(57)【要約】【課題】  構造を簡易にできて小型化が容易であり、液圧が高い場合にも対応可能な液体吐出装置を提供すること。【解決手段】  液体吐出装置は、複数のシリンダ孔３１を有するシリンダブロック３０と、各シリンダ孔３１に挿入された複数のプランジャ部材４０と、各プランジャ部材４０をシリンダ孔３１に対して、その軸方向に往復駆動させながら軸方向中心軸を回転中心として回転させる駆動手段とを備える。シリンダブロック３０は、液を吸入する吸入ポート３５と、液を吐出する吐出ポート３３とを備える。プランジャ部材４０は、回転に伴い、各ポート３３，３５に順次連通する開口４２と、開口４２およびシリンダ孔３１内に連通する液体貯留空間４１とを備える。各プランジャ部材４０を駆動することで、液の吸入、計量、吐出動作が実施される。【選択図】  図５
2005188457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が閉塞され、他端側が開口された複数のシリンダ孔を有するシリンダブロックと、
前記各シリンダ孔に前記他端側から挿入された複数のプランジャ部材と、
前記各プランジャ部材を各シリンダ孔に対して、その軸方向に往復駆動させながら前記軸方向中心軸を回転中心として回転させる駆動手段とを備えて構成され、
前記シリンダブロックは、一端側が各シリンダ孔の内周面に開口され、他端側がシリンダブロックの外面に開口された吸入ポートと、一端側が各シリンダ孔の内周面に開口され、他端側がシリンダブロックの外面に開口された吐出ポートとを備え、
前記各プランジャ部材は、プランジャ部材の側面に開口され、プランジャ部材の回転に伴い、前記吸入ポートに連通された吸入側連通状態、吸入ポートおよび吐出ポートのいずれとも連通されていないポート切替状態、前記吐出ポートに連通された吐出側連通状態、吐出ポートおよび吸入ポートのいずれとも連通されていないポート切替状態に順次切替可能な側面開口と、この側面開口に連通しかつ前記シリンダ孔の閉塞された一端側に対向するプランジャ部材の端面に開口された液体貯留空間とを備え、
前記駆動手段は、前記プランジャ部材の側面開口が吸入側連通状態にあるときには、前記プランジャ部材を回転させつつシリンダ孔の一端側から離れる方向に移動させ、前記プランジャ部材の側面開口が吐出側連通状態にあるときには、前記プランジャ部材を回転させつつシリンダ孔の一端側に近づく方向に移動させ、前記プランジャ部材の側面開口がポート切替状態にあるときには、前記プランジャ部材を軸方向には移動させないで回転させ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、
前記シリンダブロックは３本のシリンダ孔を有し、各シリンダ孔に挿入される３本のプランジャ部材を備えるとともに、
前記各シリンダ孔の内周面には、吸入ポートおよび吐出ポートにそれぞれ連通された吸入側開口および吐出側開口がそれぞれ形成され、
各シリンダ孔における吸入側開口および吐出側開口は、前記３つのプランジャ部材のうちの１つのプランジャ部材の側面開口は各開口に連通せず、他の２つのプランジャ部材の側面開口が各開口にそれぞれ連通される状態と、
前記３つのプランジャ部材のうちの２つのプランジャ部材の側面開口が吸入側開口に連通し、他の１つのプランジャ部材の側面開口が吐出側開口に連通される状態と、
前記３つのプランジャ部材のうちの１つのプランジャ部材の側面開口が吸入側開口に連通し、他の２つのプランジャ部材の側面開口が吐出側開口に連通される状態とを、各プランジャ部材の回転に伴い切替可能に形成され、
前記駆動手段は、吸入側開口に１つのプランジャ部材の側面開口のみが連通されている場合には、そのプランジャ部材を自身の回転角度に対する移動量が一定となるようにシリンダ孔の一端側から離れる方向に移動させ、
吐出側開口に１つのプランジャ部材の側面開口のみが連通されている場合には、そのプランジャ部材を自身の回転角度に対する移動量が一定となるようにシリンダ孔の一端側に近づく方向に移動させ、
吸入側開口に２つのプランジャ部材の側面開口が連通されている場合には、各プランジャ部材をシリンダ孔の一端側から離れる方向に移動させるとともに、各プランジャ部材の回転角度に対する各プランジャ部材の移動量の合計が、前記１つのプランジャ部材の側面開口のみが吸入側開口に連通されている場合のプランジャ部材の移動量と同一となるように設定され、
吐出側開口に２つのプランジャ部材の側面開口が連通されている場合には、各プランジャ部材をシリンダ孔の一端側に近づく方向に移動させるとともに、プランジャ部材の回転角度に対する各プランジャ部材の移動量の合計が、前記１つのプランジャ部材の側面開口のみが吐出側開口に連通されている場合のプランジャ部材の移動量と同一となるよう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、
前記シリンダブロックは略円柱状に形成され、
前記各シリンダ孔はシリンダブロックの中心軸を中心とする同心円上に等間隔で形成され、
前記吐出ポートはシリンダブロックの中心軸に沿って形成された１本の吐出孔と、この吐出孔と各シリンダ孔とを連通する連通孔とを備えて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】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記プランジャ部材の側面開口は、プランジャ部材の側面においてプランジャ部材の端部から所定距離離れた位置に形成され、側面開口の各プランジャ端部側にプランジャ部材の側面が残されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記シリンダブロックは、吐出用の液を貯蔵可能な容器内に配置され、前記シリンダ孔およびプランジャ部材間から液が漏れた場合にその液を容器内に回収可能に構成されている液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体吐出装置において、
前記駆動手段は、
モータと、このモータによって回転されるカムと、前記各プランジャ部材に連結されたカムフォロワとを備えて構成され、
前記カムは、その端面に形成された所定形状のカム面と、回転中心軸部分に設けられ前記カム面よりも突出された歯車とを備えて構成され、
前記カムフォロワは、一端側が前記各プランジャ部材と一体的に往復駆動および回転可能に連結され、他端側には前記カムの歯車と噛合可能でかつ歯車に対して軸方向に進退可能な歯車とが形成され、他端側端面には略半球状の凹部が形成されたカムフォロワ本体と、前記凹部に配置されて前記カム面に当接可能なボールとを有し、
前記カム面とボールとの摩擦係数に比べて、ボールと前記凹部との摩擦係数が小さく設定され、
前記モータによりカムを回転駆動すると、前記カムフォロワ本体は、カムの歯車に噛合することで回転され、かつ前記ボールに当接するカム面が回転移動することでカム面の形状に応じて軸方向に進退駆動され、
前記プランジャ部材は、カムフォロワ本体と一体的に回転および進退駆動されることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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関する。
【背景技術】
【０００２】
極微量の液体を高精度に吐出でき、半導体製造工程における接着剤吐出等に利用されるプランジャポンプ式の液体吐出装置（ディスペンサ）が知られている（例えば特許文献１）。
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を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にされた状態で軸方向に穿設された３本の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、各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。これにより、極微量の液体を無脈動でかつ一定量毎、吐出することができるという優れた特性を有している。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１２９３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記液体吐出装置は、ポンプブロックをバルブブロック側に付勢しつつ回転駆動することで、バルブブロックの端面（摺接面）にポンプブロックの端面（摺接面）を当接させて各プランジャ挿入孔と連通孔との連通状態を切り換えていた。すなわち、いわゆる面バルブ方式を採用していた。
このような面バルブ方式は、バルブ部分にデッドスペースが殆ど無く、極微量の液体であっても高精度に吐出できるという利点がある一方で、以下のような問題が生じるおそれがあった。
【０００５】
例えば、ロボットで液体の吐出口を高速で移動できるように、液体をチューブなどを介して離れた位置まで送る場合や、高粘度の液のように吐出液を圧送する場合には、面バルブ部分に高圧（例えば液圧が１００気圧程度）が加わることがあり、この場合の対応に問題があった。
すなわち、ポンプブロックはバネ等によってバルブブロック側に押し付けられているが、面バルブ部分に高い圧力が加わり、バネの付勢力を上回ると、ポンプブロックの摺接面がバルブブロックの摺接面から離れてしまい、液が漏れてしまうという問題が発生する。
