(57)【要約】【課題】信頼性の高いシールを行うことが可能で、しかも、長時間使用による劣化の少ないシール構造および該シール構造を利用した、金属粒子やセラミック粒子などを含むスラリーを被処理液とする分散装置を提供する。【解決手段】(ａ)リング状溝１２を備え、リング状溝の開口部１２ａがシリンダ１およびロッド２の軸方向に略平行な方向に向くように形成されたＵ字型シールリング１１と、リング状溝に圧入され、Ｕ字型シールリングをリング状溝の幅方向に押し広げることにより、Ｕ字型シールリングを、シリンダの内周面およびロッドの外周面に圧接させる圧入リング１３とを備えたシール部材１０（１０ａ，１０ｂ）と、(ｂ)シール部材を、シリンダおよびロッドの軸方向から直接にまたは間接に挟み込み、所定の位置に保持する保持手段（２６，２８）とを備えた構成とし、かつ、保持手段により、圧入リングが、リング状溝に圧入された状態で、シール部材を保持する。【選択図】図１
2008019887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のシリンダと、前記シリンダの一方端から前記シリンダの内側に挿通されたロッドとの間に形成される空間をシールするためのシール構造であって、
(ａ)弾性体からなり、リング状で、径方向断面形状が略Ｕ字形の形状を有し、前記シリンダの内周面および前記ロッドの外周面に当接するように配設されたＵ字型シールリングであって、該Ｕ字型シールリングと同心状に配設されたリング状溝を備え、かつ、前記リング状溝の開口部が前記シリンダおよび前記ロッドの軸方向に略平行な方向に向くように形成された構造を有するＵ字型シールリングと、前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝に圧入され、前記Ｕ字型シールリングを前記リング状溝の幅方向に押し広げることにより、Ｕ字型シールリングを、前記シリンダの内周面および前記ロッドの外周面に圧接させる圧入リングとを備えたシール部材と、
(ｂ)前記シール部材を、前記シリンダおよび前記ロッドの軸方向から、直接にまたは間接に挟み込み、所定の位置に保持する保持手段と
を具備し、
前記シール部材が、前記保持手段により、前記シリンダおよび前記ロッドの軸方向から押圧され、前記圧入リングが、前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝に圧入された状態で、前記シール部材が保持されていること
を特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記シール部材が、前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝の開口部が形成された側とは反対側に、前記Ｕ字型シールリングと当接するように配設されたバックアップリングを備えていることを特徴とする請求項１記載のシール構造。
【請求項３】
前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝が、開口部から底部に向かって徐々に幅が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のシール構造。
【請求項４】
前記圧入リングの幅が、前記リング状溝への圧入方向に向かって、徐々に小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシール構造。
【請求項５】
前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝の底部近傍、および、前記圧入リングの、前記リング状溝への圧入方向に向かって先端側が、丸みを有する形状を備えており、かつ、
前記リング状溝の底面側の曲率半径が、前記圧入リングの前記先端側の曲率半径よりも小さいこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシール構造。
【請求項６】
前記シリンダの前記ロッドが挿入される挿入側開口部に連なるように、他の部分よりも内径の大きいシール部材収容部が配設されているとともに、
前記シール部材を保持する保持手段が、前記シリンダの軸方向についてみた場合に、前記シール部材収容部の奥側に配設された段部と、前記ロッドの動作を妨げないような態様で前記シリンダの前記挿入側開口部の少なくとも一部を塞ぐように配設された係止部材とから構成されており、
前記保持手段を構成する前記段部と前記係止部材により、前記シール部材が、前記シール部材収容部に保持されていること
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシール構造。
【請求項７】
(ａ)分散させるべき物質を含む被処理液を収容する供給タンクと、
(ｂ)筒状で、被処理液が供給、充填される内部空間を備えるとともに、前記内部空間内で加圧された被処理液を噴射する加圧液供給口を備えたシリンダと、前記シリンダ内の内部空間を、前記シリンダの軸方向に摺動して、前記シリンダ内に充填された被処理液を加圧し、前記加圧液供給口から噴射させるロッドとを有する加圧供給部と、
(ｃ)前記加圧供給部の前記加圧液供給口から噴射された被処理液に対し、所定の分散処理を施す分散処理部と
を備えた被処理液の分散装置であって、
前記シリンダと前記ロッドとの間をシールするシール構造として、請求項１〜６のいずれかに記載のシール構造が用いられていること
