特開 2022-120712 充填方法及び充填装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022120712

(43)【公開日】2022-08-18

(54)【発明の名称】充填方法及び充填装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 3/18 20060101AFI20220810BHJP

   H01L 21/52 20060101ALI20220810BHJP

【ＦＩ】

B65B3/18

H01L21/52 G

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021017794

(22)【出願日】2021-02-05

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】509352945

【氏名又は名称】田中貴金属工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100213436

【弁理士】

【氏名又は名称】木下 直俊

(72)【発明者】

【氏名】伊澤 敦之

(72)【発明者】

【氏名】長岡 章夫

(72)【発明者】

【氏名】田中 輝樹

【テーマコード（参考）】

3E118

5F047

【Ｆターム（参考）】

3E118AA02

3E118AB18

3E118BB15

3E118CA01

3E118CA04

3E118DA02

3E118EA03

3E118FA02

3E118FA03

3E118FA06

5F047BA33

5F047BA34

5F047BA37

5F047BA53

5F047BB11

5F047BB16

5F047FA22

(57)【要約】

【課題】ノズル部への気泡混入を抑制できるシリンジの充填方法及び充填装置を提供するする。
【解決手段】充填方法は、ペーストＰが充填される筒状の胴部１０、胴部１０の先端部に設けられ、胴部１０よりも細い筒状のノズル部１１、及び、ノズル部１１の先端に外嵌された有底筒状のキャップ２を有し、ノズル部１１の先端開口からペーストＰを吐出させるシリンジ１へのペーストＰの充填方法であって、充填ノズル６からペーストＰを吐出して胴部１０及びノズル部１１の内部空間にペーストＰを充填する充填工程を含み、当該充填工程は、充填ノズル６をノズル部１１の筒内部に挿入した状態で、充填ノズル６からペーストＰを吐出開始する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ペーストが充填される筒状の胴部、前記胴部の先端部に設けられ、前記胴部よりも細い筒状のノズル部、及び、前記ノズル部の先端に外嵌された有底筒状のキャップを有し、前記ノズル部の先端開口から前記ペーストを吐出させるシリンジへの前記ペーストの充填方法であって、
充填ノズルから前記ペーストを吐出して前記胴部及び前記ノズル部の内部空間に前記ペーストを充填する充填工程を含み、
前記充填工程は、前記充填ノズルを前記ノズル部の筒内部に挿入した状態で、前記充填ノズルから前記ペーストを吐出開始する充填方法。

【請求項2】

前記充填ノズルを前記胴部の筒内部を介して前記ノズル部の筒内部に挿入する挿入工程を更に含み、
前記挿入工程を実行終了後に前記充填工程を実行する請求項１に記載の充填方法。

【請求項3】

前記挿入工程は、前記充填ノズルの先端が前記ノズル部の先端開口から突出するまで前記充填ノズルを前記ノズル部の筒内部に挿入し、
前記充填工程は、前記充填ノズルの先端が前記ノズル部の先端開口から突出した状態で、前記充填ノズルから前記ペーストを吐出開始する請求項２に記載の充填方法。

【請求項4】

前記充填工程は、
第一引抜速度で前記充填ノズルを前記ノズル部から引き抜きながら、第一吐出速度で前記ペーストを前記充填ノズルから吐出する第一充填工程と、
第二引抜速度で前記充填ノズルを前記ノズル部又は前記胴部から引き抜きながら、第二吐出速度で前記ペーストを前記充填ノズルから吐出する第二充填工程とを含み、
前記第二引抜速度は、前記第一引抜速度よりも引抜速度が遅く、
前記第二吐出速度は、前記第一吐出速度と同じ又は前記第一吐出速度よりも吐出速度が速い請求項２又は３に記載の充填方法。

【請求項5】

前記第二引抜速度は、前記ノズル部から引き抜きに伴って、引抜速度が増大される請求項４に記載の充填方法。

【請求項6】

前記挿入工程は、前記充填ノズルの先端を前記ノズル部の内壁に沿わせて挿入する、請求項２から５のいずれか一項に記載の充填方法。

【請求項7】

ペーストが充填される筒状の胴部、前記胴部の先端部に設けられ、前記胴部よりも細い筒状のノズル部、及び、前記ノズル部の先端に外嵌された有底筒状のキャップを有し、前記ノズル部の先端開口から前記ペーストを吐出させるシリンジへの前記ペーストを充填する充填装置であって、
前記ペーストを吐出して、前記胴部及び前記ノズル部の内部空間に前記ペーストを充填する充填ノズルと、
前記充填ノズルによる前記ペーストの吐出を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記充填ノズルが前記ノズル部の筒内部に挿入された状態で、前記充填ノズルから前記ペーストを吐出開始させて、前記胴部及び前記ノズル部の内部空間に前記ペーストを充填する充填装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充填方法及び充填装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ディスペンサー用注射筒及びペースト状接着剤が記載されている。特許文献１に記載されたディスペンサー用注射筒は、ペースト状接着剤である銀ペーストを収容するシリンダと、シリンダに形成したノズル部に着脱自在に装着したノズルキャップと、シリンダに着脱自在に装着したヘッドキャップと、シリンダの内部に移動自在に配設した銀ペーストを圧送するためのピストンとからなる。ノズルキャップはシリンダのノズル部のペースト状接着剤を噴出する通路を塞ぐ閉塞部を有する。シリンダのノズルキャップ取付部とノズルキャップとの固定方法としてネジ式が好ましいことが記載されている。

【0003】

特許文献１には更に、シリンダに形成したノズル部の通路の空洞に溜まった空気又は気体が当該通路にそのまま存在すると、銀ペーストを使用する際に、空打ちの原因となり、銀ペーストの均一性と塗布作業性を損なわせる問題が記載されている。そのため、銀ペーストをシリンダの内部に充填した後、ノズル部の通路の空洞部分に銀ペーストを充填させなければならない問題が記載されている。また、ノズル部の通路に銀ペーストを充填した後、ノズル部とノズルキャップとの僅かな隙間から空気又は気体がシリンダの内部の銀ペーストに混入し、銀ペーストを使用する際に、空打ちの原因となり、銀ペーストの均一性と塗布作業性とを損わせる問題が指摘されている。そこで、特許文献１に記載されたディスペンサー用注射筒では、ノズルキャップに、シリンダのノズル部の銀ペーストを噴出する通路を塞ぐ閉塞部となるニードル状突出部を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－１７５３５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のごとく、銀ペーストなどが充填されたシリンジにおいては、ノズル部への空気の侵入抑制が重要である。そのため、ペースト充填時において、ノズル部への空気の侵入、すなわち気泡混入を抑制できるシリンジの充填方法及び充填装置の提供が望まれる。

【0006】

ノズル部へ空気が侵入したシリンジを使用するために、当該シリンジを脱泡すべく、遠心力を利用した脱泡機などを用いて脱泡すると、銀ペーストなどの分散状態が不均一化（例えば、銀粒子の偏り）する場合もある。

【0007】

また、特許文献１に記載されたディスペンサー用注射筒のように、ノズルキャップに、シリンダのノズル部の銀ペーストを噴出する通路を塞ぐ閉塞部となるニードル状突出部を設けると、ノズル部からノズルキャップを取り外す際に、ノズル部内に空気が混入する恐れがある。そのため、使用時において、ノズル部への気泡混入を抑制できるシリンジの充填方法及び充填装置の提供が望まれる。

【0008】

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、ノズル部への気泡混入を抑制できるシリンジの充填方法及び充填装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するための本発明に係る充填方法は、
ペーストが充填される筒状の胴部、前記胴部の先端部に設けられ、前記胴部よりも細い筒状のノズル部、及び、前記ノズル部の先端に外嵌された有底筒状のキャップを有し、前記ノズル部の先端開口から前記ペーストを吐出させるシリンジへの前記ペーストの充填方法であって、
充填ノズルから前記ペーストを吐出して前記胴部及び前記ノズル部の内部空間に前記ペーストを充填する充填工程を含み、
前記充填工程は、前記充填ノズルを前記ノズル部の筒内部に挿入した状態で、前記充填ノズルから前記ペーストを吐出開始する。

