マイクロチューブ
【課題】ＩＣチップをチューブ本体に対して強固に装填でき、遠心分離が可能で、使用温度幅が大きい場合にも問題なく適用できる汎用性に優れたマイクロチューブを提供する。
【解決手段】チューブ本体１と、チューブ本体１の下部の下筒壁５に装着されるチップホルダー３と、チップホルダー３の内部に配置されるＩＣチップ４とを備えている。チップホルダー３は、フランジ部８と、下筒壁５の内面に圧入される圧入栓部９とからなる。ＩＣチップ４をフランジ部８で保持し、ＩＣチップ４の外面を覆う状態で圧入栓部９を２次成形して、ＩＣチップ４をフランジ部８と圧入栓部９との間にインサート固定する。圧入栓部９は、栓本体２１とチップシール部２２とで構成する。栓本体２１の周面に形成した通気部２３を介して、下筒壁５の内部で膨張する空気を下筒壁５の外部へ放出できるようにする。
【解決手段】チューブ本体１と、チューブ本体１の下部の下筒壁５に装着されるチップホルダー３と、チップホルダー３の内部に配置されるＩＣチップ４とを備えている。チップホルダー３は、フランジ部８と、下筒壁５の内面に圧入される圧入栓部９とからなる。ＩＣチップ４をフランジ部８で保持し、ＩＣチップ４の外面を覆う状態で圧入栓部９を２次成形して、ＩＣチップ４をフランジ部８と圧入栓部９との間にインサート固定する。圧入栓部９は、栓本体２１とチップシール部２２とで構成する。栓本体２１の周面に形成した通気部２３を介して、下筒壁５の内部で膨張する空気を下筒壁５の外部へ放出できるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療、生化学、分子生物学などの分野において、分析、試験、実験などを行なう際に使用されるマイクロチューブに関し、なかでもチューブ内の試料の固有情報や関連情報を記録するための非接触式のＩＣチップを備えているマイクロチューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のマイクロチューブにおいて、チューブ本体に設けた２次元バーコードで、チューブ内の試料の固有情報や関連情報を表示することが公知である（特許文献１）。そこでは、２次元バーコードが印字されたラベルをチューブ本体の底面に貼り付けている。このように２次元バーコードを備えたマイクロチューブは、手軽に利用できるものの、情報の書き換えや新たな情報を追加できない点に不利がある。
【０００３】
特許文献２の容器においては、容器本体の底部にＩＣチップを封入している。ＩＣチップは、容器本体を成形する際に肉壁内に埋設するか、ＩＣチップが埋設されたプラスチック片（チップホルダー）を容器本体に貼着するなどにより、容器本体と一体化するとなっている。特許文献３の試料収納用ミニチューブにおいては、チューブ本体の下端にフランジ状の接続部を形成し、接続部の下面にＩＣチップが組み込まれたＩＣタグ収納部（チップホルダー）を接合している。ＩＣタグ収納部の底面には、下向きに開口する収容凹部が形成してあり、この収容凹部の上壁にＩＣチップやアンテナコイルなどが組み込んである。特許文献３には、ＩＣタグ収納部を接続部に対して着脱する実施例も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２５８９５号公報（段落番号００１７、図２）
【特許文献２】特開２００１−３４０４２６号公報（段落番号００１０、図１）
【特許文献３】特開２００５−２５７５７３号公報（段落番号００３１、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
容器本体の底部にＩＣチップが封入してある特許文献２の容器によれば、２次元バーコードを備えている特許文献１のマイクロチューブに比べて、より大量のデータをＩＣチップに格納でき、さらに、データの書き換えや新たなデータの追記を簡便に行なえる。特許文献３の試料収納用ミニチューブにも同様の特長がある。しかし、特許文献２の容器では、容器本体を成形する際にＩＣチップを底部の肉壁内に埋設するとなっているが、現状の成形技術ではＩＣチップを肉壁内に埋設することはできない。ＩＣチップを金型内の成形空間に宙釣り状に支持することができないからである。因みに、特許文献２の容器において、ＩＣチップが埋設されたプラスチック片を容器本体に貼着することは、技術的になんら問題はない。
【０００６】
同様に、特許文献３の試料収納用ミニチューブにおいては、チューブ本体とは別体のＩＣタグ収納部を容器本体の接続部に接続するので、上記のような加工上の問題は解消される。しかし、ＩＣチップやアンテナコイルをＩＣタグ収納部の下向きに開口する収容凹部に組み付けるので、ＩＣチップやアンテナコイルが露出するのを避けられず、使用時の耐久性に問題がある。収容凹部に溶融樹脂を流し込んで封止すると、ＩＣチップやアンテナコイルが露出するのを解消できるが、余分な手間が掛かり、チューブ本体とは別体のＩＣタグ収納部を設けることも相俟って、試料収納用ミニチューブの全体コストが嵩んでしまう。
【０００７】
マイクロチューブのチューブ本体は、耐水性と耐薬品性に優れたポリプロピレンで形成することが多いが、結晶性プラスチックからなるポリプロピレンは接着性が悪く、先のような封止樹脂を強固に固定できない点にも問題がある。本発明者等は、ポリプロピレン製のマイクロチューブにおける封止樹脂の封止強度を実験により確認した。その結果、例えばマイナス４０℃の低温で保存していた試料収納用ミニチューブを８０℃前後にまで加熱するような場合に、ＩＣチップの収容凹部内の空気の膨張によって、封止樹脂が収容凹部から押し出された。このように、少なくともマイクロチューブがポリプロピレンで形成してある場合であって、その使用温度幅が大きい場合には、封止作用が損なわれてしまうため実用上問題がある。
【０００８】
マイクロチューブは遠心分離機に装填されて、チューブに収容した試料を遠心分離することがあり、その場合にはチューブ本体の下端に配置したＩＣチップおよびチップホルダーに大きな遠心力がかかる。そのため、遠心分離を行なうマイクロチューブにおいては、大きな遠心力が作用する際に、ＩＣチップおよびチップホルダーがチューブ本体から分離することがあってはならない。しかし、少なくとも特許文献２・３のマイクロチューブには、その点の配慮が見受けられない。
【０００９】
本発明の目的は、ＩＣチップをチューブ本体に対してより簡単な構造で強固に装填でき、さらに大きな遠心力にも充分に耐えてＩＣチップの装填状態を常に適正に保持し続けることができるマイクロチューブを提供することにある。
本発明の目的は、使用温度幅が大きい場合であっても問題なく適用できる汎用性に優れたマイクロチューブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るマイクロチューブは、図２に示すように、チューブ本体１と、チューブ本体１の下部の下筒壁５に装着されるチップホルダー３と、チップホルダー３の内部に配置されるＩＣチップ４とを備えている。チップホルダー３は、フランジ部８と、下筒壁５の内面に圧入される圧入栓部９とを一体化して構成する。詳しくは、ＩＣチップ４をフランジ部８で保持し、ＩＣチップ４の外面を覆う状態で圧入栓部９を２次成形して、ＩＣチップ４をフランジ部８と圧入栓部９との間にインサート固定する（図１参照）。
【００１１】
圧入栓部９は、下筒壁５の内面に圧入される栓本体２１と、栓本体２１の下面に設けられるチップシール部２２とで構成する。栓本体２１の周面に形成した通気部２３を介して、下筒壁５の内部で膨張する空気を下筒壁５の外部へ放出できるようにする。
【００１２】
図３に示すように、フランジ部８の圧入栓部９との接合面に、ＩＣチップ４を収容する装填部１２を凹み形成する。装填部１２の内周面に複数の保持突起１８を形成する。ＩＣチップ４を装填部１２に装填した状態において、ＩＣチップ４の周縁を保持突起１８で挟持固定する。
