(57)【要約】【課題】液体吐出精度に優れた液体供給装置を提供する。【解決手段】液体供給装置１０は第１ポンプ１１〜第３ポンプ１３を有し、液体を塗布具１５に供給するために使用される。第１逆止弁２１は、第１ポンプ１１を吐出動作させて第１吐出口１１ｂから液体を吐出するときに第１供給流路１６を閉じ、第２ポンプ１２を吐出動作させて第２ポンプ室４２内の液体を第１ポンプ室４１を介して第１吐出口１１ｂから吐出するときに第１供給流路１６を開く。第２逆止弁２２は、第２ポンプ１２を吐出動作させるときに第２供給流路１７を閉じ、第２ポンプ１２を吸入動作させながら第３ポンプ室４３内の液体を第２ポンプ室４２に供給するときに第２供給流路１７を開く。第２ポンプ室４２を吸入動作させるときに第２ポンプ室４２に負圧を発生させない。【選択図】図１
2017031881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に収容された液体を塗布具に供給する液体供給装置であって、
第１吐出口と第１流入口とに連通する第１ポンプ室を備え、吸入動作および吐出動作を行う第１ポンプ部材が設けられた第１ポンプと、
前記第１流入口に接続される第２吐出口と第２流入口とに連通する第２ポンプ室を備え、吸入動作および吐出動作を行う第２ポンプ部材が設けられた第２ポンプと、
前記第１流入口と前記第２吐出口とを接続する第１供給流路に設けられ、前記第２ポンプが吸入動作をするときに前記第１供給流路を閉じ、前記第２ポンプが吐出動作するときに前記第１供給流路を開く第１逆止弁と、
前記第２流入口に接続される第３吐出口と第３流入口とに連通する第３ポンプ室を備え、吸入動作および吐出動作を行う第３ポンプ部材が設けられた第３ポンプと、
前記第２流入口と前記第３吐出口とを接続する第２供給流路に設けられ、前記第２ポンプが吐出動作するときに前記第２供給流路を閉じ、前記第２ポンプが吸入動作するときに前記第２供給流路を開く第２逆止弁とを有し、
前記第２ポンプの吐出量は、前記第１ポンプの吐出量の２倍以上であり、
前記第３ポンプの吐出量は、前記第２ポンプの吐出量以上である液体供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体供給装置において、
前記第１ポンプ、前記第２ポンプ、前記第３ポンプの吐出、吸入動作を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記第１ポンプの吐出動作中に前記第１ポンプが一定流量吐出している間は前記第２ポンプに吸入動作をさせるとともに前記第３ポンプに吐出動作させ、前記第１ポンプの吸入動作中、吐出流量が増加している間および吐出流量が減少している間は前記第２ポンプに吐出動作をさせるとともに前記第３ポンプを吸入動作させ、
前記第２ポンプの吐出流量と前記第１ポンプの吐出流量の合計および前記第２ポンプの吐出流量と前記第１ポンプの吸入流量の差が、前記第１ポンプの一定流量吐出時の流量と同じであることを特徴とする液体供給装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の液体供給装置において、前記第３流入口と前記容器内の液体を前記第３流入口に供給する第３供給流路に設けられ、前記第３ポンプを吐出動作させるときに前記第３供給流路を閉じ、前記第３ポンプを吸入動作させるときに前記第３供給流路を開く第３逆止弁を有する、液体供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体供給装置において、前記第１ポンプの吐出流量は、前記第２ポンプの吐出流量と前記第１ポンプの吸入流量の差の分の流量を前記第１吐出口から吐出する、液体供給装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体供給装置において、前記第２ポンプの吐出流量と前記第３ポンプの吐出流量は同一である、液体供給装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体供給装置において、前記第１ポンプ部材、前記第２ポンプ部材および前記第３ポンプ部材は、それぞれチューブフラムであり、前記第１ポンプ室、前記第２ポンプ室および前記第３ポンプ室は、前記チューブフラムの内部に形成され、前記チューブフラムを収容するポンプケースと前記チューブフラムとにより区画される駆動室に非圧縮性媒体を供給することにより前記第１ポンプ室、前記第２ポンプ室および前記第３ポンプ室を膨張収