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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5956960
(24)【登録日】2016年6月24日
(45)【発行日】2016年7月27日
(54)【発明の名称】脈動防止装置
(51)【国際特許分類】
F16L 55/04 20060101AFI20160714BHJP
【ＦＩ】
F16L55/04
【請求項の数】6
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2013-157509(P2013-157509)
(22)【出願日】2013年7月30日
(65)【公開番号】特開2015-28349(P2015-28349A)
(43)【公開日】2015年2月12日
【審査請求日】2015年8月13日
(73)【特許権者】
【識別番号】000145611
【氏名又は名称】株式会社コガネイ
(74)【代理人】
【識別番号】100080001
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 大和
(74)【代理人】
【識別番号】100093023
【弁理士】
【氏名又は名称】小塚 善高
(74)【代理人】
【識別番号】100117008
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 章子
(72)【発明者】
【氏名】矢島 丈夫
【審査官】
黒石 孝志
(56)【参考文献】
【文献】
実開昭６０−８４８９４（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開２００４−３７３１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−７９７５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−２９７７２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平８−４２７７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１−１６４８０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第５２０５３２６（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ１６Ｌ ５５／０４ − ５５／０５５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体の脈動を防止する脈動防止装置であって、
液体が流入する脈動吸収室が形成された装置本体と、
前記脈動吸収室を形成するダイヤフラムを、軸方向に往復動自在に収容するケース体と、
前記ケース体に設けられ、前記脈動吸収室を収縮させる方向のばね力を、前記ダイヤフラムに付勢するばね部材と、
前記ケース体に設けられ、前記ばね部材の弾性変形量を変えて前記ばね部材のばね力を調整するばね力調整部材と、
前記ダイヤフラムの軸方向位置に対応した位置を前記ダイヤフラムから離れた位置で表示する実位置表示部と、
外部から目視自在に前記ケース体に設けられ、前記脈動吸収室の圧力変動に応じた前記ダイヤフラムの適正変動範囲を表示する適正変動範囲表示部と、
を有する脈動防止装置。
液体が流入する脈動吸収室が形成された装置本体と、
前記脈動吸収室を形成するダイヤフラムを、軸方向に往復動自在に収容するケース体と、
前記ケース体に設けられ、前記脈動吸収室を収縮させる方向のばね力を、前記ダイヤフラムに付勢するばね部材と、
前記ケース体に設けられ、前記ばね部材の弾性変形量を変えて前記ばね部材のばね力を調整するばね力調整部材と、
前記ダイヤフラムの軸方向位置に対応した位置を前記ダイヤフラムから離れた位置で表示する実位置表示部と、
外部から目視自在に前記ケース体に設けられ、前記脈動吸収室の圧力変動に応じた前記ダイヤフラムの適正変動範囲を表示する適正変動範囲表示部と、
を有する脈動防止装置。
【請求項2】
請求項１記載の脈動防止装置において、前記脈動吸収室の膨張により前記ダイヤフラムが前記適正変動範囲を超えて弾性変形したときに前記ダイヤフラムの膨張側の弾性変形を規制する膨張規制用のストッパと、前記脈動吸収室の収縮により前記ダイヤフラムが前記適正変動範囲を超えて弾性変形したときに前記ダイヤフラムの収縮側の弾性変形を規制する収縮規制用のストッパと、を前記ケース体に設けた、脈動防止装置。
