液体吐出装置
【課題】ポンプ部から駆動部への液体の浸入、パーティクルの容器内への落下、吐出精度の低下を防止でき、洗浄作業も容易に行うことができる液体吐出装置の提供。
【解決手段】液体吐出装置１はポンプ部３と駆動部２とを備える。駆動部２は、吐出口開閉バルブを駆動する吐出口開閉ロッドと、吐出部材を駆動する吐出用ロッドと、供給部開閉バルブを駆動する供給部開閉ロッドとを備える。各ロッドは、駆動部２に配置される第１ロッド５０，６０，７０と、ポンプ３に配置される第２ロッド１５０，１６０，１７０とを備える。第１ロッドおよび第２ロッド間はダイアフラム４０が配置され、ダイアフラム４０を挟んで配置された各第１ロッドおよび第２ロッドの少なくとも一方の端部には磁石が取り付けられ、各第１ロッドおよび第２ロッドは前記磁石の磁力によってダイアフラム４０を挟んで接合されている。
【解決手段】液体吐出装置１はポンプ部３と駆動部２とを備える。駆動部２は、吐出口開閉バルブを駆動する吐出口開閉ロッドと、吐出部材を駆動する吐出用ロッドと、供給部開閉バルブを駆動する供給部開閉ロッドとを備える。各ロッドは、駆動部２に配置される第１ロッド５０，６０，７０と、ポンプ３に配置される第２ロッド１５０，１６０，１７０とを備える。第１ロッドおよび第２ロッド間はダイアフラム４０が配置され、ダイアフラム４０を挟んで配置された各第１ロッドおよび第２ロッドの少なくとも一方の端部には磁石が取り付けられ、各第１ロッドおよび第２ロッドは前記磁石の磁力によってダイアフラム４０を挟んで接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出装置に係り、銀ペースト、アルコール、熱硬化型エポキシ樹脂、電池やコンデンサの電解液、グリース、液晶溶液等の各種液体の吐出装置（ディスペンサやポンプ）に利用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体の吐出装置として様々な形式のものが知られているが、本出願人は、液体が入られた容器が取り付けられた容器付きの液体吐出装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１の液体吐出装置は、液体を吐出するポンプ部に、液体が入られた容器を設けているので、液体の移送距離を短くでき、高粘度の液体であっても加圧手段を設けることなく、確実に供給することができる。
また、吐出用開閉バルブ、供給部開閉バルブ、吐出部材を備えているので、供給部開閉バルブを閉めることで吐出する液体を閉じ込めて容積計量することができ、吐出量が微量であっても吐出量を高精度に制御することができる。
このように前記特許文献１の液体吐出装置は、微量精密吐出が可能なため、電子部品や医薬などの様々な製造ラインで使われており、最近ではクリーンルーム内に設けられた製造ラインなどでも利用されるようになった。
【０００４】
ところで、前記特許文献１の液体吐出装置は、前記各バルブや吐出部材を駆動するためのロッドが、容器などが設けられたポンプ部と、各バルブなどを駆動する機構が設けられた駆動部とに跨って配置されている。
このため、前記ロッドの周囲に、フッ素樹脂やゴム製のシールを配置して、ポンプ部から駆動部に液体が浸入することを防止していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５２３３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記ロッドは、進退駆動されるため、前記シールはロッドによって擦れることになる。そして、シールがロッドで擦れてパーティクルが発生すると、このパーティクルは容器内に落ちてしまう。
また、パーティクルの発生は、前記シールだけでなく、駆動部においても発生することがあるが、この駆動部で発生したパーティクルも前記シールを超えて容器内に落ちてしまうという問題もあった。すなわち、前記シール部分に駆動部で発生したパーティクルが付着すると、前記ロッドが進退駆動される際に、前記パーティクルはシール及びロッド間を移動して容器側に移動してしまうという現象が発生した。
これらの原因で、吐出する液体にパーティクルが混入してしまい、特に、クリーンルーム内などに設けられ、要求レベルが高く、パーティクル混入を防止する必要がある製造ライン、例えば、液晶注入ラインなどでは、上記液体吐出装置の利用が難しいという問題がある。
【０００７】
さらに、前記シールがロッドに接触しているため、シールの摩擦力がロッドの駆動に影響する。この際、シールの摩擦力は、シールの状態等によって変動し、不安定であるため、ロッドの駆動も不安定となり、吐出精度に影響するという問題がある。
その上、液体吐出装置を洗浄する際に、前記シールやロッドを分解して洗浄しなければならず、洗浄作業が煩雑になるという問題もある。
【０００８】
本発明の目的は、ポンプ部から駆動部への液体の浸入を防止することができ、パーティクルが容器内に落ちることを防止でき、吐出精度の低下も防止でき、洗浄作業も容易に行うことができる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】
【０００９】
本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口を有する容器を備えるポンプ部と、前記ポンプ部に取り付けられる駆動部とを備えた液体吐出装置であって、前記ポンプ部は、前記容器の吐出口を開閉する吐出口開閉バルブと、前記吐出口開閉バルブの外側に同心円状に配置されて容器内の液体を吐出する吐出部材と、前記吐出部材の外側に同心円状に配置されて容器内部から吐出口に連通する液体供給部を開閉する供給部開閉バルブとを備え、前記駆動部は、前記吐出口開閉バルブを駆動する吐出口開閉ロッドと、前記吐出部材を駆動する吐出用ロッドと、前記供給部開閉バルブを駆動する供給部開閉ロッドと、これらの各ロッドを駆動させる駆動機構とを備え、前記各ロッドは、前記駆動部に配置される第１ロッドと、前記ポンプ側に配置される第２ロッドとを備えて構成され、各第１ロッドおよび第２ロッド間はダイアフラムが配置され、このダイアフラムを挟んで配置された各第１ロッドおよび第２ロッドの少なくとも一方の端部には磁石が取り付けられ、前記各第１ロッドおよび第２ロッドは前記磁石の磁力によって前記ダイアフラムを挟んで接合されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、本発明では、各第１ロッドおよび第２ロッドのそれぞれの端部に永久磁石を取り付けて、各第１ロッドおよび第２ロッドを永久磁石同士の磁力により、ダイアフラムを挟んで接合してもよい。また、第１ロッドまたは第２ロッドの一方に永久磁石を取り付け、他方に前記永久磁石に対して磁力で接合可能な部材、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性体等を設けて、各第１ロッドおよび第２ロッドを永久磁石の磁力により、ダイアフラムを挟んで接合してもよい。
【００１１】
本発明の液体吐出装置は、次のような動作で液体を吐出する。まず、前記吐出液を容器内に供給する。この液体の供給は、容器にパイプ等を介して吐出液が貯蔵されたタンクから液体を供給してもよいし、容器を着脱可能に構成し、液を入れた容器をポンプに装着して行ってもよい。
次に、圧縮空気や圧電素子等を用いた駆動機構により、供給部開閉ロッドを移動して供給部開閉バルブを開き、容器内の液体を液体供給部を介して供給部開閉バルブの内側に供給可能な状態にする。さらに、吐出用ロッドを移動して吐出部材を吐出口より離れる方向に移動させ、この移動により形成される空間に液体を吸入する。
この吸入動作後に、供給部開閉バルブを閉じて液体を供給部開閉バルブの内側に封入して、吐出液の計量を行う。
この計量動作後に、吐出口開閉ロッドを移動して吐出口開閉バルブを開き、液体を吐出可能な状態にする。そして、吐出部材を吐出口の方向に移動させて吐出口より液体を吐出する。この吐出動作後に、吐出口開閉バルブを閉めて吐出口を閉塞する。
以上の動作を繰り返して、液体を所定量ごとに吐出口より吐出する。
【００１２】
本発明によれば、各バルブや吐出部材を駆動する各ロッドを、ダイアフラムを挟んで配置された第１ロッドおよび第２ロッドで構成し、各ロッドは磁力によって接合しているので、液体吐出装置のポンプ部と容器部とを貫通孔部分が無いダイアフラムで区画することができる。
このため、ポンプ部から液体が容器部に浸入することを確実に防止できるとともに、駆動部側でパーティクルが発生したとしても、貫通する部分がないダイアフラムによって区画されているポンプ部側にパーティクルが侵入することを確実に防止できる。
また、各ロッドはダイアフラムを貫通していないので、ロッドの移動に伴ってシールが擦れてパーティクルが発生することもなく、この点でもポンプ部側にパーティクルが侵入することを確実に防止できる。
【００１３】
さらに、ダイアフラムは非常に薄いため、各ロッドの端部間の距離変動は殆ど無く、ロッドの動作にダイアフラムが影響することがない。このため、ダイアフラムを挟んで各ロッドを配置しても、吐出精度にほとんど影響することがない。
その上、ポンプ部側に配置された各第２ロッドは、前記第１ロッドと磁力で結合しているため、液体吐出装置を分解洗浄する際には、駆動部からポンプ部の容器等を取り外し、さらに第２ロッドを引っ張ることで、ポンプ部において液に接する部分を容易に取り外すことができる。このため、分解洗浄作業も極めて容易に行うことができ、メンテナンス性のよい液体吐出装置とすることができる。
【００１４】
本発明の液体吐出装置において、前記吐出用ロッドの第１ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第１ロッドには、前記ダイアフラム側の磁極が互いに異なる磁石がそれぞれ取り付けられ、前記吐出用ロッドの第２ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第２ロッドの少なくとも一方の第２ロッドには、前記吐出用ロッドの第１ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第１ロッドのうち、前記一方の第２ロッドを接合すべき一方の第１ロッドに取り付けられた磁石に対しては引き合い、他方の第１ロッドに取り付けられた磁石に対しては反発する磁極の向きで磁石が取り付けられていることが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、吐出用ロッドおよび供給部開閉ロッドの各第２ロッドと、各第１ロッドとの組合せを誤ってしまうことがなく、分解洗浄後に組み立てる際に、容易にかつ正しい組合せにすることができる。
例えば、前記吐出用ロッドの第１ロッドには、ダイアフラム側の磁極がＮ極の磁石を取り付け、前記供給部開閉ロッドの第１ロッドには、ダイアフラム側の磁極がＳ極の磁石を取り付けておく。そして、吐出用ロッドの第２ロッドに磁石を取り付ける場合、その磁石のダイアフラム側の磁極をＳ極とすれば、吐出用ロッドの第２ロッドは吐出用ロッドの第１ロッドには磁力で接合するが、供給部開閉ロッドの第１ロッドには同じＳ極同士が対向するため反発して接合しない。このため、吐出用ロッドの第２ロッドを誤って供給部開閉ロッドの第１ロッドに接合することがなく、各第１ロッドおよび第２ロッドを正しい組み合わせで接合できる。
【００１６】
本発明の液体吐出装置において、前記吐出用ロッドは１本設けられ、前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドはそれぞれ２本設けられ、前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドの平面配置は、前記吐出用ロッドを中心とする同心円状であり、かつ、前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドが等間隔で交互に位置するように配置されていることが好ましい。
【００１７】
本発明によれば、ダイアフラムの表面に沿った平面配置において、２本の吐出口開閉ロッドは、吐出用ロッドを挟んで対向する位置に配置され、２本の供給部開閉ロッドも吐出用ロッドを挟んで対向位置される。すなわち、吐出用ロッドを中心とする同心円において、各吐出口開閉ロッドは１８０度間隔で配置され、各供給部開閉ロッドも１８０度間隔で配置され、吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッド間は９０度の間隔で配置される。
このため、各吐出口開閉ロッドや供給部開閉ロッドが移動する際に、ダイアフラムにおいて吐出用ロッドが配置された位置を中心に、対称位置部分が変位するため、ダイアフラムに偏った力が加わってしまうことを防止でき、ダイアフラムの変位をスムーズにできる。
【００１８】
本発明の液体吐出装置において、前記吐出口開閉バルブは、前記吐出口開閉ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられたニードルと、このニードルの先端が接離する吐出口の当接面により構成され、前記吐出部材は、前記吐出用ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられ、前記ニードルが挿通された筒状の吐出プランジャにより構成され、前記供給部開閉バルブは、前記供給部開閉ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられ、前記吐出プランジャが挿通された筒状の開閉部材と、この開閉部材の先端が接離する液体供給部の当接面により構成されていることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、容器の吐出口の近くに、吐出口開閉バルブ、供給部開閉バルブ、吐出部材を配置でき、容器内の液体を吸入し、計量し、吐出するポンプ部を吐出口部分に配置できる。このため、液体の移送距離を短くでき、高粘度の液体であっても加圧手段を設けることなく、確実に供給することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の液体吐出装置によれば、ポンプ部から駆動部への液体の浸入を防止することができ、パーティクルが容器内に落ちることを防止でき、吐出精度の低下も防止でき、洗浄作業も容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の液体吐出装置を用いたシステムを示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態の液体吐出装置の駆動部を示す縦断面図である。
【図３】第１実施形態の液体吐出装置の駆動部の要部を示す縦断面図である。
【図４】第１実施形態のダイアフラム押さえ部材を示す下面図である。
【図５】（Ａ）は第１実施形態のダイアフラムを示す上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】（Ａ）は第１実施形態の供給部開閉継手部材を示す断面図、（Ｂ）は下面図である。
【図７】（Ａ）は第１実施形態の吐出部材継手部材を示す断面図、（Ｂ）は下面図である。
【図８】第１実施形態の駆動部およびポンプ部を示す縦断面図である。
【図９】第１実施形態のポンプ部を示す縦断面図である。
【図１０】第１実施形態のポンプ部の要部を示す斜視図である。
【図１１】第２実施形態の液体吐出装置の駆動部を示す縦断面図である。
【図１２】第２実施形態の液体吐出装置の駆動部およびポンプ部を示す縦断面図である。
【図１３】第２実施形態の駆動部台を示す下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、第１実施形態の液体吐出装置（ポンプ）１を利用したシステムの概略構成図が示されている。液体吐出装置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おり、このポンプ１は、液の吐出時には被吐出部材に近づくようにポンプ１を下降させ、吐出時以外には搬送装置等に干渉しないようにポンプ１を上昇させる上下装置４に保持されている。
ポンプ１の駆動部２には、駆動源としてのエア供給を行うとともに、その供給タイミングを制御するコントローラ５がエア供給配管６を介して接続されている。
【００２３】
［駆動部の構成］
駆動部２は、図２，３にも示すように、シリンダブロック１０を備えている。なお、図２は駆動部２全体の構成を示す縦断面図、図３は駆動部２において特にシリンダ、ピストン部分を示す縦断面図である。
シリンダブロック１０の上部にはネジ筒１１がロックナットで固定され、ネジ筒１１には袋ナット１２、マイクロホルダ１３を介してマイクロメータ１４が取り付けられている。
ネジ筒１１内には、パイプ状に形成されたバネ座１５が挿入されている。このバネ座１５と、マイクロメータ１４との間には、コイルバネ１６が配置され、バネ座１５を下方に付勢している。
【００２４】
バネ座１５の内部には、前記マイクロメータ１４のスピンドル１４Ａと、このスピンドル１４Ａにキャップを介して当接している吐出量調整部材１７とが配置されている。
吐出量調整部材１７は、上端部が塞がれたパイプ状に形成され、その側面には上下方向に連続するスリット１７Ａが形成されている。
【００２５】
吐出量調整部材１７内には、プッシュロッド１８およびプッシュ継手１９が挿入されている。プッシュ継手１９はプッシュロッド１８の上端に圧入固定され、上端部には横方向に貫通する孔が形成されている。
この孔には平行ピン２０が挿通されている。平行ピン２０の両端は、吐出量調整部材１７のスリット１７Ａを通してバネ座１５の下フランジ部に挿入されている。
従って、バネ座１５およびプッシュロッド１８は、平行ピン２０、プッシュ継手１９を介して一体に移動する。また、平行ピン２０はスリット１７Ａを上下に移動できるため、バネ座１５、プッシュロッド１８は、吐出量調整部材１７に対して独立して移動できる。
【００２６】
シリンダブロック１０には、第１、第２、第３の各シリンダ２１、２２、２３が形成されている。
各シリンダ２１〜２３には、それぞれ軸方向である図２の上下方向に摺動可能なように、第１、第２、第３の各ピストン３１、３２、３３が挿入されている。なお、各ピストン３１〜３３と、シリンダ２１〜２３との間には、駆動用のエアが漏れないようにＯリングや断面Ｕ字状のリップパッキン等の適宜なシール材が介在されている。
さらに、第２ピストン３２および第３ピストン３３間には、第２シリンダ２２および第３シリンダ２３を区画する仕切部材３４が配置されている。
【００２７】
各シリンダ２１〜２３には、第１、第２、第３の各シリンダポート２４，２５，２６が連通されている。各シリンダポート２４〜２６には、エア供給配管６をワンタッチで連結するためのワンタッチ継ぎ手２７〜２９が接続されている。
また、第１シリンダポート２４は、第１ピストン３１および第２ピストン３２間の空間にエアを供給し、第２シリンダポート２５は第２ピストン３２および仕切部材３４間の空間にエアを供給し、第３シリンダポート２６は仕切部材３４および第３ピストン３３間の空間にエアを供給するために用いられる。
【００２８】
第１ピストン３１は、中心軸に上下方向の貫通孔が形成され、この貫通孔に吐出量調整部材１７、プッシュ継手１９、プッシュロッド１８が挿通されている。また、第１ピストン３１の上端には前記バネ座１５が当接されている。
そして、第１シリンダ２１にエアが供給されていない場合は、前記コイルバネ１６のバネ力がバネ座１５を介して第１ピストン３１に加わるため、第１ピストン３１は下方に移動する。
一方、第１シリンダ２１にエアを供給して前記コイルバネ１６による力よりも大きな力が第１ピストン３１に加わると、第１ピストン３１は上方に移動する。
第１ピストン３１が上下に移動すると、バネ座１５およびプッシュロッド１８も連動して上下に移動する。
【００２９】
なお、第１シリンダ２１の内面には、ストップリング３５が取り付けられ、ポンプ部３を取り外した際に、コイルバネ１６の付勢力で第１ピストン３１が第１シリンダ２１から外れることを防止している。
【００３０】
第２ピストン３２は、中心軸に上下方向の貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔には駆動パイプ３６が配置され、２枚のストップリングで第２ピストン３２と接合されている。
