JP6596368B2 - ニードル着脱補助装置 - Google Patents

Description

この発明は、ディスペンサに使用されるシリンジユニットのニードル部材をシリンジに着脱する際に用いるニードル着脱補助装置に関する。

図１は、ワークＷに導電性樹脂Ａを塗布する塗布装置１の一例を示している。ワークＷの一例は、ハードディスク装置に使用されるヘッドジンバルアセンブリである。このワークＷの場合、アクチュエータ素子Ｂの実装のために、比較的粘度の高い銀ペースト等の導電性樹脂Ａが使われている。導電性樹脂Ａは、液状あるいはペースト状の流体の一例である。

塗布装置１は、複数のワークＷを所定ピッチで並べて保持する可動ステージ２と、可動ステージ２を矢印Ｍ１で示す方向に移動させる駆動機構３と、上下方向に移動可能な昇降ステージ４と、昇降ステージ４を矢印Ｍ２で示す方向に移動させる昇降機構５と、ステージコントローラ６と、導電性樹脂ＡをワークＷの塗布対象部に向けて吐出するディスペンサ７などを備えている。

ディスペンサ７は、シリンジユニット１０と、シリンジユニット１０に規定量の導電性樹脂Ａを供給する計量部１１と、エア供給源１２と、制御部１３などからなる。シリンジユニット１０は、シリンジ１５と、シリンジ１５の下端に取付けられたニードル部材１６とを含んでいる。シリンジ１５に供給された導電性樹脂Ａがニードル部材１６の先端からワークＷに向けて吐出される。

ニードル部材１６は、ルアーロックタイプの着脱可能な結合部１８を介して、シリンジ１５に固定されている。ルアーロックタイプの結合部１８は、特許文献１あるいは特許文献２に記載されているように、シリンジ１５の端部に形成されたねじ部と、ニードル部材１６に形成された凸部とを有している。この凸部をシリンジ１５の前記ねじ部にねじ込むことにより、ニードル部材１６がシリンジ１５に固定される。

特開２００２−８５５６０号公報 特開２０１３−５１７９２０号公報

前記シリンジ１５とニードル部材１６とは、互いにルアーロックタイプの結合部１８を介して結合されているが、もしも結合部１８にゆるみがあると様々な問題が生じる。例えば高粘度の導電性樹脂Ａが使用される場合、シリンジユニット１０に導電性樹脂Ａが高圧で供給されるため、結合部１８にゆるみがあると、結合部１８の隙間から導電性樹脂Ａが漏れたり、ニードル部材１６がシリンジ１５から外れたりすることがある。

そこで従来は、ニードル部材１６をシリンジ１５に取付ける際に、ニードル部材１６をピンセットやペンチ等の工具で挟み、シリンジ１５を手で回転させることにより、結合部１８を強固に締付けることが行われていた。しかしニードル部材１６は小さな部品であるため手作業で扱うことは容易でなく、しかもニードル部材１６が誤って周囲の物に触れて変形したり、ニードル部材１６の先端が作業者に触れたりすることがあるなど、改善の余地があった。

従ってこの発明の目的は、シリンジユニットのニードル部材とシリンジとの着脱作業を安全にかつ確実に行うことができるニードル着脱補助装置を提供することにある。

本発明の１つの実施形態は、シリンジとニードル部材とがルアーロックタイプの結合部を介して互いに固定されるシリンジユニットのためのニードル着脱補助装置であって、前記ニードル部材がボディの軸線方向に延びるリブを有し、該ニードル着脱補助装置が、枠体と、前記枠体の上部に設けられ前記シリンジが挿入されるガイド孔および前記ガイド孔の下端から下方に連なる連通口を有したシリンジガイド治具と、前記シリンジガイド治具の下方に該シリンジガイド治具と対向して設けられたニードルガイド治具とを有し、該ニードルガイド治具が、前記シリンジガイド治具の前記ガイド孔の中心軸上に位置するセンタ孔部と前記ニードル部材の前記リブを挿入するリブガイド溝とを含むニードル挿入孔を具備し、前記シリンジガイド治具の前記ガイド孔が、上から下に向かってテーパ状に内径が小さくなる内面を有し、前記内面は前記シリンジが前記ガイド孔に傾いて挿入されても前記ニードル部材のニードルの先端が前記ガイド孔の前記内面および前記連通口の内面に触れない角度で傾斜している。