縮する、液体供給装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体供給装置において、前記第１ポンプ部材、前記第２ポンプ部材および前記第３ポンプ部材は、それぞれポンプケースに設けられるベローズであり、前記第１ポンプ室、前記第２ポンプ室および前記第３ポンプ室は、前記ベローズの往復動端部に取り付けられたピストンを往復動することにより膨張収縮する、液体供給装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体供給装置において、前記第１ポンプ部材、前記第２ポンプ部材および前記第３ポンプ部材は、それぞれポンプケースに設けられるピストンと前記ポンプケースとにより区画され、前記ピストンを往復動することにより膨張収縮する、液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液等の液体を被塗布物に供給する液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路装置や液晶パネル等の技術分野においては、フォトレジスト液等の液体を被塗布物に供給するために液体供給装置が使用されている。液体供給装置は、収縮して吐出動作を行い、膨張して吸入動作を行うポンプ室を備えたポンプを有している。液体を被塗布物に連続的に供給するには、並列に配置された２つのポンプを有し、２つのポンプを交互に駆動するようにしたタイプの液体供給装置がある。
【０００３】
２つのポンプを並列配置した形態の液体供給装置においては、気泡抜けが悪くなるという課題がある。この課題を解決するために、特許文献１に記載のように、一次側ポンプと二次側ポンプとの２つのポンプを直列に配置した液体供給装置が開発されている。この液体供給装置においては、一次側ポンプの吐出流量を二次側ポンプの吐出流量よりも大きくし、一次側ポンプの吸入動作時に二次側ポンプを吐出動作させ、一次側ポンプの吐出動作時に二次側ポンプに液体を注入しながら二次側ポンプから液体を吐出させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、吐出流量が相違する２つのポンプを直列に配置した液体供給装置は、垂直方向に２つのポンプ室が直列に配置され、気泡は上に向かって抜けるので、流路内に気泡が滞留することを防止できるという利点を有している。一次側ポンプの吸入動作時に二次側ポンプを吐出動作させるために、逆止弁が、一次側ポンプの吐出口と二次側ポンプの流入口とを連通させる供給流路に設けられている。一次側ポンプの吸入動作時に一次側ポンプのポンプ室が負圧状態となることから、この逆止弁の弁体が弁座に強く押し付けられて供給流路は遮断される。続いて、一次側ポンプを吸入動作から吐出動作に切り換えて、二次側ポンプに液体を注入しながら二次側ポンプから液体を吐出させる。このときに、供給流路を閉状態から開状態に切り換えるための逆止弁の切り換え動作が遅れる。この逆止弁の動作遅れにより、流量が瞬間的に低下する。
【０００６】
本発明の目的は、液体吐出精度に優れた液体供給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】
本発明の液体供給装置は、容器に収容された液体を塗布具に供給する液体供給装置であって、第１吐出口と第１流入口とに連通する第１ポンプ室を備え、吸入動作および吐出動作を行う第１ポンプ部材が設けられた第１ポンプと、前記第１流入口に接続される第２吐出口と第２流入口とに連通する第２ポンプ室を備え、吸入動作および吐出動作を行う第２ポンプ部材が設けられた第２ポンプと、前記第１流入口と前記第２吐出口とを接続する第１供給流路に設けられ、前記第２ポンプが吸入動作をするときに前記第１供給流路を閉じ、前記第２ポンプが吐出動作するときに前記第１供給流路を開く第１逆止弁と、前記第２流入口に接続される第３吐出口と第３流入口とに連通する第３ポンプ室を備え、吸入動作および吐出動作を行う第３ポンプ部材が設けられた第３ポンプと、前記第２流入口と前記第３吐出口とを接続する第２供給流路に設けられ、前記第２ポンプが吐出動作するときに前記第２供給流路を閉じ、前記第２ポンプが吸入動作するときに前記第２供給流路を開く第２逆止弁とを有し、前記第２ポンプの吐出量は、前記第１ポンプの吐出量の２倍以上であり、前記第３ポンプの吐出量は、前記第２ポンプの吐出量以上である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、第１ポンプ〜第３ポンプはそれぞれ吸入動作と吐出動作を行い、直列に接続されている。