(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】
(24)【登録日】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(54)【発明の名称】液体供給装置
(51)【国際特許分類】
F04B 49/08 20060101AFI20241106BHJP
F04B 49/06 20060101ALI20241106BHJP
【ＦＩ】
F04B49/08 311
F04B49/06 311
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021097052
(22)【出願日】2021-06-10
(65)【公開番号】P2022188827
(43)【公開日】2022-12-22
【審査請求日】2024-04-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000117009
【氏名又は名称】旭サナック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001036
【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長瀬 正宜
【審査官】大瀬 円
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１２８７５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１２４７５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－０２７７６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１５０７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｂ ４９／０８
Ｆ０４Ｂ ４９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を繰り返し供給可能な液体供給装置であって、液体を収容するタンクと、
ピストンと前記ピストンを駆動させる駆動源とを有し、前記タンクから吸入路を介して液体を吸入し、その吸入した液体を送出路から送出するポンプと、
前記吸入路，前記送出路および前記ポンプに接続されて、前記吸入路と前記ポンプとの連通状態、および、前記ポンプと前記送出路との連通状態を切り替えることが可能な制御バルブと、
前記ポンプおよび前記制御バルブを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ポンプによって前記タンクから液体の吸入が完了した後、前記ポンプ内の圧力が前記タンクの圧力まで上昇したとされる条件となるまで、前記制御バルブにおいて、前記ポンプと前記吸入路とが連通した状態を継続させる吸入側連通状態維持制御を実行することを特徴とする液体供給装置。
【請求項2】
当該液体供給装置は、前記ポンプ内の圧力を検出する圧力センサを備え、前記制御装置は、前記吸入側連通状態維持制御において、前記圧力センサによって検出された圧力が前記タンクの圧力以上となった場合に、前記ポンプと前記吸入路とを遮断する請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項3】
前記吸入側連通状態維持制御は、前記ポンプによる前記タンクから前記液体の吸入が完了した後から定められた連通時間の間、前記ポンプと前記吸入路とが連通した状態を継続させる制御とされ、前記制御装置は、
当該液体供給装置に適用可能な種々の液体に関する情報、および、各液体に対する前記連通時間が記憶された記憶部を有し、
前記吸入側連通状態維持制御において、前記タンクに収容されている液体に応じて前記連通時間を変更可能とされた請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項4】
前記タンク内の圧力を、大気圧より高く、かつ、前記送出路から液体を送出している際の前記ポンプ内の圧力より低い圧力に調整する加圧装置を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項5】
前記制御バルブは、前記吸入路と前記ポンプとを連通させ、かつ、前記ポンプと前記送出路との連通を遮断した状態である第１状態と、前記吸入路と前記ポンプとの連通を遮断し、かつ、前記ポンプと前記送出路とを連通させた状態である第２状態との間で状態を切り替える切替バルブである請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項6】