を特徴とする被処理液の分散装置。
【請求項８】
前記シリンダが、前記ロッドの外周面側から、前記ロッドの外周面を洗浄するための洗浄液を供給する洗浄液供給部を備えており、かつ、前記シール構造が、前記シリンダの軸方向についてみた場合に、少なくとも洗浄液供給部より前記加圧液供給口側に設けられていることを特徴とする請求項７記載の被処理液の分散装置。
【請求項９】
前記シール構造が、前記シリンダの軸方向についてみた場合に、前記洗浄液供給部の両側に設けられていることを特徴とする請求項７記載の被処理液の分散装置。
【請求項１０】
前記Ｕ字型シールリングの、前記リング状溝の開口部が、前記シリンダの軸方向についてみた場合に、前記加圧液供給口側を向くように配設されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の被処理液の分散装置。
【請求項１１】
前記被処理液が、金属粒子またはセラミック粒子を含むスラリーであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の被処理液の分散装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、シール構造およびそれを用いた被処理液の分散装置に関し、詳しくは、セラミック電子部品の製造に使用される金属粒子やセラミック粒子を固体粒子として含有するスラリーを高圧分散させる際などに用いられるシール構造およびそれを用いた被処理液の分散装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属粒子やセラミック粒子を固体粒子として含有するスラリーを高圧分散させるのに用いられる分散装置としては、例えば、図４に示すように、スラリー流出・流入ポート５１が形成されたシリンダ（本体ハウジング）５２内の、スラリー５３が充填された空間５４内に、ロッド５５を圧入することにより、スラリー５３に一定の圧力（例えば１００ＭＰａ）を与え、スラリー流出・流入ポート５１からスラリー５３をジェット噴射させるように構成された分散装置が知られている（特許文献１参照）。
そして、特許文献１においては、シリンダ５２と液密に仕切られたロッド洗浄室５６を備えた構成が示されている。
【０００３】
また、特許文献１には、シリンダ５２（高圧負荷室）とロッド洗浄室５６とを、ロッドの動作を妨げることなく液密に仕切るシリンダ５２をシールするための高圧シール５７として、図５に示すように、超高密度ポリエチレン製のＵシール５８が用いられることが開示されている。
【０００４】
また、例えば、図６に示すように、筒軸６１（とこれに連なる固定部材）と心軸６２とのシール機構として、Ｕ字型のシールジャケット６３（図７）を用いた真空シール機構が開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、特許文献２には、図７に示すように、シールジャケット６３を心軸６２側に弾性付勢するために、シールジャケット６３の開口部６４内にカンチレバースプリング６５を設けるようにした構成が開示されている。
【０００６】
なお、一般的なシール機構としては、上記Ｕ字型のシールジャケット（シールリング）のように、中空の開口部内に補助部材を配設して補強し、シールジャケットを強く心軸などに押し当てるようにしたタイプのもの以外にも、Ｏリングのように中実のシール部材を積極的に弾性変形させてシールを行うようにしたタイプのものがある。
【０００７】
そして、上記のようなシール機構のなかでも、Ｕ字型のシールジャケットのように、中空の開口部に補助部材を配設するようにしたシール構造は、シール部材自体の弾性変形への依存の程度が少なく、例えば、高圧分散装置などにおける高圧シールには適しているということができる。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に示されているように、Ｕ字型のシールジャケットの開口部に補助部材を配設するようにしたシール構造の場合であっても、スラリーに印加する圧力がさらに高くなると、シールジャケットの開口部を外側に押し広げようとする力が、スラリーの圧力に負けてしまい、液漏れが発生するという問題点がある。
【０００９】
また、シール部材およびその開口部に配設されたばね部材などの補助部材が、高い圧力（変形応力）を受け続け、場合によっては、わずかではあっても実際に変形が生じたりするため、シール部材および補助部材の劣化が激しく、頻繁にシール部材や保持手段の取り替えが必要になるという問題点がある。
【特許文献１】特開２００１−２４１３８５号公報
【特許文献２】特開２００２−２２８０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本願発明は、上記課題を解決するものであり、弾性を有する補助部材によることなく、信頼性の高いシールを行うことが可能で、しかも、長時間使用による劣化の少ないシール構造および該シール構造を利用した、金属粒子やセラミック粒子などを含むスラリーを被処理液とする分散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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願発明（請求項１）のシール構造は、
