(57)【要約】      （修正有）【課題】上流側圧力が下流側圧力に影響を及ぼすことのない流動調整ポンプを提供する。【解決手段】流動調整ポンプは、下流側圧力が上流側圧力によって影響を受けることがないよう、流入側と流出側との切り離しを行う。流動調整ポンプは、流出弁を閉弁状態に維持しつつ、流入弁を介して材料を受け取る。流動調整ポンプが満杯になるまで、材料が流動調整ポンプへの流動を継続する。流動調整ポンプが材料で満たされると、流入弁が閉弁状態に移行することにより、流動調整ポンプが流体供給源から切り離される。流動調整ポンプは、流入弁が閉弁した状態で、塗布器に向けて下流側に材料を押し出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体チャンバと、前記第１流体チャンバへの材料の流入を制御するように構成された第１流入弁と、前記第１流体チャンバからの材料の流出を制御するように構成された第１流出弁と、前記第１流体チャンバの境界の少なくとも一部をなし、前記第１流出弁を通して下流側に第１の圧力で材料を押し出すように構成された第１流体排出部材とを備える第１流動調整ポンプと、
前記第１流動調整ポンプに結合され、前記第１流体チャンバ内の材料の量が補充基準量にあることに基づいて第１補充信号を生成し、前記第１流体チャンバ内の材料の量が満杯基準量にあることに基づいて第１ポンプ満杯信号を生成するように構成された第１状態センサと、
前記第１流動調整ポンプの上流側に配設されて、前記第１流入弁に流体的に接続され、第２の圧力で前記第１流入弁に材料を供給するように構成された材料供給源と、
前記第１流動調整ポンプの下流側に配設されて、前記第１流出弁に流体的に接続される塗布器とを備え、
前記第１流動調整ポンプは、前記第１の圧力が、前記第２の圧力とは無関係で前記第２の圧力によって影響を受けることがないよう、前記材料供給源を前記塗布器から流体的に切り離すように構成される
ことを特徴とする流動調整システム。
【請求項２】
前記第１流入弁及び前記第１流出弁に接続されたアクチュエータを更に備え、
前記アクチュエータは、前記第１補充信号に基づき、前記第１流入弁に駆動流体を供給することにより、前記第１流入弁を開弁状態に移行させ、前記第１補充信号に基づき、前記第１流出弁から駆動流体を排出することにより、前記第１流出弁を閉弁状態に移行させるように構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の流動調整システム。
【請求項３】
前記材料の流動を制御するように構成されたコントローラを更に備え、
前記コントローラは、
プロセッサと、
前記プロセッサによる実行時に、前記第１補充信号に基づいて前記プロセッサに第１補充指令を生成させる命令が記録されたメモリであって、前記第１補充指令が、前記第１流動調整ポンプに第１補充サイクルを実行させるように設定されているメモリとを備え、
前記第１流入弁は、前記第１補充指令に応答して開弁することにより、前記第１流入弁を介して前記第１流体チャンバ内に材料が流入可能となるように構成され、
前記第１流出弁は、前記第１補充指令に応答して閉弁することにより、前記第１流出弁を介して前記第１流体チャンバ内から材料が流出するのを妨げるように構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の流動調整システム。
【請求項４】
前記メモリは、前記プロセッサによる実行時に、前記第１ポンプ満杯信号に基づいて前記プロセッサに吐出指令を生成させる命令が記録され、
前記第１流入弁は、前記吐出指令に応答して閉弁することにより、前記第１流体チャンバが前記材料供給源から流体的に切り離されるように構成され、
前記第１流出弁は、前記吐出指令に応答して開弁することにより、前記第１流体チャンバが前記塗布器と流体的に接続されるように構成される
ことを特徴とする請求項３に記載の流動調整システム。
【請求項５】
前記吐出指令に基づき、前記第１流動調整ポンプに作業流体を供給するように構成されたアクチュエータを備え、
前記作業流体は、前記第１流体排出部材を前記第１流体チャンバ内で変位させ、前記第１の圧力を生成するように構成される
ことを特徴とする請求項４に記載の流動調整システム。
【請求項６】
前記第１状態センサは、リニアトランスデューサ及び圧力トランスデューサからなる群から選定されることを特徴とする請求項１に記載の流動調整システム。
【請求項７】
前記材料供給源及び前記塗布器に流体的に接続される第２流動調整ポンプと、前記第２流動調整ポンプに結合された第２状態センサとを更に備え、
前記第２流動調整ポンプは、
第２流体チャンバと、
前記第２流体チャンバへの材料の流入を制御するように構成された第２流入弁と、
前記第２流体チャンバからの材料の流出を制御するように構成された第２流出弁と、
前記第２流体チャンバの境界の少なくとも一部をなし、前記第２流出弁を通して下流側に前記第１の圧力で材料を押し出すように構成された第２流体排出部材とを備え、
前記第２状態センサは、前記第２流体チャンバ内の材料の量を検出し、前記第２流体チャンバ内の材料の量が補充基準量にあることに基づいて第２補充信号を生成し、前記第２流体チャンバ内の材料の量が満杯基準量にあることに基づいて第２ポンプ満杯信号を生成するように構成され、
前記コントローラは、前記第１補充信号に基づいて第１吐出指令を生成するように構成され、
前記第２流入弁は、前記第１吐出指令に応答して閉弁することにより、前記第２流体チャンバが前記材料供給源から流体的に切り離されるように構成され、
前記第２流出弁は、前記第１吐出指令に応答して開弁することにより、前記第２流体チャンバが前記塗布器と流体的に接続されるように構成される
ことを特徴とする請求項３に記載の流動調整システム。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記第２補充信号に基づいて第２補充指令を生成すると共に、前記第２補充信号に基づいて第２吐出指令を生成するように構成され、
前記第１流入弁は、前記第２吐出指令に応答して閉弁するように構成され、
前記第１流出弁は、前記第２吐出指令に応答して開弁するように構成され、
前記第２流入弁は、前記第２補充指令に応答して開弁するように構成され、
前記第２流出弁は、前記第２補充指令に応答して閉弁するように構成される
ことを特徴とする請求項７に記載の流動調整システム。
【請求項９】
前記第１吐出指令に基づいて、前記第２流動調整ポンプへの作業流体の第１の供給を行い、前記第２吐出指令に基づいて、前記第１流動調整ポンプへの作業流体の第２の供給を行うように構成されたアクチュエータを備え、
前記作業流体の前記第１の供給により、前記第２流体排出部材が駆動されて前記第１の圧力が生成され、
前記作業流体の前記第２の供給により、前記第１流体排出部材が駆動されて前記第１の圧力が生成される
ことを特徴とする請求項７に記載の流動調整システム。
【請求項１０】
流体チャンバと、
前記流体チャンバへの材料の流入を制御するように構成された流入弁と、
前記流体チャンバからの材料の流出を制御するように構成された流出弁と、
前記流体チャンバの境界の少なくとも一部をなし、前記流出弁を通して下流側に下流側圧力で材料を押し出すように構成された流体排出部材と
を備えた流動調整ポンプであって、
前記流動調整ポンプに結合され、前記流体チャンバ内の材料の量が補充基準量にあることに基づいて補充信号を生成し、前記流体チャンバ内の材料の量が満杯基準量にあることに基づいてポンプ満杯信号を生成するように構成された状態センサを更に備え、
前記流出弁は、前記下流側圧力が上流側圧力から隔離されて前記上流側圧力とは関わりを持たないよう、前記流入弁が閉弁状態にあるときに限って開弁状態となるように構成される
ことを特徴とする流動調整ポンプ。
【請求項１１】
カバーが結合された本体であって、前記流体排出部材が、前記本体と前記カバーとの間に保持される本体と、
前記本体と前記流体排出部材との間に形成される作業流体チャンバとを更に備え、
前記流体チャンバは、前記カバーと前記流体排出部材とによって形成される
ことを特徴とする請求項１０に記載の流動調整ポンプ。
【請求項１２】
前記流体排出部材は、
前記流体チャンバの境界の少なくとも一部をなすダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムに連結され、前記ダイヤフラムの後方に向けて、前記流動調整ポンプの前記本体のシャフト孔内に延設されたシャフトとを備え、
前記状態センサは、前記シャフトの位置を、条件の少なくとも一部として前記補充信号及び前記ポンプ満杯信号を生成するように構成される
ことを特徴とする請求項１１に記載の流動調整ポンプ。
【請求項１３】
前記本体内に配設され、ピンが前記作業流体チャンバ内に延設されるパイロット弁と、
前記ダイヤフラムに設けられ、前記流体チャンバ内の材料の量が満杯基準量にあるときに、前記ピンに当接した状態で前記パイロット弁を開弁状態に駆動するダイヤフラムプレートとを更に備え、
前記状態センサは、前記パイロット弁が開弁状態にあることを、条件の少なくとも一部として前記ポンプ満杯信号を生成するように構成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の流動調整ポンプ。
【請求項１４】
前記状態センサは、前記本体内の信号通路における圧力の変化を検知するように構成された圧力トランスデューサを備え、
前記信号通路は、前記シャフト孔と状態センサ用ポートとの間に延設され、前記パイロット弁と連通する
ことを特徴とする請求項１３に記載の流動調整ポンプ。
【請求項１５】
前記状態センサは、前記シャフトの直線変位を検知するように構成されたリニアトランスデューサを備えることを特徴とする請求項１２に記載の流動調整ポンプ。
【請求項１６】
第１流動調整ポンプの第１流体チャンバ内の材料の実際の量が補充基準量にあることに基づいて第１補充信号を生成する工程と、
第１補充指令に基づいて第１ポンプ補充サイクルを実行し、前記第１流動調整ポンプに材料を補充する工程であって、前記第１ポンプ補充サイクルの間、前記第１流体チャンバが、下流側の材料から流体的に切り離されると共に、上流側の材料に連通する工程と、
第１吐出指令に基づいて第１ポンプ吐出サイクルを実行する工程であって、前記第１ポンプ吐出サイクルの間、前記第１流体チャンバが、前記上流側の材料から流体的に切り離されると共に、前記下流側の材料に連通し、前記第１流動調整ポンプが、下流側圧力を生成して前記第１流体チャンバから下流側に前記材料を押し出す工程と
を備えることを特徴とする流動調整方法。
【請求項１７】
前記第１ポンプ補充サイクルを実行し、前記第１流動調整ポンプに材料を補充する前記工程は、
前記第１補充信号に応答して前記第１流動調整ポンプの前記第１流出弁を閉弁させ、前記下流側の材料を前記第１流体チャンバから流体的に切り離す工程と、
前記第１流動調整ポンプの前記第１流入弁を開弁させ、上流側の材料を前記第１流体チャンバに連通させる工程と、
前記第１流体チャンバ内の材料の実際の量が満杯基準量にあることに基づいて第１ポンプ満杯信号を生成する工程とを備え、
前記第１ポンプ満杯信号は、前記第１流動調整ポンプが前記第１ポンプ補充サイクルを完了したことを示す
ことを特徴とする請求項１６に記載の流動調整方法。
【請求項１８】
前記第１ポンプ満杯信号に基づいて第１ポンプ満杯指令を生成する工程と、
前記第１ポンプ満杯指令に応答して前記第１流入弁を閉弁させる工程と
を更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の流動調整方法。
【請求項１９】
前記第１吐出指令に基づいて前記第１ポンプ吐出サイクルを実行する前記工程は、
前記第１流入弁を閉弁させて、前記第１流体チャンバを前記上流側の材料から流体的に切り離す工程と、
前記第１吐出指令に基づき前記第１流出弁を開弁させて、前記第１流体チャンバと前記下流側の材料とを連通させ、前記第１流体チャンバから材料が流出可能となる工程と、
前記第１吐出指令に基づき前記第１流動調整ポンプに作業流体を供給することにより、前記第１流動調整ポンプから下流側に材料を押し出す工程とを備え、
前記作業流体が、前記第１流動調整ポンプ内の流体排出部材を駆動して下流側圧力を生成するように構成される
ことを特徴とする請求項１６に記載の流動調整方法。
【請求項２０】
前記第１補充信号に基づいて第２流動調整ポンプが第２ポンプ吐出サイクルを実行するように、前記第１補充信号に基づいて第２吐出指令を生成する工程と、
前記第２流動調整ポンプが第２ポンプ補充サイクルに移行する準備が整ったことを示す第２補充信号に基づいて前記第１吐出指令を生成する工程と
を更に備えることを特徴とする請求項１６に記載の流動調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１６年１０月２８日付で出願された「低流量複合成分材料の配合」と題する米国特許仮出願第６２／４１４１６８号に基づき優先権を主張するものであり、当該米国特許仮出願における開示内容は、その全体が参照により本明細書に組み入れられるものである。
【０００２】
本発明は、概ね流動制御に関するものであり、具体的には、下流側の流動を上流側の流動から隔離するためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
塗料、水、油、着色剤、仕上剤、エポキシ樹脂、粒状材、コーティング剤、接着剤、シール剤、及び溶剤のような材料は、特に、塗布する上で低圧及び低流量が求められる場合がある。制御弁や圧力調整器といった流動調整デバイスを用い、上流側の流体圧力を下流側の流量及び圧力の少なくとも一方に変えることが可能である。この流動調整デバイスによって得られる下流側の流量や圧力は、上流側の圧力に依存したものとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
