液体攪拌脱泡充填装置
【課題】 処理される液体の粘度や、液体に含有される粒子の性状に関わらず、十分な攪拌・脱泡、脱泡気体の排出と特定気体への置換、及び基材への塗布又は注射器や小型容器への充填といった一連の工程を、大気に開放せず、容器を変えないで、完了することのできる液体攪拌脱泡充填装置を提供する。
【解決手段】 攪拌・脱泡・充填の各工程を通して処理される液体を収容する共通の容器２と、気体を大気中へ排出する排出機構と特定の気体を注入する気体注入機構とを有していて容器２の内側で摺動するピストン３とにより大気遮蔽機構を構成する。処理される液体は、図示しない回転子駆動機構による容器２の外部からの非接触式駆動力によって攪拌用回転子を容器２内で転動させることにより攪拌・脱泡され、その後、ピストン３を押し下げることによって吐出口７を通して注射器１５へ充填されるように構成する。
【解決手段】 攪拌・脱泡・充填の各工程を通して処理される液体を収容する共通の容器２と、気体を大気中へ排出する排出機構と特定の気体を注入する気体注入機構とを有していて容器２の内側で摺動するピストン３とにより大気遮蔽機構を構成する。処理される液体は、図示しない回転子駆動機構による容器２の外部からの非接触式駆動力によって攪拌用回転子を容器２内で転動させることにより攪拌・脱泡され、その後、ピストン３を押し下げることによって吐出口７を通して注射器１５へ充填されるように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の粘度と粘調を有する液体、特に高粘度高粘調液体又はバインダーに充填材を含有させた高粘度高粘調液状物質を攪拌するとともに、液状物質中の微細気泡を脱泡し、前記物質を基材へ塗布又は注射器や細管等へ充填するための液体攪拌脱泡充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子・電気部品の製造に際して使用されている接着剤、封止材、仮固定剤、インク等の多くは高粘度高粘調液体又はバインダーに充填材を含有させた高粘度高粘調液状物質（以下、当該液体という）であって、注射器や小型容器に充填されて製造現場に供給される。
【０００３】
ここで、高粘度高粘調の液体とは、回転式粘度計（（株）トキメック製：ブルックフィールドＨＢＴ型粘度計、測定条件：２５℃において毎分５０回転）での測定値で１．０Ｐａ・ｓ以上の値を有する液体をいう。
【０００４】
そして、注射器や小型容器に充填された当該液体は、ディスペンサーと呼ばれる専用塗布機等を用いて、ニードルを通じて２ｍｇ程度の極微量ずつ、０．Ｎ秒／打の高速で精密に基材に塗布される。
【０００５】
このとき、注射器や小型容器内の当該液体に微細な気泡が存在すると、塗布時に空打ちや塗布量のばらつきが発生し、接着不良や機能不具合を生じてしまう。
【０００６】
そこで、従来、このような不具合を解決するために、例えば、特許文献１に記載されたような混合装置にて、当該液体を攪拌・脱泡した後、特許文献２や特許文献３に記載されたような吐出装置に充填し、当該液体を塗布すべきところに定量吐出する方法が用いられていた。
【特許文献１】実開平０３−３６６１３号公報
【特許文献２】特開平０７−３２８６９８号公報
【特許文献３】特開平０６−１２６２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されたような容器の自転・公転運動によって攪拌する混合装置は、当該液体のような高粘調の液体に対しては攪拌能力が十分とはいえなかった。また、このような混合装置から、特許文献２に記載されたようなスクリューポンプ式吐出装置に当該液体を移す際、脱泡された当該液体に気泡が混入してしまいやすいという問題があった。さらに、このような装置間の搬送は、作業工程の増加を招き、作業効率を低下させる要因となっていた。
【０００８】
加えて、特許文献２に記載された装置は、装置内の当該液体の吐出が終了した時、装置内部に当該液体が残留してしまうものであった。また、種類の異なる液体の吐出を行うに際してはそれまで吐出していた液体との混合を避けるために装置内部の洗浄が必要となるが、構造が複雑なためそのような洗浄作業は極めて困難であった。さらに、当該液体に硬質の粒子が含有されている場合には、装置の作動時にスクリューが摩滅し、磨耗粉が当該液体に混入してしまいやすいといった不具合があった。
【０００９】
また、特許文献３に記載された装置の場合は、シリンダ１０と蓋部材３で形成された攪拌容器の体積が常に一定である。そのため、当該液体の吐出時に、容器内の気体と当該液体との体積比率が吐出の進行に伴って変化したり、圧縮性の気体の影響を受けたりする等により当該液体の吐出量を精確に制御することが困難あった。さらに、気液界面の下降に伴って攪拌羽根２が液面上に現れるため、攪拌によって気液界面では波打ちが生じ、気泡が液中に混入してしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、これらの不具合を解決し、安全で効率良く簡便に当該液体の攪拌・脱泡・充填を行うと共に、吐出量の制御を精確に行うことのできる装置の開発が望まれていた。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、処理を行う当該液体の粘度や、当該液体に含有される粒子の性状に関わらず、十分な攪拌・脱泡、脱泡気体の排出と特定気体への置換、及び基材への塗布又は注射器や小型容器への充填といった一連の工程を、大気に開放せず、しかも工程を進める上で装置の容器を変えないで、完了することのできる液体攪拌脱泡充填装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、攪拌機構と、脱泡機構と、充填機構と、を備えており、前記各機構が、摺動蓋を有する唯一共通の容器に収容された処理対象を処理するようにしている。
【００１３】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記攪拌機構と前記脱泡機構とが同時又は順次に動作し、その後、充填機構が動作するようにしている。
【００１４】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、処理対象が大気に暴露されることを避けるための大気遮蔽機構を備えている。
【００１５】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記容器内の気体を大気中へ排出する排出機構と、該容器内に特定の気体を注入する気体注入機構を備えている。
【００１６】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記攪拌機構及び／又は前記脱泡機構が、攪拌及び／又は脱泡を行うために攪拌用回転子を用いている。
【００１７】
さらに好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記共通容器内の処理対象を大気に暴露せずに、前記攪拌用回転子を前記容器内から外部へ取出すための回転子取出機構を備えている。
【００１８】
さらに好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記攪拌用回転子を、前記容器の外部からの非接触式駆動力によって駆動させる回転子駆動機構を備えている。
