니트 하우징(15) 내에는 구동축(36)이 축방향으로 왕복운동자재로이 장착되며, 구동축(36)은 중공축부(36a)와 그 기단부(41b)에 일체로 설치되는 플렌지부(36b)를 포함하고, 중공축부(36a)의 선단부는 접속 케이스(16) 내로 돌출되어 있다. 플랜지부(36b)에는 유니트 하우징(15) 내에 설치된 복수의 가이드 로드(37)가 관통하며, 가이드 로드(37)에 의해 구동축(36)은 축방향 이동이 안내된다. 죠인트(33)에 고정되는 볼나사축(38)에 나사 결합되는 볼너트(39)가 플랜지부(36b)에 체결되는 고정금구(固定金具, 36c)에 의해 구동축(36)에 고정되며, 고정금구(36c)에도 가이드 로드(37)가 관통한다. 볼나사축(38)에 의해 모터 샤프트(31)의 회전은 볼너트(39)를 통하여 구동축(36)의 직선 운동으로 변환된다. 접속 케이스(16)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 중공축부(36a)를 축방향으로 왕복운동자재로이 지지하는 환상가이드(16a)가 장착되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 펌프조립체(30)는 피스톤(41)이 축방향으로 접동자재로이 끼워 설치되는 통체(42)를 포함하며, 통체(42)의 선단부에는 축방향으로 탄성변형하는 펌프 벨로우즈 즉 벨로우즈(43)가 설치되어 있다. 벨로우즈(43)는 선단측의 디스크부(43a)와 기단측의 환상부(43b)와 이들 사이의 탄성변형하는 사복부(蛇腹部, 43c)를 포함하고, 환상부(43b)에서 후방을 향하여 돌출한 원통형상의 감합부(嵌合部, 43d)가 통체(42)의 선단부(42a)에 감합되어 있다. 감합부(43d)에 접하여 통체(42)에 나사 결합하는 멈춤나사(44)에 의해 벨로우즈(43)는 통체(42)의 선단부(42a)에 설치된다. 또한, 통체(42)는 내주면과 외주면 모두 원형으로 되어 있으나, 통체(42)는 원통형상으로 한정되지 않고 다각형의 통체(42)로 하는 것도 가능하다.

피스톤(41)은 피스톤 본체부(41a)와 이보다도 작은 직경의 기단부(41b)를 포함한다. 통체(42)의 내측에는 와이어 링(45)이 장착되며, 피스톤 본체부(41a)는 와이어 링(45)의 내주면 및 통체(42)의 내주면에 접동접촉하는 접동면(摺動面, 46)을 포함한다. 다만, 와이어 링(45)을 사용하지 않아도 좋다. 피스톤(41)의 선단에는 피스톤(41)과 벨로우즈(43)의 선단부를 구성하는 디스크부(43a)를 연결하기 위한 연결 로드(40)가 설치되고, 이 연결 로드(40)는 피스톤 본체부(41a)보다도 작은 직경으로 되어 있다. 연결 로드(40)는 피스톤(41)과 일체로 형성되도록 하여도 좋고, 연결 로드(40)를 피스톤(41)에 부착 설치하여도 좋다.

벨로우즈(43)에 의해 그 외측에 액체유입구(11a)와 액체토출구(12a)에 연통하는 펌프실(47)이 구획 형성되고, 벨로우즈(43)의 내부에는 기름 등의 액체로 된 비압축성의 간접 매체(48)가 봉입되는 구동실(49)이 형성된다. 이에 의하여, 피스톤(41)이 디스크부(43a) 방향으로 전진이동하면 벨로우즈(43)는 축방향으로 팽창하는 방향으로 탄성변형되어 펌프실(47)을 수축시킨다. 이와는 역으로, 피스톤(41)이 후퇴이동하면 벨로우즈(43)는 축방향으로 수축하는 방향으로 탄성변형되어 펌프실(47)을 팽창시킨다. 도 5에 도시된 바와 같이, 액체 유입부(11)에는 약액 탱크(51)에 수용되는 레지스트액 등의 약액을 안내하는 공급측 유로(28)가 접속되도록 되어 있고, 펌프실(47)이 팽창하면 액체 유입부(11)로부터 체크 밸브(24)를 통하여 약액이 펌프실(47) 내로 유입된다. 한편, 액체 토출부(12)에는 노즐(52)이 설치된 토출측 유로(29)가 접속되도록 되어 있고, 펌프실(47)이 수축하면 펌프실(47) 내의 약액은 액체 토출부(12)로부터 체크 밸브(27)를 통하여 노즐(52)로 토출된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 펌프실(47) 내로부터 약액의 누출을 방지하기 위 하여 펌프 케이스(13)의 단부(段部)와 멈춤나사(44)의 단면(端面)과의 사이에 씰재(53a)가 끼워 설치된다. 벨로우즈(43)의 감합부(43d)와 통체(42)의 선단부(42a)와의 사이에는 구동실(49) 내의 간접매체(48)가 누출되는 것을 방지하기 위하여 씰재(53b)가 끼워 설치된다.