材料が複数成分からなる材料の場合、材料の供給源における流量及び圧力は、最低の場合でも、下流側で必要とされる流量及び圧力よりもはるかに大きなものとなる可能性がある。このような、下流側で必要とされる流量と材料の供給源からの最小流量との違いは、混合比の精度に影響を及ぼす可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、流動調整システムは、第１流動調整ポンプと、前記第１流動調整ポンプの上流側に配設された材料供給源と、前記第１流動調整ポンプの下流側に配設された塗布器とを備える。第１流動調整ポンプは、第１流体チャンバと、前記第１流体チャンバへの材料の流入を制御するように構成された第１流入弁と、前記第１流体チャンバからの材料の流出を制御するように構成された第１流出弁と、前記第１流体チャンバの境界の少なくとも一部をなし、前記第１流出弁を通して下流側に第１の圧力で材料を押し出すように構成された第１流体排出部材とを備え、前記第１流動調整ポンプに結合され、前記第１流体チャンバ内の材料の量が補充基準量にあることに基づいて第１補充信号を生成し、前記第１流体チャンバ内の材料の量が満杯基準量にあることに基づいて第１ポンプ満杯信号を生成するように構成された第１状態センサが設けられる。材料供給源は、前記第１流入弁に流体的に接続され、第２の圧力で前記第１流入弁に材料を供給するように構成される。塗布器は、前記第１流出弁に流体的に接続される。第１流動調整ポンプは、前記第１の圧力が、前記第２の圧力とは無関係で前記第２の圧力によって影響を受けることがないよう、前記材料供給源を前記塗布器から流体的に切り離すように構成される。
【０００６】
本発明のもう１つの態様によれば、流動調整ポンプは、流体チャンバと、前記流体チャンバへの材料の流入を制御するように構成された流入弁と、前記流体チャンバからの材料の流出を制御するように構成された流出弁と、前記流体チャンバの境界の少なくとも一部をなし、前記流出弁を通して下流側に下流側圧力で材料を押し出すように構成された流体排出部材と、前記流動調整ポンプに結合された状態センサとを備える。状態センサは、前記流体チャンバ内の材料の量が補充基準量にあることに基づいて補充信号を生成し、前記流体チャンバ内の材料の量が満杯基準量にあることに基づいてポンプ満杯信号を生成するように構成することができる。流出弁は、前記下流側圧力が上流側圧力から隔離されて前記上流側圧力とは関わりを持たないよう、前記流入弁が閉弁状態にあるときに限って開弁状態となるように構成される。
【０００７】
本発明の更にもう１つの態様によれば、流動調整方法は、第１流動調整ポンプの第１流体チャンバ内の材料の実際の量が補充基準量にあることに基づいて第１補充信号を生成する工程と、第１補充指令に基づいて第１ポンプ補充サイクルを実行し、前記第１流動調整ポンプに材料を補充する工程であって、前記第１ポンプ補充サイクルの間、前記第１流体チャンバが、下流側の材料から流体的に切り離されると共に、上流側の材料に連通する工程と、第１吐出指令に基づいて第１ポンプ吐出サイクルを実行する工程であって、前記第１ポンプ吐出サイクルの間、前記第１流体チャンバが、前記上流側の材料から流体的に切り離されると共に、前記下流側の材料に連通し、前記第１流動調整ポンプが、下流側圧力を生成して前記第１流体チャンバから下流側に前記材料を押し出す工程とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】流動調整システムの概要を示すブロック図である。
【図２】流動調整システムの概要を示すブロック図である。
【図３】複数の流動調整ポンプを有した流動調整システムの概要を示すブロック図である。
【図４】複数の流動調整ポンプを有した流動調整システムの概要を示すブロック図である。
【図５Ａ】流動調整ポンプの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示すＢ−Ｂ線に沿った流動調整ポンプの断面図である。
【図６Ａ】流動調整ポンプの斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示すＢ−Ｂ線に沿った流動調整ポンプの断面図である。
【図６Ｃ】図６Ａに示すＣ−Ｃ線に沿った流動調整ポンプの断面図である。
【図６Ｄ】図６Ａに示すＤ−Ｄ線に沿った流動調整ポンプの断面図である。
【図７Ａ】流動調整ポンプの補充サイクルのフローチャートである。
【図７Ｂ】流動調整ポンプの吐出サイクルのフローチャートである。
【図８】複数の流動調整ポンプを有した流動調整システムにおける材料の吐出方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、流動調整システム１０の概要を示すブロック図である。この流動調整システム１０は、コントローラ１２、材料供給源１４、流動調整ポンプ１６、塗布器１８、アクチュエータ２０、低圧ホース２２、高圧ホース２４、情報伝達リンク２６ａ、情報伝達リンク２６ｂ、アクチュエータ配管２８ａ、アクチュエータ配管２８ｂ、及び圧力配管３０を備えている。コントローラ１２は、メモリ３２、プロセッサ３４、及びユーザインタフェース３６を備える。流動調整ポンプ１６は、流入弁３８ａ、流出弁３８ｂ、及び状態センサ４０を備える。
【００１０】
流入弁３８ａは、流動調整ポンプ１６に配設され、流動調整ポンプ１６への材料の流入を制御する。流出弁３８ｂは、同様に流動調整ポンプ１６に配設され、流動調整ポンプ１６からの材料の流出を制御する。材料供給源１４は、高圧ホース２４により流入弁３８ａに接続されている。材料供給源１４は、上流側圧力で、材料を流動調整ポンプ１６に流動させる。塗布器１８は、低圧ホース２２により流出弁３８ｂに接続されている。流動調整ポンプ１６は、材料供給源１４から受け取った材料を、上流側圧力とは切り離されて関わりを持たない下流側圧力で、塗布器１８に向けて下流側に押し出す。塗布器１８は、所望の場所で、流動調整ポンプ１６から受け取った材料を塗布するように構成されている。
【００１１】
アクチュエータ２０は、アクチュエータ配管２８ａにより流入弁３８ａに接続されると共に、アクチュエータ配管２８ｂにより流出弁３８ｂに接続されている。アクチュエータ２０は、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂのそれぞれの状態を開弁状態と閉弁状態との間で切り換えて制御するように構成されている。例えば、アクチュエータ２０は、圧縮エアまたは加圧流体といった駆動流体を流動させることにより、開弁状態と閉弁状態との間の切り換えを行うことができる。一例として、アクチュエータ２０は、三方電磁弁などの三方弁を備え、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂの一方への駆動流体の流動を制御しつつ、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂの他方から駆動流体を排出させる。アクチュエータ２０は、流入弁３８ａが閉弁状態にあるときに限って流出弁３８ｂを開弁させ、流出弁３８ｂが閉弁状態にあるときには流入弁３８ａを開弁させるように、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂの状態を制御する。このようにすることで、下流側圧力が上流側圧力とは切り離されて上流側圧力の影響を受けることのない状態が維持される。なお、アクチュエータ２０は、駆動流体を用いて流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂの状態を切り換えるものとして説明しているが、必要に応じて任意の方法で、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂの状態を切り換えるようにすることが可能である。
【００１２】
アクチュエータ２０は、圧力配管３０により流動調整ポンプ１６に接続されている。アクチュエータ２０は、流動調整ポンプ１６を制御し、流動調整ポンプ１６により低圧ホース２２内に下流測圧力を生じさせ、当該下流側圧力を維持させるように構成されている。一例として、アクチュエータ２０は、圧縮エアまたは加圧流体などのような作業流体を流動調整ポンプ１６に供給し、ダイヤフラムまたはピストンなどのような、流動調整ポンプ１６の流体排出部材を駆動することにより、この流体排出部材が、流出弁３８ｂを通して下流側に材料を押し出すことができるようになっている。なお、アクチュエータ２０は、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂを制御するための構成を、所望の任意のものとすることが可能であり、エアによる制御、モータによる制御、電気的制御など、必要に応じた任意の構成とすることができる。
【００１３】
コントローラ１２は、情報伝達リンク２６ａを介してアクチュエータ２０と情報の伝達を行う。コントローラ１２は、アクチュエータ２０に指令を送って、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂの状態を制御し、流動調整ポンプ１６が生成する下流側圧力を制御するように構成される。
【００１４】
また、コントローラ１２は、情報伝達リンク２６ｂを介して状態センサ４０と情報の伝達を行う。状態センサ４０は、流動調整ポンプ１６が補充サイクルに移行すべきか、補充サイクルを完了したか、或いは吐出サイクルに移行する準備が整ったかなどといった点について、流動調整ポンプ１６を監視するように構成される。状態センサ４０は、情報伝達リンク２６ｂを介し、コントローラ１２に流動調整ポンプ１６の状態についての情報を提供する。例えば、状態センサ４０は、流動調整ポンプ１６内に残存する材料の量が補充基準量に達したことを検知することが可能である。材料の量が補充基準量に達したことを検知すると、状態センサ４０は、流動調整ポンプ１６が補充を必要としていることを示す補充信号を生成することが可能であり、情報伝達リンク２６ｂを介し、この補充信号をコントローラ１２に伝達することが可能となっている。更に、状態センサ４０は、流動調整ポンプ１６に補充が行われて補充サイクルが完了したことを検知することが可能である。流動調整ポンプ１６が補充サイクルを完了すると、流動調整ポンプ１６は、吐出サイクルに移行する準備が整い、塗布器１８に向けて下流側に材料を吐出可能な状態となる。状態センサ４０は、流動調整ポンプ１６が材料で満たされたことを検知すると、ポンプ満杯信号を生成し、このポンプ満杯信号をコントローラ１２に伝達することが可能となっている。
【００１５】
なお、コントローラ１２は、情報伝達リンク２６ａ及び情報伝達リンク２６ｂを介して情報の伝達を行うものとしているが、無線ネットワーク及び有線ネットワークの一方または両方など、必要に応じた任意の方法により、コントローラ１２が、アクチュエータ２０や流動調整ポンプ１６との間で情報の伝達を行うようにすることが可能である。また、一例として、アクチュエータ２０をコントローラ１２内に組み込むことが可能である。ユーザインタフェース３６は、ユーザによるコントローラ１２への入力、及びコントローラ１２からユーザへの出力を可能とするものである。ユーザインタフェース３６は、キーボード、タッチスクリーン、またはそれ以外の適切なインタフェースデバイスなど、適切な任意の構成とすることができる。
【００１６】
メモリ３２は、プロセッサ３４による実行時に、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂを開弁状態と閉弁状態との間で制御するためのソフトウエアが保存されている。更に、メモリ３２は、プロセッサ３４による実行時に、流動調整ポンプ１６を制御して、材料の下流側圧力及び下流側流量の少なくとも一方を所望のものとするためのソフトウエアが保存されている。
【００１７】
プロセッサ３４は、一例として、機能及び処理命令の少なくとも一方を実行するように構成されている。例えば、プロセッサ３４は、メモリ３２に保存されている命令を処理可能とすることができる。プロセッサ３４の例には、１以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、書き替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはそれ以外の同様のディスクリート論理回路または集積論理回路を含めることが可能である。
【００１８】
メモリ３２は、一例として、作動中の情報を保存するように構成することができる。例えば、メモリ３２は、コンピュータ可読記憶媒体とすることができる。一例として、コンピュータ可読記憶媒体には、非一時的記憶媒体を含めることができる。「非一時的」という用語は、記憶媒体が搬送波や伝搬信号で具現化されるものではないことを示しうるものである。一例として、非一時的記憶媒体は、時間の経過と共に変化しうるデータを（例えば、ＲＡＭまたはキャッシュに）保存することが可能である。また、一例として、メモリ３２は一時メモリであって、この場合、メモリ３２の主目的が長期保存ではないことを意味する。また、一例として、メモリ３２は揮発性メモリであって、この場合、コントローラ１２の電源が遮断されたときに、メモリ３２が記憶内容を維持することができないことを意味する。揮発性メモリの例には、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、及びそれ以外の形式の揮発性メモリを含めることができる。一例として、メモリ３２は、プロセッサ３４が実行するプログラム命令を保存するのに使用することができる。また、一例として、メモリ３２は、コントローラ１２で作動中のソフトウエアやアプリケーションが、プログラム実行中の情報を一時的に保存するために用いられる。
【００１９】
一例として、メモリ３２には、１以上のコンピュータ可読記憶媒体を含めることも可能である。メモリ３２は、揮発性メモリよりも多くの情報を保存するように構成することが可能である。更に、メモリ３２は、情報を長期間保存するように構成することが可能である。一例として、メモリ３２には、不揮発性記憶デバイスを含めることができる。このような不揮発性記憶デバイスには、磁気ハードディスク、光学ディスク、フロッピーディスク、フラッシュメモリ、または電気的プログラム可能メモリ（ＥＰＲＯＭ）もしくは電気的消去可能プログラム可能メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）の形式のものを含めることができる。
【００２０】
