JP5030957B2 - 所要量の粉体状またはペースト状の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイス - Google Patents

Description

本発明は、供給源である供給元容器に接続可能とされているかまたはそれに接続されているディスペンサ・ヘッドを備えた、所要量の粉体状またはペースト状の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイスに関する。

この種のディスペンサ・デバイスの用途としては、例えば、毒性を有する少量の材料物質を、非常に高い精度をもって、供給先容器に供給するという用途がある。供給先容器はしばしば天秤の上に載置されていて、ディスペンサ・デバイスから供給される材料物質の供給量を計量できるようにしてあり、それによって、供給された材料物質に対して引き続き指示に沿った処理を施せるようにしている。

所要量を供給すべき材料物質は、例えば供給元容器に収容されており、この供給元容器はディスペンサ・ヘッドが接続される接続部を備えている。所要量の材料物質を供給するプロセスを実行する際には、供給元容器とディスペンサ・ヘッドとが一体的に接続されて１つのユニットを形成し、このユニットが即ちディスペンサ・デバイスである。ディスペンサ・デバイスは吐出口を備えており、供給すべき材料物質はこの吐出口を介して送出される。この吐出口はなるべく小径のものとすることが好ましく、そうすれば、供給先容器の口部が小さい場合にも、その供給先容器に何ら支障なく材料物質を供給することができる。

例えば染料粉などのような、乾燥した及び／または粉体状の、注ぐことのできる材料物質を、所要量供給するためのディスペンサ・デバイスは従来公知であり、また実地に使用されている。その一例として、米国特許第5,145,009 A号公報には、供給元容器の底部に閉塞可能な吐出口を設けたディスペンサ・デバイスが記載されている。閉塞デバイスとして、上方へ向かって細くなる円錐形の弁体が用いられており、この弁体が鉛直下方へ移動することによって吐出口を開くようにしてある。また、この弁体は、開状態にあるときには回転し、この弁体には、材料物質を吐出口へ向けて移動が装備されている。

以上に説明したデバイスは、注ぐことのできる材料物質を容器に供給する際に、その供給先容器の口部の断面が小さい場合には、適当なデバイスであるとはいえない。弁体の形状が上方へ向かって細くなる形状であることによっても、また、その弁体が回転することによっても、注がれて供給される材料物質の粒子に余計な速度成分が、即ち、水平方向の速度成分が付与される結果をもたらしており、その速度成分によって、粒子が周囲へ飛び散るため、供給先容器の口部の断面がかなり大きな場合でも、その口部の外へ粒子が散らばってしまうおそれがある。

例えば原子吸光分析などの用途に用いる、極めて少量の粉体状またはペースト状の試料物質を供給するための方法及びデバイスの一例が、米国特許第4,905,525 A号公報に開示されている。そのデバイスでは、供給元容器に定形通路が形成されており、その定形通路の先端に吐出口が設けられている。また、供給元容器に収容された試料物質の中へ押し込むようにしたピストンを備えている。試料物質の中へピストンを押し込むことによって、定形通路の上方で試料物質に圧力を加えることができ、その圧力に押された少量の試料物質が定形通路を通過して吐出口から送出されるようにしてある。その具体的な１つの実施の形態においては、供給元容器の形状を、吐出口へ近付くにつれて細くなる漏斗形の形状としてあり、また、ピストンは吐出口に対して相対的に傾斜させて配設されている。

粘性物質、ペースト状物質、粉体状物質、それに粒体状物質などを供給することのできる、所要量の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイスの一例が、ドイツ特許出願公開第198 41 478 A1号公報に記載されている。このディスペンサ・デバイスは、その下端（このディスペンサ・デバイスを使用状態の姿勢にしたときの下端）へ向かって細くなる形状の供給元容器を備えており、この下端に吐出口が設けられている。また、その中心に回転可能な中空軸が配設されており、この中空軸に払い落としツールが取付けられている。所要量の材料物質を供給するためのこのディスペンサ・デバイスは、供給量を設定するための供給量設定弁を備えている。この供給量設定弁は、その弁軸が、中空軸の中に挿通されていて上下方向に平行移動可能とされている。また、その弁軸の下端に、上方へ向かって細くなる形状の円錐形の弁頭が設けられており、それによって、供給する材料物質の送出量を規制できるように、また、吐出口を上方から閉塞できるようにしている。この特許文献に記載されている実施の形態のうちには、その供給量設定弁を、上で説明したデバイスにおける弁と同様に、回転可能にしたものもある。

上述したドイツ特許出願公開第198 41 478 A1号公報や、米国特許第5,145,009 A号公報に記載されている所要量の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイスは、供給元容器から送出する材料物質を、どこまで少量にし得るかという点において、甚だ不十分なものであった。即ち、吐出口の開口部の形状がリング形であるため、吐出口を通過させて材料物質を注ぐようにして供給している間は、そのリング形の開口部の幅寸法を、材料物質の最小単位（粉体状の物質であればその粉の一粒）より狭くすることができず、そのために、注ぐようにして供給されている材料物質は、同時に複数の単位（粉の複数の粒）がリング形の開口部を通過できる状態となっている。また更に、注ぐようにして供給する材料物質の流動性が乏しい場合には、そのリング形の開口部が部分的に詰まってしまうこともある。このような事態が発生するのは、特に、所要量の材料物質を供給するプロセスの終わりが近付いて、供給速度を落とすために、リング形の開口部の幅寸法を狭めて行ったときであり、それによって、リング形の開口部の周長に対する幅寸法の比が、その材料物質を供給するのに望ましくない比になるため、部分的な詰まりが発生するのである。
米国特許第5,145,009 A号公報 米国特許第4,905,525 A号公報 ドイツ特許出願公開第198 41 478 A1号公報

本発明の目的は、所領量の粉体状またはペースト状の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイスにおいて、極めて少量の材料物質を、その供給量を適切に制御できる方式によって、供給先容器に供給できるようにしたディスペンサ・デバイスを提供することにある。本発明の更なる目的は、かかるディスペンサ・デバイスに、強くかたまる傾向のある材料物質や、ペースト状の材料物質を供給し得る能力を付与することにある。

上記目的は、独立請求項である請求項１に記載した特徴を備えることによって達成される。

所要量の粉体状またはペースト状の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイスは、供給元容器と、ディスペンサ・ヘッドとを備え、前記ディスペンサ・ヘッドは、前記供給元容器に接続されているかまたはそれに接続可能とされており、断面形状が円形の吐出口を有するハウジングを備えている。前記ディスペンサ・ヘッドは更に、供給すべき材料物質を前記吐出口へ搬送するための少なくとも１つの搬送片を有する搬送ツールを備えている。前記吐出口及び前記送出／閉塞部材は、前記ディスペンサ・ヘッドの長手中心軸線上に配設されている。前記搬送ツールは、前記長手中心軸線を中心として前記ハウジングに対して相対的に回転可能であり、それによって、前記少なくとも１つの搬送片が、前記長手中心軸線を中心とした円形の運動軌跡をたどって運動するようにしてある。前記送出／閉塞部材は、供給すべき材料物質を送出するための送出部を有する。また、前記送出／閉塞部材は、前記長手中心軸線を中心として前記ハウジングに対して相対的に回転可能とされ、且つ、前記長手中心軸線に沿って前記吐出口に対して相対的に平行移動可能とされている。更に、前記搬送ツールの前記少なくとも１つの搬送片は、材料物質を送出するという該搬送片の機能を発揮できるように、該搬送片の円形の運動軌跡を含む平面に対して鋭角をなすようにして該搬送片の回転運動における運動方向へ傾斜させてある。

送出／閉塞部材をこのディスペンサ・デバイスの長手中心軸線に沿って平行移動させることによって、吐出口の全断面領域うちの、所要量の材料物質を供給するプロセスの実行中に、材料物質がそこを通過してこのディスペンサ・デバイスから送出される領域部分によって画成される、事実上の吐出口として機能する通路開通領域の大きさを、確実に、連続的に増減することが可能となっている。このように通路開通領域の大きさを可変にすることで、材料物質の供給量を必要に応じて増減することができる。また特に、材料物質の供給量が非常に少量である場合にも対応することができ、例えば粉体状の材料物質であれば、マイクログラム単位で供給することも可能である。そのため、所要量の材料物質を供給するプロセスにおいて大量の材料物質を供給する場合には、最初のうちは大きな供給速度で材料物質を供給し、そして、目標供給量に近付いたならば、送出／閉塞部材を平行移動させて通路開通領域の断面積を縮小し、材料物質が非常に小さな流量で供給されるようにすることによって、その供給量を、究極的な高精度をもって、目標供給量とすることができる。更に、供給すべき材料物質は搬送ツールによって吐出口へ向けて送出され、この搬送ツールは、その形状及び配置形態を適切に定めることにより、材料物質に対して下向きの力成分を印加するように、また従って、材料物質を通路開通領域から押し出す機能を果たすようにしてある。また、それと同時に、搬送ツールは、特に材料物質が粉体材料である場合には、それをほぐす機能も果たすものである。

