混合吐出装置
【課題】試剤を十分に混合することができるとともに、十分に高い吐出精度を有しながら試剤を連続吐出することができる混合吐出装置を提供すること。
【解決手段】シリンダ１１の内部の試剤を混合して吐出する混合吐出装置において、シリンダ１１の基端部に自身の一部が挿入する態様で設けられ、回転力が付与される場合には自身に連結する撹拌ロッド１７とともに回転して試剤を撹拌する一方、押圧力が付与される場合には進出移動して該シリンダ１１の先端の吐出口１３３より試剤を吐出させるピストン１５と、モータＭの駆動力をピストン１５に回転力として付与する回転力付与機構４０と、モータＭの駆動力をピストン１５に押圧力として付与する押圧力付与機構５０と、モータＭの駆動力を回転力付与機構４０及び押圧力付与機構５０のいずれかに伝達させる切替機構６０を備えたものである。
【解決手段】シリンダ１１の内部の試剤を混合して吐出する混合吐出装置において、シリンダ１１の基端部に自身の一部が挿入する態様で設けられ、回転力が付与される場合には自身に連結する撹拌ロッド１７とともに回転して試剤を撹拌する一方、押圧力が付与される場合には進出移動して該シリンダ１１の先端の吐出口１３３より試剤を吐出させるピストン１５と、モータＭの駆動力をピストン１５に回転力として付与する回転力付与機構４０と、モータＭの駆動力をピストン１５に押圧力として付与する押圧力付与機構５０と、モータＭの駆動力を回転力付与機構４０及び押圧力付与機構５０のいずれかに伝達させる切替機構６０を備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の試剤を混合して吐出する装置として、次のようなものが知られている。すなわち、片手操作により各シリンジ体から送出された試剤をその途中で接触させることで混合させ、吐出口より吐出させる混合吐出装置である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような混合吐出装置は、手作業のために吐出精度が十分に高いものとはいえず、また試剤どうしを接触させて混合しているだけなので、少なくとも一方の試剤が粉体や高粘度液体の場合には十分に混合することができない虞れがある。
【０００４】
一方、高い吐出精度を発揮するものとして、先端に切欠を有する丸棒形状のピストンをパルスモータで上昇移動させることにより所定量の試剤を吸入し、このピストンを１８０°回転させて下降移動させることで吸入した試剤を吐出するようにした装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−１５２６４１号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献２に提案されているものでは、ピストンの一連の上下動により所定量の試剤を吐出するものであるため、試剤を所定量ずつ間欠的に吐出する間欠吐出しか行えず、装置内の試剤の連続吐出を行うことは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、試剤を十分に混合することができるとともに、十分に高い吐出精度を有しながら試剤を連続吐出することができる混合吐出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】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る混合吐出装置は、シリンダ内部の試剤を混合して吐出する混合吐出装置において、前記シリンダの基端部に自身の一部が挿入する態様で設けられ、回転力が付与される場合には自身に連結する撹拌ロッドとともに回転して前記試剤を撹拌する一方、押圧力が付与される場合には進出移動して該シリンダの先端の吐出口より試剤を吐出させるピストンと、モータの駆動力を前記ピストンに回転力として付与する回転力付与機構と、前記モータの駆動力を前記ピストンに押圧力として付与する押圧力付与機構と、前記モータの駆動力を前記回転力付与機構及び前記押圧力付与機構のいずれかに伝達させる切替機構とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る混合吐出装置は、上述した請求項１において、前記撹拌ロッドは、基端部が前記ピストンの挿通孔に挿通した状態で保持され、前記ピストンの進出移動量の増大に応じて該ピストンからの突出長さを小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の混合吐出装置によれば、シリンダの基端部に自身の一部が挿入する態様で設けられたピストンが、切替機構によりモータの駆動力が伝達された回転力付与機構により回転力が付与される場合には、自身に連結する撹拌ロッドとともに回転して試剤を撹拌するので、シリンダの内部の試剤を十分に混合させることができる。その一方、該ピストンが、切替機構によりモータの駆動力が伝達された押圧力付与機構により押圧力が付与される場合には、進出移動して該シリンダの先端の吐出口より試剤を吐出させるので、十分に高い吐出精度を有するとともに、進出移動量を調整することで試剤の連続吐出を可能にする。従って、試剤を十分に混合することができるとともに、十分に高い吐出精度を有しながら試剤を連続吐出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である混合吐出装置を示す側面図である。