前記制御バルブは、ソレノイドバルブであり、通電状態において前記第１状態を実現し、非通電状態において前記第２状態を実現する請求項５に記載の液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体を繰り返し供給可能な液体供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には、被塗工材の上面に塗料を塗布する枚葉塗工装置が開示されている。この枚葉塗工装置には、塗料のような液体を収容するタンクと、タンクから液体を吸入するとともにその吸入した液体を供給するポンプとを備えた液体供給装置が採用されている。この液体供給装置は、液体を定量的に繰り返し供給することが可能であり、例えば、複数の部品に対して塗布液を塗布する際や、複数の試験体に対して薬品を同様に供給あるいは散布する場合など、種々の場合に採用することができる。そして、このような構成の液体供給装置は、ピストンが反復運動を行って、液体をタンクから吸入する吸入動作と、その吸入した液体を送出する送出動作とを繰り返し行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平８－１８２９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記構成の液体供給装置は、ピストンによる吸入動作によって、ポンプ内の圧力は低下することになる。例えば、従来の液体供給装置は、ポンプの吸入側と送出側の各々に機械式の逆止弁を設けた構成とされており、ポンプ内の圧力が送出側の逆止弁のクラッキング圧力に達するまで、液体が供給されず、液体の供給が遅れるという問題がある。また、上記特許文献１の装置のように、機械式の逆止弁に替えて制御弁を用いた場合であっても、吸入動作の完了時に吸入側を遮断してしまうと、ポンプ内の圧力が低下した状態であるため、液体を供給できるまでの圧力差、さらには、当該液体供給装置から液体の供給を受ける装置において液体を吐出するまでに必要な圧力までの圧力差が大きくなり、吸入動作から送出動作への切り替えをスムースに行うことができないという問題がある。
【0005】
本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、吸入動作から送出動作への切り替えをスムースに行って液体の供給遅れを回避することが可能な液体供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の液体供給装置は、
液体を繰り返し供給可能な液体供給装置であって、
液体を収容するタンクと、
ピストンと前記ピストンを駆動させる駆動源とを有し、前記タンクから吸入路を介して液体を吸入し、その吸入した液体を送出路から送出するポンプと、
前記吸入路，前記送出路および前記ポンプに接続されて、前記吸入路と前記ポンプとの連通状態、および、前記ポンプと前記送出路との連通状態を切り替えることが可能な制御バルブと、
前記ポンプおよび前記制御バルブを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ポンプによって前記タンクから液体の吸入が完了した後、前記ポンプ内の圧力が前記タンクの圧力まで上昇したとされる条件となるまで、前記制御バルブにおいて、前記ポンプと前記吸入路とが連通した状態を継続させる吸入側連通状態維持制御を実行することを特徴とする。
液体を繰り返し供給可能な液体供給装置であって、
液体を収容するタンクと、
ピストンと前記ピストンを駆動させる駆動源とを有し、前記タンクから吸入路を介して液体を吸入し、その吸入した液体を送出路から送出するポンプと、
前記吸入路，前記送出路および前記ポンプに接続されて、前記吸入路と前記ポンプとの連通状態、および、前記ポンプと前記送出路との連通状態を切り替えることが可能な制御バルブと、
前記ポンプおよび前記制御バルブを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ポンプによって前記タンクから液体の吸入が完了した後、前記ポンプ内の圧力が前記タンクの圧力まで上昇したとされる条件となるまで、前記制御バルブにおいて、前記ポンプと前記吸入路とが連通した状態を継続させる吸入側連通状態維持制御を実行することを特徴とする。
【0007】
ポンプによってタンクから液体の吸入が完了した時点では、ピストンによる吸引で、ポンプ内の圧力が、タンク内に収容されている液体の液圧より低い状態となっている。その状態で、ポンプと吸入路との連通を遮断してしまうと、当該液体供給装置から液体の供給を受ける装置（以下、「吐出装置」と呼ぶ場合がある）において液体を吐出可能となる圧力までの差圧が大きくなり、液体を供給できるまでの時間が遅れてしまうことになる。また、吐出装置において、液体の吐出の指令から実際に液体が吐出されるまでの時間の遅れも問題となる。
