(57)【要約】【課題】容器を正確に自転駆動させることが可能で、かつ、駆動時の騒音の発生を抑えることが可能な攪拌脱泡装置を提供する。【解決手段】攪拌脱泡装置１は、材料Ｍが収納された収納容器１００を公転させながら自転させることによって、材料を攪拌脱泡する装置であって、公転軸線Ｌ１を中心に公転すること、及び、公転軸線と交差する自転軸線Ｌ２を中心に自転することが可能に構成された容器ホルダ３０と、容器ホルダと一体的に挙動する自転プーリー６２と、公転軸線と平行に延びる仮想の直線を中心に回転可能に構成されている自転力付与プーリー６４と、ベルト７０と、を含む。自転プーリー及び自転力付与プーリーの外周には、複数の凸部（凸部６１及び凸部６３）が形成されている。ベルトには、複数の凹部７２が形成されている。そして、ベルトは、凹部が凸部と噛み合いながら、自転プーリーと自転力付与プーリーとの間で動力を伝達する。【選択図】図１
2009268955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料が収納された収納容器を公転させながら自転させることによって、前記材料を攪拌脱泡する攪拌脱泡装置であって、
所定の公転軸線を中心に公転すること、及び、前記公転軸線と交差する自転軸線を中心に自転することが可能に構成された、前記収納容器を保持する容器ホルダと、
前記容器ホルダと一体的に挙動する自転プーリーと、
前記公転軸線と平行に延びる仮想の直線を中心に回転可能に構成されている自転力付与プーリーと、
前記自転プーリーと前記自転力付与プーリーとの間にかけ回されたベルトと、
前記自転プーリーと前記自転力付与プーリーとの間に配置された、前記ベルトを屈曲させるアイドラプーリーと、
を含み、
前記自転プーリー及び前記自転力付与プーリーの外周には、周方向に配列された複数の凸部が形成されており、
前記ベルトには、長さ方向に配列された複数の凹部が形成されており、
前記ベルトは、前記凹部が前記凸部と噛み合いながら、前記自転プーリーと前記自転力付与プーリーとの間で動力を伝達する攪拌脱泡装置。
【請求項２】
請求項１に記載の攪拌脱泡装置において、
前記ベルトは、長さ方向と直交する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攪拌脱泡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、攪拌脱泡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料が収納された容器を自転及び公転させることによって当該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（例えば特許文献１参照）。この攪拌脱泡装置では、容器を自転及び公転させる際に容器内の材料に作用する遠心力を利用して、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て脱泡することができる。ただし、自転公転方式の攪拌脱泡装置で高い攪拌脱泡性能（特に攪拌性能）を実現するためには、容器を自転及び公転させることによって、容器内部で材料を流動させる（対流を起こす）必要がある。
【０００３】
従来、この攪拌脱泡装置では、材料が収納される容器として、内壁面が円柱形状の容器が利用されており、この容器内部で材料を流動させるために、容器の自転軸線と公転軸線とが斜めになるように攪拌脱泡装置が設計されることが一般的であった。容器の自転軸線と公転軸線とが斜めになるように攪拌脱泡装置を設計することで、内側面が円柱形状の容器を利用する場合でも容器内部で材料を流動させることができ、高い攪拌脱泡性能を実現することが可能であった。
【０００４】
ここで、容器の自転軸線と公転軸線とが斜めになるように設計された攪拌脱泡装置では、容器に自転駆動力を付与する機構として、丸ベルトを利用した機構や（特許文献１参照）、歯車を利用した機構（特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開平10-43568号公報
【特許文献２】特開昭55-70333号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、丸ベルトは、摩擦を利用して動力を伝達する。そのため、丸ベルトとプーリーとの間の摩擦係数が低下してしまうと、すべりが発生し、容器を正確に自転駆動させることができない事態が生じうる。
【０００６】
これに対して、歯車を利用すると、すべりの発生を防止することができるため、容器を正確に自転駆動させることが可能になるが、動力伝達に伴って騒音が発生する事態が懸念される。
【０００７】
