JP2016208907A - 細径チップのバリ取り方法、細径チップ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱可塑性樹脂の注型により形成される細径チップの先端部に発生するバリを、確実且つ簡単に除去できる方法を提供する。【解決手段】管状の内部通路を備えた本体部と、前記本体部の一端に形成され前記内部通路の終端部である先端開口を有する先端部２Ｔとを備え、熱可塑性樹脂の注型により形成され、先端部２Ｔに成型バリＢを有するシリンジ２を準備する。次に、シリンジ２を当接処理部７へ移動させ、先端部２Ｔを所定の粘着力を有する粘着シート７１に、シリンジ２の自重をもって当接させる。好ましくは、前記当接を解除した後、シリンジ２を熱処理部８へ移動させ、先端部２Ｔを、面ヒーター８１によって形成される、前記熱可塑性樹脂を部分的に溶融させることが可能な温度環境下に曝す熱処理を行う。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば細胞凝集塊のような微小な対象物の吸引、及び前記吸引した対象物の吐出を行う細径チップ及びその製造技術に関する。

細径チップは、微小な対象物を移動させるために用いられる。例えば医療や生物学的な研究の用途では、前記細径チップは、細胞凝集塊を貯留する第１容器から、その細胞凝集塊の培養、試験、検査若しくは観察等を行うための第２容器（例えばウェルプレート）へ移動させる際に用いられる。この場合、前記細径チップは、前記第１容器からの細胞凝集塊の吸引、及び吸引した細胞凝集塊の前記第２容器への吐出を行う。

細径チップは、管状の内部通路を備えた本体部と、前記本体部の一端に形成され先端開口を有する先端部とを備えた筒状の部材である。前記先端開口に吸引力を発生させることによって、細径チップは対象物を前記先端開口から吸引し、前記内部通路に一時的に貯留する。また、前記先端開口に吐出力を発生させることによって、細径チップは貯留している対象物を前記先端開口から吐出する（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−３４０１３号公報

細径チップは、コスト面を考慮して、嵌め合い型と中子とを用いた熱可塑性樹脂の射出成型により形成される。上記のような微小対象物の吸引及び吐出を行う細径チップの前記先端開口は、約３００μｍ以下の微小な開口径に設定される。このような微小開口を有する細径チップを前記射出成型で形成すると、不可避的に前記先端部付近にバリが発生してしまう。前記先端部にバリが存在していると、前記吸引又は吐出の際に細胞凝集塊がバリに引っ掛かってしまう不具合が生じる。しかし、微小開口を有する細径チップにおいてバリを綺麗に除去する有効な手法は未だ提案されていない。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、熱可塑性樹脂の注型により形成される細径チップの先端部に発生するバリを、確実且つ簡単に除去できる方法、乃至は細径チップの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る細径チップのバリ取り方法は、管状の内部通路を備えた本体部と、前記本体部の一端に形成され前記内部通路の終端部である先端開口を有する先端部とを備え、熱可塑性樹脂の注型により形成され、前記先端部に成型バリを有する細径チップを準備する工程と、前記細径チップの先端部を、所定の粘着力を有する粘着層に前記細径チップの自重をもって当接させる工程と、を備える。

この方法によれば、粘着層に細径チップの先端部を当接させることによって、当該先端部付近に存在している成型バリが当該粘着層へ粘着する。その後に前記先端部を前記粘着層から離間させることで、当該先端部から前記成型バリを取り除くことができる。前記当接は、当該細径チップの自重に依存した当接であるので、先端開口を有する先端部へ徒にダメージを与えることはない。

上記のバリ取り方法において、前記当接を解除した後、前記細径チップの先端部を、前記熱可塑性樹脂を部分的に溶融させることが可能な温度環境下に曝す熱処理を行う工程をさらに備えることが望ましい。

前記当接させる工程の後に前記熱処理が施されることによって、前記当接だけでは除去しきれなかったバリが消失する、乃至は球状に変形する。従って、前記先端部から成型バリを簡便且つ確実に除去することができる。

上記のバリ取り方法において、前記熱処理の工程の後に、前記細径チップの先端部を前記粘着層に前記細径チップの自重をもって再度当接させる工程をさらに備えることが望ましい。

この方法によれば、前記熱処理後においてもバリが前記先端部付近に残存している場合でも、再度の粘着層への当接によって、これを除去することができる。

上記のバリ取り方法において、前記細径チップは、前記本体部の他端側に根元部を有し、前記当接させる工程は、前記先端部を前記粘着層へ当接させた状態で、前記根元部が周回運動を行うように前記細径チップを揺動させる動作を含むことが望ましい。

この方法によれば、前記先端部の端面だけでなく、その周縁に存在する成型バリを前記粘着層へ漏れなく当接させることができる。従って、前記粗取りによって除去できる成型バリの割合を高めることができる。

上記のバリ取り方法において、前記先端開口の開口径が１０μｍ〜３００μｍ、前記先端部の肉厚が１０μｍ〜１００μｍの範囲にある細径チップが、前記準備する工程において準備されることは、本発明において好適である。

本発明の他の局面に係る細径チップの製造方法は、管状の内部通路を備えた本体部と、前記本体部の一端に形成され前記内部通路の終端部である先端開口を有する先端部とを備える細径チップを、嵌め合い型と中子とを用いた熱可塑性樹脂の射出成型により形成する工程と、前記細径チップの先端部を、所定の粘着力を有する粘着層に前記細径チップの自重をもって当接させる工程と、を備える。

この製造方法によれば、前記射出成型によって前記先端部に不可避的に成型バリが発生するものの、その後の前記粘着層へ前記先端部を当接させる工程の実行によって、前記成型バリを除去することができる。

