(57)【要約】【課題】圧力計を用いることなくダイアフラムポンプの吐出圧力を容易に把握することができるダイアフラムポンプシステムを提供する。【解決手段】ダイアフラムポンプシステムは、ハウジング２と、ハウジング２内に取り付けられ当該ハウジング２内にポンプ室５１を区画形成するローリングダイアフラム５と、ハウジング２内においてその軸心方向に前記ローリングダイアフラム５と一体的に往復移動可能に配置されたピストン３と、ピストン３を往復移動させるためのステッピングモータ３０と、ステッピングモータ３０を制御する制御基板９と、を備え、ピストン３の往復移動に伴うローリングダイアフラム５の変形によりポンプ室５１内の容積を変化させることで移送流体を吸入および吐出する。このダイアフラムポンプシステムは、制御基板９に入力される入力電流値を検出する電流検出部７０と、電流検出部７０が検出した入力電流値を表示する表示部８１と、を備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジング内に取り付けられ当該ハウジング内にポンプ室を区画形成するローリングダイアフラムと、前記ハウジング内においてその軸心方向に前記ローリングダイアフラムと一体的に往復移動可能に配置されたピストンと、前記ピストンを往復移動させるためのステッピングモータと、前記ステッピングモータを制御する制御基板と、を備え、前記ピストンの往復移動に伴うローリングダイアフラムの変形により前記ポンプ室内の容積を変化させることで移送流体を吸入および吐出するダイアフラムポンプシステムであって、
前記制御基板に入力される入力電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が検出した前記入力電流値を表示する表示部と、を備えていることを特徴とするダイアフラムポンプシステム。
【請求項２】
前記電流検出部で検出された前記入力電流値が上限閾値以上である場合または下限閾値以下である場合に、前記表示部に警告表示させる表示制御部をさらに備えている請求項１に記載のダイアフラムポンプシステム。
【請求項３】
前記表示部は、前記上限閾値または前記下限閾値を入力設定することが可能な閾値入力領域を表示可能である請求項２に記載のダイアフラムポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイアフラムポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体、液晶、有機ＥＬ、太陽電池等の製造プロセスにおいて、薬液を塗布又は調合するときに当該薬液を送給させるポンプとして、ダイアフラムポンプが使用される場合がある。
この種のダイアフラムポンプは、例えば、特許文献１に記載されているように、シリンダ内に収容されたピストンの往復移動により、シリンダ内のローリングダイアフラムで密閉されたポンプ室（圧力室）の容積が変化することで、ポンプ室内に薬液を吸い込んで吐出するようになっている。
【０００３】
ピストンは、その軸線と同軸上に配置されたシャフト及びボールねじを介して駆動源であるステッピングモータに接続されている。ステッピングモータの回転運動は、ボールねじ等により直線運動に変換されてピストンを往復移動させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、ステッピングモータは、その制御方式がオープンループ制御であり、負荷が大きいと脱調するおそれがあるため、脱調しないように低トルクで使用される。このため、上述のように薬液を送給するダイアフラムポンプの駆動源としてステッピングモータを使用した場合、以下のような問題が生じる。すなわち、薬液を移送する配管の液漏れやフィルタの目詰まり等の異常が発生したときに、ステッピングモータは脱調することなく動作し続けることが多いため、これらの異常を把握することが困難となる。
【０００６】
そこで、ダイアフラムポンプから吐出された薬液を移送する配管に、薬液の吐出圧力を検出する圧力計を設け、その圧力計の検出値に基づいて上記異常を把握することが考えらえる。しかし、配管に圧力計を設けると、薬液が圧力計に滞留し易くなり、その滞留した薬液の成分が変化して固形物となる場合がある。このような固形物が発生すると、薬液と共に移送された固形物がウエハ等に塗布されることで、製造不良などの問題が生じる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、圧力計を用いることなく移送流体の吐出圧力を把握することができるダイアフラムポンプシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ステッピングモータでは、その回転速度が速くなりモータの負荷が増えるにしたがって、消費電力が増加する。これは、ダイアフラムポンプの吐出速度や吐出圧力が大きくなるほどステッピングモータの消費電力が増加することを意味する。前記吐出圧力や吐出速度の増加にともなってステッピングモータの消費電力が増加するときは、制御基板の消費電力も増加するため、制御基板に入力される入力電圧が一定であれば、制御基板の消費電力が増加するにともなって、制御基板への入力電流値も増加する。