第１逆止弁が第１供給流路に設けられ、第２逆止弁が第２供給流路に設けられており、第１ポンプを吐出動作させて第２ポンプを吸入動作させるときには、第３ポンプを吐出動作させるので、第２ポンプ室には負圧が発生することがない。したがって、第１ポンプからの吐出動作を停止させて吸入動作に切り換えるときには、第２ポンプ室の負圧の影響を受けることなく、所定のタイミングで第１逆止弁が作動する。これにより、液体供給装置からは一定流量の液体を高精度で吐出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】液体供給装置の基本構造を示す概略図であり、（Ａ）は第１ポンプから吐出流路へ液体を吐出している状態を示し、（Ｂ）は第２ポンプが吐出流路へ液体を吐出しながら第１ポンプ室に液体を供給している状態を示す。
【図２】一実施の形態である液体供給装置を示す断面図である。
【図３】液体供給装置における第１〜第３ポンプの吐出動作と吸入動作による塗布具への液体の供給動作を示すタイムチャートである。
【図４】比較例である従来の液体供給装置の基本構造を示す概略図であり、（Ａ）は第１ポンプから吐出流路へ液体を吐出している状態を示し、（Ｂ）は第２ポンプから吐出流路へ液体を吐出しながら第１ポンプに液体を供給している状態を示す。
【図５】従来の液体供給装置における第１ポンプと第２ポンプの吐出動作と吸入動作による塗布具への液体の供給動作を示すタイムチャートである。
【図６】他の実施の形態である液体供給装置を示す断面図である。
【図７】さらに他の実施の形態である液体供給装置を示す断面図である。
【図８】さらに他の実施の形態である液体供給装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。それぞれの実施の形態においては、共通性を有する部材には同一の符号が付されている。
【００１１】
図１に示されるように、液体供給装置１０は、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、および第３ポンプ１３を有し、これらの第１ポンプ１１〜第３ポンプ１３は、直列に接続され、それぞれ吸入動作と吐出動作とを行う。第１ポンプ１１は、第１流入口１１ａと第１吐出口１１ｂとを有し、第１吐出口１１ｂは吐出流路１４により塗布具１５に接続される。第２ポンプ１２は、第２流入口１２ａと第２吐出口１２ｂとを有し、第２吐出口１２ｂは第１供給流路１６により第１流入口１１ａに連通される。第３ポンプ１３は、第３流入口１３ａと第３吐出口１３ｂとを有し、第３吐出口１３ｂは第２供給流路１７により第２流入口１２ａに連通される。第１ポンプ１１の吐出量をＶ１、第２ポンプの吐出量をＶ２、第３ポンプの吐出量をＶ３とすると、Ｖ２はＶ１の２倍以上であればよく、Ｖ３はＶ２と同じまたはＶ２より大きければよい。なお、吐出量とは各ポンプが単独で吐出動作を行ったときに吐出される液体の量である。例えば、図８に示す液体供給装置１０の場合、ピストン５４〜５６の断面積と、ピストン５４〜５６の往復動ストロークによって吐出量が決定される。
【００１２】
第３供給流路１８が第３流入口１３ａに連通され、容器２０内に収容された液体は、第３供給流路１８に接続される注入流路１９により第３ポンプ１３に供給される。吐出流路１４と注入流路１９は、配管やホース等の中空の部材により形成されている。
【００１３】
第１逆止弁２１が第１供給流路１６に設けられる。図１（Ａ）に示されるように、第１ポンプ１１が吐出動作して第１吐出口１１ｂから液体を吐出するときには、第１逆止弁２１は第１供給流路１６を閉じる。一方、図１（Ｂ）に示されるように、第２ポンプ１２が吐出動作して第２ポンプ１２から吐出される液体を、第２ポンプ１２が第１ポンプ１１に供給するとともに第１ポンプ１１を介して第１吐出口１１ｂから吐出するときには、第１逆止弁２１は第１供給流路１６を開く。
【００１４】
第２逆止弁２２が第２供給流路１７に設けられる。第２ポンプ１２が吐出動作して第１ポンプ１１に液体を供給するとともに第２ポンプ１２が第１ポンプ１１を介して第１吐出口１１ｂから液体を吐出するときには、図１（Ｂ）に示されるように、第２逆止弁２２は第２供給流路１７を閉じる。一方、第２ポンプ１２が吸入動作すると同時に第３ポンプ１３が吐出動作し、第３ポンプ１３が液体を第２ポンプ１２に供給するときには、図１（Ａ）に示されるように、第２逆止弁２２は第２供給流路１７を開く。