【００１３】
圧入栓部９を２次成形した状態において、装填部１２の外面を圧入栓部９のチップシール部２２で封止する。
【００１４】
フランジ部８に、下筒壁５の筒端面で受け止められるストッパー面１４を設ける。ストッパー面１４の一部に、通気部２３に連通する通気切欠１５を形成する。
【００１５】
下筒壁５の内部に下すぼまりテーパー状の集液部６を設ける。栓本体２１の内部に、集液部６の外面を保持する下すぼまりテーパー状の保持穴２４を形成する。フランジ部８の圧入栓部９との接合面に突設したリブ壁１３を、圧入栓部９の２次成形時に栓本体２１の肉壁内にインサートする。
【００１６】
図８に示すように、下筒壁５と圧入栓部９との間に、互いに嵌係合してチップホルダー３の装着状態を保持する嵌合溝３１と嵌合突起３２とを設ける。
【００１７】
下筒壁５の内面に嵌合溝３１を形成し、圧入栓部９の栓本体２１の周面に嵌合突起３２を形成する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、ＩＣチップ４をチップホルダー３の内部に配置し、チップホルダー３をチューブ本体１の下筒壁５に圧入することにより、ＩＣチップ４をチューブ本体１と一体化した。また、フランジ部８と圧入栓部９とでチップホルダー３を構成し、フランジ部８の外面側に圧入栓部９を２次成形して、両者８・９の間にＩＣチップ４を固定するようにした。
【００１９】
上記のように、ＩＣチップ４をフランジ部８と圧入栓部９との間にインサート固定すると、ＩＣチップの外面を樹脂封止する場合に比べて、形状および寸法精度に優れたチップホルダー３を形成することができる。また、形状や寸法精度に優れた圧入栓部９を下筒壁５に圧入して、これら両者５・９の間の摩擦力によってチップホルダー３の装着状態を保持するので、ＩＣチップ４をチューブ本体１に対してより簡単な構造で強固に装填できる。圧入栓部９を下筒壁５に圧入した状態における摩擦力のばらつきもない。したがって、チューブ本体１に収容した試料を遠心分離する場合であっても、大きな遠心力にも充分に耐えてチップホルダー３の装填状態を常に適正に保持し続けることができ、ＩＣチップ４を備えたマイクロチューブの汎用性を拡大できる。
【００２０】
下筒壁５に圧入される栓本体２１とチップシール部２２とで圧入栓部９を構成し、栓本体２１の周面に通気部２３を設けると、下筒壁５の内部で膨張する空気を通気部２３を介して下筒壁５の外部へ放出できる。したがって、マイクロチューブの使用温度幅が大きい場合であっても、下筒壁５の内部空気の膨張によって、チップホルダー３が下筒壁５から分離するのを確実に防止して、マイクロチューブの汎用性をさらに拡大できる。
【００２１】
フランジ部８の装填部１２に装填したＩＣチップ４を、装填部１２の内面に設けた保持突起１８で挟持固定すると、ＩＣチップ４を装填部１２に対して適正に位置決めした状態で固定できる。また、２次成形を行なう過程で、装填部１２に流入する溶融樹脂によってＩＣチップ４が遊動するのを防止して、ＩＣチップ４を適正な位置にインサート固定できる。したがって、ＩＣチップ４とリーダライターとの間の通信を常に適正に確立できる信頼性に優れたマイクロチューブが得られる。
【００２２】
圧入栓部９を２次成形した状態において、装填部１２に入り込んだチップシール部２２でＩＣチップ４を封止すると、ＩＣチップ４の外面全体をフランジ部８と圧入栓部９とで覆って周囲の環境からＩＣチップ４を遮断し、水密状および気密状に封止固定できる。したがって、あらゆる使用環境下でマイクロチューブを使用できることとなり、その適用範囲をさらに拡大できる。また、ＩＣチップ４をチップシール部２２で水密状および気密状に封止固定するので、マイクロチューブを繰り返し使用するときのＩＣチップ４の劣化や変質がなく、したがってＩＣチップ４とリーダライターとの間の通信を、高い信頼性の許に行なえる。
【００２３】
フランジ部８にストッパー面１４を設けると、チップホルダー３を下筒壁５に圧入する際に、ストッパー面１４を下筒壁５の筒端面で受け止めて、チップホルダー３が下筒壁５の内部に過剰に圧入されるのを防止できる。したがってチップホルダー３を下筒壁５に対して常に適正に装填できる。ストッパー面１４の一部に、通気部２３に連通する通気切欠１５を形成すると、下筒壁５の内部で膨張する空気を、下筒壁５の外部へ向かって通気部２３と通気切欠１５を介してさらに確実に放出できる。チップホルダー３を再使用する場合には、通気切欠１５に指先や爪を引っ掛けてチップホルダー３を下筒壁５から抜き外し操作することにより、より簡便にチップホルダー３を取り外すことができる。
【００２４】
栓本体２１の内部に保持穴２４を形成し、フランジ部８に設けたリブ壁１３を、圧入栓部９の２次成形時に栓本体２１の肉壁内にインサートすると、栓本体２１が過剰に弾性変形されるのをリブ壁１３で規制して、栓本体２１を下筒壁５に適正に密着できる。また、２次成形される圧入栓部９とフランジ部８との接合強度を、リブ壁１３の表面積の分だけ増強して両者８・９を強固に一体化できる。
【００２５】
下筒壁５と圧入栓部９との間に、互いに嵌係合する嵌合溝３１と嵌合突起３２を設けると、筒壁５と圧入栓部９との間の摩擦力に加えて、嵌合溝３１と嵌合突起３２との機械的な係合力によっても、チップホルダー３を分離不能に保持し固定できる。したがって、チップホルダー３をチューブ本体１に対してさらに強固に固定できる。とくに、マイナス８０℃で保存したマイクロチューブを冷凍庫から取り出す際に、チューブ本体１に衝撃や、大きな外力が作用するような場合でも、チップホルダー３の装着状態を保持して、チップホルダー３の装填状態を適正に保持し続けることができる。
【００２６】
弾性変形しやすい圧入栓部９の側に嵌合突起３２を形成すると、圧入栓部９を２次成形したのち、嵌合突起３２を弾性変形させながら支障なく離型することができる。したがって、圧入栓部９に比べて弾性変形しにくい下筒壁５に嵌合突起３２を形成する場合に比べて成形用金型を簡素化して、チップホルダー３の製造に要するコストを削減できる。なお、チューブ本体１の側に嵌合突起３２を形成する場合には、金型を無理抜きする際に嵌合突起３２が変形するおそれがあり、これを避けるには金型を分割する必要があるため、成形用金型の構造が複雑になるのを避けられない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るＩＣチップの装着構造を示す断面図である。
【図２】マイクロチューブの一部を破断した分解断面図である。
【図３】チップホルダーを構成するフランジ部の斜視図である。
【図４】チップホルダーの斜視図である。
【図５】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】チップホルダーの別の実施例を示す斜視図である。
【図７】チップホルダーのさらに別の実施例を示す正面図である。
【図８】マイクロチューブの別の実施例を示す断面図である。
【図９】図８におけるチップホルダーの嵌合構造を示す断面図である。
【図１０】マイクロチューブのさらに別の実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（実施例） 図１ないし図５は本発明に係るマイクロチューブの実施例を示す。図２においてマイクロチューブは、チューブ本体１と、チューブ本体１の開口を開閉するキャップ２と、チューブ本体１に装着されるチップホルダー３と、チップホルダー３の内部に配置されるＩＣチップ４とで構成する。チューブ本体１の過半下部には円筒状の下筒壁５が設けてあり、下筒壁５の内部には下すぼまりテーパー状の集液部６が設けてある。集液部６より上側の筒内空間に試料液が収容される。
