JP2001263260A

JP2001263260A - ポンプ

Info

Publication number: JP2001263260A
Application number: JP2000072944A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ogawa; 健二小川
Original assignee: Neuberg Co Ltd
Current assignee: Neuberg Co Ltd
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】高速動作が可能となり、小型化も容易でかつ
駆動制御も簡単なポンプを提供すること。【解決手段】ポンプ１は、入口弁、出口弁を開閉する
入口弁ロッド３５、出口弁ロッド２５と、液を吐出する
吐出部材ロッド４５と、各ロッドを作動するコイル１
３，１４とを備える。コイル１３に電流を流すと各アー
マチュア２１，３１が近接し、ロッド３５は閉弁方向に
移動し、ロッド２５は開弁方向に移動する。コイル１４
に電流を流すと吐出部材は液吸引方向に移動する。コイ
ル１３をオフすると、第１バネ２３で出口弁ロッド２５
は閉弁方向に移動し、第２バネ３６で入口弁ロッド３５
は開弁方向に移動する。コイル１４をオフすると、第３
バネ４３で吐出部材ロッド４５は液吐出方向に移動す
る。３つのロッドを２つのコイル１３，１４で駆動で
き、３つのコイルを用いた場合に比べて小型化が容易に
なり、かつ駆動制御も簡単にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体を吐出するポ
ンプに係り、特に液体をサンプリングする場合のよう
に、微量の液を計量移送する場合等に用いられるポンプ
に利用できる。

【０００２】

【背景技術】液体を計量して吐出するポンプとしては、
チェック弁を用いたものが知られているが、このチェッ
ク弁方式では、ウォーターハンマー等によって液が移動
してしまうため、液の吐出量の精度をあまり高くできな
かった。このため、近年では、入口弁および出口弁の強
制弁を備えることで、ウォーターハンマー等が生じても
液が移動することがなく、吐出量の精度を向上できるポ
ンプが用いられるようになった。このようなポンプは、
薬液、電解液、添加剤、接着剤等の液体を、微量であっ
ても所定量図って吐出、移送できるため、製造工場等の
様々な場所で利用が拡大している。

【０００３】ところで、入口弁および出口弁を備えたポ
ンプでは、これらの各弁を開閉する入口弁開閉部材およ
び出口弁開閉部材と、これらの各弁で区画される計量室
の容積を変化させて液体を吸引したり吐出する吐出部材
とを備えている。そして、これらの３つの部材の駆動
は、通常、圧縮空気を利用したエア駆動や、モータおよ
びカムによる駆動が一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エア駆
動では、エアの供給排出などに時間が掛かるため、各部
材を一往復させるのに比較的時間が掛かり、高速動作が
行えなえず、例えば、各製品毎に微量の接着剤などを吐
出して製造する際に、そのタクトタイムを短縮すること
が難しいという問題があった。また、モータ及びカム駆
動は、駆動部の大きさが比較的大型化し、例えばポンプ
をアームロボットの先端に取り付けて移動させながら液
体を吐出するような用途の場合には、大きさの制限があ
り、利用しにくいという問題があった。さらに、各部材
に対応して３つのソレノイド（コイル）を配置し、各ソ
レノイドを個別に制御して各部材をそれぞれ駆動する電
磁駆動式も採用できるが、この場合には、３つのコイル
を配置しなければならず、その分、小型化が難しいとと
もに、３つのコイルをそれぞれ個別に制御しなければな
らず、制御が煩雑になるという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、高速動作が可能となり、
小型化も容易でかつ駆動制御も簡単なポンプを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のポンプは、入口
弁、出口弁および計量室を備えるポンプ部と、前記入口
弁を開閉する入口弁開閉部材と、出口弁を開閉する出口
弁開閉部材と、前記計量室の容積を変化させて液を吐出
する吐出部材とを備えるとともに、電流が流された際
に、前記入口弁開閉部材および出口弁開閉部材の一方を
弁を閉じる閉弁方向に移動し、かつ他方を弁を開く開弁
方向に移動する弁開閉用コイルと、電流が流された際
に、前記吐出部材を前記計量室の容積を小さくする液吐
出方向または大きくする液吸引方向のいずれか一方に移
動する吐出吸引用コイルと、前記入口弁開閉部材および
出口弁開閉部材のうちの前記弁開閉用コイルで開弁方向
に移動される開閉部材を、前記弁開閉用コイルに電流が
流されていない際に、弁を閉じる閉弁方向に移動する第
１付勢部材と、前記入口弁開閉部材および出口弁開閉部
材のうちの前記弁開閉用コイルで閉弁方向に移動される
開閉部材を、前記弁開閉用コイルに電流が流されていな
い際に、弁を開く開弁方向に移動する第２付勢部材と、
前記吐出吸引用コイルに電流が流されていない際に、前
記吐出部材を前記液吐出方向または前記液吸引方向のい
ずれか他方に移動する第３付勢部材とを備えて構成され
ていることを特徴とするものである。なお、閉弁方向、
開弁方向、液吸引方向、液吐出方向は、それぞれ適宜設
定できるが、例えば、開弁方向と液吸引方向を一致さ
せ、閉弁方向と液吐出方向を一致させればよい。

【０００７】本発明では、入口弁および出口弁は、その
動作上、基本的には、一方が閉じていれば、他方が開く
ように、互いに連動して動作するため、これらを１つの
コイルおよびコイルバネ等の付勢部材で駆動し、残りの
吐出部材を第２コイルおよび付勢部材で駆動するように
構成したものである。このため、各開閉部材および吐出
部材の３つの駆動部材が設けられていても、コイルは２
つ設ければよいため、３つのソレノイドを用いた従来例
に比べて小型化が容易になり、かつ駆動制御も簡単にで
きる。

【０００８】さらに、コイルを用いて各開閉部材や吐出
部材を駆動しているため、エア駆動に比べて高速駆動が
可能となり、タクトタイム等も短縮可能となる。その
上、ソレノイド駆動であれば、モータ及びカム駆動の場
合に比べて駆動部を小型化でき、例えばポンプをアーム
ロボットの先端に取り付けて移動させながら液体を吐出
するような用途にも適用できて、様々な部分に利用が可
能となり、利用可能性を向上できる。

【０００９】この際、前記弁開閉用コイルに電流が流さ
れた際に、入口弁開閉部材は閉弁方向に移動し、出口弁
開閉部材は開弁方向に移動するように構成され、前記吐
出吸引用コイルに電流が流された際に、前記吐出部材は
液吸引方向に移動するように構成され、各コイルに電流
が流されていない場合に、前記第１付勢部材は前記出口
弁開閉部材を閉弁方向に移動し、第２付勢部材は前記入
口弁開閉部材を開弁方向に移動し、第３付勢部材は前記
吐出部材を液吐出方向に移動するように構成されている
ことが好ましい。

【００１０】このように構成すれば、各コイルに電流を
流していない状態では、各付勢部材によって、入口弁は
開かれ、出口弁は閉じられ、吐出部材は液吐出方向に移
動された状態となる。このため、電流が流れていない状
態を初期状態とすれば、初期状態において、密閉しやす
い出口弁を閉じておくことができるので、ポンプの未使
用時に吐出口から液漏れが発生することを簡単にかつ確
実に防止できる。さらに、吐出動作の終了も出口弁を閉
じるタイミングで行われるので、最後に吐出される液体
の液切れも良好にできる。また、初期状態で、入口弁は
開かれているが、吐出部材は吐出完了状態にあるため、
スイッチを入れて動作状態にした際に、必ず吐出部材が
液吸引方向に移動するタイミングから開始することがで
きる。このため、液の吸入動作はポンプが作動されてい
る時つまり吐出部材の動作が制御されている時に発生す
るために、その吸入時間を常時一定にでき、吸入量も一
定にできるため、吐出量の精度も向上できる。

【００１１】この際、前記入口弁開閉部材および出口弁
開閉部材には、それぞれ入口弁用アーマチュアおよび出
口弁用アーマチュアが各開閉部材と共に移動可能に設け
られ、これらの各アーマチュアは、弁開閉用コイルに電
流を流した際に形成される磁路に沿って直列に配置され
ているとともに、前記吐出部材には、吐出部材用アーマ
チュアが吐出部材と共に移動可能に設けられ、この吐出
部材用アーマチュアは、吐出吸引用コイルに電流を流し
た際に形成される磁路に沿って配置されていることが好
ましい。

【００１２】このように構成すれば、第１および第２の
付勢部材によって互いに反対側に付勢されて離れて配置
されていた各アーマチュアは、弁開閉用コイルに電流を
流した際にその磁路中に配置されいるため、磁化されて
互いに近づく方向に移動され、離れて配置されていた各
アーマチュアの中間地点の互いに当接する位置まで移動
する。そして、各アーマチュアの移動に連動して各開閉
部材が移動するようにしておけば、弁開閉用コイルに電
流を流すことで、入口弁開閉部材および出口弁開閉部材
の一方は、弁を開く開弁方向に移動し、他方は弁を閉じ
る閉弁方向に移動する。従って、簡単な構成で各開閉部
材を駆動できるため、部品点数が少なくなって生産効率
が向上し、製造コストも低減できる。また、吐出部材用
アーマチュアも磁路に配置されているので、簡単な構成
で駆動することができる。