この場合、前記成型バリをより確実に除去するために、前記当接を解除した後、前記細径チップの先端部を、前記熱可塑性樹脂を部分的に溶融させることが可能な温度環境下に曝す熱処理を行う工程をさらに備えることが望ましい。

本発明のさらに他の局面に係る細径チップは、管状の内部通路を備え、熱可塑性樹脂からなる本体部と、前記本体部の一端に形成され、前記内部通路の終端部である先端開口を有する先端部と、前記本体部の他端側に形成された根元部と、を備え、前記先端部は、当該先端部に成型バリを有する状態において所定の粘着力を有する粘着層に前記細径チップの自重をもって当接させることにより形成されたものである。

この構成によれば、粘着層に対する当接処理が施された先端部を有するので、成型バリの存在しない細径チップを提供することができる。

この場合、前記成型バリをより確実に除去するために、前記先端部は、前記当接を解除した後、前記細径チップの先端部を、前記熱可塑性樹脂を部分的に溶融させることが可能な温度環境下に曝す熱処理をさらに行うことによって形成されたものであることが望ましい。

上記の細径チップにおいて、前記先端開口の開口径が１０μｍ〜３００μｍ、前記先端部の肉厚が１０μｍ〜１００μｍの範囲にあることが望ましい。

本発明によれば、熱可塑性樹脂の注型により形成される細径チップの先端部に発生するバリを、確実且つ簡単に除去できる。従って、細径チップによる細胞凝集塊などの対象物の吸引又は吐出動作の際に、当該対象物がバリに引っ掛かってしまう不具合を防止することができる。

本発明の適用用途の一つであるシリンダチップの断面図である。 （Ａ）は、前記シリンダチップの構成部材であって、本発明の細径チップの一例であるシリンジの断面図、（Ｂ）はプランジャの断面図、（Ｃ）はシリンダチップの分解斜視図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、前記シリンダチップによる細胞凝集塊の吸引及び吐出動作を示す模式図である。 上記シリンジの成型金型を示す断面図である。 射出成型後のシリンジの先端部の拡大斜視図である。 本発明に係るバリ取り方法を実施するための装置レイアウトを示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、シリンジ先端部のバリの粗取りの工程を示す図である。 前記粗取りの工程における好ましい態様を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、シリンジ先端部に対する熱処理の工程を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、シリンジ先端部を再度粘着層へ当接させる工程を示す図である。 バリ取り方法の他の実施形態を説明するための図である。 バリ取り方法の他の実施形態を説明するための図である。 実施例１に供したシリンジの、射出成型後の先端部端面（未処理状態）を示す写真である。 実施例１のシリンジ先端部を粘着層へ当接させた後の、当該先端部端面を示す写真である。 実施例１のシリンジ先端部に熱処理を施した後の、当該先端部端面を示す写真である。 実施例１のシリンジ先端部を再度粘着層へ当接させた後の、当該先端部端面を示す写真である。 実施例２に供したシリンジの、射出成型後の先端部端面（未処理状態）を示す写真である。 実施例２のシリンジ先端部を粘着層へ当接させた後の、当該先端部端面を示す写真である。 実施例２のシリンジ先端部に熱処理を施した後の、当該先端部端面を示す写真である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の適用用途の一つであるシリンダチップ１の断面図である。シリンダチップ１は、微小な対象物、例えば細胞凝集塊を移動させるために用いられる部材であって、前記細胞凝集塊を細胞培養液等と共に吸引、保持及び吐出する機能を備えている。本発明に係るバリ取り方法の説明の前に、このシリンダチップ１の構成及びその使用方法について説明する。

シリンダチップ１は、細胞凝集塊の吸引経路となる管状通路２Ｐ（管状の内部通路）を内部に備えるシリンジ２と、管状通路２Ｐを画定するシリンジ２の内周壁と摺接しつつ管状通路２Ｐ内を進退移動するプランジャ３とを備える。図２（Ａ）はシリンジ２単体の断面図、図（Ｂ）はプランジャ３単体の断面図、図２（Ｃ）はシリンダチップ１の分解斜視図である。ここで、シリンジ２は、本発明に係る細径チップの一例であり、本発明に係るバリ取り方法の適用対象となる部品である。

シリンジ２は、大径の円筒体からなるシリンジ基端部２１（根元部）と、細径で長尺の円筒体からなるシリンジ本体部２２（本体部）と、基端部２１と本体部２２とを繋ぐテーパ筒部２３とを含む。管状通路２Ｐは、シリンジ本体部２２に形成されている。シリンジ本体部２２の一端に形成された先端部２Ｔには、吸引口又は吐出口となる先端開口２４が設けられている。先端開口２４は、管状通路２Ｐの終端部である。シリンジ基端部２１は、シリンジ本体部２２の他端側に、テーパ筒部２３を介して連設されている。プランジャ３は、円筒体からなるプランジャ基端部３１と、針状のプランジャ本体部３２と、基端部３１と本体部３２とを繋ぐ半球部３３と、プランジャ本体部３２の突出先端であるプランジャ先端部３４とを含む。

シリンジ基端部２１は、円筒型の中空部２Ｈを備えている。プランジャ基端部３１の外径は、中空部２Ｈの内径よりも所定長だけ小さく設定されている。プランジャ本体部３２の外径は、管状通路２Ｐの内径よりも僅かに小さく設定されている。また、テーパ筒部２３の内周面の形状は、半球部３３の外周面の曲面形状に合致している。プランジャ基端部３１が中空部２Ｈ内に収容され、プランジャ本体部３２がシリンジ本体部２２の管状通路２Ｐに挿通される態様で、シリンジ２に対してプランジャ３が組み付けられている。