【００１９】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記攪拌用回転子が、前記容器の外部からの駆動力によって該容器内部で回動する軸の先端部に係止されており、かつ該容器の内壁に接触せずに旋回するようにしている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、当該液体を攪拌・脱泡・充填の各工程で用いる容器を共通化し、大気遮断機構を設けたので、当該液体を移し変える工程を必要とせず、かつ、当該液体中に微細気泡を残存させずに、上記工程の全てを完遂できるため、一連の作業の安定化、迅速化が達成できる。また、工程完了後の当該液体をディスペンスした場合、空打ち、塗布量のばらつき等の不具合が無い安定した塗布を行うことができる。さらに、充填終了時の容器内部に残留する当該液体の量が少なく収率が良くなる。
【００２１】
さらに、当該液体の攪拌・脱泡工程に、容器内で自由に運動可能な攪拌用回転子を使用する構造を採用した場合、その攪拌用回転子の取出しを行うに際し、大気を遮断する取出機構を有するので、当該液体に気泡を混入することなく、効率的に攪拌用回転子の取出しを行うことができる。また、攪拌用回転子が軸に一体的に設けられている構造を採用した場合、その構造上、攪拌用回転子と容器内壁とが接触することが無いので、攪拌・脱泡時に当該液体に含まれている粒子等が攪拌用回転子と容器内壁によって磨り潰されたりすることが無く、その特性を変質させてしまうことがない。また、回転子駆動機構によって転動される攪拌用回転子より、高粘度高粘調の液体にも十分な攪拌・脱泡を行うことが可能となる。
【００２２】
また、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、共通容器内の当該液体の体積に対し、容器及び摺動蓋の接触面積が小さく、充填時の摺動動作においても摩擦・摺動面積が小さい。また、攪拌用回転子は従来の攪拌用の羽根型部材に比較して平滑な形状を取りやすいため、当該液体から受ける力の集中を少なくすることが容易である。そのため、当該液体内部に硬質の粒子が含有されている場合でも、容器、摺動蓋及び攪拌用回転子の摩滅を最小限に抑えることができる。同時に、それらの磨耗粉が当該液体に混入し液体の品質を劣化させるという不具合もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するに当っては、まず、共通容器の摺動蓋を共通容器から取り外し、摺動蓋に内蔵された気体注入機構の開閉弁と、共通容器底部中央に設けられた吐出口の開口部の開閉弁を閉じる。攪拌用回転子が取出せる構造のものはこの時、共通容器底側部に設けられた回転子取出機構のシールド板を開き、取出室の開閉弁を閉じておく。
【００２４】
次に、共通容器内に当該液体を注入する。ここで、攪拌用回転子が取出せる構造のものは、取出室に当該液体を充満させた後、回転子取出機構のシールド板を閉じた上で、攪拌用回転子を容器内の当該液体中に沈める。
【００２５】
その後、共通容器に摺動蓋を装着し、摺動蓋に内蔵された排出機構から容器内の気体を排出すると共に、回転子駆動機構を駆動させ、攪拌用回転子を当該容器中で転動させる。この際、回転子駆動機構として、容器は固定した状態で磁力等を用いて攪拌用回転子のみを転動させても良いし、回転子駆動機構によって共通容器を回転させ、相対的に攪拌用回転子を転動させても良い。当該液体中での攪拌用回転子の運動により、微細気泡の衝突時に、気泡の表面張力で気泡が併合する。これによって、気泡の浮上方向に投影した面積当りの浮力の値が、併合前の微細気泡に比べ大きくなり、気液界面への浮上速度が高まり、気液の分離が促進される。
【００２６】
なお、当該液体が大気に接触することを避ける必要がある場合は、当該液体の容器への注入前に共通容器に摺動蓋を装着し、気体注入機構により、予め容器内の大気を注入した気体で置換しておき、その後、気体注入機構から容器内に当該液体を注入する。攪拌と脱泡は上記と同様に行う。ここで、攪拌用回転子が取出せる構造のものは、摺動蓋を装着する前に攪拌用回転子を当該容器中に納めるようにする。
【００２７】
このようにして、当該液体の攪拌と脱泡工程を共通容器内で終えた後、注射器や微細容器への充填、又は基材への塗布等を行うに際し、排出機構及び気体注入機構の開閉弁が開いている場合はそれらの開閉弁を閉じた後、摺動蓋を下降させる。このとき、摺動蓋と攪拌用回転子が干渉しないよう、予め攪拌用回転子を退避させる必要がある。
【００２８】
攪拌用回転子が取出せる構造のものは、回転子取出機構のシールド板を開いて回転子駆動機構により攪拌用回転子を回転子取出機構の取出室内に落下させる。当該液体を共通容器に注入するときにシールド板は開いていたので、回転子取出機構内は既に当該液体で満たされており、攪拌用回転子の取出し時にシールド板を開いても当該液体に大気が接触や侵入をすることはない。攪拌用回転子が回転子取出機構の取出室内に入ると、共通容器の摺動蓋が降下しても攪拌用回転子と干渉することがなくなる。
【００２９】
一方、攪拌用回転子を回転軸周りに係止した構造のものは、回転軸の回転により攪拌用回転子を摺動蓋底面に設けた回転子格納溝の直下に位置させ、回転軸を引上げることで攪拌用回転子を回転子格納溝内に格納する。
【００３０】
このようにして、攪拌用回転子を退避させた後、共通容器の摺動蓋に設けられた排出機構及び気体注入機構の開閉弁が開いている場合はそれらを閉じて、吐出口を開く。そして、摺動蓋を降下させ、容器内の当該液体は装置の下部に設置された基材への塗布や、注射器や微細容器への充填等が行われる。
【実施例１】
【００３１】
以下、図１及び図２によって本発明に係る液体攪拌脱泡充填装置の一実施例を説明する。本実施例における液体攪拌脱泡充填装置は攪拌・脱泡に用いられる攪拌用回転子が、固定されておらず、取出しが自由に行える。
【００３２】
まず、本実施例における液体攪拌脱泡充填装置の構成を説明する。図１は本実施例に用いられる各種形態の攪拌用回転子を示したものである。図２は本実施例に用いられる液体攪拌脱泡充填装置及び処理完了後の当該液体を充填するための注射器の断面図である。
【００３３】
本実施例における攪拌用回転子１は、図１（ａ），（ｂ）又は（ｃ）に示したような形状のものを用いた。なお、攪拌用回転子の形状は対象となる当該液体の種類により適切な形状は異なり、ここで示す形状に限定されるものではない。
【００３４】
本実施例における液体攪拌脱泡充填装置は、主として大気遮断機構と、攪拌機構と、脱泡機構と、充填機構とを有してなる。
【００３５】
本実施例において、大気遮断機構は、容器２と摺動蓋であるピストン３により構成されている。この大気遮断機構は、攪拌機構、脱泡機構及び充填機構における共通容器となっている。容器２の下部には攪拌用回転子１の取出室４が設けられている。取出室４と容器２との間にはシールド板５が設けられており、このシールド板５をスライドさせて閉じることにより容器２と取出室４とを遮断することができる。また、取出室４と大気との間にも開閉弁６が設けられており、この開閉弁６を閉じることにより取出室４と外部とを遮断することができる。なお、回転子取出機構はこの取出室４と、シールド板５と、開閉弁６とによって構成されている。