【００１３】さらに、前記吐出部材用アーマチュアのポ
ンプ部側とは反対側には吐出量設定部材が位置調整可能
に配置され、これらの吐出部材用アーマチュアおよび吐
出量設定部材は、吐出吸引用コイルに電流を流した際に
形成される磁路に沿って直列に配置されているととも
に、前記第３付勢部材は、吐出部材用アーマチュアを液
吐出方向に付勢可能に、前記吐出量設定部材および吐出
部材用アーマチュア間に配置され、さらに、前記吐出部
材を、前記液吸引方向に付勢し、かつ前記第３付勢部材
よりも付勢力が小さい第４付勢部材が設けられているこ
とが好ましい。

【００１４】このように構成すれば、吐出吸引用コイル
に電流を流すと、吐出部材用アーマチュアおよび吐出量
設定部材が前記第３付勢部材の付勢力に抗して互いに近
接して密着する。この吐出部材用アーマチュアおよび吐
出量設定部材が密着することで第３付勢部材の付勢力の
働きは無くなり、吐出量設定部材および吐出部材用アー
マチュアつまり吐出部材は、第４付勢部材の働きで前記
液吸引方向に付勢されて移動する。従って、吐出量設定
部材の液吸引方向の移動ストロークエンドの位置を吐出
量設定部材に当接可能なマイクロメータなどで設定して
おくことで、吐出部材の移動ストロークつまりは計量室
に区画された液体の量（吐出量）を調整することができ
る。このため、簡単な構成で吐出量の調整も高精度に行
うことができる。

【００１５】また、前記入口弁用アーマチュアは入口弁
開閉部材に固定され、この入口弁用アーマチュアのポン
プ部側には前記出口弁用アーマチュアが各開閉部材に対
して相対移動可能に配置され、各開閉部材には前記出口
弁用アーマチュアのポンプ部側端面が当接可能な係止部
が設けられているとともに、前記第１付勢部材は、出口
弁開閉部材を前記閉弁方向に付勢可能に設けられ、前記
第２付勢部材は、入口弁開閉部材を前記開弁方向に付勢
可能にかつ前記第１付勢部材よりも付勢力が小さく構成
され、さらに、前記出口弁開閉部材を開弁方向に付勢
し、かつ前記第１付勢部材よりも付勢力の小さな第５付
勢部材が設けられ、前記弁開閉用コイルに電流が流され
た際には、前記入口弁用アーマチュアは前記閉弁方向に
移動し、かつ前記出口弁用アーマチュアは第１付勢部材
の付勢力に抗して開弁方向に移動して各アーマチュア同
士が当接されるように構成されていることが好ましい。

【００１６】このように構成すれば、前記第１付勢部材
および第５付勢部材によって、出口弁用アーマチュアお
よび出口弁開閉部材は通常は互いに当接されるために連
動して動作するが、弁開閉用コイルに電流が流れて入口
弁用アーマチュアおよび出口弁用アーマチュアが当接し
て第１付勢部材の付勢力が無効とされている状態で、出
口弁開閉部材に第５付勢部材に抗する大きな力が加われ
ば、出口弁用アーマチュアが移動していなくても、出口
弁開閉部材のみを移動させることができる。このため、
より複雑な動作が可能となり、例えば、出口弁開閉部材
を吐出部材によって移動するように構成して、入口弁が
開く前に出口弁を塞ぐように設定することもできる。こ
れにより、両方の弁が開いて液が流れてしまう状態を確
実に無くすことができ、高精度の吐出が可能となる。

【００１７】この際、前記吐出部材用アーマチュアは、
前記吐出部材を前記計量室の容積を小さくする吐出方向
に移動する際に、そのストロークエンド手前からストロ
ークエンドの位置まで移動する際に、前記出口弁開閉部
材と共に移動させて出口弁開閉部材が吐出口に当接して
出口弁を閉じる位置に達すると、吐出部材も停止してス
トロークエンドの位置に達するように構成されているこ
とが好ましい。このように構成すれば、吐出口が閉めら
れるのと同時に吐出も完了するため、液体の２段吐出を
防止でき、液体を１段で吐出できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１には、本発明の第１実施形態の
プランジャポンプ１が示されている。ポンプ１は、図
２，３にも示すように、駆動機構を内蔵する駆動部２お
よびポンプ部３を備えて構成されている。ポンプ１の駆
動部２には、駆動部２の制御および電力を供給するため
のコネクタ４が設けられており、このコネクタ４には図
示しないコントローラが接続されてポンプ１を制御して
いる。

【００１９】駆動部２は、図２にも示すように、略角筒
状に形成された２つのボディ５，６と連結ブロック７と
を備えている。各ボディ５，６および連結ブロック７
は、内部に円筒状の中空部が形成されている。この中空
部には、２つのヨーク１０Ａ，１０Ｂがスペーサ１２を
介して所定距離離れて配置されている。そして、これら
の各ヨーク１０Ａ，１０Ｂ内には、弁開閉用コイル１３
および吐出吸引用コイル１４がそれぞれ巻回された樹脂
製のボビン１１Ａ，１１Ｂが配置されている。各コイル
１３，１４の端部は、前記コネクタ４に接続され、コン
トローラによって、各コイル１３，１４への電力供給の
切替が制御されるように構成されている。

【００２０】各ボビン１１Ａ，１１Ｂの中心には貫通穴
が形成されており、この貫通穴には、図２，４にも示す
ように、円柱状に形成された４つのアーマチュア２１，
３１，４１，５１が樹脂製のボビン１１Ａ，１１Ｂにガ
イドされて上下動可能に配置されている。各アーマチュ
アは、ポンプ部３に近い側から、出口弁用アーマチュア
２１、入口弁用アーマチュア３１、吐出部材用アーマチ
ュア４１および吐出量設定部材として用いられる吐出量
設定用アーマチュア５１である。

【００２１】ボディ６の上端部には、ダブルナットを介
してマイクロメータ１００が固定されている。このマイ
クロメータ１００のスピンドル１０１はマイクロメータ
１００の摘みを回すことで出没され、その先端は、前記
吐出量設定用アーマチュア５１の上端面に当接可能に構
成されている。そして、このスピンドル１０１の突出量
をマイクロメータ１００を操作して調整することで、前
記吐出量設定用アーマチュア５１の上方ストロークエン
ドの位置を調整できるように構成されている。

【００２２】これらの４つのアーマチュア２１，３１，
４１，５１には、３本の駆動ロッド、すなわち、出口弁
駆動用ロッド２２、入口弁駆動用ロッド３２、吐出部材
駆動用ロッド４２がそれぞれ適宜挿入されている。図
４、図６〜１１にも示すように、出口弁駆動用ロッド２
２は、各アーマチュア２１，３１に形成された貫通穴２
１Ａ，３１Ａに挿通されて各アーマチュア２１，３１に
対して相対移動可能に配置され、その上端部は吐出部材
用アーマチュア４１の下端面に当接可能に設けられてい
る。また、入口弁用アーマチュア３１の貫通穴３１Ａに
は、スペーサ１２に支持されたバネ受け１５が配置さ
れ、このバネ受け１５および出口弁用アーマチュア２１
間には、第１付勢部材である第１コイルバネ２３が介在
されている。従って、前記ロッド２２は、このコイルバ
ネ２３の中心を挿通して配置されている。

【００２３】出口弁駆動用ロッド２２は、アーマチュア
２１には固定されておらず、ロッド２２に嵌合された係
止部であるストップリング２２Ａに前記コイルバネ２３
によってアーマチュア２１を当接させることで、基本的
にはアーマチュア２１の移動とともに移動されるように
構成されている。つまり、第１コイルバネ２３は、出口
弁用アーマチュア２１を下方つまりポンプ部３側に付勢
しており、ストップリング２２Ａを介して出口弁駆動用
ロッド２２も下方（閉弁方向）に付勢している。

【００２４】入口弁駆動用ロッド３２は、各アーマチュ
ア２１，３１の貫通穴２１Ｂ，３１Ｂを貫通して配置さ
れ、入口弁用アーマチュア３１にかしめにより固定され
ている。一方、出口弁用アーマチュア２１に対しては相
対移動可能に貫通されている。この入口弁駆動用ロッド
３２にも出口弁用アーマチュア２１が当接可能なストッ
プリング３２Ａが嵌合されており、出口弁用アーマチュ
ア２１が第１コイルバネ２３によって下方に付勢されて
いる場合には、入口弁駆動用ロッド３２および入口弁用
アーマチュア３１も下方（閉弁方向）に付勢される。

【００２５】吐出部材駆動用ロッド４２は、各４つのア
ーマチュア２１，３１，４１，５１に形成された貫通穴
２１Ｃ，３１Ｃ，４１Ｃ，５１Ｃを貫通して配置されて
いる。そして、この吐出部材駆動用ロッド４２は、吐出
部材用アーマチュア４１に対してはかしめられて固定さ
れているが、他のアーマチュア２１，３１，５１に対し
ては相対移動可能に挿通されている。