本発明の一つの態様は、容器を正確に自転駆動させることが可能で、かつ、駆動時の騒音の発生を抑えることが可能な攪拌脱泡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る攪拌脱泡装置は、
材料が収納された収納容器を公転させながら自転させることによって、前記材料を攪拌脱泡する攪拌脱泡装置であって、
所定の公転軸線を中心に公転すること、及び、前記公転軸線と交差する自転軸線を中心に自転することが可能に構成された、前記収納容器を保持する容器ホルダと、
前記容器ホルダと一体的に挙動する自転プーリーと、
前記公転軸線と平行に延びる仮想の直線を中心に回転可能に構成されている自転力付与プーリーと、
前記自転プーリーと前記自転力付与プーリーとの間にかけ回されたベルトと、
前記自転プーリーと前記自転力付与プーリーとの間に配置された、前記ベルトを屈曲させるアイドラプーリーと、
を含み、
前記自転プーリー及び前記自転力付与プーリーの外周には、周方向に配列された複数の凸部が形成されており、
前記ベルトには、長さ方向に配列された複数の凹部が形成されており、
前記ベルトは、前記凹部が前記凸部と噛み合いながら、前記自転プーリーと前記自転力付与プーリーとの間で動力を伝達する。
【０００９】
本発明によると、容器ホルダを正確に駆動（自転）させることが可能で、かつ、駆動時の騒音の発生を抑えることが可能な攪拌脱泡装置を提供することができる。
【００１０】
（２）この攪拌脱泡装置において、
前記ベルトは、長さ方向と直交する平面で切断した断面が円形となるように構成されていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
以下、本実施の形態に係る攪拌脱泡装置１の構成について説明する。図１〜図４（Ｂ）は、攪拌脱泡装置１の構成について説明するための図である。
【００１３】
本実施の形態に係る攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、公転軸１０（回転軸）を含む。公転軸１０は、仮想の直線を中心に回転するように構成されている。本実施の形態では、公転軸１０は、図１に示すように、鉛直に延びる仮想の直線（公転軸線Ｌ１）を軸として回転するように構成されている。ただし、公転軸１０は、水平に延びる直線を軸として回転するように構成されていてもよい（図示せず）。
【００１４】
攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、回転体２０を含む。回転体２０は、公転軸１０に固定され、公転軸１０の回転に伴って、公転軸線Ｌ１を中心に（軸線として）回転するように構成されている。
【００１５】
攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、容器ホルダ３０を有する。容器ホルダ３０は、所定の公転軸線Ｌ１を中心に公転すること、及び、公転軸線Ｌ１と交差する自転軸線Ｌ２を中心に自転することが可能に構成されている。容器ホルダ３０は、後述する収納容器１００を保持する役割を果たす。以下、容器ホルダ３０について詳述する。
【００１６】
容器ホルダ３０は、回転体２０の所定の位置に、自転可能に取り付けられている。本実施の形態では、容器ホルダ３０は自転軸３２に固定されており、自転軸３２は、軸受け３４を介して回転体２０に取り付けられている。これにより、容器ホルダ３０を、回転体２０に対して自転可能とすることができる。
【００１７】
また、容器ホルダ３０（軸受け３４）は、回転体２０における、公転軸線Ｌ１から所定の間隔をあけた位置に取り付けられている。これにより、容器ホルダ３０を、回転体２０の回転に伴って、公転軸線Ｌ１を中心に公転させることが可能になる。
【００１８】
なお、本実施の形態では、容器ホルダ３０は、公転軸線Ｌ１と交差する仮想の直線（自転軸線Ｌ２）を中心に自転するように構成されている。具体的には、本実施の形態では、公転軸線Ｌ１と自転軸線Ｌ２とは、交差角度が４５度となるように設計されている。ただし、公転軸線Ｌ１と自転軸線Ｌ２との交差角度はこれに限られるものではなく、軸受け３４の取り付け角度を調整することにより、任意の値（１５度〜７５度程度）に設計することができる。
【００１９】
本実施の形態では、１つの回転体２０に、１つの容器ホルダ３０が取り付けられている。そして、回転体２０における容器ホルダ３０とは反対側の位置には、バランス錘３６が取り付けられている。このバランス錘３６は、公転軸線Ｌ１からの距離が可変に構成されている。これにより、攪拌脱泡装置１を、安定して運転させることができる。ただし、変形例として、回転体２０に、２個の容器ホルダ３０を取り付けることも可能である。この場合、２個の容器ホルダ３０を、公転軸線Ｌ１を中心とする点対称の配置となるように取り付ければ、攪拌脱泡装置を安定して動作させることができる。あるいは、攪拌脱泡装置を、１つの回転体２０に３個以上の複数の容器ホルダ３０を取り付けた構成とすることも可能である。
