WO2011155370A1 - 真空混練脱泡装置 - Google Patents

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WO2011155370A1 PCT/JP2011/062568 JP2011062568W WO2011155370A1 WO 2011155370 A1 WO2011155370 A1 WO 2011155370A1 JP 2011062568 W JP2011062568 W JP 2011062568W WO 2011155370 A1 WO2011155370 A1 WO 2011155370A1
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revolution
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原田　学
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Definitions

  • the present invention relates to a vacuum kneading deaerator.
  • paste materials used as sealants for liquid crystals, semiconductor elements, etc., and paste materials for pharmaceuticals such as conductor paste materials, resistor paste materials, or pastes for preparations of glue were sufficiently kneaded and defoamed.
  • a paste material for example, two or more liquids having high viscosity and different specific gravity values, or liquid and powder having different specific gravity are uniformly mixed. Often, it is required to be dispersed.
  • a container holding body that removably holds for example, a cup-shaped paste container containing paste material to be kneaded is revolved around a reference drive rotation axis extending in the vertical direction, while being parallel to the reference drive rotation axis.
  • a configuration has been proposed in which the paste material is kneaded while rotating around the rotation axis of operation, and bubbles mixed in the paste material are released (defoamed) using centrifugal force (for example, a patent) Reference 1).
  • the kneading and defoaming apparatus configured to perform the kneading and defoaming processing of the paste material by placing the paste material in a sealed syringe-like container and then reducing the pressure inside the syringe-like container, for example, during operation of the apparatus
  • the gas released into the syringe-like container due to the defoaming action cannot be discharged to the outside of the syringe-like container, so that bubbles remain in the paste material even after processing, that is, the defoaming is insufficient There's a problem.
  • the present invention has been made based on the circumstances as described above, and the paste material accommodated in the cylindrical paste container can be uniformly and sufficiently kneaded and mixed into the paste material. It is an object of the present invention to provide a vacuum kneading and defoaming apparatus capable of sufficiently discharging (defoaming) bubbles that are present at high efficiency.
  • the vacuum kneading defoaming apparatus of the present invention includes a revolving rotator that is rotatably provided in a horizontal plane around a reference drive rotating shaft extending in a vertical direction in a chamber in which an internal space is sealed or decompressed.
  • a container holding means that is detachably held in a state where a central axis obliquely crosses the operating rotation axis, and a rotating mechanism for revolving and a drive mechanism that rotates the container holding means,
  • the paste In the opening of the paste container for putting the paste material in the paste container, the paste is rotated by the action of centrifugal force directed radially outward of the revolving rotating body accompanying the revolution and rotation of the paste container.
  • a deaeration valve that opens the internal space of the container to the internal space of the chamber is provided.
  • the deaeration valve is mounted in a state where the end on the opening side of the paste container is received, a holder having a through-hole formed in the center, and the holder A valve body having a shaft portion inserted into the through hole through a minute gap formed between the inner peripheral surface of the through hole, The valve body is brought into contact with the inner surface of the holder so as to close the minute gap by the action of centrifugal force directed radially outward of the revolving rotating body accompanying the revolution and rotation of the paste container.
  • the chamber can be configured to be slidable between the chamber and the open position where the internal space of the chamber communicates via the minute gap.
  • the valve body further includes a pressure receiving plate, and the revolving rotating body associated with the revolution and rotation of the paste container is performed by the paste material accommodated in the paste container. It can be set as the structure moved to the said closed position by receiving the centrifugal force which goes to the radial direction outward of this, and pressing a pressure receiving plate toward outward.
  • the vacuum kneading defoaming apparatus of the present invention includes a revolving rotator that is rotatably provided in a horizontal plane around a reference drive rotating shaft extending in a vertical direction in a chamber in which an internal space is sealed or decompressed.
  • a cylindrical paste container provided with a paste material to be kneaded and defoamed, which is provided so as to be capable of rotating about an operating rotating shaft extending in a vertical direction at a peripheral edge of the rotating body for revolution,
  • a container holding means that is detachably held in a state where a central axis obliquely crosses the operating rotation axis, and a rotating mechanism for revolving and a drive mechanism that rotates the container holding means,
  • the opening for putting the paste material in the paste container of the paste container does not allow the paste material inside the paste container to permeate, and does not allow the paste material to permeate the gas defoamed from the paste material.
  • a gas permeable membrane is provided.
  • the gas permeable membrane preferably has a thickness of 60 ⁇ m or more and a pore diameter in the range of 0.02 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the paste container simultaneously performs a revolving motion and a precession motion, so that sufficient kneading action is performed on the paste material in the paste container. Since the defoaming action is obtained, the paste material in the paste container can be uniformly and sufficiently kneaded throughout.
  • a degassing valve that is activated by the action of centrifugal force is provided in the opening of the paste container for containing the paste material, or a gas permeable membrane that is impermeable to the paste material is provided.
  • the gas released to the internal space of the paste container after receiving the defoaming action can be discharged to the outside of the paste container, and the inside of the paste container can be maintained at an appropriate vacuum level.
  • the paste material can be sufficiently efficiently and sufficiently processed, and the processed paste material has high quality uniformity. Further, after the predetermined processing is performed, the paste container containing the paste material can be used as it is, so that the working efficiency can be improved and the final use of the paste material can be performed. For example, it is possible to avoid a problem that the quality of the product is deteriorated, for example, when the gas is mixed again in the paste material.
  • FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing an outline of a basic configuration of an example of a vacuum kneading deaerator according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a vertical direction view of the vacuum kneading deaerator shown in FIG. It is a top view when seen from the upper side.
  • This vacuum kneading and defoaming apparatus is a publicly driven and rotated around a cylindrical center chamber 10 forming a sealed space inside and a rotation center axis extending in the vertical direction, which is set as a reference drive rotation axis A.
  • a drive motor 18 having a diverting drive rotating shaft 11, a disk-shaped revolving rotating plate 15 rotated in a horizontal plane around the reference driving rotating shaft A, and a reference driving rotation set as an operating rotating shaft B 1
  • Rotating operation rotating shaft body 21 provided to rotate about a rotation center axis extending in parallel with axis A, and rotation extending in parallel with reference drive rotating shaft A, which are set as operating rotation axes B2 to B4, respectively.
  • a plurality of rotation follower rotating shafts 25 provided for rotation about a central axis, a rotation working rotary shaft drive mechanism 30 for rotating the rotation working rotary shaft 21, and a rotation working rotary shaft. 21 and rotation subordinate
  • a power transmission mechanism 40 for rotationally driving the respective rotary shaft body 25 in a state where synchronization is taken, and a chamber 10 under reduced pressure, for example, a pressure reducing means for the vacuum (not shown).
  • the drive motor 18 is arranged so that the revolving drive rotating shaft 11 penetrates the lower wall of the chamber 10 in an airtight manner and extends in the vertical direction (vertical direction in FIG. 1).
  • the revolution rotating plate 15 is fixed so as to extend along the surface direction perpendicular to the reference driving rotation axis A at the upper end portion of the revolution driving rotation shaft body 11.
  • the rotating shaft 21 for rotation rotates the rotating plate 15 for revolution through a bearing (not shown), for example, at a rotating edge portion (right end edge portion in FIG. 1) that moves circularly by the rotation of the rotating plate 15 for rotation. It is provided in a state extending through the thickness direction.
  • Each of the rotation driven rotary shafts 25 for rotation is a position on the circumference of the revolving rotary plate 15 where the operation rotation shaft B1 is located, and is spaced apart from the operation rotation shaft B1 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the base end portion is fixed to the revolving rotary plate 15 via a bearing (not shown), for example.
  • the rotation working rotary shaft drive mechanism 30 is fixed to the upper surface of the lower wall of the chamber 10 in a state where the revolution drive rotary shaft 11 is inserted (independent state from the revolution drive rotary shaft 11).
  • the pulley 31, the rotation driving pulley 32 fixed at the same horizontal level position as the fixed pulley 31, and the fixed pulley 31 and the rotation driving pulley 32, for example, in parallel are provided at the base end portion of the rotating operation rotating shaft 21.
  • the rotation-use rotating shaft body drive mechanism 30 is configured so that the rotation direction of the rotation-use rotating shaft body 21 is opposite to the rotating direction of the revolving rotary plate 15 (counterclockwise in FIG. 2) (clockwise in FIG. 2). ) To be rotated.
