ペースト状材料の充填装置
【課題】ペースト状の材料、特に、高粘度のペースト状の材料をシリンジに充填する装置を提供する。
【解決手段】ペースト状材料の充填装置は、ペースト状の材料Ｍが収納された、シリンジ３０が嵌合される貫通穴２５を有する収納容器１０と、貫通穴の内壁とシリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段（固定部材４０）と、内部を減圧状態にすることが可能な、収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバ５０と、真空チャンバ内で収納容器内の材料を加圧することによって、貫通穴を介して材料をシリンジ内に供給する加圧供給手段５５と、を有する。
【解決手段】ペースト状材料の充填装置は、ペースト状の材料Ｍが収納された、シリンジ３０が嵌合される貫通穴２５を有する収納容器１０と、貫通穴の内壁とシリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段（固定部材４０）と、内部を減圧状態にすることが可能な、収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバ５０と、真空チャンバ内で収納容器内の材料を加圧することによって、貫通穴を介して材料をシリンジ内に供給する加圧供給手段５５と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト状の材料、特に、高粘度のペースト状の材料を、シリンジ等に充填する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野や工業分野で利用される材料において、内部に気泡を含まない材料が要求されている。そして、内部に気泡を含まない材料を製造することが可能な装置として、材料が収容された容器を自転及び公転させる装置が知られている（特許文献１参照）。この装置によると、自転及び公転の遠心力を利用して材料に内在する気泡を取り除くことができるとともに、材料を高精度に混練脱泡することが可能になる。
【０００３】
また、医療分野や工業分野では、ペースト状の材料を精度よく吐出する技術が要請されており、かかる要請に応えるために高精度のディスペンサやシリンジ容器の開発が進められている。
【０００４】
なお、材料を混練脱泡するために利用される容器と、エンドユーザがこの材料を利用するための容器とが異なることがあり、容器間で材料を移送する必要があった（特許文献２参照）。
【特許文献１】 特許第３８９６４４９号公報
【特許文献２】 特開２００４−１８２２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、粘度が高い材料ほど流動抵抗が大きくなるため、これを移送するため（例えば押し出すため）に必要な圧力が大きくなる。そして、材料に大きな圧力を加える程、移送経路に大きな圧力がかかるため、移送中に部材間の脱落を防止するために、部材間を強く固定する必要がある。
【０００６】
しかし、部材間を強く固定するほど、これを取り外す労力が増すため、作業効率が低下することがあった。
【０００７】
本発明の目的は、粘度が高い材料であっても、効率よくシリンジに充填することを可能にするペースト状材料の充填装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係るペースト状材料の充填装置は、
ペースト状の材料が収納された、シリンジが嵌合される貫通穴を有する収納容器と、
前記貫通穴の内壁と前記シリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段と、
内部を減圧状態にすることが可能な、前記収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記収納容器内の材料を加圧することによって、前記貫通穴を介して前記材料を前記シリンジ内に供給する加圧供給手段と、
を有する。
【０００９】
本発明によると、真空チャンバ内を減圧することにより、固定部材が固定状態となり、シリンジと収納容器とが固定される。そのため、材料をシリンジ充填する際に、シリンジが収納容器から外れることを防止することができる。また、本発明によると、真空チャンバを減圧環境から開放することにより、固定部材が開放状態となり、シリンジの着脱を容易に行うことができる。
【００１０】
（２）本発明に係るペースト状材料の充填装置は、
ペースト状の材料が収納された、シリンジに嵌合するノズルを有する収納容器と、
前記ノズルの外壁と前記シリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段と、
内部を減圧状態にすることが可能な、前記収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記収納容器内の材料を加圧することによって、前記ノズルを介して前記材料を前記シリンジ内に供給する加圧供給手段と、
を有する。
【００１１】
本発明によると、真空チャンバ内を減圧することにより、固定部材が固定状態となり、シリンジと収納容器とが固定される。そのため、材料をシリンジ充填する際に、シリンジが収納容器から外れることを防止することができる。また、本発明によると、真空チャンバを減圧環境から開放することにより、固定部材が開放状態となり、シリンジの着脱を容易に行うことができる。
【００１２】
（３）このペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、固定状態において、前記シリンジと前記容器との間をふさぐように構成されていてもよい。
【００１３】
これによると、材料をシリンジに充填する際に、材料がもれることを防止することができる。
【００１４】
（４）このペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、固定状態において、前記シリンジと前記容器との間に隙間ができるように構成されていてもよい。
【００１５】
（５）このペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、気体を内包する構造となっており、内包気体圧力と前記真空チャンバ内の圧力との差によって前記気体が膨張収縮可能に形成されていてもよい。
【００１６】
（６）このペースト状材料の充填装置において、
前記収納容器は、有底筒状の本体と、前記本体の内壁に沿って摺動可能な押圧治具とを有し、
前記加圧供給手段は、
前記押圧治具を前記材料に押し付けることによって、前記材料を加圧してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、以下の実施の形態で説明するすべての構成が本発明にとって必須であるとは限らない。また、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたものを含むものとする。
【００１８】
１．第１の実施の形態
図１〜図５（Ｂ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１について説明するための図である。なお、ペースト状材料の充填装置１は、収納容器１０に収納されたペースト状の材料Ｍを、シリンジ３０に供給して充填する装置である。本実施の形態に適用可能な材料Ｍは特に限定されるものではない。ただし、ペースト状材料の充填装置１によると、特に高粘度材料あるいは高チクソ性材料であっても、短時間で、かつ、内部に空気を巻き込まないように、シリンジに充填することが可能になる。具体的には、材料Ｍには、ペースト状の半田、歯科用印象材料、歯科用セメント（穴埋め剤等）、接着剤、粘性の強い液状の薬剤等が含まれる。
