(57)【要約】      （修正有）【課題】作業ケース内の受給部への供給物質の供給量を、作業ケース内の雰囲気状態の影響を受けることなく計量することが可能な物質供給計量装置、粒子加工装置、被覆装置及び被覆システムを提供する。【解決手段】物質供給計量装置１００によれば、モータ５０の雄カプラ５３に備えたインナーマグネットと、供給ドラム１１内の雌カプラ４０に備えたアウターマグネットとを作業ケース４００の内外で非接触状態で磁気結合することにより、モータ５０のロータの回転が供給回転部材２１に伝達される。また、粉粒体を含む供給ドラム１１全体の重量の変化がアウターマグネットからインナーマグネットに伝達され、更に、可動ベース３２０を介して、作業ケース４００の外側に設けられた計量器３００に伝達される。これにより、粉粒体の供給量を作業ケース内の雰囲気状態の影響を受けることなく計量することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給物質を収容した供給物質収容器を、作業ケース内の閉空間内に収容してその作業ケースの天井壁から吊り下げ、前記供給物質収容器の内部で供給回転部材を上下方向に延びた回転軸を中心に回転させることで前記供給物質を前記供給物質収容器から排出して、前記作業ケースの下部に配置された受給部に供給すると共に、前記供給物質、前記供給回転部材その他の内容物を含む前記供給物質収容器全体の重量の変化を、前記受給部への前記供給物質の供給量として荷重計測器にて計量可能な物質供給計量装置において、
前記作業ケースの外部に固定され、一部又は全体が前記作業ケースの外側上方に配置された前記固定ベースと、
前記固定ベースに吊り下げられて、前記作業ケースの外側上方に配置され、前記固定ベースに回転不能に保持されたステータ部と、そのステータ部に回転駆動可能に軸支されかつ前記供給回転部材と同軸上に配置されたロータ部とからなる回転駆動源と、
前記ロータ部に固定され、前記作業ケースの前記天井壁の外側に配置された第１のカップリング用マグネットと、
前記供給物質収容器と前記作業ケースの前記天井壁との間に形成されて、前記供給物質収容器を前記天井壁に対して上下動可能かつ回転不能な係合する容器係合機構と、
前記供給物質収容器の内部に収容されて、前記供給回転部材に一体回転可能に固定されると共に、前記第１のカップリング用マグネットに非接触状態で磁気結合され、前記ロータ部の回転を前記供給回転部材に伝達すると共に、前記供給物質収容器全体の重量を前記第１のカップリング用マグネットに伝達する第２のカップリング用マグネットとを備え、
前記荷重計測器を、前記回転駆動源と前記固定ベースとの間に配置して、前記第１のカップリング用マグネットに付与される前記供給物質収容器全体の重量の変化を計量可能としたことを特徴とする物質供給計量装置。
【請求項２】
周方向にＳ磁極とＮ磁極とが交互に並んだ複数のマグネットリングを同軸上に重ねると共に、その軸方向で異なる磁極が隣り合うように前記マグネットリング同士の位相を固定してなる円筒形のアウターマグネットと、
前記アウターマグネットの内側に遊嵌された円柱状又は円筒状をなし、周方向にＳ磁極とＮ磁極とが交互に並んだ複数のマグネット円盤を同軸上に重ねると共に、その軸方向で異なる磁極が隣り合うように前記マグネット円盤同士の位相を固定してなるインナーマグネットとによって回転及び軸力を伝達可能なマグネットカップリングを構成し、
前記インナーマグネットと前記アウターマグネットの何れか一方を前記第１のカップリング用マグネットとすると共に、他方を前記第２のカップリング用マグネットとし、前記作業ケースの前記天井壁及び前記供給物質収容器の上端壁を、前記インナーマグネット及び前記アウターマグネットに対応した円筒構造にしたことを特徴とする請求項１に記載の物質供給計量装置。
【請求項３】
周方向にＳ磁極とＮ磁極とが交互に並んだ複数のマグネットリングを同軸上に重ねると共に、その軸方向で異なる磁極が隣り合うように前記マグネットリング同士の位相を固定してなる円筒形のアウターマグネットと、
前記アウターマグネットの内側に遊嵌された円柱状又は円筒状をなし、周方向にＳ磁極とＮ磁極とが交互に並んだ複数のマグネット円盤を同軸上に重ねると共に、その軸方向で異なる磁極が隣り合うように前記マグネット円盤同士の位相を固定してなるインナーマグネットとによって回転及び軸力を伝達可能なマグネットカップリングを構成し、
前記インナーマグネットを前記第１のカップリング用マグネットとする一方、前記アウターマグネットを前記第２のカップリング用マグネットとし、
前記作業ケースの前記天井壁に、同心上に配置された外筒壁と内筒壁の上端をドーナッツ形の円板で閉塞してなる第１の円筒中空突部を設けて、その第１の円筒中空突部における前記内筒壁の内側に前記インナーマグネットを回転可能に遊嵌し、
前記供給物質収容器の上端部に、同心上に配置された外筒壁と内筒壁の上端をドーナッツ形の円板で閉塞してなる第２の円筒中空突部を設けて、前記第２の円筒中空突部の前記外筒壁と前記内筒壁の間に、前記アウターマグネットを回転可能に遊嵌すると共に、その第２の円筒中空突部を前記第１の円筒中空突部の前記外筒壁と前記内筒壁の間に直動可能に遊嵌して、前記アウターマグネットの前記各マグネットリングの内側に、前記インナーマグネットの前記各マグネット円盤をそれぞれ配置して磁気結合させたことを特徴とする請求項１に記載の物質供給計量装置。
【請求項４】
前記荷重計測器には、前記作業ケースの前記天井壁の上方から対向すると共に、中央に前記回転駆動源の前記ステータ部が固定されたアウター水平盤と、
前記供給物質収容器から側方に張り出し、前記作業ケースの前記天井壁を間に挟んで、前記アウター水平盤に下方から対向したインナー水平盤と、
前記アウター水平盤のうち前記回転駆動源の前記ステータ部に対して点対称となる複数位置に固定された複数の第１の補助マグネットと、
前記インナー水平盤のうち前記複数の第１の補助マグネットと上下方向でそれぞれ対向する位置に固定され、前記第１の補助マグネットにそれぞれ磁気結合された複数の第２の補助マグネットとを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の物質供給計量装置。
【請求項５】
前記作業ケース内の前記閉空間内は、気密状態に密閉されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の物質供給計量装置。
【請求項６】
前記供給物質収容器に形成されて、上方又は側方を向いて常時開放された補給口と、
前記作業ケースの内外を貫通し、前記供給物質収容器と非接触の状態で、前記補給口の内側に前記供給物質を補給するための補給パイプとを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の物質供給計量装置。
【請求項７】
前記作業ケースのうち前記補給パイプが貫通した部位を密閉するシール部材を備えると共に、前記作業ケース内の前記閉空間内は、気密状態に密閉され、
前記作業ケースの外側に配置され、前記補給パイプを介して前記作業ケースの内側に連通された密閉空間を有し、その密閉空間に収容した前記供給物質を前記補給パイプを介して前記供給物質収容器に補給可能な補給機を備えたことを特徴とする請求項６に記載の物質供給計量装置。
【請求項８】
前記補給機は、前記密閉空間を内側に備えた密閉容器と、前記密閉容器の上端壁を気密状態に貫通したシュートと、そのシュートの上端部に連結されたホッパーと、前記シュートの上端側と下端側とをそれぞれ閉塞可能な１対のバルブとを備えていることを請求項７に記載の物質供給計量装置。
【請求項９】
前記供給物質は粉粒体であり、
前記供給物質収容器には、下方又は側方に向かって開放した粉粒体排出口が備えられ、前記供給回転部材にて前記粉粒体に負荷を与えて前記粉粒体排出口の外に排出することを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の物質供給計量装置。
【請求項１０】
前記粉粒体排出口は、前記供給物質収容器の底壁に形成されて下方に開放しかつ、前記粉粒体同士が付着してなる粉粒体アーチにより閉塞可能な大きさとされ、
前記供給回転部材は、前記回転軸を中心にして旋回すると共に前記底壁に向かって延び、前記粉粒体アーチに外力を付与して、前記粉粒体アーチを構成していた前記粉粒体を前記粉粒体排出口から前記底壁の下方に強制落下させるための複数のアーチ粉砕脚部を備え、
それら複数のアーチ粉砕脚部は、下端部と前記底壁との間隔が比較的小さい第１のアーチ粉砕脚部と、下端部と前記底壁との間隔が比較的大きな第２のアーチ粉砕脚部とを含んでなることを特徴とする請求項９に記載の物質供給計量装置。
【請求項１１】
前記粉粒体排出口は、前記供給物質収容器の側壁に形成されて側方に開放し、
前記供給回転部材は、前記回転軸から前記供給物質収容器の側壁に向かうに従って回転方向の後方に向かうように延びて、回転により前記粉粒体排出口から前記粉粒体を押し出す粉粒体押出片を備えたことを特徴とする請求項９に記載の物質供給計量装置。
【請求項１２】
前記供給物質は液体であり、
前記供給物質収容器内には、前記供給回転部材にて前記液体に圧力を付与して前記供給物質収容器外に排出するためのポンプ機構が備えられていることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の物質供給計量装置。
【請求項１３】
前記供給物質は線材であり、
前記受給部は前記線材を溶融可能又は溶解可能な状態に保持され、
前記供給物質収容器には、前記線材を内側に挿通させて、前記受給部に案内する線材ガイドパイプが備えられ、
前記供給回転部材に前記線材を巻回し、前記供給回転部材の回転によって前記線材が前記供給回転部材から前記線材ガイドパイプへと供給されるようにしたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の物質供給計量装置。
【請求項１４】
前記作業ケースは、容器構造をなして前記受給部として液体を貯え、前記供給物質収容器から前記液体に前記供給物質を供給可能としたことを特徴とする請求項１乃至１３の何れかの記載の物質供給計量装置。
【請求項１５】
前記請求項１乃至１１の何れかに記載の物質供給計量装置と、
前記作業ケースの前記受給部に超音波振動子と反射板とを対向配置して、それら超音波振動子と反射板の間に超音波を共鳴させた定在波音場を形成し、前記供給物質収容器から排出された粉粒体を、前記定在波音場で共鳴した前記超音波の節の位置の空中に保持可能な定在波音場生成装置と、
前記定在波音場に、液、ガス、熱、プラズマを付与して、加工用の雰囲気場を形成して、前記空中に保持された粉粒体の粒子を加工する粉粒体加工手段とを備えたことを特徴とする粒子加工装置。
【請求項１６】
前記超音波振動子と前記反射板とは、上下方向に対向配置されると共に、前記超音波振動子と前記反射板とには、上下方向に貫通した粉粒体通過路が同軸上に貫通形成され、前記供給物質収容器からの粉粒体が前記超音波振動子又は前記反射板の一方の前記粉粒体通過路を通過して前記定在波音場に供給され、前記定在波音場を消したときに、前記超音波振動子又は前記反射板の他方の前記粉粒体通過路を通過して前記超音波振動子と前記反射板との間から下方に排出されるようにしたことを特徴とする請求項１５に記載の粒子加工装置。
【請求項１７】
前記定在波音場に、前記超音波の節を複数形成し、各節で粉粒体を保持可能とすると共に、前記粉粒体加工手段は、前記超音波の各節で保持された粉粒体に向けて液、ガス、熱、プラズマを付与可能であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の粒子加工装置。
【請求項１８】
前記請求項１乃至１１の何れかに記載の物質供給計量装置を備え、
前記作業ケースの天井壁に固定されて、前記供給物質収容器全体を非接触状態で収容しかつ下端部に排出口を備えたインナーケースを設け、
上下の両端部が開放したプラズマ生成管の上端開放口を前記排出口に連絡すると共に、前記供給物質収容器から排出された粉粒体を前記インナーケースに供給されたガスによって前記受給部としての前記プラズマ生成管に搬送し、その状態で前記プラズマ生成管にてプラズマを発生させることで粉粒体を前記プラズマにて加工することを特徴とする粒子加工装置。
【請求項１９】
前記プラズマ生成管は円筒内面を有し、その円筒内面の接線に沿ってプラズマ生成用のガスが供給されていることを特徴とする請求項１８に記載の粒子加工装置。
【請求項２０】
前記請求項１乃至１１の何れかに記載の物質供給計量装置と、
前記作業ケース内の閉空間のうち前記作業ケースの底壁と前記供給物質収容器の中間に配置され、前記供給物質収容器から下方に排出された粉粒体の周囲に、液、ガス、熱、プラズマを付与して加工用の雰囲気場を形成し、粉粒体を加工する粉粒体加工手段と、
前記作業ケース内のうち前記加工用の雰囲気場の下方に配置されて、加工済の粉粒体を受け入れるための受容器と、
前記作業ケースの底壁に設けられて、前記受容器を上下動可能かつ水平移動不能にガイドする受容器ガイドと、
前記作業ケースの底壁の外側領域における前記受容器の鉛直下方に配置された粉粒体重量計測器とを備え、
前記粉粒体重量計測器と前記受容器とに互いに反発し合うマグネットを取り付けて、前記加工済の粉粒体の重量を前記粉粒体重量計測器にて計測可能としたことを特徴とする粒子加工装置。
【請求項２１】
前記請求項１乃至１１の何れかに記載の物質供給計量装置と、
前記作業ケース内の閉空間のうち前記作業ケースの底壁と前記供給物質収容器の中間に配置され、前記供給物質収容器から下方に排出された粉粒体を溶融又は昇華又はイオン化する粉粒体処理手段と、
前記作業ケース内の下部に配置され、前記ワークを保持して移動させながらそのワークの表面に溶融又は昇華又はイオン化した粉粒体の構成成分を付着させることが可能なインナーアクチュエータとを備え、
前記ワークの表面に付着させた前記粉粒体の構成成分で被覆層を形成することを特徴とする被覆装置。
【請求項２２】
前記請求項２１に記載の被覆装置を複数備えて、それら被覆装置によって異なる組成の前記被覆層を形成可能とし、
前記各被覆装置に対して共通のアウターアクチュエータを前記作業ケースの外部に備え、
そのアウターアクチュエータが前記各被覆装置の前記各インナーアクチュエータとの間で前記ワークを受け渡すことを特徴とする被覆システム。
【請求項２３】
