JP2009228603A - 高粘性体取り出し装置および高粘性体取り出し方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易かつ重量精度良く少量の高粘性体を取り出すことが可能な高粘性体取り出し装置および高粘性体取り出し方法を提供する。
【解決手段】予め第一ピストンポンプ１１０に収容された高粘性体１を第一ピストンポンプ１１０から吐出し、一端が第一ピストンポンプ１１０に接続された搬送経路を通じて第一ピストンポンプ１１０から吐出された高粘性体１を搬送し、搬送経路を通じて搬送された高粘性体１を搬送経路の他端に接続されるとともに第一ピストンポンプ１１０の内径（より厳密には第一シリンダ１１１の内径）よりも小さい内径の第二ピストンポンプ１２０に吸入して収容し、搬送経路の中途部を閉塞し、第二ピストンポンプ１２０と外部とを連通する吐出経路を開放し、第二ピストンポンプ１２０に収容された高粘性体１を第二ピストンポンプ１２０から吐出し、第二ピストンポンプ１２０から吐出された高粘性体１を吐出経路を通じて外部に取り出す。
【選択図】図１

Description

本発明は、高粘性体を容易かつ重量精度良く取り出す技術に関する。

従来、液体等の流動性を有する物質を所望の重量だけ取り出す方法としては、（ａ）対象物を搬送する搬送経路の中途部に設けられた流量センサおよび開閉弁を用いる方法、（ｂ）対象物が充填された容器の重量を測定する方法、（ｃ）ピストンポンプを用いる方法、等が知られている。

上記（ａ）の方法としては、搬送経路の一端に既に対象物が充填されている容器（一次容器）を接続し、搬送経路の他端に計量後の対象物が充填される容器（二次容器）を接続し、一次容器の内部を加圧することにより搬送経路を通じて一次容器から二次容器に向かって対象物を搬送し、流量センサにより検出される搬送経路を通過する対象物の流量に基づいて一次容器から二次容器に搬送された対象物の重量を算出し、算出された対象物の重量が所望の重量となった時点で開閉弁を閉じる、といった一連の手順で行われる方法が知られている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

上記（ｂ）の方法としては、対象物が充填される容器を支持するアームにロードセルを設け、当該容器に対象物を充填していき、ロードセルの検出値（容器の重量と対象物の重量の合計値）が所定の値となった時点で当該容器への対象物の充填を停止する方法が知られている。例えば、特許文献２に記載の如くである。

上記（ｃ）の方法としては、ピストンポンプとノズルとを連通する経路の中途部にニードルバルブを設け、当該ニードルバルブの開度を調整することによりノズルから吐出される対象物の重量を調整する方法が知られている。例えば、特許文献３に記載の如くである。
また、上記（ｃ）の別の方法としては、ピストンポンプのピストンの移動量をサーボモータで制御することによりピストンポンプから吐出される対象物の重量を調整する方法が知られている。例えば、特許文献４に記載の如くである。

しかし、特許文献１に記載の方法は、例えば重合性樹脂の如く、対象物が流動性を有するが粘性が高いもの（高粘性体）である場合には、流量センサが高粘性体の流量を精度良く検出することが困難であり、結果として当該対象物を少量だけ重量精度良く取り出すことが困難であるという問題を有する。詳細には、以下の理由による。

流量センサにはオリフィス式流量センサ、浮き子式流量センサ、羽根車式流量センサ等の種々の形式が存在する。
オリフィス式流量センサは対象物がオリフィスを通過するときに生じる差圧に基づいて対象物の流量を検出するが、オリフィスの断面は小さいので、オリフィスが高粘性体により詰まってしまう場合がある。
浮き子式流量センサはシリンダおよび当該シリンダ内に設けられた浮き子からなり、シリンダと浮き子の隙間を通過する対象物の流量に応じて移動する浮き子のシリンダ内の位置に基づいて対象物の流量を検出するが、シリンダと浮き子の隙間も狭いので、浮き子式流量センサのシリンダが高粘性体により詰まってしまう場合がある。
羽根車式流量センサは対象物の流れに接触して回転する羽根車および羽根車の回転量を検出するセンサ（ロータリエンコーダ）からなるが、羽根車に高粘性体が接触すると羽根車の滑らかな回転が阻害される場合がある。
また、流量センサとしては上記の他にも電磁式流量センサが知られているが、電磁式流量センサは電気伝導性を有する対象物の流れ方向に垂直な磁界を作用させることによりピックアップコイルに生じる電圧に基づいて対象物の流量を検出するため、対象物が絶縁体である場合には流量を検出することができないという問題を有する。
このように、多くの流量センサは、その性質上、高粘性体の流量を精度良く測定することが困難である。

特許文献２に記載の方法は、対象物が充填される容器の重量と対象物の重量との合計を計測するため、対象物の重量が容器の重量に比べて小さい場合、あるいは容器の重量と対象物の重量との合計自体が小さい場合には重量精度が低下するという問題を有する。

