JP2015128749A - 微量液体採取用スポイト - Google Patents

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。

特開２０１１−２００７８４号公報 特開２００７−３１５７９３号公報 特開２０１３−０２８０５６号公報

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。

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。

本発明である微量液体採取用スポイトの正面図である。背面も同一に表される。 本発明である微量液体採取用スポイトの左側面図である。右側面も同一に表される。 本発明である微量液体採取用スポイトの平面図である。 本発明である微量液体採取用スポイトの底面図である。 本発明である微量液体採取用スポイト（図２）のＡ−Ａ‘線縦断面図である。 図６（Ａ）は本発明である微量液体採取用スポイト（図２）のＢ−Ｂ‘線横断面図である。（Ａ’）は（Ａ）の拡大図、（Ｂ）はＢ−Ｂ‘断面位置における（図６の以下の図も同じ）、前後押圧部の押圧及び押圧の開放により容積変動する変形スペースの説明断面図、（Ｃ）は吸引前の押圧圧縮の様子を示す断面図、（Ｄ）は吐出時の押圧圧縮の様子を示す断面図である。なお、（Ｃ）、（Ｄ）の押圧圧縮を開放すると、操作部は（Ｂ）の基の形状に自己回復する。液体の吸引前に圧縮すれば、押圧開放による自己復元に伴い液体を吸引することができる。 本発明である微量液体採取用スポイトの使用状態を示す図５にそった断面図である。 本発明である微量液体採取様スポイトの多段階採取について、図５にそった説明断面図である。 本発明である他の実施形態の微量液体採取様スポイトの図５に相当する横断面図である。（Ａ）が押圧圧縮、自己回復時の横断面図、（Ｂ）が前後押圧時のときの断面図、（Ｃ）が左右押圧時の断面図である。前後、左右押圧で、内部の空洞の減少度が異なり、１つのスポイトで、吸引量を多段階に定量的に採取することができる。

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

Claims (4)

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。
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請求項１に記載の微量液体採取用スポイト。
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。
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請求項３に記載の微量液体採取用スポイト。

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