搬送ツールは、前記長手中心軸線に沿って送出／閉塞部材に対して相対的に平行移動可能なように支持され案内されることにより、このディスペンサ・デバイスが使用状態にあるときには常に、ハウジングの吐出口を画成している口縁部（以下、吐出口の口縁部という）に摺動可能に接触した状態に維持される。これによって、通路開通領域の大きさが最小となったときでも、通路開通領域へ向けて、常に十分な量の材料物質が搬送されるようになっている。従って、搬送ツールと送出／閉塞部材とが協働することにより、強くかたまった粉体状の材料物質や、粉の粒子が静電気を帯びている粉体状の材料物質、それに、ペースト状の材料物質であっても、所定量の材料物質を供給することができ、これが可能であるのは、かたまった粉体状の材料物質はほぐされ、また、ペースト状の材料は攪拌されて軟化した状態で、吐出口へ向けて搬送され、また、材料物質が吐出口の口縁部に付着した場合には、その材料物質が口縁部から拭い落とされるからである。

送出／閉塞部材の回転方向、並びに、搬送ツールの回転方向は、送出部と協働する搬送ツールの形状、及び／または、送出部それ自体の形状に応じて決まることになる。

好適な１つの実施の形態においては、搬送ツールの前記少なくとも１つの搬送片が広さを有する滑らかな表面部分を有しており、この広さを有する滑らかな表面部分は、１方向または２方向において彎曲しているものとすることが好ましい。

本発明の更なる１つの特徴として、搬送ツールの前記少なくとも１つの搬送片の広さを有する滑らか表面部分が、その搬送片の円形の運動軌跡の径方向に対して鋭角をなすように傾斜しており、且つ、吐出口の口縁部に対して接線方向に延在しているということがある。このようにする替わりに、或いは、このようにすることと併用して、その搬送片を、前記長手中心軸線に対して鋭角をなすように傾斜させるようにしてもよい。搬送片の傾斜に関するこれら２つの特徴は、特に、それらを併用する場合には、こびり付きやすい材料物質やペースト状の材料物質の供給能力を大いに改善するものとなる。

好適な１つの構成例においては、搬送ツールの前記少なくとも１つの搬送片が先端を有し、この先端が、ディスペンサ・デバイスが使用状態にあるときには常に、吐出口の口縁部に摺動可能に接触しているようにしている。特に、この先端が更に、前記長手中心軸線へ向かって僅かに彎曲しているようにするとよい。また、搬送片は、吐出口の方を向いたこの搬送片の縁部に、鋭いエッジ部を有するものとするとよく、この鋭いエッジ部によって、強くかたまる傾向のある材料物質を供給する際に、その材料物質が吐出口や送出部にこびり付くのを防止することができる。

更に別の有利な実施の形態として、搬送ツールが吐出口の口縁部に、スプリングの弾発力によって押し付けられているようにするのもよく、また特に、搬送ツールが、搬送片として機能するスプリング形アーム部材を備えているようにするのもよい。

送出／閉塞部材は様々な形態に構成することができる。１つの実施の形態においては、送出／閉塞部材は、その基本形状が略々円筒形状であり、吐出口を閉塞するための円筒形状の閉塞部を有し、また更に、この閉塞部の近傍に、供給すべき材料物質を送出するための送出部を有している。ディスペンサ・デバイスが使用状態にあるときには、その送出部が送出／閉塞部材の下方部分を構成しており、この下方部分は前記長手中心軸線に直交する平面に対して傾斜した端面を有する。この端面の先端を形成しているこの端面の最下点は円筒側面上に位置している点であり、且つ、この端面の最上点も同じく円筒側面上に位置している点である。

別の有利な実施の形態においては、送出／閉塞部材は、その基本形状が略々円筒形状であり、吐出口を閉塞するための少なくとも１つの閉塞部を有し、また更に、この閉塞部の近傍に、供給すべき材料物質を送出するための送出部を有している。この送出部は、円筒側面に形成された少なくとも１つの凹部を備えている。

従って、送出／閉塞部材の送出部の形状は、この送出／閉塞部材の送出部を吐出口の中に位置付けたときに、事実上の吐出口として機能する通路開通領域が、中心からずれた位置に、非同心的な形状の開口部として画成されるような形状である。送出／閉塞部材をこのディスペンサ・デバイスの長手中心軸線に沿って平行移動させることによって、この通路開通領域（即ち、吐出口の全段面領域うちの、所要量の材料物質を供給するプロセスの実行中に、材料物質がそこを通過してこのディスペンサ・デバイスから送出される領域部分）の大きさを、確実に、連続的に増減することが可能である。更に、回転させることによって、長手中心軸線に対するこの通路開通領域の向きを連続的に変化させることができる。

このように、事実上の吐出口として機能する通路開通領域の大きさを可変としたことによって特に、必要とされる材料物質の供給量が多量である場合と少量である場合との、いずれの場合にも好適に対応できるようになっており、例えば、材料物質の供給量が非常に少量である場合の例として、粉体状の材料物質を、マイクログラム単位で供給することも可能である。一方、所要量の材料物質を供給するプロセスにおいてその供給量が多量である場合には、最初のうちは大きな供給速度で材料物質を供給し、目標供給量に近付いたならば、送出／閉塞部材を平行移動させて通路開通領域の断面積を縮小し、材料物質が非常に小さな流量で供給されるようにすることによって、その供給量を、究極的な高精度で目標供給量とすることができる。従って、吐出口を全閉状態としていないときには常に通路開通領域が画成されており、その通路開通領域の断面積を明確に設定することができるため、供給すべき材料物質に合わせてその断面積を最適な大きさに設定すればよい。

送出／閉塞部材の送出部の円筒側面に形成する前記少なくとも１つの凹部は、切欠形凹部、及び／または、溝形凹部、及び／または、三角溝またはノッチ形凹部として形成することが可能である。特に、この凹部の幅寸法及び／または深さ寸法は、前記閉塞部へ近付くにつれてこの凹部の断面が縮小するような寸法とするとよい。

特に１つの実施の形態においては、送出／閉塞部材はロッドに結合されている。このロッドは、前記長手中心軸線上に配設されており、供給元容器の中を貫通して延在し、駆動軸として機能するものである。また、搬送ツールは、前記長手中心軸線に沿ってこのロッドに対して相対的に平行移動可能であるように、このロッド及び送出／閉塞部材に対して拘束されている。

搬送ツールは、支持機構を介して、ロッド上において拘束され且つ案内されており、この支持機構は、上下に離れた２箇所においてロッドの外周に嵌合された複数のリング形支持片を有し、それによって、搬送ツールはロッドに対して遊嵌された状態で拘束されている。別構成例として、ロッドの一部分に、このロッドの長手方向に延在する１本または２本の溝が形成され、搬送ツールが、このロッドの溝が形成された部分に遊嵌されて２つの突起を介して溝と係合する支持リング部を有するものとしてもよい。ロッドの溝を形成する領域には、ロッドのその他の部分と比べて外径を大きくした摺動案内部を備えるようにするとよい。

原理的には、送出／閉塞部材と搬送ツールとが個別に運動するように、ないしは個別に駆動されるように構成されているようにすることができる。

特に好適な１つの実施の形態においては、ディスペンサ・デバイスが、吐出口へ近付くにつれて細くなる形状のハウジングを備えている。

これより本発明のディスペンサ・デバイスについて、図面に模式図で示した実施の形態に即して更に説明して行く。

図１に示したのは所要量の粉体状またはペースト状の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイスであり、このディスペンサ・デバイスはディスペンサ・ヘッド１と供給元容器２とを備えている。このディスペンサ・デバイスの形状は、基本的には略々、長手中心軸線を中心とした回転体形状である。このディスペンサ・デバイスは、例えば所要量の材料物質を供給するプロセスに用いられているときのように使用中の姿勢にあるときには、或いは、使用可能な姿勢にあるときには、その長手中心軸線４が鉛直方向に延在している。図１はそのような姿勢を示したものであり、同図において、ハウジング３を有するディスペンサ・ヘッド１は、供給元容器２の下方に位置している。ディスペンサ・ヘッド１は供給元容器２に接続されており、この接続は、供給元容器２に材料物質を充填するのに先立って、ディスペンサ・ヘッド１の雌ネジ部５と供給元容器２の雄ネジ部８とを螺合させて、ディスペンサ・ヘッド１を供給元容器２に螺着したものである。基本的に、ディスペンサ・ヘッドは、従来公知の任意の着脱可能な接続構造によって、供給元容器に接続可能にしておいてもよく、或いは、供給元容器に固定接続しておいてもよい。ただし、洗浄の容易性を考慮するならば、このディスペンサ・ヘッド１を、装着ないし螺着することによって供給元容器２に接続可能にしておくことが好ましい。

ハウジング３は突条２３を有しており、この突条２３は、例えば、このディスペンサ・デバイスをホルダの中に係止する際に役立つものであり、ただしそのホルダは不図示とした。ハウジング３は、吐出口７へ近付くにつれて細くなる形状としてあり、これによって供給すべき材料物質が吐出口７へ向かって好適に案内されるようにしている。このように吐出口７へ近付くにつれて細くなる形状は、好ましい形状であるが、ただし、ハウジングをこの形状とすることが絶対的に必要なわけではない。

ロッド９に送出／閉塞部材６が結合されている。ロッド９は駆動軸として機能するものであり、図１に示したように、供給元容器２の中を貫通して延在し、その一端が供給容器２から突出するようにしてある。ロッド９のこの突出した端部は、駆動機構が連結される結合部１９を形成している。図１では駆動機構を不図示としたが、この駆動機構は手動式の駆動機構とすることもでき、また、モータを用いた電動式の駆動機構とすることもできる。

