【手続補正書】
【提出日】平成19年2月13日(2007.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】液体定量吐出バルブおよび液体定量吐出装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、液室内において第１位置と第２位置との間で移動可能に設けられ、上記液体貯留容器内の液体の加圧動作に応じて移動するニードル状の弁体と、その弁体の第１位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、上記弁体の第１位置から第２位置への移動または第２位置から第１位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように移動する圧力補償手段とを備える液体定量吐出バルブ。
【請求項２】
液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、液室内において第１位置と第２位置との間で移動可能に設けられ、上記液体貯留容器内の液体の加圧動作に応じて移動するニードル状の弁体と、その弁体の第１位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、上記弁体の第１位置から第２位置への移動または第２位置から第１位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように移動する圧力補償手段と、上記弁体の第１位置と第２位置との間のストローク長を調整するための調整手段と、上記圧力補償手段の移動範囲を調整するための調整手段とを備える液体定量吐出バルブ。
【請求項３】
上記バルブ本体はシリンダーの形態に構成され、弁体の後端はシリンダーのピストンに連結され、上記圧力補償手段は上記ピストンと独立に設けられ、その一部が上記液室内に臨んで配設された圧力補償ピストンからなり、上記液室内の液圧の変動は、上記ピストンの移動方向と反対の方向への上記圧力補償ピストンの移動によって相殺されるように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の液体定量吐出バルブ。
【請求項４】
上記弁体は、バルブ本体の外側に配設した第１の電磁駆動手段によって駆動され、上記圧力補償手段は、一端を液室内に臨ませたアクチュエータから構成され、そのアクチュエータの他端はバルブ本体の外側に配設した第２の電磁駆動手段に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体定量吐出バルブ。
【請求項５】
上記第１および第２電磁駆動手段のそれぞれは、モータおよびその回転を直線運動に変換する機構から構成されることを特徴とする請求項４に記載の液体定量吐出バルブ。
【請求項６】
上記第１電磁駆動手段は、弁体の後端に接続された第１のプランジャーと、その第１のプランジャーを駆動させる第１の磁気コイルとから構成されると共に、上記第２電磁駆動手段は、アクチュエータの一端に接続される第２のプランジャーと、その第２のプランジャーを磁気的に駆動させる第２の磁気コイルとから構成されることを特徴とする請求項４に記載に液体定量吐出バルブ。
【請求項７】
液体を貯留する液体貯留容器と、
該液体貯留容器に液密に配設されるプランジャーを含む液体加圧手段と、
上記液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、液室内において第１位置と第２位置との間で移動可能に設けられ、上記プランジャーの動作に応じて移動するニードル状の弁体と、その弁体の第１位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、上記弁体の第１位置から第２位置への移動または第２位置から第１位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように移動する圧力補償手段とを備える液体定量吐出バルブと、
から構成される液体定量吐出装置。
【請求項８】
上記弁体の第１位置と第２位置との間のストローク長を調整するための調整手段と、上記圧力補償手段の移動範囲を調整するための調整手段とを有することを特徴とする請求項７に記載の液体定量吐出装置。
【請求項９】
上記バルブ本体はシリンダーの形態に構成され、弁体の後端はシリンダーのピストンに連結され、上記圧力補償手段は上記ピストンと独立に設けられ、その一部が上記液室内に臨んで配設された圧力補償ピストンからなり、上記液室内の液圧の変動は、上記ピストンの移動方向と反対の方向への上記圧力補償ピストンの移動によって相殺されるように構成されることを特徴とする請求項７に記載の液体定量吐出装置。
【請求項１０】
上記弁体は、バルブ本体の外側に配設した第１の電磁駆動手段によって駆動され、上記圧力補償手段は、一端を液室内に臨ませたアクチュエータから構成され、そのアクチュエータの他端はバルブ本体の外側に配設した第２の電磁駆動手段に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の液体定量吐出装置。
【請求項１１】
上記第１および第２電磁駆動手段のそれぞれは、モータおよびその回転を直線運動に変換する機構から構成されることを特徴とする請求項１０に記載の液体定量吐出装置。
【請求項１２】
上記第１電磁駆動手段は、弁体の後端に接続された第１のプランジャーと、その第１のプランジャーを駆動させる第１の磁気コイルとから構成されると共に、上記第２電磁駆動手段は、アクチュエータの一端に接続される第２のプランジャーと、その第２のプランジャーを磁気的に駆動させる第２の磁気コイルとから構成されることを特徴とする請求項１０に記載に液体定量吐出装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の液体定量吐出バルブは、
（１）  液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、液室内において第１位置と第２位置との間で移動可能に設けられ、上記液体貯留容器内の液体の加圧動作に応じて移動するニードル状の弁体と、その弁体の第１位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、上記弁体の第１位置から第２位置への移動または第２位置から第１位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように移動する圧力補償手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明の液体定量吐出バルブは、