【0010】

本発明に係る充填方法は、更に、
前記充填ノズルを前記胴部の筒内部を介して前記ノズル部の筒内部に挿入する挿入工程を更に含み、
前記挿入工程を実行終了後に前記充填工程を実行してもよい。

【0011】

本発明に係る充填方法は、更に、
前記挿入工程は、前記充填ノズルの先端が前記ノズル部の先端開口から突出するまで前記充填ノズルを前記ノズル部の筒内部に挿入し、
前記充填工程は、前記充填ノズルの先端が前記ノズル部の先端開口から突出した状態で、前記充填ノズルから前記ペーストを吐出開始してもよい。

【0012】

本発明に係る充填方法は、更に、
前記充填工程は、
第一引抜速度で前記充填ノズルを前記ノズル部から引き抜きながら、第一吐出速度で前記ペーストを前記充填ノズルから吐出する第一充填工程と、
第二引抜速度で前記充填ノズルを前記ノズル部又は前記胴部から引き抜きながら、第二吐出速度で前記ペーストを前記充填ノズルから吐出する第二充填工程とを含み、
前記第二引抜速度は、前記第一引抜速度よりも引抜速度が遅く、
前記第二吐出速度は、前記第一吐出速度と同じ又は前記第一吐出速度よりも吐出速度が速くてもよい。

【0013】

本発明に係る充填方法は、更に、
前記第二引抜速度は、前記ノズル部から引き抜きに伴って、引抜速度が増大されてもよい。

【0014】

本発明に係る充填方法は、更に、
前記挿入工程は、前記充填ノズルの先端を前記ノズル部の内壁に沿わせて挿入してもよい。

【0015】

上記目的を達成するための本発明に係る充填装置は、
ペーストが充填される筒状の胴部、前記胴部の先端部に設けられ、前記胴部よりも細い筒状のノズル部、及び、前記ノズル部の先端に外嵌された有底筒状のキャップを有し、前記ノズル部の先端開口から前記ペーストを吐出させるシリンジへの前記ペーストを充填する充填装置であって、
前記ペーストを吐出して、前記胴部及び前記ノズル部の内部空間に前記ペーストを充填する充填ノズルと、
前記充填ノズルによる前記ペーストの吐出を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記充填ノズルが前記ノズル部の筒内部に挿入された状態で、前記充填ノズルから前記ペーストを吐出開始させて、前記胴部及び前記ノズル部の内部空間に前記ペーストを充填する。

【発明の効果】

【0016】

ノズル部への気泡混入を抑制できるシリンジの充填方法及び充填装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】シリンジの構成を示す図である。

【図2】本実施形態の充填装置の構成を説明する図である。

【図3】シリンジの先端部の構造を説明する部分拡大図である。

【図4】シリンジに充填ノズルを挿入した状態の説明図である。

【図5】本実施形態の充填装置の機能ブロック図である。

【図6】本実施形態の充填方法の説明図である。

【図7】本実施形態の充填方法におけるタイムチャートである。

【図8】充填済みシリンジの充填状態の説明図である。

【図9】キャップを外した充填済みシリンジのノズル部の状態の説明図である。

【図10】後端部の開口を封止された充填済みシリンジの構成を説明する図である。

【図11】本実施形態の充填方法における別のタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図面に基づいて、本発明の実施形態に係る充填方法及び充填装置について説明する。

【0019】

（概要の説明）
図１には、本実施形態に係る充填方法を用いる容器としてのシリンジ１を示している。図２には、本実施形態に係る充填方法を実施する充填装置Ｍを示している。

【0020】

シリンジ１は、図１に示すように、ペーストＰを充填可能であり、充填されたペーストＰを吐出させることができる容器である。なお、図１に示すシリンジ１の具体的な形状は本実施形態を説明するための例示に過ぎない。本実施形態に係る充填方法は、シリンジ１の各部の寸法や寸法比率が図１に示す場合と異なる場合であっても、本実施形態に係る充填方法は実施可能である。また、充填装置Ｍは、シリンジ１の寸法等の形状に対応させる変形を加えることにより、本実施形態で説明する充填方法を実施可能である。

【0021】

シリンジ１は、ペーストＰが充填される筒状の胴部１０、胴部１０の先端部に設けられ、胴部よりも細い筒状のノズル部１１、及び、ノズル部１１の先端に外嵌された有底筒状のキャップ２を備えている。

【0022】

シリンジ１は、キャップ２をキャップ２から取り外して開封した状態で、ノズル部１１の先端開口からペーストＰを吐出させることができる。

【0023】

シリンジ１は、胴部１０の筒内に挿入されるプランジャ１８を装着可能となっている。シリンジ１では、ペーストＰを吐出させる場合、キャップ２を取り外した後、プランジャ１８を胴部１０の筒内部に押し込むことにより、胴部１０の筒内に充填されたペーストＰを押し出して、ノズル部１１から吐出させることができる。

【0024】

ペーストＰは、後述するように、ノズル部１１とキャップ２とに隙間が生じないようにノズル部１１がキャップ２で封止されたのちに胴部１０内に充填される。

【0025】

以下の説明では、シリンジ１において、胴部１０から見てノズル部１１側を先端側と定義し、その反対側を後端側と定義する。

【0026】

図２には、充填装置Ｍを示している。充填装置Ｍは、シリンジ１へペーストＰを充填する装置である。図２では、充填装置Ｍにシリンジ１が装着されている状態を示している。図２では、鉛直方向における上側に胴部１０の後端側であるクリップ部１０ｂが配置されており、鉛直方向における上側に胴部１０の先端側であるノズル部１１が配置されている場合を示している。充填装置Ｍは、シリンジ１の胴部１０、胴部１０のノズル部１１、及び、キャップ２にペーストを充填することができる。

【0027】

充填装置Ｍは、ペーストＰを吐出して、シリンジ１の胴部１０及びノズル部１１の内部空間Ｓ（図１参照）にペーストＰを充填する充填ノズル６と、充填ノズル６によるペーストＰの吐出を制御する制御部９と、を備えている。

【0028】

本実施形態では、充填装置Ｍが更に、シリンジ１に供給するペーストＰを貯留したタンク３、タンク３から充填ノズル６へのペーストＰの供給量を調節する液量調整部４、充填ノズル６を昇降させる昇降部５、シリンジ１を保持する保持部７、及び、昇降部５や保持部７を支持する支柱などで構成される支持本体８を有する場合を例示して説明している。

【0029】

以下の説明では、充填装置Ｍの上下を説明する場合に、鉛直方向における上向きを上、下向きを下と定義して説明する。図２の場合では、シリンジ１の先端側は充填装置Ｍの下側に対応し、シリンジ１の後端側は充填装置Ｍの上側に対応する。

【0030】

制御部９は、充填ノズル６がシリンジ１のノズル部１１の筒内部に挿入された状態で、充填ノズル６からペーストＰを吐出開始させて、シリンジ１の胴部１０及びノズル部１１の内部空間Ｓ（図１参照）にペーストＰを充填する。

【0031】

（詳細説明）
図１に示すように、胴部１０は、ポリオレフィンなどで形成された樹脂製の容器である。胴部１０には、ペーストＰを充填可能な内部空間Ｓが形成されている。

【0032】

胴部１０は、円筒状の直胴部分１０ａと、直胴部分１０ａの先端部に形成されたノズル部１１と、直胴部分１０ａの先端部に形成されており、ノズル部１１の外側に嵌る筒状で、筒壁面にネジ部１３が形成されたスリーブ１２と、直胴部分１０ａの後端部に形成されたクリップ部１０ｂとを備えている。直胴部分１０ａ、ノズル部１１、スリーブ１２及びクリップ部１０ｂは射出成型などにより一体成型されている。胴部１０は、透明であると、ペーストＰの状態を外部から目視可能となり、外部からペーストＰの充填状態が適切であるか否かを把握できるため好ましい。本実施形態では、胴部１０が透明である場合を説明している。以下では、内部空間Ｓのうち、直胴部分１０ａの筒の内側の空間を空間Ｓ１（図３参照）と称する。