特許文献３に記載の方法は、対象物が高粘性体である場合にはニードルバルブが詰まってしまうという問題を有する。

特許文献４に記載の方法は、サーボモータの動作精度が一定である条件下で対象物の吐出量の精度を向上するためにはピストンポンプのシリンダ内径を小さくする必要がある。
しかし、ピストンポンプのシリンダ内径を小さくすると、シリンダの単位長さ当たりの容積が小さくなり、所定量の対象物を繰り返し取り出す用途に用いる場合には当該シリンダに頻繁に対象物を充填し直さなければならない。容積の小さいシリンダに自重で流動しない高粘性体を頻繁に少量ずつ詰め直す作業は煩雑である上に、高粘性体に空気（気泡）を巻き込んで嵩密度が変化し、ピストンポンプから吐出する際の吐出量の精度の低下の原因となる。
上記問題を解消する方法としてはシリンダの全長を長くすることによりシリンダの容積を大きくすることが考えられるが、この方法では装置の大型化（長尺化）、メンテナンス性の低下（清掃困難等）といった問題を招来する。
特開２００６−３３５３８２号公報 特開２００５−２３１６６４号公報 特開２０００−１７７７０２号公報 特開２０００−１６８７０３号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、容易かつ重量精度良く比較的少量の高粘性体を取り出すことが可能な高粘性体取り出し装置および高粘性体取り出し方法を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、
高粘性体を収容する第一シリンダおよび前記第一シリンダの内周面に液密的かつ摺動可能に当接する第一ピストンを有し、前記第一ピストンが前記第一シリンダに没入する方向に摺動することにより前記第一シリンダに収容された高粘性体を吐出する第一ピストンポンプと、
前記第一シリンダの内径よりも小さい内径を有する第二シリンダおよび前記第二シリンダの内周面に液密的かつ摺動可能に当接する第二ピストンを有し、前記第二ピストンが前記第二シリンダから突出する方向に摺動することにより前記高粘性体を前記第二シリンダに吸入するとともに、前記第二ピストンが前記第二シリンダに没入する方向に摺動することにより前記第二シリンダに吸入された高粘性体を吐出する第二ピストンポンプと、
前記第一シリンダと前記第二シリンダとを連通する搬送経路と、
前記搬送経路の中途部に配置され、前記第一シリンダと前記第二シリンダとを前記搬送経路が連通する開放状態および前記搬送経路の中途部が閉塞された閉塞状態のいずれかの状態に切り替える第一切替弁と、
前記第二シリンダと外部とを連通する吐出経路と、
前記吐出経路の中途部に配置され、前記第二シリンダと外部とを前記吐出経路が連通する開放状態および前記吐出経路の中途部が閉塞された閉塞状態のいずれかの状態に切り替える第二切替弁と、
を具備するものである。

請求項２においては、
前記第一切替弁が開放状態かつ前記第二切替弁が閉塞状態のときに前記第一ピストンが前記第一シリンダに没入する方向に摺動するとともに前記第二ピストンが前記第二シリンダから突出する方向に摺動することにより、前記第一シリンダに収容された高粘性体を前記搬送経路を通じて搬送して前記第二シリンダに吸入し、
前記第一切替弁を閉塞状態に切り替えるとともに前記第二切替弁を開放状態に切り替え、前記第二ピストンが前記第二シリンダに没入する方向に摺動することにより前記吐出経路の他端から前記高粘性体を吐出するものである。

請求項３においては、
前記吐出経路の他端から吐出される前記高粘性体が所定量に達したときに、前記第二ピストンを前記第二シリンダから突出する方向に摺動させるものである。

請求項４においては、
前記第二ピストンポンプと前記搬送経路との接続部において前記第二ピストンポンプと前記搬送経路とを着脱可能とするものである。

請求項５においては、
予め第一ピストンポンプに収容された高粘性体を前記第一ピストンポンプから吐出し、一端が前記第一ピストンポンプに接続された搬送経路を通じて前記第一ピストンポンプから吐出された高粘性体を搬送し、前記搬送経路を通じて搬送された高粘性体を前記搬送経路の他端に接続されるとともに前記第一ピストンポンプの内径よりも小さい内径の第二ピストンポンプに吸入する搬送工程と、
前記搬送経路の中途部を閉塞し、前記第二ピストンポンプと外部とを連通する吐出経路を開放し、前記第二ピストンポンプに吸入された高粘性体を前記第二ピストンポンプから吐出し、前記第二ピストンポンプから吐出された高粘性体を前記吐出経路を通じて外部に取り出す取り出し工程と、
を具備するものである。

請求項６においては、
前記取り出し工程において、
外部に取り出された前記高粘性体が所定量に達したときに、前記第二ピストンポンプを動作させて前記吐出経路に残留する高粘性体を吸入するものである。

請求項７においては、
前記取り出し工程において、
外部に吐出された前記高粘性体を容器に注入し、前記容器に注入された前記高粘性体が所定量に達したときに、前記吐出経路から吐出される高粘性体の吐出方向を中心軸として前記容器を回転させるものである。

本発明は、容易かつ重量精度良く比較的少量の高粘性体を取り出すことが可能である、という効果を奏する。

以下では、図１および図２を用いて本発明に係る高粘性体取り出し装置の実施の一形態である取り出し装置１００について説明する。
取り出し装置１００は高粘性体１（図２参照）を所望量取り出す装置である。

「高粘性体」は本発明に係る高粘性体取り出し装置および本発明に係る高粘性体取り出し方法が取り扱う対象物であり、流動し得る物質であって粘度が高いものを広く含む。また、重量精度良く取り出す観点から、高粘性体は圧力が作用することによって体積が実質的に変化することがないことが好ましい。
高粘性体は通常、液体（複数種類の液体の混合物を含む）、固体（複数種類の固体の混合物を含む）、あるいは液体と固体との混合物からなる。
高粘性体の具体例としては、樹脂、エラストマー、ゴム、粘土、硬化前のセメント、バター、マーガリン、パン生地、餅、水飴等が挙げられる。
高粘性体は、「自重で流動することが不可能な程度」または「自重で流動することが困難な程度」の粘度を有する物質として定義することが可能であり、粘度計により測定される粘度が所定の値以上を示す物質として定義することも可能である。
「自重で流動することが不可能な程度」とは、例えば、静置された対象物が形状を保持し得る程度を指す。
「自重で流動することが困難な程度」とは、例えば、静置された対象物が相当長時間（例えば、数秒以上）にわたって形状を保持し得る程度を指す。

