流体微量吐出用シリンジ
【課題】耐薬品性良好、微量吐出可能なシリンジを提供する。
【解決手段】ボデイ１は一端に締め付けナット８を持つ内径減少金具２を形成し、貫通する穴３にシリンジ４を挿入保持している。シリンジ４はＰＦＡ等透明樹脂材のチューブ状とし一端は細径にしてノズル５を形成する。丸棒状のピストン６はシリンジ４の内径より若干細い外径とし、シリンジ４の開放端７より挿入する。締め付けナット８を締めるとボデイ１の内径が減少しシリンジ４を掴着すると共にシリンジ４の内径をも減少さしシール部９を形成する。ピストン６が左右に摺動できる程度に締め付けナット８の締め付け力を加減する。
【解決手段】ボデイ１は一端に締め付けナット８を持つ内径減少金具２を形成し、貫通する穴３にシリンジ４を挿入保持している。シリンジ４はＰＦＡ等透明樹脂材のチューブ状とし一端は細径にしてノズル５を形成する。丸棒状のピストン６はシリンジ４の内径より若干細い外径とし、シリンジ４の開放端７より挿入する。締め付けナット８を締めるとボデイ１の内径が減少しシリンジ４を掴着すると共にシリンジ４の内径をも減少さしシール部９を形成する。ピストン６が左右に摺動できる程度に締め付けナット８の締め付け力を加減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ガス、薬品、接着剤、ペースト等の流体の分析、液送、塗布に於いて微量の吐出、吸入に使用するシリンジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ＤＮＡ分析、液晶の塗布、メタノールの液送等でナノリットル、ピコリットルの吐出量が要求される。インクジェット方式の吐出はピコリットルを達成している。しかしオイル状、ペースト等の液はインクジェット方式には不向きである。
【０００３】
流体の微量吐出装置に於いてシリンジポンプ方式（注射器と同じ構造のシリンジのピストンを押し込んでシリンジ内の液を吐出する方式）が極微量を精度良く吐出でき、高粘度液にも対応できるので多用されている。この微量吐出装置に於いてピストンの送り機構はリニヤスライド、ボールネジ、サーボモーター等を使用してサブミクロンの移動量を確保している。
【０００４】
シリンジもナノリットル、ピコリットルの吐出が可能なものが要求され、シリンジ内径が数１００ミクロンの微小なものが要求される。
【課題】
【０００５】
現在微量吐出にはガラスシリンジが多用されている。しかしながらガラスシリンジは
▲１▼ 耐薬品性の適、不適が多い。
▲２▼ ガラス筒の精密加工が必要。
▲３▼ 小径になるほどシール製作が困難である。
▲４▼ シールの磨耗が早く、調整も出来ないので耐圧力がばらつく。
▲５▼ 固体粒子を含む液はかじり易い。
▲６▼ 液の充填時に気泡を噛みこみ易く、除去しにくい。
▲７▼ 高価である。
▲８▼ シリンジとノズルは組み立てて使用するので、接合部に気泡が残る。
等の問題がある。金属シリンジや樹脂シリンジも同様である。
【解決手段】
【０００６】
フッソ樹脂チュウブの一端を細く絞りノズルとし、他端外周にチュウブの外径減少金具を設け、チュウブ内径より若干小径の丸棒状のピストンを挿入し、外径減少金具を調整してチュウブ外内径を減少さしピストンにチュウブを密接さす構造のシリンジを提供する。
【実施例１】
【０００７】
ボデイ１は一端に締め付けナット８を持つ内径減少金具２を形成し、貫通する穴３にシリンジ４を挿入保持している。シリンジ４はＰＦＡ等透明樹脂材のチューブ状とし一端は細径にしてノズル５を形成する。丸棒状のピストン６はシリンジ４の内径より若干細い外径とし、シリンジ４の開放端７より挿入する。締め付けナット８を締めるとボデイ１の内径が減少しシリンジ４を掴着すると共にシリンジ４の内径をも減少さしシール部９を形成する。ピストン６が左右に摺動できる程度に締め付けナット８の締め付け力を加減する。締め付けナット８を緩め、ピストン６を引き抜き、スポイド等でシリンジ４内に液を充填する。再びピストン６を少し挿入し、締め付けナット８を締める。ピストン６をシリンジ４内に少し押し込むと、ピストン６の断面積×押し込み量の体積の液がノズル５より吐出する。例えばピストン直径０．３ミリ、押し込み量０．０１ミリとすると僅か０．７ナノリットルの液を吐出することができる。