図２（Ｃ）では、プランジャ３がシリンジ２から抜き出された状態を示しているが、図１では、プランジャ本体部３２がシリンジ本体部２２に最も深く挿通されている状態、つまりプランジャ３が最も下降した状態を示している。このとき、テーパ筒部２３のキャビティに、半球部３３が完全に受容された状態となる。プランジャ本体部３２の長さは、シリンジ本体部２２よりもやや長く、図１の状態では、先端開口２４からプランジャ先端部３４が突出している。また、シリンジ基端部２１の内周面とプランジャ基端部３１の外周面との間にはギャップが存在している。

プランジャ３は、図１の状態から、シリンジ２に対して上方向へ移動することができる。所定長だけ上方向にプランジャ３が移動すると、プランジャ先端部３４は管状通路２Ｐの内部に没する。この際、先端開口２４に吸引力を発生させ、該先端開口２４の周囲の流体（例えば細胞凝集塊を含む細胞培養液）を管状通路２Ｐ内へ吸引することができる。この吸引の後、プランジャ３を下方向へ移動させると、管状通路２Ｐ内へ吸引された流体を先端開口２４から吐出させることができる。

シリンダチップ１は、図１に端部部分を示すヘッド４に装着される。ヘッド４は、第１筒状ロッド４１と、第１筒状ロッド４１の外側に配置された第２筒状ロッド４２と、第１筒状ロッド４１の中空部内に配置されたプランジャロッド４３とを備える。第２筒状ロッド４２は固定的なロッドである一方、プランジャロッド４３及び第１筒状ロッド４１は、それぞれ独立して進退移動する。プランジャ基端部３１には、円筒状の中空空間からなる装着孔３Ｈが備えられている。この装着孔３Ｈには、プランジャロッド４３の端部が圧入される。プランジャ基端部３１の上端面は、第１筒状ロッド４１の下端面と対向している。シリンジ基端部２１の中空部２Ｈには、不動の第２筒状ロッド４２の端部が圧入される。プランジャロッド４３が上下動することで、上述の通りプランジャ３が上下動する。第１筒状ロッド４１は、ヘッド４からシリンダチップ１を取り外す場合に下降される。

続いて、図３（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、シリンダチップ１による細胞凝集塊Ｃの吸引、保持及び吐出動作を説明する。ここでは、シリンダチップ１にて、第１容器Ｃ１に貯留されている細胞培養液Ｌｍ１中に存在する細胞凝集塊Ｃを吸引し、第２容器Ｃ２に貯留されている細胞培養液Ｌｍ１中に当該細胞凝集塊Ｃを吐出する場合について説明する。

シリンダチップ１による細胞凝集塊Ｃの吸引〜吐出動作例は、次の通りである。まず、図３（Ａ）に示すように、シリンダチップ１を吸引対象とする細胞凝集塊Ｃの真上に移動させる。図３（Ａ）では、プランジャ３がシリンジ２に対して相対的に上方に移動しており、プランジャ先端部３４がシリンジ本体部２２内に没入した状態を示している。この場合、図３（Ｂ）に示すように、プランジャ３を最も下方に移動させ、プランジャ先端部３４を先端開口２４から突出させる。つまり、シリンジ本体部２２の管状通路２Ｐ内に空気が存在しない状態とする。

その後、図３（Ｃ）に示すように、シリンダチップ１を全体的に下降させ、先端開口２４を第１容器Ｃ１の細胞培養液Ｌｍ１中に突入させる。このとき、なるべく先端開口２４を細胞凝集塊Ｃに接近させる。続いて、図３（Ｄ）に示すように、プランジャ３を所定高さだけ上方へ移動させる。この動作により、先端開口２４には吸引力が発生し、細胞凝集塊Ｃと一部の細胞培養液Ｌｍａとがシリンジ本体部２２内に吸引される。これにより、細胞凝集塊Ｃはシリンダチップ１内に保持される。この状態で、シリンダチップ１は全体的に上昇され、第２容器Ｃ２の配置位置まで移動される。

そして、図３（Ｅ）に示すように、先端開口２４が第２容器Ｃ２の細胞培養液Ｌｍ２中に突入するまで、シリンダチップ１が全体的に下降される。その後、所定高さ位置にあるプランジャ３を、先端部３４が先端開口２４から突出するまで下降させる。この下降動作により、細胞凝集塊Ｃは第２容器Ｃ２の細胞培養液Ｌｍ２中に吐出される。図示は省略しているが、その後にシリンダチップ１はヘッド４から離脱される。これは、一度細胞培養液に浸漬されたシリンダチップ１は再利用できないケースが多く、新たなシリンダチップ１をヘッド４に再装着できるようにするためである。勿論、１回の使用毎にシリンダチップ１を交換せず、細胞の成分による汚濁で使用に支障が出るまでの複数回（例えば２０〜３０回の吸引及び吐出）だけ同一のシリンダチップ１を使用し、その後に当該シリンダチップ１をヘッド４から離脱させるようにしても良い。

以上説明したシリンダチップ１の構成部材であるシリンジ２及びプランジャ３は、金型を用いた熱可塑性樹脂の注型によって形成される。これらのうちシリンジ２（細径チップ）は、先端開口２４、管状通路２Ｐ及び中空部２Ｈを備えた筒状の物品であるため、前記金型として嵌め合い型と中子とを用いた熱可塑性樹脂の射出成型によって製作されることになる。

図４は、シリンジ２の成型用の金型５の一部を示す断面図である。ここでは、シリンジ本体部２２の先端部２Ｔ付近を成型する金型部分を示している。金型５は、上型５１、下型５２及び中子５３を含む。上型５１は、シリンジ本体部２２の外周面に応じたキャビティ５１１を有している。シリンジ本体部２２の外形は円柱状であり、その先端部分は先細りのテーパ形状を有している。このためキャビティ５１１も、円柱状の部分と、その下側に連設された円錐状の部分とを有している。下型５２は、中子５３の嵌め合い孔となる孔部５２１と、先端開口２４を区画するシリンジ本体部２２の先端Ｒ面を成型するための環状溝部５２２とを備えている。上型５１の下端面５１Ｂと下型５２の上端面５２Ｔとは、突き合わせ接合されている。上端面５２Ｔにおける環状溝部５２２の直径は、下端面５１Ｂにおけるキャビティ５１１の直径と等しく、両者が位置合わせして対向するように、上型５１と下型５２とが接合されている。

中子５３は、円柱状の部材であり、上型５１のキャビティ５１１内に配置される中子本体部５３１と、下型５２の孔部５２１に嵌め込まれる先端部５３２とを備える。中子本体部５３１の外径は、キャビティ５１１の内径よりも所定長だけ短く設定されている。中子本体部５３１の外周面とキャビティ５１１の内周面との間には環状の隙間Ｇが形成されている。前記所定長は、予め設定されたシリンジ本体部２２の肉厚に相当する長さである。先端部５３２は、孔部５２１の内径にほぼ等しい外径を有し、この孔部５２１に密に嵌め込まれている。図４において矢印Ｄで示すように、隙間Ｇには射出成型によって熱可塑性樹脂が注入される。樹脂の冷却後、中子５３が上型５１及び下型５２から抜き取られ、成型されたシリンジ２が取り出される。

シリンジ２の成型に用いられる熱可塑性樹脂には、一般的な射出成型を行うことができる材料である限り、特に制限はない。例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、等を、成型用樹脂として用いることができる。上記の樹脂の中でもポリプロピレンが、特に融点が１３５℃〜１６５℃のホモポリマー、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーからなるポリプロピレンが、成型性が良好で、高温高圧の飽和水蒸気による滅菌（オートクレーブ滅菌）に耐えうる耐熱性を有し、当該シリンジ２が接する液体に対する良好な液切れを実現する優れた撥水性を有するという理由から好ましい。

隙間Ｇの厚さ、すなわちシリンジ２（先端部２Ｔ）の肉厚は、１０μｍ〜１００μｍ程度の範囲から選択することができる。肉厚が薄すぎると、シリンジ２の強度が低くなる。また、ミクロンオーダーの対象物の吸引に用いられるシリンジ２としては、過剰な肉厚は必要でない。従って、上記の肉厚が適当である。

先端開口２４の開口径は、１０μｍ〜３００μｍ程度の範囲から選択することができる。例えば、移動対象とする細胞凝集塊の大きさが４０μｍ〜１８０μｍである場合には、先端開口２４の開口径は、８０μｍ〜２００μｍ程度に設定することが望ましい。細胞凝集塊が比較的柔軟な性状である場合には、細胞凝集塊の大きさよりも先端開口２４の開口径が小さくても、吸引時に細胞凝集塊が適宜変形されて吸引される。そのため、開口径は、必ずしも細胞凝集塊の大きさより大きく設定しなくとも良い。

図５は、図４に示す金型５を用いた射出成型後のシリンジ２の先端部２Ｔの拡大斜視図である。上記のように薄肉で微小開口径の先端開口２４を備えるシリンジ２を、図４に示すような嵌め合い方式の金型５を用いて熱可塑性樹脂の射出成型により形成すると、不可避的に先端部２Ｔ付近に成型バリＢが発生してしまう。成型バリＢは、上型５１の下端面５１Ｂと下型５２の上端面５２Ｔとの突き合わせ面、及び、下型５２の孔部５２１と中子５３の先端部５３２付近との界面５４に、射出成型において溶融した樹脂が進入することにより形成される。従って、成型バリＢは、先端開口２４を区画している先端環状面２４Ａの内周縁から下方や径方向内側に突出するように、また、先端環状面２４Ａの外周縁から径方向外側に突出するように形成される。

このような成型バリＢが先端部２Ｔに存在していると、先に図３（Ａ）〜図３（Ｅ）に基づき説明したシリンダチップ１による吸引又は吐出動作の際に、細胞凝集塊がバリに引っ掛かってしまう不具合が生じる。例えば、図３（Ｃ）〜（Ｄ）における吸引動作において、ターゲットとする細胞凝集塊Ｃが成型バリＢに絡みつき、先端開口２４からシリンジ本体部２２内に進入できないケース等が生じ得る。また、図３（Ｅ）の吐出動作において、シリンジ本体部２２内から吐出した細胞凝集塊Ｃが成型バリＢに引っ掛かり、先端部２Ｔから離脱できないケース等が生じ得る。

従って、先端部２Ｔ付近に付着している成型バリＢは、シリンダチップ１（シリンジ２）の使用前に可及的に除去しておくことが望ましい。成型バリを除去する方法としては、ヤスリやブラシ等の器具類を用いたバリの削り取り、研磨材のブラスト処理、超音波洗浄など、種々知られている。しかし、上記のような微小サイズのシリンジ２のバリ取りに、これらのバリ取り方法は有効とは言えない。まず、バリの削り取りは、先端部２Ｔのサイズが微小であるので、工具類を接触させると先端部２Ｔ自体が破損してしまう。また、ブラスト処理では、研磨材のショットによる先端部の破損が発生し得る。さらには、ブラスト研磨剤がシリンダ内に残留する怖れもある。超音波洗浄によっても、微小サイズの先端部２Ｔにおいて、さらに微小な成型バリＢだけを除去するのは困難である。