駆動パイプ３６は、上端側が第１ピストン３１の貫通孔に挿入され、第１ピストン３１および駆動パイプ３６間はシール材でシールされている。
駆動パイプ３６内の上下貫通孔には前記プッシュロッド１８、プッシュ継手１９が挿通されている。そして、駆動パイプ３６の上端面は、吐出量調整部材１７の下端面に当接している。従って、駆動パイプ３６および第２ピストン３２の上方ストロークエンドは、駆動パイプ３６が吐出量調整部材１７に当接する位置となる。吐出量調整部材１７の上下位置は、マイクロメータ１４を操作してスピンドル１４Ａの吐出量を変更することで調整される。このため、マイクロメータ１４によって、駆動パイプ３６の上方ストロークエンド位置が設定されることになり、これにより、後述するように、吐出量も調整される。
【００３１】
この第２ピストン３２および駆動パイプ３６は、後述する戻しバネ６６で上方に付勢されているので、各シリンダポート２４，２５からエアを供給していない状態では、駆動パイプ３６が吐出量調整部材１７に当接する上方ストロークエンドの位置に移動している。
【００３２】
仕切部材３４は、ストップリングによってシリンダブロック１０に固定されている。この仕切部材３４の外周面とシリンダブロック１０の内周面との間もシール材でシールされている。また仕切部材３４の中心部分にはガイド部３４Ａが下方に突出されている。ガイド部３４Ａには上下方向の貫通孔が形成され、前記駆動パイプ３６およびプッシュロッド１８が挿通されている。なお、仕切部材３４の貫通孔内周面にはドライブッシュ３４Ｂが取り付けられ、前記駆動パイプ３６を上下方向にスムーズに案内できるようにされている。
【００３３】
第３ピストン３３は、中心軸に貫通孔が形成されている。この貫通孔には前記仕切部材３４のガイド部３４Ａが挿通され、このガイド部３４Ａおよび第３ピストン３３間もシール材でシールされている。
この第３ピストン３３も、後述する戻しバネ７６で上方に付勢されているので、シリンダポート２６からエアを供給していない状態では、第３ピストン３３が仕切部材３４に当接する上方ストロークエンドの位置に移動している。
【００３４】
次に、駆動部２において、前記各ピストン３１〜３３の移動に連動して移動する部品について、図２を参照して説明する。
シリンダブロック１０の下方には、継ぎ手ブロック３７、ダイアフラム押さえ部材３８、蓋部材３９が順次固定されている。
【００３５】
継ぎ手ブロック３７は、中心に前記シリンダブロック１０の第３シリンダ２３と略同サイズの面積の貫通孔が形成されている。
また、ダイアフラム押さえ部材３８には、図４に示すように、平面中心に１箇所の貫通孔３８１が形成され、その周囲に等間隔で４箇所の貫通孔３８２が形成されている。なお、図４は、ダイアフラム押さえ部材３８の下面図である。
蓋部材３９は、前記ダイアフラム押さえ部材３８の下面にねじ止め固定されている。
【００３６】
そして、ダイアフラム押さえ部材３８および蓋部材３９間にはダイアフラム４０が配置されている。
ダイアフラム４０は、図５に示すように、略円板状に形成されている。ダイアフラム４０の外周は肉厚のフランジ部４０１とされ、フランジ部４０１の上面には４つの孔４０２が形成されている。
フランジ部４０１の内周側は薄肉状に形成され、ダイアフラム４０の平面中心の周囲には、４つの変位部４０３が形成されている。但し、ダイアフラム４０には貫通孔は形成されていない。
各変位部４０３は、上部側に向かうにしたがって、平面直径が小さくなるように、切頭円錐状に形成されている。このため、変位部４０３の上端部は平板状に形成されている。
また、ダイアフラム４０の中心部も、平板状の変位部４０４とされている。
なお、ダイアフラム４０としては、変位部４０３を球面状等に形成したものを利用してもよい。すなわち、変位部４０３は、後述する各ロッド６０，７０，１６０，１７０の移動に伴い、スムーズに変位できる形状に形成すればよい。
【００３７】
ダイアフラム４０の各変位部４０３および４０４の平面部分は、前記ダイアフラム押さえ部材３８の各貫通孔３８２，３８１の形成位置と対応している。
そして、ダイアフラム４０の孔４０２にはピンが嵌合され、このピンを前記ダイアフラム押さえ部材３８の孔３８３に挿入することで、ダイアフラム押さえ部材３８に対してダイアフラム４０の位置決めがなされている。
従って、ダイアフラム４０は、前記ダイアフラム押さえ部材３８に対して位置合わせされた状態で、ダイアフラム押さえ部材３８および蓋部材３９によって挟持されている。
【００３８】
前記継ぎ手ブロック３７には、前記第１ピストン３１に連動して移動する吐出口開閉第１ロッド５０と、前記第２ピストン３２に連動して移動する吐出部材第１ロッド６０と、前記第３ピストン３３に連動して移動する供給部開閉第１ロッド７０とが配置されている。
ここで、吐出口開閉第１ロッド５０は、ダイアフラム押さえ部材３８の中心孔３８１に対応する平面位置に配置されている。
吐出部材第１ロッド６０は２本設けられ、ダイアフラム押さえ部材３８の中心孔３８１を挟んで対称位置に配置された２つの孔３８２に対応する平面位置に配置されている。
供給部開閉第１ロッド７０も２本設けられ、ダイアフラム押さえ部材３８の中心孔３８１を挟んで配置された残り２つの孔３８３に対応する平面位置に配置されている。
【００３９】
供給部開閉第１ロッド７０は、供給部開閉継手部材７１にねじ止めされている。
供給部開閉継手部材７１は、図６に示すように、略円筒状に形成されている。なお、図６（Ａ）は、供給部開閉継手部材７１の縦断面図、図６（Ｂ）は下面図である。
そして、供給部開閉継手部材７１の下面には、内側に突出する一対のフランジ部７１１が形成されている。そして、これらのフランジ部７１１に、バネ座７１２を挟んで各供給部開閉第１ロッド７０がねじ止めされている。
【００４０】
吐出部材第１ロッド６０は、吐出部材継手部材６１にねじ止めされている。
吐出部材継手部材６１は、図７に示すように、ブロック状に形成されている。なお、図７（Ａ）は、吐出部材継手部材６１の縦断面図、図７（Ｂ）は下面図である。
そして、吐出部材継手部材６１の下面には、バネ座６１２を挟んで各吐出部材第１ロッド６０がねじ止めされている。
この吐出部材継手部材６１は、各吐出部材第１ロッド６０を結ぶ方向が、前記供給部開閉継手部材７１における供給部開閉第１ロッド７０を結ぶ方向と直交するように、前記供給部開閉継手部材７１のフランジ部７１１間の溝部に配置されている。
なお、図２においては、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０の断面を、吐出口開閉第１ロッド５０が配置される中心位置で直交する交差方向した断面を記載しているため、左右対称形状では表示されていない。
【００４１】
各ロッド５０，６０，７０には、磁石継手５３、６３、７３が固定されている。各磁石継手５３、６３、７３には、円柱状の磁石（永久磁石）５５，６５，７５が固定されている。
ここで、磁石５５、６５は、上側がＳ極で、下側（ダイアフラム４０側）がＮ極となる向きで固定されている。
一方、磁石７５は、上側がＮ極で、下側（ダイアフラム４０側）がＳ極となる向きで固定されている。
【００４２】
この各ロッド５０，６０，７０の磁石継手５３、６３、７３および磁石５５、６５、７５部分は、前記ダイアフラム押さえ部材３８の孔３８１、３８２にそれぞれ挿入されている。そして、前記孔３８１、３８２は段付き孔とされており、この段部および前記バネ座５１２，６１２，７１２間には戻しバネ５６、６６、７６が配置されている。
【００４３】
そして、本実施形態では、駆動部２およびポンプ部３の間に前記ダイアフラム４０が配置されているので、ポンプ部３から液体が駆動部２内に侵入することや、駆動部２で発生したパーティクルがポンプ部３内に落下することが防止されている。
【００４４】
［ポンプ部の構成］
次に、ポンプ部３の構成について説明する。
ポンプ部３は、図８、９に示すように、ほぼ円筒状に形成されたステンレス製の容器１００を備えている。この容器１００は袋ナット１０１により、蓋部材３９に着脱可能に取り付けられている。
【００４５】
容器１００の下端部には、下方に貫通する孔が形成され、この孔には吐出口１１１を有するバルブシート１１０が下方から容器１００にねじ込まれるバルブシート押さえ部材１２０で固定されている。
バルブシート１１０の容器１００内部側の開口は、下方に向かって径が小さくなる凹状のテーパ面とされた当接面１１２が形成されている。この当接面１１２の下端からバルブシート１１０の下面まで上下に連通する吐出口１１１が形成されている。
【００４６】
バルブシート押さえ部材１２０には前記吐出口１１１に連通する孔１２１が形成されている。この孔１２１内には吐出用の針１２２が挿入され、締め付けナット１２３により固定されている。
【００４７】
容器１００の中心軸部分には、図８〜１０に示すように、吐出口開閉第２ロッド１５０が配置されている。
吐出口開閉第２ロッド１５０の上端には磁石継手１５３が固定され、磁石継手１５３には円柱状の磁石（永久磁石）１５５が固定されている。ここで、磁石１５５は、上側（ダイアフラム４０）がＳ極となる向きに固定されている。このため、ダイアフラム４０の変位部４０４を挟んで配置された各磁石５５，１５５は磁力で接合され、前記吐出口開閉第１ロッド５０および吐出口開閉第２ロッド１５０はダイアフラム４０を挟んで磁力により接合されている。そして、この吐出口開閉第１ロッド５０および吐出口開閉第２ロッド１５０を備えて吐出口開閉ロッドが構成されている。
【００４８】
吐出口開閉第２ロッド１５０の下端には、吐出口１１１を開閉するニードル１５１が圧入や接着などで連結されている。ニードル１５１下端の吐出口１１１に当接する当接面１５１Ａは、凸状の球面とされ、吐出口１１１のテーパ状の当接面１１２に接離することで吐出口１１１を開閉するように構成されている。従って、ニードル１５１下端の当接面１５１Ａ、吐出口１１１の当接面１１２により吐出口開閉バルブが構成される。
【００４９】
前記吐出口開閉第２ロッド１５０を挟んだ位置には、２本の吐出部材第２ロッド１６０が配置されている。
吐出部材第２ロッド１６０の上端にも磁石継手１６３が固定され、磁石継手１６３には円柱状の磁石（永久磁石）１６５が固定されている。ここで、磁石１６５は、上側（ダイアフラム４０）がＳ極となる向きに固定されている。このため、ダイアフラム４０の変位部４０３を挟んで配置された各磁石６５，１６５は磁力で接合され、前記吐出部材第１ロッド６０および吐出部材第２ロッド１６０はダイアフラム４０を挟んで磁力により接合されている。そして、この吐出部材第１ロッド６０および吐出部材第２ロッド１６０を備えて吐出部材ロッドが構成されている。
【００５０】
吐出部材第２ロッド１６０の各下端に跨ってプランジャ台１６１が取り付けられている。プランジャ台１６１の中心下面には、吐出部材であるプランジャ１６２が固定されている。
プランジャ１６２の略下半分はパイプ状に形成され、このパイプ部分に前記ニードル１５１が挿通されている。このため、ニードル１５１の同心円状外側に吐出部材であるプランジャ１６２が配置される。
【００５１】
前記吐出口開閉第２ロッド１５０を挟んだ位置には、２本の供給部開閉第２ロッド１７０も配置されている。図１０に示すように、２本の供給部開閉第２ロッド１７０および吐出口開閉第２ロッド１５０が並ぶ方向は、２本の吐出部材第２ロッド１６０および吐出口開閉第２ロッド１５０が並ぶ方向に対して直交するように配置されている。
供給部開閉第２ロッド１７０の上端にも磁石継手１７３が固定され、磁石継手１７３には円柱状の磁石（永久磁石）１７５が固定されている。ここで、磁石１７５は、上側（ダイアフラム４０）がＮ極となる向きに固定されている。このため、ダイアフラム４０の変位部４０３を挟んで配置された各磁石７５，１７５は磁力で接合され、前記供給部開閉第１ロッド７０および供給部開閉第２ロッド１７０はダイアフラム４０を挟んで磁力により接合されている。そして、この供給部開閉第１ロッド７０および供給部開閉第２ロッド１７０を備えて供給部開閉ロッドが構成されている。
【００５２】
供給部開閉第２ロッド１７０の各下端に跨って供給部開閉バルブ台１７１が取り付けられている。供給部開閉バルブ台１７１の中心下面には、開閉部材であるバルブパイプ１７２が固定されている。
このバルブパイプ１７２内には、前記プランジャ１６２のパイプ部分およびニードル１５１が挿通されている。このため、プランジャ１６２の同心円状外側にバルブパイプ１７２が配置される。
【００５３】
バルブパイプ１７２の下端の当接面１７２Ａは凸状の曲面とされ、バルブシート１１０のテーパ状の当接面１１２に接離可能に形成されており、液体供給部を開閉可能とされている。
従って、バルブパイプ１７２の当接面１７２Ａおよびバルブシート１１０の当接面１１２により供給部開閉バルブが構成されている。
【００５４】
次に、本実施形態の作用について説明する。本実施形態の液体の吐出動作は、前記特許文献１のものと同様のものである。
すなわち、運転開始前、即ち液体吐出装置１の停止状態においては、コントローラ５は各シリンダ２１〜２３にはエアを供給していない。
このため、コイルバネ１６の付勢力で、バネ座１５、プッシュロッド１８、吐出口開閉第１ロッド５０、吐出口開閉第２ロッド１５０、ニードル１５１が下方に移動し、ニードル１５１の下端の当接面１５１Ａは吐出口１１１の当接面１１２に当接する。このため、吐出口開閉バルブは閉じられた状態にある。
【００５５】
一方、プランジャ１６２およびバルブパイプ１７２は、戻しバネ６６、７６の作用により上方ストロークエンドの位置にあり、供給部開閉バルブは開いた状態にある。従って、バルブパイプ１７２の内側には、下端当接面１７２Ａおよび当接面１１２間に形成される液体供給部を通して容器１００から液体が供給された状態となっている。
【００５６】
次いで、コントローラ５により第３シリンダ２３内にエアを供給すると、第３ピストン３３が戻りバネ７６の付勢力に抗して下方に移動し、この移動に伴い供給部開閉継手部材７１、供給部開閉第１ロッド７０、供給部開閉第２ロッド１７０、バルブパイプ１７２が下方に移動されてバルブシート１１０の当接面１１２に当接し、供給部開閉バルブが閉じられた状態になる。
これにより、バルブパイプ１７２の内側に液が封入され、液が所定量に計量されることとなる。
【００５７】
この後、コントローラ５により第２シリンダ２２にエアを供給して第２ピストン３２を上方ストロークエンドの位置に維持しつつ、第１シリンダ２１にエアを供給する。これにより、第１ピストン３１が上方に移動し、バネ座１５、プッシュロッド１８も上方に移動する。
すると、戻しバネ５６により吐出口開閉第１ロッド５０も上方に移動し、吐出口開閉第２ロッド１５０、ニードル１５１も上方に移動する。従って、吐出口開閉バルブが開いて吐出口１１１が開放され、液は吐出口１１１に連通する針１２２から吐出可能な状態となる。
【００５８】
この後、コントローラ５により第２シリンダ２２へのエア供給を停止し、第１シリンダ２１へのエア供給を継続すると、第２ピストン３２が下方に移動され、駆動パイプ３６、吐出部材継手部材６１、吐出部材第１ロッド６０、吐出部材第２ロッド１６０、プランジャ１６２が下方に移動する。これにより、バルブパイプ１７２内で計量された液が吐出口１１１および針１２２を通して吐出される。
また、前記吐出部材継手部材６１が下方に移動する途中から、前記吐出部材継手部材６１がバネ座５１２に当接し、吐出部材継手部材６１の移動と共に吐出口開閉第１ロッド５０、吐出口開閉第２ロッド１５０、ニードル１５１も下方に移動する。このため、液体の吐出工程の最後には、プランジャ１６２とともにニードル１５１も移動し、吐出口１１１を閉鎖する。
【００５９】
この後、コントローラ５により第３シリンダ２３内を大気に開放すると、戻しバネ７６によって第３シリンダ２３、供給部開閉継手部材７１、供給部開閉第１ロッド７０、供給部開閉第２ロッド１７０、バルブパイプ１７２が上方に移動し、供給部開閉バルブが開かれる。
【００６０】
次いで、コントローラ５により第１シリンダ２１を大気に開放すると、戻しバネ６６の作用により第２ピストン３２、駆動パイプ３６、吐出部材継手部材６１、吐出部材第１ロッド６０、吐出部材第２ロッド１６０、プランジャ１６２が上方に移動される。なお、プランジャ１６２の上方移動量は、前記駆動パイプ３６が吐出量調整部材１７に当接する位置、つまりマイクロメータ１４のスピンドル１４Ａの進退位置で調整される。
このプランジャ１６２の上方移動に伴って形成される空間に、液体供給部を通して容器１００内から液が流入して供給される。従って、プランジャ１６２の上方移動量により計量・吐出される液量が設定される。
【００６１】
前述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）各バルブや吐出部材を駆動するロッドを、ダイアフラム４０を挟んで配置された吐出口開閉第１ロッド５０、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０と、吐出口開閉第２ロッド１５０、吐出部材第２ロッド１６０、供給部開閉第２ロッド１７０とで構成しているので、液体吐出装置１の駆動部２およびポンプ部３をダイアフラム４０で区画することができる。
このため、駆動部２側でパーティクルが発生したとしても、貫通する部分がないダイアフラム４０によって区画されているポンプ部３側にパーティクルが侵入することを確実に防止できる。
また、各ロッド５０，６０，７０，１５０，１６０，１７０はダイアフラム４０を貫通していないので、ロッドの移動に伴ってシールが擦れてパーティクルが発生することもなく、この点でもポンプ部３側にパーティクルが侵入することを確実に防止できる。
従って、吐出する液体がパーティクルで汚染されたりすることがなく、液晶注入用のようにクリーンルームなどで利用される要求レベルの高い液体の吐出にも利用することができる。
【００６２】
（２）また、ダイアフラム４０により、ポンプ部３から液体が駆動部２に浸入することを確実に防止できるため、液の洗浄はポンプ部３側でよく、メンテナンスも容易に行うことができる。
【００６３】
（３）さらに、ダイアフラム４０は非常に薄いため、各ロッド５０，６０，７０，１５０，１６０，１７０の磁石５５，６５，７５，１５５，１６５，１７５間の距離変動は殆ど無く、ロッドの動作にダイアフラム４０が影響することがない。このため、ダイアフラム４０を挟んで各ロッド５０，６０，７０，１５０，１６０，１７０を配置しても、吐出精度にほとんど影響することがない。
その上、駆動部２側に配置された各第１ロッド５０，６０，７０と、ポンプ部３側に配置された前記第２ロッド１５０，１６０，１７０と磁力で結合しているため、液体吐出装置１を分解洗浄する際には、袋ナット１０１を取り外して駆動部２から容器１００を取り外し、さらに第２ロッド１５０，１６０，１７０を引っ張ることで、ポンプ部３において液に接する部分を容易に取り外すことができる。
このため、分解洗浄作業も極めて容易に行うことができ、メンテナンス性のよい液体吐出装置とすることができる。
【００６４】
（４）その上、吐出部材第２ロッド１６０および供給部開閉第２ロッド１７０は、ダイアフラム４０の平面中心に対して同心円上に配置されるため、吐出部材第１ロッド６０および供給部開閉第１ロッド７０に対して誤った組合せで取り付けてしまう可能性があり、その場合、各ロッドの動作が異なり、正しい吐出動作を行うことができない。
これに対し、本実施形態では、磁石１６５，１７５の磁極の向きが異なるため、吐出部材第２ロッド１６０を誤って供給部開閉第１ロッド７０に接続したり、供給部開閉第２ロッド１７０を誤って吐出部材第１ロッド６０に接続することがない。従って、分解洗浄後に、各吐出部材第２ロッド１６０、供給部開閉第２ロッド１７０をセットする際に、容易にかつ正しく接合することができ、メンテナンス性も向上することができる。
さらに、吐出口開閉第２ロッド１５０はダイアフラム４０の中心位置に配置すればよいため、吐出口開閉第１ロッド５０に対して容易に接合することができる。
【００６５】
（５）吐出する液を、供給部開閉バルブを閉めることでバルブパイプ１７２内に閉じ込めて容積計量をしているので、たとえ吐出量が微量であっても吐出量を高精度に制御することができる。
