(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺接面を有するバルブブロックと、前記バルブブロックの摺接面に当接可能な摺接面を有するポンプブロックと、このポンプブロックの軸方向に沿って穿設された少なくとも１本のプランジャ挿入孔に軸方向摺動自在に挿入されたプランジャと、前記ポンプブロックをバルブブロック側に付勢する付勢手段と、前記ポンプブロックを回転駆動する回転駆動手段と、前記プランジャを軸方向に進退駆動するプランジャ進退駆動手段と、を備え、
前記バルブブロックには、前記摺接面に形成された吐出開口と液体の吐出側に開口された吐出口とを連通する吐出ポートと、前記摺接面に形成された吸入開口と液体の供給側に開口された供給口とを連通する吸入ポートとが設けられ、
前記ポンプブロックのプランジャ挿入孔は、前記バルブブロックの吐出開口および吸入開口に連通可能な位置に軸方向に沿って穿設され、かつプランジャとプランジャ挿入孔との間をシールするシール部がポンプブロックに一体に形成され、
前記シール部は、プランジャ挿入孔の内周面から所定の肉厚を残してかつプランジャ挿入孔のバルブブロック側の開口に連通する溝を形成することでリップ状に形成され、かつそのリップ部分の内径は、プランジャの外径よりも小さくされ、さらに弾性を有する材料で構成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記プランジャの外径は０．３〜５mmの範囲で設定され、プランジャ挿入孔の内径は、設定されたプランジャ外径に対して＋０．０１〜＋０．１０mmの範囲で設定され、シール部の内径は、設定されたプランジャ外径に対し−０．０１〜−０．５０mmの範囲でかつその絶対値が前記プランジャ挿入孔とプランジャとの隙間よりも大きな値に設定されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置において、
前記ポンプブロックは、架橋フッ素樹脂またはポリアミドイミドで構成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
摺接面を有するバルブブロックと、前記バルブブロックの摺接面に当接可能な摺接面を有するポンプブロックと、このポンプブロックの軸方向に沿って穿設された少なくとも１本のプランジャ挿入孔に軸方向摺動自在に挿入されたプランジャと、前記ポンプブロックをバルブブロック側に付勢する付勢手段と、前記ポンプブロックを回転駆動する回転駆動手段と、前記プランジャを軸方向に進退駆動するプランジャ進退駆動手段と、を備え、
前記バルブブロックには、前記摺接面に形成された吐出開口と液体の吐出側に開口された吐出口とを連通する吐出ポートと、前記摺接面に形成された吸入開口と液体の供給側に開口された供給口とを連通する吸入ポートとが設けられ、
前記ポンプブロックのプランジャ挿入孔は、前記バルブブロックの吐出開口および吸入開口に連通可能な位置に軸方向に沿って穿設され、かつプランジャとプランジャ挿入孔との間をシールするシール部がポンプブロックに一体に形成され、
前記ポンプブロックは、ポンプブロック本体と、ポンプブロック本体に対して回り止めされて一体的に回転可能な回転側シールディスクとを備えて構成され、
前記シール部は、ポンプブロック本体に一体に形成され、かつ、前記プランジャ挿入孔の周囲にリング状に配置されているとともに、押圧手段によって押圧されて前記プランジャの外周面に当接され、
前記押圧手段は、ポンプブロック本体および回転側シールディスク間に介装されて前記シール部の外周面に当接されるＯリングで構成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プランジャの往復動を利用して液体を吸入、吐出する液体吐出装置に係り、特に液体を一定量毎に繰り返し吐出するディスペンサや、液体を連続して供給するポンプに利用できる。
【０００２】
【背景技術】
この種の液体吐出装置としては、本出願人が出願した特開平９−３２４７４３号に記載されたものがある。
この液体吐出装置は、吸入ポートおよび吐出ポートに連通する連通孔が開口された摺接面を有するバルブブロックと、このバルブブロックの摺接面に一端の摺接面が当接された状態でボディに回転自在に支持されるとともに、前記バルブブロックの連通孔の開口に連通可能な位置に軸方向に穿設されたプランジャ挿入孔を有するポンプブロックとを備え、ポンプブロックをバルブブロック側に付勢しながら回転駆動してプランジャ挿入孔を順次連通孔に連通させるとともに、プランジャ挿入孔内のプランジャを軸方向にそれぞれ駆動して液体の吸引および吐出を順次繰り返すものである。
【０００３】
この際、特開平９−３２４７４３号に記載された液体吐出装置では、バルブブロックやポンプブロックを容器内に配置させていたため、ポンプブロックのプランジャ挿入孔とプランジャとの間は特にシールせず、その間から漏れた液体は容器に戻るように構成していた。
【０００４】
一方で、液体の種類などによっては、容器を使用しない場合もあり、このような場合には、プランジャ挿入孔とプランジャとの間にプランジャシールを設けて漏れが発生しないようにする必要がある。
このようなシールとしては、通常ゴム等で形成されるＯリングや、樹脂材を金属スプリングでプランジャに当接させる構造のシールが利用されていた。そして、ポンプブロックにシール材を配置するシール配置溝を形成し、この溝内にシールを配置し、プランジャに密着させてシールしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなプランジャの外周に設けられるシールは、一般的な液体吐出装置においては、問題無く使用できるが、特に極微量の液体を吐出する液体吐出装置では、次のような問題があった。すなわち、極微量の液体を吐出する液体吐出装置では、ポンプブロックやプランジャ等の各パーツも非常に小さい。従って、Ｏリングなどのシールや、シール配置溝も小さかった。
【０００６】
このような小さなシールは取り扱いが難しく、シールをシール配置溝等に組み込む作業も煩雑であるという問題がある。
また、シール配置溝の径は、Ｏリング等のシールを多少押圧してプランジャに密着させることができるように、シールの外周よりも多少小さい。一方で、シール配置溝の幅（プランジャ軸方向の長さ寸法）は、シールの厚さに比べて大きくなっている。このため、シールがシール配置溝内でプランジャの軸方向に多少移動してしまうという問題もある。特に、極微量の吐出の場合、シールの移動による僅かな吐出量の変化であっても、その誤差の影響が大きく、極微量の液体を高精度で吐出することが難しいという問題がある。
【０００７】
さらに、シールは、ポンプブロックのシール配置溝とプランジャとの間で挟持されるため、プランジャをガイドするプランジャ挿入孔とシールとの芯ズレが起こるという問題もあった。
その上、シールは取り扱いのために最小限ある程度の大きさが必要であり、シールおよびシール配置溝の小型化にも限度があるため、液の吐出性能上は必要が無くても、シール配置溝を形成するために、ポンプブロックをある程度の大きさにする必要があり、液体吐出装置の小型化が難しいという問題があった。特に、ポンプブロックの小型化が難しいと、それを駆動する駆動機構の小型化も困難であり、製造コストの低減が難しいという問題もある。
【０００８】
本発明の目的は、極微量の液体を精度よく吐出することができ、取り扱いも容易でかつシールの摩耗の偏りも無くすことができ、ポンプブロックの小型化も実現できる液体吐出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体吐出装置は、摺接面を有するバルブブロックと、前記バルブブロックの摺接面に当接可能な摺接面を有するポンプブロックと、このポンプブロックの軸方向に沿って穿設された少なくとも１本のプランジャ挿入孔に軸方向摺動自在に挿入されたプランジャと、前記ポンプブロックをバルブブロック側に付勢する付勢手段と、前記ポンプブロックを回転駆動する回転駆動手段と、前記プランジャを軸方向に進退駆動するプランジャ進退駆動手段と、を備え、前記バルブブロックには、前記摺接面に形成された吐出開口と前記摺接面に対向する外面側に形成された吐出口とを連通する吐出ポートと、前記摺接面に形成された吸入開口と液体の供給側に開口された供給口とを連通する吸入ポートとが設けられ、前記ポンプブロックのプランジャ挿入孔は、前記バルブブロックの吐出開口および吸入開口に連通可能な位置に軸方向に沿って穿設され、かつプランジャとプランジャ挿入孔との間をシールするシール部がポンプブロックに一体に形成され、前記シール部は、プランジャ挿入孔の内周面から所定の肉厚を残してかつプランジャ挿入孔のバルブブロック側の開口に連通する溝を形成することでリップ状に形成され、かつそのリップ部分の内径は、プランジャの外径よりも小さくされ、さらに弾性を有する材料で構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
このような本発明では、プランジャ挿入孔が形成されたポンプブロックに、シール部を一体に形成したので、従来のように別部材のシール材を用いた場合に比べて、ポンプブロック全体で取り扱うことができるので、シール部が小さくても取り扱いが容易になり、組立作業性も向上できる。