【０００８】
市販品のチュウブ、金属丸棒において極細のもの、例えばチュウブ内径０．２ミリ、金属丸棒０．１ミリを使用して押し込み量０．０１ミリとすると８０ピコリットルの微量吐出が可能となる。微量吐出には極細径のノズルを必要とするがシリンジ４と一体で成形しているので気泡残留が起き難く高粘度液にも適応。シリンジ４はやや軟質の材質のものとして、締め付けナットの調整で内外径増減を可能にしている。
【利点】
【０００９】
▲１▼ ガラス管の内径加工のような精密加工を必要としない。
▲２▼ シール部の構造が簡単で、耐圧力の調整が簡単に行える。
▲３▼ シリンジ４をＰＦＡチュウブ、ピストン６は金属丸棒をＰＦＡ被覆したものにすると接液部はすべてＰＦＡ材となり耐薬品性の優れたものになる。
▲４▼ シリンジ４、ノズル５は一体成形でき、気泡が残らず、液の滞留が無く、流れがスムースである。
▲５▼ ピストン６の押し込み中はシール部より離れていく方向になるので、固体粒子がかじらない。銀ペースト等の微量吐出が可能になる。
▲６▼ ノズル５部で圧着封止し液をいれて密閉して液体容器とできる。
▲７▼ ピストン６を抜いて、シリンジ４をピストン６と同径の他の直管ノズルの先端に装着し極細ノズルとして使用できる。
▲８▼ ピストン６の代わりに、圧力、流速、流量、導入時間を制御したエア、ガスを導入するとシリンジ４内の液を吐出するより安価な装置が可能となる。
▲９▼ ノズル５は加熱成形等で極細ノズルに加工できる。
▲１０▼ シリンジ４の内径、ピストン６の外径共に極細径で構成できるので微量吐出が容易に得られる。
【実施例２】
【００１０】
ボデイ１１は一端に締め付けナット１８を持つ内径減少金具１２を形成し、貫通する穴１３にシリンジ１４を挿入保持している。シリンジ１４はＰＦＡ等透明樹脂材のチューブ状とし一端は細径にしてノズル１５を形成する。シリンジの開放端１７にピストン挿入穴２０のあるスリーブ１９を挿入する。丸棒状のピストン１６は挿入穴２０の内径より若干細い外径とする。締め付けナット１８を締めるとボデイ１１の内径を減少し、シリンジ１４を掴着すると共に、スリーブ１９の内径も減少さしシール部２１を形成する。ピストン１６が左右に摺動できる程度に締め付けナット１８の締め付け力を加減する。
【００１１】
実施例１の場合シリンジ４とピストン６との直径方向スキマが僅かなので沈殿、分離する液のとき振っても混合しにくいが、実施例２の場合スキマが大で混合が容易になる。
【実施例３】
【００１２】
ボデイ３０は両端に締め付けナット３３，３４を設け、内径収縮用のコーン３１，３２を挿入している。シリンジ３５はボデイ３０の左側に挿入し、スリーブ３６は右側に挿入する。ピストン３７はスリーブ３６の内径より若干細くしている。シリンジ３５は締め付けナット３４でボデイ３０に固着し、ピストン３７は左右に摺動できるように締め付けナット３３の締め加減を調節する。
【００１３】
実施例３はシリンジ３５がシール部のスリーブ３６と分離しており、シール部のみの交換が可能となる。ボデイ３０の胴部にタンク管路、バルブ管路等の設置が容易となる。
スリーブ３６に換わりエア配管を挿入し、圧力、流速、流量、導入時間を制御したエア、ガスを導入するとシリンジ３５内の液を吐出できる。
締め付けナット３４側でもピストン３７を支えると、ピストン３７は２点で支えられるので、ふらつきが抑えられ高精度の移動が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００１４】
【図１】 実施例１の流体微量吐出シリンジの断面図
【図２】 実施例２の流体微量吐出シリンジの断面図
【図３】 実施例３の流体微量吐出シリンジの断面図
【技術分野】
【０００１】