【図２】図２は、図１に装着される前のシリンジユニットを示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した状態から注入キャップを進行移動させた状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３に示したシリンジユニットに保護キャップを装着した状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、図１に示した混合吐出装置の平面図である。
【図６】図６は、図５に示した混合吐出装置の縦断面図である。
【図７】図７は、押圧力付与機構により押圧力が付与された状態の混合吐出装置の平面図である。
【図８】図８は、図７に示した混合吐出装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る混合吐出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態である混合吐出装置を示す側面図である。ここで例示する混合吐出装置は、シリンジユニット１０と駆動力伝達ユニット３０とを備えて構成してある。
【００１４】
シリンジユニット１０は、シリンダ１１及びピストン１５を備えている。図２は、図１に装着される前のシリンジユニット１０を示す斜視図である。かかる図２を適宜用いてシリンジユニット１０の構成について説明する。
【００１５】
シリンダ１１は、例えば樹脂材から形成されるもので、シリンダ本体１２と吐出口形成部１３とを有している。シリンダ本体１２は、シリンダ１１の胴体部を構成する略円筒状の部位であり、その基端には、ピストン１５の挿入を許容する挿入開口が形成してある。吐出口形成部１３は、シリンダ１１の先端部を構成し、保護キャップ１４（図１参照）が装着される部位である。この吐出口形成部１３は、シリンダ本体１２の内径よりも小径となる円筒状の縮径部１３１（図６参照）と、この縮径部１３１から前方に突出する態様で設けられ、該縮径部１３１よりも小径となる円筒状の細径部１３２（図６参照）とを有しており、この細径部１３２の先端開口が吐出口１３３を構成している。尚、図示の例では、有底円筒状のキャップ２４を吐出口形成部１３に装着する。これにより吐出口１３３が閉塞される。
【００１６】
ピストン１５は、例えば樹脂材等から形成されるもので、自身の先端部が上記挿入開口よりシリンダ本体１２の内部に挿入されて設けてある。ピストン１５の先端部には、断面形状がＸ字状を成すゴムリング１６が取り付けてある。
【００１７】
このピストン１５の先端面からは、複数（図示の例では２本）の撹拌ロッド１７が突出する態様で設けてある。より詳細には、撹拌ロッド１７の一部がピストン１５の挿通孔１８に挿通して設けてある。撹拌ロッド１７の先端部はシリンダ本体１２と吐出口形成部１３との境界部分の内端面に当接している。ピストン１５の挿通孔１８の深さは撹拌ロッド１７の長さに略等しい大きさである。
【００１８】
ピストン１５の内部には収納部１９が設けてある。収納部１９は、ピストン１５の先端面に形成された注出口２０がゴム製のシール部材２１に閉塞され、基端側の注入口２２が注入キャップ２３により閉塞されることにより密閉される部位である。この収納部１９には、後述するように試剤が封入される。
【００１９】
注入キャップ２３は、ピストン１５の基端面に開口する挿入孔１５１から挿入されたロッド状部材であり、先端部が注入口２２を閉塞している。ここで注入キャップ２３の先端部は、注入口２２だけでなく注出口２０も閉塞できるのに必要十分な大きさを有しており、しかも注出口２０を通過することが可能なようにその周囲にゴム製リングが設けてある。
【００２０】
この注入キャップ２３には、中央部から基端部に至る領域では、互いに対向する方向に向けて突出するヒレ部２３１が形成してある。かかるヒレ部２３１は、ピストン１５の挿入孔１５１に形成された係止溝１５２に進入可能な大きさである。尚、係止溝１５２の深さは、ヒレ部２３１の先端面が係止溝１５２の底面に当接したときに、注入キャップ２３の先端部が注出口２０を閉塞する大きさに調整してある。
【００２１】
このようなシリンジユニット１０の装着は、次のようにして行われる。前提として、シリンダ１１の内部に任意の試剤（以下、説明の便宜上Ａ剤ともいう）が封入されており、ピストン１５の収納部１９に任意の試剤（以下、説明の便宜上Ｂ剤ともいう）が封入されているものとする。ここで注出口２０はシール部材２２により閉塞してあるので、Ａ剤とＢ剤とが接触することがなく、接触による材質の変性劣化を防止できる。
【００２２】
図３に示すように、注入キャップ２３を中心軸回りに約９０°回転させてヒレ部２３１が係止溝１５２に進入可能な状態にし、ヒレ部２３１の先端面が係止溝１５２の底部に当接するまで基端部を押圧する。これにより、注入キャップ２３は、ヒレ部２３１が係止溝１５２に進入し、ピストン１５に対して進行移動する。このような進行移動により、注入キャップ２３の先端部が、閉塞していた注入口２２を通過して収納部１９に進入することになり、収納部１９の圧力により注出口２０を閉塞していたシール部材２１がシリンダ１１の内部に進入する。これによりシリンダ１１の内部と収納部１９の内部とは注出口２０を通じて連通し、収納部１９のＢ剤がシリンダ１１の内部に混入する。