図１に示す如く、取り出し装置１００は主として第一ピストンポンプ１１０、第二ピストンポンプ１２０、連結ブロック１３０、第一切替弁１４０、第二切替弁１５０、オリフィス部材１６０およびノズル１７０を具備する。

第一ピストンポンプ１１０は本発明に係る第一ピストンポンプの実施の一形態である。
第一ピストンポンプ１１０は第一シリンダ１１１および第一ピストン１１２を有する。

第一シリンダ１１１は略円筒形状の部材である。
第一シリンダ１１１の内周面の一端は大きく開口し、第一シリンダ１１１の内径は第一シリンダ１１１の内周面の一端から他端の手前まで一定であり、他端の手前から他端に向かって略円錐形状に縮径している。第一シリンダ１１１の他端には第一シリンダ１１１の内部空間と外部とを連通する孔である吐出口１１１ａが形成される。
図２に示す如く、第一シリンダ１１１には高粘性体１が収容される。

第一ピストン１１２はピストン部１１２ａおよびロッド部１１２ｂを有する。
ピストン部１１２ａは第一シリンダ１１１の内周面に液密的かつ摺動可能に当接する部材である。本実施形態のピストン部１１２ａは円柱と円錐とを積層した形状を成し、ピストン部１１２ａの円錐形状の部分は第一シリンダ１１１の内周面の他端の形状に対応している。
ロッド部１１２ｂは棒状の部材である。ロッド部１１２ｂの一端は第一シリンダ１１１の一端の開口部分から外部に突出しており、ロッド部１１２ｂの他端はピストン部１１２ａの円柱形状の部分に固定される。

ロッド部１１２ｂは「第一のサーボモータ（不図示）」に連結される。
「第一のサーボモータ」は、第一ピストン１１２を第一シリンダ１１１に没入する方向（ピストン部１１２ａが吐出口１１１ａに接近する方向）および第一シリンダ１１１から突出する方向（ピストン部１１２ａが吐出口１１１ａから離間する方向）に摺動させることが出来る。
「第一のサーボモータ」は自己の動作量、ひいては第一シリンダ１１１に対する第一ピストン１１２の摺動量を制御することが出来る。

第一シリンダ１１１に高粘性体１が収容された状態で第一ピストン１１２が第一シリンダ１１１に没入する方向に摺動することにより、第一ピストンポンプ１１０は第一シリンダ１１１に収容された高粘性体１を吐出口１１１ａから吐出することが出来る。
このとき、「第一のサーボモータ」の動作量を制御することにより、吐出口１１１ａから吐出される高粘性体１の量（重量）を調整することが出来る。

第一シリンダ１１１および第一ピストン１１２を構成する材料は高粘性体１の性状、あるいは使用条件（圧力等）に応じて適宜選択することが望ましい。例えば、第一シリンダ１１１および第一ピストン１１２を構成する材料は高粘性体１と接触することにより化学反応を起こさない材料であることが望ましく、高粘性体１が所定の波長の光に反応して化学反応を起こす場合には当該波長の光を透過しないことが望ましい。
第一シリンダ１１１および第一ピストン１１２を構成する材料の例としては、種々の金属材料、ガラス、石英、樹脂、エラストマー等が挙げられる。

第二ピストンポンプ１２０は本発明に係る第二ピストンポンプの実施の一形態である。
第二ピストンポンプ１２０は第二シリンダ１２１および第二ピストン１２２を有する。

第二シリンダ１２１は略円筒形状の部材である。第二シリンダ１２１の両端（一端および他端）はいずれも開口し、第二シリンダ１２１の他端は吐出口１２１ａを成す。第二シリンダ１２１の吐出口１２１ａの周囲には略円盤形状のフランジ１２１ｂが形成される。
図１に示す如く、第二シリンダ１２１の内径Ｒ２は第一シリンダ１１１の内径Ｒ１よりも小さい。

第二ピストン１２２はピストン部１２２ａおよびロッド部１２２ｂを有する。
ピストン部１２２ａは第二シリンダ１２１の内周面に液密的かつ摺動可能に当接する部材である。本実施形態のピストン部１２２ａは円柱形状を成す。
ロッド部１２２ｂは棒状の部材である。ロッド部１２２ｂの一端は第二シリンダ１２１の一端の開口部分から外部に突出しており、ロッド部１２２ｂの他端はピストン部１２２ａに固定される。

ロッド部１２２ｂは「第二のサーボモータ（不図示）」に連結される。
「第二のサーボモータ」は、第二ピストン１２２を第二シリンダ１２１に没入する方向（ピストン部１２２ａが吐出口１２１ａに接近する方向）および第二シリンダ１２１から突出する方向（ピストン部１２２ａが吐出口１２１ａから離間する方向）に摺動させることが出来る。
「第二のサーボモータ」は自己の動作量、ひいては第二シリンダ１２１に対する第二ピストン１２２の摺動量を制御することが出来る。

第二ピストン１２２が第二シリンダ１２１から突出する方向に摺動することにより、第二ピストンポンプ１２０は吐出口１２１ａから高粘性体１を吸入し、第二シリンダ１２１に収容することが出来る。
このとき、「第二のサーボモータ」の動作量を制御することにより、吐出口１２１ａから吸入する高粘性体１の量（重量）を調整することが出来る。

第二シリンダ１２１に高粘性体１が収容された状態で第二ピストン１２２が第二シリンダ１２１に没入する方向に摺動することにより、第二ピストンポンプ１２０は第二シリンダ１２１に収容された高粘性体１を第二シリンダ１２１の吐出口１２１ａから吐出することが出来る。
このとき、「第二のサーボモータ」の動作量を制御することにより、吐出口１２１ａから吐出される高粘性体１の量（重量）を調整することが出来る。