【００１９】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、図１に示すように、ペースト状の材料Ｍが収納される収納容器１０を含む。収納容器１０は有底筒状の容器本体１２を有し、その内部に材料Ｍが収納される。収納容器１０は、また、押圧治具２０を有する。押圧治具２０は、容器本体１２の内壁（内側面）に沿って摺動可能に構成されている。押圧治具２０の外周にはシール部材（オーリング２１）が設けられており、これにより、押圧治具２０が容器本体１２内を摺動可能になるとともに、押圧治具２０の周囲から材料Ｍがもれ出ることを防止することができる。なお、収納容器１０（容器本体１２及び押圧治具２０）の構成材料は特に限定されないが、収納容器１０は、例えば金属や樹脂によって構成することができる。
【００２０】
押圧治具２０は、図１に示すように、第１及び第２の面２２，２４を有する。なお、第１及び第２の面２２，２４は、互いに反対方向を向く面である。そして、押圧治具２０には、第１及び第２の面２２，２４を貫通する貫通穴２５が形成されている。押圧治具２０では、図１に示すように、貫通穴２５は複数形成されている。ただし、貫通穴２５は、１つのみ形成されていてもよい（図示せず）。
【００２１】
本実施の形態では、収納容器１０（押圧治具２０）にシリンジ３０が取り付けられる。シリンジ３０は、その内部空間が、貫通穴２５を介して収納容器１０の内部空間（材料Ｍが収納される空間）に連通するように取り付けられる。また、本実施の形態では、シリンジ３０は、先端部３２が貫通穴２５に嵌合するように（先端部３２が貫通穴２５内部に配置されるように）、押圧治具２０に取り付ける。
【００２２】
本実施の形態では、シリンジ３０は、押圧治具２０の第１の面２２側から取り付けられている。また、シリンジ３０は、その先端（先端部３２の先端）が第２の面２４と面一になるように、押圧治具２０に取り付けられている。ただし本発明はこれに限られるものではなく、シリンジ３０は、その先端が第２の面２４側に突出するように取り付けられていてもよく、その先端が貫通穴２５の内側に配置されるように取り付けられていてもよい（図示せず）。
【００２３】
なお、本実施の形態では、図１に示すように、１つの押圧治具２０に、複数のシリンジ３０が取り付けられている。ただし本発明はこれに限られるものではなく、１つの押圧治具２０に、１つのシリンジ３０のみを取り付けることも可能である。
【００２４】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、固定部材４０を有する。固定部材４０は、シリンジ３０を収納容器１０に固定する役割を果たす。固定部材４０は、貫通穴２５の内壁とシリンジ３０との間に配置される。本実施の形態では、固定部材４０は筒状（円筒状や角筒状）に構成されており、シリンジ３０を囲むように設けられている。言い換えると、固定部材４０は貫通穴２５に嵌合されており、シリンジ３０は固定部材４０の貫通穴に嵌合されている。
【００２５】
本実施の形態では、固定部材４０は、常態（大気圧下）において開放状態となってシリンジ３０と緩やかに嵌合し、所定の減圧環境下において固定状態に切り替わってシリンジ３０を固定するように構成されている。なお、図２（Ａ）は常態（開放状態）、図２（Ｂ）は減圧環境（固定状態）における、収納容器１０とシリンジ３０、及び、固定部材４０を示す図である。
【００２６】
固定部材４０は、図２（Ａ）に示すように、常態（大気圧下）において内側面の径が先端部３２の径よりも大きくなるように構成されている。これにより、常態において、シリンジ３０を、固定部材４０の内側面との間に空間（隙間）ができるように取り付けることができ、固定部材４０に緩く嵌合させることができる。また、固定部材４０は、図２（Ｂ）に示すように、減圧環境下において膨張し、所定の減圧環境下においてシリンジ３０と貫通穴２５とを押圧して、シリンジ３０と収納容器１０（押圧治具２０）とを固定することが可能に構成されている。本実施の形態では、固定部材４０は、膨張して、シリンジ３０と貫通穴２５との間をふさぐように構成されている（図２（Ｂ）参照）。これにより、材料Ｍがシリンジ３０と貫通穴２５との間から漏れることを防止することができる。
【００２７】
本実施の形態では、固定部材４０は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、伸縮性部材の内部に気泡４２を有する構成となっている。そして、固定部材４０は、気泡４２の圧力と後述する真空チャンバ５０内の圧力との差によって気泡４２が膨張収縮可能に形成されている。すなわち、固定部材４０は、減圧環境において気泡４２が膨張し、気泡４２の膨張に伴って伸縮性部材が伸長することにより、固定部材４０の外形が変形（膨張）するように構成されている。具体的には、真空チャンバ５０内が気泡４２の圧力よりも低い状態になるにつれて、気泡４２が徐々に膨張し、固定部材４０（伸縮性部材）が伸長かつ膨張する。固定部材４０の外形は貫通穴２５によって規制されるため、固定部材４０は、貫通穴２５の内側に向かって膨張することになる。そのため、固定部材４０の全体の総体積が大きくなり、固定部材４０が貫通穴２５の内壁面とシリンジ３０とを押圧して、容器１０にシリンジ３０が固定される。気泡４２の径や体積率、固定部材４０（伸縮性部材）の材料を調整することにより、固定部材４０を、気泡４２の膨張に伴って変形可能に構成することができる（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。
【００２８】
なお、固定部材４０に含まれる気泡４２の形状や、気泡４２の量（気泡４２が占める体積率）、気泡４２の分布、気泡４２の内圧は特に限定されるものではない。また、固定部材４０には、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように複数の気泡４２（不連続の複数の気泡：独立気泡）が含まれているが、一つのみ含まれていてもよい。気泡４２の形状は、例えば球形をなしていてもよく、筒状（パイプ状）や螺旋形状となっていてもよい。なお、固定部材４０を構成する材料（伸縮性部材）は特に限定されるものではないが、例えば樹脂などの弾性体によって構成することができる。
【００２９】
本実施の形態では、固定部材４０を、押圧治具２０から脱落しないように配置する。例えば、固定部材４０の端部（上端部）には、貫通穴２５よりも径が広いつば部が形成されていてもよい。あるいは、貫通穴２５の端部は、固定部材４０よりも径が狭くなっていてもよい。あるいは、固定部材４０は接着剤などにより貫通穴２５に接着してもよい。これにより、固定部材４０が、押圧治具２０から脱落することを防止することができる。
【００３０】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、図１に示すように、真空チャンバ５０を含む。真空チャンバ５０には、収納容器１０及びシリンジ３０、並びに、固定部材４０が収容される。なお、真空チャンバ５０は気密に構成されており、接続具５１及び吸込管５３を介して接続されたポンプ５２によって、内部を減圧することが可能になっている。真空チャンバ５０には図示しない扉部が構成されており、外扉部を介して、収納容器１０等を収納することが可能になる。
【００３１】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、図１に示すように、真空チャンバ５０内で材料Ｍを加圧することによって、貫通穴２５を介して材料Ｍをシリンジ３０内に供給する加圧供給手段５５を含む。本実施の形態では、加圧供給手段５５は、機械的に押圧治具２０を材料Ｍに向かって押し下げる押し下げ機構として構成されている。すなわち、加圧供給手段５５によって押圧治具２０を押し下げることによって、押圧治具２０の第２の面２４と容器本体１２の内壁面とによって材料Ｍを加圧し、貫通穴２５を通じて材料Ｍをシリンジ３０内に供給する（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）。なお、加圧供給手段５５は図示しないアクチュエータを有し、これにより押圧治具の押し下げ量を制御することができる。