前記枠体が一対の側板を有し、前記ニードルガイド治具の下面側に、該ニードルガイド治具と前記一対の側板に囲まれるニードル室を有してもよい。また前記枠体が光学的に透明な材料からなる下部板を有し、該下部板が前記ニードル室を臨む位置に配置されてもよい。前記シリンジガイド治具と前記ニードルガイド治具との間に、前記ニードル部材を取出すことができる大きさの開口を有する開口室を備えていてもよい。前記シリンジガイド治具の前記ガイド孔が、上から下に向かってテーパ状に内径が小さくなる内面を有しているとよい。また前記ニードル部材の前記ボディが、筒形の基部と、該基部から該ボディの軸線方向に延びる前記リブとを有し、前記ニードルガイド治具の上面の前記センタ孔部の周りに、前記ニードル部材の前記基部の前端が当接する凹部を有していてもよい。

本発明に係るニードル着脱補助装置を使用すると、シリンジをシリンジガイド治具によって案内させつつ、ニードル部材をニードルガイド治具に挿入することができ、ニードル部材がニードルガイド治具によって保持された状態においてニードル部材の回り止めをなすことができる。この状態でシリンジを回転させると、シリンジのねじ部にニードル部材を締付けたり、緩めたりすることができる。このためニードル部材のニードルの先端が作業者に触れたり、ニードルが周囲の物に触れたりすることを回避でき、ニードル部材の着脱作業を安全かつ確実に行うことができる。

ディスペンサを備えた塗布装置の一例を模式的に示す斜視図。 本発明の１つの実施形態に係るニードル着脱補助装置と、シリンジユニットの一部を示す斜視図。 シリンジユニットの一部を断面で示す側面図。 図３に示されたシリンジユニットのニードル部材の側面図。 図４中のＦ５−Ｆ５線に沿うニードル部材の断面図。 図２に示されたニードル着脱補助装置にシリンジユニットを挿入した状態を示す斜視図。 同ニードル着脱補助装置の縦断面図。 同ニードル着脱補助装置のニードルガイド治具を示す平面図。 同ニードル着脱補助装置内にニードル部材が残った状態を示す斜視図。

図２は、シリンジユニット１０の一部と、本発明の１つの実施形態に係るニードル着脱補助装置５０を示している。まずシリンジユニット１０の一例について説明する。
図３はシリンジユニット１０の内部を示している。シリンジユニット１０は、シリンジ１５と、シリンジ１５の先端部に挿着されたニードル部材１６とを有している。シリンジ１５の端部には、ルアーロックタイプの結合部１８の一部を構成するねじ部（雌ねじ部）２０が形成されている。ねじ部２０の内側に筒部２１が形成されている。筒部２１の内側に形成された流通部２１ａは、シリンジ１５の内部の流体加圧室２２に連通している。

図４はニードル部材１６の側面図、図５は図４中のＦ５−Ｆ５線に沿うニードル部材１６の径方向の断面図である。ニードル部材１６は、樹脂製のボディ３０と、ボディ３０に取付けられた金属製のニードル３１とを含んでいる。ニードル３１は、内部に流通孔３２を有し、ボディ３０の軸線Ｘ１（図４に示す）に沿う方向に延びている。

樹脂製のボディ３０は、略円柱形（筒形）の基部３５と、基部３５の前端３５ａからボディ３０の軸線Ｘ１に沿う方向に延びる管部３６と、管部３６の周りに形成された４つのリブ３７とを一体に有している。図５に示されるように４つのリブ３７は、それぞれ管部３６の周方向に９０°ずつ、等間隔で形成されている。これらのリブ３７は、それぞれボディ３０の軸線Ｘ１に沿う方向に延びている。ボディ３０の後端に、ルアーロックタイプの結合部１８の一部をなす凸部４０，４１が形成されている。凸部４０，４１は、シリンジ１５のねじ部２０にねじ込むことができる形状をなしている。