したがって、ダイアフラムポンプの吐出速度が一定であるときに制御基板への入力電流値が増加することは、ダイアフラムポンプの吐出圧力が増加することを意味する。本願発明者は、かかる知見に基づいて本願発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明のダイアフラムポンプシステムは、ハウジングと、前記ハウジング内に取り付けられ当該ハウジング内にポンプ室を区画形成するローリングダイアフラムと、前記ハウジング内においてその軸心方向に前記ローリングダイアフラムと一体的に往復移動可能に配置されたピストンと、前記ピストンを往復移動させるためのステッピングモータと、前記ステッピングモータを制御する制御基板と、を備え、前記ピストンの往復移動に伴うローリングダイアフラムの変形により前記ポンプ室内の容積を変化させることで移送流体を吸入および吐出するダイアフラムポンプシステムであって、前記制御基板に入力される入力電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部が検出した前記入力電流値を表示する表示部と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
上記のように構成されたダイアフラムポンプシステムによれば、ステッピングモータを制御する制御基板への入力電流値を電流検出部により検出し、その検出した入力電流値を表示部に表示することで、圧力計を用いることなくダイアフラムポンプの吐出圧力を容易に把握することができる。これにより、ステッピングモータが脱調しない低トルクで使用されていても、ダイアフラムポンプシステムに異常が発生したことが容易に把握することができる。
【００１０】
上記ダイアフラムポンプシステムは、前記電流検出部で検出された前記入力電流値が上限閾値以上である場合または下限閾値以下である場合に、前記表示部に警告表示させる表示制御部をさらに備えているのが好ましい。
この場合、電流検出部が検出した入力電流値が上限閾値以上になったこと、または下限閾値以下になったことを容易に把握することができる。
【００１１】
前記表示部は、前記上限閾値または前記下限閾値を入力設定することが可能な閾値入力領域を表示可能であるのが好ましい。この場合、上限閾値または下限閾値を容易に調整することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のダイアフラムポンプシステムによれば、圧力計を用いることなくダイアフラムポンプの吐出圧力を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るダイアフラムポンプシステムに用いられるダイアフラムポンプの側断面図である。
【図２】ダイアフラムポンプの一部拡大側断面図である。
【図３】ダイアフラムポンプの正面断面図である。
【図４】ダイアフラムポンプのピストンが最前進位置にある状態を示す側断面図である。
【図５】ダイアフラムポンプシステムの概略構成図である。
【図６】表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【図７】表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【図８】ダイアフラムポンプの吐出圧力と制御基板の入力電流値との関係を示すグラフである。
【図９】ダイアフラムポンプシステムに異常が発生した場合における制御基板の入力電流値の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［ダイアフラムポンプの構成］
図１は、本発明の実施形態に係るダイアフラムポンプシステムに用いられるダイアフラムポンプの側断面図である。図１において、ダイアフラムポンプ１は、ハウジング２と、ピストン３と、シャフト４と、ローリングダイアフラム５と、駆動装置６と、案内部材７と、規制機構８とを備えている。本実施形態において、ダイアフラムポンプ１は、その長手方向（軸心方向）を上下方向として配置されている。
【００１５】
ハウジング２は、本実施形態においては、シリンダ１１と、ポンプヘッド１２とを有している。シリンダ１１は、円筒状に形成され、軸心方向を上下方向として配置されている。シリンダ１１は、例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から構成されている。シリンダ１１には、その軸心方向と交差する方向に貫通する通気口１４が形成されている。この通気口１４は、真空ポンプまたはアスピレータ等の減圧装置（図示省略）と接続されている。
【００１６】
ポンプヘッド１２は、有蓋円筒状に形成され、シリンダ１１の軸心方向一端側（上端側）にその開口を閉塞するように取り付けられている。ポンプヘッド１２は、シリンダ１１と略同一の内径を有し、シリンダ１１と共にピストン３を収容し得る収容空間を構成している。ポンプヘッド１２は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロオロエチレン）等のフッ素樹脂から構成されている。