第二シリンダ１２１および第二ピストン１２２を構成する材料は高粘性体１の性状、あるいは使用条件（圧力等）に応じて適宜選択することが望ましい。例えば、第二シリンダ１２１および第二ピストン１２２を構成する材料は高粘性体１と接触することにより化学反応を起こさない材料であることが望ましく、高粘性体１が所定の波長の光に反応して化学反応を起こす場合には当該波長の光を透過しないことが望ましい。
第二シリンダ１２１および第二ピストン１２２を構成する材料の例としては、種々の金属材料、ガラス、石英、樹脂、エラストマー等が挙げられる。

連結ブロック１３０は第一ピストン１１０と第二ピストン１２０とを連結する部材である。連結ブロック１３０は第一ブロック１３１および第二ブロック１３２を有する。

第一ブロック１３１は直方体形状の部材であり、第一シリンダ１１１の他端（吐出口１１１ａが形成されている方の端部）に固定される。
第一ブロック１３１には経路１３１ａが形成される。経路１３１ａの一端は第一ブロック１３１において第一シリンダ１１１の他端に当接する面に開口し、吐出口１１１ａに接続され、その結果として第一シリンダ１１１の内部空間と経路１３１ａとは連通する。経路１３１ａの他端は第一ブロック１３１において第一シリンダ１１１の他端に当接する面の反対側の面に開口する。
第一ブロック１３１には嵌装孔１３１ｂが形成される。嵌装孔１３１ｂは経路１３１ａの中途部に形成される。嵌装孔１３１ｂには後で詳述する第一切替弁１４０が嵌装される。
第一ブロック１３１にはさらに嵌装孔１３１ｃが形成される。嵌装孔１３１ｃは経路１３１ａの他端に形成される。

第二ブロック１３２は直方体形状の部材である。第二ブロック１３２は図示せぬボルトにより第一ブロック１３１に着脱可能に固定される。このとき、第二ブロック１３２は第一ブロック１３１において経路１３１ａの他端（嵌装孔１３１ｃ）が開口する面に固定される。
第二ブロック１３２には嵌装孔１３２ａが形成される。嵌装孔１３２ａは第二ブロック１３２において第一ブロック１３１と当接する面に開口する。第二ブロック１３２に形成された嵌装孔１３２ａと第一ブロック１３１に形成された嵌装孔１３１ｃとを合わせた空間には後で詳述する第二切替弁１５０が嵌装される。
第二ブロック１３２には経路１３２ｂが形成される。経路１３２ｂの一端は嵌装孔１３２ａに接続され、経路１３２ｂの他端は第二ブロック１３２において第一ブロック１３１に固定される面の反対側の面に開口する。
第二ブロック１３２にはさらに経路１３２ｃが形成される。経路１３２ｃの一端は嵌装孔１３２ａに接続され、経路１３２ｃの他端は第二ブロック１３２の下面に開口する。

図１および図２に示す如く、第二ピストンポンプ１２０は第二ブロック１３２に着脱可能に固定される。本実施形態の場合、第二シリンダ１２１のフランジ１２１ｂに形成された孔にボルトを貫装し、当該ボルトを第二ブロック１３２に螺装することにより第二ピストンポンプ１２０を第二ブロック１３２に固定する。
第二ピストンポンプ１２０を第二ブロック１３２に固定したとき、第二シリンダ１２１の吐出口１２１ａは第二ブロック１３２に形成された経路１３２ｂの他端に接続され、第二シリンダ１２１（の内部空間）と経路１３２ｂとが連通する。

第一切替弁１４０は本発明に係る第一切替弁の実施の一形態である。
本実施形態の第一切替弁１４０は略円柱形状の部材であり、第一ブロック１３１の嵌装孔１３１ｂに回転可能に嵌装される。
第一切替弁１４０には経路１４１が形成される。経路１４１の両端はそれぞれ第一切替弁１４０の外周面の異なる位置に開口している。
嵌装孔１３１ｂの内部における第一切替弁１４０の回転、すなわち第一切替弁１４０の動作は手動で行っても良く、空圧シリンダ、油圧シリンダ等のアクチュエータあるいはモータ等で行っても良い。

第二切替弁１５０は本発明に係る第二切替弁の実施の一形態である。
本実施形態の第二切替弁１５０は直径の大きい円柱の上下にそれぞれ直径の小さい円柱を積層した形状の部材であり、嵌装孔１３２ａと嵌装孔１３１ｃとを合わせた空間に回転可能に嵌装される。
第二切替弁１５０には経路１５１が形成される。経路１５１の一端は第二切替弁１５０の一方の端面に開口し、経路１５１の他端は第二切替弁１５０の他方の端面に開口する。
第二切替弁１５０にはさらに経路１５２が形成される。経路１５２の一端は経路１５１の中途部に接続され、経路１５２の他端は第二切替弁１５０の外周面に開口する。
嵌装孔１３２ａと嵌装孔１３１ｃとを合わせた空間内部における第二切替弁１５０の回転、すなわち第二切替弁１５０の動作は手動で行っても良く、空圧シリンダ、油圧シリンダ等のアクチュエータあるいはモータ等で行っても良い。

オリフィス部材１６０は内部にオリフィスが形成された略円筒形状の部材であり、第二ブロック１３２の下面に着脱可能に固定される。オリフィス部材１６０のオリフィスは第二ブロック１３２に形成された経路１３２ｃの他端に接続される。

ノズル１７０は細長い円管形状の部材であり、ノズル１７０の一端はオリフィス部材１６０に着脱可能に固定される。その結果、ノズル１７０の内部空間とオリフィス部材１６０のオリフィスとが連通する。ノズル１７０の他端は取り出し口１７０ａを成す。

