(57)【要約】【課題】粘度の高い材料であっても、効率よく、かつ、気泡が混入しないように充填することが可能で、さらに、複数の容器に均等に材料を充填することが可能で、かつ、構成が単純な材料充填装置を提供する。【解決手段】材料充填装置１は、第１容器２０に保持された材料Ｍを複数の第２容器１２０に充填する装置であって、側面２２に複数の貫通穴３０が形成された第１容器と、第１容器の外側の領域で第２容器を保持する第２容器保持部４０とを有する材料移送ユニットと、材料移送ユニットを所定の回転軸線を中心に回転させて、材料を、貫通穴を介して第２容器に移送させる回転駆動機構２００と、を含む。第１容器の内壁面２４は下部領域３２及び上部領域３４を有し、下部領域は、上部領域側を向く傾斜面となっており、上部領域は、下部領域側を向く傾斜面となっており、貫通穴は、開口が上部領域に配置されるように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１容器に保持された材料を複数の第２容器に充填する材料充填装置であって、
側面に複数の貫通穴が形成された第１容器と、前記第１容器の外側の領域で複数の第２容器を保持する第２容器保持部とを有する材料移送ユニットと、
前記材料移送ユニットを前記第１容器の内側を通る所定の回転軸線を中心に回転させて、前記第１容器に保持された材料に前記側面に向く遠心力を作用させ、前記材料を、前記複数の貫通穴を介して前記複数の第２容器に移送させる回転駆動機構と、
を含み、
前記第１容器の内壁面は、鉛直方向に配列された下部領域及び上部領域を有し、
前記下部領域は、前記上部領域側を向く傾斜面となっており、
前記上部領域は、前記下部領域側を向く傾斜面となっており、
前記複数の貫通穴は、開口が前記上部領域に配置されるように形成されている材料充填装置。
【請求項２】
請求項１に記載の材料充填装置において、
前記複数の貫通穴は、開口が前記下部領域に隣接した位置に配置されるように形成されている材料充填装置。
【請求項３】
請求項１に記載の材料充填装置において、
前記第１容器保持部と、前記中継部材及び前記第２容器保持部とが同じ回転数で回転するように構成されている材料充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料充填装置、特に、遠心力を利用して、所与の容器に収納された材料を他の容器に充填する材料充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心力を利用して材料を充填する装置として、種々の装置が知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。これらの充填装置は、遠心力を利用するため、高粘度の材料であっても充填することが可能になる。また、遠心力を利用した材料の充填方法として、特許文献３のように、一つの容器（貯留タンク）内の材料（液晶Ｌ）を、複数の容器（容器）に充填する方法が知られている。さらに、材料が収納された容器を自転させながら公転させることによって材料を攪拌脱泡する装置（自転・公転方式の攪拌脱泡装置）が知られている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2002-80005号公報
【特許文献２】特開2003-201000号公報
【特許文献３】特開平7-281200号公報
【特許文献４】特開2000-271465号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術では、粘性材料を一旦、ロッド状、小塊状、または薄膜状の形状にしてから吐出容器に充填するため、作業効率を高めることが困難である。また、特許文献２に記載された技術では、装置構成が大型化しやすく、また、部品点数が多いため部品洗浄の手間がかかるおそれがある。さらに、特許文献３に記載された技術では、特に材料が高粘度になる程、材料を貯留タンクに移送する時間がかかり、かつ、材料を貯留タンクに移送する際に材料に空気が混入するおそれがある。
【０００５】
また、特許文献４に記載されている自転・公転方式の攪拌脱泡装置は、材料を攪拌する（混練する、混合する、分散させる）とともに、材料に内在する気泡を放出させる（すなわち脱泡する）ことが可能で、はんだペーストや液晶パネルのシーラント剤などの電子部品材料の製造に利用されることがあった。ところで、電子部品材料は、通常、シリンジと呼ばれる容器に充填され、ディスペンサによって精密に塗布・吐出されるが、自転・公転方式の攪拌脱泡装置では、材料を精度よく処理するために、シリンジとは形状の異なる専用の容器が利用されることが一般的である。そのため、上記した自転・公転方式の攪拌脱泡装置によって精度よく攪拌脱泡された材料は、攪拌脱泡の専用容器からシリンジへ充填されて使用されることになる。しかしながら、専用容器からシリンジへの充填時に、材料に気泡が混入してしまうと、自転・公転方式の攪拌脱泡装置の性能を生かしきれない事態が発生しうる。このことから、自転・公転方式の攪拌脱泡装置によって処理された材料を、専用容器から、短時間で、気泡が混入しないようにシリンジに充填することが可能な技術の出現が待たれていた。