また、吐出量の調整は、マイクロメータ１４によりプランジャ１６２の移動量を調整するだけでよいため、簡単にかつ高精度に行うことができる。
【００６６】
（６）ポンプ部３に容器１００を設け、この容器１００に液を入れてあるため、液の移送距離を短くでき、高粘度の液であっても加圧手段を設けることなく、確実に供給することができる。
極微量の液を吐出する場合等のように容器１００の容積に対して吐出量が少ない場合には、容器１００に液を満たせば、半日あるいは１日分の吐出量を確保できるため、容器１００を着脱して液を補充する場合であっても、作業性や生産性が低下することもない。なお、液の補充時期は、液面計を設けたり、一定時間当たりの吐出量から補充サイクルを設定することなどで容易に管理することができる。
また、容器１００を着脱して液を補充する場合には、圧送ポンプのような移送手段が不要なため、構造が簡易となり、液体吐出装置１を安価に提供できる。
【００６７】
（７）ペーストのように高粘度の液は、ポンプ部３と吐出口１１１とが離れていると液の吐出に遅れが生じるが、本実施形態によれば、液を吐出するプランジャ１６２等を有するポンプ部３と吐出口１１１とが極めて近いので、液の吐出の遅れがない。
【００６８】
（８）駆動部２は、いわゆるエアシリンダ式としたので、液体吐出装置１を小型化でき、特に微量の液を吐出するのに好適である。また、この駆動機構は、コントローラ５で各シリンダポート２４〜２６へのエア供給の有無のみを制御すればよいので、制御が容易であり、確実に動作させることができる。
【００６９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、駆動部２の駆動機構として圧電素子を用いたものである。このため、ポンプ部３の構成は、前記第１実施形態と略同じである。このため、第２実施形態において、前記第１実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
【００７０】
第２実施形態の液体吐出装置１Ａは、図１１、１２に示すように、継手ブロック３０２と、駆動部台３０３と、容器１００と、カバー３０５とを備えている。継手ブロック３０２は駆動部台３０３に対してビス止めされている。また、容器１００は、袋ナット１０１を介して継手ブロック３０２に対して着脱自在に取り付けられている。これらの継手ブロック３０２、駆動部台３０３、容器１００、カバー３０５によって液体吐出装置１Ａの本体が構成されている。
【００７１】
第２実施形態の液体吐出装置１Ａの駆動部２Ａは、図１１に示すように、駆動部台３０３に固定されたガイド部材３１１と、ガイド部材３１１に対してスライド移動可能に設けられた圧電素子支持板３１２と、圧電素子支持板３１２をガイド部材３１１に対して容器１００側に付勢する押しバネ３１３と、圧電素子支持板３１２に固定された第１圧電素子３１４Ａおよび第２圧電素子３１４Ｂとを備えている。
ガイド部材３１１は、圧電素子支持板３１２を挟んで一対設けられている。
また、圧電素子支持板３１２には、駆動部台３０３の下面図である図１３に示すように、第１駆動アーム部材３１５Ａおよび第２駆動アーム部材３１５Ｂとが取り付けられている。
さらに、カバー３０５には、駆動制御手段である外部の制御装置（図示略）に接続されるコネクタ３１８が設けられ、制御装置から出力される駆動信号によって各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが駆動されるように構成されている。
【００７２】
なお、本実施形態においては、制御装置は、第１圧電素子３１４Ａに対しては、第１圧電素子用第１設定値から第１圧電素子用第２設定値までの電圧を印加可能に構成され、第２圧電素子３１４Ｂに対しては、第２圧電素子用第１設定値から第２圧電素子用第２設定値までの電圧を印加可能に構成されている。さらに、本実施形態では、各第１設定値は電圧値「０」に設定され、第２設定値は使用する圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂやその圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに求める変位量に応じて設定されている。
このため、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの長手方向の寸法は、第１設定値の電圧を印加された場合に比べて、第２設定値の電圧を印加された場合の方が長くなるようにされている。
【００７３】
［圧電素子支持板の構造］
圧電素子支持板３１２は、ステンレスなどの金属材で構成され、１枚の板材をワイヤカットなどで以下に説明する所定の形状に切断することで製造されている。この圧電素子支持板３１２は、本出願人が出願した国際公開第２００６／０７８０１８号パンフレットに開示されたものと同様のものである。
すなわち、圧電素子支持板３１２は、その中心軸部分に設けられたベース部３２１と、このベース部３２１の一端側から連続して形成された第１基端部３２２Ａおよび第２基端部３２２Ｂと、前記ベース部３２１の他端側から第１ヒンジ部３２３を介して連続して形成された第１駆動部３２４Ａおよび第２駆動部３２４Ｂと、前記各基端部３２２Ａ，３２２Ｂに対して第２ヒンジ部３２５および前記各駆動部３２４Ａ，３２４Ｂに対して第３ヒンジ部３２６を介して連続して形成された前記第１変位伝達部３２７Ａおよび第２変位伝達部３２７Ｂとを備えている。ベース部３２１の下端には突起３３１が形成されている。
なお、圧電素子支持板３１２の材質は限定されないが、特に熱膨張が少なく硬い種類のステンレスを用いれば、温度変化の影響を軽減できる点で好ましい。
【００７４】
各基端部３２２Ａ，３２２Ｂおよび駆動部３２４Ａ，３２４Ｂには、圧電素子固定部３２９が設けられ、各圧電素子固定部３２９間に圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが掛け渡されて固定されている。なお、駆動部３２４Ａ，３２４Ｂおよび圧電素子固定部３２９間は第４ヒンジ部３２８が設けられている。
圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂは、熱膨張係数が「０」またはマイナスの数値のものが利用されている。このため、圧電素子固定部３２９および圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂ間に、図示略の熱膨張係数の大きな材質の金属板を挟んで接着し、温度変化の影響を少なくするようにしている。
なお、各ヒンジ部３２３，３２５，３２６，３２８は、他の部分に比べて幅寸法が狭い細幅に形成され、力が加わると弾性変形可能に形成されている。
【００７５】
ベース部３２１にはピン３２１Ａが貫通して取り付けられている。上側のピン３２１Ａは、各ガイド部材３１１の上側のＵ字溝に挿入されている。また、下側のピン３２１Ａは、各ガイド部材３１１内に挿入されてバネ３１３で付勢されるバネ座３１３Ａの溝に挿入されている。従って、駆動部台３０３に固定されたガイド部材３１１に対して、バネ座３１３Ａはバネ３１３で下方に付勢され、圧電素子支持板３１２はバネ座３１３Ａで押されて下方に付勢されている。
【００７６】
各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂはそれぞれ２枚ずつ設けられている。第１駆動アーム部材３１５Ａは第１変位伝達部３２７Ａおよび図示略のスペーサを挟んで配置されて第１変位伝達部３２７Ａに固定されている。また、第２駆動アーム部材３１５Ｂは、第２変位伝達部３２７Ｂを挟んで配置され、第２変位伝達部３２７Ｂに固定されている。ここで、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの固定方法は接着剤などの適宜な手段が利用できるが、本実施形態では駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂおよび変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂを貫通するピンを圧入することで、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂをがたつき無く変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂに固定している。
なお、本実施形態では、図１３に示すように、第２駆動アーム部材３１５Ｂは、突起３３１を挟んでその外側に配置され、第１駆動アーム部材３１５Ａは第２駆動アーム部材３１５Ｂの外側にそれぞれ配置されている。
【００７７】
このような構成の駆動機構では、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに第１設定値の電圧を印加、つまり本実施形態では第１設定値は電圧値「０」であるため、駆動信号の入力を行わない状態では、各ヒンジ部３２３，３２５，３２６，３２８が変形しないように構成されている。そして、この状態では、突起３３１の容器１００側の面と、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの容器側の面とが同じ高さ、つまり同一平面上に配置されるように設定されている。
【００７８】
一方、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに第２設定値の電圧を印加すると、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの長手方向寸法が長くなる。この際、基端部３２２Ａ，３２２Ｂはベース部３２１に対して一体化されていて移動しにくいのに対し、駆動部３２４Ａ，３２４Ｂはヒンジ部３２３でベース部３２１に連結されているため、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの長手方向寸法が長くなると、ヒンジ部３２３が変形し、駆動部３２４Ａ，３２４Ｂは容器１００側に移動する。
駆動部３２４Ａ，３２４Ｂの移動に伴い、第３ヒンジ部３２６を介して連結された変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂも移動される。この際、第３ヒンジ部３２６は、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂの圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに近接する位置（圧電素子支持板３１２の内側）に設けられ、第２ヒンジ部３２５は第３ヒンジ部３２６よりも外側（圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂから離れた位置）に設けられているので、駆動部３２４Ａ，３２４Ｂの移動によって第３ヒンジ部３２６側が容器１００側に引っ張られると、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂは容器側の端部が外側に向くように傾斜される。
変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂの傾斜に伴い、駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂも傾斜し、駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの先端が容器側に移動する。このように圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの伸長を駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの傾斜に変換しているため、駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂ先端の移動量を圧電素子３１４Ａの伸長量の数倍〜数十倍（本実施形態では約１０倍）に拡大することができる。従って、本実施形態では、第１変位伝達部３２７Ａおよび第１駆動アーム部材３１５Ａによって第１変位拡大部が構成され、第２変位伝達部３２７Ｂおよび第２駆動アーム部材３１５Ｂによって第２変位拡大部が構成される。また、圧電素子支持板３１２および駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂによって圧電素子支持部材が構成される。
【００７９】
継手ブロック３０２内には、前記第１実施形態と同様に、吐出口開閉第１ロッド５０、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０が配置されている。
吐出口開閉第１ロッド５０は、突起３３１の下面に当接可能な長さに設定されており、戻しバネ５６により突起３３１に当接されている。
【００８０】
吐出部材第１ロッド６０は、吐出口開閉第１ロッド５０を挟んで２本設けられ、吐出部材継手部材６１Ａに固定されている。吐出部材継手部材６１Ａは、吐出部材第１ロッド６０が固定されるフランジを有し、内部に吐出口開閉第１ロッド５０が挿通される貫通孔が形成されたフランジ付きの円筒により構成されている。そして、吐出部材継手部材６１Ａの上端面は、戻しバネ６６により前記第２駆動アーム部材３１５Ｂの先端下面に当接されている。
【００８１】
供給部開閉第１ロッド７０は、吐出口開閉第１ロッド５０を挟んで２本設けられ、供給部開閉継手部材７１Ａに固定されている。供給部開閉継手部材７１Ａも、供給部開閉第１ロッド７０が固定されるフランジを有し、内部に吐出部材継手部材６１Ａが挿通される貫通孔が形成されたフランジ付きの円筒により構成されている。そして、供給部開閉継手部材７１Ａの上端面は、戻しバネ７６により前記駆動アーム部材３１５Ａの先端下面に当接されている。
【００８２】
駆動部２Ａにおけるダイアフラム押さえ部材３８、蓋部材３９、ダイアフラム４０の構成は前記第１実施形態と同一であり、ポンプ部３の構成も前記第１実施形態と略同一であるため、説明を省略する。
【００８３】
次に、本実施形態の液体吐出装置１Ａにおける液体の吐出動作について説明する。なお、この動作は、前記国際公開第２００６／０７８０１８号パンフレットに開示されたものと同じである。
【００８４】
［原点状態］
運転開始前即ち液体吐出装置１の停止状態（原点状態）においては、制御装置は各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに第１圧電素子用第１設定値および第２圧電素子用第１設定値の電圧を印加する。本実施形態では、各第１設定値は「０」とされているため、原点状態では各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂには電圧が印加されないように制御される。
このため、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂは、初期状態つまり長手方向の長さ寸法が最も短くなる状態とされ、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂも変位していないので、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの先端下面は、圧電素子支持板３１２の突起３３１の下面に揃っている。また、圧電素子支持板３１２および駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂは、各戻しバネ５６、６６、７６の付勢力で上方に付勢されているが、これらの各戻しバネ５６、６６、７６の各付勢力のうちの最大の付勢力よりも大きな付勢力を有する押しバネ３１３によって下方に付勢され、吐出口開閉第１ロッド５０、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０を容器１００側に付勢している。
【００８５】
この原点状態では、ニードル１５１で吐出口１１１が閉鎖されている。また、バルブパイプ１７２は、その先端がバルブシート１１０の当接面１１２から所定距離離れた位置となるように供給部開閉第２ロッド１７０やバルブパイプ１７２の寸法などが設定されている。さらに、プランジャ１６２も、その先端がバルブシート１１０の当接面１１２から所定距離離れた位置となるように吐出部材第２ロッド１６０やプランジャ１６２の長さ寸法などが設定されている。
【００８６】
［計量工程］
次に、制御装置は、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第１設定値の電圧を印加したまま、第２圧電素子３１４Ｂに予め設定された第２圧電素子用第３設定値の電圧を印加する。この第３設定値は、第２圧電素子用第１設定値以上、第２圧電素子用第２設定値未満とされ、後述するように、吐出する液量に応じて制御されるものである。
第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第３設定値の電圧を印加すると、第２圧電素子３１４Ｂは、印加電圧に応じた寸法だけ伸長する。この動作に伴い、第２駆動部３２４Ｂ、第２変位伝達部３２７Ｂおよび第２駆動アーム部材３１５Ｂが傾き、第２駆動アーム部材３１５Ｂの先端側が下方に移動する。この移動に伴い、吐出部材継手部材６１Ａは下方に移動する。その結果、プランジャ１６２も下方に移動し、プランジャ１６２の先端が印加電圧に応じた調整位置に移動する。
本実施形態では、後述するように吐出量は、プランジャ１６２の移動量によって設定され、この移動量は、調整位置から、第２圧電素子用第２設定値の電圧を印加した際の移動位置までの移動量によって決められる。つまり、本実施形態では、吐出工程終了時のプランジャ１６２の移動終了位置は固定し、プランジャ１６２の移動開始位置を印加電圧を調整することで、吐出工程時のプランジャ１６２の移動量つまりは吐出量を調整している。従って、計量工程において第２圧電素子３１４Ｂに印加する電圧値（第２圧電素子用第３設定値）を調整するだけで吐出量を自由に調整できるため、吐出液量の計量が行われることになる。
【００８７】
［バルブ切替工程］
次に、制御装置は、第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第３設定値の電圧を印加したまま、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第２設定値の電圧を印加する。すると、第１圧電素子３１４Ａは、印加電圧に応じた寸法だけ伸長する。この動作に伴い、第１駆動部３２４Ａ、第１変位伝達部３２７Ａおよび第１駆動アーム部材３１５Ａが傾き、第１駆動アーム部材３１５Ａの先端側が下方に移動する。
従って、供給部開閉継手部材７１は下方に移動し、バルブパイプ１７２も下方に移動する。
ここで、移動前のバルブパイプ１７２とバルブシート１１０間の隙間寸法は、第２設定値の電圧を印加した際に第１駆動アーム部材３１５Ａの先端部の移動量つまりバルブパイプ１７２の移動量に比べて小さくされている。このため、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第２設定値の電圧を印加してバルブパイプ１７２を移動すると、まずバルブパイプ１７２がバルブシート１１０に当接し、液体供給部（入口バルブ）が閉じられる。
【００８８】
バルブパイプ１７２がバルブシート１１０に当接した後も、第１圧電素子３１４Ａが伸長すると、バルブパイプ１７２は液体吐出装置１Ａの本体に対してそれ以上移動できないため、その反力によってバネ３１３の付勢力に抗して第１駆動アーム部材３１５Ａおよび圧電素子支持板３１２が上方に移動する。
圧電素子支持板３１２が上方に移動すると、戻しバネ５６によってニードル１５１も吐出口１１１から離れる方向に移動する。このため、出口バルブが開かれ、吐出口１１１が開口される。
従って、入口バルブが開かれ、かつ出口バルブが閉じられた状態から、入口バルブが閉じられ、かつ出口バルブが開かれた状態に切り替えられるため、バルブの切替工程が実行される。また、バルブの切替は、第１圧電素子３１４Ａがバルブパイプ１７２をバルブシート１１０に当接させた後、さらに伸長して圧電素子支持板３１２を移動することで機械的に行われるので、一方のバルブは必ず閉じられた状態にあり、容器１００内と吐出口１１１とが直接連通されることはない。