【請求項3】
請求項１または２記載の脈動防止装置において、前記ケース体に軸方向に往復動自在に往復動部材を設け、当該往復動部材に前記ダイヤフラムと前記実位置表示部とを設けた、脈動防止装置。
【請求項4】
請求項３記載の脈動防止装置において、
前記実位置表示部は、前記往復動部材の外面に設けられた凹凸部または前記外面と相違した色彩からなるマークである、脈動防止装置。
前記実位置表示部は、前記往復動部材の外面に設けられた凹凸部または前記外面と相違した色彩からなるマークである、脈動防止装置。
【請求項5】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の脈動防止装置において、前記実位置表示部を外部に目視させる窓部を、前記ケース体に設け、前記窓部を覆う透明性のカバーを前記適正変動範囲表示部とする、脈動防止装置。
【請求項6】
請求項５記載の脈動防止装置において、前記カバーに設けた凹凸部またはマークにより前記適正変動範囲表示部を形成する、脈動防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体の脈動を防止する脈動防止装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液体を液体吐出具から被塗布物に塗布する場合には、容器内に収容された液体をポンプにより液体吐出具に向けて供給する。ポンプの形態としては、チューブフラム型、ベローズ型、ダイヤフラム型、およびピストン型等がある。チューブフラム型は、特許文献１に記載されるように、径方向に弾性変形自在のチューブをポンプ部材としたポンプである。ベローズ型は、特許文献２に記載されるように、軸方向に膨張収縮自在のベローズをポンプ部材としたポンプである。ベローズに代えてダイヤフラムを用いると、ダイヤフラム型のポンプとなる。ピストン型は、シリンダ内を直線往復動するピストンによりポンプ室を膨張収縮させるようにしたポンプであり、シリンジ型とも言われる。
【0003】
このようなポンプは、例えば、半導体ウエハや液晶用ガラス基板等の表面に、フォトレジスト液等の液体を塗布するための液体塗布装置に使用されている。また、フィルムや紙などに液体を塗布する液体塗布装置にもポンプが使用されている。さらに、電池、太陽電池、有機ＥＬおよびフレキシブルディスプレイ等を製造する技術分野においても、液体を塗布するために、ポンプが使用されている。
【0004】
ポンプから吐出される液体は、圧力や流量が変動するので、ポンプから吐出された液体を被塗布物に案内する配管内の液体は、圧力変動などにより脈動することになる。一方、被塗布物に対する液体の塗布精度を高めるには、液体吐出具から一定流量の液体を、安定した流量で吐出させる必要がある。管路内を流れる液体の脈動を防止して塗布精度を高めるためには、例えば、特許文献３に記載されるような脈動防止装置が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１０−３８００７号公報
【特許文献2】特開２００９−１３８５２０号公報
【特許文献3】実開昭５７−３８９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
脈動防止装置としては、特許文献３に記載されるように、容器内にピストンが組み込まれたピストン型と、容器内にダイヤフラムが組み込まれたダイヤフラム型などがある。容器内に組み込まれたピストンやダイヤフラムにより、管路に連通する膨張収縮室が形成されている。ピストンやダイヤフラムには、膨張収縮室を収縮する方向のばね力がばね部材により加えられている。ピストン型の脈動防止装置は、ピストンが容器の内周面と摺動接触するので、摺動により発生した摩耗粉が液体内に混入することが考えられる。これに対し、ダイヤフラム型の脈動防止装置は、摺動部がないので、摩耗粉が液体に混入する恐れはない。
【0007】
しかしながら、液体によりダイヤフラムに高い圧力が加えられると、ダイヤフラムがばね力に抗して過度に弾性変形し、ダイヤフラムが破損したり永久変形を起こしたりする可能性がある。
【0008】
脈動防止装置は、液体の圧力条件が相違する複数種類の液体塗布装置に使用されることがある。そのため、ダイヤフラムに加えるばね力を調整する調整ねじ部材を設けると、ダイヤフラムに対して加えられるばね力を、液体の脈動防止を行う範囲に設定することができる。しかしながら、ダイヤフラムは変位の範囲が限定される。また、変位に対する弾性変形のし易さ（抗力）が一定ではないため、最も脈動防止の効果を発揮し易い範囲（最適範囲）に設定する必要がある。例えば、ばね力の設定に対し過大な圧力がダイヤフラムに加えられると、ダイヤフラムは最適範囲を外れ、ダイヤフラムが弾性変形し難い領域となり、脈動防止ができない。同様に、ばね力の設定が液体の圧力に対し過大である場合もダイヤフラムは弾性変形し難い領域となり、脈動防止ができない。