【０００６】
本発明の一つの態様は、粘度の高い材料であっても、効率よく、かつ、気泡が混入しないように充填することが可能で、さらに、複数のシリンジ容器に均等に材料を充填することが可能な材料充填方法、及び、これを実現することが可能で、かつ、構成が単純な材料充填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】
【０００７】
（１）本発明に係る材料充填装置は、
第１容器に保持された材料を複数の第２容器に充填する材料充填装置であって、
側面に複数の貫通穴が形成された第１容器と、前記第１容器の外側の領域で複数の第２容器を保持する第２容器保持部とを有する材料移送ユニットと、
前記材料移送ユニットを前記第１容器の内側を通る所定の回転軸線を中心に回転させて、前記第１容器に保持された材料に前記側面に向く遠心力を作用させ、前記材料を、前記複数の貫通穴を介して前記複数の第２容器に移送させる回転駆動機構と、
を含み、
前記第１容器の内壁面は、鉛直方向に配列された下部領域及び上部領域を有し、
前記下部領域は、前記上部領域側を向く傾斜面となっており、
前記上部領域は、前記下部領域側を向く傾斜面となっており、
前記複数の貫通穴は、開口が前記上部領域に配置されるように形成されている。
【０００８】
本発明によると、材料を第２容器に移送充填する際に、材料を、複数の貫通穴に（ほぼ）同時に接触させることができ、それぞれの第２容器への充填量のばらつきを小さくすることができる。
【０００９】
（２）この材料充填装置において、
前記複数の貫通穴は、開口が前記下部領域に隣接した位置に配置されるように形成されていてもよい。
【００１０】
（３）この材料充填装置において、
前記第１容器保持部と、前記中継部材及び前記第２容器保持部とが同じ回転数で回転するように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る材料充填装置の構成を説明するための図である。
【図２】本発明に係る材料充填装置の構成を説明するための図である。
【図３】本発明に係る材料充填装置の構成を説明するための図である。
【図４】本発明に係る材料充填装置の動作を説明するための図である。
【図５】本発明に係る材料充填装置の動作を説明するための図である。
【図６】本発明に係る材料充填装置の動作を説明するための図である。
【図７】本発明に係る材料充填装置の動作を説明するための図である。
【図８】本発明に係る材料充填装置の動作を説明するための図である。
【図９】本発明に係る材料充填装置の動作を説明するための図である。
【図１０】自転・公転式の攪拌脱泡装置の原理を説明するための図である。
【図１１】変形例に係る材料充填装置の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。すなわち、以下の実施の形態で説明するすべての構成が本発明にとって必須であるとは限らない。また、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたものを含む。
【００１３】
（１）材料充填装置１の構成
はじめに、本発明を適用した実施の形態に係る材料充填装置１の構成について説明する。図１〜図３は、材料充填装置１の構成について説明するための図である。ここで、図１は材料充填装置１の断面図であり、図２は充填装置ユニット１００の斜視図である。材料充填装置１は、１つの収納容器１１０に収納された材料Ｍを第１容器２０に保持させて、その後、分配して複数の第２容器１２０に同時に充填する装置として構成される。なお、本実施の形態で適用される収納容器１１０は、上端が開口しており、内側面１１２が上端側を向く傾斜面となるように構成されている。また、収納容器１１０は、内側面１１２を水平面で切断した断面が円形となるように構成されている。
【００１４】
（ａ）充填装置ユニット１００
材料充填装置１は、充填装置ユニット１００を有する。以下、充填装置ユニット１００の構成を説明する。
【００１５】
充填装置ユニット１００は、図１に示すように、収納容器保持部１０を有する。収納容器保持部１０は、収納容器１１０を保持する役割を果たす。収納容器保持部１０は、図１に示すように、収納容器１１０を、上端（開口）を上に向けた姿勢で保持するように構成されている。なお、収納容器保持部１０は、特に図示しないが、その内部で収納容器１１０が空回りすることを防止するための空回り防止機構を備えた構成とすることが可能である。
