(57)【要約】【課題】液体の流量を一定にすることができるチューブポンプを提供する。【解決手段】チューブポンプ１は、円弧状の内壁２を有するブロック２０と、ブロック２０をローラ７ａ〜７ｄに接近及び離間する方向に移動自在に係合させるとともにローラ７ａ〜７ｄを回動させる軸９が配設された筐体１０と、ブロック２０をローラ７ａ〜７ｄに向かって付勢するバネ１３ａ，１３ｂとを備えたため、バネ１３ａ，１３ｂによって常にブロック２０をローラ７ａ〜７ｄに向けて付勢して内壁２でチューブ３を押しつぶした状態を維持できる。したがって、本発明によれば、ローラ７ａ〜７ｄでチューブ３を確実に押しつぶしてチューブ３の流路３１内の液体を一定の流量にして送水することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状の内壁と、該内壁に沿って支持された可撓性のチューブと、該内壁の円弧中心を軸に回転する回転体に回転自在に配設され該回転体の回転によって該内壁との間で該チューブを押圧する複数のローラとを備え、該回転体が回転し該チューブを押圧した該ローラを転動させることにより該内壁と該ローラとで該チューブを押しつぶして該チューブ内の液体を送水するチューブポンプであって、
円弧状の該内壁を有するブロックと、
該ブロックを該ローラに接近及び離間する方向に移動自在に係合させるとともに該ローラを回動させる軸が配設された筐体と、
該ブロックを該ローラに向かって付勢するバネとを備え、
該ローラに該内壁を押し付けることにより該チューブを押しつぶして該チューブ内の液体を送水するチューブポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を送出するチューブポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）と呼ばれる化学的機械的研磨法により研磨する研磨加工においては、スラリーを被加工物に供給しながら、被加工物と研磨パッドとを相対的に摺動させて研磨している。研磨加工において、スラリーの送出には、可撓性のチューブをローラで部分的に押しつぶした部分をチューブの延在方向に移動させチューブ内の液体を送出するチューブポンプが用いられる。チューブポンプは、可撓性のチューブの外壁を支持する支持壁と、チューブを押しつぶすローラとを備えている。ローラは、支持壁の中心を軸に回転する回転体において該軸から均一な距離離間し、該軸を中心に等角度で複数配設されている。チュープポンプにおいては、回転体を回転させることにより、支持壁とローラとでチューブを押しつぶしながらローラをチューブの延在方向に転動させることにより、チューブ内の液体を送出することができる（例えば、下記の特許文献１及び２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２８４４２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７４４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ローラは、回転体において回転自在にするためにローラの内壁とローラを支持する支持軸とにわずかな隙間が設けられている。その隙間のためローラが十分にチューブを押しつぶさないことがある。また、複数のローラが回転体において配設される位置には公差がある。つまり、複数のローラが、回転体において軸から均一な距離離間し、該軸を中心に等角度で配置されていないことがある。かかる隙間や公差があるために、ローラが十分にチューブを押しつぶさないことがあり、液体の流量が不安定になることがある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、液体の流量を一定にすることができるチューブポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、円弧状の内壁と、該内壁に沿って支持された可撓性のチューブと、該内壁の円弧中心を軸に回転する回転体に回転自在に配設され該回転体の回転によって該内壁との間で該チューブを押圧する複数のローラとを備え、該回転体が回転し該チューブを押圧した該ローラを転動させることにより該内壁と該ローラとで該チューブを押しつぶして該チューブ内の液体を送水するチューブポンプであって、円弧状の該内壁を有するブロックと、該ブロックを該ローラに接近及び離間する方向に移動自在に係合させるとともに該ローラを回動させる軸が配設された筐体と、該ブロックを該ローラに向かって付勢するバネとを備え、該ローラに該内壁を押し付けることにより該チューブを押しつぶして該チューブ内の液体を送水することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るチューブポンプは、円弧状の内壁を有するブロックと、ブロックをローラに接近及び離間する方向に移動自在に係合させるとともにローラを回動させる軸が配設された筐体と、ブロックをローラに向かって付勢するバネとを備えたため、バネの付勢によって常にブロックの内壁でローラに向けてチューブを押しつぶした状態を維持することができる。したがって、本発明によれば、複数のローラがチューブを確実に押しつぶしてチューブ内の液体を一定の流量にして送水することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】チューブポンプの構成を示すとともに、複数のローラでチューブを押しつぶしながら液体を送出する状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
