JP2019074000A

JP2019074000A - シリンジポンプ

Info

Publication number: JP2019074000A
Application number: JP2017199220A
Authority: JP
Inventors: 祥吾野田; Shogo Noda; 町田　竹雄; Takeo Machida; 竹雄町田
Original assignee: Taikisha Ltd
Current assignee: Taikisha Ltd
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2037-10-13
Also published as: JP6681863B2

Abstract

【課題】シリンジポンプにおいて、シリンダの内周面や環状シール材の外周面に付着した残留物に原因するピストン摺動抵抗の増大を防止する。【解決手段】ピストン４に装備の環状シール材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３の内周面との間の隙間部分に洗浄液Ｌを供給して前記隙間部分を洗浄し、かつ、洗浄後の前記隙間部分に乾燥用気体Ａを供給して洗浄後の前記隙間部分を乾燥させる洗浄乾燥手段３１を設けるとともに、洗浄乾燥手段３１による前記隙間部分の洗浄乾燥処理に続いて、前記隙間部分に潤滑性を備えるシール液Ｓを供給するシール液供給手段３２を設ける。【選択図】図９

Description

本発明は、塗装機に対する液体塗料や塗料硬化液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、シリンダの内部に摺動自在に配置したピストンに、ピストンとシリンダ内周面との間をシールする環状シール材を装備し、充填路を通じて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した液体を、前記一方側底壁の側への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、充填室に充填した塗料などの液体をピストンの摺動により充填室から吐出させた後、空の充填室に対して洗浄液と乾燥用気体とを順次に供給することで、シリンダ内における充填室を次の液体の充填に先立ち洗浄するとともに乾燥させる洗浄乾燥処理が一般的に行われる。

そして、下記の特許文献１では、充填室を洗浄する際にシリンダ内周面とピストンとの間に間隙幅の大きな洗浄用間隙を生じさせて、充填室に供給した洗浄液をその洗浄用間隙に通過させることで、シリンダ内周面やピストンにおける環状シール材の外周面などに付着している残留物を洗浄液により洗い流すようにしたシリンジポンプが提案されている。

特開２０１４−２２４５１７号公報

しかし、シリンダの内周面やピストンにおける環状シール材の外周面に付着した残留物（特に、液体塗料や塗料硬化液に含まれる硬化成分が形成する皮膜状の残留物など）は、洗浄液による洗い流しだけでは完全に除去することが難しく、この為、従来のシリンジポンプでは、この残留物の堆積によりピストンの摺動抵抗が大きくなることで、ピストンの摺動が不良になってポンプ機能の低下や不測のポンプ停止を招いたり、ピストンにおける環状シール材の早期摩損を招いたりする問題があった。

また、これを防止するには、ポンプ各部を分解して付着残留物を除去するメンテナンス作業を頻繁に実施しなければならず、そのことでメンテナンス負担が大きくなるとともに、ポンプの稼働効率が低下する問題があった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な改良により上記問題を効果的に解消する点にある。

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、
シリンダの内部に摺動自在に配置したピストンに、前記ピストンと前記シリンダの内周面との間をシールする環状シール材を装備し、
充填路を通じて前記シリンダの一方側底壁と前記ピストンとの間の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、
前記環状シール材に対して前記充填室とは反対側における前記ピストンと前記シリンダの内周面との間の隙間部分に洗浄液を供給して前記隙間部分を洗浄し、かつ、洗浄後の前記隙間部分に乾燥用気体を供給して洗浄後の前記隙間部分を乾燥させる洗浄乾燥手段を設けるとともに、
前記洗浄乾燥手段による前記隙間部分の洗浄乾燥処理に続いて、前記隙間部分に潤滑性を備えるシール液を供給するシール液供給手段を設けてある点にある。