【００８９】
［吐出工程］
次に、制御装置は、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第２設定値の電圧を印加したまま、第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第２設定値の電圧を印加する。すると、第２圧電素子３１４Ｂは、印加電圧に応じて伸長し、この動作に伴い、第２駆動部３２４Ｂ、第２変位伝達部３２７Ｂおよび第２駆動アーム部材３１５Ｂが傾き、第２駆動アーム部材３１５Ｂの先端側が下方に移動する。
従って、吐出部材継手部材６１Ａは下方に移動し、プランジャ１６２も吐出口１１１側に移動する。
【００９０】
この際、入口バルブは閉じられ、出口バルブが開かれているので、プランジャ１６２の移動に伴い、液体が吐出口１１１を介して針（ノズル）１２２から吐出される。
また、吐出部材継手部材６１Ａは、下方に所定量移動した後、吐出口開閉第１ロッド５０のバネ座５１２に当接するように構成されているため、最初はバルブパイプ１７２が単独で移動していても、最後は、バルブパイプ１７２およびニードル１５１が一緒に移動する。そして、ニードル１５１が吐出口１１１に当接して吐出口１１１が塞がれると、バルブパイプ１７２の移動も停止し、吐出工程が終了する。
【００９１】
［入口弁開工程］
次に、制御装置は、第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第２設定値の電圧を印加したまま、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第１設定値の電圧を印加つまり電圧印加をオフにする。すると、第１圧電素子３１４Ａは初期状態の長さ寸法に戻り、第１駆動アーム部材３１５Ａの先端は上方に移動する。
このため、バルブパイプ１７２は、戻しバネ７６の付勢力によって吐出口１１１から離れる方向に移動し、入口バルブが開かれる。
【００９２】
［吸入工程および原点復帰］
次に、制御装置は、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第１設定値の電圧を印加したまま、第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第１設定値の電圧を印加つまり電圧印加をオフにする。すると、第２圧電素子３１４Ｂは初期状態の長さ寸法に戻り、第２駆動アーム部材３１５Ｂの先端は上方に移動する。
このため、プランジャ１６２は、戻しバネ６６の付勢力によって吐出口１１１から離れる方向に移動する。
この際、出口バルブは閉じられ、入口バルブが開かれているので、プランジャ１６２の移動によって形成された空間には、容器１００内の液体が入口バルブを介して吸入される。そして、プランジャ１６２が初期位置に戻ることで、原点状態に復帰することになる。
【００９３】
以上の工程を繰り返すことで、所定量の液体が順次吐出されることになる。また、各液体吐出工程において、第２圧電素子用第３設定値を調整することで、液体の１回毎の吐出量を調整することができる。さらに、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに加える駆動信号の電流値を調整することでバルブパイプ１７２、プランジャ１６２、ニードル１５１の駆動スピードが制御され、液体吐出のサイクルタイムを調整することができる。
【００９４】
このような本実施形態によれば、各第１ロッド５０，６０，７０および第２ロッド１５０，１６０，１７０がダイアフラム４０を挟んで磁力で接合されているため、前記第１実施形態と同じ作用効果がある。
さらに、駆動部２Ａとして圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂおよび圧電素子支持板３１２を用いたことなどで次のような効果もある。
（２−１）圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂを利用してバルブパイプ１７２、プランジャ１６２、ニードル１５１を駆動しているので、エアシリンダを利用して駆動する場合と同等程度に液体吐出装置１Ａを小型、軽量化することができる。すなわち、サーボモータ、ソレノイド、カムなどの駆動機構を採用した場合に比べて、液体吐出装置１Ａを容易に小型化できる。
従って、各種製品の生産ラインにおいて、接着剤や各種ペースト等の吐出に本実施形態の液体吐出装置１Ａを利用する際にも、ロボットのアームに取り付けて、高速、高加速度で移動させることができ、生産ラインのタクトタイムの短縮を実現でき、生産性向上に寄与することができる。
【００９５】
（２−２）圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂは高速駆動が可能なため、例えば、１秒間に１０回以上の吐出動作が可能であり、エアシリンダ駆動に比べて高速に液体吐出動作を実現できる。さらに、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂは、エアシリンダ駆動に比べて発生力が大きいため、ノズルを細くして抵抗が増えても液体を飛ばして吐出することができる。このため、例えば、０．０１マイクロリットルの水でもきれいに飛ばすことができ、安定した動作を実現できる。
その上、吐出工程は、ニードル１５１が吐出口１１１を塞ぐことで終了するため、吐出液の液切れを良くでき、この点でも液をきれいに飛ばすことができ、吐出量の精度を向上できかつ安定した吐出動作を実現できる。
【００９６】
（２−３）吐出液の液量は、計量工程において、第２圧電素子３１４Ｂに加える第２圧電素子用第３設定値を調整することで容易に設定変更できる。このため、吐出動作中であっても１回の吐出動作毎の吐出量を自動的に調整することができる。従って、例えば、基板上に複数の電子部品を取り付ける工程において、各電子部品の取付場所毎に異なる液量の接着剤を塗布するために、基板上に吐出する液体の量を変更する場合や、複数の製品が混在して送られる生産ラインにおいて、製品毎に液体の吐出量を変更しなければならない場合でも、容易に対応でき、使い勝手のよい液体吐出装置１を提供できる。
【００９７】
（２−４）また、２つの圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの動作によって、吐出部材であるプランジャ１６２および供給部開閉部材であるバルブパイプ１７２の駆動を制御するとともに、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂを支持する圧電素子支持板３１２を押しバネ３１３で吐出口１１１側に付勢し、バルブパイプ１７２がバルブシート１１０のテーパ状の当接面１１２に当接した後も圧電素子３１４Ａを伸長させることで、圧電素子支持板３１２をバネ３１３の付勢力に抗して吐出口１１１から離れる方向に移動して吐出口開閉部材であるニードル１５１の駆動を制御している。
このように、本実施形態では、圧電素子支持板３１２を押しバネ３１３およびガイド部材３１１によって液体吐出装置１Ａの本体に対してスライド移動可能に設けたり、バルブパイプ１７２をストロークの途中で容器１００の内面に当接させ、その反力を利用することで、２本の圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの駆動を制御するだけで３つの部材（バルブパイプ１７２、プランジャ１６２、ニードル１５１）の駆動を制御できる。従って、３つの部材を３個の圧電素子で駆動する場合のように、圧電素子の配置や駆動制御が複雑になるという問題が生じることがなく、液体吐出装置１Ａの製造コストも低減できる。
その上、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂで駆動できるため、カム、モータおよびボールネジ、ソレノイド等を駆動源とする場合に比べて、液体吐出装置１Ａを小型化でき、特に極微量の液体を吐出するのに好適である。
【００９８】
（２−５）圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが固定される圧電素子支持板３１２を一体成形したので、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの伸縮に対応する駆動部３２４Ａ，３２４Ｂや変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂの変位量を精度良く設定できる。
また、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂは、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂにがたつき無く固定されているので、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂの変位量を各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂに精度良く伝達でき、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの伸縮に対応する各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの変位量つまりは各バルブパイプ１７２、プランジャ１６２、ニードル１５１の移動量を精度よく設定でき、微量の液体であっても高精度に吐出できる。
【００９９】
（２−６）各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂへの印加電圧を「０」にした際に、液体吐出装置１Ａが原点状態（停止状態）となるように設定したので、動作停止中に圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが発熱して温度が上昇することがない。このため、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが温度変化の影響を受けてその変位量がばらつくことを防止でき、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの変位量の精度つまり液体の吐出量の精度を向上できる。
【０１００】
（２−７）プランジャ１６２のストロークのみで液体の吐出量が設定されるため、外気温などによって容器１００等が膨張しても吐出量の精度はその影響を受けず、極微量であっても精度の高い液量を吐出できる。
【０１０１】
（２−８）高粘度の液体を高速で吐出するには、液体を高圧で押し出す必要があるが、駆動源として圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの機械的な駆動力を用いているので、エアシリンダを駆動源とした場合に比べて、駆動力が高くなり、液体を高速で吐出できる。
また、液体を基板等の被付着物より離れた上方から吐出できるので、液体吐出装置１Ａの外部に赤外線等のセンサを設けることにより、吐出が行われたかを確認できる。
液体吐出装置１Ａには、チェック弁を設けていないので、液体を加圧して送ることができる。従って、粘性の高い液体であっても液体吐出装置１Ａ内への供給が容易である。
【０１０２】
なお、本発明は前記実施例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。
例えば、前記実施例では、ステンレス製の容器１００を用いていたが、フッ素樹脂などによって容器を構成してもよい。また、ポンプ部３を構成する各部材もステンレス製に限らず、チタン等の金属やセラミック等の他の材質のものを用いてもよい。特に、比較的固く、かつ耐薬品性を有する材質のものが好ましい。
【０１０３】
前記第１実施例では、ピストン３１〜３３をエアおよびコイルバネ１６、戻しバネ５６、６６、７６により上下に移動させていたが、エアのみで移動させてもよい。また、モータ等で駆動されるカムやステップモータ等で、吐出口開閉バルブ、吐出部材、供給部開閉バルブを直接駆動してもよい。要するに、本発明の駆動機構は、吐出口開閉バルブ、吐出部材および供給部開閉バルブをそれぞれ独立に駆動でき、かつ、前記動作を行えるものであればよい。
【０１０４】
また、吐出口開閉バルブ、吐出部材および供給部開閉バルブの形状等は、前記実施形態のものに限定されず、その形状や機構は実施にあたって適宜設定すればよい。要するに、本発明は、吐出口開閉バルブ、吐出部材、供給部開閉バルブが内側から外側に順次同心円状に配置されていればよく、その具体的構造、材質、機構等は適宜設定すればよい。
【０１０５】
前記各実施形態では、各第１ロッド５０，６０，７０と、第２ロッド１５０，１６０，１７０のそれぞれに磁石５５，６５，７５，１５５，１６５，１７５を取り付けていたが、本発明はダイアフラム４０が介在された状態で各第１ロッド５０，６０，７０および第２ロッド１５０，１６０，１７０を磁力で接合できればよいため、一方のロッドには磁石の代わりに鉄、コバルト、ニッケルや各種合金等の前記磁石に対して磁力で接合（吸引）可能な部材を設けてもよい。例えば、第１ロッド５０，６０，７０に永久磁石を取り付け、第２ロッド１５０，１６０，１７０に強磁性体等からなる部材を取り付けてもよい。逆に、第１ロッド５０，６０，７０に強磁性体等からなる部材を取り付け、第２ロッド１５０，１６０，１７０に永久磁石を取り付けてもよい。要するに、第１ロッドおよび第２ロッドの少なくとも一方に磁石を取り付けて、各ロッドがその磁力で接合できるように構成すればよい。
【０１０６】
この際、前記実施形態と同様に、吐出部材第１ロッド６０および吐出部材第２ロッド１６０と、供給部開閉第１ロッド７０および供給部開閉第２ロッド１７０とが正しい組合せで接合できるように、磁石６５および磁石７５の磁極の向きを異ならせ、吐出部材第２ロッド１６０または供給部開閉第２ロッド１７０の一方には正しい組合せの第１ロッドの磁石と吸引する向きに磁石を配置し、他方には強磁性体等の磁力で接合できる部材を設ければよい。特に、本実施形態では、洗浄などで取り外した第２ロッド１５０，１６０，１７０を組み立てる際に、最初に、ダイアフラム４０の中心に配置される吐出口開閉第２ロッド１５０をダイアフラム４０の中心の変位部４０４に配置し、次に、吐出部材第２ロッド１６０を変位部４０３に配置し、最後に供給部開閉第２ロッド１７０を変位部４０３に配置する順番で行うと作業しやすい。このため、同じ変位部４０３に配置する吐出部材第２ロッド１６０および供給部開閉第２ロッド１７０のうち、先に配置する吐出部材第２ロッド１６０には供給部開閉第１ロッド７０の磁石７５と反発する向きに磁石１６５を取り付けておけば、吐出部材第２ロッド１６０を正しく吐出部材第１ロッド６０に接合できる。そして、供給部開閉第２ロッド１７０は残っている変位部４０３部分に配置すればよいので、供給部開閉第２ロッド１７０に磁石ではなく強磁性体等の部材を取り付けても、正しい組合せで容易に接合できるメリットがある。但し、各第２ロッド１５０，１６０，１７０を互いに組み合わせてからまとめてダイアフラム４０部分に配置することもできるため、この場合には、供給部開閉第２ロッド１７０側に磁石１７５を取り付け、吐出部材第２ロッド１６０側には強磁性体等の部材を取り付けることも可能である。
【０１０７】
前記各実施形態では、吐出部材第２ロッド１６０の磁石１６５と、供給部開閉第２ロッド１７０の磁石１７５との磁極の向きを異ならせることで、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０との組合せを正しく設定できるようにしているが、例えば、ロッド１５０に対する距離を、吐出部材第２ロッド１６０および供給部開閉第２ロッド１７０で異ならせることで吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０との組合せを正しく設定できるようにしてもよい。
また、ダイアフラム４０の各変位部４０３と、各第２ロッド１６０，１７０とに配置位置を示す記号などを表示して、作業者が目視で確認して組み立てるようにしてもよい。
【０１０８】
また、本発明の液体吐出装置１，１Ａは、電子部品の製造装置に組み込んで利用してもよい。このような電子部品の製造装置では、極微量の液体を精度良く移送できる前述の液体吐出装置１，１Ａを用いているので、前記針１２２から極微量の液体を高精度に吐出できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１Ａ…液体吐出装置、２、２Ａ…駆動部、３…ポンプ部、４０…ダイアフラム、５０…吐出口開閉第１ロッド、６０…吐出部材第１ロッド、７０…供給部開閉第１ロッド、５５，６５，７５，１５５，１６５，１７５…磁石、１００…容器、１１０…バルブシート、１１１…吐出口、１１２…当接面、１５０…吐出口開閉第２ロッド、１５１…ニードル、１６０…吐出部材第２ロッド、１６２…吐出部材であるプランジャ、１７０…供給部開閉第２ロッド、１７２…開閉部材であるバルブパイプ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出装置に係り、銀ペースト、アルコール、熱硬化型エポキシ樹脂、電池やコンデンサの電解液、グリース、液晶溶液等の各種液体の吐出装置（ディスペンサやポンプ）に利用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体の吐出装置として様々な形式のものが知られているが、本出願人は、液体が入られた容器が取り付けられた容器付きの液体吐出装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１の液体吐出装置は、液体を吐出するポンプ部に、液体が入られた容器を設けているので、液体の移送距離を短くでき、高粘度の液体であっても加圧手段を設けることなく、確実に供給することができる。
また、吐出用開閉バルブ、供給部開閉バルブ、吐出部材を備えているので、供給部開閉バルブを閉めることで吐出する液体を閉じ込めて容積計量することができ、吐出量が微量であっても吐出量を高精度に制御することができる。
このように前記特許文献１の液体吐出装置は、微量精密吐出が可能なため、電子部品や医薬などの様々な製造ラインで使われており、最近ではクリーンルーム内に設けられた製造ラインなどでも利用されるようになった。
【０００４】
ところで、前記特許文献１の液体吐出装置は、前記各バルブや吐出部材を駆動するためのロッドが、容器などが設けられたポンプ部と、各バルブなどを駆動する機構が設けられた駆動部とに跨って配置されている。
このため、前記ロッドの周囲に、フッ素樹脂やゴム製のシールを配置して、ポンプ部から駆動部に液体が浸入することを防止していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５２３３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記ロッドは、進退駆動されるため、前記シールはロッドによって擦れることになる。そして、シールがロッドで擦れてパーティクルが発生すると、このパーティクルは容器内に落ちてしまう。
また、パーティクルの発生は、前記シールだけでなく、駆動部においても発生することがあるが、この駆動部で発生したパーティクルも前記シールを超えて容器内に落ちてしまうという問題もあった。すなわち、前記シール部分に駆動部で発生したパーティクルが付着すると、前記ロッドが進退駆動される際に、前記パーティクルはシール及びロッド間を移動して容器側に移動してしまうという現象が発生した。
これらの原因で、吐出する液体にパーティクルが混入してしまい、特に、クリーンルーム内などに設けられ、要求レベルが高く、パーティクル混入を防止する必要がある製造ライン、例えば、液晶注入ラインなどでは、上記液体吐出装置の利用が難しいという問題がある。
【０００７】
さらに、前記シールがロッドに接触しているため、シールの摩擦力がロッドの駆動に影響する。この際、シールの摩擦力は、シールの状態等によって変動し、不安定であるため、ロッドの駆動も不安定となり、吐出精度に影響するという問題がある。