【００２９】
下筒壁５の下端は、集液部６の下端の丸められた部分より下方に突設してあり、したがって、チューブ本体１は下筒壁５を脚体にして机上や台上に自立することができる。キャップ２はチューブ本体１の開口周囲壁にねじ込み装着されており、キャップ２をつかんで締緩操作することによりチューブ本体１に対して着脱できる。チューブ本体１およびキャップ２は、例えば透明なポリプロピレンを素材とする射出成形品からなり、チューブ本体１と下筒壁５と集液部６とは一体に成形してある。
【００３０】
チップホルダー３は、フランジ部８と、フランジ部８より上側の圧入栓部９とを一体化して構成してあり、両者８・９の接合面の間にＩＣチップ４が埋設固定してある。その詳細は後述する。ＩＣチップ４は、正方形の基板の上面に微細なＩＣモジュールとアンテナコイルなどを実装して構成した非接触式の近接型のＲＦＩＤであり、その一辺の長さは２．５ｍｍである。
【００３１】
図３に示すように、フランジ部８は、ポリアミドを素材とする円盤状の射出成形品からなり、圧入栓部９との接合面の側に、円形の接合座１１が凹み形成され、接合座１１の中央にＩＣチップ４を収容する装填部１２が凹み形成してある。接合座１１の周囲４個所には、補強用のリブ壁１３が上向きに突設してあり、これらのリブ壁１３の基端を囲む平坦面は、下筒壁５の筒端面と接当するストッパー面１４になっている。ストッパー面１４の外直径寸法は、下筒壁５の内径寸法より大きく設定してあり、その対向する２個所には、通気切欠１５と、圧入栓部９用のゲート凹部１６とが凹み形成してある。
【００３２】
図１に示すように、フランジ部８の下面側には、長円状の位置決め凹部１７が形成してある。正方形の装填部１２の辺部周面のそれぞれには、部分円弧状の保持突起１８が突設してある。ＩＣチップ４を装填部１２に押し込むと、その周側面が保持突起１８を弾性変形させながら、装填部１２の底面で受け止められ、これにより、ＩＣチップ４は４個の保持突起１８で抜け外れ不能に挟持固定される。
【００３３】
圧入栓部９はシリコーンゴム製の射出成形品からなり、上記のようにＩＣチップ４が装填された状態のフランジ部８を成形金型に装填した状態で２次成形することにより、フランジ部８と一体化される。得られた、圧入栓部９は、下筒壁５の内面に圧入される丸軸状の栓本体２１と、栓本体２１の下面に設けられるチップシール部２２を一体に備えている。図２に示すように、自由状態における丸軸状の栓本体２１の直径寸法Ｄ１は、下筒壁５の内径寸法Ｄ２より大きく設定してあり、図１に示すように、圧入栓部９を下筒壁５に圧入した状態では、栓本体２１が弾性変形した状態で下筒壁５に密着する。なお、この実施例における栓本体２１の直径寸法Ｄ１は９．２ｍｍ、下筒壁５の内径寸法Ｄ２は８．８ｍｍとした。
【００３４】
栓本体２１の周面の一個所には、平坦面からなる通気部２３が形成してある。また、栓本体２１の内部には、集液部６の下部外面を保持する下すぼまりテーパー状の保持穴２４が、上向きに開口する状態で形成してある。圧入栓部９を下筒壁５に圧入した状態においては、栓本体２１と同様に保持穴２４も弾性変形した状態で集液部６に密着する。栓本体２１の上端周縁には、上すぼまりテーパー状の圧入案内面２５が形成してあり、栓本体２１の下部周縁には、下すぼまりテーパー状の逃げ面２６が形成してある。逃げ面２６は、圧入栓部９を下筒壁５に圧入する際に、ストッパー面１４を下筒壁５に確実に接当させるために設けてある。
【００３５】
先に説明したように、圧入栓部９は２次成形によって形成するが、そのとき、通気部２３の成形位置を、フランジ部８に設けた通気切欠１５の位置と一致させるために、成形金型に装填したフランジ部８を位置決め凹部１７で位置決めしている。２次成形時のシリコーンゴムは、フランジ部８に設けたゲート凹部１６から成形空間に注入されて、栓本体２１、およびチップシール部２２を形成する。このとき、フランジ部８のリブ壁１３が、栓本体２１の肉壁の内部にインサートされて栓本体２１を補強し、栓本体２１が過剰に弾性変形するのを規制する。
【００３６】
ゲート凹部１６から成形空間に注入されたシリコーンゴムの一部は、ストッパー面１４を介して接合座１１に流動し、さらに装填部１２に流入することによりチップシール部２２を形成する。このように、装填部１２に嵌め込んだＩＣチップ４は、２次成形された圧入栓部９とフランジ部８との間にインサート固定されて、チップシール部２２によって確実に封止される。したがって、マイクロチューブが、結露しやすい環境や、霜あるいは氷が付着しやすい環境で使用される場合であっても、ＩＣチップ４を確実に封止し保護できる。
【００３７】
以上のように構成したマイクロチューブは、図１に示すように、チップホルダー３をチューブ本体１の下筒壁５に下面側から圧入して、チューブ本体１と一体化する。このとき、チップホルダー３が過剰に押し込まれるのを防ぐために、ストッパー面１４を下筒壁５の下端面で受け止めている。チップホルダー３を下筒壁５に装着した状態においては、栓本体２１の周面が下筒壁５の内面に密着し、さらに保持穴２４が集液部６に外接している。この状態のマイクロチューブは、フランジ部８および下筒壁５を脚体にして自立することができる。
【００３８】
上記のように、栓本体２１の周面が下筒壁５の内面に密着した状態において、図５に示すように、通気部２３と下筒壁５との間には通気路２８が確保されている。したがって、マイクロチューブの使用温度幅が大きい場合であっても、下筒壁５の内部の空気の膨張によって、チップホルダー３が抜け外れるのを確実に防止できる。たとえば、マイナス４０℃の低温で保存していたマイクロチューブを８０℃前後にまで加熱するような場合であっても、膨張した空気を通気路２８と通気切欠１５を介して下筒壁５の外へ放出して、下筒壁５の内圧が周辺空間の圧力より大きくなるのを防止できる。チップホルダー３は繰り返し使用することができ、その場合には、通気切欠１５を指先や爪を引っ掛けるための取り外し部として利用することにより、チップホルダー３を下筒壁５から容易に取り外すことができる。
【００３９】
以上のように構成したマイクロチューブで遠心分離を行なう場合に、チップホルダー３が大きな遠心力に耐えて、下筒壁５に対して装着状態を維持し続けることができるか否かの耐久試験を行なった。具体的には、卓上型の遠心分離機のローターに、上記の実施例で説明したチップホルダー３が圧入されたチューブ本体１を装填し、ローターを３０秒間駆動して、チップホルダー３の下筒壁５に対する装着状態の変化を確認した。ローターに装填した状態におけるチューブ本体１の傾斜角度は水平面に対して４５度であった。また、チップホルダー３の重量は０．４４ｇ、チップホルダー３の回転半径は４８ｍｍであった。ローターの駆動回転数は１００００ｒｐｍとした。この試験条件でチップホルダー３に作用する抜出力（遠心力の傾斜方向の分力）は６１ｇｆとなる。耐久試験の結果、チップホルダー３の下筒壁５に対する装着状態に変化はなく、実施例で説明したマイクロチューブが、チューブ本体１に収容した試料を遠心分離する用途にも問題なく使用できることを確認した。
【００４０】
チップホルダー３に内蔵したＩＣチップ４に対する試料の固有情報や関連情報の書き込みは、たとえば、一群のチューブ本体１をチューブラックに立てた状態で、リーダライターをチップホルダー３のフランジ部８の下面に接近させて行なうことができる。また、データの書き換えや新たなデータの追記なども同様にして行なうことができる。
【００４１】
図６および図７のそれぞれに、チップホルダー３の別の実施例を示す。図６においては、丸軸状の栓本体２１の周面の一部に部分円弧状の溝からなる通気部２３を形成した。他は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。図７以下においても同じとする。必要があれば、溝状の通気部２３は栓本体２１の周面の複数箇所に形成することができる。
