JPH1024231A

JPH1024231A - 混練脱泡装置

Info

Publication number: JPH1024231A
Application number: JP8201099A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tada; 眞多田
Original assignee: KAPURIKON KK
Current assignee: KAPURIKON KK
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、シリンジや試験管のような縦長容
器であって、該容器内の粘性流体を密閉したまま、脱泡
と共に均一に混練を行うことができる装置を提供するこ
とにある。【解決手段】この発明の混練脱泡装置１は、旋回駆動す
る公転軸３に取り付けられて旋回（公転）する支持部４
を設け、上記公転軸３と離反した位置で、公転軸３の軸
線に対して傾斜して配置される自転軸５を支持部４に設
け、該自転軸５に旋回（自転）するホルダー６を取付
け、該ホルダー６には、上部または下部の一方が前記自
転軸５と離反した位置となり他方が自転軸５の軸線に接
近する方向に傾斜するよう配置されて上記ホルダー６に
拘束されるシリンジ、試験管などの縦長容器７を設けて
いるので、縦長容器であっても簡単な構成で粘性流体を
脱泡だけでなく密閉したまま均一に混練することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、密閉された縦長容器
内の粘性流体を混練・脱泡する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品製造工程のなかで、プリント配
線基板上に電子部品を表面実装する際や、搭載された電
子部品の保護のためなどに、ディスペンサーを用いて導
電ペーストやエポキシ接着剤、ソルダペースト、その他
コーティング剤等をシリンジから定量で供給する工程が
ある。これらの材料は、材料メーカーから出荷時にシリ
ンジに充填されて供給を受ける場合と、別の容器から使
用者側で、シリンジに小分けして使用する場合がある。
導電ぺーストやソルダペーストのようなべースト状の
樹脂で金属の粉末が混入されている材料の中には、材料
メーカーの出荷からエンドユーザーが使用するまでの間
に、分離・沈殿してしまいそのままではディスペンサー
から供給される材料に濃度ムラができてしまい使用する
ことができないものがあり、内部の材料が均一となるよ
うな混練が必要となる。また、これらは、使用者の工場
現場で一定期間保管される結果、ペーストのチクソトロ
ピー性によりシリンジ内の粘度が上昇してしまい、ディ
スペンサーから供給され始めると、１回当たりの吐出量
は非常に微量であるから、シリンジ内ペーストは空にな
るまで何百回となくピストンで押し続けられる結果、粘
性はそのつど流動させられることとなり、そのチクソト
ロピー性によって粘度が変化（下降）していくので、同
一圧力でピストンを押しているとシリンジからの吐出量
変化が大きくなってしまう。従って、このような粘性流
体ではスクリーン印刷インキの前処理混練と同様にディ
スペンサーにかける前にシリンジ毎に所定の時間混練す
る必要がある。同じように、研究室等で試験管や培養サ
ンプル容器等、縦長の容器中で粘性の高い物質の場合に
も同様の問題がある。