前記ワークを減圧状態で加熱する加熱炉を備え、前記被覆層が形成される前の前記ワークからガスを除去又はエッチングするようにしたことを特徴とする請求項２２に記載の被覆システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給物質収容器から作業ケース内の受給部へと供給物質を供給すると共にその供給量を計量することが可能な物質供給計量装置と、物質供給計量装置を備えた粒子加工装置、被覆装置及び被覆システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の物質供給計量装置としては、作業ケースの内部に供給物質の供給量を計量するための計量器を配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３９５６２号公報（段落［００３７］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述した従来の物質供給計量装置では、作業ケース内の温度や圧力が常温又は常圧から著しくかけ離れていたり、作業ケース内が腐食性のガス雰囲気になっていた場合に、計量器の精度が低下したり故障する虞があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、作業ケース内の受給部への供給物質の供給量を、作業ケース内の雰囲気状態の影響を受けることなく計量することが可能な物質供給計量装置、粒子加工装置、被覆装置及び被覆システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る物質供給計量装置は、供給物質を収容した供給物質収容器を、作業ケース内の閉空間内に収容してその作業ケースの天井壁から吊り下げ、供給物質収容器の内部で供給回転部材を上下方向に延びた回転軸を中心に回転させることで供給物質を供給物質収容器から排出して、作業ケースの下部に配置された受給部に供給すると共に、供給物質、供給回転部材その他の内容物を含む供給物質収容器全体の重量の変化を、受給部への供給物質の供給量として荷重計測器にて計量可能な物質供給計量装置において、作業ケースの外部に固定され、一部又は全体が作業ケースの外側上方に配置された固定ベースと、固定ベースに吊り下げられて、作業ケースの外側上方に配置され、固定ベースに回転不能に保持されたステータ部と、そのステータ部に回転駆動可能に軸支されかつ供給回転部材と同軸上に配置されたロータ部とからなる回転駆動源と、ロータ部に固定され、作業ケースの天井壁の外側に配置された第１のカップリング用マグネットと、供給物質収容器と作業ケースの天井壁との間に形成されて、供給物質収容器を天井壁に対して上下動可能かつ回転不能な係合する容器係合機構と、供給物質収容器の内部に収容されて、供給回転部材に一体回転可能に固定されると共に、第１のカップリング用マグネットに非接触状態で磁気結合され、ロータ部の回転を供給回転部材に伝達すると共に、供給物質収容器全体の重量を第１のカップリング用マグネットに伝達する第２のカップリング用マグネットとを備え、荷重計測器を、回転駆動源と固定ベースとの間に配置して、第１のカップリング用マグネットに付与される供給物質収容器全体の重量の変化を計量可能としたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の物質供給計量装置において、周方向にＳ磁極とＮ磁極とが交互に並んだ複数のマグネットリングを同軸上に重ねると共に、その軸方向で異なる磁極が隣り合うようにマグネットリング同士の位相を固定してなる円筒形のアウターマグネットと、アウターマグネットの内側に遊嵌された円柱状又は円筒状をなし、周方向にＳ磁極とＮ磁極とが交互に並んだ複数のマグネット円盤を同軸上に重ねると共に、その軸方向で異なる磁極が隣り合うようにマグネット円盤同士の位相を固定してなるインナーマグネットとによって回転及び軸力を伝達可能なマグネットカップリングを構成し、インナーマグネットとアウターマグネットの何れか一方を第１のカップリング用マグネットとすると共に、他方を第２のカップリング用マグネットとし、作業ケースの天井壁及び供給物質収容器の上端壁を、インナーマグネット及びアウターマグネットに対応した円筒構造にしたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に記載の物質供給計量装置において、周方向にＳ磁極とＮ磁極とが交互に並んだ複数のマグネットリングを同軸上に重ねると共に、その軸方向で異なる磁極が隣り合うようにマグネットリング同士の位相を固定してなる円筒形のアウターマグネットと、アウターマグネットの内側に遊嵌された円柱状又は円筒状をなし、周方向にＳ磁極とＮ磁極とが交互に並んだ複数のマグネット円盤を同軸上に重ねると共に、その軸方向で異なる磁極が隣り合うようにマグネット円盤同士の位相を固定してなるインナーマグネットとによって回転及び軸力を伝達可能なマグネットカップリングを構成し、インナーマグネットを第１のカップリング用マグネットとする一方、アウターマグネットを第２のカップリング用マグネットとし、作業ケースの天井壁に、同心上に配置された外筒壁と内筒壁の上端をドーナッツ形の円板で閉塞してなる第１の円筒中空突部を設けて、その第１の円筒中空突部における内筒壁の内側にインナーマグネットを回転可能に遊嵌し、供給物質収容器の上端部に、同心上に配置された外筒壁と内筒壁の上端をドーナッツ形の円板で閉塞してなる第２の円筒中空突部を設けて、第２の円筒中空突部の外筒壁と内筒壁の間に、アウターマグネットを回転可能に遊嵌すると共に、その第２の円筒中空突部を第１の円筒中空突部の外筒壁と内筒壁の間に直動可能に遊嵌して、アウターマグネットの各マグネットリングの内側に、インナーマグネットの各マグネット円盤をそれぞれ配置して磁気結合させたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の物質供給計量装置において、荷重計測器には、作業ケースの天井壁の上方から対向すると共に、中央に回転駆動源のステータ部が固定されたアウター水平盤と、供給物質収容器から側方に張り出し、作業ケースの天井壁を間に挟んで、アウター水平盤に下方から対向したインナー水平盤と、アウター水平盤のうち回転駆動源のステータ部に対して点対称となる複数位置に固定された複数の第１の補助マグネットと、インナー水平盤のうち複数の第１の補助マグネットと上下方向でそれぞれ対向する位置に固定され、第１の補助マグネットにそれぞれ磁気結合された複数の第２の補助マグネットとを備えたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の物質供給計量装置において、作業ケース内の閉空間内は、気密状態に密閉されているところに特徴を有する。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の物質供給計量装置において、供給物質収容器に形成されて、上方又は側方を向いて常時開放された補給口と、作業ケースの内外を貫通し、供給物質収容器と非接触の状態で、補給口の内側に供給物質を補給するための補給パイプとを備えたところに特徴を有する。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６に記載の物質供給計量装置において、作業ケースのうち補給パイプが貫通した部位を密閉するシール部材を備えると共に、作業ケース内の閉空間内は、気密状態に密閉され、作業ケースの外側に配置され、補給パイプを介して作業ケースの内側に連通された密閉空間を有し、その密閉空間に収容した供給物質を補給パイプを介して供給物質収容器に補給可能な補給機を備えたところに特徴を有する。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７に記載の物質供給計量装置において、補給機は、密閉空間を内側に備えた密閉容器と、密閉容器の上端壁を気密状態に貫通したシュートと、そのシュートの上端部に連結されたホッパーと、シュートの上端側と下端側とをそれぞれ閉塞可能な１対のバルブとを備えているところに特徴と有する。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の物質供給計量装置において、供給物質は粉粒体であり、供給物質収容器には、下方又は側方に向かって開放した粉粒体排出口が備えられ、供給回転部材にて粉粒体に負荷を与えて粉粒体排出口の外に排出するところに特徴を有する。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の物質供給計量装置において、粉粒体排出口は、供給物質収容器の底壁に形成されて下方に開放しかつ、粉粒体同士が付着してなる粉粒体アーチにより閉塞可能な大きさとされ、供給回転部材は、回転軸を中心にして旋回すると共に底壁に向かって延び、粉粒体アーチに外力を付与して、粉粒体アーチを構成していた粉粒体を粉粒体排出口から底壁の下方に強制落下させるための複数のアーチ粉砕脚部を備え、それら複数のアーチ粉砕脚部は、下端部と底壁との間隔が比較的小さい第１のアーチ粉砕脚部と、下端部と底壁との間隔が比較的大きな第２のアーチ粉砕脚部とを含んでなるところに特徴を有する。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項９に記載の物質供給計量装置において、粉粒体排出口は、供給物質収容器の側壁に形成されて側方に開放し、供給回転部材は、回転軸から供給物質収容器の側壁に向かうに従って回転方向の後方に向かうように延びて、回転により粉粒体排出口から粉粒体を押し出す粉粒体押出片を備えたところに特徴を有する。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の物質供給計量装置において、供給物質は液体であり、供給物質収容器内には、供給回転部材にて液体に圧力を付与して供給物質収容器外に排出するためのポンプ機構が備えられているところに特徴を有する。なお、ポンプ機構の替わりに、供給回転部材をニードル弁等として、液体を重力によって供給物質収容器外に排出する様にして用いても良い。
【００１８】
請求項１３の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の物質供給計量装置において、供給物質は線材であり、受給部は線材を溶融可能又は溶解可能な状態に保持され、供給物質収容器には、線材を内側に挿通させて、受給部に案内する線材ガイドパイプが備えられ、供給回転部材に線材を巻回し、供給回転部材の回転によって線材が供給回転部材から線材ガイドパイプへと供給されるようにしたところに特徴を有する。
【００１９】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の何れかの記載の物質供給計量装置において、作業ケースは、容器構造をなして受給部として液体を貯え、供給物質収容器から液体に供給物質を供給可能としたところに特徴を有する。
【００２０】
請求項１５の発明に係る粒子加工装置は、請求項１乃至１１の何れかに記載の物質供給計量装置と、作業ケースの受給部に超音波振動子と反射板とを対向配置して、それら超音波振動子と反射板の間に超音波を共鳴させた定在波音場を形成し、供給物質収容器から排出された粉粒体を、定在波音場で共鳴した超音波の節の位置の空中に保持可能な定在波音場生成装置と、定在波音場に、液、ガス、熱、プラズマを付与して、加工用の雰囲気場を形成して、空中に保持された粉粒体の粒子を加工する粉粒体加工手段とを備えたところに特徴を有する。
【００２１】
請求項１６の発明は、請求項１５に記載の粒子加工装置において、超音波振動子と反射板とは、上下方向に対向配置されると共に、超音波振動子と反射板とには、上下方向に貫通した粉粒体通過路が同軸上に貫通形成され、供給物質収容器からの粉粒体が超音波振動子又は反射板の一方の粉粒体通過路を通過して定在波音場に供給され、定在波音場を消したときに、超音波振動子又は反射板の他方の粉粒体通過路を通過して超音波振動子と反射板との間から下方に排出されるようにしたところに特徴を有する。
【００２２】
請求項１７の発明は、請求項１５又は１６に記載の粒子加工装置において、定在波音場に、超音波の節を複数形成し、各節で粉粒体を保持可能とすると共に、粉粒体加工手段は、超音波の各節で保持された粉粒体に向けて液、ガス、熱、プラズマを付与可能であるところに特徴を有する。
【００２３】
請求項１８の発明に係る粒子加工装置は、請求項１乃至１１の何れかに記載の物質供給計量装置を備え、作業ケースの天井壁に固定されて、供給物質収容器全体を非接触状態で収容しかつ下端部に排出口を備えたインナーケースを設け、上下の両端部が開放したプラズマ生成管の上端開放口を排出口に連絡すると共に、供給物質収容器から排出された粉粒体をインナーケースに供給されたガスによって受給部としてのプラズマ生成管に搬送し、その状態でプラズマ生成管にてプラズマを発生させることで粉粒体をプラズマにて加工するところに特徴を有する。
【００２４】
請求項１９の発明は、請求項１８に記載の粒子加工装置において、プラズマ生成管は円筒内面を有し、その円筒内面の接線に沿ってプラズマ生成用のガスが供給されているところに特徴を有する。
【００２５】
請求項２０の発明に係る粒子加工装置は、請求項１乃至１１の何れかに記載の物質供給計量装置と、作業ケース内の閉空間のうち作業ケースの底壁と供給物質収容器の中間に配置され、供給物質収容器から下方に排出された粉粒体の周囲に、液、ガス、熱、プラズマを付与して加工用の雰囲気場を形成し、粉粒体を加工する粉粒体加工手段と、作業ケース内のうち加工用の雰囲気場の下方に配置されて、加工済の粉粒体を受け入れるための受容器と、作業ケースの底壁に設けられて、受容器を上下動可能かつ水平移動不能にガイドする受容器ガイドと、作業ケースの底壁の外側領域における受容器の鉛直下方に配置された粉粒体重量計測器とを備え、粉粒体重量計測器と受容器とに互いに反発し合うマグネットを取り付けて、加工済の粉粒体の重量を粉粒体重量計測器にて計測可能としたところに特徴を有する。
【００２６】
請求項２１の発明に係る被覆装置は、請求項１乃至１１の何れかに記載の物質供給計量装置と、作業ケース内の閉空間のうち作業ケースの底壁と供給物質収容器の中間に配置され、供給物質収容器から下方に排出された粉粒体を溶融又は昇華又はイオン化させる粉粒体処理手段と、作業ケース内の下部に配置され、ワークを保持して移動させながらそのワークの表面に溶融又は昇華又はイオン化した粉粒体の構成成分を付着させることが可能なインナーアクチュエータとを備え、ワークの表面に付着させた粉粒体の構成成分で被覆層を形成するところに特徴を有する。
【００２７】
請求項２２の発明に係る被覆システムは、請求項２１に記載の被覆装置を複数備えて、それら被覆装置によって異なる組成の前記被覆層を形成可能とし、各被覆装置に対して共通のアウターアクチュエータを作業ケースの外部に備え、そのアウターアクチュエータが各被覆装置の各インナーアクチュエータとの間でワークを受け渡すところに特徴を有する。
【００２８】
請求項２３の発明は、請求項２２に記載の被覆システムにおいて、ワークを減圧状態で加熱する加熱炉を備え、被覆層が形成される前のワークからガスを除去又はエッチングするようにしたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００２９】
［請求項１の発明］
請求項１の発明によれば、第１のカップリング用マグネットと第２のカップリング用マグネットとを非接触状態で磁気結合することにより、供給物質収容器が作業ケース内に収容された状態でその天井壁から吊り下げられ、回転駆動源のロータの回転が供給回転部材に伝達されると共に、内容物を含む供給物質収容器全体の重量が第２のカップリング用マグネットから第１のカップリング用マグネットに伝達される。そして、荷重計測器を、回転駆動源と固定ベースとの間に配置することで、第１のカップリング用マグネットに付与される供給物質収容器全体の重量の変化、即ち、受給部への供給物質の供給量を計量することが可能となる。
【００３０】
このように、本発明によれば、受給部への供給物質の供給量を計量するための荷重計測器を、作業ケースの外部に配置した状態で供給量を計量することができるから、作業ケース内の温度、圧力、ガス等の雰囲気状態の影響を受けずに供給量を計量することができる。
【００３１】
［請求項２及び３の発明］
請求項２の発明によれば、アウターマグネットを構成する各マグネットリングの内側に、インナーマグネットを構成する各マグネット円盤が配置されて、それらが個々に磁気結合するので、第１のカップリング用マグネットと第２のカップリング用マグネットとの間で回転及び軸力を確実に伝達することができる。
【００３２】
ここで、インナーマグネットとアウターマグネットのどちらを第１のカップリング用マグネットとしてもよいが、インナーマグネットを第１のカップリング用マグネットとし、アウターマグネットを第２のカップリング用マグネットとした場合には以下のような構成とする。
【００３３】
即ち、請求項３の発明のように、作業ケースの天井壁に第１の円筒中空突部を設けてその内筒壁の内側にインナーマグネットを回転可能に遊嵌し、供給物質収容器の上端部に第２の円筒中空突部を設けてその外筒壁と内筒壁との間にアウターマグネットを回転可能に遊嵌し、第２の円筒中空突部を第１の円筒中空突部の外筒壁と内筒壁との間に直動可能に遊嵌する。これにより、アウターマグネットとインナーマグネットとが、第１及び第２の円筒中空突部の各内筒壁を挟んで磁気結合する。
【００３４】
［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、第１の補助マグネットと第２の補助マグネットの磁気結合により、供給物質収容器を天井壁から吊り下げる力を強化することができる。即ち、内容物を含む全体の重量がより重くなっても、供給物質収容器を吊り下げることが可能となる。