【００４２】
図７においては、丸軸状の栓本体２１の周面に圧入リング３０を多段状に形成し、各圧入リング３０に平坦な通気部２３を設けるようにした。この場合には、膨張した空気は各通気部２３と、各圧入リング３０の間の隙間を通過しながら放出される。
【００４３】
図８および図９はマイクロチューブの別の実施例を示す。そこでは、下筒壁５と圧入栓部９の嵌合部分に、互いに嵌係合する嵌合溝３１と嵌合突起３２を設けて、チップホルダー３がチューブ本体１から抜け外れるのを防止できるようにした。詳しくは、下筒壁５の内面下部に嵌合溝３１を周回状に形成し、圧入栓部９の栓本体２１の周面に、嵌合溝３１と嵌係合する嵌合突起３２を周回状に形成した。嵌合溝３１の凹み深さは０．１ｍｍとし、筒軸方向の凹み長さは２．２ｍｍとした。なお、この実施例におけるチューブ本体１の試料の容量は０．５ｍｌであり、そのため集液部６の下端が下筒壁５の下端より高い位置に設けられ、集液部６の下端にゲート軸部３３が下向きに突設してある。そのため、圧入栓部９に保持穴２４に換えて、ゲート軸部３３と係合する係合穴３４を形成した。
【００４４】
上記のように、圧入栓部９を下筒壁５に圧入したとき、嵌合突起３２と嵌合溝３１を嵌係合させると、下筒壁５と圧入栓部９との間の摩擦力に加えて、嵌合溝３１と嵌合突起３２との機械的な係合力によっても、チップホルダー３を分離不能に保持し固定できる。したがって、チップホルダー３をチューブ本体１に対してさらに強固に固定できる。例えば、マイナス８０℃で保存したマイクロチューブを冷凍庫から取り出す際に、チューブ本体１に衝撃が作用するような場合でも、チップホルダー３の装着状態を保持することができる。また、チューブ本体１に収容した試料を遠心分離する場合であっても、大きな遠心力にも充分に耐えてチップホルダー３の装填状態を常に適正に保持し続けることができる。
【００４５】
また、弾性変形しやすいシリコーンゴム製の圧入栓部９に嵌合突起３２を形成すると、圧入栓部９を２次成形したのち、嵌合突起３２を弾性変形させながら離型することができる。したがって、下筒壁５に嵌合突起３２を形成する場合に比べて成形用金型を簡素化して、チップホルダー３の製造に要するコストを削減できる。因みに、ポリプロピレンを素材とするチューブ本体１の側に嵌合突起３２を形成する場合には、金型を無理抜きする際に嵌合突起３２が変形するおそれがあり、これを避けるには金型を分割する必要があるので成形用金型の構造が複雑になりやすい。
【００４６】
図１０はマイクロチューブのさらに別の実施例を示す断面図である。そこでは、図１から図５で説明したマイクロチューブと同様に、試料の容量が１．０ｍｌであるチューブ本体１に、図８および図９で説明したチップホルダー３を装着している。そのため、圧入栓部９に下すぼまりテーパー状の保持穴２４を設け、集液部６の下部外面を保持穴２４で保持できるようにした。
【００４７】
上記の実施例では、下筒壁５の直径がチューブ本体１の直径と同じである場合について説明したが、その必要はなく、下筒壁５の直径はチューブ本体１の直径とは無関係に大小に変更することができる。例えば、チューブ本体１の直径より大きな直径の筒体を別途形成しておき、筒体の上端内部にチューブ本体１を圧入して一体化し、筒体の下部を下筒壁５とすることができる。下筒壁５の断面は円形である必要はなく、多角形や楕円形などに変更することができる。その場合の栓本体２１の断面は、下筒壁５の断面形状に対応して形成するとよい。
【００４８】
圧入栓部９の形成素材はシリコーンゴムが好適ではあるが、必要があれば天然ゴム、あるいはウレタンゴム、ふっ素ゴム、その他の合成ゴムなどで形成することができる。フランジ部８の形成素材は、ポリアミドである必要はなく、ポリカーボネイトやポリブチレンテレフタレートなどを素材にして形成することができる。ＩＣチップ４は、フランジ部８の大きさの範囲内でチップ基板を大きく形成し、より大きなアンテナコイルを備えている形態とすることができる。リブ壁１３は筒壁状に形成することができる。
【００４９】
チューブ本体１によっては、集液部６の下端が、下筒壁５の下端より充分に高い位置に設けてある場合があるが、こうした場合には、下すぼまりテーパー状の保持穴２４に換えて、ストレート穴からなる逃げ穴を形成することができる。
【００５０】
必要があれば、集液部６と保持穴２４との間、あるいはゲート軸部３３と係合穴３４との間にも嵌合突起３２および嵌合溝３１を設けて、チップホルダー３のチューブ本体１に対する組付け強度を増強することができる。さらに必要があれば、圧入栓部９を下筒壁５に外嵌する状態で圧入して、チップホルダー３とチューブ本体１と一体化することができる。その場合にも、下筒壁５と圧入栓部９との間に、互いに嵌係合する嵌合溝３１と嵌合突起３２を設けることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ チューブ本体
３ チップホルダー
４ ＩＣチップ
５ 下筒壁
８ フランジ部
９ 圧入栓部
１２ 装填部
２１ 栓本体
２２ チップシール部
２３ 通気部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療、生化学、分子生物学などの分野において、分析、試験、実験などを行なう際に使用されるマイクロチューブに関し、なかでもチューブ内の試料の固有情報や関連情報を記録するための非接触式のＩＣチップを備えているマイクロチューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のマイクロチューブにおいて、チューブ本体に設けた２次元バーコードで、チューブ内の試料の固有情報や関連情報を表示することが公知である（特許文献１）。そこでは、２次元バーコードが印字されたラベルをチューブ本体の底面に貼り付けている。このように２次元バーコードを備えたマイクロチューブは、手軽に利用できるものの、情報の書き換えや新たな情報を追加できない点に不利がある。
【０００３】
特許文献２の容器においては、容器本体の底部にＩＣチップを封入している。ＩＣチップは、容器本体を成形する際に肉壁内に埋設するか、ＩＣチップが埋設されたプラスチック片（チップホルダー）を容器本体に貼着するなどにより、容器本体と一体化するとなっている。特許文献３の試料収納用ミニチューブにおいては、チューブ本体の下端にフランジ状の接続部を形成し、接続部の下面にＩＣチップが組み込まれたＩＣタグ収納部（チップホルダー）を接合している。ＩＣタグ収納部の底面には、下向きに開口する収容凹部が形成してあり、この収容凹部の上壁にＩＣチップやアンテナコイルなどが組み込んである。特許文献３には、ＩＣタグ収納部を接続部に対して着脱する実施例も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２５８９５号公報（段落番号００１７、図２）
【特許文献２】特開２００１−３４０４２６号公報（段落番号００１０、図１）
【特許文献３】特開２００５−２５７５７３号公報（段落番号００３１、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
容器本体の底部にＩＣチップが封入してある特許文献２の容器によれば、２次元バーコードを備えている特許文献１のマイクロチューブに比べて、より大量のデータをＩＣチップに格納でき、さらに、データの書き換えや新たなデータの追記を簡便に行なえる。特許文献３の試料収納用ミニチューブにも同様の特長がある。しかし、特許文献２の容器では、容器本体を成形する際にＩＣチップを底部の肉壁内に埋設するとなっているが、現状の成形技術ではＩＣチップを肉壁内に埋設することはできない。ＩＣチップを金型内の成形空間に宙釣り状に支持することができないからである。因みに、特許文献２の容器において、ＩＣチップが埋設されたプラスチック片を容器本体に貼着することは、技術的になんら問題はない。