피스톤(41)의 작은 직경의 기단부(41b)와 통체(42)와의 사이에는, 축방향으로 탄성변형하는 가요성 커버부재로서 벨로우즈 커버(54)가 설치되어 있다. 이 벨로우즈 커버(54)의 내부는 피스톤(41)의 접동면(46)에 이어짐과 함께 비압축성의 간접매체(48a)가 봉입되는 씰실(55)로 된다. 기단부(41b)를 피스톤 본체부(41a)와 동일한 직경으로 하면 벨로우즈 커버(54)의 외경이 크게 되지만, 기단부(41b)를 피스톤 본체부(41a)의 직경보다 작게하는 것에 의해 벨로우즈 커버(54)의 직경을 작게하는 것이 가능하다. 또한, 씰실(55)에 봉입되는 간접매체(48a)로서는 구동실

(49)에 봉입되는 간접매체(48)와 동종의 것을 사용하고 있으나, 간접매체(48)와 간접매체(48a)를 이종의 액체로 하여도 좋다.

벨로우즈 커버(54)는 선단측과 후단측의 고정링부(54a,54b)와 이들 사이의 사복부(54c)를 포함한다. 고정링부(54a)는 통체(42)의 내부에 설치되어 선단면이 통체(42)의 단부(段部)에 접하는 것과 함께 스냅링(56a)에 의해 통체(42)에 고정되어 있다. 고정링부(54a)는 스냅링(56b)에 의해 통체(42) 내부에 고정된 리테이너(57)의 원통부 외측에 감합되고, 리테이너(57)의 원통부에는 간접매체(48a)가 리테이너(57)의 내측에서 외측으로 들어갈 수 있도록 내측과 외측을 연통시키는 관통공(57a)이 형성되어 있다. 고정링부(54a)의 외주면에 형성된 환상홈에는 고정링부(54a)와 통체(42)와의 사이에서 간접매체(48a)의 누설을 방지하기 위하여 씰재(53c)가 장착되어 있다. 고정링부(54b)와 기단부(41b)와의 사이에서 간접매체(48a)의 누설을 방지하기 위하여, 기단부(41b)에 형성된 환상홈에는 씰재(53d)가 장착되어 있다.

통체(42)에 형성된 단부와 리테이너(57)와의 사이에는, 피스톤(41)의 외주면에 접촉하여 통체(42)와 피스톤(41) 사이를 씰링하는 씰재(58)가 장착되고, 상기 씰재(58)는 왕복운동하는 피스톤(41)의 피스톤 본체부(41a)의 접동면(46)에 접동접촉한다. 다만, 피스톤 본체부(41a)의 외주면에 환상홈을 형성하고 그 환상홈에 씰재(58)를 장착하여도 좋으며, 이 경우에는 씰재(58)는 피스톤(41)이 왕복운동할 때 통체(42)의 내주면에 접동접촉한다. 씰재(58)로서는 씰재(53a, 53b)와 동일한 단면 형상인 원형의 O 링이 사용되고 있는데, 원형 이외의 단면 형상으로 된 씰재 등 다른 타입의 씰재를 사용하여도 좋다.

피스톤(41)을 구동축(36)의 중공축부(36a)에 연결하기 위하여, 피스톤(41)의 기단부(41b)에는 연결구(59)가 설치되어 있다. 연결구(59)는 기단부(41b)에 설치되는 나사축부(59a)가 일 단부에 설치되고, 중공축부(36a)에 설치되는 나사축부(59b)가 타 단부에 설치되며, 중앙부분에는 나사축부(59a, 59b)보다도 직경이 큰 원판 형상의 조작손잡이(59c)가 설치되어 있다. 펌프 조립체(30)는 연결구(59)에 의해 구동축(36)에 연결되도록 되어 있고, 모터 샤프트(31)의 회전에 의해 축방향으로 왕복운동하는 구동축(36)은 연결구(59)를 통하여 피스톤(41)을 구동한다.