【００３２】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、以上のように構成されている。以下、ペースト状材料の充填装置１を利用したペースト状材料の充填方法について説明する。図３は、このペースト状材料の充填方法について説明するためのフローチャート図である。
【００３３】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填方法は、収納容器１０にシリンジ３０を取り付ける工程を含む（ステップＳ１０）。シリンジ３０は、固定部材４０を介して取り付ける。本工程は、常態環境下で、すなわち、固定部材４０を開放状態として行う（図２（Ａ）参照）。そのため、シリンジ３０を取り付ける工程を効率よく行うことができる。なお、本工程は、真空チャンバ５０の内部で行ってもよい。
【００３４】
本実施の形態に係るペースと状材料の充填方法は、収納容器１０及びシリンジ３０が収容された真空チャンバ５０内を減圧する工程（ステップＳ１２）を含む。本工程では、真空チャンバ５０内を減圧することによって固定部材４０を固定状態に切り替え、シリンジ３０と収納容器１０とを固定する（図２（Ｂ）参照）。すなわち、本工程では、真空チャンバ内を減圧することにより、真空チャンバ５０内の圧力と気泡４２の内圧との差を大きくして固定部材４０（気泡４２）を膨張させ、固定部材４０によって貫通穴２５とシリンジ３０とを押圧して、シリンジ３０を収納容器１０に固定する。
【００３５】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填方法は、真空チャンバ５０内で材料Ｍを加圧することによって、材料Ｍをシリンジ内に供給する工程（ステップＳ１４）を含む。本工程では、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、貫通穴２５を介して、シリンジ３０内に材料Ｍを供給する。なお、本実施の形態では、本工程を、減圧された真空チャンバ５０内で行う。そのため、固定部材４０によってシリンジ３０と収納容器１０とが固定された状態で材料Ｍを加圧することができ、材料Ｍを加圧する工程で、シリンジ３０が収納容器１０（押圧治具２０）から外れることを防止することができる。
【００３６】
なお、本工程は、以下の各工程を含んでいると解してもよい。すなわち、図１に示すように、収納容器１０及び押圧治具２０を、収納容器１０と第２の面２４とが対向するように位置合わせする工程と、図４（Ａ）に示すように、収納容器１０と押圧治具２０（第２の面２４）とを近接させて第２の面２４を材料Ｍに接触させる工程と、図４（Ｂ）に示すように、収納容器１０と押圧治具２０とをさらに近接させることによって、押圧治具２０及び収納容器１０の内壁面で材料Ｍを押圧する工程である。
【００３７】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填方法は、真空チャンバ５０内を、減圧環境から開放して常態に戻すことをさらに含んでいてもよい。真空チャンバ５０内を常態に戻すことによって、固定部材４０が開放状態となり、シリンジ３０を容易に取り外すことができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、真空チャンバ５０内を減圧環境から開放する際に、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、真空チャンバ５０内の気圧の変化を利用して、材料Ｍの上端５４及び下端５６を近接させてもよい。上端５４がシリンジ３０内壁を密閉するように（蓋状となるように）材料Ｍを供給すると、真空チャンバ５０内の気圧が上昇したときに上端５４が下端５６に向かって押し付けられるため、上端５４と下端５６とを近接させることができる。本実施の形態では、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、シリンジ３０が押圧治具２０に取り付けられた状態で、真空チャンバの真空を解除してもよい。また、本実施の形態では、第２の面２４が材料Ｍに接触した状態で、真空チャンバの真空を解除してもよい。これによると、材料Ｍの上端５４を、材料Ｍの下端５６に向けて移動させることができる。すなわち、材料Ｍをシリンジ３０の先端側に移動させることができる。そのため、特にシリンジ３０の先端側に気泡が含まれないように、材料Ｍを充填することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１、及び、ペースト状材料の充填方法が奏する作用効果について説明する。
【００４０】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１によると、固定部材４０を膨張させることによって、押圧治具２０とシリンジ３０とを固定することができる。そして、真空チャンバ５０内を減圧した状態で材料Ｍを加圧することにより、固定部材４０で押圧治具２０とシリンジ３０とが固定された状態で、材料Ｍをシリンジ３０に供給することができる。そのため、材料Ｍをシリンジ３０に供給する工程で、シリンジ３０が収納容器１０から外れることを防止することができる。特に、材料Ｍを強く加圧した場合でも、シリンジ３０が収納容器１０から外れることを防止することができるため、粘性の高い材料をシリンジ３０に充填することが可能になり、また、材料Ｍを強く加圧することが可能になるため、シリンジ３０に材料Ｍを充填するために必要な時間を短くすることができる。
【００４１】
また、本実施の形態によると、真空チャンバ５０内を減圧することによって、シリンジ３０と収納容器１０とが固定される。そのため、常態において、シリンジ３０と収納容器１０とを強く固定する必要がなくなることから、常態におけるシリンジ３０の着脱が容易になり、作業効率を高めることができる。
【００４２】
また、本実施の形態によると、固定部材４０は、真空チャンバ５０内を減圧するだけで、開放状態及び固定状態を切り替えることができる。すなわち、固定部材４０を切り替えるために、特別な機構（機械的な機構など）を利用する必要性がなくなる。そのため、装置構成を単純にすることができる。
【００４３】
また、本実施の形態によると、押圧治具２０（貫通穴２５）及びシリンジ３０（先端部３２）の寸法精度が低い場合であっても、シリンジ３０を押圧治具２０に固定することが可能になるとともに、形状が異なるシリンジであっても固定することが可能になる。
【００４４】
また、本実施の形態によると、固定部材４０を膨張させることから、押圧治具２０及びシリンジ３０の寸法精度が低い場合にも、貫通穴２５の内部の隙間を完全にふさぐことが可能になり、材料Ｍの漏れを防止することができる。
【００４５】
また、本実施の形態に係るペースト状材料の充填方法では、シリンジ３０内部に材料Ｍを移動させる工程を、減圧環境下で行う。そのため、シリンジ３０内に気泡が入り込むことを防止することができる。
【００４６】
なお、押圧治具２０が、複数の貫通穴２５が同じ形状となるように構成されている場合、材料Ｍが、すべての貫通穴２５から、同じ大きさの圧力を受けて押し出される。そして、すべての貫通穴２５に、同じ形の３０を取り付けることで、すべてのシリンジ３０に同じ量の材料Ｍを充填することができる。すなわち、複数のシリンジ３０に、同時並行して、材料Ｍを同量ずつ充填することができるため、シリンジ３０に材料Ｍを充填する処理を、効率よく行うことができる。
【００４７】