【０００６】
同様に、特許文献３の試料収納用ミニチューブにおいては、チューブ本体とは別体のＩＣタグ収納部を容器本体の接続部に接続するので、上記のような加工上の問題は解消される。しかし、ＩＣチップやアンテナコイルをＩＣタグ収納部の下向きに開口する収容凹部に組み付けるので、ＩＣチップやアンテナコイルが露出するのを避けられず、使用時の耐久性に問題がある。収容凹部に溶融樹脂を流し込んで封止すると、ＩＣチップやアンテナコイルが露出するのを解消できるが、余分な手間が掛かり、チューブ本体とは別体のＩＣタグ収納部を設けることも相俟って、試料収納用ミニチューブの全体コストが嵩んでしまう。
【０００７】
マイクロチューブのチューブ本体は、耐水性と耐薬品性に優れたポリプロピレンで形成することが多いが、結晶性プラスチックからなるポリプロピレンは接着性が悪く、先のような封止樹脂を強固に固定できない点にも問題がある。本発明者等は、ポリプロピレン製のマイクロチューブにおける封止樹脂の封止強度を実験により確認した。その結果、例えばマイナス４０℃の低温で保存していた試料収納用ミニチューブを８０℃前後にまで加熱するような場合に、ＩＣチップの収容凹部内の空気の膨張によって、封止樹脂が収容凹部から押し出された。このように、少なくともマイクロチューブがポリプロピレンで形成してある場合であって、その使用温度幅が大きい場合には、封止作用が損なわれてしまうため実用上問題がある。
【０００８】
マイクロチューブは遠心分離機に装填されて、チューブに収容した試料を遠心分離することがあり、その場合にはチューブ本体の下端に配置したＩＣチップおよびチップホルダーに大きな遠心力がかかる。そのため、遠心分離を行なうマイクロチューブにおいては、大きな遠心力が作用する際に、ＩＣチップおよびチップホルダーがチューブ本体から分離することがあってはならない。しかし、少なくとも特許文献２・３のマイクロチューブには、その点の配慮が見受けられない。
【０００９】
本発明の目的は、ＩＣチップをチューブ本体に対してより簡単な構造で強固に装填でき、さらに大きな遠心力にも充分に耐えてＩＣチップの装填状態を常に適正に保持し続けることができるマイクロチューブを提供することにある。
本発明の目的は、使用温度幅が大きい場合であっても問題なく適用できる汎用性に優れたマイクロチューブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るマイクロチューブは、図２に示すように、チューブ本体１と、チューブ本体１の下部の下筒壁５に装着されるチップホルダー３と、チップホルダー３の内部に配置されるＩＣチップ４とを備えている。チップホルダー３は、フランジ部８と、下筒壁５の内面に圧入される圧入栓部９とを一体化して構成する。詳しくは、ＩＣチップ４をフランジ部８で保持し、ＩＣチップ４の外面を覆う状態で圧入栓部９を２次成形して、ＩＣチップ４をフランジ部８と圧入栓部９との間にインサート固定する（図１参照）。
【００１１】
圧入栓部９は、下筒壁５の内面に圧入される栓本体２１と、栓本体２１の下面に設けられるチップシール部２２とで構成する。栓本体２１の周面に形成した通気部２３を介して、下筒壁５の内部で膨張する空気を下筒壁５の外部へ放出できるようにする。
【００１２】
図３に示すように、フランジ部８の圧入栓部９との接合面に、ＩＣチップ４を収容する装填部１２を凹み形成する。装填部１２の内周面に複数の保持突起１８を形成する。ＩＣチップ４を装填部１２に装填した状態において、ＩＣチップ４の周縁を保持突起１８で挟持固定する。
【００１３】
圧入栓部９を２次成形した状態において、装填部１２の外面を圧入栓部９のチップシール部２２で封止する。
【００１４】
フランジ部８に、下筒壁５の筒端面で受け止められるストッパー面１４を設ける。ストッパー面１４の一部に、通気部２３に連通する通気切欠１５を形成する。
【００１５】
下筒壁５の内部に下すぼまりテーパー状の集液部６を設ける。栓本体２１の内部に、集液部６の外面を保持する下すぼまりテーパー状の保持穴２４を形成する。フランジ部８の圧入栓部９との接合面に突設したリブ壁１３を、圧入栓部９の２次成形時に栓本体２１の肉壁内にインサートする。
【００１６】
図８に示すように、下筒壁５と圧入栓部９との間に、互いに嵌係合してチップホルダー３の装着状態を保持する嵌合溝３１と嵌合突起３２とを設ける。
【００１７】
下筒壁５の内面に嵌合溝３１を形成し、圧入栓部９の栓本体２１の周面に嵌合突起３２を形成する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、ＩＣチップ４をチップホルダー３の内部に配置し、チップホルダー３をチューブ本体１の下筒壁５に圧入することにより、ＩＣチップ４をチューブ本体１と一体化した。また、フランジ部８と圧入栓部９とでチップホルダー３を構成し、フランジ部８の外面側に圧入栓部９を２次成形して、両者８・９の間にＩＣチップ４を固定するようにした。
【００１９】
上記のように、ＩＣチップ４をフランジ部８と圧入栓部９との間にインサート固定すると、ＩＣチップの外面を樹脂封止する場合に比べて、形状および寸法精度に優れたチップホルダー３を形成することができる。また、形状や寸法精度に優れた圧入栓部９を下筒壁５に圧入して、これら両者５・９の間の摩擦力によってチップホルダー３の装着状態を保持するので、ＩＣチップ４をチューブ本体１に対してより簡単な構造で強固に装填できる。圧入栓部９を下筒壁５に圧入した状態における摩擦力のばらつきもない。したがって、チューブ本体１に収容した試料を遠心分離する場合であっても、大きな遠心力にも充分に耐えてチップホルダー３の装填状態を常に適正に保持し続けることができ、ＩＣチップ４を備えたマイクロチューブの汎用性を拡大できる。
【００２０】
下筒壁５に圧入される栓本体２１とチップシール部２２とで圧入栓部９を構成し、栓本体２１の周面に通気部２３を設けると、下筒壁５の内部で膨張する空気を通気部２３を介して下筒壁５の外部へ放出できる。したがって、マイクロチューブの使用温度幅が大きい場合であっても、下筒壁５の内部空気の膨張によって、チップホルダー３が下筒壁５から分離するのを確実に防止して、マイクロチューブの汎用性をさらに拡大できる。
【００２１】
フランジ部８の装填部１２に装填したＩＣチップ４を、装填部１２の内面に設けた保持突起１８で挟持固定すると、ＩＣチップ４を装填部１２に対して適正に位置決めした状態で固定できる。また、２次成形を行なう過程で、装填部１２に流入する溶融樹脂によってＩＣチップ４が遊動するのを防止して、ＩＣチップ４を適正な位置にインサート固定できる。したがって、ＩＣチップ４とリーダライターとの間の通信を常に適正に確立できる信頼性に優れたマイクロチューブが得られる。
【００２２】
圧入栓部９を２次成形した状態において、装填部１２に入り込んだチップシール部２２でＩＣチップ４を封止すると、ＩＣチップ４の外面全体をフランジ部８と圧入栓部９とで覆って周囲の環境からＩＣチップ４を遮断し、水密状および気密状に封止固定できる。したがって、あらゆる使用環境下でマイクロチューブを使用できることとなり、その適用範囲をさらに拡大できる。また、ＩＣチップ４をチップシール部２２で水密状および気密状に封止固定するので、マイクロチューブを繰り返し使用するときのＩＣチップ４の劣化や変質がなく、したがってＩＣチップ４とリーダライターとの間の通信を、高い信頼性の許に行なえる。