【００１６】
充填装置ユニット１００は、図１及び図２に示すように、第１容器２０を有する。第１容器２０は、収納容器１１０に収納された材料Ｍを第２容器１２０に充填する際に、材料Ｍを中継する役割を果たす。すなわち、収納容器１１０に収納された材料Ｍは、第１容器２０に移送されて第１容器２０で保持され、その後、第２容器１２０に移送されることになる。なお、後で詳述するが、本実施の形態では、材料Ｍは、遠心力の作用によって第１容器２０に保持される。また、第１容器２０は、中継容器（中継部材）と称することも可能である。
【００１７】
第１容器２０は、収納容器１１０の上端を囲繞する側面２２を含む。そして、充填装置ユニット１００は、収納容器保持部１０に収納容器１１０を取り付けた時に（少なくとも材料充填処理時に）、収納容器１１０の上端が、第１容器２０の内壁面（側面２２の内周面２４）によって区画された区画領域Ａ１内に配置されるように構成される。なお、本実施の形態では、第１容器２０は、側面２２（内周面２４）の下端から張り出した下部庇部２６と、側面２２（内周面２４）の上端から張り出した上部庇部２８とを含んで構成されている。また、本実施の形態では、下部庇部２６は上視図において中央が開口した形状となっており、収納容器１１０は、該開口を貫通する（該開口に挿通される）ように配置される。
【００１８】
そして、第１容器２０は、区画領域Ａ１の周縁部（内周面２４、下部庇部２６及び上部庇部２８によって区画された領域）で、材料Ｍを中継する。言い換えると、第１容器２０は、区画領域Ａ１の周縁部で、材料Ｍを一時的に保持することになる。
【００１９】
また、本実施の形態では、第１容器２０の内周面２４は、鉛直方向に配置された下部領域３２及び上部領域３４を含む。そして、下部領域３２は上部領域３４側を向く傾斜面となっており、上部領域３４は下部領域３２側を向く傾斜面となっている。すなわち、第１容器２０では、下部領域３２の法線が水平方向よりも上方を向くように傾斜し、上部領域３４の法線が水平方向よりも下方を向くように傾斜する。また、第１容器２０は、内周面２４（区画領域Ａ１）を水平面で切断した断面が円形となるように構成されている。
【００２０】
また、本実施の形態では、側面２２には、第１容器２０（側面２２）の内側と外側（区画領域Ａ１と第２容器１２０の内部空間）とを連通するための複数の貫通穴３０が形成されている。なお、本実施の形態では、貫通穴３０は、開口（区画領域Ａ１側の開口）が、上部領域３４に配置されるように形成されている。言い換えると、貫通穴３０は、下部領域３２を避けて配置される。また、本実施の形態では、貫通穴３０は、開口が、上部領域３４の下端部に配置されるように形成されている。言い換えると、貫通穴３０は、開口が、下部領域３２に隣接する位置に配置されるように形成されている。また、本実施の形態では、複数の貫通穴３０は、すべて、同一水平面上に、等間隔に配置される。
【００２１】
充填装置ユニット１００は、図１及び図２に示すように、複数の第２容器保持部４０を有する。第２容器保持部４０は、第２容器１２０を保持する役割を果たす。第２容器保持部４０は、第１容器２０（側面２２）よりも外側の領域で、第２容器１２０を保持するように構成されている。本実施の形態では、第２容器保持部４０は、第２容器１２０の中央部を固定する中央固定部４２と、第２容器１２０の先端部を保持する先端保持部４４とを含んで構成されている。そして、この第１容器２０と第２容器保持部４０とを合わせて、材料移送ユニットと称することができる。
【００２２】
本実施の形態では、充填装置ユニット１００は、少なくとも材料Ｍを第２容器１２０に充填する工程で、収納容器保持部１０、及び、第１容器２０、第２容器保持部４０の相対的な位置関係が変わらないように構成されている。具体的には、充填装置ユニット１００は、第１の基板５２を有し、収納容器保持部１０は、第１の基板５２に固定されている。また、充填装置ユニット１００は、第１の基板５２に固定された４個の支持部材５４を有し、第１容器２０は支持部材５４に固定される。さらに、充填装置ユニット１００は、支持部材５４に固定された第２の基板５６を有し、第２容器保持部４０は第２の基板５６に固定されている。これにより、充填装置ユニット１００を、収納容器保持部１０、及び、第１容器２０、第２容器保持部４０の相対的な位置関係が変わらない構成とすることができる。なお、本実施の形態では、充填装置ユニット１００は、第１容器２０を着脱することが可能な構成となっている。
【００２３】
