JP2015128749A - 微量液体採取用スポイト - Google Patents
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Abstract
【課題】スポイトの操作部の押圧圧縮の複雑な操作、手加減が必要なく、微量の液体の採取操作が簡単で、繰り返しの採取操作が再現性よく可能で、さらに液体を微量かつ定量的に採取することもでき、加えて、容易に成形できかつ低廉でディスポーザブルな微量液体採取用スポイトを提供する。
【解決手段】一端に液体を吸引し吐出する口が開口した管部と、一端が前記管部の他端に連設され、他端が封止され、内部に空洞を有し、押圧されることで前記空洞の容積が減少するとともに押圧の開放に伴い基の形状に自己回復する操作部と、からなり、
前記操作部の内部に前記操作部の押圧による前記空洞の圧縮による容積量の減少を所定量に制限するストッパーを備えることを特徴とする微量液体採取用スポイトの構成とした。
【選択図】図6
Description
本発明は、微量な液体を採取し易いスポイトに関し、さらには定量採取も可能な微量液体採取用スポイトに関する。
微量な液体を採取するスポイトとして、特許文献1に定量液体採取用スポイトが公開されている。特許文献1の発明は、特に1ml以下の微少な量の液体を操作する場合にも負担が掛からず、簡単な操作で精度良く採取することができ、しかも使い捨てが可能な安価の計量スポイトであって、一端が開口した開口端部からなる内部に管路が形成された管体部と該管体部の他端の基端部に屈曲自在の連結管部を介して押圧部を連結し、少なくとも前記管体部の開口部から前記連結管部まで管路が連通してなり、前記押圧部を押圧変位させることにより前記連結管部が屈曲されて所定量の容積が減少し、続いて押圧を解除したときの形状復帰により開口端部より所定量の液体を前記管体部内に採取することを特徴とする定量液体採取用スポイトである。
他方、特許文献2には、採取液体を検量するために用いられるピペットチップ、このピペットチップを用いた検量方法および検量装置が公開されている。特許文献2の発明は、採取液体をより正確に検量することができるピペットチップであって、吸引ノズルに装着される基端部2と前記採取液体の吸引および吐出を行う側の先端部3とを有する本体部と、この本体部の先端部3に設けられ前記採取液体を吸引して所定量だけ吐出自在に保持する液体保持部5とを有し、前記本体部内には、前記液体保持部5から上記所定量を超えてオーバーフローした液体を収容するための液体収容部6が設けてなる。
また、スポイトの成形方法として、特許文献3が公開されている。特許文献3の発明は、低価格で、さらにバリのない安定した品質のプラスチック製のインジェクション成形スポイトであって、液体を吸引及び吐出する口を一端に有する管部と、前記管部の他端に連設され押圧され自己回復する内部空洞の操作部とからなり、前記操作部の他端を溶着して密封したシール部を備えることを特徴とする。
しかしながら、特許文献1では、連結管、押圧部が複雑な構造で、金型が複雑ならざるを得ず、生産性があまり高くなく、生産コストもやや高いものであった。さらに、微量採取では、押圧圧縮される操作部が小さくならざるを得ず、操作性が必ずしも良くなかった。
他方、特許文献2では、ピペットチップで、検量装置とともに使用するため、操作性は問題ないものの装置購入の初期投資が高く問題であった。さらに、余剰液が余剰液体収容部容量を超えることがないような制御も必要であった。
そこで、本発明は、スポイトの操作部の押圧圧縮の複雑な操作、手加減が必要なく、微量の液体の採取操作が簡単で、繰り返しの採取操作が再現性よく可能で、さらに液体を微量かつ定量的に採取することもでき、加えて、容易に成形できかつ低廉でディスポーザブルな微量液体採取用スポイトを提供することを目的とするものである。
本発明は、上記の課題を解決するために、
(1)
一端に液体を吸引し吐出する口が開口した管部と、一端が前記管部の他端に連設され、他端が封止され、内部に空洞を有し、押圧されることで前記空洞の容積が減少するとともに押圧の開放に伴い基の形状に自己回復する操作部と、からなり、
前記操作部の内部に前記操作部の押圧による前記空洞の圧縮による容積量の減少を所定量に制限するストッパーを備えることを特徴とする微量液体採取用スポイトの構成とした。
(2)