筒状のシリンダと、前記シリンダの一方端から前記シリンダの内側に挿通されたロッドとの間に形成される空間をシールするためのシール構造であって、
(ａ)弾性体からなり、リング状で、径方向断面形状が略Ｕ字形の形状を有し、前記シリンダの内周面および前記ロッドの外周面に当接するように配設されたＵ字型シールリングであって、該Ｕ字型シールリングと同心状に配設されたリング状溝を備え、かつ、前記リング状溝の開口部が前記シリンダおよび前記ロッドの軸方向に略平行な方向に向くように形成された構造を有するＵ字型シールリングと、前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝に圧入され、前記Ｕ字型シールリングを前記リング状溝の幅方向に押し広げることにより、Ｕ字型シールリングを、前記シリンダの内周面および前記ロッドの外周面に圧接させる圧入リングとを備えたシール部材と、
(ｂ)前記シール部材を、前記シリンダおよび前記ロッドの軸方向から、直接にまたは間接に挟み込み、所定の位置に保持する保持手段と
を具備し、
前記シール部材が、前記保持手段により、前記シリンダおよび前記ロッドの軸方向から押圧され、前記圧入リングが、前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝に圧入された状態で、前記シール部材が保持されていること
を特徴としている。
【００１２】
また、請求項２のシール構造は、請求項１の発明の構成において、前記シール部材が、前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝の開口部が形成された側とは反対側に、前記Ｕ字型シールリングと当接するように配設されたバックアップリングを備えていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３のシール構造は、請求項１または２の発明の構成において、前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝が、開口部から底部に向かって徐々に幅が小さくなるように形成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４のシール構造は、請求項１〜３のいずれかの発明の構成において、前記圧入リングの幅が、前記リング状溝への圧入方向に向かって、徐々に小さくなるように形成されていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５のシール構造は、請求項１〜４のいずれかの発明の構成において、
前記Ｕ字型シールリングの前記リング状溝の底部近傍、および、前記圧入リングの、前記リング状溝への圧入方向に向かって先端側が、丸みを有する形状を備えており、かつ、
前記リング状溝の底面側の曲率半径が、前記圧入リングの前記先端側の曲率半径よりも小さいこと
を特徴としている。
【００１６】
また、請求項６のシール構造は、請求項１〜５のいずれかの発明の構成において、
前記シリンダの前記ロッドが挿入される挿入側開口部に連なるように、他の部分よりも内径の大きいシール部材収容部が配設されているとともに、
前記シール部材を保持する保持手段が、前記シリンダの軸方向についてみた場合に、前記シール部材収容部の奥側に配設された段部と、前記ロッドの動作を妨げないような態様で前記シリンダの前記挿入側開口部の少なくとも一部を塞ぐように配設された係止部材とから構成されており、
前記保持手段を構成する前記段部と前記係止部材により、前記シール部材が、前記シール部材収容部に保持されていること
を特徴としている。
【００１７】
また、請求項７の被処理液の分散装置は、
(ａ)分散させるべき物質を含む被処理液を収容する供給タンクと、
(ｂ)筒状で、被処理液が供給、充填される内部空間を備えるとともに、前記内部空間内で加圧された被処理液を噴射する加圧液供給口を備えたシリンダと、前記シリンダ内の内部空間を、前記シリンダの軸方向に摺動して、前記シリンダ内に充填された被処理液を加圧し、前記加圧液供給口から噴射させるロッドとを有する加圧供給部と、
(ｃ)前記加圧供給部の前記加圧液供給口から噴射された被処理液に対し、所定の分散処理を施す分散処理部と
を備えた被処理液の分散装置であって、
前記シリンダと前記ロッドとの間をシールするシール構造として、請求項１〜６のいずれかに記載のシール構造が用いられていること
を特徴としている。
【００１８】
また、請求項８の被処理液の分散装置は、請求項７の発明の構成において、前記シリンダが、前記ロッドの外周面側から、前記ロッドの外周面を洗浄するための洗浄液を供給する洗浄液供給部を備えており、かつ、前記シール構造が、前記シリンダの軸方向についてみた場合に、少なくとも洗浄液供給部より前記加圧液供給口側に設けられていることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項９の被処理液の分散装置は、請求項７の発明の構成において、前記シール構造が、前記シリンダの軸方向についてみた場合に、前記洗浄液供給部の両側に設けられていることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１０の被処理液の分散装置は、請求項７〜９のいずれかの発明の構成において、前記Ｕ字型シールリングの、前記リング状溝の開口部が、前記シリンダの軸方向についてみた場合に、前記加圧液供給口側を向くように配設されていることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項１１の被処理液の分散装置は、請求項７〜１０のいずれかの発明の構成において、前記被処理液が、金属粒子またはセラミック粒子を含むスラリーであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明（請求項１）のシール構造においては、Ｕ字型シールリングのリング状溝に圧入された圧入リングにより、Ｕ字型シールリングがリング状溝の幅方向に押し広げられ、シリンダ側およびロッド側に圧接するため、従来のシール構造の場合のように、弾性を有する補助部材によることなく、信頼性の高いシールを行うことが可能で、しかも、長時間使用による劣化の少ないシール構造を提供することが可能になる。
すなわち、保持手段により、シリンダおよびロッドの軸方向への押圧力を作用させて、圧入リングをリング状溝に圧入させることにより、Ｕ字型シールリングをリング状溝の幅方向、すなわち径方向へ押し広げることが可能になり、高圧が加わった場合にも確実に封止状態を保つことが可能になる。
【００２３】
また、請求項２のシール構造の場合、Ｕ字型シールリングにバップアップリングが当接した状態となるため、Ｕ字型シールリングをさらに安定的に保持することが可能になり、より信頼性の高いシール構造を提供することが可能になる。
【００２４】
また、請求項３のシール構造の場合、開口部から底部に向かって徐々に幅が小さくなるように形成されたリング状溝に圧入リングが圧入されると、圧入リングが奥側に押し込まれるほど、Ｕ字型シールリングをシリンダ側およびロッド側に強く圧接させることが可能になり、シール性能をさらに向上させることが可能になる。すなわち、圧入リングの、リング状溝への圧入量を調節することにより、Ｕ字型シールリングの径方向への押し広げ量を制御することが可能になり、シール圧を容易に調整することが可能になる。
【００２５】
また、請求項４のシール構造の場合も、リング状溝への圧入方向に向かって、幅が徐々に小さくなるように形成された圧入リングの、リング状溝への圧入量を調節することにより、Ｕ字型シールリングの径方向への押し広げ量を制御して、シール圧を容易に調整することができる。また、圧入リングのリング状溝への挿入作業を容易ならしめることが可能になる点でも有意義である。
【００２６】
また、請求項５のシール構造の場合、リング状溝の底面側の曲率半径よりも、先端側の曲率半径が大きい圧入リングが、上記リング状溝に圧入されることにより、Ｕ字型シールリングと圧入リングとがより広い面積で接触することになるため、Ｕ字型シールリングの劣化を遅くすることが可能になるとともに、リング状溝をさらに強く押し広げて、Ｕ字型シールリングをシリンダ側およびロッド側にさらに強く圧接させることが可能になり、シール信頼性をさらに向上させることができる。
【００２７】
また、請求項６のシール構造の場合、シール部材収容部の奥側に配設された段部と、シリンダの挿入側開口部側に配設された係止部材とによりシール部材が保持されているので、係止部材の着脱だけで容易にシール部材の交換を行うことが可能になり、本願発明をより実効あらしめることができる。
【００２８】
また、請求項７の被処理液の分散装置においては、被処理液を加圧し、噴射させる加圧供給部を構成するシリンダとロッドとの間が、上述の本願発明のシール構造によりシールされるため、被処理液に含まれる金属粒子やセラミック粒子などの分散させるべき物質を、効率よく分散させることが可能になる。
【００２９】
また、請求項８の被処理液の分散装置の場合、洗浄液供給部においてロッドの外周面側から供給される洗浄液により、シリンダの外周面が洗浄されるため、シリンダの外周面に付着した粒子などによりＵ字型シールリングの磨耗や損傷を防止して、耐久性を向上させることが可能になる。
また、シール構造が、洗浄液供給部より供給口側に設けられていることから、被処理液が洗浄液供給部に入り込んだり、洗浄液が被処理液に混入したりすることを防止して、効率のよいロッドの洗浄と、確実な分散を両立させることが可能になる。
【００３０】
また、請求項９の被処理液の分散装置の場合、シリンダの軸方向についてみた場合に、洗浄液供給部の両側に設けられたシール構造が、洗浄液の外部への漏出を防止して、被処理液への洗浄液の混入をさらに確実に阻止して、信頼性をより向上させることができる。
【００３１】
また、請求項１０の被処理液の分散装置では、Ｕ字型シールリングのリング状溝の開口部が、加圧液供給口側を向くように配設されていることから、スラリー収容空間にロッドを押し込むことにより生じる圧力が、上記リング状溝に加わり、その圧力により、リング状溝が強く押し広げられる結果、Ｕ字型シールリングがシリンダ側およびロッド側に強く圧接され、高いシール性能が実現される。
【００３２】
また、請求項１１の被処理液の分散装置のように、被処理液が、金属粒子またはセラミック粒子を含むスラリーである場合、セラミック粒子は非常に硬く、また、金属粒子は、延性によりロッド外周部に密着し易いという問題点があり、このような物質を含むスラリーに高い圧力をかけて分散させる場合、シール部材にかかる負担が大きくなるが、本願発明の構成によれば、シール部材の寿命の大幅な向上を図ることができる。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００３４】