벨로우즈(43)의 사복부(43c)는 각각 단면이 원호상(圓弧狀)의 내측면과 외측면 및 이들 사이의 경방향부(徑方向部)를 포함한다. 이에 반하여, 벨로우즈 커버(54)의 사복부(54c)는 각각 단면이 대략 사각형인 내측부와 외측부 및 이들 사이의 경방향부를 포함한다. 다만, 벨로우즈(43)는 사복부(43c)의 단면 형상이 사복부(54c)와 동일한 것을 사용하여도 좋으며, 벨로우즈 커버(54)는 그 사복부(54c)의 단면형상이 사복부(43c)와 동일한 것을 사용하여도 좋다.

벨로우즈(43)는 불소 수지인 테트라플루오르에틸렌퍼플루오르알킬비닐에틸

(PFA)로 형성되어 있으나, PFA에 한정되지 않으며, 탄성변형하는 재료이면 기타의 수지 재료나 고무재료 또는 금속재료 등의 가요성 재료를 벨로우즈(43)의 소재로 사용하여도 좋다. 벨로우즈 커버(54)는 PFA로 형성되어 있으나, 탄성변형하는 재료이면 벨로우즈(43)와 동일하게 어떤 재료를 사용하여도 좋다. 약액이 레지스트액인 경우에는, 펌프 케이스(13) 등과 같이 약액이 접촉하는 부분의 재료로는 레지스트액과 반응하지 않는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

벨로우즈(43)의 사복부(43c)는, 경방향으로 사행(蛇行)하기 때문에 축방향의 위치에 따라 내경이 서로 다르게 된다. 사복부(43c)의 축방향 전체의 평균유효경을 D1이라고 하면, 상기 평균유효경 D1은 피스톤 본체부(41a)의 접동면(46)의 외경 D2와 거의 동일(D1=D2)하게 설정되어 있다. 따라서, 사복부(43c)의 평균유효면적과 피스톤(41)의 단면적은 거의 동일하게 설정되어 있고, 피스톤(41)이 축방향으로 왕복운동되어 벨로우즈(43)의 사복부(43c)가 축방향으로 탄성변형하는 때에는 구동실(49) 내의 용적은 일정한 용적이 된다. 이에 의하여, 피스톤(41)의 왕복운동시 에는 벨로우즈(43)의 사복부(43c)는 축방향으로만 변형하고, 경방향으로는 변형되지 않는다.

평균유효경 D1이 외경 D2에 대하여 거의 동일경에서는, 피스톤(41)의 축방향 왕복운동시에 사복부(43c)가 경방향으로 조금 변형되어도 벨로우즈(43)의 내구성을 손상시키지 않는 정도이면 허용오차에 포함된다. 피스톤(41)의 접동면(46)과 통체(42) 내주면과의 사이의 간극은 예를 들어 0.5 mm 또는 그 이하의 작은 간극으로 설정되고, 사복부(43c)의 평균유효경 D1을 통체(42) 내주면과 동일하게 설정하여도 피스톤(41)의 왕복운동시에는 사복부(43c)는 경방향으로는 거의 변형되지 않고 벨로우즈(43)의 내구성을 유지하는 것이 가능하다. 따라서, 외경 D2의 허용오차에는 통체(42)의 내경의 치수도 포함하게 된다.

벨로우즈(43)와 동일하게 벨로우즈 커버(54)의 사복부(54c)의 축방향 전체의 평균유효경을 D3라고 하면, 상기 평균유효경 D3는 피스톤(41) 접동면(46)의 외경 D2와 거의 동일(D1=D2=D3)하게 설정되어 있다. 따라서, 사복부(54c)의 평균유효면적과 피스톤(41)의 단면적은 거의 동일하게 설정되어 있고, 피스톤(41)이 축방향으로 왕복운동되어 벨로우즈 커버(54)의 사복부(54c)가 축방향으로 탄성변형하는 때에는 씰실(55) 내의 용적은 일정한 용적이 된다. 이에 의하여, 피스톤(41)의 왕복운동시에는 사복부(54c)는 축방향으로만 변형하고, 경방향으로는 변형되지 않는다. 평균유효경 D3가 외경 D2에 대하여 거의 동일경에서는, 사복부(43c)와 동일하게 피스톤(41)의 축방향 왕복운동시에 사복부(54c)가 경방향으로 조금 변형되어도 벨로우즈 커버(54)의 내구성을 손상시키지 않는 정도이면 허용오차에 포함된다.