【００３５】
［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、作業ケースの閉空間内を所定の雰囲気状態（温度、圧力、ガス雰囲気）に保持した状態で供給物質を供給することができる。
【００３６】
［請求項６の発明］
請求項６の発明によれば、マグネットカップリング（第１のカップリング用マグネット及び第２のカップリング用マグネット）の磁気結合を維持した状態、即ち、供給物質収容器を作業ケースから取り出すことなく、供給物質収容器に供給物質を補給することができる。
【００３７】
［請求項７の発明］
請求項７の発明によれば、作業ケースの閉空間内の雰囲気状態と、マグネットカップリングの磁気結合とを維持した状態で、供給物質収容器の内側に供給物質を補給することができる。
【００３８】
［請求項８の発明］
請求項８の発明によれば、ホッパに供給物質を投入して１対のバルブを以下のように操作することで、密閉容器の気密を保持しながら供給物質を密閉容器に補給することができる。即ち、下側のバルブを閉鎖して上側のバルブを開放することで、シュートのうち下側のバルブより上側部分に供給物質を蓄積させ、次いで、上側のバルブを閉鎖して下側のバルブを開放することで、シュートのうち１対のバルブの間に蓄積された供給物質を、密閉容器に流下させる。
【００３９】
［請求項９の発明］
請求項９の発明によれば、回転駆動源の動力を受けて供給回転部材が供給物質収容器内で回転すると、その回転により、供給物質収容器内の粉粒体に負荷が付与され、供給物質収容器の下方又は側方に向かって開放した粉粒体排出口から粉粒体を排出することができる。
【００４０】
［請求項１０の発明］
請求項１０の発明によれば、アーチ粉砕脚部が粉粒体アーチを粉砕することで、底壁の粉粒体排出口から粉粒体が排出される。ここで、供給回転部材の回転速度が比較的低速の場合には、第２のアーチ粉砕脚部は粉粒体アーチの上方を素通りするだけで粉粒体アーチを崩す程の外力を与えることがなく、第１のアーチ粉砕脚部だけが粉粒体アーチを崩す。
【００４１】
これに対し、供給回転部材の回転速度が比較的高速の場合には、第２のアーチ粉砕脚部の案内で下方、即ち、底壁に向かって流動した粉粒体によって粉粒体アーチが崩される。即ち、第１及び第２のアーチ粉砕脚部の両方が粉粒体アーチを崩す。つまり、供給回転部材の回転速度を高速にすることで、供給回転部材の一回転当たりの排出量を低速時より増やすことができる。
【００４２】
［請求項１１の発明］
請求項１１の発明によれば、供給回転部材が供給物質収容器内で回転すると、粉粒体が粉粒体押出片によって側方に押され、供給物質収容器の側壁に備えた粉粒体排出口から押し出される。
【００４３】
［請求項１２の発明］
請求項１２の発明によれば、回転駆動源の動力を受けて供給回転部材が供給物質収容器内で回転すると、その回転により、供給物質収容器内の供給物質としての液体に圧力が付与され、供給物質収容器外に液体を排出することができる。
【００４４】
［請求項１３の発明］
請求項１３の発明によれば、回転駆動源の動力を受けて供給回転部材が供給物質収容器内で回転すると、その回転により、供給回転部材に巻回された供給物質としての線材が線材ガイドパイプに送り出される。線材は線材ガイドパイプを通って受給部に案内され、受給部で溶融又は溶解されて後続の線材から分離される。その分離された分の重量を荷重計測器で計測することができる。
【００４５】
［請求項１４の発明］
請求項１４によれば、作業ケース内に貯えられた受給部としての液体に供給物質を供給することができる。
【００４６】
［請求項１５及び１６の発明］
請求項１５の粒子加工装置によれば、作業ケースの受給部に定在波音場が形成され、その定在波音場における音圧の節の位置の空中で、供給物質収容器から排出された粉粒体が保持される。そして、その空中で保持された粉粒体に対して液、ガス、熱、プラズマを付与することで、粉粒体の粒子を加工することができる。ここで、液、ガス、熱、プラズマのうち１つだけを付与してもよいし、複数を組み合わせて付与してもよい。また、定在波音場を形成するための超音波振動子と反射板は、対向配置されていればよく、その対向方向は水平方向でもよいし、請求項１６の発明のように上下方向でもよい。上下方向で対向配置した場合には、超音波振動子と反射板との双方に、上下方向に貫通した粉粒体通過路を貫通形成することで、粉粒体を定在波音場に供給すること及び、超音波振動子と反射板との間から下方に排出することが可能となる。
【００４７】
［請求項１７の発明］
請求項１７の発明によれば、定在波音場中で粉粒体に対して複数回の加工を行うことができる。また、より多くの粉粒体を同時に加工することができる。
【００４８】
［請求項１８の発明］
請求項１８の発明によれば、粉粒体の粒子をプラズマにて加工することができる。ここで、プラズマ生成管に液やガスを導入しながらプラズマによる加工を行ってもよい。
【００４９】
［請求項１９の発明］
請求項１９の発明によれば、プラズマ生成用のガスが、プラズマ生成管の円筒内面に沿った旋回流になり、プラズマ生成管の内面を覆うので、プラズマ生成管の内面へのイオン粒子及び粉粒体の付着を防止することができる。また、旋回流によってイオン粒子及び粉粒体を搬送することで、プラズマ生成管内にイオン粒子及び粉粒体を長く滞留させることができる。なお、プラズマ生成管内に磁場を付与してもよい。
【００５０】
［請求項２０の発明］
請求項２０の発明によれば、作業ケースの底壁の外側領域に配置した粉粒体重量計測器と加工済みの粉粒体を受け入れる受容器との双方に反発し合うマグネットを取り付けて、それらマグネット間の反発力を利用して、加工済みの粉粒体の重量を作業ケースの外側領域に配置した粉粒体重量計測器にて計量することができる。ここで、受容器は粉粒体重量計測器の鉛直上方で上下動可能かつ水平移動不能にガイドされるから、粉粒体重量計測器に対する受容器の位置が安定する。
【００５１】
［請求項２１の発明］
請求項２１の被覆装置によれば、供給物質収容器から排出された粉粒体が粉粒体処理手段によって溶融又は昇華又はイオン化し、その溶融又は昇華又はイオン化した粉粒体の成分がワークに付着して被覆層を形成する。このとき、インナーアクチュエータによってワークを保持して移動させることで、ワークの任意の位置に被覆層を形成することができる。ここで、粉粒体処理手段に液又はガスを導入して、それらを粉粒体と共に気化又はイオン化させ、ワークの表面に付着させてもよい。
【００５２】
［請求項２２の発明］
請求項２２の被覆システムによれば、ワークの表面に組成の異なる複数の被覆層を形成することができる。一の被覆装置から他の被覆装置へワークを搬送するときには、作業ケースの外部に備えた供給のアウターアクチュエータが、一の被覆装置のインナーアクチュエータからワークを受け取り、他の被覆装置のインナーアクチュエータへとワークを引き渡す。
【００５３】
［請求項２３の発明］
請求項２３の発明によれば、被覆層が形成される前のワークの表面からガスを除去又はエッチングを行うことで、良好な被膜層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る物質供給計量装置の正面図
【図２】物質供給計量装置の部分断面図
【図３】物質供給計量装置を上方から見た斜視図
【図４】補給機の側断面図
【図５】供給ドラムの側断面図
【図６】磁気結合した状態の雄カプラ及び雌カプラの側断面図
【図７】磁気結合したマグネットリング及びマグネット円盤の平面図
【図８】供給ドラムの断面斜視図
【図９】供給ドラム内の供給回転部材の平面図
【図１０】供給回転部材の斜視図
【図１１】供給ドラムの下端部の断面斜視図
【図１２】供給回転部材及びスクリーン板の平面図
【図１３】粉粒体アーチを第１の旋回脚部が崩している状態を表す断面図
【図１４】粉粒体アーチを第１及び第２の旋回脚部が崩している状態を表す断面図
【図１５】補給機の部分側断面図
【図１６】補給パイプの下端部の（Ａ）側断面図、（Ｂ）斜視図
【図１７】補給パイプの中間部の部分断面図
【図１８】第２実施形態に係る物質供給計量装置及び作業ケースの正面図
【図１９】作業ケースの部分断面図
【図２０】変形例に係る物質供給計量装置の部分断面図
【図２１】第３実施形態に係る物質供給計量装置の断面図
【図２２】第４実施形態に係る物質供給計量装置の断面図
【図２３】第５実施形態に係る粒子加工装置の正面図
【図２４】定在波音場浮遊装置の断面図
【図２５】受容器と粉粒体計量器との間でマグネットが反発し合う状態を示す部分断面図
【図２６】変形例に係る定在波音場浮遊装置の正面図
【図２７】第６実施形態に係る粒子加工装置の正面図
【図２８】プラズマトーチの側断面図
【図２９】第７実施形態に係る被覆システムの平面図
【図３０】被覆処理モジュールの部分断面図
【図３１】溶液気化装置の部分断面図
【図３２】第８実施形態に係る供給ドラムの（Ａ）側面図、（Ｂ）側断面図
【図３３】（Ａ）供給回転部材の斜視図、（Ｂ）粉粒体押出片が粉粒体を押し出す状態を示す平断面図
【図３４】第９実施形態に係る物質供給計量装置の正面図
【図３５】（Ａ）補助連結機構の側断面図、（Ｂ）変形例に係る補助連結機構の側断面図
【図３６】（Ａ）変形例に係る補助連結機構の側断面図、（Ｂ）変形例に係る補助連結機構の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００５５】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る物質供給計量装置１００を図１〜図１７に基づいて説明する。図１に示すように、物質供給計量装置１００は、作業ケース４００内の閉空間に供給物質としての粉粒体を供給する供給機１０と、供給機１０に粉粒体を補給するための補給機２００と、供給機１０から作業ケース４００内に供給された粉粒体の重量を計量するための計量器３００（本発明の「荷重計測器」に相当する）とを備えている。
【００５６】
作業ケース４００は、例えば、その一側面だけに開口部４０１を有した箱形構造をなしており、開口部４０１を閉塞可能な扉４０２と、吸排気管４０３とを備えている。吸排気管４０３は作業ケース４００の内外を連通して側方に突出しており、図示しないポンプ又はガス供給源が接続可能となっている。また、扉４０２を閉じた状態では、作業ケース４００内の閉空間を気密状態に密閉することが可能となり、作業ケース４００内を所定の雰囲気（例えば、大気圧とは異なる所定の圧力又は大気とは異なるガス雰囲気）にすることが可能となっている。
【００５７】
作業ケース４００のうち天井壁４１０の中央には、円筒中空突部４１３（本発明の「第１の中空円筒突部」に相当する）が形成されている。図４に示すように、中空円筒突部４１３は作業ケース４００の上方に突出しかつ内面側に開放している。中空円筒突部４１３は、天井壁４１０の上面側から見て中央部が陥没した円筒構造をなしている。詳細には、中空円筒突部４１３は、内筒壁４１３Ｂの側方を内筒壁４１３Ｂと同心の外筒壁４１３Ａで包囲して、内筒壁４１３Ｂの下端部を中央壁４１３Ｃで閉塞すると共に、外筒壁４１３Ａと内筒壁４１３Ｂの上端部同士をドーナッツ形の環状壁４１３Ｄで接合して閉塞した構造となっており、内筒壁４１３Ｂと外筒壁４１３Ａとの間に、下端開放の（作業ケース４００の内側に開放した）筒形空間が形成されている。
【００５８】
図１に示すように、作業ケース４００の天井壁４１０上面には、固定ベース３１０が固定載置されている。固定ベース３１０は、水平な台板３１１の両側部から天井壁４１０に向かって１対の側板が垂下したテーブル形をなしており、台板３１１の上面に計量器３００（例えば、電子天秤又は台秤）が載置されている（図３参照）。
【００５９】
作業ケース４００の外部上方には、天井壁４１０から離間した状態で上下動可能な可動ベース３２０が備えられている。可動ベース３２０は、縦長の矩形枠構造をなしている。図３に示すように、可動ベース３２０は、水平方向に延びた上水平バー３２２Ａのちょうど中央部が計量器３００の載台３０１に載置されている。可動ベース３２０のうち、鉛直方向に延びた１対の側辺バー３２１，３２１は、台板３１１を非接触で貫通して作業ケース４００の天井壁４１０の近傍位置まで垂下している。１対の側辺バー３２１，３２１の下端部同士を連絡した下水平バー３２２Ｂは、天井壁４１０の上方に離間した位置で水平方向に延びている。また、下水平バー３２２Ｂの水平方向における中央部を、作業ケース４００の天井壁４１０に設けた中空円筒突部４１３が非接触状態で貫通している（図５参照）。
【００６０】
図１に示すように、供給機１０は、作業ケース４００の閉空間内に収容されかつ天井壁４１０から吊り下げられた供給ドラム１１（本発明の「供給物質収容器」に相当する）と、作業ケース４００の外側上方に配置されたモータ５０（本発明の「回転駆動源」に相当する）とを備えている。
【００６１】
図５に示すように、モータ５０は、可動ベース３２０によって作業ケース４００の天井壁４１０、詳細には、中空円筒突部４１３の真上位置に離間した状態に保持されている。モータ５０を保持するために、可動ベース３２０の下水平バー３２２Ｂには、中空円筒突部４１３を跨ぐように門形のモータ支持部３３０が設けられており、そのモータ支持部３３０のうち中空円筒突部４１３の真上位置（左右方向の中央部）には、シャフト貫通孔３３２が形成されている。
【００６２】
一方、モータ５０（ステータ部５０Ｓ）の下端面には、その外縁部に沿って段差部５０Ａが形成されており、その段差部５０Ａがシャフト貫通孔３３２の内側に回転不能に嵌合している。これにより、モータ５０がモータ支持部３３０の上面に係止されかつ、モータ支持部３３０に対する相対回転及び水平方向への移動が禁止されている。
【００６３】
モータ５０のロータ５０Ｒには出力シャフト５２が連結されている。出力シャフト５２は、モータ５０の下面から突出して、シャフト貫通孔３３２を貫通している。
【００６４】
供給機１０のうち、供給ドラム１１は、粉粒体を収容可能でかつ下方に排出可能となっている。図５に示すように、供給ドラム１１は、大径筒部１２と小径筒部１３とを備え、大径筒部１２の下端部と小径筒部１３の上端部との間が中間段差壁１４によって連結されている。小径筒部１３は中間段差壁１４の中心から鉛直下方に突出しており、大径筒部１２に収容された粉粒体は、小径筒部１３の内側を通って下方に排出される。
【００６５】
大径筒部１２の上端は開放しており大径キャップ１５にて閉じられている。大径キャップ１５は大径筒部１２の上端外周面に螺合されている。
【００６６】
大径キャップ１５には上方を向いて常時開放の補給口１５Ａが形成されている。補給口１５Ａは大径キャップ１５の中心からずれた位置に偏在して設けられており、この補給口１５Ａを介して後述する補給機２００から粉粒体を受入可能となっている。
【００６７】
大径キャップ１５の中心には中心孔１５Ｂが貫通形成されている。中心孔１５Ｂには、軸受け１６を介して容器内回転シャフト２０が回転可能に軸支されている。容器内回転シャフト２０は、後述するマグネットカップリング機構によってモータ５０の出力シャフト５２と連結され、モータ５０のトルクを受けて回転するようになっている。軸受け１６は、例えば、「滑り軸受け」であって、軸心部を容器内回転シャフト２０が摺接可能に貫通した筒形をなしており、上端部が側方に張り出して中心孔１５Ｂの開口縁に係止されている。なお、軸受け１６は、全体又は容器内回転シャフト２０との摺動面が摩擦抵抗の小さい樹脂（具体的には、ＰＴＦＥ樹脂）で構成されている。また、軸受け１６は、スラストベアリングでもよい。
【００６８】
大径キャップ１５の上面で中心孔１５Ｂの側方位置からは筒形螺合壁１５Ｃが起立している。筒形螺合壁１５Ｃの外周面には雄螺旋が形成されており、ここに小径キャップ１７が螺合している。小径キャップ１７は、軸方向に長い筒形をなしており、筒形螺合壁１５Ｃと螺合した下端部より上側部分が段差部を介して小径となっている。
【００６９】