また、本実施の形態によると、シリンジ３０に充填される材料Ｍの量を、収納容器１０と押圧治具２０との間隔によって制御することができる。そのため、シリンジ３０に、正確な量の材料Ｍを充填することが可能になる。
【００４８】
以下、本実施の形態の変形例について説明する。図６は、変形例に係るペースト状材料の充填装置について説明するための図である。
【００４９】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置は、図６に示すように、貫通穴２５の内側に、シリンジ３０の先端部３２を囲むように設けられた、第１及び第２の補助部材４６，４８を含む。第１及び第２の補助部材４６，４８は、固定部材４０の上下に（固定部材４０を挟むように）配置される。すなわち、シリンジ３０は、固定部材４０と、第１及び第２の補助部材４６，４８とを介して、押圧治具２０に取り付けられる。なお、第１及び第２の補助部材４６，４８は、真空中で変形（膨張）しないように構成されている。第１及び第２の補助部材４６，４８の材料は特に限定されるものではなく、例えば樹脂や金属によって構成することができる。第１及び第２の補助部材４６，４８は、固定部材４０よりも硬質の材料で構成されていてもよい。また、第１及び第２の補助部材４６，４８は、内部に気泡を含まないように構成されていてもよい。
【００５０】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置によると、固定部材４０が上下方向に膨張することを防止することができる。そのため、固定部材４０を幅方向に（すなわち、貫通穴２５をふさぐ方向に）膨張させることが可能になり、押圧治具２０とシリンジ３０とを確実に固定することができる。また、このペースト状材料の充填装置によると、固定部材４０の上下方向への膨張を制限することができるため、過度な変形による固定部材４０の破裂を防止することができる。
【００５１】
なお、他の変形例として、ペースト状材料の充填装置は、第１及び第２の補助部材４６，４８のいずれか一方のみを有していてもよい（図示せず）。
【００５２】
２．第２の実施の形態
以下、本発明を適用した第２の実施の形態に係るペースト状材料の充填装置２について説明する。図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、ペースト状材料の充填装置２について説明するための図である。
【００５３】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置２は、図７（Ａ）に示すように、材料Ｍが収納された収納容器１１０を含む。収納容器１１０は、容器本体１１２を有する。容器本体１１２には、ノズル１１５が構成されている。ノズル１１５は容器本体１１２内に連通しており、ペースト状材料の充填装置２では、ノズル１１５を介して、材料Ｍがシリンジ３０に充填される。なお、ペースト状材料の充填装置２では、シリンジ３０は、ノズル１１５の外側に嵌合するように取り付けられる。
【００５４】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置２は、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すように、ノズル１１５の外壁とシリンジ３０との間に配置されるシリンジ固定手段１４０を含む。固定手段１４０は、図７（Ｂ）に示すように常態において開放状態で、かつ、図７（Ｃ）に示すように所定の減圧環境下において固定常態に切り替わる。ペースト状材料の充填装置２は、間隔をあけて配置された複数の固定手段１４０を含み、固定状態において、ノズル１１５とシリンジ３０との間に隙間が生じるように構成されている。これにより、シリンジ３０内を充分減圧することができ、空気を巻き込まないように、材料Ｍをシリンジ３０に充填することができる。
【００５５】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置２は、材料Ｍを加圧する加圧手段をさらに含む（図示せず）。加圧手段は、例えば、収納容器１１０及びシリンジ３０を回転させて、収納容器１１０に収納された材料Ｍに、シリンジ３０の先端方向に向かう遠心力を作用させる装置として構成することができる。
【００５６】
ペースト状材料の充填装置２を利用した場合でも、シリンジ３０を容易に着脱することが可能になり、また、材料Ｍをシリンジ３０に供給する際に、シリンジ３０が収納容器１１０（ノズル１１５）から外れることを防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図２】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図３】ペースト状材料の充填方法を説明するためのフローチャート図。
【図４】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図５】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図６】変形例に係るペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図７】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【符号の説明】
【００５８】
１…充填装置、 ２…充填装置、 １０…収納容器、 １２…容器本体、 ２０…押圧治具、 ２１…オーリング、 ２２…第１の面、 ２４…第２の面 ２５…貫通穴、 ３０…シリンジ、 ３２…先端部、 ４０…固定部材、 ４２…気泡、 ４４…第１の補助部材、 ４６…第２の補助部材、 ５０…真空チャンバ、 ５２…ポンプ、 ５４…上端、 ５６…下端、 ５５…加圧供給手段、 １１０…収納容器、 １１２…容器本体、 １１５…ノズル、 １４０…固定手段、 Ｍ…材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト状の材料、特に、高粘度のペースト状の材料を、シリンジ等に充填する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野や工業分野で利用される材料において、内部に気泡を含まない材料が要求されている。そして、内部に気泡を含まない材料を製造することが可能な装置として、材料が収容された容器を自転及び公転させる装置が知られている（特許文献１参照）。この装置によると、自転及び公転の遠心力を利用して材料に内在する気泡を取り除くことができるとともに、材料を高精度に混練脱泡することが可能になる。
【０００３】
また、医療分野や工業分野では、ペースト状の材料を精度よく吐出する技術が要請されており、かかる要請に応えるために高精度のディスペンサやシリンジ容器の開発が進められている。
【０００４】
なお、材料を混練脱泡するために利用される容器と、エンドユーザがこの材料を利用するための容器とが異なることがあり、容器間で材料を移送する必要があった（特許文献２参照）。
【特許文献１】 特許第３８９６４４９号公報
【特許文献２】 特開２００４−１８２２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、粘度が高い材料ほど流動抵抗が大きくなるため、これを移送するため（例えば押し出すため）に必要な圧力が大きくなる。そして、材料に大きな圧力を加える程、移送経路に大きな圧力がかかるため、移送中に部材間の脱落を防止するために、部材間を強く固定する必要がある。
【０００６】
しかし、部材間を強く固定するほど、これを取り外す労力が増すため、作業効率が低下することがあった。
【０００７】
本発明の目的は、粘度が高い材料であっても、効率よくシリンジに充填することを可能にするペースト状材料の充填装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係るペースト状材料の充填装置は、