図２ａは、第１の実施の形態に係る送出／閉塞部材６を備えたディスペンサ・ヘッド１の破断斜視図であり、ディスペンサ・ヘッド１のハウジング３を縦方向平面で破断して示した図である。図２ａに示したのは、吐出口７が開状態にあるときのディスペンサ・ヘッド１である。送出／閉塞部材６の形状は、ディスペンサ・ヘッド１の（ひいては、このディスペンサ・デバイスの）長手中心軸線４に沿って延在しているロッド９に固定結合されている。ロッド９は（ひいては、送出／閉塞部材６は）、長手中心軸線４を中心として回転可能とされており、また、長手中心軸線４に沿って平行移動可能とされている。ロッド９は、図示例の構成の場合、モータで駆動するようにしておくことが好ましい。

いうまでもないことであるが、送出／閉塞部材６と、ロッド９とは、それらを一体化した一体部品としても形成するようにしてもよい。

図２ｂは、ディスペンサ・ヘッドを示した図２ａと同様の図であり、図２ａと異なっているのは、図２ｂでは、吐出口７が送出／閉塞部材６によって全閉状態とされていることである。吐出口７の開閉は、送出／閉塞部材６を長手中心軸線４に沿って移動させることによって行われ、即ち、図２ａ及び図２ｂに示した姿勢にあるときには、送出／閉塞部材６を鉛直方向に移動させることによって行われる。

送出／閉塞部材６は、閉塞部２７を有している。閉塞部２７は円筒形状に形成されており、閉位置にあるときには（図２ｂ参照）、この閉塞部２７が吐出口７の中に隙間なく嵌合して吐出口７を閉塞している。所望量の材料物質を供給するプロセスが実行されているときには、吐出口７は図２ａに示したように全開状態とされているか、或いは、少なくとも部分開状態とされており、それによって、事実上の吐出口として機能する通路開通領域が画成されている。送出／閉塞部材６は、閉塞部２７の近傍に、供給すべき材料物質を送出するための送出部２８を有しており、少なくとも部分開状態にあるときには、この送出部２８が吐出口７の中に位置している。

送出部２８は、このディスペンサ・デバイスが使用状態の姿勢にあるときに、送出／閉塞部材６の下方部分を構成しており、長手中心軸線４に直交する平面に対して傾斜した端面を有している。これによって送出面１０が形成されており、この送出面１０は、図２ａ及び図２ｂの実施の形態では、その最下点に先端１１を形成している。この送出面１０の最下点は円筒側面上に位置している点であり、また、この送出面１０の最上点も同じく円筒側面上に位置している点である。

図２ａ及び図２ｂなどの図では、送出面１０は平面形状の面として描かれている。しかしながら、この送出面１０は、平面形状とするばかりでなく、１次元的または２次元的に凹状に彎曲した形状に形成してもよく、ここで２次元的に凹状に彎曲した形状とは、互いに直交する２方向において凹状に彎曲した形状をいう。別の言い方をするならば、送出面１０は、凹面形状に形成するようにしてもよい。更に、任意の１方向において、または互いに直交していることを要しない任意の２方向において、凹状に彎曲した凹面形状とすることも考えられ（例えば図１４ａ〜図１４ｃを参照されたい）、更に、場合によっては、長手中心軸線を中心として螺旋状にひねりを加えた形状としてもよい。

材料物質を供給する際には、即ち、吐出口７を開状態にするには、送出／閉塞部材６を吐出口７の中から完全に抜去する（全開状態にする場合）か、または、送出／閉塞部材６の送出部２８（即ち、送出面１０が形成されている部分）を部分的に吐出口７の中に位置付けることにより、供給すべき材料物質を通過させる開口部である通路開通領域が画成されるようにする。一方、吐出口７を全閉状態にするには、送出／閉塞部材６の閉塞部２７（即ち、送出／閉塞部材６のうちの送出面１０から外れた部分）を吐出口７の中に位置付ける必要がある。吐出口７の口径寸法は、送出／閉塞部材６の閉塞部２７の外径寸法と等しくしてあり、そのため送出／閉塞部材６を吐出口７に出し入れすることができ、また、吐出口７に隙間なく嵌合させて吐出口７を全閉状態にすることが可能となっている。送出／閉塞部材６を移動させて送出部２８を吐出口７の中に入れると、吐出口７の開口面積は全開状態のときより縮小する。これを利用して、粉体状またはペースト状の材料物質を供給する際の流量を、意図した大きさに制御することができ、なぜならば、送出／閉塞部材６の送出部２８は、随時移動させて吐出口７の中に浅く入れることも深く入れることもでき、それによって通路開通領域の開口面積を様々な大きさに変化させることができるからである。供給する材料物質が粉体状の材料物質であって、その粉の粒径が小さくさらさらとした流動性に富むものである場合に、以上に説明したディスペンサ・ヘッド１では、その材料物質を供給する際の体積流量を、マイクログラム単位の極めて少量の供給量にも対応可能な、小さな体積流量に設定することができる。材料物質の供給量を計量するための好適な手段は天秤であるが、ただしそのような手段は本発明の主題ではないため、図には示していない。

供給すべき材料物質は、注ぐ際の流動性に乏しい粉体材料、即ち、詰まりやすい粉体材料であることもあり、また、ペースト状の材料物質であることもある。そのような材料物質にも好適に対応できるように、搬送ツール１２を備えており、この搬送ツール１２はディスペンサ・ヘッド１の内部に配設されている。搬送ツール１２は、２つのリング形支持片２９、３０を有する支持案内構造を備えている。２つのリング形支持片２９、３０は上下に離れた２箇所においてロッド９の外周に嵌合されており、これによって搬送ツール１２は遊嵌状態でロッド９に連結されている。搬送ツール１２は更に、攪拌片１４と搬送片１５とを備えており、搬送片１５はシャベルないしスクレーパの形状に形成されている。図２ａ及び図２ｂに示したように、搬送ツール１２の上側のリング形支持片２９は、ロッド９に固設された側方突出ピン１６より上方に位置しており、一方、下側のリング形支持片３０は、この側方突出ピン１６より下方に位置している。以上の構成により、搬送ツール１２はこのディスペンサ・デバイスの内部において、その運動が拘束された状態で移動可能となっている。ロッド９を長手中心軸線４に沿って平行移動させるとき（即ち吐出口７を開閉させるとき）にも、搬送ツール１２は、遊嵌状態でロッド９に連結されているため重力の作用によって常時、ハウジング３の吐出口７を画成している口縁部２０に摺動可能に接触した状態に維持されている。尚、この口縁部２０を、以下の説明では吐出口７の口縁部と呼ぶことにする。更に、ロッド９を回転させると、側方突出ピン１６が攪拌片１４に当接して、搬送ツール１２を押動するため、搬送ツール１２はロッド９と一体に回転する。

攪拌片１４は、供給すべき材料物質がディスペンサ・ヘッド１の中にある間に、その材料物質をほぐしたり、攪拌して軟化させたりする機能を果たすものである。

既に述べたように、送出／閉塞部材６が開位置にあるときにも、搬送片１５は吐出口７の口縁部に接触しており、そのため、送出／閉塞部材６を回転させると、供給すべき材料物質は排出口７へ向けて搬送され、また、粉体状の材料物質の粉が吐出口７にこびり付いていた場合には、その粉も掻き落とされて、所要量の材料物質が送出される。搬送片１５は、広さを有する滑らかな表面部分を含み、その表面部分が吐出口７の口縁部を向いた先端１７を形成しており、そして、その先端１７が常に吐出口７の口縁部に摺動可能に接触しているものとすることが好ましい。搬送片１５は、また特に、この搬送片１５の広さを有する滑らかな表面部分は、丸みを付けた、ないしは、彎曲した形状としておくことが好ましく、そうしておけば、その搬送片１５がシャベルのように機能するため、強くかたまった粉体状の材料物質であっても、それをさらって凹部１２０の中に充填することができる。

搬送ツール１２が長手中心軸線４を中心として回転するため、搬送片１５は円を描くように運動する。搬送片１５を、この搬送片１５が長手中心軸線４を中心として回転するときにたどる円形の運動軌跡の接線方向に対して鋭角をなすように傾斜させておけば、及び／または、長手中心軸線４に対して鋭角をなすように傾斜させておけば、非常に有利であることが判明している。搬送片１５は更に、この搬送片１５の円形の運動軌跡の径方向に対して鋭角をなすように傾斜させ、且つ、吐出口７の口縁部に対しては接線方向に延在するようにしてある。このように傾斜させることによって、搬送片１５は、その縁部の接触角が、吐出口７の口縁部に強力にこびり付いた供給すべき材料物質を掻き落とすのに適した鋭角の接触角となる。搬送ツール１２の搬送片１５の形状及び延在方向は、また特にこの搬送片１５の傾斜角は、供給すべき材料物質の流動性に適合したものにしておく。そのために、必要とあらば、搬送ツールを別のものに交換するようにするとよい。図２ａ及び図２ｂに示した実施の形態のディスペンサ・デバイスでは、搬送ツール１２の形状及び傾斜の向きによって、送出／閉塞部材６の回転方向が決まり、即ち、搬送ツール１２の回転方向が決まる。搬送ツール１２の形状及び傾斜の向きが、それらの図に示したようなものであるならば、その回転方向は時計回りの方向となる。