【００２３】
そして、進行移動する注入キャップ２３のヒレ部２３１の先端面が係止溝１５２の底部に当接すると、注入キャップ２３の先端部が注出口２０に到達して該注出口２０を閉塞する。これにより収納部１９に当初封入されていたＢ剤はすべてシリンダ１１の内部に混入したこととなる。
【００２４】
その後、吐出口１３３を閉塞するためのキャップ２４を取り外して、図４に示すように保護キャップ１４を装着し、シリンダ１１の内部にＡ剤とＢ剤とが混入した状態のシリンジユニット１０を、シリンダ１１の一部（シリンダ本体１２）を装置枠１に取り付け、ピストン１５の一部（注入キャップ２３の基端部）をカプラ４４に連結させることで、シリンジユニット１０が装着される（図１参照）。
【００２５】
図５は、図１に示した混合吐出装置の平面図であり、図６は、図５に示した混合吐出装置の縦断面図である。駆動力伝達ユニット３０は、回転力付与機構４０と、押圧力付与機構５０と、切替機構６０とを備えて構成してある。
【００２６】
回転力付与機構４０は、モータＭの駆動力をシリンジユニット１０のピストン１５に回転力として付与するものであり、撹拌シャフト４１及びカプラ４４を備えている。
【００２７】
撹拌シャフト４１は、自身の軸心回りに回転可能となる態様で軸受（図示せず）を介して装置枠１に配設してあり、基端部に撹拌シャフトギア４２が設けられ、先端部に第１撹拌ギア４３が設けてある。
【００２８】
カプラ４４は、上述したようにシリンジユニット１０のピストン１５の一部（注入キャップ２３の基端部）を保持するもので、自身の軸心回りに回転可能となる態様で軸受（図示せず）を介して装置枠１に取り付けてある。このカプラ４４の基端部には、第２撹拌ギア４５が設けてある。この第２撹拌ギア４５は、第１撹拌ギア４３と噛合している。
【００２９】
押圧力付与機構５０は、モータＭの駆動力をシリンジユニット１０のピストン１５に押圧力として付与するものであり、すべりねじ５１、ナット５２及びプランジャ５３を備えている。
【００３０】
すべりねじ５１は、自身の軸心回りに回転可能となる態様で軸受５４を介して装置枠１に配設してあり、基端部にすべりねじギア５５が設けてある。また、すべりねじ５１の先端部は、カプラ４４の貫通孔４６を貫通しており、先端がカプラ４４の保持部形成面４４１から僅かに突出している。
【００３１】
ナット５２は、すべりねじ５１と螺合しており、すべりねじ５１と平行に配設された支持ロッド５６が自身の支持孔（図示せず）を貫通する態様で設けてある。これによりナット５２は、すべりねじ５１が自身の軸心回りに回転する場合に、すべりねじ５１の先端に沿って直線移動することが可能である。
【００３２】
プランジャ５３は、基端部がナット５２に結合しており、すべりねじ５１の先端部を覆う態様で設けてある。このプランジャ５３の先端部は、カプラ４４の貫通孔４６を貫通しており、先端がカプラ４４の保持部形成面４４１から僅かに突出している。このプランジャ５３とカプラ４４との間には、カプラ４４の回転を許容しつつ、プランジャ５３の直線移動を許容する軸受（図示せず）が介在させてある。
【００３３】
切替機構６０は、切替ギア６１及び切替スイッチ６２を備えている。切替ギア６１は、撹拌シャフト４１に貫通される態様で設けてあり、モータＭのピニオン６３と常時噛合するものである。切替スイッチ６２は、自身に与えられる操作入力に応じて、切替ギア６１を撹拌シャフトギア４２及びすべりねじギア５５のいずれかと噛合させるものである。
【００３４】
以上のような構成を有する本発明の実施の形態である混合吐出装置では、次のようにして試剤（Ａ剤及びＢ剤）の混合及び吐出を行う。
【００３５】
まず試剤の混合について説明する。図５及び図６に示すように、切替スイッチ６２が操作されることにより、切替ギア６１がピニオン６３及び撹拌シャフトギア４２と噛合する状態にさせる。これにより、モータＭの駆動によるピニオン６３の回転は、切替ギア６１を介して撹拌シャフトギア４２に伝達され、撹拌シャフトギア４２の回転により撹拌シャフト４１も回転する。撹拌シャフト４１の回転により第１撹拌ギア４３も回転し、この第１撹拌ギア４３と噛合する第２撹拌ギア４５が回転する。この第２撹拌ギア４５の回転によりカプラ４４が回転し、これによりカプラ４４に保持される注入キャップ２３に回転力が付与される。つまり、モータＭの駆動力が回転力としてシリンジユニット１０に伝達される。
【００３６】
上述したように注入キャップ２３のヒレ部２３１はピストン１５の係止溝１５２に進入しているから、注入キャップ２３に伝達された回転力はピストン１５に付与され、ピストン１５は、自身の中心軸回りに回転する。この際、ピストン１５がシリンダ本体１２の内部を摺動することになるがピストン１５の先端部にゴムリング１６が取り付けてあるので、シリンダ１１の内部の気密性を確保することができる。
【００３７】