【0009】
本発明の目的は、脈動防止時にダイヤフラムが最適な弾性変形範囲となっているかを外部から観察し得る脈動防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の脈動防止装置は、液体の脈動を防止する脈動防止装置であって、液体が流入する脈動吸収室が形成された装置本体と、前記脈動吸収室を形成するダイヤフラムを、軸方向に往復動自在に収容するケース体と、前記ケース体に設けられ、前記脈動吸収室を収縮させる方向のばね力を、前記ダイヤフラムに付勢するばね部材と、前記ケース体に設けられ、前記ばね部材の弾性変形量を変えて前記ばね部材のばね力を調整するばね力調整部材と、前記ダイヤフラムの軸方向位置に対応した位置を前記ダイヤフラムから離れた位置で表示する実位置表示部と、外部から目視自在に前記ケース体に設けられ、前記脈動吸収室の圧力変動に応じた前記ダイヤフラムの適正変動範囲を表示する適正変動範囲表示部と、を有する。
【発明の効果】
【0011】
脈動吸収室を形成するダイヤフラムが弾性変形し、その弾性変形量に応じたダイヤフラムの移動量が実位置表示部により表示される。実位置表示部とケース体に設けられた適正変動範囲との位置を比較することによって、ダイヤフラムが最適な弾性変形範囲となっているか否かを外部から観察することができる。ダイヤフラムに加えられるばね力を調整することによって、ダイヤフラムは適正な範囲内で弾性変形する。これにより、高い脈動吸収効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施の形態である脈動防止装置を示す断面図である。
【図3】実位置表示部と適正範囲端部との位置関係を示す概略図である。
【図4】ダイヤフラムの軸方向の変位と抗力との関係を示す抗力特性線図である。
【図5】脈動防止装置が装着されたポンプの一例を示す正面図である。
【図9】（Ａ）は脈動防止装置を用いた場合の流量特性を示し、（Ｂ）は脈動防止装置を用いない場合の流量特性を示す。
【図10】脈動防止装置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示されるように、脈動防止装置１０は、装置本体としてのポートブロック１０ａを有している。このポートブロック１０ａには、ポンプに連通する一次側ポート１１と、液体吐出具に連通する二次側ポート１２とが設けられている。ポートブロック１０ａの一次側ポート１１と二次側ポート１２との間には、ポンプと液体吐出具との間の流路に連通し、液体が流入する脈動吸収室１３が形成されている。
【0014】
ポートブロック１０ａがポンプに直接装着されるときには、一次側ポート１１はポンプの吐出口に連結され、ポートブロック１０ａに液体吐出具が直接装着されるときには、二次側ポート１２には液体吐出具が直接装着される。一方、ポンプとポートブロック１０ａとが配管により接続されるときには、一次側ポート１１にポンプ側の配管が接続される。ポートブロック１０ａと液体吐出具とが配管により接続されるときには、二次側ポート１２に液体吐出具側の配管が接続される。それぞれのポート１１，１２に配管等がねじ止めされるときには、それぞれのポート１１，１２にはねじ孔が形成される。一方、ポートブロック１０ａがポンプに突き当てられて、ねじ部材により脈動防止装置１０がポンプに装着される形態のときには、一次側ポート１１にはねじ孔は形成されない。二次側ポート１２についても、液体吐出具の取付形態によっては、ねじ孔は形成されない。
【0015】
装置本体としてのポートブロック１０ａには、図１に示されるように、ケース体１４が装着される。ケース体１４は円筒形状の部材により形成されており、一端部には開口部１５が形成され、他端部には端壁部１６が設けられている。ケース体１４の一端部には径方向外方に突出するフランジ１７が設けられている。フランジ１７に突き当てられる固定プレート１８は、締結ねじ１９によりポートブロック１０ａに締結される。ケース体１４は、固定プレート１８によりポートブロック１０ａに締結される。
【0016】