【００２０】
攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、駆動機構５０を含む。駆動機構５０は、容器ホルダ３０（収納容器１００）を回転駆動する役割を果たす。駆動機構５０は、容器ホルダ３０を自転及び／又は公転させることが可能に構成されている。すなわち、駆動機構５０（攪拌脱泡装置１）は、容器ホルダ３０を自転させながら公転させることが可能に構成されているとともに、容器ホルダ３０を自転のみさせること、及び、容器ホルダ３０を公転のみさせることが可能に構成することができる。以下、駆動機構５０の一例について説明する。
【００２１】
駆動機構５０は、容器ホルダ３０を公転させる公転駆動機構として、公転軸１０を回転させるモータ５２を含む。攪拌脱泡装置１では、公転軸１０を回転させることによって、容器ホルダ３０が公転するため、モータ５２（モータ５２、及び、公転軸１０、回転体２０）によって、容器ホルダ３０を公転駆動させることができる。
【００２２】
また、駆動機構５０は、容器ホルダ３０を自転させる自転駆動機構６０を含む。以下、自転駆動機構６０について説明する。なお、図２〜図４（Ｂ）は、自転駆動機構６０について説明するための図である。ここで、図２は自転駆動機構６０を示す斜視図であり、図３は図１のIII−III線断面図である。また、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、自転プーリー６２（自転力付与プーリー６４）及びベルト７０を、ベルト７０の長さ方向と直交する平面で切断した断面図である。
【００２３】
自転駆動機構６０は、図１〜図４（Ｂ）に示すように、自転プーリー６２を含む。自転プーリー６２は、容器ホルダ３０と一体的に挙動するように構成されている。すなわち、自転プーリー６２は、容器ホルダ３０とともに、公転軸線Ｌ１を中心に公転し、かつ、自転軸線Ｌ２を中心に自転するように構成されている。本実施の形態では、自転プーリー６２は自転軸３２に固定されており、これによって、自転プーリー６２と自転軸３２とが一体的に挙動することになる。そして、自転プーリー６２の外周（後述するベルト７０と接触する面：プーリー面）には、周方向に配列された複数の凸部６１が形成されている。凸部６１は、自転プーリー６２の周方向に沿って、所定の間隔をあけて（等間隔に）配列される。
【００２４】
なお、本実施の形態では、自転プーリー６２は自転軸３２に固定されているが、本発明はこれに限られるものではない。変形例として、自転プーリーは、容器ホルダの外周に形成されていてもよい（図示せず）。
【００２５】
自転駆動機構６０は、図１〜図４（Ｂ）に示すように、自転力付与プーリー６４を含む。自転力付与プーリー６４は、公転軸線Ｌ１と平行に延びる仮想の直線を中心に回転可能に構成されている。本実施の形態では、自転力付与プーリー６４は、軸受け６５を介して公転軸１０に取り付けられている。これにより、自転力付与プーリー６４を、公転軸線Ｌ１を中心に回転可能に構成することができるとともに、自転力付与プーリー６４を、公転軸１０の回転角速度と独立した角速度で回転させることが可能になる。そして、自転力付与プーリー６４の外周（後述するベルト７０と接触する面：プーリー面）には、周方向に配列された複数の凸部６３が形成されている。凸部６３は、自転力付与プーリー６４の周方向に沿って、所定の間隔をあけて（等間隔に）配列される。
【００２６】
なお、本実施の形態では、自転力付与プーリー６４は、公転軸１０を中心に回転可能に構成されているが、本発明はこれに限られるものではない。変形例として、自転力付与プーリーを、公転軸線Ｌ１と間隔をあけて配置された仮想の直線を中心に回転可能に構成することも可能である（図示せず）。具体的には、自転力付与プーリー６４を、バランス錘を支持する支持部材の下方に配置された回転軸（図示せず）を中心に回転するように構成することも可能である。なお、かかる構成とする場合、自転駆動機構６０は、回転体２０の回転に伴って、自転力付与プーリー６４を自転させるための動力伝達機構（例えば、公転軸１０と同心軸に設けられた太陽プーリー、及び、該太陽プーリーと自転力付与プーリー６４との動作を関連付けるベルトなどの動力伝達要素）を備えた構成とすることが好ましい。
【００２７】
本実施の形態では、自転プーリー６２の凸部６１の間隔と、自転力付与プーリー６４の凸部６３の間隔は、等しくなるように構成されている。また、自転プーリー６２及び自転力付与プーリー６４は、同じ径となっている。すなわち、自転プーリー６２と自転力付与プーリー６４とは、同じ形状とすることができる。ただし、変形例として、径の異なるプーリーを利用して、自転プーリーと自転力付与プーリーとを構成することも可能である（図示せず）