流動調整ポンプ１６は、塗布器１８に向けての材料の下流側流動を、材料供給源１４によって供給される材料の上流側流動から隔離するように構成されている。これにより、下流側圧力は、上流側圧力とは無関係となり、影響を受けることがなくなる。一例として、流動調整ポンプ１６の補充サイクル及び吐出サイクルを以下に説明する。
【００２１】
作動中、流動調整ポンプ１６は、流出弁３８ｂ及び低圧ホース２２を介し、所望の下流側圧力で、材料を下流側に押し出す。流動調整ポンプ１６が材料を下流側に押し出す際、流入バルブ３８ａは閉弁状態に維持され、流動調整ポンプ１６が生成する下流側圧力に対し、上流側圧力が影響を及ぼすことがない状態を確保する。流動調整ポンプ１６内の材料の量が補充基準量に達したことを状態センサ４０が検知すると、状態センサ４０は、流動調整ポンプ１６が補充サイクルに移行すべきであることを示す補充信号を生成することができる。状態センサ４０は、この補充信号をコントローラ１２に伝達する。コントローラ１２は、補充信号に基づき補充指令を発することができる。なお、コントローラ１２は、補充信号に基づいて補充指令を発するものとして説明しているが、コントローラ１２は、１つ以上の信号に基づいて補充指令を発するようにすることができる。例えば、流動調整システム１０が単一の流動調整ポンプ１６を備える場合に、コントローラ１２は、補充信号と、塗布器１８における現行の塗布サイクルの完了を示す塗布完了信号とを受信したことを条件として、補充指令を発するようにしてもよい。塗布完了信号の受信を条件の少なくとも一部として補充信号を発することにより、塗布器１８が材料を塗布している間は、流動調整ポンプ１６が補充サイクルを開始するのを確実に防止することができる。
【００２２】
補充指令に応答し、流出弁３８ｂが閉弁状態に移行すると共に、流入弁３８ａが開弁状態に移行する。コントローラ１２は、アクチュエータ２０に補充指令を送り、アクチュエータ２０に流出弁３８ｂ及び流入弁３８ａの切り換えを行わせることができる。例えば、アクチュエータ２０は、流出弁３８ｂから駆動流体を排出させて流出弁３８ｂを閉弁させると共に、流入弁３８ａに駆動流体を供給して流入弁３８ａを開弁させるようにすることができる。流出弁３８ｂが閉弁状態にあることで、流動調整ポンプ１６内の材料は低圧ホース２２から隔離され、流動調整ポンプ１６内の圧力が下流側の流体の圧力に影響を及ぼすことはない。また、流入弁３８ａが開弁状態にあることで、高圧ホース２４及び材料供給源１４から流動調整ポンプ１６内に材料が流入する。材料供給源１４は、供給する材料の品質及び要求されている材料特性を維持するために必要とされる任意の上流側圧力で、高圧ホース２４を介して材料を押し出す。例えば、材料供給源１４が複合成分材料を供給する場合に、複合成分材料の所望の混合比を精度良く実現して維持するために必要な圧力は、塗布器１８において必要とされる下流側圧力に比べて大幅に高圧となることがあり、特に、３０：１以上というような大きな混合比の場合には、かなり高圧となる。
【００２３】
材料供給源１４は、流動調整ポンプ１６内への材料の供給を継続する。状態センサ４０は、流動調整ポンプ１６が再び満たされたことを検知することが可能であり、流動調整ポンプ１６が再び満たされたことに基づき、ポンプ満杯信号を生成することができる。状態センサ４０は、このポンプ満杯信号をコントローラ１２に伝達することが可能であり、コントローラ１２は、ポンプ満杯信号に基づいて指令を生成することができる。ポンプ満杯信号は、流動調整ポンプ１６が補充サイクルを完了し、吐出サイクルへの準備が整ったことを示すものである。一例として、コントローラ１２は、ポンプ満杯信号に基づき、閉弁指令を発することができる。流入弁３８ａは、この閉弁指令に応答して閉弁状態に移行することができる。別の例として、流入弁３８ａは、開弁状態を維持し、流動調整ポンプ１６が吐出サイクルに移行するまで、材料がデッドヘッドとして流動調整ポンプ１６内に送り続けられるようにしてもよい。
【００２４】
吐出サイクルの間、流入弁３８ａは閉弁状態とされる一方、流出弁３８ｂは開弁状態とされる。流動調整ポンプ１６は、流出弁３８ｂを通して下流側に材料を押し出し、下流側圧力及び下流側流量を発生させる。コントローラ１２は、ポンプ満杯信号に基づいて吐出指令を発することができる。一例として、この吐出指令に応答し、流入弁３８ａが閉弁状態に移行し、流出弁３８ｂが開弁状態に移行する。例えば、コントローラ１２は、吐出指令をアクチュエータ２０に伝達することが可能であって、アクチュエータ２０は、流入弁３８ａから駆動流体を排出させて流入弁３８ａを閉弁させると共に、流出弁３８ｂに駆動流体を供給して流出弁３８ｂを開弁させるようにすることができる。流入弁３８ａが閉弁状態にあることで、流入弁３８ａの下流側の材料は、上流側圧力から隔離される。また、流出弁３８ｂが開弁状態にあることで、流動調整ポンプ１６は、低圧ホース２２に連通した状態となり、流出弁３８ｂを介して下流側に材料を押し出すことができる。
【００２５】
流動調整ポンプ１６は、吐出指令に応答し、低圧ホース２２を介し塗布器１８に向けて下流側に材料を押し出すように構成されている。一例として、アクチュエータ２０は、圧力配管３０を介し、圧縮エアまたは加圧流体などのような作業流体を流動調整ポンプ１６に供給し、流動調整ポンプ１６内に駆動圧力を生成する。この作業流体の圧力に対し、低圧ホース２２内の下流側圧力が所望の任意の圧力比を有するように、流動調整ポンプ１６を構成することが可能である。例えば、流動調整ポンプ１６は、作業流体の圧力と下流側圧力との圧力比を１：１とするように構成することができる。このように、作業流体の圧力を制御することにより、下流側圧力を制御することができる。なお、作業流体の圧力に応じて下流側圧力を生成するものとして流動調整ポンプ１６を説明しているが、流動調整ポンプ１６は、適切な任意の方法で下流側圧力を生成するように構成することが可能である。例えば、流動調整ポンプ１６の流体排出部材を、ソレノイドなどを用いて電気的に制御するようにしてもよい。吐出サイクルの間、流出弁３８ｂが常に開弁状態を保持することで、低圧ホース２２内の下流側圧力を維持することが可能となる。このようにして、低圧ホース２２内の材料は加圧された状態に保持され、塗布器１８が作動したときに吐出する準備ができている。なお、塗布器１８における下流側圧力の制御に、下流側流量調整器及びの下流側圧力調整器の少なくとも一方を使用することも可能である。
【００２６】
アクチュエータ２０は、作業流体の圧力を継続的に監視してフィードバックを受けることにより、所望の下流側圧力を維持するようにすることも可能である。例えば、低圧ホース２２及び塗布器１８の少なくとも一方に圧力センサまたは流量センサを設け、アクチュエータ２０へのフィードバックを行うようにしてもよい。流動調整ポンプ１６は、状態センサ４０が補充信号を発して、流動調整ポンプ１６が再び補充サイクルに移行すべきことを示すまで、吐出サイクルの間中、塗布器１８に材料を供給し続けることができる。
【００２７】
流動調整システム１０には大きな利点がある。流動調整ポンプ１６は、低圧ホース２２内の下流側圧力を、高圧ホース２４内の上流側圧力から完全に隔離するので、下流側圧力が上流側圧力の影響を受けることがない。下流側圧力を上流側圧力から隔離することにより、約０．４流量オンス／分（１２ｃｃ／分）以上といった比較的大きな流量で、流動調整ポンプ１６に材料を供給しつつ、約０．０３〜０．０７流量オンス／分（１〜２ｃｃ／分）といった小さな流量で、流動調整ポンプ１６から材料を供給することが可能となる。また、下流側圧力を上流側圧力から隔離することにより、塗布器１８に供給される材料の均一性を増大させることが可能となる。材料が複合成分材料である場合は、材料に高い混合比が求められる場合があり、小さな流量でそのような高い混合比の精度を良好に維持するのは困難である。そのため、流動調整ポンプ１６は、材料を高い混合比且つ大きな流量で混合し、所望の混合比で混合された材料を、流動調整ポンプ１６で受け取ることを可能とするものである。流動調整ポンプ１６は、要求される流体圧力及び流量がどのようなものであっても、既に所望の混合比で混合された材料を、塗布器１８に供給することができる。また、アクチュエータ２０などにより、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂを含め、流動調整ポンプ１６が圧縮エアなどで制御される場合には、クラスＩ、ディビジョンＩの危険区域において、流動制御システム１０を使用することが可能となる。
【００２８】
図２は、流動調整システム１０’の概要を示すブロック図である。この流動調整システム１０’は、材料供給源１４、流動調整ポンプ１６、塗布器１８、及びアクチュエータ２０を備えている。流動調整ポンプ１６は、流入弁３８ａ、流出弁３８ｂ、及び状態センサ４０を備える。流入弁３８ａは、流動調整ポンプ１６に配設され、材料供給源１４から流動調整ポンプ１６への材料の流入を制御する。材料供給源１４は、高圧ホース２４により流動調整ポンプ１６に接続される。流出弁３８ｂは、流動調整ポンプ１６に配設され、流動調整ポンプ１６から下流側への材料の流出を制御する。低圧ホース２２は、流出弁３８ｂと塗布器１８との間に延設されて、流出弁３８ｂと塗布器１８とを流体的に接続する。アクチュエータ２０は、アクチュエータ配管２８ａにより流入弁３８ａに接続されると共に、アクチュエータ配管２８ｂにより流出弁３８ｂに接続されている。また、アクチュエータ２０は、圧力配管３０により流動調整ポンプ１６に接続されている。アクチュエータ２０は、情報伝達リンク２６を介し、状態センサ４０から信号を受け取ることが可能であり、情報伝達リンク２６は、有線接続、無線接続、または空気圧式接続など、適切な任意のリンク形式とすることが可能である。
【００２９】
流動調整ポンプ１６で補充サイクルの準備が整うと、状態センサ４０は、補充信号を生成することができる。状態センサ４０は、情報伝達リンク２６を介し、この補充信号をアクチュエータ２０に伝達することが可能である。補充信号は、補充指令として機能することが可能であり、この補充指令を用い、アクチュエータ２０により、流出弁３８ｂを閉弁状態に移行させると共に、流入弁３８ａを開弁状態に移行させることができる。例えば、アクチュエータ２０は、状態センサ４０からの信号に応答する三方電磁弁を備えるようにしてもよい。補充信号により、この三方電磁弁を切り換えて、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような駆動流体が、流入弁３８ａに供給されると共に、流出弁３８ｂから排出されるようにすることができる。流出弁３８ｂが閉弁状態にあることで、下流側圧力が流動調整ポンプ１６から隔離され、流動調整ポンプ１６内の圧力が下流側圧力に影響を及ぼすことはない。また、流入弁３８ａが開弁状態にあることで、流動調整ポンプ１６が材料供給源１４に連通し、高圧ホース２４内の上流側圧力によって、材料が流動調整ポンプ１６内に押し込まれる。
【００３０】
状態センサ４０は、流動調整ポンプ１６が補充サイクルを完了したことを検知し、これに応答してポンプ満杯信号を生成する。状態センサ４０は、情報伝達リンク２６を介し、このポンプ満杯信号をアクチュエータ２０に伝達することが可能である。ポンプ満杯信号は、吐出指令として機能することが可能であり、これにより、流入弁３８ａを閉弁状態に移行させると共に、流出弁３８ｂを開弁状態に移行させることができる。一例として、アクチュエータ２０は、状態センサ４０からの信号に応答する三方電磁弁を備えるようにしてもよい。ポンプ満杯信号により、この三方電磁弁を切り換えて、圧縮エアまたは非圧縮性流体などのような駆動流体が、流出弁３８ｂに供給されると共に、流入弁３８ａから排出されるようにすることができる。流出弁３８ｂが開弁状態にあることで、塗布器１８が流動調整ポンプ１６に連通し、流動調整ポンプ１６は、下流側圧力を生成することが可能となる。また、流入弁３８ａが閉弁状態にあることで、流動調整ポンプ１６は材料供給源１４から流体的に切り離され、高圧ホース２４内の上流側圧力が、下流側圧力または流動調整ポンプ１６内の圧力に影響を及ぼすことはない。
【００３１】
更に、ポンプ満杯信号に応答し、アクチュエータ２０は、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような作業流体を、流動調整ポンプ１６に供給することが可能である。この作業流体により、塗布器１８に向けて下流側に材料を押し出すような圧力を、流動調整ポンプ１６内に生成することができる。なお、アクチュエータ２０は、作業流体を供給するものとして説明したが、作業流体の供給源は、駆動流体の供給源とは分離することが可能である。下流側圧力が上流側圧力から完全に隔離されることにより、流動調整ポンプ１６は適正な下流側圧力を生成して維持することが可能となる。このようにして、上流側圧力とは無関係に、独立して下流側圧力を制御することが可能となる。
【００３２】
流動調整システム１０’には大きな利点がある。状態センサ４０は、アクチュエータ２０に直接信号を伝達して、アクチュエータ２０により補充サイクルと吐出サイクルとを開始させることができる。これにより、流動調整ポンプ１６は、自動的に補充サイクル及び吐出サイクルを実行することが可能となる。流動調整ポンプ１６は、低圧ホース２２内の下流側圧力を、高圧側ホース２４内の上流側圧力から完全に隔離することにより、下流側圧力が上流側圧力の影響を受けないようにする。下流側圧力を上流側圧力から隔離することにより、約０．４流量オンス／分（１２ｃｃ／分）以上といった比較的大きな流量で流動調整ポンプ１６に材料を供給しつつ、約０．０３〜０．０７流量オンス／分（１〜２ｃｃ／分）といった小さな流量で、流動調整ポンプ１６から材料を供給することが可能となる。また、アクチュエータ２０などにより、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂを含め、流動調整ポンプ１６が圧縮エアなどで制御される場合には、クラスＩ、ディビジョンＩの危険区域において、流動制御システム１０’を使用することが可能となる。
【００３３】