【0008】
それに対して、この構成の液体供給装置は、吸入側連通状態維持制御によって、送出動作に入る前のポンプ内の圧力がタンクの圧力まで上昇させられているため、吸入動作直後にポンプと吸入路との連通を遮断した場合に比較して、当該液体供給装置における送出時の液圧や、吐出側装置に必要な液圧までの差圧が小さくなる。つまり、この構成の液体供給装置によれば、吸入動作から送出動作への切り替えをスムースに行って、液体の供給遅れや、吐出装置における液体の吐出遅れを回避することができる。
【0009】
また、例えば、吐出装置が、ノズルから対象物に対して液体を塗布・散布するようなものである場合であって、ノズルあるいは対象物を移動させつつ液体の塗布・散布が行なわれるような場合には、ポンプ内の液圧が安定していないと、ノズルからの吐出開始のタイミングが不安定となり、安定して液体の塗布・散布を行うことができない虞がある。この構成の液圧供給装置を採用すれば、吐出前のポンプ内の液圧がタンク内の液圧とされるため、吐出装置における吐出開始のタイミングを安定させることができるのである。
【0010】
この構成において「ポンプ内の圧力がタンクの圧力まで上昇したとされる条件となる」とは、ポンプ内の圧力がタンクの圧力となったことをセンサ等によって実際に検出できた場合のみを意味するのではなく、他の指標に基づいてポンプ内の圧力がタンクの圧力となったことを推定できたような場合をも含む。
【0011】
この構成の液体供給装置における「ポンプ」は、シリンダとその内部に摺動可能に配されたピストンとを含んで構成されるもの、いわゆるシリンジポンプや、ダイヤフラム型のピストンを有するものなどで、ピストンの反復動作によって、吸入動作と送出動作とが行なわれるものである。また、この構成の液体供給装置における「制御バルブ」は、ポンプとの連通を吸入路と送出路とのいずれかの間で切り替える構成のものであってもよく、吸気路と送出路との各々に設けられた２つのバルブから構成されるものであってもよい。なお、制御バルブの駆動方式は特に限定されない。
【0012】
上記構成において、当該液体供給装置は、前記ポンプ内の圧力を検出する圧力センサを備え、前記制御装置は、前記吸入側連通状態維持制御において、前記圧力センサによって検出された圧力が前記タンクの圧力以上となった場合に、前記ポンプと前記吸入路とを遮断する構成とすることができる。
【0013】
この構成の液体供給装置は、圧力センサによって、ポンプ内の圧力がタンクの圧力まで上昇したことを検出することができるため、吸入側連通状態維持制御後の送出動作を遅れることなく開始することができ、ピストンの１回の往復運動による吸入動作と送出動作とからなる１回の作動時間、いわゆるサイクルタイムの短縮化が図られている。
【0014】
上記構成において、前記吸入側連通状態維持制御は、前記ポンプによる前記タンクから前記液体の吸入が完了した後から定められた連通時間の間、前記ポンプと前記吸入路とが連通した状態を継続させる制御とされ、前記制御装置は、当該液体供給装置に適用可能な種々の液体に関する情報、および、各液体に対する前記連通時間が記憶された記憶部を有し、前記吸入側連通状態維持制御において、前記タンクに収容されている液体に応じて前記連通時間を変更可能とされた構成とすることができる。
【0015】
この構成の液体供給装置によれば、センサ等を追加することなく、送出動作に入る前のポンプ内の圧力をタンクの圧力まで上昇させることができ、吸入動作から送出動作への切り替えをスムースに行うことができる。この構成の液体供給装置は、吸入側連通状態維持制御の「連通時間」が、例えば、液体の粘性等を考慮して、予め定めた値とすることができ、送出動作の開始遅れを効果的に抑えることができる。
【0016】
上記構成において、前記タンク内の圧力を、大気圧より高く、かつ、前記送出路から液体を送出している際の前記ポンプ内の圧力より低い圧力に調整する加圧装置を備える構成とすることができる。
【0017】
この構成の液体供給装置によれば、タンク内の圧力が大気圧より高くされているため、吸入側連通状態維持制御後のポンプ内の圧力をも高めることができ、送出動作の開始や、吐出装置における液体の吐出開始までの時間を短縮することができる。
【0018】
上記構成において、前記制御バルブは、前記吸入路と前記ポンプとを連通させ、かつ、前記ポンプと前記送出路との連通を遮断した状態である第１状態と、前記吸入路と前記ポンプとの連通を遮断し、かつ、前記ポンプと前記送出路とを連通させた状態である第２状態との間で状態を切り替える切替バルブとすることができる。