ペースト状の材料が収納された、シリンジが嵌合される貫通穴を有する収納容器と、
前記貫通穴の内壁と前記シリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段と、
内部を減圧状態にすることが可能な、前記収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記収納容器内の材料を加圧することによって、前記貫通穴を介して前記材料を前記シリンジ内に供給する加圧供給手段と、
を有する。
【０００９】
本発明によると、真空チャンバ内を減圧することにより、固定部材が固定状態となり、シリンジと収納容器とが固定される。そのため、材料をシリンジ充填する際に、シリンジが収納容器から外れることを防止することができる。また、本発明によると、真空チャンバを減圧環境から開放することにより、固定部材が開放状態となり、シリンジの着脱を容易に行うことができる。
【００１０】
（２）本発明に係るペースト状材料の充填装置は、
ペースト状の材料が収納された、シリンジに嵌合するノズルを有する収納容器と、
前記ノズルの外壁と前記シリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段と、
内部を減圧状態にすることが可能な、前記収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記収納容器内の材料を加圧することによって、前記ノズルを介して前記材料を前記シリンジ内に供給する加圧供給手段と、
を有する。
【００１１】
本発明によると、真空チャンバ内を減圧することにより、固定部材が固定状態となり、シリンジと収納容器とが固定される。そのため、材料をシリンジ充填する際に、シリンジが収納容器から外れることを防止することができる。また、本発明によると、真空チャンバを減圧環境から開放することにより、固定部材が開放状態となり、シリンジの着脱を容易に行うことができる。
【００１２】
（３）このペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、固定状態において、前記シリンジと前記容器との間をふさぐように構成されていてもよい。
【００１３】
これによると、材料をシリンジに充填する際に、材料がもれることを防止することができる。
【００１４】
（４）このペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、固定状態において、前記シリンジと前記容器との間に隙間ができるように構成されていてもよい。
【００１５】
（５）このペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、気体を内包する構造となっており、内包気体圧力と前記真空チャンバ内の圧力との差によって前記気体が膨張収縮可能に形成されていてもよい。
【００１６】
（６）このペースト状材料の充填装置において、
前記収納容器は、有底筒状の本体と、前記本体の内壁に沿って摺動可能な押圧治具とを有し、
前記加圧供給手段は、
前記押圧治具を前記材料に押し付けることによって、前記材料を加圧してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、以下の実施の形態で説明するすべての構成が本発明にとって必須であるとは限らない。また、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたものを含むものとする。
【００１８】
１．第１の実施の形態
図１〜図５（Ｂ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１について説明するための図である。なお、ペースト状材料の充填装置１は、収納容器１０に収納されたペースト状の材料Ｍを、シリンジ３０に供給して充填する装置である。本実施の形態に適用可能な材料Ｍは特に限定されるものではない。ただし、ペースト状材料の充填装置１によると、特に高粘度材料あるいは高チクソ性材料であっても、短時間で、かつ、内部に空気を巻き込まないように、シリンジに充填することが可能になる。具体的には、材料Ｍには、ペースト状の半田、歯科用印象材料、歯科用セメント（穴埋め剤等）、接着剤、粘性の強い液状の薬剤等が含まれる。
【００１９】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、図１に示すように、ペースト状の材料Ｍが収納される収納容器１０を含む。収納容器１０は有底筒状の容器本体１２を有し、その内部に材料Ｍが収納される。収納容器１０は、また、押圧治具２０を有する。押圧治具２０は、容器本体１２の内壁（内側面）に沿って摺動可能に構成されている。押圧治具２０の外周にはシール部材（オーリング２１）が設けられており、これにより、押圧治具２０が容器本体１２内を摺動可能になるとともに、押圧治具２０の周囲から材料Ｍがもれ出ることを防止することができる。なお、収納容器１０（容器本体１２及び押圧治具２０）の構成材料は特に限定されないが、収納容器１０は、例えば金属や樹脂によって構成することができる。
【００２０】
押圧治具２０は、図１に示すように、第１及び第２の面２２，２４を有する。なお、第１及び第２の面２２，２４は、互いに反対方向を向く面である。そして、押圧治具２０には、第１及び第２の面２２，２４を貫通する貫通穴２５が形成されている。押圧治具２０では、図１に示すように、貫通穴２５は複数形成されている。ただし、貫通穴２５は、１つのみ形成されていてもよい（図示せず）。
【００２１】
本実施の形態では、収納容器１０（押圧治具２０）にシリンジ３０が取り付けられる。シリンジ３０は、その内部空間が、貫通穴２５を介して収納容器１０の内部空間（材料Ｍが収納される空間）に連通するように取り付けられる。また、本実施の形態では、シリンジ３０は、先端部３２が貫通穴２５に嵌合するように（先端部３２が貫通穴２５内部に配置されるように）、押圧治具２０に取り付ける。
【００２２】
本実施の形態では、シリンジ３０は、押圧治具２０の第１の面２２側から取り付けられている。また、シリンジ３０は、その先端（先端部３２の先端）が第２の面２４と面一になるように、押圧治具２０に取り付けられている。ただし本発明はこれに限られるものではなく、シリンジ３０は、その先端が第２の面２４側に突出するように取り付けられていてもよく、その先端が貫通穴２５の内側に配置されるように取り付けられていてもよい（図示せず）。
【００２３】
なお、本実施の形態では、図１に示すように、１つの押圧治具２０に、複数のシリンジ３０が取り付けられている。ただし本発明はこれに限られるものではなく、１つの押圧治具２０に、１つのシリンジ３０のみを取り付けることも可能である。
【００２４】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、固定部材４０を有する。固定部材４０は、シリンジ３０を収納容器１０に固定する役割を果たす。固定部材４０は、貫通穴２５の内壁とシリンジ３０との間に配置される。本実施の形態では、固定部材４０は筒状（円筒状や角筒状）に構成されており、シリンジ３０を囲むように設けられている。言い換えると、固定部材４０は貫通穴２５に嵌合されており、シリンジ３０は固定部材４０の貫通穴に嵌合されている。
【００２５】
本実施の形態では、固定部材４０は、常態（大気圧下）において開放状態となってシリンジ３０と緩やかに嵌合し、所定の減圧環境下において固定状態に切り替わってシリンジ３０を固定するように構成されている。なお、図２（Ａ）は常態（開放状態）、図２（Ｂ）は減圧環境（固定状態）における、収納容器１０とシリンジ３０、及び、固定部材４０を示す図である。
【００２６】
