JP2004251243A

JP2004251243A - 送液用プランジャーポンプ

Info

Publication number: JP2004251243A
Application number: JP2003044300A
Authority: JP
Inventors: Teruo Sekiya; 照夫関矢
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】送液内にエアーが混入されない送液用プランジャーポンプを得る。
【解決手段】パッキン２８の内周面に周方向に沿って溝部３６を設け、貯留部３０と連通する連通管３４を溝部３６内に収容すると共に、連通管３４に複数の小孔を設け、プランジャーロッド１２の外周面で小孔の栓をすることで、プランジャーロッド１２とパッキン２８との間で隙間が生じた場合に、連通管３４の小孔を通じて貯留部３０内の液体を該隙間へ流出させることができる。このため、プランジャーロッド１２が摩耗すると、貯留部３０内の液体の量は減少する。すなわち、貯留部３０の液体の量によって、プランジャーロッド１２の摩耗状態が告知されることとなり、流路４０内にエアーが混入する前にプランジャーロッド１２の交換を行うことで、送液内に気泡が混入することを防止することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プランジャーロッドの往復移動によって液体の吸込み及び吐出しを行う送液用プランジャーポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
平版印刷版の塗布膜の反対側の面には、平版印刷版を重ねた場合の塗布膜の傷付きを防ぐ、有機高分子化合物からなる被覆層（以下、「バックコート層」という）が形成されている。
【０００３】
このバックコート層は、バックコート液が硬化して形成されるが、バックコート液はプランジャーポンプによって塗布装置へ送液され、塗布装置によって平版印刷版の塗布膜の反対側の面に塗布される。
【０００４】
ここで、バックコート液は、硬化性が高く、プランジャーポンプのシリンダ内にバックコート液のスケールが形成される。このような状態で、プランジャーロッドをシリンダ内で往復移動させると、スケールによってプランジャーロッドの表面がスケールと接触して摩耗してしまう。
【０００５】
プランジャーロッドの表面が摩耗すると、プランジャーロッドとシリンダとの間に設けられたパッキンとプランジャーロッドの間には隙間が生じ、プランジャーロッドの往移動の際、該隙間からバックコート液がシリンダの内部に漏れてしまう。
【０００６】
また、プランジャーロッドの復移動では、シリンダ内部のエアーを吸引し、バックコート液中にエアーが混入して、気泡が発生してしまう。このように、気泡が入ったバックコート液を平版印刷版に塗布すると、はじきが生じてしまう。
【０００７】
また、図５に示すように、プランジャーロッド１１２の摩耗を防止する機構として、スラリー塗料を加圧・圧送するスラリー塗料圧送用のプランジャーポンプ１００に備えられたサクションチューブ１０２の上端に位置する吐出口１０４の上部に漏洩塗料通路１０６を設けたものがある（特許文献１）。
【０００８】
そして、プランジャーロッド支持筒１０８内にサクション部パッキン１１０を配置し、このサクション部パッキン１１０と、サクション部パッキン１１０上方のロッド支持部１１４との間を漏れた塗料が漏洩塗料通路１０６へ流動するようにしている。
【０００９】
さらに、プランジャーロッド支持筒１０８に、漏洩塗料通路１０６と連通するバイパス１１６を設け、漏れた塗料を排出可能とすると共に、洗浄水口１１８を設けて、漏洩塗料通路１０６を洗浄可能とし、漏れた塗料によるプランジャーロッド１１２の摩耗を防止している。
【００１０】