【００１５】
第３逆止弁２３が第３供給流路１８に設けられる。第３ポンプ１３が吐出動作するときには、図１（Ａ）に示されるように、第３逆止弁２３は第３供給流路１８を閉じる。一方、第３ポンプ１３が吸入動作するときには、図１（Ｂ）に示されるように、第３逆止弁２３は第３供給流路１８を開き、容器２０内の液体が第３ポンプ１３に供給される。
【００１６】
第１ポンプ１１は、図１（Ａ）に示されるように液体を吐出する吐出動作と、図１（Ｂ）に示されるように、液体を吐出しながら第２ポンプ１２から供給される液体を吸入する吸入吐出動作とを行う。図１（Ａ）に示されるように、第１ポンプ１１が吐出動作を行うときには、第２ポンプ１２は吸入動作を行い、第３ポンプ１３は吐出動作を行う。第３ポンプ１３は第２ポンプ１２の吸入流量と同一の吐出流量を有し、さらに第２ポンプ１２の吐出流量と同一の吸入流量とを有している。このように、第２ポンプ１２が吸入動作しているときに、第２ポンプ１２は、第３ポンプ１３によって加圧される。したがって、第２ポンプ１２は、負圧にはならない。このとき、第３ポンプ１３は第２ポンプ１２を、第１逆止弁２１が開かない圧力すなわち、第１ポンプ１１より低い圧力まで加圧することができる。
【００１７】
一方、図１（Ｂ）に示されるように、第１ポンプ１１が吸入吐出動作を行うときには、第２ポンプ１２は吐出動作を行い、第３ポンプ１３は吸入動作を行う。このとき、第１ポンプ１１は、第２ポンプ１２の吐出流量と第１ポンプ１１の吸入流量の差の分の流量を第１吐出口１１ｂから吐出する。第２ポンプ１２は、第１ポンプ１１の吐出動作時の吐出流量と吸入吐出動作時の吸入流量との合計の流量を第１ポンプ１１に供給する。
【００１８】
第１ポンプ１１〜第３ポンプ１３が、このように動作することにより、第１ポンプ１１から一定流量の液体が連続的に吐出流路１４に吐出される。
【００１９】
図２に示されるように、第１ポンプ１１はポンプケース３１を有し、第２ポンプ１２はポンプケース３２を有し、第３ポンプ１３はポンプケース３３を有する。３つのポンプケース３１〜３３は端面が突き当てられてシリンダブロック３４に取り付けられる。第１ポンプ部材として管状のチューブフラム３５ａが、第１ポンプ１１のポンプケース３１内に組み込まれる。第２ポンプ部材として管状のチューブフラム３５ｂが、第２ポンプ１２のポンプケース３２内に組み込まれる。第３ポンプ部材として管状のチューブフラム３５ｃが、第３ポンプ１３のポンプケース３３内に組み込まれる。
【００２０】
吐出側の端板３６がポンプケース３１の吐出端部に設けられ、連結用の端板３７がポンプケース３１とポンプケース３２の間に設けられる。さらに、連結用の端板３８がポンプケース３２とポンプケース３３の間に設けられ、流入側の端板３９がポンプケース３３に設けられる。
【００２１】
チューブフラム３５ａの一端部は端板３６に取り付けられ、他端部は端板３７に取り付けられ、チューブフラム３５ａの内部は第１ポンプ室４１を形成する。チューブフラム３５ａの両端部間の部分は弾性変形自在である。第１ポンプ室４１が膨張する方向にチューブフラム３５ａが弾性変形すると、第１ポンプ１１は吸入動作を行う。第１ポンプ室４１が収縮する方向にチューブフラム３５ａが弾性変形すると、第１ポンプ１１は吐出動作を行う。チューブフラム３５ｂの一端部は端板３７に取り付けられ、他端部は端板３８に取り付けられ、チューブフラム３５ｂの内部は第２ポンプ室４２を形成する。チューブフラム３５ｂの両端部間の部分は弾性変形自在である。第２ポンプ室４２が膨張する方向にチューブフラム３５ｂが弾性変形すると、第２ポンプ１２は吸入動作を行う。第２ポンプ室４２が収縮する方向にチューブフラム３５ｂが弾性変形すると、第２ポンプ１２は、吐出動作を行う。チューブフラム３５ｃの一端部は端板３８に取り付けられ、他端部は端板３９に取り付けられ、チューブフラム３５ｃの内部は第３ポンプ室４３を形成する。チューブフラム３５ｃの両端部間の部分は弾性変形自在である。第３ポンプ室４３が膨張する方向にチューブフラム３５ｃが弾性変形すると、第３ポンプ１３は吸入動作を行う。第３ポンプ室４３が収縮する方向にチューブフラム３５ｃが弾性変形すると、第３ポンプ１３は吐出動作を行う。
【００２２】