図３ａは、第２の実施の形態に係る送出／閉塞部材１０６を備えたディスペンサ・ヘッド１０１の破断斜視図であり、ディスペンサ・ヘッド１０１のハウジング３を縦方向平面で破断して示した図である。吐出口７は部分開状態にある。図１、図２ａ、及び図２ｂに示したものと同一の構成要素には、同一の参照符号を付してあり、それら構成要素についての説明を繰り返すことはしない。図３ａのディスペンサ・ヘッドは、図２ａ及び図２ｂに示した搬送ツール１２と同じものを備えているが、図３では図を見易くするためにそれを不図示とした。ただし、搬送ツール１２を駆動するための側方突出ピン１６は省略せずに示してある。

送出／閉塞部材１０６の全体のうち、この送出／閉塞部材１０６を長手中心軸線４に沿って移動させるときに吐出口７に出入りする部分に、表面から陥凹した形状の凹部１２０が形成されている。この凹部１２０は、送出面１１０を形成する連続表面を有する。この凹部１２０は、その基本形状が略々円筒形状である送出／閉塞部材１０６の送出部１２８に形成されている。この実施の形態では、ディスペンサ・デバイスが使用可能な姿勢にあるときに、閉塞部１２７が送出部１２８の下方に位置するようにしてあり、従って、この閉塞部１２７が、送出／閉塞部材１０６の外端（下端）を構成している。更に、この構成例では、図３ｂに示したように、送出／閉塞部材１０６の下端の外周面１２１の高さをディスペンサ・ヘッド１０１の吐出口７の口縁部の高さに揃えたときに、この外周面１２１によって吐出口７が閉塞されるようにしてある。また、図示例において、吐出口７の口径寸法は、送出／閉塞部材１０６の閉塞部１２７の外径寸法と実質的に等しくしてあり、そのため送出／閉塞部材１０６を、吐出口７に出し入れすることができ、また、吐出口７に隙間なく嵌合させて吐出口７を全閉状態にすることができるようになっている。

原理的には、図示例の送出／閉塞部材１０６を使用する場合には、この送出／閉塞部材１０６の凹部１２０より上方の部分によって吐出口７を閉塞することも不可能ではない。しかしながら、送出／閉塞部材１０６の下端を吐出口７と同じ高さに揃えて吐出口７を閉塞するようにする方が好ましく、なぜならば、そうすることによって、材料物質が送出／閉塞部材にこびり付くおそれを軽減できるからである。

送出面１１０は、少なくとも１方向において彎曲した形状とし、且つ、長手中心軸線４を中心として螺旋状にひねりを加えた形状とした表面である。ただし、この送出面を、凹部１２０の領域で２方向において凹状に彎曲した凹面形状とし、及び／または、長手中心軸線４を中心として螺旋状にひねりを加えた形状とした表面としてもよい。送出部１２８における凹部１２０の幅寸法及び深さ寸法は、閉塞部１２７へ近付くにつれて、狭く、浅くなるようにしてある。

長手中心軸線４に沿って送出／閉塞部材１０６を移動させて、凹部１２０を吐出口７の中に位置付けると、吐出口７が部分開状態となり、粉体状またはペースト状の材料物質を通過させることのできる通路開通領域が画成される。

送出面１１０の形状を凹状に彎曲した形状としていることから、また特に、凹部１２０の形状を長手中心軸線４を中心として僅かながらも螺旋状にひねりを加えた形状としていることから、送出／閉塞部材１０６を回転させたならば、この送出面１１０によって、供給すべき材料物質が制御された状態で搬送されて送出されるという作用が得られるようになっている。このことは、供給すべき材料物質が、かたまり易いものである場合に特に有利であり、そのような材料物質は、もし送出面１１０が凹面形状でなかったならば、吐出口７の口縁部とその送出面１１０との間にこびり付いて、吐出口７を詰まらせてしまうおそれがある。材料物質を供給するために送出／閉塞部材１０６を回転させる方向は、送出部１２８の形状に適合する回転方向である。

供給すべき材料物質が、強くかたまる傾向のある粉体材料である場合には、図３ａ及び図３ｂに示した送出／閉塞部材１０６に、図４に示した種類のワイパー形またはシャベル形の搬送ツール１２を装備して、その搬送ツール１２が送出／閉塞部材１０６と協働するようにすると、非常に有利である。

既に述べたように、搬送ツール１２は、ロッド９上に支持されて案内されることによって、ロッド９が回転するときには共に回転する一方で、ロッド９が長手中心軸線４に沿って移動してもこの搬送ツール１２は位置を変えず、即ち、ロッド９及び送出／閉塞部材と共に移動することはなく、それによって、この搬送ツール１２の搬送片１５が、また特にその搬送片１５の先端１７が、常時、吐出口７の口縁部に摺動可能に接触した状態に維持されるようにしている。また、それによって、所要量の材料物質を供給するプロセスの実行中に、搬送ツール１２が、粉体状の材料物質を吐出口７の口縁部へ向けて搬送すると共に、その材料物質の粉を吐出口７の口縁部から拭い落とすようにしている。これを示したのが、図５ａ及び図５ｂであり、それらの図は、ディスペンサ・ヘッド１０１の断面図である。

図５ａ及び図５ｂは断面図であるため、それらの図からは、送出／閉塞部材１０６がロッド９にどのように連結されているかも見て取れる。送出／閉塞部材１０６の本体部分の外径より小さな外径のピン１８が、ロッド９の中に挿入され、このロッド９に固定結合されており、この固定結合には、例えば、螺合、接着、ハンダ付け、等々の手段を用いればよい。

図６ａ〜図６ｄは、第３の実施の形態に係る送出／閉塞部材２０６を示すと共に、ディスペンサ・ヘッド２０１内におけるこの送出／閉塞部材２０６の配設形態を、それが閉位置にあるときと開位置とにあるときとの両方について示した図である。図６ａ及び図６ｃはディスペンサ・ヘッド２０１の斜視図、図６ｂ及び図６ｄはその側面図であり、それらはいずれもハウジング２０３を縦方向平面で破断して示した図である。送出部２２８は、凹面形状の送出面２１０によって画成された凹部２２０を有している。この凹部２２０の境界面は、長手中心軸線４に直交する平面に対して平行に延在させるのではなく、その平面に対して傾斜させるようにしており、その傾斜角は任意の角度とすることができる。このような凹部２２０を形成するには、例えば、長手中心軸線４に対して９０°以外の角度をなして延在する円筒形の削設部を形成するようにすればよい。送出部２２８と閉塞部２２７とでは外径寸法を僅かに異ならせてあり、それによって、吐出口７を閉状態にしたときには密閉状態となる一方で、吐出口７を開状態にしたときには送出／閉塞部材２０６と吐出口７との間に十分なクリアランスが確保され、送出／閉塞部材２０６を支障なく移動させることができるようにしている。

図６ａ〜図６ｄに示した搬送ツール２１２は、搬送片２１５を有しており、この搬送片２５１は、図４、図５ａ、及び図５ｂに示した搬送ツールの搬送片と同様の形態のものである。特に、この搬送片２１５の長手中心軸線４に対する相対的な姿勢は、この搬送片２１５を、この搬送片２１５が長手中心軸線４を中心として回転するときにたどる円形の運動軌跡の接線方向に対して鋭角をなすように傾斜させ、且つ、長手中心軸線４に対して鋭角をなすように傾斜させた姿勢としてある。また更に、この搬送片２１５は、この搬送片２１５の円形の運動軌跡の径方向に対して角度をなすように傾斜させてあり、且つ、吐出口７の口縁部に対しては接線方向に延在するようにしてある。ロッド９の摺動案内部３１は、その全長に亘って延在する少なくとも１本の溝３２を有するものとし、この摺動案内部３１は、搬送ツール２１２の運動を拘束しつつ、搬送ツール２１２を支持するものである。搬送ツール２１２の支持リング部３３が、この摺動案内部３１の外周に遊嵌されており、この支持リング部３３の突起３４が溝３２に係合している。溝３２は摺動案内部３１上の互いに１８０°離れた位置に２本形成し、突起３４も支持リング部３３上の互いに１８０°離れた位置に２個形成することが好ましく、図示例でもそのようにしているが、ただしそれらの図において、手前側の溝及び突起は見えているが、他方の溝及び突起はロッド９に隠れて見えていない。以上の構成によって、搬送ツール２１２は、ロッド９と一体に回転するように拘束されているが、長手中心軸線４に沿った平行移動に関しては、自由に移動することができるようになっている。支持リング部３３には、長手中心軸線４から径方向外方へ放射状に延出する複数の径方向アーム部３５、３８が設けられており、それら径方向アーム部３５、３８のうちには、先端３７がハウジング２０３に形成された円形溝３６の中に嵌合している複数の径方向アーム部３５と、そうでない複数の径方向アーム部３８とが含まれている。先端３７が円形溝３６に嵌合している径方向アーム部３５は、その嵌合している先端３７がこの円形溝３６によって移動可能に案内されるようになっており、そうでない径方向アーム部３８は、攪拌片３８として機能するものである。支持リング部３３、突起３４、径方向アーム部３５、及び攪拌片３８は、長手中心軸線４に直交する同一平面内に位置している。ただしそれらのうち、攪拌片３８は、その他のものと同一平面内に位置させずに、折曲げて上方または下方へ延在させるようにしてもよく、そうすれば、それら攪拌片３８の機能である、供給すべき材料物質をほぐし、或いは攪拌して軟化させる機能が、より効果的に発揮されるようになる。搬送片２１５は、複数の径方向アーム部のうちの１本の径方向アーム部２３５に接続しており、ただし、径方向アーム部と別体に形成した搬送片を連結するのではなく、一体形成とすることが好ましい。搬送ツール２１２は、金属の薄板で形成するか、または、プラスチック材料で形成した、一体形成部品とすることが好ましい。