【0033】

直胴部分１０ａは、一例として、外径が１０ｍｍ～２０ｍｍである。また、軸心Ｙに沿う方向の長さは６０ｍｍ～１２０ｍｍ程度である。また、肉厚は、０．５ｍｍ～２ｍｍである。なお、これら外径、長さ及び肉厚は、直胴部分１０ａの形状や大きさの例示であって、本実施形態はこのような形状や大きさに限られない。

【0034】

クリップ部１０ｂは、直胴部分１０ａの後端部において、胴部１０の径方向外側に延出するリブ状に形成されている。クリップ部１０ｂは、シリンジ１の使用時における使いやすさ向上（使用時における、把持や支持に利用可能）のために形成されており、シリンジ１から省略可能である。

【0035】

ノズル部１１は、胴部１０に充填されたペーストＰを吐出する円筒状の部材である。ノズル部１１は、後端側から先端側に向けて、ややすぼむ形状とされている。ノズル部１１の外径は直胴部分１０ａの外径よりも小さく形成されている。ノズル部１１の筒内部と直胴部分１０ａの筒内部とは連通している。以下では、内部空間Ｓのうち、ノズル部１１の筒の内側の空間を空間Ｓ２（図３参照）と称する。

【0036】

本実施形態におけるノズル部１１は、図３参照に示すように、直胴部分１０ａの先端側に形成されたテーパー部１０ｃの先端から軸心Ｙに沿い延出するように形成されている。ノズル部１１は、後端側から先端側にかけて、外径がやや小さくなり、先端側が窄まった形状となっている。そして、ノズル部１１の軸心Ｘは直胴部分１０ａの軸心Ｙに沿うように配置されている。本実施形態では一例として軸心Ｘは軸心Ｙと重複しており同軸心である。

【0037】

ノズル部１１は、一例として外径が３ｍｍ～６ｍｍである。また、内径が２ｍｍ～４ｍｍである。また、軸心Ｘに沿う方向の長さは、８ｍｍ～１５ｍｍ程度である。そして、肉厚は０．５ｍｍ～２ｍｍである。なお、これら外径などは、ノズル部１１の形状や大きさの例示であって、本実施形態はこのような形状や大きさに限られない。本実施形態では、ノズル部１１の内径が２．４ｍｍである場合を例示して説明する。

【0038】

スリーブ１２は、図３に示すように、キャップ２を固定するための固定座である。スリーブ１２は、円筒状に形成されており、ノズル部１１を筒の内側にはめ込んだ位置関係で、直胴部分１０ａの先端部に設けられている。スリーブ１２は、ノズル部１１の軸心Ｘと同軸心となるように形成されている。本実施形態において、スリーブ１２の外径は直胴部分１０ａよりも小さく形成されている場合を例示しているが、スリーブ１２の外径は直胴部分１０ａよりも大きく形成されていてもよい。スリーブ１２の筒内周面には一例としてネジ部１３が二条ネジ（本実施形態では雌ネジ）として形成されている。

【0039】

キャップ２は、ポリオレフィンなどで形成された樹脂製の有底筒状の蓋部材である。キャップ２は、本実施形態では透明である。キャップ２は、透明であると、ペーストＰの状態を外部から目視で把握できるため好ましいが、キャップ２は、透明である場合に限られない。

【0040】

キャップ２は、ノズル部１１の先端部１１ａを封止する有底筒状のキャップ部２０と、キャップ２の着脱時のつまみとなり、キャップ２の着脱装置などと係合する係合部２１とを有する。キャップ部２０の筒内部の形状は、後端側から先端側にかけて、内径がやや小さくなり、先端側が窄まった形状であったり、逆に、後端側から先端側にかけて、内径が拡大する形状であったりしてもよい。キャップ部２０の筒の内周面は、ノズル部１１の外周面に沿うように形成されている。

【0041】

一例として、キャップ部２０の外周面上に、スリーブ１２のネジ部１３と螺合可能なキャップ側ネジ部２３が形成されている。キャップ側ネジ部２３は二条ネジ（本実施形態では雄ネジ）である。本実施形態においてキャップ２は、スリーブ１２と螺合し、スリーブ１２への螺合接続により胴部１０に固定可能である。キャップ２は、このように螺合接続などされた状態でノズル部１１の先端に外嵌されてノズル部１１の先端開口を封止する。

【0042】

キャップ２がノズル部１１の先端に外嵌された封止状態では、ノズル部１１がキャップ部２０の筒内に嵌る。この際、キャップ部２０の筒の内周面は、ノズル部１１の外周面と少なくとも一部が当接し、ノズル部１１の先端部１１ａを封止する。

【0043】

キャップ２がノズル部１１の先端に外嵌された封止状態では、ノズル部１１の先端部１１ａとキャップ部２０における筒内の筒底面２０ａとは離間している。本実施形態では、ノズル部１１における先端部１１ａと筒底面２０ａとは、ノズル部１１の先端部１１ａの内径ｄ以上の距離ｈだけ離間している。本実施形態において、先端部１１ａと筒底面２０ａとの距離ｈは、軸心Ｘに沿う方向における、先端部１１ａから筒底面２０ａまでの最大距離として定義している。距離ｈは、後述するようにノズル部１１の内径ｄ以上の距離であることが好ましい。なお、距離ｈは、内径ｄの３倍以下の距離であれば、通常は足りる。は本実施形態では、距離ｈは、３．０ｍｍであり、内径ｄは１．５ｍｍである。また、ノズル部１１の先端面（図３では、先端部１１ａの先端側の面、ノズル部１１の筒の先端側の端面）とキャップ２のキャップ部２０の内面とは離間している。そして、先端部１１ａと筒底面２０ａとの間には、キャップ内空間Ｓ３が形成されている。

【0044】

図１に示すペーストＰの一例は、導電性フィラーとして銀の微粒子を溶剤や基材樹脂等に分散した熱伝導性導電性接着剤である。このような銀ペーストは、例えば半導体素子をリードフレームや基板等に接着させる接合材料（ダイボンド材）として使用される。熱伝導性導電性接着剤としてのペーストＰは、一例として、銀微粒子に加えて、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などの基材樹脂、基材樹脂の硬化剤、熱可塑性樹脂、有機溶剤などを含む。銀微粒子の平均粒子径（電子顕微鏡の画像解析によって求めた各粒子の面積から算出した円相当の粒子径の平均）の一例は、１０ｎｍから５０μｍである。銀微粒子の粒度分布は、いわゆるひと山のピークでもふた山以上のピークであってもよい。銀微粒子の粒度分布は、例えば、サブミクロン（３００ｎｍ）未満の領域と、１μｍを超える領域とにそれぞれピークを有していてもよい。銀微粒子の形状は特定の形状に限られず、球形状、ラグビーボール状、針状、フレーク状、その他の不定形状であってよい。銀ペーストは、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、錫とビスマスの複合酸化物などの銀微粒子以外の金属酸化物微粒子を含んでもよい。ペーストＰは、例えば、粘度が５から９０Ｐａｓ程度で、揺変性が１．０から１１．５程度の上記銀微粒子の粒子分散体である。