そして、ピストン１５の回転により、ピストン１５の挿通孔１８に挿通された態様で設けられた撹拌ロッド１７がピストン１５と一体的に回転し、これによりシリンダ１１の内部の試剤（Ａ剤及びＢ剤）を撹拌することができ、試剤を十分に混合させることができる。
【００３８】
しかも図には明示していないが、注出口２０を当初閉塞していたゴム製のシール部材２１は、シリンダ１１の内部にあり、撹拌ロッド１７の撹拌と相俟って、自身もシリンダ１１の内部を転動することで試剤の撹拌効果をより向上させることができる。
【００３９】
次に試剤の吐出について説明する。図７及び図８に示すように、切替スイッチ６２が操作されることにより、切替ギア６１がピニオン６３及びすべりねじギア５５と噛合する状態にさせる。これにより、モータＭの駆動によるピニオン６３の回転は、切替ギア６１を介してすべりねじギア５５に伝達され、すべりねじギア５５の回転によりすべりねじ５１も回転する。すべりねじ５１の回転によりこれと螺合するナット５２がすべりねじ５１の先端に向けて直線移動することで、ナット５２に結合するプランジャ５３もカプラ４４から突出する方向に直線移動し、これにより注入キャップ２３に押圧力が付与される。つまり、モータＭの駆動力が押圧力としてシリンジユニット１０に伝達される。
【００４０】
上述したように注入キャップ２３のヒレ部２３１の先端面はピストン１５の係止溝１５２の底部に当接しているから、注入キャップ２３に伝達された押圧力はピストン１５に付与され、ピストン１５は、シリンダ１１に対して進出移動する。この際、ピストン１５がシリンダ本体１２の内部を摺動することになるがピストン１５の先端部にゴムリング１６が取り付けてあるので、シリンダ１１の内部の気密性を確保することができる。
【００４１】
尚、シリンダ１１内部には撹拌ロッド１７があるが、上述したようにピストン１５の挿通孔１８の深さは撹拌ロッド１７の長さに略等しい大きさであるから、ピストン１５の進出移動の移動量に応じて撹拌ロッド１７の挿通孔１８への挿通量が増大させることができる。これにより、ピストン１５の進出移動量の増大に応じて撹拌ロッド１７のピストン１５からの突出長さを小さくすることができる。
【００４２】
そして、ピストン１５の進出移動により、シリンダ１１の内部の試剤を吐出口１３３より吐出させることができ、その吐出量は、ピストン１５の進出移動量に応じて決められる。よって、十分に高い吐出精度で試剤を連続的に吐出することができる。
【００４３】
従って、本願の実施の形態である混合吐出装置によれば、試剤を十分に混合することができるとともに、十分に高い吐出精度を有しながら試剤を連続吐出することができる。
【００４４】
上記混合吐出装置では、試剤の撹拌混合と吐出とをシリンダ１１の内部行う構成としたことで、混合撹拌と吐出とを別工程で行う必要がなく、操作利便性を向上させることができる。しかも、吐出を連続的に行うことができるので、ポットライフの短い高反応性の試剤を用いることができる。
【００４５】
更に、同一の駆動源（モータＭ）で撹拌混合と吐出とを行えるので、部品点数を削減して、コストの低減化を図ることができる。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【００４７】
上述した実施の形態では、注入キャップ２３を押圧して進行移動させ、シリンダ１１の内部に２種類の試剤を混入させてからシリンジユニット１０を装着していたが、本発明では、２種類の試剤を混入させる前の状態でシリンジユニット１０を装着させ、押圧力付与機構５０により押圧力を付与することで、注入キャップ２３を押圧して進行移動させ、シリンダ１１の内部に２種類の試剤を混入させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明に係る混合吐出装置は、シリンダ内部の試剤を混合して吐出するのに有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ シリンジユニット
１１ シリンダ
１３３ 吐出口
１４ 保護キャップ
１５ ピストン
１７ 撹拌ロッド
１８ 挿通孔
１９ 収納部
２０ 注出口
２１ シール部材
２２ 注入口
２３ 注入キャップ
３０ 駆動力伝達ユニット
４０ 回転力付与機構
４１ 撹拌シャフト
４２ 撹拌シャフトギア
４３ 第１撹拌ギア
４４ カプラ
４５ 第２撹拌ギア
５０ 押圧力付与機構
５１ すべりねじ
５２ ナット
５３ プランジャ
５５ すべりねじギア
５６ 支持ロッド
６０ 切替機構
６１ 切替ギア
６２ 切替スイッチ
Ｍ モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の試剤を混合して吐出する装置として、次のようなものが知られている。すなわち、片手操作により各シリンジ体から送出された試剤をその途中で接触させることで混合させ、吐出口より吐出させる混合吐出装置である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような混合吐出装置は、手作業のために吐出精度が十分に高いものとはいえず、また試剤どうしを接触させて混合しているだけなので、少なくとも一方の試剤が粉体や高粘度液体の場合には十分に混合することができない虞れがある。
【０００４】