図３は、複数の流動調整ポンプとして流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂを有した流動調整システム１０''の概要を示すブロック図である。この流動調整システム１０''は、コントローラ１２、材料供給源１４、流動調整ポンプ１６ａ、流動調整ポンプ１６ｂ、塗布器１８、及びアクチュエータ２０を備えている。コントローラ１２は、メモリ３２、プロセッサ３４、及びユーザインタフェース３６を備える。流動調整ポンプ１６ａは、流入弁３８ａ、流出弁３８ｂ、及び状態センサ４０ａを備える。流動調整ポンプ１６ｂは、流入弁３８ｃ、流出弁３８ｄ、及び状態センサ４０ｂを備える。
【００３４】
流入弁３８ａは、流動調整ポンプ１６ａに配設され、流動調整ポンプ１６ａへの材料の流入を制御する。流出弁３８ｂは、流動調整ポンプ１６ａに配設され、流動調整ポンプ１６ａからの材料の流出を制御する。材料供給源１４と流入弁３８ａとの間には、高圧ホース２４ａが延設され、これら材料供給源１４と流入弁３８ａとを接続しており、高圧ホース２４ａは、材料供給源１４から流動調整ポンプ１６ａに材料を供給するように構成されている。流出弁３８ｂと塗布器１８との間には、低圧ホース２２が延設され、これら流出弁３８ｂと塗布器１８とを接続しており、低圧ホース２２は、流動調整ポンプ１６ａから塗布器１８に材料を供給するように構成されている。状態センサ４０ａは、流動調整ポンプ１６ａに配設され、流動調整ポンプ１６ａを監視するように構成される。状態センサ４０ａは、無線接続または有線接続とすることが可能な情報伝達リンク２６ｂを介し、コントローラ１２との間で情報伝達を行うように構成される。
【００３５】
流入弁３８ｃは、流動調整ポンプ１６ｂに配設され、流動調整ポンプ１６ｂへの材料の流入を制御する。流出弁３８ｄは、流動調整ポンプ１６ｂに配設され、流動調整ポンプ１６ｂからの材料の流出を制御する。材料供給源１４と流入弁３８ｃとの間には、高圧ホース２４ｂが延設され、これら材料供給源１４と流入弁３８ｃとを接続しており、高圧ホース２４ｂは、材料供給源１４から流動調整ポンプ１６ｂに材料を供給するように構成されている。流出弁３８ｄと塗布器１８との間には、低圧ホース２２ｂが延設され、これら流出弁３８ｄと塗布器１８とを接続しており、低圧ホース２２ｂは、流動調整ポンプ１６ｂから塗布器１８に材料を供給するように構成されている。状態センサ４０ｂは、流動調整ポンプ１６ｂに配設され、流動調整ポンプ１６ｂを監視するように構成される。状態センサ４０ｂは、無線接続または有線接続とすることが可能な情報伝達リンク２６ｃを介し、コントローラ１２との間で情報伝達を行うように構成される。
【００３６】
材料供給源１４は、高圧ホース２４ａ及び高圧ホース２４ｂの双方を介し、材料を押し出す。材料は、単一成分材料または複合成分材料とすることが可能である。材料供給源１４は、材料の品質及び要求されている材料特性を維持するために必要とされる任意の圧力及び流量で、材料を押し出すように構成されている。
【００３７】
アクチュエータ２０は、アクチュエータ配管２８ａにより流入弁３８ａに接続され、アクチュエータ配管２８ｂにより流出弁３８ｂに接続され、アクチュエータ配管２８ｃにより流入弁３８ｃに接続され、アクチュエータ配管２８ｄにより流出弁３８ｄに接続されている。アクチュエータ２０は、流入弁３８ａ、流入弁３８ｃ、流出弁３８ｂ、及び流出弁３８ｄに、それぞれ圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような駆動流体を供給することにより、これら流入弁３８ａ、流入弁３８ｃ、流出弁３８ｂ、及び流出弁３８ｄを、それぞれ開弁状態と閉弁状態との間で切り換えるように構成されている。例えば、アクチュエータ２０は、流入弁３８ａに駆動流体を供給することにより、流入弁３８ａを閉弁状態から開弁状態に移行させることが可能であり、このとき同時に、アクチュエータ２０は、流出弁３８ｂから駆動流体を排出させることにより、流出弁３８ｂを開弁状態から閉弁状態に移行させ、流入弁３８ａが開弁状態にあるときには、材料が流出弁３８ｂを通過できないようにすることが可能である。一例として、アクチュエータ２０は、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂのそれぞれに専用に設けられた複数の制御弁を備えるようにすることができる。例えば、アクチュエータ２０には、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂに接続されて、これら流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂへの駆動流体の供給を制御する第１三方電磁弁を設けることができる。更に、アクチュエータ２０には、流入弁３８ｃ及び流出弁３８ｄに接続されて、これら流入弁３８ｃ及び流出弁３８ｄへの駆動流体の供給を制御する第２三方電磁弁を設けることができる。但し、アクチュエータ２０は、流出弁３８ｂが開弁状態にあるときには常に、流入弁３８ａが閉弁状態を維持し、流出弁３８ｄが開弁状態にあるときには常に、流入弁３８ｃが閉弁状態を維持するように、開閉処理の制御を行う。このようにして、低圧ホース２２ａ内の下流側圧力は、高圧ホース２４ａ内の上流側圧力から隔離された状態に維持され、低圧ホース２２ｂ内の下流側圧力は、高圧ホース２４ｂ内の上流側圧力から隔離された状態に維持される。
【００３８】
アクチュエータ２０は、圧力配管３０ａにより流動調整ポンプ１６ａに接続されると共に、圧力配管３０ｂにより流動調整ポンプ１６ｂに接続されている。アクチュエータ２０は、吐出サイクルの間、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような作業流体を流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂに供給し、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂにより下流側に材料を押し出させ、下流側圧力を発生させることができる。
【００３９】
コントローラ１２は、流入弁３８ａ、流入弁３８ｃ、流出弁３８ｂ、及び流出弁３８ｄの状態を制御することが可能である。更に、コントローラ１２は、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂを制御して、下流側圧力を制御することが可能である。メモリ３２は、プロセッサ３４による実行時に、流入弁３８ａ、流入弁３８ｃ、流出弁３８ｂ、及び流出弁３８ｄの開閉状態を制御するように設定されたソフトウエアを保存している。更に、メモリ３２に保存されたソフトウエアは、プロセッサ３４による実行時に、流動調整ポンプ１６ａへの作業流体の流動を制御することにより、低圧ホース２２ａ内の下流側圧力を制御することが可能であると共に、流動調整ポンプ１６ｂへの作業流体の流動を制御することにより、低圧ホース２２ｂ内の下流側圧力を制御するとが可能である。コントローラ１２は、アクチュエータ２０とは情報伝達リンク２６ａを介し、状態センサ４０ａとは情報伝達リンク２６ｂを介し、状態センサ４０ｂとは情報伝達リンク２６ｃを介し、それぞれ情報の伝達を行う。
【００４０】
作動中は、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの一方が、補充サイクルを実行しながら、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの他方が、吐出サイクルを実行するようになっている。一例として、流動調整ポンプ１６ａの流出弁３８ｂが最初に開弁状態にあって、流動調整ポンプ１６ａが塗布器１８に材料を供給し、流動調整ポンプ１６ｂの流出弁３８ｄが最初に閉弁状態にあって、流動調整ポンプ１６ｂが塗布器１８から切り離されるような流動制御サイクルについて、以下に説明する。
【００４１】
流動調整ポンプ１６ａは、流動調整ポンプ１６ａ内の材料の量が補充基準量に達し、流動調整ポンプ１６ａに補充する準備が整ったことを、状態センサ４０ａが検知するまで、塗布器１８に向けて下流側に材料を押し出すことができる。状態センサ４０ａは、流動調整ポンプ１６ａ内の材料の量が補充基準量に達したことを検知すると、第１補充信号を生成する。状態センサ４０ａは、情報伝達リンク２６ｂを介し、この第１補充信号をコントローラ１２に伝達する。コントローラ１２は、第１補充信号に応答し、第１吐出指令を生成して、流動調整ポンプ１６ｂを吐出サイクルに移行させると共に、第１補充指令を生成して、流動調整ポンプ１６ａを補充サイクルに移行させる。コントローラ１２は、第１補充指令及び第１吐出指令をアクチュエータ２０に伝達することが可能となっている。
【００４２】
第１吐出指令に応答し、アクチュエータ２０は、流出弁３８ｄを開弁状態に移行させると共に、流入弁３８ｃを閉弁状態に移行させる。一例として、アクチュエータ２０は、アクチュエータ配管２８ｄを介し、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような駆動流体を流出弁３８ｄに供給し、流出弁３８ｄを開弁状態に移行させる。同時に、アクチュエータ２０は、アクチュエータ配管２８ｃを介し、流入弁３８ｃから駆動流体を排出させ、流入弁３８ｃを閉弁状態に移行させる。流入弁３８ｃが閉弁状態にあることで、流動調整ポンプ１６ｂ内の材料は、高圧ホース２４ｂ内の上流側圧力から隔離される。また、流出弁３８ｄが開弁状態にあることで、流動調整ポンプ１６ｂ内の材料は、低圧ホース２２ｂを介し、塗布器１８に連通した状態となる。
【００４３】
更に、アクチュエータ２０は、第１吐出指令に応答し、流動調整ポンプ１６ｂに作業流体を供給するように構成されている。アクチュエータ２０は、所望の下流側圧力及び下流側流量で流動調整ポンプ１６ｂから材料を押し出すために必要な圧力の作業流体を供給する。作業流体は、圧送行程の間、流動調整ポンプ１６ｂ内の流体排出部材を駆動し、この流体排出部材が、流動調整ポンプ１６ｂから材料を押し出す。流動調整ポンプ１６ｂは、流動調整ポンプ１６ｂ内の材料の量が補充基準量に達したことを、状態センサ４０ｂが検知して第２補充信号を生成するまで、吐出サイクルを続ける。
【００４４】
流動調整ポンプ１６ｂが吐出サイクルに移行すると同時に、流動調整ポンプ１６ａは補充サイクルに移行する。流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの一方が補充サイクルに移行する際に、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの他方を吐出サイクルに移行させることにより、流動調整システム１０''は、塗布器１８で使用可能な材料の連続的な供給を確実に行うことができる。
【００４５】
第１補充指令に応答し、アクチュエータ２０は、流出弁３８ｂを閉弁状態に移行させると共に、流入弁３８ａを開弁状態に移行させる。一例として、アクチュエータ２０は、アクチュエータ配管２８ｂを介し、流出弁３８ｂから駆動流体を排出させ、流出弁３８ｂを閉弁状態に移行させると共に、アクチュエータ配管２８ａを介し、流入弁３８ａに駆動流体を供給し、流入弁３８ａを開弁状態に移行させる。流出弁３８ｂが閉弁状態にあることで、低圧ホース２２ａが流動調整ポンプ１６ａから流体的に切り離され、流動調整ポンプ１６ａ内のいかなる圧力も、下流側圧力に影響を及ぼすことはない。また、流入弁３８ａが開弁状態にあることで、材料供給源１４が生成する上流側圧力により、高圧ホース２４ａ内の材料が、流入弁３８ａを介して流動調整ポンプ１６ａ内に押し込まれる。
【００４６】
流動調整ポンプ１６ａは、高圧ホース２４ａから材料が補充される。状態センサ４０ａは、流動調整ポンプ１６ａ内の材料の量が最大量に達したことを検知することが可能であり、これを検知すると、状態センサ４０ａは、第１ポンプ満杯信号を生成することができる。一例として、流入弁３８ａは、この第１ポンプ満杯信号に応答して閉弁状態に移行することが可能となっている。例えば、コントローラ１２は、第１ポンプ満杯信号に基づき第１ポンプ満杯指令を生成し、情報伝達リンク２６ａを介し、この第１ポンプ満杯指令をアクチュエータ２０に伝達することが可能である。第１ポンプ満杯指令に基づき、アクチュエータ２０は、流入弁３８ａを閉弁状態に移行させることにより、流動調整ポンプ１６ａ内の材料を、上流側圧力から隔離する。別の例として、流入弁３８ａは、状態センサ４０ｂが生成した第２補充信号に応答するなどのようにして、コントローラ１２が第２吐出指令を生成するまで、開弁状態を維持するようにしてもよい。第１ポンプ満杯信号は、流動調整ポンプ１６ａが補充サイクルを完了して、吐出サイクルへの準備が整ったことを示すものである。
【００４７】
流動調整ポンプ１６ｂは、吐出サイクルを継続して、塗布器１８に材料を供給する。状態センサ４０ｂは、流動調整ポンプ１６ｂ内の材料の量が補充基準量に達したことを検知すると、第２補充信号を生成し、情報伝達リンク２６ｃを介し、この第２補充信号をコントローラ１２に伝達する。コントローラ１２は、第２補充信号に応答し、第２吐出指令及び第２補充指令を生成する。コントローラ１２は、第２吐出指令及び第２補充指令をアクチュエータ２０に伝達することが可能となっている。なお、コントローラ１２は、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂと直に情報伝達を行うようにして、流入弁３８ａ、流入弁３８ｃ、流出弁３８ｂ、及び流出弁３８ｄの開閉を制御するようにすることも可能である。
【００４８】
第２吐出指令に基づき、流動調整ポンプ１６ａは吐出サイクルに移行する。アクチュエータ２０は、流出弁３８ｂを開弁状態に移行させると共に、流入弁３８ａを閉弁状態に移行させることが可能である。流入弁３８ａを閉弁状態とすることにより、流動調整ポンプ１６ａ内の材料が、上流側圧力から隔離される。また、アクチュエータ２０は、圧力配管３０ａを介し、流動調整ポンプ１６ａに作業流体を供給して、流動調整ポンプ１６ａから下流側に材料を押し出すことが可能である。なお、流出弁３８ｂは、流入弁３８ａが閉弁状態にあるときに限って開弁することにより、下流側圧力が上流側圧力から隔離されて影響を受けることのない状態を確実に得ることができる。このようにして、流動調整ポンプ１６ａは、塗布器１８と連通し、下流側圧力を生成して維持することが可能となる。