上記の不具合に鑑み、本発明の実施形態に係るバリ取り方法は、従来技術とは全く異なる手法を用いる。本実施形態のバリ取り方法は、次の工程（１）〜（４）を含む。
（１）熱可塑性樹脂の注型によりシリンジ２を成型するシリンジ準備工程（細径チップを準備する工程）、
（２）シリンジ２の先端部２Ｔを、粘着層に当接させる第１当接工程（細径チップの自重をもって当接させる工程）、
（３）先端部２Ｔに熱処理を施す熱処理工程（熱処理を行う工程）、
（４）上記熱処理工程の後に、先端部２Ｔを粘着層に再度当接させる第２当接工程（細径チップの自重をもって再度当接させる工程）。

上記（１）のシリンジ準備工程は、先に図４に示した金型５を用いた射出成型により、シリンジ２を成型する工程である。図５に示した通り、当該射出成型により得られたシリンジ２は、先端部２Ｔに成型バリＢが不可避的に付設されてしまう。従って、当該シリンジ準備工程にて準備されるシリンジ２は、先端部２Ｔに成型バリＢを有するシリンジとなる。

上記（２）の第１当接工程は、先端部２Ｔを、所定の粘着力を有する粘着層にシリンジ２の自重をもって当接させる工程である。この当接によって、先端部２Ｔに存在する成型バリＢの粗取りを行うことが企図されている。つまり、先端部２Ｔを前記粘着層に当接させることで、当該先端部２Ｔの周辺に存在する成型バリＢのうち、比較的大きな成型バリＢを前記粘着層へトラップさせるものである。この当接は、粘着層の上方に先端部２Ｔを下側に向けたシリンジ２を配置し、当該先端部２Ｔを前記粘着層に上から接触させる。この際、先端部２Ｔの変形やダメージを抑止するために、粘着層に向けた先端部２Ｔの積極的な押圧は行わず、シリンジ２の自重に依存した接触を行わせる。

前記粘着層の粘着力は、シリンジ２の自重にもよるが、例えばＪＩＳ Ｚ０２３７に規定された１８０°剥離試験基づく値が０．３〜５Ｎ／２０ｍｍ程度の粘着力とすることが望ましい。一例を挙げると、ポリプロピレン製で、肉厚＝２０μｍ、先端開口径＝１８０μｍ、重量＝０．０４９ｇのシリンジ２の場合、１Ｎ／２０ｍｍ程度の粘着力を有する粘着層を用いることが好ましい。このような粘着層に、上記スペックのシリンジ２の先端部２Ｔ（図５に示した先端環状面２４Ａ）を自重で当接させると、成型バリＢも前記粘着層に粘着する。その後に当該先端部２Ｔを前記粘着層から離間させる動作を行うと、成型バリＢの少なくとも一部が前記粘着層に粘着したままとなり、先端部２Ｔから離脱するようになる。前記粘着層の粘着力が弱すぎると、前記当接を行っても成型バリＢを先端部から離脱させることが困難となる。粘着力が強すぎると、前記当接後における先端部２Ｔの粘着層からの離間がスムースに行えず、先端部２Ｔが当該粘着層に引っ張られて変形してしまう傾向が顕著となる。なお、本実施形態では、この第１当接工程におけるバリ取りを「粗取り」と称するが、当該第１当接工程の実行のみで成型バリＢを十分に除去でき、後段の工程が実質的に不要となる場合もある。

上記（３）の熱処理工程は、前記第１当接工程における先端部２Ｔの粘着層への当接を解除した後、その先端部２Ｔを、シリンジ２を構成する熱可塑性樹脂を部分的に溶融させることが可能な温度環境下に曝す工程である。この熱処理は、前記第１当接工程による粗取りで除去しきれなかった比較的小さな成型バリＢに熱を与えるもので、ごく微小なバリ片については消失させ、ある程度の大きさのバリ片については球状に変形させることを企図したものである。

熱処理の温度及び熱処理の時間については、シリンジ２を構成する熱可塑性樹脂の材料に応じて適宜定められる。例えば、融点が１３５℃〜１６５℃のポリプロピレンで成型されたシリンジ２であれば、その先端部２Ｔを１４０℃〜１９０℃の温度環境下で、２秒〜４分程度保持する熱処理を例示することができる。具体的には、融点＝１５５℃〜１６５℃のポリプロピレン製シリンジの場合、温度＝１４０℃〜１６０℃、時間＝１分３０秒〜２分の熱処理などを好適な熱処理として例示することができる。

上記（４）の第２当接工程は、前記熱処理工程の後に、先端部２Ｔを粘着層にシリンジ２の自重をもって再度当接させる工程である。前記粘着層は、第１当接工程で用いたものと同じものを使用することができる。前記熱処理を施しても、成型バリＢが先端部２Ｔ付近に残存することが起こり得る。例えば、球状に変形したバリが、先端環状面２４Ａに付着し得る。この第２当接工程は、そのような残存バリを、先端部２Ｔの再度の粘着層への当接によって除去するものである。なお、第２当接工程は任意に実行される工程である。例えば、金型の精度が高い場合には成型バリＢは比較的少ない発生度合いとなる。このような場合、前記第１当接工程及び前記熱処理工程のみで十分に成型バリＢを除去し得るので、第２当接工程を省くことができる。

続いて、上記の工程（１）〜（４）からなるバリ取り方法を実行するための具体例を説明する。図６は、当該バリ取り方法を実施するための装置レイアウトを示す模式図である。上記（１）のシリンジ準備工程は図示していないが、図６に示しているシリンジ２は、熱可塑性樹脂の注型により形成されたシリンジであり、その先端部２Ｔに成型バリＢを有している。シリンジ２は、先端部２Ｔを下方にして垂直な状態で、ホルダ６で保持されている。ホルダ６は、図略の移動機構により、水平表面を持つステージ６０上において垂直方向及び水平方向に移動可能である。つまり、ホルダ６で保持されたシリンジ２は、ステージ６０上において垂直方向及び水平方向に移動可能である。