【0045】

なお、ペーストＰの粘度はＲＶＴ型粘度計、ＨＶＴ型粘度計又はＥ型粘度計で計測した値を採用することができる。本実施形態では、ペーストＰの粘度が５０Ｐａｓ以上である場合は、ＨＶＴ型粘度計又はＥ型粘度計で計測した値を採用することが好ましく、２５℃で、ロータの回転数を１０ｒｐｍとして計測した場合の粘度を採用することができる。揺変性は、２５℃で、ロータの回転数を１０ｒｐｍとして計測した場合の粘度の値を、２５℃で、ロータの回転数を５０ｒｐｍとして計測した場合の粘度で除した値を採用することができる。ペーストＰの粘度が５Ｐａｓ以上５０Ｐａｓ未満の場合は、Ｅ型粘度計で計測した値を採用することが好ましく、２５℃で、ロータの回転数を５ｒｐｍとして計測した場合の粘度を採用することができる。揺変性は、２５℃で、ロータの回転数を０．５ｒｐｍとして計測した場合の粘度の値を、２５℃で、ロータの回転数を５ｒｐｍとして計測した場合の粘度で除した値を採用することができる。

【0046】

シリンジ１は、図２に示すように、スリーブ１２にキャップ２を螺合接続してノズル部１１の先端開口を封止された後、充填装置Ｍにより胴部１０及びキャップ２内にペーストＰを充填される。本実施形態では、後述するように、ペーストＰは、図３に示すシリンジ１の空間Ｓ１、空間Ｓ２及びキャップ内空間Ｓ３に充填される。

【0047】

本実施形態ではシリンジ１へのペーストＰの充填後、図１に示すように後端部の開口からプランジャ１８と封止蓋１９とをこの順で挿入されて後端側の開口を封止される。これにより、シリンジ１は、ペースト充填済み容器となり、ペーストＰの塗布機や接着装置などでペーストＰの供給容器（いわゆるカートリッジ）として使用される。シリンジ１におけるペーストＰの充填状態については後述する。

【0048】

図２に示すように、充填装置Ｍは、中央制御機構としての制御部９、ペーストＰが供給されるシリンジ１を保持する保持部７、胴部１０の直胴部分１０ａの軸心Ｙに沿う方向に昇降可能なシリンダ５０を備えた昇降部５、シリンダ５０の昇降位置を検出する位置検出部５９、シリンダ５０により昇降され、シリンジ１内にペーストＰを供給して充填する充填ノズル６、充填ノズル６に供給するペーストＰを貯留するタンク３、タンク３から充填ノズル６へペーストＰを供給し、且つ、ペーストＰの供給量を調整する液量調整部４、液量調整部４から供給されるペーストＰの圧力を検出する圧力検出部４９及びこれらを支持する支持本体８を備えている。

【0049】

充填装置Ｍでは、上側から下側に向けて、昇降部５及びタンク３、液量調整部４、及び充填ノズル６の順に配置されている。

【0050】

制御部９は、充填装置Ｍの動作を制御する、充填装置Ｍの中央制御機構となる機能部である。制御部９は、充填装置Ｍの各部や各センサ類から、動作状況や検出状況に係る情報を受信し、また、各部に動作指令を送出してそれらの動作を制御する。制御部９の詳細は後述する。

【0051】

保持部７は、ペーストＰが供給されるシリンジ１を保持する治具である。保持部７は、例えば筒状に形成されており、その筒内部にシリンジ１の胴部１０を挿入することでシリンジ１を保持する。保持部７は、本実施形態では、胴部１０の直胴部分１０ａの軸心Ｙが鉛直方向に沿うようにシリンジ１を保持している。

【0052】

昇降部５は、充填ノズル６を昇降させるための昇降機構である。昇降部５は、一例として、エアシリンダ、電動アクチュエータ、サーボモータなどのモータなどの駆動機構を含む。本実施形態では、昇降部５は、その駆動機構に駆動されて胴部１０の直胴部分１０ａの軸心Ｙに沿う方向（本実施形態では鉛直方向と同じ）に昇降可能なシリンダ５０を備えている。シリンダ５０は、例えば昇降位置の調節や制御が可能な上述の駆動機構によって駆動され、スライド動作により昇降動作を実現するスライド機構などである。本実施形態では、エアシリンダによってシリンダ５０が昇降駆動される場合を例示して説明する。後述するように、シリンダ５０に固定されたタンク３及びタンク３に固定された液量調整部４を介して充填ノズル６を昇降させている。

【0053】

位置検出部５９は、昇降部５による充填ノズル６の昇降位置を検出する位置センサなどの計測装置である。位置検出部５９は、光学式や圧力式などその位置の検出原理は問わない。本実施形態では、位置検出部５９は光学式の位置センサを含み、シリンダ５０の昇降位置（移動距離）を検出し、当該検出結果に基づく位置情報を制御部９に送出している。制御部９は、位置検出部５９が送出した位置情報に基づいて充填ノズル６の昇降位置を算出し、充填ノズル６の昇降位置を昇降部５で制御することができる。また、制御部９は、位置情報に基づいて充填ノズル６の昇降速度を算出し、充填ノズル６の昇降速度を昇降部５で制御することができる。

【0054】

充填ノズル６は、ペーストＰを吐出してシリンジ１にペーストＰを充填するためのノズルデバイスである。充填ノズル６は、液量調整部４の下流側に接続されている。充填ノズル６は、例えば液量調整部４に吊り下げた状態で、着脱自在に固定されている。本実施形態では、充填ノズル６は、液量調整部４と連通し、液量調整部４に吊り下げ固定されたノズル基部６０と、ノズル基部６０の下端側に接続されたノズル状のニードル６１とを有する。

【0055】

ノズル基部６０は、内部にペーストＰが通流可能な筒状の部材である。ノズル基部６０は、液量調整部４から供給されたペーストＰをニードル６１へ供給する。ノズル基部６０は、一例として直管状の円筒状形状である。

【0056】

ニードル６１は、図４に示すように、ノズル基部６０から供給されたペーストＰを胴部１０の直胴部分１０ａ、胴部１０のノズル部１１、及び、キャップ２内で吐出し、これら内部にペーストＰを充填する。ニードル６１は、一例として直管状の円筒状形状である。ニードル６１の筒の外径は、ノズル基部６０の外径よりも細い。また、ニードル６１の筒の外径は、キャップ２のキャップ部２０の内径よりも細い。ニードル６１は、一例としてノズル基部６０に固定されている。

【0057】

充填ノズル６は、ノズル基部６０と種々の大きさや形状のニードル６１とを組み合わせたものがあらかじめ準備されてよい。充填ノズル６は、シリンジ１の大きさや形状に合わせて適切な充填ノズル６を選択可能とされてよい。

【0058】

充填ノズル６は、昇降部５に昇降されて、ニードル６１を、図２に示すように、胴部１０の後端側から胴部１０の筒内部に挿入される。充填ノズル６は昇降部５に昇降されて、図４に示すように、ニードル６１の先端部６２を、ノズル部１１の先端部１１ａを超えて更に先端側まで突出させて、キャップ部２０の筒内まで挿入可能とされている。すなわち、先端部６２は、胴部１０の後端側の開口部からキャップ部２０の筒内までの範囲を進退可能とされている。

【0059】

本実施形態では、充填ノズル６は、ノズル部１１に対して、様々な長さや太さ（内径又は外径）のニードル６１を任意に着脱及び交換可能となっている。すなわち、ニードル６１はシリンジ１の寸法や形状に合わせて任意に交換可能である。

【0060】

ニードル６１は、一例として外径が１．５ｍｍ～２．５ｍｍである。また、内径が１．０ｍｍ～２．０ｍｍである。また、肉厚が０．１５ｍｍ～０．４０ｍｍである。なお、これら外径などは、ニードル６１の形状や大きさの例示であって、本実施形態はこのような形状や大きさに限られない。ニードル６１の筒の軸方向に沿う方向の長さは、ノズル部１１の軸心Ｘに沿う方向の長さよりも長く、例えば、ノズル部１１の軸心Ｘに沿う方向の長さの１３０％から２５０％である。本実施形態のニードル６１は、例示として内径１．５ｍｍの場合で説明する。