本実施の形態では、充填装置ユニット１００は、材料中継管５８をさらに含む。材料中継管５８は、一端が第１容器２０の貫通穴３０に連通するように、第１容器２０の外側面に取り付けられる。また、材料中継管５８は、他端が第２容器１２０内に配置されるように取り付けられる。
【００２４】
（ｂ）回転駆動機構２００
本実施の形態に係る材料充填装置１は、充填装置ユニット１００を回転駆動する回転駆動機構２００を有する。以下、回転駆動機構２００の構成を説明する。
【００２５】
回転駆動機構２００は、充填装置ユニット１００（第１の基板５２）に固定された回転軸６０を有する。回転軸６０は、鉛直方向に延びる棒状の部材である。そして、回転軸６０は、その延長線（中心線の延長線）が区画領域Ａ１の中心を通るように、充填装置ユニット１００に固定される。また、本実施の形態では、回転軸６０は、ベアリング３０４を介して、支持体３００（支持体３００に固定されたベアリング保持部材３０２）に取り付けられている。すなわち、回転軸６０は、支持体３００に対して回転可能に取り付けられている。これにより、充填装置ユニット１００は、第１容器２０（区画領域Ａ１）の中心を通る回転軸線を中心に回転可能な態様で、支持体３００に保持されることになる。
【００２６】
回転駆動機構２００は、さらに、モータ７０と、モータ７０の動力を回転軸６０に伝達する動力伝達機構８０とを含む。本実施の形態では、図１に示すように、動力伝達機構８０は、モータ７０の軸に固定されたモータ軸プーリー８２と、回転軸６０に固定された回転軸プーリー８４と、モータ軸プーリー８２と回転軸プーリー８４との間にかけ回されたベルト８６とを含む。なお、本実施の形態では、モータ７０として、すでに公知となっているいずれかのモータを利用することができる。例えば本実施の形態では、モータ７０として、誘導モータ（インダクションモータ）を適用することができる。なお、誘導モータの回転数は、インバータから出力される交流電力の周波数を制御することにより、任意の値に設定することが可能である。ただし、モータ７０として、サーボモータやＰＭモータを利用することも可能である。
【００２７】
これにより、充填装置ユニット１００を、区画領域Ａ１の中心を通る、鉛直方向に延びる回転軸線を中心に回転させることが可能になる。
【００２８】
（ｃ）収納容器１１０
次に、本実施の形態に適用可能な収納容器１１０について説明する。収納容器１１０は、上端が開口しており、内側面１１２が上端側を向く傾斜面となるように構成されている。すなわち、収納容器１１０は、内側面１１２を水平面で切断した断面の外形が、上端に向かって大きくなるように構成されている。また、収納容器１１０は、内側面１１２を水平面で切断した断面が円形となるように構成されている。
【００２９】
なお、収納容器１１０として、上端の開口をふさぐ蓋体を着脱することが可能な容器を適用することもできる。かかる構成とすることで、収納容器１１０を材料充填装置１（収納容器保持部１０）に取り付ける直前まで収納容器１１０内を気密に保持することができるため、不純物の混入を防止することができる。
【００３０】
（ｄ）第２容器１２０
本実施の形態に適用可能な第２容器１２０は、特に限定されるものではない。すなわち、第２容器１２０は、所望の態様で材料を保持することが可能に構成されたいずれかの部材を利用することができる。例えば、第２容器１２０として、シリンジ容器を利用することができる。あるいは、第２容器１２０として、金型や、内部空間に液晶が充填される液晶パネル用容器を適用することができる。また、第２容器１２０として、上端部にキャップが取り付けられたものを利用することも可能である（図示せず）
【００３１】
なお、第２容器１２０は、第２容器保持部４０に保持される。そのため、第２容器１２０は、第１容器２０に対して固定され、第１容器２０と第２容器１２０とは一体的に動作することになる。
【００３２】
（ｅ）減圧手段
本実施の形態に係る材料充填装置１は、さらに、充填装置ユニット１００を格納する気密性のチャンバ９２と、チャンバ９２内を減圧する減圧手段９４とを含む。本実施の形態では、支持体３００の横板３１０上に、チャンバ９２が配置される。また、ベアリング保持部材３０２と回転軸６０との間に磁性流体を配置することにより、チャンバ９２内を気密に保持することが可能になる。減圧手段９４は、減圧ポンプや配管、各種のバルブによって実現することができる。また、本実施の形態に係る材料充填装置１は、チャンバ９２内の気圧を測定するためのセンサ９６（圧力センサ）を有する構成となっている。
【００３３】
（ｆ）制御手段