【００１７】
ポンプヘッド１２の周壁部には、軸心方向と直交又は交差する方向に貫通する吸入口１５が形成されている。この吸入口１５は、薬液等の液体（移送流体）を貯溜する液体タンク（図示省略）に吸入側弁１７（図５参照）を介して接続されている。
【００１８】
ポンプヘッド１２の蓋部には、軸心方向に貫通する吐出口１６が当該蓋部の中央部（軸心部）に位置するように形成されている。この吐出口１６は、例えば液体を塗布する噴射ノズル等の液体供給部（図示省略）に吐出側弁１８を介して接続されている。
【００１９】
ピストン３は、ハウジング２内で当該ハウジング２に対して同軸上に配置されるとともに、ハウジング２の軸心方向（上下方向）に往復移動可能に配置されている。本実施形態において、ピストン３は、ハウジング２（シリンダ１１およびポンプヘッド１２）の内径よりも小さい直径を有する円柱状に形成されている。ピストン３の外周面は、当該外周面と対向するシリンダ１１またはポンプヘッド１２の内周面に対して所定間隔をあけて配置されている。ピストン３は、例えば、アルミニウム合金から構成されている。
【００２０】
図２は、ダイアフラムポンプ１の一部拡大側断面図である。図２に示すように、ピストン３は、軸心方向一端側（上端側）に開口する第１凹部２１を有するとともに、軸心方向他端側（下端側）に開口する第２凹部２２を有している。第１凹部２１及び第２凹部２２は、それぞれ前記ピストン３の軸心部に形成され、互いに同軸上に配置されている。なお、第１凹部２１と第２凹部２２とは連通していない。
【００２１】
ピストン３は、シャフト４の軸心方向一端部を嵌合可能な嵌合凹部２３を有している。この嵌合凹部２３は、第１凹部２１と第２凹部２２との間でピストン３の軸心部に形成され、第２凹部２２と同軸上に配置されている。嵌合凹部２３は、第２凹部２２よりも小径とされ、第２凹部２２内に臨むようにピストン３の軸心方向他端側（下端側）に開口されている。
【００２２】
図３は、ダイアフラムポンプ１の正面断面図である。図３に示すように、ピストン３は、当該ピストン３を軸心方向に貫通する直線状の貫通孔からなる空気通路２５を有している。空気通路２５は、第１凹部２１及び第２凹部２２よりも径方向（軸心方向と直交する方向）外側において、円周方向に所定間隔をおいて複数形成されている。
【００２３】
図２において、シャフト４は、ピストン３の軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されている。本実施形態において、シャフト４は、ピストン３と別体に構成されており、嵌合凹部２３の内周面に沿った外周面を有する軸心方向一端部（上端部）２７を備えている。本実施形態のシャフト４は、ピストン３の嵌合凹部２３と略同一又は若干小さく形成された丸棒形状とされている。シャフト４は、軸心方向に沿設され、ハウジング２およびピストン３と同軸上に配置されている。シャフト４は、例えば、焼き入れされた高炭素クロム軸受鋼等の鋼材や、マルテンサイト系ステンレス鋼等のステンレス鋼から構成されている。
【００２４】
こうして、本実施形態においては、ピストン３が嵌合凹部２３にシャフト４の上端部２７を離反可能に接触させつつ嵌め込むことによって、シャフト４に軸心方向一端側にて接した状態で連動するように構成されている。シャフト４は、単にピストン３の嵌合凹部２３に下側から嵌め込まれているだけとなっている。
【００２５】
このような構成により、ピストン３とシャフト４の組み付け及び分離が容易なものとされ、ダイアフラムポンプ１のメンテナンスの簡便化が図られている。また、ピストン３及びシャフト４の連結に起因してピストン３が変形するのを防止している。
【００２６】
図１において、駆動装置６は、ステッピングモータ３０と、シャフト４と同軸上に配置され且つシャフト４の軸心方向他端側に連結された出力軸３１とを有している。駆動装置６は、ハウジング２の軸心方向他側（下側）に取り付けられて、シャフト４を介してピストン３を軸心方向に往復移動させるべく、ステッピングモータ３０の回転運動を直線運動に変換して出力軸３１からシャフト４に出力し得るように構成されている。
【００２７】
本実施形態において、駆動装置６は、リニアアクチュエータから構成されており、ハウジング２内でピストン３を、最後進位置（図１参照）と最前進位置（図４参照）との間で軸心方向に往復移動させ得るようになっている。この駆動装置６は、ステッピングモータ３０の回転運動を直線運動に変換して出力し得る直動機構部を有している。
【００２８】
駆動装置６の出力軸３１は、丸棒部３２と、この丸棒部３２に一体に連結されたネジ軸部３３とを有する。出力軸３１は、そのネジ軸部３３と螺合するネジナット３４と共に直動機構部に含まれている。出力軸３１は、駆動装置６の本体におけるシリンダ１１内に臨む対向面からシリンダ１１内に向かって上方へ突設されている。そして、出力軸３１は、シャフト４と同軸上に配置され、その突出端部（上端部）側で、すなわち、丸棒部３２でシャフト４の軸心方向他端部（下端部）２８と連結されている。