その上、液体吐出装置を洗浄する際に、前記シールやロッドを分解して洗浄しなければならず、洗浄作業が煩雑になるという問題もある。
【０００８】
本発明の目的は、ポンプ部から駆動部への液体の浸入を防止することができ、パーティクルが容器内に落ちることを防止でき、吐出精度の低下も防止でき、洗浄作業も容易に行うことができる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】
【０００９】
本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口を有する容器を備えるポンプ部と、前記ポンプ部に取り付けられる駆動部とを備えた液体吐出装置であって、前記ポンプ部は、前記容器の吐出口を開閉する吐出口開閉バルブと、前記吐出口開閉バルブの外側に同心円状に配置されて容器内の液体を吐出する吐出部材と、前記吐出部材の外側に同心円状に配置されて容器内部から吐出口に連通する液体供給部を開閉する供給部開閉バルブとを備え、前記駆動部は、前記吐出口開閉バルブを駆動する吐出口開閉ロッドと、前記吐出部材を駆動する吐出用ロッドと、前記供給部開閉バルブを駆動する供給部開閉ロッドと、これらの各ロッドを駆動させる駆動機構とを備え、前記各ロッドは、前記駆動部に配置される第１ロッドと、前記ポンプ側に配置される第２ロッドとを備えて構成され、各第１ロッドおよび第２ロッド間はダイアフラムが配置され、このダイアフラムを挟んで配置された各第１ロッドおよび第２ロッドの少なくとも一方の端部には磁石が取り付けられ、前記各第１ロッドおよび第２ロッドは前記磁石の磁力によって前記ダイアフラムを挟んで接合されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、本発明では、各第１ロッドおよび第２ロッドのそれぞれの端部に永久磁石を取り付けて、各第１ロッドおよび第２ロッドを永久磁石同士の磁力により、ダイアフラムを挟んで接合してもよい。また、第１ロッドまたは第２ロッドの一方に永久磁石を取り付け、他方に前記永久磁石に対して磁力で接合可能な部材、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性体等を設けて、各第１ロッドおよび第２ロッドを永久磁石の磁力により、ダイアフラムを挟んで接合してもよい。
【００１１】
本発明の液体吐出装置は、次のような動作で液体を吐出する。まず、前記吐出液を容器内に供給する。この液体の供給は、容器にパイプ等を介して吐出液が貯蔵されたタンクから液体を供給してもよいし、容器を着脱可能に構成し、液を入れた容器をポンプに装着して行ってもよい。
次に、圧縮空気や圧電素子等を用いた駆動機構により、供給部開閉ロッドを移動して供給部開閉バルブを開き、容器内の液体を液体供給部を介して供給部開閉バルブの内側に供給可能な状態にする。さらに、吐出用ロッドを移動して吐出部材を吐出口より離れる方向に移動させ、この移動により形成される空間に液体を吸入する。
この吸入動作後に、供給部開閉バルブを閉じて液体を供給部開閉バルブの内側に封入して、吐出液の計量を行う。
この計量動作後に、吐出口開閉ロッドを移動して吐出口開閉バルブを開き、液体を吐出可能な状態にする。そして、吐出部材を吐出口の方向に移動させて吐出口より液体を吐出する。この吐出動作後に、吐出口開閉バルブを閉めて吐出口を閉塞する。
以上の動作を繰り返して、液体を所定量ごとに吐出口より吐出する。
【００１２】
本発明によれば、各バルブや吐出部材を駆動する各ロッドを、ダイアフラムを挟んで配置された第１ロッドおよび第２ロッドで構成し、各ロッドは磁力によって接合しているので、液体吐出装置のポンプ部と容器部とを貫通孔部分が無いダイアフラムで区画することができる。
このため、ポンプ部から液体が容器部に浸入することを確実に防止できるとともに、駆動部側でパーティクルが発生したとしても、貫通する部分がないダイアフラムによって区画されているポンプ部側にパーティクルが侵入することを確実に防止できる。
また、各ロッドはダイアフラムを貫通していないので、ロッドの移動に伴ってシールが擦れてパーティクルが発生することもなく、この点でもポンプ部側にパーティクルが侵入することを確実に防止できる。
【００１３】
さらに、ダイアフラムは非常に薄いため、各ロッドの端部間の距離変動は殆ど無く、ロッドの動作にダイアフラムが影響することがない。このため、ダイアフラムを挟んで各ロッドを配置しても、吐出精度にほとんど影響することがない。
その上、ポンプ部側に配置された各第２ロッドは、前記第１ロッドと磁力で結合しているため、液体吐出装置を分解洗浄する際には、駆動部からポンプ部の容器等を取り外し、さらに第２ロッドを引っ張ることで、ポンプ部において液に接する部分を容易に取り外すことができる。このため、分解洗浄作業も極めて容易に行うことができ、メンテナンス性のよい液体吐出装置とすることができる。
【００１４】
本発明の液体吐出装置において、前記吐出用ロッドの第１ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第１ロッドには、前記ダイアフラム側の磁極が互いに異なる磁石がそれぞれ取り付けられ、前記吐出用ロッドの第２ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第２ロッドの少なくとも一方の第２ロッドには、前記吐出用ロッドの第１ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第１ロッドのうち、前記一方の第２ロッドを接合すべき一方の第１ロッドに取り付けられた磁石に対しては引き合い、他方の第１ロッドに取り付けられた磁石に対しては反発する磁極の向きで磁石が取り付けられていることが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、吐出用ロッドおよび供給部開閉ロッドの各第２ロッドと、各第１ロッドとの組合せを誤ってしまうことがなく、分解洗浄後に組み立てる際に、容易にかつ正しい組合せにすることができる。
例えば、前記吐出用ロッドの第１ロッドには、ダイアフラム側の磁極がＮ極の磁石を取り付け、前記供給部開閉ロッドの第１ロッドには、ダイアフラム側の磁極がＳ極の磁石を取り付けておく。そして、吐出用ロッドの第２ロッドに磁石を取り付ける場合、その磁石のダイアフラム側の磁極をＳ極とすれば、吐出用ロッドの第２ロッドは吐出用ロッドの第１ロッドには磁力で接合するが、供給部開閉ロッドの第１ロッドには同じＳ極同士が対向するため反発して接合しない。このため、吐出用ロッドの第２ロッドを誤って供給部開閉ロッドの第１ロッドに接合することがなく、各第１ロッドおよび第２ロッドを正しい組み合わせで接合できる。
【００１６】
本発明の液体吐出装置において、前記吐出用ロッドは１本設けられ、前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドはそれぞれ２本設けられ、前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドの平面配置は、前記吐出用ロッドを中心とする同心円状であり、かつ、前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドが等間隔で交互に位置するように配置されていることが好ましい。
【００１７】
本発明によれば、ダイアフラムの表面に沿った平面配置において、２本の吐出口開閉ロッドは、吐出用ロッドを挟んで対向する位置に配置され、２本の供給部開閉ロッドも吐出用ロッドを挟んで対向位置される。すなわち、吐出用ロッドを中心とする同心円において、各吐出口開閉ロッドは１８０度間隔で配置され、各供給部開閉ロッドも１８０度間隔で配置され、吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッド間は９０度の間隔で配置される。
このため、各吐出口開閉ロッドや供給部開閉ロッドが移動する際に、ダイアフラムにおいて吐出用ロッドが配置された位置を中心に、対称位置部分が変位するため、ダイアフラムに偏った力が加わってしまうことを防止でき、ダイアフラムの変位をスムーズにできる。
【００１８】
本発明の液体吐出装置において、前記吐出口開閉バルブは、前記吐出口開閉ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられたニードルと、このニードルの先端が接離する吐出口の当接面により構成され、前記吐出部材は、前記吐出用ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられ、前記ニードルが挿通された筒状の吐出プランジャにより構成され、前記供給部開閉バルブは、前記供給部開閉ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられ、前記吐出プランジャが挿通された筒状の開閉部材と、この開閉部材の先端が接離する液体供給部の当接面により構成されていることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、容器の吐出口の近くに、吐出口開閉バルブ、供給部開閉バルブ、吐出部材を配置でき、容器内の液体を吸入し、計量し、吐出するポンプ部を吐出口部分に配置できる。このため、液体の移送距離を短くでき、高粘度の液体であっても加圧手段を設けることなく、確実に供給することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の液体吐出装置によれば、ポンプ部から駆動部への液体の浸入を防止することができ、パーティクルが容器内に落ちることを防止でき、吐出精度の低下も防止でき、洗浄作業も容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の液体吐出装置を用いたシステムを示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態の液体吐出装置の駆動部を示す縦断面図である。
【図３】第１実施形態の液体吐出装置の駆動部の要部を示す縦断面図である。
【図４】第１実施形態のダイアフラム押さえ部材を示す下面図である。
【図５】（Ａ）は第１実施形態のダイアフラムを示す上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】（Ａ）は第１実施形態の供給部開閉継手部材を示す断面図、（Ｂ）は下面図である。
【図７】（Ａ）は第１実施形態の吐出部材継手部材を示す断面図、（Ｂ）は下面図である。
【図８】第１実施形態の駆動部およびポンプ部を示す縦断面図である。
【図９】第１実施形態のポンプ部を示す縦断面図である。
【図１０】第１実施形態のポンプ部の要部を示す斜視図である。
【図１１】第２実施形態の液体吐出装置の駆動部を示す縦断面図である。
【図１２】第２実施形態の液体吐出装置の駆動部およびポンプ部を示す縦断面図である。
【図１３】第２実施形態の駆動部台を示す下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、第１実施形態の液体吐出装置（ポンプ）１を利用したシステムの概略構成図が示されている。液体吐出装置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おり、このポンプ１は、液の吐出時には被吐出部材に近づくようにポンプ１を下降させ、吐出時以外には搬送装置等に干渉しないようにポンプ１を上昇させる上下装置４に保持されている。
ポンプ１の駆動部２には、駆動源としてのエア供給を行うとともに、その供給タイミングを制御するコントローラ５がエア供給配管６を介して接続されている。
【００２３】
［駆動部の構成］
駆動部２は、図２，３にも示すように、シリンダブロック１０を備えている。なお、図２は駆動部２全体の構成を示す縦断面図、図３は駆動部２において特にシリンダ、ピストン部分を示す縦断面図である。
シリンダブロック１０の上部にはネジ筒１１がロックナットで固定され、ネジ筒１１には袋ナット１２、マイクロホルダ１３を介してマイクロメータ１４が取り付けられている。
ネジ筒１１内には、パイプ状に形成されたバネ座１５が挿入されている。このバネ座１５と、マイクロメータ１４との間には、コイルバネ１６が配置され、バネ座１５を下方に付勢している。
【００２４】
バネ座１５の内部には、前記マイクロメータ１４のスピンドル１４Ａと、このスピンドル１４Ａにキャップを介して当接している吐出量調整部材１７とが配置されている。
吐出量調整部材１７は、上端部が塞がれたパイプ状に形成され、その側面には上下方向に連続するスリット１７Ａが形成されている。
【００２５】
吐出量調整部材１７内には、プッシュロッド１８およびプッシュ継手１９が挿入されている。プッシュ継手１９はプッシュロッド１８の上端に圧入固定され、上端部には横方向に貫通する孔が形成されている。
この孔には平行ピン２０が挿通されている。平行ピン２０の両端は、吐出量調整部材１７のスリット１７Ａを通してバネ座１５の下フランジ部に挿入されている。
従って、バネ座１５およびプッシュロッド１８は、平行ピン２０、プッシュ継手１９を介して一体に移動する。また、平行ピン２０はスリット１７Ａを上下に移動できるため、バネ座１５、プッシュロッド１８は、吐出量調整部材１７に対して独立して移動できる。
【００２６】
シリンダブロック１０には、第１、第２、第３の各シリンダ２１、２２、２３が形成されている。
各シリンダ２１〜２３には、それぞれ軸方向である図２の上下方向に摺動可能なように、第１、第２、第３の各ピストン３１、３２、３３が挿入されている。なお、各ピストン３１〜３３と、シリンダ２１〜２３との間には、駆動用のエアが漏れないようにＯリングや断面Ｕ字状のリップパッキン等の適宜なシール材が介在されている。
さらに、第２ピストン３２および第３ピストン３３間には、第２シリンダ２２および第３シリンダ２３を区画する仕切部材３４が配置されている。
【００２７】
各シリンダ２１〜２３には、第１、第２、第３の各シリンダポート２４，２５，２６が連通されている。各シリンダポート２４〜２６には、エア供給配管６をワンタッチで連結するためのワンタッチ継ぎ手２７〜２９が接続されている。
また、第１シリンダポート２４は、第１ピストン３１および第２ピストン３２間の空間にエアを供給し、第２シリンダポート２５は第２ピストン３２および仕切部材３４間の空間にエアを供給し、第３シリンダポート２６は仕切部材３４および第３ピストン３３間の空間にエアを供給するために用いられる。
【００２８】
第１ピストン３１は、中心軸に上下方向の貫通孔が形成され、この貫通孔に吐出量調整部材１７、プッシュ継手１９、プッシュロッド１８が挿通されている。また、第１ピストン３１の上端には前記バネ座１５が当接されている。
そして、第１シリンダ２１にエアが供給されていない場合は、前記コイルバネ１６のバネ力がバネ座１５を介して第１ピストン３１に加わるため、第１ピストン３１は下方に移動する。
一方、第１シリンダ２１にエアを供給して前記コイルバネ１６による力よりも大きな力が第１ピストン３１に加わると、第１ピストン３１は上方に移動する。
第１ピストン３１が上下に移動すると、バネ座１５およびプッシュロッド１８も連動して上下に移動する。
【００２９】
なお、第１シリンダ２１の内面には、ストップリング３５が取り付けられ、ポンプ部３を取り外した際に、コイルバネ１６の付勢力で第１ピストン３１が第１シリンダ２１から外れることを防止している。
【００３０】
第２ピストン３２は、中心軸に上下方向の貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔には駆動パイプ３６が配置され、２枚のストップリングで第２ピストン３２と接合されている。
駆動パイプ３６は、上端側が第１ピストン３１の貫通孔に挿入され、第１ピストン３１および駆動パイプ３６間はシール材でシールされている。
駆動パイプ３６内の上下貫通孔には前記プッシュロッド１８、プッシュ継手１９が挿通されている。そして、駆動パイプ３６の上端面は、吐出量調整部材１７の下端面に当接している。従って、駆動パイプ３６および第２ピストン３２の上方ストロークエンドは、駆動パイプ３６が吐出量調整部材１７に当接する位置となる。吐出量調整部材１７の上下位置は、マイクロメータ１４を操作してスピンドル１４Ａの吐出量を変更することで調整される。このため、マイクロメータ１４によって、駆動パイプ３６の上方ストロークエンド位置が設定されることになり、これにより、後述するように、吐出量も調整される。
【００３１】
この第２ピストン３２および駆動パイプ３６は、後述する戻しバネ６６で上方に付勢されているので、各シリンダポート２４，２５からエアを供給していない状態では、駆動パイプ３６が吐出量調整部材１７に当接する上方ストロークエンドの位置に移動している。
【００３２】
仕切部材３４は、ストップリングによってシリンダブロック１０に固定されている。この仕切部材３４の外周面とシリンダブロック１０の内周面との間もシール材でシールされている。また仕切部材３４の中心部分にはガイド部３４Ａが下方に突出されている。ガイド部３４Ａには上下方向の貫通孔が形成され、前記駆動パイプ３６およびプッシュロッド１８が挿通されている。なお、仕切部材３４の貫通孔内周面にはドライブッシュ３４Ｂが取り付けられ、前記駆動パイプ３６を上下方向にスムーズに案内できるようにされている。
【００３３】
第３ピストン３３は、中心軸に貫通孔が形成されている。この貫通孔には前記仕切部材３４のガイド部３４Ａが挿通され、このガイド部３４Ａおよび第３ピストン３３間もシール材でシールされている。
この第３ピストン３３も、後述する戻しバネ７６で上方に付勢されているので、シリンダポート２６からエアを供給していない状態では、第３ピストン３３が仕切部材３４に当接する上方ストロークエンドの位置に移動している。
【００３４】
次に、駆動部２において、前記各ピストン３１〜３３の移動に連動して移動する部品について、図２を参照して説明する。
シリンダブロック１０の下方には、継ぎ手ブロック３７、ダイアフラム押さえ部材３８、蓋部材３９が順次固定されている。
【００３５】
継ぎ手ブロック３７は、中心に前記シリンダブロック１０の第３シリンダ２３と略同サイズの面積の貫通孔が形成されている。
また、ダイアフラム押さえ部材３８には、図４に示すように、平面中心に１箇所の貫通孔３８１が形成され、その周囲に等間隔で４箇所の貫通孔３８２が形成されている。なお、図４は、ダイアフラム押さえ部材３８の下面図である。
蓋部材３９は、前記ダイアフラム押さえ部材３８の下面にねじ止め固定されている。
【００３６】
そして、ダイアフラム押さえ部材３８および蓋部材３９間にはダイアフラム４０が配置されている。
ダイアフラム４０は、図５に示すように、略円板状に形成されている。ダイアフラム４０の外周は肉厚のフランジ部４０１とされ、フランジ部４０１の上面には４つの孔４０２が形成されている。
フランジ部４０１の内周側は薄肉状に形成され、ダイアフラム４０の平面中心の周囲には、４つの変位部４０３が形成されている。但し、ダイアフラム４０には貫通孔は形成されていない。
各変位部４０３は、上部側に向かうにしたがって、平面直径が小さくなるように、切頭円錐状に形成されている。このため、変位部４０３の上端部は平板状に形成されている。
また、ダイアフラム４０の中心部も、平板状の変位部４０４とされている。
なお、ダイアフラム４０としては、変位部４０３を球面状等に形成したものを利用してもよい。すなわち、変位部４０３は、後述する各ロッド６０，７０，１６０，１７０の移動に伴い、スムーズに変位できる形状に形成すればよい。
【００３７】
ダイアフラム４０の各変位部４０３および４０４の平面部分は、前記ダイアフラム押さえ部材３８の各貫通孔３８２，３８１の形成位置と対応している。
そして、ダイアフラム４０の孔４０２にはピンが嵌合され、このピンを前記ダイアフラム押さえ部材３８の孔３８３に挿入することで、ダイアフラム押さえ部材３８に対してダイアフラム４０の位置決めがなされている。
従って、ダイアフラム４０は、前記ダイアフラム押さえ部材３８に対して位置合わせされた状態で、ダイアフラム押さえ部材３８および蓋部材３９によって挟持されている。