  • the power transmission mechanism 40 includes a driving pulley 41 fixed to the rotating operation rotating shaft 21 and a driven pulley 42 fixed to the rotating driven rotating shaft 25 at the upper level position of the revolution rotating plate 15. And a timing belt 45 stretched by the driving pulley 41 and each driven pulley 42.
  • Each of the rotation rotating shaft 21 for rotation and each of the driven rotation shafts 25 for rotation is a container holding portion (not shown) that detachably holds a cylindrical paste container containing a paste material at its upper end. ), Whereby the container holder is configured.
  • the paste container has, for example, a shape elongated in the axial direction in which the ratio of the length in the axial direction to the maximum inner diameter of the container is in the range of 2.5 to 20 (hereinafter referred to as “syringe-like container”). 50.
  • the syringe-like container 50 in this example has, for example, an opening for putting paste material into the syringe-like container 50 at one end in the axial direction, and the other end is kneaded and defoamed. It has a small-diameter discharge portion 51 for discharging a material.
  • the container holding part is configured such that the syringe-like container 50, for example, the discharge part 51 of the syringe-like container 50 is positioned on the lower side in the vertical direction, and the central axis C of the syringe-like container 50 is the operation rotation axis B1 (B2 to B4). And is held in a state of crossing at an angle.
  • the size of the angle ⁇ formed by the central axis C of the syringe-like container 50 and the rotation axis B1 (B2 to B4) is not particularly limited, but is preferably in the range of 15 to 60 degrees, for example. In the example, it is 45 degrees.
  • the size of the angle ⁇ formed by the central axis C of the syringe-like container 50 and the operating rotation axis B1 (B2 to B4) is the type of paste material to be kneaded and defoamed, the rotational speed of the revolving rotary plate 15, the syringe shape
  • the container 50 can be set in an appropriate range according to the axial length and inner diameter of the container 50, the rotation speed of the rotating rotation rotating shaft 21 (the rotation driven rotating shaft 25), and other conditions.
  • the rotational speed of the revolving rotating plate 15 (revolving speed of the syringe-like container 50) can be adjusted within a range of 400 to 2000 rpm, for example.
  • the rotation speed (rotation speed of the syringe-like container 50) of the rotation operation rotation shaft body 21 (rotation driven rotation shaft body 25) driven to rotate by the rotation of the rotation rotation plate 15 is, for example, the rotation of the rotation rotation plate 15 It is set to be about 1/2 to 1/10 of the speed.
  • the rotation speed of the syringe-like container 50 can be adjusted by adjusting the diameter ratio between the fixed pulley 31 and the rotation driving pulley 32 constituting the rotation-use rotating shaft driving mechanism 30.
  • the rotational speed of the revolving rotary plate 15 is set so that, for example, the degree of the temperature rise of the paste material is 2 ° C./min or less within the above range.
  • a deaeration valve that is actuated by the action of centrifugal force is provided at the opening on one end side of the syringe-like container 50 used in the vacuum kneading deaerator with the above-described configuration.
  • the deaeration valve 60 receives one end of the syringe-like container 50 and closes the opening of the syringe-like container 50.
  • a holder 61 that is detachably attached to the part and a valve body 65 that is slidable with respect to the holder 61 are provided.
  • the holder 61 is made of, for example, a rubber material.
  • the valve body 65 is made of, for example, aluminum or plastics, and the inside of the through hole 62 is formed so that a minute gap G is formed between the inner peripheral surface of the through hole 62 formed in the center portion of the end wall 61A of the holder 61.
  • a shaft portion 66 arranged in a state of being inserted into the shaft portion, a disc-shaped locking portion 67 having an outer diameter larger than the inner diameter of the through hole 62 of the holder 61, which is continuous with the upper end of the shaft portion 66, and the shaft portion
  • a main body 68 having an outer diameter larger than the inner diameter of the through hole 62 of the holder 61, which is continuous with the lower end of 66.
  • valve body 65 is configured so that the syringe-like container 50 is above the center axis C from the lower side due to the rotation of the rotating operation rotating shaft body 21 (the driven driven rotating shaft body 25). Due to the action of the centrifugal force F that is directed outward in the radial direction of the revolving rotary plate 15 when it is in the state of being inclined outward (see FIG.
  • the syringe-like container 50 is below the center axis C downward
  • the centrifugal force F is applied to the outer periphery of the revolving rotary plate 15 in the radially outward direction when it is tilted inward so as to approach the reference drive rotation axis A as it goes upward (see FIG. 4B). Due to the action, an open position in which the upper surface of the main body 68 is separated from the inner surface of the end wall 61A of the holder 61 and the internal space S of the syringe-like container 50 is opened to the internal space of the chamber 10 decompressed through the minute gap G.
  • the syringe-like container 50 containing the paste material P to be kneaded and defoamed is held by the container holding portion of the rotating operation rotating shaft body 21 (rotating driven rotating shaft body 25), and the internal space of the chamber 10 is decompressed. It is assumed that it was done.
  • the revolution drive rotary shaft 11 rotates and the revolution rotary plate 15 fixed to the revolution drive rotary shaft body 11 is rotationally driven around the reference drive rotary axis A in the horizontal plane.
  • the rotating operation rotating shaft body 21 and the deceleration timing belt 35 revolve around the reference driving rotating shaft A together with the revolving rotating plate 15. Since the revolution driving rotary shaft body 11 is fixed independently of the revolution driving rotation shaft body 11, the rotation driving pulley 32 fixed to the rotation driving rotation shaft body 21 rotates in the rotation direction of the revolution rotation plate 15 about the operation rotation shaft B1. Will rotate in the opposite direction. As a result, the rotating operation rotating shaft body 21 is driven to rotate about the operating rotation shaft B1, and each of the rotating driven rotating shaft bodies 25 is synchronized by the timing belt 45, and the operation rotating shafts B2 to B4 are driven. Around the center.
  • the syringe-like container 50 has the central axis C of the operation rotating shaft B1 (B2 to B4). Since the syringe-like container 50 revolves around the reference drive rotation axis A, the syringe-like container 50 is rotated by the rotation of the rotation operation rotation shaft 21 (the rotation driven rotation shaft 25). Then, a precession movement is performed around the crossing position of the central axis C of the syringe-like container 50 and the operation rotation axis B1 (B2 to B4). That is, the syringe-like container 50 swings and rotates with a certain angle with respect to the operating rotation axis B1 (B2 to B4) while revolving with respect to the reference driving rotation axis A.
  • the paste material P in the syringe-like container 50 is simultaneously affected by the precession while receiving the action of the centrifugal force due to the revolution.
  • the movement including the vertical component is performed. That is, as shown in FIG.
  • the deaeration valve 60 provided in the syringe-like container 50 causes the centrifugal force toward the radially outward direction of the revolving rotary plate 15 due to the revolution of the syringe-like container 50 and its rotation.
  • the defoaming of the paste material P is performed in a state where the inside of the syringe-like container 50 is maintained in a predetermined reduced pressure state. That is, as shown in FIG. 3 (A), the syringe-like container 50 is tilted outward by the precession so that the upper part of the center axis C is separated from the reference drive rotation axis A as the upper part of the central axis C is directed upward from below.
  • the valve body 65 has an upper surface of the main body portion 68 of the end wall of the holder 61 by the action of the centrifugal force F directed radially outward of the revolving rotary plate 15 due to the revolving motion and precession motion of the syringe-like container 50.
  • the inner space of the syringe-like container 50 is closed so as to be in contact with the inner surface of 61A and close the minute gap G, and the internal space of the syringe-like container 50 is sealed, so that the paste material P is prevented from flowing out of the syringe-like container 50.
  • the precession causes the syringe-like container 50 to fall inward so that the upper part of the central axis C approaches the reference drive rotation axis A as the upper part of the central axis C moves from the lower part to the upper part.
  • the valve body 65 has an upper surface of the main body portion 68 of the end wall of the holder 61 by the action of the centrifugal force F directed radially outward of the revolving rotary plate 15 due to the revolving motion and precession motion of the syringe-like container 50. It is moved to the open position so as to be separated from the inner surface of 61A.
  • the internal space S of the syringe-like container 50 is within the outer peripheral surface of the shaft portion 66 of the valve body 65 and the through-hole 62 of the holder 61.
  • the internal space S of the syringe-like container 50 is communicated with the internal space S of the decompressed chamber 10 through the minute gap G formed between the peripheral surface and the paste material P is defoamed.