【0019】
この構成の液体供給装置によれば、吸入側連通状態維持制御の後に、吸入路とポンプの連通を遮断すると、ポンプと送出路とが連通させられるため、送出動作への切り替えをスムースに行うことができる。また、この構成の液体供給装置によれば、制御バルブが吸入路と送出路との各々に２つのバルブを設けた構成に比較して、制御を簡便化することができる。
【0020】
上記構成において、前記制御バルブは、ソレノイドバルブであり、通電状態において前記第１状態を実現し、非通電状態において前記第２状態を実現する構成とすることができる。
【0021】
この構成の液体供給装置は、通電状態（ＯＮ状態）から非通電状態（ＯＦＦ状態）への切り替えにより、ポンプへの連通が吸入路から送出路に切り替えられる。つまり、ソレノイドバルブである制御バルブは、一般的にスプリング等の付勢力により機械的に第１状態から第２状態に切り替えられるため、送出動作への切り替えが、スムースにかつ確実に行われる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、吸入動作から送出動作への切り替えをスムースに行って液体の供給遅れを回避することが可能な液体供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【実施例1】
【0025】
本発明の第１実施例の液体供給装置１０は、図１に概略を示す塗布装置１２を構成するものである。塗布装置１２は、第１実施例の液体供給装置１０と、液体としての塗布液を複数の被塗物に対して吐出するスプレーノズル（吐出装置）１４と、を主体として構成されている。本液体供給装置１０は、塗布液を定量ずつ繰り返し供給可能とされることで、本塗布装置１２は、スプレーノズル１４から定量ずつ繰り返し塗布液を吐出することが可能とされ、例えば、搬送装置によって搬送されてくる複数の被塗物を、自動で連続的に塗布することが可能なものである。なお、この塗布装置１２は、例えば、半導体ウェハに塗布液としてのレジスト液を塗布するもの、液晶装置の製造工程においてガラス基板に各種の材料を塗布するもの、型枠等に対して離型剤を塗布するもの、実験等において薬品を散布するもの等に採用することができる。
【0026】
本液体供給装置１０は、図１に示すように、塗布液を大気圧で収容するタンク１６と、ポンプユニット１８と、タンク１６とポンプユニット１８とを接続してポンプユニット１８がタンク１６から塗布液を吸入するための吸入路２０と、ポンプユニット１８とスプレーノズル１４とを接続してポンプユニット１８からスプレーノズル１４に塗布液を送出するための送出路２２と、を含んで構成される。ポンプユニット１８は、シリンジポンプ３０と、シリンジポンプ３０の駆動源となる駆動ユニット３２と、シリンジポンプ３０，吸入路２０および送出路２２とを接続してそれらの連通状態を切り替えるための切替バルブ（制御バルブの一例）３４と、駆動ユニット３２および切替バルブ３４を制御する制御装置３６と、がケース３８に組み付けられたものである。
【0027】
シリンジポンプ３０は、円筒状のシリンダ４０と、シリンダ４０内を摺動可能なピストン４２とからなる。そのシリンジポンプ３０は、駆動ユニット３２によって伸縮させられる。詳しく言えば、シリンジポンプ３０は、シリンダ４０が上下方向に延びる姿勢で、ケース３８の前面に固定され、シリンダ４０から下方に延び出したピストン４２のロッド部４２Ａが、シリンダ４０に対して上下方向に移動させられることで、伸縮させられるようになっている。
【0028】
駆動ユニット３２は、図２に示すように、モータ５０と、ボールねじ機構５２とを主体として構成される。ボールねじ機構５２は、雄ねじが形成されたねじロッド５２Ａと、そのねじロッド５２Ａに螺合するナット５２Ｂとからなる。ねじロッド５２Ａは、ベース５４に対して、上下方向に延びる姿勢で、軸線周りに回転可能に保持され、その上端がモータ５０のモータ軸５０Ａに固定されている。つまり、ねじロッド５２Ａは、モータ５０によって軸線周りに回転させられるようになっている。一方、ナット５２Ｂは、ベース５４に沿ってスライド移動可能に配されたスライダ５６に固定されている。つまり、ナット５２Ｂは、自身の軸線周りの回転が禁止されることで、ねじロッド５２Ａがモータ５０により回転させられると、ねじロッド５２Ａに沿って上下方向に移動させられるのである。また、そのスライダ５６は、ピストン４２のロッド部４２Ａの下端に固定されているため、ナット５２Ｂの上下方向の移動によって、ピストン４２も上下方向に移動させられるようになっている。