一方、高い吐出精度を発揮するものとして、先端に切欠を有する丸棒形状のピストンをパルスモータで上昇移動させることにより所定量の試剤を吸入し、このピストンを１８０°回転させて下降移動させることで吸入した試剤を吐出するようにした装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−１５２６４１号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献２に提案されているものでは、ピストンの一連の上下動により所定量の試剤を吐出するものであるため、試剤を所定量ずつ間欠的に吐出する間欠吐出しか行えず、装置内の試剤の連続吐出を行うことは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、試剤を十分に混合することができるとともに、十分に高い吐出精度を有しながら試剤を連続吐出することができる混合吐出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】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る混合吐出装置は、シリンダ内部の試剤を混合して吐出する混合吐出装置において、前記シリンダの基端部に自身の一部が挿入する態様で設けられ、回転力が付与される場合には自身に連結する撹拌ロッドとともに回転して前記試剤を撹拌する一方、押圧力が付与される場合には進出移動して該シリンダの先端の吐出口より試剤を吐出させるピストンと、モータの駆動力を前記ピストンに回転力として付与する回転力付与機構と、前記モータの駆動力を前記ピストンに押圧力として付与する押圧力付与機構と、前記モータの駆動力を前記回転力付与機構及び前記押圧力付与機構のいずれかに伝達させる切替機構とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る混合吐出装置は、上述した請求項１において、前記撹拌ロッドは、基端部が前記ピストンの挿通孔に挿通した状態で保持され、前記ピストンの進出移動量の増大に応じて該ピストンからの突出長さを小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の混合吐出装置によれば、シリンダの基端部に自身の一部が挿入する態様で設けられたピストンが、切替機構によりモータの駆動力が伝達された回転力付与機構により回転力が付与される場合には、自身に連結する撹拌ロッドとともに回転して試剤を撹拌するので、シリンダの内部の試剤を十分に混合させることができる。その一方、該ピストンが、切替機構によりモータの駆動力が伝達された押圧力付与機構により押圧力が付与される場合には、進出移動して該シリンダの先端の吐出口より試剤を吐出させるので、十分に高い吐出精度を有するとともに、進出移動量を調整することで試剤の連続吐出を可能にする。従って、試剤を十分に混合することができるとともに、十分に高い吐出精度を有しながら試剤を連続吐出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である混合吐出装置を示す側面図である。
【図２】図２は、図１に装着される前のシリンジユニットを示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した状態から注入キャップを進行移動させた状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３に示したシリンジユニットに保護キャップを装着した状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、図１に示した混合吐出装置の平面図である。
【図６】図６は、図５に示した混合吐出装置の縦断面図である。
【図７】図７は、押圧力付与機構により押圧力が付与された状態の混合吐出装置の平面図である。
【図８】図８は、図７に示した混合吐出装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る混合吐出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態である混合吐出装置を示す側面図である。ここで例示する混合吐出装置は、シリンジユニット１０と駆動力伝達ユニット３０とを備えて構成してある。
【００１４】
シリンジユニット１０は、シリンダ１１及びピストン１５を備えている。図２は、図１に装着される前のシリンジユニット１０を示す斜視図である。かかる図２を適宜用いてシリンジユニット１０の構成について説明する。
【００１５】
シリンダ１１は、例えば樹脂材から形成されるもので、シリンダ本体１２と吐出口形成部１３とを有している。シリンダ本体１２は、シリンダ１１の胴体部を構成する略円筒状の部位であり、その基端には、ピストン１５の挿入を許容する挿入開口が形成してある。吐出口形成部１３は、シリンダ１１の先端部を構成し、保護キャップ１４（図１参照）が装着される部位である。この吐出口形成部１３は、シリンダ本体１２の内径よりも小径となる円筒状の縮径部１３１（図６参照）と、この縮径部１３１から前方に突出する態様で設けられ、該縮径部１３１よりも小径となる円筒状の細径部１３２（図６参照）とを有しており、この細径部１３２の先端開口が吐出口１３３を構成している。尚、図示の例では、有底円筒状のキャップ２４を吐出口形成部１３に装着する。これにより吐出口１３３が閉塞される。