（２）  液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、液室内において第１位置と第２位置との間で移動可能に設けられ、上記液体貯留容器内の液体の加圧動作に応じて移動するニードル状の弁体と、その弁体の第１位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、上記弁体の第１位置から第２位置への移動または第２位置から第１位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように移動する圧力補償手段と、上記弁体の第１位置と第２位置との間のストローク長を調整するための調整手段と、上記圧力補償手段の移動範囲を調整するための調整手段とを備えることを特徴とする。
さらに、本発明の液体定量吐出装置は、
（３）  液体を貯留する液体貯留容器と、
該液体貯留容器に液密に配設されるプランジャーを含む液体加圧手段と、
上記液体貯留容器に連通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバルブ本体と、液室内において第１位置と第２位置との間で移動可能に設けられ、上記プランジャーの動作に応じて移動するニードル状の弁体と、その弁体の第１位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座と、上記弁体の第１位置から第２位置への移動または第２位置から第１位置への移動によって生じる液室内での液圧の増加または減少を相殺するように、上記弁体の移動に応じて、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように移動する圧力補償手段とを備える液体定量吐出バルブと、
から構成されることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
このような液体定量吐出バルブまたは液体定量吐出装置におけるニードル状の弁体は、第１位置と第２位置との間で移動可能に配設され（第１位置から第２位置への移動または第２位置から第１位置への移動）、かつ液体貯留容器内の液体の加圧動作、即ち、液体貯留容器に液密に配設されるプランジャーの動作に応じて移動されることによって、液体の吐出量を制御するように構成されるが、この移動によって生じる液室内における弁体の占有体積の変化、すなわち液圧の変化が圧力補償手段の移動によって相殺されるので、液室内の液圧は常に所定の値に保持され、バルブ作動中の吐出流速を一定に保持することができる。特に、小さな寸法および体積のニードル弁体の移動による微小な液圧の変動を有効に吸収することができるので、液体吐出を高精度でかつ安定的に行うことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明においては、ニードル弁体の第1位置から第２位置までのストローク長を調整するための手段および圧力補償手段の移動範囲を調整するための調整手段を設けることが好ましく、そのような構成とすることによって、弁体のストローク長の調整によって液体の吐出流速を所望の値に設定することができると共に、圧力補償手段の移動範囲を弁体の調整されたストローク量に見合ったものとすることができる。
さらに、ニードル弁体の移動および圧力補償手段を形成するアクチュエータの駆動は、それぞれ電磁駆動手段によって行うように構成することもできる。このような場合には、ニードル弁体の後端は、バルブ本体の外側に配設した第１の電磁駆動手段に接続され、上記アクチュエータは、バルブ本体の外側に配設した第２の電磁駆動手段に接続される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図２は本発明の第２の実施形態を示す断面図であり、第１の実施態様と同一または類似の部分は同一の符号で示される。この実施態様は、ピストン２４と圧力補償ピストン２６のそれぞれについて、ストローク長を調整する手段を設けた例を示す。ニードルバルブ本体１２の上部から空気室３０内にねじ込まれた雄ねじ３８は、ピストン２４の変位量、すなわちニードル弁体２０の第１位置から第２位置までのストローク長を調整するためのものである。ねじ４４を所定の距離だけねじ込むことによって、ニードル弁体２０の第２位置をより下方にシフトさせることができ、したがって、ニードルバルブの開度を所望の値に調整することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、空気室３０と空気室３２とを区画する隔壁２５の外側から空気室３２内にねじ込まれた雄ねじ４０は、同じく圧力補償ピストン２６の変位量を調整するためのものであり、このような調整は、上記ピストン２４の変位量の調整に伴って行われることが望ましい。たとえば、ねじ３８の先端を空気室３０内に突出させてニードル弁体２０のストロークを小さくした場合 (開度を小さくした) には、ニードル弁体２０の液室１６内で占める体積の増減幅も小さくなるので、そのような増減幅に見合った圧力補償ピストン２６のストローク長の調整が必要となるからである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
上記のようなストローク長を調整する手段としての、雄ねじ３８および４０にマイクロメータを取り付けると、各ピストンのストローク量を手動でしかも定量的に調整することができる。上述した第１および第２の実施態様においては、圧力補償手段としてピストンを用いたが、これに限定されるべきでなく、ニードル弁体２０の移動に伴う液室１６内における占有体積の変化を相殺するように、弁体の移動に同期して液室の体積を変化させることができる手段、たとえば、ダイアフラムやベローズで構成してもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、液体の吐出口を開閉させるニードルバルブ弁体の移動が、液体貯留容器内の液体の加圧動作または液体加圧手段のプランジャーの動作に応じて行われると共に、そのようなニードル弁体の移動に応じて、圧力補償手段がニードル弁体の第１の位置と第２の位置との間の移動によって生じる液圧の増加または減少を相殺する如く、液室内の弁体の占有体積を減少または増加させるように移動するので、液体の微小定量吐出をタイムラグなしで高精度でしかも安定的に行うことができる。特に、従来のような、液体吐出時の液室の圧力低下による現象、たとえば液体に大気が混入したり、吐出口から液室方向へ液体が戻ってしまうといった不都合が解消され、ニードル弁体を作動させた直後から一定の吐出流速での液体吐出を行うことができると共にすばやく液体吐出を停止することができる。