피스톤(41)은 연결 로드(40)에 의해 벨로우즈(43)의 디스크부(43a)에 연결되기 때문에, 벨로우즈(43)는 그 선단부가 자체 하중에 의해 하방으로 변위되거나 펌프실(47) 내의 약액의 흐름에 의해 기울어지는 것이 방지된다. 또한, 피스톤(41)의 이동 스트로크와 벨로우즈(43)의 신축 스트로크를 정확히 일치시키는 것이 가능하고, 사복부(43c)가 부분적으로 찌그러지거나 늘어나지 않으며, 사복부(43c)에 있어서 불균일한 신축의 발생을 방지하는 것이 가능하다. 이에 의하여 벨로우즈(43)의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.

본 발명의 약액 공급장치(10)는 구동실(49) 내의 간접매체(48)를 피스톤(41)에 의해 가압시켜 벨로우즈(43)를 축방향으로 팽창 수축시키기 때문에, 구동실(49)의 압력을 높이는 것이 가능하다. 구동실(49)내의 간접매체(48)는 씰재(58)에 의해 씰링되어 있으나, 피스톤(41)에 의해 구동실(49)을 가압하여 펌프실(47)의 압력이 높게 되면 피스톤(41)의 외주면 즉 접동면(46)에 부착된 간접매체(48)는 구동실(49)의 압력에 의해 그대로 씰재(58)와 접동면(46)의 매우 작은 간극을 통과하여 통체(42)의 개구단 쪽으로 누출될 염려가 있다. 즉, 피스톤(41)이 약액을 토출하는 방향으로 구동되면 구동실(49)의 간접매체(48)를 통하여 벨로우즈(43)가 늘어나 펌프실(47)의 용적이 작게 된다. 이때에는, 액체토출구(12a) 및 여기에 접속된 배관 등 펌프 2차측의 저항과 약액의 점성 및 유량에 의해 펌프실(47) 내에 압력이 발생하고, 그 압력이 벨로우즈(43)를 통하여 간접매체(48)에 전달되기 때문에 구동실(49)의 압력이 높게 된다.

그러나, 구동실(49)의 압력이 높게되는 것에 기인하여 피스톤 본체부(41a)의 외주면에 부착되었던 간접매체(48)가 외부로 누설되어도, 누설된 간접매체(48)는 씰실(55)내의 간접매체(48a)로 들어가게 되고 장치의 외부로 누출되는 일은 없다. 벨로우즈 커버(54)는 접동부를 포함하지 않기 때문에, 피스톤(41)과 와이어 링(45)의 사이에서 누설된 간접매체(48)는 씰실(55)에서 외부로 누출되거나 비산하는 것을 방지할 수 있다.

피스톤(41)을 후퇴이동시켜 펌프실(47)의 용적을 크게하는 경우에, 구동실(49) 내의 간접매체(48)가 부압상태가 되어도 피스톤(41)의 기단부(41b)는 벨로우즈 커버(54)에 의해 외부로부터 차폐되고, 씰실(55)내에 봉입된 간접매체(48a)가 구동실(49) 내로 역류하여 들어간다고 하여도, 외부의 공기가 구동실(49) 내로 혼입되는 일은 없다. 더욱이, 기체에 비하여 액체 등의 간접매체(48)는 분자량이 크기 때문에 씰재(58)와 접동면(46) 사이의 미세한 간극을 통과하기 어렵고 씰실(55)에서 구동실로 들어오는 간접매체(48a)의 양은 적게 된다. 이와 같이, 액체 등의 간접매체(48a)를 씰실(55)에 봉입하는 것에 의해 액체토출구(12a)에서 약액의 토출 정도(精度)를 장기간에 걸쳐서 고정도로 유지하는 것이 가능하다. 즉, 특허문헌 4와 같이 외부의 주위 공기가 구동실 내로 들어오는 일은 없다.

더욱이, 피스톤(41)의 접동면(46)과 통체(42)의 외주면과의 사이를 씰링하는 씰재(58)를 경계로 이들의 축방향 양측에 비압축성의 간접매체(48, 48a)가 가득 채워져있기 때문에, 씰재(58)와 접동면(46)의 외주면에는 박막상태로 된 간접매체(48, 48a)가 개재하게 되고 씰재(58)의 윤활성이 높아져 씰재(58)의 마모 가 방지된다. 이것에 의해, 씰재(58)의 내구성이 향상되고 장치의 수명을 길게하는 것이 가능하다.