【００４９】
また、流動調整ポンプ１６ｂは第２補充指令に応答し、補充サイクルに移行する。アクチュエータ２０は、流出弁３８ｄを閉弁状態に移行させると共に、流入弁３８ｃを開弁状態に移行させる。流出弁３８ｄが閉弁状態にあることで、流動調整ポンプ１６ｂは、流体的に塗布器１８から切り離され、流動調整ポンプ１６ｂ内のいかなる圧力変化も、低圧ホース２２ｂ及び塗布器１８の少なくとも一方における下流側圧力に影響を及ぼすことはない。また、流入弁３８ｃが開弁状態にあることで、高圧ホース２４ａ内の上流側圧力により、流入弁３８ｃを介して流動調整ポンプ１６ｂ内に材料が押し込まれる。流動調整ポンプ１６ｂには材料が補充され、状態センサ４０ｂは、流動調整ポンプ１６ｂ内の材料の量が最大量に達したことを検知すると、第２ポンプ満杯信号を生成することができる。この第２ポンプ満杯信号は、流動調整ポンプ１６ｂが補充サイクルを完了して、次の吐出サイクルへの準備が整ったことを示すものである。
【００５０】
流動調整ポンプ１６ａは、流動調整ポンプ１６ａに補充が必要となるまで、所望の下流側圧力で、塗布器１８への材料の供給を継続する。流動調整ポンプ１６ｂが空の状態となると、流動調整ポンプ１６ａが塗布器１８に接続され、流動調整ポンプ１６ａが空の状態となると、流動調整ポンプ１６ｂが塗布器１８に接続される。流動調整ポンプ１６ａが吐出サイクルを実行しているときには、流動調整ポンプ１６ｂが補充サイクルを実行する。また、流動調整ポンプ１６ｂが吐出サイクルを実行しているときには、流動調整ポンプ１６ａが補充サイクルを実行する。このようにして、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの少なくとも一方により、材料を継続して塗布器１８に供給しながら、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの他方への補充を行うことにより、塗布器１８への連続した材料の流動が確保される。
【００５１】
流動調整システム１０''には大きな利点がある。流出弁３８ｂは、流入弁３８ａが閉弁状態にあるときに限って開弁し、流出弁３８ｄは、流入弁３８ｃが閉弁状態にあるときに限って開弁するように構成することにより、下流側圧力が上流側圧力から隔離される。これにより、下流側圧力が上流側圧力により影響を受けることがなくなる。流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂは、所望の下流側圧力を生成するように制御される。下流側圧力を上流側圧力から隔離することにより、材料供給源１４は、材料特性や、材料が複合成分材料の場合の所望の混合比を維持する上で必要となる任意の圧力及び流量の少なくとも一方で、高圧ホース２４ａ及び高圧ホース２４ｂを介して、材料を供給することが可能となる。流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂは、独立して材料を下流側に押し出し、下流側圧力を生成する。これより、上流側圧力に関わらず、所望の任意の下流側圧力で材料を供給することが可能となる。流動調整システム１０''により、材料供給源１４が大きな流量及び大きな混合比で材料を供給しつつ、比較的小さな流量及び低い圧力で、塗布器１８に材料を供給することが可能となる。更に、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの一方が材料を吐出しながら、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの他方に材料を補充するように、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂを制御することで、塗布器１８への連続した材料の供給が確実に行われ、より効率的且つより経済的な材料の塗布が可能となる。
【００５２】
図４は、流動調整システム１０'''の概要を示すブロック図である。この流動調整システム１０'''は、材料供給源１４、流動調整ポンプ１６ａ、流動調整ポンプ１６ｂ、塗布器１８、及びアクチュエータ２０を備える。流動調整ポンプ１６ａは、流入弁３８ａ、流出弁３８ｂ、及び状態センサ４０ａを備える。流動調整ポンプ１６ｂは、流入弁３８ｃ、流出弁３８ｄ、及び状態センサ４０ｂを備える。
【００５３】
流入弁３８ａは、流動調整ポンプ１６ａに配設され、流動調整ポンプ１６ａへの材料の流入を制御する。流出弁３８ｂは、流動調整ポンプ１６ａに配設され、流動調整ポンプ１６ａからの材料の流出を制御する。材料供給源１４と流入弁３８ａとの間には、高圧ホース２４ａが延設され、これら材料供給源１４と流入弁３８ａとを接続している。流出弁３８ｂと塗布器１８との間には、低圧ホース２２ａが延設され、これら流出弁３８ｂと塗布器１８とを接続している。状態センサ４０ａは、流動調整ポンプ１６ａに配設され、流動調整ポンプ１６ａを監視するように構成される。状態センサ４０ａは、情報伝達リンク２６ｂを介し、アクチュエータ２０との間で情報伝達を行うように構成される。
【００５４】
流入弁３８ｃは、流動調整ポンプ１６ｂに配設され、流動調整ポンプ１６ｂへの材料の流入を制御する。流出弁３８ｄは、流動調整ポンプ１６ｂに配設され、流動調整ポンプ１６ｂからの材料の流出を制御する。材料供給源１４と流入弁３８ｃとの間には、高圧ホース２４ｂが延設され、これら材料供給源１４と流入弁３８ｃとを接続している。流出弁３８ｄと塗布器１８との間には、低圧ホース２２ｂが延設され、これら流出弁３８ｄと塗布器１８とを接続している。状態センサ４０ｂは、流動調整ポンプ１６ｂに配設され、流動調整ポンプ１６ｂを監視するように構成される。状態センサ４０ｂは、有線接続、無線接続、または空気圧式接続など、アクチュエータ２０に信号を伝達する上で適切な任意のリンク形式とすることが可能な情報伝達リンク２６ｃを介し、アクチュエータ２０との間で情報伝達を行うように構成される。
【００５５】
アクチュエータ２０は、アクチュエータ配管２８ａにより流入弁３８ａに接続され、アクチュエータ配管２８ｂにより流出弁３８ｂに接続され、アクチュエータ配管２８ｃにより流入弁３８ｃに接続され、アクチュエータ配管２８ｄにより流出弁３８ｄに接続されている。アクチュエータ２０は、流入弁３８ａ、流入弁３８ｃ、流出弁３８ｂ、及び流出弁３８ｄに、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような駆動流体を供給することで、これら流入弁３８ａ、流入弁３８ｃ、流出弁３８ｂ、及び流出弁３８ｄを、それぞれ開弁状態と閉弁状態との間で切り換えるように構成されている。また、アクチュエータ２０は、圧力配管３０ａを介して流動調整ポンプ１６ａに接続され、圧力配管３０ｂを介して流動調整ポンプ１６ｂに接続されている。
【００５６】
作動中は、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの一方が、補充サイクルを実行しながら、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの他方が、吐出サイクルを実行するようになっている。状態センサ４０ａは、流動調整ポンプ１６ａ内の材料の量が補充基準量に達したことを検知し、これに応答して第１補充信号を生成する。状態センサ４０ａは、有線接続、無線接続、または空気圧式接続など、アクチュエータ２０に信号を伝達する上で適切な任意のリンク形式とすることが可能な情報伝達リンク２６ｂを介して、この第１補充信号をアクチュエータ２０に伝達する。第１補充信号は、第１補充指令として機能すると共に第１吐出指令として機能することが可能である。これにより、第１補充信号に応答して、アクチュエータ２０は、流出弁３８ｂを閉弁状態に移行させると共に、流入弁３８ａを開弁状態に移行させる。流出弁３８ｂが閉弁状態にあることにより、流動調整ポンプ１６ａ内の材料が、低圧ホース２２ａ及び塗布器１８から切り離される。また、流入弁３８ａが開弁状態にあることにより、高圧ホース２４ａから流動調整ポンプ１６ａに材料が補充される。更に、第１補充信号に応答し、アクチュエータ２０は、流入弁３８ｃを閉弁状態に移行させると共に、流出弁３８ｂを開弁状態に移行させる。流入弁３８ｃが閉弁状態にあることにより、流動調整ポンプ１６ｂ内の材料が、高圧ホース２４ｂ内の上流側圧力から切り離される。また、流出弁３８ｄが開弁状態にあることにより、流動調整ポンプ１６ｂ内の材料が、低圧ホース２２ｂを介して塗布器１８に連通する。例えば、アクチュエータ２０は、流入弁３８ａと流出弁３８ｄとを同時に開弁させ、流入弁３８ｃと流出弁３８ｂとを同時に閉弁させて、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの少なくとも一方を塗布器１８に連通させるように設定された弁操作機能を有するようにしてもよい。
【００５７】
また、アクチュエータ２０は、所望の下流側圧力及び下流側流量で流動調整ポンプ１６ｂから材料を押し出すために必要な圧力の作業流体を流動調整ポンプ１６ｂに供給する。この作業流体は、圧送行程の間、流動調整ポンプ１６ｂ内の流体排出部材を駆動し、流体排出部材が、流動調整ポンプ１６ｂから材料を押し出す。流動調整ポンプ１６ｂは、流動調整ポンプ１６ｂ内の材料の量が補充基準量に達したことを、状態センサ４０ｂが検知して第２補充信号を生成するまで、吐出サイクルを続ける。
【００５８】
第２補充信号は、第２補充指令及び第２吐出指令の両方として機能することが可能である。そのため、この第２補充信号に基づき、アクチュエータ２０は、流出弁３８ｂを開弁状態に移行させ、流入弁３８ａを閉弁状態に移行させ、流出弁３８ｄを閉弁状態に移行させ、流入弁３８ｃを開弁状態に移行させる。これにより、流動調整ポンプ１６ａが塗布器１８に連通して、吐出サイクルを実行することが可能となり、流動調整ポンプ１６ｂが材料供給源１４に連通して、補充サイクルを実行することが可能となる。
【００５９】
また、アクチュエータ２０は、所望の下流側圧力及び下流側流量で流動調整ポンプ１６ａから材料を押し出すために必要となる圧力の作業流体を流動調整ポンプ１６ａに供給することが可能である。この作業流体は、圧送行程の間、流動調整ポンプ１６ａ内の流体排出部材を駆動し、この流体排出部材が、流動調整ポンプ１６ａから材料を押し出す。流動調整ポンプ１６ａは、流動調整ポンプ１６ａ内の材料の量が補充基準量に達したことを、状態センサ４０ａが検知して第１補充信号を生成するまで、吐出サイクルを続ける。
【００６０】
流動調整システム１０'''には大きな利点がある。状態センサ４０ａ及び状態センサ４０ｂは、アクチュエータ２０に直接信号を送って、アクチュエータ２０により補充サイクルと吐出サイクルとを開始させることができる。これにより、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂは、自動的に補充サイクル及び吐出サイクルを実行することができる。流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂは、低圧ホース２２ａ及び低圧ホース２２ｂ内の下流側圧力を、高圧側ホース２４ａ及び高圧側ホース２４ｂ内の上流側圧力から完全に隔離することにより、下流側圧力が上流側圧力の影響を受けることがないようにする。下流側圧力を上流側圧力から隔離することにより、約０．４流量オンス／分（１２ｃｃ／分）以上といった比較的大きな流量で、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂに材料を供給しつつ、約０．０３〜０．０７流量オンス／分（１〜２ｃｃ／分）といった小さな流量で、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂから材料を供給することが可能となる。また、アクチュエータ２０を用いるなどのようにして、流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂを含め、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂを圧縮エアなどで制御する場合には、クラスＩ、ディビジョンＩの危険区域において、流動制御システム１０'''を使用することが可能となる。更に、流動調整ポンプ１６ｂが空の状態となると、流動調整ポンプ１６ａが塗布器１８に連通し、流動調整ポンプ１６ａが空の状態となると、流動調整ポンプ１６ｂが塗布器１８に連通する。流動調整ポンプ１６ａが吐出サイクルを実行する際には、流動調整ポンプ１６ｂが補充サイクルを実行する。また、流動調整ポンプ１６ｂが吐出サイクルを実行する際には、流動調整ポンプ１６ａが補充サイクルを実行する。このようにして、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの少なくとも一方により、継続して塗布器１８に材料を供給しながら、流動調整ポンプ１６ａ及び流動調整ポンプ１６ｂの他方への補充を行うことにより、塗布器１８への連続した材料の流動が確実に得られる。
【００６１】
図５Ａは、流動調整ポンプ１６の斜視図である。図５Ｂは、図５Ａに示すＢ−Ｂ線に沿った流動調整ポンプ１６の断面図である。図５Ａ及び図５Ｂについて、併せて以下に説明する。流動調整ポンプ１６は、流入弁３８ａ、流出弁３８ｂ、状態センサ４０、流体排出部材４２、本体４４、カバープレート４６、材料チャンバ４８、及び作業流体チャンバ５０を備える。流入弁３８ａは、材料側部材５２ａ、非材料側部材５４ａ、弁座５６ａ、軸５８ａ、シール部材６０ａ、スプリング６２ａ、及び接続部材６４ａを備える。流出弁３８ｂは、同様に、材料側部材５２ｂ、非材料側部材５４ｂ、弁座５６ｂ、軸５８ｂ、シール部材６０ｂ、スプリング６２ｂ、及び接続部材６４ｂを備える。状態センサ４０は、スライダ６６、ストッパ６８、及びポート７０を備える。流体排出部材４２は、シャフト７２、及びダイヤフラム７４を備える。本体４４は、作業流体流入口７６、及びシャフト孔７８を備える。カバープレート４６は、材料流入口８０、及び材料流出口８２を備える。
【００６２】