ホルダ６は、シリンジ２を保持するための保持孔及びその内部に組み込まれたチャック機構（図略）を有する。このチャック機構の動作及びその解除の切換により、ホルダ６でのシリンジ２の保持及び非保持を切り換えることができる。図６は、前記チャック機構が動作し、ホルダ６がシリンジ２を保持している状態を示している。なお、前記チャック機構付きのホルダ６に代えて、単に前記保持孔にシリンジ２の係止段部を有するホルダを用いることもできる。このホルダでは、前記係止段部で保持されているシリンジ２が、先端２Ｔの接面によって上方に相対的にシフトすることで前記係止段部による係止が解除され、非保持の状態となる。

ステージ６０上には、当接処理部７と熱処理部８とが設けられている。当接処理部７は、上記（２）及び（４）の第１当接工程及び第２当接工程が実行される部位である。また、熱処理部８は、上記（３）の熱処理工程が実行される部位である。当接処理部７には、上記で示した粘着力を有する粘着シート７１（粘着層）が配置されている。熱処理部８には、輻射熱を発する面ヒーター８１が配置されている。この面ヒーター８１としては、電気式のホットプレートを採用することができる。

図７（Ａ）〜（Ｃ）は、第１当接工程の手順、すなわちシリンジ２の先端部２Ｔに付着している成型バリＢの粗取り工程を示す図である。ここでは、ホルダ６の記載を省いている。先ず、図６の状態から図７（Ａ）に示すように、ホルダ６が当接処理部７の上空に移動され、シリンジ２の先端部２Ｔが粘着シート７１と対向する状態とされる。

次に、図７（Ｂ）に示すように、ホルダ６が下降され、先端部２Ｔが粘着シート７１に当接される。この当接は、シリンジ２の自重での当接とするので、ホルダ６の前記チャック機構は、先端部２Ｔが粘着シート７１に当接すると同時に、その保持力を解除する。或いは、先端部２Ｔが粘着シート７１に対して０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度まで接近した時点でホルダ６の下降を停止させ、その後に前記チャック機構を解除し、シリンジ２を自然落下させることによって、先端部２Ｔを粘着シート７１に当接させるようにしても良い。この方法であれば、先端部２Ｔが粘着シート７１に押し付けられてしまう危惧を回避することができる。この当接によって、先端部２Ｔに存在している成型バリＢは、粘着シート７１に粘着することになる。

その後、図７（Ｃ）に示すように、ホルダ６を上昇させることによって、先端部２Ｔが粘着シート７１から上方へ離間するように、シリンジ２が上昇される。この上昇動作の前に、ホルダ６の前記チャック機構が動作され、シリンジ２を保持する状態とされる。通常、成型バリＢは極めて薄いシート片であり、先端部２Ｔに強固に取り付いているわけではない。このため、成型バリＢが粘着シート７１に粘着した状態でシリンジ２が上方に引き上げられると、少なくとも比較的大きな成型バリＢ、つまり粘着シート７１に対する粘着面積が比較的大きくなる成型バリＢについては、先端部２Ｔから離脱して粘着シート７１上に残る。これにより、バリの粗取りが完了する。

図８は、第１当接工程における好ましい態様を示す図である。ここでは、先端部２Ｔを粘着シートへ当接させた状態で、シリンジ２を揺動させる例を示している。シリンジ２は、先端部２Ｔの反対側にシリンジ基端部２１（根元部）を有する。前記揺動は、先端部２Ｔを粘着シート７１へ当接させた状態で、シリンジ基端部２１が周回運動を行うように、シリンジ２を動かす動作である。この方法によれば、先端部２Ｔの先端環状面２４Ａ（図５）だけでなく、その周縁に存在する成型バリＢを粘着シート７１へ漏れなく当接させることができる。従って、前記粗取りによって除去できる成型バリＢの割合を高めることができる。このような揺動動作は、水平面内で回転運動を行うことが可能な駆動ステージでホルダ６を保持させることによって実現することができる。

図９（Ａ）〜（Ｃ）は、熱処理工程の手順を示す図である。ここでも、ホルダ６の記載を省いている。先ず、図７（Ｃ）の状態から図９（Ａ）に示すように、ホルダ６が熱処理部８の上空に移動され、シリンジ２の先端部２Ｔが面ヒーター８１と対向する状態とされる。面ヒーター８１は、シリンジ２を構成する熱可塑性樹脂を少なくとも部分的に溶融させることが可能な温度環境を、その上面に形成することができるヒーターである。図９（Ｂ）には、面ヒーター８１によって形成される加熱領域８２（前記温度環境を形成する領域）を図示している。

次に、図９（Ｂ）に示すように、ホルダ６を下降させ、先端部２Ｔを加熱領域８２に進入させる。先端部２Ｔが面ヒーター８１に対して所定のギャップ（０．２ｍｍ〜３ｍｍ程度）を持つ地点に至ると、ホルダ６の下降が停止される。この状態で、所定の熱処理時間だけ保持される。面ヒーター８１として、ホットプレートを用いる場合の具体例を挙げる。例えば、時間＝２分の熱処理を先端部２Ｔに対して行う場合、ホットプレートの発熱面の発熱設定温度を１５７．５℃、先端部２Ｔと面ヒーター８１との間のギャップを０．３ｍｍとすれば良い。なお、先端部２Ｔを面ヒーター８１に接面させると、先端開口２４の形状が変形してしまうので好ましくない。従って、ホルダ６の前記チャック機構は動作状態を継続し、シリンジ２を保持し続ける状態とされる。