【００３８】
前記継ぎ手ブロック３７には、前記第１ピストン３１に連動して移動する吐出口開閉第１ロッド５０と、前記第２ピストン３２に連動して移動する吐出部材第１ロッド６０と、前記第３ピストン３３に連動して移動する供給部開閉第１ロッド７０とが配置されている。
ここで、吐出口開閉第１ロッド５０は、ダイアフラム押さえ部材３８の中心孔３８１に対応する平面位置に配置されている。
吐出部材第１ロッド６０は２本設けられ、ダイアフラム押さえ部材３８の中心孔３８１を挟んで対称位置に配置された２つの孔３８２に対応する平面位置に配置されている。
供給部開閉第１ロッド７０も２本設けられ、ダイアフラム押さえ部材３８の中心孔３８１を挟んで配置された残り２つの孔３８３に対応する平面位置に配置されている。
【００３９】
供給部開閉第１ロッド７０は、供給部開閉継手部材７１にねじ止めされている。
供給部開閉継手部材７１は、図６に示すように、略円筒状に形成されている。なお、図６（Ａ）は、供給部開閉継手部材７１の縦断面図、図６（Ｂ）は下面図である。
そして、供給部開閉継手部材７１の下面には、内側に突出する一対のフランジ部７１１が形成されている。そして、これらのフランジ部７１１に、バネ座７１２を挟んで各供給部開閉第１ロッド７０がねじ止めされている。
【００４０】
吐出部材第１ロッド６０は、吐出部材継手部材６１にねじ止めされている。
吐出部材継手部材６１は、図７に示すように、ブロック状に形成されている。なお、図７（Ａ）は、吐出部材継手部材６１の縦断面図、図７（Ｂ）は下面図である。
そして、吐出部材継手部材６１の下面には、バネ座６１２を挟んで各吐出部材第１ロッド６０がねじ止めされている。
この吐出部材継手部材６１は、各吐出部材第１ロッド６０を結ぶ方向が、前記供給部開閉継手部材７１における供給部開閉第１ロッド７０を結ぶ方向と直交するように、前記供給部開閉継手部材７１のフランジ部７１１間の溝部に配置されている。
なお、図２においては、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０の断面を、吐出口開閉第１ロッド５０が配置される中心位置で直交する交差方向した断面を記載しているため、左右対称形状では表示されていない。
【００４１】
各ロッド５０，６０，７０には、磁石継手５３、６３、７３が固定されている。各磁石継手５３、６３、７３には、円柱状の磁石（永久磁石）５５，６５，７５が固定されている。
ここで、磁石５５、６５は、上側がＳ極で、下側（ダイアフラム４０側）がＮ極となる向きで固定されている。
一方、磁石７５は、上側がＮ極で、下側（ダイアフラム４０側）がＳ極となる向きで固定されている。
【００４２】
この各ロッド５０，６０，７０の磁石継手５３、６３、７３および磁石５５、６５、７５部分は、前記ダイアフラム押さえ部材３８の孔３８１、３８２にそれぞれ挿入されている。そして、前記孔３８１、３８２は段付き孔とされており、この段部および前記バネ座５１２，６１２，７１２間には戻しバネ５６、６６、７６が配置されている。
【００４３】
そして、本実施形態では、駆動部２およびポンプ部３の間に前記ダイアフラム４０が配置されているので、ポンプ部３から液体が駆動部２内に侵入することや、駆動部２で発生したパーティクルがポンプ部３内に落下することが防止されている。
【００４４】
［ポンプ部の構成］
次に、ポンプ部３の構成について説明する。
ポンプ部３は、図８、９に示すように、ほぼ円筒状に形成されたステンレス製の容器１００を備えている。この容器１００は袋ナット１０１により、蓋部材３９に着脱可能に取り付けられている。
【００４５】
容器１００の下端部には、下方に貫通する孔が形成され、この孔には吐出口１１１を有するバルブシート１１０が下方から容器１００にねじ込まれるバルブシート押さえ部材１２０で固定されている。
バルブシート１１０の容器１００内部側の開口は、下方に向かって径が小さくなる凹状のテーパ面とされた当接面１１２が形成されている。この当接面１１２の下端からバルブシート１１０の下面まで上下に連通する吐出口１１１が形成されている。
【００４６】
バルブシート押さえ部材１２０には前記吐出口１１１に連通する孔１２１が形成されている。この孔１２１内には吐出用の針１２２が挿入され、締め付けナット１２３により固定されている。
【００４７】
容器１００の中心軸部分には、図８〜１０に示すように、吐出口開閉第２ロッド１５０が配置されている。
吐出口開閉第２ロッド１５０の上端には磁石継手１５３が固定され、磁石継手１５３には円柱状の磁石（永久磁石）１５５が固定されている。ここで、磁石１５５は、上側（ダイアフラム４０）がＳ極となる向きに固定されている。このため、ダイアフラム４０の変位部４０４を挟んで配置された各磁石５５，１５５は磁力で接合され、前記吐出口開閉第１ロッド５０および吐出口開閉第２ロッド１５０はダイアフラム４０を挟んで磁力により接合されている。そして、この吐出口開閉第１ロッド５０および吐出口開閉第２ロッド１５０を備えて吐出口開閉ロッドが構成されている。
【００４８】
吐出口開閉第２ロッド１５０の下端には、吐出口１１１を開閉するニードル１５１が圧入や接着などで連結されている。ニードル１５１下端の吐出口１１１に当接する当接面１５１Ａは、凸状の球面とされ、吐出口１１１のテーパ状の当接面１１２に接離することで吐出口１１１を開閉するように構成されている。従って、ニードル１５１下端の当接面１５１Ａ、吐出口１１１の当接面１１２により吐出口開閉バルブが構成される。
【００４９】
前記吐出口開閉第２ロッド１５０を挟んだ位置には、２本の吐出部材第２ロッド１６０が配置されている。
吐出部材第２ロッド１６０の上端にも磁石継手１６３が固定され、磁石継手１６３には円柱状の磁石（永久磁石）１６５が固定されている。ここで、磁石１６５は、上側（ダイアフラム４０）がＳ極となる向きに固定されている。このため、ダイアフラム４０の変位部４０３を挟んで配置された各磁石６５，１６５は磁力で接合され、前記吐出部材第１ロッド６０および吐出部材第２ロッド１６０はダイアフラム４０を挟んで磁力により接合されている。そして、この吐出部材第１ロッド６０および吐出部材第２ロッド１６０を備えて吐出部材ロッドが構成されている。
【００５０】
吐出部材第２ロッド１６０の各下端に跨ってプランジャ台１６１が取り付けられている。プランジャ台１６１の中心下面には、吐出部材であるプランジャ１６２が固定されている。
プランジャ１６２の略下半分はパイプ状に形成され、このパイプ部分に前記ニードル１５１が挿通されている。このため、ニードル１５１の同心円状外側に吐出部材であるプランジャ１６２が配置される。
【００５１】
前記吐出口開閉第２ロッド１５０を挟んだ位置には、２本の供給部開閉第２ロッド１７０も配置されている。図１０に示すように、２本の供給部開閉第２ロッド１７０および吐出口開閉第２ロッド１５０が並ぶ方向は、２本の吐出部材第２ロッド１６０および吐出口開閉第２ロッド１５０が並ぶ方向に対して直交するように配置されている。
供給部開閉第２ロッド１７０の上端にも磁石継手１７３が固定され、磁石継手１７３には円柱状の磁石（永久磁石）１７５が固定されている。ここで、磁石１７５は、上側（ダイアフラム４０）がＮ極となる向きに固定されている。このため、ダイアフラム４０の変位部４０３を挟んで配置された各磁石７５，１７５は磁力で接合され、前記供給部開閉第１ロッド７０および供給部開閉第２ロッド１７０はダイアフラム４０を挟んで磁力により接合されている。そして、この供給部開閉第１ロッド７０および供給部開閉第２ロッド１７０を備えて供給部開閉ロッドが構成されている。
【００５２】
供給部開閉第２ロッド１７０の各下端に跨って供給部開閉バルブ台１７１が取り付けられている。供給部開閉バルブ台１７１の中心下面には、開閉部材であるバルブパイプ１７２が固定されている。
このバルブパイプ１７２内には、前記プランジャ１６２のパイプ部分およびニードル１５１が挿通されている。このため、プランジャ１６２の同心円状外側にバルブパイプ１７２が配置される。
【００５３】
バルブパイプ１７２の下端の当接面１７２Ａは凸状の曲面とされ、バルブシート１１０のテーパ状の当接面１１２に接離可能に形成されており、液体供給部を開閉可能とされている。
従って、バルブパイプ１７２の当接面１７２Ａおよびバルブシート１１０の当接面１１２により供給部開閉バルブが構成されている。
【００５４】
次に、本実施形態の作用について説明する。本実施形態の液体の吐出動作は、前記特許文献１のものと同様のものである。
すなわち、運転開始前、即ち液体吐出装置１の停止状態においては、コントローラ５は各シリンダ２１〜２３にはエアを供給していない。
このため、コイルバネ１６の付勢力で、バネ座１５、プッシュロッド１８、吐出口開閉第１ロッド５０、吐出口開閉第２ロッド１５０、ニードル１５１が下方に移動し、ニードル１５１の下端の当接面１５１Ａは吐出口１１１の当接面１１２に当接する。このため、吐出口開閉バルブは閉じられた状態にある。
【００５５】
一方、プランジャ１６２およびバルブパイプ１７２は、戻しバネ６６、７６の作用により上方ストロークエンドの位置にあり、供給部開閉バルブは開いた状態にある。従って、バルブパイプ１７２の内側には、下端当接面１７２Ａおよび当接面１１２間に形成される液体供給部を通して容器１００から液体が供給された状態となっている。
【００５６】
次いで、コントローラ５により第３シリンダ２３内にエアを供給すると、第３ピストン３３が戻りバネ７６の付勢力に抗して下方に移動し、この移動に伴い供給部開閉継手部材７１、供給部開閉第１ロッド７０、供給部開閉第２ロッド１７０、バルブパイプ１７２が下方に移動されてバルブシート１１０の当接面１１２に当接し、供給部開閉バルブが閉じられた状態になる。
これにより、バルブパイプ１７２の内側に液が封入され、液が所定量に計量されることとなる。
【００５７】
この後、コントローラ５により第２シリンダ２２にエアを供給して第２ピストン３２を上方ストロークエンドの位置に維持しつつ、第１シリンダ２１にエアを供給する。これにより、第１ピストン３１が上方に移動し、バネ座１５、プッシュロッド１８も上方に移動する。
すると、戻しバネ５６により吐出口開閉第１ロッド５０も上方に移動し、吐出口開閉第２ロッド１５０、ニードル１５１も上方に移動する。従って、吐出口開閉バルブが開いて吐出口１１１が開放され、液は吐出口１１１に連通する針１２２から吐出可能な状態となる。
【００５８】
この後、コントローラ５により第２シリンダ２２へのエア供給を停止し、第１シリンダ２１へのエア供給を継続すると、第２ピストン３２が下方に移動され、駆動パイプ３６、吐出部材継手部材６１、吐出部材第１ロッド６０、吐出部材第２ロッド１６０、プランジャ１６２が下方に移動する。これにより、バルブパイプ１７２内で計量された液が吐出口１１１および針１２２を通して吐出される。
また、前記吐出部材継手部材６１が下方に移動する途中から、前記吐出部材継手部材６１がバネ座５１２に当接し、吐出部材継手部材６１の移動と共に吐出口開閉第１ロッド５０、吐出口開閉第２ロッド１５０、ニードル１５１も下方に移動する。このため、液体の吐出工程の最後には、プランジャ１６２とともにニードル１５１も移動し、吐出口１１１を閉鎖する。
【００５９】
この後、コントローラ５により第３シリンダ２３内を大気に開放すると、戻しバネ７６によって第３シリンダ２３、供給部開閉継手部材７１、供給部開閉第１ロッド７０、供給部開閉第２ロッド１７０、バルブパイプ１７２が上方に移動し、供給部開閉バルブが開かれる。
【００６０】
次いで、コントローラ５により第１シリンダ２１を大気に開放すると、戻しバネ６６の作用により第２ピストン３２、駆動パイプ３６、吐出部材継手部材６１、吐出部材第１ロッド６０、吐出部材第２ロッド１６０、プランジャ１６２が上方に移動される。なお、プランジャ１６２の上方移動量は、前記駆動パイプ３６が吐出量調整部材１７に当接する位置、つまりマイクロメータ１４のスピンドル１４Ａの進退位置で調整される。
このプランジャ１６２の上方移動に伴って形成される空間に、液体供給部を通して容器１００内から液が流入して供給される。従って、プランジャ１６２の上方移動量により計量・吐出される液量が設定される。
【００６１】
前述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）各バルブや吐出部材を駆動するロッドを、ダイアフラム４０を挟んで配置された吐出口開閉第１ロッド５０、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０と、吐出口開閉第２ロッド１５０、吐出部材第２ロッド１６０、供給部開閉第２ロッド１７０とで構成しているので、液体吐出装置１の駆動部２およびポンプ部３をダイアフラム４０で区画することができる。
このため、駆動部２側でパーティクルが発生したとしても、貫通する部分がないダイアフラム４０によって区画されているポンプ部３側にパーティクルが侵入することを確実に防止できる。
また、各ロッド５０，６０，７０，１５０，１６０，１７０はダイアフラム４０を貫通していないので、ロッドの移動に伴ってシールが擦れてパーティクルが発生することもなく、この点でもポンプ部３側にパーティクルが侵入することを確実に防止できる。
従って、吐出する液体がパーティクルで汚染されたりすることがなく、液晶注入用のようにクリーンルームなどで利用される要求レベルの高い液体の吐出にも利用することができる。
【００６２】
（２）また、ダイアフラム４０により、ポンプ部３から液体が駆動部２に浸入することを確実に防止できるため、液の洗浄はポンプ部３側でよく、メンテナンスも容易に行うことができる。
【００６３】
（３）さらに、ダイアフラム４０は非常に薄いため、各ロッド５０，６０，７０，１５０，１６０，１７０の磁石５５，６５，７５，１５５，１６５，１７５間の距離変動は殆ど無く、ロッドの動作にダイアフラム４０が影響することがない。このため、ダイアフラム４０を挟んで各ロッド５０，６０，７０，１５０，１６０，１７０を配置しても、吐出精度にほとんど影響することがない。
その上、駆動部２側に配置された各第１ロッド５０，６０，７０と、ポンプ部３側に配置された前記第２ロッド１５０，１６０，１７０と磁力で結合しているため、液体吐出装置１を分解洗浄する際には、袋ナット１０１を取り外して駆動部２から容器１００を取り外し、さらに第２ロッド１５０，１６０，１７０を引っ張ることで、ポンプ部３において液に接する部分を容易に取り外すことができる。
このため、分解洗浄作業も極めて容易に行うことができ、メンテナンス性のよい液体吐出装置とすることができる。
【００６４】
（４）その上、吐出部材第２ロッド１６０および供給部開閉第２ロッド１７０は、ダイアフラム４０の平面中心に対して同心円上に配置されるため、吐出部材第１ロッド６０および供給部開閉第１ロッド７０に対して誤った組合せで取り付けてしまう可能性があり、その場合、各ロッドの動作が異なり、正しい吐出動作を行うことができない。
これに対し、本実施形態では、磁石１６５，１７５の磁極の向きが異なるため、吐出部材第２ロッド１６０を誤って供給部開閉第１ロッド７０に接続したり、供給部開閉第２ロッド１７０を誤って吐出部材第１ロッド６０に接続することがない。従って、分解洗浄後に、各吐出部材第２ロッド１６０、供給部開閉第２ロッド１７０をセットする際に、容易にかつ正しく接合することができ、メンテナンス性も向上することができる。
さらに、吐出口開閉第２ロッド１５０はダイアフラム４０の中心位置に配置すればよいため、吐出口開閉第１ロッド５０に対して容易に接合することができる。
【００６５】
（５）吐出する液を、供給部開閉バルブを閉めることでバルブパイプ１７２内に閉じ込めて容積計量をしているので、たとえ吐出量が微量であっても吐出量を高精度に制御することができる。
また、吐出量の調整は、マイクロメータ１４によりプランジャ１６２の移動量を調整するだけでよいため、簡単にかつ高精度に行うことができる。
【００６６】
（６）ポンプ部３に容器１００を設け、この容器１００に液を入れてあるため、液の移送距離を短くでき、高粘度の液であっても加圧手段を設けることなく、確実に供給することができる。
極微量の液を吐出する場合等のように容器１００の容積に対して吐出量が少ない場合には、容器１００に液を満たせば、半日あるいは１日分の吐出量を確保できるため、容器１００を着脱して液を補充する場合であっても、作業性や生産性が低下することもない。なお、液の補充時期は、液面計を設けたり、一定時間当たりの吐出量から補充サイクルを設定することなどで容易に管理することができる。
また、容器１００を着脱して液を補充する場合には、圧送ポンプのような移送手段が不要なため、構造が簡易となり、液体吐出装置１を安価に提供できる。
【００６７】
（７）ペーストのように高粘度の液は、ポンプ部３と吐出口１１１とが離れていると液の吐出に遅れが生じるが、本実施形態によれば、液を吐出するプランジャ１６２等を有するポンプ部３と吐出口１１１とが極めて近いので、液の吐出の遅れがない。
【００６８】
（８）駆動部２は、いわゆるエアシリンダ式としたので、液体吐出装置１を小型化でき、特に微量の液を吐出するのに好適である。また、この駆動機構は、コントローラ５で各シリンダポート２４〜２６へのエア供給の有無のみを制御すればよいので、制御が容易であり、確実に動作させることができる。
【００６９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、駆動部２の駆動機構として圧電素子を用いたものである。このため、ポンプ部３の構成は、前記第１実施形態と略同じである。このため、第２実施形態において、前記第１実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
【００７０】
第２実施形態の液体吐出装置１Ａは、図１１、１２に示すように、継手ブロック３０２と、駆動部台３０３と、容器１００と、カバー３０５とを備えている。継手ブロック３０２は駆動部台３０３に対してビス止めされている。また、容器１００は、袋ナット１０１を介して継手ブロック３０２に対して着脱自在に取り付けられている。これらの継手ブロック３０２、駆動部台３０３、容器１００、カバー３０５によって液体吐出装置１Ａの本体が構成されている。
【００７１】
第２実施形態の液体吐出装置１Ａの駆動部２Ａは、図１１に示すように、駆動部台３０３に固定されたガイド部材３１１と、ガイド部材３１１に対してスライド移動可能に設けられた圧電素子支持板３１２と、圧電素子支持板３１２をガイド部材３１１に対して容器１００側に付勢する押しバネ３１３と、圧電素子支持板３１２に固定された第１圧電素子３１４Ａおよび第２圧電素子３１４Ｂとを備えている。
ガイド部材３１１は、圧電素子支持板３１２を挟んで一対設けられている。
また、圧電素子支持板３１２には、駆動部台３０３の下面図である図１３に示すように、第１駆動アーム部材３１５Ａおよび第２駆動アーム部材３１５Ｂとが取り付けられている。
さらに、カバー３０５には、駆動制御手段である外部の制御装置（図示略）に接続されるコネクタ３１８が設けられ、制御装置から出力される駆動信号によって各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが駆動されるように構成されている。
【００７２】
なお、本実施形態においては、制御装置は、第１圧電素子３１４Ａに対しては、第１圧電素子用第１設定値から第１圧電素子用第２設定値までの電圧を印加可能に構成され、第２圧電素子３１４Ｂに対しては、第２圧電素子用第１設定値から第２圧電素子用第２設定値までの電圧を印加可能に構成されている。さらに、本実施形態では、各第１設定値は電圧値「０」に設定され、第２設定値は使用する圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂやその圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに求める変位量に応じて設定されている。
このため、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの長手方向の寸法は、第１設定値の電圧を印加された場合に比べて、第２設定値の電圧を印加された場合の方が長くなるようにされている。
【００７３】
［圧電素子支持板の構造］