以下では、図１を用いて取り出し装置１００の搬送経路および吐出経路について説明する。

「取り出し装置１００の搬送経路」は第一ピストンポンプ１１０の第一シリンダ１１１と第二ピストンポンプ１２０の第二シリンダ１２１とを連通し、第一シリンダ１１１から第二シリンダ１２１に高粘性体１を搬送するための経路である。
取り出し装置１００の搬送経路は、具体的には経路１３１ａ（経路１３１ａの途中に経路１４１が挟まっている）、経路１５１および経路１３２ｂを合わせたものからなる。
従って、第一切替弁１４０は「取り出し装置１００の搬送経路」の中途部に配置されることとなる。

「取り出し装置１００の吐出経路」は第二ピストンポンプ１２０の第二シリンダ１２１と外部とを連通し、第二ピストンポンプ１２０から外部に高粘性体１を吐出するための経路である。
取り出し装置１００の吐出経路は、具体的には経路１３２ｂ、経路１５１、経路１５２、経路１３２ｃ、オリフィス部材１６０およびノズル１７０を合わせたものからなる。
従って、第二切替弁１５０は「取り出し装置１００の吐出経路」の中途部に配置されることとなる。

以下では、図１および図２を用いて第一切替弁１４０の動作について説明する。

第一切替弁１４０が図１に示す状態にあるとき、第一切替弁１４０の経路１４１の両端がそれぞれ経路１３１ａに接続され、取り出し装置１００の搬送経路が第一シリンダ１１１と第二シリンダ１２１とを連通する。以下、第一切替弁１４０が図１に示す状態にあるとき、第一切替弁１４０は「開放状態」であるものとする。

第一切替弁１４０が図２に示す状態にあるとき、第一切替弁１４０の経路１４１の両端がいずれも経路１３１ａから遮断され、取り出し装置１００の搬送経路の中途部が閉塞される。以下、第一切替弁１４０が図２に示す状態にあるとき、第一切替弁１４０は「閉塞状態」であるものとする。

このように、第一切替弁１４０は、第一シリンダ１１１と第二シリンダ１２１とを取り出し装置１００の搬送経路が連通する「開放状態」および取り出し装置１００の搬送経路の中途部が閉塞された「閉塞状態」のいずれかの状態に切り替えることが可能である。

以下では、図１および図２を用いて第二切替弁１５０の動作について説明する。

第二切替弁１５０が図１に示す状態にあるとき、第二切替弁１５０の経路１５２の他端が経路１３２ｃの一端に接続され、取り出し装置１００の吐出経路が第二シリンダ１２１と外部とを連通する。以下、第二切替弁１５０が図１に示す状態にあるとき、第二切替弁１５０は「開放状態」であるものとする。

第二切替弁１５０が図２に示す状態にあるとき、第二切替弁１５０の経路１５２の他端が経路１３２ｃの一端から遮断され、取り出し装置１００の吐出経路の中途部が閉塞される。以下、第二切替弁１５０が図２に示す状態にあるとき、第二切替弁１５０は「閉塞状態」であるものとする。

このように、第二切替弁１５０は、第二シリンダ１２１と外部とを取り出し装置１００の吐出経路が連通する「開放状態」および取り出し装置１００の吐出経路の中途部が閉塞された「閉塞状態」のいずれかの状態に切り替えることが可能である。

以下では、図２から図８を用いて本発明に係る高粘性体取り出し方法の実施の一形態について説明する。
本発明に係る高粘性体取り出し方法の実施の一形態は取り出し装置１００を用いて高粘性体１を所望量取り出す方法である。
図８に示す如く、本発明に係る高粘性体取り出し方法の実施の一形態は搬送工程Ｓ１１００および取り出し工程Ｓ１２００を具備する。

搬送工程Ｓ１１００は予め第一ピストンポンプ１１０に収容された高粘性体１を第一ピストンポンプ１１０から吐出し、取り出し装置１００の搬送経路を通じて第一ピストンポンプ１１０から吐出された高粘性体１を搬送し、取り出し装置１００の搬送経路を通じて搬送された高粘性体１を第二ピストンポンプ１２０に吸入する工程である。
詳細には、搬送工程Ｓ１１００は以下の手順で行われる。

図２に示す如く、搬送工程Ｓ１１００の開始時点では、第一ピストンポンプ１１０の第一シリンダ１１１に高粘性体１が収容（充填）されており、第一切替弁１４０および第二切替弁１５０はいずれも「閉塞状態」であり、第二ピストンポンプ１２０は第二ブロック１３２から取り外された状態である。

まず、図３に示す如く、第一切替弁１４０を「閉塞状態」から「開放状態」に切り替え、第一サーボモータ（不図示）を動作させて第一ピストンポンプ１１０の第一ピストン１１２を第一シリンダ１１１に没入する方向に摺動させると、第一シリンダ１１１に収容された高粘性体１が第一シリンダ１１１から吐出され、取り出し装置１００の搬送経路を通じて搬送され、取り出し装置１００の搬送経路の終端部である経路１３２ｂの他端から高粘性体１の一部が余剰部１ａとして外部に突出する。次に、余剰部１ａを経路１３２ｂの他端で切除する。

続いて、図４に示す如く、第二ピストンポンプ１２０を第二ブロック１３２に固定する。
なお、第二ピストンポンプ１２０を第二ブロック１３２に固定する前に、予めピストン部１２２ａが第二シリンダ１２１の吐出口１２１ａに対応する位置に到達するまで第二ピストン１２２を第二シリンダ１２１に没入する方向に摺動させておく。