【００２８】
自転駆動機構６０は、図１〜図４（Ｂ）に示すように、自転プーリー６２と自転力付与プーリー６４との間にかけ回されたベルト７０を含む。この構成では、ベルト７０によって、自転プーリー６２と自転力付与プーリー６４との間で動力が伝達され、自転プーリー６２及び自転力付与プーリー６４の回転角速度が関連付けられる。そのため、自転プーリー６２と自転力付与プーリー６４とを、遊星機構と同様に挙動させることができ、自転力付与プーリー６４の回転角速度を規制しながら回転体２０を回転（自転プーリー６２を公転）させることによって、自転プーリー６２を自転させる（自転プーリー６２に自転トルクを付与する）ことが可能になる。例えば自転力付与プーリー６４が回転しないように設定された状態で、回転体２０を時計回りに自転させると（自転プーリー６２を時計回りに公転させると）、自転プーリー６２は、自転軸線Ｌ２を中心に反時計回りに自転する。そして、自転プーリー６２は自転軸３２（容器ホルダ３０）に固定されていることから、容器ホルダ３０が自転することになる。あるいは、自転力付与プーリー６４を回転体２０と同じ角速度で回転させることにより、容器ホルダ３０を、公転のみさせることができる。
【００２９】
ベルト７０には、図２及び図３に示すように、長さ方向に配列された複数の凹部７２が形成されている。言い換えると、ベルト７０は、長さ方向に交互に配列される大径部７４と小径部７６とを有する構成となっている。凹部７２（小径部７６）は、ベルト７０の長さ方向に沿って等間隔に配置されており、その間隔は凸部６１及び凸部６３の間隔と等しくなっている。そして、ベルト７０は、図３に示すように、凹部７２が、凸部６１及び凹部６３と噛み合いながら、自転プーリー６２と自転力付与プーリー６４との間で動力を伝達する。
【００３０】
なお、ベルト７０の構成は特に限定されるものではないが、例えば、芯材７７と、芯材７７を覆う被覆材７８とを含んだ構成とすることができる（図３〜図４（Ｂ）参照）。芯材７７及び被覆材７８を構成する材料についても、特に限定されるものではない。例えば、芯材７７としてアラミド繊維（例えばケブラー（登録商標））を、被覆材７８としてウレタン樹脂を、それぞれ利用することができる。なお、芯材７７と被覆材７８とを、互いに密着しやすい材料で構成することにより、ベルト７０の耐久性を向上させることができる。また、本実施の形態では、被覆材７８の表面に、凹部７２が形成されている。
【００３１】
また、ベルト７０（大径部７４及び小径部７６）は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、長さ方向と直交する平面で切断した断面が円形となるように構成することができる。
【００３２】
自転駆動機構６０は、図１及び図２に示すように、アイドラプーリー６８を含む。アイドラプーリー６８は、自転プーリー６２と自転力付与プーリー６４との間に配置され、ベルト７０を屈曲させる役割を果たす。なお、本実施の形態では、アイドラプーリー６８の外周は円形となっている。ただし、変形例として、アイドラプーリーは、外周に複数の凸部が形成された構成とすることも可能である（図示せず）。また、アイドラプーリー６８は、回転可能に（例えば、公転軸線Ｌ１及び自転軸線Ｌ２に直交する仮想の直線を中心に回転可能に）構成することができる。ただし、変形例として、アイドラプーリー６８を、回転不能に構成することも可能である。
【００３３】
本実施の形態では、駆動機構５０を、容器ホルダ３０の自転角速度を所望の値に設定することが可能に構成することができる。上記の自転駆動機構６０では、自転力付与プーリー６４の回転角速度を調整することにより、容器ホルダ３０の自転角速度を所望の値に設定することが可能になる。そのため、駆動機構５０は、特に図示しないが、自転力付与プーリー６４の回転角速度を調整するための機構を備えていてもよい。自転力付与プーリー６４の回転角速度を調整するための機構は、例えば、モータ５２とは別に用意された自転力付与モータの駆動力や、ブレーキの制動力を利用する機構など、すでに公知となっているいずれかの機構によって実現することができる。
【００３４】
攪拌脱泡装置１は、容器ホルダ３０の回転角速度（自転角速度及び公転角速度）を制御する制御装置を含んでいてもよい（図示せず）。制御装置は、例えば、駆動機構５０の動作を調整することによって、容器ホルダ３０の回転角速度を制御するように構成することができる。具体的には、制御装置は、モータ５２の駆動（回転速度）を調整することにより、容器ホルダ３０の公転角速度を制御するように構成することができる。また、制御装置は、自転力付与プーリー６４の回転速度を制御するために設けられた自転力付与モータの駆動力や、ブレーキの制動力を調整することにより、容器ホルダ３０の自転角速度を制御するように構成することができる。