なお、本実施例においては、モータ５０は、ステッピングモータとされており、パルス数の制御によって回転角が制御されて、ピストン４２の位置を制御すること、および、パルス周波数の制御により、ピストン４２の速度を制御することが可能となっている。また、駆動ユニット３２には、ピストン４２が最も上方側の位置である上端位置（原点位置）にあることを検出するための原点位置センサ６０と、ピストン４２が最も下方側に位置していることを検出する下端端位置センサ６２とが設けられている。原点位置センサ６０は、本液体供給装置１０が起動した際に、ピストン４２の原点位置、つまり、モータ５０の原点位置を設定するためのもの。また、この原点位置センサ６０と、下降端位置センサ６２とは、ピストン４２のストッパとしての機能をも有し、ピストン４２は、これらのセンサ６０，６２によって検出される範囲内で動作させられるようになっている。
【0029】
次に、図３から図５を参照しつつ、切替バルブ３４について説明する。切替バルブ３４は、ソレノイドバルブであり、ハウジング７０と、電磁石７２と、電磁石７２が励磁されることで、自身の軸線方向に移動させられるプランジャ７４と、ダイヤフラム弁７６と、を備えている。ダイヤフラム弁７６は、ハウジング７０内に、回動軸７６Ａを中心として揺動可能に保持されている。ハウジング７０には、３つのポート７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃが設けられている。第１ポート７０Ａは、吸入路２０に接続され、第２ポート７０Ｂは、シリンジポンプ３０に接続され、第３ポート７０Ｃは、送出路２２に接続されている。図４に示すように、ダイヤフラム弁７６によって、第１ポート７０Ａが閉じられると、第２ポート７０Ｂと第３ポート７０Ｃとが連通させられ、シリンジポンプ３０が送出路２２と連通した状態とされるとともに、吸入路２０と遮断された状態となる。一方、図５に示すように、ダイヤフラム弁７６によって、第３ポート７０Ｃが閉じられると、第２ポート７０Ｂと第１ポート７０Ａとが連通させられ、シリンジポンプ３０が吸入路２０と連通した状態とされるとともに、送出路２２と遮断された状態となる。
【0030】
また、プランジャ７４には、ダイヤフラム弁７６の一端部７６Ｂを押圧する主押圧部材７８が固定されるとともに、第１コイルスプリング８０によってダイヤフラム弁７６側（図３における下方側）に付勢されている。そして、電磁石７２が励磁されると、プランジャ７４および主押圧部材７８がダイヤフラム弁７６と反対側（図３における上方側）に移動させられる。また、主押圧部材７８には、ダイヤフラム弁７６の他端部７６Ｃを押圧する副押圧部材８２と、その副押圧部材８２をダイヤフラム弁７６側（図３における下方側）に付勢する第２コイルスプリング８４とが配されている。
【0031】
第１コイルスプリング８０の付勢力の方が、第２コイルスプリング８４の付勢力より大きくされている。そのため、電磁石７２が励磁されていない状態（非通電状態，ＯＦＦ状態）においては、図４に示すように、主押圧部材７８によって、ダイヤフラム弁７６の一端部７６Ｂを押さえつけて、第１ポート７０Ａを塞いだ状態となっている。つまり、吸入路２０とシリンジポンプ３０との連通を遮断し、かつ、シリンジポンプ３０と送出路２２とを連通させた状態である第２状態が実現される。一方、電磁石７２が励磁された状態（通電状態，ＯＮ状態）とされると、図５に示すように、プランジャ７４および主押圧部材７８が引き込まれることで、第２コイルスプリング８４によって付勢された副押圧部材８２がダイヤフラム弁７６の他端部７６Ｃを押圧して、ダイヤフラム弁７６を揺動させる。それにより、第３ポート７０Ｃが塞がれるとともに、第１ポート７０Ａが開放される。つまり、吸入路２０とシリンジポンプ３０とを連通させ、かつ、シリンジポンプ３０と送出路２２との連通を遮断した状態である第１状態が実現される。
【0032】
以上のように構成された本液体供給装置１０は、制御装置３６によって制御される。詳しく言えば、本液体供給装置１０は、制御装置３６によって切替バルブ３４とモータ５０とが制御されることで、塗布液を繰り返し供給可能となっている。具体的には、シリンジポンプ３０が、タンク１６から吸入路２０を介して塗布液を吸入する吸入動作と、その吸入した塗布液を送出路２２を介してスプレーノズル１４に送出する送出動作とを、繰り返し行うことで、塗布液を繰り返し供給する。なお、本液体供給装置１０は、入力された情報に基づいて、塗布液を定量的に繰り返し供給することや、操作入力によってスプレーノズル１４から吐出させる信号が出ている間、連続的に塗布液を供給することが可能とされている。以下に、図６のタイミングチャートを参照しつつ、本液体供給装置１０によって、塗布液を定量ずつ繰り返し供給する場合の制御について、詳しく説明する。
【0033】