続いて、図５に示す如く、第一サーボモータ（不図示）を動作させて第一ピストンポンプ１１０の第一ピストン１１２を第一シリンダ１１１に没入する方向に摺動させるとともに第二サーボモータ（不図示）を動作させて第二ピストンポンプ１２０の第二ピストン１２２を第二シリンダ１２１から突出する方向に摺動させると、第一ピストンポンプ１１０から吐出され取り出し装置１００の搬送経路を通じて搬送された高粘性体１が第二シリンダ１２１に吸入され、第二シリンダ１２１に収容（充填）される。
搬送工程Ｓ１１００が終了したら、取り出し工程Ｓ１２００に移行する。

取り出し工程Ｓ１２００は取り出し装置１００の搬送経路の中途部を閉塞し、第二ピストンポンプ１２０と外部とを連通する取り出し装置１００の吐出経路を開放し、第二ピストンポンプ１２０に吸入された高粘性体１を第二ピストンポンプ１２０から吐出し、第二ピストンポンプ１２０から吐出された高粘性体１を取り出し装置１００の吐出経路を通じて外部に取り出す工程である。
詳細には、取り出し工程Ｓ１２００は以下の手順で行われる。

まず、図６に示す如く、第一切替弁１４０を「開放状態」から「閉塞状態」に切り替え、第二切替弁１５０を「閉塞状態」から「開放状態」に切り替える。
次に、第二サーボモータ（不図示）を動作させて第二ピストンポンプ１２０の第二ピストン１２２を第二シリンダ１２１に没入する方向に摺動させると、第二ピストンポンプ１２０に吸入された高粘性体１が第二ピストンポンプ１２０から吐出され、取り出し装置１００の吐出経路を通じて取り出し口１７０ａから外部に取り出される。

取り出し口１７０ａから外部に取り出された高粘性体１は以下の（１）〜（５）の手順に従って容器２に注入される。

（１）図７の（ａ）に示す如く、高粘性体１がノズル１７０の取り出し口１７０ａから外部に吐出される前に予めノズル１７０の先端部を容器２に挿入し、取り出し口１７０ａを容器２の底部近傍に配置する（または、ノズル１７０の先端部を容器２の底部に当接する位置に配置する）。

（２）図７の（ｂ）に示す如く、ノズル１７０の取り出し口１７０ａから吐出される高粘性体１の最初の部分を容器２の底部で受け、その後ノズル１７０の取り出し口１７０ａから吐出される高粘性体１の重量の増加に応じて容器２を徐々に下方に引き下げる。

ノズル１７０の取り出し口１７０ａから吐出される高粘性体１の重量の増加に応じて容器２を徐々に下方に引き下げることにより、容器２に注入される高粘性体１に空気が巻き込まれることを防止することが可能であるとともに、高粘性体１の一部がノズル１７０の外周面に付着することを防止することが可能である。
なお、高粘性体１の一部がノズル１７０の外周面に付着することを防止することは、取り出し装置１００から取り出される高粘性体１の重量精度の低下、容器２の開口部や外周面の汚れ、および清掃作業の繁雑さ、等を回避する観点から望ましい。

容器２を徐々に下方に引き下げる作業は手動で（作業者が容器２を手で持って）行っても良く、自動で（例えば、ノズル１７０の取り出し口１７０ａから吐出される高粘性体１の重量、言い換えれば第二ピストンポンプ１２０の第二ピストン１２２を摺動させる第二サーボモータ（不図示）の動作量に応じて下降するアクチュエータ等を用いて）行っても良い。

（３）図７の（ｃ）に示す如く、ノズル１７０の取り出し口１７０ａから吐出され、容器２に収容される高粘性体１の重量が所定量に達した時点で、第二サーボモータ（不図示）の動作を停止して第二ピストン１２２の摺動を停止させるとともに、容器２の下方への引き下げも停止する。

（４）図７の（ｄ）に示す如く、第二サーボモータ（不図示）を動作させて第二ピストンポンプ１２０の第二ピストン１２２を第二シリンダ１２１から突出する方向に僅かに摺動させることにより取り出し装置１００の吐出経路に残留する高粘性体１を第二シリンダ１２１に吸入させる（サックバックさせる）とともに、取り出し装置１００の吐出経路から吐出される高粘性体１の吐出方向（本実施形態の場合、上下方向）を中心軸として容器２を回転させる。
このようにすることにより、ノズル１７０の先端部（取り出し口１７０ａ）で高粘性体１がねじ切られ、ノズル１７０に残留している高粘性体１と容器２に収容された高粘性体１とをきれいに切り分けることが可能である。