第１ポンプ室４１は、端板３６に設けられた第１吐出口１１ｂと、端板３７に設けられた第１流入口１１ａとに連通しており、第１吐出口１１ｂには吐出流路１４が接続される。第２ポンプ室４２は、端板３７に設けられた第２吐出口１２ｂと、端板３８に設けられた第２流入口１２ａとに連通している。図１に示した第１供給流路１６は、端板３７に形成される。第３ポンプ室４３は、端板３８に設けられた第３吐出口１３ｂと、端板３９に設けられた第３流入口１３ａとに連通している。図１に示した第２供給流路１７は、端板３８に形成される。図１に示した第３供給流路１８は端板３９に形成され、第３供給流路１８には注入流路１９が接続される。
【００２３】
第１逆止弁２１は、第２吐出口１２ｂと第１流入口１１ａとを連通させる第１供給流路１６に設けられている。第２逆止弁２２は、第３吐出口１３ｂと第２流入口１２ａとを連通させる第２供給流路１７に設けられている。第３逆止弁２３は、端板３９に設けられた第３供給流路１８に設けられている。
【００２４】
第１逆止弁２１〜第３逆止弁２３は、図２に示されるように、硬球からなる弁体４４ａ〜４４ｃを有する。液体供給装置１０は図２に示す上下方向に設置される。つまり第１ポンプ１１は一番上に、第３ポンプ１３は一番下に配置される。従って、第１ポンプ１１〜第３ポンプ１３が作動していないときには、弁体４４ａ〜４４ｃは自重によって弁座に当接し、それぞれの連通流路を閉じる。
【００２５】
チューブフラム３５ａの内部は第１ポンプ室４１であり、チューブフラム３５ａとポンプケース３１とにより駆動室５１が区画される。チューブフラム３５ｂの内部は第２ポンプ室４２であり、チューブフラム３５ｂとポンプケース３２とにより駆動室５２が区画される。同様に、チューブフラム３５ｃの内部は第３ポンプ室４３であり、チューブフラム３５ｃとポンプケース３３とにより駆動室５３が区画される。
【００２６】
３つのピストン５４〜ピストン５６がシリンダブロック３４に軸方向に往復動自在に設けられている。ピストン５４とシリンダブロック３４により媒体室５７ａが区画され、媒体室５７ａは駆動室５１に連通している。ピストン５５とシリンダブロック３４により媒体室５７ｂが区画され、媒体室５７ｂは駆動室５２に連通している。同様に、ピストン５６とシリンダブロック３４により媒体室５７ｃが区画され、媒体室５７ｃは駆動室５３に連通している。それぞれの駆動室と媒体室には、液体等の非圧縮性媒体が充填される。
【００２７】
それぞれのピストン５４〜ピストン５６を往復動するために、駆動機構６１〜駆動機構６３が支持台６４に設けられる。駆動機構６１は、モータ６５ａにより回転駆動される送りねじ６６ａを有し、送りねじ６６ａは、ピストン５５に取り付けられたナット６７ａにねじ結合される。駆動機構６２は、モータ６５ｂにより回転駆動される送りねじ６６ｂを有し、送りねじ６６ｂは、ピストン５５に取り付けられたナット６７ｂにねじ結合される。同様に、駆動機構６３は、モータ６５ｃにより回転駆動される送りねじ６６ｃを有し、送りねじ６６ｃは、ピストン５６に取り付けられたナット６７ｃにねじ結合される。それぞれの駆動機構６１〜駆動機構６３においては、モータ６５ａ〜モータ６５ｃを駆動させると、送りねじ６６ａ〜送りねじ６６ｃの回転がナット６７ａ〜ナット６７ｃによりピストン５４〜ピストン５６の軸方向往復動に変換される。ピストン５４〜ピストン５６を往復動すると、媒体室５７ａ〜媒体室５７ｃを介して駆動室５１〜駆動室５３の容積が変化し、第１ポンプ室４１〜第３ポンプ室４３が膨張収縮する。このように、ポンプ部材としてのチューブフラム３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、非圧縮性媒体を介して駆動される。液体供給装置１０は間接駆動形となっている。それぞれのモータ６５ａ〜モータ６５ｃは、制御部６８により制御される。制御部６８は、モータ６５ａ〜６５ｃを制御することで、第１ポンプ１１〜第３ポンプ１３の吐出・吸入動作を制御する。
【００２８】
駆動機構６１〜駆動機構６３は、モータによりピストン５４〜ピストン５６を駆動するようにしても良く、空気圧シリンダ、油圧シリンダ等のアクチュエータによりピストン５４〜ピストン５６を駆動するようにしても良い。
【００２９】