ケース体１４の開口部１５には、脈動吸収室１３を形成するためのダイヤフラム２１が設けられている。ダイヤフラム２１は、径方向中央部の連結部２１ａと、径方向外周部の固定部２１ｂと、これらの間の弾性変形部２１ｃとを有している。ダイヤフラム２１の固定部２１ｂが、ポートブロック１０ａとケース体１４との間に締め付けられた状態となって、ダイヤフラム２１はポートブロック１０ａに装着される。ケース体１４内には、往復動部材２２が軸方向に往復動自在に装着されている。この往復動部材２２は、ピストン形状となっており、円筒部２２ａと、この一端部に設けられた端壁部２２ｂとを有し、円筒部の他端部は開口されている。往復動部材２２の端壁部２２ｂにはねじ孔２３が設けられており、このねじ孔２３には、ダイヤフラム２１の連結部２１ａに設けられた雄ねじ部２４がねじ結合される。
【0017】
ケース体１４内には、ダイヤフラム２１に対して脈動吸収室１３を収縮させる方向にばね力を付勢するためのばね部材として、圧縮コイルばね２５が装着される。ケース体１４の端壁部１６には、圧縮コイルばね２５の弾性変形量を調整するために、ばね力調整部材２６が装着されている。このばね力調整部材２６は、端壁部１６に設けられたねじ孔２７にねじ結合される雄ねじ部２６ａと、この一端部に設けられたばね受け部２６ｂとを有している。圧縮コイルばね２５の一端は往復動部材２２の端壁部２２ｂに突き当てられ、他端部はばね受け部２６ｂに突き当てられている。雄ねじ部２６ａの他端部には、つまみ部つまり操作部２６ｃが設けられている。この操作部２６ｃを操作することにより、ばね力調整部材２６を回転させると、圧縮コイルばね２５の軸方向の弾性変形量が調整される。
【0018】
操作部２６ｃを一方向に回転させて、端壁部２２ｂとばね受け部２６ｂとの間の距離を短くすると、圧縮コイルばね２５が軸方向に収縮するように弾性変形する。これにより、往復動部材２２を介してダイヤフラム２１に加えられるばね力は、強くなるように調整される。一方、操作部２６ｃを逆方向に回転させて、端壁部２２ｂとばね受け部２６ｂとの間の距離を長くすると、圧縮コイルばね２５が軸方向に延びるように弾性変形する。これにより、往復動部材２２を介してダイヤフラム２１に加えられるばね力は、弱くなるように調整される。雄ねじ部２６ａにはロックナット２８がねじ結合されている。ロックナット２８をケース体１４に締結すると、ばね力調整部材２６の回転が防止される。
【0019】
往復動部材２２の軸方向往復動を案内するために、往復動部材２２の円筒部２２ａには軸方向に延びるガイド溝２９が形成され、ケース体１４にはガイド溝２９に入り込むガイドピン３０が設けられている。これにより、往復動部材２２は、回転することなく、軸方向に移動する。
【0020】
往復動部材２２がばね力により脈動吸収室１３に向けて前進移動すると、脈動吸収室１３は収縮される。一方、脈動吸収室１３内の液体の圧力によりばね力に抗して往復動部材２２が後退移動すると、脈動吸収室１３は膨張する。したがって、ポンプから脈動吸収室１３に供給された液体の圧力が高くなると、ダイヤフラム２１が脈動吸収室１３を膨張させる方向に弾性変形して、脈動吸収室１３の圧力上昇が防止される。一方、脈動吸収室１３内に供給される液体の圧力が低下すると、ダイヤフラム２１が脈動吸収室１３を収縮させる方向に弾性変形し、脈動吸収室１３の圧力低下が防止される。このように、脈動吸収室１３内に供給される液体の圧力が変動しようとすると、ダイヤフラム２１の弾性変形により、脈動吸収室１３内の圧力変動が吸収されるので、二次側ポート１２から吐出される液体の圧力は一定圧に調圧される。
【0021】
脈動吸収室１３が液体の圧力により膨張したときに、ダイヤフラム２１が過度に弾性変形するのを規制するために、膨張規制用のストッパ３１がケース体１４に設けられている。この膨張規制用のストッパ３１は、ケース体１４に形成された段差部により形成されており、脈動吸収室１３が膨張限となったときのダイヤフラム２１の位置を規制する。往復動部材２２の開口側の端面が段差部からなるストッパ３１に当接すると、往復動部材２２の移動が規制される。これにより、ダイヤフラム２１が脈動吸収室１３を膨張させる方向に、過度に弾性変形することが防止される。
【0022】
脈動吸収室１３が液体の圧力が低下してばね力により収縮したときに、ダイヤフラム２１が過度に弾性変形するのを規制するために、収縮規制用のストッパ３２がケース体１４に設けられている。この収縮規制用のストッパ３２は、ケース体１４の内周面に突出して設けられた環状ないし棒状の部材により形成されており、脈動吸収室１３が収縮限界となったときのダイヤフラム２１の位置を規制する。往復動部材２２の端壁部側の端面がストッパ３２に当接すると、往復動部材２２の移動が規制される。これにより、ダイヤフラム２１が脈動吸収室１３を収縮させる方向に、過度に弾性変形することが防止される。
【0023】