또한, 씰재(55)가 장기사용으로 마모되어 씰성이 저하되어도 구동실(49)로 공기가 혼입되는 것을 방지하는 것이 가능하고, 피스톤(41)의 왕복운동 스트로크와 벨로우즈(43)의 탄성변형에 의해 정해지는 약액의 토출량을 고정도로 대응시키는 것이 가능하다. 따라서 액정용 글래스 기판에 포토레지스트액을 도포하는 경우에는 일정량의 포토레지스트액을 높은 정밀도로 노즐(52)에서 토출하는 것이 가능하다.

도 6(A)는 접속 케이스(16)를 도시한 측면도이고, 도 6(B)는 도 6(A)에 있어서 6B-6B선에서의 단면도이다.

펌프 조립체(30)를 신품으로 교환하거나 펌프 조립체(30)의 보수점검을 행하는 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 펌프 케이스(13)와 구동 유니트(14)를 분리하는 것에 의해 펌프 조립체(30)를 약액 공급장치(10)에서 떼어내게 된다. 이때에는, 조작손잡이(59c)를 조작하여 연결구(59)를 펌프 조립체(30)와 함께 회전시키는 것에 의해, 나사축부(59b)와 구동축(36)의 암나사부(36d)와의 나사 결합을 해체하고 피스톤(41)을 구동축(36)에서 분리한다.

피스톤(41)과 구동축(36)과의 분리작업을 용이하게 행하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이 연결구(59)의 조작손잡이(59c)의 위치에 대응하여 접속 케이스(16)의 측벽에는 개구창(61)이 형성되어 있고, 조작손잡이(59c)는 개구창(61)을 통하여 외부로 노출하도록 되어 있다. 접속 케이스(16)에는 개구창(61)을 덮는 커버(62)가 착탈자재로이 장착되어 있다. 커버(62)는 접속 케이스(16)의 정면을 덮는 정면벽(62a)과 양측면을 덮는 측면벽(62b)을 포함하고, 단면은 대략 'コ'자 형상으로 되어 있다. 측면벽(62b)의 선단에는 관통공(63)이 형설된 설부(舌部, 62c)가 설치되고, 관통공(63)에 대응하여 접속 케이스(16)에는 나사공(64)이 형성되며, 상기 나사공(64)에 나사 결합하는 나사 부재(65)에 의해 커버(62)가 체결되도록 되어 있다.

도 6은 커버(62)가 접속 케이스(16)에서 떼어져 조작손잡이(59c)가 외부로 노출된 상태를 도시하며, 이 상태에서 조작손잡이(59c)를 회전시키면 연결구(59)를 구동축(36)에서 분리하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 접속 케이스(16)를 유니트 하우징(15)으로부터 떼어내지 않고 펌프 케이스(13)를 접속 케이스(16)에서 떼어낸 상태에서 조작손잡이(59c)를 회전시키는 것에 의해 용이하게 펌프 조립체(30)를 내부로부터 꺼내는 것이 가능함과 함께 펌프 조립체(30)를 펌프 케이스(13) 내로 끼워 넣는 것이 가능하다.

펌프 조립체(30)의 떼어내고 끼워넣는 조작을 행하는 경우에는, 간접매체(48)는 벨로우즈(43)의 구동실(49) 내에 봉입되어 있고, 간접매체(48a)는 벨로우즈 커버(54)의 씰실(55) 내에 봉입되어 있기 때문에 간접매체(48, 48a)는 외부로 흘러나가지 않고, 작업자의 손에 액체가 부착되거나 장치 주변에 액체가 비산되는 일이 없다. 더욱이, 펌프 조립체(30)를 하나의 유니트로서 착탈하는 것이 가능하기 때문에 단시간에 펌프 조립체(30)를 용이하게 교환하는 것이 가능하고, 약액 공급장치(10)를 포함하는 생산 라인에 있어서 펌프 정지 시간을 단축하는 것이 가능하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유니트 하우징(15)의 측면에는 센서취부홈(66)이 길이 방향으로 이어져 형성되고, 센서취부홈(66)에는 자기센서(67)가 장착되도록 되어 있다. 이 자기 센서(67)는 도 4에 도시된 바와 같이 구동축(36)에 설치되는 자석(68)의 자력을 감지하여 신호를 출력한다. 자기센서(67)는 구동축(36)이 원점위치 즉 기준위치로 되는 것을 검출하기 위하여 사용되며, 자기센서(67)로부터의 신호에 의해 구동축(36)의 직선왕복운동 스트로크를 일정하게 하는 것이 가능하다. 또한, 구동축(36)의 전진한도 위치와 후퇴한도 위치에 대응하여 2개의 자기센서(67)를 센서취부홈(66)에 장착하도록 하여도 좋다.