一方、前記高圧に対応できるようにするため、バルブブロックおよびポンプブロックの各材料の許容ＰＶ値、許容荷重近くまで押し付け力（付勢力）を大きくすると、各摺接面の摩耗が多くなり、かつ、面バルブ部分の摩擦力増加によりポンプブロックを回転駆動させるための必要トルクも大きくなり、効率が低下してモータも大きくしなければならず、液体吐出装置の構造を必要以上に頑丈にかつ重くしなければならないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、構造を簡易にできて小型化が容易であるとともに、液圧が高い場合にも対応可能な液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体吐出装置は、一端側が閉塞され、他端側が開口された複数のシリンダ孔を有するシリンダブロックと、前記各シリンダ孔に前記他端側から挿入された複数のプランジャ部材と、前記各プランジャ部材を各シリンダ孔に対して、その軸方向に往復駆動させながら前記軸方向中心軸を回転中心として回転させる駆動手段とを備えて構成され、前記シリンダブロックは、一端側が各シリンダ孔の内周面に開口され、他端側がシリンダブロックの外面に開口された吸入ポートと、一端側が各シリンダ孔の内周面に開口され、他端側がシリンダブロックの外面に開口された吐出ポートとを備え、前記各プランジャ部材は、プランジャ部材の側面に開口され、プランジャ部材の回転に伴い、前記吸入ポートに連通された吸入側連通状態、吸入ポートおよび吐出ポートのいずれとも連通されていないポート切替状態、前記吐出ポートに連通された吐出側連通状態、吐出ポートおよび吸入ポートのいずれとも連通されていないポート切替状態に順次切替可能な側面開口と、この側面開口に連通しかつ前記シリンダ孔の閉塞された一端側に対向するプランジャ部材の端面に開口された液体貯留空間とを備え、前記駆動手段は、前記プランジャ部材の側面開口が吸入側連通状態にあるときには、前記プランジャ部材を回転させつつシリンダ孔の一端側から離れる方向に移動させ、前記プランジャ部材の側面開口が吐出側連通状態にあるときには、前記プランジャ部材を回転させつつシリンダ孔の一端側に近づく方向に移動させ、前記プランジャ部材の側面開口がポート切替状態にあるときには、前記プランジャ部材を軸方向には移動させないで回転させることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記プランジャ部材は、シリンダ孔に対して回転かつ進退駆動されるため、プランジャ部材の側面（外周面）およびシリンダ孔の内周面間には僅かな隙間が設けられている。この隙間は、プランジャ部材およびシリンダブロックの加工精度によって設定され、例えば、シリンダブロックをセラミック製とし、プランジャ部材をステンレス製とした場合、特にセラミック製のシリンダブロックの加工精度を高めれば１μｍ程度にでき、通常の加工精度であれば５μｍ程度である。隙間寸法が１μｍ程度と狭くできれば、低粘度の液体であっても、隙間部分を介して液が漏れることを殆ど無くすことができ、低粘度の液体の吐出を精度よく行うことができる。一方、隙間寸法が５μｍ程度となると、低粘度の液体では隙間部分を介して液が漏れるおそれがあるが、接着剤等の比較的粘度の高い液体であれば隙間部分からの液漏れを少なくできる。従って、使用する液体の種類に応じて前記隙間寸法を設計すればよい。
また、プランジャ部材は、側面に形成された開口およびシリンダ孔の閉塞端面に対向する端面に開口された液体貯留空間を備えていればよく、例えば、円柱状のプランジャの端面から所定部分までその軸方向に平行な面で切り欠いたＤカットプランジャなどが利用できる。すなわち、プランジャ部材の側面には、プランジャ部材の軸方向端面から軸方向中間部まで連続する凹溝が形成され、この凹溝によって前記液体貯留空間が形成されていてもよい。この場合、凹溝（液体貯留空間）のプランジャ部材側面側の開口によってプランジャ部材の側面開口が形成され、凹溝のプランジャ部材端面側の開口によってプランジャ部材の端面開口が形成されることになる。
【０００９】
本発明においては、シリンダ孔内に挿入されたプランジャ部材の側面開口を吸入ポートに連通させた状態でプランジャ部材をシリンダの一端側から離れる方向に移動すると、プランジャ部材の液体貯留空間およびプランジャ部材の端面開口を介して前記液体貯留空間に連通されたシリンダ孔内の空間によって構成される液体計量空間が大きくなる。このため、前記吸入ポートおよび側面開口を介して液体計量空間（液体貯留空間およびこれに連通するシリンダ孔内の空間）に液体が吸引される。
プランジャ部材が回転し、側面開口が前記吸入ポートに連通しなくなると、液体計量空間内に液体が区画され、計量される。
さらに、プランジャ部材を回転し、側面開口を吐出ポートに連通させた状態でプランジャ部材をシリンダの一端側に近づく方向に移動すると、液体計量空間内の液体が吐出ポートを介して吐出される。
そして、以上の動作を繰り返すことで液体の吸引、計量、吐出が繰り返され、液体が順次吐出される。
【００１０】
このような本発明によれば、シリンダ孔内に挿入されたプランジャ部材をその軸を回転中心として回転することで、吐出ポートおよび吸引ポートと、プランジャ部材の側面開口との連通状態を切り換えており、シリンダ孔の内周面に各ポートが開口されているので、プランジャ部材の外周面に液の圧力が加わることになる。この際、プランジャ部材の外周面はシリンダ孔の内周面でガイドされているので、プランジャ部材に高い液圧が加わっても、その圧力をシリンダ孔で支持することができ、面バルブ方式の液体吐出装置に比べて耐圧性能の高い液体吐出装置にすることができる。
また、本発明では、シリンダ孔内に挿入されたプランジャ部材を回転および進退駆動しているので、従来の面バルブ方式の場合のように、シリンダ孔が形成されたシリンダブロックを回転する場合に比べて駆動力を小さくでき、モータなどの駆動機構も小型化することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記シリンダブロックは３本のシリンダ孔を有し、各シリンダ孔に挿入される３本のプランジャ部材を備えるとともに、前記各シリンダ孔の内周面には、吸入ポートおよび吐出ポートにそれぞれ連通され、かつプランジャの回転方向に沿って形成された吸入側開口および吐出側開口がそれぞれ形成され、各シリンダ孔における吸入側開口および吐出側開口は、前記３つのプランジャ部材のうちの１つのプランジャ部材の側面開口は各開口に連通せず、他の２つのプランジャ部材の側面開口が各開口にそれぞれ連通される状態と、前記３つのプランジャ部材のうちの２つのプランジャ部材の側面開口が吸入側開口に連通し、他の１つのプランジャ部材の側面開口が吐出側開口に連通される状態と、前記３つのプランジャ部材のうちの１つのプランジャ部材の側面開口が吸入側開口に連通し、他の２つのプランジャ部材の側面開口が吐出側開口に連通される状態とを、各プランジャ部材の回転に伴い切替可能に形成され、前記駆動手段は、吸入側開口に１つのプランジャ部材の側面開口のみが連通されている場合には、そのプランジャ部材を自身の回転角度に対する移動量が一定となるようにシリンダ孔の一端側から離れる方向に移動させ、吐出側開口に１つのプランジャ部材の側面開口のみが連通されている場合には、そのプランジャ部材を自身の回転角度に対する移動量が一定となるようにシリンダ孔の一端側に近づく方向に移動させ、吸入側開口に２つのプランジャ部材の側面開口が連通されている場合には、各プランジャ部材をシリンダ孔の一端側から離れる方向に移動させるとともに、各プランジャ部材の回転角度に対する各プランジャ部材の移動量の合計が、前記１つのプランジャ部材の側面開口のみが吸入側開口に連通されている場合のプランジャ部材の移動量と同一となるように設定され、吐出側開口に２つのプランジャ部材の側面開口が連通されている場合には、各プランジャ部材をシリンダ孔の一端側に近づく方向に移動させるとともに、プランジャ部材の回転角度に対する各プランジャ部材の移動量の合計が、前記１つのプランジャ部材の側面開口のみが吐出側開口に連通されている場合のプランジャ部材の移動量と同一となるように設定されていることが好ましい。
【００１２】
このような本発明によれば、３本のプランジャ部材を設けるとともに、各シリンダ孔における吸入側開口および吐出側開口を形成し、各開口に対して同時に２本のプランジャ部材の側面開口が連通できるように設定し、かつ、カム面を所定形状に設定することで、１本のプランジャ部材の側面開口が各開口に連通している場合のプランジャ部材の移動量と、２本のプランジャ部材の側面開口が各開口に連通している場合の２本のプランジャ部材の移動量の合計量とが常に一致するように設定したので、各プランジャ部材を作動させた際の液体の吐出量および吸入量を、各プランジャ部材の回転角度に比例させることができる。つまり、プランジャ部材の所定の回転角度毎、例えば１度毎の吐出量や吸入量を一定にできる。このため、一定の吐出量で連続して液体を吐出することができ、無脈動の連続ポンプを構成することができる。さらに、回転速度を制御することで、一定時間の吐出量を増減することができ、吐出量の制御も容易に行うことができる。
【００１３】
ここで、前記シリンダブロックは略円柱状に形成され、前記各シリンダ孔はシリンダブロックの中心軸を中心とする同心円上に等間隔で形成され、前記吐出ポートはシリンダブロックの中心軸に沿って形成された１本の吐出孔と、この吐出孔と各シリンダ孔とを連通する連通孔とを備えて構成されていることが好ましい。
このような構成によれば、各シリンダ孔に対応して複数の吐出孔を形成する必要がないため、シリンダブロックの構成を簡略化でき、かつコンパクトに構成できるため、液体吐出装置も容易に小型化できる。
【００１４】
また、前記プランジャ部材の側面開口は、プランジャ部材の側面においてプランジャ部材の端部から所定距離離れた位置に形成され、側面開口の各プランジャ端部側にプランジャ部材の側面が残されていることが好ましい。
このような構成によれば、プランジャ部材の側面に形成される側面開口は、プランジャ部材の側面においてプランジャの軸方向両端間の中間部分に形成される。このため、吐出ポート側などから高い液圧がプランジャ部材に加わり、プランジャ部材の側面開口側がシリンダ孔の内周面に押し付けられた場合でも、プランジャ部材の側面開口の軸方向両側に存在する側面部分がシリンダ孔に当接するため、前記液圧をバランスよく支持することができる。このため、プランジャ部材の側面端部を切り欠いて液が吸入される凹部を形成した、いわゆるＤカット式のプランジャ部材を利用する場合に比べて、高い圧力が加わってもプランジャ部材が軸方向に対して傾斜することがなく、プランジャ部材の軸方向の進退駆動をスムーズに行うことができるので、耐圧性能の高い液体吐出装置を提供できる。