【００３６】
さらに、容器２の下部には吐出口７が設けられている。吐出口７と容器２との間にはスライド式の開閉弁８が設けられており、この開閉弁８を閉じることによって、容器２と吐出口７とを遮断することができる。
【００３７】
一方、容器２上部には、容器２の容積を増減するピストン３が軸９により容器２に対し摺動自在に駆動される状態で嵌装されている。このピストン３には排出機構である脱気用の導口１０と気体注入機構である送気用の導口１１が設けられおり、各々に開閉自在な開閉弁１２、１３が設けられている。
【００３８】
攪拌機構及び脱泡機構は、組み合わされた一つの機構として構成されている。この機構は、攪拌用回転子１と、ベアリング１４と、図示しない回転子駆動機構と、排出機構とによって構成されている。ベアリング１４は容器２全体を回転可能に支持している。図示しない回転子駆動機構により容器２が回転駆動され、相対的に攪拌用回転子１は容器２内で転動し、攪拌・脱泡動作を行う。また、この動作と共に、排出機構による脱泡動作によって当該液体から排出された気体を、容器２の外部へと排出する。
【００３９】
充填機構は、ピストン３と吐出口７とによって構成されている。吐出口７の下部には、注射器１５がホルダー１６に支持されて着脱可能な状態で設置されている。この注射器１５の内部へ、攪拌・脱泡を終えた当該液体をピストン３が容器２から押出し吐出口７を通して充填を行う。
【００４０】
なお、当該液体が大気の接触を避けなければならない液体である場合には、液体攪拌脱泡充填装置、注射器１５及びホルダー１６の全てを密閉された図示しない容器の内部に設置する。そして、その容器の内部の大気を当該液体に対して無害な気体と置換した後に、各機構を動作させる。また、このような容器を用いず、吐出口７と無害な気体が満たされた注射器１５とを気密状態で接続し、当該液体の大気との接触を避けても良い。
【００４１】
以上のように構成した本実施例における液体攪拌脱泡充填装置の動作について以下に説明する。
なお、当該液体として、以下の電子用接着剤２種、各１ｋｇを用いた。
Ｎｏ．１：銀エポキシペーストＴ−３００７／粘度４０Ｐａ・ｓ
Ｎｏ．２：銀エポキシペーストT−３０３０／粘度８Ｐａ・ｓ
（何れも住友金属鉱山（株）製）
【００４２】
本実施例における液体攪拌脱泡充填装置を用いて、攪拌、脱泡、充填の各工程を行う前には、まず、容器２に設けられた吐出口７への開閉弁８と、取出室４に設けられた外部開閉弁６を閉じる。ただし、取出室４と容器２との間に設けられたこれらの間を開閉するシールド板５は開いておく。次に、ピストン３は一度容器２から外し、容器２の上部を開いて処理対象の当該液体を容器２の内部に注入する。
【００４３】
なお、本実施例では、ピストン３の上部に設けられている軸９が取り外し可能となっている。このように構成することによって、ピストン３の保全がしやすく、交換時の操作性を向上させることができる等の効果がある。
【００４４】
そして、取出室４が当該液体で満たされた後に、シールド板５を閉じ、攪拌用回転子１を容器２内に入れる。ピストン３に設けられた脱気用の導口１０の開閉弁１２を開くと共に、送気用の導口１１の開閉弁１３を閉じ、ピストン３を容器２に装着し、軸９を介してピストン３の下面が当該液体に接触する直前の位置まで下降させる。なお、開閉弁１２，１３の開閉は、ピストン３を装着してから行っても良い。
【００４５】
なお、当該液体を大気に接触させないようにする場合は、当該液体を容器２へ注入する前に、まず、シールド板５を開き、開閉弁６を閉じた後に、容器２内に攪拌用回転子１を載置する。載置する場所は、当該液体を容器２内へ注入したときに、当該液体の流れに対して、取出室４よりも下流となる場所である。次に、脱気用の導口１０と送気用の導口１１の各開閉弁１２，１３を開いてからピストン３を装着する。なお、このときピストン３を装着してから開閉弁１２，１３を開いても良い。次に、送気用の導口１１から所定の気体を注入すると共に、脱気用の導口１０から大気を排出し容器２の内部の気体を置換する。その後、送気用の導口１１より当該液体を注入する。そして、シールド板５と送気用の導口１１の開閉弁１３を閉じ、軸９を介してピストン３の下面が当該液体に接触する直前の位置まで下降させる。
【００４６】
次に、ベアリング１４により回転自在に支持された容器２を図示しない回転子駆動機構により回転駆動し、攪拌用回転子１を容器２内で転動させ、当該液体の攪拌・脱泡を行う。このとき、脱気用の導口１０から気体を引き抜き減圧したり、上記した方法と同様の方法によって置換することにより、気液界面に浮上した気泡を含む容器２内の気体を排出する。
【００４７】
ここで、攪拌・脱泡工程を終了させる前に、シールド板５を開き、攪拌用回転子１を取出室４に満たされた当該液体の中に落下させ格納した後、脱気用の導口１０の開閉弁１２を閉じる。シールド板５を開いた際、取出室４は予め外部開閉弁６が閉じていて、当該液体で満たされているので、ここから大気が容器２内に侵入することはない。その後、回転子駆動機構の回転を停止して攪拌・脱泡工程を終了させる。
【００４８】
最後に、充填を行うには、開閉弁１２を閉じ、容器２の吐出口７の直下に注射器１５を上部を開口した状態で設置した後、開閉弁８を開き、ピストン３を軸９を介して下降させ、攪拌・脱泡された当該液体を注射器１５に向かって気体が混入しないように静かに押出す。
【００４９】
なお、取出室４に格納された攪拌用回転子１の取出しは、シールド板５を閉じた後であれば、開閉弁６を開くことによっていつでも行うことができる。この際、取出室４内には大気が侵入するが、閉じられたシールド板５の働きで大気が容器２内に侵入することはない。
【００５０】
以上のようにして得た攪拌・脱泡された当該液体を充填した注射器に、０．４ｍｍφのステンレスニードルをセットし３軸同時制御ロボットディスペンサー（武蔵エンジニアリング（株）製、SHOT−MINI型）を用いて、ニードルより全量連続塗布を行い空打ちの発生回数を数えた。また、効率評価として、サンプルを交換して充填する場合の洗淨、当該液体交換、攪拌、脱泡及び再充填までに掛かる時間を測定した。
【００５１】
その結果、上記のＮｏ．１ペースト、Ｎｏ．２ペーストとも、容量２０ｇの注射器に充填し、１００００ショット（１ショットあたり約２ｍｇ）の吐出を行ったが、空打ちは発生しなかった。また、吐出以外の上記工程に要した時間は従来の装置では約４時間程度かかっていたが、本実施例では１．５時間以内でそれらの吐出を除く全工程を終了することができた。
【実施例２】
【００５２】
以下、本発明に係る液体攪拌脱泡充填装置の他の実施例を説明する。本実施例における液体攪拌脱泡充填装置は攪拌・脱泡に用いられる攪拌用回転子が、実施例１とは異なり軸の先端に一体的に設けられていることを特徴としている。
【００５３】
まず、本実施例における液体攪拌脱泡充填装置の構成を図３及び図４を用いて説明する。
【００５４】
図３は本実施例に用いられる液体攪拌脱泡充填装置及び処理完了後の当該液体を充填するための注射器の断面図である。図４は本実施例に用いられる攪拌用回転子を有するピストンを示す図であって（ａ）は攪拌・脱泡を行う際の攪拌用回転子の状態を示しており、（ｂ）は攪拌用回転子をピストンに格納した状態を示したものである。本実施例の装置においても、主要な構成は図２に示す実施例１の装置と共通であり、符号も同じ符号を用いて説明する。
