JPH07103136A - 液体吐出装置およびその動作制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移送経路内での滞留に伴う障害を防止して所
期の液体吐出を確実に行える液体吐出装置およびその動
作制御方法を提供すること。 【構成】 三方弁40を吸入状態としてポンプ30を吸入動
作させてタンク20内の液体13を吸入チューブ51から共通
チューブ50内まで吸入し、三方弁40を吐出状態に切り換
えてポンプ30を吐出動作させて共通チューブ50内の液体
13を吐出チューブ52から吐出し、三方弁40を吐出状態と
したままポンプ30を吸入動作させて吐出チューブ52から
空気14を吸入し、三方弁40を吸入状態に切り換えてポン
プ30を吐出動作させて空気14を吐出して吸入チューブ51
内の液体13をタンク20内に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体吐出装置およびその
動作制御方法に関し、特に時間経過により硬化したり分
離沈降し易い微細粉体等が混合された液体などの定量吐
出等に利用できる。

【０００２】

【背景技術】従来より、液体の移送には様々な形式の液
体吐出装置が利用されている。例えば、通常の液体の移
送にはスクリュー式やピストン式のポンプが利用されて
おり、摺動機構の関与が問題になる薬品の注入等にはチ
ューブ式のローラポンプ等が利用されている。また、液
体の塗布作業には、これらの吐出装置に塗布ノズルやス
プレーノズル等を組み合わせた装置が用いられている。

【０００３】ところで、接着剤や合成樹脂塗料など、時
間経過とともに硬化する性質の液体では、移送経路中で
の滞留時間が長くなると硬化が進んで塗布までに変質し
てしまうほか、移送経路内で硬化固着して管路の詰まり
等を生じる原因となる。また、微細粉体等が混合された
液体などでは、時間の経過に伴って当該液体中の微細粉
体等が分離沈降し易く、移送経路中での滞留時間が長く
なると同様に変質や詰まりの原因となる。このため、前
述のような硬化性や分離性の液体の移送にあたっては、
タンク等の内部に貯留しておく際には当該液体を常時攪
拌しておくとともに、配管等の移送経路を短縮化し、塗
布の直前に当該液体を吸い込んで短時間のうちに吐出す
る等の対応が必要となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、複数の塗布対
象に順次塗布してゆく場合など、移送経路の吐出側先端
から所定量の液体を吐出し、吐出停止状態で他の塗布対
象に移動するといった間歇的な吐出動作を繰り返すこと
になり、各吐出動作の間の停止状態において移送経路中
での一時的な塗布液体の滞留が避けられない。このた
め、貯留タンク等から吐出端に到る移送経路を短縮化す
るとしても、当該移送経路内での滞留が避けられないこ
とになり、滞留した液体は短時間でも変質等が生じる可
能性があるため、吐出する液体の変質を完全に回避する
ことができず、所期の液体吐出等が十分に行えないとい
う問題があった。本発明の目的は、移送経路内での滞留
に伴う障害を防止して所期の液体吐出を確実に行える液
体吐出装置およびその動作制御方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、液体の吐出動
作のつど移送経路中に残留した液体をタンク等に戻す動
作を行うことにより、液体の経路内滞留を回避して前記
目的を達成しようとするものである。本発明の装置は、
吐出すべき液体を貯留するタンクと、基端側が前記タン
ク内の液相部分に連通された吸入チューブと、下端側が
前記吸入チューブの先端側に接続された共通チューブ
と、この共通チューブの上端側に接続されて吸入および
吐出が可能なポンプと、基端側が前記共通チューブの下
端側に接続された吐出チューブと、前記共通チューブと
吸入チューブとを連通させかつ共通チューブと吐出チュ
ーブとの連通を遮断する吸入状態または前記共通チュー
ブと吐出チューブとを連通させかつ共通チューブと吸入
チューブとの連通を遮断する吐出状態の何れかを交互に
切り換え可能な切り換え手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００６】また、前記装置において、前記ポンプは吸
入および吐出の容積が前記吸入チューブと共通チューブ
の内部容積の和および前記吐出チューブと共通チューブ
の内部容積の和の何れよりも大きいことを特徴とする。
さらに、前記装置において、前記共通チューブの内部容
積が吐出すべき液量に対して十分大きいことを特徴とす
る。また、前記装置において、前記切り換え手段は、吸
入状態では共通チューブを吸入チューブに連通させかつ
吐出状態では共通チューブを吐出チューブに連通させる
三方弁であることを特徴とする。