本実施例の塗布装置１２においては、ポンプユニット１８の電源が入れられると、図１に示した表示装置２４に、１回の送出量（吐出量）や、送出する回数、シリンジポンプ３０のピストン４２の動作速度、吐出する液体に関する情報等を入力するための操作画面が表示される。そして、作業者等によって、それらが入力され、ポンプユニット１８の作動が開始されると、まず、吸入動作が行なわれる。吸入動作では、まず、切替バルブ３４がＯＮ状態とされて、吸入路２０とシリンジポンプ３０とを連通させ、かつ、シリンジポンプ３０と送出路２２との連通を遮断した第１状態が実現される。次いで、モータ５０が入力されたデータを基に、モータ５０へのパルス周波数が決定されており、制御装置３６は、その信号をモータ５０のドライバに送信することで、ピストン４２を定められた速度で移動させ、シリンジポンプ３０を伸長させる。なお、初回の吸入動作においては、入力された１回の吐出量を超える液量を吸入するようになっており、その後は、吐出した液量と同じ量だけ吸入するように、ピストン４２の動作量（動作位置）が制御される。つまり、モータ５０の回転角（パルス数）が制御される。
【0034】
上記の吸入動作が行なわれると、図６に示すように、シリンジポンプ３０内の液圧が低下することになる。このシリンジポンプ３０内の液圧が低下した状態で、切替バルブ３４がＯＦＦ状態とされ、吸入路２０とシリンジポンプ３０との連通を遮断し、かつ、シリンジポンプ３０と送出路２２とを連通させた第２状態に切り替えられると、次の送出動作（吐出動作）において、塗布液がスプレーノズル１４から実際に吐出されるまでの液圧となるまでの差圧が大きく、スムースに送出動作が開始されないという問題がある。
【0035】
本液体供給装置１０においては、上記のピストン４２が目標となる位置まで移動させられ、定められた量の塗布液が吸入されると、続いて、吸入側連通状態維持制御が実行される。吸入側連通状態維持制御は、モータ５０が停止させられた後も、切替バルブ３４を継続してＯＮ状態として、シリンジポンプ３０とタンク１６とを吸入路２０を介して連通させた状態を継続させる制御である。その吸入側連通状態維持制御は、液体の種類や液体の粘度等に応じて定められた連通時間Ｔの間だけ行われるようになっている。
【0036】
制御装置３６は、作業者に入力されたデータに基づいて、連通時間Ｔを決定するようになっている。詳しく言えば、制御装置３６は、記憶部３６Ａを有し、その記憶部３６Ａには、本液体供給装置１０に適用可能な種々の液体に関する情報が記憶されるともに、液体の種類や液体の粘度に対応する連通時間Ｔが、例えば、液体の種類ごとの連通時間Ｔや、液体の粘度と連通時間Ｔとの関係を示すマップデータ等が記憶されており、作業者に入力されたデータから、記憶部３６Ａに記憶された情報を参照しつつ、連通時間Ｔが決定される。この吸入側連通状態維持制御は、シリンジポンプ３０内の圧力がタンク１６の圧力まで上昇したとされる条件となるまで行われるのであり、上述した連通時間Ｔは、タンク１６に収容された液体の液圧（大気圧）まで上昇するのに必要な時間が、計算値や検証値等に基づいて設定されている。また、例えば、連通時間Ｔは、ピストン４２の作動速度（モータ５０の回転速度）に係数を乗じて、決定するようにすることもできる。
【0037】
連通時間Ｔが経過すると、切替バルブ３４がＯＦＦ状態とされ、吸入路２０とシリンジポンプ３０との連通を遮断し、かつ、シリンジポンプ３０と送出路２２とを連通させた第２状態に切り替えられる。その後、スプレーノズル１４に塗布を行わせるための信号が送られるのに合わせて、制御装置３６は送出動作を行う。つまり、制御装置３６は、入力されたデータを基に決定されたパルス周波数およびパルス数となる信号をモータ５０のドライバに送信し、ピストン４２を定められた速度で移動させ、シリンジポンプ３０を収縮させるのである。そして、１回目の送出動作が終了すると、その後、吸入動作，吸入側連通状態維持制御および送出動作を１つのサイクルとして、そのサイクルが入力された回数となるまで、繰り返し実行される。
【0038】
以上のような構成から、本液体供給装置１０は、送出動作を開始する際に、吸入側連通状態維持制御によってシリンジポンプ３０内の液圧がタンク１６の液圧まで上昇させられているため、シリンジポンプ３０の動作開始からスプレーノズル１４から塗布液が吐出されるまでの遅れを抑えることができ、吸入動作から送出動作への切り替えをスムースに行うことができる。また、シリンジポンプ３０の動作開始におけるシリンジポンプ３０内の液圧が一定となるため、実際にスプレーノズル１４から塗布液が吐出されるタイミングを安定させることができ、被塗物に対する塗布をムラなく行うことができる。
【0039】