【００１５】
また、前記シリンダブロックは、吐出用の液を貯蔵可能な容器内に配置され、前記シリンダ孔およびプランジャ部材間から液が漏れた場合にその液を容器内に回収可能に構成されていることが好ましい。
このような構成によれば、液漏れ防止用のシール材を配置する必要が無いため、組立作業やメンテナンス作業を簡単に行うことができる。
【００１６】
さらに、前記駆動手段は、モータと、このモータによって回転されるカムと、前記各プランジャ部材に連結されたカムフォロワとを備えて構成され、前記カムは、その端面に形成された所定形状のカム面と、回転中心軸部分に設けられ前記カム面よりも突出された歯車とを備えて構成され、前記カムフォロワは、一端側が前記各プランジャ部材と一体的に往復駆動および回転可能に連結され、他端側には前記カムの歯車と噛合可能でかつ歯車に対して軸方向に進退可能な歯車とが形成され、他端側端面には略半球状の凹部が形成されたカムフォロワ本体と、前記凹部に配置されて前記カム面に当接可能なボールとを有し、
前記カム面とボールとの摩擦係数に比べて、ボールと前記凹部との摩擦係数が小さく設定され、前記モータによりカムを回転駆動すると、前記カムフォロワ本体は、カムの歯車に噛合することで回転され、かつ前記ボールに当接するカム面が回転移動することでカム面の形状に応じて軸方向に進退駆動され、前記プランジャ部材は、カムフォロワ本体と一体的に回転および進退駆動されることが好ましい。
【００１７】
このような本発明においては、カム面に当接するカムフォロワを、ボールおよびこのボールを保持する凹部を有するプランジャ部材で構成したので、従来のローラを用いた場合に比べ、液体吐出装置の直径を小さくでき、液体吐出装置を小型化することができる。すなわち、ローラを用いた場合には、バルブ部材に軸方向進退自在に配置されたプランジャ部材から外周に向かってローラ軸を突設し、このローラ軸にローラを回転自在に配置しなければならないため、カム面に沿って公転するローラの移動軌跡の直径も大きくなり、端面カムの直径もローラの移動軌跡に対応して大きくしなければならない。
これに対し、本発明では、プランジャ部材の凹部にボールを配置すればよく、プランジャ部材から外周側に突出する部分もないため、ボールの移動軌跡の直径を小さくでき、液体吐出装置の構造を簡易にできて容易に小型化することができる。
【００１８】
また、本発明では、カム面とボール間の摩擦係数に比べて、ボールとこのボールを保持する凹部間の摩擦係数を低く設定しているので、公転に伴いボールに対して回転軸直交方向等の力が加わっても、その力はプランジャ部材の凹部とボールとが滑ることで吸収される。このため、カム面とボールとの間では横滑り等が発生せず、カム面に対して滑ることなくボールを転動させることができる。従って、カム面を従来のように摩擦を考慮して含油樹脂などで形成する必要が無く、金属等の硬い部材で形成でき、かつボールも硬い部材で構成できるので、プランジャ部材のストローク量の誤差を減少でき、液体の吐出精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の一実施形態の液体吐出装置（ディスペンサ、ポンプ）１の正面図が示されている。
液体吐出装置１は、駆動手段２と、ケース体３と、容器４とを備えている。駆動手段２は、サーボモータ、ステッピングモータなどの各種の駆動装置が利用できるが、本実施形態では、サーボモータ２Ａおよび減速機２Ｂによって構成されている。
ケース体３は、主筒１１と、主筒１１と駆動手段２とを連結する連結筒１２と、主筒１１と容器４とを連結する連結筒１３とを備えて構成されている。
【００２０】
なお、主筒１１、接続筒１２，１３は、それぞれ略角柱状に形成されており、図２にも示すように、各接続筒１２，１３の四隅に設けられるネジ孔に主筒１１を介してボルト１４をねじ込むことで連結されている。また、サーボモータ２Ａ、減速機２Ｂは、図示しないボルトなどで接続筒１２に固定され、容器４は、図示しないボルトなどで連結筒１３に固定されている。
【００２１】
容器４は、図３に示すように、連結筒１３に連結された上蓋材４Ａと、上蓋材４Ａにボルト４Ｂによって固定された容器本体４Ｃと、容器本体４Ｃの下端開口を塞ぐ下蓋材４Ｄとを備えて構成されている。
なお、容器４の構造としては、本実施形態に記載されたものに限らず、例えば、容器本体４Ｃおよび下蓋材４Ｄが一体化されたものなど、他の構造のものでもよい。
【００２２】
容器４内には、シリンダブロック３０が配置されている。
一方、主筒１１および各接続筒１２，１３内には、断面略円形の貫通孔１１Ａ〜１３Ａが形成されている。この貫通孔１１Ａ，１２Ａ内には、容器４側から順にカムフォロワガイドブロック６０および端面カム２０がそれぞれ配置されている。
【００２３】
シリンダブロック３０は、アルミナセラミック等の硬質材で成形され、図４に示すように、略円柱状に形成されている。
シリンダブロック３０には、その軸方向に貫通する３本のシリンダ孔３１と、同じく軸方向に貫通する３本のボルト挿通孔３２と、シリンダブロック３０の中心軸に形成された吐出孔３３Ａとが形成されている。吐出孔３３Ａは、シリンダブロック３０の下蓋材４Ｄ側の端面に開口し、かつシリンダブロック３０の軸方向中間部までの長さで形成され、シリンダブロック３０を軸方向に貫通しないようにされている。
【００２４】
また、各シリンダ孔３１は、図５にも示すように、シリンダブロック３０の中心軸に対して同心円状に配置され、かつシリンダブロック３０の中心軸に対する各シリンダ孔３１の中心軸の位置が１２０度等間隔となるように配置されている。
吐出孔３３Ａと各シリンダ孔３１とは各シリンダ孔３１に対応して設けられた３つの連通孔３３Ｂを介してそれぞれ連通されている。そして、この連通孔３３Ｂおよび吐出孔３３Ａによって各シリンダ孔３１の吐出ポート３３が構成されている。すなわち、吐出ポート３３は、３つのシリンダ孔３１に対応して３つ設けられているが、その吐出孔３３Ａは各吐出ポート３３で共通化されている。従って、吐出ポート３３は、一端側つまり吐出孔３３Ａの開口端が各シリンダ孔３１の内周面に開口され、他端側つまり吐出孔３３Ａの開口端がシリンダブロック３０の外面（下蓋材４Ｄ側の面）に開口されている。
【００２５】
シリンダブロック３０には、前記シリンダ孔３１とシリンダブロック３０の側面（外面）とを連通する吸入ポート３５が、各シリンダ孔３１にそれぞれ１つずつ計３個形成されている。つまり、吸入ポート３５は、一端側が各シリンダ孔３１の内周面に開口され、他端側がシリンダブロック３０の外面（側面）に開口されている。
なお、吸入ポート３５のシリンダブロック３０の側面に形成された開口位置は、図３に示すように、容器４の内部空間に露出する高さ位置、特に液が溜められる空間の最下部に合わせた位置に設けられている。また、容器４の底面はシリンダブロック３０が配置された中心部分に向かって液が流れるように傾斜されている。このため、容器４内の液量が少なくなっても、吸入ポート３５に流れ込むように設計されている。
【００２６】
なお、シリンダ孔３１に形成された吐出ポート３３および吸入ポート３５の各開口は、シリンダ孔３１の中心軸を挟んで対向配置されている。さらに、シリンダ孔３１の内周面には、図４，５にも示すように、吐出ポート３３に連通する吐出側開口３４Ａおよび吸入ポート３５に連通する吸入側開口３５Ａがそれぞれ形成されている。
ここで、プランジャ部材４０の開口４２および各開口３４Ａ，３５Ａは、プランジャ部材４０がシリンダ孔３１に対して回転していても、所定の回転角度範囲では開口４２と各開口３４Ａ，３５Ａとが連通した状態を維持できるような大きさ、形成位置になっている。このため、各開口３４Ａ，３５Ａは、円形の開口でもよいが、特に長軸方向がプランジャの回転方向とされた楕円形状に形成することが好ましい。
また、連通孔３３Ｂは、吸入側開口３５Ａ側は大径とされ、途中、径縮小部を介して吐出孔３３Ａ側が小径となるように構成されている。
【００２７】
シリンダブロック３０の一方の端面（下端面）は、図３に示すように、フッ素樹脂製シート３６を介して下蓋材４Ｄに当接されている。また、シリンダブロック３０の他方の端面（上端面）も、フッ素樹脂製シート３６を介して支持プレート３７に当接されている。
そして、下蓋材４Ｄ、シリンダブロック３０のボルト挿通孔３２、支持プレート３７を介して挿通されたボルト３８は、支持ロッド３９の一端に螺合されている。この支持ロッド３９の他端は、上蓋材４Ａを介して挿通されたボルトによって上蓋材４Ａに固定されている。
従って、シリンダブロック３０は、上蓋材４Ａに固定された３本の支持ロッド３９を介して吊り下げ支持されている。
【００２８】
一方、各シリンダ孔３１には、プランジャ部材４０が挿入されている。プランジャ部材４０は、図４にも示すように、円柱状（断面円形の棒状）に形成されている。また、プランジャ部材４０は、その下端面（シリンダ孔３１を閉塞する下蓋材４Ｄ、フッ素樹脂製シート３６に対向するの面）に開口し、かつ、プランジャ部材４０の軸方向中間部分まで延長された液体貯留空間４１を備えている。
この液体貯留空間４１は、プランジャ部材４０の側面においてプランジャ部材４０の端面から所定寸法離れた位置に形成された開口４２にも連通されている。開口４２の高さ寸法は、前記吸入ポート３５の孔の高さ寸法よりも大きく形成されている。このため、シリンダ孔３１内でプランジャ部材４０を上下動させた際に、開口４２と吸入ポート３５との連通状態を維持できるように構成されている。
【００２９】
プランジャ部材４０は、フレキシブルカップリング４３を介して連結ロッド４４に連結されている。フレキシブルカップリング４３は、合成樹脂などで構成され、切り込みなどによって形成された薄肉部分を備えることで、プランジャ部材４０と連結ロッド４４の中心軸の角度が多少傾いていても、連結ロッド４４の中心軸を回転中心とする回転力をフレキシブルカップリング４３を介してプランジャ部材４０に伝達できるように構成されたものである。