  • the gas released from the paste material P is discharged to the outside of the syringe-like container 50, and the inside of the syringe-like container 50 is maintained in a predetermined reduced pressure state.
  • the syringe-like container 50 performs the revolving motion and the precession motion under a reduced pressure, so that the paste material P in the syringe-like container 50 is transformed into the paste material P.
  • the paste material P in the syringe-like container 50 can be uniformly and sufficiently kneaded throughout.
  • the degassing valve 60 that operates under the action of centrifugal force is provided in the syringe-like container 50, the gas released into the internal space S of the syringe-like container 50 by receiving the defoaming action is syringe-like. Since it can be discharged to the outside of the container 50 and the inside of the syringe-like container 50 can be maintained in a proper reduced pressure state, the defoaming of the paste material P can be performed with high efficiency and sufficient, The paste material has a high quality uniformity.
  • the syringe-like container 50 in which the paste material P is accommodated can be used as it is after the predetermined processing is performed, the working efficiency can be improved and the paste material P can be improved. It is possible to avoid the occurrence of problems such as lowering the quality of the final product in which the gas is used, for example, by re-mixing gas into the paste material.
  • the vacuum kneading defoaming apparatus is a lid having a gas venting function at the opening on one end side for putting the paste material P into the syringe-like container 50 as the syringe-like container 50.
  • the thing of the structure provided with the member 70 is used. As shown in FIGS. 5A and 5B, the lid member 70 receives one end of the syringe-like container 50 and closes the opening of the syringe-like container 50.
  • a bottomed cylindrical holder 61 that is detachably attached to the opening of the inner wall 61 and an inner surface of the end wall 61A of the holder 61 so as to cover a through hole 62 formed at the center position of the end wall 61A.
  • the gas permeable film 75 is impermeable to the paste material.
  • the gas permeable membrane 75 does not transmit the paste material P inside the syringe-like container 50, and has a property of transmitting gas defoamed from the paste material P. It can be constituted by a film.
  • the gas permeable membrane 75 one having a thickness of 60 ⁇ m or more and a pore diameter in the range of 0.02 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less is preferably used.
  • the maximum mass of the paste material P accommodated in the syringe-like container 50 is m [kg]
  • the revolution radius of the syringe-like container 50 (distance between the reference drive rotation axis A and the operation rotation axis B1 (B2 to B4)) R [m]
  • the revolution frequency of the syringe-like container 50 is f [Hz]
  • the rotation angle of the syringe-like container 50 (the angle formed by the central axis C of the syringe-like container 50 and the operating rotation axis B1 (B2 to B4)) Is ⁇ [°]
  • the maximum value F max [N] of the centrifugal force acting on the paste material P is expressed by the following formula (1).
  • the average value P [Pa] of the pressure applied to the gas permeable membrane 75 is expressed by the following formula (2). It is.
  • the flow rate q [m 3 / s] of the paste material flowing in the pores of the gas permeable membrane 75 determines the pore radius (average radius or retained particle radius) of the gas permeable membrane 75 as a [ m]
  • the thickness of the gas permeable film 75 is L [m]
  • the viscosity of the paste material P is ⁇ [Pa ⁇ s]
  • the critical flow rate q min [m 3 / s] at which the paste material P does not flow out from the pores of the gas permeable membrane 75 due to the action of centrifugal force is the maximum value t max [min] of the kneading time and the revolution speed Is represented by the following formula (4), where N max [rpm] is the maximum value, and tp [s] is the pressurizing time during one revolution of the revolution due to the centrifugal force applied to the gas permeable membrane 75.
  • the maximum mass m of the paste material P accommodated in the syringe-like container 50 is 5 to 50 [g] (60 to 80% of the capacity of the syringe-like container 50), and the syringe
  • the revolution radius r of the cylindrical container 50 is 80 to 120 [mm]
  • the revolution frequency f of the syringe container 50 is 5 to 20 [Hz]
  • the rotation angle ⁇ of the syringe container 50 is 15 to 60 [°]
  • the inner radius b of 50 is 4 to 12 [mm]
  • the revolution period T of the syringe-like container 50 is 50 to 200 [ms]
  • the revolution time is within 10 minutes
  • the ratio of the revolution speed and the rotation speed of the syringe-like container 50 ( (Rotational speed ratio) n is 1/2 to 1/10.
  • the value of ⁇ at which the paste material P does not flow from the pores under the conditions of the maximum centrifugal force and the maximum revolution time is 0.37 ⁇ 10 ⁇
  • the size is 3 or less.
  • the upper limit value a max of the pore diameter in the gas permeable membrane 75 is used for LED manufacturing in which the paste material P to be processed is, for example, a particulate thermosetting resin material mixed with a particulate fluorescent substance.
  • the size of the granular material (fluorescent substance) may be set so as not to be discharged from the pores.
  • the particle diameter of the fluorescent substance in the sealant for LED manufacture is usually larger than 10 [ ⁇ m], for example, and therefore the upper limit value a max of the pore diameter in the gas permeable membrane 75 can be set to 20 [ ⁇ m]. it can.
  • the syringe-like container 50 is driven by the precession shaft so that the upper side of the central axis C is shifted from the lower side to the upper side by the precession motion.
  • the syringe-like container 50 is moved toward the upper side of the center axis C by the precession from the state where it has fallen outward so as to be separated from A.
  • the bubbles mixed in the paste material P are subjected to a defoaming action so that they are violently brought into contact with the vacuum interface in the syringe-like container 50, and the syringe-like container 50 It is discharged (defoamed) into the internal space S.
  • the gas (air) released into the internal space S of the syringe-like container 50 is a paste material in the syringe-like container 50 in the process from the state shown in FIG. 5B to the state shown in FIG.
  • the container 50 is moved to the upper end side in the axial direction of the container 50, whereby the gas in the inner space S of the syringe-like container 50 passes through the gas permeable film 75 and is discharged to the outside of the syringe-like container 50 through the through hole 62.
  • the inside of the container 50 is maintained in a predetermined reduced pressure state.
  • the paste material P in the syringe-like container 50 can be uniformly and sufficiently kneaded throughout, and the lid member 70 including the gas permeable membrane 75 having a specific pore diameter is a syringe-like shape.
  • the syringe-like container receives the gas released to the internal space S of the syringe-like container 50 through the degassing action through the gas permeable membrane 75.
  • the syringe-like container 50 can be discharged to the outside, and the inside of the syringe-like container 50 can be maintained in a proper reduced pressure state, so that the defoaming of the paste material P can be performed with high efficiency and sufficient, and the paste after processing The material has a high quality uniformity.
  • the deaeration valve provided in the syringe-like container is not limited to a configuration operated by a centrifugal force acting on the mass of the valve body itself.
  • the paste material P accommodated in the syringe-like container 50 is actuated by the pressure by the paste material P generated by the action of centrifugal force. Can be. Even in such a configuration, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment.
  • the deaeration valve 60A is a circle having an outer diameter smaller than the inner diameter of the syringe-like container 50, in which the valve body 65 is continuous with the lower end of the main body part 68 via the shaft part 66A in the deaeration valve 60 in the above embodiment.
  • the structure is the same as that of the deaeration valve 60 except that it further includes a plate-shaped pressure receiving plate 69.
  • a minute gap K having a size that allows only the gas degassed from the paste material P to pass therethrough is formed. ing.
  • the deaeration valve 60A is configured so that the syringe-like container 50 is located above the central axis C from below by the rotation of the rotation working rotary shaft 21 (rotation driven rotary shaft 25). Centrifugal force outwardly in the radial direction of the revolving rotary plate 15 received by the paste material P in the syringe-like container 50 when the paste material P in the syringe-like container 50 is tilted outward so as to move away from the reference drive rotation axis A as it goes upward.
  • the pressure receiving plate 69 of the valve body 65 is pressed outward by the paste material P, so that the upper surface of the main body 68 is brought into contact with the inner surface of the end wall 61A of the holder 61 and A closed position that is moved so as to close the minute gap G formed between the inner peripheral surface of the through hole 62 and the outer peripheral surface of the shaft portion 66 of the valve body 65 to close the internal space S of the syringe-like container 50; Shown in Figure 6 (B) Further, the inner side of the syringe-like container 50 approaches the reference drive rotation axis A as the upper side of the center axis C is moved upward from the lower side due to the rotation of the rotation working rotation shaft body 21 (rotation driven rotation shaft body 25).