図１は本願発明の一実施例（実施例１）にかかるシール構造を示す断面図である。
この実施例１のシール構造Ａは、筒状のシリンダ１と、シリンダ１の一方端からシリンダ１の内側に挿通されたロッド２との間に形成される空間（スラリー収容空間）Ｓをシールするためのシール構造である。
そして、このシール構造Ａにおいては、シール部材１０は、Ｕ字型シールリング１１と、Ｕ字型シールリング１１のリング状溝１２に圧入された圧入リング１３とから構成されている。
【００３５】
シール部材１０を構成するＵ字型シールリング１１は、弾性体から形成されている。そして、Ｕ字型シールリング１１には、リング状溝１２が同心状に、かつ、開口部１２ａが、シリンダ１およびロッド２と接しない領域に、シリンダ１およびロッド２の軸方向に略平行な方向であって、シリンダ１の一方端部に形成された加圧液供給口３に向くように形成されている。
【００３６】
また、シール部材１０を構成するＵ字型シールリング１１は、平面形状がリング状で、高密度ポリエチレンからなり、弾性変形可能に構成されている。
また、リング状溝１２の開口部１２ａは、底部に向かって幅が徐々に小さくなるように、かつ、幅方向断面形状についてみた場合に、幅が曲線的に変化するように形成されている。
【００３７】
そして、Ｕ字型シールリング１１のリング状溝１２には、上述のように圧入リング１３が圧入されており、Ｕ字型シールリング１１をリング状溝１２の幅方向に押し広げることにより、Ｕ字型シールリング１１をシリンダ１の、他の部分よりも内径の大きい大径部Ｄ１の内周面およびロッド２の外周面に圧接させることができるように構成されている。
【００３８】
そして、この実施例１のシール構造Ａにおいては、ロッド２の外周面を洗浄するための洗浄液２１を供給する洗浄液供給部２２の両側に、一対のシール部材１０（１０ａ，１０ｂ）が配設されている。すなわち、シール部材１０（１０ａ，１０ｂ）は、シリンダ１のロッド２が挿入される挿入側開口部４に連なるように形成された、大径部Ｄ１の内周面とロッド２の外周面により規定される空間であるシール部材収容部２９に、シリンダ１の軸方向の両側から洗浄液供給部２２を挟み込むように配設されている。
なお、洗浄液供給部２２は、洗浄液通過孔２３を備えたスペーサ２４，およびシリンダに形成された洗浄液通路２５などから形成されている。
【００３９】
そして、一方のシール部材１０（１０ａ）は、圧入リング１３がシリンダ１の内部に形成された段部２６に当接した状態で、シール部材収容部２９内の所定の位置に保持されている。
また、シール部材１０（１０ａ）の、圧入リング１３を備えている側と反対側の面には、Ｕ字型シールリング１１と当接するようにバックアップリング１４（１４ａ）が配設されている。
【００４０】
また、他方のシール部材１０（１０ｂ）は、圧入リング１３を備えている側と反対側の面に配設されたバックアップリング１４（１４ｂ）を介して、シリンダ１の挿入側開口部４の少なくとも一部を塞ぐように配設された係止部材２８によりシール部材収容部２９に保持されている。
【００４１】
シリンダ１は、鉄とステンレスの２重構造（接液部がステンレス）による略円筒形状の構造体であり、一方端側に加圧したスラリー２０を噴出させる加圧液供給口３を備えており、他方端側にロッド２が挿入される挿入側開口部４が配設されている。
なお、この実施例１では、加圧液供給口３は、スラリー２０をシリンダ１のスラリー収容空間Ｓに供給するための供給口としての機能も果たすように構成されている。
【００４２】
シリンダ１の内径は、ロッド２の外径に加えてロッド２の往復動が妨げられないだけの僅かなクリアランスを確保できるように設定されている。なお、ロッド２の挿入側開口部４は、他の部分より内径が大きくなっており、挿入側開口部４から、他の部分との境界部である段部２６までの大径部Ｄ１と、ロッド２の外周面とにより規定される空間が、シール部材１０を収容するシール部材収容部２９とされている。
また、シール部材収容部２９は挿入側開口部４まで連通しており、挿入側開口部４からシール部材１０を挿入することができるように構成されている。
【００４３】
また、シリンダ１の外周面と内周面とを連通するように洗浄液通路２５が配設されており、一方の洗浄液通路２５（２５ａ）が洗浄液供給路となり他方の洗浄液通路２５（２５ｂ）が洗浄液排出路となっている。
【００４４】
また、ロッド２は、タングステンカーバイト製の円柱形状の部材であり、シリンダ１の挿入側開口部４からシリンダ１内に挿入されている。
そして、スラリー２０をシリンダ１内に充填した状態で、ロッド２をシリンダ１に押し込むことにより、スラリー２０を所定圧力に加圧しながら加圧液供給口３から噴射させることができるように構成されている。
【００４５】
シール部材１０は、シリンダ１の軸方向についてみた場合に、洗浄液通路２５の両側の２箇所に配設されており、加圧液供給口３側のシール部材１０（１０ａ）により、スラリー２０の洗浄液供給部２２への流入、洗浄液のスラリー収容空間Ｓへの流出が阻止され、挿入側開口部４側のシール部材１０（１０ｂ）により、洗浄液の装置外への流出が阻止される。
【００４６】
圧入リング１３は、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）製で、平面形状が円環形状を有している。この圧入リング１３の、Ｕ字型シールリング１１のリング状溝１２に圧入される部分は、丸みを帯びた形状を有しており、その曲率半径は、Ｕ字型シールリング１１のリング状溝１２の内周面の曲率半径よりも大きくなるように構成されている。