１  チューブポンプの構成
図１に示すチューブポンプ１は、円弧状の内壁２を有するブロック２０と、内壁２に沿って円弧状に支持される可撓性のチューブ３と、内壁２の円弧中心を軸４として回転する回転体５と、回転体５を回転させるモータ６と、回転体５に回転自在に配設され回転体５の回転によって内壁２との間でチューブ３を押圧する複数のローラ７ａ，７ｂ，７ｃ及び７ｄと、ブロック２０をローラ７ａ〜７ｄに接近及び離間する方向に移動自在に係合させるとともにローラ７ａ〜７ｄを回動させる軸９が配設された筐体１０と、筐体１０とブロック２０との間でブロック２０をローラ７ａ〜７ｄに向かって付勢するバネ１３ａ，１３ｂとを備えている。
【００１０】
チューブ３は、ブロック２０の内壁２に沿って円弧状に曲げられた状態で配設されている。チューブ３は、ローラ７ａ〜７ｄによって押圧される被押圧面３０ａと内壁２によって押圧される被押圧面３０ｂとを有している。チューブ３の内部には、液体が流動する流路３１が形成されている。平面視における左側の流路３１の一端が液体の吸込口３１０となっており、吸込口３１０には継手８ａが配設されている。継手８ａには、図示しない配管を介して液体供給源に接続されている。また、平面視における右側の流路３１の他端が液体の送出口３１１となっており、送出口３１１には継手８ｂが配設されている。継手８ｂには、図示しない配管を介して液体の供給先となる装置が接続されている。チューブ３の材質は、可撓性を有していればよく、例えばゴムや合成樹脂から構成されている。チューブ３の材質は、チューブポンプ１で送水する液体の種類に応じて選定するとよい。
【００１１】
モータ６は、図示しないギアを介して回転力を回転体５に伝達し、軸４を中心として回転体５を所定の方向に回転させることができる。図示の例では、平面視においてモータ６が例えば反時計周りに駆動することにより、軸４を中心として回転体５が例えば時計回りに回転する構成となっている。モータ６の種類は特に限定されず、例えばパルスモータで構成されている。
【００１２】
ローラ７ａ〜７ｄは、チューブ３を内壁２に向けて押圧するための押圧部材であり、その周面が押圧面７０となっている。ローラ７ａ〜７ｄは、回転体５の外周縁に沿って配設された軸９を中心として回転自在に取り付けられている。すなわち、ローラ７ａ〜７ｄは、ローラ自体がそれぞれ軸９を中心として回転可能となっている。ローラ７ａ〜７ｄは、回転体５の回転にともなって時計回りに移動しながら、転動することによりチューブ３を押圧することが可能となっている。本実施形態に示すチューブポンプ１は、４つのローラ７ａ〜７ｄを備えたが、少なくとも３つ備えていればよい。
【００１３】
ブロック２０は、筐体１０に固定されておらず、ローラ７ａ〜７ｄに接近及び離間する方向に移動自在に筐体１０に係合されている。つまり、本実施形態に示すブロック２０には、平面視におけるブロック２０の両端部側に長穴２１がそれぞれ形成され、長穴２１にはワッシャ１２を介して軸部材１１が挿通して配設されている。長穴２１の延在方向に沿って軸部材１１が移動することにより、ブロック２０の全体がローラ７ａ〜７ｄに接近及び離間する方向に移動する構成となっている。
【００１４】
また、平面視におけるブロック２０の両端側の外壁２ａと筐体１０との間には２つのバネ１３ａ，１３ｂが取り付けられている。バネ１３ａ，１３ｂは、例えば圧縮コイルバネにより構成されており、ブロック２０をローラ７ａ〜７ｄに向けて付勢している。図示の例では、バネ１３ａとバネ１３ｂと軸４とを互いに結ぶ線が全体として二等辺三角形となるようにバネ１３ａ，１３ｂが配置されている。このように配置されたバネ１３ａ，１３ｂによってブロック２０の内壁２でチューブ３を押しつぶす量を均一にすることができる。また、バネ１３ａ，１３ｂによりブロック２０をローラ７ａ〜７ｄに向けて付勢して内壁２で常にチューブ３の被押圧面３０ｂを押し付けた状態を維持できる。バネ１３ａ，１３ｂの個数は、特に限定されないが、より好ましくは２つ以上である。なお、バネ１３ａ，１３ｂの個数は、ブロック２０の大きさやローラ７ａ〜７ｄの個数に応じて適宜増やしてもよい。
【００１５】
２  チューブポンプの動作例
次に、図１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、チューブポンプ１を用いて液体を送水する動作例について説明する。本実施形態では、チューブポンプ１によって送水される液体は、例えば、シリカなどの遊離砥粒を含みＣＭＰ加工において用いられるスラリー（研磨液）であるものとする。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、モータ６が例えば反時計周りに駆動することにより、回転体５を時計周りに回転させる。回転体５の回転にともなって、ローラ７ａ〜７ｄも円弧状で時計回りに移動する。図１（ａ）の例では、ローラ７ａとローラ７ｂとが、軸９を中心として転動し押圧面７０でチューブ３を内壁２に向けて押しつぶした状態となっている。ローラ７ａによってチューブ３が押しつぶされた部分とローラ７ｂによってチューブ３が押しつぶされた部分との間の流路３１が閉じた状態となっている。