【００２６】また、吐出部材用アーマチュア４１および
吐出量設定用アーマチュア５１間には、第３付勢部材で
ある第３コイルバネ４３が介在されている。ここで、吐
出量設定用アーマチュア５１は通常マイクロメータ１０
０のスピンドル１０１に当接しているため、前記吐出部
材用アーマチュア４１および吐出部材駆動用ロッド４２
は、第３コイルバネ４３によって下方（液吐出方向）に
付勢されている。

【００２７】なお、これらの各ロッド２２，３２，４２
は、出口弁用アーマチュア２１の下側に配置されたガイ
ドプレート１６および前記スペーサ１２によって上下方
向にのみ移動可能にガイドされている。

【００２８】一方、ポンプ部３は、図３に示すように、
容器６０と、容器６０の上部に嵌挿されて連結ブロック
７に取り付けられる接続部材７０と、連結ブロック７の
四隅に突設された４本の連結棒８１を介して接続された
四角板状の支持プレート８０と、この支持プレート８０
に螺合された蓋部９０とを備えて構成されている。

【００２９】容器６０は略円筒状に形成され、下端部が
下方に向かって径が小さくなる略円錐状に形成されたス
テンレス、フッ素樹脂、チタン、プラスチック、ガラス
等で構成されている。本実施形態では、容器６０内部を
視認できるように、プラスチックなどの透明な材質で容
器６０を形成している。

【００３０】接続部材７０は、ほぼ円筒状に形成され、
その外周面の対向する２カ所などに、バネ７１で外側に
付勢された爪部７２を備えている。そして、この爪部７
２を押し込んだ状態で接続部材７０を連結ブロック７の
内部に挿入し、爪部７２の押し込みを解除すると、図３
に示すように、爪部７２が連結ブロック７の凹溝に係合
するように構成されている。従って、接続部材７０は連
結ブロック７に対して着脱可能に取り付けられている。

【００３１】接続部材７０の中心軸部分には上下に貫通
する貫通穴７０Ａが形成され、この貫通穴７０Ａの上端
および下端部分には、それぞれガイドプレート７３，７
４が着脱可能に配置されている。これらのガイドプレー
ト７３，７４は、ピン７５によって位置合わせおよび回
り止めされている。

【００３２】これらのガイドプレート７３，７４には、
出口弁ロッド２５、入口弁ロッド３５、吐出部材ロッド
４５の３本のロッドが上下方向のみに移動可能にガイド
されている。これらのロッド２５，３５，４５は、前記
ガイドプレート７３，７４間に配置された３個のコイル
バネ２６，３６，４６によって上方向に付勢されてい
る。すなわち、各ロッド２５，３５，４５には、規制リ
ング７６が嵌合されており、上側のリング７６で係止さ
れるバネ受座７７と、ガイドプレート７４に当接される
バネ受座７８との間に各コイルバネ２６，３６，４６が
介装されている。なお、図６〜１１においては、図面簡
略のため、バネ受座７８やガイドプレート７３を省略し
ている。

【００３３】また、接続部材７０の外周面には円錐状の
凹部７０Ｂが形成され、この凹部７０Ｂから接続部材７
０の内周面まで空気穴７９が形成されている。この空気
穴７９により、容器６０に接続部材７０を取り付けて
も、容器６０内部の圧力が外気圧と同一となるようにさ
れている。

【００３４】容器６０の下端部６０Ａの外周には、円盤
状の係合プレート６１が取り付けられ、内周部にはバル
ブブロック６５が挿入されている。この係合プレート６
１を支持プレート８０に係止させた状態で、略円盤状の
蓋部９０をねじ込むことで、係合プレート６１つまり容
器６０の下端部６０Ａは支持プレート８０および蓋部９
０に挟持されて固定されている。

【００３５】バルブブロック６５は、ほぼ円柱状に係止
され、容器６０内に露出する面には円錐状のシール面６
６が形成されている。このシール面６６の底部からバル
ブブロック６５の下部に向けて吐出口６７が貫通してお
り、この吐出口６７には吐出針６８が配置されて取付ね
じ６９によって固定されている。

【００３６】出口弁駆動用ロッド２２の下部に当接する
ように設けられた出口弁ロッド２５は、図５にも示すよ
うに、途中で折曲されてその下端部２５Ａがバルブブロ
ック６５の吐出口６７に当接してこの吐出口６７を閉塞
できるように形成されている。従って、出口弁ロッド２
５の下端部２５Ａおよびバルブブロック６５によって、
吐出口６７を開閉する出口弁が構成されている。

【００３７】また、吐出部材駆動用ロッド４２の下部に
当接するように設けられた吐出部材ロッド４５も、途中
で折曲されている。そして、この吐出部材ロッド４５の
下端部４５Ａには、前記出口弁ロッド２５の下端部２５
Ａが摺動自在に挿通されており、下端部４５Ａと同心円
状に配置されている。

【００３８】さらに、入口弁駆動用ロッド３２の下部に
当接するように設けられた入口弁ロッド３５も、途中で
折曲されている。そして、この入口弁ロッド３５の下端
部３５Ａには、前記吐出部材ロッド４５の下端部４５Ａ
が摺動自在に挿通されており、下端部３５Ａと同心円状
に配置されている。また、入口弁ロッド３５の下端部３
５Ａは、バルブブロック６５のシール面６６に当接して
入口弁ロッド３５の内部を外部から区画できるように構
成されている。従って、入口弁ロッド３５の下端部３５
Ａおよびバルブブロック６５によって、入口を開閉する
入口弁が構成されている。

【００３９】なお、各ロッド２５，３５，４５は、前記
各コイルバネ２６，３６，４６で上方に付勢されて各ロ
ッド２２，３２，４２に当接しているため、各ロッド２
２，３２，４２の進退に連動して進退（上下動）する。
このため、前記出口弁駆動用ロッド２２および出口弁ロ
ッド２５により出口弁開閉部材が構成され、入口弁駆動
用ロッド３２および入口弁ロッド３５により入口弁開閉
部材が構成されている。また、吐出部材駆動用ロッド４
２および吐出部材ロッド４５により吐出部材が構成され
ている。また、入口弁ロッド３５で区画される吐出口６
７側の空間が計量室とされている。

【００４０】そして、入口弁開閉部材（ロッド３２，３
５）を開弁方向（上方）に移動する第２コイルバネ３６
により第２付勢部材が構成され、吐出部材（ロッド４
２，４５）を液吸引方向（上方）に付勢する第４コイル
バネ４６により第４付勢部材が構成され、出口弁開閉部
材（ロッド２２，２５）を開弁方向（上方）に付勢する
第５コイルバネ２６による第５付勢部材が構成されてい
る。これらの各コイルバネ２６，３６，４６は、第１コ
イルバネ２３、第３コイルバネ４３に比べてばね力（付
勢力）が弱くなるように設定されている。

【００４１】次に、本実施形態の作用について図６〜１
１をも参照して説明する。なお、この図６〜１１は、理
解しやすいように、各アーマチュア２１，３１，４１，
５１部分を展開して示されている。まず、容器６０内に
液体８を供給しておく。この液体８の供給は、通常は、
容器６０を取り外して液体８を入れて再度取り付ければ
よいが、容器６０や接続部材７０に液注入ポートを形成
したり、前記空気穴７９を注入ポートとして利用し、こ
のポートや空気穴７９に注射器やチューブなどを介して
供給してもよい。

【００４２】本実施形態では、図６の状態を原点として
いる。原点状態とは、各コイル１３，１４に電流が流れ
ておらずＯＦＦとされている状態である。この際、吐出
部材用アーマチュア４１、吐出部材駆動用ロッド４２、
吐出部材ロッド４５は、第３コイルバネ４３によって下
方に付勢され、第４コイルバネ４６によって上方に付勢
されるが、第３コイルバネ４３のばね力のほうが大きい
ため、下方に付勢されている。このため、吐出部材用ア
ーマチュア４１は、出口弁駆動用ロッド２２の上面に当
接され、出口弁ロッド２５が吐出口６７に当接される位
置で停止する。吐出部材駆動用ロッド４２は吐出部材用
アーマチュア４１に固定されており、かつ吐出部材ロッ
ド４５は第４コイルバネ４６でロッド４２に当接して一
体的に移動するため、出口弁ロッド２５が吐出口６７に
当接している状態が吐出部材ロッド４５の下方ストロー
クエンドの位置とされている。なお、吐出量設定用アー
マチュア５１は第３コイルバネ４３によって上方に付勢
され、スピンドル１０１に当接する位置に配置される。
この吐出量設定用アーマチュア５１の位置によって、後
述するように、吐出部材ロッド４５の上方ストロークエ
ンドの位置が設定され、吐出量が調整される。また、第
３コイルバネ４３によって各アーマチュア４１，５１は
互いに反対方向に付勢されているため、その間には所定
の隙間が形成される。