【００４７】
このように、圧入リング１３の曲率半径をリング状溝１２の曲率半径より大きくすることにより、圧入リング１３をＵ字型シールリング１１のリング状溝１２に圧入した場合に、Ｕ字型シールリング１１をその径方向（リング状溝１２の幅方向）に確実に押し広げることが可能になる。
また、圧入リング１３とリング状溝１２の曲率半径の関係をこの実施例１の場合のようにすることにより、圧入リング１３とリング状溝１２の内周面を線ではなく面で接触させることが可能になり、Ｕ字型シールリング１１に与えるダメージを軽減することが可能になる。
【００４８】
また、バックアップリング１４は、ステンレス製で、円環形状を有しており、Ｕ字型シールリング１１のリング状溝１２の開口部１２ａが形成されている方とは逆の面側に配設されている。このバックアップリング１４は、本願発明に必須の構成要素ではないが、配設することにより、Ｕ字型シールリング１１をシール部材収容部２９内に安定的に保持することが可能になる。
【００４９】
また、シール部材収容部２９内に収容したシール部材１０を軸方向に押圧して保持する係止部材２８はステンレス製で、シリンダ１の挿入側開口部４（シール部材収容部２９の入口）側の端面に、配設されており、ネジ２８ａによりシリンダ１に固定されている。
この係止部材２８は、シリンダ１の段部２６とともに、シール部材１０を挟み込んで保持し、シール部材１０を軸方向の両側から押圧する機能を果たしており、この係止部材２８とシリンダ１の段部２６が、本願発明における保持手段を構成している。
【００５０】
また、洗浄液供給部２２は、シリンダ１の大径部Ｄ１に、ステンレス製で、洗浄液通過孔２３を備えたスペーサ２４を配設するとともに、シリンダ１に洗浄液通路２５を配設することにより形成されている。なお、シリンダ１に形成された一方の洗浄液通路２５（２５ａ）は洗浄液の供給路となり、他方の洗浄液通路２５（２５ｂ）は、洗浄液排出路として機能するように構成されている。
【００５１】
また、この実施例１のシール構造Ａは、例えば、次の手順で組み立てられ、構成される。
まず、シリンダ１のシール部材収容部２９内に、圧入リング１３、Ｕ字型シールリング１１、バックアップリング１４（１４ａ）、スペーサ２４，圧入リング１３、Ｕ字型シールリング１１、バックアップリング１４（１４ｂ）の順で挿入し、各部材を収容する。
【００５２】
このように、各部材をシリンダ１の大径部Ｄ１に収容した状態では、各部材の積み重ね高さ寸法が、シール部材収容部２９の、シリンダ１の軸方向の長さ寸法よりも大きくなる（すなわち、最後に収容されるバックアップリング１４（１４ｂ）がシール部材収容部２９から少しはみ出した状態となる）。
この状態で、係止部材２８を、挿入側開口部４が配設されたシリンダ１の端面にネジ２８ａにより固定することにより、シール部材収容部２９に収容された各部の積み重ね高さ寸法が、シール部材収容部２９の長さ寸法と同じになるまで、シリンダ１の軸方向に押圧される。このとき、押圧前後の積み重ね高さ寸法の差だけ、圧入リング１３がＵ字型シールリング１１のリング状溝１２に圧入され、その圧力でＵ字型シールリング１１がシリンダ１の径方向に押し広げられて、ロッド２の外周面とシリンダ１の内周面とに圧接する。
【００５３】
上述のように構成されたシール構造Ａからは、以下に列挙するような作用効果が得られる。
(１)シリンダ１の軸方向への押圧力を作用させて、圧入リング１３をＵ字型シールリング１１のリング状溝１２に圧入し、Ｕ字型シールリング１１を径方向へ押し広げることができるため、Ｕ字型シールリング１１を強固にロッド２の外周面に密着させて、高圧が加わった場合にも、確実に封止状態が保たれるようにすることができる。
【００５４】
(２)バックアップリング１４により、Ｕ字型シールリング１１を安定的に保持することができるため、信頼性を向上させることが可能になるとともに、Ｕ字型シールリング１１が受ける応力の一部をバックアップリング１４により吸収して、耐久性を向上させることができる。
【００５５】
(３)圧入リング１３とリング状溝１２を上述のように曲面としているので、圧入リング１３のリング状溝１２への圧入量を調整することにより、Ｕ字型シールリング１１の径方向への押し広げ量を徐々に変化させることが可能になり、シール圧を容易に調整することができる。さらに、圧入リング１３の曲率半径が、リング状溝１２の内周面の曲率半径よりも大きく、リング状溝１２の内周面と圧入リング１３の先端部が面で接触するため、Ｕ字型シールリング１１の劣化を遅延させることができる。
【００５６】
(４)また、シール部材１０を保持する保持手段を、シリンダ１の段部２６と、シリンダの挿入側開口部が配設された方の端部に着脱可能に配設された係止部材２８とにより構成しているので、構造を簡潔にすることが可能になるとともに、係止部材２８を取り外すだけで、容易にシール部材１０の交換を行うことが可能になる。
【００５７】
(５)また、加圧液供給口３と洗浄液供給部２２との間にシール部材１０（１０ａ）を配置することにより、スラリー（被処理液）２０が洗浄液供給部２２に入り込むことを防止して、ロッド２を効率よく洗浄することができる。また、洗浄液がスラリー２０に混入することを防止して、不純物の混入がなく、十分に分散されたスラリーを得ることが可能になる。