【００３０】
各連結ロッド４４の上端側は、上蓋材４Ａに形成された孔に嵌挿されたブシュ４５に挿通され、貫通孔１３Ａ部分まで延長配置されている。
各連結ロッド４４の上端には、図６にも示すように、オルダム継ぎ手４６を構成するハブ４７がピン４６Ａ等を用いて固定されている。
【００３１】
各ハブ４７は、カムフォロワガイドブロック６０にボルト止めされた支持プレート５０に回転自在かつ軸方向移動自在にガイドされている。
ハブ４７およびブシュ４５間には、付勢手段であるコイルバネ４８が介在されており、ハブ４７つまり連結ロッド４４をカムフォロワガイドブロック６０側に付勢している。具体的には、コイルバネ４８は、ブシュ４５およびバネ受け４８Ａ間に介在され、バネ受け４８Ａおよびハブ４７間にはボールベアリング４９が配置されている。ブシュ４５は容器４に固定されているため、コイルバネ４８の付勢力はバネ受け４８Ａ、ボールベアリング４９を介してハブ４７に加わり、ハブ４７すなわち連結ロッド４４をカムフォロワガイドブロック６０側に付勢している。なお、ハブ４７および連結ロッド４４は軸方向に進退するだけでなく、中心軸を回転中心として回転もしているが、ボールベアリング４９が介在されているので、コイルバネ４８で付勢されていてもスムーズに回転させることができる。
【００３２】
カムフォロワガイドブロック６０は、含油ＰＯＭ（ポリアセタール）等の合成樹脂材やステンレス等の金属材で構成され、図７にも示すように、略円柱状に形成されている。カムフォロワガイドブロック６０は、中心軸部分に貫通孔６１が形成され、その周囲に３本のガイド孔としての貫通孔６２が形成されている。
貫通孔６１は、容器４側が小径部６１Ａとされ、端面カム２０側は大径部６１Ｂとされている。小径部６１Ａは、カムフォロワガイドブロック６０の中心軸からの断面半径が、中心軸から各貫通孔６２までの距離よりも短くされ、貫通孔６２と区画形成されている。一方、大径部６１Ｂは、カムフォロワガイドブロック６０の中心軸からの断面半径が、中心軸から各貫通孔６２までの距離よりも長くされ、貫通孔６２と連通されている。
【００３３】
カムフォロワガイドブロック６０の各貫通孔６２には、円柱状のボール保持部材７０が挿入されている。このボール保持部材７０は、各貫通孔６２内を軸方向に進退可能に挿入されている。ボール保持部材７０の端面カム２０側の端面には、略半球状の凹部７１が形成され、この凹部７１にはボール７５が収納されている。ボール保持部材７０の外周面のうち、端面カム２０側の約半分（軸方向の端面カム２０側の端面から中間部まで）には歯７２が形成されて歯車が形成されている。
【００３４】
一方、ボール保持部材７０のシリンダブロック３０側の端部には、図６にも示すように、オルダム継ぎ手４６を構成するハブ７３がピン７４を用いて取り付けられている。
なお、オルダム継ぎ手４６では、ボール保持部材７０に対してハブ７３がピン７４の軸方向に僅かに移動可能とされている。また、ハブ７３に形成された凹溝７３Ａ，７３Ｂに、ハブ４７に形成された突起部４７Ａ，４７Ｂが嵌合し、ハブ７３に対してハブ４７はピン７４の軸方向に直交する方向にスライド移動可能とされている。従って、ハブ４７、ハブ７３、ピン７４によりオルダム継ぎ手４６が構成され、このオルダム継ぎ手４６により連結ロッド４４およびボール保持部材７０の軸がずれていても回転を伝達できるように構成されている。
【００３５】
なお、図６に示すように、ハブ４７の端面に形成された２つの突起部４７Ａ，４７Ｂは互いに幅寸法が相違し、ハブ７３の端面に形成された２つの凹溝７３Ａ，７３Ｂも互いに幅寸法が相違している。従って、ハブ４７およびハブ７３は、突起部４７Ａが凹溝７３Ａに嵌合し、突起部４７Ｂが凹溝７３Ｂに嵌合する向きでのみ接続されるように構成されている。これにより、液体吐出装置１を組み立てる際に、プランジャ部材４０の向き、つまり開口４２の向きを間違えることなく、簡単に組み立てることができる。
【００３６】
図２に示すように、カムフォロワガイドブロック６０のサーボモータ２Ａ側には、端面カム２０が配置されている。
端面カム２０は、中心軸部分に貫通孔が形成された略円筒状のカム本体２３と、カム本体２３の貫通孔に嵌合された歯車軸部材２４とを備えて構成され、貫通孔１１Ａ内にボールベアリング２１を介して配置されている。そのため、端面カム２０は、その中心軸を回転中心として回転自在にかつ軸方向移動不能に支持されている。
【００３７】
この端面カム２０は、オルダム継ぎ手２２を介して出力軸２Ｃに接続されている。オルダム継ぎ手２２は、出力軸２Ｃに固定された円柱状のハブ２２Ａと、ハブ２２Ａの端面に形成された溝に対してその延長方向にスライド移動可能に嵌合された突起部を有する円板状のスライダー２２Ｂとを備えて構成されている。スライダー２２Ｂの突起部が形成された平面に対向する他の平面には凹溝が形成され、前記突起部および凹溝の延長方向は互いに直交するように構成されている。
スライダー２２Ｂの凹溝には、端面カム２０の端面に形成された突起部２０Ｂがその延長方向にスライド移動可能に嵌合され、出力軸２Ｃと端面カム２０の回転軸との軸心がずれていても回転を伝達できるように構成されている。
【００３８】
端面カム２０のカム本体２３と歯車軸部材２４とは、各部材を貫通して設けられたピン２５によって一体化されており、カム本体２３および歯車軸部材２４は、一体的に回転し、かつ歯車軸部材２４はカム本体２３に対して軸方向に移動不能とされている。
ここで、カム本体２３は、一方の端面に前記スライダー２２Ｂの凹溝に嵌合する突起部２０Ｂが形成され、他方の端面にカム面２０Ａが形成されており、立体カムが形成されている。このカム面２０Ａは、図８に示すようなカム線図となるように形成されている。
【００３９】
そして、本実施形態では、ボール保持部材７０および連結ロッド４４によってカムフォロワ本体が構成され、このカムフォロワ本体つまりボール保持部材７０および連結ロッド４４と、ボール７５とでカムフォロワが構成されている。
【００４０】
歯車軸部材２４は、カムフォロワガイドブロック６０側の端部が小径部２４Ａとされ、この小径部２４Ａがカムフォロワガイドブロック６０の貫通孔６１の小径部６１Ａに回動自在に嵌挿されている。
また、歯車軸部材２４のカム面２０Ａから突出された部分の外周面には歯２７が形成され、歯車とされている。この歯２７はボール保持部材７０の歯７２に噛合されている。
【００４１】
さらに、ボール保持部材７０は、コイルバネ４８によってカム面２０Ａ側に付勢されているので、ボール７５は常にカム面２０Ａに当接しながら転動していることになる。
従って、モータ２Ａが駆動されて出力軸２Ｃが回転されると、端面カム２０が回転し、その回転は歯車軸部材２４を介して３本の各ボール保持部材７０に伝達され、さらにオルダム継ぎ手４６、連結ロッド４４、フレキシブルカップリング４３を介して３本の各プランジャ部材４０をその中心軸を回転中心として回転させることができるように構成されている。
同時に、端面カム２０の回転に伴い、前記カム面２０Ａの形状に沿って、前記ボール７５およびボール保持部材７０は軸方向に進退する。このボール保持部材７０の進退がオルダム継ぎ手４６、連結ロッド４４、フレキシブルカップリング４３を介して前記プランジャ部材４０に伝達されるようになっている。
【００４２】
ここで、ボール保持部材７０とボール７５との摩擦係数は、ボール７５とカム面２０Ａとの摩擦係数よりも低くなるように、各ボール保持部材７０、ボール７５、端面カム２０の材質、コーティング処理の有無、コーティング方法等が設定されている。
具体的には、ボール７５はタングステンカーバイト等の超硬質合金等で構成された硬質ボールとされている。また、端面カム２０も焼き入れ研磨された炭素工具鋼等の金属等で構成され、カム面２０Ａは硬質なものとされている。
一方、各ボール保持部材７０は、樹脂などで構成されたものが利用できる。ここで、各ボール保持部材７０は、通常、ボール７５に比べて軟質な樹脂材で構成されるが、その表面をＤＬＣコーティング等でボール７５と同程度の硬度としたものを利用しても良い。要するに、ボール７５との摩擦係数が、カム面２０Ａに比べて各ボール保持部材７０側が低くなるように、各材質等が選定されていればよい。なお、各ボール保持部材７０は、軟質といってもボール７５に比較してのことであり、カム面２０Ａの変位をボール７５および各ボール保持部材７０を介してプランジャ８０に伝達しなければならないため、そのような当接によって変形しないような強度は確保されている。
【００４３】
次に、本実施形態の作用について図８〜１１を参照して説明する。
本実施形態の液体吐出装置１を作動させる前に、容器４内に液体を供給しておく。この液体の供給は、例えば、上蓋材４Ａに液供給口を設けて供給したり、容器本体４Ｃを上蓋材４Ａから取り外して供給してもよい。なお、容器４内には、一定時間作動させる分の液体を供給し、一定時間毎に液を補充するようにしてもよいし、液供給口から連続的に液を供給し、容器４内に一時的に溜めて吐出するようにしてもよい。
【００４４】
［プランジャ部材の動作説明］
各プランジャ部材４０の動作は以下のようになる。
容器４に液体が供給された状態で、モータ２Ａを駆動すると、出力軸２Ｃの回転は、端面カム２０のカム本体２３、歯車軸部材２４を介して各ボール保持部材７０に伝達される。また、ボール保持部材７０は、コイルバネ４８でカム面２０Ａ側に付勢されているので、ボール保持部材７０に保持されたボール７５は、カム面２０Ａに当接したまま、カム面２０Ａの軸方向変位に沿って進退する。この際、ボール７５はカム面２０Ａとの間の摩擦係数に比べて凹部７１との間の摩擦係数のほうが小さいため、カム面２０Ａに対しては転動し、凹部７１に対しては滑りながら回転することになる。
【００４５】
ボール保持部材７０の回転および進退は、オルダム継ぎ手４６、連結ロッド４４、フレキシブルカップリング４３を介してプランジャ部材４０に伝達され、プランジャ部材４０はカム面２０Ａに応じてシリンダブロック３０のシリンダ孔３１内で軸方向に進退しながら回転する。
【００４６】