【００５５】
攪拌用回転子１は連結棒１７の先端部に固定されている。連結棒１７は軸１８に軸１９によって回動可能に軸支されている。また、連結棒１７には、攪拌用回転子１の固定されていない側の端部に突起部１７ａが設けられている。軸１８はピストン３を貫通しており、図示しない駆動機構によってピストン３に対して回転、昇降運動をすることができる。そして、ピストン３の底面には、攪拌用回転子１及び連結棒１７を図４（ｂ）のような状態で格納可能な回転子格納溝２０が設けられている。さらに、ピストン３の上面には外筒２１が設けられており、ピストン３はこの外筒２１を介して図示しない駆動機構により駆動される。
【００５６】
本実施例では、実施例１の装置とは異なり、容器２自体を回転させないので、容器２を回転可能に支持するベアリングは設けられていない。また、実施例１で説明した、回転子取出機構も有していない。なお、図３及び図４には気体注入機構及び排出機構を図示していないが、軸１８、回転子格納溝２０及び外筒２１と重ならない場所に、本実施例でも実施例１と同様の構成で気体注入機構及び排出機構が設けられている。
【００５７】
また、軸１９には連結棒１７を下方へ開かせるように付勢する図示しないバネが取り付けられている。また、軸１８にはその開き作動を停止させるためのストッパー１８ａが形成されている。そのため、連結棒１７はこのストッパー１８ａとバネによって高粘調の当該液体中でも、図４（ａ）に示すように略水平となるような状態で保持される。そして、攪拌中も遠心力によりこの状態が保持される。
【００５８】
また、連結棒１７には、上記のように突起部１７ａが設けられている。そのため、図４（ａ）の状態から、ピストン３に対して軸１８を引上げると、この突起部１７ａが、回転子格納溝２０の奥壁の接触部２０ａに当接し、カム作用によって連結棒１７が図示していないバネの付勢力に抗して回転され、攪拌用回転子１及び連結棒１７は図４（ｂ）に示すように、回転子格納溝２０に自動的に格納されるようになっている。
【００５９】
以上のように構成した本実施例における液体攪拌脱泡充填装置の動作について以下に説明する。当該液体としては実施例１で用いたものと同一の２種を用いた。
【００６０】
本実施例における液体攪拌脱泡充填装置を用いて、攪拌、脱泡、充填の各工程を行うには、まず、容器２の下部に設けられた吐出口７への開閉弁８を閉じておき、ピストン３を攪拌用回転子１、連結棒１７、軸１８ごと容器２から取り外し、容器２の上部から当該液体を容器２の内部に注入する。
【００６１】
次に、ピストン３に設けられた脱気用の導口１０の開閉弁１２を開くと共に、送気用の導口１１の開閉弁１３を閉じ、ピストン３を容器２に装着し、外筒２１を介してピストン３の下面が当該液体に接触する直前の位置まで下降させる。
【００６２】
なお、当該液体を大気に接触させてはいけない場合は、当該液体を容器２へ注入する前に、実施例１と同様の方法で置換を行ってから当該液体を注入する。
【００６３】
そして、軸１８の下端に軸支された連結棒１７及び攪拌用回転子１を、軸１８をピストン３に対し下降させることで連結棒１７を開かせ攪拌可能な状態にするとともに、当該液体内へと沈める。そして、軸１８を回転駆動することで攪拌用回転子１を容器２内で回転させ、攪拌・脱泡を行う。このとき、脱気用の導口１０から減圧や置換によって容器２内の気体を排出することで、気液界面に浮上した気泡を含む容器２内の気体を排出する。攪拌と脱泡作業を終了させるには、脱気用の導口１０の開閉弁１２を閉じ、軸１８の回転駆動機構を停止する。
【００６４】
充填を行うには、容器２の吐出口７の直下に注射器１５を、上部を開口した状態で設置した後、開閉弁８を開き、外筒２１を介してピストン３を下降させ、攪拌・脱泡された当該液体を注射器１５に向かって気体が混入しないように静かに押出す。
【００６５】
ここで、ピストン３を下降させる前に、ピストン３と容器２内の攪拌用回転子１の干渉を避ける必要がある。これには、軸１８を微動回転させることにより、軸１８下端に軸支された連結棒１７及び攪拌用回転子１が回転子格納溝２０の直下に位置するように回転角度の位置決めを行った後、軸１８を上昇させることで、連結棒１７及び攪拌用回転子１を回転子格納溝２０内に格納する。これにより、下降するピストン３と攪拌用回転子１の干渉は避けられる。
【００６６】
以上のようにして得た当該液体を実施例１と同一条件で評価を行った。その結果、Ｎｏ．１ペースト、Ｎｏ．２ペーストとも、注射器に充填された当該液体を使い切るまで、空打ちは発生せず、各サンプルとも所要時間はそれぞれ１．５時間以内を達成した。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施例１における攪拌用回転子の例を示す図である。
【図２】本発明の実施例１における液体攪拌脱泡充填装置及び処理完了後の当該液体を充填するための注射器を示した断面図である。
【図３】本発明の実施例２における液体攪拌脱泡充填装置及び処理完了後の当該液体を充填するための注射器を示した断面図である。
【図４】本発明の実施例２における攪拌用回転子及び連結棒を示す断面図であり、 （ａ）は攪拌・脱泡工程を行う際の状態を示したものであり、（ｂ）は充填工程を行う際の状態を示したものである。
【符号の説明】
【００６８】
１ 攪拌用回転子
２ 容器
３ ピストン
４ 取出室
５ シールド板
６，８，１２，１３ 開閉弁
７ 吐出口
９，１８，１９ 軸
１０ 脱気用の導口
１１ 送気用の導口
１４ ベアリング
１５ 注射器
１６ ホルダー
１７ 連結棒
１７ａ 突起部
１８ａ ストッパー
２０ 回転子格納溝
２０ａ 接触部
２１ 外筒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の粘度と粘調を有する液体、特に高粘度高粘調液体又はバインダーに充填材を含有させた高粘度高粘調液状物質を攪拌するとともに、液状物質中の微細気泡を脱泡し、前記物質を基材へ塗布又は注射器や細管等へ充填するための液体攪拌脱泡充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子・電気部品の製造に際して使用されている接着剤、封止材、仮固定剤、インク等の多くは高粘度高粘調液体又はバインダーに充填材を含有させた高粘度高粘調液状物質（以下、当該液体という）であって、注射器や小型容器に充填されて製造現場に供給される。
【０００３】
ここで、高粘度高粘調の液体とは、回転式粘度計（（株）トキメック製：ブルックフィールドＨＢＴ型粘度計、測定条件：２５℃において毎分５０回転）での測定値で１．０Ｐａ・ｓ以上の値を有する液体をいう。
【０００４】
そして、注射器や小型容器に充填された当該液体は、ディスペンサーと呼ばれる専用塗布機等を用いて、ニードルを通じて２ｍｇ程度の極微量ずつ、０．Ｎ秒／打の高速で精密に基材に塗布される。
【０００５】
このとき、注射器や小型容器内の当該液体に微細な気泡が存在すると、塗布時に空打ちや塗布量のばらつきが発生し、接着不良や機能不具合を生じてしまう。
【０００６】
