JP4809217B2 - 弾性特性と滑り特性を有するシートと、このシートを用いた溶媒出入れ用容器 - Google Patents
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Description
一方、比較的揮発性の高い液体(エタノール、メタノール、アセトニトルなどの有機溶媒)をタンク50に分注する際は、開口より溶媒は揮発してしまい、溶媒が目減りしてしまう可能性があるので、通常は蓋52でその開口を閉じておき、タンク50内の液体をチップ51にて分注するときに、この蓋52を外して用いていた。
シート53に設けられた放射状のスリット55は、チップ51に対応して設けられたものであり、チップ51が8連のものであれば、それに対応して、シート53には、8個の放射状のスリット55が設けられる。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、弾性特性を有するシートと滑り特性を有するシートとを積層してなるシートを提供するものである。
また、本発明は、内部に貯留した液体を開口を介して出入れする容器であって、前記開口を弾性特性を有するシートと滑り特性を有するシートとを積層してなるシートにて封鎖したことを特徴とする液体出入れ用容器を提供する。
本発明のシートは、弾性特性を有するシートと滑り特性を有するシートとを積層してなる。
本発明のシートは、薬品実験等で使用される分注ロボット用の液体出入れ用容器の開口を封鎖するために用いられる。具体的には、内部に貯留した液体を開口を介して出入れする容器の開口を封鎖するために用いられる。すなわち、本発明は液体出入れ用容器の開口封鎖用シートとして用い得る。
以下、本発明のシートを上記容器の開口を封鎖するために用いる場合について図面を参照しつつ説明する。
通常、この開口部11には、シート20を支持する為のベース板30が設けられており、このベース板30上にシート20が配置される。
一方、シート20の上面にはクランプ板40が載置される。
タンク10の素材としては、従来より、薬品実験等で使用される溶液分注用ロボットにおいて用いられている容器の素材が特に制限なく用いられるが、有機溶媒を使用することがあるため、有機溶媒に耐性のあるものが好ましい。このようなものとして、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネイト等が挙げられる。
このようなものとして、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ポリテトラフルオロエチレン、ステンレス、アルミニュウム、ポリイミド等が挙げられる。
また、クランプ板40は金属製の板材からなりその自重でベース板30との間にシート20を挟み込み、撓みや可動を制限するものである。
孔30a,40aは、各々後述のスリットと上下方向同じ位置に配置されている。
Aシート21は、チップ51の差込み時、抜き出し時の抵抗が少ないシート材、すなわち滑り特性を有するシートが用いられる。滑り特性を有するシートの具体例としては、チップの材質・形状や、スリット形状にもよるが、動摩擦係数及び静摩擦係数がいずれも0.2以下であるシートが好適である。なお、動摩擦係数及び静摩擦係数は、ASTM−01894−63に準じて測定することができる。
滑り特性を有するシート材としては、具体的には、厚さが0.5mm以下のポリプロピレン(PP)やポリエチレン(PE)、ポリメチルペンテン(PMP)若しくは厚さが1mm以下のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が挙げられる。特にPTFEは摩擦係数が0.1〜0.05以下となり理想的なシート材として用いられる。
弾性特性を有するシート材としては硬度Hsが30°〜90°であり、反発弾性率が20%〜50%であるシートが好ましく、チップの材質・形状やスリット形状,シート厚さに対応して選定される。具体的には、厚さが0.5〜1.0mmのシリコーンゴム材等が用いられる。なお、硬度はJIS K 6253に準じて、反発弾性率はJIS K 6253に準じて測定することができる。、
さらに密閉性を高める為に、Bシートの上から完全に切れ込みや穴の開いていない支持具を用いてもよい。その際の支持具の材質としてはポリイミド、アルミニウムが挙げられる。