プランジャ部材４０の進退は、カム面２０Ａの形状を適宜な形状に設定することにより、プランジャ部材４０の開口４２がシリンダブロック３０の吸入ポート３５側の開口３５Ａに連通している位置では、端面カム２０側つまり吸入ポート３５側から離れる方向（図３中上方）に移動される。このプランジャ部材４０の移動により、液体貯留空間４１および液体貯留空間４１が連通しているシリンダ孔３１内に形成される空間（液体計量空間）に負圧が生じ、この負圧により吸入ポート３５、開口３５Ａを介して移送すべき液体が前記液体計量空間に吸入される。
【００４７】
このプランジャ部材４０の端面カム２０側（後端側）への移動が完了する地点において、開口４２は、開口３５Ａの位置から外れ、シリンダ孔３１の内周面に沿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２０Ａ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、プランジャ部材４０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開口３４Ａ側へと回転する。この回転移動の間、液体貯留空間４１内は吸入ポート３５、吐出ポート３３のいずれにも連通されていないため、液体計量空間（液体貯留空間４１およびこれに連通するシリンダ孔３１内の空間）の容積は一定とされ、その内部の液体の容積も一定とされるため、液の計量が高精度に行われることになる。
【００４８】
開口４２が吐出ポート３３側の開口３４Ａに連通する位置にくると、カム面２０Ａの作用により、ボール７５およびボール保持部材７０はシリンダブロック３０側（先端側）へ移動され、このボール保持部材７０の移動に伴い、連結ロッド４４等を介してプランジャ部材４０は同じく先端側へ移動され、その移動量に伴い前記吸引した液体を液体貯留空間４１内から押出し、連通孔３３Ｂ、吐出孔３３Ａを介して吐出する。
【００４９】
このプランジャ部材４０による液体の吐出動作は、開口４２が円弧状の開口３４Ａに連通している間に行われ、この開口３４Ａから開口４２が外れる際に完了し、開口４２が開口３４Ａから外れた位置にくると、プランジャ部材４０の軸方向の移動は停止される。このプランジャ部材４０の停止状態は、端面カム２０およびプランジャ部材４０の回転により開口４２が再び吸入ポート３５側の開口３５Ａの位置にくるまで保持される。
【００５０】
このようにして、開口４２が再び吸入ポート３５の開口３５Ａ側にくると、前記カム面２０Ａの作用により、プランジャ部材４０は再び端面カム２０側に移動され、吸入ポート３５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、一つのシリンダ孔３１に挿入されたプランジャ部材４０の各一回転により、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。
この際、開口４２つまり液体貯留空間４１は、プランジャ部材４０の回転に伴い、吸入側開口３５Ａに連通した状態（吸入ポート開放状態）と、吐出側開口３４Ａに連通した状態（吐出ポート開放状態）と、開口３４Ａ，３５Ａのいずれとも連通しない状態（吸入・吐出ポート閉鎖状態）とを順次繰り返す。つまり、各ポートにバルブを設け、このバルブの切換が行われることと同様の作用が得られる。
【００５１】
プランジャ部材４０の進退に伴う吸入、吐出動作は、各プランジャ部材４０毎に同様に行われ、図５や図９〜１１から判るように、隣接する二つのプランジャ部材４０は、その吸入あるいは吐出動作の途中において、開口３４Ａや開口３５Ａに同時に二つが連通可能とされているため、各液体貯留空間４１内へ吸入され、あるいは液体貯留空間４１から吐出される液体は、連続して吸入あるいは吐出され、かつ、後述するように、一定の流量を保持するようになっている。
しかも、カム面２０Ａの形状を適宜に設定することにより、各液体貯留空間４１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。
【００５２】
［３本のプランジャ部材４０の動作説明］
以下、各プランジャ部材４０の動作を含めてより詳細に説明する。なお、図９〜１１では、３本のプランジャ部材４０をそれぞれ第１プランジャ部材４０Ａ、第２プランジャ部材４０Ｂ、第３プランジャ部材４０Ｃとして説明する。
なお、カム面２０Ａは、図８に示すカム線図に応じたカム形状を有している。このカム線図のｙ軸は、カム面２０Ａが最もシリンダブロック３０側に近い部分をカム最低位置（ｙ＝０）、最も遠い部分をカム最高位置（本実施形態の一例では、例えばｙ＝８．４mm）に設定されている。一方、ｘ軸は、カム最低位置（ｙ＝０）にボール７５が当接されている状態を０°とし、その位置からの端面カム２０の回転角度つまりボール７５に対するカム面２０Ａの相対回転角度が表されている。なお、カム線図には、ボール７５の中心位置の移動軌跡も記載されている。
【００５３】
このカム線図に記載したように、端面カム２０の回転角度が０°から１６°まではカム面２０Ａは最低位置（ｙ＝０）の状態のままであり、ボール７５およびプランジャ部材４０は、プランジャ部材４０の軸方向には移動しない。１６°から４４°までのカム面２０Ａは、ボール７５およびプランジャ部材４０が等加速度運動で端面カム２０側（上方側）に移動するように設定されている。さらに、４４°から１３６°までのカム面２０Ａは、ボール７５およびプランジャ部材４０が等速度運動で端面カム２０側に移動するように設定されている。また、１３６°から１６４°までのカム面２０Ａは、ボール７５およびプランジャ部材４０が等加速度運動で端面カム２０側に移動するように設定されている。さらに、１６４°から１９６°まではカム面２０Ａはカム最高位置の状態のままであり、ボール７５およびプランジャ部材４０は、プランジャ部材４０の軸方向には移動しない。
【００５４】
また、１９６°から２２４°までのカム面２０Ａは、ボール７５およびプランジャ部材４０が等加速度運動で下蓋材４Ｄ側（下方側）に移動するように設定されている。さらに、２２４°から３１６°までのカム面２０Ａは、ボール７５およびプランジャ部材４０が等速度運動で下蓋材４Ｄ側に移動するように設定されている。また、３１６°から３４４°までのカム面２０Ａは、ボール７５およびプランジャ部材４０が等加速度運動で下蓋材４Ｄ側に移動するように設定されている。さらに、３４４°から３６０°まではカム面２０Ａは最低位置（ｙ＝０）の状態のままであり、ボール７５およびプランジャ部材４０はプランジャ部材４０の軸方向には移動しない。
【００５５】
従って、端面カム２０が回転することで、歯車軸部材２４、ボール保持部材７０等を介して各プランジャ部材４０は中心軸を回転中心として回転し、かつ、各ボール７５がカム面２０Ａに当接することで、各プランジャ部材４０は軸方向に進退移動する。この際、３本の各プランジャ部材４０（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）は次のように動作する。
なお、各プランジャ部材４０は、カム面２０Ａに沿った円周方向の間隔が１２０度間隔であるため、カム面２０Ａに対して１２０度位相がずれた状態とされている。つまり１本のプランジャ部材４０（第１プランジャ部材４０Ａ）がカム面２０Ａの０度位置にある際には、他の２本のプランジャ部材４０（第２プランジャ部材４０Ｂ、第３プランジャ部材４０Ｃ）は、カム面２０Ａの１２０度、２４０度の位置にそれぞれ位置することになる。
【００５６】
図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、端面カム２０の回転角度が０°から１６°まではカム面２０Ａは最低位置（ｙ＝０）の状態のままであり、第１プランジャ部材４０Ａは、プランジャ部材４０の軸方向には移動しない。この第１プランジャ部材４０Ａの開口４２は、開口３４Ａ，３５Ａのいずれにも連通しないように設計されている。
【００５７】
一方、第２プランジャ部材４０Ｂは、カム面２０Ａの１２０°から１３６°の位置に移動し、吸入ポート３５側の開口３５Ａに開口４２が連通された状態でかつ等速度運動で端面カム２０側に移動される。
第３プランジャ部材４０Ｃは、カム面２０Ａの２４０°から２５６°の位置に移動し、吐出ポート３３側の開口３４Ａに開口４２が連通された状態でかつ等速度運動で下蓋材４Ｄ側（下端側）に移動される。
従って、この状態では、第２プランジャ部材４０Ｂは液体の液体貯留空間４１内への吸入動作を行い、第３プランジャ部材４０Ｃは液体貯留空間４１からの液体の吐出動作を行い、第１プランジャ部材４０Ａは液体の吸入、吐出のいずれも動作も行っていない。
【００５８】
第１プランジャ部材４０Ａが、図９（Ｂ）に示すカム面２０Ａの１６°の位置から図９（Ｃ）に示す４４°の位置まで移動している場合、第１プランジャ部材４０Ａは、開口３５Ａに開口４２が連通された状態でかつ等加速度運動で端面カム２０側に移動される。
この際、第２プランジャ部材４０Ｂは、カム面２０Ａの１３６°の位置から１６４°の位置まで移動し、開口３５Ａに開口４２が連通した状態でかつ等加速度運動で端面カム２０側に移動する。
一方、第３プランジャ部材４０Ｃは、カム面２０Ａの２５６°の位置から２６４°の位置まで移動し、開口３４Ａに開口４２が連通した状態でかつ等速度運動で下蓋材４Ｄ側に移動する。
【００５９】
従って、第１プランジャ部材４０Ａ、第２プランジャ部材４０Ｂは、共に端面カム２０側に移動し、各液体貯留空間４１および液体貯留空間４１が連通しているシリンダ孔３１内に形成される空間に吸入ポート３５、開口３５Ａを介して液体が吸入される。
一方、第３プランジャ部材４０Ｃは、下蓋材４Ｄ側に移動するため、第３プランジャ部材４０Ｃの液体貯留空間４１内およびシリンダ孔３１内の空間から開口３４Ａを介して吐出ポート３３から液が吐出される。
この際、端面カム２０の回転角度に対する第３プランジャ部材４０Ｃによる液吐出量は、第１プランジャ部材４０Ａ、第２プランジャ部材４０Ｂによる液吸入量の合計と一致するようにカム面２０Ａの等速度領域および等加速度領域が設定されている。
【００６０】