  • the upper surface of the main body 68 is separated from the inner surface of the end wall 61 ⁇ / b> A of the holder 61 by the action of the centrifugal force F that is received when the revolving rotary plate 15 is diametrically outward.
  • the internal space 50 is slidable between an open position where the internal space 50 is opened to the internal space of the chamber 10 whose pressure is reduced through the minute gap G.
  • the internal space S of the syringe-like container 50 has a minute gap K formed between the peripheral surface of the pressure receiving plate 69 and the inner peripheral surface of the syringe-like container, and Via the minute gap G formed between the outer peripheral surface of the shaft portion 66 of the valve body 65 and the inner peripheral surface of the through-hole 62 of the holder 61, the internal space of the decompressed chamber 10 is communicated.
  • the gas released into the internal space S of the syringe-like container 50 is discharged to the outside of the syringe-like container 50, and the inside of the syringe-like container 50 is maintained in a predetermined reduced pressure state.
  • the number of container holding parts that hold the syringe-like container is not particularly limited.
  • the rotating rotating shaft drive mechanism for rotation is not limited to the above-described configuration, and is configured by, for example, a planetary gear mechanism. It is not necessary that the power source for the revolution movement and the precession movement be the same.
  • the vacuum kneading and defoaming apparatus of the present invention can uniformly and sufficiently knead the paste material accommodated in the syringe-like container, and can efficiently remove bubbles mixed in the paste material. Since it can be sufficiently discharged (defoamed), it is extremely useful when it is required to minimize the bubble size to 1 ⁇ m or less.
  • a chip-like blue light-emitting LED element is molded by a phosphor layer made of a transparent thermosetting resin (sealing agent) mixed with a YAG phosphor (yellow phosphor), White light is emitted by the blue light from the blue light emitting LED element that passes through the phosphor layer and the yellow light by the light emission of the phosphor layer when the phosphor is excited by the blue light from the blue light emitting LED element.
  • kneading mixing of the sealing agent used when manufacturing LED made into the structure, and a defoaming process are performed is mentioned.

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Abstract

　円筒型のペースト容器内のペースト材料に対して、均一かつ十分な混練処理および高い効率での十分な脱泡処理を行うことのできる真空混練脱泡装置を提供する。　この真空混練脱泡装置は、減圧状態とされるチャンバ内に設けられた、基準駆動回転軸を中心に水平面内で回転される公転用回転体と、公転用回転体の周回縁部において基準駆動回転軸と平行な作動回転軸を中心に自転自在に設けられた、ペースト容器をその中心軸が作動回転軸と斜めに交叉する状態で着脱自在に保持する容器保持手段と、公転用回転体および容器保持手段を回転させる駆動機構とを備えており、ペースト容器のペースト材料導入用の開口部に、ペースト容器の公転および自転に伴う遠心力の作用によってペースト容器の内部空間をチャンバの内部空間に開放する脱気弁、あるいは、ペースト材料不透過性のガス透過膜が設けられている。

Description

真空混練脱泡装置
　本発明は、真空混練脱泡装置に関する。
　例えば、液晶、半導体素子などの封止剤として用いられるペースト材料や、導電体ペースト材料、抵抗体ペースト材料、あるいは、ぬり薬の調合ペーストなどの医薬用ペースト材料は、十分に混練、脱泡した状態で使用されることが必要とされており、このようなペースト材料においては、例えば、粘度が高く比重値の異なる２液以上のもの、あるいは比重の異なる液体と粉体とを、均一に混合、分散させることが求められることも少なくない。
　現在、ペースト材料の混練、脱泡処理を行うための混練脱泡装置として、種々のタイプのものが提案されている。例えば、混練すべきペースト材料が収容された例えばカップ状のペースト容器を着脱自在に保持する容器保持体を、鉛直方向に伸びる基準駆動回転軸の周りを公転させながら、基準駆動回転軸と平行な作動回転軸を中心に自転させることにより、ペースト材料の混練を行うとともに遠心力を利用してペースト材料に混入している気泡を放出（脱泡）する構成のものが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
　また、ペースト材料に混入している気泡を効率よく放出するために、ペースト容器内を減圧状態として、上記のような混練、脱泡処理を行う構成の混練脱泡装置が提案されている（例えば特許文献２参照。）。
　而して、これらペースト材料は一般に例えばシリンジに充填された状態で使用されるものであることから、混練、脱泡処理がなされたペースト材料をペースト容器からシリンジに収容させるときに、気体を巻き込む可能性を増大させることとなり、すでに実施された混練、脱泡処理が無駄になるおそれがある、という問題がある。
　このような問題に対して、ペースト材料を密閉型のシリンジ状容器に収容した後に、ペースト材料の混練、脱泡処理を行う構成の混練脱泡装置が提案されている（例えば特許文献３参照。）。
特開平０６－３４３９１３号公報 特許第３６２７２２０号公報 特開２００６－１３０４９２号公報
　しかしながら、ペースト材料を密閉型のシリンジ状容器に収容した後に、例えばシリンジ状容器内を減圧状態として、ペースト材料の混練、脱泡処理を行う構成の混練脱泡装置においては、装置の動作中において、脱泡作用によりシリンジ状容器内に放出された気体を、シリンジ状容器の外部に排出することができないため、処理後においても気泡がペースト材料に残る、すなわち、脱泡が不十分であるという問題がある。