ガス、薬品、接着剤、ペースト等の流体の分析、液送、塗布に於いて微量の吐出、吸入に使用するシリンジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ＤＮＡ分析、液晶の塗布、メタノールの液送等でナノリットル、ピコリットルの吐出量が要求される。インクジェット方式の吐出はピコリットルを達成している。しかしオイル状、ペースト等の液はインクジェット方式には不向きである。
【０００３】
流体の微量吐出装置に於いてシリンジポンプ方式（注射器と同じ構造のシリンジのピストンを押し込んでシリンジ内の液を吐出する方式）が極微量を精度良く吐出でき、高粘度液にも対応できるので多用されている。この微量吐出装置に於いてピストンの送り機構はリニヤスライド、ボールネジ、サーボモーター等を使用してサブミクロンの移動量を確保している。
【０００４】
シリンジもナノリットル、ピコリットルの吐出が可能なものが要求され、シリンジ内径が数１００ミクロンの微小なものが要求される。
【課題】
【０００５】
現在微量吐出にはガラスシリンジが多用されている。しかしながらガラスシリンジは
▲１▼ 耐薬品性の適、不適が多い。
▲２▼ ガラス筒の精密加工が必要。
▲３▼ 小径になるほどシール製作が困難である。
▲４▼ シールの磨耗が早く、調整も出来ないので耐圧力がばらつく。
▲５▼ 固体粒子を含む液はかじり易い。
▲６▼ 液の充填時に気泡を噛みこみ易く、除去しにくい。
▲７▼ 高価である。
▲８▼ シリンジとノズルは組み立てて使用するので、接合部に気泡が残る。
等の問題がある。金属シリンジや樹脂シリンジも同様である。
【解決手段】
【０００６】
フッソ樹脂チュウブの一端を細く絞りノズルとし、他端外周にチュウブの外径減少金具を設け、チュウブ内径より若干小径の丸棒状のピストンを挿入し、外径減少金具を調整してチュウブ外内径を減少さしピストンにチュウブを密接さす構造のシリンジを提供する。
【実施例１】
【０００７】
ボデイ１は一端に締め付けナット８を持つ内径減少金具２を形成し、貫通する穴３にシリンジ４を挿入保持している。シリンジ４はＰＦＡ等透明樹脂材のチューブ状とし一端は細径にしてノズル５を形成する。丸棒状のピストン６はシリンジ４の内径より若干細い外径とし、シリンジ４の開放端７より挿入する。締め付けナット８を締めるとボデイ１の内径が減少しシリンジ４を掴着すると共にシリンジ４の内径をも減少さしシール部９を形成する。ピストン６が左右に摺動できる程度に締め付けナット８の締め付け力を加減する。締め付けナット８を緩め、ピストン６を引き抜き、スポイド等でシリンジ４内に液を充填する。再びピストン６を少し挿入し、締め付けナット８を締める。ピストン６をシリンジ４内に少し押し込むと、ピストン６の断面積×押し込み量の体積の液がノズル５より吐出する。例えばピストン直径０．３ミリ、押し込み量０．０１ミリとすると僅か０．７ナノリットルの液を吐出することができる。
【０００８】
市販品のチュウブ、金属丸棒において極細のもの、例えばチュウブ内径０．２ミリ、金属丸棒０．１ミリを使用して押し込み量０．０１ミリとすると８０ピコリットルの微量吐出が可能となる。微量吐出には極細径のノズルを必要とするがシリンジ４と一体で成形しているので気泡残留が起き難く高粘度液にも適応。シリンジ４はやや軟質の材質のものとして、締め付けナットの調整で内外径増減を可能にしている。
【利点】
【０００９】
▲１▼ ガラス管の内径加工のような精密加工を必要としない。
▲２▼ シール部の構造が簡単で、耐圧力の調整が簡単に行える。
▲３▼ シリンジ４をＰＦＡチュウブ、ピストン６は金属丸棒をＰＦＡ被覆したものにすると接液部はすべてＰＦＡ材となり耐薬品性の優れたものになる。
▲４▼ シリンジ４、ノズル５は一体成形でき、気泡が残らず、液の滞留が無く、流れがスムースである。
▲５▼ ピストン６の押し込み中はシール部より離れていく方向になるので、固体粒子がかじらない。銀ペースト等の微量吐出が可能になる。
▲６▼ ノズル５部で圧着封止し液をいれて密閉して液体容器とできる。