【００３５】
制御装置は、経過時間と関連付けられて予め定められた回転角速度で、容器ホルダ３０を自転及び／又は公転させるように構成することが可能である。言い換えると、攪拌脱泡装置１は、制御装置によって、時間の経過に伴って回転角速度（自転角速度及び公転角速度）を変化させることができるように構成されていてもよい。これにより、容器ホルダ３０を、所望の回転角速度で、所望の時間、自転及び／又は公転させることが可能になるため、被攪拌脱泡材料Ｍに最も適した手順で、被攪拌脱泡材料Ｍを攪拌脱泡することが可能になる。
【００３６】
攪拌脱泡装置１は、図１に示すように、収納容器１００を含む。収納容器１００は、材料（被攪拌脱泡材料）Ｍが収納される容器である。収納容器１００は、容器ホルダ３０に着脱可能に構成されている。また、収納容器１００は、容器ホルダ３０に保持されて、容器ホルダ３０と一体的に挙動する。すなわち、収納容器１００は、容器ホルダ３０に保持されて、容器ホルダ３０の自転に伴って自転し、容器ホルダ３０の公転に伴って公転する。そして、収納容器１００に収納された材料Ｍは、収納容器１００が自転しながら公転することによって作用する遠心力の影響を受けて、攪拌されながら脱泡される。なお、本実施の形態では、容器ホルダ３０及び収納容器１００を、両者の空回り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。このとき、空回り防止機構として、既に公知となっているいずれかの機構を採用することができる。
【００３７】
攪拌脱泡装置１は、さらに、公転軸１０、回転体２０、容器ホルダ３０、駆動機構５０を支持するための支持体や、これらを収納する筐体をさらに含む構成とすることができる（図示せず）。
【００３８】
本実施の形態に係る攪拌脱泡装置１は、以上のように構成されている。なお、この攪拌脱泡装置１で攪拌脱泡処理の対象となる材料Ｍは、特に限定されるものではない。材料Ｍは、例えば接着剤、半田、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等の液体状の（ペースト状の）材料が含まれる。ただし、材料Ｍは、固体状（粉体状）の材料であってもよい。また、材料Ｍは、液体状の材料と固体状の材料の混合材料であってもよい。
【００３９】
（２）作用効果
次に、攪拌脱泡装置１が奏する作用効果について説明する。
【００４０】
攪拌脱泡装置１では、自転プーリー６２の外周には凸部６１が形成されており、自転力付与プーリー６４の外周には凸部６３が形成されており、ベルト７０には凹部７２が形成されている。そして、ベルト７０は、凹部７２が凸部６１及び凸部６３と噛み合いながら、自転プーリー６２と自転力付与プーリー６４との間で動力を伝達する。そのため、丸ベルトを利用する場合と比較して、ベルト及びプーリーの滑りの発生を防止することができ、動力伝達効率を高めることが可能になる。また、歯車を利用して動力を伝達する場合に比べて、騒音の発生を低減することが可能になる。
【００４１】
また、ベルト７０を、断面が円形となるように構成することで、自転プーリー６２と自転力付与プーリー６４との間で、ベルト７０を容易に屈曲させることが可能になり、ベルト７０の耐久性を向上させることができる。また、ベルト７０を屈曲させるアイドラプーリー６８を回転可能に構成すれば、駆動時の、ベルト７０とアイドラプーリー６８との摩擦を小さくすることが可能になり、ベルト７０の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る攪拌脱泡装置について説明するための図である。
【図２】本発明に係る攪拌脱泡装置について説明するための図である。
【図３】本発明に係る攪拌脱泡装置について説明するための図である。
【図４】本発明に係る攪拌脱泡装置について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…攪拌脱泡装置、  １０…公転軸、  ２０…回転体、  ３０…容器ホルダ、  ３２…自転軸、  ３４…軸受け、  ３６…バランス錘、  ５０…駆動機構、  ５２…モータ、  ６０…自転駆動機構、  ６１…凸部、  ６２…自転プーリー、  ６３…凸部、  ６４…自転力付与プーリー、  ６５…軸受け、  ６８…アイドラプーリー、  ７０…ベルト、  ７２…凹部、  ７４…大径部、  ７６…小径部、  ７７…芯材、  ７８…被覆材、  １００…収納容器、  Ｌ１…公転軸線、  Ｌ２…自転軸線、  Ｍ…材料
【図１】
2009268955.tif 000003
【図２】
2009268955.tif 000004
【図３】
2009268955.tif 000005
【図４】
2009268955.tif 000006