図７ａ及び図７ｂに、第４の実施の形態に係る送出／閉塞部材３０６が吐出口７を閉状態にしているところを示した。図７ａはディスペンサ・ヘッド３０１の斜視図、図７ｂはその側面図であり、それらはハウジング３０３を縦方向平面で破断して示した図である。この実施の形態における送出／閉塞部材３０６の送出部３２８は細長いノッチ形凹部４６により構成されている。このノッチ形凹部４６は、横にずらして、即ち、中心から外れた位置に形成されている。また、ノッチ形凹部４６は、上下方向に延在して、下方へ行くにつれて幅が狭まり、その下端が鋭く尖った頂角を形成しており、従ってノッチ形凹部４６は、その幅寸法及び深さ寸法が、閉塞部２２７へ近付くにつれて変化して次第に減少している。この構成においては、送出面は不連続面として形成されている。所要量の材料物質を供給するプロセスが実行されているとき、この送出面は、供給すべき材料物質を掻き取り、そして、回転することによってそれを送出する。また更に、ノッチ形凹部４６の形状は、下端へ近付くにつれてその断面の大きさが縮小する形状としてあるため、このノッチ形凹部４６によって画成される通路開通領域の大きさは、吐出口７の中における送出／閉塞部材３０６の位置に応じて、連続的に変化するものとなる。また、このようなノッチ形凹部を、送出部に複数設けるようにしてもよく、その場合には、それら複数のノッチ形凹部を、送出部の周方向に均等に配置することが好ましい。また、そうした場合には、その送出部は、ノッチ形凹部が隣接した複数の部分円筒形領域を備えたものとなり、従って、ノッチ形凹部によって区切られた複数の部分円筒形形領域から成る送出領域が形成されることになる。またその場合の複数のノッチ形凹部は、それらの先端を、図７ａ及び図７ｂに示したように、鉛直下方に向けて形成するようにしてもよく、或いは、それらを傾斜させて送出部に削設するようにしてもよい。

図８ａ及び図８ｂは、図７ａ及び図７ｂと同様の図示の仕方で、ディスペンサ・ヘッド４０１を示した図である。このディスペンサ・ヘッド４０１は、第５の実施の形態に係る送出／閉塞部材４０６と、第３の実施の形態に係る搬送ツール４１２とを備えている。この送出／閉塞部材４０６の閉塞部２２７は、第３の実施の形態及び第４の実施の形態に係る送出／閉塞部材に用いられている閉塞部２２７と同様の構成のものであるが、一方、この送出／閉塞部材４０６の送出部４２８は、深さ寸法及び幅寸法が変化している複数の細長い溝形凹部２４を、送出／閉塞部材４０６の略々円筒形の周面、即ち円筒側面に形成することにより構成されている。それら複数の溝形凹部２４は、それらの長手方向、即ち延在方向を、長手中心軸線４に対して同一の鋭角をなすように傾斜させてある。以上の構成により、この送出／閉塞部材４０６を開位置に位置付けたならば、それら複数の溝形凹部２４によって、材料物質を供給する際に通過させる通路開通領域が、複数画成されるようにしたものである。

搬送ツール４１２は３枚の搬送片４１５を有しており、それら搬送片４１５は支持リング部４３３に一体的に接続している。支持リング部４３３は、突起３４が溝３２に係合することによって、摺動案内部３１を介してロッド９に対して拘束されており、これについては、図６ａ〜図６ｄに関して先に説明した実施の形態と同様である。ただし、図６ａ〜図６ｄに示した実施の形態とは異なり、図８ａ及び図８ｂに示した搬送ツール４１２は、攪拌片３８を備えていない。この搬送ツール４１２に、図６ａ〜図６ｄに示したものと同様の攪拌片３８を付加するようにしてもよいのであるが、しかしながら、材料物質をほぐし、或いは攪拌して軟化させるという機能は、径方向外方へ延出した３本の延出アーム部４３５と、３枚の搬送片４１５とに担わせることができる。３枚の搬送片４１５の形状並びにそれら搬送片４１５のディスペンサ・ヘッド４０１内における配設形態は、図４〜図７に関して先に説明した搬送片２１５のものと実質的に変わりはない。３本の延出アーム４３５は、その各々に１枚ずつの搬送片４１５が接続している。また、それら延出アーム部４３５の先端３７は、ハウジング３の円形溝３６の中に嵌合しており、この円形溝３６によって移動可能に案内されるようにしてある。

図９ａ及び図９ｂに示したのは、ディスペンサ・ヘッド２０１及び３０１を上方から見た高度に簡略化した模式図であり、夫々の送出／閉塞部材２０６、３０６を、吐出口７の箇所の断面図によって示した図である。これらの図は、夫々の通路開通領域が呈する断面形状を示している。また搬送ツールに関しては、図９ａ及び図９ｂは、その搬送片３１５の部分を示しており、ただし図を見易くするために、その搬送片３１５の断面形状を上方から見たところを示している。図示した搬送片３１５は平板状の金属の薄板で形成されており、その両側の板面は平面形状である。搬送片３１５は、この搬送片３１５の円形の運動軌跡の径方向に対して鋭角をなすように傾斜させてあり、且つ、吐出口７の口縁部に対しては接線方向に延在するようにしてあり、それらによって、送出／閉塞部材２０６、３０６を搬送ツールと共に回転させることで（回転方向は矢印の通り）、供給すべき材料物質を通路開通領域へ向けて搬送できるようにしたものである。

既に述べたように、搬送片は、その搬送片が長手中心軸線４を中心として回転するときにたどる円形の運動軌跡の接線方向に対して鋭角をなすように傾斜させ、及び／または、長手中心軸線４に対して鋭角をなすように傾斜させるとよい。また、それら２つの傾斜角は、供給すべき材料物質に応じて様々に設定するとよく、それには例えば、ディスペンサ・デバイスの中の搬送ツールを交換するなどすればよい。

送出／閉塞部材２０６、３０６が様々に異なった位置にあるときに、その送出／閉塞部材２０６、３０６によって画成される通路開通領域の夫々の断面形状を、図９ａ及び図９ｂでは、左上から右下へ並んだ複数の破線によって示した。尚、いうまでもないことではあるが、それら複数の破線は、画成される通路開通領域の大きさが連続的に変化することを説明するための代表例を示したに過ぎない。

図１０ａは、更に別の実施の形態に係るディスペンサ・ヘッド６０１を示した断面図である。先に説明した数々の実施の形態と異なる点は、このディスペンサ・ヘッド６０１はそれらより幾分長いこと、それに、搬送ツール６１２として、金属線またはプラスチック材料から成る弾性アーム部材２６を使用していることである。弾性アーム部材２６は、ハウジング６０３の内壁面の形状に沿う形状に形成されており、この弾性アーム部材２６とハウジング６０３の内壁面との間の隙間及び遊びは非常に小さい。また、この弾性アーム部材２６は、吐出口６０７の箇所おいて鋭角をなして折れ曲がり、それから先の部分はロッド６０９の外面に沿って延在している。材料物質の供給が行われているときには、金属線またはプラスチック材料から成るアーム部材２６は、ロッド６０９と一体に回転することによって、円形の運動軌跡をたどって運動している。金属線またはプラスチック材料から成るアーム部材２６の形状は、このアーム部材２６が搬送ツール６１２としての機能を発揮できるように、このアーム部材２６の円形の運動軌跡を含む平面に対して鋭角をなすようにして、このアーム部材２６の回転運動における運動方向へ傾斜させた形状としてある。また、搬送ツール６１２は、コイルスプリング２５の作用によって、吐出口６０７の口縁部に摺動可能に接触した状態に常に維持されるように拘束されている。尚、送出／閉塞部材６０６は、図２ａ及び図２ｂに示して先に説明した送出／閉塞部材と実質的に同一のものである。