【０００７】さらに、前記装置において、前記切り換え
手段は、前記吸入チューブの先端側を挟持閉塞させる吸
入側ピンチバルブと、前記吐出チューブの基端側を挟持
閉塞させる吐出側ピンチバルブとで構成されていること
を特徴とする。そして、前記装置において、前記ポンプ
はシリンダ式ポンプであり、当該シリンダ内面に摺接す
るピストンは全周におよぶ液封シールを備えていること
を特徴とする。さらに、前記装置において、前記ポンプ
は共通チューブ内径より太い外径のピストンを有するシ
リンダ式ポンプであり、このポンプには当該ポンプのシ
リンダとピストンとの相対移動に同期して相対移動する
補償シリンダおよび補償ピストンと、前記補償ピストン
の先端面に形成されて補償チューブを介して前記シリン
ダ内に連通される中央孔とを有する体積補償手段が設け
られ、前記補償ピストンの外径は前記ピストンと等しく
され、この中央孔の内径は前記共通チューブの内径に等
しくされていることを特徴とする。

【０００８】一方、本発明の動作制御方法は、前記装置
の動作制御方法であって、前記切り換え手段を吸入状態
とし、前記ポンプを吸入動作させて前記タンク内の前記
液体を少なくとも共通チューブ内まで吸入し、前記切り
換え手段を吐出状態に切り換え、前記ポンプを吐出動作
させて前記共通チューブ内の前記液体を前記吐出チュー
ブから吐出し、前記切り換え手段を吐出状態としたま
ま、前記ポンプを吸入動作させて前記吐出チューブから
外気を吸入し、前記切り換え手段を吸入状態に切り換
え、前記ポンプを吐出動作させて前記外気を前記吸入チ
ューブから吐出して当該吸入チューブ内の前記液体を前
記タンク内に戻すことを特徴とする。

【０００９】また、前記方法において、予め、前記ポン
プが所定量吸入した吸入位置と、前記吸入位置から前記
吐出すべき液量と前記吸入チューブの基端側から前記切
り換え手段までの内部容積との和に一致する容積分吐出
した待機位置と、前記吸入位置から前記吐出すべき液量
と前記吐出チューブの先端側から前記切り換え手段まで
の内部容積との和以上の容積分吐出した吐出位置とを設
定しておき、前記液体の吸入時には前記ポンプを前記待
機位置から前記吸入位置まで吸入動作させ、前記液体の
吐出時には前記ポンプを前記吸入位置から前記吐出位置
まで吐出動作させ、前記外気の吸入時には前記ポンプを
前記吐出位置から前記吸入位置まで吸入動作させ、前記
外気の吐出時には前記ポンプを前記吸入位置から前記待
機位置まで吐出動作させることを特徴とする。

【００１０】

【作 用】このような本発明においては、前述した装置
により前述した方法に基づく動作を行うことで、液体の
所定量づつの吐出が行われるとともに、吐出動作のつど
外気による経路内液体がタンクに戻される。すなわち、
タンク内の液体はポンプにより、吸入チューブから共通
チューブに吸入され、切り換え手段の切り換えによりそ
れよりポンプ側の液体が計量され、所定量づつが吐出チ
ューブから外部へ吐出される。続いて、外気が吐出チュ
ーブから共通チューブ内に導入され、切り換え手段を切
り換えて吸入チューブ側に吐出することにより当該吸入
チューブ内の液体がタンク内に戻される。このため、液
体は吐出の際の僅かな時間だけ各チューブ内に存在する
ことになり、チューブ内で液体が長時間にわたって滞留
することはない。従って、前述した従来の吐出装置のよ
うな経路内滞留による問題が解消されることになる。