また、シール部はポンプブロックに一体に形成されているため、シール材が移動して吐出量が変化することによる誤差は発生せず、極微量の液体であっても高精度で吐出することができる。さらに、シールがポンプブロックに一体であるため、プランジャ挿入孔との芯ズレも防止することができる。
また、シール単体で取り扱う必要がなく、かつシール配置溝を形成する必要もないため、ポンプブロックの大きさを最小限に押さえることができる。このため、ポンプブロックを駆動する駆動機構も小型化でき、液体吐出装置全体のサイズを小さくできるとともに、製造コストも低減することができる。
【００１２】
また、シール部をリップ状に形成し、そのリップ部分の外周側にプランジャ挿入孔に連通する溝が形成され、かつ弾性を有する材料で構成されているので、内径がプランジャの外径に比べて僅かに小さいシール部を、適度な弾性力でプランジャに当接させることができる。
さらに、溝はバルブブロック側の開口に連通しているため、プランジャ挿入孔部分に液が存在している場合には、その液の一部が溝内に流れ込む。そして、プランジャをバルブブロック側に押し出して液を吐出する場合のように、液の圧力が高まっている場合には、溝内の液の圧力も高まり、シール部をより大きな力でプランジャ側に付勢し、当接させる。逆に、プランジャを引いて液を吸引している場合のように、液の圧力が小さい場合には、溝内の液の圧力も低減し、シール部をプランジャに付勢する力も弱くなる。
従って、シール部をいわゆるセルフシール構造にできるため、液の圧力が高まってシール性能を高める必要がある場合にシールの当接力を高めることができ、シール性能を向上できる。一方、液の圧力が低く、それほどシール部をプランジャに圧接しなくてもシールできる場合には、付勢力を弱めて摩擦力を低減できる。このため、常時、同じ圧力でシール部をプランジャに接触させている場合に比べて、確実なシール性能を確保できるとともに、シール部の摩耗を軽減することができる。
【００１３】
この際、前記プランジャの外径は０．３〜５mmの範囲で設定され、プランジャ挿入孔の内径は、設定されたプランジャ外径に対して＋０．０１〜＋０．１０mmの範囲で設定され、シール部の内径は、設定されたプランジャ外径に対し−０．０１〜−０．５０mmの範囲でかつその絶対値が前記プランジャ挿入孔とプランジャとの隙間よりも大きな値に設定されていることが好ましい。
【００１４】
プランジャの外径が、０．３〜５mm程度と細ければ、そのストローク量を調整することで、極微量の液体を吐出することができる。その上、プランジャの外径が小さいと、従来のようなＯリングを配置することは非常に困難であるが、本発明によれば、シール部はポンプブロックと一体であるため、設置も容易である。このため、特に、プランジャ外径が２mm程度以下と非常に細い場合には、本発明は非常に有効である。
【００１５】
また、前記プランジャ挿入孔の内径、つまりプランジャ挿入孔においてプランジャをガイドするガイド部の内径は、プランジャを挿通可能な大きさであればよく、通常は、プランジャ外径に対して＋０．０１〜＋０．１０mm程度の範囲で設定すればよい。なお、この寸法は、プランジャを確実に挿通できるようにプランジャ挿入孔を孔開け加工する加工機で許容されている公差（加工精度）に応じて設定される。
【００１６】
また、シール部の内径は、プランジャに確実に当接可能な大きさで設定すればよく、通常は、プランジャ外径に対して−０．０１〜−０．５０mmの範囲となるような寸法でかつその絶対値が前記プランジャ挿入孔内面とプランジャとの隙間よりも大きな値に設定すればよい。このように構成すれば、プランジャがプランジャ挿入孔の一方側にずれた場合でも、シール部をプランジャの外周面に確実に当接させることができる。従って、各寸法を上記寸法に設定すれば、確実なシール性能が得られる上、シール部の摩耗も最小限に押さえることができる。
なお、このシール部の内径は、特にシール部の形状などによって決まるバネ定数によって設定すればよい。例えば、シール部をリップ状に形成した場合のようにバネ定数が小さい場合には、シール部の変位量を大きくできるので、シール部の突出寸法（プランジャ外径とシール部内径の差）も大きくでき、例えば−０．０５〜−０．５０mm程度にできる。一方で、シール部がリップ状に形成されておらず、シール部が変形した際にその変形を吸収できる溝等が無い場合には、バネ定数も大きくなるため、シール部の変位量も小さくなり、その分、シール部の突出寸法（プランジャ外径とシール部内径の差）も小さくする必要があり、例えば−０．０１〜−０．０５mm程度にする必要がある。
【００１７】
また、前記ポンプブロックは、耐摩擦摩耗性や摺動性に優れ、耐薬品性なども良好な各種のエンジニアリングプラスチックが利用できるが、特に架橋フッ素樹脂またはポリアミドイミドで構成されていることが好ましい。
架橋フッ素樹脂としては、特に、架橋タイプのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で構成されていることが好ましい。
【００１８】
架橋タイプのフッ素樹脂を用いれば、架橋によりバネ弾性力が増加しているので、シール部も弾性力を有するものにできて、特にシール部をリップ状に形成してセルフシールタイプとした場合に、適切なシール力を得ることができる。
また、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂は、耐薬品性に優れているため、様々な液体の吐出に利用できる。その上、摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れているため、長寿命化を図ることができ、特にシール部を一体に形成した本発明のポンプブロックの材料として最適である。
【００１９】
一方、ポリアミドイミドを用いれば、フッ素樹脂と同様に、耐摩擦摩耗性、耐薬品性等に優れている上、さらに耐衝撃性等に優れ、より大きな荷重を支持できる。
【００２０】
なお、プランジャがバルブブロックから離れる方向にストロークする際のストロークエンド位置にある場合でもシールできるように、そのストロークエンド位置にあるプランジャの先端よりもストローク方向側（バルブブロックから遠い側）に、前記シール部が形成されていることが好ましい。
この場合には、プランジャが駆動している際に、シール部は常時プランジャに接触してガイドできるので、プランジャがシール部から一端離れて再度挿入される場合のようにプランジャがシール部にぶつかってシール部を破損してしまうことを確実に防止できる。
【００２１】
本発明の液体吐出装置は、摺接面を有するバルブブロックと、前記バルブブロックの摺接面に当接可能な摺接面を有するポンプブロックと、このポンプブロックの軸方向に沿って穿設された少なくとも１本のプランジャ挿入孔に軸方向摺動自在に挿入されたプランジャと、前記ポンプブロックをバルブブロック側に付勢する付勢手段と、前記ポンプブロックを回転駆動する回転駆動手段と、前記プランジャを軸方向に進退駆動するプランジャ進退駆動手段と、を備え、前記バルブブロックには、前記摺接面に形成された吐出開口と液体の吐出側に開口された吐出口とを連通する吐出ポートと、前記摺接面に形成された吸入開口と液体の供給側に開口された供給口とを連通する吸入ポートとが設けられ、前記ポンプブロックのプランジャ挿入孔は、前記バルブブロックの吐出開口および吸入開口に連通可能な位置に軸方向に沿って穿設され、かつプランジャとプランジャ挿入孔との間をシールするシール部がポンプブロックに一体に形成され、前記ポンプブロックは、ポンプブロック本体と、ポンプブロック本体に対して回り止めされて一体的に回転可能な回転側シールディスクとを備えて構成され、前記シール部は、ポンプブロック本体に一体に形成され、かつ、前記プランジャ挿入孔の周囲にリング状に配置されているとともに、押圧手段によって押圧されて前記プランジャの外周面に当接され、前記押圧手段は、ポンプブロック本体および回転側シールディスク間に介装されて前記シール部の外周面に当接されるＯリングで構成されていることを特徴とするものでもよい。
【００２２】
このような構成においても、シール部がポンプブロックに一体形成されていることによる上記効果を奏することができる上、押圧手段でシール部をプランジャに当接させてシールすることができるので、シール部自身の弾性力でプランジャに当接させる必要がなく、シール部つまりはポンプブロックを、弾性力を有さない部材で構成することができる。
このため、ポンプブロックの材料として、例えば、カーボンやガラス繊維等の一般的な充填材を加えた四フッ化エチレン共重合体（商品名テフロン）等を用いることができる。従って、使用する材料の制限が少なくなり、他の特性やコスト等を考慮して適宜な材料でポンプブロックを製造することができ、容易にかつ安価に製造することができる。
【００２３】
また、シール部自身の弾性力で所定の当接力を確保してシール機構を構成する場合には、シール部内径の寸法を所定範囲に抑えなければならないが、本発明では、押圧手段であるＯリングで押しつけてプランジャに当接させているので、シール部の寸法精度がそれほど要求されず、この点でも容易に製造できる。