【００２３】
フランジ部８にストッパー面１４を設けると、チップホルダー３を下筒壁５に圧入する際に、ストッパー面１４を下筒壁５の筒端面で受け止めて、チップホルダー３が下筒壁５の内部に過剰に圧入されるのを防止できる。したがってチップホルダー３を下筒壁５に対して常に適正に装填できる。ストッパー面１４の一部に、通気部２３に連通する通気切欠１５を形成すると、下筒壁５の内部で膨張する空気を、下筒壁５の外部へ向かって通気部２３と通気切欠１５を介してさらに確実に放出できる。チップホルダー３を再使用する場合には、通気切欠１５に指先や爪を引っ掛けてチップホルダー３を下筒壁５から抜き外し操作することにより、より簡便にチップホルダー３を取り外すことができる。
【００２４】
栓本体２１の内部に保持穴２４を形成し、フランジ部８に設けたリブ壁１３を、圧入栓部９の２次成形時に栓本体２１の肉壁内にインサートすると、栓本体２１が過剰に弾性変形されるのをリブ壁１３で規制して、栓本体２１を下筒壁５に適正に密着できる。また、２次成形される圧入栓部９とフランジ部８との接合強度を、リブ壁１３の表面積の分だけ増強して両者８・９を強固に一体化できる。
【００２５】
下筒壁５と圧入栓部９との間に、互いに嵌係合する嵌合溝３１と嵌合突起３２を設けると、筒壁５と圧入栓部９との間の摩擦力に加えて、嵌合溝３１と嵌合突起３２との機械的な係合力によっても、チップホルダー３を分離不能に保持し固定できる。したがって、チップホルダー３をチューブ本体１に対してさらに強固に固定できる。とくに、マイナス８０℃で保存したマイクロチューブを冷凍庫から取り出す際に、チューブ本体１に衝撃や、大きな外力が作用するような場合でも、チップホルダー３の装着状態を保持して、チップホルダー３の装填状態を適正に保持し続けることができる。
【００２６】
弾性変形しやすい圧入栓部９の側に嵌合突起３２を形成すると、圧入栓部９を２次成形したのち、嵌合突起３２を弾性変形させながら支障なく離型することができる。したがって、圧入栓部９に比べて弾性変形しにくい下筒壁５に嵌合突起３２を形成する場合に比べて成形用金型を簡素化して、チップホルダー３の製造に要するコストを削減できる。なお、チューブ本体１の側に嵌合突起３２を形成する場合には、金型を無理抜きする際に嵌合突起３２が変形するおそれがあり、これを避けるには金型を分割する必要があるため、成形用金型の構造が複雑になるのを避けられない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るＩＣチップの装着構造を示す断面図である。
【図２】マイクロチューブの一部を破断した分解断面図である。
【図３】チップホルダーを構成するフランジ部の斜視図である。
【図４】チップホルダーの斜視図である。
【図５】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】チップホルダーの別の実施例を示す斜視図である。
【図７】チップホルダーのさらに別の実施例を示す正面図である。
【図８】マイクロチューブの別の実施例を示す断面図である。
【図９】図８におけるチップホルダーの嵌合構造を示す断面図である。
【図１０】マイクロチューブのさらに別の実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（実施例） 図１ないし図５は本発明に係るマイクロチューブの実施例を示す。図２においてマイクロチューブは、チューブ本体１と、チューブ本体１の開口を開閉するキャップ２と、チューブ本体１に装着されるチップホルダー３と、チップホルダー３の内部に配置されるＩＣチップ４とで構成する。チューブ本体１の過半下部には円筒状の下筒壁５が設けてあり、下筒壁５の内部には下すぼまりテーパー状の集液部６が設けてある。集液部６より上側の筒内空間に試料液が収容される。
【００２９】
下筒壁５の下端は、集液部６の下端の丸められた部分より下方に突設してあり、したがって、チューブ本体１は下筒壁５を脚体にして机上や台上に自立することができる。キャップ２はチューブ本体１の開口周囲壁にねじ込み装着されており、キャップ２をつかんで締緩操作することによりチューブ本体１に対して着脱できる。チューブ本体１およびキャップ２は、例えば透明なポリプロピレンを素材とする射出成形品からなり、チューブ本体１と下筒壁５と集液部６とは一体に成形してある。
【００３０】
チップホルダー３は、フランジ部８と、フランジ部８より上側の圧入栓部９とを一体化して構成してあり、両者８・９の接合面の間にＩＣチップ４が埋設固定してある。その詳細は後述する。ＩＣチップ４は、正方形の基板の上面に微細なＩＣモジュールとアンテナコイルなどを実装して構成した非接触式の近接型のＲＦＩＤであり、その一辺の長さは２．５ｍｍである。
【００３１】
図３に示すように、フランジ部８は、ポリアミドを素材とする円盤状の射出成形品からなり、圧入栓部９との接合面の側に、円形の接合座１１が凹み形成され、接合座１１の中央にＩＣチップ４を収容する装填部１２が凹み形成してある。接合座１１の周囲４個所には、補強用のリブ壁１３が上向きに突設してあり、これらのリブ壁１３の基端を囲む平坦面は、下筒壁５の筒端面と接当するストッパー面１４になっている。ストッパー面１４の外直径寸法は、下筒壁５の内径寸法より大きく設定してあり、その対向する２個所には、通気切欠１５と、圧入栓部９用のゲート凹部１６とが凹み形成してある。
【００３２】
図１に示すように、フランジ部８の下面側には、長円状の位置決め凹部１７が形成してある。正方形の装填部１２の辺部周面のそれぞれには、部分円弧状の保持突起１８が突設してある。ＩＣチップ４を装填部１２に押し込むと、その周側面が保持突起１８を弾性変形させながら、装填部１２の底面で受け止められ、これにより、ＩＣチップ４は４個の保持突起１８で抜け外れ不能に挟持固定される。
【００３３】
圧入栓部９はシリコーンゴム製の射出成形品からなり、上記のようにＩＣチップ４が装填された状態のフランジ部８を成形金型に装填した状態で２次成形することにより、フランジ部８と一体化される。得られた、圧入栓部９は、下筒壁５の内面に圧入される丸軸状の栓本体２１と、栓本体２１の下面に設けられるチップシール部２２を一体に備えている。図２に示すように、自由状態における丸軸状の栓本体２１の直径寸法Ｄ１は、下筒壁５の内径寸法Ｄ２より大きく設定してあり、図１に示すように、圧入栓部９を下筒壁５に圧入した状態では、栓本体２１が弾性変形した状態で下筒壁５に密着する。なお、この実施例における栓本体２１の直径寸法Ｄ１は９．２ｍｍ、下筒壁５の内径寸法Ｄ２は８．８ｍｍとした。
【００３４】
栓本体２１の周面の一個所には、平坦面からなる通気部２３が形成してある。また、栓本体２１の内部には、集液部６の下部外面を保持する下すぼまりテーパー状の保持穴２４が、上向きに開口する状態で形成してある。圧入栓部９を下筒壁５に圧入した状態においては、栓本体２１と同様に保持穴２４も弾性変形した状態で集液部６に密着する。栓本体２１の上端周縁には、上すぼまりテーパー状の圧入案内面２５が形成してあり、栓本体２１の下部周縁には、下すぼまりテーパー状の逃げ面２６が形成してある。逃げ面２６は、圧入栓部９を下筒壁５に圧入する際に、ストッパー面１４を下筒壁５に確実に接当させるために設けてある。
【００３５】
先に説明したように、圧入栓部９は２次成形によって形成するが、そのとき、通気部２３の成形位置を、フランジ部８に設けた通気切欠１５の位置と一致させるために、成形金型に装填したフランジ部８を位置決め凹部１７で位置決めしている。２次成形時のシリコーンゴムは、フランジ部８に設けたゲート凹部１６から成形空間に注入されて、栓本体２１、およびチップシール部２２を形成する。このとき、フランジ部８のリブ壁１３が、栓本体２１の肉壁の内部にインサートされて栓本体２１を補強し、栓本体２１が過剰に弾性変形するのを規制する。