固定部材４０は、図２（Ａ）に示すように、常態（大気圧下）において内側面の径が先端部３２の径よりも大きくなるように構成されている。これにより、常態において、シリンジ３０を、固定部材４０の内側面との間に空間（隙間）ができるように取り付けることができ、固定部材４０に緩く嵌合させることができる。また、固定部材４０は、図２（Ｂ）に示すように、減圧環境下において膨張し、所定の減圧環境下においてシリンジ３０と貫通穴２５とを押圧して、シリンジ３０と収納容器１０（押圧治具２０）とを固定することが可能に構成されている。本実施の形態では、固定部材４０は、膨張して、シリンジ３０と貫通穴２５との間をふさぐように構成されている（図２（Ｂ）参照）。これにより、材料Ｍがシリンジ３０と貫通穴２５との間から漏れることを防止することができる。
【００２７】
本実施の形態では、固定部材４０は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、伸縮性部材の内部に気泡４２を有する構成となっている。そして、固定部材４０は、気泡４２の圧力と後述する真空チャンバ５０内の圧力との差によって気泡４２が膨張収縮可能に形成されている。すなわち、固定部材４０は、減圧環境において気泡４２が膨張し、気泡４２の膨張に伴って伸縮性部材が伸長することにより、固定部材４０の外形が変形（膨張）するように構成されている。具体的には、真空チャンバ５０内が気泡４２の圧力よりも低い状態になるにつれて、気泡４２が徐々に膨張し、固定部材４０（伸縮性部材）が伸長かつ膨張する。固定部材４０の外形は貫通穴２５によって規制されるため、固定部材４０は、貫通穴２５の内側に向かって膨張することになる。そのため、固定部材４０の全体の総体積が大きくなり、固定部材４０が貫通穴２５の内壁面とシリンジ３０とを押圧して、容器１０にシリンジ３０が固定される。気泡４２の径や体積率、固定部材４０（伸縮性部材）の材料を調整することにより、固定部材４０を、気泡４２の膨張に伴って変形可能に構成することができる（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。
【００２８】
なお、固定部材４０に含まれる気泡４２の形状や、気泡４２の量（気泡４２が占める体積率）、気泡４２の分布、気泡４２の内圧は特に限定されるものではない。また、固定部材４０には、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように複数の気泡４２（不連続の複数の気泡：独立気泡）が含まれているが、一つのみ含まれていてもよい。気泡４２の形状は、例えば球形をなしていてもよく、筒状（パイプ状）や螺旋形状となっていてもよい。なお、固定部材４０を構成する材料（伸縮性部材）は特に限定されるものではないが、例えば樹脂などの弾性体によって構成することができる。
【００２９】
本実施の形態では、固定部材４０を、押圧治具２０から脱落しないように配置する。例えば、固定部材４０の端部（上端部）には、貫通穴２５よりも径が広いつば部が形成されていてもよい。あるいは、貫通穴２５の端部は、固定部材４０よりも径が狭くなっていてもよい。あるいは、固定部材４０は接着剤などにより貫通穴２５に接着してもよい。これにより、固定部材４０が、押圧治具２０から脱落することを防止することができる。
【００３０】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、図１に示すように、真空チャンバ５０を含む。真空チャンバ５０には、収納容器１０及びシリンジ３０、並びに、固定部材４０が収容される。なお、真空チャンバ５０は気密に構成されており、接続具５１及び吸込管５３を介して接続されたポンプ５２によって、内部を減圧することが可能になっている。真空チャンバ５０には図示しない扉部が構成されており、外扉部を介して、収納容器１０等を収納することが可能になる。
【００３１】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、図１に示すように、真空チャンバ５０内で材料Ｍを加圧することによって、貫通穴２５を介して材料Ｍをシリンジ３０内に供給する加圧供給手段５５を含む。本実施の形態では、加圧供給手段５５は、機械的に押圧治具２０を材料Ｍに向かって押し下げる押し下げ機構として構成されている。すなわち、加圧供給手段５５によって押圧治具２０を押し下げることによって、押圧治具２０の第２の面２４と容器本体１２の内壁面とによって材料Ｍを加圧し、貫通穴２５を通じて材料Ｍをシリンジ３０内に供給する（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）。なお、加圧供給手段５５は図示しないアクチュエータを有し、これにより押圧治具の押し下げ量を制御することができる。
【００３２】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１は、以上のように構成されている。以下、ペースト状材料の充填装置１を利用したペースト状材料の充填方法について説明する。図３は、このペースト状材料の充填方法について説明するためのフローチャート図である。
【００３３】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填方法は、収納容器１０にシリンジ３０を取り付ける工程を含む（ステップＳ１０）。シリンジ３０は、固定部材４０を介して取り付ける。本工程は、常態環境下で、すなわち、固定部材４０を開放状態として行う（図２（Ａ）参照）。そのため、シリンジ３０を取り付ける工程を効率よく行うことができる。なお、本工程は、真空チャンバ５０の内部で行ってもよい。
【００３４】
本実施の形態に係るペースと状材料の充填方法は、収納容器１０及びシリンジ３０が収容された真空チャンバ５０内を減圧する工程（ステップＳ１２）を含む。本工程では、真空チャンバ５０内を減圧することによって固定部材４０を固定状態に切り替え、シリンジ３０と収納容器１０とを固定する（図２（Ｂ）参照）。すなわち、本工程では、真空チャンバ内を減圧することにより、真空チャンバ５０内の圧力と気泡４２の内圧との差を大きくして固定部材４０（気泡４２）を膨張させ、固定部材４０によって貫通穴２５とシリンジ３０とを押圧して、シリンジ３０を収納容器１０に固定する。
【００３５】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填方法は、真空チャンバ５０内で材料Ｍを加圧することによって、材料Ｍをシリンジ内に供給する工程（ステップＳ１４）を含む。本工程では、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、貫通穴２５を介して、シリンジ３０内に材料Ｍを供給する。なお、本実施の形態では、本工程を、減圧された真空チャンバ５０内で行う。そのため、固定部材４０によってシリンジ３０と収納容器１０とが固定された状態で材料Ｍを加圧することができ、材料Ｍを加圧する工程で、シリンジ３０が収納容器１０（押圧治具２０）から外れることを防止することができる。
【００３６】
なお、本工程は、以下の各工程を含んでいると解してもよい。すなわち、図１に示すように、収納容器１０及び押圧治具２０を、収納容器１０と第２の面２４とが対向するように位置合わせする工程と、図４（Ａ）に示すように、収納容器１０と押圧治具２０（第２の面２４）とを近接させて第２の面２４を材料Ｍに接触させる工程と、図４（Ｂ）に示すように、収納容器１０と押圧治具２０とをさらに近接させることによって、押圧治具２０及び収納容器１０の内壁面で材料Ｍを押圧する工程である。