なお、リニアアクチュエータは、従来のリニアアクチュエータと実質的に同様の構成を有することから、当該リニアアクチュエータの他の構成についての詳細な説明は省略する。
【００２９】
図２において、ローリングダイアフラム５は、ピストン３の軸心方向一側に配置された蓋部３５と、ハウジング２に取り付けられた開放端部３６と、蓋部３５と開放端部３６との間に配置された折返部３７とを有している。そして、ローリングダイアフラム５は、ハウジング２により位置固定された開放端３６に対して蓋部３５がピストン３と一体的に往復移動するように構成されている。
【００３０】
本実施形態において、ローリングダイアフラム５は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロオロエチレン）等のフッ素樹脂から構成されており、ピストン３と同軸上に配置されている。ローリングダイアフラム５は、軸心方向他側（下側）で外側に折り返された有蓋筒状に形成されており、軸心方向一側（上側）端部に円板状の前記蓋部３５を備えている。蓋部３５は、ピストン３と同程度の直径を有し、ローリングダイアフラム５の中央部に配置されている。
【００３１】
ローリングダイアフラム５は、軸心方向他側（下側）に開口を有し、その周囲に断面形状がＵ字形である前記折返部３７を備えている。折返部３７の内周側端部と蓋部３５との間には軸心方向に延びる円筒状の内筒部３８が形成され、折返部３７と開放端部３６との間には内筒部３８と同軸上に延びる円筒状の外筒部３９が形成されている。開放端部３６は、外筒部３９の上端部の径方向外側にフランジ状に設けられている。
【００３２】
ここで、内筒部３８、折返部３７及び外筒部３９は、可撓性を有するように、例えば厚みを１ｍｍ以下且つ０．１ｍｍ以上とした薄肉（薄膜状）に形成されている。一方、蓋部３５及び開放端部３６は、剛性を有するように、内筒部３８、折返部３７及び外筒部３９よりも十分に厚い厚肉に形成されている。
ローリングダイアフラム５は、ハウジング２内に収容された状態で、開放端部３６をシリンダ１１とポンプヘッド１２との接合面間で強く挟持して位置固定させたうえでハウジング２に取り付けられている。
【００３３】
また、ローリングダイアフラム５は、蓋部３５がピストン３と突き合い接触するように、蓋部３５及び内筒部３８でピストン３を覆うように設けられている。そして、ローリングダイアフラム５は、折返部３７が後述する減圧室５３に臨んだ状態でハウジング２の内周面とピストン３の外周面との間に位置するように配置されている。
【００３４】
図２において、案内部材７は、ハウジング２内でピストン３よりも軸心方向他側（下側）に配置され且つハウジング２に取り付けられ、シャフト４を軸心方向に移動可能に案内し得るように構成されている。本実施形態において、案内部材７は、ハウジング２内を仕切る隔壁として機能する。案内部材７は、外周面がハウジング２の内周面に沿うように板状に形成されており、当該外周面によりシリンダ１１の内周面に隙間なく連結されている。案内部材７は、その軸心部を貫通するシャフト４を案内するようになっており、シリンダ１１と一体に構成されている。
【００３５】
案内部材７は、その軸心部にシャフト４を軸心方向に貫通させ、軸心方向他側（下側）で直接的に案内するようになっている。また、案内部材７の軸方向一側（上側）では、その軸心部に設けられたブッシング４１を介してシャフト４を支持するようになっている。ブッシング４１は、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮、フッ素樹脂又はナイロン等の樹脂から構成されている。また、案内部材７とシャフト４との間にはＯリングなどのパッキン４２が設けられている。このパッキン４２は、例えば、フッ素ゴム等のゴム材料から構成されている。そして、このパッキン４２と対向するように、パッキン押え部材４３は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼から構成されている。
【００３６】
案内部材７は、ハウジング２内でピストン３寄りに配置されており、案内部材本体４５と、この案内部材本体４５の軸心部から上側へ向かって突出するボス部４６とを有している。ボス部４６は、ピストン３が最後進位置又はその近傍位置に移動する際に、第２凹部２２に嵌め込まれてピストン３を移動可能に案内し得るように形成されている。本実施形態においては、案内部材本体４５からボス部４６に亘ってブッシング４１が延設されている。
【００３７】
本実施形態においては、さらに、案内部材本体４５を挟んでボス部４６の反対側（案内部材７の下側）には、筒状の規制部材４７が設けられている。この規制部材４７は、後述するスライド部材６２の上方へのスライド移動を規制するためのものである。規制部材４７は、シャフト４を支持し得るように、ブッシング４１と同軸上に配置されている。本実施形態の規制部材４７は、パッキン４２を下方から押さえるパッキン押え部材４３と一体に構成されている。
【００３８】