しかしながら、プランジャーロッド１１２の復移動の際の、サクション部パッキン１１０とロッド支持部１１４との隙間から吸引されるエアーを考慮しておらず、スラリー塗料内にはエアーが混入し、気泡が発生してしまう。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−３２９０７９号公報（第２頁、第１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、送液内にエアーが混入されない送液用プランジャーポンプを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、プランジャーロッドが往復移動可能なシリンダと、前記シリンダの口部に取り付けられ前記プランジャーロッドの先端部が往復移動可能な流路が形成された流路切替部材と、前記流路切替部材の吸込口に設けられ前記プランジャーロッドの往復移動によって前記流路と前記吸込口を連通又は閉塞する吸込口弁体と、前記流路切替部材の吐出口に設けられ前記プランジャーロッドの往復移動によって前記流路と前記吐出口を閉塞又は連通する吐出口弁体と、前記シリンダと前記プランジャーロッドとの間に配置され前記プランジャーロッドが摺動する環状のシール部材と、前記シール部材と前記プランジャーロッドとの間に生じる隙間を検知してプランジャーロッドの摩耗状態を告知する摩耗検知手段と、を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明では、プランジャーロッドが往復移動可能なシリンダの口部に、流路切替部材を取り付けている。この流路切替部材には流路を設けており、プランジャーロッドの先端部を往復移動可能としている。
【００１５】
また、流路切替部材の吸込口には、プランジャーロッドの往復移動によって流路と吸込口を連通又は閉塞させる吸込口弁体を設けており、流路切替部材の吐出口には、プランジャーロッドの往復移動によって流路と吐出口を閉塞又は連通させる吐出口弁体を設けている。
【００１６】
これにより、プランジャーロッドを往移動させると、吐出口が閉塞された状態で流路と吸込口とが連通し、液体が流路内へ吸込まれる。そして、プランジャーロッドを復移動させると、吸込口が閉塞された状態で流路と吐出口とが連通し、液体がシリンダから吐出される。このプランジャーロッドの往復移動を繰り返し行うことで、液体を吸込口から吐出口へ流動させることができる。
【００１７】
ここで、プランジャーロッドとシリンダとの間には、環状のシール部材を配置しており、プランジャーロッドを摺動可能としている。一方、送液用プランジャーポンプには、摩耗検知手段を設けており、シール部材とプランジャーロッドとの間に隙間が生じた場合、該隙間を検知し、プランジャーロッドが摩耗していることを告知する。
【００１８】
以上の構成により、流路内をプランジャーロッドの先端部が往復移動することで、流路の内周壁に形成された液体のスケールにより、プランジャーロッドの先端部が摩耗し、シール部材とプランジャーロッドとの間に隙間が生じてしまう。このように、シール部材とプランジャーロッドとの間に隙間が生じると、該隙間を通じて流路内へエアーが吸引されてしまう。
【００１９】
しかし、摩耗検知手段は、シール部材とプランジャーロッドとの間で隙間を検知すると、プランジャーロッドが寿命であることを告知する。そして、流路内にエアーが混入する前にプランジャーロッドを交換することで、送液内に気泡が混入することを防止できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、摩耗検知手段が、液体が貯留された貯留部と、前記貯留部と連通し前記シール部材と前記プランジャーロッドの摺動面に設けられると共に、シール部材とプランジャーロッドとの間に生じる隙間へ前記液体を流出させる連通部と、で構成されたことを特徴としている。
【００２１】
請求項２に記載の発明では、シール部材とプランジャーロッドの摺動面に、液体が貯留された貯留部と連通する連通部を設けている。この連通部はプランジャーロッドによって栓がされている。
【００２２】
このため、プランジャーロッドが摩耗していないときは、貯留部に貯留された液体を漏洩させることはないが、プランジャーロッドが摩耗すると、連通部は開放され、プランジャーロッドとシール部材の隙間を伝って、貯留部内の液体が、連通部から流出する。
【００２３】
従って、シール部材とプランジャーロッドとの間に隙間が生じたとしても、プランジャーロッドがシリンダ内を復移動するときに、該隙間から吸引されるのは液体であるため、送液内にエアーが混入されることはない。
【００２４】
請求項３に記載の発明では、プランジャーロッドの表面をセラミックコーティングしている。これにより、例えば、プランジャーロッドの表面をハードクロムメッキした場合と比較して耐摩耗性が高く、プランジャーロッドの寿命を長くすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る送液用プランジャーポンプについて説明する。