第１ポンプ１１を間接的に駆動するピストン５４の横断面積は、第２ポンプ１２を間接的に駆動するピストン５５の横断面積の２分の１であり、第３ポンプ１３を間接的に駆動するピストン５６の横断面積はピストン５５の横断面積と同一である。したがって、それぞれのピストン５４〜ピストン５６を同一の速度で軸方向に往復動させると、第１ポンプ１１の吐出流量と吸入流量は、第２ポンプ１２と第３ポンプ１３の吐出流量と吸入流量の２分の１である。それぞれのピストン５４〜５６の横断面積を同一にした場合には、ピストン５５，５６の往復動ストロークはピストン５４の２倍に設定し、ピストン５５，５６の往復動速度をピストン５４の２倍に設定する。これによって、第１ポンプ１１の吐出流量と吸入流量を、第２ポンプ１２と第３ポンプ１３の吐出流量と吸入流量の２分の１に設定できる。さらに、第２ポンプの吐出量Ｖ２を第１ポンプの吐出量Ｖ１の２倍以上とし、第３ポンプの吐出量Ｖ３を第２ポンプの吐出量Ｖ２と同じにすることができる。ピストン５４〜５６のストローク設定は、ストロークを制限するストッパーを設けても良いし、制御部６８によりストロークを制御しても良い。
【００３０】
このように、第２ポンプ１２の吐出流量と第１ポンプ１１の吸入流量の差の分の流量が第１吐出口１１ｂから吐出される。
【００３１】
図３は、液体供給装置における第１ポンプ〜第３ポンプの吐出動作と吸入動作と、吐出流路１４へ供給される流量を示すタイムチャートである。
【００３２】
制御部６８は、図１（Ａ）に示されるように、第１ポンプ１１を吐出動作させるときには、第２ポンプ１２を吸入動作させ、第３ポンプ１３を吐出動作させる。このときの第２ポンプ１２の吸入流量は第１ポンプ１１の吐出流量の２倍以上であり、第３ポンプ１３の吐出流量は第２ポンプ１２の吸入流量と同一である。それぞれのモータ６５ａ〜６５ｃが回転駆動されると、第１ポンプ１１の吐出動作が開始され、第１逆止弁２１の弁体４４ａが弁座に強く押し付けられて第１逆止弁２１は第１供給流路１６を閉じる。一方、第２ポンプ１２の吸入動作が開始されると、第２逆止弁２２の弁体４４ｂは弁座から離れて第２逆止弁２２は第２供給流路１７を開く。
【００３３】
第１ポンプ１１の吐出動作を終了するとき、制御部６８はそれぞれのモータ６５ａ〜モータ６５ｃは減速した後に、吐出動作時とは反対方向に回転駆動させる。第１ポンプ１１の吐出動作時である時間Ｔ１の間において第１ポンプ１１は一定の流量を保ち、その後、駆動機構６１の減速とともに流量が徐々に減少する。続いて、第１ポンプ１１は吐出動作から吸入動作に反転する。第１ポンプ１１が一定流量吐出から流量減少を始める時点で、第２ポンプ１２は吸入動作から吐出動作に反転し、第３ポンプ１３は吐出動作から吸入動作に反転する。したがって、第２ポンプ１２が吸入動作をしているときには、第２ポンプ１２の第２ポンプ室４２に第３ポンプ１３からの液体が供給されているので、第２ポンプ１２の第２ポンプ室４２は負圧状態にはならない。これによって、第１ポンプ１１の第１吐出口１１ｂから吐出流路１４により塗布具１５に供給される液体の流量は、一定に保持される。その結果、塗布具１５から被塗布物に一定流量の液体を吐出させることができ、液体供給装置１０の液体吐出精度を高めることができる。
【００３４】
図３に示されるように、第１ポンプ１１の吐出時間は、吐出流量増加時間Ｔ４と、定量吐出時間Ｔ１と、吐出流量減少時間Ｔ２からなる。吸入時間Ｔ３も吸入流量増加時間と、定量吸入時間と吸入流量減少時間とからなり、吸入時間Ｔ３は吐出時間と同一である。第１ポンプ１１の定量吐出時間Ｔ１においては、第２ポンプ１２は吸入動作する。第２ポンプ１２の吸入動作時間は、第１ポンプ１１の吸入流量増加時間と、定量吸入時間と、吸入流量減少時間の合計である。第１ポンプ１１の吐出流量減少時間Ｔ２においては、第２ポンプ１２は吐出流量を増加する。第１ポンプ１１の吸入時間Ｔ３においては、第２ポンプ１２は吐出流量を増加した後に一定流量で吐出し、次いで吐出流量減少に転じる。第１ポンプ１１の吐出流量増加時間Ｔ４においては、第２ポンプ１２の吐出流量が減少する。これにより、吐出流路１４の吐出流量は常に一定に保持される。
【００３５】
第１ポンプ１１の吐出流量が増加する時と減少する時にも、吐出流路１４の吐出流量を一定にするために、第２ポンプ１２の吐出時間はＴ２＋Ｔ３＋Ｔ４であり、第１ポンプ１１の吸入時間Ｔ３よりも長い。第２ポンプ１２の第２ポンプ室４２を負圧にしないようするために、第２ポンプ１２の吐出動作時に第３ポンプ１３は吸入動作を行い、第２ポンプ１２の吸入動作時に第３ポンプ１３は吐出動作を行う。第２ポンプ１２の吸入動作時に第３ポンプ１３は吐出動作を行うので、第２ポンプ１２の第２流入口１２aは第３ポンプ１３によって加圧され、第２ポンプ室４２は負圧になることはない。
【００３６】
図４は比較例である従来の液体供給装置の基本構造を示す概略図であり、図４（Ａ）は二次側の第１ポンプ１１が液体を吐出流路１４へ吐出している状態を示し、図４（Ｂ）は一次側の第２ポンプ１２が液体を吐出流路１４へ吐出すると同時に第１ポンプ１１に液体を充填している状態を示す。図５は、図４の液体供給装置おける第１ポンプ１１と第２ポンプ１２の吐出動作と吸入動作による塗布具への液体の供給動作を示すタイムチャートである。