そこで、従来、このような不具合を解決するために、例えば、特許文献１に記載されたような混合装置にて、当該液体を攪拌・脱泡した後、特許文献２や特許文献３に記載されたような吐出装置に充填し、当該液体を塗布すべきところに定量吐出する方法が用いられていた。
【特許文献１】実開平０３−３６６１３号公報
【特許文献２】特開平０７−３２８６９８号公報
【特許文献３】特開平０６−１２６２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されたような容器の自転・公転運動によって攪拌する混合装置は、当該液体のような高粘調の液体に対しては攪拌能力が十分とはいえなかった。また、このような混合装置から、特許文献２に記載されたようなスクリューポンプ式吐出装置に当該液体を移す際、脱泡された当該液体に気泡が混入してしまいやすいという問題があった。さらに、このような装置間の搬送は、作業工程の増加を招き、作業効率を低下させる要因となっていた。
【０００８】
加えて、特許文献２に記載された装置は、装置内の当該液体の吐出が終了した時、装置内部に当該液体が残留してしまうものであった。また、種類の異なる液体の吐出を行うに際してはそれまで吐出していた液体との混合を避けるために装置内部の洗浄が必要となるが、構造が複雑なためそのような洗浄作業は極めて困難であった。さらに、当該液体に硬質の粒子が含有されている場合には、装置の作動時にスクリューが摩滅し、磨耗粉が当該液体に混入してしまいやすいといった不具合があった。
【０００９】
また、特許文献３に記載された装置の場合は、シリンダ１０と蓋部材３で形成された攪拌容器の体積が常に一定である。そのため、当該液体の吐出時に、容器内の気体と当該液体との体積比率が吐出の進行に伴って変化したり、圧縮性の気体の影響を受けたりする等により当該液体の吐出量を精確に制御することが困難あった。さらに、気液界面の下降に伴って攪拌羽根２が液面上に現れるため、攪拌によって気液界面では波打ちが生じ、気泡が液中に混入してしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、これらの不具合を解決し、安全で効率良く簡便に当該液体の攪拌・脱泡・充填を行うと共に、吐出量の制御を精確に行うことのできる装置の開発が望まれていた。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、処理を行う当該液体の粘度や、当該液体に含有される粒子の性状に関わらず、十分な攪拌・脱泡、脱泡気体の排出と特定気体への置換、及び基材への塗布又は注射器や小型容器への充填といった一連の工程を、大気に開放せず、しかも工程を進める上で装置の容器を変えないで、完了することのできる液体攪拌脱泡充填装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、攪拌機構と、脱泡機構と、充填機構と、を備えており、前記各機構が、摺動蓋を有する唯一共通の容器に収容された処理対象を処理するようにしている。
【００１３】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記攪拌機構と前記脱泡機構とが同時又は順次に動作し、その後、充填機構が動作するようにしている。
【００１４】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、処理対象が大気に暴露されることを避けるための大気遮蔽機構を備えている。
【００１５】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記容器内の気体を大気中へ排出する排出機構と、該容器内に特定の気体を注入する気体注入機構を備えている。
【００１６】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記攪拌機構及び／又は前記脱泡機構が、攪拌及び／又は脱泡を行うために攪拌用回転子を用いている。
【００１７】
さらに好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記共通容器内の処理対象を大気に暴露せずに、前記攪拌用回転子を前記容器内から外部へ取出すための回転子取出機構を備えている。
【００１８】
さらに好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記攪拌用回転子を、前記容器の外部からの非接触式駆動力によって駆動させる回転子駆動機構を備えている。
【００１９】
好ましくは、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、前記攪拌用回転子が、前記容器の外部からの駆動力によって該容器内部で回動する軸の先端部に係止されており、かつ該容器の内壁に接触せずに旋回するようにしている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、当該液体を攪拌・脱泡・充填の各工程で用いる容器を共通化し、大気遮断機構を設けたので、当該液体を移し変える工程を必要とせず、かつ、当該液体中に微細気泡を残存させずに、上記工程の全てを完遂できるため、一連の作業の安定化、迅速化が達成できる。また、工程完了後の当該液体をディスペンスした場合、空打ち、塗布量のばらつき等の不具合が無い安定した塗布を行うことができる。さらに、充填終了時の容器内部に残留する当該液体の量が少なく収率が良くなる。
【００２１】
さらに、当該液体の攪拌・脱泡工程に、容器内で自由に運動可能な攪拌用回転子を使用する構造を採用した場合、その攪拌用回転子の取出しを行うに際し、大気を遮断する取出機構を有するので、当該液体に気泡を混入することなく、効率的に攪拌用回転子の取出しを行うことができる。また、攪拌用回転子が軸に一体的に設けられている構造を採用した場合、その構造上、攪拌用回転子と容器内壁とが接触することが無いので、攪拌・脱泡時に当該液体に含まれている粒子等が攪拌用回転子と容器内壁によって磨り潰されたりすることが無く、その特性を変質させてしまうことがない。また、回転子駆動機構によって転動される攪拌用回転子より、高粘度高粘調の液体にも十分な攪拌・脱泡を行うことが可能となる。
【００２２】
また、本発明の液体攪拌脱泡充填装置は、共通容器内の当該液体の体積に対し、容器及び摺動蓋の接触面積が小さく、充填時の摺動動作においても摩擦・摺動面積が小さい。また、攪拌用回転子は従来の攪拌用の羽根型部材に比較して平滑な形状を取りやすいため、当該液体から受ける力の集中を少なくすることが容易である。そのため、当該液体内部に硬質の粒子が含有されている場合でも、容器、摺動蓋及び攪拌用回転子の摩滅を最小限に抑えることができる。同時に、それらの磨耗粉が当該液体に混入し液体の品質を劣化させるという不具合もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明を実施するに当っては、まず、共通容器の摺動蓋を共通容器から取り外し、摺動蓋に内蔵された気体注入機構の開閉弁と、共通容器底部中央に設けられた吐出口の開口部の開閉弁を閉じる。攪拌用回転子が取出せる構造のものはこの時、共通容器底側部に設けられた回転子取出機構のシールド板を開き、取出室の開閉弁を閉じておく。
【００２４】