　本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、円筒型のペースト容器内に収容されたペースト材料を均一にしかも十分に混練することができると共に、ペースト材料に混入されている気泡を高い効率で十分に排出（脱泡）することのできる真空混練脱泡装置を提供することを目的とする。
　本発明の真空混練脱泡装置は、内部空間が密閉状態または減圧状態とされるチャンバ内において、鉛直方向に伸びる基準駆動回転軸を中心に水平面内で回転自在に設けられた公転用回転体と、当該公転用回転体の周回縁部において鉛直方向に伸びる作動回転軸を中心に自転自在に設けられた、混練、脱泡すべきペースト材料が収容された円筒型のペースト容器を当該ペースト容器の中心軸が前記作動回転軸と斜めに交叉する状態で着脱自在に保持する容器保持手段と、当該公転用回転体および当該容器保持手段を回転させる駆動機構とを備えており、
　前記ペースト容器の、当該ペースト容器内にペースト材料を入れるための開口部には、当該ペースト容器の公転および自転に伴う前記公転用回転体の径方向外方に向かう遠心力の作用によって、当該ペースト容器の内部空間を前記チャンバの内部空間に開放する脱気弁が設けられていることを特徴とする。
　本発明の真空混練脱泡装置においては、前記脱気弁は、前記ペースト容器の開口部側の端部を受容した状態で装着される、中央に貫通孔が形成されたホルダーと、当該ホルダーの貫通孔の内周面との間に形成された微小間隙を介して当該貫通孔内に挿通される軸部を有する弁体とを備えており、
　前記弁体は、前記ペースト容器の公転および自転に伴う前記公転用回転体の径方向外方に向かう遠心力の作用により前記微小間隙を閉塞するよう前記ホルダーの内面に当接されてペースト容器の内部空間を密閉する閉位置と、前記ペースト容器の公転および自転に伴う前記公転用回転体の径方向外方に向かう遠心力の作用により前記ホルダーの内面より離間してペースト容器の内部空間と減圧された前記チャンバの内部空間とを前記微小間隙を介して連通させる開位置との間で、摺動可能に設けられた構成のものとすることができる。
　また、本発明の真空混練脱泡装置においては、前記弁体は受圧板をさらに有しており、ペースト容器内に収容されたペースト材料が当該ペースト容器の公転および自転に伴う前記公転用回転体の径方向外方に向かう遠心力を受けて受圧板を外方に向かって押圧することにより前記閉位置に移動される構成のものとすることができる。
　本発明の真空混練脱泡装置は、内部空間が密閉状態または減圧状態とされるチャンバ内において、鉛直方向に伸びる基準駆動回転軸を中心に水平面内で回転自在に設けられた公転用回転体と、当該公転用回転体の周回縁部において垂直方向に伸びる作動回転軸を中心に自転自在に設けられた、混練、脱泡すべきペースト材料が収容された円筒型のペースト容器を当該ペースト容器の中心軸が前記作動回転軸と斜めに交叉する状態で着脱自在に保持する容器保持手段と、当該公転用回転体および当該容器保持手段を回転させる駆動機構とを備えており、
　前記ペースト容器の、当該ペースト容器内にペースト材料を入れるための開口部には、前記ペースト容器の内部におけるペースト材料を透過させず、当該ペースト材料から脱泡された気体を透過するペースト材料不透過性のガス透過膜が設けられていることを特徴とする。
　本発明の真空混練脱泡装置においては、前記ガス透過膜は、厚さが６０μｍ以上のものにおいて、細孔径が０．０２μｍ以上、２０μｍ以下の範囲内にあるものであることが好ましい。
　本発明の真空混練脱泡装置によれば、基本的には、例えば減圧下において、ペースト容器が公転運動および歳差運動を同時に行うことにより、ペースト容器内のペースト材料に対して十分な混練作用、脱泡作用が得られるので、ペースト容器内のペースト材料をその全体にわたって均一にしかも十分に混練することができる。しかも、ペースト容器の、ペースト材料を入れるための開口部に、遠心力の作用により作動する脱気弁が設けられていることにより、あるいは、ペースト材料不透過性のガス透過膜が設けられていることにより、脱泡作用を受けてペースト容器の内部空間に放出された気体をペースト容器の外部に排出することができてペースト容器内を適正な真空度に維持することができるので、脱泡を高い効率でかつ十分に行うことができ、処理後のペースト材料は、品質の均一性の高いものとなる。
　また、所定の処理が行われた後においては、ペースト材料が収容されたペースト容器をそのままの状態で使用することができるので、作業効率を向上させることができると共に、当該ペースト材料が用いられる最終製品の品質を例えばペースト材料に気体が再び混入されることによって低下させる、などの不具合が生ずることを回避することができる。
本発明の第１の実施の形態に係る真空混練脱泡装置の一例における基本構成の概略を示す説明用断面図である。 図１に示す真空混練脱泡装置を鉛直方向上方側から見たときの平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る真空混練脱泡装置において用いられるペースト容器に設けられた脱気弁の動作を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る真空混練脱泡装置における、ペースト容器内に収容されたペースト材料に生ずる混練、脱泡作用を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る真空混練脱泡装置において用いられるペースト容器に設けられたガス透過膜の作用を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る真空混練脱泡装置の他の例におけるペースト容器に設けられた脱気弁の動作を説明するための説明図である。
　以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る真空混練脱泡装置の一例における基本構成の概略を示す説明用断面図、図２は、図１に示す真空混練脱泡装置を鉛直方向上方側から見たときの平面図である。
　この真空混練脱泡装置は、内部に密閉された空間を形成する円筒型形状のチャンバ１０と、基準駆動回転軸Ａとして設定される、鉛直方向に延びる回転中心軸を中心として回転駆動される公転用駆動回転軸体１１を有する駆動モータ１８と、基準駆動回転軸Ａを中心に水平面内で回転される円板状の公転用回転板１５と、作動回転軸Ｂ１として設定される、基準駆動回転軸Ａと平行に延びる回転中心軸を中心に自転自在に設けられた自転用作動回転軸体２１と、各々、作動回転軸Ｂ２～Ｂ４として設定される、基準駆動回転軸Ａと平行に延びる回転中心軸を中心に自転自在に設けられた複数の自転用従動回転軸体２５と、自転用作動回転軸体２１を回転駆動させる自転用作動回転軸体駆動機構３０と、自転用作動回転軸体２１および自転用従動回転軸体２５の各々を同期がとられた状態で回転駆動させる動力伝達機構４０と、チャンバ１０内を減圧状態、例えば真空状態とするための減圧手段（図示せず）とを備えている。
　駆動モータ１８は、公転用駆動回転軸体１１がチャンバ１０の下壁を気密に貫通して鉛直方向（図１において上下方向）に伸びるよう配置されている。
　公転用回転板１５は、公転用駆動回転軸体１１の上端部において、基準駆動回転軸Ａに対して垂直な面方向に沿って伸びるよう固定されている。
　自転用作動回転軸体２１は、公転用回転板１５の周回によって円運動する周回縁部（図１においては右端縁部）において、例えばベアリング（図示せず）を介して公転用回転板１５をその厚み方向に貫通して伸びる状態で設けられている。
　各々の自転用従動回転軸体２５は、公転用回転板１５における、作動回転軸Ｂ１が位置される円周上の位置であって、作動回転軸Ｂ１と周方向に互いに等間隔毎に離間した位置において、基端部が例えばベアリング（図示せず）を介して公転用回転板１５に固定されている。
　自転用作動回転軸体駆動機構３０は、公転用駆動回転軸体１１が挿通された状態（公転用駆動回転軸体１１と独立した状態）で、チャンバ１０の下壁の上面に固定された固定プーリ３１と、自転用作動回転軸体２１の基端部における、固定プーリ３１と同一水平レベル位置に固定された自転用駆動プーリ３２と、固定プーリ３１と自転用駆動プーリ３２とによって例えば平行掛けされた減速タイミングベルト３５とにより構成されている。この自転用作動回転軸体駆動機構３０は、自転用作動回転軸体２１を、その回転方向が公転用回転板１５の回転方向（図２において反時計方向）と逆方向（図２において時計方向）となるよう、回転駆動させる。
　動力伝達機構４０は、各々、公転用回転板１５の上方レベル位置において、自転用作動回転軸体２１に固定された原動プーリ４１、および、自転用従動回転軸体２５に固定された従動プーリ４２と、原動プーリ４１および各々の従動プーリ４２によって張設されたタイミングベルト４５とにより構成されている。