小径キャップ１７の段差部より上側部分は、中空円筒突部４１３の下端開口（天井壁４１０内面の開口）からその内側の筒形空間に挿入され、直動可能に遊嵌している。具体的には、内筒壁１７Ｂの側方を、内筒壁１７Ｂと同心の外筒壁１７Ａで包囲して、内筒壁１７Ｂの下端部を中央壁１７Ｃで閉塞すると共に、外筒壁１７Ａと内筒壁１７Ｂの上端部同士をドーナツ形の環状壁１７Ｄで接合して閉塞した構造になっている。そして、中空円筒突部４１３の外筒壁４１３Ａと内筒壁Ｂとの間に、小径キャップ１７の上端部が挿入されている。なお、小径キャップ１７は、本発明に係る「第２の円筒中空突部」に相当する。
【００７０】
天井壁４１０の内面のうち中空円筒突部４１３の下端開口の周縁部（図４参照）と、小径キャップ１７の外周面に形成された段差部との間には凹凸係合部６０，６０が形成されている。凹凸係合部６０，６０は、小径キャップ１７及び中空円筒突部４１３の周方向で互いに１８０度離れた２箇所に設けられており、それぞれ上下方向で凹凸係合したピン１７Ｐとピン孔４１０Ｐとで構成されている。この凹凸係合部６０，６０により、モータ５０の出力シャフト５２と、供給ドラム１１に軸支された容器内回転シャフト２０とが同軸線上に位置決めされている。また、供給ドラム１１を天井壁４１０に対して上下動可能とした状態で天井壁４１０に対する供給ドラム１１の相対回転と水平方向への移動が禁止されている。なお、凹凸係合部６０は、本発明の「容器係合機構」に相当する。
【００７１】
図５に示すように、容器内回転シャフト２０は全体が供給ドラム１１に収容されており、大径筒部１２の中心軸に沿って延びている。容器内回転シャフト２０の上端部は大径キャップ１５を貫通して小径キャップ１７の内側に延びており、下端部には供給回転部材２１が取り付けられている。
【００７２】
供給ドラム１１のうち大径筒部１２の内部には、容器内円板３０及び上面待ち受けガイド３１が備えられている。容器内円板３０は、大径筒部１２の下端部中央に配置されて大径筒部１２の内側に遊嵌している。即ち、容器内円板３０は大径筒部１２の内径よりも小径でかつ、小径筒部１３の内径よりも大径な平らな円板であり、中間段差壁１４及び供給回転部材２１の上方に僅かに離して水平に取り付けられている。容器内円板３０は容器内回転シャフト２０に固定されており、大径筒部１２内で供給回転部材２１と一体回転する。大径キャップ１５の補給口１５Ａから供給ドラム１１内に投入された粉粒体は、中間段差壁１４と容器内円板３０とに堆積するようになっている。
【００７３】
上面待ち受けガイド３１は、容器内円板３０上に堆積した粉粒体を、容器内円板３０と大径筒部１２の側壁との間に形成された環状空間３８（図５参照）に掻き出すために設けられている。上面待ち受けガイド３１は、Ｌ字形状をなしている。詳細には、大径キャップ１５の上端壁から中間段差壁１４に向かって垂下した垂直板３１Ａと、垂直板３１Ａの下端部から大径筒部１２の中心に向かって延びて容器内円板３０の上面に隣接して配置された水平板３１Ｂとから構成される。
【００７４】
図８に示すように、水平板３１Ｂを容器内回転シャフト２０の側面に当接させて取り付けることで、容器内円板３０の回転方向（図８の実線矢印の方向）に対して水平板３１Ｂが傾斜し、容器内円板３０に乗った粉粒体が水平板３１Ｂに案内されて容器内円板３０の縁部に向けて押し出される。また、水平板３１Ｂは、大径筒部１２の側壁に隣接する位置まで延びており、押し出された粉粒体を環状空間３８から中間段差壁１４上に流下させる。さらに、容器内円板３０と上面待ち受けガイド３１とが協働して大径筒部１２内の粉粒体を撹拌するので、大径筒部１２内で粉粒体が固まったり、詰まったりすることを防ぐことができる。これにより、容器内円板３０の上部の粉粒体を安定して中間段差壁１４へと流下させることが可能となる。
【００７５】
図５に示すように、環状空間３８から中間段差壁１４へと流下した粉粒体は、容器内円板３０の外縁部と中間段差壁１４との間で所定の安息角を有した粉流体の山を形成する。粉粒体山の安息角は、粉粒体によって一定となり、粉粒体山が「堰」となって容器内円板３０から中間段差壁１４へと過剰な粉粒体が供給されないようになっている。換言すれば、供給回転部材２１の停止中に、粉粒体が小径筒部１３になだれ込まないようにすることができる。
【００７６】
中間段差壁１４のうち大径筒部１２の側壁に沿って堆積した粉粒体山は、その山裾部分が大径筒部１２内で回転する供給回転部材２１によって削り取られて小径筒部１３内へと送り込まれる。上記したように供給回転部材２１は、容器内回転シャフト２０に固定されており、図９及び図１０に示すように容器内回転シャフト２０が貫通した中央板部２５から側方に片持ち梁状の集粉羽２３と散粉羽２４とが延びている。これら集粉羽２３と散粉羽２４とが中間段差壁１４の上面に摺接しつつ水平面内で回転する。
【００７７】
図９に示すように集粉羽２３は、供給回転部材２１の回転方向（図９の実線矢印の方向）とは逆側に膨らむように複数の平板をつなげた屈曲構造をなす一方、散粉羽２４は、供給回転部材２１の回転方向に対して傾斜した状態で中央板部２５から大径筒部１２の側壁に向かって真っ直ぐ延びている。また、集粉羽２３は、その先端が大径筒部１２の側壁と隣接した位置まで延びており、散粉羽２４はそれより短くなっている。
【００７８】
中間段差壁１４のうち、大径筒部１２の側壁に沿って堆積した粉粒体は、集粉羽２３によって中間段差壁１４の中心側に誘導されて小径筒部１３へと送り込まれる。また、小径筒部１３に入らなかった粉粒体は、散粉羽２４により中間段差壁１４の外側に押し戻されて、次に集粉羽２３が通過したときに小径筒部１３内に取り込まれて、小径筒部１３内の粉粒体圧が安定し易くなっている。また、集粉羽２３と散粉羽２４とが粉粒体を撹拌して、粉粒体の塊を粉砕する。さらに、粉粒体が２種以上の粉粒体の混合物である場合には混合度合いを高めることができる。
【００７９】
供給回転部材２１の中央板部２５のうち集粉羽２３の付け根部分２５Ａには、中央板部２５から斜めに切り起こされた補助ガイド壁２２が形成されている。補助ガイド壁２２は、集粉羽２３による粉粒体の誘導方向（図６の点線矢印の方向）に向かって徐々に下るように傾斜している。そして、集粉羽２３に誘導されてその基端部に達した粉粒体は、補助ガイド壁２２によって小径筒部１３へと強制的に落とされる。
【００８０】
図５に示すように、供給ドラム１１のうち、小径筒部１３の下端部には、スクリーン板３３が着脱可能に取り付けられている。スクリーン板３３は、図１１及び１２に示すように薄肉の円板に、供給回転部材２１の旋回方向と交差する方向に延びた複数のスリット３３Ａを貫通形成した構造をなす。詳細には、各スリット３３Ａは、スクリーン板３３の中心から外側に向かうに従って、供給回転部材２１の回転方向（図１２の実線矢印の方向）の後方に向かうように湾曲して延びている。
【００８１】
各スリット３３Ａは、小径筒部１３内に送り込まれた粉粒体同士が付着（架橋）して形成された粉粒体アーチにより閉塞されると共に、その粉粒体アーチが崩れた状態で粉粒体が通過可能な大きさになっている。なお、本実施形態では、スリット３３Ａの形状が異なる複数種類のスクリーン板３３が用意されており、物質供給計量装置１００を使用する前に、粉粒体に適したスクリーン板３３を任意に選択して取り付けることができるようになっている。なお、スクリーン板３３に替えて、パンチングメタル、エキスパンドメタル、織網を用いてもよい。
【００８２】
図５に示すようにスクリーン板３３は、小径筒部１３の外周面に螺合された支持ナット３４によって小径筒部１３の下端部に固定されている。図１１に示すように、支持ナット３４は、小径筒部１３に螺合した螺合筒部３４Ａの下端部から中心に向かって鍔壁３４Ｂが張り出した構造をなし、その鍔壁３４Ｂと、小径筒部１３の下端内周縁に形成された段差部１３Ａとの間で、スクリーン板３３の外縁部が板厚方向で挟まれている。また、支持ナット３４の外周面には有底の排出口キャップ３５（図１１参照）が螺合可能となっており、その排出口キャップ３５によりスクリーン板３３の下方（小径筒部１３の下端開口）を封止可能となっている。
【００８３】
図１０に示すように供給回転部材２１には、集粉羽２３及び散粉羽２４の他に、中央板部２５から下方に向かって延びた第１〜第３の旋回脚部２６，２７，２８が一体に設けられている。図５に示すように、第１〜第３の旋回脚部２６，２７，２８は、何れも小径筒部１３の内側で旋回可能となっている。
【００８４】
第１の旋回脚部２６は対をなしており、間隔を空けて横並びに設けられている。第１の旋回脚部２６は、中央板部２５のうち散粉羽２４の付け根部分２５Ｂから下方に延設されて、互いに平行な帯板状をなしている。第２の旋回脚部２７は、中央板部２５のうち集粉羽２３の付け根部分２５Ａから下方に延設されており、旋回方向の前方から見た幅が、第１の旋回脚部２６より幅広の帯板状をなしている（図５参照）。これら第１及び第２の旋回脚部２６，２７は、互いに１８０度離れた位置に設けられており、図１３及び図１４に示すように、下方に向かうに従って供給回転部材２１の旋回方向の後方へ向かうように斜めに延びている。なお、第１及び第２の旋回脚部２６，２７の傾斜は、鉛直方向に対して約３０度が基本であるが、粉粒体特性に応じて変更してもよい。
【００８５】
図１０に示すように、第３の旋回脚部２８は、中央板部２５のうち散粉羽２４の付け根部分２５Ｂから垂下しており、第１の旋回脚部２６とほぼ同じ幅の帯板状をなしている。
【００８６】
図１３に示すように、第１の旋回脚部２６と第２の旋回脚部２７は、長さが互いに異ならせてある。供給回転部材２１の回転時には、第１の旋回脚部２６の下端部がスクリーン板３３の上面近傍（スクリーン板３３の上面に接触しないすれすれ）を旋回する。これに対し、第２の旋回脚部２７の下端部は、第１の旋回脚部２６の下端部よりスクリーン板３３の上方部分を旋回する。これら第１及び第２の旋回脚部２６，２７がスクリーン板３３の上方を旋回することにより、スクリーン板３３のスリット３３Ａを塞いだ粉粒体アーチが崩されて、スリット３３Ａから粉粒体が排出される。また、第３の旋回脚部２８も第１の旋回脚部２６と同様に下端部がスクリーン板３３の上面近傍を旋回し、粉粒体アーチを崩してスリット３３Ａから粉粒体を排出させる。
【００８７】
例えば、供給回転部材２１の回転速度が比較的低速の場合には、第２の旋回脚部２７は粉粒体アーチの上方を素通りするだけで粉粒体アーチを崩す程の外力を与えることがなく、第１の旋回脚部２６と第３の旋回脚部２８だけが粉粒体アーチを崩す（図１３に示す状態）。
【００８８】
これに対し、供給回転部材２１の回転速度が比較的高速の場合には、第２の旋回脚部２７の案内で下方、即ち、スクリーン板３３に向かって流動した粉粒体によって粉粒体アーチが崩される。即ち、第１及び第２の旋回脚部２６，２７の両方と第３の旋回脚部２８とが粉粒体アーチを崩す（図１４の状態）。
【００８９】
このように、供給回転部材２１の回転速度を大きくすることで、供給回転部材２１の一回転当たりの排出量を増やすことができる。また、供給回転部材２１の回転速度を大きくすることで、単位時間当たりの排出量を急激に増大させることができる。
【００９０】
また、供給回転部材２１が回転すると第３の旋回脚部２８は、小径筒部１３の内周面の近傍を旋回する。これにより、小径筒部１３の内周面に静電気等で付着した粉粒体を削ぎ落とすことができる。
【００９１】
さて、上述した供給回転部材２１にモータ５０のトルクを伝達するために、モータ５０の出力シャフト５２と供給ドラム１１内に軸支された容器内回転シャフト２０との間は、マグネットカップリング機構によって非接触状態で連結され、一体回転可能となっている。マグネットカップリング機構は以下のような構成になっている。
【００９２】
図６に示すように、出力シャフト５２には、インナーマグネット５４を一体に備えた雄カプラ５３が嵌合固定されている。雄カプラ５３は、モータ５０の下方に向かって延びており、モータ５０から離れるに従って段付き状に縮径した軸状をなしている。そして、雄カプラ５３の下端部には、筒形構造をなしたインナーマグネット５４が嵌合固定されている。インナーマグネット５４は、作業ケース４００に形成された中空円筒突部４１３における内筒壁４１３Ｂの内側に上方から挿入され、相対回転可能に遊嵌している。
【００９３】
インナーマグネット５４は、複数のマグネット円盤５４Ｐを同軸上に重ねた構造をなしている。図７に示すように各マグネット円盤５４Ｐは、円盤の中心を小孔が貫通した形状をなし、その周方向で複数の磁極に均等分されている。即ち、周方向にＳ極とＮ極とが交互に並んでいる。また、図６に示すように、複数のマグネット円盤５４Ｐは、インナーマグネット５４の軸方向で異なる磁極が隣り合うよう重ねられており、マグネット円盤５４Ｐ同士が磁力によって固着している。インナーマグネット５４は、本発明の「第１のカップリング用マグネット」に相当する。
【００９４】
ここで、雄カプラ５３は、中空円筒突部４１３の内筒壁４１３Ｂに遊嵌しているだけでなく、中空円筒突部４１３の中央壁４１３Ｃ及び環状壁４１３Ｄとの間にも上下方向で常に隙間が形成されている。この隙間の大きさは、シャフト貫通孔３３２の周縁部に形成された段差突部３３３の高さを変更することで調節することができる。
【００９５】
容器内回転シャフト２０のうち、小径キャップ１７の内側に突出した上端部には、雌カプラ４０が一体回転可能に固定されている。雌カプラ４０は、小径キャップ１７の内部空間に対応した円筒形をなしている。雌カプラ４０の中心孔のうち、下端側の小径部分には容器内回転シャフト２０が嵌合固定され、上端側の大径部分には小径キャップ１７の内筒壁１７Ｂが挿入されている。雌カプラ４０は、小径キャップ１７の内側で軸方向（上下方向）への移動が禁止される一方、小径キャップ１７に対して相対回転可能となっている。
【００９６】
雌カプラ４０の上端部、詳細には、小径キャップ１７の内筒壁１７Ｂと外筒壁１７Ａとの間に挟まれた部分には、アウターマグネット４１が備えられている。アウターマグネット４１は、複数のマグネットリング４１Ｐを同軸上に重ねた構造になっている。図７に示すように、各マグネットリング４１Ｐは、その周方向でマグネット円盤５４Ｐと同数の複数の磁極に均等分されている。即ち、周方向にＳ極とＮ極とが交互に並んでいる。また、図６に示すように、複数のマグネットリング４１Ｐは、アウターマグネット４１の軸方向で異なる磁極が隣り合うよう重ねられており、マグネットリング４１Ｐ同士が磁力によって固着している。なお、アウターマグネット４１は、本発明の「第２のカップリング用マグネット」に相当する。
【００９７】
図６及び図７に示すように、アウターマグネット４１は、中空円筒突部４１３の内筒壁４１３Ｂ及び小径キャップ１７の内筒壁１７Ｂを挟んでインナーマグネット５４を側方から包囲している。詳細には、アウターマグネット４１の各マグネットリング４１Ｐの内側に、インナーマグネット５４の各マグネット円盤５４Ｐが配置されており、それらの径方向における対向面が互いに異なる磁極となっている。つまり、インナーマグネット５４とアウターマグネット４１とが非接触状態で一体回転可能に磁気連結されている。これにより、作業ケース４００の外部上方に配置されたモータ５０（出力シャフト５２）のトルクを、非接触で供給ドラム１１内の容器内回転シャフト２０に伝達することが可能になっている。
【００９８】
また、アウターマグネット４１とインナーマグネット５４との間の磁力（吸引力）により、供給ドラム１１は重力に抗して作業ケース４００の天井壁４１０から吊り下がった状態に保持される。そして、供給ドラム１１の内容物（粉粒体や供給回転部材２１など）を含む供給ドラム１１全体の重量の変化が、アウターマグネット４１からインナーマグネット５４に伝達され、更に、インナーマグネット５４に付与される供給ドラム１１全体の重量の変化が、可動ベース３２０を介して計量器３００に伝達される。これにより、供給ドラム１１から作業ケース４００内の受容器５４５（本発明の「受給部」に相当する）に供給された粉粒体の重量を、所謂「ロスインウェイト方式」で計量することが可能になっている。
【００９９】
なお、容器内回転シャフト２０の回転時には、雌カプラ４０が小径キャップ１７の内側で回転するので、それらの間の摩擦抵抗を軽減するために、小径キャップ１７を摩擦抵抗の小さい樹脂（例えば、ＰＴＦＥ）で構成したり、摺動面に摩擦抵抗を軽減する摺接部材を挟んだり、隙間を設けて摩擦が起きないようにすることが好ましい。以上が、供給機１０の構成に関する説明である。