구동축(36)의 원점위치를 검출하기 위하여, 발광소자와 수광소자를 포함하는 광센서를 사용하는 경우에는 구동 유니트(14) 내에 센서의 접속단자가 노출되게 되고, 벨로우즈(43) 및 벨로우즈 커버(54)가 파손되어 액체가 구동 유니트(14) 내에 유입되면 센서의 접속전극 등에 액체가 비산될 염려가 있다. 그렇기 때문에, 간접매체로서 가연성 액체가 사용되면 접속전극에 비산된 액체에 의해 접속전극에서 인화할 위험성이 있다. 이에 반하여, 원점 센서로서 자기센서(67)를 사용하면 자기센서(67)를 구동 유니트(14)의 외면에 설치하는 것이 가능하기 때문에, 자기센서(67)는 유니트 하우징(15)의 격벽에 의해 구동 유니트(14) 내로부터 격리된다. 이것에 의해, 안전하게 사용하는 것이 가능한 약액 공급장치를 구현할 수 있다.

상기 약액 공급장치(10)를 이용하여 약액 탱크(51) 내의 약액을 노즐(52)에 서 토출시키는 경우에는, 약액 공급장치(10)는 통상 도 1에 도시된 바와 같이 접속 케이스(16)의 배면에 형성된 나사공(72)에 나사 결합하는 나사 부재에 의해 수평의 지지대에 거치된다. 이와 같이 약액 공급장치(10)를 수평으로 설치하면 약액 탱크(51)에서 노즐(52)을 향하여 약액은 수직방향으로 흐르기 때문에 약액 탱크(52)에서 노즐(52)로 향하는 약액 내에 기포가 포함되어 있어도, 기포가 펌프실(47)이나 체크 밸브(24, 27)에 포착되는 것이 방지된다.

상기 약액 공급장치(10)는, 펌프 케이스(13)에서 전동 모터(18)까지 일직선상의 직렬로 되어 있기 때문에 폭 치수가 작게 되고, 약액 공급장치(10)의 양측 스페이스에 다른 기기를 배치하는 것이 가능하다.

노즐(52)에서 약액을 토출하려면, 전동 모터(18)의 모터 샤프트(31)를 회전시키는 것에 의해 피스톤(41)을 후퇴 이동시켜 약액 탱크(51) 내의 약액을 흡입하는 동작과, 모터 샤프트(31)를 역회전시키는 것에 의해 피스톤(41)을 전진이동시켜 펌프실(47) 내의 약액을 노즐(52)을 향하여 토출하는 동작을 반복하게 된다. 피스톤(41)의 전진이동 스트로크는, 자기센서(67)에 의해 검출되는 피스톤(41) 및 구동축(36)의 원점위치에서 소정의 회전수만큼 모터 샤프트(31)를 회전시키는 것에 의해 설정된다.

피스톤(41)의 전진 및 후퇴이동에 의해 벨로우즈(43)는 축방향으로 팽창수축하고, 이에 대응하는 용적으로 펌프실(47)은 팽창수축하여 펌프 동작이 행해진다. 이러한 펌프 동작에 있어서는, 구동실(49) 내에 봉입된 간접매체(48)를 통하여 벨로우즈(43)가 팽창수축하기 때문에 벨로우즈(43)는 간접매체(48)에 의해 경방향으 로 변형되지 않고, 평균반경을 유지한채로 피스톤(41)의 이동 스트로크에 대응하는 스트로크로 축방향으로 탄성변형한다. 이에 의하여구동축(36)의 이동 스트로크에 대응하는 양의 약액을 노즐(52)에서 토출하는 것이 가능하다. 구동실(49) 내의 간접매체(48)가 씰재(58)를 통하여 씰실(55) 내로 누입되어도, 씰실(55)은 벨로우즈 커버(54)에 의해 외부로부터 차단되기 때문에 간접매체(48, 48a)가 외부로 누출되는 것이 방지된다.