【００３６】
ゲート凹部１６から成形空間に注入されたシリコーンゴムの一部は、ストッパー面１４を介して接合座１１に流動し、さらに装填部１２に流入することによりチップシール部２２を形成する。このように、装填部１２に嵌め込んだＩＣチップ４は、２次成形された圧入栓部９とフランジ部８との間にインサート固定されて、チップシール部２２によって確実に封止される。したがって、マイクロチューブが、結露しやすい環境や、霜あるいは氷が付着しやすい環境で使用される場合であっても、ＩＣチップ４を確実に封止し保護できる。
【００３７】
以上のように構成したマイクロチューブは、図１に示すように、チップホルダー３をチューブ本体１の下筒壁５に下面側から圧入して、チューブ本体１と一体化する。このとき、チップホルダー３が過剰に押し込まれるのを防ぐために、ストッパー面１４を下筒壁５の下端面で受け止めている。チップホルダー３を下筒壁５に装着した状態においては、栓本体２１の周面が下筒壁５の内面に密着し、さらに保持穴２４が集液部６に外接している。この状態のマイクロチューブは、フランジ部８および下筒壁５を脚体にして自立することができる。
【００３８】
上記のように、栓本体２１の周面が下筒壁５の内面に密着した状態において、図５に示すように、通気部２３と下筒壁５との間には通気路２８が確保されている。したがって、マイクロチューブの使用温度幅が大きい場合であっても、下筒壁５の内部の空気の膨張によって、チップホルダー３が抜け外れるのを確実に防止できる。たとえば、マイナス４０℃の低温で保存していたマイクロチューブを８０℃前後にまで加熱するような場合であっても、膨張した空気を通気路２８と通気切欠１５を介して下筒壁５の外へ放出して、下筒壁５の内圧が周辺空間の圧力より大きくなるのを防止できる。チップホルダー３は繰り返し使用することができ、その場合には、通気切欠１５を指先や爪を引っ掛けるための取り外し部として利用することにより、チップホルダー３を下筒壁５から容易に取り外すことができる。
【００３９】
以上のように構成したマイクロチューブで遠心分離を行なう場合に、チップホルダー３が大きな遠心力に耐えて、下筒壁５に対して装着状態を維持し続けることができるか否かの耐久試験を行なった。具体的には、卓上型の遠心分離機のローターに、上記の実施例で説明したチップホルダー３が圧入されたチューブ本体１を装填し、ローターを３０秒間駆動して、チップホルダー３の下筒壁５に対する装着状態の変化を確認した。ローターに装填した状態におけるチューブ本体１の傾斜角度は水平面に対して４５度であった。また、チップホルダー３の重量は０．４４ｇ、チップホルダー３の回転半径は４８ｍｍであった。ローターの駆動回転数は１００００ｒｐｍとした。この試験条件でチップホルダー３に作用する抜出力（遠心力の傾斜方向の分力）は６１ｇｆとなる。耐久試験の結果、チップホルダー３の下筒壁５に対する装着状態に変化はなく、実施例で説明したマイクロチューブが、チューブ本体１に収容した試料を遠心分離する用途にも問題なく使用できることを確認した。
【００４０】
チップホルダー３に内蔵したＩＣチップ４に対する試料の固有情報や関連情報の書き込みは、たとえば、一群のチューブ本体１をチューブラックに立てた状態で、リーダライターをチップホルダー３のフランジ部８の下面に接近させて行なうことができる。また、データの書き換えや新たなデータの追記なども同様にして行なうことができる。
【００４１】
図６および図７のそれぞれに、チップホルダー３の別の実施例を示す。図６においては、丸軸状の栓本体２１の周面の一部に部分円弧状の溝からなる通気部２３を形成した。他は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。図７以下においても同じとする。必要があれば、溝状の通気部２３は栓本体２１の周面の複数箇所に形成することができる。
【００４２】
図７においては、丸軸状の栓本体２１の周面に圧入リング３０を多段状に形成し、各圧入リング３０に平坦な通気部２３を設けるようにした。この場合には、膨張した空気は各通気部２３と、各圧入リング３０の間の隙間を通過しながら放出される。
【００４３】
図８および図９はマイクロチューブの別の実施例を示す。そこでは、下筒壁５と圧入栓部９の嵌合部分に、互いに嵌係合する嵌合溝３１と嵌合突起３２を設けて、チップホルダー３がチューブ本体１から抜け外れるのを防止できるようにした。詳しくは、下筒壁５の内面下部に嵌合溝３１を周回状に形成し、圧入栓部９の栓本体２１の周面に、嵌合溝３１と嵌係合する嵌合突起３２を周回状に形成した。嵌合溝３１の凹み深さは０．１ｍｍとし、筒軸方向の凹み長さは２．２ｍｍとした。なお、この実施例におけるチューブ本体１の試料の容量は０．５ｍｌであり、そのため集液部６の下端が下筒壁５の下端より高い位置に設けられ、集液部６の下端にゲート軸部３３が下向きに突設してある。そのため、圧入栓部９に保持穴２４に換えて、ゲート軸部３３と係合する係合穴３４を形成した。
【００４４】
上記のように、圧入栓部９を下筒壁５に圧入したとき、嵌合突起３２と嵌合溝３１を嵌係合させると、下筒壁５と圧入栓部９との間の摩擦力に加えて、嵌合溝３１と嵌合突起３２との機械的な係合力によっても、チップホルダー３を分離不能に保持し固定できる。したがって、チップホルダー３をチューブ本体１に対してさらに強固に固定できる。例えば、マイナス８０℃で保存したマイクロチューブを冷凍庫から取り出す際に、チューブ本体１に衝撃が作用するような場合でも、チップホルダー３の装着状態を保持することができる。また、チューブ本体１に収容した試料を遠心分離する場合であっても、大きな遠心力にも充分に耐えてチップホルダー３の装填状態を常に適正に保持し続けることができる。
【００４５】
また、弾性変形しやすいシリコーンゴム製の圧入栓部９に嵌合突起３２を形成すると、圧入栓部９を２次成形したのち、嵌合突起３２を弾性変形させながら離型することができる。したがって、下筒壁５に嵌合突起３２を形成する場合に比べて成形用金型を簡素化して、チップホルダー３の製造に要するコストを削減できる。因みに、ポリプロピレンを素材とするチューブ本体１の側に嵌合突起３２を形成する場合には、金型を無理抜きする際に嵌合突起３２が変形するおそれがあり、これを避けるには金型を分割する必要があるので成形用金型の構造が複雑になりやすい。
【００４６】
図１０はマイクロチューブのさらに別の実施例を示す断面図である。そこでは、図１から図５で説明したマイクロチューブと同様に、試料の容量が１．０ｍｌであるチューブ本体１に、図８および図９で説明したチップホルダー３を装着している。そのため、圧入栓部９に下すぼまりテーパー状の保持穴２４を設け、集液部６の下部外面を保持穴２４で保持できるようにした。
【００４７】
上記の実施例では、下筒壁５の直径がチューブ本体１の直径と同じである場合について説明したが、その必要はなく、下筒壁５の直径はチューブ本体１の直径とは無関係に大小に変更することができる。例えば、チューブ本体１の直径より大きな直径の筒体を別途形成しておき、筒体の上端内部にチューブ本体１を圧入して一体化し、筒体の下部を下筒壁５とすることができる。下筒壁５の断面は円形である必要はなく、多角形や楕円形などに変更することができる。その場合の栓本体２１の断面は、下筒壁５の断面形状に対応して形成するとよい。
【００４８】
圧入栓部９の形成素材はシリコーンゴムが好適ではあるが、必要があれば天然ゴム、あるいはウレタンゴム、ふっ素ゴム、その他の合成ゴムなどで形成することができる。フランジ部８の形成素材は、ポリアミドである必要はなく、ポリカーボネイトやポリブチレンテレフタレートなどを素材にして形成することができる。ＩＣチップ４は、フランジ部８の大きさの範囲内でチップ基板を大きく形成し、より大きなアンテナコイルを備えている形態とすることができる。リブ壁１３は筒壁状に形成することができる。