第１プランジャ部材４０Ａが、図９（Ｃ）に示すカム面２０Ａの４４°の位置から図１０（Ｄ）に示す１３６°の位置まで移動している場合、第１プランジャ部材４０Ａは、開口３５Ａに開口４２が連通された状態でかつ等速度運動で端面カム２０側に移動される。
この際、第２プランジャ部材４０Ｂは、カム面２０Ａの１６４°の位置から２５６°の位置まで移動するため、第２プランジャ部材４０Ｂは、開口４２が吐出ポート３３、吸入ポート３５のいずれにも連通しない状態のまま回転し、続いて開口４２が開口３４Ａに連通された状態で下蓋材４Ｄ側に移動し、液の吐出動作を行う。
一方、第３プランジャ部材４０Ｃは、カム面２０Ａの２８４°の位置から３７６°（つまり１６°）の位置まで移動するため、第３プランジャ部材４０Ｃは、開口４２が吐出ポート３３側の開口３４Ａに連通された状態で回転して液の吐出動作を行った後、続いて開口４２が各開口３４Ａ，３５Ａに連通されない状態に移動する。
【００６１】
従って、図９（Ｃ）から図１０（Ｄ）の間は、第１プランジャ部材４０Ａのみが吸入ポート３５に連通して液の吸入動作を行っている。この際、端面カム２０の回転角度に対する第１プランジャ部材４０Ａの軸方向移動量は一定である。このため、端面カム２０つまりは出力軸２Ｃの回転角度に対して一定量毎の液体が液体貯留空間４１およびシリンダ孔３１内に吸入されることになる。この吸入量は、前述の各第１プランジャ部材４０Ａ、第２プランジャ部材４０Ｂの両方によって液が吸入されていた際の量と同一とされ、容器４からは一定量の液が連続して吸入される。
【００６２】
第１プランジャ部材４０Ａが、図１０（Ｄ）に示すカム面２０Ａの１３６°の位置から図１０（Ｅ）に示す１６４°の位置まで移動している場合、第１プランジャ部材４０Ａは、開口３５Ａに開口４２が連通された状態でかつ等加速度運動で端面カム２０側に移動される。
同じく、第３プランジャ部材４０Ｃは、１６°の位置から４４°の位置に移動するため、開口３５Ａに開口４２が連通された状態でかつ等加速度運動で端面カム２０側に移動される。
ここで、この部分の各カム面２０Ａは等加速度運動となるように設定されており、１６°から４４°の間では、回転角度に対して第３プランジャ部材４０Ｃの移動量が増加するようにされており、１３６°から１６４°の間では、第１プランジャ部材４０Ａの移動量が減少するようにされている。
そして、各プランジャ部材４０Ａ，４０Ｃの移動量の合計は、常に、プランジャ部材４０が４４°から１３６°の位置を移動している場合と一致するように、カム面２０Ａが設定されている。このため、各開口４２が開口３５Ａを介して吸入ポート３５に連通されている場合も、２本のプランジャ部材４０Ａ，４０Ｃの移動量の合計が一定であるため、回転角度に対する吸入量はプランジャ部材４０が等速度運動をしている場合と同一となり、一定量の吸入は継続されることになる。
【００６３】
一方、第２プランジャ部材４０Ｂは、２５６°の位置から２８４°の位置まで移動するため、開口４２が開口３４Ａを介して吐出ポート３３に連通された状態でかつ等速度運動で下蓋材４Ｄ側に移動される。この移動に伴い第２プランジャ部材４０Ｂの液体貯留空間４１内およびシリンダ孔３１内に吸引されていた液体が、開口３４Ａ、吐出ポート３３を介して吐出される。なお、本実施形態では、吐出孔３３Ａに連通する貫通孔が形成された連結具が下蓋材４Ｄに取り付けられており、この連結具のネジに吐出チューブを接続し、そのチューブ先端の図示しないノズルから液を吐出するように構成されている。
【００６４】
第１プランジャ部材４０Ａが、図１０（Ｅ）に示すカム面２０Ａの１６４°の位置から図１０（Ｆ）に示す１９６°の位置まで移動している場合、第１プランジャ部材４０Ａの開口４２は、開口３５Ａから外れ、いずれの開口３４Ａ，３５Ａに対しても非連通状態となる。
従って、第１プランジャ部材４０Ａの液体貯留空間４１は、吐出ポート３３、吸入ポート３５のいずれにも連通されていないため、各ポート３３，３５（バルブ）が閉じられた状態となる。
【００６５】
第２プランジャ部材４０Ｂは、２８４°の位置から３１６°の位置まで引き続き移動するため、開口４２が開口３４Ａを介して吐出ポート３３に連通された状態でかつ等速度運動で下蓋材４Ｄ側に移動され、一定量の液吐出を継続する。
第３プランジャ部材４０Ｃは、４４°の位置から７６°の位置に移動し、開口３５Ａに開口４２が連通された状態でかつ等速度運動で端面カム２０側に移動される。すなわち、吸入ポート３５側に連通するのが第３プランジャ部材４０Ｃのみになり、前述の通り、第３プランジャ部材４０Ｃの液体貯留空間４１およびシリンダ孔３１内に液体を吸入する。
【００６６】
第１プランジャ部材４０Ａが、図１０（Ｆ）に示すカム面２０Ａの１９６°の位置から図１１（Ｇ）に示す２２４°の位置まで移動している場合、第１プランジャ部材４０Ａの開口４２は、開口３４Ａに連通しながら、下蓋材４Ｄ側に等加速度運動で移動する。
同様に、第２プランジャ部材４０Ｂは、３１６°の位置から３４４°の位置まで移動し、第２プランジャ部材４０Ｂの開口４２も、開口３４Ａに連通しながら、下蓋材４Ｄ側に等加速度運動で移動する。
このため、各プランジャ部材４０Ａ，４０Ｂの液体貯留空間４１およびこれに連通するシリンダ孔３１で区画形成される空間の体積が減少し、その空間内に吸入された液体は開口３４Ａを介して吐出ポート３３から吐出される。
【００６７】
、
ここで、この部分のカム面２０Ａは等加速度運動となるように設定されており、１９６°から２２４°の間では、回転角度に対して第１プランジャ部材４０Ａの移動量が増加するようにされており、３１６°から３４４°の間では、第２プランジャ部材４０Ｂの移動量が減少するようにされている。そして、第１および第２のプランジャ部材４０Ａ，４０Ｂの移動量の合計は、常に、プランジャ部材４０が２２４°から３１６°の位置を移動している場合と一致するように、カム面２０Ａが設定されている。このため、２本のプランジャ部材４０Ａ，４０Ｂの開口４２が吐出ポート３３に連通されている場合も、２本のプランジャ部材４０Ａ，４０Ｂの移動量の合計が一定であるため、回転角度に対する吐出量はプランジャ部材４０が等速度運動をしている場合と同一となり、一定量の吐出も継続されることになる。
【００６８】
一方、第３プランジャ部材４０Ｃは、７６°の位置から１０４°の位置まで移動する。このため、前述のとおり、単独で吸入ポート３５に連通しながら端面カム２０側に移動して液体の吸入動作を継続する。
【００６９】
第１プランジャ部材４０Ａが、図１１（Ｇ）に示すカム面２０Ａの２２４°の位置から図１１（Ｈ）に示す３１６°の位置まで移動している場合、第１プランジャ部材４０Ａの開口４２は、開口３４Ａに連通しながら、下蓋材４Ｄ側に等速度運動で移動する。この間、第１プランジャ部材４０Ａの開口４２のみが吐出ポート３３に連通しており、かつ第１プランジャ部材４０Ａは等速度運動で移動するので、端面カム２０の回転角度に対する液体の吐出量は一定のまま維持される。
【００７０】
なお、第２プランジャ部材４０Ｂは、３４４°の位置から７６°の位置まで移動し、第３プランジャ部材４０Ｃは、１０４°の位置から１９６°の位置まで移動する。
ここで、第２プランジャ部材４０Ｂは、３４４°から１６°の位置に達するまでは、開口４２がいずれのポート３３，３５にも連通せず、いわゆるバルブが閉じられた状態である。この際、第３プランジャ部材４０Ｃは、１０４°から１３６°の位置に移動するため、等速度運動で端面カム２０側に移動し、第３プランジャ部材４０Ｃのみで液の吸入動作を行う。
さらに、第２プランジャ部材４０Ｂが１６°から４４°の位置に移動し、第３プランジャ部材４０Ｃが１３６°から１６４°の位置に移動する間は、前述の通り、各プランジャ部材４０Ｂ，４０Ｃは、等加速度運動で端面カム２０側に移動し、各プランジャ部材４０Ｂ，４０Ｃの協働によって一定量ずつの液体吸入が継続される。
続いて、第２プランジャ部材４０Ｂが４４°から７６°の位置に移動し、第３プランジャ部材４０Ｃが１６４°から１９６°の位置に移動する間は、前述の通り、第２プランジャ部材４０Ｂのみが吸入ポート３５に連通して液の吸入動作を行い、第３プランジャ部材４０Ｃは、各ポート３３，３５（バルブ）が閉じられた状態となる。
【００７１】
第１プランジャ部材４０Ａが、図１１（Ｈ）に示すカム面２０Ａの３１６°の位置から図１１（Ｉ）に示す３４４°の位置まで移動している場合、第１プランジャ部材４０Ａの開口４２は、開口３４Ａに連通しながら、下蓋材４Ｄ側に等加速度運動で移動する。
この間、第３プランジャ部材４０Ｃも１９６°から２２４°に移動するため、前述の通り、開口４２を開口３４Ａに連通しながら、下蓋材４Ｄ側に等加速度運動で移動する。
そして、カム面２０Ａの設定により、各プランジャ部材４０Ａ，４０Ｃの軸方向移動量の合計は一定とされているので、端面カム２０の回転角度に対する液体の吐出量は一定のまま維持される。
第２プランジャ部材４０Ｂは、７６°から１０４°の位置に移動し、前述の第１プランジャ部材４０Ａの場合と同様に、等速度運動で端面カム２０側に移動し、液の一定量の吸入動作を継続する。
【００７２】
第１プランジャ部材４０Ａが、図１１（Ｉ）に示すカム面２０Ａの３４４°の位置から図９（Ａ）に示す０°の位置まで移動している場合、第１プランジャ部材４０Ａの開口４２は、開口３４Ａから外れ、いずれのポート３３，３５にも連通されていない状態、つまり各ポート３３，３５（バルブ）が閉じられた状態となる。
この間、第２プランジャ部材４０Ｂは、１０４°から１２０°の位置に、等速度運動で端面カム２０側に移動し、液の一定量の吸入動作を継続する。
また、第３プランジャ部材４０Ｃも２２４°から２４０°に移動するため、前述の第１プランジャ部材４０Ａの場合と同様に、等速度運動で下蓋材４Ｄ側に移動し、液の一定量の吐出動作を継続する。
【００７３】
以上により、第１プランジャ部材４０Ａがカム面２０Ａの０°に戻るため、以上に説明した各動作を繰り返すことで、一定量の液体が連続的に吐出および吸引され、無脈動で連続する吸入及び吐出が行われる。
【００７４】