カバープレート４６は本体４４に取り付けられており、ダイヤフラム７４が、カバープレート４６と本体４４との間に配設される。材料チャンバ４８は、カバープレート４６とダイヤフラム７４との間に設けられる流体チャンバであり、これらカバープレート４６とダイヤフラム７４とによって形成される。作業流体チャンバ５０は、本体４４とダイヤフラム７４との間に設けられ、これら本体４４とダイヤフラム７４とによって形成される。作業流体流入口７６は、本体４４を貫通し、作業流体チャンバ５０に連通する。作業流体流入口７６には圧力配管３０が接続される。作業流体流入口７６は、カバープレート４６の方に向かう方向である前方に向けて流体排出部材４２を駆動するべく、アクチュエータ２０（図１及び図２）などといった作業流体供給源から、圧力配管３０を介し、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような作業流体を受け取るように構成されている。
【００６３】
シャフト７２は、ダイヤフラム７４に取り付けられ、ダイヤフラム７４に追従して移動するようになっており、本体４４に形成されたシャフト孔７８を通って延設されている。状態センサ４０は、本体４４の作業流体チャンバ５０とは反対側となる位置に取り付けられている。スライダ６６は、状態センサ４０内に配設され、シャフト７２の端部が当接している。ストッパ６８は、スライダ６６の移動範囲を規定する。ポート７０は、情報伝達リンク２６（図１、図２）のような情報伝達リンクを受容して、材料チャンバ４８内の材料の量に関する情報を、コントローラ１２（図１及び図３）及びアクチュエータ２０（図１〜図４）に供給するように構成される。状態センサ４０は、スライダ６６の直線変位の量に関する情報を提供するように構成され、この直線変位の量は、シャフト７２とスライダ６６とが連結されていることから、流体排出部材４２の変位量に相当し、従って、材料チャンバ４８内の材料の量に対応したものとなる。このように、状態センサ４０は、リニアトランスデューサとすることが可能である。なお、状態センサ４０は、流体排出部材４２の位置を検出するための適切な任意のトランスデューサとすることが可能である。
【００６４】
流入弁３８ａは、カバープレート４６の材料流入口８０の部分に取り付けられる。弁座５６ａは、材料側部材５２ａとカバープレート４６との間に配設される。軸５８ａは、材料側部材５２ａから非材料側部材５４ａ内に延設される。シール部材６０ａは、材料側部材５２ａ内で軸５８ａに取り付けられ、座部５６ａに隣接して配設される。シール部材６０ａは、流入弁３８ａが閉弁状態にあるときに弁座５６ａに係合する一方、流入弁３８ａが開弁状態にあるときは、弁座５６ａから離間して流入経路を形成するように構成されている。接続部材６４ａは、非材料側部材５４ａから延設され、アクチュエータ配管２８ａ（図１等）のようなアクチュエータ配管が接続されるように構成されている。接続部材６４ａは、圧縮エアや非圧縮性加圧流体などのような駆動流体を受け取り、非材料側部材５４ａに駆動流体を供給したり、非材料側部材５４ａから駆動流体を排出させたりすることにより、軸５８ａ及びシール部材６０ａを閉弁状態と開弁状態との間で切換駆動する。スプリング６２ａは、非材料側部材５４ａ内に配設されており、駆動流体の供給源が非材料側部材５４ａから切り離された状態のときに、軸５８ａ及びシール部材６０ａを閉弁位置に駆動するように構成されている。なお、流入弁３８ａは、ニードル弁として示しているが、開弁状態と閉弁状態との間で制御可能な、所望の任意の弁とすることができる。
【００６５】
流入弁３８ｂは、カバープレート４６の材料流出口８２の部分に取り付けられる。弁座５６ｂは、材料側部材５２ｂとカバープレート４６との間に配設される。軸５８ｂは、材料側部材５２ｂから非材料側部材５４ｂ内に延設されており、シール部材６０ｂは、軸５８ｂに取り付けられ、座部５６ｂに隣接して配設される。シール部材６０ｂは、流入弁３８ｂが閉弁状態にあるときに弁座５６ｂに係合する一方、流入弁３８ｂが開弁状態にあるときは、弁座５６ｂから離間するように構成されている。接続部材６４ｂは、非材料側部材５４ｂから延設され、アクチュエータ配管２８ｂ（図１等）のようなアクチュエータ配管が接続されるように構成されている。接続部材６４ｂは、非材料側部材５４ｂに駆動流体を供給し、軸５８ｂ及びシール部材６０ｂを開弁状態に駆動することが可能となっている。スプリング６２ｂは、非材料側部材５４ｂ内に配設されており、駆動流体が非材料側部材５４ａから排出されると、軸５８ｂ及びシール部材６０ｂを閉弁位置に駆動するように構成されている。なお、流入弁３８ｂは、ニードル弁として示しているが、開弁状態と閉弁状態との間で制御可能な、所望の任意の弁とすることができる。
【００６６】
一例として、流出弁３８ｂが材料流出口８２に取り付けられ、材料側部材５２ｂが材料チャンバ４８から材料を受け取るのに対し、流入弁３８ａが材料流入口８０に取り付けられ、材料側部材５２ａが材料チャンバ４８に材料を供給する点を除き、流出弁３８ｂと流入弁３８ａとは同様に構成することができる。流出弁３８ｂと流入弁３８ａとを同様の構成とすることにより、固有の部品の数を減らしつつ、容易な部品交換が可能となるが、流出弁３８ｂと流入弁３８ａとは、必要に応じて任意の構成とすることが可能であり、同様の構成または個別の構成とすることができる。
【００６７】
補充サイクルの間は、流入弁３８ａの非材料側部材５４ａに駆動流体を供給可能とすることにより、軸５８ａ及びシール部材６０ａを弁座５６ａから離間させる。また、流出弁３８ｂの非材料側部材５４ｂから駆動流体を排出可能とすることにより、流出弁３８ｂを閉弁状態に移行させる。流入弁３８ａが開弁状態にあるときには、流出弁３８ｂが閉弁状態に維持される。駆動流体が軸５８ａを移動させて、シール部材６０ａを弁座５６ａから引き離すことにより、シール部材６０ａと弁座５６ａとの間に流入経路が形成される。材料供給源１４（図１〜図４）などのような材料供給源が生成する上流側圧力により、流入弁３８ａ及び材料流入口８０を介し、材料チャンバ４８内に材料が流入する。材料チャンバ４８内に流入した材料が、材料チャンバ４８の膨張に伴って、流体排出部材４２を後方に移動させることにより、ダイヤフラム７４に連結されたシャフト７２が後方に駆動される。このとき同時に、シャフト７２がスライダ６６を後方に駆動する。シャフト７２及びスライダ６６は、後方へのスライダ６６の移動範囲を規定するストッパ６８にスライダ６６が当接するまで移動を継続する。状態センサ４０は、ストッパ６８にスライダ６６が当接すると、ポンプ満杯信号を発生するように構成することができる。状態センサ４０は、このポンプ満杯信号をコントローラに伝達して、流動調整ポンプ１６が補充サイクルを完了し、吐出サイクルへの準備が整ったことを示すことができる。流動調整ポンプ１６は、吐出指令を受け取るまで、待機状態を維持するようにすることが可能である。
【００６８】
吐出指令に基づき、流動調整ポンプ１６は吐出サイクルに移行することができる。流入弁３８ａは閉弁状態に移行し、流出弁３８ｂは開弁状態に移行する。例えば、アクチュエータが、流出弁３８ｂの非材料側部材５４ｂに駆動流体を供給し、軸５８ｂ及びシール部材６０ｂを開弁状態に移行させることができる。開弁状態では、シール部材６０ｂが弁座５６ｂから離間し、材料がシール部材６０ｂと弁座５６ｂとの間を通って材料チャンバ４８から流出できるようになる。また、アクチュエータは、流入弁３８ａの非材料側部材５４ａから駆動流体を排出させることが可能であり、これにより、スプリング６２ａは、軸５８ａ及びシール部材６０ａを閉弁状態に駆動することが可能となる。流入弁３８ａが閉弁状態となることにより、材料チャンバ４８の内部圧力及び下流側圧力は、上流側圧力から隔離される。
【００６９】
所望の下流側圧力を発生させるため、作業流体供給口７６を介し、作業流体チャンバ５０に作業流体が供給される。圧力配管３０は、アクチュエータ２０（図１〜図４）のような作業流体供給源から作業流体を受け取り、この作業流体を作業流体チャンバ５０に供給する。作業流体は、材料チャンバ４８に向けて、流体排出部材４２を前方に駆動する。作業流体チャンバ５０内の作業流体の圧力は、材料チャンバ４８内の材料の圧力に直接関係するものであり、従って下流側圧力に直接関係する。このようにして、流動調整ポンプ１６によって下流側圧力が生成され、作業流体の圧力を制御することにより、この下流側圧力を調整することができる。本実施形態では、作業流体の圧力と下流側圧力との圧力比が１：１となっている。例えば、求められる下流側圧力が１０３４ＫＰａ（１４８ｐｓｉ）である場合、作業流体チャンバ５０内の作業流体は、１０３４ＫＰａ（１４８ｐｓｉ）の圧力で供給され、この圧力に維持されることになる。
【００７０】
作業流体は、流体排出部材４２を前方に駆動する。シャフト７２とダイヤフラム７４とが連結されていることから、ダイヤフラム７４が、シャフト孔７８に沿ってシャフト７２を引っ張る。このとき、シャフト７２とスライダ６６とが連結されていることから、シャフト７２がスライダ６６を前方に引っ張る。状態センサ４０は、スライダ６６の位置に基づき、流体排出部材４２に関する位置情報を発する。材料チャンバ４８内の材料の量が補充基準量に達したことを示す前方移動限界位置にスライダ６６が達すると、状態センサ４０は、補充信号を生成し、この補充信号をコントローラ１２に伝達することができる。なお、状態センサ４０は、スライダ６６が前方移動限界位置に達すると、補充信号を生成するものとして説明しているが、状態センサ４０は、コントローラに対して連続的に位置情報を伝達し、スライダ６６が所定の位置に達したことに基づいて、コントローラが補充指令を供給するようにすることも可能である。例えば、コントローラは、材料チャンバの５０％が空になったことを示す位置にスライダ６６があることに基づき、補充指令を生成するようにしてもよい。補充信号は、流動調整ポンプ１６が次の補充サイクルに移行する準備が整ったことを示すものである。
【００７１】
流動調整ポンプ１６には大きな利点がある。流動調整ポンプ１６の流出弁３８ｂは、流動調整ポンプ１６の流入弁３８ａが開弁状態にあるときには常に閉弁状態となるように構成されている。このため、上流側圧力が、流出弁３８ｂの下流側の下流側圧力に影響を及ぼすことはない。下流側圧力を上流側圧力から隔離することにより、どのような圧力または流量が求められても、必要に応じた特定の圧力に下流側圧力を制御することが可能となる。また、下流側圧力を上流側圧力から隔離することにより、材料の塗布を行う場合の小さな流量や低い圧力を流動調整ポンプ１６の下流側で得ながら、材料の所望の特性が確実に得られるような大きな流量や高い圧力を、流動調整ポンプ１６の上流側に得ることが可能となる。
【００７２】
図６Ａは、流動調整ポンプ１６’の斜視図である。図６Ｂは、図６Ａに示すＢ−Ｂ線に沿った流動調整ポンプ１６’の断面図である。図６Ｃは、図６Ａに示すＣ−Ｃ線に沿った流動調整ポンプ１６’の断面図である。図６Ｄは、図６Ａに示すＤ−Ｄ線に沿った流動調整ポンプ１６’の断面図である。図６Ａ〜図６Ｄについて、併せて以下に説明する。流動調整ポンプ１６’は、流入弁３８ａ、流出弁３８ｂ、状態センサ４０’、流体排出部材４２、本体４４’、カバープレート４６’、材料チャンバ４８、作業流体チャンバ５０、基部８４、パイロット弁８６、及び圧力供給部８８を備える。流体排出部材４２は、シャフト７２’、ダイヤフラム７４、及びダイヤフラムプレート９０を備える。シャフト７２’は、段部９２を備える。本体４４’は、作業流体流入口７６、シャフト孔７８、信号通路９４、状態センサ用ポート９６、及び圧力ポート９８を備える。
【００７３】
カバープレート４６’及び本体４４’は、基部８４の上に設けられる。カバープレート４６’は、当該カバープレート４６’と本体４４’との間にダイヤフラム７４が配設されて保持された状態で、本体４４’に取り付けられる。シャフト７２’は、ダイヤフラム７４に取り付けられ、ダイヤフラム７４に追従して移動するようになっており、シャフト孔７８を通ってダイヤフラム７４の後方に延設されている。ダイヤフラムプレート９０は、ダイヤフラム７４に取り付けられており、パイロット弁８６のピン１００に当接し、このピン１００を駆動するように構成されている。シャフト孔７８内には、Ｏリング１０２が配設されており、当該Ｏリング１０２が、シャフト７２’の周囲の封止を行う。材料チャンバ４８は、カバープレート４６’とダイヤフラム７４との間に設けられる流体チャンバであり、これらカバープレート４６’とダイヤフラム７４とによって形成される。作業流体チャンバ５０は、本体４４’とダイヤフラム７４との間に設けられており、これら本体４４’とダイヤフラム７４とによって形成される。作業流体流入口７６は、本体４４’を貫通し、作業流体チャンバ５０に連通する。作業流体流入口７６は、圧力配管３０を介して、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような作業流体を受け取り、この作業流体を作業流体チャンバ５０に供給するように構成される。作業流体は、圧送行程の間、作業流体チャンバ５０を加圧して、流体排出部材４２を駆動するようになっており、圧送行程では、流体排出部材４２がカバープレート４６’の方に駆動され、材料チャンバ４８から流出弁３８ｂを通して材料を押し出す。流入弁３８ａは、基部８４に取り付けられ、流出弁３８ｂも、同様に基部８４に取り付けられている。流入弁３８ａは、基部８４内を通って延設された材料通路（図示せず）を介し、材料チャンバ４８に流体的に接続されており、流出弁３８ｂも、基部８４内を通って延設された材料通路（図示せず）を介し、同様に材料チャンバ４８に流体的に接続されている。流入弁３８ａ及び流出弁３８ｂは、下流側圧力が、上流側圧力から隔離されて上流側圧力と関わりを持たないように、流動調整ポンプ１６を介した材料の流動を制御する上で適切な任意の構成とすることが可能である。
【００７４】