加えて、タンク内に貯留されている液体を吸引した後、ピペットのチップが引き上げられる際にシートのスリット部分がチップの外側表面をぬぐい取るために、チップ先端の液滴など、チップの外側に付着した余分な溶液を取り去る効果がある。この効果により、規定量をより正確に計り取ることができる。
よってこの煩わしさを解消するものとして、上記の「完全に切り込まれていないシート」を用いて容器を密封しておけば、反応処理時における密封状態の維持と溶媒取り出し時における切り込まれていない部分へのチップ差し込みの容易性が確保できる。
1本のチップ51に特定して分注作業を説明すると、まずチップ51の先端がクランプ板40の孔40aからAシート21の放射状スリット21aに差し込まれる。このとき図3(a)に示す放射状スリット21aの各切込み片21b,21c・・・は材自体が滑り特性の大きいものなので抵抗なくチップ51が差し込まれる。
この引き抜きに際し、Bシート22は弾性の大きいシートから成るのでスリット22aの各切込み片21b,21c・・・も弾性力に富み容易に元の位置に戻る。すなわち切り込み片21b,21c・・・によりスリットは塞がれてタンク10内の密閉性が確保される。一方Aシート21においては、その滑り特性からして引き抜かれるチップ51との抵抗もなく摩耗することもない。
本発明のシートは、弾性特性を有するシートと滑り特性を有するシートが積層してなるものであり、各々の2枚が同一の形状のものであってもよく、また異なる形状のものの組み合わせであってもよい。また、2枚が同一の形状のものである場合、それぞれの切り込みが重なり合っていてもよく、それぞれの切り込みはずれていてもよい。
図9は、クランプ板40の他の実施態様であり、図9においては、クランプ板40自体に弾性部材82が取り付けられている。この実施態様においても、図8と同様の作用効果が期待できる。
図10は、クランプ板40の他の態様であり、この場合は、クランプ板40をタンク10に、固定部材であるネジ94で固定したものである。クランプ板40がタンク10に固定されているので、クランプ板40、ベース板30、シート20の浮き上がりを防止することができる。
実施例1
図1に示す容器を用いて、容器内のタンクの揮発性について試験を行った。容器内に、20mlのアセトニトリルを入れ、タンクの上にベース板を載せ、その上に本発明のシートを載せ、さらにその上に、ポリテトラフルオロエチレン製の蓋を設置し、この容器を4℃の冷蔵庫内に静置し、1時間、3時間、8時間及び22時間経過後に、タンク内に残留するアセトニトリルの重量を測定し、一定時間内に減少するアセトニトリルの容量を求め、揮発性の試験を行った。
シートは、放射状の切り込み(図3(c)に示す形状のもの)が形成されたものを用い、2枚のシートの切り込みが重なり合うような形状のものとした。なお、弾性特性を有するシートとしては、シリコーンゴム製の厚さが0.5mmのものを用い、滑り特性を有するシートとしては、ポリテトラフルオロエチレン製の厚さが0.1mmのものを用いた(以下、重なり型という)。
また、同じ素材で製造されたシートに切り込みを作成しないで、同様の試験を行った(以下、密閉型という)。さらに、シートを上に乗せずに、容器にアセトニトリルを20ml入れ、そのまま4℃の冷蔵庫内に静置した(以下、蓋なしという)。
結果を表1に示す。表1における数字は、タンク内に残留しているアセトニトリルの容量(ml)である。また、結果を図12に示す。図12は、容器にシートを載せた際の揮発性試験の結果を示すグラフである。グラフにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は容器内の残留量を表す。
次に、チップの挿抜に対するシートの耐久性について調べた。実施例1で用いた容器を用いて試験を行った。実施例1における、交差型で試験を行った。タンク内に10mlのアセトニトリルを入れ、チップをシートの切り込みに差し込み、タンク内のアセトニトリルを0.2ml吸引し、次いでこのアセトニトリルをタンク内に戻した。次いで、チップを切り込みからはずし、再度シートの切り込みにチップを差し込んだ。この操作を20℃の温度で100回繰り返した。なお、この操作は200秒間で行った。また、この操作を3度行った。タンク内に残存するアセトニトリルの重量を測定することにより、タンク内のアセトニトリルの残留量を求めた。結果を表2に示す。