【００２６】
図１に示すように、プランジャーポンプ１０には、プランジャーロッド１２が備えられており、シリンダ１４内へ挿通可能となっている。ここで、プランジャーロッド１２の表面には、０．０１ｍｍの膜厚のセラミック（ＳｉＣ）コーティングが施されており、耐摩耗性を向上させている。
【００２７】
また、プランジャーロッド１２の一端部には、カップリング１６を介してシャフト１８が連結されており、このシャフト１８には、リンク２０が連結され、いわゆるすべり子クランク機構により、モータ２２からの回転力を、シャフト２４及びリンク２６を介してリンク２０に伝達し、シャフト１８を往復移動させる動力へと変換している。これにより、シャフト１８と一体に連結されたプランジャーロッド１２は、シリンダ１４内をシリンダ１４の軸方向に沿って往復移動可能となっている。
【００２８】
一方、シリンダ１４の一端側の内周壁には、円筒状のパッキン２８が配置されており、プランジャーロッド１２の先端部の外周面が摺動可能となっている。また、シリンダ１４の上部には、略円錐状に形成された貯留部３０が配設可能となっており、液体が貯留されるようになっている。
【００２９】
ここで、貯留部３０内に貯留される液体は、プランジャーポンプ１０によって送液される液体によって異なっており、例えば、平版印刷版の塗布膜の反対側の面を塗布するバックコート液をプランジャーポンプ１０によって送液する場合、バックコート液の主なる溶剤であるメチルエチルケトン（ＭＥＫ）が選定される。
【００３０】
図３にはシリンダ１４に取り付けられた状態の貯留部３０が示されている。貯留部３０には管部３２が垂下しており、シリンダ１４の上部に貫通された孔部３４内に挿通可能となっている。この管部３２の先端部には、断面が略半円状の環状の連通管３４が、管部３２と連通した状態で取付可能となっている。
【００３１】
この連通管３４は、パッキン２８の内周面に周方向に沿って形成され断面が略半円状の溝部３６内に収容可能となっている。連通管３４が溝部３６内に収容された状態で、連通管３４の内周面は、パッキン２８の内周面と略面一となっており、プランジャーロッド１２の外周面と略面一の状態となるようにしている。
【００３２】
連通管３４の内周面には、複数の小孔（図示省略）が形成されており、連通管３４の内周面がプランジャーロッド１２の外周面と略面一の状態となることで、プランジャーロッド１２の外周面によって小孔は栓される。
【００３３】
一方、シリンダ１４の下部には、ボルト１５がねじ込み可能な貫通孔１７が形成されており、ボルト１５の頭部が座ぐり部１９（図１参照）に面接した状態で、ボルト１５の先端面によって連通管３４が支持され、連通管３４が位置決めされる。
【００３４】
ところで、図１及び図２に示すように、プランジャーロッド１２の先端部側に位置するシリンダ１４の口部には、流路切替部材３８が取り付けられており、この流路切替部材３８の中央部には、プランジャーロッド１２の先端部が往復移動可能な流路４０が形成されている。
【００３５】
この流路４０は、流路切替部材３８に設けられた吸込流路４２及び吐出流路４４と連通しており、吸込流路４２に形成された吸込口４６から液体が吸込まれ、流路４０を経て、吐出流路４４に形成された吐出口４８から液体が吐出可能となっている。
【００３６】
ここで、吸込流路４２及び吐出流路４４には、弁体としてのボール５０、５２が収容されており、吸込口４６及び吐出口４８を閉塞可能な大きさとなっている。また、吸込流路４２及び吐出流路４４には、コイルスプリング５４、５６が配設されており、ボール５０、５２をそれぞれ吸込口４６及び吐出口４８側へ付勢している。
【００３７】
以上のような構成により、図１に示すように、モータ２２の回転によって、シャフト２４及びリンク２０、２６を介して、シャフト１８がモータ２２側へ引き寄せられると、プランジャーロッド１２の先端部は、流路４０内から引き抜かれる方向へ移動する（往移動）。このとき、流路４０内では、吸引力が生じ、吸込流路４２及び吐出流路４４内に配置されたボール５０、５２が、それぞれ流路４０側へ向かって移動する。
【００３８】
このため、吸込流路４２内のボール５０は、コイルスプリング５４の付勢力の抗する方向へ向かって浮き上がり、吸込流路４２と吸込口４６とが連通すると共に、吐出流路４４内のボール５２は吐出口４８へ引き寄せられ、吐出口４８が閉塞される。