【００１１】ここで、共通チューブの内部容積を吐出す
べき液量より充分大きくしておけば、腐食性の液体等を
取り扱う場合でも当該液体は共通チューブ内で計量さ
れ、ポンプ内に侵入することがないから、ポンプの動作
性能に障害を及ぼす可能性を回避することができる。ま
た、切り換え手段を三方弁とすれば、既存の部品が利用
できるとともに、操作を簡略化することが可能である。
さらに、切り換え手段を二つのピンチバルブとすれば、
機構部分と液体との接触が避けられるため、耐食性を確
保することができる。

【００１２】また、ポンプをシリンダ式とすれば、正確
な容積制御が可能であるとともに、液封シールにより容
積精度を高めることができ、液体の吐出液量の精度を高
めることが可能である。そして、ポンプが共通チューブ
内径より太い外径のピストンを有するシリンダ式である
場合でも、前述のような体積補償手段を設けることで、
ピストン先端面積と共通チューブ断面積との差分による
ピストンの進退に伴う体積変化を補償することが可能と
なり、共通チューブ内の液体移動状態を微小化して吐出
吸入動作の精度向上が可能となる。さらに、動作にあた
って、吸入位置、待機位置、吐出位置をそれぞれ各チュ
ーブの内部容積に対応させることで正確な計量ないし吐
出が可能となるうえ、タンクへの戻し動作の際には、吐
出量に応じた体積の外気をタンクに導入することで吐出
による減少分の体積を補償することができ、タンク内の
減圧による成分揮発や吸い出し抵抗の増加等の不都合を
回避することが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。先ず、図１から図３により、本発明の第一実施例
を説明する。図１において、本実施例の液体吐出装置10
は、本体ケース11の内外に、タンク20、ポンプ30、切り
換え手段である三方弁40を備えている。また、三方弁40
とポンプ30との間には共通チューブ50が接続され、三方
弁40とタンク20との間には吸入チューブ51が接続され、
三方弁40には下端がノズル12となった吐出チューブ52が
接続されている。

【００１４】共通チューブ50は、内部容積が一度に吐出
すべき液体の体積V0より大きくなるように設定されてい
る。吸入チューブ51および吐出チューブ52の内部容積は
それぞれV1,V2 である。本実施例では、各チューブ50〜
52の内径d0〜d2は同じであるが、長さは吸入チューブ5
1、共通チューブ50、吐出チューブ52の順に長くなって
いる。このため、吸入チューブ51の内部容積V1は吐出体
積V0よりも小さく、吐出チューブ52の内部容積V2は吐出
体積V0よりも大きくなっている（図３(A) 参照）。本体
ケース11は図示しないロボットアームに支持され、任意
の吐出対象にノズル12を近接、接触ないし挿入等させら
れるようになっている。

【００１５】タンク20は、本体ケース11の下部から側方
に延びる支持部材21に支持されたカップ状の容器であ
り、耐食性の合成樹脂材料等で形成されており、吐出す
べき液体13を所定量貯留可能である。タンク20の内には
前述した吸入チューブ51の基端側が導入され、タンク20
内の液体13の液相部分に連通されている。

【００１６】ポンプ30は、本体ケース11表面のクランプ
装置31に装着されたシリンダ32と、その内部を進退され
るピストン33とを備えたシリンジ式ポンプである。シリ
ンダ32の先端側 (図中下側) には前述した共通チューブ
50が接続されている。ピストン33は、基端側 (図中上
側) を移動部材36に接続され、この移動部材36は本体ケ
ース11内のガイドレール37に沿って進退自在であり、送
りねじ機構34を介してモータ35で駆動されるようになっ
ている。これにより、モータ35の回転が送りねじ機構34
で直線移動に変換されてピストン33を進退駆動するよう
になっており、モータ35の回転を正確に制御することで
ピストン33の進退量が正確に制御され、ポンプ30の吸入
吐出が正確に行われるようになっている。