また、本液体供給装置１０においては、吸入路２０とシリンジポンプ３０との連通状態、および、シリンジポンプ３０と送出路２２との連通状態を切り替える制御バルブとして、通電状態と非通電状態との切り替えによって、（Ｉ）吸入路２０とシリンジポンプ３０とを連通させ、かつ、シリンジポンプ３０と送出路２２との連通を遮断した第１状態と、（ＩＩ）吸入路２０とシリンジポンプ３０との連通を遮断し、かつ、シリンジポンプ３０と送出路２２とを連通させた第２状態とを切り替える切替バルブとされていた。制御バルブとしては、吸入路と送出路との各々に設けられた２つのバルブによって構成してもよいが、その構成のものに比較して、本液体供給装置１０は、構成が単純化するとともに、制御の簡便化が図られている。
【実施例2】
【0040】
次に、第２実施例の液体供給装置１００について、図７および図８を参照しつつ説明する。第２実施例の液体供給装置１００は、第１実施例の液体供給装置１０と類似する構成であり、第１実施例と同一の構成要素については、同じ符号を付し、その説明を簡略に行う、あるいは、省略する場合がある。第２実施例の液体供給装置１００は、第１実施例の液体供給装置１０と同様に、スプレーノズル１４とともに、塗布装置１０２を構成する主体となるものである。また、本液体供給装置１００は、第１実施例の液体供給装置１０と同様に、タンク１０６と、ポンプユニット１０８と、吸入路２０と、送出路２２と、を含んで構成される。ただし、第２実施例の液体供給装置１００は、図７に示すように、シリンジポンプ３０に、内部の液圧を検出する圧力センサ１１０が設けられるとともに、タンク１０６の液圧を加圧・調整可能な加圧装置１１２を備えている。
【0041】
加圧装置１１２は、特に限定されないが、本実施形態においては、タンク１０６内にエアを送ることで、タンク１０６内の塗布液の液圧を加圧し、設定された圧力に調整するものとされている。その加圧装置１１２は、タンク１０６内の塗布液の液圧が、大気圧より高く、かつ、送出路２２から塗布液を送出している際のシリンジポンプ３０内の圧力より低い圧力である基準圧Ｐ０に調整するようになっている。
【0042】
このように構成された第２実施例の液体供給装置１００は、吸入動作および送出動作の制御方法は、第１実施例の液体供給装置１０と同様であるが、加圧装置１１２の存在により、後で詳しく説明するが、吸入動作の開始から送出動作が完了するまでの時間であるサイクルタイムを短縮することができる。また、第１実施例の液体供給装置１０における吸入側連通状態維持制御が、タンク１６に収容されている液体に応じて決定された連通時間Ｔの間、前記ポンプと前記吸入路とが連通した状態を継続させる制御とされていたが、第２実施例の液体供給装置１００における吸入側連通状態維持制御と相違する。第２実施例の液体供給装置１００における吸入側連通状態維持制御は、圧力センサ１１０の検出結果に基づいて行われる。以下に、図８のタイミングチャートを参照しつつ、第２実施例の液体供給装置１００の制御について説明する。
【0043】
本実施例の塗布装置１０２においては、作業者等によって、ポンプユニット１０８の作動が開始されると、まず、吸入動作が行なわれる。吸入動作では、まず、切替バルブ３４がＯＮ状態とされて、吸入路２０とシリンジポンプ３０とを連通させ、かつ、シリンジポンプ３０と送出路２２との連通を遮断した第１状態が実現される。次いで、モータ５０が制御され、ピストン４２が定められた速度で移動させられ、シリンジポンプ３０が伸長させられる。なお、第１実施例の液体供給装置１０と同様に、初回の吸入動作においては、入力された１回の吐出量を超える液量を吸入するようになっており、その後は、吐出した液量と同じ量だけ吸入するように、ピストン４２の動作量（動作位置）が制御される。
【0044】
上記の吸入動作が行なわれると、図８に示すように、シリンジポンプ３０内の液圧が低下することになる。しかしながら、第２実施例の液体供給装置１００は、タンク１０６の液圧が加圧装置１１２によって大気圧より上昇させられているため、第１実施例の液体供給装置１０に比較して、シリンジポンプ３０内の液圧の低下は小さくなる。そして、ピストン４２が目標となる位置まで移動させられ、定められた量の塗布液が吸入されると、続いて、吸入側連通状態維持制御が実行される。吸入側連通状態維持制御は、モータ５０が停止させられた後も、切替バルブ３４を継続してＯＮ状態として、シリンジポンプ３０とタンク１６とを吸入路２０を介して連通させた状態を継続させる制御である。その吸入側連通状態維持制御は、圧力センサ１１０によって検出される液圧が、タンク１０６の液圧、つまり、上述した基準圧Ｐ０となるまで行われるようになっている。
【0045】