本実施の形態に係る材料充填装置１は、制御手段２１０を含む。制御手段２１０は、材料充填装置１の動作を統括制御する役割を果たす。制御手段２１０は、回転駆動機構２００を制御して充填装置ユニット１００の回転速度を調整する。制御手段２１０は、また、チャンバ９２内の気圧（真空圧）を制御する。制御手段２１０は、材料充填装置１をシーケンス制御するように構成することができる。以下、制御手段２１０について説明する。図３は、制御手段２１０について説明するための図である。
【００３４】
制御手段２１０は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ２１２）と、回転駆動機構２００を制御する回転速度制御部２１４と、チャンバ９２内の真空圧（気圧）を制御する真空圧制御部２１６とを含む。そして、ＣＰＵ２１２は、所定のタイミングで回転速度制御部２１４及び真空圧制御部２１６に各種の信号を出力することにより、材料充填装置１の動作を制御する。
【００３５】
本実施の形態では、回転速度制御部２１４は、モータ７０の回転数を制御するモータ制御部２１８を含む。例えばモータ７０としてインダクションモータを採用する場合には、モータ制御部２１８は、インバータの動作を制御し、モータ７０に供給される交流電力の周波数を所定値とするためのインバータ制御部によって実現することができる。あるいは、モータ７０としてサーボモータを採用する場合には、モータ制御部２１８は、専用のドライバ及びハードウェアによって実現され、モータ７０を所望の回転数で動作させるための各種処理を行う。
【００３６】
真空圧制御部２１６は、減圧ポンプの動作を制御するポンプ制御部と、減圧手段９４に含まれる各種弁の開閉を切り替えるスイッチング素子によって実現することができる。なお、真空圧制御部２１６は、センサ９６が検出したチャンバ９２内の圧力情報に基づいて、減圧ポンプの動作を制御するように構成することが可能である。
【００３７】
そして、ＣＰＵ２１２は、所定のタイミングで、回転速度制御部２１４及び真空圧制御部２１６に各種の信号（充填装置ユニット１００の回転速度データや真空圧データ等）を送信する処理を行う。これにより、充填装置ユニット１００を所定の速度（角速度・回転数）で回転させることができ、かつ、チャンバ９２内を所望の真空圧に設定することができる。
【００３８】
また、ＣＰＵ２１２は、操作部２２４から入力された動作データ（充填装置ユニット１００の回転速度データや真空圧データ、運転時間データ等）を受け付けて、図示しない記憶部に格納する処理や、表示部２２６に各種情報（操作部２２４から入力された動作データや、充填装置ユニット１００の回転速度、チャンバ９２内の真空圧、経過時間等）を表示させるための処理を行う。
【００３９】
（２）材料充填装置１の動作
次に、本実施の形態に係る材料充填装置１の動作について、図４〜図８を参照して説明する。
【００４０】
材料充填装置１を動作させる準備として、図４に示すように、材料Ｍが収納された収納容器１１０を収納容器保持部１０に保持させ、第２容器１２０を第２容器保持部４０に保持させて、かつ、貫通穴３０を介して第１容器２０の区画領域Ａ１と第２容器１２０とを連通させる。
【００４１】
そして、回転駆動機構２００の駆動を開始することによって充填装置ユニット１００（材料移送ユニット）を回転させる。充填装置ユニット１００が回転すると、材料Ｍには遠心力が作用し、材料Ｍは収納容器１１０の内側面１１２に押し付けられる。ここで、内側面１１２は収納容器１１０の上端側を向く傾斜面となっているため、材料Ｍは、内側面１１２に押し付けられると、内側面１１２に沿って収納容器１１０の上端に向かう力が作用することになる。すなわち、材料Ｍは、図５に示すように、内側面１１２に沿って薄く拡がりながら（パイプ形状となりながら）、内側面１１２に沿って上端に向かって移動する。そして、本実施の形態では、収納容器１１０の上端が開口しているため、材料Ｍは、上端の開口を通して収納容器１１０から排出される。
【００４２】
ところで、充填装置ユニット１００は、第１容器２０の側面２２が、収納容器１１０の上端（開口）を囲繞するように構成されている。言い換えると、充填装置ユニット１００では、収納容器１１０の上端(開口)が、区画領域Ａ１内に配置される。また、第１容器２０も回転しているため、第１容器２０内でも、材料Ｍは遠心力の影響を受けて、区画領域Ａ１の周縁部（内周面２４）に押し付けられる。このことから、収納容器１１０の上端の開口から排出された材料Ｍは、第１容器２０に移送され、図６に示すように、区画領域Ａ１の周縁部に保持されることになる。
【００４３】