【０１００】
次に、補給機２００について説明する。図１に示すように、補給機２００は、粉粒体を収容可能な補給ドラム２１１（本発明の「密閉容器」に相当する）と、補給ドラム２１１の真上位置に離して設けられたモータ２５０とを備えている。これら補給ドラム２１１とモータ２５０は、固定ベース３１０の台板３１１に固定されたブラケット３１２によって同軸上に位置決めされている。
【０１０１】
図４に示すように、ブラケット３１２は、台板３１１の下面から垂下した１対の側板３１３，３１３の下端部にスリーブ３１４を固定した構造になっている。スリーブ３１４は、上下両端が開放しており軸方向の中間に設けられた隔壁３１５によって内部が上下に仕切られている。
【０１０２】
スリーブ３１４の上端面には、モータ２５０（ステータ）の下端部が相対回転不能に係止されている。モータ２５０のロータ（図示せず）には出力シャフト２５２が連結され下方に向かって延びている。また、出力シャフト２５２には上カプラ２５３が一体回転可能に固定されている。図１５に示すように、上カプラ２５３は円筒形をなし、その下端部には複数のカップリング磁石２５４が周方向に並んで埋設されている。これらカップリング磁石２５４は、上カプラ２５３の下端面と面一になって下方に露出している。また、複数のカップリング磁石２５４は、その露出面の磁極が上カプラ２５３の周方向で交互に反転するように並べられている。さらに、上カプラ２５３はスリーブ３１４の内周面及び隔壁３１５と非接触であり、摩擦抵抗が生じないようになっている。
【０１０３】
補給ドラム２１１は、有底筒部２１２の上端開口を大径キャップ２１５で閉塞した密閉空間に粉粒体を収容可能となっており、大径キャップ２１５の上面から突出した筒形螺合壁２１５Ｃの外周面に小径キャップ２１７が螺合されている。小径キャップ２１７は、筒形螺合壁２１５Ｃに螺合した下側半分が、上側半分より段付き状に大径になっており、上端壁２１７Ａの内面中央からはボス部２１７Ｂが突出している。
【０１０４】
小径キャップ２１７の段差部より上側部分は、スリーブ３１４の下端開口から挿入されかつ挿抜可能となっている。スリーブ３１４の下端面と小径キャップ２１７の外周面の段差部との間には凹凸係合部２６０，２６０が設けられている。凹凸係合部２６０，２６０は、小径キャップ２１７及びスリーブ３１４の周方向で互いに１８０度離れた２箇所に設けられており、上下方向で挿抜可能に凹凸係合している。
【０１０５】
これにより、モータ２５０の出力シャフト２５２と、補給ドラム２１１の内側で軸受け２１６を介して軸支された容器内回転シャフト２２０とが同軸上に位置決めされかつ、ブラケット３１２に対する補給ドラム２１１の相対回転が禁止されている。
【０１０６】
容器内回転シャフト２２０は、補給ドラム２１１の内部でその中心軸に沿って延びている。容器内回転シャフト２２０の上端部は、大径キャップ２１５を貫通して小径キャップ２１７の内側に延びており、下端部には容器内回転部材２２１が取り付けられている。
【０１０７】
図１５に示すように、容器内回転シャフト２２０のうち、大径キャップ２１５から上方に突出した部分（小径キャップ２１７の内側部分）には、下カプラ２４０が一体回転可能に固定されている。下カプラ２４０は円筒形をなし、その中心には、下端側から容器内回転シャフト２２０が挿入嵌合され、上端側から小径キャップ２１７のボス部２１７Ｂが挿入されている。また、下カプラ２４０は、小径キャップ２１７の上端壁２１７Ａと軸受け２１６との間に挟持されて軸方向（上下方向）への移動が禁止されている。
【０１０８】
下カプラ２４０の上端部には、上カプラ２５３に備えたカップリング磁石２５４と同数の複数のカップリング磁石２４１が周方向に並んで埋設されている。これらカップリング磁石２４１は、下カプラ２４０の上端面と面一になって上方に露出している。また、複数のカップリング磁石２４１は、その露出面の磁極が下カプラ２４０の周方向で交互に反転するように並べられている。
【０１０９】
下カプラ２４０のカップリング磁石２４１は、上カプラ２５３のカップリング磁石２５４と、小径キャップ２１７の上端壁２１７Ａ及びスリーブ３１４の隔壁３１５を挟んで吸引し合い磁気連結している。これにより、補給ドラム２１１を重力に抗してブラケット３１２から吊り下げた状態で、モータ２５０（出力シャフト５２）のトルクを容器内回転シャフト２２０に非接触で伝達することが可能となっている。
【０１１０】
補給ドラム２１１の内部には、供給ドラム１１の内部に備えたものと同一形状の容器内円板２３０及び上面待ち受けガイド２３１が備えられている。また、補給ドラム２１１の底壁２１４の中心からは、補給パイプ２１３が垂下している。補給パイプ２１３は作業ケース４００の天井壁４１０を貫通しており、その下端部が供給ドラム１１の補給口１５Ａに非接触な状態で挿入されている（図２参照）。つまり、補給ドラム２１１内の粉粒体を収容可能な密閉空間は、補給パイプ２１３を介して作業ケース４００の内側に連通している。ここで、作業ケース４００の天井壁４１０のうち補給パイプ２１３が貫通した部分は、シール部材２１８によって気密状態にシールされている。
【０１１１】
図１５に示すように、補給ドラム２１１の底壁２１４の外縁に堆積した粉粒体は、容器内円板２３０と底壁２１４との間で旋回する容器内回転部材２２１によって底壁２１４の中心側に誘導され、補給パイプ２１３の上端開口に送り込まれる。
【０１１２】
図２に示すように、補給パイプ２１３の下端開口は、供給ドラム１１内の容器内円板３０より上方に位置しており、補給パイプ２１３の下端開口から排出された粉粒体が、供給ドラム１１の中間段差壁１４及び容器内円板３０に流下する。
【０１１３】
図１６に示すように、補給パイプ２１３の下端部には受止板２１９が一体に設けられている。受止板２１９は、補給パイプ２１３の下端開口との間に隙間を開けて対向配置されており、受止板２１９と補給パイプ２１３の下端部との間が側方に開放している。
【０１１４】
図１５に示すように、容器内回転シャフト２０の下端部からは流下補助板２２２が延びている。流下補助板２２２は、平板をクランク状に切り出して形成されており、補給パイプ２１３内に挿通されている。流下補助板２２２は、モータ２５０によって補給パイプ２１３内を回転し、補給パイプ２１３内の粉粒体を撹拌しつつ流下させている。
【０１１５】
流下補助板２２２の下端部には回転翼片２２２Ｈが一体に設けられている。図１６（Ａ）に示すように、回転翼片２２２Ｈは、補給パイプ２１３の下端開口から突出して側方に張り出しており、受止板２１９の上面で回転する。
【０１１６】
補給パイプ２１３を流下した粉粒体は、一旦、受止板２１９に受け止められると共に、回転翼片２２２Ｈによって側方に押し出されて受止板２１９から落下する。
【０１１７】
モータ２５０の回転が停止した状態で補給パイプ２１３を流下した粉粒体は受止板２１９に受け止められる。これにより、供給ドラム１１から排出された粉粒体の重量を計量している最中に、振動等により補給パイプ２１３中を粉粒体が流下した場合に、その粉粒体の重量が計測結果に加算され計測誤差を生じるという事態を防ぐことができる。
【０１１８】
ここで、モータ２５０の回転が停止した状態で多量の粉粒体が補給パイプ２１３を流下した場合には、補給パイプ２１３の下端部と受止板２１９との間に所定の安息角を有した粉粒体山が形成され、補給パイプ２１３の下端部が閉塞状態になり得る。この場合でも、回転翼片２２２Ｈの回転によって粉粒体山を崩して、閉塞状態を解消することができる。
【０１１９】
図１５に示すように、補給機２００は、ホッパー２７０とその下端部から延びた筒状のシュート２７１とを備えている。ホッパー２７０は、上端開放の円錐状をなし固定ベース３１０の台板３１１より上方位置に配置されている（図３参照）。一方、シュート２７１の下端部は、補給ドラム２１１の大径キャップ２１５を貫通して補給ドラム２１１の内部に挿入されている。ここで、大径キャップ２１５のうち、シュート２７１が貫通した部分は、シール部材２７３によって気密状態にシールされている。
【０１２０】
シュート２７１のうち、上下方向の中間位置と下端寄り位置には、それぞれバルブ２７２，２７２が備えられている。バルブ２７２，２７２は、レバーを手動操作することで開放状態と閉鎖状態とに切り換え可能となっている。
【０１２１】
また、シュート２７１のうち、１対のバルブ２７２，２７２の中間位置には、図示しないポンプに接続された給気口２７４が設けられている。例えば、上側のバルブ２７２を閉鎖状態としかつ下側のバルブ２７２を開放放態としてポンプを作動させることで、補給ドラム２１１、さらには、補給パイプ２１３を介して補給ドラム２１１と連通した作業ケース４００に所定のガスを供給することができ、そのガスによって内部圧力を調節することが可能となっている。
【０１２２】
図１７に示すように、シュート２７１の内部で、１対のバルブ２７２，２７２の中間位置には、下方に向かって窄んだ円錐形のスロート部２７５が備えられている。下側のバルブ２７２が閉鎖状態で上側のバルブ２７２が開放状態になると、ホッパー２７０内の粉粒体がシュート２７１内を流下し、スロート部２７５を通って下側のバルブ２７２の上方に堆積する。そして、図１７に示すように、スロート部２７５の下方に所定の安息角を有した粉粒体山が形成されると、シュート２７１内での粉粒体の流下が止まる。このとき、シュート２７１の内部には、環状空間２７６が形成され、前記した給気口２７４は、この環状空間２７６が形成される部分で、シュート２７１を側方から貫通している。
【０１２３】
本実施形態の物質供給計量装置１００の構成は以上である。この物質供給計量装置１００を使用して、作業ケース４００内の受容器５４５に粉粒体を供給する場合の動作について説明する。
【０１２４】
まずは、粉粒体を収容した供給ドラム１１を開口部４０１から作業ケース４００内に入れて天井壁４１０に取り付ける。即ち、供給ドラム１１の小径キャップ１７を天井壁４１０に形成された中空円筒突部４１３の下面開口から挿入する。このとき、１対の凹凸係合部６０，６０を凹凸係合させる。すると、供給ドラム１１内の雌カプラ４０に備えたアウターマグネット４１とモータ５０の雄カプラ５３に備えたインナーマグネット５４とが、作業ケース４００の天井壁４１０及び小径キャップ１７を挟んで水平方向で吸引し合い、供給ドラム１１が作業ケース４００の内側で天井壁４１０から吊り下がった状態に保持される。
【０１２５】
このとき、供給ドラム１１の内容物（粉粒体や供給回転部材２１など）を含む供給ドラム１１全体の重量がアウターマグネット４１からインナーマグネット５４に伝達され、更に、インナーマグネット５４から可動ベース３２０を介して計量器３００に伝達される。
【０１２６】
供給ドラム１１を天井壁４１０から吊り下げたら、その真下位置に受容器５４５を置き、作業ケース４００の扉４０２を閉じて、作業ケース４００内の閉空間を気密状態にする。その気密状態で、作業ケース４００内を所定の雰囲気（所定の圧力状態又は所定のガス雰囲気）にする。
【０１２７】
作業ケース４００内の雰囲気が安定したら、内容物（粉粒体や供給回転部材２１など）を含む供給ドラム１１全体の重量を計量器３００によって計量する。以上で、粉粒体の供給とその供給量を計量する準備が整う。
【０１２８】
次いで、供給機１０のモータ５０をオンする。すると、インナーマグネット５４とアウターマグネット４１との磁気連結により、出力シャフト５２と容器内回転シャフト２０とが一体回転し、供給ドラム１１の内部で供給回転部材２１が回転する。
【０１２９】
供給回転部材２１が回転すると、供給ドラム１１の大径筒部１２に収容された粉粒体が小径筒部１３に掻き込まれ、スクリーン板３３のスリット３３Ａを通って供給ドラム１１の下方、即ち、作業ケース４００内の受容器５４５に向けて排出される。
【０１３０】
供給ドラム１１から粉粒体が排出されるに従い、供給ドラム１１全体の重量が減少し、その重量の変化が、アウターマグネット４１、インナーマグネット５４及び可動ベース３２０を介して計量器３００に伝達される。そして、計量器３００にて検出された供給ドラム１１全体の重量の減少量が、供給ドラム１１からの粉粒体の排出量（受容器５４５への供給量）として制御装置９０に取り込まれる。
【０１３１】
ここで、制御装置９０は、計量器３００による検出結果（供給ドラム１１全体の重量の減少量）に基づいてモータ５０の回転速度をフィードバック制御する。これにより、粉粒体を一定量ずつ或いは、予め定めた所定量だけ正確に受容器５４５に供給することができる。
【０１３２】
なお、供給ドラム１１から排出された粉粒体が、受容器５４５に収容された液体に溶解する場合には、その溶液濃度や密度に基づいて粉粒体の排出量を制御してもよい。
【０１３３】
供給ドラム１１に粉粒体を補給する際には、供給機１０のモータ５０を一旦停止して供給ドラム１１からの粉粒体の排出を中断し、その状態で、補給機２００のモータ２５０をオンして、補給機２００から供給ドラム１１に粉粒体を流下させる。モータ２５０がオンすると、カップリング磁石２４１，２５４によって非接触状態で結合した出力シャフト２５２と容器内回転シャフト２２０とが一体回転し、補給ドラム２１１の内部で容器内回転部材２２１が回転する。そして、粉粒体が補給パイプ２１３内を流下して、供給ドラム１１に粉粒体が補給される。このように、供給ドラム１１に粉粒体を補給する際に、作業ケース４００から供給ドラム１１を取り出す必要は無く、マグネットカップリング機構（インナーマグネット５４とアウターマグネット４１）の磁気連結及び作業ケース４００内の雰囲気を維持したまま粉粒体の補給を行うことができる。
【０１３４】
供給ドラム１１に所定量の粉粒体を補給したら、補給機２００のモータ２５０を停止する。そして、粉粒体を含む供給ドラム１１全体の重量を計量器３００によって再計量してから、供給機１０のモータ５０をオンし、供給機１０による粉粒体の供給を再開する。
【０１３５】
また、補給ドラム２１１に粉粒体を補給する場合には、ホッパー２７０に粉粒体を投入する。ここで、ホッパー２７０は大気開放となっているので、作業ケース４００内の雰囲気状態を維持するために、１対のバルブ２７２，２７２を以下のように開閉操作する。即ち、下側のバルブ２７２を閉鎖状態にして上側のバルブ２７２を開放状態にすることで、シュート２７１のうち下側のバルブ２７２より上側部分に粉粒体を蓄積させ、次いで、上側のバルブ２７２を閉鎖状態にして下側のバルブ２７２を開放状態にすることで、シュート２７１のうち１対のバルブ２７２，２７２の間に蓄積された粉粒体を、補給ドラム２１１へと流下させる。これにより、作業ケース４００内の雰囲気状態を維持したまま、補給ドラム２１１に粉粒体を補給することが可能になる。
【０１３６】
このように、本実施形態によれば、モータ５０の雄カプラ５３に備えたインナーマグネット５４と、供給ドラム１１内の雌カプラ４０に備えたアウターマグネット４１とを作業ケース４００の内外で非接触状態で磁気結合することにより、供給ドラム１１が作業ケース４００内に収容された状態でその天井壁４１０から吊り下げられ、モータ５０のロータ５０Ｒの回転が供給回転部材２１に伝達されると共に、粉粒体を含む供給ドラム１１全体の重量がアウターマグネット４１からインナーマグネット５４に伝達される。そして、計量器３００を、モータ５０と固定ベース３１０との間に配置することで、インナーマグネット５４に付与される供給ドラム１１全体の重量の変化、即ち、受容器５４５への粉粒体の供給量を計量することが可能となる。
【０１３７】
このように、本発明によれば、受容器５４５への粉粒体の供給量を計量するための計量器３００を、作業ケース４００の外側に配置することができるから、作業ケース４００内の温度、圧力、ガス等の雰囲気状態の影響を受けることなく粉粒体の供給量を計量することができる。
【０１３８】
また、補給機２００を備えたことで、供給ドラム１１に粉粒体を補給する際に、作業ケース４００から供給ドラム１１を取り出す必要が無く、マグネットカップリング機構の磁気連結及び作業ケース４００内の雰囲気状態を維持したまま補給を行うことができる。