図１０ｂは、コイルスプリング２５によってロッド６０９に対して拘束された搬送ツール６１２を示した斜視図である。ロッド６０９には３枚羽根形の攪拌部材６１４（図には３枚の羽根のうちの２枚だけが見えている）が固定されており、この攪拌部材６１４は、搬送ツール６１２を保持するホルダとしても機能する。攪拌部材６１４は、その１枚の羽根３９に、２つの小孔４０、４１が形成されており、金属線またはプラスチック材料から成るアーム部材２６が、それら小孔４０、４１の中に遊嵌されて保持されている。更に、この攪拌部材６１４よりやや下方においてロッド６０９に取付けられたリングによって、金属線またはプラスチック材料から成るアーム部材２６を拘束するためのもう一つの小孔４２が設けられている。ロッド６０９には更に、２枚の孔開きディスクで構成されたホイール４３が固定されており、このホイール４３は、ディスペンサ・ヘッド６０９の内部においてロッド６０９を案内するガイドとして機能する。コイルスプリング２５はみずからの弾発力によって、下方からこのホイール４３に押し付けられている。この構成により、搬送ツール６１２は、ロッド６０９と一体に回転するようになっている。コイルスプリング２５は、送出／閉塞部材６０６が閉位置と開位置とのいずれにあるときにも、縮装された状態にあり、そのため、ロッド６０９及び送出／閉塞部材６０１が長手中心軸線４に沿って平行移動しても、このコイルスプリング２５の弾発力により、搬送ツール６１２は、吐出口６０７の口縁部に接触した状態に維持されるようになっている。

図１１ａ及び図１１ｂは、夫々、図６ａ〜図６ｄ、図７ａ、及び図７ｂに示した搬送ツール２１２を、斜め上方から見た斜視図と側面図とで示した図であり、また図１２ａ及び図１２ｂは、図８ａ及び図８ｂに示した搬送ツール４１２を、図１１ａ及び図１１ｂと同様の図示の仕方で示した図である。

搬送ツール２１２は１枚の搬送片２１５を有しており、この搬送片２１５は延出アーム部２３５に一体的に接続している。この搬送片２１５のうちの、吐出口の口縁部に摺動可能に接触した状態に常に維持される部分は、吐出口の口縁部の方を向いた彎曲形状の先端４４を有する。吐出口の口縁部に付着している供給すべき材料物質は、この先端４４によって口縁部から掻き取られて送出／閉塞部材の方へ押しやられる。支持リング部３３には２つの突起３４が形成されており、それら突起３４は、図６ａ〜図６ｄに関連して説明したように、ロッド９の摺動案内部３１に形成されている夫々に対応した溝３２に係合している。以上の構成によって、搬送ツール２１２は、ロッド９と一体に回転するように拘束されているが、長手中心軸線４に沿った平行移動に関しては、自由に移動することができるようになっている。

第３の実施の形態に係る搬送ツール４１２は、図１２ａ及び図１２ｂに示したように、３枚の搬送片４１５を有している。この形態の搬送ツール４１２は、例えば強くかたまる傾向のある粉体材料を供給する場合などに特に有利であり、なぜならば、この形態の搬送ツール４１２を用いることで、大きな供給速度が得られるからである。

以上の図から明らかなように、搬送片２１５、４１５は、搬送ツールに接続しているその基端から先端４４へ向かうこの搬送片の延在方向を、鉛直方向に対して角度をなすように傾斜させてある。即ち、搬送ツール２１２、４１２の搬送片２１５、４１５は、この搬送片の円形の運動軌跡を含む平面に対して鋭角をなすようにしてこの搬送片の回転運動における運動方向へ傾斜させてある。また、搬送ツール２１２、４１２の搬送片２１５、４１５は更に、外方へ角度をなすように傾斜させてあり、また、支持リング部３３の径方向に対しても角度をなすように傾斜させてある。搬送ツールの回転方向は、実質的にこれらの傾斜の向きと、搬送片２１５、５１４の表面の彎曲形状とによって決まるものである。

図１３ａ〜図１３ｃは、図２ａ及び図２ｂに示した送出／閉塞部材６を様々な方向から見た図である。これらの図にはロッド９に結合するためのピン１８を備えた送出／閉塞部材６が示されている。図１３ａに示したのは、送出／閉塞部材６をその送出面１０が見える方向から見た側面図であり、図１３ｂに示したのは、送出／閉塞部材６を図１３ａにおける方向に対して９０°回転した方向から見た側面図であり、図１３ｃに示したのは、送出／閉塞部材６の斜視図である。

図１４ａ〜図１４ｃに示したのは、第７の実施の形態に係る送出／閉塞部材７０６である。この送出／閉塞部材７０６は先端を備えており、また、この送出／閉塞部材７０６の送出部７２８は、２方向において凹状に彎曲した凹面形状の送出面４１０を備えている。送出面４１０の形状をこのようにしたことによって、供給すべき材料物質を、この送出面４１０が吐出口７へ案内するという利点が得られている。図１４ａ〜図１４ｃは、この送出／閉塞部材７０６を様々な方向から見た図である。図１４ａに示したのは、送出／閉塞部材７０６をその送出面７１０が見える方向から見た側面図であり、また、図１４ｂに示したのは、送出／閉塞部材７０６を図１４ａにおける方向に対して９０°回転した方向から見た側面図であり、図１４ｃに示したのは斜視図である。

この送出／閉塞部材７０６においても、送出部７２８の送出面４１０の形状を凹面形状とすることによって、閉塞部７２７に近付くにつれてその幅寸法及び深さ寸法が減少するようにしている。

図１５ａ〜図１５ｄは、先に図６ａ〜図６ｄに関連して説明した形態の送出／閉塞部材２０６を様々な方向から見た図である。図１５ａに示したのは、送出／閉塞部材２０６をその送出面２１０が見える方向から見た側面図であり、図１５ｂに示したのは、送出／閉塞部材２０６を、図１５ａにおける方向に対して９０°回転した方向から見た側面図であり、図１５ｃ及び図１５ｄに示したのは、送出／閉塞部材２０６の斜視図である。送出部２２８の凹部２２０は、凹面形状の送出面２１０によって画成されており、この送出面２１０の境界線は、長手中心軸線４に直交する平面に対して平行に延在させるのではなく、長手中心軸線４に対して傾斜させてあり、その傾斜角は任意の角度とすることができる。このような形状の凹部を形成するには、例えば、長手中心軸線４に対して９０°以外の角度をなして延在する円筒形切削部を形成するようにすればよい。

更に図１５ａ〜図１５ｄから明らかなように、送出部２２８の外径寸法を閉塞部２２７の外径寸法より僅かに小さくしてある。また、これはいうまでもないことではあるが、ディスペンサ・ヘッドの吐出口７の口径は、閉塞部２２７の外径寸法に合わせてあり、それによって、吐出口７を閉状態にしたときには密閉状態となる一方で、吐出口７を開状態にしたときには送出／閉塞部材２０６と吐出口７との間に十分なクリアランスが確保され、送出／閉塞部材２０６を支障なく回転させることができるようにしている。尚、このように、閉塞部の外径寸法と送出部の外径寸法とを異ならせる構成は、先に説明した様々な図面に示されている夫々の送出／閉塞部材にも採用し得るものである。

図１６ａ〜図１６ｃは、先に図７ａ及び図７ｂに示した第４の実施の形態に係る送出／閉塞部材３０６を様々な方向から見た図である。図１６ａに示したのは、送出／閉塞部材３０６をその送出面が見える方向から見た側面図であり、また、図１６ｂに示したのは、送出／閉塞部材３０６の斜視図である。細長いノッチ形形凹部４６は、長手中心軸線４の延在方向に対して傾斜させて形成してもよい。ノッチ形凹部４６は、所望量の材料物質を供給するプロセスが実行されているとき、送出すべき材料物質を掻き取り、そして、回転することによって、その材料物質を吐出口７へ向けて送出する。更に、この実施の形態の送出／閉塞部材３０６でも、吐出口７を連続的に開閉することができる。図１６ｃは、図１６ａ及び図１６ｂの送出／閉塞部材３０６の断面図であり、部分閉状態にある吐出口７の箇所で切断した断面を示した図である。図１６ｃに示したように、通路開通領域の断面形状は三角形であり、その三角形の三辺のうち、吐出口７の口縁部によって画成される一辺は円弧状の辺である。いうまでもないことではあるが、この構成でも、通路開通領域の大きさを連続的に拡大及び縮小させることができる。図１６ａ〜図１６ｃは、送出部３２８にノッチ形凹部４６を１本だけ形成した場合を示したものであるが、このようなノッチ形凹部４６を送出／閉塞部材に２本形成するようにしてもよく、その場合には、例えば、互いに１８０°離れた位置にそれら２本のノッチ形凹部を形成するとよい。また、その場合にも、送出部３２８の外径寸法を、閉塞部３２７の外径寸法より僅かに小さくするとよい。

図１７ａ〜図１７ｃは、図８ａ及び図８ｂに示した第５の実施の形態に係る送出／閉塞部材４０６を示した図であり、図１７ａに示したのは、送出／閉塞部材４０６をその送出面が見える方向から見た側面図であり、図１７ｂに示したのは、送出／閉塞部材４０６の斜視図である。この実施の形態においては、深さ寸法及び幅寸法が変化している複数の細長い溝形凹部２４が、送出／閉塞部材４０６の略々円筒形の周面に、即ち円筒側面に形成されており、それら溝形凹部２４は、例えば、ボールエンドミルを使用した切削加工などにより形成することができる。図１７ｃは、図１７ａ及び図１７ｂの送出／閉塞部材４０６の断面図であり、部分閉状態にある吐出口７の箇所で切断した断面を示した図である。この図１７ｃから明らかなように、通路開通領域の断面の大きさを連続的に変化させることができるようになっている。