そして、第１容器２０に移送された材料Ｍは、第１容器２０内で遠心力を受けて下部領域３２に押し付けられると、下部領域３２の表面を、上方（上部領域３４／下部領域３２及び上部領域３４の境界領域３３）に向かって移動する。ところで、第１容器２０には、開口が上部領域３４に配置されるように、貫通穴３０が形成されている。そのため、材料Ｍは、第１容器２０に移送されて下部領域３２を上部領域３４に向かって移動し、図６に示すように、貫通穴３０（開口）に接触する前に、境界領域３３に至ることになる。そして、第１容器２０では、上部領域３４は下部領域３２を向く傾斜面となっていることから、材料Ｍは、境界領域３３に至ると上方への推進力を失って第１容器２０の周方向へ拡がり、境界領域３３を満たすことになる。そしてこの過程で、第１容器２０内で、材料Ｍの高さが、周方向に一定となる。言い換えると、材料Ｍは、第１容器２０内で、充填装置ユニット１００の回転軸線を中心とする点対称形となる。
【００４４】
充填装置ユニット１００をさらに回転させると、第１容器２０に移送されて境界領域３３に向かう材料Ｍの量が増し、それに伴って材料Ｍが上方向に拡がるため、図７に示すように、材料Ｍは貫通穴３０（開口）に接触する。そして、材料Ｍは、貫通穴３０（材料中継管５８）から排出されることになる。ここで、本実施の形態では、充填装置ユニット１００は、貫通穴３０を介して区画領域Ａ１と第２容器１２０の内部空間が連通されている。そのため、貫通穴３０から排出された材料は、図８に示すように、第２容器１２０の内部空間に移送されることになる。
【００４５】
すなわち、本実施の形態に係る材料充填装置１では、遠心力を利用して、収納容器１１０に収納された材料Ｍを第１容器２０の区画領域Ａ１の周縁部に移送し、さらに、貫通穴３０（材料中継管５８）を介して第２容器１２０に移送することにより、収納容器１１０に収納された材料Ｍを第２容器１２０に充填する。
【００４６】
また、この材料充填装置１は、上端が開口しており、内側面が上端側を向く傾斜面となっている収納容器１１０に収納された材料Ｍを、複数の第２容器１２０に充填する材料充填装置であって、
上端を上に向けた姿勢で収納容器１１０を保持する収納容器保持部１０と、上端を囲繞する側面２２を有し、内周面２４によって区画された区画領域Ａ１の周縁部で材料Ｍを中継する第１容器２０と、第１容器２０よりも外側の領域で複数の第２容器１２０を保持する第２容器保持部４０とを有する充填装置ユニット１００と、
充填装置ユニット１００を、区画領域Ａ１の中心を通り、鉛直方向に延びる回転軸線を中心に回転させる回転駆動機構２００と、
を含み、
第１容器２０の側面には、貫通穴３０が形成されており、
第１容器２０の内壁面２４は、鉛直方向に配列された下部領域３２及び上部領域３４を有し、
下部領域３２は、上部領域３４側を向く傾斜面となっており、
上部領域３４は、下部領域３２側を向く傾斜面となっており、
複数の貫通穴３０は、開口が上部領域３４に配置されるように形成されている材料充填装置であるといえる。
【００４７】
また、材料充填装置１は、チャンバ９２と、チャンバ９２内を減圧する減圧手段９４とを含んで構成されている。そのため、収納容器１１０に収納された材料Ｍを第２容器１２０に充填する工程を、チャンバ９２内を減圧した状態で行うことが可能である。具体的には、収納容器１１０及び第２容器１２０を充填装置ユニット１００に保持させた後にチャンバ９２内を減圧し、その後、モータ７０を駆動させることにより、減圧環境下で、材料Ｍの充填処理を行うことが可能になる。
【００４８】
（３）材料充填方法
次に、本実施の形態に係る材料充填方法について、図９のフローチャート図を参照して説明する。
【００４９】
本実施の形態に係る材料充填方法は、図９に示すように、充填装置ユニット１００に材料Ｍが収納された収納容器１１０及び第２容器１２０を保持させる（収納容器保持部１０に収納容器１１０を保持させ、第２容器保持部４０に第２容器１２０を保持させる）工程（ステップＳ１１０）と、充填装置ユニット１００（材料移送ユニット）を回転させて、材料Ｍを第２容器１２０に充填する工程（ステップＳ１２０）とを含む。なお、充填装置ユニット１００の回転数や回転時間は、材料Ｍを第２容器１２０に充填する処理に必要な値であれば足り、その具体的な数値は実験により導出することができる。
【００５０】
（４）材料Ｍ
本実施の形態に適用可能な材料Ｍは、流体として挙動するものであればよく、その組成や用途は特に限定されるものではない。材料Ｍとして、例えば、接着剤、シーラント剤、液晶材料、半田ペースト、成型に利用される硬化性の樹脂材料、歯科用印象材料、歯科用セメント（穴埋め剤等）、粘性の強い液状の薬剤や、粒状体等の種々の材料を適用することができる。
【００５１】
（５）効果
以下、本実施の形態が奏する作用効果について説明する。
【００５２】
材料充填装置１によると、遠心力を利用して、収納容器１１０に収納された材料Ｍを第２容器１２０に充填する。そのため、材料Ｍに大きな力を作用させることが可能になるため、粘度の高い材料であっても、効率よく第２容器１２０に充填(移送)することができる。また、材料Ｍに大きな力を作用させることから、収納容器１１０及び第１容器２０に残る材料の量を極めて少なくすることができ、材料Ｍの効率的な利用が可能になる。