【０１３９】
［第２実施形態］
図１８〜図２０に示すように、本実施形態では、容器構造（タンク構造）をなした作業ケース４２０（例えば、反応槽や撹拌槽）に物質供給計量装置１００が組み付けられている。作業ケース４２０内には、本発明の「受給部」としての液体が貯えられており、その液体に「供給物質」としての粉粒体を供給するようになっている。物質供給計量装置１００の構成は、上記第１実施形態と同じであるため、重複する説明は省略する。
【０１４０】
図１９に示すように、作業ケース４２０は密閉されると共に、その天井壁の内面には防ガスケース４２１が一体に備えられている。防ガスケース４２１は、作業ケース４２０の内部に配置された供給ドラム１１の全体を非接触で包囲している。防ガスケース４２１のうち供給ドラム１１の真下部分には排出口４２２が形成されており、供給ドラム１１から排出された粉粒体が通過可能となっている。防ガスケース４２１内には、作業ケース４２０の天井壁を貫通したガスパージ口４２３から所定のガス（例えば、不活性ガス）が供給されており、防ガスケース４２１の内圧がその外部に対して正圧となっている。これにより、防ガスケース４２１の外部からのガス（作業ケース４２０内の液体の蒸発による蒸気や液体と粉粒体との反応ガス）の侵入を防止し、防ガスケース４２１内を一定のガス雰囲気にすることができ、供給ドラム１１内の粉粒体を防ガスケース４２１の外部のガスから保護することができる。
【０１４１】
図２０は本実施形態の変形例を示したものであり、ＣＶＤ（化学気相蒸着、化学気相成長）被覆法で使用される溶液気化装置に、上記第１実施形態の物質供給計量装置１００を組み合わせたものである。この溶液気化装置は、被覆層（薄膜）を形成する物質が溶解した溶液をバブリングしてその一部を気化させるものである。作業ケース４２０内の液体は溶媒（例えば、有機溶媒）であり、物質供給計量装置１００から排出された粉粒体状の被膜形成物質（有機金属化合物）が溶媒に溶解するようになっている。なお、同図における符号４２５はヒータ、符号４２６は、作業ケース４２０内の溶液を撹拌するための撹拌用モータ、符号４２７は作業ケース４２０内に溶媒を供給するための溶媒供給管、符号４２８は、作業ケース４２０内の溶液中にキャリヤガスを放出してバブリングするためのガス放出管、符号４２９は、キャリヤガスの流量を計測する流量センサ、符号４３０は溶液から気化した気化ガスをキャリヤガスと共に蒸着処理室（図示せず）に輸送するための輸送管、符号４３１はガス濃度センサ、符号４３２は作業ケース４２０内の溶液の重量を計量するための計量器である。本実施形態の構成によっても、上記第１実施形態と同等の効果を奏する。より具体的には、作業ケース４２０内の温度や湿気や気化ガスの影響を受けることなく、粉粒体の排出量を計量することができる。
【０１４２】
［第３実施形態］
本実施形態の物質供給計量装置１０３を図２１に基づいて説明する。上記第１実施形態では、「供給物質」としての粉粒体を供給するための構成になっていたが、本実施形態では、液体を供給するための構成となっている。
【０１４３】
具体的には、供給ドラム５００は、液体を貯留可能な作業ケースの天井壁４１０から吊り下げられている。供給ドラム５００は底部が閉塞され、内部に液体を貯留することが可能となっている。
【０１４４】
供給ドラム５００の内部には送液ポンプ５１０（本発明の「ポンプ機構」に相当する）が備えられている。送液ポンプ５１０は、ロータ５１１（本発明の「供給回転部材」に相当する）の回転動作によって送液ポンプ５１０に繋がったチューブ５１２内の液体を圧送する構成となっており、ロータ５１１が容器内回転シャフト２０の下端部に固定されている。そして、内容物（液体及び送液ポンプ５１０）を含む供給ドラム５００全体の重量を計量器３００にて計量しつつ、供給ドラム５００の外側へと延びたチューブ５１２から作業ケース内に液体を排出するようになっている。
【０１４５】
なお、本実施形態の物質供給計量装置１０３では、供給物質が「液体」であるため、第１実施形態のような粉粒体用の補給機２００（図４参照）を備えていないが、その換わりに液体補給管５１３を備えている。液体補給管５１３は、その上端部が図示しない液体補給源に接続され、下端部が供給ドラム５００の補給口１５Ａに挿入されている。液体補給管５１３の下端開口は、常には弁体５１４によって閉塞されており、補給を行うときだけ弁体５１４が下端開口を開放する。物質供給計量装置１０３のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。本実施形態の構成によっても、上記第１実施形態と同等の効果を奏する。
【０１４６】
［第４実施形態］
本実施形態の物質供給計量装置１０４を図２２に基づいて説明する。上記第１〜第３実施形態では、「供給物質」として粉粒体又は液体を供給するための構成になっていたが、本実施形態は、線材Ｓを供給するための構成となっている。なお、線材Ｓには、図２２に図示したワイヤ状の他に、テープ状やチューブ状のものが含まれる。
【０１４７】
供給機１０の供給ドラム５５０は、液体を貯留可能な作業ケースの天井壁４１０から吊り下げられており、作業ケース内には、本発明に係る「受給部」として、線材Ｓを溶解することが可能な液体が貯留されている。供給ドラム５５０は底部が閉塞され、ボビン５５１（本発明の「供給回転部材」に相当する）が収容されている。ボビン５５１の中心には容器内回転シャフト２０の下端部が固定されており、ボビン５５１が供給ドラム５５０の内部で回転可能となっている。そして、ボビン５５１の外周面には線材Ｓが巻き付けられている。
【０１４８】
供給ドラム５５０の側面には線材ガイドパイプ５５２が設けられている。線材ガイドパイプ５５２は、供給ドラム５５０の側面から突出しかつ途中で９０度湾曲して下方に延びている。なお、本実施形態の物質供給計量装置１０４は、第１実施形態で説明した補給機２００を備えていない。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１４９】
モータ５０により、線材Ｓの巻き付け方向とは逆向きにボビン５５１を回転させると、線材Ｓがボビン５５１から送り出されて線材ガイドパイプ５５２の中を通り、供給ドラム５５０の下方に向かって案内される。線材Ｓは、作業ケース４２０内の液体に接すると溶解し、溶解した分だけ、内容物（線材Ｓ及びボビン５５１）を含む供給ドラム５５０全体の重量が減少する。その重量の減少量を計量器３００にて計量することで、作業ケース内の液体に溶解した線材Ｓの重量を計量することができる。なお、計量器３００の計量値に基づいてモータ５０の回転速度、即ち、線材Ｓの排出量をフィードバック制御してもよい。又は、線材Ｓを溶解した液体の濃度や密度に基づいて線材Ｓの排出量をフィードバック制御してもよい。本実施形態によっても、上記第１実施形態と同等の効果を奏する。
【０１５０】
［第５実施形態］
図２３〜図２５に基づいて物質供給計量装置１００を備えた粒子加工装置について説明する。なお、物質供給計量装置１００の構成は上記第１実施形態と同じであるため、重複する説明は省略する。
【０１５１】
図２３に示すように、作業ケース４００の内部には、定在波音場浮遊装置５４０が備えられている。定在波音場浮遊装置５４０は供給ドラム１１の真下位置に離して設けられ、図２４に示すように、超音波振動子５４１と反射板５４２とを上下方向で対向配置してなる。超音波振動子５４１と反射板５４２との間の空間では、超音波振動子５４１から発射された超音波と反射板５４２で反射した超音波とが共鳴し、定在波音場が形成される。
【０１５２】
供給ドラム１１から下方に排出された粉粒体は、反射板５４２を貫通した導入路５４３を通って定在波音場に導入され、定在波音場に存在する音圧の節の位置の空中に保持される。その空中に保持された粉粒体に対して、ノズル５４４から液体（例えば、コーティング剤）のエアロゾル又はガス（例えば、乾燥用ガス）が吹き付けられる。定在波音場を消すと、粉粒体は落下し、超音波振動子５４１の中心を貫通した排出路５４１Ａを通って、定在波音場浮遊装置５４０の下方に落下する。ここで、エアロゾルやガスの風力は、音圧の節に保持された粉粒体を吹き飛ばさない程度になっている。液体のエアロゾル又はガスを吹き付ける換わりに、熱線ランプにより熱を付与したり、プラズマ発生器によりプラズマを付与するようにしてもよい。なお、本実施形態における粉粒体に液体、ガス、熱、プラズマを付与する構成は、本発明の「粉粒体加工手段」に相当する。また、導入路５４３及び排出路５４１Ａは、本発明の「粉粒体通過路」に相当する。
【０１５３】
図２３に示すように、液体のエアロゾル又はガスによる加工済みの粉粒体は、定在波音場浮遊装置５４０の下方に配置した受容器５４５に受容される。そして、加工済みの粉粒体の重量を作業ケース４００の底壁４１１の下方に備えた粉粒体計量器５４６（本発明の「粉粒体重量計測器」に相当する）で計量する。
【０１５４】
具体的には、図２５に示すように、作業ケース４００の底壁４１１を挟んで上下方向で反発し合う１対のマグネット５４７Ａ，５４７Ｂのうち、一方を粉粒体計量器５４６の載台に固定載置すると共に、他方を作業ケース４００内で前記反発力により底壁４１１から浮上させておき、その浮上したマグネット５４７Ｂの上に受容器５４５を落下しないように載置する。これにより、受容器５４５に受けた粉粒体の重量を含む受容器５４５全体の重量とマグネット５４７Ａ，５４７Ｂの重量との合計に相当する荷重が粉粒体計量器５４６に付与される。そして、その重量の増加分を受容器５４５に受容した加工済みの粉粒体の重量として計量することができる。なお、マグネット５４７Ａ，５４７Ｂの漏洩磁束が粉粒体計量器５４６に影響しないように、マグネット５４７Ａ，５４７Ｂの互いの対向面以外の部分は、磁気遮蔽用のマグネットケース５４８Ａ，５４８Ｂで覆われている。
【０１５５】
また、作業ケース４００内で浮上したマグネット５４７Ｂが粉粒体計量器５４６に固定載置されたマグネット５４７Ａの真上位置から横ずれしないように、作業ケース４００の底壁４１１からは複数のガイドピン５４９Ｐが起立しており、それらガイドピン５４９Ｐが、浮上したマグネット５４７Ｂのマグネットケース５４８Ｂに形成されたガイド孔５４９Ｈに挿入されている。これにより、浮上したマグネット５４７Ｂの上下移動を許容しつつ水平方向への移動を禁止することができる。これらガイドピン５４９Ｐ及びガイド孔５４９Ｈは、本発明の「受容器ガイド」に相当する。
【０１５６】
ここで、マグネット５４７Ｂが上下移動する際にガイドピン５４９Ｐとガイド孔５４９Ｈとの間の摩擦抵抗が大きいと、粉粒体計量器５４６による計測結果に誤差が生じ得る。そこで、ガイドピン５４９Ｐの外周面とガイド孔５４９Ｈの内周面との間で、リテーナ（図示せず）によって保持した複数のボール（図示せず）を転動可能として直動時の摩擦抵抗を軽減させてもよい。又は、ガイド孔５４９Ｈの内周面とガイドピン５４９Ｐの外周面との間に磁気的反発力を発生させて、その反発力により、ガイドピン５４９Ｐの外周面とガイド孔５４９Ｈの内周面とが常に非接触な遊嵌状態を保持するようにしてもよい。
【０１５７】
図２６には、本実施形態の変形例が示されており、超音波振動子５４１と反射板５４２との間に複数の節を有した定在波音場を形成するようになっている。また、液体のエアロゾルを吹き付ける複数のノズル５４４（例えば、同図左側のノズル５４４）と、ガスを吹き付ける複数のノズル５４４（例えば、同図右側のノズル５４４）とを一定間隔で交互に配置してある。音圧の節の位置を段階的に下方にシフトさせることで、各節に捕捉した粉粒体を順次下方に移動させ、粉粒体にエアロゾルとガスとを交互に吹き付けることができる。これにより、例えば、粉粒体に対するコーティング剤の吹き付けとガスによる乾燥とを複数回に亘って交互に行うことができ、定在波音場浮遊装置５４０を通過する間に、粉粒体の粒子に多層被膜を形成することが可能となる。なお、複数のノズル５４４の何れかを熱線ランプやプラズマ発生器に置き換えてもよい。
【０１５８】
［第６実施形態］
図２７には、本実施形態の粒子加工装置が示されている。この粒子加工装置は、作業ケース４００の内部にプラズマトーチ６３０を備えた点が、上記第５実施形態の粒子加工装置とは異なる。その他の構成については上記第５実施形態と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１５９】
プラズマトーチ６３０は、供給ドラム１１と定在波音場浮遊装置５４０との間に配置されている。プラズマトーチ６３０は、プラズマ生成管６３１と、その外側に設けられた誘導コイル６３２とを備え、誘導コイル６３２に高周波電力を印加するための電源６３３がマッチング回路６３４を介して接続されている。
【０１６０】
詳細には、作業ケース４００の天井壁４１０には、供給ドラム１１の周囲を非接触状態で包囲すると共に、供給ドラム１１の真下部分に排出口６２３Ａを有したインナーケース６２３が固定されており、その排出口６２３Ａの周縁部から鉛直下方に向かって、「受給部」としてのプラズマ生成管６３１が延びている。
【０１６１】
図２８に示すように、プラズマ生成管６３１の上端部にはガス導入管６３７が側方に突出して備えられ、ここから所定のプラズマ生成用の作動ガス（例えば、水素、ヘリウム、窒素、酸素、ネオン、アルゴン又はそれらの混合ガス）が導入される。この作動ガスは、プラズマ生成管６３１の円筒内面に沿って下端開口へ向かう旋回流となり、プラズマ生成管６３１の円筒内面が作動ガスで覆われる。この状態で誘導コイル６３２に高周波電力が印加されると、プラズマ生成管６３１に導入された作動ガスがプラズマ状態になり、プラズマ生成管６３１内にプラズマＦ１が発生する。なお、プラズマ生成管６３１の下端開口の近傍には、イオン量を測定する為のイオンセンサ６３５（図２７参照）が備えられている。
【０１６２】
供給ドラム１１から排出された粉粒体は、ガスパージ口４２３からインナーケース６２３内に供給された作動ガス又は作動ガスとは異なるキャリヤガスによってプラズマ生成管６３１（プラズマＦ１）へと搬送される。そして、プラズマＦ１を通過する過程で粉粒体が、例えば、加熱される。また、プラズマ生成管６３１の上端部には、ノズル６３６が備えられ、液体タンク６３８から供給された液体をエアロゾル化してプラズマ生成管６３１内（プラズマＦ１中）に供給するようになっている。そして、プラズマＦ１の熱及びプラズマＦ１中に供給された液、ガスとの作用により、粉粒体は、例えば、溶融、球状化、微粒子化、大粒子化する。プラズマＦ１が低温プラズマである場合には、イオン化、イオン付与、微粒子化、ラジカルイオンでの微粒子消滅による分級整粒を行うことができる。また、ノズル６３６から噴射された液体の成分が粉粒体に付着して複合化する。プラズマＦ１に供給する液、ガス、粉粒体の配合量を予め設定しておき、それらをプラズマＦ１でイオン化して複合体を形成するようにしてもよい。なお、プラズマ生成管６３１の円筒内面に沿って旋回流が発生しているので、粉粒体がプラズマ生成管６３１の円筒内面に付着することが防止される。また、粉粒体を旋回流によって搬送させることで比較的長くプラズマＦ１中に滞留させることができる。
【０１６３】
プラズマＦ１を通過してプラズマトーチ６３０の下端開口から流下した粉粒体は、定在波音場浮遊装置５４０に導入されて定在波音場中に存在する音圧の節に捕捉され、その捕捉された粉粒体に、液体のエアロゾル又はガスが吹き付けられる。液体をコーティング剤とすることで粉粒体の粒子を被覆し、表面改質を行うことができる。ここで、液体を酸、アルカリ、その他専用液として粉粒体と反応させる反応工程と、乾燥風又は熱線ランプ等で乾燥する乾燥工程とを、所望の粒子が得られるまで繰り返してもよい。また、定在波音場に存在する音圧の節に捕捉された粒子の粒子径を計測するようにして、所望の粒度になるまで、定在波音場で加工を行うようにしてもよい。
【０１６４】
［第７実施形態］
以下、図２９〜図３２に基づいて本発明の物質供給計量装置１００を備えた被覆システム６００について説明する。この被覆システム６００は、ＣＶＤ（化学気相蒸着、化学気相成長）、ＰＶＤ（物理的蒸着）、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、溶射等によってワークＷの表面に被覆層を形成（成膜）するものである。