【0061】

図２に示すように、タンク３は、充填ノズル６によりシリンジ１に供給されるペーストＰを貯留する貯留容器である。タンク３から充填ノズル６へのペーストＰの供給は、例えばコンプレッサＡから供給される圧縮空気の圧力などを利用して圧送により行うことができる。コンプレッサＡから供給される圧縮空気は、後述するレギュレータ４１やコントローラ４２で圧力や流量を調節されて、タンク３に供給される。タンク３は、液量調整部４を介して充填ノズル６にペーストＰを供給する。本実施形態においてタンク３は、シリンダ５０に固定されており、昇降部５に液圧力をよって昇降される。

【0062】

液量調整部４は、タンク３から供給されるペーストＰの充填ノズル６への供給量を調整する供給量調整機構である。液量調整部４は、タンク３から供給されるペーストＰの充填ノズル６への供給の許容と禁止を切り替え、また、タンク３から供給されるペーストＰの充填ノズル６への供給量を調整することができる開度調整弁などのバルブ４０を有する。本実施形態の液量調整部４は、更に、コンプレッサＡから供給される圧縮空気の圧力を減圧するレギュレータ４１とコンプレッサＡからタンク３へ供給される圧縮空気の流量又は圧力を調整するコントローラ４２とを有する。

【0063】

バルブ４０は、タンク３から充填ノズル６へ供給されるペーストＰの送液圧力を調整することで充填ノズル６への供給量を調整する。本実施形態では、バルブ４０は、タンク３から圧送されるペーストＰの送液圧力を減圧することで充填ノズル６への供給量を調整する。バルブ４０としては、一例として、開度調整の可能なダイアフラムバルブやニードルバルブを使用できる。

【0064】

液量調整部４は、タンク３の下部に固定されている。液量調整部４の下部には充填ノズル６が固定されている。タンク３、液量調整部４及び充填ノズル６は、昇降部５のシリンダ５０の昇降により一体に昇降する。

【0065】

圧力検出部４９は、液量調整部４から充填ノズル６に流れるペーストＰの圧力を検出する圧力センサなどの圧力検出装置である。圧力検出部４９は、圧電式やダイアフラム式などその圧力の検出原理は問わない。本実施形態では、圧力検出部４９は圧電式の圧力センサを含み、バルブ４０の下流側（充填ノズル６の上流側）におけるペーストＰの圧力（送液圧力）を検出し、当該検出結果に基づく圧力情報を制御部９に送出している。制御部９は、圧力検出部４９が送出した圧力情報に基づいて液量調整部４を制御してペーストＰの送液圧力を制御し、これにより充填ノズル６からのペーストＰの吐出量を調整することができる。なお、本実施形態では、充填ノズル６から吐出するペーストＰの吐出量は、送液圧力に加えて、ノズル基部６０やニードル６１の筒の長さ及び内径で決定される。したがって、本実施形態において制御部９は、圧力情報に加えて、ノズル基部６０やニードル６１の筒の長さ及び内径に関する情報を加味して充填ノズル６からのペーストＰの吐出量を調整している。

【0066】

制御部９は、ＣＰＵや当該ＣＰＵに充填装置Ｍの制御（後述する充填方法を実施する制御）を実現させるプログラム（ソフトウェア）により、ハードウェア又はソフトウェア的に実現される。本実施形態では、制御部９は、図５に示すように、パーソナルコンピュータやＰＬＣなどのコンピュータＣ及びその記憶部９０に格納された制御ソフトウェアにより実現される。制御部９は、ポートやバス、有線や無線のネットワーク（インターネット回線を含む）などで構成される通信路Ｎを介して液量調整部４、昇降部５、圧力検出部４９、位置検出部５９などと通信可能に接続されている。なお、記憶部９０としては、いわゆるＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリ、ハードディスク、ＳＳＤやＣＤＲＯＭなどの光学ディスクなど、コンピュータＣで使用可能な記憶装置又は記憶媒体が一般に利用可能である。

【0067】

以下では、図１から図４を参照しつつ、図５に示す記憶部９０に格納されているプログラムについて説明する。

【0068】

記憶部９０には、コンピュータＣなどのＣＰＵ（制御部９）に、液量調整部４により充填ノズル６からペーストＰを吐出させて胴部１０（直胴部分１０ａ）及びノズル部１１の内部空間ＳにペーストＰを充填する充填工程を実行させる制御と、この充填工程において、充填ノズル６をノズル部１１の筒内部に挿入した状態で、充填ノズル６からペーストＰを吐出開始する制御との実行を実現させるプログラムが格納されている。

【0069】

また、記憶部９０には、コンピュータＣなどのＣＰＵ（制御部９）に、位置情報に基づいて、昇降部５により充填ノズル６を胴部１０（直胴部分１０ａ）の筒内部を介してノズル部１１の筒内部に挿入する挿入工程を実行させる制御と、挿入工程を実行終了後に上述の充填工程を実行する制御との実行を実現させるプログラムが格納されている。

【0070】

また、記憶部９０には、コンピュータＣなどのＣＰＵ（制御部９）に、上述の挿入工程において、充填ノズル６の先端（先端部６２）がノズル部１１の先端部１１ａの開口から突出するまで充填ノズル６をノズル部１１の筒内部に挿入する制御と、上述の充填工程において、充填ノズル６の先端（先端部６２）がノズル部１１の先端部１１ａの開口から突出した状態で、充填ノズル６からペーストＰを吐出開始させる制御との実行を実現させるプログラムが格納されている。

【0071】

また、記憶部９０には、コンピュータＣなどのＣＰＵ（制御部９）に、上述の充填工程において、位置情報に基づいて、第一引抜速度で充填ノズル６をノズル部１１から引き抜きながら、第一吐出速度でペーストＰを充填ノズル６から吐出する第一充填工程と、第二引抜速度で充填ノズル６をノズル部１１又は胴部１０（直胴部分１０ａ）から引き抜きながら、第二吐出速度でペーストＰを充填ノズル６から吐出する第二充填工程との実行を実現し、第二引抜速度は、第一引抜速度よりも引抜速度が遅く制御し、圧力情報に基づいて、第二吐出速度を、第一吐出速度と同じ又は第一吐出速度よりも吐出速度が速くする制御の実行を実現させるプログラムが格納されている。

【0072】

また、記憶部９０には、コンピュータＣなどのＣＰＵ（制御部９）に、上述の第二引抜速度は、ノズル部１１から引き抜きに伴って、引抜速度を増大させる制御の実行を実現させるプログラムが格納されている。

【0073】

（充填方法の説明）
シリンジ１へのペーストＰの充填は、充填装置Ｍが実行する以下の各工程の実行により行われる。

【0074】

まず、図６に示すように、制御部９は、昇降部５によって、充填ノズル６を胴部１０の筒内部（直胴部分１０ａの筒内部）を介してノズル部１１の筒内部に挿入する挿入工程を実行する。本実施形態では、充填ノズル６のニードル６１の先端部６２がノズル部１１の先端部１１ａの開口から突出するまで充填ノズル６をノズル部１１の筒内部に挿入する（図６のＡ点）。先端部６２は、ノズル部１１の先端部１１ａの開口から、距離ｈの１６．７％以上９０％以下突出していることが好ましい。また、先端部６２は、ノズル部１１の先端部１１ａの開口から、ノズル部１１の内径ｄの３３．４％以上の距離だけ突出していることが好ましい。本実施形態では、先端部６２は、ノズル部１１の先端部１１ａの開口から、２．５ｍｍ突出している。ニードル６１は、その長手方向をノズル部１１の軸心Ｘに沿わせてノズル部１１に挿入されることが好ましい。ニードル６１は、その長手方向をノズル部１１の軸心Ｘと重複させてノズル部１１に挿入されることが更に好ましい。

【0075】

上述の挿入工程を実行終了後に、制御部９は、液量調整部４にペーストＰの供給を開始させ、充填ノズル６からペーストＰを吐出させてシリンジ１の空間Ｓ１、空間Ｓ２及びキャップ内空間Ｓ３にペーストＰを充填する充填工程を実行する。