▲７▼ ピストン６を抜いて、シリンジ４をピストン６と同径の他の直管ノズルの先端に装着し極細ノズルとして使用できる。
▲８▼ ピストン６の代わりに、圧力、流速、流量、導入時間を制御したエア、ガスを導入するとシリンジ４内の液を吐出するより安価な装置が可能となる。
▲９▼ ノズル５は加熱成形等で極細ノズルに加工できる。
▲１０▼ シリンジ４の内径、ピストン６の外径共に極細径で構成できるので微量吐出が容易に得られる。
【実施例２】
【００１０】
ボデイ１１は一端に締め付けナット１８を持つ内径減少金具１２を形成し、貫通する穴１３にシリンジ１４を挿入保持している。シリンジ１４はＰＦＡ等透明樹脂材のチューブ状とし一端は細径にしてノズル１５を形成する。シリンジの開放端１７にピストン挿入穴２０のあるスリーブ１９を挿入する。丸棒状のピストン１６は挿入穴２０の内径より若干細い外径とする。締め付けナット１８を締めるとボデイ１１の内径を減少し、シリンジ１４を掴着すると共に、スリーブ１９の内径も減少さしシール部２１を形成する。ピストン１６が左右に摺動できる程度に締め付けナット１８の締め付け力を加減する。
【００１１】
実施例１の場合シリンジ４とピストン６との直径方向スキマが僅かなので沈殿、分離する液のとき振っても混合しにくいが、実施例２の場合スキマが大で混合が容易になる。
【実施例３】
【００１２】
ボデイ３０は両端に締め付けナット３３，３４を設け、内径収縮用のコーン３１，３２を挿入している。シリンジ３５はボデイ３０の左側に挿入し、スリーブ３６は右側に挿入する。ピストン３７はスリーブ３６の内径より若干細くしている。シリンジ３５は締め付けナット３４でボデイ３０に固着し、ピストン３７は左右に摺動できるように締め付けナット３３の締め加減を調節する。
【００１３】
実施例３はシリンジ３５がシール部のスリーブ３６と分離しており、シール部のみの交換が可能となる。ボデイ３０の胴部にタンク管路、バルブ管路等の設置が容易となる。
スリーブ３６に換わりエア配管を挿入し、圧力、流速、流量、導入時間を制御したエア、ガスを導入するとシリンジ３５内の液を吐出できる。
締め付けナット３４側でもピストン３７を支えると、ピストン３７は２点で支えられるので、ふらつきが抑えられ高精度の移動が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００１４】
【図１】 実施例１の流体微量吐出シリンジの断面図
【図２】 実施例２の流体微量吐出シリンジの断面図
【図３】 実施例３の流体微量吐出シリンジの断面図
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッソ樹脂等のチュウブの一端を細く絞りノズルとし、他端外周にチュウブの外径減少金具を設け、チュウブ内径より若干小径の丸棒状のピストンを挿入し、外径減少金具を調整してチュウブ外内径を減少さしピストンにチュウブを密接さす構造のシリンジ。
【請求項１】
フッソ樹脂等のチュウブの一端を細く絞りノズルとし、他端外周にチュウブの外径減少金具を設け、チュウブ内径より若干小径の丸棒状のピストンを挿入し、外径減少金具を調整してチュウブ外内径を減少さしピストンにチュウブを密接さす構造のシリンジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１６０２９６（Ｐ２００７−１６０２９６Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３８１０６３（Ｐ２００５−３８１０６３）
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００２１２４０７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１６日（２００５．１２．１６）
【出願人】（０００２１２４０７）
【Ｆターム（参考）】
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