【００３７】
比較例で示すように、第１ポンプ１１と第２ポンプ１２の２つのポンプを備えた従来の液体供給装置１０ａにおいては、図４（Ａ）に示されるように、二次側ポンプとしての第１ポンプ１１が液体を吐出している吐出動作時に、一次側ポンプとしての第２ポンプ１２が吸入動作すると、第２ポンプ１２の第２ポンプ室４２が負圧状態となるので、時間T１では第１逆止弁２１の弁体には弁座に押し付けられる方向の力が加えられる。続いて時間Ｔ２では、第１ポンプ１１の流量が低下し第１ポンプ室４１内の圧力が低下する。それと同時に、吐出動作に転じた第２ポンプ１２の第２ポンプ室４２内の圧力が上昇する。第１ポンプ室４１内の圧力が低下し、第２ポンプ室４２内の圧力が上昇し、第２ポンプ室４２内の圧力が第１ポンプ室４１内の圧力よりも高くなったときに、第１逆止弁２１は閉状態から開状態に切り換わる。このように、第１逆止弁２１は、時間Ｔ２の期間の最初に開状態に切り換わるのではなく、時間Ｔ２の期間の始まりから時間Ｄだけ遅れた時点で、開状態に切り換わる。この結果、第２ポンプ１２から第１ポンプ１１への液体の供給は、時間Ｔ２の期間の始まりから時間Ｄだけ遅れた時点で開始する。従って、第２ポンプ１２から第１ポンプ１１に供給される液体の流量は実線Ｄａで示されるようになり、第１ポンプ１１の第１吐出口１１ｂから吐出流路１４により塗布具１５に供給される液体の流量は、第１ポンプ１１が吐出動作から吸入動作に転じる際に、実線Ｄｂで示されるように一時的に低下する。
【００３８】
これに対し、図１に示されるように、第３ポンプ１３を第２ポンプ１２の流入側に設けると、第１ポンプ１１が吐出動作をしているときには、第２ポンプ１２が吸入動作するとともに第３ポンプ１３が吐出動作するので、第２ポンプ１２が吸入動作しているにもかかわらず第２ポンプ１２の第２ポンプ室４２は負圧状態とはならない。第１ポンプ１１は図３において破線で示されるようなタイミングの遅れＤは発生しない。したがって、図３に示されるように、第１ポンプ１１の第１吐出口１１ｂから吐出流路１４により塗布具１５に供給される液体の流量は、一定に保持され、液体供給装置１０の液体吐出精度を高めることができる。
【００３９】
なお、液体の粘性が高かったり、塗布具１５が液体供給装置１０よりも高い位置にあったりすると、第１ポンプ１１から塗布具１５まで液体を供給するために必要な吐出圧力が高くなることがある。このとき、定量吐出時間Ｔ１から吐出流量減少時間Ｔ２に移行しても、第２ポンプ室４２内の圧力が第１ポンプ室４１内の圧力よりも低い時間が続くことになり、第１逆止弁２１の切換が遅れてしまう。その場合、吐出流量減少時間Ｔ２に移行したときに第１ポンプ室４１の圧力と第２ポンプ室４２の圧力がほぼ等圧となるように、定量吐出時間Ｔ１の間にあらかじめ第２ポンプ１２に吐出動作をさせてもよい。
【００４０】
図６〜図８は、それぞれ他の実施の形態である液体供給装置を示す断面図である。これらの図においては、図２と共通性を有する部材には同一の符号が付されている。図２に示される液体供給装置１０は、媒体を介して間接的にポンプ室を膨張収縮する形態であるのに対し、図６〜図８に示される液体供給装置１０は、ポンプ室を直接膨張収縮させる形態である。
【００４１】
図６に示される液体供給装置１０は、第１ポンプ１１〜第３ポンプ１３を構成するポンプ部材がベローズにより形成されている。第１ポンプ部材としてベローズ７１ａが第１ポンプ１１のポンプケース３１内に組み込まれる。第２ポンプ部材としてベローズ７１ｂが第２ポンプ１２のポンプケース３２内に組み込まれる。第３ポンプ部材としてベローズ７１ｃが第３ポンプ１３のポンプケース３３内に組み込まれる。
【００４２】
それぞれのベローズ７１ａ〜ベローズ７１ｃは、ピストン５４〜ピストン５６の先端部に取り付けられる往復動端部７２ａ〜往復動端部７２ｃと、ポンプケース３１〜３３に取り付けられる環状の基部７３ａ〜基部７３ｃとを有し、往復動端部７２ａ〜往復動端部７２ｃと基部７３ａ〜基部７３ｃの間には軸方向に弾性変形自在のベローズ本体部７４ａ〜ベローズ本体部７４ｃが設けられている。第１ポンプ室４１はベローズ７１ａとポンプケース３１との間に形成され、第２ポンプ室４２はベローズ７１ｂとポンプケース３２との間に形成され、第３ポンプ室４３はベローズ７１ｃとポンプケース３３との間に形成される。
【００４３】