【００５３】
また、材料充填装置１によると、材料充填処理を、すべて、遠心力を利用して実現することができる。そのため、材料充填時に、ヘラなどの部材を利用する必要がなくなるため、材料に不純物が混入しないように材料充填処理を行うことが可能になる。
【００５４】
また、材料充填装置１によると、材料充填処理時に、第１及び第２容器１１０，１２０以外では、第１容器２０（第１容器２０及び材料中継管５８）のみに材料Ｍが接触することになる。そのため、洗浄を要する部品の点数を少なくすることができる。
【００５５】
また、材料充填装置１によると、収納容器１１０は、内側面１１２が上端側を向く傾斜面となっており、かつ、収納容器保持部１０に保持されたときに上端（開口）が第１容器２０の区画領域Ａ１内に配置することが可能に構成されていればよく、その形状は限定されるものではない。そのため、種々の容器（収納容器１１０）に対応することが可能な材料充填装置を提供することができる。また、材料充填装置１によると、材料Ｍは、第１容器２０から第２容器１２０に移送される。そのため、収納容器１１０は材料Ｍを第１容器２０に移送することが可能に構成されていれば足り、厳密な加工精度が要請されるものではない。
【００５６】
また、材料充填装置１によると、材料Ｍが収納容器１１０から排出される際に、材料Ｍは、薄く拡がった状態となって、内側面１１２に沿って上端（開口）に向かって移動する（図５参照）。すなわち、材料Ｍは、厚みが小さい状態で遠心力を受けることになる。そのため、材料Ｍに混入した気泡がある場合でも、遠心力の作用により気泡を放出させることができるため、材料充填工程で材料Ｍを脱泡処理することが可能になる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、材料充填装置１は、チャンバ９２及び減圧手段９４を有する。そのため、材料充填処理時に、材料Ｍに混入した気泡を効率よく放出させることができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態では、第１容器２０（側面２２）に複数の貫通穴３０が形成されており、該複数の貫通穴３０を介して、区画領域Ａ１と複数の第２容器１２０の内部空間とが連通されている。そのため、収納容器１１０に収納された材料Ｍを、複数の第２容器１２０に分配して同時に充填することが可能な、効率のよい材料充填装置を提供することができる。なお、第１容器２０が、内周面２４の水平断面が円形となるように構成されている場合、第１容器２０の中心と各貫通穴３０との距離が等しくなるため、複数の貫通穴３０近傍では、材料Ｍには同じ大きさの力がかかることになる。そのため、複数の貫通穴３０のそれぞれから、同量の材料Ｍを排出させることができ、複数の第２容器１２０に、均等に材料Ｍを充填させることができる。
【００５９】
そして、先に説明したように、本実施の形態では、第１容器２０には、開口が上部領域３４に配置されるように貫通穴３０が形成されており、第１容器２０に移送された材料Ｍは、下部領域３２及び上部領域３４の境界領域３３に至ると、高さのばらつきが小さくなる。また、材料充填装置１によると、その後も、第１容器２０内での高さが大きくばらつかないように、材料Ｍを上方（貫通穴３０）に向けて拡げることができる。そのため、材料Ｍを第２容器１２０に移送する処理の開始時において、材料Ｍを、すべての貫通穴３０に（ほぼ）同時に接触させることができる。このことから、すべての第２容器１２０への材料Ｍの移送が、（ほぼ）同時に開始されることになり、それぞれの第２容器１２０に充填される材料Ｍの量のばらつきを軽減することが可能になる。
【００６０】
特に、本実施の形態によると、収納容器１１０内に材料Ｍが偏在している場合であっても、材料Ｍを複数の第２容器１２０に均等に分配充填する処理を、短時間に行うことが可能になる。そのため、いわゆる自転・公転方式の攪拌脱泡装置で処理された材料であっても、複数の第２容器１２０に均等に分配充填することができる。詳しくは、現在主流となっている自転・公転方式の攪拌脱泡装置として、図１０（Ａ）に示すように、材料Ｍが収納された収納容器８００を、鉛直に延びる公転軸線Ｌ１を中心に公転させながら、公転軸線Ｌ１と斜めに交差する自転軸線Ｌ２を中心に自転させるように構成されている装置が知られている。この装置では材料Ｍに高い遠心力が作用するため、材料Ｍは、公転軸線Ｌ１から最も遠い領域に集められ、収納容器８００内で材料が偏在することになる。そして、材料Ｍの粘度が高い場合には、攪拌脱泡装置から収納容器８００を取り出した後であっても材料Ｍが大きく流動しないため、図１０（Ｂ）に示すように、収納容器８００内で材料が偏在した状態が維持されることがある。