ケース体１４には、ガイドピン３０に対して円周方向にずらして窓部３３が設けられている。この窓部３３は、往復動部材２２の円筒部２２ａの一部を外部に目視させるために設けられている。円筒部２２ａには、窓部３３に露出させて実位置表示部３４が設けられている。これにより、実位置表示部３４はケース体１４の外部から目視自在となっている。この実位置表示部３４は、脈動防止装置１０が実際に使用されて脈動吸収室１３に液体が供給された状態のもとで、実際のダイヤフラム２１の位置に対応した位置をダイヤフラム２１から離れた位置で表示する。この実位置表示部３４は、円筒部２２ａの外周面にＶ字形の凹部つまりＶノッチを設けることにより形成されている。ただし、実位置表示部３４としては、Ｖノッチに代えて、円筒部２２ａに凸部を設けたり、円筒部２２ａに円筒部２２ａと相違した色彩のマークを施すようにしたりしても良い。
【0024】
ケース体１４には、透明性を有するカバー３５が巻き付けられており、窓部３３は透明性のカバー３５により覆われている。カバー３５を通して実位置表示部３４が外部から目視観察される。実際に脈動防止装置１０が使用されて、脈動吸収室１３が膨張したときにおけるダイヤフラム２１の適正変動範囲３８を表示するために、膨張側の適正範囲端部３６が透明性のカバー３５の内面に設けられている。この適正範囲端部３６は、脈動吸収室１３が膨張したときにおけるダイヤフラム２１の適正変動範囲３８の膨張側の境界値に対応している。
【0025】
さらに、実際に脈動防止装置１０が使用されて、脈動吸収室１３が収縮したときにおけるダイヤフラム２１の適正変動範囲３８を表示するために、収縮側の適正範囲端部３７が透明性のカバー３５の内面に設けられている。この適正範囲端部３７は、脈動吸収室１３が収縮したときにおけるダイヤフラム２１の適正変動範囲３８の収縮側の境界値に対応している。
【0026】
それぞれの適正範囲端部３６，３７は、透明部としてのカバー３５の内面に、Ｖ字形の凸部を設けることにより形成されており、両方の適正範囲端部３６，３７の間が適正変動範囲３８となる。ただし、それぞれの適正範囲端部３６，３７としては、カバー３５の外面に凸部を設けたり、凸部に代えて、カバー３５に凹部を設けたりしても良い。このように適正範囲端部３６，３７としては、実位置表示部３４と同様に、凹凸部により形成するようにしても良く、カバー３５の内面または外面に円筒部２２ａと相違した色彩のマークを施すようにしたりしても良い。
【0027】
図３は、実位置表示部３４とそれぞれの適正範囲端部３６，３７との位置関係を示す概略図である。図４はダイヤフラム２１の軸方向の変位と抗力との関係を示す抗力特性線図である。図３に示されるように、実位置表示部３４が膨張側の適正範囲端部３６と収縮側の適正範囲端部３７の間の適正変動範囲３８を移動するときには、図４に示されるように、ダイヤフラム２１の弾性変形領域は低抗力領域となる。図４において、符号Ｓは低抗力領域を示す。
【0028】
実位置表示部３４が低抗力領域Ｓの中間位置となっているときには、ダイヤフラム２１には圧力や力が全くかからない。このときには、実位置表示部３４は中立位置ないし自由位置となっている。操作部２６ｃを回転させて圧縮コイルばね２５の圧縮量（ばねの力）を調整することにより、脈動吸収室１３の平均的圧力に対抗する力をダイヤフラム２１に与えて、ダイヤフラム２１を中立位置、自由位置になるべく近付けて位置させることができる。
【0029】
膨張規制用のストッパ３１により規制される位置を超えてダイヤフラム２１が膨張すると、ダイヤフラム２１が永久変形を起こしたり、破損したりする可能性がある。したがって、ストッパ３１によりダイヤフラム２１の膨張側の限界位置が規制される。同様に、収縮規制用のストッパ３２により規制される位置を超えてダイヤフラム２１が収縮すると、ダイヤフラム２１が永久変形を起こしたり、破損したりする可能性がある。したがって、ストッパ３１によりダイヤフラム２１の収縮側の限界位置が規制される。適正変動範囲３８における実位置表示部３４の移動ストロークをＳとすると、両方のストッパ３１，３２の間の距離Ｔは、ストロークＳよりも大きく設定されている。このように、ダイヤフラム２１が膨張方向の低抗力領域を超えて変形したときには、ストッパ３１により膨張限界位置が規制される。ダイヤフラム２１が収縮方向の低抗力領域を超えて変形したときには、ストッパ３２により収縮側限界位置が規制される。
【0030】
図２（Ａ）は、実位置表示部３４が適正変動範囲３８の中間位置となった状態を示す。図２（Ｂ）は、実位置表示部３４が膨張側の適正範囲端部３６に近づいた状態を示す。図２（Ｃ）は、実位置表示部３４が収縮側の適正範囲端部３７に近づいた状態を示す。
【0031】