（５）図７の（ｅ）に示す如く、容器２をさらに引き下げると、取り出し装置１００により所定量取り出された高粘性体１が容器２に収容された形で回収される。

以上の如く、取り出し装置１００は、
高粘性体１を収容する第一シリンダ１１１および第一シリンダ１１１の内周面に液密的かつ摺動可能に当接する第一ピストン１１２を有し、第一ピストン１１２が第一シリンダ１１１に没入する方向に摺動することにより第一シリンダ１１１に収容された高粘性体１を吐出する第一ピストンポンプ１１０と、
第一シリンダ１１１の内径Ｒ１よりも小さい内径Ｒ２を有する第二シリンダ１２１および第二シリンダ１２１の内周面に液密的かつ摺動可能に当接する第二ピストン１２２を有し、第二ピストン１２２が第二シリンダ１２１から突出する方向に摺動することにより高粘性体１を第二シリンダ１２１に吸入するとともに、第二ピストン１２２が第二シリンダ１２１に没入する方向に摺動することにより第二シリンダ１２１に吸入された高粘性体１を吐出する第二ピストンポンプ１２０と、
第一シリンダ１１１と第二シリンダ１２１とを連通する搬送経路（本実施形態の場合、経路１３１ａ（経路１３１ａの途中に経路１４１が挟まっている）、経路１５１および経路１３２ｂを合わせたものが搬送経路に相当する）と、
搬送経路の中途部に配置され、第一シリンダ１１１と第二シリンダ１２１とを搬送経路が連通する開放状態および搬送経路の中途部が閉塞された閉塞状態のいずれかの状態に切り替える第一切替弁１４０と、
第二シリンダ１２１と外部とを連通する吐出経路（本実施形態の場合、経路１３２ｂ、経路１５１、経路１５２、経路１３２ｃ、オリフィス部材１６０およびノズル１７０を合わせたものが吐出経路に相当する）と、
吐出経路の中途部に配置され、第二シリンダ１２１と外部とを吐出経路が連通する開放状態および吐出経路の中途部が閉塞された閉塞状態のいずれかの状態に切り替える第二切替弁１５０と、
を具備する。
このように構成することは、以下の利点を有する。
すなわち、第一ピストンポンプ１１０の第一シリンダ１１１の内径Ｒ１を第二ピストンポンプ１２０の第二シリンダ１２１の内径Ｒ２よりも大きく設定することにより、第一シリンダ１１１に予め大量の高粘性体１を収容しておき、第二ピストンポンプ１２０に頻繁に高粘性体１を供給することが可能である。
また、第一シリンダ１１１と第二シリンダ１２１とを搬送経路で連通することにより、空気が高粘性体１に巻き込まれることを防止しつつ、容易に高粘性体１を第一ピストンポンプ１１０から第二ピストンポンプ１２０に供給することが可能である。
また、第二ピストンポンプ１２０の第二シリンダ１２１の内径Ｒ２を（少なくとも第一シリンダ１１１の内径Ｒ１よりも）小さく設定することにより、第二ピストンポンプ１２０から吐出される高粘性体１の重量精度を向上することが可能である。
従って、取り出し装置１００は、容易かつ重量精度良く比較的少量の高粘性体１を取り出すことが可能である。

また、取り出し装置１００は、
第一切替弁１４０が開放状態かつ第二切替弁１５０が閉塞状態のときに第一ピストン１１２が第一シリンダ１１１に没入する方向に摺動するとともに第二ピストン１２２が第二シリンダ１２１から突出する方向に摺動することにより、第一シリンダ１１１に収容された高粘性体１を搬送経路を通じて搬送して第二シリンダ１２１に吸入し、
第一切替弁１４０を閉塞状態に切り替えるとともに第二切替弁１５０を開放状態に切り替え、第二ピストン１２２が第二シリンダ１２１に没入する方向に摺動することにより吐出経路の他端（本実施形態の場合、ノズル１７０の取り出し口１７０ａ）から高粘性体１を吐出する。
このように構成することにより、第二シリンダ１２１に吸入された高粘性体１が搬送経路を通じて第一シリンダ１１１に戻ることなく、第二シリンダ１２１に収容された高粘性体１を確実に吐出経路の他端から吐出することが可能である。

また、取り出し装置１００は、
吐出経路の他端から吐出される高粘性体１が所定量に達したときに、第二ピストン１２２を第二シリンダ１２１から突出する方向に摺動させる（吐出経路に残留する高粘性体１をサックバックする）。
このように構成することにより、取り出し装置１００の吐出経路の他端において吐出経路に残留する高粘性体１と吐出経路の他端から吐出された高粘性体１とをきれいに切り分けることが可能であり、ひいては取り出された高粘性体１の重量精度の向上に寄与する。

また、取り出し装置１００は、
第二ピストンポンプ１２０と搬送経路との接続部（本実施形態の場合、第二シリンダ１２１と第二ブロック１３２との当接部）において第二ピストンポンプ１２０と搬送経路とを着脱可能とする。
このように構成することにより、搬送経路内に高粘性体１が充填されていない状態から第一ピストンポンプ１１０から第二ピストンポンプ１２０に供給する作業を行う場合に第二シリンダ１２１に空気が巻き込まれることを防止することが可能であるとともに、搬送経路の清掃が容易となる。

以上の如く、本発明に係る高粘性体取り出し方法の実施の一形態は、
予め第一ピストンポンプ１１０に収容された高粘性体１を第一ピストンポンプ１１０から吐出し、一端が第一ピストンポンプ１１０に接続された搬送経路を通じて第一ピストンポンプ１１０から吐出された高粘性体１を搬送し、搬送経路を通じて搬送された高粘性体１を搬送経路の他端に接続されるとともに第一ピストンポンプ１１０の内径（より厳密には第一シリンダ１１１の内径）よりも小さい内径の第二ピストンポンプ１２０に吸入する搬送工程Ｓ１１００と、
搬送経路の中途部を閉塞し、第二ピストンポンプ１２０と外部とを連通する吐出経路を開放し、第二ピストンポンプ１２０に吸入された高粘性体１を第二ピストンポンプ１２０から吐出し、第二ピストンポンプ１２０から吐出された高粘性体１を吐出経路を通じて外部に取り出す取り出し工程Ｓ１２００と、
を具備する。
このように構成することにより、容易かつ重量精度良く比較的少量の高粘性体１を取り出すことが可能である。

また、本発明に係る高粘性体取り出し方法の実施の一形態は、
取り出し工程Ｓ１２００において、
外部に取り出された高粘性体１が所定量に達したときに、第二ピストンポンプ１２０を動作させて吐出経路に残留する高粘性体１を吸入する（サックバックする）。
このように構成することにより、取り出し装置１００の吐出経路の他端（ノズル１７０の先端部）において吐出経路に残留する高粘性体１と吐出経路の他端から吐出された高粘性体１とをきれいに切り分けることが可能であり、ひいては取り出された高粘性体１の重量精度の向上に寄与する。