ニードル部材１６の基部３５には、シリンジ１５の筒部２１に液密に嵌合する内面３５ｂ（図３に示す）が形成されている。ニードル部材１６の基部３５をシリンジ１５の筒部２１に外挿し、ニードル部材１６を回転させて凸部４０，４１をねじ部２０にねじ込むことにより、ニードル部材１６の基部３５が筒部２１と液密に嵌合する。こうしてニードル部材１６がシリンジ１５に固定されるとともに、シリンジ１５の流体加圧室２２が筒部２１の流通部２１ａを経てニードル３１の流通孔３２と連通する。すなわちシリンジ１５とニードル部材１６とのルアーロック結合がなされる。

次に、ニードル着脱補助装置５０について説明する。
図２に示されるようにニードル着脱補助装置５０は、上下方向に延びる箱型の枠体５１と、枠体５１の上部に設けられたブロック状のシリンジガイド治具５２と、枠体５１の上下方向中間部に設けられた板状のニードルガイド治具５３とを備えている。シリンジガイド治具５２は、ねじ等の固定用部材５４によって枠体５１に固定されている。ニードルガイド治具５３はシリンジガイド治具５２の下方に配置され、シリンジガイド治具５２と離間対向した状態で枠体５１に固定されている。枠体５１の下端に設けられた台座部５５には、必要に応じて作業台等に固定するための貫通孔５６が形成されている。

枠体５１は、左右一対の矩形の側板６０，６１と、枠体５１の前面側で側板６０，６１の上部に接着等によって固定された上部板６２と、枠体５１の前面側で側板６０，６１の下部に接着等によって固定された下部板６３と、枠体５１の背面側で側板６０，６１に接着等によって固定された背板６４とを含んでいる。これら各板６０，６１，６２，６３，６４のうち、少なくとも下部板６３は、光学的に透明な材料、例えば透明なアクリル板からなる。

上部板６２と下部板６３との間に、開口６５を有する開口室６６が形成されている。この開口室６６は、シリンジガイド治具５２とニードルガイド治具５３との間に形成され、ニードル部材１６を収容するに足る広さを有している。開口６５は、ニードルガイド治具５３上のニードル部材１６を取出すことができる大きさを有している。

ニードルガイド治具５３の下面側には、ニードルガイド治具５３と側板６０，６１と下部板６３とで囲まれるニードル室６７が形成されている。ニードル室６７を臨む位置に、光学的に透明な材料からなる下部板６３が配置されている。このため、ニードル室６７の内部を透視することができる。

図６は、ニードル着脱補助装置５０にシリンジユニット１０を挿入した状態を示している。図７はシリンジユニット１０が挿入されたニードル着脱補助装置５０の縦断面図である。シリンジガイド治具５２は、上下方向に貫通するガイド孔７０と、ガイド孔７０の下端から下方に連なる連通口７１とを有している。ガイド孔７０はシリンジ１５を挿入できる内径を有し、かつ、上から下に向かってテーパ状に内径が小さくなるように円錐の一部をなす形状としている。

シリンジガイド治具５２は、シリンジ１５よりも硬い材料からなる。しかもこのシリンジガイド治具５２は、シリンジ１５がガイド孔７０に挿入される際の接触部の滑りが良いように、例えばポリアミド樹脂等の低摩擦材料からなる。これに対しシリンジ１５は、シリンジガイド治具５２よりも柔らかい樹脂（例えばポリプロピレン）からなる。ガイド孔７０の内面７０ａは、図７に２点鎖線Ｌ１で示すようにシリンジ１５が傾いて挿入されたとしても、ニードル３１の先端がガイド孔７０の内面７０ａや連通口７１の内面７１ａに触れないような角度θで傾斜している。

図８は、ニードルガイド治具５３の平面図である。ニードルガイド治具５３に上下方向に貫通するニードル挿入孔８０が形成されている。図８に示されるようにニードル挿入孔８０は、その中心に形成されたセンタ孔部８１と、センタ孔部８１の周方向に９０°ごとに等間隔で形成された４個所のリブガイド溝８２とを含んでいる。センタ孔部８１は、シリンジガイド治具５２のガイド孔７０の中心軸Ｘ２（図７に示す）上に形成されている。センタ孔部８１の内径はニードル部材１６の管部３６の外径よりも僅かに大きく、管部３６を挿入することができるようになっている。