図１において、ダイアフラムポンプ１のハウジング２内は、ローリングダイアフラム５及び案内部材７等によって、液体を充填するためのポンプ室５１、駆動室５２及び減圧室５３が形成されるように仕切られている。
【００３９】
具体的には、ポンプ室５１は、ローリングダイアフラム５により、ハウジング２内のローリングダイアフラム５よりも軸方向一側（上側）に区画形成され、室内の容積を変更可能に構成されている。本実施形態において、ポンプ室５１は、ローリングダイアフラム５とハウジング２のポンプヘッド１２とにより囲まれて形成されており、吸入口１５及び吐出口１６のそれぞれと連通している。ポンプ室５１は、ピストン３の往復移動に伴うローリングダイアフラム５の動作（変形）によって、室内の容積が変化するようになっている。
【００４０】
駆動室５２は、案内部材７により、ハウジング２内の案内部材７よりも軸心方向他側（下側）に区画形成されている。本実施形態において、駆動室５２は、案内部材７とハウジング２のシリンダ１１と駆動装置６とにより囲まれて形成されている。駆動室５２には、駆動装置６の出力軸３１及びシャフト４のそれぞれの一部が収容されている。
【００４１】
減圧室５３は、ピストン３、ローリングダイアフラム５及び案内部材７により、ハウジング２内のポンプ室５１と駆動室５２との間に区画形成されている。本実施形態において、減圧室５３は、ピストン３とローリングダイアフラム５と案内部材７とハウジング２のシリンダ１１とにより囲まれて形成されており、通気口１４と連通している。
【００４２】
そして、減圧室５３は、ダイアフラムポンプ１の駆動時に、通気口１４を介して接続される減圧装置により所定の圧力（負圧）になるように減圧される構成とされている。減圧室５３は、ピストン３の複数の空気通路２５を介して、突き合い接触するピストン３の上面と、ローリングダイアフラム５の蓋部３５の下面との間を連通している。
【００４３】
図１及び図３において、規制機構８は、ハウジング２内の案内部材７よりも軸心方向他側でハウジング２とシャフト４との間に設けられ、シャフト４の軸心方向への往復移動を許容しつつ、軸心回りの回転を規制し得るように構成されている。本実施形態において、規制機構８は、駆動室５２内に設けられており、延在する軌道体６１に沿って移動体６２を相対移動させることができる直動ガイドから構成されている。
【００４４】
具体的には、規制機構８は、駆動室５２内に臨むようにハウジング２にその軸心方向に延びるように設けられたレール状のガイド部材（軌道体）６１と、シャフト４に固定され且つガイド部材６１に装着されて当該ガイド部材６１に対して相対移動可能なスライド部材（移動体）６２とを有している。スライド部材６２は、その内部に配置された複数の転動体であるボール（図示省略）を介して、ガイド部材６１に相対移動可能に嵌め合わされている、こうして、スライド部材６２は、ガイド部材６１に対してガタツキなくスライド移動するようになっている。
【００４５】
スライド部材６２は、スライド部６３と、このスライド部６３に固定された連結部６４とを有している。スライド部６３は、ガイド部材６１にハウジング２の軸心側から跨るように装着されて、このガイド部材６１により案内されつつ軸心方向にスライド移動可能とされている。連結部６４は、シャフト４に外嵌され、シャフト４の往復移動に伴って当該シャフト４に対して一体的に移動するように固定されている。なお、連結部６４の上方への移動に際しては、連結部６４が規制部材４７に突き当たることで、スライド部材６２全体の上方への移動が規制されるようになっている（図４参照）。
【００４６】
以上のような構成において、ダイアフラムポンプ１を駆動するために駆動装置６を作動すると、出力軸３１がネジナット３４の回転に伴って軸方向に直線運動することで、シャフト４が軸心方向に往復移動し、シャフト４が下方向へ復移動する吸込工程と、シャフト４が上方向へ往移動する吐出工程とが交互に繰り返し行われる。これにより、液体タンクに貯溜された液体を液体供給部に定量かつ定流量で供給することができる。
【００４７】
すなわち、吸込工程においては、ピストン３とローリングダイアフラム５の蓋部３５とが、シャフト４の復移動に追従して下方へ復移動する（図４に示す状態から図１に示す状態に変化する）。この過程で、ローリングダイアフラム５は、内筒部３８の軸心方向の長さが短くなり且つ外筒部３９の軸心方向の長さが長くなる。また、ハウジング２の内周面とピストン３の外周面との隙間で折返部３７が下方へ変位するようにローリングする。これに伴って、ポンプ室５１の容積が拡大するので、あわせて吐出側弁１８を閉弁し、かつ吸入側弁１７を開弁することで、液体タンク内の液体が吸入口１５を通じてポンプ室５１に吸入される。
【００４８】
また、吐出工程においては、ピストン３とローリングダイアフラム５の蓋部３５とが、シャフト４の往移動に追従して上方へ往移動する（図１に示す状態から図４に示す状態に変化する）。この過程で、ローリングダイアフラム５は、内筒部３８の軸心方向の長さが長くなり且つ外筒部３９の軸心方向の長さが短くなる。また、ハウジング２の内周面とピストン３の外周面との隙間で折返部３７が上方へ変位するようにローリングする。これに伴って、ポンプ室５１の容積が縮小するので、あわせて吐出側弁１８を開弁し、かつ吸入側弁１７を閉弁することで、ポンプ室５１内の液体が吐出口１６から吐出される。