次に、共通容器内に当該液体を注入する。ここで、攪拌用回転子が取出せる構造のものは、取出室に当該液体を充満させた後、回転子取出機構のシールド板を閉じた上で、攪拌用回転子を容器内の当該液体中に沈める。
【００２５】
その後、共通容器に摺動蓋を装着し、摺動蓋に内蔵された排出機構から容器内の気体を排出すると共に、回転子駆動機構を駆動させ、攪拌用回転子を当該容器中で転動させる。この際、回転子駆動機構として、容器は固定した状態で磁力等を用いて攪拌用回転子のみを転動させても良いし、回転子駆動機構によって共通容器を回転させ、相対的に攪拌用回転子を転動させても良い。当該液体中での攪拌用回転子の運動により、微細気泡の衝突時に、気泡の表面張力で気泡が併合する。これによって、気泡の浮上方向に投影した面積当りの浮力の値が、併合前の微細気泡に比べ大きくなり、気液界面への浮上速度が高まり、気液の分離が促進される。
【００２６】
なお、当該液体が大気に接触することを避ける必要がある場合は、当該液体の容器への注入前に共通容器に摺動蓋を装着し、気体注入機構により、予め容器内の大気を注入した気体で置換しておき、その後、気体注入機構から容器内に当該液体を注入する。攪拌と脱泡は上記と同様に行う。ここで、攪拌用回転子が取出せる構造のものは、摺動蓋を装着する前に攪拌用回転子を当該容器中に納めるようにする。
【００２７】
このようにして、当該液体の攪拌と脱泡工程を共通容器内で終えた後、注射器や微細容器への充填、又は基材への塗布等を行うに際し、排出機構及び気体注入機構の開閉弁が開いている場合はそれらの開閉弁を閉じた後、摺動蓋を下降させる。このとき、摺動蓋と攪拌用回転子が干渉しないよう、予め攪拌用回転子を退避させる必要がある。
【００２８】
攪拌用回転子が取出せる構造のものは、回転子取出機構のシールド板を開いて回転子駆動機構により攪拌用回転子を回転子取出機構の取出室内に落下させる。当該液体を共通容器に注入するときにシールド板は開いていたので、回転子取出機構内は既に当該液体で満たされており、攪拌用回転子の取出し時にシールド板を開いても当該液体に大気が接触や侵入をすることはない。攪拌用回転子が回転子取出機構の取出室内に入ると、共通容器の摺動蓋が降下しても攪拌用回転子と干渉することがなくなる。
【００２９】
一方、攪拌用回転子を回転軸周りに係止した構造のものは、回転軸の回転により攪拌用回転子を摺動蓋底面に設けた回転子格納溝の直下に位置させ、回転軸を引上げることで攪拌用回転子を回転子格納溝内に格納する。
【００３０】
このようにして、攪拌用回転子を退避させた後、共通容器の摺動蓋に設けられた排出機構及び気体注入機構の開閉弁が開いている場合はそれらを閉じて、吐出口を開く。そして、摺動蓋を降下させ、容器内の当該液体は装置の下部に設置された基材への塗布や、注射器や微細容器への充填等が行われる。
【実施例１】
【００３１】
以下、図１及び図２によって本発明に係る液体攪拌脱泡充填装置の一実施例を説明する。本実施例における液体攪拌脱泡充填装置は攪拌・脱泡に用いられる攪拌用回転子が、固定されておらず、取出しが自由に行える。
【００３２】
まず、本実施例における液体攪拌脱泡充填装置の構成を説明する。図１は本実施例に用いられる各種形態の攪拌用回転子を示したものである。図２は本実施例に用いられる液体攪拌脱泡充填装置及び処理完了後の当該液体を充填するための注射器の断面図である。
【００３３】
本実施例における攪拌用回転子１は、図１（ａ），（ｂ）又は（ｃ）に示したような形状のものを用いた。なお、攪拌用回転子の形状は対象となる当該液体の種類により適切な形状は異なり、ここで示す形状に限定されるものではない。
【００３４】
本実施例における液体攪拌脱泡充填装置は、主として大気遮断機構と、攪拌機構と、脱泡機構と、充填機構とを有してなる。
【００３５】
本実施例において、大気遮断機構は、容器２と摺動蓋であるピストン３により構成されている。この大気遮断機構は、攪拌機構、脱泡機構及び充填機構における共通容器となっている。容器２の下部には攪拌用回転子１の取出室４が設けられている。取出室４と容器２との間にはシールド板５が設けられており、このシールド板５をスライドさせて閉じることにより容器２と取出室４とを遮断することができる。また、取出室４と大気との間にも開閉弁６が設けられており、この開閉弁６を閉じることにより取出室４と外部とを遮断することができる。なお、回転子取出機構はこの取出室４と、シールド板５と、開閉弁６とによって構成されている。
【００３６】
さらに、容器２の下部には吐出口７が設けられている。吐出口７と容器２との間にはスライド式の開閉弁８が設けられており、この開閉弁８を閉じることによって、容器２と吐出口７とを遮断することができる。
【００３７】
一方、容器２上部には、容器２の容積を増減するピストン３が軸９により容器２に対し摺動自在に駆動される状態で嵌装されている。このピストン３には排出機構である脱気用の導口１０と気体注入機構である送気用の導口１１が設けられおり、各々に開閉自在な開閉弁１２、１３が設けられている。
【００３８】
攪拌機構及び脱泡機構は、組み合わされた一つの機構として構成されている。この機構は、攪拌用回転子１と、ベアリング１４と、図示しない回転子駆動機構と、排出機構とによって構成されている。ベアリング１４は容器２全体を回転可能に支持している。図示しない回転子駆動機構により容器２が回転駆動され、相対的に攪拌用回転子１は容器２内で転動し、攪拌・脱泡動作を行う。また、この動作と共に、排出機構による脱泡動作によって当該液体から排出された気体を、容器２の外部へと排出する。
【００３９】
充填機構は、ピストン３と吐出口７とによって構成されている。吐出口７の下部には、注射器１５がホルダー１６に支持されて着脱可能な状態で設置されている。この注射器１５の内部へ、攪拌・脱泡を終えた当該液体をピストン３が容器２から押出し吐出口７を通して充填を行う。
【００４０】
なお、当該液体が大気の接触を避けなければならない液体である場合には、液体攪拌脱泡充填装置、注射器１５及びホルダー１６の全てを密閉された図示しない容器の内部に設置する。そして、その容器の内部の大気を当該液体に対して無害な気体と置換した後に、各機構を動作させる。また、このような容器を用いず、吐出口７と無害な気体が満たされた注射器１５とを気密状態で接続し、当該液体の大気との接触を避けても良い。
【００４１】
以上のように構成した本実施例における液体攪拌脱泡充填装置の動作について以下に説明する。
なお、当該液体として、以下の電子用接着剤２種、各１ｋｇを用いた。
Ｎｏ．１：銀エポキシペーストＴ−３００７／粘度４０Ｐａ・ｓ
Ｎｏ．２：銀エポキシペーストT−３０３０／粘度８Ｐａ・ｓ
（何れも住友金属鉱山（株）製）
【００４２】
本実施例における液体攪拌脱泡充填装置を用いて、攪拌、脱泡、充填の各工程を行う前には、まず、容器２に設けられた吐出口７への開閉弁８と、取出室４に設けられた外部開閉弁６を閉じる。ただし、取出室４と容器２との間に設けられたこれらの間を開閉するシールド板５は開いておく。次に、ピストン３は一度容器２から外し、容器２の上部を開いて処理対象の当該液体を容器２の内部に注入する。
【００４３】
なお、本実施例では、ピストン３の上部に設けられている軸９が取り外し可能となっている。このように構成することによって、ピストン３の保全がしやすく、交換時の操作性を向上させることができる等の効果がある。
【００４４】