【００３７】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填方法は、真空チャンバ５０内を、減圧環境から開放して常態に戻すことをさらに含んでいてもよい。真空チャンバ５０内を常態に戻すことによって、固定部材４０が開放状態となり、シリンジ３０を容易に取り外すことができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、真空チャンバ５０内を減圧環境から開放する際に、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、真空チャンバ５０内の気圧の変化を利用して、材料Ｍの上端５４及び下端５６を近接させてもよい。上端５４がシリンジ３０内壁を密閉するように（蓋状となるように）材料Ｍを供給すると、真空チャンバ５０内の気圧が上昇したときに上端５４が下端５６に向かって押し付けられるため、上端５４と下端５６とを近接させることができる。本実施の形態では、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、シリンジ３０が押圧治具２０に取り付けられた状態で、真空チャンバの真空を解除してもよい。また、本実施の形態では、第２の面２４が材料Ｍに接触した状態で、真空チャンバの真空を解除してもよい。これによると、材料Ｍの上端５４を、材料Ｍの下端５６に向けて移動させることができる。すなわち、材料Ｍをシリンジ３０の先端側に移動させることができる。そのため、特にシリンジ３０の先端側に気泡が含まれないように、材料Ｍを充填することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１、及び、ペースト状材料の充填方法が奏する作用効果について説明する。
【００４０】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置１によると、固定部材４０を膨張させることによって、押圧治具２０とシリンジ３０とを固定することができる。そして、真空チャンバ５０内を減圧した状態で材料Ｍを加圧することにより、固定部材４０で押圧治具２０とシリンジ３０とが固定された状態で、材料Ｍをシリンジ３０に供給することができる。そのため、材料Ｍをシリンジ３０に供給する工程で、シリンジ３０が収納容器１０から外れることを防止することができる。特に、材料Ｍを強く加圧した場合でも、シリンジ３０が収納容器１０から外れることを防止することができるため、粘性の高い材料をシリンジ３０に充填することが可能になり、また、材料Ｍを強く加圧することが可能になるため、シリンジ３０に材料Ｍを充填するために必要な時間を短くすることができる。
【００４１】
また、本実施の形態によると、真空チャンバ５０内を減圧することによって、シリンジ３０と収納容器１０とが固定される。そのため、常態において、シリンジ３０と収納容器１０とを強く固定する必要がなくなることから、常態におけるシリンジ３０の着脱が容易になり、作業効率を高めることができる。
【００４２】
また、本実施の形態によると、固定部材４０は、真空チャンバ５０内を減圧するだけで、開放状態及び固定状態を切り替えることができる。すなわち、固定部材４０を切り替えるために、特別な機構（機械的な機構など）を利用する必要性がなくなる。そのため、装置構成を単純にすることができる。
【００４３】
また、本実施の形態によると、押圧治具２０（貫通穴２５）及びシリンジ３０（先端部３２）の寸法精度が低い場合であっても、シリンジ３０を押圧治具２０に固定することが可能になるとともに、形状が異なるシリンジであっても固定することが可能になる。
【００４４】
また、本実施の形態によると、固定部材４０を膨張させることから、押圧治具２０及びシリンジ３０の寸法精度が低い場合にも、貫通穴２５の内部の隙間を完全にふさぐことが可能になり、材料Ｍの漏れを防止することができる。
【００４５】
また、本実施の形態に係るペースト状材料の充填方法では、シリンジ３０内部に材料Ｍを移動させる工程を、減圧環境下で行う。そのため、シリンジ３０内に気泡が入り込むことを防止することができる。
【００４６】
なお、押圧治具２０が、複数の貫通穴２５が同じ形状となるように構成されている場合、材料Ｍが、すべての貫通穴２５から、同じ大きさの圧力を受けて押し出される。そして、すべての貫通穴２５に、同じ形の３０を取り付けることで、すべてのシリンジ３０に同じ量の材料Ｍを充填することができる。すなわち、複数のシリンジ３０に、同時並行して、材料Ｍを同量ずつ充填することができるため、シリンジ３０に材料Ｍを充填する処理を、効率よく行うことができる。
【００４７】
また、本実施の形態によると、シリンジ３０に充填される材料Ｍの量を、収納容器１０と押圧治具２０との間隔によって制御することができる。そのため、シリンジ３０に、正確な量の材料Ｍを充填することが可能になる。
【００４８】
以下、本実施の形態の変形例について説明する。図６は、変形例に係るペースト状材料の充填装置について説明するための図である。
【００４９】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置は、図６に示すように、貫通穴２５の内側に、シリンジ３０の先端部３２を囲むように設けられた、第１及び第２の補助部材４６，４８を含む。第１及び第２の補助部材４６，４８は、固定部材４０の上下に（固定部材４０を挟むように）配置される。すなわち、シリンジ３０は、固定部材４０と、第１及び第２の補助部材４６，４８とを介して、押圧治具２０に取り付けられる。なお、第１及び第２の補助部材４６，４８は、真空中で変形（膨張）しないように構成されている。第１及び第２の補助部材４６，４８の材料は特に限定されるものではなく、例えば樹脂や金属によって構成することができる。第１及び第２の補助部材４６，４８は、固定部材４０よりも硬質の材料で構成されていてもよい。また、第１及び第２の補助部材４６，４８は、内部に気泡を含まないように構成されていてもよい。
【００５０】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置によると、固定部材４０が上下方向に膨張することを防止することができる。そのため、固定部材４０を幅方向に（すなわち、貫通穴２５をふさぐ方向に）膨張させることが可能になり、押圧治具２０とシリンジ３０とを確実に固定することができる。また、このペースト状材料の充填装置によると、固定部材４０の上下方向への膨張を制限することができるため、過度な変形による固定部材４０の破裂を防止することができる。
【００５１】
なお、他の変形例として、ペースト状材料の充填装置は、第１及び第２の補助部材４６，４８のいずれか一方のみを有していてもよい（図示せず）。
【００５２】
２．第２の実施の形態
以下、本発明を適用した第２の実施の形態に係るペースト状材料の充填装置２について説明する。図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、ペースト状材料の充填装置２について説明するための図である。
【００５３】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置２は、図７（Ａ）に示すように、材料Ｍが収納された収納容器１１０を含む。収納容器１１０は、容器本体１１２を有する。容器本体１１２には、ノズル１１５が構成されている。ノズル１１５は容器本体１１２内に連通しており、ペースト状材料の充填装置２では、ノズル１１５を介して、材料Ｍがシリンジ３０に充填される。なお、ペースト状材料の充填装置２では、シリンジ３０は、ノズル１１５の外側に嵌合するように取り付けられる。
【００５４】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置２は、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すように、ノズル１１５の外壁とシリンジ３０との間に配置されるシリンジ固定手段１４０を含む。固定手段１４０は、図７（Ｂ）に示すように常態において開放状態で、かつ、図７（Ｃ）に示すように所定の減圧環境下において固定常態に切り替わる。ペースト状材料の充填装置２は、間隔をあけて配置された複数の固定手段１４０を含み、固定状態において、ノズル１１５とシリンジ３０との間に隙間が生じるように構成されている。これにより、シリンジ３０内を充分減圧することができ、空気を巻き込まないように、材料Ｍをシリンジ３０に充填することができる。