【００２５】
押圧手段としてＯリングを用いているので、安価にできるとともに、Ｏリングで隙間を埋めることができるのでデッドスペースを小さくできて、吐出する液体の流入や滞留を少なくできる。
また、Ｏリングはゴム製等で弾性を有するため、シール部を押圧した際にＯリング自身が適度に変形することで、シール部に加える圧力を適切にコントロールでき、シール部とプランジャとの当接圧力を適正な範囲に容易に制御することができる。
その上、ポンプブロック本体と回転側シールディスクとの２部材でポンプブロックを構成した場合には、これらの部材間から液体が漏れ出さないようにシールする必要があるが、このシールを前記Ｏリングで兼用できるので、部品点数を少なくできて組立性も向上できる。さらに、Ｏリング自体をシールとして用いるものではないため、従来のようなＯリングをシールとして用いた場合の問題点、例えば、取扱性が低下したり、シールが軸方向に移動したり、芯ズレが生じるといった問題点の発生を防止できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、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実施例の液体吐出装置であるディスペンサ１の正面図が示されている。ディスペンサ１は、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。
【００２７】
駆動部２は、図２にも示すように、複数の板材やブロック材でボックス状に形成されたボディ１０と、このボディ１０に固定されたモータ１１とを備えている。このモータ１１は、サーボモータやステッピングモータなどが用いられ、後述する回転位置検出センサ１７や、サーボモータ内に内蔵されるエンコーダ等の位置検出センサを用いて１回転毎に制御が可能なモータが用いられる。
【００２８】
モータ１１の出力軸には、略円筒状に形成された回転連動部材１２が固定されている。この回転連動部材１２には、図４に示すように、１カ所に切欠き１２Ｂが設けられたフランジ１２Ａが形成され、このフランジ１２Ａ部分に配置された回転位置検出センサ１７により、前記切欠き１２Ｂが回転位置検出センサ１７部分を通過することで、回転連動部材１２つまりはモータ１１の１回転を検出できるようにされている。
また、回転連動部材１２の下方部分（先端部分）の周面には、図４にも示すように、３つのローラ１３が軸支されている。このローラ１３は、回転連動部材１２の周面に中心角が１２０度間隔で配置されている。
【００２９】
この回転連動部材１２、モータ１１の軸線上には、ボディ１０に対して回動自在に支持されたポンプ駆動軸６０が配置されている。ポンプ駆動軸６０は、図２，３に示すように、駆動部２からポンプ部３まで延長されており、かつ駆動部２部分に配置される駆動部側駆動軸６０Ａと、ポンプ部３部分に配置されるポンプ部側駆動軸６０Ｂとに分離可能に形成されている。
これにより、ポンプ部３を洗浄する場合等、ポンプ部３を駆動部２から取り外す際に、ポンプ部側駆動軸６０Ｂもポンプ部３と一緒に取り外すことができる。
【００３０】
駆動部側駆動軸６０Ａの上端（モータ１１側）には、略円筒状に形成され、前記ローラ１３がガイドされる３つのガイド溝１５Ａが形成された回転伝動部材１５が固定されている。
この回転伝動部材１５のガイド溝１５Ａ内に前記ローラ１３が配置されていることにより、ポンプ駆動軸６０は、回転連動部材１２つまりモータ１１に対してその軸方向に進退可能（上下動可能）に、かつモータ１１の回転力はそのまま伝達されて回転連動部材１２と共に回転するように構成されている。
【００３１】
ボディ１０には、図５にも示すように、駆動部側駆動軸６０Ａに隣接し、かつ軸６０Ａに直交する固定軸２１が取り付けられている。この固定軸２１には、略角板状に形成されたガイド部材２０が回動自在に支持されている。
ガイド部材２０には、図６にも示すように、ポンプ駆動軸６０が嵌挿可能な貫通孔２２と、Ｕ字状の切り欠き２３とが形成されている。そして、ガイド部材２０の下面（ポンプ部３側の面）において、貫通孔２２の周囲には断面が半円状で貫通孔２２の周囲にリング状（円形状）に配置されたローラガイド２４が一体に形成されている。また、前記切り欠き２３部分には、固定軸２１と平行な当接軸２５が取り付けられている。
【００３２】
当接軸２５の上面側には、当接部材８２が当接している。この当接部材８２は、当接軸２５に当接される本体およびこの本体に螺合されたネジで構成され、このネジの上面には、ボディ１０に固定されたマイクロメータ８０のスピンドル８１が当接されている。
一方、当接軸２５の下面側には、ボディ１０内に配置された付勢手段であるコイルばね８５によって上方（モータ１１側）に付勢される付勢部材８６が当接されている。
【００３３】
従って、当接軸２５は、付勢部材８６によって常時上方に付勢され、前記マイクロメータ８０の操作摘みを回動してスピンドル８１を進退（上下動）させて当接部材８２を上下動させると、その移動に連動して当接軸２５も上下動し、その結果、ガイド部材２０が固定軸２１を支点に回動して傾斜角度を調整できるようにされている。
このため、本実施形態では、前記マイクロメータ８０、当接部材８２、コイルばね８５、付勢部材８６により、吐出量設定手段が構成されている。
【００３４】
なお、本実施形態では、ガイド部材２０をポンプ駆動軸６０に対して直交、つまりポンプ駆動軸６０が垂直方向に沿って配置されていればガイド部材２０が水平な状態の時に、付勢部材８６の下端がボディ１０に当接するように設定されている。このため、ガイド部材２０は、固定軸２１と当接軸２５とが同じ高さ位置、つまり水平な状態から、当接軸２５が固定軸２１よりも上方に位置する状態、つまり当接軸２５側が上方に移動してガイド部材２０が傾斜されるように構成されている。
また、当接部材８２のネジの螺合位置を変えることで、ガイド部材２０が水平な状態の時に、前記マイクロメータ８０の目盛りが「０」（基準位置）になるように、当接部材８２の寸法が調整している。
【００３５】
ガイド部材２０のローラガイド２４には、駆動部側駆動軸６０Ａに固定された従動部であるローラ６５が当接されている。このローラ６５は、後述するコイルばね（付勢手段）５６でポンプ駆動軸６０が上方（モータ１１側）に付勢されることで、ローラガイド２４に常時当接されている。
従って、モータ１１およびポンプ駆動軸６０が回転すると、ローラガイド２４に沿ってローラ６５が移動する。この際、ガイド部材２０が水平な状態であれば、ポンプ駆動軸６０は上下動しないが、前記マイクロメータ８０を操作してガイド部材２０が傾斜されていれば、ローラガイド２４に沿ってローラ６５が上下動し、その動きに連動してポンプ駆動軸６０も回転しながら上下動する。
【００３６】
ポンプ部３は、図３に示すように、駆動部２のボディ１０にビス止めされた円筒状の連結部材５に袋ナット３１によって着脱可能に取り付けられたケース３０を備えている。このケース３０は、ステンレス、フッ素樹脂、チタン等で構成されてほぼ円筒状に形成されている。
連結部材５は前記ポンプ部側駆動軸６０Ｂを回動自在に支持している。
【００３７】
ケース３０の下端部には、固定側シールディスクとしても機能するステンレス製のバルブブロック３５がビス止めされている。
バルブブロック３５は、図７〜９にも示すように、断面凸状の段付き円板状に形成され、ケース３０の内部に面する平滑な摺接面３８と、この摺接面３８に連続して形成されてケース３０内に露出するテーパ面３９および側面３９Ａとを備えている。また、バルブブロック３５の大径部の円周面の一部は、図８に示すように、鉛直な接続面３６とされている。
【００３８】
さらに、バルブブロック３５には、摺接面３８に形成された吐出開口４０から軸方向に貫通された吐出ポート４１と、摺接面３８に形成された吸入開口４３から接続面３６に形成された供給口４４に向かって斜めに貫通された吸入ポート４２とが形成されている。
なお、吐出開口４０や吸入開口４３は、吐出ポート４１や吸入ポート４２の直径よりも大きくされている。
【００３９】
バルブブロック３５の下面には、図１０にも示すように、吐出針４６を有する吐出ノズル４５がビス止めされており、吐出ポート４１から吐出された液体７が吐出ノズル４５を介して吐出針４６から吐出されるようになっている。
【００４０】
バルブブロック３５の接続面３６には、図１，３にも示すように、容器連結部材９１を介して容器９０が連結されている。すなわち、容器連結部材９１は、容器９０が連結される連結部９２と、この容器９０から前記供給口４４までを連通して液体７を供給する液供給路９３とが形成され、接続面３６にボルト止めされている。
また、ケース３０の側面には、ケース３０内に漏れた液を排出するドレンポート３０Ａが必要に応じて適宜形成されている。
【００４１】
ケース３０内には、バルブブロック３５に隣接して全体がほぼ円筒状に形成されたポンプブロック５０が配置されている。ポンプブロック５０は、ポンプブロック本体５０Ａと、ポンプブロック本体５０Ａに対してピン５０Ｃにより回り止めされて、ポンプブロック本体５０Ａと一体的に回転可能な回転側シールディスク５０Ｂとで構成されている。
【００４２】