【００４３】一方、出口弁駆動用ロッド２２、出口弁用
アーマチュア２１、出口弁ロッド２５は、これらを上方
に付勢する第５コイルバネ２６よりもばね力の大きな第
１コイルバネ２３によって下方に付勢されている。これ
により、出口弁ロッド２５は吐出口６７に当接して出口
弁が閉塞されている。

【００４４】さらに、入口弁用アーマチュア３１、入口
弁駆動用ロッド３２、入口弁ロッド３５は、コイル１３
がオフされている場合には、第２コイルバネ３６のばね
力しか働かないため、上方に付勢されている。このた
め、入口弁ロッド３５の下端部３５Ａはシール面６６か
ら離れ、入口弁は開かれた状態となる。また、出口弁用
アーマチュア２１が下方に付勢され、入口弁用アーマチ
ュア３１が上方に付勢されるため、各アーマチュア２
１，３１間には所定の隙間が生じている。

【００４５】この原点状態において、コントローラのス
イッチを入れると、コントローラは、まずステップ１と
して吐出吸引用コイル１４に電流を流してこれをＯＮ状
態とする。すると、図７に示すように、吐出吸引用コイ
ル１４の磁路中に配置された各アーマチュア４１，５１
は、磁化されることで第３コイルバネ４３のばね力より
も大きな力で互いに引き合い当接する。さらに、各アー
マチュア４１，５１が互いに当接されることで、第３コ
イルバネ４３の作用が消されるため、第４コイルバネ４
６のばね力で吐出部材ロッド４５は、アーマチュア５１
がスピンドル１０１に当接する位置（上方ストロークエ
ンドの位置）まで上方に移動する。これにより、吐出部
材ロッド４５の下部がシール面６６から離れる。

【００４６】続いて、コントローラは、ステップ２とし
て、弁開閉用コイル１３にも電流を流してＯＮ状態とす
る。すると、図８に示すように、弁開閉用コイル１３の
磁路中に配置された各アーマチュア２１，３１は、第１
コイルバネ２３のばね力よりも大きな力で互いに引き合
い当接する。このため、入口弁用アーマチュア３１、入
口弁駆動用ロッド３２、入口弁ロッド３５は下降し、下
端部３５Ａがシール面６６に当接して入口弁が閉じられ
る。同時に、出口弁用アーマチュア２１、出口弁駆動用
ロッド２２、出口弁ロッド２５は上昇し、出口弁が開か
れる。

【００４７】これにより、入口弁ロッド３５の内部の計
量室に液体８が区画されて容積計量される。この容積
は、吐出部材ロッド４５の位置つまり吐出部材ロッド４
５の上方ストロークエンドの位置で設定されるため、こ
の位置を前述の通りマイクロメータ１００を操作して設
定することで、容積計量される吐出量が設定される。

【００４８】次に、コントローラは、ステップ３とし
て、吐出吸引用コイル１４の電流を遮断してＯＦＦ状態
とする。すると、吐出吸引用コイル１４によって各アー
マチュア４１，５１を当接させる磁力が働かなくなるた
め、吐出部材用アーマチュア４１は第３コイルバネ４３
で付勢されて下方に移動する。この際、図９に示すよう
に、吐出部材用アーマチュア４１が出口弁駆動用ロッド
２２に当接するまでは、吐出部材用アーマチュア４１、
吐出部材駆動用ロッド４２、吐出部材ロッド４５のみが
下方に移動し、その移動量に応じて吐出口６７から液体
８が吐出される。

【００４９】さらに、第３コイルバネ４３のばね力は、
コイルバネ２６、４６を合わせたばね力よりも大きいた
め、吐出部材用アーマチュア４１は出口弁駆動用ロッド
２２に当接した後は、図１０に示すように、出口弁駆動
用ロッド２２、出口弁ロッド２５も合わせて下降させ
る。そして、出口弁ロッド２５が吐出口６７に当接して
吐出口を閉じると、吐出部材ロッド４５もそれ以上下方
に移動できないために停止して液吐出が完了する。

【００５０】次に、コントローラは、ステップ４とし
て、弁開閉用コイル１３の電流も遮断してＯＦＦ状態と
する。すると、図１１に示すように、弁開閉用コイル１
３によって各アーマチュア２１，３１を当接させる磁力
が働かなくなるため、入口弁用アーマチュア３１、入口
弁駆動用ロッド３２、入口弁ロッド３５がコイルバネ３
６によって上方に移動し、入口弁が開いて初期状態に戻
る。

【００５１】コントローラは、以上の４ステップを繰り
返すことで、設定量毎に液体８を吐出する。なお、この
１回毎の吐出量は、前記マイクロメータ１００で設定す
る必要があるが、実際の利用時は、単位時間当たりの吐
出量が可変できれば十分であることが多い。この際、上
記作動サイクルは、各コイル１３，１４による駆動であ
るために高速化できるため、単位時間当たりの繰り返し
回数も容易に変更でき、単位時間当たりの吐出量を可変
することができる。例えば、１回の動作サイクルにおけ
る吐出量を５μリットルに設定していた場合、１秒間に
１回動作するようにすれば、単位時間である１秒毎に５
μリットルの吐出量に設定でき、また１秒間に１０回動
作するようにすれば、単位時間当たり５０μリットルの
吐出量に設定できる。

【００５２】前述のような本実施例によれば、次のよう
な効果がある。 (1) 弁開閉用コイル１３および吐出吸引用コイル１４
と、少なくとも第１コイルバネ２３および第２コイルバ
ネ３６とを組み合わせることで、２つのコイル１３，１
４で、出口弁開閉部材（ロッド２２，２５）、入口弁開
閉部材（ロッド３２，３５）、吐出部材（ロッド４２，
４５）を駆動することができる。このため、３つのコイ
ル（ソレノイド）を用いた従来例に比べて駆動部２の小
型化が容易になり、かつ駆動制御も簡単にできる。この
ため、ポンプ１を小型、軽量化でき、各種製品の製造ラ
インにも容易に組み込むことができる。

【００５３】(2) コイル（ソレノイド）１３，１４を用
いて各部材を駆動しているため、エア駆動に比べて高速
駆動が可能となり、タクトタイム等も短縮可能となる。
その上、ソレノイド駆動であれば、モータ及びカム駆動
の場合に比べて駆動部２を小型化でき、例えばポンプ１
をアームロボットの先端に取り付けて移動させながら液
体８を吐出するような用途にも適用できて、様々な部分
に利用が可能となり、利用可能性を向上できる。

【００５４】(3) さらに、高速駆動、例えば１秒間に１
０回以上の吐出動作を行うことができるため、単位時間
当たりの吐出量は、動作回数を制御することでも容易に
調整できる。このため、接着剤などの液体８を吐出する
際に、その吐出対象が異なるために吐出量も調整する際
に、単位時間当たりの駆動回数を変えるだけで吐出量を
容易に変化させることができる。このため、前記マイク
ロメータ１００を操作して吐出量を変更するのに比べ
て、コントローラの設定を変更するだけで良いため、非
常に簡単にかつ正確に吐出量を設定できる。その上、前
記マイクロメータ１００の調整は、通常、ポンプ１を停
止させて行う必要があるが、単位時間当たりの駆動回数
の変更は、ポンプ１の動作中であっても可能であるた
め、製造ライン上に多品種の製品を混在させて流してい
るために、その対象製品によって吐出量を変える必要が
ある場合でも、その対象製品に応じて駆動回数を変更す
るだけでよい。すなわち、ポンプ１は、吐出量をデジタ
ル制御することもできるため、ファクトリーオートメー
ション（ＦＡ）化された工場などにおいても、容易に自
動制御することができる。

【００５５】(4) 各アーマチュア２１，３１を弁開閉用
コイル１３の磁気回路中に直列に配置しているので、弁
開閉用コイル１３に電流を流した際にその磁力で各アー
マチュア２１，３１を互いに近づく方向に移動すること
ができる。従って、簡単な構成で各開閉部材を駆動でき
るため、部品点数が少なくなって生産効率が向上し、製
造コストも低減できる。同様に、各アーマチュア４１，
５１も吐出吸引用コイル１４の磁気回路中に直列に配置
しているので、簡単な構成で吐出部材も駆動できるた
め、部品点数が少なくなって生産効率が向上し、製造コ
ストも低減できる。

【００５６】(5) 吐出吸引用コイル１４に電流を流す
と、各アーマチュア４１，５１を密着させて前記第３コ
イルバネ４３の付勢力の働きを無くすことができ、これ
らを第４コイルバネ４６の働きで液吸引方向に付勢して
移動できる。従って、吐出量設定用アーマチュア５１の
上方ストロークエンドの位置をアーマチュア５１に当接
可能なマイクロメータ１００で設定するだけで、吐出部
材の移動ストロークつまりは計量室に区画された液体の
量（吐出量）を調整することができる。このため、簡単
な構成で吐出量の調整も高精度に行うことができる。