圧電素子支持板３１２は、ステンレスなどの金属材で構成され、１枚の板材をワイヤカットなどで以下に説明する所定の形状に切断することで製造されている。この圧電素子支持板３１２は、本出願人が出願した国際公開第２００６／０７８０１８号パンフレットに開示されたものと同様のものである。
すなわち、圧電素子支持板３１２は、その中心軸部分に設けられたベース部３２１と、このベース部３２１の一端側から連続して形成された第１基端部３２２Ａおよび第２基端部３２２Ｂと、前記ベース部３２１の他端側から第１ヒンジ部３２３を介して連続して形成された第１駆動部３２４Ａおよび第２駆動部３２４Ｂと、前記各基端部３２２Ａ，３２２Ｂに対して第２ヒンジ部３２５および前記各駆動部３２４Ａ，３２４Ｂに対して第３ヒンジ部３２６を介して連続して形成された前記第１変位伝達部３２７Ａおよび第２変位伝達部３２７Ｂとを備えている。ベース部３２１の下端には突起３３１が形成されている。
なお、圧電素子支持板３１２の材質は限定されないが、特に熱膨張が少なく硬い種類のステンレスを用いれば、温度変化の影響を軽減できる点で好ましい。
【００７４】
各基端部３２２Ａ，３２２Ｂおよび駆動部３２４Ａ，３２４Ｂには、圧電素子固定部３２９が設けられ、各圧電素子固定部３２９間に圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが掛け渡されて固定されている。なお、駆動部３２４Ａ，３２４Ｂおよび圧電素子固定部３２９間は第４ヒンジ部３２８が設けられている。
圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂは、熱膨張係数が「０」またはマイナスの数値のものが利用されている。このため、圧電素子固定部３２９および圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂ間に、図示略の熱膨張係数の大きな材質の金属板を挟んで接着し、温度変化の影響を少なくするようにしている。
なお、各ヒンジ部３２３，３２５，３２６，３２８は、他の部分に比べて幅寸法が狭い細幅に形成され、力が加わると弾性変形可能に形成されている。
【００７５】
ベース部３２１にはピン３２１Ａが貫通して取り付けられている。上側のピン３２１Ａは、各ガイド部材３１１の上側のＵ字溝に挿入されている。また、下側のピン３２１Ａは、各ガイド部材３１１内に挿入されてバネ３１３で付勢されるバネ座３１３Ａの溝に挿入されている。従って、駆動部台３０３に固定されたガイド部材３１１に対して、バネ座３１３Ａはバネ３１３で下方に付勢され、圧電素子支持板３１２はバネ座３１３Ａで押されて下方に付勢されている。
【００７６】
各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂはそれぞれ２枚ずつ設けられている。第１駆動アーム部材３１５Ａは第１変位伝達部３２７Ａおよび図示略のスペーサを挟んで配置されて第１変位伝達部３２７Ａに固定されている。また、第２駆動アーム部材３１５Ｂは、第２変位伝達部３２７Ｂを挟んで配置され、第２変位伝達部３２７Ｂに固定されている。ここで、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの固定方法は接着剤などの適宜な手段が利用できるが、本実施形態では駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂおよび変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂを貫通するピンを圧入することで、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂをがたつき無く変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂに固定している。
なお、本実施形態では、図１３に示すように、第２駆動アーム部材３１５Ｂは、突起３３１を挟んでその外側に配置され、第１駆動アーム部材３１５Ａは第２駆動アーム部材３１５Ｂの外側にそれぞれ配置されている。
【００７７】
このような構成の駆動機構では、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに第１設定値の電圧を印加、つまり本実施形態では第１設定値は電圧値「０」であるため、駆動信号の入力を行わない状態では、各ヒンジ部３２３，３２５，３２６，３２８が変形しないように構成されている。そして、この状態では、突起３３１の容器１００側の面と、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの容器側の面とが同じ高さ、つまり同一平面上に配置されるように設定されている。
【００７８】
一方、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに第２設定値の電圧を印加すると、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの長手方向寸法が長くなる。この際、基端部３２２Ａ，３２２Ｂはベース部３２１に対して一体化されていて移動しにくいのに対し、駆動部３２４Ａ，３２４Ｂはヒンジ部３２３でベース部３２１に連結されているため、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの長手方向寸法が長くなると、ヒンジ部３２３が変形し、駆動部３２４Ａ，３２４Ｂは容器１００側に移動する。
駆動部３２４Ａ，３２４Ｂの移動に伴い、第３ヒンジ部３２６を介して連結された変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂも移動される。この際、第３ヒンジ部３２６は、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂの圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに近接する位置（圧電素子支持板３１２の内側）に設けられ、第２ヒンジ部３２５は第３ヒンジ部３２６よりも外側（圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂから離れた位置）に設けられているので、駆動部３２４Ａ，３２４Ｂの移動によって第３ヒンジ部３２６側が容器１００側に引っ張られると、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂは容器側の端部が外側に向くように傾斜される。
変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂの傾斜に伴い、駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂも傾斜し、駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの先端が容器側に移動する。このように圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの伸長を駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの傾斜に変換しているため、駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂ先端の移動量を圧電素子３１４Ａの伸長量の数倍〜数十倍（本実施形態では約１０倍）に拡大することができる。従って、本実施形態では、第１変位伝達部３２７Ａおよび第１駆動アーム部材３１５Ａによって第１変位拡大部が構成され、第２変位伝達部３２７Ｂおよび第２駆動アーム部材３１５Ｂによって第２変位拡大部が構成される。また、圧電素子支持板３１２および駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂによって圧電素子支持部材が構成される。
【００７９】
継手ブロック３０２内には、前記第１実施形態と同様に、吐出口開閉第１ロッド５０、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０が配置されている。
吐出口開閉第１ロッド５０は、突起３３１の下面に当接可能な長さに設定されており、戻しバネ５６により突起３３１に当接されている。
【００８０】
吐出部材第１ロッド６０は、吐出口開閉第１ロッド５０を挟んで２本設けられ、吐出部材継手部材６１Ａに固定されている。吐出部材継手部材６１Ａは、吐出部材第１ロッド６０が固定されるフランジを有し、内部に吐出口開閉第１ロッド５０が挿通される貫通孔が形成されたフランジ付きの円筒により構成されている。そして、吐出部材継手部材６１Ａの上端面は、戻しバネ６６により前記第２駆動アーム部材３１５Ｂの先端下面に当接されている。
【００８１】
供給部開閉第１ロッド７０は、吐出口開閉第１ロッド５０を挟んで２本設けられ、供給部開閉継手部材７１Ａに固定されている。供給部開閉継手部材７１Ａも、供給部開閉第１ロッド７０が固定されるフランジを有し、内部に吐出部材継手部材６１Ａが挿通される貫通孔が形成されたフランジ付きの円筒により構成されている。そして、供給部開閉継手部材７１Ａの上端面は、戻しバネ７６により前記駆動アーム部材３１５Ａの先端下面に当接されている。
【００８２】
駆動部２Ａにおけるダイアフラム押さえ部材３８、蓋部材３９、ダイアフラム４０の構成は前記第１実施形態と同一であり、ポンプ部３の構成も前記第１実施形態と略同一であるため、説明を省略する。
【００８３】
次に、本実施形態の液体吐出装置１Ａにおける液体の吐出動作について説明する。なお、この動作は、前記国際公開第２００６／０７８０１８号パンフレットに開示されたものと同じである。
【００８４】
［原点状態］
運転開始前即ち液体吐出装置１の停止状態（原点状態）においては、制御装置は各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに第１圧電素子用第１設定値および第２圧電素子用第１設定値の電圧を印加する。本実施形態では、各第１設定値は「０」とされているため、原点状態では各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂには電圧が印加されないように制御される。
このため、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂは、初期状態つまり長手方向の長さ寸法が最も短くなる状態とされ、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂも変位していないので、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの先端下面は、圧電素子支持板３１２の突起３３１の下面に揃っている。また、圧電素子支持板３１２および駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂは、各戻しバネ５６、６６、７６の付勢力で上方に付勢されているが、これらの各戻しバネ５６、６６、７６の各付勢力のうちの最大の付勢力よりも大きな付勢力を有する押しバネ３１３によって下方に付勢され、吐出口開閉第１ロッド５０、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０を容器１００側に付勢している。
【００８５】
この原点状態では、ニードル１５１で吐出口１１１が閉鎖されている。また、バルブパイプ１７２は、その先端がバルブシート１１０の当接面１１２から所定距離離れた位置となるように供給部開閉第２ロッド１７０やバルブパイプ１７２の寸法などが設定されている。さらに、プランジャ１６２も、その先端がバルブシート１１０の当接面１１２から所定距離離れた位置となるように吐出部材第２ロッド１６０やプランジャ１６２の長さ寸法などが設定されている。
【００８６】
［計量工程］
次に、制御装置は、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第１設定値の電圧を印加したまま、第２圧電素子３１４Ｂに予め設定された第２圧電素子用第３設定値の電圧を印加する。この第３設定値は、第２圧電素子用第１設定値以上、第２圧電素子用第２設定値未満とされ、後述するように、吐出する液量に応じて制御されるものである。
第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第３設定値の電圧を印加すると、第２圧電素子３１４Ｂは、印加電圧に応じた寸法だけ伸長する。この動作に伴い、第２駆動部３２４Ｂ、第２変位伝達部３２７Ｂおよび第２駆動アーム部材３１５Ｂが傾き、第２駆動アーム部材３１５Ｂの先端側が下方に移動する。この移動に伴い、吐出部材継手部材６１Ａは下方に移動する。その結果、プランジャ１６２も下方に移動し、プランジャ１６２の先端が印加電圧に応じた調整位置に移動する。
本実施形態では、後述するように吐出量は、プランジャ１６２の移動量によって設定され、この移動量は、調整位置から、第２圧電素子用第２設定値の電圧を印加した際の移動位置までの移動量によって決められる。つまり、本実施形態では、吐出工程終了時のプランジャ１６２の移動終了位置は固定し、プランジャ１６２の移動開始位置を印加電圧を調整することで、吐出工程時のプランジャ１６２の移動量つまりは吐出量を調整している。従って、計量工程において第２圧電素子３１４Ｂに印加する電圧値（第２圧電素子用第３設定値）を調整するだけで吐出量を自由に調整できるため、吐出液量の計量が行われることになる。
【００８７】
［バルブ切替工程］
次に、制御装置は、第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第３設定値の電圧を印加したまま、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第２設定値の電圧を印加する。すると、第１圧電素子３１４Ａは、印加電圧に応じた寸法だけ伸長する。この動作に伴い、第１駆動部３２４Ａ、第１変位伝達部３２７Ａおよび第１駆動アーム部材３１５Ａが傾き、第１駆動アーム部材３１５Ａの先端側が下方に移動する。
従って、供給部開閉継手部材７１は下方に移動し、バルブパイプ１７２も下方に移動する。
ここで、移動前のバルブパイプ１７２とバルブシート１１０間の隙間寸法は、第２設定値の電圧を印加した際に第１駆動アーム部材３１５Ａの先端部の移動量つまりバルブパイプ１７２の移動量に比べて小さくされている。このため、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第２設定値の電圧を印加してバルブパイプ１７２を移動すると、まずバルブパイプ１７２がバルブシート１１０に当接し、液体供給部（入口バルブ）が閉じられる。
【００８８】
バルブパイプ１７２がバルブシート１１０に当接した後も、第１圧電素子３１４Ａが伸長すると、バルブパイプ１７２は液体吐出装置１Ａの本体に対してそれ以上移動できないため、その反力によってバネ３１３の付勢力に抗して第１駆動アーム部材３１５Ａおよび圧電素子支持板３１２が上方に移動する。
圧電素子支持板３１２が上方に移動すると、戻しバネ５６によってニードル１５１も吐出口１１１から離れる方向に移動する。このため、出口バルブが開かれ、吐出口１１１が開口される。
従って、入口バルブが開かれ、かつ出口バルブが閉じられた状態から、入口バルブが閉じられ、かつ出口バルブが開かれた状態に切り替えられるため、バルブの切替工程が実行される。また、バルブの切替は、第１圧電素子３１４Ａがバルブパイプ１７２をバルブシート１１０に当接させた後、さらに伸長して圧電素子支持板３１２を移動することで機械的に行われるので、一方のバルブは必ず閉じられた状態にあり、容器１００内と吐出口１１１とが直接連通されることはない。
【００８９】
［吐出工程］
次に、制御装置は、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第２設定値の電圧を印加したまま、第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第２設定値の電圧を印加する。すると、第２圧電素子３１４Ｂは、印加電圧に応じて伸長し、この動作に伴い、第２駆動部３２４Ｂ、第２変位伝達部３２７Ｂおよび第２駆動アーム部材３１５Ｂが傾き、第２駆動アーム部材３１５Ｂの先端側が下方に移動する。
従って、吐出部材継手部材６１Ａは下方に移動し、プランジャ１６２も吐出口１１１側に移動する。
【００９０】
この際、入口バルブは閉じられ、出口バルブが開かれているので、プランジャ１６２の移動に伴い、液体が吐出口１１１を介して針（ノズル）１２２から吐出される。
また、吐出部材継手部材６１Ａは、下方に所定量移動した後、吐出口開閉第１ロッド５０のバネ座５１２に当接するように構成されているため、最初はバルブパイプ１７２が単独で移動していても、最後は、バルブパイプ１７２およびニードル１５１が一緒に移動する。そして、ニードル１５１が吐出口１１１に当接して吐出口１１１が塞がれると、バルブパイプ１７２の移動も停止し、吐出工程が終了する。
【００９１】
［入口弁開工程］
次に、制御装置は、第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第２設定値の電圧を印加したまま、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第１設定値の電圧を印加つまり電圧印加をオフにする。すると、第１圧電素子３１４Ａは初期状態の長さ寸法に戻り、第１駆動アーム部材３１５Ａの先端は上方に移動する。
このため、バルブパイプ１７２は、戻しバネ７６の付勢力によって吐出口１１１から離れる方向に移動し、入口バルブが開かれる。
【００９２】
［吸入工程および原点復帰］
次に、制御装置は、第１圧電素子３１４Ａに第１圧電素子用第１設定値の電圧を印加したまま、第２圧電素子３１４Ｂに第２圧電素子用第１設定値の電圧を印加つまり電圧印加をオフにする。すると、第２圧電素子３１４Ｂは初期状態の長さ寸法に戻り、第２駆動アーム部材３１５Ｂの先端は上方に移動する。
このため、プランジャ１６２は、戻しバネ６６の付勢力によって吐出口１１１から離れる方向に移動する。
この際、出口バルブは閉じられ、入口バルブが開かれているので、プランジャ１６２の移動によって形成された空間には、容器１００内の液体が入口バルブを介して吸入される。そして、プランジャ１６２が初期位置に戻ることで、原点状態に復帰することになる。
【００９３】
以上の工程を繰り返すことで、所定量の液体が順次吐出されることになる。また、各液体吐出工程において、第２圧電素子用第３設定値を調整することで、液体の１回毎の吐出量を調整することができる。さらに、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂに加える駆動信号の電流値を調整することでバルブパイプ１７２、プランジャ１６２、ニードル１５１の駆動スピードが制御され、液体吐出のサイクルタイムを調整することができる。
【００９４】
このような本実施形態によれば、各第１ロッド５０，６０，７０および第２ロッド１５０，１６０，１７０がダイアフラム４０を挟んで磁力で接合されているため、前記第１実施形態と同じ作用効果がある。
さらに、駆動部２Ａとして圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂおよび圧電素子支持板３１２を用いたことなどで次のような効果もある。
（２−１）圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂを利用してバルブパイプ１７２、プランジャ１６２、ニードル１５１を駆動しているので、エアシリンダを利用して駆動する場合と同等程度に液体吐出装置１Ａを小型、軽量化することができる。すなわち、サーボモータ、ソレノイド、カムなどの駆動機構を採用した場合に比べて、液体吐出装置１Ａを容易に小型化できる。
従って、各種製品の生産ラインにおいて、接着剤や各種ペースト等の吐出に本実施形態の液体吐出装置１Ａを利用する際にも、ロボットのアームに取り付けて、高速、高加速度で移動させることができ、生産ラインのタクトタイムの短縮を実現でき、生産性向上に寄与することができる。