その後、図９（Ｃ）に示すように、ホルダ６を上昇させることによって、先端部２Ｔが面ヒーター８１から上方へ離間するように、シリンジ２が上昇される。この上昇によって、先端部２Ｔは加熱領域８２から抜け出すので、これ以上加熱されることはない。加熱領域８２に所定時間だけ先端部２Ｔを曝すことによって、第１当接工程による粗取りで除去しきれなかった比較的小さな成型バリＢを消失させ、或いは球状に変形させることができる。

図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、第２当接工程の手順、すなわちシリンジ２の先端部２Ｔに付着している残留バリを除去する工程を示す図である。この工程は、実質的に上述の第１当接工程と同じである。先ず、図９（Ｃ）の状態から図１０（Ａ）に示すように、ホルダ６が当接処理部７の上空に移動され、シリンジ２の先端部２Ｔが粘着シート７１と対向する状態とされる。

次に、図１０（Ｂ）に示すように、ホルダ６が下降され、先端部２Ｔが粘着シート７１に当接される。この第２当接工程おける当接も、シリンジ２の自重での当接とされる。従って、ホルダ６の前記チャック機構は、先端部２Ｔが粘着シート７１に当接すると同時に、若しくは当接の直前に解除される。この当接によって、先端部２Ｔに残存している小さな成型バリＢ乃至は熱変形した球状片は、粘着シート７１に粘着することになる。その後、図１０（Ｃ）に示すように、ホルダ６を上昇させることによって、先端部２Ｔが粘着シート７１から上方へ離間するように、シリンジ２が上昇される。これにより、残存バリの除去が完了する。

本実施形態に沿ったバリ取りの具体例を、シリンジ２の先端部２Ｔの撮像写真と共に示す。
＜実施例１＞
実施例１では、射出成型で得られたシリンジ２に対し、上記で説明した、第１当接工程、熱処理工程及び第２当接工程の全てを実行する例を示す。シリンジ２の構成材料は、融点が１６０℃のポリプロピレン、シリンジ２の肉厚＝２０μｍ、先端開口径＝１８０μｍ、重量＝０．０４９ｇである。第１当接工程及び第２当接工程で用いた粘着層の粘着力は、１Ｎ／２０ｍｍである。また、熱処理は、ホットプレートの発熱面の発熱設定温度＝１４２℃、先端部２Ｔと前記発熱面とのギャップ＝１ｍｍ、熱処理時間＝２分とした。

図１３は、実施例１に供したシリンジ２の、射出成型後の先端部２Ｔの端面を示す写真である。この写真は、先端部２Ｔに対して何ら処理が行われていない状態を示しており、成型バリが先端部２Ｔに存在していることが認められる。特に、先端開口の内周縁から径方向内側に向けて比較的大きなバリが突出していることが判る。図１４は、第１当接工程の実行後の、当該シリンジ２の先端部２Ｔの端面を示す写真である。ここでは、図１３の状態で存在していた大きなバリは除去されている。但し、若干の比較的小さなバリが先端開口の内周縁に残存していることが判る。図１５は、熱処理が施された後の、先端部２Ｔの端面を示す写真である。ここでは、熱処理によって、前記小さなバリがシュリンクしていることが確認できる。図１６は、第２当接工程の実行後の、先端部２Ｔの端面を示す写真である。先端開口の内周縁のバリはほぼ完全に消失し、先端開口の真円度が向上していることが判る。

＜実施例２＞
実施例２では、射出成型で得られたシリンジ２に対し、上記で説明した、第１当接工程及び熱処理工程だけを実行する例を示す。シリンジ２は、実施例１と同じものを用いた。第１当接工程で用いた粘着層の粘着力は、１Ｎ／２０ｍｍである。熱処理は、ホットプレートの発熱面の発熱設定温度＝１４２℃、先端部２Ｔと前記発熱面とのギャップ＝１ｍｍ、熱処理時間＝１分３０秒とした。

図１７は、実施例２に供したシリンジ２の、射出成型後の先端部２Ｔの端面を示す写真、すなわち先端部２Ｔに対して何ら処理が行われていない状態の写真である。ここでは、成型バリが先端部２Ｔに存在していることが認められる。図１８は、第１当接工程の実行後の、当該シリンジ２の先端部２Ｔの端面を示す写真である。ここでは、図１７の状態で存在していた大きなバリは除去されている。図１９は、熱処理が施された後の、先端部２Ｔの端面を示す写真である。ここでは、熱処理によって、第１当接工程後に残存していた小さなバリが消失していることが確認できる。

以上説明したバリ取り方法（細径チップの製造方法）によれば、粘着シート７１にシリンジ２の先端部２Ｔを当接させることによって、当該先端部２Ｔ付近に存在している成型バリＢが粘着シート７１へ粘着する。その後に先端部２Ｔを粘着シート７１から離間させることで、当該先端部２Ｔから成型バリＢを粗取りすることができる。粘着シート７１への当接は、シリンジ２の自重に依存した当接であるので、先端開口２４を有する先端部２Ｔへ徒にダメージを与えることはない。その後に、面ヒーター８１が作る加熱領域８２へ先端部２Ｔを所定時間だけ曝す熱処理が施されることによって、前記粗取りでは除去しきれなかったバリが消失する、乃至は球状に変形する。さらに、熱処理後の、先端部２Ｔを粘着シート７１へ再度当接させる工程の実行により、バリが先端部２Ｔ付近に残存している場合でも、これを除去することができる。従って、先端部２Ｔから成型バリＢを簡便且つ確実に除去することができる。また、上記のバリ取り方法により得られたシリンジ２は、粘着シート７１に対する当接処理及び面ヒーター８１による熱処理が施された先端部２Ｔを有するので、成型バリＢの存在しないものとすることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施形態では、１本のシリンジ２の単位で、当接工程及び熱処理工程を実行する例を示したが、複数本のシリンジ２の単位で各工程を実行するようにしても良い。