【００１７】ポンプ30は、ピストン33先端側の内部空間
を気密状態に維持するために、シリンダ32の基端側開口
部分周辺に液封シール60を備えている。液封シール60
は、シリンダ32の基端側開口周辺部分を外側に膨出して
形成されたシール空間62を有し、その内部にはシール液
が充填されている。シール空間62はシリンダ32表面の一
対のニップル63を介して外部に連通されている。各ニッ
プル63にはチューブ64を介して図示しない循環装置が接
続され、当該シール空間62内のシール液が循環させるよ
うになっており、シール性の確保に加えて洗浄によるピ
ストン33表面の清浄化が図られている。なお、シール空
間62の基端側および先端側のシリンダ32内周にはピスト
ン33表面と摺接する一対のＯリング（図示省略）が装着
され、シール液の漏洩防止が図られている。

【００１８】ポンプ30は、本体ケース11の上部表面に操
作液量を正確化するための体積補償手段70を備えてい
る。体積補償手段70は、補償シリンダ71および補償ピス
トン72を有し、補償シリンダ71はロッド73により移動部
材36に固定され、補償ピストン72は基端部を本体ケース
11に固定されており、シリンダ32とピストン33との相対
移動に応じて同量の相対移動を行うようになっている。
補償ピストン72の先端面から中心を貫通するように中央
孔74が形成され、この基端側端は補償パイプ75を介して
シリンダ32の先端側近傍のニップル76に接続され、シリ
ンダ32内部のピストン33先端側空間に連通されている。

【００１９】ここで、補償ピストン72の外径D3はピスト
ン33の外形D0に等しく、中央孔74の内径d3は共通チュー
ブ50の内径d0に等しく形成されている。このため、ピス
トン33とシリンダ32とが距離Msだけ相対移動した際のシ
リンダ32内の体積変化はV0＝Ms×π×D0²/4 であり、そ
のままでは共通チューブ50内の液体等の移動距離はMt＝
V0/(π×d0²/4 ) ＝Ms×D0²/d0² であるが、ピストン33
の移動によって補償シリンダ71と補償ピストン72とが距
離Msだけ移動し、その際の体積変化V3＝Ms×π×(D3²-d
3²)/4 ＝Ms×π×(D0²-d0²)/4 が補償パイプ75を通して
シリンダ32内に伝達されるため、シリンダ32内の実際の
体積変化は V0'＝Ms×π×D0²/4 −Ms×π×(D0²-d0²)/
4 ＝Ms×π×d0²/4 となり、従って共通チューブ50内の
液体等の実際の移動距離は Mt'＝ V0'/(π×d0²/4)＝Ms
となり、ピストン33の移動量に一致する。つまり、その
ままでは大径のピストン33により共通チューブ50内の液
体移動量が大まかになるのに対し、体積補償手段70によ
り共通チューブ50内の液体移動量が細かくなるように補
償され、これにより液体の吸入や吐出の際の体積精度が
向上されている。

【００２０】三方弁40は、ケーシング41の内部にロータ
(図示省略) を有する一般的なものであり、ケース本体
11の下部拡張部分内に設置されたモータ43でロータを回
転駆動されることで吸入状態と吐出状態との二位置を選
択可能である。ロータには内部に通路が形成されてお
り、この通路は吸入状態において共通チューブ50が接続
されたポートと吸入チューブ51が接続されたポートを連
通し、吐出状態において共通チューブ50が接続されたポ
ートと吐出チューブ52が接続されたポートとを連通する
ように形成されている。これらの三方弁40およびポンプ
30は、パーソナルコンピュータ等を利用した図示しない
制御手段に接続されており、この制御手段で所定の動作
プログラムに基づいて連携制御されることで後述する一
連の動作を行うようになっている。