このポンプブロック５０の下端（回転側シールディスク５０Ｂの下面）には、固定側シールディスクでもある前記バルブブロック３５の摺接面３８に摺接する平滑な摺接面５１が形成されている。
なお、本実施形態では、ポンプブロック本体５０Ａは、耐薬品性があり、摩擦係数が小さく、耐摩耗性があり、さらにばね性（弾性）を有する材料で構成されている。具体的には、架橋フッ素樹脂であり、より具体的には、架橋タイプのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。
また、回転側シールディスク５０Ｂは、ポリアミドイミドなどのスーパーエンジニアリングプラスチックやセラミックで構成され、バルブブロック３５はステンレスで構成されている。また、バルブブロック３５の摺接面３８は、ダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ）でコーティングされており、摺接面５１と摺接した際のシール性と摺動性とを共に満足し、かつ耐久性に優れた構造となっている。
【００４３】
ポンプ駆動軸６０の下端に形成された大径部６１には、図８に示すように、２本の回転伝達ロッド６２が係合固定されている。すなわち、大径部６１の外周面には、大径部６１の軸方向に２本の係合溝６３が形成されており、円周方向に１本の係合溝６４が形成されている。そして、回転伝達ロッド６２にも係合溝６４に合わせた溝６２Ａが形成されており、回転伝達ロッド６２の上端部を各係合溝６３に配置し、前記係合溝６４と溝６２Ａとにバネ性を有するＣリング６６等の係止部材を係合させることで、各回転伝達ロッド６２は大径部６１に対して着脱可能に固定されている。
【００４４】
ポンプブロック５０の上端には、前記２本の回転伝達ロッド６２が係合される係合溝５２が形成されている。これにより、ポンプ駆動軸６０が回転すると回転伝達ロッド６２、係合溝５２を介してポンプブロック５０が回転するように構成されている。
また、この回転伝達ロッド６２の下端には、ピン６２Ｂが軸直交方向に突設されており、ポンプブロック５０の側面切り欠き部分の範囲内でポンプブロック５０に対して回転伝達ロッド６２が上下動できるようにされている。
【００４５】
また、ポンプブロック５０には、図７に示すように、ポンプブロック５０を貫通して１本のプランジャ挿入孔５３が形成されている。このプランジャ挿入孔５３は、具体的には、ポンプブロック本体５０Ａを貫通して形成されたプランジャ挿入孔５３１と、回転側シールディスク５０Ｂを貫通して形成されかつプランジャ挿入孔５３１よりも大径のプランジャ挿入孔５３２とで構成されている。
このプランジャ挿入孔５３は、ポンプブロック５０の回転に伴い、前記バルブブロック３５の吐出開口４０および吸入開口４３に連通可能な位置に形成されている。
【００４６】
プランジャ挿入孔５３１は、この孔５３に挿入されるプランジャ５５をガイドするガイド部５３１Ａと、プランジャ５５とプランジャ挿入孔５３１との間をシールするシール部５３１Ｂとを備えて形成されている。
ガイド部５３１Ａは、プランジャ５５をスムーズにかつがたつき無く案内することができる内径で形成されている。例えば、ガイド部５３１Ａの内径は、プランジャ５５の外径に対して＋０．０１〜＋０．１０mmの範囲となるような寸法で形成されている。
【００４７】
シール部５３１Ｂは、プランジャ挿入孔５３１の内周面から所定の肉厚を残してかつプランジャ挿入孔５３１のバルブブロック側の開口つまりは回転側シールディスク５０Ｂのプランジャ挿入孔５３２に連通する溝５３１Ｃを形成することでリップ状に形成されている。
そして、このリップ部分つまりシール部５３１Ｂの内径は、プランジャ５５の外径よりも僅かに小さくされている。例えば、シール部５３１Ｂの内径は、プランジャ５５の外径に対し−０．０１〜−０．５０mmの範囲となるような寸法で形成されている。
また、ポンプブロック本体５０Ａが弾性を有する架橋タイプのＰＴＦＥ製のため、シール部５３１Ｂも弾性を有している。
このようなシール部５３１Ｂは、プランジャ５５がそのストロークの上端位置にある時のプランジャ５５の先端よりも僅かに上の位置に形成されている。従って、プランジャ５５がストローク範囲内で移動している限り、シール部５３１Ｂは常にプランジャ５５に接触してシールしている。
【００４８】
前記プランジャ挿入孔５３にはプランジャ５５が挿入され、このプランジャ５５およびポンプブロック５０間には付勢手段であるコイルばね５６が介装されている。このコイルばね５６により、プランジャ５５は常時ポンプ駆動軸６０の大径部６１に当接されるとともに、ポンプブロック５０はバルブブロック３５側に付勢され、バルブブロック３５の摺接面３８とポンプブロック５０の摺接面５１とが所定の圧力で摺接するようになっている。
なお、プランジャ５５の前記プランジャ挿入孔５３に挿入されている部分の直径は適宜設定できる。例えば、最も細くした場合には、約０．３〜０．８mm程度にまで細くできる。一方、太くする場合には、特に制限はなく、吐出量に応じて設定すればよいが、特に本実施形態のディスペンサ１は極微量の吐出に適しているため、通常は上限５mm程度にすればよい。
さらに、コイルばね５６は、プランジャ５５を介してポンプ駆動軸６０を常時上方に付勢しており、これにより、ローラ６５もガイド部材２０のローラガイド２４に常時当接されている。
【００４９】
次に、本実施形態の作用について図１１，１２をも参照して説明する。なお、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）の各図において、左側の図は、上からガイド部材２０部分の断面図、ポンプブロック５０およびバルブブロック３５部分の断面図、バルブブロック３５の上面とプランジャ挿入孔５３との位置関係を示す模式図であり、右側の図はポンプブロック５０およびバルブブロック３５部分の左側の断面図に対して側面方向（９０度異なる位置）で断面とした図である。
【００５０】
まず、液体７が入れられた容器９０を容器連結部材９１に取り付ける。
また、予めマイクロメータ８０を操作してガイド部材２０を傾斜させて、吐出量を設定しておく。本実施形態では、吐出量は、プランジャ５５のストローク量に比例して変化する。このストローク量は、ローラ６５の上下移動量つまりガイド部材２０のローラガイド２４の下端位置から上端位置までの高さ寸法によって設定される。このローラガイド２４の上下位置の高さ寸法は、ガイド部材２０の傾斜角度に比例し、この傾斜角度は当接部材８２の位置つまりマイクロメータ８０のスピンドル８１の位置で設定される。
従って、予め、マイクロメータ８０の１目盛り当たりの吐出量を計測しておけば、所望の吐出量に相当する目盛りを算出できるため、マイクロメータ８０を操作して目盛りを合わせておくだけで、吐出量の調整が行える。
【００５１】
また、本実施形態では、図１１（Ａ）の状態を原点としている。原点状態では、プランジャ挿入孔５３が吸入開口４３に連通している。また、プランジャ５５は、下方ストロークエンド（ローラ６５がガイド部材２０の固定軸２１に最も近接する位置）から上方のストロークエンド（ローラ６５が当接軸２５に最も近接する位置）に移動する中間位置（上下ストロークエンドの中間位置）に移動した状態にある。
【００５２】
この原点状態において、スタートボタンを押すことなどでスタート信号が入力されると、モータ１１が作動されて回転連動部材１２が回転される。この回転連動部材１２の回転は、回転伝動部材１５、ポンプ駆動軸６０、回転伝達ロッド６２を介してポンプブロック５０に伝達され、ポンプブロック５０をバルブブロック３５と摺接させた状態のまま回転させる。
この回転に伴い、プランジャ５５は徐々に上昇し、プランジャ挿入孔５３が吸入開口４３から外れるまで、プランジャ挿入孔５３内に吸入ポート４２から液７が吸引される。
【００５３】
この際、シール部５３１Ｂは、内径がプランジャ５５の外形よりも僅かに小さく、かつリップ状に形成されているため、プランジャ５５によって僅かに外側に押されながら、シール部５３１Ｂ自身の弾性力でプランジャ５５に当接し、プランジャ５５およびプランジャ挿入孔５３１間をシールしている。
【００５４】
そして、図１１（Ｂ）に示すように、プランジャ５５が上方ストロークエンドの位置まで移動した時点では、プランジャ挿入孔５３は吸入開口４３から吐出開口４０に移動する中間位置にあり、これらの各開口４３，４０と完全に隔離された状態になるため、プランジャ挿入孔５３内に吸引された液７も他の液から区画される。
【００５５】
さらに、モータ１１による回転が続き、図１２（Ｃ）に示すように、プランジャ５５が上方ストロークエンドから下方ストロークエンドの中間位置に移動した時点では、プランジャ挿入孔５３は吐出開口４０と連通する位置に移動し、プランジャ５５は下方に移動し続ける。そして、この移動に伴いプランジャ挿入孔５３内の液体７が吐出ポート４１を介して吐出針４６から吐出される。
【００５６】
なお、この液体７の吐出は、吐出開口４０にプランジャ挿入孔５３の一部分が連通し始めてから、吐出開口４０から外れるまで、つまり図１２（Ｃ）の状態の手前からその後まで続く。
【００５７】