　自転用作動回転軸体２１および各々の自転用従動回転軸体２５は、いずれも、上端部に、ペースト材料が収容された円筒型のペースト容器を着脱自在に保持する容器保持部（図示せず）を有し、これにより、容器保持体が構成されている。ここに、ペースト容器は、例えば軸方向の長さと容器最大内径寸法との比が２．５～２０の範囲内にある軸方向に細長い形態を有するもの（以下、「シリンジ状容器」という。）５０である。この例におけるシリンジ状容器５０は、例えば、軸方向における一端部に、ペースト材料をシリンジ状容器５０内に入れるための開口部を有し、他端部に、混練、脱泡処理がなされたペースト材料を吐出するための小径の吐出部５１を有する。
　容器保持部は、シリンジ状容器５０を、例えば、シリンジ状容器５０の吐出部５１が鉛直方向下方側に位置されると共に当該シリンジ状容器５０の中心軸Ｃが作動回転軸Ｂ１（Ｂ２～Ｂ４）と斜めに交叉する状態で、保持するものである。
　シリンジ状容器５０の中心軸Ｃと作動回転軸Ｂ１（Ｂ２～Ｂ４）とがなす角度θの大きさは、特に限定されるものではないが、例えば、１５～６０度の範囲が好ましく、図示の例においては４５度とされている。シリンジ状容器５０の中心軸Ｃと作動回転軸Ｂ１（Ｂ２～Ｂ４）とがなす角度θの大きさは、混練、脱泡すべきペースト材料の種類、公転用回転板１５の回転速度、シリンジ状容器５０の軸方向の長さおよび内径、自転用作動回転軸体２１（自転用従動回転軸体２５）の自転速度、その他の条件に応じて適宜の範囲において設定することができる。
　公転用回転板１５の回転速度（シリンジ状容器５０の公転速度）は、例えば４００～２０００ｒｐｍの範囲内で調整可能とされている。公転用回転板１５の回転によって回転駆動される自転用作動回転軸体２１（自転用従動回転軸体２５）の回転速度（シリンジ状容器５０の自転速度）は、例えば公転用回転板１５の回転速度に対して１／２～１／１０程度の大きさとなるよう設定されている。ここに、シリンジ状容器５０の自転速度の調整は、自転用作動回転軸体駆動機構３０を構成する固定プーリ３１および自転用駆動プーリ３２との直径比を調整することにより行うことができる。
　また、公転用回転板１５の回転速度は、上記範囲内において、例えばペースト材料の温度上昇の程度が２℃／ｍｉｎ以下となるよう設定されていることが好ましい。
　而して、上記の構成の真空混練脱泡装置において用いられるシリンジ状容器５０の一端側の開口部には、遠心力の作用により作動される脱気弁が設けられている。
　図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、脱気弁６０は、シリンジ状容器５０の一端部を受容してシリンジ状容器５０の開口部を塞ぐよう、シリンジ状容器５０の一端部に着脱自在に装着されるホルダー６１と、このホルダー６１に対して摺動自在に設けられた弁体６５とを備えている。ホルダー６１は、例えばゴム材により構成されている。
　弁体６５は、例えばアルミニウムまたはプラスチックスよりなり、ホルダー６１の端壁６１Ａの中央部に形成された貫通孔６２の内周面との間に微小間隙Ｇが形成されるよう、貫通孔６２内に挿通された状態で配置された軸部６６と、この軸部６６の上端に連続する、ホルダー６１の貫通孔６２の内径より大きい外径を有する円板状の係止部６７と、軸部６６の下端に連続する、ホルダー６１の貫通孔６２の内径より大きい外径を有する本体部６８とを有する。
　弁体６５は、図３（Ａ）に示すように、自転用作動回転軸体２１（自転用従動回転軸体２５）の自転によってシリンジ状容器５０がその中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａから離間するよう外側に倒れた状態（図４（Ａ）参照）にあるときに受ける、公転用回転板１５の径方向外方へ向かう遠心力Ｆの作用により、本体部６８の上面がホルダー６１の端壁６１Ａの内面に当接されてホルダー６１の貫通孔６２の内周面と弁体６５の軸部６６の外周面との間に形成された微小間隙Ｇを閉塞するよう移動されてシリンジ状容器５０の内部空間Ｓを閉鎖する閉位置と、図３（Ｂ）に示すように、自転用作動回転軸体２１（自転用従動回転軸体２５）の自転によってシリンジ状容器５０がその中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａに接近するよう内側に倒れた状態（図４（Ｂ）参照）にあるときに受ける、公転用回転板１５の径方向外方へ向かう遠心力Ｆの作用により、本体部６８の上面がホルダー６１の端壁６１Ａの内面より離間してシリンジ状容器５０の内部空間Ｓを微小間隙Ｇを介して減圧されたチャンバ１０の内部空間に開放する開位置との間で、摺動可能に設けられている。
　以下、上記の真空混練脱泡装置の動作について説明する。
　混練、脱泡すべきペースト材料Ｐが収容されたシリンジ状容器５０が、自転用作動回転軸体２１（自転用従動回転軸体２５）における容器保持部に保持され、チャンバ１０の内部空間が減圧された状態とされる。駆動モータ１８が駆動されると、公転用駆動回転軸体１１が回転してこれに固定された公転用回転板１５が水平面内において基準駆動回転軸Ａを中心として回転駆動される。
　公転用回転板１５の回転駆動に伴って、自転用作動回転軸体２１および減速タイミングベルト３５も公転用回転板１５と共に基準駆動回転軸Ａの周りを公転するようになるが、固定プーリ３１が公転用駆動回転軸体１１と独立して固定されているため、自転用作動回転軸体２１に固定された自転用駆動プーリ３２は、作動回転軸Ｂ１を中心として公転用回転板１５の回転方向と逆方向に回転することとなる。その結果、自転用作動回転軸体２１が作動回転軸Ｂ１を中心として回転駆動され、各々の自転用従動回転軸体２５がタイミングベルト４５により同期がとられた状態で、作動回転軸Ｂ２～Ｂ４を中心として回転駆動される。
　そして、作動回転軸Ｂ１～Ｂ４を中心として自転する自転用作動回転軸体２１および自転用従動回転軸体２５には、シリンジ状容器５０がその中心軸Ｃが作動回転軸Ｂ１（Ｂ２～Ｂ４）と斜めに交叉する状態で保持されているため、シリンジ状容器５０は、基準駆動回転軸Ａの周りを公転しながら、自転用作動回転軸体２１（自転用従動回転軸体２５）の自転により、当該シリンジ状容器５０の中心軸Ｃと作動回転軸Ｂ１（Ｂ２～Ｂ４）との交叉位置を中心とする歳差運動をするようになる。すなわち、シリンジ状容器５０は、基準駆動回転軸Ａに関して公転しながら、作動回転軸Ｂ１（Ｂ２～Ｂ４）に対して一定の角度を有して首振り回転運動をする。
　シリンジ状容器５０がこのような公転運動および歳差運動を同時に行うため、シリンジ状容器５０内のペースト材料Ｐは、公転運動による遠心力の作用を受けながら、同時に歳差運動による作用を受けて、水平方向の二重の回転運動のみでなく、上下方向成分を含む運動を行うようになる。すなわち、図４（Ａ）に示すように、歳差運動によって中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａから離間するよう外側に倒れた状態にあるときには、シリンジ状容器５０内のペースト材料Ｐには、公転用回転板１５の径方向外方に向かう遠心力Ｆによってシリンジ状容器５０の一端側（脱気弁６０側）に偏った状態とされるよう上方に移動され、一方、図４（Ｂ）に示すように、歳差運動によって中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａに接近するよう内側に倒れた状態にあるときには、シリンジ状容器５０内のペースト材料Ｐは、公転用回転板１５の径方向外方に向かう遠心力Ｆによってシリンジ状容器５０の他端側（吐出部５１側）に偏った状態とされるよう下方に移動され、これにより、スパイラル状の混練作用を受ける。
　また、シリンジ状容器５０内のペースト材料Ｐがスパイラル状の混練作用を受けることにより、ペースト材料Ｐに混入している気泡は、シリンジ状容器５０内の真空界面に激しく接触されるよう脱泡作用を受けてシリンジ状容器５０の内部空間Ｓに放出（脱泡）されることになる。然るに、上記の真空混練脱泡装置においては、シリンジ状容器５０に設けられた脱気弁６０が、シリンジ状容器５０の公転およびの自転による公転用回転板１５の径方向外方に向かう遠心力Ｆの作用によって開閉されることにより、ペースト材料Ｐの脱泡が、シリンジ状容器５０内が所定の減圧状態に維持された状態で、行われる。