【００４９】
前記吸込工程及び吐出工程では、減圧室５３は、通気口１４を介して接続される減圧装置により所定の圧力（負圧）になるように減圧される。したがって、ローリングダイアフラム５の蓋部３５の下面をピストン３の上面に、内筒部３８の内面をピストン３の外周面に、外筒部３９の外面をハウジング２の内周面に、それぞれ確実に密着させることができる。
特に、前述のように突き合い接触するローリングダイアフラム５の蓋部３５の下面とピストン３の上面との間は、ピストン３に形成された複数の空気通路２５によって、減圧室５３と連通しているので、ローリングダイアフラム５の蓋部３５とピストン３とをさらに確実に密着させることができる。
【００５０】
［ダイアフラムシステムの構成］
図５は、ダイアフラムポンプシステムの概略構成図である。図５において、本実施形態のダイアフラムポンプシステムは、上記ダイアフラムポンプ１と、電流検出部７０と、表示装置８０とを備えている。ダイアフラムポンプ１は、駆動装置６を制御する制御基板９を備えている。制御基板９には、ＲＯＭ９１、電圧センサ９２、温度センサ９３、圧力計９４、ＬＥＤ９５、ロータリスイッチ９６、ＤＩＰスイッチ９７、及び複数（ここでは７個）のコネクタ９８ａ〜９８ｇが実装されている。
【００５１】
ＲＯＭ９１は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）からなり、駆動装置６のステッピングモータ３０を制御する制御プログラムなどが記憶されている。
電圧センサ９２は、制御基板９へ入力される入力電圧値が正常範囲であるか否かを検出するものである。本実施形態では、前記入力電圧値の正常範囲はＤＣ２４Ｖ±１０％とされている。
【００５２】
温度センサ９３は、ダイアフラムポンプ１が高負荷で連続して動作した場合などに当該ポンプ１や制御基板９が破損しないように、制御基板９の温度を測定するものである。
圧力計９４は、ハウジング２内の減圧室５３（図１参照）が適正圧力値であるか否かを確認するために、減圧室５３の圧力を検出するものである。
【００５３】
コネクタ９８ａには電源（ＤＣ２４Ｖ）からの電源ケーブルが接続されている。コネクタ９８ｂには、駆動装置６のステッピングモータ３０への動力線と、ステッピングモータ３０のエンコーダからの信号線とが接続されている。
コネクタ９８ｃには上記吐出側弁１８への信号線が接続され、コネクタ９８ｄには吸入側弁１７への信号線が接続されている。
【００５４】
コネクタ９８ｅには隣接する他のダイアフラムポンプ１との接続ケーブルが接続され、コネクタ９８ｆには中継ユニット１９との接続ケーブルが接続されている。
コネクタ９８ｇには、真空ライントラップでの薬液の漏洩を検出する漏液センサ７１からの信号線が接続されている。
【００５５】
電流検出部７０は、電源から制御基板９に入力される入力電流値を検出する電流センサである。この電流検出部７０は、制御基板９において、電源ケーブルが接続されるコネクタ９８ａに近接する位置に実装されている。
【００５６】
表示装置８０は、電流検出部７０が検出した入力電流値を表示する表示部８１と、この表示部８１の表示を制御する表示制御部８２とを備えている。本実施形態においては、表示制御部８２はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなり、表示部８１はＰＣに接続されたディスプレイからなる。
【００５７】
［表示装置］
図６及び図７は、表示部８１に表示される画面の一例を示す図である。図６において、この画面には、電流検出部７０が検出した入力電流値などを表示するモニタ情報表示領域８１Ａが表示される。なお、本実施形態のモニタ情報表示領域８１Ａに表示される入力電流値は、最大電流値が図中の破線で囲まれた部分に表示される。また、図６に示す画面には、ダイアフラムポンプ１の吐出量、吐出時間及び吸入時間を入力設定することが可能であって、且つ吐出速度及び吸入速度が表示される吐出吸入情報表示領域８１Ｂが表示される。さらに、図６に示す画面には、ダイアフラムポンプ１の運転を停止する緊急停止ボタン８１Ｃ及び運転停止ボタン８１Ｄが表示される。
【００５８】
表示制御部８２は、電流検出部７０で検出された入力電流値が上限閾値以上である場合、及び下限閾値以下である場合に、それぞれ表示部８１に警告表示させる。その警告表示は、図６及び図７に示す画面で行われる。具体的には、表示部８１は、図６のモニタ情報表示領域８１Ａにおいて入力電流値が表示される領域（図中の破線で囲む部分）の背景色を、白色から赤色に変更する。
【００５９】
さらに、表示部８１は、図７に示す画面を表示する。この画面には、ワーニング情報表示領域８１Ｆ、及びワーニング履歴表示領域８１Ｇが表示される。ワーニング情報表示領域８１Ｆでは、警告対象である入力電流値を示す「電流値」の表示領域（図中の破線で囲まれた部分）が、例えば赤色で表示される。また、ワーニング履歴表示領域８１Ｇには、過去に警告表示されたダイアフラムポンプ１のＩＤ番号や入力電流値などの履歴が表示される。