【００３９】
すなわち、プランジャーロッド１２の先端部が、流路４０内から引き抜かれる方向へ移動すると、吸込口４６及び吸込流路４２を経て、流路４０内には液体が流入する。
【００４０】
一方、図２に示すように、モータ２２の回転により、シャフト２４及びリンク２０、２６を介して、シャフト１８がモータ２２側から押し出されると、プランジャーロッド１２の先端部が流路４０内へ押し込まれる方向へ移動する（復移動）。このとき、流路４０内には、押圧力が生じ、吸込流路４２及び吐出流路４４内に配置されたボール５０、５２が、それぞれ流路４０から離間する方向へ移動する。
【００４１】
このため、吸込流路４２内のボール５０は、吸込口４６側へ向かって押圧され、吸込口４６が閉塞されると共に、吐出流路４４内のボール５２は、コイルスプリング５４の付勢力の抗する方向へ向かって押圧され、吐出流路４４と吐出口４８とが連通する。
【００４２】
すなわち、プランジャーロッド１２の先端部が、流路４０内へ押し込まれる方向へ移動すると、流路４０内に流入された液体が、吐出流路４４及び吐出口４８を経て吐出される。
【００４３】
次に、本発明の実施の形態に係るプランジャーポンプの要旨について説明する。
【００４４】
図３に示すように、パッキン２８の内周面に周方向に沿って溝部３６を形成し、この溝部３６内に、液体が貯留された貯留部３０と連通する連通管３４を収容すると共に、連通管３４の内周面を、プランジャーロッド１２の外周面と略面一の状態となるようにして、プランジャーロッド１２の外周面で連通管３４の内周面に形成された複数の小孔（図示省略）の栓をしている。
【００４５】
これにより、プランジャーロッド１２が摩耗していない状態では、プランジャーロッド１２とシリンダ１４との間は、パッキン２８によってシールされており、プランジャーロッド１２とパッキン２８の間には隙間が生じないため、連通管３４の小孔周りの空気の移動は無く、連通管３４の小孔からは連通管３４内の液体が流出することはない。
【００４６】
しかし、流路４０内で固化されたスケールによって、図４に示すように、プランジャーロッド１２の外周面が摩耗すると、プランジャーロッド１２とパッキン２８との間に隙間が生じると共に、小孔は開放され、貯留部３０内の液体は小孔を通じて該隙間へ流出する。
【００４７】
次に、本実施の形態に係るプランジャーロッドの作用について説明する。
【００４８】
図１及び図３に示すように、パッキン２８の内周面に周方向に沿って溝部３６を設け、貯留部３０と連通する連通管３４を溝部３６内に収容すると共に、連通管３４に複数の小孔（図示省略）を設け、プランジャーロッド１２の外周面で小孔の栓をすることで、プランジャーロッド１２の摩耗により、プランジャーロッド１２とパッキン２８との間で隙間が生じた場合、連通管３４の小孔を通じて貯留部３０内の液体を該隙間へ流出させることができる。
【００４９】
このため、プランジャーロッド１２が摩耗すると、図４に示すように、貯留部３０に貯留された液体は、該隙間を伝って流路４０内へ流出するため、貯留部３０の液体の量は減少することとなる。
【００５０】
すなわち、貯留部３０の液体の量によって、プランジャーロッド１２の摩耗状態が告知されることとなり、貯留部３０の液体の量が減少したら、流路４０内にエアーが混入する前にプランジャーロッド１２の交換を行うことで、送液内に気泡が混入することを防止することができる。
【００５１】
また、プランジャーロッド１２とパッキン２８との間で隙間が生じた場合に、連通管３４の小孔を通じて貯留部３０内の液体を該隙間へ流出させるようにすることで、流路４０内にはエアーの代わりに貯留部３０内の液体が吸引されることになる。
【００５２】
このため、プランジャーロッド１２とパッキン２８との間で隙間が生じたとしても、送液される液体にエアーが混入されることはなく、気泡が発生することはない。ここで、貯留部３０に貯留する液体をバックコート液の主なる溶剤とすることで、送液される液体に貯留部３０内の液体が混入されても、何ら問題は生じない。
【００５３】
なお、本形態では、プランジャーロッド１２の表面にセラミックコーティングを施すことで、プランジャーロッド１２の表面をハードクロム（ＨＣｒ）メッキした場合と比較して耐摩耗性を高くし、プランジャーロッド１２の寿命を長くすることができる。
【００５４】