【００１７】
ここで、本実施形態では、ローラ７ｂ，７ｃ及び７ｄが軸４を中心として均等な角度で同一距離離間した位置に配置されているが、ローラ７ａは、ローラ７ｂ〜７ｄに比べて軸４側にずれて配置されている。つまり、ローラ７ａのみが軸４と同心円の領域Ｐから外れた位置に配置されており、ローラ７ａ〜７ｄが軸４を中心として均等配置となっていない。そのため、内壁２に沿って転動するローラ７ａとチューブ３の被押圧面３０ａとの間に僅かな隙間が生じることがあるが、この場合であっても、バネ１３ａがブロック２０をローラ７ａに向けて付勢しているため、図１（ａ）に示すように、バネ１３ａが伸びてブロック２０がローラ７ａに接近する方向に移動することにより、内壁２でチューブ３の被押圧面３０ｂを押し付けローラ７ａとチューブ３との間の僅かな隙間をなくし、チューブ３を確実に押しつぶすことができる。
【００１８】
さらに、回転体５の回転によりローラ７ａ〜７ｄを時計回りに移動させると、チューブ３の復元力によりローラ７ａ〜７ｄが押しつぶしていた部分が元の形状に戻り、流路３１内に負圧が発生して吸込口３１０側からスラリーが流路３１内に吸い込まれる。図１（ｂ）の例では、同図（ａ）でローラ７ａ，７ｂが押しつぶしていた部分が元の形状に戻っており、チューブ３の復元力により流路３１内に負圧が生じている。ローラ７ａ，７ｂにより閉じられた流路３１内にはスラリーが入り込んでいる。また、ローラ７ａの転動にともない、バネ１３ａが同図（ａ）よりも僅かに縮んでブロック２０がローラ７ａと離間する方向に動くが、内壁２はチューブ３の被押圧面３０ｂを押し付けているため、ローラ７ａとチューブ３の被押圧面３０ａとの間に隙間が生じることはない。
【００１９】
図１（ｃ）に示すように、ローラ７ａ，７ｂ及び７ｄがチューブ３を押しつぶしながら、さらに時計周りに移動することにより、スラリーを流路３１に沿って送出口３１１側へと流動させる。図１（ｃ）の例では、ローラ７ａが内壁２の中央付近に移動しているが、バネ１３ａ，１３ｂが伸びてブロック２０がローラ７ａに接近する方向に移動することにより、内壁２でチューブ３の被押圧面３０ｂを押し付けローラ７ａとチューブ３の被押圧面３０ａとの間に僅かな隙間が生じることはなく、チューブ３を確実に押しつぶしている。送出口３１１側の流路３１内が正圧となると、送出口３１１から一定の流量のスラリーを送出することが可能となる。送出されたスラリーは、例えば研磨装置に供給される。このようにして、チューブポンプ１では、回転体５の回転にともなって、円弧状に移動するローラ７ａ〜７ｄでチューブ３を連続的に押しつぶしながら、吸込口３１０からスラリーを吸い込みつつ、送出口３１１からスラリーを送出する。
【００２０】
このように、本発明に係るチューブポンプ１は、円弧状の内壁２を有するブロック２０と、ブロック２０をローラ７ａ〜７ｄに接近及び離間する方向に移動自在に係合させるとともにローラ７ａ〜７ｄを回動させる軸９が配設された筐体１０と、筐体１０とブロック２０との間でブロック２０をローラ７ａ〜７ｄに向かって付勢するバネ１３ａ，１３ｂとを備えたため、バネ１３ａ，１３ｂの付勢によって常にブロック２０の内壁２でローラ７ａ〜７ｄに向けてチューブ３を押しつぶした状態を維持することができる。したがって、本発明によれば、ローラ７ａ〜７ｄがチューブ３を確実に押しつぶすことから、チューブ３の流路３１内の液体を一定の流量にして送水することができる。
【００２１】
例えば、回転体５の軸４を中心としてローラ７ａ〜７ｄを均等配置した場合には、ローラ７ａ〜７ｄによるチューブ３の押しつぶしが不十分となるという問題が生じにくい。したがって、本発明は、上記実施形態に示した複数のローラ７ａ〜７ｄが軸４を中心として均等配置となっていない場合や、ローラ７ａ〜７ｄの内壁と軸９との間に隙間がある場合などに特に有用である。つまり、ブロック２０の内壁２と内壁２の円弧に沿って転動する例えば２つのローラ７ａ，７ｂとがチューブ３を押しつぶすときがあるが、チューブポンプ１によれば、少なくとも２つのローラがともにチューブ３を確実に押しつぶすことができる。
【００２２】
なお、本発明に係るチューブポンプ１によって送出される液体は、スラリーに限られない。粘度が高い液体であれば、本発明を有効に適用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１：チューブポンプ  ２：内壁  ２０：ブロック  ２１：長穴
３：チューブ  ３０ａ，３０ｂ：被押圧面  ３１：流路  ３１０：吸込口
３１１：送出口
４：軸  ５：回転体  ６：モータ  ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ：ローラ  ７０：押圧面
８ａ，８ｂ：継手  ９：軸  １０：筐体  １１：軸部材  １２：ワッシャ
１３ａ，１３ｂ：バネ
【図１】
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