【0076】

充填工程は、充填ノズル６のニードル６１をノズル部１１の筒内部に挿入した状態で、ニードル６１からペーストＰを吐出開始させることで開始される。本実施形態の充填工程においては、充填ノズル６の先端部６２がノズル部１１の先端部１１ａの開口から突出した状態で、充填ノズル６からペーストＰを吐出開始する。これにより内部空間Ｓとキャップ内空間Ｓ３とにペーストＰを充填することができる。

【0077】

充填工程では、制御部９は、液量調整部４で充填ノズル６からペーストＰを吐出させながら、昇降部５で充填ノズル６を胴部１０から引き抜く制御を行う。これにより内部空間ＳにペーストＰを充填することができる。制御部９は、充填ノズル６の先端部６２を胴部１０の直胴部分１０ａ内の所定位置（図６のＣ点）まで引き抜いた時点で、液量調整部４に充填ノズル６へのペーストＰの供給を停止させ、充填ノズル６からのペーストＰの吐出を停止させる（図６参照）。

【0078】

制御部９は、充填工程において、初期充填工程と第一充填工程と第二充填工程とを実行する。図７には、充填装置Ｍが実行する動作のタイムチャートを示している。図７では、横軸に工程時間を示している。以下では、図２から図７を参照しつつ説明を行う。

【0079】

図７の上部のグラフは、液量調整部４で調整するペーストＰの送液圧力の経時変化を示している。

【0080】

図７の下部のグラフは、昇降部５で進退させられる充填ノズル６の先端部６２の位置の経時変化を示している。図７における先端部６２の位置は、ノズル部１１の先端部１１ａの先端面と先端部６２の先端面との距離で示しており、先端部１１ａの先端面と先端部６２の先端面とが鉛直方向において重複する場合をゼロとし、先端部６２の先端面が先端部１１ａの先端面よりも鉛直方向における上側にある場合を正の値で、先端部６２の先端面が先端部１１ａの先端面よりも鉛直方向における下側にある場合を負の値で示している。すなわち、図７では、Ａ点は負の値で示される距離の位置にあり、ニードル６１がノズル部１１内に位置し、且つ、先端部６２の先端面が先端部１１ａの先端面よりも鉛直方向における下側にあることを意味している。

【0081】

初期充填工程では、制御部９は、充填ノズル６の先端部６２をＡ点に位置させたまま（充填ノズル６の引抜を停止させた状態で）、液量調整部４によりペーストＰの送液圧力を圧力ｐ１（第一吐出速度の一例）に設定し、ペーストＰを充填ノズル６から吐出開始させる（図７の時刻ｔ０）。制御部９は、少なくともキャップ内空間Ｓ３をペーストＰで満たし、且つ、内部空間Ｓのうち、ノズル部１１の先端側から軸方向に沿って２０％以上の距離の範囲を満たした時点（図７の時刻ｔ１）で、第一充填工程を実行開始する。充填ノズル６の引抜を停止させたままペーストＰを充填ノズル６から吐出させる時間（図７の時刻ｔ０からｔ１の時間）の一例は、０．２秒以上０．５秒以下である。本実施形態では、０．３秒である場合を例示して説明している。

【0082】

本実施形態では、先端部６２がノズル部１１の先端部１１ａの開口から、距離ｈの１６．７％以上９０％以下、且つ、先端部６２がノズル部１１の先端部１１ａの開口から、ノズル部１１の内径ｄの３３．４％以上の距離だけ突出させてペーストＰを吐出するため、内部空間Ｓ及びキャップ内空間Ｓ３への気泡の混入を極力減らしてペーストＰを充填することができる。

【0083】

また、本実施形態では、制御部９が、少なくともキャップ内空間Ｓ３をペーストＰで満たし、且つ、内部空間Ｓのうち、ノズル部１１の先端側から軸方向に沿って２０％以上の距離の範囲を満たした時点で第一充填工程を実行開始することで、後述するように、先端部６２をペーストＰに埋没された状態とすることができる。

【0084】

このように、キャップ内空間Ｓ３をペーストＰで満たした時点では、先端部６２がペーストＰに埋没された状態となる。これにより、以後のペーストＰの充填の過程において、充填されたペーストＰ中への気泡混入を抑制（防止の概念を含む。以下同じ。）できる。なお、Ａ点（図６参照）は、鉛直方向におけるノズル部１１の先端部１１ａとキャップ部２０における筒内の筒底面２０ａとの間の領域内から選択される。圧力ｐ１は、一例として２００ｋＰａ以上５００ｋＰａ以下に設定される。適切な圧力ｐ１の値やその範囲は充填ノズル６内の流路形状（たとえば、ニードル６１の内径や長さ）に依存するため、必要に応じて変更してよい。本実施形態では、圧力ｐ１が、３５０ｋＰａに設定されている場合を例示して説明する。

【0085】

第一充填工程では、制御部９は、昇降部５によって第一引抜速度で充填ノズル６の先端部６２をＡ点からＢ点（図６参照）まで引き抜きながら、圧力ｐ１でペーストＰを充填ノズル６から吐出させる。なお、図７に示すように、充填ノズル６の引抜速度は、充填ノズル６の先端部６２の位置変化を表すラインＬの傾きで示される。第一引抜速度は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までのラインＬの傾きに対応する。Ｂ点は、鉛直方向におけるノズル部１１の筒内部の領域内から選択される。本実施形態では、Ａ点からＢ点までの距離は５ｍｍである。

【0086】

第一引抜速度は、ペーストＰの粘性や表面張力との関係で、先端部６２が、ペーストＰに埋没された状態を維持する速度に設定される。図６に示すように、先端部６２がペーストＰに埋没された状態を維持することで、充填されたペーストＰへの気泡混入を抑制することができる。第一引抜速度は、充填時におけるノズル部１１内でのペーストＰの液面の上昇速度と同じ速度に設定されることが好ましい。第一引抜速度の一例は、８ｍｍ／ｓ以上２０ｍｍ／ｓ以下である。本実施形態では、第一引抜速度が１５ｍｍ／ｓである場合を例示して説明する。

【0087】

第二充填工程では、図７に示すように、制御部９は、昇降部５によって第一引抜速度よりも遅い第二引抜速度で充填ノズル６の先端部６２をＢ点からＣ点（図６参照）まで引き抜きながら、圧力ｐ１（第二吐出速度が第一吐出速度と同じ場合の一例）でペーストＰを充填ノズル６から吐出させる。第二引抜速度は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までのラインＬの傾きに対応する。制御部９は、先端部６２がＣ点に到達すると、充填を終了（充填工程を終了）する（時刻ｔ３）。充填済みのシリンジ１は、図６及び図８に示すように、空間Ｓ１、空間Ｓ２及びキャップ内空間Ｓ３にペーストＰを充填された状態の充填済み容器となる。

【0088】

第二引抜速度は、例えば第一引抜速度の５０％以上９０％以下の速度に設定される。第二引抜速度の一例は、５ｍｍ／ｓ以上１５ｍｍ／ｓ以下である。本実施形態では、第二引抜速度が１５ｍｍ／ｓである場合を例示して説明する。第二引抜速度は、ペーストＰの粘性や表面張力との関係で、先端部６２が、ペーストＰに埋没された状態を維持する速度に設定される。先端部６２がペーストＰに埋没された状態を維持することで、充填されたペーストＰへの気泡混入を抑制することができる。第二引抜速度は、充填工程が終了するまでの間、先端部６２がペーストＰに埋没された状態を維持することができる速度であればよい。第二引抜速度は、例えば、充填時における直胴部分１０ａ内でのペーストＰの液面の上昇速度と同じ速度に設定されると、充填工程が終了するまでの間、先端部６２がペーストＰに埋没された状態を確実に維持することができるため好ましい。