【００５７】(6) 各コイル１３，１４をＯＦＦとした初
期状態で、入口弁は開かれ、出口弁は閉じられ、吐出部
材は液吐出方向に移動された状態となるように各付勢部
材（コイルバネ２３，４３，３６）を設けているので、
初期状態において、密閉しやすい出口弁を閉じておくこ
とができるので、ポンプ１の未使用時に吐出口６７から
液漏れが発生することを簡単にかつ確実に防止できる。
すなわち、他の入口弁ロッド３５や吐出部材ロッド４５
は、他のロッドとの摺動面もシールしなければ密閉する
ことができないのに対し、出口弁ロッド２５は、吐出口
６７に密着させるだけでシールできるため、密閉構造が
簡易になりかつ確実に密閉できて液漏れを防止できる。
さらに、吐出動作の終了も出口弁を閉じるタイミングで
行われるので、最後に吐出される液体の液切れも良好に
できる。また、スイッチを入れて動作状態にした際に、
必ず吐出部材ロッド４５が液吸引方向に移動するタイミ
ングから開始できるため、液の吸入時間を常時一定にで
き、吸入量も一定にできるため、吐出量の精度も向上で
きる。

【００５８】(7) 出口弁駆動用ロッド２２を出口弁用ア
ーマチュア２１にかしめ等で固定していないので、弁開
閉用コイル１３で各アーマチュア２１，３１を当接させ
ている際に、出口弁駆動用ロッド２２を吐出部材用アー
マチュア４１で押すことで出口弁駆動用ロッド２２のみ
を移動できる。このため、入口弁が開く前に出口弁を塞
ぐことができ、両方の弁が開いて液体８が流れてしまう
状態を確実に無くすことができ、高精度の吐出が可能と
なる。

【００５９】(8) さらに、吐出部材を吐出方向に移動す
る際に、そのストロークエンドの最後の部分では、前記
出口弁駆動用ロッド２２を同時に移動させて出口弁ロッ
ド２５が吐出口６７に当接して出口弁を閉じた際に、吐
出部材もストロークエンドの位置に達するようにしてい
るので、吐出口が閉められるのと同時に吐出も完了し、
液体の２段吐出を防止でき、液体を１段で吐出できる。
このため、吐出量が多い場合や即乾性の液体を吐出する
場合でも、吐出液が２重に重なって２段目の吐出部分が
１段目の吐出部分から剥がれやすくなったり、美観を損
ねるということを防止できる。

【００６０】(9) 吐出する液体８を入口弁を閉めること
で入口弁ロッド３５内に閉じ込めて容積計量をしている
ので、たとえ吐出量が微量であっても吐出量を高精度に
制御することができる。また、１回毎の吐出量の調整
は、マイクロメータ１００により吐出量設定用アーマチ
ュア５１の位置を調整するだけでよいため、簡単にかつ
高精度に行うことができる。

【００６１】(10)ポンプ部３に容器６０を設け、この容
器６０に液体８を入れてあるため、液体８の移送距離を
短くでき、高粘度の液体８であっても加圧手段を設ける
ことなく、確実に供給することができる。特に、極微量
の液体８を吐出する場合等のように容器６０の容積に対
して吐出量が少ない場合には、容器６０に液体８を満た
せば、半日あるいは１日分の吐出量を確保できるため、
容器６０を着脱して液体８を補充する場合であっても、
作業性や生産性が低下することもない。なお、液体８の
補充時期は、液面計を設けたり、一定時間当たりの吐出
量から補充サイクルを設定することなどで容易に管理す
ることができる。また、容器６０を着脱して液体８を補
充する場合には、圧送ポンプのような移送手段が不要な
ため、構造が簡易となり、ポンプ１を安価に提供でき
る。

【００６２】(11)その上、本実施形態では、接続部材７
０の爪部７２を押し込むだけでポンプ部３を容易に着脱
できるため、液体８の交換作業なども簡単に行うことが
でき、かつ液体８の種類に応じて各ポンプ部３を複数容
易しておいて交換することも容易に行うことができる。
さらに、液に接する各ロッド２５，３５，４５もポンプ
部３を取り外した際に、駆動部２側から分離して取り外
すことができるため、液体８の種類を交換する場合で
も、ポンプ部３を容易に洗浄などすることができてメン
テナンスも容易に行うことができる。

【００６３】(12)ペーストのように高粘度の液体８は、
ポンプ部３と吐出口６７とが離れていると液体８の吐出
に遅れが生じるが、本実施形態によれば、液体８を吐出
する吐出部材ロッド４５等を有するポンプ部３と吐出口
６７とが極めて近いので、液体８の吐出の遅れがない。

【００６４】(13)沸点が低く気化しやすいアルコール等
の溶剤は、ポンプ１内への吸入時あるいはチェック弁通
過時等、流れが複雑になる時に泡が発生しやすく、この
泡が溜まってしまい液体８が吐出されない場合がある
が、本実施例によればポンプ部３と吐出口６７とが極め
て近く、入口弁が吐出部材ロッド４５の外側に同心円状
に設けられており、液体８の吸入面積も広くできるた
め、液体８を円滑に流入することができて流れも複雑と
ならないので、泡が発生することもなく、液体８を正常
に吐出することができる。また、仮に泡が発生しても、
泡は液体８に比べて比重が軽いから容器６０内の上方に
移動する。特に本実施形態では、出口弁ロッド２５と吐
出部材ロッド４５の摺接面や、吐出部材ロッド４５と入
口弁ロッド３５の摺接面にシールを配置していないた
め、各ロッド間の僅かな隙間（例えば、１／１００mm〜
５／１００mm程度）から泡が抜け出して上方に移動し、
容器６０の最下端部に設けられた吐出口６７や入口弁ロ
ッド３５の内側部分には泡が残らず、常に泡の含まれな
い液体８を吐出することができる。

【００６５】(14)ポンプ部３と駆動部２とが分かれてい
るため、ポンプ部３のみに単価の高いチタン等を用いる
こともでき、耐薬品性のポンプ１であっても低価格で提
供することができる。

【００６６】(15)高粘度の液体８を高速で吐出するに
は、液体８を高圧で押し出す必要があるが、各ロッド２
５，３５，４５の下端部２５Ａ，３５Ａ，４５Ａを同心
円状に配置したので、耐圧性が高くなり、液体８を高速
で吐出できる。駆動部２は、いわゆるソレノイド式とし
たので、ポンプ１を小型化でき、特に微量の液体８を吐
出するのに好適である。また、この駆動機構は、コント
ローラで各コイル１３，１４への電力供給の有無のみを
制御すればよいので、制御が容易であり、確実に動作さ
せることができる。

【００６７】次に、図１２〜２０に基づいて、本発明の
第２実施形態であるチューブポンプ２００について説明
する。なお、本実施形態において、前記第１実施形態と
同様または同一の構成部材には同一符号を付し、説明を
省略あるいは簡略する。チューブポンプ２００は、駆動
部２０２およびポンプ部２０３を備えて構成されてい
る。駆動部２０２は、前記ポンプ１の駆動部２とほぼ同
じ構成であり、各ボディ５，６と、コネクタ４に接続さ
れた図示しないコントローラでＯＮ、ＯＦＦ制御される
各コイル１３、１４と、４つの各アーマチュア２１〜５
１と、ロッド２２，３２，４２と、これらのロッド２
２，３２，４２をガイド可能なスペーサ１２、ガイドプ
レート１６とを備えている。

【００６８】また、吐出量設定用アーマチュア５１の上
方ストロークエンドの位置を設定するマイクロメータ１
００の代わりに、ナット１０３によって突出量を調整可
能な調整ボルト１０２が設けられている。

【００６９】さらに、前記第１実施形態では、コイルバ
ネ２６，３６，４６は、ロッド２５，３５，４５部分に
配置されていたが、本実施形態のチューブポンプ２００
では、液体８にロッド２２，３２，４２が接触せず、こ
れを洗浄するために駆動部２から分離される別体のロッ
ド２５，３５，４５を設ける必要がないため、これらの
コイルバネ２６，３６，４６はガイドプレート１６とス
トップリング２２Ａ，３２Ａやロッド４２間に介在され
ている。

【００７０】ポンプ部２０３は、図１３，１４にも示す
ように、液体８の流路を構成するチューブ２１０と、こ
のチューブ２１０を保持しかつリング状に形成されたチ
ューブ保持リング２２０と、前記チューブ２１０を受け
る受け部材２３０と、前記各ロッド２２，３２，４２の
下端に取り付けられた出口用鍵盤２７、入口用鍵盤３
７、吐出用鍵盤４７とを備えて構成されている。

【００７１】受け部材２３０およびチューブ保持リング
２２０は、蝶ねじ２４０によってボディ５に着脱可能に
取り付けられている。また、本実施形態では、２本のチ
ューブ２１０が配置されている。このチューブ２１０の
本数は、１本でもよいし、３本以上でもよく、チューブ
ポンプ２００の大きさや、チューブ２１０の径（突出量
に応じて設定される）等に応じて適宜設定すればよい。