씰재(58)의 열화(劣化) 등에 기인하여 펌프 조립체(30)를 교환하는 경우에는, 펌프 조립체(30)를 펌프 케이스(13) 및 접속 케이스(16) 내에서 떼어내게 된다. 이 떼어내는 작업에 있어서는, 펌프 케이스(13)를 구동 유니트(14)에서 분리한 상태에서 개구창(61)에서 조작손잡이(59c)에 의해 연결구(59)를 회전시켜 연결구(59)와 구동축(36)과의 연결을 해체하는 것에 의해 유니트화된 펌프 조립체(30)를 단시간 내에 꺼내는 것이 가능하다. 이때에는, 펌프 조립체(30) 내부의 액체는 실링되어 있기 때문에, 작업자의 손에 액체가 부착되거나 장치주위로 액체가 비산되는 일이 없다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 태양인 약액 공급장치의 일부를 도시한 단면도이고, 도 7 및 도 8에는 전술한 약액 공급장치를 도시한 도 3과 동일한 부분이 도시되어 있다. 도 7 및 도 8에 있어서는 전술한 약액 공급장치와 부재를 공통으로 하는 부재에 대하여는 동일한 부호를 사용하였으며, 중복되는 설명은 생략한다.

도 7에 도시된 약액 공급장치(10)에 있어서는, 피스톤(41)과 디스크부(43a) 와의 사이를 연결로드(40)에 의해 연결하지 않고, 피스톤(41)의 축방향 이동은 간접매체(48) 만에 의해 벨로우즈(43)의 신축운동으로 변환된다. 이와 같이, 도 3에 도시된 연결로드(40)를 사용하지 않아도 좋다.

도 8에 도시된 약액 공급장치(10)에 있어서는, 통체(42)와 피스톤(41)의 기단부(41b)와의 사이에 가요성 커버 부재로서 다이어프램 커버(71)가 설치되고, 이 다이어프램 커버(71)의 내부에 씰실(55)이 형성되어 있다. 다이어프램 커버(71)는 통체(42)에 고정되는 선단부와 기단부(41b)에 고정되는 후단부와의 사이에 단면 S자 형상으로 사행하는 만곡부(71a)를 포함하고, 피스톤(41)의 축방향 운동시에 다이어프램 커버(71)는 축방향으로 탄성변형하여 피스톤(41)에 추종한다. 이와 같이, 씰실(55)을 형성하기 위한 가요성 커버 부재로서는 벨로우즈 타입의 커버(54)를 사용하여도 좋고 다이어프램 타입의 커버(71)를 사용하여도 좋다.

각각의 약액 공급장치(10)에 있어서는, 펌프 케이스(13)에 설치된 액체 유입부(11)와 액체 토출부(12)의 내부에 체크 밸브(24, 27)가 설치되어 있으나, 펌프 케이스(13)에 체크 밸브(24, 27)를 설치하지 않고 펌프 케이스(13)에 접속되는 공급측유로(28) 및 토출측유로(29)에 각각 체크 밸브(24, 27)를 설치하여도 좋다. 또한 체크 밸브(24, 27) 대신에 전기신호에 의해 유로를 개폐하는 솔레노이드나 모터구동 밸브, 공기압에 의해 작동하는 에어오퍼레이트를 사용하여도 좋다.

본 발명은 전술한 실시 태양에 한정되지 않으며, 그 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다영한 변경이 가능하다. 예를 들면, 피스톤(41)을 전동 모터(18)에 의해 구동하도록 되어 있으나 구동 수단으로는 전동 모터(18)에 한정되지 않으며, 공기압 실린더 등 다른 구동수단을 사용하는 것으로 하여도 좋다.

도 1은 본 발명의 일 실시 태양에 따른 약액 공급장치의 외관을 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에 있어서 화살표 2 방향에서 본 약액 공급장치의 평면도이다.

도 3은 도 1의 선단측 반쪽 부분을 도시한 확대단면도이다.

도 4는 도 1의 후단측 반쪽을 도시한 확대단면도이다.

도 5는 약액 공급장치의 분해단면도이다.

도 6의 (A)는 약액 공급장치의 접속 케이스를 도시한 측면도이고, (B)는 (A)에 있어서 6B-6B선 단면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시태양에 따른 약액 공급장치의 일부를 도시한 단면도이며, 상기 도 3과 동일한 부분이 도시되어 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시태양에 따른 약액 공급장치의 일부를 도시한 단면도이며, 상기 도 3과 동일한 부분이 도시되어 있다.