また、この液体７の吐出時には、液体７が押し出されるために液体７の圧力が高まる。この液体７の一部は、シール部５３１Ｂの周囲の溝５３１Ｃにも流入しており、シール部５３１Ｂはこの溝５３１Ｃ内の液体７の圧力によってもプランジャ５５側に押しつけられる。このため、シール部５３１Ｂの当接力が高まってシール性能が向上するため、液体７の圧力が増加しても確実にシールできる。
【００５８】
そして、ポンプブロック５０が回転し続けることで、プランジャ挿入孔５３が吐出開口４０から外れると、液体７の吐出が停止する。
その後、図１２（Ｄ）に示すように、プランジャ５５が下方ストロークエンドの位置まで移動した時点では、プランジャ挿入孔５３は吐出開口４０および吸入開口４３の中間位置に移動し、これらの各開口４３，４０と完全に隔離された状態になる。
【００５９】
さらに、ポンプブロック５０が回転し続けると、プランジャ５５は上昇し、吸入開口４３にプランジャ挿入孔５３が連通した時点から、プランジャ５５の上昇に伴い液体７がプランジャ挿入孔５３内に吸引される。
そして、図１１（Ａ）の状態に戻ると、この回転位置は、回転位置検出センサ１７によって検出されるため、モータ１１が停止される。
以下、前述の各動作を繰り返すことで、所定量の液体７が順次吐出される。なお、図１１（Ａ）から図１１（Ｂ）、図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）を経て図１１（Ａ）に戻るまで、つまりモータ１１が１回転するまでは連続して動作し、図１１（Ｂ）、図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）の各状態で停止することはない。
【００６０】
また、液体７の吐出が停止し、液の吸入が始まれば、液体７の圧力も低下するため、シール部５３１Ｂのプランジャ５５への当接力も低下し、シール部５３１Ｂの弾性力でプランジャ５５に当接することになる。すなわち、シール部５３１Ｂはセルフシールとして機能する。
【００６１】
なお、前述のように、本実施形態では、モータ１１および回転位置検出センサ１７によって、ポンプ駆動軸６０を１回転毎制御できる。このため、本実施形態では、モータ１１、回転連動部材１２、回転位置検出センサ１７により、ポンプ駆動軸を１回転単位で回転駆動する回転駆動手段が構成されている。
さらに、ガイド部材２０、従動部であるローラ６５、ローラ６５をガイド部材２０のローラガイド２４に当接させるコイルばね５６によって進退駆動手段が構成されている。
【００６２】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）プランジャ挿入孔５３が形成されたポンプブロック５０に、シール部５３１Ｂを一体に形成したので、従来のように別体の小さなシール材を用いる場合に比べて、ポンプブロック５０全体で取り扱うことができ、部品点数も減少できるので、取り扱いが容易になり、組立作業性も向上できる。
【００６３】
（２）シール部５３１Ｂはポンプブロック５０に一体に形成されているため、シール材が移動して吐出量が変化することによる誤差は発生せず、極微量の液体であっても高精度で吐出することができる。さらに、シール部５３１Ｂからの液漏れが無いため、プランジャ５５の移動量に比例して液体７を高精度に吐出することができる。
さらに、別体のシール材を用いた場合のように、シール部５３１Ｂとプランジャ挿入孔５３との芯ズレも無いため、プランジャ５５が傾いてストロークすることもなく、シール部５３１Ｂの一部分のみが偏って摩耗することも防止できる。従って、ポンプブロック本体５０Ａを長寿命化することができ、シール部５３１Ｂをポンプブロック本体５０Ａに一体に形成しても、交換頻度を少なくすることができる。
【００６４】
（３）また、シール単体で取り扱う必要がなく、かつシール配置溝を形成する必要もないため、ポンプブロック５０の大きさを最小限に押さえることができる。このため、ポンプブロック５０を駆動するモータ１１等の駆動機構も小型化でき、ディスペンサ（液体吐出装置）１のサイズを小さくでき、製造コストも低減することができる。
【００６５】
（４）ポンプブロック５０の大きさを小さくできるので、ポンプブロック５０とバルブブロック３５との接触面積を小さくできる。このため、ポンプブロック５０をバルブブロック３５に押しつけるコイルばね５６の力が従来と同じであれば吐出圧を大きくできるし、吐出圧が同じでよければポンプブロック５０をバルブブロック３５に押しつけるコイルばね５６の力をより小さなものに変更できる。
【００６６】
（５）シール部５３１Ｂをリップ状に形成し、そのリップ部分の外周側にプランジャ挿入孔５３に連通する溝５３１Ｃを形成し、かつシール部５３１Ｂを含むポンプブロック本体５０Ａを弾性を有する材料で構成しているので、シール部５３１Ｂを適度な弾性力でプランジャ５５に当接させることができる。
その上、溝５３１Ｃはプランジャ挿入孔５３のバルブブロック側の開口に連通しているため、液吐出時のように液体７の圧力が高い時には、溝５３１Ｃ内の液体７の圧力も利用してシール部５３１Ｂをより大きな力でプランジャ５５に付勢することができる。
従って、プランジャ挿入孔５３内の液体７の圧力が高くなってシール性能を向上させる必要がある場合には、シール部５３１Ｂのプランジャ５５への当接力を高めてシール性能を向上できる。一方、液体７の圧力がそれほど高くない場合には、シール部５３１Ｂのプランジャ５５への当接力（シール性能）を押さえて、摩擦力を低減でき、シール部５３１Ｂの摩耗の発生も抑えることができる。従って、シール部５３１Ｂは、必要なシール性能を確実に確保できるとともに、長寿命化を実現することができる。
【００６７】
（６）また、ポンプブロック本体５０Ａつまりシール部５３１Ｂを、架橋タイプのＰＴＦＥで構成したので、耐薬品性に優れており、様々な液体の吐出に利用できる。その上、摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れているため、長寿命化を図ることができる。
【００６８】
（７）また、バルブブロック３５に対してポンプブロック５０を摺接させた状態で回転し、摺接面３８に形成された吐出開口４０、吸入開口４３の切替を行う平面バルブプランジャポンプ方式を採用しているので、プランジャ５５は、プランジャ挿入孔５３内を進退移動するだけでよい。従って、Ｄカットプランジャポンプのように、それ自身の回転で切替を行う必要がなく、プランジャ５５の直径を非常に細くできる。このため、プランジャ５５の直径とそのストロークで設定される液体７の吐出量を非常に小さくでき、数マイクロリットルさらには数ナノリットルといった極微量の液体吐出を容易に実現できる。
【００６９】
（８）さらに、プランジャ５５つまりプランジャ挿入孔５３を１本しか形成していないため、各摺接面３８、５１において、プランジャ挿入孔５３、各開口４０，４３が形成されていない平面部分の面積を大きく確保できる。このため、各摺接面３８、５１が互いに摺接することによるシール性能を向上でき、吸入開口４３および吐出開口４０間を確実にシールすることができる。
その上、平面部分の面積が大きいため、プランジャ挿入孔５３を吸入開口４３から吐出開口４０に移動させる間に、プランジャ挿入孔５３を各開口４０，４３から確実に隔離でき、吐出精度を向上できる。
さらに、１本のプランジャ挿入孔５３およびプランジャ５５のみを設けたので、ポンプ駆動軸６０つまりはポンプブロック５０の１回転によって１回の吐出動作が行われるため、１回毎の吐出動作が同一になり、１回毎の吐出量の精度も向上できる。
【００７０】
（９）摺接面３８にダイヤモンドライクカーボン膜をコーティングしているので、摺接面３８、５１のシール性能、摺動性を向上でき、平面バルブの性能を大幅に向上することができる。
【００７１】
（10）ポンプ部３の液７に接するバルブブロック３５、ポンプブロック５０等をステンレスやセラミックス、フッ素樹脂等の耐薬品性等に優れた材質で形成しているので、各種の吐出液７を取り扱うことができる。また、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のみに単価の高いステンレスやセラミックスを用いることもでき、耐薬品性のディスペンサ１であっても低価格で提供することができる。
【００７２】
（11）容器９０をディスペンサ１と別体としたので、容器９０を容易に交換でき、容器入りで販売されているような高価な液体７も容易に取り扱うことができる。
【００７３】
次に、本発明の第２実施形態の液体吐出装置１００を図１３〜１７に基づいて説明する。
本実施形態の液体吐出装置１００は、主に、３本のプランジャ１４５を設け、この３本のプランジャ１４５による液体の吐出が順次連続して行われるようにすることで、一定量の液体を連続して吐出できるポンプとして利用できるように構成された点で、前記第１実施形態と相違する。
【００７４】
液体吐出装置１００は、図１３に示すように、ボディ１１０を備え、このボディ１１０は、主筒１１１と、この主筒１１１の一端にボルト止めされたキャップ１１２と、主筒１１１の他端にカム１１３を介してボルト止めされた接続筒１１４とから構成されている。
【００７５】
キャップ１１２には、図１４にも示すように、覗き穴１１２Ｂが形成され、その内周面には透明樹脂等で形成された円筒状のカバー材１９０が嵌挿されている。さらに、キャップ１１２には漏洩液体の排出やポンプ内部の洗浄用に用いられるドレンポート１１９も形成されている。