前記ストッパーを、前記操作部の内部の対象位置に配置された肉厚部としたことを特徴とする(1)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(3)
前記管部内には、前記口から連設され吸引された所定量の液体を吐出自在に保持する管状の採取部と、前記採取部の周囲を囲うとともに前記口側端部が密封され前記液体の吸引時に前記採取部からオーバーフローした液体を受ける収容部を備えることを特徴とする(1)又は(2)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(4)
前記操作部の押圧圧縮時の前記空洞の容積変化量が、前記採取部の容積以上で、かつ前記採取部の容積と前記収容部の容積の和以下であることを特徴とする(3)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(5)
前記肉厚部が、前記口と前記封止方向に向け前記空洞側に線状に突出して配置された左前後リブと、右前後リブに分割されてなり、前記左前後リブの間及び前記右前後リブの間に溝を備えることを特徴とする(2)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(6)
前記溝の押圧変形に、前記操作部の押圧部の押圧圧縮より大きな力を要し、前記操作部の押圧圧縮を2段階としたことを特徴とする(5)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(7)
前記溝位置の操作部厚が、押圧部の操作部厚より肉厚であることを特徴とする(6)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(8)
前記封止が、
超音波溶着であることを特徴とする(1)〜(7)の何れかに記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(9)
(1)〜(8)の何れかに記載の微量液体採取用スポイトが、プラスチックのインジェクション成形品であることを特徴とする微量液体採取用スポイトの構成とした。
(1)
一端に液体を吸引し吐出する口が開口した管部と、一端が前記管部の他端に連設され、他端が封止され、内部に空洞を有し、押圧されることで前記空洞の容積が減少するとともに押圧の開放に伴い基の形状に自己回復する操作部と、からなり、
前記操作部の内部に前記操作部の押圧による前記空洞の圧縮による容積量の減少を所定量に制限するストッパーを備えることを特徴とする微量液体採取用スポイトの構成とした。
(2)
前記ストッパーを、前記操作部の内部の対象位置に配置された肉厚部としたことを特徴とする(1)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(3)
前記管部内には、前記口から連設され吸引された所定量の液体を吐出自在に保持する管状の採取部と、前記採取部の周囲を囲うとともに前記口側端部が密封され前記液体の吸引時に前記採取部からオーバーフローした液体を受ける収容部を備えることを特徴とする(1)又は(2)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(4)
前記操作部の押圧圧縮時の前記空洞の容積変化量が、前記採取部の容積以上で、かつ前記採取部の容積と前記収容部の容積の和以下であることを特徴とする(3)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(5)
前記肉厚部が、前記口と前記封止方向に向け前記空洞側に線状に突出して配置された左前後リブと、右前後リブに分割されてなり、前記左前後リブの間及び前記右前後リブの間に溝を備えることを特徴とする(2)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(6)
前記溝の押圧変形に、前記操作部の押圧部の押圧圧縮より大きな力を要し、前記操作部の押圧圧縮を2段階としたことを特徴とする(5)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(7)
前記溝位置の操作部厚が、押圧部の操作部厚より肉厚であることを特徴とする(6)に記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(8)
前記封止が、
超音波溶着であることを特徴とする(1)〜(7)の何れかに記載の微量液体採取用スポイトの構成とした。