それぞれのピストン５４〜ピストン５６は、図２に示した液体供給装置１０と同様に、駆動機構６１〜駆動機構６３により軸方向に往復動される。ピストン５４〜ピストン５６が往復動すると、第１ポンプ室４１〜第３ポンプ室４３が膨張収縮する。第１ポンプ室４１の横断面積は、第２ポンプ室４２および第３ポンプ室４３の２分の１に設定されている。
【００４４】
図７に示される液体供給装置１０は、第１ポンプ１１〜第３ポンプ１３を構成するポンプ部材がダイヤフラムにより形成されている。第１ポンプ部材としてダイヤフラム８１ａが第１ポンプ１１のポンプケース３１内に組み込まれる。第２ポンプ部材としてダイヤフラム８１ｂが第２ポンプ１２のポンプケース３２内に組み込まれる。第３ポンプ部材としてダイヤフラム８１ｃが第３ポンプ１３のポンプケース３３内に組み込まれる。それぞれのダイヤフラム８１ａ〜ダイヤフラム８１ｃは、径方向の中央部でピストン５４〜ピストン５６の先端に固定され、外周部はポンプケース３１〜ポンプケース３３とシリンダブロック３４との間に挟み付けられている。第１ポンプ室４１はダイヤフラム８１ａとポンプケース３１とにより区画され、第２ポンプ室４２はダイヤフラム８１ｂとポンプケース３２とにより区画され、第３ポンプ室４３はダイヤフラム８１ｃとポンプケース３３とにより区画される。
【００４５】
それぞれのピストン５４〜ピストン５６は、図２および図６に示した液体供給装置１０と同様に、駆動機構６１〜駆動機構６３により軸方向に往復動される。ピストン５４〜ピストン５６が往復動すると、第１ポンプ室４１〜第３ポンプ室４３が膨張収縮する。第１ポンプ室４１の横断面積は、第２ポンプ室４２および第３ポンプ室４３の２分の１に設定されている。
【００４６】
図８に示される液体供給装置１０は、第１ポンプ１１〜第３ポンプ１３を構成するポンプ部材がピストンにより形成されている。第１ポンプ部材を構成するピストン５４が、ポンプケース３１に形成されたシリンダ孔８５ａに軸方向に往復動自在に装着される。第２ポンプ部材を構成するピストン５５が、ポンプケース３２に形成されたシリンダ孔８５ｂに軸方向に往復動自在に装着される。第３ポンプ部材を構成するピストン５６が、ポンプケース３３に形成されたシリンダ孔８５ｃに軸方向に往復動自在に装着される。
【００４７】
ピストン５４とシリンダ孔８５ａとにより第１ポンプ室４１が形成され、ピストン５５とシリンダ孔８５ｂとにより第２ポンプ室４２が形成され、ピストン５５とシリンダ孔８５ｃとにより第３ポンプ室４３が形成される。
【００４８】
それぞれのピストン５４〜ピストン５６は、図２、図６および図７に示した液体供給装置１０と同様に、駆動機構６１〜駆動機構６３により軸方向に往復動される。ピストン５４〜ピストン５６が往復動すると、第１ポンプ室４１〜第３ポンプ室４３が膨張収縮する。第１ポンプ室４１の横断面積は、第２ポンプ室４２および第３ポンプ室４３の２分の１に設定されている。
【００４９】
図６〜図８に示される液体供給装置１０においても、第１逆止弁２１が第１供給流路１６に設けられ、第２逆止弁２２が第２供給流路１７に設けられ、第３逆止弁２３が第３供給流路１８に設けられている。図６〜図８に示されるポンプ形態においても、図３に示したように、容器２０内の液体を塗布具１５へ一定の流量で供給することができる。
【００５０】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０    液体供給装置
１１    第１ポンプ
１１ａ    第１流入口
１１ｂ    第１吐出口
１２    第２ポンプ
１２ａ    第２流入口
１２ｂ    第２吐出口
１３    第３ポンプ
１３ａ    第３流入口
１３ｂ    第３吐出口
１６    第１供給流路
１７    第２供給流路
１８    第３供給流路
２１    第１逆止弁
２２    第２逆止弁
２３    第３逆止弁
３１〜３３    ポンプケース
３５ａ〜３５ｃ    チューブフラム
４１    第１ポンプ室
４２    第２ポンプ室
４３    第３ポンプ室
５１〜５３    駆動室
５４〜５６    ピストン
５７ａ〜５７ｃ    媒体室
６１〜６３    駆動機構
６５ａ〜６５ｃ    モータ
６８    制御部
７１ａ〜７１ｃ    ベローズ
８１ａ〜８１ｃ    ダイヤフラム
【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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