【００６１】
ところで本実施の形態によると、第１容器２０内で、材料Ｍの高さのばらつきを小さくすることができる。そのため、収納容器１１０に収納された材料Ｍを、自転・公転方式の攪拌脱泡装置で処理した後に、直ちに材料Ｍの充填処理（充填装置ユニット１００の回転駆動）を開始させる場合であっても、材料Ｍを複数の第２容器１２０に均等に分配充填することが可能になる。なお、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示す例では、収納容器８００には蓋体が取り付けられており、これにより攪拌脱泡中に材料Ｍが漏れることを防止することができる。また、蓋体の中央に貫通穴が形成されていることから、減圧雰囲気中で収納容器８００を自転・公転させれば、収納容器８００の内部が減圧された状態で材料Ｍの攪拌脱泡処理を行うことが可能になるため、高い脱泡性能を実現することができる。
【００６２】
（６）変形例
次に、本実施の形態に係る材料充填装置の変形例について説明する。図１１は、本変形例に係る材料充填装置の構成について説明するための図である。
【００６３】
本変形例では、材料充填装置は、第１容器２０にかえて、図１１に示す第１容器４２０を含む。以下、第１容器４２０の構成について説明する。
【００６４】
第１容器４２０は、側面４２２を有する。そして、側面４２２の内周面４２４は、後述する上面４８０側を向く傾斜面となっている。言い換えると、側面４２２は、内周面４２４の水平断面の外形が、鉛直上方に向かって大きくなるように構成されている。あるいは、側面４２２は、内周面４２４の法線が水平面よりも上方を向くように傾斜しているといえる。
【００６５】
第１容器４２０は、底面４７０を有する。底面４７０は、側面４２２（内周面４２４）の下端に延設されている。底面４７０は、中央部４７２と、周縁部４７４と、中央部４７２及び周縁部４７４をつなぐ延設部４７６とを有する。なお、第１容器４２０では、周縁部４７４（側面４２２の下端部）は、中央部４７２よりも鉛直下方に配置される。そして、延設部４７６は、周縁部４７４に近づくほど高さが低くなるように傾斜している。
【００６６】
第１容器４２０は、上面４８０を有する。上面４８０は、側面４２２（内周面４２４）の上端に延設される庇状の部材である。そして、本変形例では、上面４８０の周縁部には、複数の貫通穴４３０が形成されている。
【００６７】
この第１容器４２０を利用した場合でも、材料Ｍを第２容器１２０に移送する処理の開始時において、材料Ｍを、すべての貫通穴３０に（ほぼ）同時に接触させることができる。このことから、すべての第２容器１２０への材料Ｍの移送が、（ほぼ）同時に開始されることになり、それぞれの第２容器１２０に充填される材料Ｍの量のばらつきを軽減することが可能になる。
【００６８】
また、第１容器４２０の底面４７０は、傾斜する延設部４７６を有する。そのため、材料充填処理時に第１容器４２０内に多量の材料Ｍが残った場合であっても、材料Ｍが第１容器４２０からこぼれ出ることを防止することが可能になる。
【符号の説明】
【００６９】
１…材料充填装置、  １０…収納容器保持部、  ２０…第１容器、  ２２…側面、  ２４…内壁面、  ２６…下部庇部、  ２８…上部庇部、  ３０…貫通穴、  ３２…下部領域、  ３３…境界領域、  ３４…上部領域、  ４０…第２容器保持部、  ４２…中央固定部、  ４４…先端保持部、  ５２…第１の基板、  ５４…支持部材、  ５６…第２の基板、  ５８…材料中継管、  ６０…回転軸、  ７０…モータ、  ８０…動力伝達機構、  ８２…モータ軸プーリー、  ８４…回転軸プーリー、  ８６…ベルト、  ９２…チャンバ、  ９４…減圧手段、  ９６…センサ、  １００…充填装置ユニット、  １１０…収納容器、  １１２…内側面、  １２０…第２容器、  ２００…回転駆動機構、  ２１０…制御手段、  ２１４…回転速度制御部、  ２１６…真空圧制御部、  ２１８…モータ制御部、  ２２４…操作部、  ２２６…表示部、  ３００…支持体、  ３０２…ベアリング保持部材、  ３０４…ベアリング、  ４２０…第１容器、  ４２２…側面、  ４２４…内周面、  ４３０…貫通穴、  ４７０…底面、  ４７２…中央部、  ４７４…周縁部、  ４７６…延設部、  ４８０…上面、  ８００…収納容器、  Ａ１…区画領域、  Ｍ…材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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