　すなわち、図３（Ａ）に示すように、歳差運動によってシリンジ状容器５０がその中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａから離間するよう外側に倒れた状態にあるときには、シリンジ状容器５０の公転運動および歳差運動による公転用回転板１５の径方向外方に向かう遠心力Ｆの作用により、弁体６５がその本体部６８の上面がホルダー６１の端壁６１Ａの内面に当接されて微小間隙Ｇを閉塞するよう閉位置に移動されてシリンジ状容器５０の内部空間が密閉され、ペースト材料Ｐがシリンジ状容器５０の外部に流出することが防止される。一方、図３（Ｂ）に示すように、歳差運動によってシリンジ状容器５０がその中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａに接近するよう内側に倒れた状態にあるときには、シリンジ状容器５０の公転運動および歳差運動による公転用回転板１５の径方向外方に向かう遠心力Ｆの作用により、弁体６５がその本体部６８の上面がホルダー６１の端壁６１Ａの内面より離間するよう開位置に移動される。弁体６５がシリンジ状容器５０の内部空間Ｓを開放する開位置にあるときには、シリンジ状容器５０の内部空間Ｓが、弁体６５の軸部６６の外周面とホルダー６１の貫通孔６２の内周面との間に形成された微小間隙Ｇを介して、減圧されたチャンバ１０の内部空間Ｓに連通され、これにより、ペースト材料Ｐが脱泡作用を受けることによりシリンジ状容器５０の内部空間に当該ペースト材料Ｐより放出された気体がシリンジ状容器５０の外部に排出され、シリンジ状容器５０内が所定の減圧状態に維持される。
　而して、上記の真空混練脱泡装置によれば、基本的には、減圧下において、シリンジ状容器５０が公転運動および歳差運動を行うことにより、シリンジ状容器５０内のペースト材料Ｐに対して十分な混練作用、脱泡作用が得られるので、シリンジ状容器５０内のペースト材料Ｐをその全体にわたって均一にしかも十分に混練することができる。しかも、遠心力の作用を受けて作動する脱気弁６０がシリンジ状容器５０に設けられていることにより、脱泡作用を受けてシリンジ状容器５０の内部空間Ｓに放出された気体をシリンジ状容器５０の外部に排出することができてシリンジ状容器５０内を適正な減圧状態に維持することができるので、ペースト材料Ｐの脱泡を高い効率でかつ十分に行うことができ、処理後のペースト材料は、品質の均一性の高いものとなる。
　また、所定の処理が行われた後においては、ペースト材料Ｐが収容されたシリンジ状容器５０をそのままの状態で使用することができるので、作業効率を向上させることができると共に、当該ペースト材料Ｐが用いられる最終製品の品質を例えばペースト材料に気体が再び混入されることによって低下させる、などの不具合が生ずることを回避することができる。
＜第２の実施の形態＞
　本発明の第２の実施の形態に係る真空混練脱泡装置は、シリンジ状容器５０として、ペースト材料Ｐをシリンジ状容器５０内に入れるための一端側の開口部に、ガス抜き機能を有する蓋部材７０が設けられた構成のものが用いられる。
　蓋部材７０は、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、シリンジ状容器５０の一端部を受容してシリンジ状容器５０の開口部を塞ぐよう、シリンジ状容器５０の一端側の開口部に着脱自在に装着される有底円筒状のホルダー６１と、このホルダー６１の端壁６１Ａの内面において、端壁６１Ａの中央位置に形成された貫通孔６２を覆うよう設けられた、ペースト材料不透過性のガス透過膜７５とにより構成されている。
　ガス透過膜７５は、シリンジ状容器５０の内部におけるペースト材料Ｐを透過させず、ペースト材料Ｐから脱泡された気体を透過する性質を有する、例えばフィルム状のものであって、例えば高分子分離膜により構成することができる。
　ガス透過膜７５としては、厚みが６０μｍ以上であるものにおいて、細孔径が例えば０．０２μｍ以上、２０μｍ以下の範囲内にあるものが用いられることが好ましい。
　以下、ガス透過膜７５として、細孔径が上記範囲内にあるものが用いられることが好ましい理由を説明する。
　例えば、シリンジ状容器５０内に収容されるペースト材料Ｐの最大質量をｍ〔ｋｇ〕、シリンジ状容器５０の公転半径（基準駆動回転軸Ａと作動回転軸Ｂ１（Ｂ２～Ｂ４）との距離）をｒ〔ｍ〕、シリンジ状容器５０の公転周波数をｆ〔Ｈｚ〕、シリンジ状容器５０の自転角度（シリンジ状容器５０の中心軸Ｃと作動回転軸Ｂ１（Ｂ２～Ｂ４）とがなす角度）をθ〔°〕とすると、ペースト材料Ｐに作用される遠心力の最大値Ｆmax 〔Ｎ〕は、下記式（１）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　従って、シリンジ状容器５０の内半径をｂ〔ｍ〕、遠心力の平均値をＦとすると、ガス透過膜７５に作用される圧力の平均値Ｐ〔Ｐａ〕は、下記式（２）で示される。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　一方、ハーゲンポアズイユの法則より、ガス透過膜７５の細孔中を流れるペースト材料の流量ｑ〔ｍ3 ／ｓ〕は、ガス透過膜７５の細孔半径（平均半径あるいは保留粒子半径）をａ〔ｍ〕、ガス透過膜７５の膜厚をＬ〔ｍ〕、ペースト材料Ｐの粘度をη〔Ｐａ・ｓ〕とすると、下記式（３）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　また、遠心力の作用を受けてペースト材料Ｐがガス透過膜７５の細孔から流れ出ない限界流量ｑmin 〔ｍ3 ／ｓ〕は、混練り時間の最大値ｔmax 〔ｍｉｎ〕、公転回転数の最大値をＮmax 〔ｒｐｍ〕、ガス透過膜７５に作用される遠心力による公転１回転中の加圧時間をｔｐ〔ｓ〕とすると、下記式（４）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　従って、ｑ＜ｑmin であれば、ペースト材料Ｐはガス透過膜７５の細孔から排出されないこととなるから、上記式（３）および式（４）より、下記式（５）の関係式が導かれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　上記の真空混練脱泡装置においては、例えば、シリンジ状容器５０内に収容されるペースト材料Ｐの最大質量ｍが５～５０〔ｇ〕（シリンジ状容器５０の容量の６０～８０％）、シリンジ状容器５０の公転半径ｒが８０～１２０〔ｍｍ〕、シリンジ状容器５０の公転周波数ｆが５～２０〔Ｈｚ〕、シリンジ状容器５０の自転角度θが１５～６０〔°〕、シリンジ状容器５０の内半径ｂが４～１２〔ｍｍ〕、シリンジ状容器５０の公転周期Ｔが５０～２００〔ｍｓ〕、公転時間が１０分以内、シリンジ状容器５０の公転速度と自転速度との比（回転数比）ｎが１／２～１／１０とされ、従って、最大の遠心力および最大の公転時間の条件で、細孔からペースト材料Ｐが流れでないαの値は０．３７×１０-3以下の大きさとされる。
　また、上記の真空混練脱泡装置において処理されるペースト材料Ｐの粘度の下限値ηmin は、例えば０．２〔Ｐａ・ｓ〕程度であることから、ガス透過膜７５の厚みが６０〔μｍ〕以上（最小値Ｌmin が６０〔μｍ〕）である場合には、ガス透過膜７５における細孔の半径の下限値ａmin は、上記式（５）より、ａmin ＝Ｌmin ×αmax ×ηmin  (1/2) ≒０．０１〔μｍ〕となり、ガス透過膜７５の細孔の下限値は０．０２〔μｍ〕となる。
　一方、ガス透過膜７５における細孔径の上限値ａmax は、処理されるペースト材料Ｐが、例えば、ペースト状の熱硬化性樹脂材料中に粒子状の蛍光物質が混入されてなるＬＥＤ製造用の封止剤などの、液体と粒状体とが混入されたものである場合などにおいて、粒状体（蛍光物質）が細孔から排出されない大きさとされていればよい。例えばＬＥＤ製造用の封止剤における蛍光物質の粒子径は、通常、例えば１０〔μｍ〕より大きいことから、ガス透過膜７５における細孔径の上限値ａmax を２０〔μｍ〕に設定することができる。　　　
　このような構成の真空混練脱泡装置においては、図５（Ａ）に示すように、歳差運動によってシリンジ状容器５０がその中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａから離間するよう外側に倒れた状態から、図５（Ｂ）に示すように、歳差運動によってシリンジ状容器５０がその中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａに接近するよう内側に倒れた状態に至る過程において、ペースト材料Ｐに混入している気泡は、シリンジ状容器５０内の真空界面に激しく接触されるよう脱泡作用を受けてシリンジ状容器５０の内部空間Ｓに放出（脱泡）される。
　そして、シリンジ状容器５０の内部空間Ｓに放出された気体（空気）は、図５（Ｂ）に示す状態から図５（Ａ）に示す状態に至る過程において、シリンジ状容器５０内のペースト材料Ｐが、シリンジ状容器５０の公転運動および歳差運動による公転用回転板１５の径方向外方に向かう遠心力Ｆの作用により、シリンジ状容器５０の内部空間Ｓにおける気体を押圧しながらシリンジ状容器５０の軸方向上端側に移動され、これにより、シリンジ状容器５０の内部空間Ｓにおける気体がガス透過膜７５を透過して貫通孔６２を介してシリンジ状容器５０の外部に排出されてシリンジ状容器５０内が所定の減圧状態に維持される。ここに、ペースト材料Ｐに作用される遠心力Ｆが最大となる状態（図５（Ａ）に示す状態）においても、ペースト材料Ｐは、ペースト材料Ｐ自体の粘性によって、ガス透過膜７５の細孔から排出されることがない。