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）シリンダ孔３１内に挿入されたプランジャ部材４０を回転させるだけで、液体の液体計量空間内への吸入およびこの空間からの吐出を行うことができるので、プランジャ部材４０に高い液圧が加わっても、プランジャ部材４０の外周面がシリンダ孔３１に当接してガイドすることができる。そして、ポート（バルブ）の切替は、プランジャ部材４０の回転によって行っているので、高い液圧が加わってもポートの切替状態が変化することもなく、面バルブ方式の液体吐出装置のように部材同士が離れて液漏れが発生し、バルブの状態が変化することもないため、耐圧性能の高い液体吐出装置とすることができる。
また、面バルブ方式の場合のように、面バルブ部材の付勢力を大きくして耐圧性能を高くする必要がないため、プランジャ部材４０を回転駆動させるための必要トルクも面バルブ方式の場合に比べて小さくでき、モータも小さくすることができ、液体吐出装置の構造も簡易にできる。従って、構造が簡易で容易に小型化できる液体吐出装置１を提供することができる。
【００７５】
（２）３本のプランジャ部材４０を設け、各プランジャ部材４０を作動させた際の液体の吐出量および吸入量を、各プランジャ部材４０の回転角度に比例して一定となるようにしたので、一定の吐出量で連続して液体を吐出することができ、無脈動の連続ポンプを構成することができる。さらに、回転速度を制御することで、一定時間の吐出量を増減することができ、吐出量の制御も容易に行うことができる。
【００７６】
（３）プランジャ部材４０の側面中間部に開口４２を形成し、開口４２の軸方向両側にはそれぞれプランジャ部材４０の側面部分が形成されているので、プランジャ部材４０の開口４２側がシリンダ孔３１の内周面に押し付けられた場合でも、プランジャ部材４０が傾くこともなく、前記液圧をバランスよく支持でき、かつ、プランジャ部材４０の軸方向の進退駆動をスムーズに行うことができる。従って、この点からも、モータ２Ａの必要な駆動力を小さくでき、液体吐出装置１を小型化することができる。
【００７７】
（４）シリンダブロック３０を容器４内に配置しているので、シリンダ孔３１およびプランジャ部材４０間から液が漏れた場合でも、その液を容器４内に回収でき、液漏れ防止用のシール材を配置する必要が無いため、組立作業やメンテナンス作業を簡単に行うことができる。
【００７８】
（５）カム面２０Ａに当接するカムフォロワを、ボール保持部材７０と、このボール保持部材７０の凹部７１に保持されたボール７５とを備えて構成したので、端面カム２０やカムフォロワで構成される駆動部分を小型化することができる。すなわち、従来のローラを用いた場合には、ローラを回転自在に支持する回転軸が必要となり、この回転軸はプランジャ部材４０を駆動するロッド等から外周方向に突出させなければならないため、このローラのカム面に沿った移動（公転）軌跡の直径も大きくなる。これに対し、本実施形態ではボール７５を用いているので、ローラ軸を不要にでき、その分、移動軌跡の直径を小さくできて液体吐出装置１を小型化することができる。
【００７９】
（６）ローラを用いた場合には、平面カムとローラとの間で横滑りが生じるため、平面カムを含油樹脂で形成してローラの摩耗を減少させる必要があり、このため、ローラとの圧接時の含油樹脂の変形によって、プランジャのストローク量の誤差が生じ、液体の吐出精度が低下する。
これに対し、本実施形態では、カム面２０Ａにボール７５を当接させており、カム面２０Ａとボール７５間の摩擦係数に比べてボール保持部材７０とボール７５間の摩擦係数を低く設定しているので、公転に伴いボール７５に対し円周方向等の力が加わっても、その力はボール保持部材７０の凹部７１とボール７５とが滑ることで吸収される。このため、カム面２０Ａとボール７５との間では横滑り等が発生せず、ボール７５はカム面２０Ａに対して滑ることなく転動することができる。従って、カム面２０Ａを従来のように摩擦を考慮して含油樹脂などで形成する必要が無く、金属等の硬い部材で形成でき、かつボール７５も硬い部材で構成できるので、プランジャ部材４０のストローク量の誤差を減少でき、液体の吐出精度を向上させることができる。
さらに、プランジャ部材４０の進退は、ボール保持部材７０、ボール７５を介した端面カム２０のカム面２０Ａの形状により一義的に設定されるから、カム面２０Ａの形状を適宜に設定することにより、プランジャ部材４０の動きを正確に制御でき、脈動のない正確な吐出を行うことができる。
【００８０】
（７）さらに、ボール保持部材７０は、樹脂などのボール７５に比べて柔らかい部材で構成されるが、ボール７５の約半球部分を収納可能な半球状の凹部７１でボール７５を保持しているので、ボール７５および凹部７１間で滑りが生じる場合、その滑りによって生じる力を凹部７１の広い面積で支持することができるので、ボール保持部材７０の変形を防止することができる。これにより、プランジャ部材４０の移動量の誤差を発生させることがなく、プランジャ部材４０の動きを正確に制御できる。従って、３本のプランジャ部材４０を配置し、カム面２０Ａの形状や開口３４Ａ，３５Ａと各開口４２との位置関係を所定の関係に設定することで、液体の吸入量および吐出量をモータ２Ａの回転つまりプランジャ部材４０の回転角度に比例させることができ、モータ２Ａを一定速度で回転させれば一定量の液体を無脈動で連続して吐出できる。
従って、従来の斜板ポンプと比べても非常に優れた特性の液体吐出装置１とすることができる。すなわち、斜板ポンプは、斜板に沿ってプランジャを駆動するため、斜板とのスライド部は平面接触、プランジャ（ピストン）との接続部は球面ブッシュとなっている。この斜板ポンプでは、カム（斜板）が平面に限定されるので、吐出量を回転角度に比例させて一定量毎吐出させることができない。また、斜板とのスライド部等に給油して摩耗、摩擦を減少させる必要があるため、給油しながら使用しなければならず、取扱いが煩雑である。
これに対し、本実施形態の液体吐出装置１では、立体カムを利用できるので、回転角度に応じて一定量毎の液体を吐出でき、かつ、ボール７５を利用し、摩擦係数を所定の関係に設定しているので、ボール７５等の摩耗が生じにくくなり、給油等も不要にできる。
また、単位時間当たりの吐出量は、モータ２Ａの回転速度で設定できるので、モータ２Ａのスピードコントローラによって正確にかつ容易に吐出量を制御することができ、取扱いの容易な液体吐出装置１にすることができる。
【００８１】
（８）また、本実施形態では、ボール保持部材７０とボール７５との２部材でカムフォロワを構成できるので、ローラ軸を利用した場合に比べて構成を簡易にでき、かつ小型化できる。
【００８２】
（９）吸入ポート３５をシリンダブロック３０の外周面に開口したので、容器４内にシリンダブロック３０を配置するだけで、吸入ポート３５に液体をスムーズに供給することができる。その上、吸入ポート３５の開口を容器４の底面に合わせているので、容器４内に液体を残すことなく、確実に吸入ポート３５に供給することができる。
【００８３】
（10）吐出ポート３３において、吐出孔３３Ａをシリンダブロック３０の中心軸に形成することで共有化しているので、吐出ポート３３の構成を簡易にでき、かつ１つの吐出孔３３Ａから液体を吐出できるので、連続した液体吐出を容易に実現できる。
【００８４】
（11）液に接するのは、容器４、シリンダブロック３０、プランジャ部材４０、連結ロッド４４、フレキシブルカップリング４３、支持ロッド３９程度しかないので、これらの部品の材質を例えばアルミナセラミック製等とすることで、耐薬品性に優れた液体吐出装置１を比較的低コストで実現することができる。このため、取り扱える移送流体が限定されず、薬液、接着剤、各種溶剤等の様々な液体の吐出に利用することができる。
【００８５】
なお、本発明は前述の各実施形態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での変形、改良等は本発明に含まれるものである。なお、以下の説明では、前記実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【００８６】
前記実施形態では、シリンダブロック３０に対して大きな容積を有する容器４を用いていたが、図１２に示すように、シリンダブロック３０と同等の大きさのケース体９０内にシリンダブロック３０を挿入配置した液体吐出装置１Ａとしてもよい。
ここで、ケース体９０の内周面には円周方向に連続する液供給溝９１を形成されている。また、ケース体９０には、液供給溝９１に連通する吸入孔９２と、吐出ポート３３に連通する吐出孔９３とが形成されている。さらに、シリンダブロック３０とボール保持部材７０との距離を小さくできるので連結ロッド４４を設けられておらず、プランジャ部材４０はオルダム継ぎ手を介して直接ボール保持部材７０に連結している。
【００８７】
なお、液体吐出装置１Ａは、容器４を備えていないので、そのシリンダブロック３０には、プランジャ部材４０およびシリンダ孔３１間の隙間から漏れた液を液供給溝９１に戻すための液回収部９４と、液漏れ防止シール９５とが設けられている。
液回収部９４は、シリンダ孔３１の内周に沿って形成された円周溝およびこの円周溝と液供給溝９１とを連通する連通孔とを備えて構成され、前記隙間から漏れた液体を円周溝および連通孔を介して液供給溝９１に回収するものである。
液漏れ防止シール９５は、シリンダ孔３１の内周面に形成された円弧溝に配置されたＯリング等のシール材で構成され、前記隙間をシールして液がシリンダブロック３０から支持プレート３７側に漏れることがないようにしている。
【００８８】
このような液体吐出装置１Ａにおいても、吸入孔９２から液供給溝９１に液を供給すると、シリンダブロック３０の側面に開口する吸入ポート３５から液体計量空間内に液が供給され、吐出ポート３３および吐出孔９３を介して液が吐出されるため、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、容器４を不要にできるので、液体吐出装置１に比べてより小さな液体吐出装置１Ａとすることができる。
【００８９】