この構成によれば（図９及び図１０参照）、ピストン４の環状シール材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を、洗浄乾燥手段３１による洗浄液Ｌ及び乾燥用気体Ａの順次供給により洗浄乾燥処理した上で、その隙間部分２９に対してシール液供給手段３２により潤滑性を備えるシール液Ｓを供給するから、先の洗浄乾燥処理にかかわらずシリンダ内周面３ａや環状シール材１３の外周面に付着残留物（特に、充填室１０に充填した液体に含まれる硬化成分などが形成する皮膜状の残留物）が残ったとしても、上記隙間部分２９に供給したシール液Ｓのシール機能によりシリンダ内周面３ａとピストン４との間のシール性（厳密には、シリンダ内周面３ａと環状シール材１３の外周面との間のシール性）を高く保ちながら、付着残留物によるピストン摺動抵抗の増大を、供給したシール液Ｓの潤滑機能により効果的に防止することができる。

また、上記隙間部分２９にシール液Ｓを供給した後におけるピストン４の摺動に伴いシリンダ内周面３ａや環状シール材１３の外周面にシール液Ｓの液被膜が形成されて、この液被膜の存在により、シリンダ内周面３ａや環状シール材１３の外周面に対する残留物の付着そのものも抑止することができ、この点からも付着残留物によるピストン摺動抵抗の増大を防止することができる。

したがって、上記構成によれば、付着残留物によりピストン４の摺動抵抗が増大することに原因するポンプ機能の低下や不測のポンプ停止あるいは環状シール材１３の早期摩損などを効果的に防止することができる。

そしてまた、ポンプ各部を分解して付着残留物を除去するメンテナンス作業を不要にする、ないしは、その必要頻度を低減することができて、メンテナンスの負担を軽減するとともにポンプの稼働効率も高めることができる。

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、
前記洗浄液及び前記乾燥用気体を前記隙間部分に導く洗浄用供給路と、前記隙間部分に供給された前記洗浄液及び前記乾燥用気体を前記隙間部分から排出する洗浄用排出路と、前記シール液を前記隙間部分に導くシール液供給路との夫々に開閉弁を装備し、
前記洗浄乾燥手段及び前記シール液供給手段を制御する制御手段は、各々の前記開閉弁を開閉操作する開閉弁制御として、
前記隙間部分に前記洗浄液及び前記乾燥用気体を供給するときには、前記シール液供給路に装備された前記開閉弁を閉じるとともに、前記洗浄用供給路及び前記洗浄用排出路の夫々に装備された前記開閉弁を開き、
前記隙間部分に前記シール液を供給するときには、前記洗浄用供給路及び前記洗浄用排出路の夫々に装備された前記開閉弁を閉じるとともに、前記シール液供給路に装備された前記開閉弁を開く構成にしてある点にある。

この構成によれば、上記隙間部分２９に洗浄液Ｌ及び乾燥用空気Ａを供給するときには（図８参照）、洗浄用供給路３３及び洗浄用排出路３７の夫々に介装された開閉弁Ｖ１，Ｖ３が開かれることで、洗浄用供給路３３を通じて隙間部分２９に洗浄液Ｌ及び乾燥用気体Ａを供給するのに伴い、供給した洗浄液Ｌ及び乾燥用気体Ａを洗浄用排出路３７を通じ隙間部分２９から排出するようにして、隙間部分２９に対し洗浄液Ｌ及び乾燥用気体Ａを一過的に通過させる形態で供給することができ、これにより、上記隙間部分２９に対する洗浄乾燥処理の処理効果や処理能率を高めることができる。

また、上記隙間部分２９にシール液Ｓを供給するときには（図１０参照）、洗浄用供給路３３及び洗浄用排出路３７の夫々に介装された開閉弁Ｖ１，Ｖ３が閉じられることで、隙間部分２９に連なるシリンダ内周面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液Ｓを加圧形態で効果的に作用させることができ、これにより、付着残留物によるピストン摺動抵抗の増大を一層効果的に防止することができる。