【００４９】
チューブ本体１によっては、集液部６の下端が、下筒壁５の下端より充分に高い位置に設けてある場合があるが、こうした場合には、下すぼまりテーパー状の保持穴２４に換えて、ストレート穴からなる逃げ穴を形成することができる。
【００５０】
必要があれば、集液部６と保持穴２４との間、あるいはゲート軸部３３と係合穴３４との間にも嵌合突起３２および嵌合溝３１を設けて、チップホルダー３のチューブ本体１に対する組付け強度を増強することができる。さらに必要があれば、圧入栓部９を下筒壁５に外嵌する状態で圧入して、チップホルダー３とチューブ本体１と一体化することができる。その場合にも、下筒壁５と圧入栓部９との間に、互いに嵌係合する嵌合溝３１と嵌合突起３２を設けることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ チューブ本体
３ チップホルダー
４ ＩＣチップ
５ 下筒壁
８ フランジ部
９ 圧入栓部
１２ 装填部
２１ 栓本体
２２ チップシール部
２３ 通気部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ本体（１）と、チューブ本体（１）の下部の下筒壁（５）に装着されるチップホルダー（３）と、チップホルダー（３）の内部に配置されるＩＣチップ（４）とを備えているマイクロチューブであって、
チップホルダー（３）は、フランジ部（８）と、下筒壁（５）の内面に圧入される圧入栓部（９）とを一体化して構成されており、
ＩＣチップ（４）をフランジ部（８）で保持し、ＩＣチップ（４）の外面を覆う状態で圧入栓部（９）を２次成形して、ＩＣチップ（４）がフランジ部（８）と圧入栓部（９）との間にインサート固定してあることを特徴とするマイクロチューブ。
【請求項２】
圧入栓部（９）が、下筒壁（５）の内面に圧入される栓本体（２１）と、栓本体（２１）の下面に設けられるチップシール部（２２）とで構成されており、
栓本体（２１）の周面に形成した通気部（２３）を介して、下筒壁（５）の内部で膨張する空気を下筒壁（５）の外部へ放出できる請求項１に記載のマイクロチューブ。
【請求項３】
フランジ部（８）の圧入栓部（９）との接合面に、ＩＣチップ（４）を収容する装填部（１２）が凹み形成されており、
装填部（１２）の内周面に複数の保持突起（１８）が形成されており、
ＩＣチップ（４）を装填部（１２）に装填した状態において、ＩＣチップ（４）の周縁が保持突起（１８）で挟持固定してある請求項１または２に記載のマイクロチューブ。
【請求項４】
圧入栓部（９）を２次成形した状態において、装填部（１２）の外面が圧入栓部（９）のチップシール部（２２）で封止してある請求項２または３に記載のマイクロチューブ。
【請求項５】
フランジ部（８）に、下筒壁（５）の筒端面で受け止められるストッパー面（１４）が設けられており、
ストッパー面（１４）の一部に、通気部（２３）に連通する通気切欠（１５）が形成してある請求項２、３または４に記載のマイクロチューブ。
【請求項６】
下筒壁（５）の内部に下すぼまりテーパー状の集液部（６）が設けられており、
栓本体（２１）の内部に、集液部（６）の外面を保持する下すぼまりテーパー状の保持穴（２４）が形成されており、
フランジ部（８）の圧入栓部（９）との接合面に突設したリブ壁（１３）が、圧入栓部（９）の２次成形時に栓本体（２１）の肉壁内にインサートしてある請求項２から５のいずれかひとつに記載のマイクロチューブ。
【請求項７】
下筒壁（５）と圧入栓部（９）との間に、互いに嵌係合してチップホルダー（３）の装着状態を保持する嵌合溝（３１）と嵌合突起（３２）とが設けてある請求項１から６のいずれかひとつに記載のマイクロチューブ。
【請求項８】
下筒壁（５）の内面に嵌合溝（３１）が形成され、圧入栓部（９）の栓本体（２１）の周面に嵌合突起（３２）が形成してある請求項７に記載のマイクロチューブ。
【請求項１】
チューブ本体（１）と、チューブ本体（１）の下部の下筒壁（５）に装着されるチップホルダー（３）と、チップホルダー（３）の内部に配置されるＩＣチップ（４）とを備えているマイクロチューブであって、
チップホルダー（３）は、フランジ部（８）と、下筒壁（５）の内面に圧入される圧入栓部（９）とを一体化して構成されており、
ＩＣチップ（４）をフランジ部（８）で保持し、ＩＣチップ（４）の外面を覆う状態で圧入栓部（９）を２次成形して、ＩＣチップ（４）がフランジ部（８）と圧入栓部（９）との間にインサート固定してあることを特徴とするマイクロチューブ。
【請求項２】
圧入栓部（９）が、下筒壁（５）の内面に圧入される栓本体（２１）と、栓本体（２１）の下面に設けられるチップシール部（２２）とで構成されており、
栓本体（２１）の周面に形成した通気部（２３）を介して、下筒壁（５）の内部で膨張する空気を下筒壁（５）の外部へ放出できる請求項１に記載のマイクロチューブ。
【請求項３】
フランジ部（８）の圧入栓部（９）との接合面に、ＩＣチップ（４）を収容する装填部（１２）が凹み形成されており、
装填部（１２）の内周面に複数の保持突起（１８）が形成されており、
ＩＣチップ（４）を装填部（１２）に装填した状態において、ＩＣチップ（４）の周縁が保持突起（１８）で挟持固定してある請求項１または２に記載のマイクロチューブ。
【請求項４】
圧入栓部（９）を２次成形した状態において、装填部（１２）の外面が圧入栓部（９）のチップシール部（２２）で封止してある請求項２または３に記載のマイクロチューブ。
【請求項５】
フランジ部（８）に、下筒壁（５）の筒端面で受け止められるストッパー面（１４）が設けられており、
ストッパー面（１４）の一部に、通気部（２３）に連通する通気切欠（１５）が形成してある請求項２、３または４に記載のマイクロチューブ。
【請求項６】
下筒壁（５）の内部に下すぼまりテーパー状の集液部（６）が設けられており、
栓本体（２１）の内部に、集液部（６）の外面を保持する下すぼまりテーパー状の保持穴（２４）が形成されており、
フランジ部（８）の圧入栓部（９）との接合面に突設したリブ壁（１３）が、圧入栓部（９）の２次成形時に栓本体（２１）の肉壁内にインサートしてある請求項２から５のいずれかひとつに記載のマイクロチューブ。
【請求項７】
下筒壁（５）と圧入栓部（９）との間に、互いに嵌係合してチップホルダー（３）の装着状態を保持する嵌合溝（３１）と嵌合突起（３２）とが設けてある請求項１から６のいずれかひとつに記載のマイクロチューブ。
【請求項８】
下筒壁（５）の内面に嵌合溝（３１）が形成され、圧入栓部（９）の栓本体（２１）の周面に嵌合突起（３２）が形成してある請求項７に記載のマイクロチューブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２２７０６７（Ｐ２０１１−２２７０６７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２２４３（Ｐ２０１１−７２２４３）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（５９１００９０９３）マクセル精器株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（５９１００９０９３）マクセル精器株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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