【００６０】
なお、本実施形態のワーニング情報表示領域８１Ｆでは、「電流値」以外に、ダイアフラムポンプ１の吐出結果、又はステッピングモータ３０の温度に異常が発生した場合には、これらに対応する「吐出結果」、又は「モータ温度」の表示領域が赤色で表示されるようになっている。
【００６１】
図６に示す画面では、警告表示を行うか否かの判断基準となる入力電流値の上限閾値及び下限閾値を入力設定することが可能な閾値入力領域８１Ｅが表示される。本実施形態の閾値入力領域８１Ｅには、上限閾値及び下限閾値の基準となる「設定電流値」と、この設定電流値に対する「上マージン値」及び「下マージン値」とをそれぞれ入力設定することができるようになっている。
【００６２】
ここで、上マージン値は、上限閾値から設定電流値を差し引いた値であり、下マージン値は、設定電流値から下限閾値を差し引いた値である。すなわち、本実施形態では、上マージン値及び下マージン値をそれぞれ入力設定することで、入力電流値の上限閾値及び下限閾値を間接的に入力設定することができる。閾値入力領域８１Ｅの各値の入力設定はＰＣに接続されたキーボード等を用いて行われる。なお、閾値入力領域８１Ｅでは、上マージン値及び下マージン値を入力設定されるようになっているが、入力電流値の上限閾値及び下限閾値が直接入力設定されるようにしても良い。
【００６３】
図８は、ダイアフラムポンプ１の吐出圧力と制御基板９の入力電流値との関係を示すグラフである。ここでは、例として、ダイアフラムポンプ１の吐出速度を、０．４mL/sec、１．０mL/sec、１．５mL/sec、及び４．０mL/secとした場合のそれぞれについて上記関係を示している。図８に示すように、ダイアフラムポンプ１の吐出速度が大きくなるほど、制御基板９の入力電流値が全体的に増加しているのが分かる。また、各吐出速度において、吐出圧力が増加すると、入力電流値は正比例して増加しているのが分かる。
【００６４】
したがって、図６に示す画面において、例えば、吐出吸入情報表示領域８１Ｂの吐出速度が１．０mL/secと表示され、モニタ情報表示領域８１Ａの最大入力電流値が３００mAと表示されている場合には、図８のグラフ上において、吐出速度が１．０mL/secの場合であって且つ入力電流値が３００mAの場合における吐出圧力（ここでは０．２８MPa）を読み取ることで、ダイアフラムポンプ１の吐出圧力を容易に把握することができる。
【００６５】
図９は、ダイアフラムポンプシステムに異常が発生した場合における制御基板９の入力電流値の変化を示すグラフである。このグラフは、異常時の例として、フィルタの目詰まりが発生した場合、液体中に気泡が混入した場合、及び液体を移送する配管に液漏れが発生した場合の各入力電流値と、正常時の入力電流値とをそれぞれ所定時間のあいだ測定した結果を示すものである。なお、図９に示す各入力電流値は、ダイアフラムポンプ１の吐出速度を２．０mL/secとした場合の値を示している。
【００６６】
図９に示すように、各異常時の最大入力電流値は、３２８mA、３２３mA及び３１３mAであり、いずれも正常時の最大入力電流値（ここでは３２４mA）と異なる値を示している。したがって、ダイアフラムポンプシステムに異常が発生した場合、図６に示す画面のモニタ情報表示領域８１Ａに表示される最大入力電流値から、どのような異常が発生したのかを大まかに把握することができる。
【００６７】
また、図６に示す画面において、閾値入力領域８１Ｅの設定電流値、上マージン値及び下マージン値を予め入力設定しておけば、上記各異常が発生したときに表示部８１に警告表示させることができる。具体的には、閾値入力領域８１Ｅの設定電流値には、図９に示す正常時の最大入力電流値（３２４mA）を入力設定する。また、閾値入力領域８１Ｅの上マージン値には、以下の手順により算出された値を入力設定する。まず、図９に示す複数の異常時の最大入力電流値のうちから、正常時の最大入力電流値よりも大きい値であって、且つ正常時の最大入力電流値に最も近い値を上限閾値として選択する。ここではフィルタの目詰まりが発生した場合の最大入力電流値（３２８mA）を上限閾値として選択する。そして、その選択した最大入力電流値（３２８mA）から正常時の最大入力電流値（３２４mA）を差し引いた値（４mA）を、図６に示す閾値入力領域８１Ｅの上マージン値として入力設定する。
【００６８】
さらに、閾値入力領域８１Ｅの下マージン値には、以下の手順により算出された値を入力設定する。まず、図９に示す複数の異常時の最大入力電流値のうちから、正常時の最大入力電流値よりも小さい値であって、且つ正常時の最大入力電流値に最も近い値を下限閾値として選択する。ここでは液体中に気泡が混入した場合の最大入力電流値（３２３mA）を下限閾値として選択する。そして、その選択した最大入力電流値（３２３mA）を正常時の最大入力電流値（３２４mA）から差し引いた値（１mA）を、図６に示す閾値入力領域８１Ｅの下マージン値として入力設定する。