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、
前記一方側底壁から離れる側へ摺動する前記ピストンを当接させて停止させる座部材を設け、
前記ピストン及び前記座部材は、前記ピストンが前記座部材に当接した状態においてそれらピストンと座部材との間に中継室が形成される構造にするとともに、
前記ピストンには、前記中継室を前記隙間部分に連通させる連通路を形成し、
前記洗浄乾燥手段及び前記シール液供給手段は、前記洗浄液及び前記乾燥用気体並びに前記シール液の夫々を前記中継室及び前記連通路を通じて前記隙間部分に供給する構成にしてある点にある。

この構成によれば（図８及び図１０参照）、ピストン４が座部材１４に当接した状態において上記中継室２８及び上記連通路３０を通じて、洗浄液Ｌ及び乾燥用気体Ａ並びにシール液Ｓの夫々を上記隙間部分２９に対し円滑かつ的確に供給することができ、これにより、上記隙間部分２９に対する洗浄乾燥処理の処理効果及び処理能率を高めるとともに、付着残留物によるピストン摺動抵抗の増大を一層効果的に防止することができる。

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、
前記充填路を通じて前記充填室に前記液体を充填した後、前記充填路及び前記吐出路を閉じた状態で、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、検出した圧力変化に基づいて、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気泡存否判定手段を設けてある点にある。

この構成によれば（図５参照）、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して液体吐出が不安定化することを防止することができる。

即ち、充填室１０に充填した液体Ｔに気泡が含まれていると、その液体Ｔを充填室１０から吐出する吐出工程の初期において多量の液体Ｔが充填室１０から吐出されるのに対して、ピストン４がシリンダ３の一方側底壁７に近付いた吐出工程の終期に、その吐出工程が未だ完了していないにもかかわらず充填室１０が既に液体不存の空状態になってしまうなどのトラブルを招く。

これに対し、上記構成では、充填室１０に液体Ｔを充填した後、充填路２３及び吐出路２０を閉じて充填室１０からの流体送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（即ち、加圧側）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、気泡存否判定手段３８ａにより充填室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の圧力が液体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に原因して充填室１０における液体Ｔの圧力が緩慢にしか上昇しない。

このことを利用して、気泡存否判定手段３８ａにより充填室１０の液体Ｔ中における気泡の存否を判定する。

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、この気泡存否判定手段３８ａよる判定に応じ、充填室１０からの液体吐出の開始前に、ポンプ停止を促す警報を発令させたりポンプを自動停止させたりするなどの適当な対応処置を採るようにすることができ、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防止することができる。

本発明の第５特徴構成は、第４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、
前記気泡存否判定手段は、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（図５参照）、気泡存否判定手段３８ａ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の圧力を供給先への液体供給に適した圧力まで速やかに低下させることができる。

即ち、この種のシリンジポンプでは、充填室１０に充填した液体Ｔ中に気泡が含まれることを防止するため、ピストン４をシリンダ３の一方側底壁７から離れる側へ摺動させる場合、充填室１０に充填した液体Ｔの圧力によりピストン４を摺動させることで充填室１０を正圧に保つようにする。その後、気泡存否判定手段３８ａによる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の圧力を供給先への液体供給に適した圧力まで低下させるには、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の圧力によりピストン４をシリンダ３の一方側底壁７から離れる側に摺動させる方法と、充填室１０における液体Ｔの一部を充填室１０から排出する方法との２通りの方法が考えられる。

しかし、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の圧力によりピストン４を摺動させる前者の方法では、前述の如き付着残留物よるピストン摺動抵抗の増大が原因でピストン４が円滑に摺動せず、そのことで、充填室１０における液体Ｔの圧力を適切に低下させることが難しくなり易い問題があり、一方、充填室１０における液体Ｔの一部を排出する後者の方法では、吐出対象である液体Ｔの浪費を招く問題がある。

これに対し、前述した第１特徴構成に従属する上記第５特徴構成によれば、前述のシール液供給手段３２によるシール液Ｓの供給によりピストン摺動抵抗の増大を効果的に防止できることから、気泡存否の判定で上昇させた充填室１０における液体Ｔの圧力によりピストン４を摺動させる前者の方法を採りながらも、ピストン４の摺動不良を効果的に防止した状態で、また、充填室１０における液体Ｔの一部を無駄に捨てることも無く、充填室１０における液体Ｔの圧力を供給先への液体供給に適した圧力まで確実かつ円滑に低下させることができる。