【００５５】
本実施の形態に係るペースト状材料の充填装置２は、材料Ｍを加圧する加圧手段をさらに含む（図示せず）。加圧手段は、例えば、収納容器１１０及びシリンジ３０を回転させて、収納容器１１０に収納された材料Ｍに、シリンジ３０の先端方向に向かう遠心力を作用させる装置として構成することができる。
【００５６】
ペースト状材料の充填装置２を利用した場合でも、シリンジ３０を容易に着脱することが可能になり、また、材料Ｍをシリンジ３０に供給する際に、シリンジ３０が収納容器１１０（ノズル１１５）から外れることを防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図２】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図３】ペースト状材料の充填方法を説明するためのフローチャート図。
【図４】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図５】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図６】変形例に係るペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【図７】ペースト状材料の充填装置について説明するための図。
【符号の説明】
【００５８】
１…充填装置、 ２…充填装置、 １０…収納容器、 １２…容器本体、 ２０…押圧治具、 ２１…オーリング、 ２２…第１の面、 ２４…第２の面 ２５…貫通穴、 ３０…シリンジ、 ３２…先端部、 ４０…固定部材、 ４２…気泡、 ４４…第１の補助部材、 ４６…第２の補助部材、 ５０…真空チャンバ、 ５２…ポンプ、 ５４…上端、 ５６…下端、 ５５…加圧供給手段、 １１０…収納容器、 １１２…容器本体、 １１５…ノズル、 １４０…固定手段、 Ｍ…材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペースト状の材料が収納された、シリンジが嵌合される貫通穴を有する収納容器と、
前記貫通穴の内壁と前記シリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段と、
内部を減圧状態にすることが可能な、前記収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記収納容器内の材料を加圧することによって、前記貫通穴を介して前記材料を前記シリンジ内に供給する加圧供給手段と、
を有するペースト状材料の充填装置。
【請求項２】
ペースト状の材料が収納された、シリンジに嵌合するノズルを有する収納容器と、
前記ノズルの外壁と前記シリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段と、
内部を減圧状態にすることが可能な、前記収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記収納容器内の材料を加圧することによって、前記ノズルを介して前記材料を前記シリンジ内に供給する加圧供給手段と、
を有するペースト状材料の充填装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、固定状態において、前記シリンジと前記容器との間をふさぐように構成されているペースト状材料の充填装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、固定状態において、前記シリンジと前記容器との間に隙間ができるように構成されているペースト状材料の充填装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、気体を内包する構造となっており、内包気体圧力と前記真空チャンバ内の圧力との差によって前記気体が膨張収縮可能に形成されているペースト状材料の充填装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のペースト状材料の充填装置において、
前記収納容器は、有底筒状の本体と、前記本体の内壁に沿って摺動可能な押圧治具とを有し、
前記加圧供給手段は、
前記押圧治具を前記材料に押し付けることによって、前記材料を加圧するペースト状材料の充填装置。
【請求項１】
ペースト状の材料が収納された、シリンジが嵌合される貫通穴を有する収納容器と、
前記貫通穴の内壁と前記シリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段と、
内部を減圧状態にすることが可能な、前記収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記収納容器内の材料を加圧することによって、前記貫通穴を介して前記材料を前記シリンジ内に供給する加圧供給手段と、
を有するペースト状材料の充填装置。
【請求項２】
ペースト状の材料が収納された、シリンジに嵌合するノズルを有する収納容器と、
前記ノズルの外壁と前記シリンジとの間に配置される、常態において開放状態でかつ所定の減圧環境下において固定状態に切り替わるシリンジ固定手段と、
内部を減圧状態にすることが可能な、前記収納容器及びシリンジを収納する真空チャンバと、
前記真空チャンバ内で前記収納容器内の材料を加圧することによって、前記ノズルを介して前記材料を前記シリンジ内に供給する加圧供給手段と、
を有するペースト状材料の充填装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、固定状態において、前記シリンジと前記容器との間をふさぐように構成されているペースト状材料の充填装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、固定状態において、前記シリンジと前記容器との間に隙間ができるように構成されているペースト状材料の充填装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のペースト状材料の充填装置において、
前記シリンジ固定手段は、気体を内包する構造となっており、内包気体圧力と前記真空チャンバ内の圧力との差によって前記気体が膨張収縮可能に形成されているペースト状材料の充填装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のペースト状材料の充填装置において、
前記収納容器は、有底筒状の本体と、前記本体の内壁に沿って摺動可能な押圧治具とを有し、
前記加圧供給手段は、
前記押圧治具を前記材料に押し付けることによって、前記材料を加圧するペースト状材料の充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１１３８６２（Ｐ２００９−１１３８６２Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１３９７３（Ｐ２００７−３１３９７３）
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（３９３０３０４０８）株式会社シンキー (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（３９３０３０４０８）株式会社シンキー (34)
【Ｆターム（参考）】
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