【０１６５】
図２９に示すように、被覆システム６００は、密閉可能な第１及び第２の搬送ケース６０１，６０２にそれぞれ複数の処理モジュール６０３，６０４，６２０を連結して構成されている。各処理モジュール６０３，６０４，６２０は、それぞれ密閉可能な作業ケースを有し、その作業ケース内で所定の処理を行うようになっている。第１及び第２の搬送ケース６０１，６０２には、それぞれ水平多関節の搬送アーム６０１Ａ，６０２Ａ（本発明の「アウターアクチュエータ」に相当する）が備えられている。搬送アーム６０１Ａ，６０２Ａは、ワークＷ（例えば、基板）を所定の処理モジュール６０３，６０４，６２０（作業ケース）に搬入すると共に、一の処理モジュールから他の処理モジュールへと搬送する。
【０１６６】
第１の搬送ケース６０１には、加熱処理モジュール６０３（本発明の「加熱炉」に相当する）、プラズマ処理モジュール６０４及び３つの被覆処理モジュール６２０（本発明の「被覆装置」に相当する）が連結されている。第２の搬送ケース６０２には、５つの被覆処理モジュール６２０が連結されている。第１及び第２の搬送ケース６０１，６０２は共通の被覆処理モジュール６２０で連結されており、この被覆処理モジュール６２０を介して、第１の搬送ケース６０１から第２の搬送ケース６０２へとワークＷが受け渡される。また、搬送ケース６０１，６０２と各処理モジュール６０３，６０４，６２０の作業ケースとの間にはゲートバルブ６０９が備えられ、各処理モジュール６０３，６０４，６２０の作業ケースが独立した密閉空間を形成可能となっている。そして、搬送ケース６０１，６０２と各処理モジュール６０３，６０４，６２０の作業ケースには図示しないポンプが接続され、それぞれ真空状態（大気圧より低い所定圧力）に保持されている。
【０１６７】
なお、第１の搬送ケース６０１には、被覆システム６００にワークＷを取り込むための搬入ケース６０５が連結され、第２の搬送ケース６０２には、中間処理ケース６０６が連結されている。中間処理ケース６０６には封止処理ケース６０７が連結され、その封止処理ケース６０７には、被覆システム６００からワークＷを搬出するための搬出ケース６０８が連結されている。これら各ケース６０５〜６０８同士の間及び搬送ケース６０１，６０２との間にもゲートバルブ６０９が備えられている。
【０１６８】
搬入ケース６０５内にワークＷをセットすると、第１の搬送ケース６０１に備えた搬送アーム６０１ＡがワークＷを保持し、加熱処理モジュール６０３及びプラズマ処理モジュール６０４の各作業ケースにワークＷを順番に搬入する。加熱処理モジュール６０３でワークＷは加熱され脱ガス処理とエッチングが行われる。プラズマ処理モジュール６０４では、プラズマによってワークＷの表面の清浄化（汚染物質の除去）、表面状態の安定化を行う。これらの前処理により、良好な被覆層を形成することができる。
【０１６９】
次いで、搬送アーム６０１Ａは、第１の搬送ケース６０１に連結した３つの被覆処理モジュール６２０にワークＷを順次に搬入する。各被覆処理モジュール６２０の作業ケース６２１内では、ワークＷの表面に被覆層を形成する。
【０１７０】
第１の搬送ケース６０１と第２の搬送ケース６０２とを連結した被覆処理モジュール６２０での被覆処理が終了すると、第２の搬送ケース６０２に備えた搬送アーム６０２ＡがワークＷを保持し、第２の搬送ケース６０２に連結した他の４つの被覆処理モジュール６２０にワークＷを順次に搬入する。これら被覆処理モジュール６２０でも、ワークＷの表面に被覆層を形成する。
【０１７１】
ここで、ワークＷに異なる組成の被覆層を形成する場合には、被覆層毎に別々の被覆処理モジュール６２０（作業ケース６２１）で被覆処理を行うことが好ましい。これは、組成の異なる被膜形成物質による相互汚染を防止するためである。また、全ての被覆処理モジュール６２０にワークＷを搬入して被覆処理を行う必要はなく、複数の中から選択した被覆処理モジュール６２０だけにワークＷを搬入して被覆処理を行うようにしてもよい。
【０１７２】
次いで、搬送アーム６０２Ａは、被覆処理モジュール６２０からワークＷを搬出し中間処理ケース６０６に搬入する。中間処理ケース６０６に搬入されたワークＷは、封止処理ケース６０７を経て搬出ケース６０８に搬送される。封止処理ケース６０７には、不活性ガスが充填されており、その雰囲気下でワークＷの被覆層が封止され、劣化を防止するようになっている。なお、封止処理ケース６０７内は大気圧に近い圧力となっているので、封止処理ケース６０７と第２の搬送ケース６０２との間の圧力差を緩衝するために中間処理ケース６０６が備えられている。
【０１７３】
ここで、搬送ケース６０１，６０２や処理モジュール６０３，６０４，６２０の数及び組み合わせは、本実施形態の構成に限定するものではなく、適宜変更してもよい。
【０１７４】
ところで、被覆処理モジュール６２０には、本発明に係る物質供給計量装置１００が備えられている。そして、その作業ケース６２１内では、物質供給計量装置１００から供給された粉粒体状の被膜形成物質と、被膜形成物質を溶解又は分散させた原料液とを熱源に供給して、被膜形成物質を溶融又は昇華又はイオン化させ、ワークＷの表面に被膜形成物質を付着させて被覆層を形成するようになっている。以下、被覆処理モジュール６２０について詳説するが、上記第１及び第６実施形態と同じ構成については、同一符号を付すことで重複した説明を省略する。
【０１７５】
図３０に示すように、被覆処理モジュール６２０の作業ケース６２１内には、搬送アーム６０１Ａ，６０２Ａから受け取ったワークＷを、作業ケース６２１内で水平方向に移動させるために、水平多関節の移動アーム６２５（本発明の「インナーアクチュエータ」に相当する）が備えられている。移動アーム６２５は先端部にワークステージ６２６とチャック６２７とを備え、ワークステージ６２６に載置されたワークＷをチャック６２７で保持する。ここで、ワークステージ６２６にヒータを内蔵してワークＷを加熱するようにしてもよい。また、被覆層を部分的に形成する場合には、被覆層を形成しない部分をシャドーマスク６２８で覆った状態でワークＷを保持してもよい。
【０１７６】
被覆処理モジュール６２０の作業ケース６２１内には、供給機１０の供給ドラム１１が収容されており、その周囲が作業ケース６２１の天井壁６２２に固定されたインナーケース６２３によって非接触状態で包囲されている。また、作業ケース６２１の内部で、供給ドラム１１の下方には、被膜形成物質を溶融又は昇華又はイオン化させる熱源としてのプラズマトーチ６３０が備えられている。プラズマトーチ６３０は、上記第６実施形態と同一の構成であり、インナーケース６２３の下端部の排出口６２３Ａの周縁部から鉛直下方に向かってプラズマ生成管６３１が延びている。本実施形態におけるプラズマトーチ６３０は、本発明の「粉粒体処理手段」に相当する。
【０１７７】
プラズマ生成管６３１の上端部には、ノズル６３６が備えられ、被膜形成物質が溶解又は分散した原料液をエアロゾル化してプラズマ生成管６３１内（プラズマＦ１中）に噴射する。また、供給ドラム１１から下方に排出された粉粒体状の被膜形成物質は、ガスパージ口４２３からインナーケース６２３内に供給された作動ガス又はキャリヤガスによってプラズマ生成管６３１（プラズマＦ１）へと搬送される。
【０１７８】
プラズマＦ１は、ノズル６３６から噴射された原料液の溶媒を気化させ、更に被膜形成物質を溶融又は昇華又はイオン化させる。また、供給ドラム１１から排出された粉粒体状の被膜形成物質も溶融又は昇華又はイオン化させる。そして、これら溶融又は昇華又はイオン化した被膜形成物質は、プラズマＦ１と共にプラズマ生成管６３１の下端開口から放射され、ワークＷの表面に付着して被覆層を形成する。プラズマトーチ６３０の下端部に対するワークＷの位置を移動アーム６２５によって移動させることで、ワークＷの表面全体又は、特定の部位だけに被覆層を形成することができる。
【０１７９】
本実施形態の変形例として、ノズル６３６から被膜形成物質を含む原料液を噴霧する換わりに、被膜形成物質が溶解した溶液をバブリングにより気化させてその気化ガスを供給するようにしてもよい。図３１には、そのための溶液気化装置の一例が示されている。同図では、上記第２実施形態で説明した溶液気化装置（図２０参照）と同一の構成に同一符号が付してある。また、この溶液気化装置では、被膜形成物質を溶解させた溶液を溶液供給管４３３によって作業ケース４２０に供給するようになっている。そして、輸送管４３０の先にノズル６３６が接続されている。ノズル６３６から噴射する気化ガスの種類は単一種類でもよいが、図３１に示す溶液気化装置を複数備えてそれらを共通の輸送管４３０に接続し、複数種類の気化ガスを混合してノズル６３６から噴射させてもよい。また、原料液と気化ガスの両方をプラズマ生成管６３１に供給してもよい。
【０１８０】
また、被覆処理モジュール６２０の作業ケース６２１に備えられた移動アーム６２５を上下方向にも移動可能な多関節アームとしてもよい。これにより、プラズマトーチ６３０（プラズマ生成管６３１）の下端開口とワークＷの表面との間を最適な間隔に調節することができる。また、移動アーム６２５以外の他の搬送手段（ローラーコンベア等）を採用してもよい。
【０１８１】
［第８実施形態］
本実施形態の物質供給計量装置は、供給ドラム１１の構造が上記第１実施形態とは異なる。即ち、上記第１実施形態では、小径筒部１３の下端部を閉塞したスクリーン板３３にスリット３３Ａを貫通形成してそこから粉粒体を排出する構成となっていたが、本実施形態では、図３２に示すように、小径筒部１３の下端部が完全に閉塞され、その換わりに小径筒部１３の筒壁に側部排出口１３０（本発明の「粉粒体排出口」に相当する）が貫通形成されている。
【０１８２】
図３２（Ｂ）に示すように、小径筒部１３の内側で上下方向の中間位置には中間堰板１３１が設けられている。中間堰板１３１は、小径筒部１３の内周面の全周から径方向内側に張り出している。供給回転部材２１に備えた第１〜第３の旋回脚部２６，２７，２８は、小径筒部１３のうち中間堰板１３１より上側の領域で旋回するようになっている。そして、小径筒部１３の筒壁のうち、中間堰板１３１より下側部分に、複数の側部排出口１３０が形成されている。図３２（Ａ）に示すように、側部排出口１３０は、小径筒部１３の周方向に延びかつ孔の両端部が円弧状になった長孔形状になっている。また、上段側の側部排出口１３０と下段側の側部排出口１３０とが小径筒部１３の周方向でずらして形成されている。
【０１８３】
図３３（Ａ）に示すように、容器内回転シャフト２０の下端部からは、延長シャフト１２０が延設されている。延長シャフト１２０は小径筒部１３の内部でその中心軸に沿って延びており（図３２（Ｂ）参照）、その下端部に粉粒体押出片１２１が固定されている。粉粒体押出片１２１は、小径筒部１３のうち中間堰板１３１より下側の領域に配置されており、図３３（Ｂ）に示すように小径筒部１３の筒壁の近傍位置まで延びている。また、粉粒体押出片１２１は、延長シャフト１２０から外側に向かうに従って、供給回転部材２１の回転方向（図３３（Ａ）の矢印で示す方向）の後方に向かうように湾曲している。
【０１８４】
なお、本実施形態の第２の旋回脚部２７は、第１の旋回脚部２６と同様に対をなしており、間隔を空けて横並びに設けられている。
【０１８５】
モータ５０の動力を受けて容器内回転シャフト２０が回転すると、小径筒部１３のうち中間堰板１３１より上側の領域では、第１〜第３の旋回脚部２６，２７，２８が旋回し、中間堰板１３１より下側の領域では、粉粒体押出片１２１が回転する。中間堰板１３１を越えた粉粒体は小径筒部１３の底壁に堆積し、図３３（Ｂ）に示すように粉粒体押出片１２１によって径方向外側に押し出されて、側部排出口１３０から排出される。
【０１８６】
モータ５０が停止すると、大径筒部１２から小径筒部１３への粉粒体の流入が停止すると共に、中間堰板１３１と小径筒部１３の底壁との間に所定の安息角を有した粉粒体山が形成される（図３２（Ｂ）参照）。これにより、側部排出口１３０からの粉粒体の排出が停止する。本実施形態の構成によっても、上記第１実施形態と同等の効果を奏する。
【０１８７】
［第９実施形態］
本実施形態は、図３４〜図３６に示されており、供給ドラム１１と可動ベース３２０との間を非接触状態で磁気連結する補助連結機構を備えている点が、上記第１実施形態とは異なる。その他の構成については上記第１実施形態と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１８８】
補助磁気連結機構は、供給ドラム１１の外周面に係止されて側方に張り出した環状プレート１４０（本発明の「インナー水平盤」に相当する）を備えている。環状プレート１４０は円板の中央に円孔が貫通形成された構造であり、その円孔の内側に、供給ドラム１１の大径筒部１２が嵌合すると共に、円孔の周縁部に大径キャップ１５の下端部が係止されている。
【０１８９】
環状プレート１４０の上面で、互いに１８０度離れた位置からは、１対のアウター補助カプラ１４２，１４２が突出している。アウター補助カプラ１４２は、環状プレート１４０の上面から直立した円柱状をなし、作業ケース４００の天井壁４１０に形成されたサイド円筒中空突部４１５に下方から挿入されている。また、サイド円筒中空突部４１５は、可動ベース３２０の下水平バー３２２Ｂに形成された上面膨出部３２６に下方から挿入されている。ここで、可動ベース３２０の下水平バー３２２Ｂは、本発明に係る「アウター水平盤」に相当する。
【０１９０】
アウター補助カプラ１４２の上端部中央には、軸方向に陥没した中央陥没部１４３が形成されている（図３５（Ａ）参照）。この中央陥没部１４３を囲む円筒壁には第２の補助マグネット１４１が固定されている。第２の補助マグネット１４１は、アウターマグネット４１と略同一の構成であり、複数のマグネットリング１４１Ｐを同軸上に重ねた構造になっている。また、各マグネットリング１４１Ｐは、その周方向で複数の磁極に均等分されている。また、複数のマグネットリング１４１Ｐは、第２の補助マグネット１４１の軸方向で異なる磁極が隣り合うよう重ねられており、マグネットリング１４１Ｐ同士が磁力によって固着している。そして、この第２の補助マグネット１４１を一体に備えたアウター補助カプラ１４２は、サイド円筒中空突部４１５の内側に直動可能に遊嵌している。
【０１９１】
サイド円筒中空突部４１５は、作業ケース４００の天井壁４１０のうち、中空円筒突部４１３を挟んで互いに１８０度離れた位置に対をなして設けられている。サイド円筒中空突部４１５は、中空円筒突部４１３と略同一な構成であり、アウター補助カプラ１４２の上端側の外面に沿った形状になっている。即ち、サイド円筒中空突部４１５は、上方に突出すると共に天井壁４１０の内面側に開放している。また、サイド円筒中空突部４１５の上面中央は陥没して、その中央陥没部４１６がアウター補助カプラ１４２に形成された中央陥没部１４３の内側に遊嵌している。更に、サイド円筒中空突部４１５は、可動ベース３２０の下水平バー３２２Ｂに形成された上面膨出部３２６の内側空間に直動可能に遊嵌している。
【０１９２】
上面膨出部３２６は、可動ベース３２０の下水平バー３２２Ｂの両端部に対をなして設けられている。上面膨出部３２６は、下水平バー３２２Ｂの上面から突出しかつ下方に開放した円筒形をなし、その上端壁の中心から円柱状のインナー補助カプラ３２６Ｂが下方に向かって突出している。インナー補助カプラ３２６Ｂは、サイド円筒中空突部４１５における中央陥没部４１６の内側に挿入されており、直動可能に遊嵌している。また、インナー補助カプラ３２６Ｂの下側部分には、第１の補助マグネット３２５が固定されている。
【０１９３】
第１の補助マグネット３２５は、インナーマグネット５４と略同一の構成であり、複数のマグネット円盤３２５Ｐを同軸上に重ねた構造をなしている。各マグネット円盤３２５Ｐは、円盤の中心に小孔が貫通した形状をなし、その周方向で複数の磁極に均等分されている。また、複数のマグネット円盤３２５Ｐは、第１の補助マグネット３２５の軸方向で異なる磁極が隣り合うよう重ねられており、マグネット円盤３２５Ｐ同士が磁力によって固着している。