図２に示すように、実位置表示部３４が両方の適正範囲端部３６，３７の間に位置して作動しているとき、つまり図１および図３においてストロークＳの適正変動範囲３８で作動しているときには、脈動吸収室１３の僅かな圧力変動に応じてダイヤフラム２１は変形移動する。つまり、ダイヤフラム２１が軽く移動し、ダイヤフラム２１により最適な脈動吸収機能が得られる。これに対し、この適正変動範囲３８を超えてダイヤフラム２１を作動させようとする場合には、ダイヤフラム２１に加えられる脈動吸収室１３の圧力に応じない。つまり、ダイヤフラム２１に加えられる脈動吸収室１３の圧力が上昇、または収縮しても、ダイヤフラム２１の変形量はごく僅かとなる。つまり、ダイヤフラム２１により最適な脈動吸収機能が得られない。ダイヤフラム２１が過度に変形することが、ストッパ３１，３２により規制されているので、ダイヤフラム２１に永久歪みが発生したり、亀裂が発生したりする恐れがない。これにより、ダイヤフラム２１の耐久性を向上させることができる。
【0032】
脈動吸収室１３内に液体が供給された状態のもとで、実位置表示部３４が膨張側の適正範囲端部３６を超える位置まで移動したときには、ロックナット２８を緩めて、操作部２６ｃを回転操作して、圧縮コイルばね２５を収縮方向に変位させる。これにより、圧縮コイルばね２５により往復動部材２２を介してダイヤフラム２１に加えられるばね力が強められる。ばね力が強められると、脈動吸収のためのダイヤフラム２１の弾性変形範囲が適正範囲端部３６の位置を超えて弾性変形することがなくなる。このように、ダイヤフラム２１が適正な弾性変形の作動範囲内で作動させることができると、ダイヤフラム２１は、脈動を確実に防止する範囲で作動することになり、脈動吸収効果を高めることができる。
【0033】
脈動吸収室１３内に液体が供給された状態のもとで、実位置表示部３４が収縮側の適正範囲端部３７を超える位置まで移動するときには、上述とは逆方向に操作部２６ｃが操作される。これにより、圧縮コイルばね２５により往復動部材２２を介してダイヤフラム２１に加えられるばね力が弱められる。ばね力が弱められると、脈動吸収のためのダイヤフラム２１の弾性変形範囲が適正範囲端部３７の位置を超えて弾性変形することがなくなる。ダイヤフラム２１に加わる液体圧力が過度に高くなると、往復動部材２２はストッパ３１に当接する。一方、ダイヤフラム２１に加わる液体圧力が過度に低いとき、および脈動吸収室１３内に液体が供給されていないときには、往復動部材２２はストッパ３２に当接する。これにより、ダイヤフラム２１には過度の外力が加わることが防止され、ダイヤフラム２１は永久変形を起こすことなく、ダイヤフラム２１の耐久性を向上させることができる。
【0034】
脈動防止装置１０は、液体供給回路を形成する配管内の液体の脈動を防止するために使用される。例えば、ポンプから吐出された液体を液体吐出具に供給するための液体供給回路にこの脈動防止装置１０が使用されると、ポンプから吐出された液体に脈動が発生していても、その脈動を吸収して一定流量の液体を液体吐出具に供給することができる。
【0035】
配管内を流れる液体の圧力に応じて、ダイヤフラム２１に加えられるばね力を調整することができる。そのばね力の調整は、脈動防止装置１０の初期設定の段階、または実際に配管内に液体を供給した状態のもとで、ばね力調整部材２６により脈動吸収のための適正変動範囲３８を調整することができる。これにより、脈動防止装置１０が使用される液体供給回路における液体の圧力に応じて、確実に脈動を防止できる適正変動範囲３８にダイヤフラム２１を設定することができる。
【0036】
図５〜図８は、上述した脈動防止装置１０が設けられたポンプ４１を示す。ポンプ４１は、ポンプブロック４２を有している。ポンプブロック４２には、図７に示されるように、径方向に弾性変形する２つのチューブ４３ａ，４３ｂがポンプ部材として設けられており、このポンプ４１は、ツインタイプのチューブフラム型となっている。それぞれのチューブ４３ａ，４３ｂにより、内側のポンプ室４４ａ，４４ｂと外側の駆動室４５ａ，４５ｂとに仕切られており、チューブ４３ａ，４３ｂはポンプ室と駆動室とを仕切るための仕切り部材となっている。
【0037】
ポンプブロック４２の一端には、供給ブロック４６が設けられており、この供給ブロック４６に設けられた供給ポート４７には、図６に示されるように、配管４８が接続されるようになっている。配管４８は、液体収容タンク４９に連なっており、液体収容タンク４９内の液体Ｌは、配管４８により供給ポート４７に案内される。供給ブロック４６には、図７に示されるように、供給ポート４７から２つに分岐された流路４７ａ，４７ｂが設けられており、流路４７ａはポンプ室４４ａに連通し、流路４７ｂはポンプ室４４ｂに連通している。
【0038】