【００７６】
前記キャップ１１２には、図１４，１５にも示すように略円盤状のバルブブロック１２０が取り付けられている。
バルブブロック１２０は、雌ねじが形成された吸入ポート１２１及び吐出ポート１２２を備えている。これらの各ポート１２１，１２２には、吐出液が入れられた容器や吐出用のノズルなどが適宜螺合される。
【００７７】
各ポート１２１，１２２は、バルブブロック１２０の摺接面１３８にそれぞれ開口されている。バルブブロック１２０は、前記第１実施形態と同様に、ステンレス製であり、摺接面１３８はダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ）でコーティングされており、固定側シールディスクとしても機能するように構成されている。
【００７８】
また、各ポート１２１，１２２の摺接面１３８の開口部は、図１６，１７に示されるように、それぞれ円弧状の溝１３４，１３５とされている。
【００７９】
前記キャップ１１２内には、バルブブロック１２０に隣接して略円筒状のポンプブロック１４０が回転可能に配置されている。このポンプブロック１４０は、前記第１実施形態と同様に、ポンプブロック本体１４０Ａと、本体１４０Ａに対してピン１４０Ｃで回り止めされた回転側シールディスク１４０Ｂとで構成されている。
【００８０】
このポンプブロック１４０の下端（回転側シールディスク１４０Ｂの下面）には、摺接面１３８に摺接する摺接面１４１が形成されている。なお、本実施形態においても、ポンプブロック本体１４０Ａは、架橋フッ素樹脂（架橋タイプのＰＴＦＥ）で構成され、回転側シールディスク１４０Ｂは、ポリアミドイミドなどのスーパーエンジニアリングプラスチックやセラミックで構成されている。
【００８１】
また、ポンプブロック１４０には、ポンプブロック１４０を貫通して複数、例えば３本のプランジャ挿入孔１４２が形成されている。各プランジャ挿入孔１４２も、前記実施形態と同じく、ポンプブロック本体１４０Ａを貫通して形成されたプランジャ挿入孔２４１と、回転側シールディスク１４０Ｂを貫通して形成されかつプランジャ挿入孔２４１よりも大径のプランジャ挿入孔２４２とで構成されている。
【００８２】
各プランジャ挿入孔１４２の摺接面１４１側の開口は、前記バルブブロック１２０の２つの溝１３４，１３５に対向可能な位置に形成され、かつ、このプランジャ挿入孔１４２と溝１３４，１３５とは、各プランジャ挿入孔１４２に挿入されるプランジャ１４５が吸入あるいは吐出動作をしているとき、すなわちプランジャ１４５が軸方向に摺動しているときには溝１３４，１３５のいずれかに連通され、一方、溝１３４，１３５からプランジャ挿入孔１４２が離れているときには吸入もしくは吐出動作が行われないような大きさ及び位置とされている。
【００８３】
プランジャ挿入孔２４１は、前記第１実施形態と同じく、この孔２４１に挿入されるプランジャ１４５をガイドするガイド部２４１Ａと、プランジャ１４５とプランジャ挿入孔２４１との間をシールするシール部２４１Ｂとを備えて形成されている。
すなわち、ガイド部２４１Ａは、プランジャ１４５をスムーズにかつがたつき無く案内することができる内径（プランジャ１４５の外径に対して＋０．０２〜０．１０mm）で形成されている。
また、シール部２４１Ｂは、プランジャ挿入孔２４１の内周面から所定の肉厚を残してかつプランジャ挿入孔２４１のバルブブロック１２０側の開口つまりは回転側シールディスク１４０Ｂのプランジャ挿入孔２４２に連通する溝２４１Ｃを形成することでリップ状に形成されている。
【００８４】
そして、このリップ部分つまりシール部２４１Ｂの内径は、プランジャ１４５の外径よりも僅かに小さく（例えば、プランジャ１４５の外径に対し−０．０１〜−０．５０mm）形成されている。また、ポンプブロック本体１４０Ａが弾性を有する架橋タイプのＰＴＦＥ製のため、シール部２４１Ｂも弾性を有する材料で構成されている。このシール部２４１Ｂも、プランジャ１４５がそのストロークの上端位置にある時のプランジャ１４５の先端よりも僅かに上の位置に形成されている。
【００８５】
キャップ１１２内には、ポンプブロック１４０に隣接してばねガイドブロック１５０が配置されている。このばねガイドブロック１５０と主筒１１１内に配置された回転体１６１との間には皿ばね１５１が介装されている。
【００８６】
また、ポンプブロック１４０とばねガイドブロック１５０とは、各ブロック１４０，１５０の各当接面に１２０度等配間隔で形成された孔に３本のピン１４０Ｃを嵌挿することで一体に回転可能とされている。
【００８７】
ばねガイドブロック１５０のプランジャ１４５が配置されるばねガイド孔１５３内には、プランジャ１４５が進退可能に貫通された略円筒状のばね受け１５４が配置されている。このばね受け１５４とプランジャ１４５の図中右端側に嵌合されたばね受け１５５との間には、圧縮コイルばねからなる付勢部材である押圧ばね１５６が介装されている。押圧ばね１５６は、プランジャ１４５を吸入方向つまりポンプブロック１４０から離れる方向に付勢している。
【００８８】
従って、この押圧ばね１５６と前記皿ばね１５１の付勢力により、ばねガイドブロック１５０を介してポンプブロック１４０はバルブブロック１２０側に付勢され、バルブブロック１２０の摺接面１３８とポンプブロック１４０の摺接面１４１とが所定の圧力で摺接するようになっている。この押圧ばね１５６および皿ばね１５１で付勢手段が構成されている。
なお、低粘度の液体等、それほど付勢力を大きくする必要がない場合には、皿ばね１５１を設けずに、押圧ばね１５６のみの付勢力でバルブブロック１２０とポンプブロック１４０とを摺接させてもよい。
【００８９】
プランジャ１４５には、止めリング１５８が嵌合され、プランジャ１４５をばねガイドブロック１５０から外した際に、ばね受け１５４が止めリング１５８に係止されて外れないようにされている。
【００９０】
前記ばねガイドブロック１５０の一端側である図１４中右端側には、回転体１６１が主筒１１１及びカム１１３内にベアリング１１７，１１８を介して回動自在に配置されている。
この回転体１６１のガイドブロック１５０側の端面には、１２０度等配間隔で３本の連結ピン１６２が突設され、これらの連結ピン１６２は、ブロック１５０の端面に開口された連結孔１５７内に挿入され、回転体１６１の回転がブロック１５０に伝達されるようになっている。
【００９１】
また、回転体１６１の図中右端側は、オルダム継ぎ手などからなるカップリング１６７を介してモータ１６５の出力軸１６６に固定されている。
ここにおいて、モータ１６５、カップリング１６７、回転体１６１、ばねガイドブロック１５０及び各連結ピン１４０Ｃ，１６２により、ポンプブロック１４０の回転駆動手段１６０が構成され、モータ１６５の回転がポンプブロック１４０に円滑に伝達されるようになっている。
【００９２】
前記回転体１６１の内部には、ポンプブロック１４０のプランジャ挿入孔１４２に挿入された３本のプランジャ１４５に対向して同じく１２０度等配位置に配置された３本のロッド１８１が軸受１８２を介して軸方向摺動自在に挿入されている。
このロッド１８１の途中には、回転体１６１の途中に形成された凹部１６１Ｂ内において、フォロワホルダ１８３がピン止めされている。
【００９３】
また、各フォロワホルダ１８３の軸１８３Ｂには２個のローラからなるカムフォロワ１８４が回動自在に取付けられている。これらの各カムフォロワ１８４は、回転体１６１の周面に１２０度等配位置に形成された軸方向のフォロワガイド孔１６１Ｃ内に、軸方向移動可能、回転方向移動不可能に案内されている。
【００９４】
また、カムフォロワ１８４は、前記カム１１３の端面に形成されたカム面１１３Ａに前記押圧ばね１５６の押圧力により当接され、回転体１６１の回転に伴いカム面１１３Ａの形状に沿って軸方向に進退し、このカムフォロワ１８４の進退がフォロワホルダ１８３を介してロッド１８１に伝達され、さらに、プランジャ１４５に伝達されるようになっている
ここにおいて、ロッド１８１、フォロワホルダ１８３、カムフォロワ１８４及びカム１１３のカム面１１３Ａによりプランジャ進退駆動手段１８０が構成されている。
【００９５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、吸入ポート１２１にチューブ等を介して移送すべき液体のタンクを接続するとともに、吐出ポート１２２に同じくチューブ等を介して移送先の容器を連結する。また、ドレンポート１１９に同じくチューブ等を介して液回収タンクを連結する。
【００９６】
このような状態で、回転駆動手段１６０のモータ１６５を駆動すると、出力軸１６６の回転は、カップリング１６７、回転体１６１、ばねガイドブロック１５０等からなる回転駆動手段１６０を介してポンプブロック１４０に伝達され、ポンプブロック１４０をバルブブロック１２０と摺接した状態で回転させる。
【００９７】
この回転に伴い、回転体１６１内に介装されたロッド１８１は、回転体１６１とともに回転するため、ロッド１８１にフォロワホルダ１８３を介して支持されたカムフォロワ１８４は、押圧ばね１５６の作用によりカム面１１３Ａに当接したまま、カム面１１３Ａの軸方向変位に沿って進退することとなる。この際、カムフォロワ１８４は回転体１６１のフォロワガイド孔１６１Ｃにより軸方向のみに移動するように案内されているため、ロッド１８１はスムーズにカム面１１３Ａの軸方向変位に沿って進退する。