【００１６】
ピストン１５は、例えば樹脂材等から形成されるもので、自身の先端部が上記挿入開口よりシリンダ本体１２の内部に挿入されて設けてある。ピストン１５の先端部には、断面形状がＸ字状を成すゴムリング１６が取り付けてある。
【００１７】
このピストン１５の先端面からは、複数（図示の例では２本）の撹拌ロッド１７が突出する態様で設けてある。より詳細には、撹拌ロッド１７の一部がピストン１５の挿通孔１８に挿通して設けてある。撹拌ロッド１７の先端部はシリンダ本体１２と吐出口形成部１３との境界部分の内端面に当接している。ピストン１５の挿通孔１８の深さは撹拌ロッド１７の長さに略等しい大きさである。
【００１８】
ピストン１５の内部には収納部１９が設けてある。収納部１９は、ピストン１５の先端面に形成された注出口２０がゴム製のシール部材２１に閉塞され、基端側の注入口２２が注入キャップ２３により閉塞されることにより密閉される部位である。この収納部１９には、後述するように試剤が封入される。
【００１９】
注入キャップ２３は、ピストン１５の基端面に開口する挿入孔１５１から挿入されたロッド状部材であり、先端部が注入口２２を閉塞している。ここで注入キャップ２３の先端部は、注入口２２だけでなく注出口２０も閉塞できるのに必要十分な大きさを有しており、しかも注出口２０を通過することが可能なようにその周囲にゴム製リングが設けてある。
【００２０】
この注入キャップ２３には、中央部から基端部に至る領域では、互いに対向する方向に向けて突出するヒレ部２３１が形成してある。かかるヒレ部２３１は、ピストン１５の挿入孔１５１に形成された係止溝１５２に進入可能な大きさである。尚、係止溝１５２の深さは、ヒレ部２３１の先端面が係止溝１５２の底面に当接したときに、注入キャップ２３の先端部が注出口２０を閉塞する大きさに調整してある。
【００２１】
このようなシリンジユニット１０の装着は、次のようにして行われる。前提として、シリンダ１１の内部に任意の試剤（以下、説明の便宜上Ａ剤ともいう）が封入されており、ピストン１５の収納部１９に任意の試剤（以下、説明の便宜上Ｂ剤ともいう）が封入されているものとする。ここで注出口２０はシール部材２２により閉塞してあるので、Ａ剤とＢ剤とが接触することがなく、接触による材質の変性劣化を防止できる。
【００２２】
図３に示すように、注入キャップ２３を中心軸回りに約９０°回転させてヒレ部２３１が係止溝１５２に進入可能な状態にし、ヒレ部２３１の先端面が係止溝１５２の底部に当接するまで基端部を押圧する。これにより、注入キャップ２３は、ヒレ部２３１が係止溝１５２に進入し、ピストン１５に対して進行移動する。このような進行移動により、注入キャップ２３の先端部が、閉塞していた注入口２２を通過して収納部１９に進入することになり、収納部１９の圧力により注出口２０を閉塞していたシール部材２１がシリンダ１１の内部に進入する。これによりシリンダ１１の内部と収納部１９の内部とは注出口２０を通じて連通し、収納部１９のＢ剤がシリンダ１１の内部に混入する。
【００２３】
そして、進行移動する注入キャップ２３のヒレ部２３１の先端面が係止溝１５２の底部に当接すると、注入キャップ２３の先端部が注出口２０に到達して該注出口２０を閉塞する。これにより収納部１９に当初封入されていたＢ剤はすべてシリンダ１１の内部に混入したこととなる。
【００２４】
その後、吐出口１３３を閉塞するためのキャップ２４を取り外して、図４に示すように保護キャップ１４を装着し、シリンダ１１の内部にＡ剤とＢ剤とが混入した状態のシリンジユニット１０を、シリンダ１１の一部（シリンダ本体１２）を装置枠１に取り付け、ピストン１５の一部（注入キャップ２３の基端部）をカプラ４４に連結させることで、シリンジユニット１０が装着される（図１参照）。
【００２５】
図５は、図１に示した混合吐出装置の平面図であり、図６は、図５に示した混合吐出装置の縦断面図である。駆動力伝達ユニット３０は、回転力付与機構４０と、押圧力付与機構５０と、切替機構６０とを備えて構成してある。
【００２６】
回転力付与機構４０は、モータＭの駆動力をシリンジユニット１０のピストン１５に回転力として付与するものであり、撹拌シャフト４１及びカプラ４４を備えている。
【００２７】
撹拌シャフト４１は、自身の軸心回りに回転可能となる態様で軸受（図示せず）を介して装置枠１に配設してあり、基端部に撹拌シャフトギア４２が設けられ、先端部に第１撹拌ギア４３が設けてある。
【００２８】
カプラ４４は、上述したようにシリンジユニット１０のピストン１５の一部（注入キャップ２３の基端部）を保持するもので、自身の軸心回りに回転可能となる態様で軸受（図示せず）を介して装置枠１に取り付けてある。このカプラ４４の基端部には、第２撹拌ギア４５が設けてある。この第２撹拌ギア４５は、第１撹拌ギア４３と噛合している。
【００２９】
押圧力付与機構５０は、モータＭの駆動力をシリンジユニット１０のピストン１５に押圧力として付与するものであり、すべりねじ５１、ナット５２及びプランジャ５３を備えている。