但し、液供給溝９１は容器４に比べて体積が小さいため、液を吐出する間は、吸入孔９２から常時供給し続ける必要があるが、前記実施形態では、容器４内への液供給を一定間隔で行うこともできる利点がある。また、前記実施形態では、容器４内に液を回収できるので、液回収部９４や液漏れ防止シール９５を不要にできる利点もある。
【００９０】
また、連結ロッド４４やプランジャ部材４０と、ボール保持部材７０との連結は、オルダム継ぎ手に限らず、他の連結構造を採用してもよい。
例えば、図１３，１４に示す液体吐出装置１Ｂのように、磁力を利用した継ぎ手を用いてもよい。液体吐出装置１Ｂでは、プランジャ部材４０の一端に磁石ホルダ１０１を固定し、この磁石ホルダ１０１に２本の磁石１０２を取り付けている。なお、磁石１０２は、端部が磁石ホルダ１０１から突出されており、この突出した端面がＮ極およびＳ極となるように配置されている。
【００９１】
一方、ボール保持部材７０は、凹部７１が形成された第１ボール保持部材１１１と、この第１ボール保持部材１１１にボールベアリング４９を介して配置された第２ボール保持部材１１２とを備えて構成されている。各ボール保持部材１１１，１１２は、各ボール保持部材１１１，１１２に圧入された連結ピン１１３で一体化されている。
第２ボール保持部材１１２の端面には、２本の磁石１１４が埋設されている。この際、磁石１１４の端面は、第２ボール保持部材１１２の端面よりも凹んでおり、この凹部に前記磁石１０２が嵌るように構成されている。そして、２本の磁石１１４も、前記凹部に露出する面がＮ極およびＳ極となるように配置されている。
【００９２】
このような液体吐出装置１Ｂにおいても、吸入孔９２から液供給溝９１に液を供給すると、シリンダブロック３０の側面に開口する吸入ポート３５から液体計量空間内に液が供給され、吐出ポート３３および吐出孔９３を介して液が吐出されるため、前記液体吐出装置１や液体吐出装置１Ａと同様の作用効果を奏することができる。
また、磁石１０２，１１４を利用して連結しているので、プランジャ部材４０の着脱を容易にでき、洗浄時の取り外し、組立作業を容易に行うことができる。
さらに、磁石１０２，１１４を各２本設け、そのＮ極およびＳ極を異ならせているので、ボール保持部材７０に対するプランジャ部材４０の取付方向つまり開口４２の向きを一定にでき、間違って組み立てる可能性もなく、より一層容易に組み立てることができる。
【００９３】
なお、プランジャ部材４０や連結ロッド４４とボール保持部材７０との連結は、オルダム継ぎ手や磁石を利用したものに限らず、例えば、ボール保持部材７０の端面に袋ナットを形成し、プランジャ部材４０の端面にこの袋ナットに螺合する雄ねじを形成して連結する等、他の方法を採用してもよい。特に、容器４を用いない場合のように、プランジャ部材４０およびボール保持部材７０を直接連結でき、各部材の軸合わせも精度よく行える場合には、オルダム継ぎ手等の軸ずれを許容する連結構造を採用する必要はない。
【００９４】
また、シリンダブロック３０、プランジャ部材４０等の材質は、アルミナセラミック、窒化珪素等のセラミックや、超硬合金、ステンレス等の金属等が利用でき、使用する液体の種類などによって選択すればよい。
【００９５】
端面カム２０のカム面２０Ａの形状は、前記実施形態のカム線図のものに限らない。例えば、２つのプランジャ部材４０の開口４２が開口３４Ａや開口３５Ａに連通している際に各プランジャ部材４０が等加速度運動とされるカム面部分を、サインカーブのカム面などとしてもよく、要するに２つのプランジャ部材４０の移動量の合計が一定となるように各カム面を設計すればよい。
また、一定量の液体を無脈動で連続して吐出する必要がない液体吐出装置１の場合には、その吐出動作に応じたカム面２０Ａに設計すればよい。要するに、カム面２０Ａの形状は、液体吐出装置に要求される液体の吐出動作に応じて設計すればよく、このような液体吐出装置においても、シリンダ孔３１に挿入されるプランジャ部材４０を回転させながら軸方向に移動することで、小型でかつ高精度の吐出が行える液体吐出装置を実現できる。
【００９６】
シリンダブロック３０の構成は前記実施形態のものに限らず、例えば、吐出ポート３３と吸入ポート３５とを逆に設定してもよい。また、シリンダ孔３１およびプランジャ部材４０の数も３つに限らず、２つあるいは４つ以上設けてもよい。但し、２つの場合には、液体吐出が間欠的になるため、連続的に吐出する場合には３つ以上であることが好ましく、特に、４つ以上設けた場合に比べて構成を簡易にできる点で前記実施形態のように３つ設けることが最も好ましい。
【００９７】
さらに、シリンダ孔３１に形成された吐出ポート３３の連通孔３３Ｂや吸入ポート３５は、断面形状が円形つまり各吐出側開口３４Ａ、吸入側開口３５Ａが円形に形成されたものに限らず、断面形状が楕円形等の他の形状に形成されたものでもよい。特に、各開口３４Ａ，３５Ａは、回転する各プランジャ部材４０の開口４２が所定の角度範囲で連通し続ける必要があるため、その回転方向の長さ寸法が、それに直交するシリンダ孔３１の軸方向の長さ寸法に比べて長いもの、例えば、断面形状が楕円であれば、その短軸がシリンダ孔３１の軸方向に沿って設けられ、長軸がプランジャ部材４０の回転方向に設けられていることが好ましい。このような構成を採用すれば、各開口３４Ａ，３５Ａの開口面積をそれほど大きくすることなく、かつ、プランジャ部材４０の開口４２との連通状態を維持できる。但し、前記実施形態のように円形に形成すれば各ポート３３，３５を容易に加工できる利点がある。
【００９８】
また、プランジャ部材４０は、開口４２がプランジャ部材４０の端面から所定寸法離れた位置に形成されたもの、つまり側面の中間部に開口４２が形成されたものに限らず、開口４２がプランジャ部材４０の端面から連続して形成されたＤカット式のプランジャ部材を用いてもよい。Ｄカット式プランジャ部材であれば、その側面に端面から連続する凹部を形成するだけでよいため、加工が容易になり、特に、極微量の液体を吐出するため、プランジャ部材４０の直径も１〜２mm程度と非常に細い場合でも、比較的容易に形成できる利点がある。
【００９９】
また、モータ２Ａとしては、ステッピングモータ、サーボモータ、シンクロナスモータ、ＤＣモータ、インダクションモータ、レバーシブルモータ、エアモータ等の種々のモータを利用することができる。
また、これら以外の部分の形状、構造等も前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【０１００】
なお、本発明の液体吐出装置１，１Ａ，１Ｂは、一定流量を所定時間流し続ける定流量用に用いられるだけでなく、例えばモータ２Ａを適宜制御して液体を所定パターンで吐出したり、所定の液体が流れているラインの流量計測値等に応じて微量の液をライン内に吐出して混合したり、ラインからサンプリングしたりする場合に利用できる。
【０１０１】
さらに、所定の液体が流れているラインにプランジャポンプを介在させてポンプ前後のラインの圧力等が平衡状態となるようにモータ２Ａを作動させ、その平衡状態のモータ２Ａの回転量やパルス数等から流量を測定してもよい。特に、本発明の液体吐出装置は、極微量の液体を吸引・吐出することに適しているので極微量流量計としても利用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、構造を簡易にできて小型化が容易であるとともに、液圧が高い場合にも対応可能な液体吐出装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】第１実施形態の要部を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の容器部分の要部を示す断面図である。
【図４】シリンダブロックおよびプランジャ部材を示す斜視図である。
【図５】シリンダブロックおよびプランジャ部材を示す断面図である。
【図６】オルダム継ぎ手を示す分解斜視図である。
【図７】端面カムおよびボール保持部材を示す斜視図である。
【図８】端面カムのカム線図である。
【図９】第１実施形態における動作説明図である。
【図１０】第１実施形態における動作説明図である。
【図１１】第１実施形態における動作説明図である。
【図１２】本発明の変形例における要部を示す断面図である。
【図１３】本発明の他の変形例における要部を示す断面図である。
【図１４】図１３の変形例における要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１，１Ａ，１Ｂ…液体吐出装置、２Ａ…サーボモータ、２Ｃ…出力軸、４…容器、２０…端面カム、２０Ａ…カム面、２２…オルダム継ぎ手、２３…カム本体、２４…歯車軸部材、３０…シリンダブロック、３１…シリンダ孔、３３…吐出ポート、３５…吸入ポート、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…プランジャ部材、４１…液体貯留空間、４２…開口、４４…連結ロッド、４６…オルダム継ぎ手、６０…カムフォロワガイドブロック、７０…
ボール保持部材、７２…歯、７５…ボール、９０…ケース体、１０１…磁石ホルダ、１０２，１１４…磁石、１１１…第１ボール保持部材、１１２…第２ボール保持部材。
【図１】
2005188457.tif 000003
【図２】
2005188457.tif 000004
【図３】
2005188457.tif 000005
【図４】
2005188457.tif 000006
【図５】
2005188457.tif 000007
【図６】
2005188457.tif 000008
【図７】
2005188457.tif 000009
【図８】
2005188457.tif 000010
【図９】
2005188457.tif 000011
【図１０】
2005188457.tif 000012
【図１１】
2005188457.tif 000013
【図１２】
2005188457.tif 000014
【図１３】
2005188457.tif 000015
【図１４】
2005188457.tif 000016