状態センサ用ポート９６は、本体４４’内に延設され、状態センサ４０’を受容する。状態センサ４０’は、流動調整ポンプ１６’が補充を必要としているか、または材料を吐出する準備が整っているかといった、流動調整ポンプ１６’の状態を、コントローラ１２（図１及び図３）のようなコントローラ、及びアクチュエータ２０（図１〜図４）のようなアクチュエータの少なくとも一方に伝達するように構成されている。信号通路９４は、状態センサ用ポート９６から延設され、シャフト孔７８に達している。パイロット弁８６は、状態センサ用ポート９６とシャフト孔７８との間に介装されて本体４４'に設けられており、信号通路９４が、パイロット弁８６を介し、圧縮エアなどの流体を受け取ることができるようになっている。パイロット弁８６のピン１００は、本体４４’内を通り、作業流体チャンバ５０内まで延設されている。圧力供給部８８は、圧力ポート９８内に配設され、圧縮エアなどの加圧流体を、パイロット弁８６に供給するように構成される。圧力供給部８８は、圧力ポート９８を介し、継続的に加圧流体を供給するように構成されている。パイロット弁８６が、後方側に移動した開弁状態にあると、加圧流体がパイロット弁８６を通過して信号通路９４に流入する。パイロット弁８６が、前方側に移動した閉弁状態にあると、加圧流体がパイロット弁８６を通過できず、加圧流体は信号通路９４に流入することができない。
【００７５】
作動中、流体排出部材４２は、カバープレート４６’に向けて前方に駆動され、材料チャンバ４８から材料を排出する状態と、流入弁３８ａを介して材料チャンバ４８内に材料が流入する際に、この材料によってカバープレート４６’から離間するように後方に駆動される状態とを交互に繰り返す。一例として、補充サイクルと吐出サイクルについて、以下に説明する。
【００７６】
コントローラ及びアクチュエータの少なくとも一方は、状態センサ４０’からの補充信号を受け取り、補充指令を生成することができる。この補充指令に基づき、流出弁３８ｂが閉弁状態に移行して、材料チャンバ４８内から下流側に材料が流出しないようにすると共に、流入弁３８ａが開弁状態に移行して、流入弁３８ａを介し材料チャンバ４８内に材料が流入できるようにする。流入弁３８ａが開弁状態にあることで、材料供給源１４（図１〜図４）のような材料供給源が生成する上流側圧力により、材料チャンバ４８内に材料が押し込まれる。材料チャンバ４８内に流入する材料により、流体排出部材４２が駆動されて後方に変位する。
【００７７】
流体排出部材４２が後方への変位を継続し、ダイヤフラムプレート９０が、パイロット弁８６のピン１００に当接する。流体排出部材４２が後方に駆動されるのに従い、段部９２がＯリング１０２を押圧し、Ｏリング１０２がシャフト７２’に対する封止を行う。Ｏリング１０２がシャフト７２’に接した状態では、シャフト孔７８が封止されることにより、信号通路９４がシャフト孔７８を介して開放されなくなる。ダイヤフラムプレート９０がピン１００を駆動し、パイロット弁８６の内部部材を後方に移動させることにより、パイロット弁８６が開弁状態に移行する。パイロット弁８６が開弁状態となることで、圧力供給部８８から供給される加圧流体は、パイロット弁８６を通り、信号通路９４に向けて流動可能となる。パイロット弁８６が開弁状態に移行すると、信号通路９４内の圧力は速やかに上昇する。状態センサ４０’は、信号通路９４内における圧力の急峻な上昇を検知し、この圧力の急峻な上昇に応答してポンプ満杯信号を生成すると共に、このポンプ満杯信号を、コントローラ及びアクチュエータの少なくとも一方に伝達するように構成されている。なお、状態センサ４０’は、圧力トランスデューサとして説明しているが、適切な任意のセンサを用いることが可能である。ポンプ満杯信号は、流動調整ポンプ１６’が補充サイクルを完了し、吐出サイクルに移行する準備が整ったことを示すものである。
【００７８】
吐出指令が生成されると、この吐出指令に基づき、流出弁３８ｂが開弁状態に移行すると共に、流入弁３８ａが閉弁状態に移行する。従って、材料チャンバ４８は、上流側圧力から隔離されると共に、下流側圧力と流体的に接続された状態となる。流出弁３８ｂが開弁状態にあることで、例えば、アクチュエータなどの作業流体供給源により、作業流体が作業流体チャンバ５０に供給され、前方に向け流体排出部材４２を駆動して変位させる。一例として、作業流体チャンバ５０内の圧力と、流体排出部材４２によって生成される下流側圧力とは、１：１の圧力比となっている。従って、作業流体の圧力を所望の下流側圧力に設定することにより、下流側圧力を所望の圧力に調整することができる。
【００７９】
吐出サイクルの間、作業流体が流体排出部材４２を前方に駆動するので、ダイヤフラム７４がシャフト７２’を前方に引っ張る。シャフト７２’の段部９２がＯリング１０２から引き離されると、信号通路９４は封止されなくなり、シャフト孔７８を介して加圧流体を排出させることが可能となる。シャフト７２’の所望の任意の位置に段部９２を配置することにより、信号通路９４がシャフト孔７８を介して開放される時期を調整することが可能である。例えば、材料チャンバ４８が空になったときに信号通路９４が開放されるように、シャフト７２’における段部９２の位置を定めることができる。別の例として、任意の所望の量またはパーセンテージの材料が材料チャンバ４８から排出されると信号通路９４が開放されるように、段部９２の位置を定めることも可能である。
【００８０】
信号通路９４が開放されることにより、信号通路９４内の圧力は、周囲の圧力に向けて低下していく。圧力の低下により、パイロット弁８６は閉弁位置に移行し、圧力ポート９８を介して供給される加圧流体は、信号通路９４へと流動することができなくなる。状態センサ４０’は、信号通路９４内における圧力の低下を検知し、この圧力の低下に応答して補充信号を生成する。補充信号は、流動調整ポンプ１６’が吐出サイクルを完了し、次の補充サイクルに移行する準備が整ったことを示すものである。
【００８１】
流動調整ポンプ１６’には大きな利点がある。流動調整ポンプ１６’は、流体を利用して機械的に補充信号及びポンプ満杯信号を生成する。従って、流動調整ポンプ１６’は、クラスＩ、ディビジョンＩの危険区域での使用に適している。流動調整ポンプ１６’は、下流側圧力を生成するために必要な機構を完備した装置である。また、流動調整ポンプ１６’は、下流側圧力を上流側圧力から完全に隔離することにより、下流側圧力を、上流側圧力とは無関係で、上流側圧力によって影響を受けない状態に維持する。このため、流動調整ポンプ１６’は、材料供給源において必要とされる最低限の流量及び圧力を十分に下回る下流側流量及び下流側圧力で、流動調整ポンプ１６’から材料を供給することができる。従って、流動調整ポンプ１６’により、より一層多様な材料を、小さな流量及び低い圧力で塗布することが可能となる。流量弁３８ａと流出弁３８ｂとは、同様の構成の部品とすることが可能であり、部品点数の削減により、製造コスト及び維持経費を削減することができる。
【００８２】
図７Ａは、補充サイクル１０４のフローチャートである。図７Ｂは、吐出サイクル１０６のフローチャートである。図７Ａ及び図７Ｂについて、併せて以下に説明する。ステップ１０８では、補充信号が生成される。この補充信号は、流動調整ポンプ１６（図１〜図４）のような流動調整ポンプから吐出される材料の量に基づいて生成することが可能である。一例として、流動調整ポンプが補充サイクルを開始する準備が整ったことを、状態センサ４０（図１〜図４等）のようなセンサが検知するようにしてもよい。例えば、状態センサは、流動調整ポンプ内の材料の量が下限量に達したことを検知可能であり、材料の量が下限量に達したことを検知すると、補充信号を生成することができる。流動調整ポンプに補充が必要であることを検知するために、リニアトランスデューサ、圧力トランスデューサ、温度トランスデューサ、または流量トランスデューサなど、適切な任意のセンサを用いることができる。一例として、補充信号は、コントローラ１２（図１及び図３）のようなコントローラに伝達可能であり、コントローラは、この補充信号に応答して補充指令を生成することができる。別の例として、アクチュエータ２０（図２及び図４）のようなアクチュエータに補充信号を伝達し、アクチュエータにより補充サイクルを開始させるようにしてもよい。この場合、補充信号は補充指令となる。
【００８３】
ステップ１１０では、下流側の材料が、流動調整ポンプから流体的に切り離される。下流側の材料を流体的に切り離すため、流出弁３８ｂ（図１〜図６Ａ）のような流出弁を閉弁状態に移行させる。一例として、コントローラが、流出弁を閉弁状態に移行させるようにしてもよい。例えば、コントローラは、補充信号に基づいて補充指令を生成することが可能であって、この補充指令を、アクチュエータに伝達することが可能である。アクチュエータは、例えば、流出弁から駆動流体を排出させるか、または流出弁に駆動流体を供給することにより、流出弁を閉弁状態に操作することができる。補充信号が直接アクチュエータに伝達されるような別の例では、この補充信号が補充指令として機能することを可能として、アクチュエータにより流出弁を閉弁状態に移行させることができる。例えば、補充信号により、流出弁と、流入弁３８ａ（図１〜図６Ａ）のような流入弁とに接続された三方弁に、当該三方弁の状態を切り換えさせることにより、流出弁を閉弁状態に移行させるようにしてもよい。
【００８４】
ステップ１１２では、上流側の材料を、流動調整ポンプに連通した状態とする。補充信号に応答して、流入弁が開弁状態に切り換えられる。なお、流入弁は、流出弁が閉弁状態にあるときに限り、開弁するものである。このようにして、下流側の材料は、上流側圧力が下流側圧力に影響を及ぼすことはないように、上流側の材料から隔離された状態に維持される。一例として、コントローラは、補充信号に基づき補充指令を生成することが可能であって、この補充指令をアクチュエータに伝達することが可能である。アクチュエータは、流入弁を開弁状態に操作することが可能である。例えば、アクチュエータは、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような駆動流体を、流入弁に供給または流入弁から排出するようにしてもよい。アクチュエータに補充信号が直接伝達されるような別の例では、補充信号が、補充指令として機能することが可能であり、アクチュエータは、補充信号に基づき、流入弁を開弁位置に操作することが可能である。例えば、補充信号により、流出弁と流入弁とに接続された三方弁に、当該三方弁の状態を切り換えさせることにより、流入弁を閉弁状態から開弁状態に移行させるようにしてもよい。
【００８５】
ステップ１１４では、ポンプ満杯信号が生成される。状態センサは、材料チャンバ内の材料の量が、材料収容能力の量に達したことを検知することが可能であり、材料チャンバ内の材料の量が、材料収容能力の量に達したことを検知すると、ポンプ満杯信号を生成することが可能である。ポンプ満杯信号は、コントローラに伝達可能であり、ポンプ満杯信号は、流動調整ポンプが補充サイクルを完了し、吐出サイクルへの準備が整ったことを示す。
【００８６】
図７Ｂのステップ１１６では、吐出指令が生成される。この吐出指令は、流動調整ポンプを吐出サイクルに移行させるものであり、吐出サイクルでは、流動調整ポンプが、下流側材料に連通した状態となると共に、上流側材料から流体的に切り離される。
【００８７】
流動調整システム１０''（図３）や流動調整システム１０'''（図４）のように、複数の流動調整ポンプを有した流動調整システムのような例では、第１流動調整ポンプからの第１補充信号に基づき、吐出指令を生成することが可能である。コントローラは、第１補充信号に基づいて第１吐出指令を生成し、この第１吐出指令により、既に補充サイクルを完了している第２流動調整ポンプを吐出サイクルに移行させることができる。このようにして、流動調整ポンプの一方が、下流側に連通して下流側に材料を供給しつつ、流動調整ポンプの他方が、上流側に連通し、次の吐出サイクルに備えて材料を補充される。この流動調整システムは、少なくとも流動調整ポンプの一方が下流側に連通することにより、下流側への連続的な材料の供給が確実に行われるように構成される。
【００８８】
別の例として、コントローラは、ポンプ満杯信号に基づいて吐出指令を生成するようにしてもよい。例えば、流動調整ポンプは、下流側の塗布器が塗布作業の合間にある場合のように、材料がデッドヘッドとなっているときに、補充サイクルに移行することが可能であり、ポンプ満杯信号に基づいて補充サイクルを完了すると、直ちに吐出サイクルを開始できるようにして、次の塗布作業の前に、流動調整ポンプを塗布器に連通させるようにすることが可能である。更なる例として、ポンプ満杯信号が直接アクチュエータに伝達されて、流入弁及び流出弁を、アクチュエータに直接操作させるような場合などでは、ポンプ満杯信号が、吐出指令として機能するようにしてもよい。
【００８９】
ステップ１１８では、上流側の材料が、流動調整ポンプから流体的に切り離される。例えば、吐出指令に基づいて、流入弁を閉弁状態に移行させることが可能である。一例として、コントローラは、吐出指令をアクチュエータに送り、流入弁への駆動流体の供給または流入弁からの駆動流体の排出をアクチュエータに行わせることより、流入弁を閉弁状態に移行させることができる。別の例として、ポンプ満杯信号が直接アクチュエータに伝達されるような場合には、ポンプ満杯信号が吐出指令として機能できるようにすることにより、ポンプ満杯信号に基づき、アクチュエータで流入弁を閉弁状態に移行させることが可能である。例えば、ポンプ満杯信号により、流出弁に接続されると共に流入弁に接続された三方弁に、当該三方弁の状態を切り換えさせることにより、流入弁を開弁状態から閉弁状態に移行させるようにしてもよい。
【００９０】
ステップ１２０では、下流側の材料が、流動調整ポンプと流体的に連通した状態とされる。例えば、吐出指令に応答し、流出弁を開弁状態に移行させることができる。一例として、コントローラは、吐出指令をアクチュエータに送り、アクチュエータにより、流出弁への駆動流体の供給または流出弁からの駆動流体の排出を行わせて、流出弁を開弁状態に移行させることが可能である。ポンプ満杯信号が直接アクチュエータに伝達されるような別の例では、ポンプ満杯信号が吐出指令として機能できるようにすることにより、ポンプ満杯信号に基づき、アクチュエータが流出弁を開弁状態に移行させるようにすることが可能である。例えば、ポンプ満杯信号により、流出弁に接続されると共に流入弁に接続された三方弁に、当該三方弁の状態を切り換えさせることにより、流出弁を閉弁状態から開弁状態に移行させるようにしてもよい。下流側の材料は、上流側の材料が流動調整ポンプから流体的に切り離されている場合に限り、流動調整ポンプと流体的に連通した状態となるため、上流側圧力が下流側圧力に影響を及ぼすことはない。