【０００３】従来、シリンジや試験管のような縦長容器
中の粘性流体を混練する装置として、撹拌用の棒や、撹
拌羽根を用いて中の流体を直接撹拌するものがある。し
かし、上記方法では、棒や羽根に粘性流体が付着するの
で、流体の損失がでてしまう。このような場合、容器の
容量が小さいので、その損失分は全体の歩留まり上少な
くない量となる。また泡も大量に発生する。粘性流体の
場合、一旦流体中に発生した泡は、泡（主として空気）
の浮力よりも粘性のほうが優り、自然放置では抜くこと
ができない。この脱泡の手段としては、真空脱泡と遠心
力脱泡がある。真空脱泡の場合、急激・高減圧を行うと
激しい泡の破裂により、粘性流体は容器中で飛散して、
側壁や蓋の部分を流体で汚す結果となるので、通常は時
間をかけて徐々に行なっている。ちなみに電子部品の表
面実装で用いられるチップ部品接着用のシリンジ中の接
着剤の場合、ほぼ１時間から２時間をかけて脱泡が行わ
れる。一方、遠心脱泡の場合、シリンジや試験管のよう
な縦長容器中の脱泡手段としては、縦長容器は回転せ
ず、縦長容器は回転体の中心から離れた位置に設置され
ていて、公転回転を与えらるものがあり、この容器内部
の粘性流体では比重の重い物質は回転中心から遠い位置
に、比重の軽い物質は回転中心から近い位置に、各々分
離されて脱泡することとなり容器内部の粘性流体を均一
に混練することはできない。また、自転と公転を組み合
わせて混練脱泡を行う構造のものとして、特願平７−７
７１０８号、米国特許第４４９７５８１号、特願平５−
１５８１９７号があるが、その何れもが直径に対して容
器または流体の高さが座りの良い比率をもったものに限
られている。例えば、特願平７−７７１０８号では、容
器の自転軸は公転軸に対して内側に傾斜し、自転軸を中
心に容器は偏心することなく、自転をする。公転軸を中
心に左右対称に容器を設置すれば、バランスが整って高
速回転しうるので、短時間の混練作業と、完全な脱泡を
実現することができる。しかし、シリンジや試験管のよ
うな縦長容器中の粘性流体では、脱泡することはできて
も、均一に混練することはできず、比重の重い順に容器
の底から上部にかけて分離してしまう結果となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】この発明は、上記事
情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題
は、シリンジや試験管のような縦長容器であって、該容
器内の粘性流体を密閉したまま、脱泡と共に均一に混練
を行うことができる装置を提供することにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】上記課題を解決するた
めに、請求項１の発明では、旋回駆動する公転軸に取り
付けられて旋回（公転）する支持部を設ける、上記公転
軸と離反した位置で支持部に設けられ、公転軸の軸線に
対して傾斜して配置される自転軸を設ける、自転軸に取
り付けられて旋回（自転）するホルダーを設ける、上部
または下部の一方が前記自転軸と離反した位置となり他
方が自転軸の軸線に接近する方向に傾斜するよう配置さ
れて上記ホルダーに拘束される縦長容器を設ける、とい
う技術的手段を講じている。請求項２の発明では、支持
部が公転軸に固着されたアームまたはプレートからなっ
ており、ホルダーがカップ状に形成されており、公転軸
にローラが設けられてホルダーの外周と接触し摩擦力で
ホルダーを自転させてなる、という技術的手段を講じて
いる。また、請求項３の発明では、ホルダーが、支持部
で、公転軸を中心にその周方向に等間隔に複数配置され
てなる、という技術的手段を講じている。更に、請求項
４の発明では、縦長容器が、ホルダー内で、自転軸を中
心にその周方向に等間隔に複数配置されてなる、という
技術的手段を講じている。請求項５の発明では、請求項
４の縦長容器の自転軸の軸線に接近する側の端部が、自
転軸の軸線に近接しまたは軸線を超えて突出する位置に
配置されてなる、という技術的手段を講じている。

【０００６】

【実施例】以下に、この発明の好適実施例について、図
面を参照しながら説明する。図１に示す混練脱泡装置１
は、駆動モータ２に接続されて起立する公転軸３と、該
公転軸３に固着されたディスク状の支持部４と、該支持
部４に軸受けされた自転軸５と、該自転軸５に固着され
たカップ型のホルダー６と、該ホルダー６内に支持され
た縦長容器の一例を示すシリンジ７とからなっている。

【０００７】即ち、公転軸３は、軸受ボックス１１に旋
回自在に軸支されて直立に起立している。該公転軸３
は、一体的に設けられた取付部１２を介して上方に皿状
の支持部４を固着し、下方に伝動手段の一方の従動部１
３を固着している。また、公転軸３の頂部には、摩擦車
として機能する略截頭円錐状のローラ１５が固設されて
いる。本実施例で、前記従動部１３はギアまたはホイー
ルからなり、隣接する駆動モータ２の駆動部（ギアまた
はホイール）１４にギアを介設しまたはベルトやチェー
ンを捲回して駆動部１４の回転を従動部１３の回転に伝
動する構成からなっている。この公転軸３の旋回駆動手
段は上記実施例に限定されず、直接にモータと接続し、
または公知の伝動手段を用いてモータの回転力を伝動す
る構成を採ることができる。

【０００８】次に、前記支持部４は、外周に沿って上向
きに傾斜する皿状からなっており、その中心から離れた
傾斜部分に自転軸５が旋回自在に軸受けされている。こ
の自転軸５は、その上端にカップ型のホルダー６の底部
中央が固設されている。従って、自転軸５は、その軸線
が、公転軸３の軸線に上方で接近ないし軸線を超えて反
対側へ飛び出すように傾斜して配置されている。本実施
例では、自転軸５が複数（図示例では２つ）設けられて
おり、それぞれが公転軸３の軸線に対して同一の傾斜角
度で配置されている。また、自転軸５は公転軸３を中心
として周方向に等間隔（図示例では１８０度間隔）に配
置されており、公転時における荷重のバランスを保って
いる。