(9)
(1)〜(8)の何れかに記載の微量液体採取用スポイトが、プラスチックのインジェクション成形品であることを特徴とする微量液体採取用スポイトの構成とした。
本発明は、ストッパーを備えることから、微量採取用であっても、操作部の大型化が可能なり、操作がし易すい上、指の押圧加減などを必要とすることなく、かつ他の部位への他の操作を必要とすることなく、押圧部への押圧力を加えるだけで、定量的採取を再現性良く可能にする。
また、採取部から溢れ出たオーバーフロー液の収容部を備えることで、微量かつ一層精度の高い定量採取が可能になる。加えて、採取部及び収容部と、操作部内の空洞の容積比率を特定することで、オーバーフロー水の誤吐出がなく、採取量エラーを無くすことができる。空洞の容積調整は、ストッパーの大きさ及び/又は操作部の肉厚部の範囲を調整することで容易に可能である。
ストッパーを対象位置で、前後左右リブに溝で分割して備え、リブの圧縮変形が、押圧部の変形より大きな押圧力を必要とする構成で、指による押圧度合いを調節するだけで、採取液の多段階採取が可能になる。例えば、100μlと200μlなど。加えて、前後押圧部の押圧変形に要する力に差異を設けることでも、多段階採取が可能になる。
プラスチック製のインジェクション成形であれば、生産性よく低コストで微量液体の採取が可能なスポイトを提供できる。したがって、ユーザーは、ディスポーザブルで、多検体の採取でも低コストで実施できる。著音波様着の封止であれば、一層低低コスト化が可能になる。
以下、本願発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
図1−図7に示すように、本発明の実施形態の一例である微量液体採取用スポイト1は、プラスチック製で、管部2と、操作部3とからなる。
管部2は、特に図5に明示されたように、内部にスペース2gを有する管状の本体2eと、本体2eの一端に連設しスペース2gに連通した空間で吸引された所定量の液体を吐出自在に保持する採取部2bを有するとともに、他端に採取部2b及びスペース2gに連通し液体を吸引し吐出するための口2aを有する先端部2fと、採取部2bの周囲を囲うとともに口2a側端部が密封され前記液体の吸引時に採取部2bからオーバーフローした液体を受ける収容部2dと、からなる。
操作部3は、特に、図5、6に明示されたように、一端が管部2の他端に連設され、他端が封止3aされ、内部に空洞3bを有してなり、指で押圧されることで空洞3bの容積が減少するとともに押圧の開放に伴い基の形状に自己回復する袋状形態である。
操作部3は、より詳しくは、正面、背面に位置する、押圧圧縮、押圧の開放で自己回復する弾性作用がある前後押圧部3h、3iと、左右側面に位置し前後押圧部3h、3iと連設する左右肉厚部3k、3mと、操作部3の内部の左右肉厚部3k、3mの位置に設けた操作部3が押圧されても空洞3bの容積量を所定量に制限するストッパーと、端部の封止3aと、からなる。
ストッパーは、例えば、図6(A‘)、図5に示すように、操作部3の内部の左右側面の対象位置で、かつ口2aと操作部3の封止3a方向に向け空洞3bの内側に突出して配置される、前後押圧部3h、3iより厚みのある肉厚部が例示できる。前後押圧部3h、3iより厚い肉厚部は、前後押圧部3h、3iの押圧変化に最低限必要な押圧力では変形せず、内部空洞3bの容積量の減少を制限することができる。
さらに、ストッパーとしての肉厚部は、口2aと封止3a方向に向け、空洞3b側に線状に突出して配置された左前後リブ3c、3eと、右前後リブ3d、3fに分割されてなり、左前後リブ3c、3eの間に左溝3n及び右前後リブ3d、3fの間に右溝3pを備えることができる。左右溝3n、3pがなく、左前後リブ3c、3e、右前後リブ3d、3fをそれぞれ一体としてもよい。
ここでは、左右肉厚部3k、3m又は/及び左右前後リブ3c、3d、3e、3fが、ストッパー3gとなる。
なお、左右溝3n、3pがあっても、操作部3の押圧圧縮時に、図6(D)に示すように、左前後リブ3c、3e、右前後リブ3d、3fの先端同士が接触して、操作部3内の空洞3bの圧縮減少を抑制できる。
また、左右溝3n、3p位置の厚みが、前後押圧部3h、3iの厚みより肉厚(左右肉厚部3k、3n)であると、前後押圧部3h、3iの変化と、左右肉厚部3k、3mの圧縮変化力の差を付与することができ、多段階量の吸引が可能になる。