【００２１】このように構成された本実施例において
は、次のような手順で液体の吐出動作を行う。先ず、図
３(A) のように、ポンプ30のシリンダ32とピストン33と
の相対位置とて、吸入位置S0、待機位置S1、吐出位置S2
を設定しておく。吸入位置S0は、ポンプ30の機械的吸入
限界またはその近傍に設定される。待機位置S1は、吸入
位置S0から吐出すべき体積V0と吸入チューブ51の内部容
積V1の和だけ吐出した位置に設定される。吐出位置S2
は、吐出すべき体積V0と吐出チューブ52の内部容積V2の
和だけ吐出した位置に設定される。稼働にあたっては、
タンク20内に液体13を満たしておき、ポンプ30を待機位
置S1とし、三方弁40を吸入状態としておく。この際、各
チューブ50〜52内を空の状態 (空気14が満たされた状
態) としておく。

【００２２】次に、図３(B) のように、ポンプ30を待機
位置S1から吸入位置S0まで動作させる (吸入容積V0＋V
1) 。これにより、タンク20内から体積V0＋V1分の液体1
3が、吸入チューブ51から三方弁40を通して共通チュー
ブ50内まで吸入される（液体吸入動作M1）。続いて、図
３(C) のように、三方弁40を吐出状態に切り換え、共通
チューブ50および三方弁40内の液体13 (体積V0) のみを
吐出チューブ52に連通させる。これにより液体13の計量
が行われる。そして、図３(D) のように、ポンプ30を吸
入位置S0から吐出位置S2まで動作させる (吐出容積V0＋
V2) 。これにより、共通チューブ50および三方弁40内の
液体13 (体積V0) は、共通チューブ50から吐出チューブ
52に到る容積V0＋V2の経路を通して、先端のノズル12か
ら外部へと吐出される（液体吐出動作M2）。

【００２３】次いで、図３(E) のように、三方弁40を吐
出状態TOしたまま、ポンプ30を吐出位置S2から吸入位置
S0まで動作させる (吸入容積V0＋V2) 。これにより、先
端のノズル12から外部の空気14が、吐出チューブ52から
共通チューブ50に到る容積V0＋V2の経路内に吸入される
（外気吸入動作M3）。そして、図３(F) のように、三方
弁40を吸入状態に切り換え、共通チューブ50および三方
弁40内の空気14 (体積V0) を吸入チューブ51に連通させ
るとともに、ポンプ30を吸入位置S0から待機位置S1まで
動作させる (吐出容積V0＋V1) 。これにより、共通チュ
ーブ50および三方弁40内の空気14 (体積V0) は、吸入チ
ューブ51を通してタンク20内に吐出され、この空気14に
よって吸入チューブ51内に満たされていた液体13は全て
タンク20内に戻される（外気吐出動作M4）。

【００２４】なお、図４は、前述した液体吸入動作M1、
液体吐出動作M2、外気吸入動作M3、外気吐出動作M4にお
けるポンプ30の位置変化を示すグラフである。この図に
おいて、S0〜S2はポンプ30の位置、M1〜M4は液体吸入等
の四つの動作、R1,R2 は三方弁40の吸入状態および吐出
状態を示す。

【００２５】このような本実施例によれば、液体吸入動
作M1、液体吐出動作M2、外気吸入動作M3、外気吐出動作
M4の四つの動作を繰り返すことによって、所望の体積V0
の液体13を正確に吐出することができる。この際、液体
13が各チューブ50〜52内に満たされるのは四つの動作の
短い時間であり、特に外気吸入動作M3および外気吐出動
作M4により吸入チューブ52内に残る液体13も全てタンク
20内に戻すことができるため、従来の吐出装置のような
長時間にわたる経路内滞留による液体13の分離や変質等
の問題を解消することができる。

【００２６】そして、動作にあたって、吸入位置S0、待
機位置S1、吐出位置S2をそれぞれ各チューブ50〜52の内
部容積に対応させるとともに、三方弁40による経路切り
換えで体積V0の液体13を計量するようにしたので、液体
13の吐出量を正確なものとすることができる。さらに、
液体13のタンク20への戻し動作の際に、吐出用に吸い出
された液体13の体積V0分の空気14をタンク20に導入する
ことで、吐出により減った液体13分の体積が補償され、
タンク20内の減圧による成分揮発や吸い出し抵抗の増加
等の不都合をも回避することができる。