【００３０】
すべりねじ５１は、自身の軸心回りに回転可能となる態様で軸受５４を介して装置枠１に配設してあり、基端部にすべりねじギア５５が設けてある。また、すべりねじ５１の先端部は、カプラ４４の貫通孔４６を貫通しており、先端がカプラ４４の保持部形成面４４１から僅かに突出している。
【００３１】
ナット５２は、すべりねじ５１と螺合しており、すべりねじ５１と平行に配設された支持ロッド５６が自身の支持孔（図示せず）を貫通する態様で設けてある。これによりナット５２は、すべりねじ５１が自身の軸心回りに回転する場合に、すべりねじ５１の先端に沿って直線移動することが可能である。
【００３２】
プランジャ５３は、基端部がナット５２に結合しており、すべりねじ５１の先端部を覆う態様で設けてある。このプランジャ５３の先端部は、カプラ４４の貫通孔４６を貫通しており、先端がカプラ４４の保持部形成面４４１から僅かに突出している。このプランジャ５３とカプラ４４との間には、カプラ４４の回転を許容しつつ、プランジャ５３の直線移動を許容する軸受（図示せず）が介在させてある。
【００３３】
切替機構６０は、切替ギア６１及び切替スイッチ６２を備えている。切替ギア６１は、撹拌シャフト４１に貫通される態様で設けてあり、モータＭのピニオン６３と常時噛合するものである。切替スイッチ６２は、自身に与えられる操作入力に応じて、切替ギア６１を撹拌シャフトギア４２及びすべりねじギア５５のいずれかと噛合させるものである。
【００３４】
以上のような構成を有する本発明の実施の形態である混合吐出装置では、次のようにして試剤（Ａ剤及びＢ剤）の混合及び吐出を行う。
【００３５】
まず試剤の混合について説明する。図５及び図６に示すように、切替スイッチ６２が操作されることにより、切替ギア６１がピニオン６３及び撹拌シャフトギア４２と噛合する状態にさせる。これにより、モータＭの駆動によるピニオン６３の回転は、切替ギア６１を介して撹拌シャフトギア４２に伝達され、撹拌シャフトギア４２の回転により撹拌シャフト４１も回転する。撹拌シャフト４１の回転により第１撹拌ギア４３も回転し、この第１撹拌ギア４３と噛合する第２撹拌ギア４５が回転する。この第２撹拌ギア４５の回転によりカプラ４４が回転し、これによりカプラ４４に保持される注入キャップ２３に回転力が付与される。つまり、モータＭの駆動力が回転力としてシリンジユニット１０に伝達される。
【００３６】
上述したように注入キャップ２３のヒレ部２３１はピストン１５の係止溝１５２に進入しているから、注入キャップ２３に伝達された回転力はピストン１５に付与され、ピストン１５は、自身の中心軸回りに回転する。この際、ピストン１５がシリンダ本体１２の内部を摺動することになるがピストン１５の先端部にゴムリング１６が取り付けてあるので、シリンダ１１の内部の気密性を確保することができる。
【００３７】
そして、ピストン１５の回転により、ピストン１５の挿通孔１８に挿通された態様で設けられた撹拌ロッド１７がピストン１５と一体的に回転し、これによりシリンダ１１の内部の試剤（Ａ剤及びＢ剤）を撹拌することができ、試剤を十分に混合させることができる。
【００３８】
しかも図には明示していないが、注出口２０を当初閉塞していたゴム製のシール部材２１は、シリンダ１１の内部にあり、撹拌ロッド１７の撹拌と相俟って、自身もシリンダ１１の内部を転動することで試剤の撹拌効果をより向上させることができる。
【００３９】
次に試剤の吐出について説明する。図７及び図８に示すように、切替スイッチ６２が操作されることにより、切替ギア６１がピニオン６３及びすべりねじギア５５と噛合する状態にさせる。これにより、モータＭの駆動によるピニオン６３の回転は、切替ギア６１を介してすべりねじギア５５に伝達され、すべりねじギア５５の回転によりすべりねじ５１も回転する。すべりねじ５１の回転によりこれと螺合するナット５２がすべりねじ５１の先端に向けて直線移動することで、ナット５２に結合するプランジャ５３もカプラ４４から突出する方向に直線移動し、これにより注入キャップ２３に押圧力が付与される。つまり、モータＭの駆動力が押圧力としてシリンジユニット１０に伝達される。
【００４０】
上述したように注入キャップ２３のヒレ部２３１の先端面はピストン１５の係止溝１５２の底部に当接しているから、注入キャップ２３に伝達された押圧力はピストン１５に付与され、ピストン１５は、シリンダ１１に対して進出移動する。この際、ピストン１５がシリンダ本体１２の内部を摺動することになるがピストン１５の先端部にゴムリング１６が取り付けてあるので、シリンダ１１の内部の気密性を確保することができる。
【００４１】
尚、シリンダ１１内部には撹拌ロッド１７があるが、上述したようにピストン１５の挿通孔１８の深さは撹拌ロッド１７の長さに略等しい大きさであるから、ピストン１５の進出移動の移動量に応じて撹拌ロッド１７の挿通孔１８への挿通量が増大させることができる。これにより、ピストン１５の進出移動量の増大に応じて撹拌ロッド１７のピストン１５からの突出長さを小さくすることができる。
【００４２】