【００９５】
（２−２）圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂは高速駆動が可能なため、例えば、１秒間に１０回以上の吐出動作が可能であり、エアシリンダ駆動に比べて高速に液体吐出動作を実現できる。さらに、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂは、エアシリンダ駆動に比べて発生力が大きいため、ノズルを細くして抵抗が増えても液体を飛ばして吐出することができる。このため、例えば、０．０１マイクロリットルの水でもきれいに飛ばすことができ、安定した動作を実現できる。
その上、吐出工程は、ニードル１５１が吐出口１１１を塞ぐことで終了するため、吐出液の液切れを良くでき、この点でも液をきれいに飛ばすことができ、吐出量の精度を向上できかつ安定した吐出動作を実現できる。
【００９６】
（２−３）吐出液の液量は、計量工程において、第２圧電素子３１４Ｂに加える第２圧電素子用第３設定値を調整することで容易に設定変更できる。このため、吐出動作中であっても１回の吐出動作毎の吐出量を自動的に調整することができる。従って、例えば、基板上に複数の電子部品を取り付ける工程において、各電子部品の取付場所毎に異なる液量の接着剤を塗布するために、基板上に吐出する液体の量を変更する場合や、複数の製品が混在して送られる生産ラインにおいて、製品毎に液体の吐出量を変更しなければならない場合でも、容易に対応でき、使い勝手のよい液体吐出装置１を提供できる。
【００９７】
（２−４）また、２つの圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの動作によって、吐出部材であるプランジャ１６２および供給部開閉部材であるバルブパイプ１７２の駆動を制御するとともに、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂを支持する圧電素子支持板３１２を押しバネ３１３で吐出口１１１側に付勢し、バルブパイプ１７２がバルブシート１１０のテーパ状の当接面１１２に当接した後も圧電素子３１４Ａを伸長させることで、圧電素子支持板３１２をバネ３１３の付勢力に抗して吐出口１１１から離れる方向に移動して吐出口開閉部材であるニードル１５１の駆動を制御している。
このように、本実施形態では、圧電素子支持板３１２を押しバネ３１３およびガイド部材３１１によって液体吐出装置１Ａの本体に対してスライド移動可能に設けたり、バルブパイプ１７２をストロークの途中で容器１００の内面に当接させ、その反力を利用することで、２本の圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの駆動を制御するだけで３つの部材（バルブパイプ１７２、プランジャ１６２、ニードル１５１）の駆動を制御できる。従って、３つの部材を３個の圧電素子で駆動する場合のように、圧電素子の配置や駆動制御が複雑になるという問題が生じることがなく、液体吐出装置１Ａの製造コストも低減できる。
その上、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂで駆動できるため、カム、モータおよびボールネジ、ソレノイド等を駆動源とする場合に比べて、液体吐出装置１Ａを小型化でき、特に極微量の液体を吐出するのに好適である。
【００９８】
（２−５）圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが固定される圧電素子支持板３１２を一体成形したので、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの伸縮に対応する駆動部３２４Ａ，３２４Ｂや変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂの変位量を精度良く設定できる。
また、各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂは、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂにがたつき無く固定されているので、変位伝達部３２７Ａ，３２７Ｂの変位量を各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂに精度良く伝達でき、各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの伸縮に対応する各駆動アーム部材３１５Ａ，３１５Ｂの変位量つまりは各バルブパイプ１７２、プランジャ１６２、ニードル１５１の移動量を精度よく設定でき、微量の液体であっても高精度に吐出できる。
【００９９】
（２−６）各圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂへの印加電圧を「０」にした際に、液体吐出装置１Ａが原点状態（停止状態）となるように設定したので、動作停止中に圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが発熱して温度が上昇することがない。このため、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂが温度変化の影響を受けてその変位量がばらつくことを防止でき、圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの変位量の精度つまり液体の吐出量の精度を向上できる。
【０１００】
（２−７）プランジャ１６２のストロークのみで液体の吐出量が設定されるため、外気温などによって容器１００等が膨張しても吐出量の精度はその影響を受けず、極微量であっても精度の高い液量を吐出できる。
【０１０１】
（２−８）高粘度の液体を高速で吐出するには、液体を高圧で押し出す必要があるが、駆動源として圧電素子３１４Ａ，３１４Ｂの機械的な駆動力を用いているので、エアシリンダを駆動源とした場合に比べて、駆動力が高くなり、液体を高速で吐出できる。
また、液体を基板等の被付着物より離れた上方から吐出できるので、液体吐出装置１Ａの外部に赤外線等のセンサを設けることにより、吐出が行われたかを確認できる。
液体吐出装置１Ａには、チェック弁を設けていないので、液体を加圧して送ることができる。従って、粘性の高い液体であっても液体吐出装置１Ａ内への供給が容易である。
【０１０２】
なお、本発明は前記実施例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。
例えば、前記実施例では、ステンレス製の容器１００を用いていたが、フッ素樹脂などによって容器を構成してもよい。また、ポンプ部３を構成する各部材もステンレス製に限らず、チタン等の金属やセラミック等の他の材質のものを用いてもよい。特に、比較的固く、かつ耐薬品性を有する材質のものが好ましい。
【０１０３】
前記第１実施例では、ピストン３１〜３３をエアおよびコイルバネ１６、戻しバネ５６、６６、７６により上下に移動させていたが、エアのみで移動させてもよい。また、モータ等で駆動されるカムやステップモータ等で、吐出口開閉バルブ、吐出部材、供給部開閉バルブを直接駆動してもよい。要するに、本発明の駆動機構は、吐出口開閉バルブ、吐出部材および供給部開閉バルブをそれぞれ独立に駆動でき、かつ、前記動作を行えるものであればよい。
【０１０４】
また、吐出口開閉バルブ、吐出部材および供給部開閉バルブの形状等は、前記実施形態のものに限定されず、その形状や機構は実施にあたって適宜設定すればよい。要するに、本発明は、吐出口開閉バルブ、吐出部材、供給部開閉バルブが内側から外側に順次同心円状に配置されていればよく、その具体的構造、材質、機構等は適宜設定すればよい。
【０１０５】
前記各実施形態では、各第１ロッド５０，６０，７０と、第２ロッド１５０，１６０，１７０のそれぞれに磁石５５，６５，７５，１５５，１６５，１７５を取り付けていたが、本発明はダイアフラム４０が介在された状態で各第１ロッド５０，６０，７０および第２ロッド１５０，１６０，１７０を磁力で接合できればよいため、一方のロッドには磁石の代わりに鉄、コバルト、ニッケルや各種合金等の前記磁石に対して磁力で接合（吸引）可能な部材を設けてもよい。例えば、第１ロッド５０，６０，７０に永久磁石を取り付け、第２ロッド１５０，１６０，１７０に強磁性体等からなる部材を取り付けてもよい。逆に、第１ロッド５０，６０，７０に強磁性体等からなる部材を取り付け、第２ロッド１５０，１６０，１７０に永久磁石を取り付けてもよい。要するに、第１ロッドおよび第２ロッドの少なくとも一方に磁石を取り付けて、各ロッドがその磁力で接合できるように構成すればよい。
【０１０６】
この際、前記実施形態と同様に、吐出部材第１ロッド６０および吐出部材第２ロッド１６０と、供給部開閉第１ロッド７０および供給部開閉第２ロッド１７０とが正しい組合せで接合できるように、磁石６５および磁石７５の磁極の向きを異ならせ、吐出部材第２ロッド１６０または供給部開閉第２ロッド１７０の一方には正しい組合せの第１ロッドの磁石と吸引する向きに磁石を配置し、他方には強磁性体等の磁力で接合できる部材を設ければよい。特に、本実施形態では、洗浄などで取り外した第２ロッド１５０，１６０，１７０を組み立てる際に、最初に、ダイアフラム４０の中心に配置される吐出口開閉第２ロッド１５０をダイアフラム４０の中心の変位部４０４に配置し、次に、吐出部材第２ロッド１６０を変位部４０３に配置し、最後に供給部開閉第２ロッド１７０を変位部４０３に配置する順番で行うと作業しやすい。このため、同じ変位部４０３に配置する吐出部材第２ロッド１６０および供給部開閉第２ロッド１７０のうち、先に配置する吐出部材第２ロッド１６０には供給部開閉第１ロッド７０の磁石７５と反発する向きに磁石１６５を取り付けておけば、吐出部材第２ロッド１６０を正しく吐出部材第１ロッド６０に接合できる。そして、供給部開閉第２ロッド１７０は残っている変位部４０３部分に配置すればよいので、供給部開閉第２ロッド１７０に磁石ではなく強磁性体等の部材を取り付けても、正しい組合せで容易に接合できるメリットがある。但し、各第２ロッド１５０，１６０，１７０を互いに組み合わせてからまとめてダイアフラム４０部分に配置することもできるため、この場合には、供給部開閉第２ロッド１７０側に磁石１７５を取り付け、吐出部材第２ロッド１６０側には強磁性体等の部材を取り付けることも可能である。
【０１０７】
前記各実施形態では、吐出部材第２ロッド１６０の磁石１６５と、供給部開閉第２ロッド１７０の磁石１７５との磁極の向きを異ならせることで、吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０との組合せを正しく設定できるようにしているが、例えば、ロッド１５０に対する距離を、吐出部材第２ロッド１６０および供給部開閉第２ロッド１７０で異ならせることで吐出部材第１ロッド６０、供給部開閉第１ロッド７０との組合せを正しく設定できるようにしてもよい。
また、ダイアフラム４０の各変位部４０３と、各第２ロッド１６０，１７０とに配置位置を示す記号などを表示して、作業者が目視で確認して組み立てるようにしてもよい。
【０１０８】
また、本発明の液体吐出装置１，１Ａは、電子部品の製造装置に組み込んで利用してもよい。このような電子部品の製造装置では、極微量の液体を精度良く移送できる前述の液体吐出装置１，１Ａを用いているので、前記針１２２から極微量の液体を高精度に吐出できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１Ａ…液体吐出装置、２、２Ａ…駆動部、３…ポンプ部、４０…ダイアフラム、５０…吐出口開閉第１ロッド、６０…吐出部材第１ロッド、７０…供給部開閉第１ロッド、５５，６５，７５，１５５，１６５，１７５…磁石、１００…容器、１１０…バルブシート、１１１…吐出口、１１２…当接面、１５０…吐出口開閉第２ロッド、１５１…ニードル、１６０…吐出部材第２ロッド、１６２…吐出部材であるプランジャ、１７０…供給部開閉第２ロッド、１７２…開閉部材であるバルブパイプ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口を有する容器を備えるポンプ部と、
前記ポンプ部に取り付けられる駆動部とを備えた液体吐出装置であって、
前記ポンプ部は、
前記容器の吐出口を開閉する吐出口開閉バルブと、
前記吐出口開閉バルブの外側に同心円状に配置されて容器内の液体を吐出する吐出部材と、
前記吐出部材の外側に同心円状に配置されて容器内部から吐出口に連通する液体供給部を開閉する供給部開閉バルブとを備え、
前記駆動部は、
前記吐出口開閉バルブを駆動する吐出口開閉ロッドと、
前記吐出部材を駆動する吐出用ロッドと、
前記供給部開閉バルブを駆動する供給部開閉ロッドと、
これらの各ロッドを駆動させる駆動機構とを備え、
前記各ロッドは、
前記駆動部に配置される第１ロッドと、
前記ポンプ側に配置される第２ロッドとを備えて構成され、
各第１ロッドおよび第２ロッド間はダイアフラムが配置され、このダイアフラムを挟んで配置された各第１ロッドおよび第２ロッドの少なくとも一方の端部には磁石が取り付けられ、前記各第１ロッドおよび第２ロッドは前記磁石の磁力によって前記ダイアフラムを挟んで接合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、
前記吐出用ロッドの第１ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第１ロッドには、前記ダイアフラム側の磁極が互いに異なる磁石がそれぞれ取り付けられ、
前記吐出用ロッドの第２ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第２ロッドの少なくとも一方の第２ロッドには、前記吐出用ロッドの第１ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第１ロッドのうち、前記一方の第２ロッドを接合すべき一方の第１ロッドに取り付けられた磁石に対しては引き合い、他方の第１ロッドに取り付けられた磁石に対しては反発する磁極の向きで磁石が取り付けら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、
前記吐出用ロッドは１本設けられ、
前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドはそれぞれ２本設けられ、
前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドの平面配置は、前記吐出用ロッドを中心とする同心円状であり、かつ、前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドが等間隔で交互に位置するように配置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、
前記吐出口開閉バルブは、前記吐出口開閉ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられたニードルと、このニードルの先端が接離する吐出口の当接面により構成され、
前記吐出部材は、前記吐出用ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられ、前記ニードルが挿通された筒状の吐出プランジャにより構成され、
前記供給部開閉バルブは、前記供給部開閉ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられ、前記吐出プランジャが挿通された筒状の開閉部材と、この開閉部材の先端が接離する液体供給部の当接面により構成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１】
液体を吐出する吐出口を有する容器を備えるポンプ部と、
前記ポンプ部に取り付けられる駆動部とを備えた液体吐出装置であって、
前記ポンプ部は、
前記容器の吐出口を開閉する吐出口開閉バルブと、
前記吐出口開閉バルブの外側に同心円状に配置されて容器内の液体を吐出する吐出部材と、
前記吐出部材の外側に同心円状に配置されて容器内部から吐出口に連通する液体供給部を開閉する供給部開閉バルブとを備え、
前記駆動部は、
前記吐出口開閉バルブを駆動する吐出口開閉ロッドと、
前記吐出部材を駆動する吐出用ロッドと、
前記供給部開閉バルブを駆動する供給部開閉ロッドと、
これらの各ロッドを駆動させる駆動機構とを備え、
前記各ロッドは、
前記駆動部に配置される第１ロッドと、
前記ポンプ側に配置される第２ロッドとを備えて構成され、
各第１ロッドおよび第２ロッド間はダイアフラムが配置され、このダイアフラムを挟んで配置された各第１ロッドおよび第２ロッドの少なくとも一方の端部には磁石が取り付けられ、前記各第１ロッドおよび第２ロッドは前記磁石の磁力によって前記ダイアフラムを挟んで接合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、
前記吐出用ロッドの第１ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第１ロッドには、前記ダイアフラム側の磁極が互いに異なる磁石がそれぞれ取り付けられ、
前記吐出用ロッドの第２ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第２ロッドの少なくとも一方の第２ロッドには、前記吐出用ロッドの第１ロッドおよび前記供給部開閉ロッドの第１ロッドのうち、前記一方の第２ロッドを接合すべき一方の第１ロッドに取り付けられた磁石に対しては引き合い、他方の第１ロッドに取り付けられた磁石に対しては反発する磁極の向きで磁石が取り付けら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、
前記吐出用ロッドは１本設けられ、
前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドはそれぞれ２本設けられ、
前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドの平面配置は、前記吐出用ロッドを中心とする同心円状であり、かつ、前記吐出口開閉ロッドおよび供給部開閉ロッドが等間隔で交互に位置するように配置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、
前記吐出口開閉バルブは、前記吐出口開閉ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられたニードルと、このニードルの先端が接離する吐出口の当接面により構成され、
前記吐出部材は、前記吐出用ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられ、前記ニードルが挿通された筒状の吐出プランジャにより構成され、
前記供給部開閉バルブは、前記供給部開閉ロッドの第２ロッドの先端に取り付けられ、前記吐出プランジャが挿通された筒状の開閉部材と、この開閉部材の先端が接離する液体供給部の当接面により構成されていることを特徴とする液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１６８９５２（Ｐ２０１０−１６８９５２Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０９３８（Ｐ２００９−１０９３８）
【出願日】平成２１年１月２１日（２００９．１．２１）
【出願人】（０００１１１３７３）ノイベルク有限会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２１日（２００９．１．２１）
【出願人】（０００１１１３７３）ノイベルク有限会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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