シリンジポンプ０の液圧が基準圧Ｐ０まで上昇すると、切替バルブ３４がＯＦＦ状態とされ、吸入路２０とシリンジポンプ３０との連通を遮断し、かつ、シリンジポンプ３０と送出路２２とを連通させた第２状態に切り替えられる。その後、スプレーノズル１４に塗布を行わせるための信号が送られるのに合わせて、制御装置３６は送出動作を行う。この際、シリンジポンプ３０内の圧力が基準圧Ｐ０まで上昇させられているため、スプレーノズル１４から塗布液が吐出される圧力となるまでの時間が、第１実施例に比較して短縮されている。そして、１回目の送出動作が終了すると、その後、吸入動作，吸入側連通状態維持制御および送出動作が、入力された回数となるまで、繰り返し実行される。
【0046】
以上のような構成から、本実施例の液体供給装置１００は、吸入側連通状態維持制御の時間に無駄がなく、圧力センサ１１０の検出結果に基づいて吸入側連通状態維持制御が終了させられるため、その後の送出動作を遅れることなく開始することができる。また、上述したように、スプレーノズル１４から塗布液が吐出される圧力となるまでの時間も短縮されており、ピストン４２の１回の往復運動による吸入動作と送出動作とからなる１回の作動時間であるサイクルタイムの短縮化が図られているのである。
【0047】
なお、本実施例の液体供給装置１００は、シリンジポンプ３０内の液圧を圧力センサ１１０によって検出することが可能であるため、例えば、駆動ユニット等の失陥等が生じた場合であっても、過小圧等が検出された場合に、当該液体供給装置１００の不具合を検出することもできる。
【0048】
＜他の実施形態＞
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。例えば、次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態において、ポンプは、シリンジポンプとされていたが、ダイヤフラム型のポンプであっても、ピストンの反復運動によって吸入動作と送出動作とが行なわれるものであればよい。
（２）上記実施形態において、制御バルブは、前入路とポンプとを連通させ、かつ、ポンプと送出路との連通を遮断した状態である第１状態と、吸入路とポンプとの連通を遮断し、かつ、ポンプと送出路とを連通させた状態である第２状態との間で状態を切り替える切替バルブとされていたが、それに限定されず、例えば、吸気路と送出路との各々に設けられた２つの制御可能なバルブから構成されるものであってもよい。
（３）上記実施形態に液体供給装置は、吐出装置としてスプレーノズルを備え、例えば、半導体ウェハに塗布液としてのレジスト液を塗布するもの、液晶装置の製造工程においてガラス基板に各種の材料を塗布するもの、型枠等に対して離型剤を塗布するもののような塗布装置の構成要素とされていたが、吐出装置はそれに限定されず、複数の試験体に対して薬品を単に滴下するようなものに採用することもできる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。例えば、次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態において、ポンプは、シリンジポンプとされていたが、ダイヤフラム型のポンプであっても、ピストンの反復運動によって吸入動作と送出動作とが行なわれるものであればよい。
（２）上記実施形態において、制御バルブは、前入路とポンプとを連通させ、かつ、ポンプと送出路との連通を遮断した状態である第１状態と、吸入路とポンプとの連通を遮断し、かつ、ポンプと送出路とを連通させた状態である第２状態との間で状態を切り替える切替バルブとされていたが、それに限定されず、例えば、吸気路と送出路との各々に設けられた２つの制御可能なバルブから構成されるものであってもよい。
（３）上記実施形態に液体供給装置は、吐出装置としてスプレーノズルを備え、例えば、半導体ウェハに塗布液としてのレジスト液を塗布するもの、液晶装置の製造工程においてガラス基板に各種の材料を塗布するもの、型枠等に対して離型剤を塗布するもののような塗布装置の構成要素とされていたが、吐出装置はそれに限定されず、複数の試験体に対して薬品を単に滴下するようなものに採用することもできる。
【符号の説明】
【0049】
１０…液体供給装置、１２…塗布装置、１４…スプレーノズル（吐出装置）、１６…タンク、１８…ポンプユニット〔ポンプ〕、２０…吸入路、２２…送出路、３０…シリンジポンプ、３２…駆動ユニット〔駆動源〕、３４…切替バルブ〔制御バルブ〕、３６…制御装置、３６Ａ…記憶部、４０…シリンダ、４２…ピストン、５０…モータ、１００…液体供給装置、１０２…塗布装置、１０６…タンク、１１０…圧力センサ、１１２…加圧装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】