【００７２】チューブ保持リング２２０には、各チュー
ブ２１０が挿通される貫通穴２２１がそれぞれ形成され
ている。この貫通穴２２１は、図１２に示すように、リ
ング内周側に対して外周側の直径が大きくなるように、
貫通穴２２１の途中で直径が変更されている。この直径
の変更部分は、テーパ状に斜めに形成されている。そし
て、各チューブ２１０は、その両端側をチューブ保持リ
ング２２０の貫通穴２２１内に配置した後、この各チュ
ーブ２１０端部からスリーブ２１１を嵌入することで、
各チューブ２１０の端部をチューブ保持リング２２０に
固定している。なお、各スリーブ２１１には、液体８が
貯められたタンクなどに接続された供給側チューブ（図
示せず）と、液体８を吐出する側の吐出側チューブ（図
示せず）とが接続される。

【００７３】受け部材２３０の中心部分には、駆動部２
０２側に突出する段部２３１が形成され、この段部２３
１には、各チューブ２１０が配置されて載置される受け
面２３２が設けられている。また、受け面２３２から駆
動部２０２側に突出されている段部２３１の頂部には、
前記各鍵盤２７，３７，４７が当接される当接面２３３
が形成されている。そして、受け面２３２から当接面２
３３までの高さ寸法は、図１２に示すように、チューブ
２１０の肉厚の略２倍より若干小さい寸法（例えば肉厚
の１．６〜１．９倍程度）に設定されている。このた
め、受け面２３２上にチューブ２１０を配置した状態
で、各鍵盤２７，３７を当接面２３３に当接させると、
各鍵盤２７，３７によってチューブ２１０が適切に潰さ
れて、チューブ２１０内の流路が閉塞されるようになっ
ている。また、前記実施形態と同様に、吐出部材駆動用
ロッド４２つまり吐出用鍵盤４７は、出口用鍵盤２７が
当接面２３３に当接した状態の位置よりも下方に移動で
きず、この状態の位置が下方ストロークエンドの位置と
されている。本実施形態では、この吐出用鍵盤４７の下
方ストロークエンドの位置は、当接面２３３に当接しな
いで、その僅かに上方の位置で鍵盤４７が停止するよう
に設定されている。つまり、鍵盤４７でチューブ２１０
を完全に潰さないようにされている。

【００７４】各鍵盤２７，３７は、鍵盤４７を挟んで両
側に配置されており、前記各ロッド２２，３２の上下動
に伴って上下する。各鍵盤２７，３７の下部は、略くさ
び形に形成され、その最下端部の比較的幅の狭い部分で
チューブ２１０を効果的に押しつぶすことができるよう
に構成されている。また、鍵盤４７の下端部は、他の鍵
盤２７，３７よりは幅広に形成されており、比較的広い
面積でチューブ２１０に当接できるように構成されてい
る。

【００７５】ここで、チューブポンプ２００では、前記
出口弁駆動用ロッド２２および出口用鍵盤２７により出
口弁開閉部材が構成され、入口弁駆動用ロッド３２およ
び入口用鍵盤３７により入口弁開閉部材が構成されてい
る。また、吐出部材駆動用ロッド４２および吐出用鍵盤
４７により吐出部材が構成されている。また、入口弁お
よび出口弁で区画されるチューブ２１０内の空間が計量
室とされている。なお、第１〜５付勢部材は、前記ポン
プ１と同一である。

【００７６】次に、本実施形態の作用について、図１５
〜２０をも参照して説明する。なお、チューブポンプ２
００の駆動部２０２は、基本的に前記ポンプ１の駆動部
２と同じ構成であり、動作も同じであるため、吐出動作
も簡略して説明する。

【００７７】まず、チューブ２１０を取り付けたチュー
ブ保持リング２２０と、受け部材２３０とをボディ５に
ねじ止めするとともに、図示しない液供給チューブや吐
出チューブを各スリーブ２１１に接続しておく。そし
て、図１５に示す各コイル１３，１４がＯＦＦ状態とさ
れた原点状態では、前記第１実施形態と同様に、出口用
鍵盤２７が当接面２３３に当接する下方ストロークエン
ドに位置にある。このため、チューブ２１０の出口弁が
閉じられている。また、吐出用鍵盤４７は当接面２３３
には当接していなが、その僅かに上方の位置にあるた
め、チューブ２１０をある程度、押しつぶしている。一
方、入口用鍵盤３７は、上方ストロークエンドの位置に
あり、入口弁は開かれている。

【００７８】この原点状態において、コントローラのス
イッチを入れると、コントローラは、まずステップ１と
して吐出吸引用コイル１４に電流を流してこれをＯＮ状
態とする。すると、図１６に示すように、各アーマチュ
ア４１，５１が互いに当接され、コイルバネ４６のばね
力で吐出部材駆動用ロッド４２は、アーマチュア５１が
調整ボルト１０２に当接する位置（上方ストロークエン
ドの位置）まで上方（液吸引方向）に移動する。これに
より、吐出用鍵盤４７がチューブ２１０から離れる。

【００７９】続いて、コントローラは、ステップ２とし
て、弁開閉用コイル１３にも電流を流してＯＮ状態とす
る。すると、図１７に示すように、各アーマチュア２
１，３１は互いに引き合い当接する。このため、入口弁
用アーマチュア３１、入口弁駆動用ロッド３２、入口弁
用鍵盤３７が下降してチューブ２１０を押しつぶし、入
口弁が閉じられる。同時に、出口弁用アーマチュア２
１、出口弁駆動用ロッド２２、出口用鍵盤２７は上昇
し、出口弁が開かれる。

【００８０】この入口弁が閉じられることで、液供給側
から区画されるため、容積計量される。この容積は、吐
出用鍵盤４７の上昇位置つまり上方ストロークエンドの
位置で設定されるため、この位置を前述の通り調整ボル
ト１０２を操作して設定することで、容積計量される吐
出量が設定される。この際、吐出用鍵盤４７によってチ
ューブ２１０内の容積を調整するには、吐出用鍵盤４７
でチューブ２１０を潰す割合を変えなければならないの
で、吐出用鍵盤４７の上方ストロークエンドは、図１７
のように、チューブ２１０を押しつぶさずに接する位置
まで確保すれば十分であり、それよりも上方つまりチュ
ーブ２１０から吐出用鍵盤４７が離れる位置まで移動さ
せる必要はない。従って、本実施形態では、吐出用鍵盤
４７の上方ストロークエンドは、チューブ２１０を押し
潰さずに接する位置とされ、下方ストロークエンドは、
前述の通り、出口用鍵盤２７が当接面２３３に当接した
ときの位置とされている。

【００８１】次に、コントローラは、ステップ３とし
て、吐出吸引用コイル１４の電流を遮断してＯＦＦ状態
とする。すると、最初は、図１８に示すように、吐出部
材用アーマチュア４１は第３コイルバネ４３で付勢され
て下方に移動し、吐出部材駆動用ロッド４２、吐出用鍵
盤４７のみが下方（液吐出方向）に移動し、その移動量
に応じて吐出側に液体８が吐出される。

【００８２】さらに、吐出部材用アーマチュア４１が出
口弁駆動用ロッド２２に当接した後は、図１９に示すよ
うに、出口弁駆動用ロッド２２、出口弁ロッド２５も合
わせて下降させる。このため、吐出用鍵盤４７とともに
出口用鍵盤２７も下降し、出口用鍵盤２７が当接面２３
３に当接して吐出口を閉じると、吐出用鍵盤４７も下方
ストロークエンドに達して停止する。

【００８３】次に、コントローラは、ステップ４とし
て、弁開閉用コイル１３の電流も遮断してＯＦＦ状態と
する。すると、図２０に示すように、入口弁用アーマチ
ュア３１、入口弁駆動用ロッド３２、入口弁ロッド３５
がコイルバネ３６によって上方に移動し、入口弁が開い
て初期状態に戻る。

【００８４】コントローラは、以上の４ステップを繰り
返すことで、設定量毎に液体８を吐出する。なお、この
１回毎の吐出量は、前記調整ボルト１０２で設定すれば
よいが、本実施形態においても、実際の利用時は、単位
時間当たりの駆動回数（吐出回数）で吐出量を可変して
いる。

【００８５】また、吐出する液体８の種類を交換した
り、メンテナンス作業を行う場合には、蝶ねじ２４０を
緩めて受け部材２３０、チューブ保持リング２２０を取
り外し、チューブ２１０を交換したり、洗浄すればよ
い。

【００８６】このような本実施形態によれば、前記第１
実施形態の(1)〜(9),(14)と同じ作用効果を奏すること
ができるとともに、次のような効果も得られる。 (2-1)チューブ２１０によって液体８の流路を形成して
いるので、出口用鍵盤２７等の駆動部が液体８に直接接
触することがなく、移送する液体の種類の制限が少なく
なり、様々な用途に利用することができる。このため、
特にチューブ２１０として、耐薬品性の高いフッ素樹脂
チューブを用いれば、接着剤や各種薬品などを微量であ
っても計量して移送することができ、ポンプ２００を様
々な用途に広く利用することができる。