【００２７】また、共通チューブ50の内部容積を液体13
の吐出すべき体積V0より大きくしたので、体積V0を計量
する場合でも液体13がポンプ30内に侵入することがない
から、液体13が腐食性等であってもポンプ30の動作性能
に障害を及ぼすことを未然に回避することができる。そ
して、切り換え手段として三方弁40を用いたので、既存
の部品が利用でき、構造が簡単で廉価にできるととも
に、操作や制御を簡略化することができる。

【００２８】また、ポンプ30をシリンジ式としたので、
簡単な構造で正確な容積制御が行えるとともに、中間に
液封シール60を設けて密封性を高めたので、液体13の吐
出液量の精度を高めることが可能である。そして、ポン
プ30には体積補償手段70を設け、ピストン33の先端面積
と共通チューブ50の断面積との差分による体積変化を補
償するようにしたので、ピストン33の外径が共通チュー
ブ50の内径より太くて僅かなピストン33の移動でも共通
チューブ50内の液体13が大きく移動する等の問題を解消
することができ、液体13の吐出や吸入の際の体積精度を
高めることができる。

【００２９】次に、第５図および第６図により、本発明
の第二実施例を説明する。本実施例の液体吐出装置10は
基本的に前記第一実施例と同じ構成を備えており、簡略
化のため共通した各部の説明は省略する。一方、前述し
た第一実施例では、吸入チューブ51が吐出チューブ52よ
り短く、吐出容積V0、吸入チューブ51の内部容積V1、吐
出チューブ52の内部容積V2の関係がV1＜V0＜V2となって
いたが、本実施例においては吸入チューブ51が吐出チュ
ーブ52より長く、V2＜V0＜V1となっている（図５参
照）。さらに、前述したV0〜V2に関連して、ポンプ30に
おける各位置S0〜S2は、第一実施例では吸入側から吐出
側に向かって吸入位置S0、待機位置S1、吐出位置S2の順
であったが、本実施例では吸入位置S0、吐出位置S2、待
機位置S1の順となっている。

【００３０】このような本実施例においては、前述した
第一実施例と同様に、液体吸入動作M1、液体吐出動作M
2、外気吸入動作M3、外気吐出動作M4の四つの動作を繰
り返すことによって、所望の体積V0の液体13が正確に吐
出されるとともに、吸入した空気14により吸入チューブ
51内の液体13をタンク20に戻される。従って、本実施例
によっても前述した第一実施例と同様の効果を得ること
ができる。

【００３１】また、本実施例では、第一実施例とは各チ
ューブ50〜52の長さ設定が異なり、吸入チューブ51の内
部容積V1が吐出容積V0よりも大きく、第一実施例と同じ
ポンプ30の動作設定 (図４参照）では所期の動作が得ら
れないが、ポンプ30の吸入位置S0、待機位置S1、吐出位
置S2を各容積V0〜V2に応じて変更 (図６参照）したこと
により、吸入チューブ51内の液体13の戻しを含む所望の
動作を確実に実行することができる。従って、吸入チュ
ーブ51および吐出チューブ52の何れかに所定長さが要求
される場合等でも所望の動作を確実に行うことができ
る。

【００３２】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、以下に示すような変形等も本発明に含ま
れるものである。すなわち、前記各実施例では、ポンプ
30の吸入位置S0、待機位置S1、吐出位置S2を各容積V0〜
V2に応じて設定したが、これらは基本的な設定であり、
部分的に適宜増減させてもよい。

【００３３】例えば、前記各実施例の吐出位置S2は吸入
位置S0からV0＋V2だけ吐出した位置としたが、図４また
は図６に示すS2' のように更に所定量吐出した位置とし
てもよく、このように設定することで吐出すべき液体13
がノズル12の先端から全て吐出された後もポンプ30内に
あった空気等を吐出することになるため、液体13の切れ
や吐出の勢いを得ることができる。