そして、取出室４が当該液体で満たされた後に、シールド板５を閉じ、攪拌用回転子１を容器２内に入れる。ピストン３に設けられた脱気用の導口１０の開閉弁１２を開くと共に、送気用の導口１１の開閉弁１３を閉じ、ピストン３を容器２に装着し、軸９を介してピストン３の下面が当該液体に接触する直前の位置まで下降させる。なお、開閉弁１２，１３の開閉は、ピストン３を装着してから行っても良い。
【００４５】
なお、当該液体を大気に接触させないようにする場合は、当該液体を容器２へ注入する前に、まず、シールド板５を開き、開閉弁６を閉じた後に、容器２内に攪拌用回転子１を載置する。載置する場所は、当該液体を容器２内へ注入したときに、当該液体の流れに対して、取出室４よりも下流となる場所である。次に、脱気用の導口１０と送気用の導口１１の各開閉弁１２，１３を開いてからピストン３を装着する。なお、このときピストン３を装着してから開閉弁１２，１３を開いても良い。次に、送気用の導口１１から所定の気体を注入すると共に、脱気用の導口１０から大気を排出し容器２の内部の気体を置換する。その後、送気用の導口１１より当該液体を注入する。そして、シールド板５と送気用の導口１１の開閉弁１３を閉じ、軸９を介してピストン３の下面が当該液体に接触する直前の位置まで下降させる。
【００４６】
次に、ベアリング１４により回転自在に支持された容器２を図示しない回転子駆動機構により回転駆動し、攪拌用回転子１を容器２内で転動させ、当該液体の攪拌・脱泡を行う。このとき、脱気用の導口１０から気体を引き抜き減圧したり、上記した方法と同様の方法によって置換することにより、気液界面に浮上した気泡を含む容器２内の気体を排出する。
【００４７】
ここで、攪拌・脱泡工程を終了させる前に、シールド板５を開き、攪拌用回転子１を取出室４に満たされた当該液体の中に落下させ格納した後、脱気用の導口１０の開閉弁１２を閉じる。シールド板５を開いた際、取出室４は予め外部開閉弁６が閉じていて、当該液体で満たされているので、ここから大気が容器２内に侵入することはない。その後、回転子駆動機構の回転を停止して攪拌・脱泡工程を終了させる。
【００４８】
最後に、充填を行うには、開閉弁１２を閉じ、容器２の吐出口７の直下に注射器１５を上部を開口した状態で設置した後、開閉弁８を開き、ピストン３を軸９を介して下降させ、攪拌・脱泡された当該液体を注射器１５に向かって気体が混入しないように静かに押出す。
【００４９】
なお、取出室４に格納された攪拌用回転子１の取出しは、シールド板５を閉じた後であれば、開閉弁６を開くことによっていつでも行うことができる。この際、取出室４内には大気が侵入するが、閉じられたシールド板５の働きで大気が容器２内に侵入することはない。
【００５０】
以上のようにして得た攪拌・脱泡された当該液体を充填した注射器に、０．４ｍｍφのステンレスニードルをセットし３軸同時制御ロボットディスペンサー（武蔵エンジニアリング（株）製、SHOT−MINI型）を用いて、ニードルより全量連続塗布を行い空打ちの発生回数を数えた。また、効率評価として、サンプルを交換して充填する場合の洗淨、当該液体交換、攪拌、脱泡及び再充填までに掛かる時間を測定した。
【００５１】
その結果、上記のＮｏ．１ペースト、Ｎｏ．２ペーストとも、容量２０ｇの注射器に充填し、１００００ショット（１ショットあたり約２ｍｇ）の吐出を行ったが、空打ちは発生しなかった。また、吐出以外の上記工程に要した時間は従来の装置では約４時間程度かかっていたが、本実施例では１．５時間以内でそれらの吐出を除く全工程を終了することができた。
【実施例２】
【００５２】
以下、本発明に係る液体攪拌脱泡充填装置の他の実施例を説明する。本実施例における液体攪拌脱泡充填装置は攪拌・脱泡に用いられる攪拌用回転子が、実施例１とは異なり軸の先端に一体的に設けられていることを特徴としている。
【００５３】
まず、本実施例における液体攪拌脱泡充填装置の構成を図３及び図４を用いて説明する。
【００５４】
図３は本実施例に用いられる液体攪拌脱泡充填装置及び処理完了後の当該液体を充填するための注射器の断面図である。図４は本実施例に用いられる攪拌用回転子を有するピストンを示す図であって（ａ）は攪拌・脱泡を行う際の攪拌用回転子の状態を示しており、（ｂ）は攪拌用回転子をピストンに格納した状態を示したものである。本実施例の装置においても、主要な構成は図２に示す実施例１の装置と共通であり、符号も同じ符号を用いて説明する。
【００５５】
攪拌用回転子１は連結棒１７の先端部に固定されている。連結棒１７は軸１８に軸１９によって回動可能に軸支されている。また、連結棒１７には、攪拌用回転子１の固定されていない側の端部に突起部１７ａが設けられている。軸１８はピストン３を貫通しており、図示しない駆動機構によってピストン３に対して回転、昇降運動をすることができる。そして、ピストン３の底面には、攪拌用回転子１及び連結棒１７を図４（ｂ）のような状態で格納可能な回転子格納溝２０が設けられている。さらに、ピストン３の上面には外筒２１が設けられており、ピストン３はこの外筒２１を介して図示しない駆動機構により駆動される。
【００５６】
本実施例では、実施例１の装置とは異なり、容器２自体を回転させないので、容器２を回転可能に支持するベアリングは設けられていない。また、実施例１で説明した、回転子取出機構も有していない。なお、図３及び図４には気体注入機構及び排出機構を図示していないが、軸１８、回転子格納溝２０及び外筒２１と重ならない場所に、本実施例でも実施例１と同様の構成で気体注入機構及び排出機構が設けられている。
【００５７】
また、軸１９には連結棒１７を下方へ開かせるように付勢する図示しないバネが取り付けられている。また、軸１８にはその開き作動を停止させるためのストッパー１８ａが形成されている。そのため、連結棒１７はこのストッパー１８ａとバネによって高粘調の当該液体中でも、図４（ａ）に示すように略水平となるような状態で保持される。そして、攪拌中も遠心力によりこの状態が保持される。
【００５８】
また、連結棒１７には、上記のように突起部１７ａが設けられている。そのため、図４（ａ）の状態から、ピストン３に対して軸１８を引上げると、この突起部１７ａが、回転子格納溝２０の奥壁の接触部２０ａに当接し、カム作用によって連結棒１７が図示していないバネの付勢力に抗して回転され、攪拌用回転子１及び連結棒１７は図４（ｂ）に示すように、回転子格納溝２０に自動的に格納されるようになっている。
【００５９】
以上のように構成した本実施例における液体攪拌脱泡充填装置の動作について以下に説明する。当該液体としては実施例１で用いたものと同一の２種を用いた。
【００６０】
本実施例における液体攪拌脱泡充填装置を用いて、攪拌、脱泡、充填の各工程を行うには、まず、容器２の下部に設けられた吐出口７への開閉弁８を閉じておき、ピストン３を攪拌用回転子１、連結棒１７、軸１８ごと容器２から取り外し、容器２の上部から当該液体を容器２の内部に注入する。
【００６１】
次に、ピストン３に設けられた脱気用の導口１０の開閉弁１２を開くと共に、送気用の導口１１の開閉弁１３を閉じ、ピストン３を容器２に装着し、外筒２１を介してピストン３の下面が当該液体に接触する直前の位置まで下降させる。
【００６２】
なお、当該液体を大気に接触させてはいけない場合は、当該液体を容器２へ注入する前に、実施例１と同様の方法で置換を行ってから当該液体を注入する。