【００８７】(2-2)駆動部２０２としてソレノイド（コ
イル１３，１４）を用いた駆動機構を採用しているの
で、各ロッド２２，３２，４２の移動ストロークが小さ
い場合には非常に大きな力を加えることができる。この
ため、ポンプ２００のようにチューブ２１０を開閉する
程度のストロークであれば、十分に大きな力で各鍵盤２
７，３７，４７を与えることができ、フッ素樹脂チュー
ブのように押し潰すのに比較的大きな力が必要な場合で
も確実に押し潰すことができる。従って、エア駆動やモ
ータ駆動の場合には利用が難しかったフッ素樹脂製のチ
ューブ２１０をも利用でき、耐薬品性能が高いチューブ
ポンプ２００とすることもできる。特に、ゴム製等の弾
性を有するチューブ２１０の場合、その弾性によって出
口用鍵盤２７や入口用鍵盤３７の移動ストロークが吸収
される分があるため、ある程度のストロークが必要であ
るが、フッ素樹脂チューブであれば、このような吸収分
が殆ど無いために、出口用鍵盤２７や入口用鍵盤３７を
僅かに移動するだけでも、チューブ２１０を開閉できる
ため、ロッド２２，３２の移動ストロークもより小さく
できる。このため、より大きな力を鍵盤２７，３７に与
えることができ、フッ素樹脂チューブであっても確実に
潰して開閉することができる。

【００８８】(2-3)吐出する液体を入口弁、出口弁で閉
じることでチューブ２１０内の計量室に閉じ込めて容積
計量をしているので、たとえ吐出量が微量であっても吐
出量を高精度に制御することができる。

【００８９】(2-4)ポンプ部２０３は、蝶ねじ２４０を
外すことだけで駆動部２０２から取り外すことができる
ので、液体８の種類を変えたりする場合も、ポンプ部２
０３を取り外してさらにチューブ２１０を洗浄したり、
交換するメンテナンス作業を容易に行うことができる。

【００９０】(2-5)受け部材２３０に各鍵盤２７，３
７，４７が当接される当接面２３３を設けたので、各鍵
盤２７，３７，４７で各チューブ２１０を潰しすぎるこ
とがなく、各チューブ２１０の劣化度合いを低減できて
長寿命化することができる。

【００９１】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲の
変形は本発明に含まれるものである。例えば、前記第２
実施形態におけるチューブ保持リング２２０として、図
２１，２２に示すようなチューブ保持リング３２０を用
いてもよい。このチューブ保持リング３２０は、チュー
ブ２１０が配置される貫通穴３２１に雌ねじが形成され
ているとともに、この貫通穴３２１とチューブ保持リン
グ３２０上面との間が切断されてチューブ２１０が挿通
可能な溝３２２が形成されている。そして、前記貫通穴
３２１には略円筒状のねじ部材３３０が螺合可能とさ
れ、このねじ部材３３０の中心に形成された貫通穴３３
１に前記チューブ２１０の各端部が挿入されている。

【００９２】この貫通穴３３１は、前記貫通穴２２１と
同様に、リング内周側に対して外周側の直径が大きくな
るように、貫通穴３３１の途中で直径が変更され、この
直径の変更部分は、テーパ状に斜めに形成されている。
そして、各チューブ２１０は、その両端側をねじ部材３
３０の貫通穴３３１内に配置した後、この各チューブ２
１０端部からスリーブ２１１を嵌入することで、各チュ
ーブ２１０の端部をねじ部材３３０に固定している。

【００９３】このようなチューブ保持リング３２０を用
いれば、チューブ保持リング３２０に対するねじ部材３
３０の螺合位置を変更することで、各チューブ２１０の
張り具合を調整することができる。チューブ２１０は弾
性を有する樹脂などで構成されているため、ねじ部材３
３０の螺合位置を変えてチューブ２１０に加わる張力を
変えることで、各チューブ２１０を伸縮することができ
る。そして、この伸縮に伴い各チューブ２１０の直径が
細かく変化するため、各鍵盤２７，３７，４７を駆動し
たときの各チューブ２１０内の容積を微調整することが
でき、吐出量も微調整することができる。この調整は、
非常に細かく設定できるために、１回毎の吐出量が前記
調整ボルト１０２で調整しきれず、微量な誤差がある場
合でも、各チューブ２１０の張力を変えることで、高精
度でかつ簡単に調整することができる。

【００９４】また、チューブポンプ２００においては、
チューブ２１０の本数は２本に限らず、１本でもよい
し、３本以上でもよく、これらは実施にあたって適宜設
定すればよい。

【００９５】また、前記各実施形態では、吐出量設定用
アーマチュア５１を第３コイルバネ４３によってマイク
ロメータ１００や調整ボルト１０２に当接させていた
が、図２３に示すように、マイクロメータ１００や調整
ボルト１０２等にねじ等を用いて固定してもよい。この
場合、吐出部材駆動用ロッド４２は吐出部材用アーマチ
ュア４１よりも上方に突出しない長さに設定してアーマ
チュア４１にかしめ等で固定するとともに、アーマチュ
ア４１が出口弁駆動用ロッド２２に当接するように下方
に付勢する第３コイルバネ４３をロッド２２とスペーサ
１２との間等に組み込めばよい。前記各実施形態の場合
には、コイル１４に電流を流した場合、アーマチュア４
１，５１が互いに近接して当接し、さらにロッド２２を
上方に付勢する第４コイルバネ４６の作用によってアー
マチュア５１がマイクロメータ１００等に当接する上方
ストロークエンドに移動するが、アーマチュア５１を固
定しておけば、コイル１４に電流を流した際に、アーマ
チュア４１がアーマチュア５１に当接する位置まで直接
移動し、つまり上方ストロークエンドまで直接移動する
ため、移動時間が短縮できる。このため、図２３のよう
に構成すれば、より一層の高速駆動を実現できる。この
場合、図２３の場合には、ロッド４２，４５を当接させ
るために、コイルバネ４６を残す必要があるが、第２実
施形態のようにロッドが分かれていない場合には、コイ
ルバネ４６を無くすこともできる。

【００９６】さらに、前述の通り、各ポンプ１，２００
では、単位時間当たりの作動回数を可変することで、単
位時間当たりの吐出量を簡単に調整することができるた
め、マイクロメータ１００や調整ボルト１０２を設けず
に吐出量設定用アーマチュア５１の上方ストロークエン
ドの位置を固定し、１回毎の吐出量の調整は行えないよ
うにしてもよい。さらに、この場合、吐出量設定用アー
マチュア５１の代わりに、ボディ６に吐出部材用アーマ
チュア４１が当接可能な部分を設けてもよく、要するに
吐出部材用アーマチュア４１の上方ストロークエンドの
位置を決められかつコイル１４に電流を流した際に、ア
ーマチュア４１が上方に移動するように構成されていれ
ばよい。

【００９７】また、各ポンプ１，２００において、各コ
イル１３，１４をＯＦＦした状態を初期状態としていた
が、例えば、図７〜１０や図１６〜１９に示す各状態を
初期状態としてもよく、これらは吐出する液体８の種類
などに応じてコントローラで適宜設定すればよい。

【００９８】さらに、前記各実施形態では、弁開閉用コ
イル１３に電流が流された際に、入口弁開閉部材を閉弁
方向に移動し、出口弁開閉部材を開弁方向に移動してい
たが、例えば、下側のアーマチュア２１に入口弁開閉部
材を取付け、上側のアーマチュア３１に出口弁開閉部材
を取り付けて、弁開閉用コイル１３に電流が流された際
に、入口弁開閉部材を開弁方向に移動し、出口弁開閉部
材を閉弁方向に移動するよに構成してもよい。同様に、
吐出吸引用コイル１４に電流を流した際に、吐出部材が
液吐出方向に移動するように構成してもよい。この際、
各付勢部材は、電流を流していない際に、各部材が電流
を流した場合と反対側に移動するように配置すればよ
い。

【００９９】また、本発明において、付勢部材として
は、コイルバネに限らず、他のばね部材やバネ以外の付
勢力を加えることができるものであればよい。さらに、
前記実施形態では、出口弁を閉じるのと同時に吐出部材
が停止して吐出終了となるようにするために、第４付勢
部材（第４コイルバネ４６）や第５付勢部材（第５コイ
ルバネ２６）を設けていたが、これらは必ずしも必要で
はない。この場合には、出口弁および入口弁は弁開閉用
コイル１３で駆動し、吐出部材は吐出吸引用コイル１４
で独立して駆動するようにすればよい。

【０１００】さらに、前記実施形態において、出口弁が
閉じられた際に、吐出部材（吐出部材ロッド４５や吐出
用鍵盤４７）も、バルブブロック６５のシール面６６に
当接して密閉したり、当接面２３３に当接してチューブ
２１０を潰して密閉するようにしてもよい。但し、出口
弁と吐出部材とを同時にシール面６６や当接面２３３に
当接させるように設定するには寸法精度等を非常に高く
しなければならず、ポンプ１，２００の製造が複雑にな
るが、前記実施形態のように出口弁のみを閉じるように
構成すれば、ポンプ１，２００の製造も容易にできる。
その上、チューブポンプ２００においては、吐出用鍵盤
４７はチューブ２００との接触面が他の鍵盤２７，３７
に比べて大きくされており、他の鍵盤２７，３７と同様
に鍵盤４７でチューブ２１０を完全に潰す場合にはより
大きな力が必要となるが、前記第２実施形態のように、
吐出用鍵盤４７がチューブ２１０を完全に潰す位置まで
は移動しないようにすれば、吐出用鍵盤４７に加える力
もそれほど大きくする必要がなくなり、潰しにくいフッ
素樹脂製のチューブ２１０であっても利用できる利点が
ある。