【００９８】
ロッド１８１の進退は、ばね受け１５５等を介してプランジャ１４５に伝達され、プランジャ１４５は、ポンプブロック１４０のプランジャ挿入孔１４２内で軸方向に進退する。
このプランジャ１４５の進退は、カム面１１３Ａの形状を適宜な形状に設定することにより、プランジャ１４５が吸入ポート１２１に対向している位置では、吸入ポート１２１側から離れる方向、すなわち、第１図中右方に移動される。このプランジャ１４５の右方への移動により、プランジャ挿入孔１４２の左端側に形成される空間に負圧が生じ、この負圧により吸入ポート１２１、溝１３４を介して移送すべき液体が吸入される。
【００９９】
このプランジャ１４５の右方への移動が完了する地点において、プランジャ挿入孔１４２は、吸入ポート１２１に連通された溝１３４の位置から外れ、吐出ポート１２２の溝１３５側に向って移動することとなる。この移動の途中においては、カム面１１３Ａは軸方向の変位がないフラットな形状とされているため、プランジャ１４５は軸方向に進退することなく、そのままの位置を保った状態で溝１３５側へと移動する。
【０１００】
プランジャ挿入孔１４２が吐出ポート１２２側の溝１３５に連通する位置にくると、カム面１１３Ａの作用により、プランジャ進退駆動手段１８０のカムフォロワ１８４は図中左方へ移動され、このカムフォロワ１８４の移動に伴い、ロッド１８１等を介してプランジャ１４５は同じく左方へ移動され、前記吸引した液体をプランジャ１４５の左端面でプランジャ挿入孔１４２内から押出し、連通孔１３２を介して吐出ポート１２２内へと吐出する。
【０１０１】
このプランジャ１４５による液体の吐出動作は、プランジャ挿入孔１４２が円弧状の溝１３５に連通している間に行われ、この溝１３５からプランジャ挿入孔１４２が外れる前に完了し、プランジャ挿入孔１４２が溝１３５から外れた位置にくると、プランジャ１４５の軸方向の移動は停止される。このプランジャ１４５の停止状態は、カム面１１３Ａの作用によりプランジャ挿入孔１４２が再び吸入ポート１２１側の溝１３４の位置にくるまで保持される。
【０１０２】
このようにして、プランジャ挿入孔１４２が再び吸入ポート１２１の溝１３４側にくると、前記カム面１１３Ａの作用により、プランジャ１４５は再び右方に移動され、吸入ポート１２１から液体を吸入する吸入動作へと移動し、以下同様の作用を繰り返し、一つのプランジャ挿入孔１４２のポンプブロック１４０の回転に伴う各一回転により、液体の吸入、吐出動作が１サイクルずつ行われることとなる。
【０１０３】
プランジャ１４５の進退に伴う吸入、吐出動作は、各プランジャ挿入孔１４２毎に同様に行われ、図１６，１７から判るように、隣接する二つのプランジャ挿入孔１４２は、その吸入あるいは吐出動作の途中において、溝１３４や溝１３５に同時に二つが連通可能とされているため、各プランジャ挿入孔１４２へ吸入され、あるいはプランジャ挿入孔１４２から吐出される液体は、連続して吸入あるいは吐出され、一定の流量を保持するようになっている。
しかも、カム面１１３Ａの形状を適宜に設定することにより、各プランジャ挿入孔１４２に吸入され、あるいは吐出される液体の合計の流量は常に一定となるようにされているため、脈動のない吸入及び吐出が行える。
【０１０４】
このような液体吐出装置１００の動作において、ポンプブロック１４０は、付勢手段としての皿ばね１５１、押圧ばね１５６によりばねガイドブロック１５０を介してバルブブロック１２０側に付勢され、摺接面１３８および摺接面１４１が所定の接触圧で当接されてシールが必要十分になされている。
【０１０５】
また、前記第１実施形態と同様に、プランジャ挿入孔１４２内の液体の圧力が高くなってシール性能を向上させる必要がある場合には、シール部２４１Ｂのプランジャ５５への当接力を高めてシール性能を向上できる。一方、液体の圧力がそれほど高くない場合には、シール部２４１Ｂのプランジャ５５への当接力（シール性能）を押さえて、摩擦力を低減でき、シール部２４１Ｂの摩耗の発生も抑えることができる。従って、シール部２４１Ｂは、必要なシール性能を確実に確保できるとともに、長寿命化を実現することができる。
【０１０６】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態の（１）〜（７），（９）〜（11）と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、(12)３本のプランジャ挿入孔１４２を設けたので、各プランジャ挿入孔１４２を吸入ポート１２１および吐出ポート１２２に連通させて液体の吸入および吐出を同時に行うことができるため、吐出サイクルを短縮できる。
【０１０７】
(13)また、各ポート１２１，１２２の開口に円弧状の溝１３４，１３５を形成し、１本のプランジャ挿入孔１４２が各溝１３４，１３５から外れ始めると、次のプランジャ挿入孔１４２がその溝１３４，１３５部分に位置するようにしているので、常時少なくとも１本のプランジャ挿入孔１４２を各溝１３４，１３５に位置させることができる。これにより、液体の連続吸入および連続吐出を行うことができ、無脈動で連続した液体吐出を行うことができ、ポンプとして利用することができる。
【０１０８】
(14)プランジャ１４５の進退は、ロッド１８１を介したカム１１３のカム面１１３Ａの形状により一義的に設定されるから、カム面１１３Ａの形状を適宜に設定することにより、プランジャ１４５の動きを正確に制御でき、この点でも脈動のない正確な吐出を行うことができる。
【０１０９】
なお、本発明は前記各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。
【０１１０】
例えば、ポンプブロック本体５０Ａ，１４０Ａの材質としては、ＰＴＦＥ等の架橋形フッ素樹脂に限らず、各種のエンジニアリングプラスチックやゴム等でもよく、要するにシール部２４１Ｂ，５３１Ｂに弾性を有するものであれば、吐出する液体７の種類に応じて適宜選択すればよい。
また、回転側シールディスク５０Ｂ，１４０Ｂ、固定側シールディスクであるバルブブロック３５，１２０の材質も実施にあたって適宜設定すればよい。
【０１１１】
さらに、ポンプブロック５０，１４０の構成としては、前記各実施形態のように、ポンプブロック本体５０Ａ，１４０Ａおよび回転側シールディスク５０Ｂ，１４０Ｂの２部材で構成されたものに限らず、一体に形成されたものでもよい。この場合には、例えば、プランジャ挿入孔５３、１４２の溝５３１Ｃ，２４１Ｃが形成されたシール部５３１Ｂ，２４１Ｂの下側（バルブブロック３５，１２０側であり、前記実施形態では符号５３２，２４２の部分）を大径あるいは下端開口から徐々に内径が大きくなるようにテーパ状に加工し、シール部５３１Ｂ，２４１Ｂの上側（ガイド部５３１Ａ，２４１Ａの部分）をプランジャ５５と略同じ径に加工して、リップ状のシール部とガイド部とがあるポンプブロックを構成すればよい。但し、前記実施形態のように２部材で構成した方が、特に溝５３１Ｃ，２４１Ｃ部分の加工が容易である。
【０１１２】
さらに、シール部２４１Ｂ，５３１Ｂとして、前記各実施形態のようにリップ状に形成されたセルフシール構造のものを採用する利点を、図１８の比較例と比較して説明する。図１８は、ポンプブロック２５０を一体（２体でも可）とし、ポンプブロック２５０を貫通するプランジャ挿入孔５３の中間部（プランジャ５５がバルブブロック３５から離れる方向である上端ストロークエンドにある際のプランジャ５５下端よりも上方）に、他のガイド部５３１Ａよりも内径が小さくされた凸部を形成してシール部５３１Ｂとしたものである。
【０１１３】
図１８に示す凸部状のシール部５３１Ｂに比べて、前記実施形態のようにリップ状に形成したほうが、シール部のバネ定数を小さくでき、シール部の変位量を大きくできるので、シール部の突出寸法（プランジャ外径とシール部内径の差）も大きくできる。例えば、リップ状のシール部であれば、シール部の内径は、プランジャ外径に対し−０．０５〜−０．５０mm程度にできるが、バネ定数の大きな凸部状のシール部の場合、−０．０１〜−０．０５mm程度に小さくする必要がある。このため、プランジャ５５の移動でシール部が摩耗した際に、突出寸法が小さい場合には、摩耗によってシール部が機能しなくなるまでの寿命が短いが、突出寸法が大きく、シール部が変形してシールすることができるリップ状のシール部では、摩耗しても突出寸法が大きい分、寿命も長くできる。
【０１１４】
さらに、プランジャ５５が１本のみ設けられた第１実施形態におけるシール部分の構成としては、図１９に示すような押圧手段を用いたものでもよい。
すなわち、図１９の変形例では、回転側シールディスク５０Ｂのプランジャ挿入孔５３２は、プランジャ５５の直径よりも内径が大きな小径部５３２Ａと、小径部５３２Ａよりも内径の大きな大径部５３２Ｂとで構成されている。
【０１１５】
この大径部５３２Ｂには、ポンプブロック本体５０Ａの端面から突出され、プランジャ挿入孔５３１の周囲にリング状に配置されたシール部５３１Ｂが挿入配置されている。