【０００９】そこで、駆動モーター２により駆動部１４
及び従動部１３を介して公転軸３が回転すると、これと
一体の支持部４が連動して旋回し、自転軸５を介してホ
ルダー６を旋回（公転）させる。更に、ホルダー６は、
その外壁面の外周に沿って摩擦力の高い環状のベルト部
１６が一体に固着されている。従って、ホルダー６は、
前記公転軸３と一体に回転するローラー１５と摩擦接触
して、自転軸５を回転させてホルダー６を旋回（自転）
させる。

【００１０】このホルダー６内には、縦長容器の一例と
してのシリンジ７が保持されている。このシリンジ７
は、一方の端部（図示例では上端）が、自転軸５の軸線
に近接し、下端がホルダー６の外側隅部に接するように
傾斜して配置されている。ここで、図示例のシリンジ７
は、その軸線が平面から見た場合に同一線上となるよう
に対向して配置されている。また、図２及び図３に示す
ホルダー６内では、シリンジ７の下端が、自転軸５の軸
線に近接する（ホルダーの底部中央に位置する）ように
傾斜しており、４つのシリンジ７が自転軸５を中心とす
る周方向に等間隔（９０度間隔）に配置されている。

【００１１】このように本実施例では、自転軸５が公転
軸３に対して、内側に傾斜しているために、シリンジ７
等の縦長容器は、常にホルダー６の底部に遠心力で押し
つけられる。また、ホルダー６には、図示しないがシリ
ンジ７等の縦長容器を保持する穴と、該穴の内側にはシ
リコンゴムシートのような縦長容器の空回り防止用の摩
擦体が張り付けられるなどして、シリンジ７を保持して
いるので、縦長容器が遠心力を受けた際にホルダーの回
転に連動してロス無く回転するようになっている。この
際のシリンジ７の傾斜角度は、自転軸５の軸線に対して
２３°〜４２°の範囲が好ましい。

【００１２】上記各実施例では、対向するシリンジ７の
軸線は、平面から見て旋回（自転）軌跡の直径方向とな
る同一線上に配置される場合を例示したが、この発明で
シリンジ７は自転軸５の軸線に対して傾斜していればよ
く、一方の端部は自転軸５の軸線を超えて飛び出すよう
に配置されていてもよい。例えば、縦長容器が試験管の
ようにその直径に対して高さが高い容器の場合、自転軸
５に対する縦長容器の傾斜角が小さくなり自転による縦
長容器の振り回し効果が減ずる場合は、縦長容器を更に
傾斜させて一部が重なるように自転軸に対する容器の傾
斜角度を１０°〜４０°の範囲としてもよい。

【００１３】図４及び図５に示すホルダー６内のシリン
ジ７は、シリンジ７相互の上端が重なり自転軸５の軸線
を超えて反対側に飛び出す場合を示す。この実施例では
シリンジ７が２つ周方向に等間隔（１８０度間隔）に配
置されているので、各シリンジ７の軸線は平面から見た
場合に、シリンジの一方の端部（図示例では下端）がホ
ルダー６の回転軌跡（図示例でホルダーは底面が正円形
で中心に自転軸５があるので回転軌跡はホルダーの底面
の外周に等しい）の直径の線上にあり、各シリンジ相互
の軸線は平面から見て平行となるように配置されている
（図５参照）。

【００１４】この実施例では、シリンジ７の軸線が上方
で自転軸５の軸線を超える場合を示したが、シリンジ７
の軸線が下方で自転軸５の軸線を超える場合でも同じで
ある。また、この実施例では自転軸５を中心に周方向に
等間隔に容器を２個配置し、公転軸３を中心にホルダー
６を公転軸３の周方向に等間隔に複数（図示例では２
つ）配置しているので、回転中のバランスがとれてお
り、２０００ＲＰＭ以上の高速公転回転数を得ることが
できる。