【０１９４】
図３５に示すように、インナー補助カプラ３２６Ｂの下端部に保持された第１の補助マグネット３２５と、アウター補助カプラ１４２の上端部に保持された第２の補助マグネット１４１は、径方向で異なる磁極が向き合っており、作業ケース４００に形成されたサイド円筒中空突部４１５を挟んで、非接触で磁気連結している。
【０１９５】
これら第１及び第２の補助マグネット１４１，３２５の磁気連結により、環状プレート１４０と可動ベース３２０（下水平バー３２２Ｂ）との間が非接触な状態で連結される。このような補助連結機構を備えたことにより、作業ケース４００の天井壁４１０から供給ドラム１１を吊り下げる力が強化され、供給ドラム１１の内容物がより重くなった場合でも、天井壁４１０から供給ドラム１１を吊り下げることが可能になる。
【０１９６】
ここで、補助連結機構の磁気連結力を更に強化するために、図３５（Ｂ）に示すように、複数のマグネットリングを重ねた第３の補助マグネット３２７を上面膨出部３２６の外側に嵌合させて、その第３の補助マグネット３２７とアウター補助カプラ１４２の第２の補助マグネット１４１とを磁気連結させてもよい。
【０１９７】
また、図３６（Ａ）に示すように、インナー補助カプラ３２６Ｂを上面膨出部３２６の上端壁から切り離してそれらの間をボルト３２８で連結し、インナー補助カプラ３２６Ｂの位置を上下方向で調節可能としてもよい。
【０１９８】
更に、図３６（Ｂ）に示すように、サイド円筒中空突部４１５を天井壁４１０の内面側に突出させて上方に開放した筒状にし、可動ベース３２０の下水平バー３２２Ｂから上面膨出部３２６，３２６を無くした構成としてもよい。
【０１９９】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【０２００】
（１）上記第１実施形態では、補給機２００を備えていたが、補給機を備えていない構成でもよい。また、補給ドラムを排除して、シュート２７１の下端部を直接供給ドラム１１の補給口１５に挿入してもよい。
【０２０１】
（２）上記第１実施形態において、受容器５４５に溶媒と撹拌子とを入れておき、作業ケース４００の底壁の下方に配置したマグネチックスターラーによる撹拌で、受容器５４５に受容した粉粒体を溶媒に溶解させるようにしてもよい。
【０２０２】
（３）供給ドラム１１内に備えた供給回転部材２１は、モータ５０の動力を受けて供給ドラム１１内で回転し、その回転動作によって粉粒体を排出する構成であればよく、上記第１実施形態の構造に限定するものではない。例えば、スクリーン板３３が無く、小径筒部１３の下端部が全面開放となっている場合には、供給回転部材２１における第１〜第３の旋回脚部２６〜２８を無くして、集粉羽２３と散粉羽２４だけを備えた構成としてもよい。
【０２０３】
（４）上記第１実施形態では、作業ケース４００内の１つの受容器５４５に粉粒体を供給する構成であったが、複数の受容器５４５を保持すると共に作業ケース４００の底壁上で水平移動可能な移動ベースを備えて、複数の受容器５４５を順次、供給ドラム１１の真下位置になるように移動ベースを位置決め制御することで、供給ドラム１１から複数の受容器５４５に粉粒体を所定量ずつ分配供給するようにしてもよい。なお、受容器５４５と移動ベースとを一体構造にしたディープウェルプレートを用いてもよい。
【０２０４】
（５）また、移動ベースに、受容器５４５ではなく板状基材を保持させて、移動ベースを移動させながら粉粒体を供給することで、板状基材の上面に粉粒体のラインを描くようにしてもよい。
【０２０５】
（６）上記第１実施形態では、モータ５０の出力シャフト５２に固定されたインナーマグネット５４の外側を、供給ドラム１１に備えたアウターマグネット４１が包囲した状態で磁気結合するように構成されていたが、供給ドラム１１に備えたアウターマグネット４１の外側を出力シャフト５２に固定されたインナーマグネット５４が包囲して磁気結合するように構成してもよい。
【０２０６】
（７）上記第４実施形態では、供給ドラム５５０から作業ケース内に送り出された線材Ｓが作業ケース内の液体に溶解して後続の線材Ｓから分離するように構成されていたが、作業ケース内に送り出された線材Ｓが熱によって溶融して後続の線材Ｓから分離するようにしてもよいし、作業ケース内に送り出された線材Ｓが切断刃によって切断されるようにしてもよい。
【０２０７】
（８）上記第５及び第６実施形態では、定在波音場浮遊装置５４０の超音波振動子５４１と反射板５４２とを、上下方向で対向配置させていたが、水平方向や水平方向に対して斜め方向で対向配置してもよい。また、２つ以上の超音波振動子をそれらの音軸が１点で交差するように配置して、その交点の近傍領域に定在波音場が形成されるようにしてもよい。
【０２０８】
（９）上記第７実施形態では、粉粒体状の被膜形成物質を溶融又は昇華又はイオン化させるための熱源としてプラズマを利用していたが、例えば、酸素と燃焼ガス（アセチレン、プロパン）の燃焼炎を熱源としてもよい（所謂、フレーム溶射法）。
【０２０９】
（１０）上記第１実施形態では、供給ドラム１１に粉粒体を補給する場合に、供給ドラム１１のモータ５０を一時的に停止して、供給ドラム１１からの粉粒体の供給を中断していたが、以下のようにしてもよい。即ち、供給ドラム１１に粉粒体を補給する前にモータ５０の回転速度を一定にして、そのときの単位時間当たりの平均供給量を制御装置９０に取り込んでおき、その後、供給ドラム１１から粉粒体を供給しながら供給ドラム１１に粉粒体を補給し、補給完了時に、補給に要した時間と平均供給量とを乗じて、補給期間中の供給量を推定する。この場合、補給期間中の供給量をフィードバック制御することはできないが、供給ドラム１１からの粉粒体供給を一時も中断することなく連続供給することができる。
【０２１０】
（１１）上記第５及び第６実施形態の定在波音場浮遊装置５４０の替わりに、静電気や磁場を用いた非接触浮上装置を具備してもよい。
【０２１１】
（１２）上記第５実施形態又は第６実施形態の粒子加工装置を、第７実施形態の被覆処理モジュール６２０に組み合わせて、粒子加工装置で加工された粉粒体を表面被覆材料として被覆処理モジュール６２０に供給してもよい。
具体的には、第５実施形態又は第６実施形態の粒子加工装置（図２３及び図２７参照）から、加工済みの粉粒体の重量を計量するための機構（マグネット５４７Ａ，５４７Ｂ，ガイドピン５４９Ｐ、受容器５４５、粉粒体計量器５４６）を排除して、定在波音場浮遊装置５４０の下方位置から作業ケース４００の底壁４１１を気密状態で貫通したシュートを設け、そのシュートの下端部を被覆処理モジュール６２０（図３０参照）に備えた物質供給装置１００のシュート２７１に接続する。ここで、粒子加工装置及び被覆処理モジュール６２０に備えた物質供給装置１００の各バルブ２７２を自動にすれば、表面被覆材料の製造から表面被覆処理までを自動化したシステムを構築することができる。
【０２１２】
（１３）第８実施形態におけるボルト３２８の替わりに弾性体（バネ、ゴム）を用いてもよいし、ボルトと弾性体を組み合わせた機構にしてもよい。
【０２１３】
（１４）上記第５，第６，第７実施形態において、プラズマは、平行に配置された１対の平板電極の間又は、針状電極と平板で極との間、線上電極と平板電極との間に電圧を印可することで発生させてもよい。また、プラズマ生成管６３１は、キャピラリー（毛管、毛細管）でもよい。これらの構成は、目的とする粉粒体粒子や他の機器構成に応じて適宜選択すればよい。また、粉粒体を加熱する目的であれば、プラズマトーチ６３０の替わりに、ヒータやガスバーナーを用いてもよい。
【０２１４】
（１５）上記第５，第６，第７実施形態において、１つのプラズマ生成管６３１に粉粒体と液体とを供給していたが、プラズマ生成管６３１を複数設けて、粉粒体と液体を別々のプラズマ生成管６３１に供給するようにしてもよい。
【０２１５】
（１６）上記第１実施形態において、供給ドラム１１から下方に排出された粉粒体に超音波振動を付与して、粉粒体を細かく解砕する超音波発生装置を設けてもよい。
【０２１６】
（１７）上記第７実施形態において、ワークが長尺のシート材である場合には、巻取ローラと送出ローラとを有したローラユニットを、ワークステージ６２６のチャック６２７で保持可能とし、そのローラユニット単位で、シート材を搬送するようにしてもよい。
また、被覆処理モジュール６２０の１つの作業ケース６２１に対して、物質供給計量装置１００とプラズマトーチ６３０と有するユニットを、ローラユニットによるシート材の送給方向に沿って複数並べて配置し、シート材に対して複数の被覆層を連続的に形成するようにしてもよい。
【０２１７】
（１８）インナーマグネット５４又はアウターマグネット４１を電磁石としてもよい。
【０２１８】
（１９）上記第５実施形態の粒子加工装置と、第６実施形態の粒子加工装置とを組み合わせて複合加工する粒子加工システムとしてもよい。
【０２１９】
（２０）上記第５及び第６実施形態において、定在波音場に保持された粒子の粒子径を計測するセンサ又はカメラや、温度を計測するセンサを具備して、それらの計測結果に基づき加工を行うようにしてもよい。
【０２２０】
（２１）上記第５及び第６実施形態において、ヘルムホルツコイルによって定在波音場中に一様な磁場を発生させ、その磁場と定在波音場との作用で粒子を集中させた状態で加工を行ってもよい。ヘルムホルツコイル以外の他の磁場発生装置でもよい。
【０２２１】
（２２）上記第５及び第６実施形態において、定在波音場に保持された粒子をイオナイザによって帯電させ、粒子同士を付着又は反発させた状態で加工を行ってもよい。
【０２２２】
（２３）上記第５及び第６実施形態において、放電電極によって定在波音場の節の位置にプラズマを発生させて粒子加工を行ってもよい。また、放電電極をスパーク放電させたときに放電電極から放出される電極物質の微粒子を粉粒体の粒子に付着させてもよい。
【０２２３】
（２４）粒子加工装置は、上記第５及び第６実施形態の構成に限定するものではなく、物質供給計量装置１００から排出された供給物質に対して液、ガス、熱、プラズマ、レーザー、電子線などを単独又は組み合わせて付与して、供給物質を加工（化学反応、洗浄、乾燥、焼成、溶融、イオン注入）或いは、加工した供給物質によって成膜を行ってもよい。
【０２２４】
具体的には、例えば、物質供給計量装置から排出された固形物質に電子銃又はレーザーで貫通孔を形成し、次いで、ガス及びプラズマによって貫通孔内に化学処理（成膜処理等）を施し、次いで、固形物質の表面を液体によって洗浄又は化学処理（成膜処理等）を施し、次いで、固定物質を熱によって乾燥・焼成等を行うようにしてもよい。これらの加工処理は目的とする加工製品に応じて、適宜組み合わせればよい。
【０２２５】
（２５）加工粒子をディープウェルプレート等に受容して加工粒子単位でナンバー管理をし、加工粒子単位の加工粒子データーと照合できる様、粒子加工管理をするシステム構築して用いてもよい。
【０２２６】
（２６）本発明の技術的範囲には含まれないが、物質供給計量装置１００における容器内回転シャフト２０が、供給ドラム１１の上端壁の貫通孔を貫通してモータ５０のロータ５０Ｒに連結した構造とし、容器内回転シャフト２０の外周面と貫通孔の内周面との間に、複数段の磁性流体シールを備えた公知な磁気シール機構（例えば、特許第３００６７８０号公報参照）を備えていてもよい。
【符号の説明】
【０２２７】
１１，５００，５５０    供給ドラム（供給物質収容器）
１５Ａ    補給口
１７    小径キャップ（第２の円筒中空突部）
１７Ａ    外筒壁
１７Ｂ    内筒壁
１７Ｄ    環状壁（ドーナッツ形の円板）
２１    供給回転部材
２６    第１の旋回脚部（第１のアーチ粉砕脚部）
２７    第２の旋回脚部（第２のアーチ粉砕脚部）
３３Ａ    スリット（粉粒体排出口）
４１    アウターマグネット（第２のカップリング用マグネット）
４１Ｐ    マグネットリング
５０    モータ（回転駆動源）
５４    インナーマグネット（第１のカップリング用マグネット）
５４Ｐ    マグネット円盤
６０，６０    凹凸係合部（容器係合機構）
１００，１０３，１０４    物質供給計量装置
１２１    粉粒体押出片
１３０    側部排出口（粉粒体排出口）
１４０    環状プレート（インナー水平盤）
１４１    第２の補助マグネット
２００    補給機
２１１    補給ドラム（密閉容器）
２１３    補給パイプ
２１８    シール部材
２７０    ホッパー
２７１    シュート
２７２，２７２    バルブ
３００    計量器（荷重計測器）
３１０    固定ベース
３２０    可動ベース
３２２Ｂ    下水平バー（アウター水平盤）
３２５    第１の補助マグネット
４００，４２０，６２１    作業ケース
４１０，６２２    天井壁
４１３    中空円筒突部（第１の中空円筒突部）
４１３Ａ    外筒壁
４１３Ｂ    内筒壁
４１３Ｄ    環状壁（ドーナッツ形の円板）
４２２    排出口
５１１    ロータ（供給回転部材）
５４１    超音波振動子
５４１Ａ    排出路（粉粒体通過路）
５４２    反射板
５４３    導入炉（粉粒体通過路）
５４５    受容器
５４６    粉粒体計量器（粉粒体重量計測器）
５４７Ａ，５４７Ｂ    マグネット
５４９Ｈ    ガイド孔（受容器ガイド）
５４９Ｐ    ガイドピン（受容器ガイド）
５５１    ボビン（供給回転部材）
５５２    線材ガイドパイプ
６００    被覆システム
６０１Ａ，６０２Ａ    搬送アーム（アウターアクチュエータ）
６０３    加熱処理モジュール（加熱炉）
６２０    被覆処理モジュール（被覆装置）
６２３    インナーケース
６２５    移動アーム（インナーアクチュエータ）
６３０    プラズマトーチ（粉粒体処理手段）
６３１    プラズマ生成管
Ｆ１    プラズマ
Ｓ    線材
Ｗ    ワーク
【図１】
2010168213.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010168213.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010168213.tif 000009
【図８】
2010168213.tif 000010
【図９】
2010168213.tif 000011
【図１０】
2010168213.tif 000012
【図１１】
2010168213.tif 000013
【図１２】
2010168213.tif 000014
【図１５】
2010168213.tif 000015
【図１６】
2010168213.tif 000016
【図１７】
2010168213.tif 000017
【図１８】
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【図１９】
2010168213.tif 000019
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2010168213.tif 000022
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2010168213.tif 000026
【図２７】
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【図２８】
2010168213.tif 000028
【図２９】
2010168213.tif 000029
【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2010168213.tif 000035
【図３６】
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【図１３】
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【図１４】
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