図１１及び図１２は、本発明のバリ取り方法の他の実施形態を説明するための図である。ここでは、１列に配列された４本のシリンジ２が、１つのホルダ６Ａにより保持される例を示している。各々のシリンジ２の先端部２Ｔには、成型バリＢが付着している。さらに多数本のシリンジ２を、１列に配列若しくはマトリクス状に配列してホルダ６Ａに保持させるようにしても良い。

図１１は、上述の第１当接工程（粗取り工程）の実行状況を示す図である。４本のシリンジ２は、先端部２Ｔが面一に位置合わせされた状態で、ホルダ６Ａによってアレイ状に保持されている。ホルダ６Ａが当接処理部７の上空に移動された後、当該ホルダ６Ａが下降され、各々の先端部２Ｔが粘着シート７１に当接される。この際、ホルダ６Ａが備えるチャック機構は、先端部２Ｔが粘着シート７１に当接すると同時に、若しくは当接の直前に解除される。その後、図１２に示すように、ホルダ６Ａが熱処理部８の上空に移動されと共に下降され、面ヒーター８１の加熱領域８２内に先端部２Ｔが進入される。この変形実施形態によれば、多数本のシリンジ２のバリ取り（製造）を同時に実行できるので、作業効率を向上させることができる。

この他、熱処理部８における加熱源として面ヒーター８１を例示したが、これは一例であり、各種の電気式ヒーター若しくは電気以外のヒーター、温風発生装置などを適用することができる。また、細径チップの一例としてシリンジ２を例示したが、先端開口を有する管状の部材全般に対して本発明を適用することができる。

１ シリンダチップ
２ シリンジ（細径チップ）
２Ｐ 管状通路
２Ｔ 先端部
２１ シリンジ基端部（根元部）
２２ シリンジ本体部（本体部）
２４ 先端開口
３ プランジャ
５ 金型
６、６Ａ ホルダ
７ 当接処理部
７１ 粘着シート（粘着層）
８ 熱処理部
８１ 面ヒーター
８２ 加熱領域
Ｂ 成型バリ

Claims (10)

1. 管状の内部通路を備えた本体部と、前記本体部の一端に形成され前記内部通路の終端部である先端開口を有する先端部とを備え、熱可塑性樹脂の注型により形成され、前記先端部に成型バリを有する細径チップを準備する工程と、
   前記細径チップの先端部を、所定の粘着力を有する粘着層に前記細径チップの自重をもって当接させる工程と、
   を備える細径チップのバリ取り方法。
2. 請求項１に記載の細径チップのバリ取り方法において、
   前記当接を解除した後、前記細径チップの先端部を、前記熱可塑性樹脂を部分的に溶融させることが可能な温度環境下に曝す熱処理を行う工程をさらに備える、細径チップのバリ取り方法。
3. 請求項２に記載の細径チップのバリ取り方法において、
   前記熱処理の工程の後に、前記細径チップの先端部を前記粘着層に前記細径チップの自重をもって再度当接させる工程をさらに備える、細径チップのバリ取り方法。
4. 請求項１に記載の細径チップのバリ取り方法において、
   前記細径チップは、前記本体部の他端側に根元部を有し、
   前記当接させる工程は、前記先端部を前記粘着層へ当接させた状態で、前記根元部が周回運動を行うように前記細径チップを揺動させる動作を含む、細径チップのバリ取り方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の細径チップのバリ取り方法において、
   前記先端開口の開口径が１０μｍ〜３００μｍ、前記先端部の肉厚が１０μｍ〜１００μｍの範囲にある細径チップが、前記準備する工程において準備される、細径チップのバリ取り方法。
6. 管状の内部通路を備えた本体部と、前記本体部の一端に形成され前記内部通路の終端部である先端開口を有する先端部とを備える細径チップを、嵌め合い型と中子とを用いた熱可塑性樹脂の射出成型により形成する工程と、
   前記細径チップの先端部を、所定の粘着力を有する粘着層に前記細径チップの自重をもって当接させる工程と、
   を備える細径チップの製造方法。
7. 請求項６に記載の細径チップの製造方法において、
   前記当接を解除した後、前記細径チップの先端部を、前記熱可塑性樹脂を部分的に溶融させることが可能な温度環境下に曝す熱処理を行う工程をさらに備える、細径チップの製造方法。
8. 管状の内部通路を備え、熱可塑性樹脂からなる本体部と、
   前記本体部の一端に形成され、前記内部通路の終端部である先端開口を有する先端部と、
   前記本体部の他端側に形成された根元部と、を備え、
   前記先端部は、当該先端部に成型バリを有する状態において所定の粘着力を有する粘着層に前記細径チップの自重をもって当接させることにより形成されたものである、細径チップ。
9. 請求項８に記載の細径チップにおいて、
   前記先端部は、前記当接を解除した後、前記細径チップの先端部を、前記熱可塑性樹脂を部分的に溶融させることが可能な温度環境下に曝す熱処理をさらに行うことによって形成されたものである、細径チップ。
10. 請求項８又は９に記載の細径チップにおいて、
    前記先端開口の開口径が１０μｍ〜３００μｍ、前記先端部の肉厚が１０μｍ〜１００μｍの範囲にある、細径チップ。