【０１０１】前記実施形態では、ポンプ１を吐出口６７
が下向きになるように配置していたが、例えば、容器６
０内を加圧して常に液体８が入口弁部分に流入するよう
にしておけば、横向きあるいは上向きに配置することも
できる。ポンプ２００の場合も、チューブ２１０内に液
体８を圧送などすれば、その向きは前記実施形態に限ら
ない。

【０１０２】また、本発明のポンプは、プランジャポン
プ１やチューブポンプ２００に限らず、入口弁、出口
弁、計量室を備え、かつこれらを開閉する入口弁開閉部
材、出口弁開閉部材、吐出部材等を備えるポンプであれ
ばよい。

【０１０３】

【発明の効果】このような本発明のポンプによれば、高
速動作が可能となり、かつ小型化も容易でかつ駆動制御
も容易にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のポンプを示す正面図で
ある。

【図２】第１実施形態のポンプの駆動部を示す断面図で
ある。

【図３】第１実施形態のポンプのポンプ部を示す断面図
である。

【図４】第１実施形態のポンプの各アーマチュアを示す
概略斜視図である。

【図５】第１実施形態のポンプの各ロッド下端部を示す
平面図である。

【図６】第１実施形態のポンプの動作説明図である。

【図７】図６の続きの動作を示す動作説明図である。

【図８】図７の続きの動作を示す動作説明図である。

【図９】図８の続きの動作を示す動作説明図である。

【図１０】図９の続きの動作を示す動作説明図である。

【図１１】図１０の続きの動作を示す動作説明図であ
る。

【図１２】本発明の第２実施形態のポンプを示す断面図
である。

【図１３】第２実施形態のポンプのポンプ部を示す概略
斜視図である。

【図１４】第２実施形態のポンプのポンプ部を示す概略
平面図である。

【図１５】第２実施形態のポンプの動作説明図である。

【図１６】図１５の続きの動作を示す動作説明図であ
る。

【図１７】図１６の続きの動作を示す動作説明図であ
る。

【図１８】図１７の続きの動作を示す動作説明図であ
る。

【図１９】図１８の続きの動作を示す動作説明図であ
る。

【図２０】図１９の続きの動作を示す動作説明図であ
る。

【図２１】第２実施形態のポンプ部の変形例を示す概略
斜視図である。

【図２２】図２１の変形例の要部を示す拡大断面図であ
る。

【図２３】本発明の他の変形例を示す概略図である。

【符号の説明】

１プランジャポンプ２駆動部３ポンプ部５，６ボディ８液体１３弁開閉用コイル１４吐出吸引用コイル２１出口弁用アーマチュア２２出口弁駆動用ロッド２３第１コイルバネ２５出口弁ロッド２６第５コイルバネ２７出口用鍵盤３１入口弁用アーマチュア３２入口弁駆動用ロッド３５入口弁ロッド３６第２コイルバネ３７入口用鍵盤４１吐出部材用アーマチュア４２吐出部材駆動用ロッド４３第３コイルバネ４５吐出部材ロッド４６第４コイルバネ４７吐出用鍵盤５１吐出量設定用アーマチュア６０容器６５バルブブロック６６シール面６７吐出口７０接続部材８０支持プレート９０蓋部１００マイクロメータ１０１スピンドル１０２調整ボルト２００チューブポンプ２０２駆動部２０３ポンプ部２１０チューブ２１１スリーブ２２０チューブ保持リング２３０受け部材２３２受け面２３３当接面３２０チューブ保持リング３３０ねじ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H071 AA01 BB01 CC17 CC28 CC33 CC34 DD12 DD13 DD26 DD72 DD84 3H075 AA01 AA09 AA17 BB03 BB04 CC09 CC11 CC16 CC34 CC35 CC36 DA09 DB08 EE12 3H077 AA01 BB03 CC04 CC13 CC17 DD05 EE05 FF04 FF07 FF08 FF12 FF14 FF32 FF33 FF34 FF43 FF44 FF54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入口弁、出口弁および計量室を備えるポ
ンプ部と、前記入口弁を開閉する入口弁開閉部材と、出
口弁を開閉する出口弁開閉部材と、前記計量室の容積を
変化させて液を吐出する吐出部材とを備えるとともに、電流が流された際に、前記入口弁開閉部材および出口弁
開閉部材の一方を弁を閉じる閉弁方向に移動し、かつ他
方を弁を開く開弁方向に移動する弁開閉用コイルと、電流が流された際に、前記吐出部材を前記計量室の容積
を小さくする液吐出方向または大きくする液吸引方向の
いずれか一方に移動する吐出吸引用コイルと、前記入口弁開閉部材および出口弁開閉部材のうちの前記
弁開閉用コイルで開弁方向に移動される開閉部材を、前
記弁開閉用コイルに電流が流されていない際に、弁を閉
じる閉弁方向に移動する第１付勢部材と、前記入口弁開閉部材および出口弁開閉部材のうちの前記
弁開閉用コイルで閉弁方向に移動される開閉部材を、前
記弁開閉用コイルに電流が流されていない際に、弁を開
く開弁方向に移動する第２付勢部材と、前記吐出吸引用コイルに電流が流されていない際に、前
記吐出部材を前記液吐出方向または前記液吸引方向のい
ずれか他方に移動する第３付勢部材とを備えて構成され
ていることを特徴とするポンプ。
【請求項２】請求項１に記載のポンプにおいて、前記弁開閉用コイルに電流が流された際に、入口弁開閉
部材は閉弁方向に移動し、出口弁開閉部材は開弁方向に
移動するように構成され、前記吐出吸引用コイルに電流が流された際に、前記吐出
部材は液吸引方向に移動するように構成され、各コイルに電流が流されていない場合に、前記第１付勢
部材は前記出口弁開閉部材を閉弁方向に移動し、第２付
勢部材は前記入口弁開閉部材を開弁方向に移動し、第３
付勢部材は前記吐出部材を液吐出方向に移動するように
構成されていることを特徴とするポンプ。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載のポンプ
において、前記入口弁開閉部材および出口弁開閉部材には、それぞ
れ入口弁用アーマチュアおよび出口弁用アーマチュアが
各開閉部材と共に移動可能に設けられ、これらの各アー
マチュアは、弁開閉用コイルに電流を流した際に形成さ
れる磁路に沿って直列に配置されているとともに、前記吐出部材には、吐出部材用アーマチュアが吐出部材
と共に移動可能に設けられ、この吐出部材用アーマチュ
アは、吐出吸引用コイルに電流を流した際に形成される
磁路に沿って配置されていることを特徴とするポンプ。
【請求項４】請求項３に記載のポンプにおいて、前記吐出部材用アーマチュアのポンプ部側とは反対側に
は吐出量設定部材が位置調整可能に配置され、これらの
吐出部材用アーマチュアおよび吐出量設定部材は、吐出
吸引用コイルに電流を流した際に形成される磁路に沿っ
て直列に配置されているとともに、前記第３付勢部材は、吐出部材用アーマチュアを液吐出
方向に付勢可能に、前記吐出量設定部材および吐出部材
用アーマチュア間に配置され、さらに、前記吐出部材を、前記液吸引方向に付勢し、か
つ前記第３付勢部材よりも付勢力が小さい第４付勢部材
が設けられていることを特徴とするポンプ。
【請求項５】請求項４に記載のポンプにおいて、前記入口弁用アーマチュアは入口弁開閉部材に固定さ
れ、この入口弁用アーマチュアのポンプ部側には前記出
口弁用アーマチュアが各開閉部材に対して相対移動可能
に配置され、各開閉部材には前記出口弁用アーマチュア
のポンプ部側端面が当接可能な係止部が設けられている
とともに、前記第１付勢部材は、出口弁開閉部材を前記閉弁方向に
付勢可能に設けられ、前記第２付勢部材は、入口弁開閉部材を前記開弁方向に
付勢可能にかつ前記第１付勢部材よりも付勢力が小さく
構成され、さらに、前記出口弁開閉部材を開弁方向に付勢し、かつ
前記第１付勢部材よりも付勢力の小さな第５付勢部材が
設けられ、前記弁開閉用コイルに電流が流された際には、前記入口
弁用アーマチュアは前記閉弁方向に移動し、かつ前記出
口弁用アーマチュアは第１付勢部材の付勢力に抗して開
弁方向に移動して各アーマチュア同士が当接されるよう
に構成されていることを特徴とするポンプ。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のポンプ
において、前記吐出部材用アーマチュアは、前記吐出部材を前記計
量室の容積を小さくする吐出方向に移動する際に、その
ストロークエンド手前からストロークエンドの位置まで
移動する際に、前記出口弁開閉部材を同時に移動させ、
出口弁が閉じられることで吐出部材もストロークエンド
の位置に達するように構成されていることを特徴とする
ポンプ。