ポンプブロック４２の他端には、上述した脈動防止装置１０が取り付けられている。脈動防止装置１０のポートブロック１０ａには、図７に示されるように、ポンプ室４４ａに連通する一次側ポート１１ａと、ポンプ室４４ｂに連通する一次側ポート１１ｂとが設けられている。それぞれの一次側ポート１１ａ，１１ｂは脈動吸収室１３に連通している。図１に示した脈動防止装置１０においては、１つの一次側ポート１１のみが示されている。ただし、２つのポンプ部材を有するポンプ４１に脈動防止装置１０が設けられるときには、脈動防止装置１０には、２つの一次側ポート１１ａ，１１ｂが設けられる。なお、脈動防止装置１０が１つのポンプ部材から吐出される液体を液体吐出具に供給する場合には、脈動防止装置１０の一次側ポートは１つのみとなる。
【0039】
それぞれの駆動室４５ａ，４５ｂに駆動媒体Ｍを供給すると、チューブ４３ａ，４３ｂは径方向に収縮してポンプ室４４ａ，４４ｂが収縮する。一方、駆動室４５ａ，４５ｂ内の駆動媒体Ｍを外部に排出すると、チューブ４３ａ，４３ｂは径方向に膨張してポンプ室４４ａ，４４ｂが膨張する。チューブ４３ａの両端部内には逆止弁５１ａ，５２ａが設けられ、チューブ４３ｂの両端部内には逆止弁５１ｂ，５２ｂが設けられている。チューブ４３ａが収縮すると、逆止弁５１ａがポンプ室４４ａを閉じ、逆止弁５２ａがポンプ室４４ａを開放してポンプ室４４ａ内の液体Ｌが脈動吸収室１３に供給される。逆に、チューブ４３ａが膨張すると、逆止弁５１ａが開放され、逆止弁５２ａは閉じられて、液体収容タンク４９内の液体がポンプ室４４ａ内に供給される。
【0040】
同様に、チューブ４３ｂが収縮すると、逆止弁５１ｂがポンプ室４４ｂを閉じ、逆止弁５２ｂがポンプ室４４ｂを開放してポンプ室４４ｂ内の液体Ｌが脈動吸収室１３に供給される。逆に、チューブ４３ｂが膨張すると、逆止弁５１ｂが開放され、逆止弁５２ｂが閉じられて、液体収容タンク４９内の液体がポンプ室４４ｂ内に供給される。したがって、ポンプ室４４ａ，４４ｂを交互に膨張収縮させると、連続的に脈動防止装置１０の脈動吸収室１３に液体Ｌが供給される。
【0041】
脈動吸収室１３に供給された液体は、ダイヤフラム２１の弾性変形により脈動吸収室１３において液体の圧力変動が吸収されて一定の圧力となる。一定の圧力となった液体は、図６に示されるように、二次側ポート１２に接続された配管５３により液体吐出具５４に供給され、液体吐出具５４から被塗布物に向けて液体が塗布される。
【0042】
ポンプ室４４ａ，４４ｂを交互に膨張収縮するために、ポンプブロック４２には、２つのシリンダ孔５５ａ，５５ｂが設けられている。それぞれのシリンダ孔５５ａ，５５ｂには、ピストン５６ａ，５６ｂが軸方向に往復動自在に設けられており、ピストン５６ａ，５６ｂの先端面側は、駆動室４５ａ，４５ｂの一部を形成している。したがって、２つのピストン５６ａ，５６ｂの一方をポンプ室に向けて前進移動し、他方をポンプ室から離れる方向に後退移動させると、ポンプ室４４ａ，４４ｂは交互に膨張収縮し、ポンプ動作が行われる。
【0043】
図８に示されるように、ポンプブロック４２には駆動ブロック５７が取り付けられている。それぞれのピストン５６ａ，５６ｂと同軸となった駆動ロッド５８ａ，５８ｂが軸方向に往復動自在に駆動ブロック５７に装着されている。それぞれの駆動ロッド５８ａ，５８ｂの一端部に設けられた凹部には、ピストン５６ａ，５６ｂに設けられ凸部５９ａ，５９ｂが挿入されている。駆動ブロック５７に形成されたカム収容室６１には、カム部材６２が配置されており、カム部材６２はカム軸６２ａとカム盤６２ｂとを有している。
【0044】
駆動ブロック５７には、連結ブロック６３を介してモータ６４が取り付けられている。モータ６４の主軸６５には継手６６を介してカム軸６２ａが連結されており、カム部材６２はモータ６４により回転駆動される。それぞれの駆動ロッド５８ａ，５８ｂには、カム盤６２ｂのカム面６７に接触する駆動ローラ６８ａ，６８ｂが設けられている。それぞれの駆動ローラ６８ａ，６８ｂは、ピストン５６ａ，５６ｂに設けられた圧縮コイルばね６０ａ，６０ｂのばね力により、カム面６７に押し付けられている。
【0045】
カム面６７は、図６に示されるように、傾斜面となっている。カム軸６２ａをモータ６４により回転駆動すると、駆動ローラ６８ａ，６８ｂはカム面６７に沿って転動する。カム軸６２ａの回転の半周期では、一方の駆動ロッドは前進駆動され、他方の駆動ロッドは後退駆動される。後の半周期では、一方の駆動ロッドは後退駆動され、他方の駆動ロッドは前進駆動される。図８においては、駆動ロッド５８ａ，５８ｂの軸方向の往復動ストロークの中央部となった状態を示す。この状態のもとで、カム軸６２ａが回転すると、一方の駆動ロッドは前進駆動され、他方の駆動ロッドは後退駆動される。