リブガイド溝８２は図８に示す形状に限定されないが、例えばニードルガイド治具５３の上方から見て十字形、すなわちニードル部材１６のリブ３７をボディ３０の軸線Ｘ１に沿う方向から挿入することができる形状としている。ニードルガイド治具５３の上面には、センタ孔部８１の周りに凹部８３が形成されている。凹部８３は、ニードル部材１６の基部３５の前端３５ａに応じて、例えば断面が弧状の凹面をなす形状としている。ニードル部材１６がニードル挿入孔８０に挿入されると、ニードル部材１６の基部３５の前端３５ａが凹部８３に当接した状態において、ニードルガイド治具５３によってニードル部材１６の回り止めがなされるようになっている。

ニードルガイド治具５３は、ニードル部材１６のボディ３０よりも硬い材料からなる。しかもこのニードルガイド治具５３は、ニードル部材１６がニードル挿入孔８０に挿入される際の接触部の滑りが良いように、例えばポリアミド樹脂等の低摩擦材料からなる。これに対しニードル部材１６のボディ３０は、ニードルガイド治具５３よりも柔らかい樹脂（例えばポリプロピレン）からなる。

次に、シリンジ１５にニードル部材１６を取付ける手順について説明する。
作業員が手でシリンジ１５のねじ部２０にニードル部材１６の凸部４０，４１を挿入し、軽く回転させることにより、シリンジ１５のねじ部２０にニードル部材１６の仮取付けを行う。

シリンジ１５とニードル部材１６とが互いに仮取付けされたシリンジユニット１０を、図２に示すように、ニードル部材１６を下に向けた姿勢でシリンジガイド治具５２の上方からガイド孔７０に挿入する。シリンジユニット１０をガイド孔７０に挿入する際に、シリンジ１５がガイド孔７０の内面７０ａによって案内されつつ、ニードル３１の先端（下端）がニードルガイド治具５３のニードル挿入孔８０に向かう。

作業者は、シリンジガイド治具５２の下面から開口室６６内に突き出たニードル３１を開口６５を通じて目視しながら、ニードル部材１６のリブ３７がニードルガイド治具５３のリブガイド溝８２に挿入されるように位置を調整しつつ、ニードル部材１６をニードル挿入孔８０に挿入する。このときリブ３７がリブガイド溝８２に挿入されるため、シリンジ１５の回転方向での位置決めをなすことができる。ニードル挿入孔８０に挿入されたニードル部材１６は、基部３５の前端３５ａがニードルガイド治具５３の凹部８３に当接したところで停止する。この状態において、ニードル部材１６はニードルガイド治具５３によって回り止めがなされる。

この状態になったら、作業員はニードル着脱補助装置５０を手で抑えるなどして動かないようにし、シリンジ１５を手で時計回り方向に強く締付けることにより、ニードル部材１６の凸部４０，４１をシリンジ１５のねじ部２０に確実に固定する。こうしてシリンジ１５に対するニードル部材１６の増し締め（本締）を行うことができる。

もしも誤って種類の異なるニードル部材（型番やサイズが異なるニードル部材）をシリンジ１５に取付けようとしたときには、そのニードル部材はニードルガイド治具５３のニードル挿入孔８０やリブガイド溝８２に挿入することができなかったり、ニードル挿入孔８０との間に異常な遊びが生じたりするため、作業者は種類の異なるニードル部材であることを認識することができる。このため種類の異なるニードル部材が誤ってシリンジ１５に組付けられてしまうミス（誤組）を防止することができる。

以上の説明は、ニードル着脱補助装置５０を使ってニードル部材１６をシリンジ１５のねじ部２０に強く締付ける場合について説明したが、本実施形態のニードル着脱補助装置５０は、ニードル部材１６をシリンジ１５から取り外す（あるいは緩める）目的で使用することもできる。