*** 부호의 설명 ***

10 약액 공급장치

11 액체유입부

12 액체토출부

13 펌프 케이스

14 구동 유니트

15 유니트 하우징

16 접속 케이스

18 전동 모터

30 펌프 조립체

31 모터 샤프트

36 구동축

36a 중공축부

38 볼나사축

39 볼너트

40 연결 로드

41 피스톤

41a 피스톤 본체부

41b 기단부

42 통체

43 벨로우즈

43c 사복부

46 접동면

47 펌프실

48, 48a 간접매체

49 구동실

54 벨로우즈 커버(가요성 커버부재)

55 씰실

59 연결구

59c 조작손잡이

61 개구창

62 커버

67 자기 센서

71 다이어프램 커버(가요성 커버부재)

Claims

액체 유입구 및 액체 유출구가 형성된 펌프 케이스와,

상기 펌프 케이스에 장착되며 피스톤이 축방향으로 접동자재(摺動自在)로이 끼워 설치되는 통체와,

상기 통체의 선단부에 설치되고, 상기 펌프 케이스 내에서 상기 유체 유입구 및 상기 유체 유출구에 연통하는 펌프실을 구획 형성함과 함께 상기 피스톤 선단과의 사이에 비압축성의 간접매체가 봉입되는 구동실을 구획 형성하는 탄성변형자재의 벨로우즈와,

상기 피스톤의 기단부와 상기 통체와의 사이에 설치되고, 상기 피스톤의 접동면에 이어짐과 함께 비압축성의 간접매체가 봉입되는 씰실을 형성하는 축방향으로 탄성변형자재의 가요성 커버부재와,

상기 피스톤을 축방향으로 왕복운동시키는 구동축이 끼워 설치되고, 상기 펌프 케이스에 장착되는 구동 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급장치.
제 1항에 있어서, 상기 피스톤과 상기 벨로우즈의 선단부를 연결함과 함께 상기 피스톤보다도 작은 직경의 연결 로드를 상기 피스톤에 설치하는 것을 특징으로 하는 약액 공급장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 피스톤은 상기 통체의 내주면에 접촉하는 피스톤 본체와, 상기 피스톤 본체보다도 작은 직경의 기단부를 포함하고, 상기 가요성 커버부재와 상기 기단부와의 사이에 상기 씰실을 형성하는 것을 특징으로 하는 약액 공급장치.
제 2항에 있어서, 상기 벨로우즈의 평균 유효경을 상기 피스톤의 외경과 거의 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 약액 공급장치.
제 3항에 있어서, 본 발명의 약액 공급장치는 상기 가요성 커버의 평균 유효경을 상기 피스톤 본체의 외경과 거의 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 약액 공급장치.
제 1항 내지 제 5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 커버는 벨로우즈 또는 다이어프램인 것을 특징으로 하는 약액 공급장치.
액체 유입구 및 액체 유출구가 형성된 펌프 케이스에 착탈자재로이 장착되는 펌프 조립체에 있어서,

피스톤이 축 방향으로 접동자재로이 끼워 설치되는 통체와,

상기 통체의 선단부에 설치되고 상기 피스톤 선단과의 사이에 비압축성의 간접매체가 봉입되는 구동실을 구획 형성하는 탄성변형자재의 벨로우즈와,

상기 피스톤의 기단부와 상기 통체와의 사이에 설치되고 상기 피스톤의 접동면에 이어짐과 함께 비압축성의 간접매체가 봉입되는 씰실을 형성하는 축방향으로 탄성변형자재의 가요성 커버부재를 포함하고,

상기 펌프 케이스에 장착된 상태에서 상기 벨로우즈와 상기 펌프 케이스에 의해 펌프실을 형성하는 것을 특징으로 하는 펌프 조립체.
제 7항에 있어서, 상기 피스톤과 상기 벨로우즈의 선단부를 연결함과 함께 상기 피스톤보다도 작은 직경의 연결 로드를 상기 피스톤에 설치하는 것을 특징으로 하는 펌프 조립체.
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 피스톤은 상기 통체의 내주면에 접촉하는 피스톤 본체와, 상기 피스톤 본체보다도 작은 직경의 기단부를 포함하고, 상기 가요성 커버부재와 상기 기단부와의 사이에 상기 씰실을 형성하는 것을 특징으로 하는 펌프 조립체.
제 8항에 있어서, 상기 벨로우즈의 평균 유효경을 상기 피스톤의 외경과 거의 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 펌프 조립체.
제 9항에 있어서, 상기 가요성 커버의 평균 유효경을 상기 피스톤 본체의 외경과 거의 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 펌프 조립체.
제 7항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 커버는 벨로우즈 또는 다이어프램인 것을 특징으로 하는 펌프 조립체.