そして、ピストン１５の進出移動により、シリンダ１１の内部の試剤を吐出口１３３より吐出させることができ、その吐出量は、ピストン１５の進出移動量に応じて決められる。よって、十分に高い吐出精度で試剤を連続的に吐出することができる。
【００４３】
従って、本願の実施の形態である混合吐出装置によれば、試剤を十分に混合することができるとともに、十分に高い吐出精度を有しながら試剤を連続吐出することができる。
【００４４】
上記混合吐出装置では、試剤の撹拌混合と吐出とをシリンダ１１の内部行う構成としたことで、混合撹拌と吐出とを別工程で行う必要がなく、操作利便性を向上させることができる。しかも、吐出を連続的に行うことができるので、ポットライフの短い高反応性の試剤を用いることができる。
【００４５】
更に、同一の駆動源（モータＭ）で撹拌混合と吐出とを行えるので、部品点数を削減して、コストの低減化を図ることができる。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【００４７】
上述した実施の形態では、注入キャップ２３を押圧して進行移動させ、シリンダ１１の内部に２種類の試剤を混入させてからシリンジユニット１０を装着していたが、本発明では、２種類の試剤を混入させる前の状態でシリンジユニット１０を装着させ、押圧力付与機構５０により押圧力を付与することで、注入キャップ２３を押圧して進行移動させ、シリンダ１１の内部に２種類の試剤を混入させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明に係る混合吐出装置は、シリンダ内部の試剤を混合して吐出するのに有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ シリンジユニット
１１ シリンダ
１３３ 吐出口
１４ 保護キャップ
１５ ピストン
１７ 撹拌ロッド
１８ 挿通孔
１９ 収納部
２０ 注出口
２１ シール部材
２２ 注入口
２３ 注入キャップ
３０ 駆動力伝達ユニット
４０ 回転力付与機構
４１ 撹拌シャフト
４２ 撹拌シャフトギア
４３ 第１撹拌ギア
４４ カプラ
４５ 第２撹拌ギア
５０ 押圧力付与機構
５１ すべりねじ
５２ ナット
５３ プランジャ
５５ すべりねじギア
５６ 支持ロッド
６０ 切替機構
６１ 切替ギア
６２ 切替スイッチ
Ｍ モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内部の試剤を混合して吐出する混合吐出装置において、
前記シリンダの基端部に自身の一部が挿入する態様で設けられ、回転力が付与される場合には自身に連結する撹拌ロッドとともに回転して前記試剤を撹拌する一方、押圧力が付与される場合には進出移動して該シリンダの先端の吐出口より試剤を吐出させるピストンと、
モータの駆動力を前記ピストンに回転力として付与する回転力付与機構と、
前記モータの駆動力を前記ピストンに押圧力として付与する押圧力付与機構と、
前記モータの駆動力を前記回転力付与機構及び前記押圧力付与機構のいずれかに伝達させる切替機構と
を備えたことを特徴とする混合吐出装置。
【請求項２】
前記撹拌ロッドは、基端部が前記ピストンの挿通孔に挿通した状態で保持され、前記ピストンの進出移動量の増大に応じて該ピストンからの突出長さを小さくすることを特徴とする請求項１に記載の混合吐出装置。
【請求項１】
シリンダ内部の試剤を混合して吐出する混合吐出装置において、
前記シリンダの基端部に自身の一部が挿入する態様で設けられ、回転力が付与される場合には自身に連結する撹拌ロッドとともに回転して前記試剤を撹拌する一方、押圧力が付与される場合には進出移動して該シリンダの先端の吐出口より試剤を吐出させるピストンと、
モータの駆動力を前記ピストンに回転力として付与する回転力付与機構と、
前記モータの駆動力を前記ピストンに押圧力として付与する押圧力付与機構と、
前記モータの駆動力を前記回転力付与機構及び前記押圧力付与機構のいずれかに伝達させる切替機構と
を備えたことを特徴とする混合吐出装置。
【請求項２】
前記撹拌ロッドは、基端部が前記ピストンの挿通孔に挿通した状態で保持され、前記ピストンの進出移動量の増大に応じて該ピストンからの突出長さを小さくすることを特徴とする請求項１に記載の混合吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８１４１８（Ｐ２０１２−８１４１８Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２９８５１（Ｐ２０１０−２２９８５１）
【出願日】平成２２年１０月１２日（２０１０．１０．１２）
【出願人】（３０１０２３２３８）独立行政法人物質・材料研究機構 (1,333)
【出願人】（５０３３６６８４１）株式会社アイカムス・ラボ (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１２日（２０１０．１０．１２）
【出願人】（３０１０２３２３８）独立行政法人物質・材料研究機構 (1,333)
【出願人】（５０３３６６８４１）株式会社アイカムス・ラボ (27)
【Ｆターム（参考）】
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