【0089】

本実施形態では、充填工程の終了後、例えば、充填ノズル６の引抜速度を一時的に第二引抜速度よりも遅くして、先端部６２を充填されたペーストＰからゆっくりと引き抜く。これにより、先端部６２からのペーストＰの液だれを抑制して充填されたペーストＰへの気泡混入を抑制できる。その後、引抜速度を加速して胴部１０から充填ノズル６を完全に引き抜くことができる。加速して引き抜くことで工程時間を短縮できる。

【0090】

第一引抜速度及び第二引抜速度の適切な範囲はシリンジ１の大きさや形状（例えば胴部１０やノズル部１１の内径）に依存するため、上述の具体的な速度の例示に限られず、シリンジ１の大きさや形状に合わせて適宜設定してよい。

【0091】

図８を参照しつつ、充填済み容器としての充填済みのシリンジ１について詳述する。上述のごとく、シリンジ１は、空間Ｓ１、空間Ｓ２及びキャップ内空間Ｓ３にペーストＰを充填されている。充填済みのシリンジ１では、キャップ内空間Ｓ３における、先端部１１ａの筒部の先端面とキャップ２との間の空間、すなわち、ノズル部１１の先端部１１ａとキャップ部２０の内周面との境界（ノズル部１１の先端部１１ａとキャップ部２０とが接する部分又はノズル部１１の先端部１１ａとキャップ部２０との中間位置）近傍の空間である境界部分２０ｂにもペーストＰを充填されている。なお、境界部分２０ｂの定義に関する近傍、とは、先端部１１ａの筒部の筒の肉厚以内の距離のことを言う。

【0092】

シリンジ１では、空間Ｓ２及びキャップ内空間Ｓ３にペーストＰが充填されることで、シリンジ１の使用時（例えば、シリンジ１のペーストＰが使用される塗布装置に、キャップ２を取り外したシリンジ１を搭載してノズル部１１を当該塗布装置に接続した際）における、ノズル部１１への気泡混入を抑制できる。これにより、シリンジ１のペーストＰを使用する際に、空打ちや銀ペーストの均一性と塗布作業性を損なわせる問題を抑制できる。また、ノズル部１１へ混入した気泡を除去するために、ノズル部１１内のペーストＰを一定量押し出して捨てるような操作が不要になり、ペーストＰを無駄なく使用可能となる。そのため、ペーストＰが銀ペーストのように高価なものである場合には経済的なメリットは極めて大きくなる。

【0093】

シリンジ１では、特にキャップ内空間Ｓ３にペーストＰが充填されることで、キャップ２を取り外した際のノズル部１１への気泡混入を抑制できる。図９に示すように、シリンジ１では、キャップ内空間Ｓ３にペーストＰが充填されていることで、キャップ２を取り外した際に、キャップ内空間Ｓ３に充填されていたペーストＰの一部Ｐ１が、ノズル部１１の先端部１１ａよりも先端側に突出した状態（先端部１１ａに付着して残留した状態）で残留する。そのため、キャップ２の取り外し時におけるノズル部１１の筒内への空気（気泡）の混入を抑制できる。

【0094】

キャップ２の取り外し時におけるノズル部１１の筒内への空気（気泡）の混入の抑制効果を高めるためには、図３に示すように、ノズル部１１における先端部１１ａと筒底面２０ａとは、ノズル部１１の先端部１１ａの内径ｄ以上の距離ｈだけ離間していることが好ましい。これにより、キャップ内空間Ｓ３を十分に大きくしてキャップ内空間Ｓ３に充填されるペーストＰの容量を確保して、キャップ２を取り外した際に、ノズル部１１の先端部１１ａよりも先端側に突出した状態で残留するペーストＰの一部Ｐ１（図９参照）の形成を確実ならしめる。また、ノズル部１１の先端部１１ａの内径ｄ以上の距離ｈだけ離間していることで、キャップ２を取り外した際に、ノズル部１１の先端部１１ａよりも先端側に突出した状態で残留するペーストＰの一部Ｐ１の形成を促進できる。これらにより、キャップ２の取り外し時におけるノズル部１１の筒内への空気（気泡）の混入を抑制できる。

【0095】

充填済みのシリンジ１では、キャップ内空間Ｓ３における、ノズル部１１の先端部１１ａとキャップ部２０の内周面との境界部分２０ｂにもペーストＰが充填されていることで、キャップ２の取り外し時におけるノズル部１１の筒内への空気（気泡）の混入抑制を更に確実ならしめる。キャップ２の取り外し時において、境界部分２０ｂのペーストＰがノズル部１１の内側へ移動するため、ノズル部１１の筒内への空気（気泡）が混入しにくくなるためである。境界部分２０ｂのペーストＰにより、ノズル部１１の先端部１１ａよりも先端側に突出した状態で残留するペーストＰの一部Ｐ１の形成も促進される。これらにより、キャップ２の取り外し時におけるノズル部１１の筒内への空気（気泡）の混入を抑制できる。

【0096】

特に、ペーストＰが所定の粘度及び揺変性を有することから、図９に示すように、キャップ２を取り外した際に、ノズル部１１内（内部空間Ｓ内）のペーストＰが流れ出る（垂れる）ことなく、且つ、上述の境界部分２０ｂのペーストＰの移動も伴って、ノズル部１１の先端部１１ａよりも先端側に突出した状態で残留するペーストＰの一部Ｐ１の形成が促進される。このような作用によっても、キャップ２の取り外し時におけるノズル部１１の筒内への空気（気泡）の混入を抑制できる。

【0097】

充填済みのシリンジ１は、図１０に示すように、後端部の開口からプランジャ１８と封止蓋１９とをこの順で挿入されて、後端側の開口を封止された状態で出荷されるとよい。そして、ペーストＰの塗布機や接着装置などでペーストＰの供給容器として使用される。

【0098】

充填済みのシリンジ１は気泡混入が抑制されているため、ペーストＰの塗布機や接着装置などで脱泡処理（例えば、遠心力を利用した脱泡処理）を要しない。そのため、使用時の作業効率が向上するメリットもある。また、脱泡による分散状態の偏りの発生及びこれによる性能劣化を回避できる。特に、高度なブレンドがなされたペーストＰ、例えば、銀微粒子の粒度分布のピークがふた山以上になるようにブレンドされたペーストＰでは、脱泡操作による分散状態の偏りが生じやすいところ、このような分散状態の偏り発生による性能劣化を防止できる点は大きなメリットである。

【0099】

以上のようにして、ノズル部への気泡混入を抑制できるシリンジの充填方法及び充填装置を提供することができる。

【0100】

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、第二充填工程において、圧力ｐ１でペーストＰを充填ノズル６から吐出させる場合を説明したが、図１１に示すように、第二充填工程においては、圧力ｐ１よりも高い圧力ｐ２（第二吐出速度が第一吐出速度よりも速い場合の一例）でペーストＰを充填ノズル６から吐出させてもよい。このようにすれば、シリンジ１の充填に要する工程時間を短縮できる。圧力ｐ２は、一例として３００ｋＰａ以上５００ｋＰａ以下に設定される。適切な圧力ｐ２の値やその範囲は充填ノズル６内の流路形状（たとえば、ニードル６１の内径や長さ）に依存するため、必要に応じて変更してよい。

【0101】

（２）上記実施形態では、ノズル部１１の軸心Ｘは直胴部分１０ａの軸心Ｙに沿うように配置されている場合、特に、軸心Ｘは軸心Ｙと重複している場合を例示して説明した。しかし、軸心Ｘは軸心Ｙと重複せず、軸心Ｙに沿うのみであってもよい。軸心Ｘが軸心Ｙと重複せずとも、ニードル６１は、その長手方向をノズル部１１の軸心Ｘに沿わせて（例えば、軸心Ｘと重複させて）ノズル部１１に挿入することができる。