【００３４】また、前記各実施例では、外気吸入動作M3
の戻り位置を吸入位置S0としたが、これを更に吸入した
外気吸入位置S0'Oとすれば、続く外気吐出動作M4でタン
ク20内に吐出する空気14の体積をV0＋V1よりも多くで
き、吸入チューブ51内の液体13をタンク20内に戻した後
にタンク20内に送られる空気14を増して吸入チューブ51
内の液体13の排出性を向上することができる。

【００３５】一方、前記各実施例ではポンプ30に液封シ
ール60および体積補償手段70を設けて吸入吐出の体積精
度の向上を図ったが、これらは別の手段により所望の精
度が得られる等であれば適宜省略してもよい。また、タ
ンク20、ポンプ30、三方弁40の形式、あるいは各チュー
ブ50〜52の材質などは適宜選択すればよく、既存のもの
等を利用することで実施コストを低減できる。

【００３６】さらに、前記各実施例では切り換え手段と
してロータ式の三方弁40を用いたが、各チューブ50〜52
をＴ型またはＹ型に分岐接続し、吸入チューブ51および
吐出チューブ52の分岐近傍部分にそれぞれピンチバルブ
等を設け、これらにより切り換え手段を構成してもよ
い。このような構成とすることで、液体13は完全にチュ
ーブ50〜52内に維持されて機構部分との接触が避けられ
るため、一層の耐食性を確保することができる。

【００３７】そして、タンク20内に連通する吸入チュー
ブ51の先端開口面は下向きに限らず、タンク20の底面に
接続する場合など上向きであってもよい。ただし、上向
きの場合、細ければ吸入状態以外で液体13が流れ込むこ
とはないが、ある程度太い場合には先端を略Ｊ字型に折
り返す等して、吸入チューブ51の内部が空気14で満たさ
れている際にタンク20内の液体13と入れ替わることがな
いように配慮することが望ましい。

【００３８】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
液体の吐出動作のつど移送経路中に残留した液体をタン
ク等に戻す動作を行うことにより、液体の経路内滞留を
回避することができ、この滞留に伴う障害を防止して所
期の液体吐出を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の構成を示す部分破断正面
図。

【図２】前記第一実施例の構成を示す部分破断側面図。

【図３】前記第一実施例の各動作を示す模式図。

【図４】前記第一実施例の動作関連を示すグラフ。

【図５】前記第二実施例の設定を示す模式図。

【図６】前記第二実施例の動作関連を示すグラフ。

【符号の説明】

10 液体吐出装置 13 液体 14 空気 20 タンク 30 ポンプ 40 切り換え手段である三方弁 50 共通チューブ 51 吸入チューブ 52 吐出チューブ 60 液封シール 70 体積補償手段 V0 吐出すべき体積 V1 吸入チューブの内部容積 V2 吐出チューブの内部容積 S0 ポンプの吸入位置 S1 ポンプの待機位置 S2 ポンプの吐出位置 M1 液体吸入動作 M2 液体吐出動作 M3 外気吸入動作 M4 外気吐出動作 R1 切り換え手段の吸入状態 R2 切り換え手段の吐出状態

