特許 5719586 真空混練脱泡装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5719586

(24)【登録日】2015年3月27日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】真空混練脱泡装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 19/00 20060101AFI20150430BHJP

   B01F 9/22 20060101ALI20150430BHJP

【ＦＩ】

   B01D19/00 101

   B01D19/00 102

   B01F9/22

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2010-292227(P2010-292227)

(22)【出願日】2010年12月28日

(65)【公開番号】特開2012-16694(P2012-16694A)

(43)【公開日】2012年1月26日

【審査請求日】2013年9月24日

(31)【優先権主張番号】特願2010-131065(P2010-131065)

(32)【優先日】2010年6月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000137476

【氏名又は名称】株式会社マルコム

(74)【代理人】

【識別番号】100078754

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 正彦

(72)【発明者】

【氏名】原田 学

【審査官】 増田 健司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００７／０４６５１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２６２０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９０６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２０８７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０１０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３４３９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０２４２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０４７６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０４４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１２５３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ １９／００

Ｂ０１Ｆ ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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板と、当該公転用回転板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部と、当該公転用回転板および当該容器保持部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板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。

【請求項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板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板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。

【請求項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板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。

【請求項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板と、当該公転用回転板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部と、当該公転用回転板および当該容器保持部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。

【請求項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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空混練脱泡装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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おり、このような混練脱泡装置のある種のものは、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回転軸の周りを公転させながら、基準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ものが提案されている（例えば特許文献２参照。）。

【0004】

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ものが提案されている（例えば特許文献３参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０６−３４３９１３号公報

【特許文献2】特許第３６２７２２０号公報

【特許文献3】特開２００６−１３０４９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

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ものにおいては、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。

【0007】

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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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板と、当該公転用回転板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部と、当該公転用回転板および当該容器保持部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板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。

【0009】

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板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板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。

【0010】

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板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。

【0011】

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板と、当該公転用回転板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部と、当該公転用回転板および当該容器保持部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。

【0012】

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。

【発明の効果】

【0013】

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、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。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】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2】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。

【図3】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。

【図4】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。

【図5】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。

【図6】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。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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た駆動モータ１８と、この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た、水平面内で回転される円板状の公転用回転板１５と、この公転用回転板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、作動回転軸Ｂ１として設定される回転中心軸が基準駆動回転軸Ａと平行に伸びるよう、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として設定される回転中心軸が、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、基準駆動回転軸Ａと平行に伸びるよう、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。

【0016】

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おり、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。

【0017】

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。

【0018】

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であり、この例においては、例えば、シリンジ状容器５０の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。

【0019】

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く、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、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。

【0020】

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おり、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。

【0021】

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の一端部に、当該シリンジ状容器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の内周面との間に形成される微小間隙Ｇを介して貫通孔６２内に挿通される軸部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。

【0022】

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。

【0023】

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において、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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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）されることになるが、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て、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。

【0027】

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、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。

【0028】

＜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の一端側の開口部に、当該シリンジ状容器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、例えばフィルム状のガス透過膜７５とにより構成されている。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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Ｆ_ｍａｘ〔Ｎ〕は、 （式１） Ｆ_ｍａｘ＝ｍ・ｒ・（２πｆ）^２ｃｏｓθ
で示される。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（＝Ｆ_ｍａｘ／２）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、
（式２） Ｐ＝Ｆ／（π・ｂ^２）
で示される。

【0032】

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〔ｍ^３／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、
（式３） ｑ＝（π・ａ^４・Ｐ）／（８・Ｌ・η）
で示される。
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ｑ_ｍｉｎ〔ｍ^３／ｓ〕は、
混練り時間の最大値ｔ_ｍａｘ〔ｍｉｎ〕、公転回転数の最大値をＮ_ｍａｘ〔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、
（式４） ｑ_ｍｉｎ＝（π・ａ^２・Ｌ）／（ｔ_ｍａｘ・Ｎ_ｍａｘ・ｔｐ）
で示される。
従って、ｑ＜ｑ_ｍｉｎ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、
（式５） ａ／Ｌ＜｛８／（Ｐ・ｔ_ｍａｘ・Ｎ_ｍａｘ・ｔｐ）｝^１／２・η^１／２
＝α・η^１／２
の関係式が導かれる。

【0033】

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５〜５０ｇ（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５〜２０Ｈｚ、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４〜１２ｍｍ、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η_ｍｉｎは、例えば０．２Ｐａ・ｓ程度であることから、ガス透過膜７５の厚みが６０μｍ以上（最小値Ｌ_ｍｉｎが６０μｍ）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ａ_ｍｉｎは、上記式（５）より、ａ_ｍｉｎ＝Ｌ_ｍｉｎ×α_ｍａｘ×η_ｍｉｎ^{（１／２）} ≒０．０１〔μｍ〕となり、ガス透過膜７５の細孔の下限値は０．０２μｍとなる。
一方、ガス透過膜７５における細孔径の上限値ａ_ｍａｘ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１０μｍ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ａ_ｍａｘを２０μｍに設定することができる。

【0034】

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。

【0035】

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、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。

【0036】

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ず、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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【産業上の利用可能性】

【0039】

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。

【符号の説明】

【0040】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】