さらに、洗浄液供給部２２の両側にシール部材１０（１０ａ，１０ｂ）を配設するようにしているので、洗浄液が外部に漏れ出すことを確実に防止することができる。
【００５８】
(６)リング状溝１２の開口部１２ａが、シリンダ１およびロッド２の軸方向に略平行な方向であって、加圧液供給口３側に向くようにしているので、スラリー収容空間Ｓにロッド２を押し込むことにより生じる圧力が、リング状溝１２に加わり、その圧力により、Ｕ字型シールリング１１が強く押し広げられる結果、Ｕ字型シールリング１１がシリンダ１側およびロッド２側に強く圧接され、強固なシールを行うことが可能になる。
【００５９】
なお、上記実施例では２つのシール部材を組み合わせて用いたシール構造を示したが、１つのシール構造に用いられるシール部材の数に特別の制約はなく、１つのシール部材を用いて１つのシール構造を形成することも可能であり、また３つ以上のシール部材を用いて１つのシール構造を形成することも可能である。
【００６０】
また、１つのシール構造に複数のシール部材を用いる場合、各シール部材間にバップアップリングや、洗浄液供給部などを介在させてもよく、また、シール部材間に他の部材や機構を介在させずに、複数のシール部材を互いに隣接するように配設することも可能である。
【実施例２】
【００６１】
図２は、本願発明のシール構造を用いた、セラミック粒子を含むスラリーを被処理液とする分散装置の概略構成を示す図である。
【００６２】
この分散装置は、セラミック電子部品の原料となるセラミック粒子を含むセラミックスラリーを被処理液とし、セラミックスラリーを高圧に加圧した状態でジェット噴射させ、その際にセラミックスラリーに加わる力を利用して高レベルの分散を実現することを意図する分散装置である。
【００６３】
この分散装置は、図２に示すように、セラミック粒子を含むセラミックスラリー２０を溜めるスラリータンク３１と、セラミックスラリー２０を加圧供給部３３に搬送するためのスラリーポンプ３２と、スラリーポンプ３２により搬送されたセラミックスラリー２０を加圧して供給するための高圧ポンプ（加圧供給部）３３と、加圧供給部３３を用いて２５０ＭＰａに加圧した状態でジェット噴射させたセラミックスラリー２０を分散させる分散部３４と、分散部３４で分散処理され、その工程で高温になったセラミックスラリー２０を常温にまで冷却する冷却手段３５と、圧力を加圧供給部３３にフィードバックし、高圧ポンプ（加圧供給部）３３における処理圧力などの条件を制御するための制御手段３６とを備えている。
【００６４】
そして、この実施例２の分散装置においては、高圧ポンプ（加圧供給部）３３として、筒状で、セラミックスラリー２０が供給、充填される空間（スラリー収容空間）Ｓ１を備えるとともに、スラリー収納空間Ｓ１内で加圧されたセラミックスラリー２０を噴射する加圧液供給口３ａを備えたシリンダ１ａと、シリンダ１ａ内のスラリー収容空間Ｓ１を、シリンダ１ａの軸方向に摺動して、シリンダ１ａに充填されたセラミックスラリー２０を加圧し、加圧液供給口３ａから噴射させるロッド２ａとを有する高圧ポンプ３３が２台一組で用いられている。そして、この高圧ポンプ３３において、筒状のシリンダ１ａと、シリンダ１ａの一方端からシリンダ１ａの内側に挿通されたロッド２ａとの間に形成されるスラリー収容空間Ｓ１をシールするためのシール構造として、上述の実施例１のシール構造Ａが用いられている。
【００６５】
なお、高圧ポンプ３３（３３ａ，３３ｂ）が２台一組で用いられているのは、一方の高圧ポンプ３３（３３ａ）においてロッド２ａを引いてセラミックスラリー２０をスラリー収容空間Ｓ１に充填している間に、他方の高圧ポンプ３３（３３ｂ）においてロッド２ａを押圧して加圧することにより、高圧に加圧されたセラミックスラリー２０を連続的に供給することができるようにするためである。
【００６６】
また、分散部３４としては、例えば、ジェット噴射させたセラミックスラリーを、オリフィスを通過させて、流量や圧力を制御し、例えば、ジルコニアなどの耐磨耗性の高い材料からなるセルに導き、その過程でセラミックスラリーに加わる衝撃によりセラミック粒子を分散させるようにした構成のものなどが挙げられる。
【００６７】
また、分散部３４の構成の他の例としては、例えば、図３に示すように、セラミックスラリー２０を導入するスラリー導入部４１、セラミックスラリー２０を分岐させて通過させる分流路４２ａ，４２ｂ、分流路４２ａ，４２ｂを通過したセラミックスラリー２０を衝突させ、衝突の際の衝撃によりセラミック粒子を分散させるスラリー衝突部４３、スラリー衝突部４３においてセラミック粒子の分散が行われたセラミックスラリー２０を外部に取り出すスラリー取り出し部４４を備えた構成などが挙げられる。
【００６８】
なお、分散部３４については、セラミックスラリーを十分に分散させることが可能でさえあれば、その具体的な構成に特別の制約はなく、種々の構成とすることが可能である。
【００６９】
次に、上述のように構成された分散装置を用いて分散を行う方法について説明する。
(１)まず、スラリータンク３１からスラリーポンプ３２により、高圧ポンプ（加圧供給部）３３にセラミックスラリー２０を供給する。
(２)高圧ポンプ（加圧供給部）３３において、シリンダ１ａ内に供給されたセラミックスラリー２０に対し、ロッド２ａを押圧して加圧し、所定の圧力（２５０ＭＰａ）で分散部３４にジェット噴射する。