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出すべき液体を貯留するタンクと、基
   端側が前記タンク内の液相部分に連通された吸入チュー
   ブと、下端側が前記吸入チューブの先端側に接続された
   共通チューブと、この共通チューブの上端側に接続され
   て吸入および吐出が可能なポンプと、基端側が前記共通
   チューブの下端側に接続された吐出チューブと、前記共
   通チューブと吸入チューブとを連通させかつ共通チュー
   ブと吐出チューブとの連通を遮断する吸入状態または前
   記共通チューブと吐出チューブとを連通させかつ共通チ
   ューブと吸入チューブとの連通を遮断する吐出状態の何
   れかを交互に切り換え可能な切り換え手段とを備えたこ
   とを特徴とする液体吐出装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載した液体吐出装置に
   おいて、前記ポンプは吸入および吐出の容積が前記吸入
   チューブと共通チューブの内部容積の和および前記吐出
   チューブと共通チューブの内部容積の和の何れよりも大
   きいことを特徴とする液体吐出装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または請求項２に記載した
   液体吐出装置において、前記共通チューブの内部容積が
   吐出すべき液量に対して十分大きいことを特徴とする液
   体吐出装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１から請求項３までの何れか
   に記載した液体吐出装置において、前記切り換え手段
   は、吸入状態では共通チューブを吸入チューブに連通さ
   せかつ吐出状態では共通チューブを吐出チューブに連通
   させる三方弁であることを特徴とする液体吐出装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１から請求項３までの何れか
   に記載した液体吐出装置において、前記切り換え手段
   は、前記吸入チューブの先端側を挟持閉塞させる吸入側
   ピンチバルブと、前記吐出チューブの基端側を挟持閉塞
   させる吐出側ピンチバルブとで構成されていることを特
   徴とする液体吐出装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１から請求項５までの何れか
   に記載した液体吐出装置において、前記ポンプはシリン
   ダ式ポンプであり、当該シリンダ内面に摺接するピスト
   ンは全周におよぶ液封シールを備えていることを特徴と
   する液体吐出装置。
7. 【請求項７】 前記請求項１から請求項６までの何れか
   に記載した液体吐出装置において、前記ポンプは共通チ
   ューブ内径より太い外径のピストンを有するシリンダ式
   ポンプであり、 このポンプには当該ポンプのシリンダとピストンとの相
   対移動に同期して相対移動する補償シリンダおよび補償
   ピストンと、前記補償ピストンの先端面に形成されて補
   償チューブを介して前記シリンダ内に連通される中央孔
   とを有する体積補償手段が設けられ、 前記補償ピストンの外径は前記ピストンと等しくされ、
   この中央孔の内径は前記共通チューブの内径に等しくさ
   れていることを特徴とする液体吐出装置。
8. 【請求項８】 前記請求項１から請求項７までの何れか
   に記載した液体吐出装置の動作制御方法であって、 前記切り換え手段を吸入状態とし、前記ポンプを吸入動
   作させて前記タンク内の前記液体を少なくとも共通チュ
   ーブ内まで吸入し、 前記切り換え手段を吐出状態に切り換え、前記ポンプを
   吐出動作させて前記共通チューブ内の前記液体を前記吐
   出チューブから吐出し、 前記切り換え手段を吐出状態としたまま、前記ポンプを
   吸入動作させて前記吐出チューブから外気を吸入し、 前記切り換え手段を吸入状態に切り換え、前記ポンプを
   吐出動作させて前記外気を前記吸入チューブから吐出し
   て当該吸入チューブ内の前記液体を前記タンク内に戻す
   ことを特徴とする液体吐出装置の動作制御方法。
9. 【請求項９】 前記請求項８に記載した液体吐出装置の
   動作制御方法において、 予め、前記ポンプが所定量吸入した吸入位置と、 前記吸入位置から前記吐出すべき液量と前記吸入チュー
   ブの基端側から前記切り換え手段までの内部容積との和
   に一致する容積分吐出した待機位置と、 前記吸入位置から前記吐出すべき液量と前記吐出チュー
   ブの先端側から前記切り換え手段までの内部容積との和
   以上の容積分吐出した吐出位置とを設定しておき、 前記液体の吸入時には前記ポンプを前記待機位置から前
   記吸入位置まで吸入動作させ、 前記液体の吐出時には前記ポンプを前記吸入位置から前
   記吐出位置まで吐出動作させ、 前記外気の吸入時には前記ポンプを前記吐出位置から前
   記吸入位置まで吸入動作させ、 前記外気の吐出時には前記ポンプを前記吸入位置から前
   記待機位置まで吐出動作させることを特徴とする液体吐
   出装置の動作制御方法。