また、本発明に係る高粘性体取り出し方法の実施の一形態は、
取り出し工程Ｓ１２００において、
外部に吐出された高粘性体１を容器２に収容し、容器２に収容された高粘性体１が所定量に達したときに、吐出経路から吐出される高粘性体１の吐出方向を中心軸として容器２を回転させる。
このように構成することにより、吐出経路の他端（ノズル１７０の先端部）で高粘性体１がねじ切られるので、吐出経路に残留する高粘性体１と吐出経路の他端から吐出された高粘性体１とをきれいに切り分けることが可能であり、ひいては取り出された高粘性体１の重量精度の向上に寄与する。

本発明に係る高粘性体取り出し装置の実施の一形態を示す側面断面図。 本発明に係る高粘性体取り出し装置の実施の一形態の搬送工程開始時の状態を示す側面断面図。 本発明に係る高粘性体取り出し装置の実施の一形態の搬送工程初期の状態を示す側面断面図。 本発明に係る高粘性体取り出し装置の実施の一形態の搬送工程中期の状態を示す側面断面図。 本発明に係る高粘性体取り出し装置の実施の一形態の搬送工程後期の状態を示す側面断面図。 本発明に係る高粘性体取り出し装置の実施の一形態の取り出し工程時の状態を示す側面断面図。 取り出された高粘性体を容器に収容する手順を示す図。 本発明に係る高粘性体取り出し方法の実施の一形態を示すフロー図。

符号の説明

１ 高粘性体
２ 容器
１００ 取り出し装置（高粘性体取り出し装置）
１１０ 第一ピストンポンプ
１１１ 第一シリンダ
１１２ 第一ピストン
１２０ 第二ピストンポンプ
１２１ 第二シリンダ
１２２ 第二ピストン
１４０ 第一切替弁
１５０ 第二切替弁

Claims (7)

1. 高粘性体を収容する第一シリンダおよび前記第一シリンダの内周面に液密的かつ摺動可能に当接する第一ピストンを有し、前記第一ピストンが前記第一シリンダに没入する方向に摺動することにより前記第一シリンダに収容された高粘性体を吐出する第一ピストンポンプと、
   前記第一シリンダの内径よりも小さい内径を有する第二シリンダおよび前記第二シリンダの内周面に液密的かつ摺動可能に当接する第二ピストンを有し、前記第二ピストンが前記第二シリンダから突出する方向に摺動することにより前記高粘性体を前記第二シリンダに吸入するとともに、前記第二ピストンが前記第二シリンダに没入する方向に摺動することにより前記第二シリンダに吸入された高粘性体を吐出する第二ピストンポンプと、
   前記第一シリンダと前記第二シリンダとを連通する搬送経路と、
   前記搬送経路の中途部に配置され、前記第一シリンダと前記第二シリンダとを前記搬送経路が連通する開放状態および前記搬送経路の中途部が閉塞された閉塞状態のいずれかの状態に切り替える第一切替弁と、
   前記第二シリンダと外部とを連通する吐出経路と、
   前記吐出経路の中途部に配置され、前記第二シリンダと外部とを前記吐出経路が連通する開放状態および前記吐出経路の中途部が閉塞された閉塞状態のいずれかの状態に切り替える第二切替弁と、
   を具備する高粘性体取り出し装置。
2. 前記第一切替弁が開放状態かつ前記第二切替弁が閉塞状態のときに前記第一ピストンが前記第一シリンダに没入する方向に摺動するとともに前記第二ピストンが前記第二シリンダから突出する方向に摺動することにより、前記第一シリンダに収容された高粘性体を前記搬送経路を通じて搬送して前記第二シリンダに吸入し、
   前記第一切替弁を閉塞状態に切り替えるとともに前記第二切替弁を開放状態に切り替え、前記第二ピストンが前記第二シリンダに没入する方向に摺動することにより前記吐出経路の他端から前記高粘性体を吐出する請求項１に記載の高粘性体取り出し装置。
3. 前記吐出経路の他端から吐出される前記高粘性体が所定量に達したときに、前記第二ピストンを前記第二シリンダから突出する方向に摺動させる請求項２に記載の高粘性体取り出し装置。
4. 前記第二ピストンポンプと前記搬送経路との接続部において前記第二ピストンポンプと前記搬送経路とを着脱可能とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の高粘性体取り出し装置。
5. 予め第一ピストンポンプに収容された高粘性体を前記第一ピストンポンプから吐出し、一端が前記第一ピストンポンプに接続された搬送経路を通じて前記第一ピストンポンプから吐出された高粘性体を搬送し、前記搬送経路を通じて搬送された高粘性体を前記搬送経路の他端に接続されるとともに前記第一ピストンポンプの内径よりも小さい内径の第二ピストンポンプに吸入する搬送工程と、
   前記搬送経路の中途部を閉塞し、前記第二ピストンポンプと外部とを連通する吐出経路を開放し、前記第二ピストンポンプに吸入された高粘性体を前記第二ピストンポンプから吐出し、前記第二ピストンポンプから吐出された高粘性体を前記吐出経路を通じて外部に取り出す取り出し工程と、
   を具備する高粘性体取り出し方法。
6. 前記取り出し工程において、
   外部に取り出された前記高粘性体が所定量に達したときに、前記第二ピストンポンプを動作させて前記吐出経路に残留する高粘性体を吸入する請求項５に記載の高粘性体取り出し方法。
7. 前記取り出し工程において、
   外部に吐出された前記高粘性体を容器に注入し、前記容器に注入された前記高粘性体が所定量に達したときに、前記吐出経路から吐出される高粘性体の吐出方向を中心軸として前記容器を回転させる請求項５または請求項６に記載の高粘性体取り出し方法。

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