【００６３】
そして、軸１８の下端に軸支された連結棒１７及び攪拌用回転子１を、軸１８をピストン３に対し下降させることで連結棒１７を開かせ攪拌可能な状態にするとともに、当該液体内へと沈める。そして、軸１８を回転駆動することで攪拌用回転子１を容器２内で回転させ、攪拌・脱泡を行う。このとき、脱気用の導口１０から減圧や置換によって容器２内の気体を排出することで、気液界面に浮上した気泡を含む容器２内の気体を排出する。攪拌と脱泡作業を終了させるには、脱気用の導口１０の開閉弁１２を閉じ、軸１８の回転駆動機構を停止する。
【００６４】
充填を行うには、容器２の吐出口７の直下に注射器１５を、上部を開口した状態で設置した後、開閉弁８を開き、外筒２１を介してピストン３を下降させ、攪拌・脱泡された当該液体を注射器１５に向かって気体が混入しないように静かに押出す。
【００６５】
ここで、ピストン３を下降させる前に、ピストン３と容器２内の攪拌用回転子１の干渉を避ける必要がある。これには、軸１８を微動回転させることにより、軸１８下端に軸支された連結棒１７及び攪拌用回転子１が回転子格納溝２０の直下に位置するように回転角度の位置決めを行った後、軸１８を上昇させることで、連結棒１７及び攪拌用回転子１を回転子格納溝２０内に格納する。これにより、下降するピストン３と攪拌用回転子１の干渉は避けられる。
【００６６】
以上のようにして得た当該液体を実施例１と同一条件で評価を行った。その結果、Ｎｏ．１ペースト、Ｎｏ．２ペーストとも、注射器に充填された当該液体を使い切るまで、空打ちは発生せず、各サンプルとも所要時間はそれぞれ１．５時間以内を達成した。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施例１における攪拌用回転子の例を示す図である。
【図２】本発明の実施例１における液体攪拌脱泡充填装置及び処理完了後の当該液体を充填するための注射器を示した断面図である。
【図３】本発明の実施例２における液体攪拌脱泡充填装置及び処理完了後の当該液体を充填するための注射器を示した断面図である。
【図４】本発明の実施例２における攪拌用回転子及び連結棒を示す断面図であり、 （ａ）は攪拌・脱泡工程を行う際の状態を示したものであり、（ｂ）は充填工程を行う際の状態を示したものである。
【符号の説明】
【００６８】
１ 攪拌用回転子
２ 容器
３ ピストン
４ 取出室
５ シールド板
６，８，１２，１３ 開閉弁
７ 吐出口
９，１８，１９ 軸
１０ 脱気用の導口
１１ 送気用の導口
１４ ベアリング
１５ 注射器
１６ ホルダー
１７ 連結棒
１７ａ 突起部
１８ａ ストッパー
２０ 回転子格納溝
２０ａ 接触部
２１ 外筒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌機構と、脱泡機構と、充填機構と、を備えており、前記各機構が摺動蓋を有する唯一共通の容器に収容された処理対象を処理することを特徴とする液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項２】
前記攪拌機構と前記脱泡機構とが同時又は順次に動作し、その後、充填機構が動作することを特徴とする請求項１に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項３】
処理対象が大気に暴露されることを避けるための大気遮蔽機構を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項４】
前記容器内の気体を大気中へ排出する排出機構と、該容器内に特定の気体を注入する気体注入機構を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項５】
前記攪拌機構及び／又は前記脱泡機構が、攪拌及び／又は脱泡を行うために攪拌用回転子を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項６】
前記共通容器内の処理対象を大気に暴露せずに、前記攪拌用回転子を前記容器内から外部へ取出すための回転子取出機構を備えていることを特徴とする請求項５に記載の液体攪拌充填脱泡装置。
【請求項７】
前記攪拌用回転子を、前記容器の外部からの非接触式駆動力によって駆動させる回転子駆動機構を備えていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項８】
前記攪拌用回転子が、前記容器の外部からの駆動力によって該容器内部で回動する軸の先端部に係止されており、かつ該容器の内壁に接触せずに旋回することを特徴とする請求項５に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項１】
攪拌機構と、脱泡機構と、充填機構と、を備えており、前記各機構が摺動蓋を有する唯一共通の容器に収容された処理対象を処理することを特徴とする液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項２】
前記攪拌機構と前記脱泡機構とが同時又は順次に動作し、その後、充填機構が動作することを特徴とする請求項１に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項３】
処理対象が大気に暴露されることを避けるための大気遮蔽機構を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項４】
前記容器内の気体を大気中へ排出する排出機構と、該容器内に特定の気体を注入する気体注入機構を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項５】
前記攪拌機構及び／又は前記脱泡機構が、攪拌及び／又は脱泡を行うために攪拌用回転子を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項６】
前記共通容器内の処理対象を大気に暴露せずに、前記攪拌用回転子を前記容器内から外部へ取出すための回転子取出機構を備えていることを特徴とする請求項５に記載の液体攪拌充填脱泡装置。
【請求項７】
前記攪拌用回転子を、前記容器の外部からの非接触式駆動力によって駆動させる回転子駆動機構を備えていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【請求項８】
前記攪拌用回転子が、前記容器の外部からの駆動力によって該容器内部で回動する軸の先端部に係止されており、かつ該容器の内壁に接触せずに旋回することを特徴とする請求項５に記載の液体攪拌脱泡充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２１２５３０（Ｐ２００６−２１２５３０Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７２９９（Ｐ２００５−２７２９９）
【出願日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
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