(３)分散部３４においてセラミックスラリー２０中のセラミック粒子の高圧分散処理を行う。
(４)高圧分散処理が終了したセラミックスラリー２０を冷却手段３５により、常温にまで冷却する。
(５)冷却手段３５により常温にまで冷却されたセラミックスラリーをスラリータンク３１に戻す。
【００７０】
上記の(１)〜(５)の工程を所定回数繰り返すことにより、セラミック粒子が十分に分散したセラミックスラリーを得ることができる。
【００７１】
この実施例２の場合のように、セラミックスラリーを分散させようとすると、高圧ポンプにおいて、２５０ＭＰａというような高圧でセラミックスラリーを加圧してジェット噴射することが必要になるため、シール構造を構成するＵ字型シールリングなどのシール部材に相当な負荷がかかることになるが、本願発明のシール構造により、シール部材の劣化を防止して、長期間にわたって高圧ポンプを連続して使用することができる。
【００７２】
また、セラミック粒子を含むセラミックスラリーの場合や、金属粒子を含むスラリー（例えば金属粒子を導電成分とする導電性ペーストなど）の場合、セラミック粒子は非常に硬く、また、金属粒子は、延性によりロッド外周部に密着しやすいという問題点があり、このような物質を含むスラリーに高い圧力をかけて分散させる場合、シール部材にかかる負担が大きくなるが、本願発明の構成によれば、シール部材にかかる負担を減らして、寿命の大幅な向上を図ることができる。 
【００７３】
具体的には、圧入リングを備えていないＵ字型シールリングを用いるようにした従来のシール構造の場合、２００時間程度ごとにＵ字型シールリングの交換が必要となる上記実施例２の構成の場合において、Ｕ字型シールリングの交換の間隔を３０００時間以上にすることができた。
【００７４】
なお、上記実施例２ではセラミック粒子を含むセラミックスラリーを分散させる場合を例にとって説明したが、本願発明は、セラミック粒子に限らず、金属粒子をはじめ、種々の粒子を含むスラリーを被処理液として、それに含まれる粒子を分散させる場合に広く適用することが可能である。
【００７５】
本願発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、Ｕ字型シールリングの具体的な形状や構成材料、リング状溝および圧入リングの具体的な形状、シール部材を保持する保持手段の具体的な構成、バックアップリングの構成や配設態様、本願発明の分散装置を構成する供給タンク、加圧供給部、分散処理部の具体的な構成などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本願発明によれば、シール性能が高く、しかも、長時間使用による劣化の少ないシール構造および分散装置を提供することが可能になる。
したがって、本願発明は、セラミック電子部品の製造に使用される金属粒子やセラミック粒子を固体粒子として含有するスラリーを高圧分散させる際などに用いられるシール構造として広く利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本願発明の一実施例（実施例１）にかかるシール構造を示す断面図である。
【図２】本願発明の他の実施例（実施例２）にかかる分散装置の概略構成を示す図である。
【図３】本願発明の実施例２にかかる分散装置を構成する分散部の例の概略構成を示す図である。
【図４】従来の分散装置を示す図である。
【図５】従来の分散装置のシール構造を示す図である。
【図６】従来の他のシール構造を示す図である。
【図７】図６のシール構造の要部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１ａ      シリンダ
２，２ａ      ロッド
３            加圧液供給口
３ａ          加圧液供給口
４            挿入側開口部
１０（１０ａ，１０ｂ）      シール部材
１１          Ｕ字型シールリング
１２          リング状溝
１２ａ        開口部
１３          圧入リング
１４（１４ａ，１４ｂ）      バックアップリング
２０          スラリー（セラミックスラリー）
２１          洗浄液
２２          洗浄液供給部
２３          洗浄液通過孔
２４          スペーサ
２５（２５ａ，２５ｂ）    洗浄液通路
２６          段部
２８          係止部材
２８ａ        ネジ
２９          シール部材収容部
３１          スラリータンク
３２          スラリーポンプ
３３，３３ａ，３３ｂ      高圧ポンプ（加圧供給部）
３４          分散部
３５          冷却手段
３６          制御手段
４１          スラリー導入部
４２ａ，４２ｂ      分流路
４３          スラリー衝突部
４４          スラリー取り出し部
Ａ            シール構造
Ｄ１          大径部
Ｓ，Ｓ１      空間（スラリー収容空間）
【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】
2008019887.tif 000008
【図７】
2008019887.tif 000009