　而して、上記の真空混練脱泡装置においても、第１の実施の形態に係る真空混練脱泡装置と同様の効果を得ることができる。すなわち、シリンジ状容器５０内のペースト材料Ｐをその全体にわたって均一にしかも十分に混練することができ、しかも、細孔径が特定の大きさとされたガス透過膜７５を備えた蓋部材７０がシリンジ状容器５０の一端側の開口部に設けられた構成とされていることにより、脱泡作用を受けてシリンジ状容器５０の内部空間Ｓに放出された気体をガス透過膜７５を介してシリンジ状容器５０の外部に排出することができてシリンジ状容器５０内を適正な減圧状態に維持することができるので、ペースト材料Ｐの脱泡を高い効率でかつ十分に行うことができ、処理後のペースト材料は、品質の均一性の高いものとなる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
　例えば、第１の実施の形態に係る真空混練脱泡装置においては、シリンジ状容器に設けられる脱気弁は、弁体それ自体の質量に作用する遠心力により作動される構成のものに限定されない。例えば、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、シリンジ状容器５０内に収容されたペースト材料Ｐが遠心力の作用を受けることにより生ずるペースト材料Ｐによる圧力によって作動される構成のものとすることができる。このような構成においても、上記の実施例と同様の効果を得ることができる。
　この脱気弁６０Ａは、上記の実施例における脱気弁６０において、弁体６５が本体部６８の下端に軸部６６Ａを介して連続する、シリンジ状容器５０の内径より小さい外径を有する円板状の受圧板６９をさらに有することの他は、上記の脱気弁６０と同一の構成を有する。ここに、弁体６５における受圧板６９の周面とシリンジ状容器５０の内周面との間には、ペースト材料Ｐより脱気された気体のみを通過させる大きさの微小間隙Ｋが形成されている。
　この脱気弁６０Ａは、図６（Ａ）に示すように、自転用作動回転軸体２１（自転用従動回転軸体２５）の自転によってシリンジ状容器５０がその中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａから離間するよう外側に倒れた状態にあるときに、シリンジ状容器５０内のペースト材料Ｐが受ける、公転用回転板１５の径方向外方へ向かう遠心力Ｆの作用によって、弁体６５の受圧板６９がペースト材料Ｐによって外方に向かって押圧されることにより、本体部６８の上面がホルダー６１の端壁６１Ａの内面に当接されてホルダー６１の貫通孔６２の内周面と弁体６５の軸部６６の外周面との間に形成された微小間隙Ｇを閉塞するよう移動されてシリンジ状容器５０の内部空間Ｓを閉鎖する閉位置と、図６（Ｂ）に示すように、自転用作動回転軸体２１（自転用従動回転軸体２５）の自転によってシリンジ状容器５０がその中心軸Ｃの上方が下方より上方側に向かうに従って基準駆動回転軸Ａに接近するよう内側に倒れた状態にあるときに受ける、公転用回転板１５の径方向外方へ向かう遠心力Ｆの作用により、本体部６８の上面がホルダー６１の端壁６１Ａの内面より離間してシリンジ状容器５０の内部空間を微小間隙Ｇを介して減圧されたチャンバ１０の内部空間に開放する開位置との間で、摺動可能に設けられている。　そして、弁体６５が開位置にあるときに、シリンジ状容器５０の内部空間Ｓが、受圧板６９の周面とシリンジ状容器の内周面との間に形成された微小間隙Ｋ、および、弁体６５の軸部６６の外周面とホルダー６１の貫通孔６２の内周面との間に形成された微小間隙Ｇを介して、減圧されたチャンバ１０の内部空間に連通され、これにより、ペースト材料Ｐが脱泡作用を受けることによりシリンジ状容器５０の内部空間Ｓに放出された気体がシリンジ状容器５０の外部に排出されてシリンジ状容器５０内が所定の減圧状態に維持される。
　また、本発明の真空混練脱泡装置においては、シリンジ状容器を保持する容器保持部の数は、特に限定されるものではない。
　さらにまた、シリンジ状容器の公転運動と歳差運動が達成される構成であれば、自転用作動回転軸体駆動機構は上記構成のもの限定されるものではなく、例えば遊星歯車機構などにより構成されていてもよく、公転運動と歳差運動との動力源が共通であることも必ずしも必要ではない。
　以上のように、本発明の真空混練脱泡装置は、シリンジ状容器内に収容されたペースト材料を均一にしかも十分に混練することができると共に、ペースト材料中に混入された気泡を高い効率で十分に排出（脱泡）することができるので、気泡サイズを例えば１μｍ以下にまで極小化して使用することが求められる場合などにおいて、極めて有用なものとなる。具体的には、例えば、チップ状の青色発光ＬＥＤ素子がＹＡＧ蛍光体（黄色蛍光体）が混入された透明な熱硬化性樹脂（封止剤）よりなる蛍光体層によりモールドされて構成され、蛍光体層を透過する青色発光ＬＥＤ素子からの青色光と、青色発光ＬＥＤ素子からの青色光によって蛍光体が励起されることによる蛍光体層の発光による黄色光とによって、白色光が放射される構成とされたＬＥＤを製造するに際して用いられる封止剤の混練、脱泡処理を行う場合などが挙げられる。
　１０　チャンバ
　１１　公転用駆動回転軸体
　１５　公転用回転板
　１８　駆動モータ
　２１　自転用作動回転軸体
　２５　自転用従動回転軸体
　３０　自転用作動回転軸体駆動機構
　３１　固定プーリ
　３２　自転用駆動プーリ
　３５　減速タイミングベルト
　４０　動力伝達機構
　４１　原動プーリ
　４２　従動プーリ
　４５　タイミングベルト
　５０　シリンジ状容器
　５１　吐出部
　６０，６０Ａ　脱気弁
　６１　ホルダー
　６１Ａ　端壁
　６２　貫通孔
　６５　弁体
　６６，６６Ａ　軸部
　６７　係止部
　６８　本体部
　６９　受圧板
　７０　蓋部材
　７５　ガス透過膜
　　Ａ　基準駆動回転軸
　Ｂ１～Ｂ４　作動回転軸
　　Ｃ　シリンジ状容器の中心軸
　　Ｇ　微小間隙
　　Ｋ　微小間隙
　　Ｐ　ペースト材料
　　Ｓ　シリンジ状容器の内部空間

Claims (5)

  1. 　内部空間が密閉状態または減圧状態とされるチャンバ内において、鉛直方向に伸びる基準駆動回転軸を中心に水平面内で回転自在に設けられた公転用回転体と、当該公転用回転体の周回縁部において鉛直方向に伸びる作動回転軸を中心に自転自在に設けられた、混練、脱泡すべきペースト材料が収容された円筒型のペースト容器を当該ペースト容器の中心軸が前記作動回転軸と斜めに交叉する状態で着脱自在に保持する容器保持手段と、当該公転用回転体および当該容器保持手段を回転させる駆動機構とを備えており、
    　前記ペースト容器の、当該ペースト容器内にペースト材料を入れるための開口部には、当該ペースト容器の公転および自転に伴う前記公転用回転体の径方向外方に向かう遠心力の作用によって、当該ペースト容器の内部空間を前記チャンバの内部空間に開放する脱気弁が設けられていることを特徴とする真空混練脱泡装置。
  2. 　前記脱気弁は、前記ペースト容器の開口部側の端部を受容した状態で装着される、中央に貫通孔が形成されたホルダーと、当該ホルダーの貫通孔の内周面との間に形成された微小間隙を介して当該貫通孔内に挿通される軸部を有する弁体とを備えており、
    　前記弁体は、前記ペースト容器の公転および自転に伴う前記公転用回転体の径方向外方に向かう遠心力の作用により前記微小間隙を閉塞するよう前記ホルダーの内面に当接されてペースト容器の内部空間を密閉する閉位置と、前記ペースト容器の公転および自転に伴う前記公転用回転体の径方向外方に向かう遠心力の作用により前記ホルダーの内面より離間してペースト容器の内部空間と減圧された前記チャンバの内部空間とを前記微小間隙を介して連通させる開位置との間で、摺動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空混練脱泡装置。
  3. 　前記弁体は受圧板をさらに有しており、ペースト容器内に収容されたペースト材料が当該ペースト容器の公転および自転に伴う前記公転用回転体の径方向外方に向かう遠心力を受けて受圧板を外方に向かって押圧することにより前記閉位置に移動されることを特徴とする請求項２に記載の真空混練脱泡装置。
  4. 　内部空間が密閉状態または減圧状態とされるチャンバ内において、鉛直方向に伸びる基準駆動回転軸を中心に水平面内で回転自在に設けられた公転用回転体と、当該公転用回転体の周回縁部において垂直方向に伸びる作動回転軸を中心に自転自在に設けられた、混練、脱泡すべきペースト材料が収容された円筒型のペースト容器を当該ペースト容器の中心軸が前記作動回転軸と斜めに交叉する状態で着脱自在に保持する容器保持手段と、当該公転用回転体および当該容器保持手段を回転させる駆動機構とを備えており、
    　前記ペースト容器の、当該ペースト容器内にペースト材料を入れるための開口部には、前記ペースト容器の内部におけるペースト材料を透過させず、当該ペースト材料から脱泡された気体を透過するペースト材料不透過性のガス透過膜が設けられていることを特徴とする真空混練脱泡装置。
  5. 　前記ガス透過膜は、厚さが６０μｍ以上のものにおいて、細孔径が０．０２μｍ以上、２０μｍ以下の範囲内にあるものであることを特徴とする請求項４に記載の真空混練脱泡装置。
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