図１８ａ〜図１８ｃは、第７の実施の形態に係る送出／閉塞部材８０６を様々な方向から見た図であり、図１８ａに示したのは、送出／閉塞部材８０６をその送出面が見える方向から見た側面図、図１８ｂに示したのは、送出／閉塞部材８０６の斜視図、そして、図１８ｃに示したのは、長手中心軸線に直交して吐出口７を横切る平面で切断した断面図である。細長い凹部８２０は、円弧状の凹面から成り、その凹面の輪郭線は鏡面対称形状である。かかる形状の３本の細長い凹部８２０が、送出部８２８の円筒側面に形成されており、それら凹部８２０の対称軸線は長手中心軸線４に平行に延在している。特に図１８ｃから明らかなように、この構成は、吐出口７の断面の全体領域の中の３つの部分領域に、材料物質を送出するための通路開通領域が画成されるようにしたものであり、それら３つの通路開通領域の大きさは、送出／閉塞部材８０６が平行移動することによって連続的に変化する。

即ち、複数の細長い凹部４５の幅寸法及び深さ寸法が、閉塞部へ近付くにつれて縮小するように変化するものであるため、送出／閉塞部材８０６を吐出口７の中へどれほど深く入れるかに応じて、画成される通路開通領域の大きさが変化するのである。

ディスペンサ・ヘッドのハウジングは様々な構成のものとすることが考えられ、駆動機構もまた様々な形態のものとすることが考えられる。原理的には、搬送ツールに専用の駆動機構を装備することも可能であり、それによって、送出／閉塞部材の平行移動及び回転運動とは切り離して、搬送ツールを平行移動させ回転運動させ、即ち、送出／閉塞部材と搬送ツールとを個別に運動させ、ないしは駆動するようにするのもよく、その場合にも、少なくとも、供給すべき材料物質を送出するプロセスが進行しているときには、搬送ツールが吐出口の口縁部に摺動可能に接触した状態に維持されるようにしておく。

更に別の実施の形態として、送出／閉塞部材を結合したロッドに、平行移動する方向の引張力を作用させておき、そのロッドと駆動機構との結合が解除されたならば、吐出口が自動的に閉じられるようにしておくのもよい。

供給元容器に螺着して接続したディスペンサ・ヘッドを備えたディスペンサ・デバイスの斜視図である。 ディスペンサ・ヘッドのハウジングを縦方向平面で破断して示した、第１の実施の形態に係る送出／閉塞部材と、第１の実施の形態に係る搬送ツールとを備えたディスペンサ・ヘッドの破断斜視図であり、送出／閉塞部材が開位置にあるところを示した図である。 ディスペンサ・ヘッドのハウジングを縦方向平面で破断して示した、第１の実施の形態に係る送出／閉塞部材と、第１の実施の形態に係る搬送ツールとを備えたディスペンサ・ヘッドの破断斜視図であり、送出／閉塞部材が閉位置にあるところを示した図である。 ディスペンサ・ヘッドのハウジングを縦方向平面で破断して示した、第２の実施の形態に係る送出／閉塞部材を備えたディスペンサ・ヘッドの破断斜視図であり、送出／閉塞部材が開位置にあるところを示した図である。 ディスペンサ・ヘッドのハウジングを縦方向平面で破断して示した、第２の実施の形態に係る送出／閉塞部材を備えたディスペンサ・ヘッドの破断斜視図であり、送出／閉塞部材が閉位置にあるところを示した図である。 図３ｂのディスペンサ・ヘッドに第１の実施の形態に係る搬送ツールを付加して示した図である。 図４のディスペンサ・ヘッドの断面図であり、送出／閉塞部材が開位置にあるところを示した図である。 図４のディスペンサ・ヘッドの断面図であり、送出／閉塞部材が閉位置にあるところを示した図である。 ディスペンサ・ヘッドのハウジングを縦方向平面で破断して示した、第３の実施の形態に係る送出／閉塞部材と、第２の実施の形態に係る搬送ツールとを備えたディスペンサ・ヘッドの破断斜視図であり、送出／閉塞部材が閉位置にあるところを示した図である。 ハウジングを縦方向平面で破断して示した、図６ａのディスペンサ・ヘッドの側面図である。 図６ａのディスペンサ・ヘッドにおいて、送出／閉塞部材が開位置にあるところを示した図である。 図６ｂのディスペンサ・ヘッドにおいて、送出／閉塞部材が開位置にあるところを示した図である。 ディスペンサ・ヘッドのハウジングを縦方向平面で破断して示した、第４の実施の形態に係る送出／閉塞部材と、図６ａの実施の形態に係る搬送ツールとを備えたディスペンサ・ヘッドの破断斜視図であり、送出／閉塞部材が閉位置にあるところを示した図である。 ハウジングを縦方向平面で破断して示した、図７ａのディスペンサ・ヘッドの側面図である。 ディスペンサ・ヘッドのハウジングを縦方向平面で破断して示した、第５の実施の形態に係る送出／閉塞部材と、第３の実施の形態に係る搬送ツールとを備えたディスペンサ・ヘッドの破断斜視図であり、送出／閉塞部材が閉位置にあるところを示した図である。 ハウジングを縦方向平面で破断して示した、図８ａのディスペンサ・ヘッドの側面図である。 ディスペンサ・ヘッドを上方から見た高度に簡略化した模式図であり、第３の実施の形態に係る送出／閉塞部材を吐出口の箇所の断面図によって示した図である。 ディスペンサ・ヘッドを上方から見た高度に簡略化した模式図であり、第４の実施の形態に係る送出／閉塞部材を吐出口の箇所の断面図によって示した図である。 第１の実施の形態に係る送出／閉塞部材と、第４の実施の形態に係る搬送ツールとを備えた、別構成例のディスペンサ・ヘッドの断面図であり、吐出口が開状態にあるところを示した図である。 図１０ａの搬送ツールがロッドに遊嵌状態で連結されているところを示した斜視図である。 図６及び図７の搬送ツールを斜め上方から見た斜視図である。 図６及び図７の搬送ツールの側面図である。 図８の搬送ツールを斜め上方から見た斜視図である。 図８の搬送ツールの側面図である。 第１の実施の形態に係る送出／閉塞部材を、送出面が見える方向から見た側面図である。 第１の実施の形態に係る送出／閉塞部材を、図１１ａにおける方向に対して９０°回転した方向から見た側面図である。 第１の実施の形態に係る送出／閉塞部材の斜視図である。 第６の実施の形態に係る送出／閉塞部材を、送出面が見える方向から見た側面図である。 第６の実施の形態に係る送出／閉塞部材を、図１１ａにおける方向に対して９０°回転した方向から見た側面図である。 第６の実施の形態に係る送出／閉塞部材の斜視図である。 図６ａ〜図６ｄに示した第３の実施の形態に係る送出／閉塞部材を、送出面が見える方向から見た側面図である。 第３の実施の形態に係る送出／閉塞部材を、図１５ａにおける方向に対して９０°回転した方向から見た側面図である。 第３の実施の形態に係る送出／閉塞部材の斜視図である。 第３の実施の形態に係る送出／閉塞部材の斜視図である。 図７ａ及び図７ｂに示した第４の実施の形態に係る送出／閉塞部材を、送出面が見える方向から見た側面図である。 第４の実施の形態に係る送出／閉塞部材の斜視図である。 吐出口の領域を通り、長手中心軸線に直交する平面で切断した、第４の実施の形態に係る送出／閉塞部材の断面図である。 図８ａ及び図８ｂに示した第５の実施の形態に係る送出／閉塞部材を、送出面が見える方向から見た側面図である。 第５の実施の形態に係る送出／閉塞部材の斜視図である。 吐出口の領域を通り、長手中心軸線に直交する平面で切断した、第５の実施の形態に係る送出／閉塞部材の断面図である。 第７の実施の形態に係る送出／閉塞部材を、送出面が見える方向から見た側面図である。 第７の実施の形態に係る送出／閉塞部材の斜視図である。 吐出口の領域を通り、長手中心軸線に直交する平面で切断した、第７の実施の形態に係る送出／閉塞部材の断面図である。

符号の説明

１、１０１、２０１、３０１、４０１、６０１…ディスペンサ・ヘッド
２…供給元容器
３、２０３、３０３、６０３…ハウジング
４…長手中心軸線
５…雌ネジ部
６、１０６、２０６、３０６、４０６、６０６、７０６、８０６…送出／閉塞部材
７、６０７…吐出口
８…雄ネジ部
９、６０９…ロッド
１０、１１０、２１０、７１０…送出面
１１…送出／閉塞部材の先端
１２、２１２、４１２、６１２…搬送ツール
１４…攪拌片
１５、２１５、３１５、４１５、６１５…搬送片
１６…側方突出ピン
１７…搬送片の先端
１８…ピン
１９…結合部
１２０、２２０、８２０…凹部
１２１…送出／閉塞部材１６０の下端の外周面
２２…凹部
２３…突条
２４…深さ寸法及び幅寸法が変化している溝形凹部
２５…コイルスプリング
２６…金属線またはプラスチック材料から成るアーム部材
２７、１２７、２２７、６２７、７２７…閉塞部
２８、１２８、２２８、３２８、４２８、５２８、６２８、７２８、８２８…送出部
２９…上側のリング形支持片
３０…下側のリング形支持片
３１…摺動案内部
３２…溝
３３、４３３…支持リング部
３４…突起
３５、２３５、４３５…延出アーム部
３６…円形溝
３７…先端
３８…攪拌片
３９…羽根
４０…小孔
４１…小孔
４２…小孔
４３…ホイール
４４…彎曲形状の先端
４５…三角溝またはノッチ形凹部