【0102】

（３）上記実施形態では、ノズル部１１の軸心Ｘは直胴部分１０ａの軸心Ｙに沿うように配置されている場合を例示して説明した。しかし、軸心Ｘは軸心Ｙに沿っていなくてもよい。この場合、例えば可撓性のある材料でニードル６１を形成するなどしてニードル６１を可撓性のあるものとし、ニードル６１をノズル部１１の内壁に沿わせて（例えば、ノズル部１１の内壁面に摺接させながら）ノズル部１１に挿入すれば充填できる。

【0103】

（４）上記実施形態では、制御部９は、充填ノズル６の先端部６２を胴部１０の直胴部分１０ａ内の所定位置（図６のＣ点）まで引き抜いた時点で、液量調整部４に充填ノズル６へのペーストＰの供給を停止させ、充填ノズル６からのペーストＰの吐出を停止させる場合を説明したが、ペーストＰの吐出を停止させるタイミングは、先端部６２をＣ点まで引き抜いたタイミングに限られない。例えば、保持部７に重量検知センサを設けてシリンジ１の重量を検知可能とし、ペーストＰが充填されたシリンジ１の重量が所定の重量になった時点でペーストＰの吐出を停止させてもよい。

【0104】

（５）上記実施形態では、液量調整部４は、タンク３から供給されるペーストＰの充填ノズル６への供給量を調整し、且つ、充填ノズル６へのペーストＰの送液を禁止することのできる開度調整弁などのバルブ４０を有し、バルブ４０は、タンク３から充填ノズル６へ供給されるペーストＰの送液圧力を調整することで充填ノズル６への供給量を調整する場合を例示して説明した。しかし、ペーストＰの送液圧力の調整は上記態様に限られない。

【0105】

たとえば、液量調整部４が、バルブ４０では、ペーストＰの供給と停止のみを制御し、圧力検出部４９で検出された圧力情報に基づいてコントローラ４２でタンク３に供給する圧縮空気の流量又圧力の調整を行うことによりペーストＰの送液圧力の調整を行ってもよい。液量調整部４によるペーストＰの送液圧力の調整方法や態様は上記実施形態に限定されない。

【0106】

（６）上記実施形態では、充填ノズル６のニードル６１の先端部６２がノズル部１１の先端部１１ａの開口から突出するまで充填ノズル６をノズル部１１の筒内部に挿入し、充填ノズル６の先端部６２がノズル部１１の先端部１１ａの開口から突出した状態で、充填ノズル６からペーストＰを吐出開始する場合を説明した。しかし、ペーストＰを吐出開始する位置は、上記態様に限られない。たとえば、充填ノズル６のニードル６１の先端部６２をノズル部１１の筒内部（例えば、先端部６２の先端面が先端部１１ａの先端面と軸心Ｘに沿う方向において同じ位置）に挿入し、充填ノズル６の先端部６２がノズル部１１の筒内部に位置する状態で、充填ノズル６からペーストＰを吐出開始してもよい。充填ノズル６により内部空間Ｓとキャップ内空間Ｓ３とにペーストＰを充填することができればキャップ２の取り外し時におけるノズル部１１の筒内への空気（気泡）の混入を抑制できる。

【0107】

（７）上記実施形態では、ペーストＰの一例として、導電性フィラーとして銀の微粒子を溶剤や基材樹脂等に分散した熱伝導性導電性接着剤である場合を例示して説明した。しかし、ペーストＰは、導電性フィラーが分散された場合に限られない。また、導電性フィラーが銀の微粒子である場合に限られない。ペーストＰのフィラーとしては、銀の微粒子以外にも、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、金、銅などの金属系微粒子や、アクリルやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステルなどの熱可塑性樹脂の微粒子が分散されたものであってもよい。

【0108】

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0109】

本発明は、充填方法及び充填装置に適用できる。

【符号の説明】

【0110】

１ ：シリンジ
２ ：キャップ
３ ：タンク
４ ：液量調整部
５ ：昇降部
６ ：充填ノズル
７ ：保持部
８ ：支持本体
９ ：制御部
１０ ：胴部
１０ａ ：直胴部分
１０ｂ ：クリップ部
１０ｃ ：テーパー部
１１ ：ノズル部
１１ａ ：先端部
１２ ：スリーブ
１３ ：ネジ部
１８ ：プランジャ
１９ ：封止蓋
２０ ：キャップ部
２０ａ ：筒底面
２０ｂ ：境界部分
２１ ：係合部
２３ ：キャップ側ネジ部
４０ ：バルブ
４１ ：レギュレータ
４２ ：コントローラ
４９ ：圧力検出部
５０ ：シリンダ
５９ ：位置検出部
６０ ：ノズル基部
６１ ：ニードル
６２ ：先端部
９０ ：記憶部
Ａ ：コンプレッサ
Ｃ ：パーソナルコンピュータ
Ｌ ：ライン
Ｍ ：充填装置
Ｎ ：通信路
Ｐ ：ペースト
Ｐ１ ：一部
Ｓ ：内部空間
Ｓ１ ：空間
Ｓ２ ：空間
Ｓ３ ：キャップ内空間
Ｘ ：軸心
Ｙ ：軸心
ｄ ：内径
ｈ ：距離
ｐ１ ：圧力
ｐ２ ：圧力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2021-06-03

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ペーストが充填される筒状の胴部、前記胴部の先端部に設けられ、前記胴部よりも細い筒状のノズル部、及び、前記ノズル部の先端に外嵌された有底筒状のキャップを有し、前記ノズル部の先端開口から前記ペーストを吐出させるシリンジへの前記ペーストの充填方法であって、
充填ノズルを前記胴部の筒内部を介して前記ノズル部の筒内部に挿入する挿入工程と、
前記充填ノズルから前記ペーストを吐出して前記胴部及び前記ノズル部の内部空間に前記ペーストを充填する充填工程とを含み、
前記挿入工程は、前記充填ノズルの先端が前記ノズル部の先端開口から突出するまで前記充填ノズルを前記ノズル部の筒内部に挿入し、
前記充填工程は、前記挿入工程を実行終了後に実行し、前記充填ノズルの先端が前記ノズル部の先端開口から突出した状態で、前記充填ノズルから前記ペーストを吐出開始する充填方法。

【請求項2】

前記充填工程は、
第一引抜速度で前記充填ノズルを前記ノズル部から引き抜きながら、第一吐出速度で前記ペーストを前記充填ノズルから吐出する第一充填工程と、
第二引抜速度で前記充填ノズルを前記ノズル部又は前記胴部から引き抜きながら、第二吐出速度で前記ペーストを前記充填ノズルから吐出する第二充填工程とを含み、
前記第二引抜速度は、前記第一引抜速度よりも引抜速度が遅く、
前記第二吐出速度は、前記第一吐出速度と同じ又は前記第一吐出速度よりも吐出速度が速い請求項１に記載の充填方法。

【請求項3】

前記第二引抜速度は、前記ノズル部から引き抜きに伴って、引抜速度が増大される請求項２に記載の充填方法。

【請求項4】

前記挿入工程は、前記充填ノズルの先端を前記ノズル部の内壁に沿わせて挿入する、請求項１から３のいずれか一項に記載の充填方法。

【請求項5】

ペーストが充填される筒状の胴部、前記胴部の先端部に設けられ、前記胴部よりも細い筒状のノズル部、及び、前記ノズル部の先端に外嵌された有底筒状のキャップを有し、前記ノズル部の先端開口から前記ペーストを吐出させるシリンジへの前記ペーストを充填する充填装置であって、
前記ペーストを吐出して、前記胴部及び前記ノズル部の内部空間に前記ペーストを充填する充填ノズルと、
前記充填ノズルによる前記ペーストの吐出を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記充填ノズルの先端が前記ノズル部の先端開口から突出するまで前記胴部の筒内部を介して前記充填ノズルを前記ノズル部の筒内部に挿入し、前記充填ノズルの先端が前記ノズル部の先端開口から突出した状態で、前記充填ノズルから前記ペーストを吐出開始させて、前記胴部及び前記ノズル部の内部空間に前記ペーストを充填する充填装置。