【0046】
駆動ロッド５８ａが前進駆動されると、チューブ４３ａが収縮してポンプ室４４ａ内の液体は、逆止弁５２ａを介して脈動吸収室１３に吐出される。このときには、駆動ロッド５８ｂは後退駆動されてチューブ４３ｂが膨張する。これにより、液体収容タンク４９内の液体が逆止弁５１ｂを介してポンプ室４４ｂ内に吸入される。したがって、カム軸６２ａが連続的に回転駆動されると、２つの駆動ロッド５８ａ，５８ｂが相互に逆方向に、つまり逆位相となって連続的に駆動される。これにより、脈動吸収室１３内には連続的に液体Ｌが供給され、脈動吸収室１３から連続的に液体Ｌが液体吐出具５４に供給される。
【0047】
このように、２つのポンプ部材を交互に膨張収縮させると、両方のポンプ部材から吐出される液体の脈動が発生することがあるが、脈動吸収室１３を形成するダイヤフラム２１が弾性変形して、脈動が解消される。
【0048】
図９は、図５〜図８に示されたポンプ４１を用いて液体吐出具５４に液体を供給するようにした液体供給回路における脈動発生状態を、脈動防止装置１０を用いた場合と、用いない場合とで比較して示すポンプの流量特性線図である。
【0049】
図９（Ａ）は、脈動防止装置１０を用いた場合の流量特性を示し、図９（Ｂ）は、脈動防止装置１０を用いない場合の流量特性を示す。図９（Ｂ）に示すように、２つのポンプ部材を用いたツインタイプのポンプにおいては、一方のチューブの収縮による液体の吐出から、他方のチューブの収縮による液体の吐出に切り替わる際に、大きな脈動の発生が見られた。これに対し、図９（Ａ）に示すように、脈動防止装置１０を液体供給回路に設けると、ポンプの吐出口から液体吐出具までの間の流路内では、脈動発生がなく、一定流量で液体を被塗布部材に塗布することができた。被塗布物に対する液体の塗布量を塗布時間で設定するようにすると、脈動発生がないので、塗布時間を設定することにより、一定量の液体を高精度で被塗布物に塗布することができる。
【0050】
したがって、フィルムに薬剤を塗布するような場合には、液体吐出具５４から薬剤を塗布することになる。フィルムに薬剤を塗布するときには、液体吐出具５４から吐出される薬剤に脈動が発生すると、膜厚が均一にならず、塗布ムラが発生することになる。これに対し、脈動防止装置１０を使用すると、高精度の均一な膜厚の薬剤をフィルムに塗布することができる。
【0051】
ポンプ４１から吐出される液体の流量が変化すると、吐出圧力も変化する。また、液体の粘度が相違すると、ポンプからの吐出流量が同じでも、吐出圧力は相違することになる。これに対し、脈動吸収室１３の圧力に応じて、ダイヤフラム２１が最適に作動するように、ダイヤフラム２１に付勢されるばね力を調整することができる。しかも、ダイヤフラム２１が最適な作動状態となっているか否かを、外部から容易に観察することができる。
【0053】
図１に示した脈動防止装置１０においては、往復動部材２２とは別部材により形成されたダイヤフラム２１が往復動部材２２に設けられているのに対し、図１０に示す脈動防止装置１０においては、ダイヤフラム２１が往復動部材２２に一体に設けられている。ダイヤフラム２１の収縮規制用のストッパ３２ａは、ピン等の棒状部材により形成されており、このストッパ３２ａはケース体１４に取り付けられている。図１０におけるこれらの構造を除いて、他の構造は図１に示されたものと同様となっている。
【0054】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ポンプ４１の形態としては、図示するようなチューブフラム型のみならず、ベローズ型、ダイヤフラム型およびピストン型等のものを使用することができる。また、図示するポンプ４１は、２つのポンプ部材を有するツインタイプであるが、１つのポンプ部材、または３つ以上のポンプ部材を有すポンプを使用する液体供給回路にも、この脈動防止装置１０を適用することができる。
【符号の説明】
【0055】
１０ 脈動防止装置１０ａ ポートブロック
１１，１１ａ，１１ｂ 一次側ポート
１２ 二次側ポート
１３ 脈動吸収室
１４ ケース体
２１ ダイヤフラム
２２ 往復動部材
２２ａ 円筒部
２２ｂ 端壁部
２５ 圧縮コイルばね
２６ ばね力調整部材
３１ ストッパ
３２ ストッパ
３３ 窓部
３４ 実位置表示部
３５ カバー
３６ 膨張側の適正範囲端部
３７ 収縮側の適正範囲端部
３８ 適正変動範囲
４１ ポンプ
４２ ポンプブロック
４３ａ，４３ｂ チューブ
４４ａ，４４ｂ ポンプ室
４５ａ，４５ｂ 駆動室
４９ 液体収容タンク
５４ 液体吐出具
６２ カム部材
６４ モータ