さらに、左右前後リブ3c、3d、3e、3fを備えた上で、前後押圧部3h、3iの厚みを変えることで、前後押圧部の圧縮力に差をつけることで、吸引する液体の所定量を多段階に設定することができる。
操作部3の押圧圧縮時の空洞3bの容積変化量が、採取部2bの容積以上で、かつ採取部2bの容積と収容部2dの容積の和以下とすることで、図7に示すように、採取用液体4から所定量の採取液4aを筒状壁2c内の採取部2bに採取・保持でき、オーバーフロー液4bも収容部2dから溢れることなく、精度良く定量的に微量液体を採取することができる。
そのため、採取部2bに保持した採取液4aを吐出するとき、無造作に操作部3を押圧したとしても、オーバーフロー液4bは吐出することなく、採取液4aのみが吐出するため、高精度に所定量の液体を分注することができる。指の絶妙な押圧操作を必要としないため、採取操作に再現性があり、極めて簡易に所定量の微量液体を定量的に採取、分注することができる。
ここで、微量液体採取用スポイト1の成形手段としては、従来のプラスチック成形が採用でき、特にインジェクション成形(射出成形)が、コスト、本発明の形状の特性からして好ましい。インジェクション成形の素材としては、プラスチック樹脂、例えば、ポリエチレン等が好適である。厚さは、操作部3が押圧圧縮、自己回復できる範囲であればよく、例えば、0.4mm〜0.8mmの厚さが好ましい。
封止3aの手段としては、熱シール、例えば、加熱した金型によって、プレスして熱シールする方法がある。さらに、超音波溶着が例示できる。超音波溶着は、15〜50キロヘルツ程度の超音波振動を圧力とともに封止される位置に加え、生じる摩擦熱で接合する溶着方法で、バリの発生が押さえられ一層好ましい。超音波溶着で封止することで、封止3aを形成する金型の温度制御が必要ない上、形成された封止3aが安定して密封シールされる。
なお、封止3aの素材として塩化ビニルを採用する場合には、高周波溶着も利用できる。高周波エネルギーの電界作用によって、樹脂部材そのものを内部から発熱させ、溶着させる方法である。物理的な振動がない金型で挟みこむので表面の仕上がりがより綺麗になり、好ましい。
次に、図6を参照しつつ、微量液体の吸引、排出、及び多段階に所定量の液体を採取する構成、作用について説明する。
図6(B)に示すように、左右前リブ3c、3dの前押圧部3h側の端を結んだラインと、前押圧部3hで囲まれた空洞3bが、操作部3の押圧圧縮で変形し、容積が変動する前変形スペース3qである。また、左右後リブ3e、3fの後押圧部3i側の端を結んだラインと、後押圧部3iで囲まれた空洞3bが、操作部3の押圧圧縮で変形し、容積が変動する後変形スペース3rである。
前後押圧部3h、3iを指で押圧すると、前後押圧部3h、3iが空洞3bに押し込まれ、前後変形スペース3q、3rが圧縮され、図6(C)の状態まで容積が減少する。即ち、前後押圧部3h、3iが、最大左右前後リブ3c、3d、3eまで押し込まれる。
その結果前後変形スペース3q、3rの圧縮変形した容積分の空気が微量液体採取用スポイト1から口2aを通り排出される。このとき、前後押圧部3h、3iは、左右肉厚部3k、3mストッパー3gがあることで、空洞3bの容積変化を一定の位置で抑制することができる(図6(C))。
そのようにした状態で、口2aを図7に示すように、採取用液体4内に挿入する。その後、指を前後押圧部3h、3iから離すと、図6(B)の状態に示す基の前後押圧部3h、3iの形状に自己回復する。その復元作用に伴って、液体が図7に示すように、採取部2bに採取液4aとして保持される。
採取部2bから溢れでたオーバーフロー液4bは、収容部2dに流れこみ、留まる。このように、採取液4aを、予め容積が決められた採取部2bに保持することで、精度良く、微量の液体を定量的に簡易に採取することができる。
所定量の液体を採取した後は、図6(C)の状態に、前後押圧部3h、3iを押圧して、口2aから排出させる。このとき、オーバーフロー液4bは、収容部2dに留まるため、排出される採取液4aは、採取部2bに保持された分量である。したがって、簡易かつ精度良く、微量の液体を定量的に分注することができる。
このように、操作部3の形状変化を制御することで、操作部3を操作しやすいように大型化することができるとともに、微量液体を定量的に採取することができる。
左右溝3n、3pの押圧変形が、前後押圧部3h、3iの押圧圧縮より大きな力を要することで、空洞3bの押圧減少を2段階とすることができる(図6(D)、図8)。第1段階の操作部3の押圧圧縮と、最大圧縮(図6(D))を備えることで、採取液4aを完全に吐出させることができる。また、採取量を定量的に複数の設定量を採取することができる。