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、ダンプ弁Ｖｂ及びセーバー弁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（例えば０．３ｍｍ程度）だけ突出する突出ピン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（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→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（即ち、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から排除した気体Ａ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Ａ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Ａ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のを防止する。

（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。

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を残した状態で、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´とは反対側においてシリンダ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。

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
４ピストン
３ａシリンダ内周面
１３環状シール材
２３充填路
７一方側底壁
１０充填室
Ｔ塗料（液体）
２０吐出路
２シリンジポンプ
２９隙間部分
Ｌ洗浄液
Ａ乾燥用気体
３１隙間部分用の洗浄乾燥器（洗浄乾燥手段）
Ｓシール液
３２隙間部分用のシール液供給器（シール液供給手段）
３３洗浄用供給路
３７洗浄用排出路
３５シール液供給路
Ｖ１〜Ｖ３開閉弁
３８ポンプ制御器（制御手段）
１４座部材
２８中継室
３０連通路
ｅ加圧用移動量
３８ａ判定部（気泡存否判定手段）

Claims

シリンダの内部に摺動自在に配置したピストンに、前記ピストンと前記シリンダの内周面との間をシールする環状シール材を装備し、
充填路を通じて前記シリンダの一方側底壁と前記ピストンとの間の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、
前記環状シール材に対して前記充填室とは反対側における前記ピストンと前記シリンダの内周面との間の隙間部分に洗浄液を供給して前記隙間部分を洗浄し、かつ、洗浄後の前記隙間部分に乾燥用気体を供給して洗浄後の前記隙間部分を乾燥させる洗浄乾燥手段を設けるとともに、
前記洗浄乾燥手段による前記隙間部分の洗浄乾燥処理に続いて、前記隙間部分に潤滑性を備えるシール液を供給するシール液供給手段を設けてあるシリンジポンプ。
前記洗浄液及び前記乾燥用気体を前記隙間部分に導く洗浄用供給路と、前記隙間部分に供給された前記洗浄液及び前記乾燥用気体を前記隙間部分から排出する洗浄用排出路と、前記シール液を前記隙間部分に導くシール液供給路との夫々に開閉弁を装備し、
前記洗浄乾燥手段及び前記シール液供給手段を制御する制御手段は、各々の前記開閉弁を開閉操作する開閉弁制御として、
前記隙間部分に前記洗浄液及び前記乾燥用気体を供給するときには、前記シール液供給路に装備された前記開閉弁を閉じるとともに、前記洗浄用供給路及び前記洗浄用排出路の夫々に装備された前記開閉弁を開き、
前記隙間部分に前記シール液を供給するときには、前記洗浄用供給路及び前記洗浄用排出路の夫々に装備された前記開閉弁を閉じるとともに、前記シール液供給路に装備された前記開閉弁を開く構成にしてある請求項１記載のシリンジポンプ。
前記一方側底壁から離れる側へ摺動する前記ピストンを当接させて停止させる座部材を設け、
前記ピストン及び前記座部材は、前記ピストンが前記座部材に当接した状態においてそれらピストンと座部材との間に中継室が形成される構造にするとともに、
前記ピストンには、前記中継室を前記隙間部分に連通させる連通路を形成し、
前記洗浄乾燥手段及び前記シール液供給手段は、前記洗浄液及び前記乾燥用気体並びに前記シール液の夫々を前記中継室及び前記連通路を通じて前記隙間部分に供給す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。
前記充填路を通じて前記充填室に前記液体を充填した後、前記充填路及び前記吐出路を閉じた状態で、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、検出した圧力変化に基づいて、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気泡存否判定手段を設けてある請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリンジポンプ。
前記気泡存否判定手段は、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４記載のシリンジポンプ。