図7に示す容器を用いて、容器内のタンク内の水の揮発性について試験を行った。容器内に、300μlの水を入れ、タンクの上にポリテトラフルオロエチレン製のベース板を載せ、その上に本発明のシートを載せ、さらにその上に、ステンレス製の蓋を設置し、この容器を37℃の恒温槽内に入れ、400cm−1rpmで撹拌させた。0.5時間、1時間、2時間、4時間、6時間及び22時間経過後に、タンク内に残留する水の重量を測定し、一定時間内に減少する水の容量を求め、揮発性の試験を行った。
シートは、放射状の切り込み(図3(c)に示す形状のもの)が形成されたものを用い、2枚のシートの切り込みが重なり合うような形状のものとした。なお、弾性特性を有するシートとしては、シリコーンゴム製の厚さが0.5mmのものを用い、滑り特性を有するシートとしては、ポリテトラフルオロエチレン製の厚さが0.1mmのものを用いた(以下、重なり型という)。なお、また、同じ素材で製造されたシートに切り込みを作成しないで、同様の操作を行った(以下、密閉型という)。さらに、シートを上に乗せずに、そのまま37℃の恒温槽内に静置した(以下、蓋なしという)。
21 Aシート 22 Bシート
21a 放射状スリット 22a 放射状スリット
21o 中心 22o 中心
30 ベース板 40 クランプ板
51 チップ 80 支持板
82 弾性部材 84 ネジ
92 溝 94 突起
Claims (6)
- シリコーンゴム、フッ素ゴム、パーフロ(パーフロロエラストマー)ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、又はポリイミド樹脂からなる弾性特性を有するシートと、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン又はポリテトラフルオロエチレンからなる滑り特性を有するシートとを積層してなるシートであって、
前記弾性特性を有するシートと滑り特性を有するシート各々に、放射状スリットが設けられ、前記弾性特性を有するシートの放射状スリットの中心と前記滑り特性を有するシートの放射状スリットの中心とが上下方向同位置であり、前記弾性特性を有するシートの放射状スリットの切り込み目と、前記滑り特性を有するシートの放射状スリットの切り込み目とが重なり合わないように配置されているシート。 - 前記弾性特性を有するシートが厚さ0.5〜1.0mmのシリコーンゴムからなり、前記滑り特性を有するシートが厚さ0.1〜0.5mmのポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン又はポリテトラフルオロエチレンからなる、請求項1記載のシート。
- 前記弾性特性を有するシートの放射状スリットの切り込み目と、前記滑り特性を有するシート放射状スリットの切り込み目とが22.5°ずれている、請求項1又は2記載のシート。
- 前記弾性特性を有するシートは、動摩擦係数及び静摩擦係数が0.2以下のシートである、請求項1〜3のいずれか1項記載のシート。
- 前記滑り特性を有するシートは、硬度Hsが30°〜90°であり、反発弾性率が20%〜50%のシートである、請求項1〜4のいずれか1項記載のシート。
- 内部に貯留した液体を開口を介して出入れする容器であって、前記開口を、
シリコーンゴム、フッ素ゴム、パーフロ(パーフロロエラストマー)ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、又はポリイミド樹脂からなる弾性特性を有するシートと、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン又はポリテトラフルオロエチレンからなる滑り特性を有するシートとを積層してなるシートであって、
前記弾性特性を有するシートと滑り特性を有するシート各々に、放射状スリットが設けられ、前記弾性特性を有するシートの放射状スリットの中心と前記滑り特性を有するシートの放射状スリットの中心とが上下方向同位置であり、前記弾性特性を有するシートの放射状スリットの切り込み目と、前記滑り特性を有するシート放射状スリットの切り込み目とが重なり合わないように配置されているシートにて封鎖したことを特徴とする液体出入れ用容器。
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