図9に示すように、他の形態の操作部は、前後押圧部5a、5bと左右押圧部5c、5dとで、厚みが異なり、前後押圧部5a、5bの空洞5g内部側に前後肉厚部5e、5fが設けられている。
図9(B)に示すように、前後押圧部5a、5bの押圧は、前後肉厚部5e、5fの接触によって、空洞5gの減少を一定量に制限している。他方図9(C)に示すように、左右押圧部5c、5dの押圧による内部空洞5gの減少量は、前後押圧部5a、5bの押圧より大きい。そして、前後押圧部5a、5bによって、空洞5gが完全に圧縮消滅することはなく、前後肉厚部5a,5bがあることで、操作部5を大型化しても、微量採取操作は容易である。また、このような操作部5の構成であっても、1つのスポイトで、微量液体を簡易な操作で多段階に採取することができる。
前後押圧部5a、5bの押圧による液体の吸引は図7又は図8(A)に、左右押圧部5c、5dの押圧による液体の吸引は図8(B)に、或いは図7の完全排出時に相当する。
1 微量液体採取用スポイト
2 管部
2a 口
2b 採取部
2c 筒状壁
2d 収容部
2e 本体
2f 先端部
2g スペース
3 操作部
3a 封止
3b 空洞
3c 左前リブ
3d 右前リブ
3e 左後リブ
3f 右後リブ
3g ストッパー
3h 前押圧部
3i 後押圧部
3k 左肉厚部
3m 右肉厚部
3n 左溝
3p 右溝
3q 前変形スペース
3r 後変形スペース
4 採取用液体
4a 採取液
4b オーバーフロー液
5 操作部
5a 前押圧部
5b 後押圧部
5c 左押圧部
5d 右押圧部
5e 前肉厚部
5f 後肉厚部
5g 空洞
2 管部
2a 口
2b 採取部
2c 筒状壁
2d 収容部
2e 本体
2f 先端部
2g スペース
3 操作部
3a 封止
3b 空洞
3c 左前リブ
3d 右前リブ
3e 左後リブ
3f 右後リブ
3g ストッパー
3h 前押圧部
3i 後押圧部
3k 左肉厚部
3m 右肉厚部
3n 左溝
3p 右溝
3q 前変形スペース
3r 後変形スペース
4 採取用液体
4a 採取液
4b オーバーフロー液
5 操作部
5a 前押圧部
5b 後押圧部
5c 左押圧部
5d 右押圧部
5e 前肉厚部
5f 後肉厚部
5g 空洞
Claims (4)
- 一端に液体を吸引し吐出する口が開口した管部と、一端が前記管部の他端に連設され、他端が封止され、内部に空洞を有し、押圧されることで前記空洞の容積が減少するとともに押圧の開放に伴い基の形状に自己回復する操作部と、からなり、
前記操作部の内部に前記操作部の押圧による前記空洞の圧縮による容積量の減少を所定量に制限するストッパーを備えることを特徴とする微量液体採取用スポイト。 - 前記ストッパーを、前記操作部の内部の対象位置に配置された肉厚部としたことを特徴とする請求項1に記載の微量液体採取用スポイト。
- 前記管部内には、前記口から連設され吸引された所定量の液体を吐出自在に保持する管状の採取部と、前記採取部の周囲を囲うとともに前記口側端部が密封され前記液体の吸引時に前記採取部からオーバーフローした液体を受ける収容部を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の微量液体採取用スポイト。
- 前記操作部の押圧圧縮時の前記空洞の容積変化量が、前記採取部の容積以上で、かつ前記採取部の容積と前記収容部の容積の和以下であることを特徴とする請求項3に記載の微量液体採取用スポイト。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014001301A JP2015128749A (ja) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | 微量液体採取用スポイト |
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JP2014001301A JP2015128749A (ja) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | 微量液体採取用スポイト |
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