例えば図６に示されるように、ニードル部材１６がニードルガイド治具５３のニードル挿入孔８０に挿入された状態において、シリンジ１５を反時計回り方向に回すことにより、シリンジ１５のねじ部２０に対するニードル部材１６の固定を緩めることができる。ニードル部材１６が緩んだ状態で、シリンジユニット１０をガイド孔７０から抜き出せばよい。その際、図９に示されるようにニードル部材１６がシリンジ１５から外れてしまい、ニードル部材１６がニードルガイド治具５３の上に残ってしまうことがある。その場合には枠体５１の開口６５からピンセット等の工具９０を開口室６６内に挿入することにより、ニードルガイド治具５３の上に残っているニードル部材１６を取り出すことができる。

なお本発明を実施するに当たって、シリンジユニットの具体的な態様をはじめとして、ニードル着脱補助装置を構成する枠体やシリンジガイド治具、ニードルガイド治具等の具体的な態様を種々に変更して実施できることは言うまでもない。たとえばシリンジの種類に応じた大きさのガイド孔を有するシリンジガイド治具を複数用意し、シリンジの種類に応じてシリンジガイド治具を交換してもよい。あるいはニードル部材の種類に応じた形状のニードル挿入孔を有するニードルガイド治具を複数用意し、ニードル部材の種類に応じてニードルガイド治具を交換するようにしてもよい。

７…ディスペンサ、１０…シリンジユニット、１５…シリンジ、１６…ニードル部材、１８…結合部、２０…ねじ部、３０…ボディ、３１…ニードル、３５…基部、３５ａ…前端、３７…リブ、４０，４１…凸部、５０…ニードル着脱補助装置、５１…枠体、５２…シリンジガイド治具、５３…ニードルガイド治具、６０，６１…側板、６５…開口、６６…開口室、６７…ニードル室、７０…ガイド孔、７０ａ…内面、８０…ニードル挿入孔、８１…センタ孔部、８２…リブガイド溝、８３…凹部。

Claims (5)

1. シリンジとニードル部材とがルアーロックタイプの結合部を介して互いに固定されるシリンジユニットのためのニードル着脱補助装置であって、
   前記ニードル部材がボディの軸線方向に延びるリブを有し、
   該ニードル着脱補助装置が、
   枠体と、
   前記枠体の上部に設けられ前記シリンジが挿入されるガイド孔および前記ガイド孔の下端から下方に連なる連通口を有したシリンジガイド治具と、
   前記シリンジガイド治具の下方に該シリンジガイド治具と対向して設けられたニードルガイド治具とを有し、
   該ニードルガイド治具が、
   前記シリンジガイド治具の前記ガイド孔の中心軸上に位置するセンタ孔部と前記ニードル部材の前記リブを挿入するリブガイド溝とを含むニードル挿入孔を具備し、
   前記シリンジガイド治具の前記ガイド孔が、上から下に向かってテーパ状に内径が小さくなる内面を有し、前記内面は前記シリンジが前記ガイド孔に傾いて挿入されても前記ニードル部材のニードルの先端が前記ガイド孔の前記内面および前記連通口の内面に触れない角度で傾斜したことを特徴とするニードル着脱補助装置。
2. 前記枠体が一対の側板を有し、前記ニードルガイド治具の下方に、該ニードルガイド治具と前記一対の側板に囲まれるニードル室を有したことを特徴とする請求項１に記載のニードル着脱補助装置。
3. 前記枠体が光学的に透明な材料からなる下部板を有し、該下部板が前記ニードル室を臨む位置に配置されたことを特徴とする請求項２に記載のニードル着脱補助装置。
4. 前記シリンジガイド治具と前記ニードルガイド治具との間に開口を有する開口室を備えたことを特徴とする請求項１に記載のニードル着脱補助装置。
5. 前記ニードル部材の前記ボディが筒形の基部と該基部から該ボディの軸線方向に延びる前記リブとを有し、
   前記ニードルガイド治具の上面の前記センタ孔部の周りに、前記ニードル部材の前記基部の前端が当接する凹部を有したことを特徴とする請求項１に記載のニードル着脱補助装置。

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