【００１５】また、ローラの外周とホルダーの外周の大
きさを調整することにより公転回転数と自転回転数の回
転比率を２：１〜１：１または、公転回転数≦自転回転
数として自転による遠心力の影響力を高めることができ
る。これにより、縦長容器は、自転軸に対して、１０°
〜４０°の角度で左右対称の位置に配置され、自転軸は
公転軸に対して、内側に２３°〜４２°の角度で傾斜し
ており、公転回転数：自転回転数の回転比率が２：１〜
１：１または、公転回転数≦公転回転数の関係で回転を
始める。そして、シリンジ７中の粘性流体は自転遠心力
の影響を受けて底からシリンジ７上部対角線上の壁面に
かけて、シリンジ７の軸線に対して、斜めにずり上がる
ように押しつけられる（図２参照）。

【００１６】このとき流体中の泡は遠心力の作用で流体
表面上に現れる。そこで、公転遠心力により、公転回転
の外側に向けようとする遠心力は、ホルダー６の中で回
転（自転）するシリンジ７の内部流体に対してシリンジ
７の中で流体だけを回転させる力となって作用する。つ
まりシリンジ７中の流体は、上下対流の流れと、シリン
ジ７の径方向に回転する流れの複合した流動をして、均
一な混練を行うことができる。また、流体全体が均一混
練を行う結果、流体内部に存在する全ての泡は、常に流
体表面を通過し、その頻度は回転数に比例して生じる。
従って、混練と脱泡を完了するための時間は、回転数に
逆比例の関係となるので、装置のバランスの良さが回転
数を上げることとなり、早い回転数を得ることで、短時
間の混練・脱泡を実現することができる。

【００１７】上記実施例で、支持部上に等間隔に複数の
ホルダーを設け、またホルダー内に等間隔に複数のシリ
ンジを配置してバランスを保って効率の向上を図った
が、この発明では、ホルダーまたはシリンジ等の縦長容
器を１つだけ配した構成であってもよい。また、公転軸
の回転駆動の方法は伝動手段を用いず、直接にモータと
接続してもよい。支持部は公転軸から延びるアームであ
ってもよい。その他、要するにこの発明の要旨を変更し
ない範囲で種々設計変更しうることは勿論である。また
縦長容器は、直径に対して高さが１．２倍以上で、整数
倍を有する流体を入れる容器を例示したが、その他、高
さが直径よりも長い容器であればよく、実施例のシリン
ジや試験管に限定されるものではない。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、シリンジや試験管の
ような縦長容器に充旗された粘性流体を撹拌棒や撹拌羽
根等の手段を用いることなく、密閉したまま均一に混練
することができ。また、構成が簡単であり信頼性が高い
と共に、小型化することができ有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、混練脱泡装置の実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図２は、縦長容器の配置を変えた異なる実施例
を示す側面図である。

【図３】図３は、同平面図である。

【図４】図４は、縦長容器を平行に配置した場合の異な
る実施例を示す側面図である。

【図５】図４の平面図である。

【符号の説明】

１・・・混練脱泡装置２・・・駆動モータ３・・・公転軸４・・・支持部５・・・自転軸６・・・ホルダー７・・・縦長容器の一例を示すシリンジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】旋回駆動する公転軸に取り付けられて旋
回（公転）する支持部と、上記公転軸と離反した位置で支持部に設けられ、公転軸
の軸線に対して接近する方向に傾斜して配置される自転
軸と、自転軸に取り付けられて旋回（自転）するホルダーと、上部または下部の一方が前記自転軸と離反した位置とな
り他方が自転軸の軸線に接近する方向に傾斜するよう配
置されて上記ホルダーに拘束される縦長容器とからなる
ことを特徴とする混練脱泡装置。
【請求項２】支持部が公転軸に固着されたアームまた
はプレートからなっており、ホルダーがカップ状に形成
されており、公転軸にローラが設けられてホルダーの外
周と接触し摩擦力でホルダーを自転させてなることを特
徴とする請求項１に記載の混練脱泡装置。
【請求項３】ホルダーが、支持部で、公転軸を中心に
その周方向に等間隔に複数配置されてなることを特徴と
する請求項１または４に記載の混練脱泡装置。
【請求項４】縦長容器が、ホルダー内で、自転軸を中
心にその周方向に等間隔に複数配置されてなることを特
徴とする請求項１または３に記載の混練脱泡装置。
【請求項５】縦長容器の自転軸の軸線に接近する側の
端部が、自転軸の軸線に近接しまたは軸線を超えて突出
する位置に配置されてなることを特徴とする請求項４に
記載の混練脱泡装置。