具体的には、プランジャーロッド１２の表面に０．５ｍｍのハードクロムメッキを施した場合は、１日２４時間使用して、６ヶ月の寿命であったのに対して、プランジャーロッド１２の表面に０．０１ｍｍのセラミックコーティングを施した場合、１年に２４時間×３００日使用して、約２年の寿命とすることができた。また、セラミックコーティングの膜厚を０．０１ｍｍとしたが、０．０３〜１．０ｍｍの範囲内であれば好適である。
【００５５】
また、ここでは、貯留部３０の液体の量が減少したら、プランジャーロッド１２は寿命であるとし、プランジャーロッド１２の交換を行うようにしたが、貯留部３０の液体の量が所定量減少した段階でプランジャーロッド１２を交換するようにしても良い。
【００５６】
さらに、本形態では、パッキン２８に溝部３６を設け、貯留部３０と連通する連通管３４を溝部３６内に収容させて、プランジャーロッド１２とパッキン２８との間で隙間が生じた場合、連通管３４に形成された小孔を通じて貯留部３０内の液体を流出させるようにしたが、エアーの代わりに液体が流路４０内へ吸引されれば良いため、これに限るものではない。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、上記構成としたので、請求項１に記載の発明では、シール部材とプランジャーロッドとの間で隙間を検知すると、プランジャーロッドが寿命であることを告知するため、流路内にエアーが混入する前にプランジャーロッドを交換することで、送液内に気泡が混入することを防止できる。
【００５８】
請求項２に記載の発明では、シール部材とプランジャーロッドとの間に隙間が生じたとしても、プランジャーロッドがシリンダ内を復移動するときに、該隙間から吸引されるのは液体であるため、送液内にエアーが混入されることはない。
【００５９】
請求項３に記載の発明では、プランジャーロッドの表面をハードクロムメッキした場合と比較して耐摩耗性が高く、プランジャーロッドの寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る送液用プランジャーポンプを示す断面図であり、プランジャーロッドの往移動の状態を示している。
【図２】本発明の実施の形態に係る送液用プランジャーポンプを示す断面図であり、プランジャーロッドの復移動の状態を示している。
【図３】本発明の実施の形態に係る送液用プランジャーポンプに備えられた貯留部とパッキン等の配置を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る送液用プランジャーポンプを示す断面図であり、プランジャーロッドが摩耗した場合の状態を示している。
【図５】従来の送液用プランジャーポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
１０プランジャーポンプ（送液用プランジャーポンプ）
１２プランジャーロッド
１４シリンダ
２８パッキン（シール部材）
３０貯留部（摩耗検知手段）
３２管部（摩耗検知手段）
３４連通管（連通部、摩耗検知手段）
３８流路切替部材
５０ボール（吸込口弁体）
５２ボール（吐出口弁体）

Claims

プランジャーロッドが往復移動可能なシリンダと、
前記シリンダの口部に取り付けられ、前記プランジャーロッドの先端部が往復移動可能な流路が形成された流路切替部材と、
前記流路切替部材の吸込口に設けられ、前記プランジャーロッドの往復移動によって前記流路と前記吸込口を連通又は閉塞する吸込口弁体と、
前記流路切替部材の吐出口に設けられ、前記プランジャーロッドの往復移動によって前記流路と前記吐出口を閉塞又は連通する吐出口弁体と、
前記シリンダと前記プランジャーロッドとの間に配置され、前記プランジャーロッドが摺動する環状のシール部材と、
前記シール部材と前記プランジャーロッドとの間に生じる隙間を検知して、プランジャーロッドの摩耗状態を告知する摩耗検知手段と、
を有することを特徴とする送液用プランジャーポンプ。
摩耗検知手段が、
液体が貯留された貯留部と、
前記貯留部と連通し、前記シール部材と前記プランジャーロッドの摺動面に設けられると共に、シール部材とプランジャーロッドとの間に生じる隙間へ前記液体を流出させる連通部と、
で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の送液用プランジャーポンプ。
前記プランジャーロッドの表面をセラミックコーティングすることを特徴とする請求項１又は２に記載の送液用プランジャーポンプ。