そして、大径部５３２Ｂとシール部５３１Ｂとの間つまり大径部５３２Ｂの内周面とシール部５３１Ｂの外周面との間には、ゴム等で形成された押圧手段であるＯリング５４０が介装されている。
【０１１６】
このような構成にすれば、前記第１実施形態の（１）〜（４）、（６）〜（11）と同様の作用効果を奏することができる。
（15）その上、Ｏリング５４０の弾性力でプランジャ５５の外周面にシール部５３１Ｂを当接することができるので、シール部５３１Ｂのプランジャ５５への当接圧力を適正な範囲に容易に制御することができる。このため、シール部５３１Ｂは、必要なシール性能を確実に確保できるとともに、長寿命化を実現することができる。
【０１１７】
（16）また、Ｏリング５４０でシール部５３１Ｂをプランジャ５５に当接させているので、前記各実施形態のようにシール部自身つまりポンプブロック本体５０Ａを弾性材料で形成する必要がない。このため、弾性力を備えない材料、例えば、カーボンやガラス繊維等の一般的な充填材を加えた四フッ化エチレン共重合体（商品名テフロン）等を用いてポンプブロック本体５０Ａを製造でき、使用する材料の制限が少なくなるため、他の特性やコスト等を考慮して適宜な材料でポンプブロック５０を製造することができる。
【０１１８】
（17）さらに、Ｏリング５４０の弾性力でシール部５３１Ｂをプランジャ５５に当接させているので、シール部５３１Ｂの内径寸法の精度はそれほど必要なく、シール部５３１Ｂを容易に製造できる。
【０１１９】
（18）その上、Ｏリング５４０によってポンプブロック本体５０Ａおよび回転側シールディスク５０Ｂの接触面もシールできるので、吐出液がポンプブロック本体５０Ａおよび回転側シールディスク５０Ｂの接触面部分から外周側に漏れ出すことを防止することができる。このため、別途シール材を配置する必要が無くてコストを低減できる。
【０１２０】
（19）さらに、Ｏリング５４０が大径部５３２Ｂとシール部５３１Ｂとの間に介在されているので、セルフシール用の溝５３１Ｃのようなデッドスペースを小さくでき、吐出する液体の流入や滞留を少なくできる。このため、接着剤のような滞留すると固化するような液体でも吐出することができ、様々な種類の液体を吐出することができる。
【０１２１】
なお、このようなＯリング５４０を用いたシール構造は、図２０に示すように、３本のプランジャ１４５を用いた前記第２実施形態のポンプブロック１４０に適用してもよい。
すなわち、ポンプブロック１４０を構成する回転側シールディスク１４０Ｂのプランジャ挿入孔２４２を、図１９と同様に、小径部２４２Ａと大径部２４２Ｂとで構成し、ポンプブロック１４０Ａのシール部２４１Ｂを大径部２４２Ｂに挿入配置し、シール部２４１Ｂおよび大径部２４２Ｂ間にＯリング５４０を配置すればよい。
この場合も、第２実施形態における作用効果および上記（15）〜（19）と同様の作用効果を奏することができる。
【０１２２】
なお、図１９，２０の例では、シール部２４１Ｂ，５３１Ｂはそれぞれガイド部２４１Ａ，５３１Ａよりも内径が小さくされていたが、図２１（Ａ）に示すように、シール部５３１Ｂの内径がガイド部５３１Ａの内径と同一となるように、あるいはガイド部５３１Ａの内径よりも大きくなるようにしてもよい。
この場合も、大径部５３２Ｂとシール部５３１Ｂとの間にＯリング５４０を介在させることで、図２１（Ｂ）のようにシール部５３１Ｂを湾曲させてプランジャ５５に当接させてシールすることができる。
【０１２３】
この場合には、図１９，２０のシール部と同様の作用効果を奏することができる上、シール部５３１Ｂの内径をガイド部５３１Ａに揃えることができるので、容易に加工できて製造コストを低減できる。
【０１２５】
また、ガイド部２４１Ａ，５３１Ａ、溝２４１Ｃ，５３１Ｃ、プランジャ挿入孔２４２，５３２の具体的な寸法、形状は、前記各実施形態に限らず、実施にあたって適宜設定すればよい。
【０１２６】
プランジャ５５，１４５の本数は、１本あるいは３本に限らず、２本あるいは４本以上でもよい。また、プランジャ５５，１４５やバルブブロック３５，１２０の駆動機構も前記実施形態の構成に限らず、例えば、プランジャ５５，１４５の進退駆動と、バルブブロック３５，１２０の回転駆動とを独立した駆動機構で実現してもよく、実施にあたって適宜選択すればよい。
【０１２７】
【発明の効果】
このような本発明の液体吐出装置によれば、極微量の液体を精度よく吐出することができ、取り扱いも容易でかつシールの摩耗の偏りも無くすことができ、ポンプブロックの小型化も実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の液体吐出装置であるディスペンサを示す正面図である。
【図２】前記実施形態の駆動部を示す縦断面図である。
【図３】前記実施形態のポンプ部を示す縦断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿った要部の断面図である。
【図５】ガイド部材が水平な状態における図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】前記実施形態のガイド部材を示す斜視図である。
【図７】図３のVII−VII線に沿った断面図である。
【図８】前記実施形態のポンプ部の要部を示す斜視図である。
【図９】図３のIX−IX線に沿った断面図である。
【図１０】前記実施形態のポンプ部の下面図である。
【図１１】前記実施形態のポンプ部の動作を示す説明図である。
【図１２】図１１の動作の続きを示す説明図である。
【図１３】本発明の第２実施形態の液体吐出装置を示す正面図である。
【図１４】第２実施形態の要部を示す断面図である。
【図１５】第２実施形態の要部の拡大断面図である。
【図１６】図１４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１７】第２実施形態のバルブブロックを示す概略斜視図である。
【図１８】  本発明の比較例の要部を示す断面図である。
【図１９】  本発明の変形例の要部を示す断面図である。
【図２０】本発明の他の変形例の要部を示す断面図である。
【図２１】本発明の他の変形例の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１      液体吐出装置であるディスペンサ
２      駆動部
３      ポンプ部
７      液体
１０      ボディ
１１      回転駆動手段であるモータ
２０      プランジャ進退駆動手段であるガイド部材
３０      ケース
３５      バルブブロック
３８，５１      摺接面
４１      吐出ポート
４２      吸入ポート
４５      吐出ノズル
５０      ポンプブロック
５０Ａ      ポンプブロック本体
５０Ｂ      回転側シールディスク
５０Ｃ      ピン
５３      プランジャ挿入孔
５５      プランジャ
５６      付勢手段であるコイルばね
６０      ポンプ駆動軸
６２      回転伝達ロッド
６５      プランジャ進退駆動手段であるローラ
８０      マイクロメータ
９０      容器
１００      液体吐出装置
１１０      ボディ
１２０      バルブブロック
１２１      吸入ポート
１２２      吐出ポート
１３４，１３５      円弧状の溝
１３８，１４１      摺接面
１４０      ポンプブロック
１４０Ａ      ポンプブロック本体
１４０Ｂ      回転側シールディスク
１４０Ｃ      ピン
１４２      プランジャ挿入孔
１４５      プランジャ
１５０      ばねガイドブロック
１５６      付勢部材である押圧ばね
１６０      回転駆動手段
１６５      モータ
１８０      プランジャ進退駆動手段
１８１      ロッド
２４１，２４２      プランジャ挿入孔
２４１Ａ      ガイド部
２４１Ｂ      シール部
２４１Ｃ      溝
２４２Ａ，５３２Ａ      小径部
２４２Ｂ，５３２Ｂ      大径部
５３１，５３２      プランジャ挿入孔
５３１Ａ      ガイド部
５３１Ｂ      シール部
５３１Ｃ      溝
５４０        押圧手段であるＯリング
【図１】
0004614564.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0004614564.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0004614564.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0004614564.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0004614564.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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