【００９１】
ステップ１２２では、流動調整ポンプが、所望の下流側圧力で、材料を下流側に押し出す。例えば、圧送行程の間、流体排出部材４２（図５Ｂ及び図６Ｃ等）のような流体排出部材を駆動し、流動調整ポンプから下流側に材料を押し出すようにしてもよい。一例として、コントローラ及びアクチュエータの少なくとも一方が、流体排出部材に取り付けられて当該流体排出部材を駆動するソレノイドを作動させることなどにより、流体排出部材を電気的に駆動することが可能である。別の例として、アクチュエータが、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような作業流体を流動調整ポンプに供給し、流体排出部材を駆動するようにしてもよい。流動調整ポンプは、所望の下流側圧力及び下流側流量の少なくとも一方を生成するように制御される。一例として、流動調整ポンプは、作業流体の圧力と下流側圧力との圧力比を１：１とするように構成される。これにより、下流側圧力は、流体排出部材を駆動する作業流体の圧力を制御することにより調整することが可能となる。流動調整ポンプは、流動調整ポンプへの補充が必要となるまで材料の吐出を継続し、流動調整ポンプへの補充が必要となった時点で、流動調整ポンプは、次の補充サイクルへの準備が整い、処理はステップ１０８に戻る。
【００９２】
流動調整ポンプの流出弁は、流入弁が開弁状態にあるときには常に閉弁状態となるように構成される。これにより、上流側圧力が下流側圧力に影響を及ぼすことはなくなる。下流側圧力を上流側圧力から隔離することにより、どのような圧力または流量が求められても、必要に応じた特定の圧力に下流側圧力を制御することが可能となる。流動調整ポンプは、材料チャンバから材料を押し出すことにより下流側圧力を生成するので、上流側圧力が下流側圧力に影響を及ぼすことはない。このようにして、下流側圧力に影響を及ぼさずに、大きな流量や高い圧力で、流動調整ポンプに材料を供給することが可能となる。
【００９３】
図８は、複数の流動調整ポンプを有したシステムにおいて材料を吐出する方法１２４を示すフローチャートである。ステップ１２６では、第１補充信号が生成される。第１補充信号は、第１流動調整ポンプ１６ａ（図２及び図４）のような第１流動調整ポンプから吐出される材料の量に基づいて生成することが可能である。一例として、状態センサ４０ａ（図２及び図４）のようなセンサにより、第１流動調整ポンプが補充サイクルを開始する準備が整ったことを検知することが可能である。例えば、状態センサは、第１流動調整ポンプ内の材料の量が下限量に達したことを検知することが可能であり、材料の量が下限量に達したことを検知すると、第１補充信号を生成することが可能である。流動調整ポンプに補充が必要であることを検知するために、リニアトランスデューサ、圧力トランスデューサ、温度トランスデューサ、または流量トランスデューサなど、適切な任意のセンサを用いることができる。一例として、第１補充信号は、コントローラ１２（図１及び図３）のようなコントローラに伝達可能であり、コントローラは、この第１補充信号に応答して第１補充指令を生成することができる。別の例として、アクチュエータ２０（図２及び図４）のようなアクチュエータに第１補充信号を伝達し、アクチュエータにより補充サイクルを開始させるようにしてもよい。ステップ１２６で生成された第１補充信号に基づき、ステップ１２８及びステップ１３０に処理が進む。
【００９４】
ステップ１２８では、第２流動調整ポンプ１６ｂ（図２及び図４）のような第２流動調整ポンプが、第１補充信号に基づいて吐出サイクルを実行する。ステップ１３０では、第１流動調整ポンプが、第１補充信号に基づいて補充サイクルを実行する。第２流動調整ポンプは、第１流動調整ポンプが補充サイクルに移行する前に、吐出サイクルに移行することにより、下流側の塗布器に向かう材料に、圧力の損失及び流量の損失が生じないようにする。
【００９５】
ステップ１２８では、下流側の塗布器が第２流動調整ポンプに連通した状態とされ、上流側の材料供給源が第２流動調整ポンプから流体的に切り離される。下流側の材料を第２流動調整ポンプに連通した状態とするために、流出弁３８ｄ（図２及び図４）のような第２流出弁を開弁状態に移行させる。また、上流側の材料を第２流動調整ポンプから流体的に切り離すために、流入弁３８ｃ（図２及び図４）のような第２流入弁を閉弁状態に移行させる。なお、第２流入弁は、吐出サイクルの開始時点で閉弁状態に移行させるか、またはそれまでの補充サイクルの終了時点で閉弁状態に移行させることが可能である。第２流入弁が閉弁状態にあるときに限って、第２流出弁が開弁状態となることにより、上流圧力が下流圧力に対して影響を及ぼさない状態が確実に得られる。一例として、コントローラが、第１吐出指令をアクチュエータに送り、アクチュエータにより、第２流入弁を閉弁状態に移行させると共に、第２流出弁を開弁状態に移行させることが可能である。別の例として、第１補充信号が第１吐出指令として機能できるようにして、アクチュエータが、第１補充信号に応答して、第２流入弁を閉弁状態に移行させると共に、第２流出弁を開弁状態に移行させるようにしてもよい。
【００９６】
第２流出弁が開弁状態にあると共に第２流入弁が閉弁状態にある状態で、第２流動調整ポンプは、第２流出弁を通して下流側に、第２流動調整ポンプ内の材料を押し出す。例えば、圧送行程の間、流体排出部材４２（図５Ｂ及び図６Ｃ等）のような流体排出部材を駆動し、第２流動調整ポンプから下流側に材料を押し出すようにしてもよい。一例として、コントローラ及びアクチュエータの少なくとも一方が、流体排出部材に取り付けられて当該流体排出部材を駆動するソレノイドを作動させることなどにより、流体排出部材を電気的に駆動することが可能である。別の例として、アクチュエータが、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような作業流体を第２流動調整ポンプに供給し、流体排出部材を駆動するようにしてもよい。第２流動調整ポンプは、所望の下流側圧力及び下流側流量の少なくとも一方を生成するように制御される。一例として、第２流動調整ポンプは、作業流体の圧力と下流側圧力との圧力比を１：１とするように構成される。これにより、下流側圧力は、流体排出部材を駆動する作業流体の圧力を制御することにより調整することが可能となる。第２流動調整ポンプは、第２流動調整ポンプへの補充が必要となるまで、材料の吐出を継続する。
【００９７】
ステップ１３０では、下流側の塗布器が第１流動調整ポンプから流体的に切り離され、上流側の材料供給源が第１流動調整ポンプに流体的に連通した状態とされる。下流側の材料を第１流動調整ポンプから流体的に切り離すために、流出弁３８ｂ（図１〜図６Ａ）のような第１流出弁を閉弁状態に移行させる。第１流出弁は、第２流出弁の開弁状態への移行後、または開弁状態への移行と同時に、閉弁状態に移行させることが可能である。これにより、第１流出弁及び第２流出弁の少なくとも一方が開弁状態にあるので、下流側圧力及び下流側流量が維持される。また、上流側の材料が第１流動調整ポンプと流体的に連通した状態とするために、流入弁３８ａ（図１〜図６Ａ）のような第１流入弁を開弁状態に移行させることができる。第１流出弁が閉弁状態にあるときに限って、第１流入弁が開弁状態とされることにより、上流圧力が下流圧力に対して影響を及ぼさない状態が確実に得られる。一例として、コントローラが、第１補充指令をアクチュエータに送り、アクチュエータにより、第１流出弁を閉弁状態に移行させると共に、第１流入弁を開弁状態に移行させることが可能である。別の例として、第１補充信号が第１補充指令として機能できるようにして、アクチュエータが、第１補充信号に応答して、第１流出弁を閉弁状態に移行させると共に、第１流入弁を開弁状態に移行させるようにしてもよい。
【００９８】
第１流入弁が開弁状態にあることで、上流側圧力によって第１流動調整ポンプの材料チャンバ内に材料が押し込まれる。第１流入弁を開弁状態とし、第１流出弁を閉弁状態とすることにより、上流側の材料が下流側の材料から完全に隔離され、上流圧力が下流圧力に対して影響を及ぼすことはない。一例として、第１流入弁は、第１流動調整ポンプの補充サイクルの終了時点で、閉弁状態に切り換えられる。例えば、第１流動調整ポンプは、満杯となったときに第１ポンプ満杯信号を生成することが可能であり、この第１ポンプ満杯信号に基づき、アクチュエータは、第１流入弁を閉弁状態に移行させることができる。このようにして、第１流動調整ポンプの補充サイクルの終了時点で、上流側の材料から第１流動調整ポンプを流体的に切り離すことができる。これにより、第１流動調整ポンプは、吐出サイクルに移行する準備が整ったことになる。
【００９９】
ステップ１３２では、第２補充信号が生成される。第２補充信号は、第２流動調整ポンプから吐出される材料の量に基づいて生成することが可能である。一例として、状態センサ４０ｂ（図２及び図４）のようなセンサにより、第２流動調整ポンプが補充サイクルを開始する準備が整ったことを検知することが可能である。例えば、状態センサは、第２流動調整ポンプ内の材料の量が下限量に達したことを検知することが可能であり、材料の量が下限量に達したことを検知すると、第２補充信号を生成することが可能である。第２補充信号は、コントローラ及びアクチュエータの少なくとも一方に伝達することが可能である。ステップ１３２で生成された第２補充信号に基づき、ステップ１３４及びステップ１３６に処理が進む。
【０１００】
ステップ１３４では、第２補充信号に基づき、第１流動調整ポンプが吐出サイクルを実行する。ステップ１３６では、第２補充信号に基づき、第２流動調整ポンプが補充サイクルを実行する。第１流動調整ポンプは、第２流動調整ポンプが補充サイクルに移行する前に、吐出サイクルに移行することにより、下流側の塗布器に向かう材料に、圧力の損失及び流量の損失が生じないようにする。
【０１０１】
ステップ１３４では、第２補充信号に基づき、第１流動調整ポンプが吐出サイクルを実行する。アクチュエータが、第１流入弁を閉弁状態に移行させ、上流側の材料を第１流動調整ポンプから流体的に切り離す。一例として、第１流入弁は、例えば第１ポンプ満杯信号に応答することなどにより、第１流動調整ポンプの補充サイクルの終了時点で閉弁状態に切り換えられる。また、アクチュエータは、第１流出弁を開弁状態に移行させ、下流側の材料を第１流動調整ポンプと連通した状態にする。第１流出弁が開弁状態にあると共に第１流入弁が閉弁状態にある状態で、第１流動調整ポンプは、第１流出弁を通して下流側に、第１流動調整ポンプ内の材料を押し出す。一例として、コントローラ及びアクチュエータの少なくとも一方が、流体排出部材に取り付けられて当該流体排出部材を駆動するソレノイドを作動させることなどにより、流体排出部材を電気的に駆動することが可能である。別の例として、アクチュエータが、圧縮エアまたは非圧縮性加圧流体などのような作業流体を第１流動調整ポンプに供給し、流体排出部材を駆動するようにしてもよい。第１流動調整ポンプは、第１流動調整ポンプへの補充が必要となるまで、材料の吐出を継続する。第１流動調整ポンプへの補充が必要になると、ステップ１２６に処理が戻り、第１補充信号が生成される。
【０１０２】
ステップ１３６では、第２補充信号に基づき、第２流動調整ポンプが補充サイクルを実行する。アクチュエータは、第２流出弁を閉弁状態に移行させ、下流側の材料を第２流動調整ポンプから流体的に切り離す。第２流出弁は、第１流出弁の開弁状態への移行後、または開弁状態への移行と同時に、閉弁状態に移行させることが可能であり、第１流出弁及び第２流出弁の少なくとも一方が開弁状態にあることにより、下流側圧力及び下流側流量の維持が確実に行われる。更に、アクチュエータは、第２流入弁を開弁状態に移行させ、上流側の材料と第２流動調整ポンプとが流体的に連通した状態とする。材料が第２流入弁を介して第２流動調整ポンプに流入し、第２流動調整ポンプに材料が補充される。一例として、第２流入弁は、第２流動調整ポンプの補充サイクルの終了時点で閉弁状態に移行する。例えば、第２流動調整ポンプは、満杯となったときに第２ポンプ満杯信号を生成することが可能であり、この第２ポンプ満杯信号に基づき、アクチュエータは、第２流入弁を閉弁状態に移行させることができる。このようにして、第２流動調整ポンプの補充サイクルの終了時点で、上流側の材料から第２流動調整ポンプを流体的に切り離すことが可能となる。これにより、第２流動調整ポンプは、次の吐出サイクルに移行する準備が整ったことになる。
【０１０３】
第１流動調整ポンプ及び第２流動調整ポンプの一方が、所望の流量及び圧力で材料を下流側に供給しながら、第１流動調整ポンプ及び第２流動調整ポンプの他方には、材料が補充される。これにより、所望の流量及び圧力で、下流側への一定した材料の供給が行われる。更に、それぞれの流出弁は、組み合わされる流入弁が開弁状態にあるときに、常に閉弁状態となるように構成されている。このため、上流圧力が下流圧力に対して影響を及ぼすことはない。下流圧力を上流圧力から隔離することにより、どのような圧力または流量が求められても、必要に応じた特定の圧力に下流側圧力を制御することが可能となる。流動調整ポンプは、流体排出部材を用いて下流側に材料を押し出すことにより、下流側圧力を生成する。これにより、下流側圧力に影響を及ぼさずに、大きな流量や高い圧力で、材料を流動調整ポンプに供給することが可能となる。
【０１０４】
具体的な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能であると共に、均等物で本発明の各構成要素を置き換えることが可能であることが当業者に理解されよう。また、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況やものを本発明の教示に適合させるための様々な変形が可能である。従って、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に包含される全ての態様を含むものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【外国語明細書】
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