Claims (19)

1. 供給元容器（２）と、ディスペンサ・ヘッド（１、１０１、２０１、３０１、４０１、６０１）とを備え、前記ディスペンサ・ヘッドは前記供給元容器（２）に接続されているかまたはそれに接続可能とされており、前記ディスペンサ・ヘッドは、断面形状が円形の吐出口（７、６０７）を有するハウジング（３、２０３、３０３、６０３）と、前記吐出口（７、６０７）を閉塞するための閉塞部（２７、１２７、２２７、６２７、７２７）を有する送出／閉塞部材（６、１０６、２０６、３０６、４０６、６０６、７０６、８０６）とを備えており、前記ディスペンサ・ヘッドは更に、供給すべき材料物質を前記吐出口（７、６０７）へ搬送するための少なくとも１つの搬送片（１５、２１５、３１５、４１５、６１５）を有する搬送ツール（１２、２１２、４１２、６１２）を備えており、前記吐出口（７、６０７）及び前記送出／閉塞部材（６、１０６、２０６、３０６、４０６、６０６、７０６、８０６）は、前記ディスペンサ・ヘッド（１、１０１、２０１、３０１、４０１、６０１）の長手中心軸線（４）上に配設されており、前記搬送ツール（１２、２１２、４１２、６１２）は、前記長手中心軸線（４）を中心として前記ハウジング（３、２０３、３０３、６０３）に対して相対的に回転可能であり、それによって、前記少なくとも１つの搬送片（１５、２１５、３１５、４１５、６１５）が、前記長手中心軸線（４）を中心とした円形の運動軌跡をたどって運動するようにしてある、所要量の粉体状またはペースト状の材料物質を供給するためのディスペンサ・デバイスにおいて、
   前記送出／閉塞部材（６、１０６、２０６、３０６、４０６、６０６、７０６、８０６）は、供給すべき材料物質を送出するための送出部（２８、１２８、２２８、３２８、４２８、５２８、６２８、７２８、８２８）を有し、また、前記送出／閉塞部材（６、１０６、２０６、３０６、４０６、６０６、７０６、８０６）は、前記長手中心軸線（４）を中心として前記ハウジング（３、２０３、３０３、６０３）に対して相対的に回転可能とされ、且つ、前記長手中心軸線（４）に沿って前記吐出口（７、６０７）に対して相対的に平行移動可能とされており、更に、前記搬送ツール（１２、２１２、４１２、６１２）の前記少なくとも１つの搬送片（１５、２１５、３１５、４１５、６１５）は、材料物質を送出するという該搬送片の機能を発揮できるように、該搬送片の円形の運動軌跡を含む平面に対して鋭角をなすようにして該搬送片の回転運動における運動方向へ傾斜させてあり、
   前記搬送ツール（１２、２１２、４１２、６１２）の前記少なくとも１つの搬送片（１５、２１５、３１５、４１５、６１５）は、広さを有する滑らかな表面部分を有しており、
   前記少なくとも１つの搬送片（１５、２１５、３１５、４１５、６１５）の前記広さを有する滑らかな表面部分は、前記搬送片（１５、２１５、３１５、４１５、６１５）の円形の運動軌跡の径方向に対して鋭角をなすように傾斜しており、且つ、前記吐出口（７、６０７）の口縁部に対して接線方向に延在している、
   ことを特徴とするディスペンサ・デバイス。
2. 前記長手中心軸線（４）に沿って前記送出／閉塞部材（６、１０６、２０６、３０６、４０６、６０６、７０６、８０６）と前記搬送ツール（１２、２１２、４１２、６１２）とが相対的に平行移動可能であるように、前記ディスペンサ・ヘッド（１、１０１、２０１、３０１、４０１、６０１）の中で前記搬送ツール（１２、２１２、４１２、６１２）の運動が拘束されていることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ・デバイス。
3. 前記広さを有する滑らかな表面部分は、１方向または２方向において彎曲しており、それによってシャベルのごとき形状を呈していることを特徴とする請求項１記載のディスペンサ・デバイス。
4. 前記搬送片（１５、２１５、３１５、４１５、６１５）の前記広さを有する滑らかな表面部分は、前記長手中心軸線（４）に対して鋭角をなすように傾斜していることを特徴とする請求項１又は３記載のディスペンサ・デバイス。
5. 前記ディスペンサ・デバイスが使用状態にあるときには常に、前記搬送ツール（１２、２１２、４１２、６１２）が前記吐出口（７、６０７）の口縁部に摺動可能に接触していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
6. 前記搬送ツール（１２、２１２、４１２、６１２）の前記少なくとも１つの搬送片（１５、２１５、３１５、４１５、６１５）は、先端（１７、４４）を有しており、該先端は前記ディスペンサ・デバイスが使用状態にあるときには常に、前記吐出口（７、６０７）の口縁部に摺動可能に接触していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
7. 前記少なくとも１つの搬送片（１５、２１５、３１５、４１５、６１５）は、前記吐出口（７）の方を向いた該搬送片の周縁部に、鋭いエッジ部を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
8. 前記搬送ツール（６１２）は弾性的に支持されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
9. 前記送出／閉塞部材（６、６０６、７０６）は、その基本形状が略々円筒形状であり、前記吐出口を閉塞するための円筒形状の閉塞部（２７、６２７、７２７）を有し、また更に、該閉塞部の近傍に、供給すべき材料物質を送出するための送出部（２８、６２８、７２８）を有しており、前記ディスペンサ・デバイスが使用状態にあるときには、前記送出部（２８、６２８、７２８）が前記送出／閉塞部材（６、６０６、７０６）の下方部分を構成しており、該下方部分は前記長手中心軸線（４）に直交する平面に対して傾斜した端面を有しており、該端面の先端（１１）を形成している該端面の最下点は円筒側面上に位置している点であり、且つ、該端面の最上点も同じく円筒側面上に位置している点であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
10. 前記送出／閉塞部材（１０６、２０６、３０６、４０６、８０６）は、その基本形状が略々円筒形状であり、前記吐出口（７）を閉塞するための少なくとも１つの閉塞部（１２７、２２７）を有し、また更に、該閉塞部の近傍に、供給すべき材料物質を送出するための送出部（１２８、２２８、３２８、４２８、８２８）を有しており、該送出部は、円筒側面に形成された少なくとも１つの凹部を備えていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
11. 前記送出／閉塞部材（１０６、２０６、３０６、４０６、８０６）の前記送出部の形状は、前記送出／閉塞部材（６、１０６、２０６、３０６、４０６、６０６、７０６、８０６）の前記送出部（２８、１２８、２２８、３２８、４２８、６２８、７２８、８２８）を前記吐出口（７）の中に位置付けたときに、少なくとも１つの通路開通領域が、中心からずれた位置に、非同心的な形状の開口部として画成されるような形状であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
12. 前記少なくとも１つの凹部は、凹面で画成された凹部（２０、２２０、８２０）、ノッチ形凹部（４６）、及び／または、溝形凹部（２４）によって形成されていることを特徴とする請求項１０記載のディスペンサ・デバイス。
13. 前記送出部（２８、１２８、２２８、３２８、４２８、７２８、８２８）の前記少なくとも１つの凹部は、その幅寸法及び／または深さ寸法が、前記閉塞部（２７、６２７、７２７）へ近付くにつれて該凹部の断面が縮小するような寸法とされていることを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
14. 前記送出／閉塞部材（６、１０６、２０６、３０６、４０６、６０６、７０６、８０６）は、ロッド（９、６０９）に結合されており、該ロッドは、前記長手中心軸線（４）上に配設されており、前記供給元容器（２）の中を貫通して延在し、駆動軸として機能するものであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
15. 前記搬送ツール（１２、２１２、４１２、６１２）は、前記長手中心軸線（４）に沿って前記ロッド（９、６０９）に対して相対的に平行移動可能であるように、前記ロッドに対して拘束され、及び／または、前記ロッド上において案内されていることを特徴とする請求項１４記載のディスペンサ・デバイス。
16. 前記搬送ツール（１２）は、上下に離れた２箇所において前記ロッド（９）の外周に嵌合された複数のリング形支持片を有する支持構造を備えており、該支持機構を介して前記搬送ツール（１２）は遊嵌状態で前記ロッド（９）に連結されていることを特徴とする請求項１５記載のディスペンサ・デバイス。
17. 前記ロッド（９）には、該ロッド（９）の全長の少なくとも一部分に亘って延在する溝（３２）が形成されており、前記搬送ツール（２１２、４１２）は、前記ロッド（９）の前記溝が形成された部分に遊嵌されて２つの突起（３４）を介して前記溝（２）と係合する支持リング部（３３）を有することを特徴とする請求項１６記載のディスペンサ・デバイス。
18. 前記送出／閉塞部材と前記搬送ツールとが個別に運動するように、ないしは個別に駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。
19. 前記ハウジング（３、２０３、３０３、６０３）は、前記吐出口（７、６０７）へ近付くにつれて細くなる形状であることを特徴とする請求項１乃至１８の何れか１項記載のディスペンサ・デバイス。

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