これにより、図６に示すモニタ情報表示領域８１Ａに表示される最大入力電流値が、上限閾値（３２８mA）以上となった場合、又は下限閾値（３２３mA）以下となった場合、表示部８１において上述の警告表示が行われる。
【００６９】
そして、本実施形態では、モニタ情報表示領域８１Ａに表示される最大入力電流値が上限閾値（３２８mA）以上となった場合には、フィルタの目詰まりによる異常が発生したことを容易に把握することができる。また、モニタ情報表示領域８１Ａに表示される最大入力電流値が下限閾値（３２３mA）以下となった場合には、その表示された最大入力電流値の大きさによって、異常種別を大まかに把握することができる。すなわち、前記表示された最大入力電流値が３２３mA付近の値を示している場合には、液体中に気泡が混入している異常であり、前記表示された最大入力電流値が３１３mA付近の値を示している場合には、液体を移送する配管に液漏れが発生している異常であると把握することができる。
【００７０】
［作用効果］
以上、本実施形態のダイアフラムポンプシステムによれば、ステッピングモータ３０を制御する制御基板９への入力電流値を電流検出部７０により検出し、その検出した入力電流値を表示部８１に表示することで、圧力計を用いることなくダイアフラムポンプ１の吐出圧力を容易に把握することができる。これにより、ステッピングモータ３０が脱調しない低トルクで使用されていても、ダイアフラムポンプシステムに異常が発生したことが容易に把握することができる。
【００７１】
また、本実施形態のダイアフラムポンプシステムは、電流検出部７０で検出された入力電流値が上限閾値以上または下限閾値以下である場合に、表示部８１に警告表示させる表示制御部８２を備えているため、制御基板９への入力電流値が上限閾値以上になったこと、または下限閾値以下になったことを容易に把握することができる。
また、表示部８１は、入力電流値の上限閾値または下限閾値を入力設定することが可能な閾値入力領域８１Ｅを表示可能であるため、入力電流値の上限閾値または下限閾値を容易に調整することができる。
【００７２】
また、本実施形態のダイアフラムポンプシステムによれば、上述の作用効果以外に、以下に示す作用効果を奏する。すなわち、図６に示す画面において、例えば、吐出吸入情報表示領域８１Ｂの吐出速度が１．０mL/secと表示され、モニタ情報表示領域８１Ａの最大入力電流値が３００mAと表示されている場合、図８のグラフ上において、吐出速度が１．０mL/secの場合であって且つ入力電流値が３００mAの場合における吐出圧力（ここでは０．２８MPa）を読み取ることで、ダイアフラムポンプ１の使用上限圧力値までのマージンを容易に把握することができる。例えば、前記使用上限圧力値が０．５０MPaである場合、前記マージンは０．２２（＝０．５０−０．２８）MPaとなる。
【００７３】
また、ダイアフラムポンプシステムでは、ダイアフラムポンプ１以外にフィルタやバルブなどの他の機器も使用されるが、これらの他の機器の中には、ダイアフラムポンプ１よりも使用上限圧力値が低い低圧機器が用いられる場合がある。このような場合には、ダイアフラムポンプ１の吐出圧力が低圧機器の使用上限圧力値以上になったときに、表示部８１に警告表示させることも可能となる。
【００７４】
例えば、ダイアフラムポンプ１の使用上限圧力値が０．５０MPaであり、低圧機器の使用上限圧力値が０．３０MPaである場合、図８のグラフ上において、ダイアフラムポンプ１の吐出圧力が０．３０MPaの場合に対応する入力電流値を読み取り、その入力電流値＝設定電流値＋上マージン値となるように、図６に示す閾値入力領域８１Ｅの各値を設定する。このように設定すれば、モニタ情報表示領域８１Ａに表示される最大入力電流値が、低圧機器の使用上限圧力値に対応する入力電流値以上になると、表示部８１に警告表示させることができる。これにより、低圧機器が使用上限圧力値以上で使用されることによって破損するのを防止することができる。
【００７５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更できるものである。例えば、上記実施形態では、ダイアフラムポンプシステムに発生する異常として、フィルタの目詰まりが発生する場合など４種類の異常が発生する場合について説明しているが、その他の異常が発生する場合にも適用することができる。また、上記実施形態の表示制御部８２は、電流検出部７０で検出された入力電流値が上限閾値以上または下限閾値以下である場合に、表示部８１に警告表示させているが、その警告表示に替えて、又はその警告表示とともに、ステッピングモータ３０を停止させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００７６】
２  ハウジング
３  ピストン
５  ローリングダイアフラム
９  制御基板
３０  ステッピングモータ
５１  ポンプ室
７０  電流検出部
８１  表示部
８１Ｅ  閾値入力領域
８２  表示制御部
【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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