JPH1085509A - 標本中の泡を減少する装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度感受性の液体、特に写真乳剤の分離され
た標本から泡を取除く装置と方法を提供する。 【解決手段】 標本にする液体を収容する標本領域を区
画形成する底壁と側壁を有する容器が実質的に音響透過
性の材料で構成されている。容器は収容器に取外し自在
に取付けられ、底壁と側壁の少なくとも一部とが流体槽
の中に浸漬されるようにする。流体槽は加熱された流体
を周囲の温度より高い所定の温度に保つようにする。容
器から離間して配された超音波手段が超音波を流体を通
過し容器の底部に向かうように案内し液体からガスを除
去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体から泡を減少さ
せ又は取除く装置と方法に関する。さらに詳細には、本
発明は写真乳剤中の泡を除去する装置と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インライン製造工程において液体から混
入空気又は空気の泡を減少又は取除く方法（例えば脱
気）は公知であり、普通に譲渡された米国特許第３，９
０４，３９２号と米国特許第４，０７０，１６７号は空
気の泡が大量の移動する液体から取除かれるこのような
除泡装置に関するものである。この方法は小量の液体が
除泡されることを必要とするにすぎず、また液体が流れ
る経路に沿って移動していない、液体の分離された標本
にとっては適当でない。

【０００３】液体の分離された標本から空気の泡を減少
又は取除く１つの方法は空気の泡を時間をかけて浮揚力
を介し自然に浮き上がらせ放出することである。しか
し、このような方法は特に高度の粘性のある液体に関し
ては時間を要するものとなる。さらに、空気の泡は液体
の中にとどまり、不正確な又は変化しやすい読取りを生
じることになる。

【０００４】米国特許第３，１０３，４２４号は超音波
トランスジューサーユニットを用いる液体脱ガス手段と
方法に関するものである。水カーテンが液体を保持する
容器の側面と超音波トランスジューサーユニットとの間
に放出される。超音波トランスジューサーユニットは水
カーテンにのみ接触しそれにより振動が液体中の泡を減
少するようにしている。

【０００５】日本特許公開５７−１９００９号はコンベ
アが液体の充たされた瓶を動かす、泡を取除く方法を教
示している。この瓶の底はタンクの中の浸漬溶液の中に
沈められ、また超音波振動器がタンクの底に設けられ超
音波を瓶に対して放射するようにしている。

【０００６】このような装置と方法はある程度の成功を
収めることができたが、全ての空気の泡が液体から取除
かれるのを保証するものではなく、高い粘性の液体又は
所定の温度に保たれなければならない液体にとっては適
当でない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、液体から
混入空気を実質的に除去し、しかもこれを迅速に効率的
に行い、また動力の要求が低い、装置と方法の必要性が
依然として存在する。このような装置と方法は高い粘性
の液体と所定の温度に保たれることを必要とする液体、
例えば写真乳液に適したものである。さらに、液体を保
持する容器は容易に取外されまた他の容器と取替えられ
液体の汚染を阻止しこの容器をさらなる試験において利
用できるようにする。

【０００８】本発明の目的は液体から混入空気を実質に
なくする装置と方法を提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は混入空気を迅速に効率
的に、また低い動力を用いてなくすることのできる装置
と方法を提供することである。

【００１０】本発明のまた他の目的は高い粘性の液体と
所定の温度に保持する必要のある液体にとって適当な上
記のような装置と方法を提供することである。

【００１１】本発明のさらに他の目的は液体を保持する
容器が容易に取外され他の容器と取替えることのできる
かかる装置と方法を提供することである。

【００１２】これらの目的は実例によってのみ与えられ
る。したがって、開示された発明によって本来達成され
る他の所望の目的と利点が見いだされ又は当業者にとっ
て明らかとなる。本発明は特許請求の範囲によって画定
される。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの形態によ
れば、温度感受性の液体の分離した標本、特に写真乳剤
の中の泡を減少させる装置が提供される。この装置は液
体を収容するようになっている標本領域を備えた底と側
壁とを有する容器を含んでいる。この容器は超音波エネ
ルギーと液体との有効な結合をもたらす実質的に音響透
過性の材料で構成される。本装置はまた容器を取外し自
在に取付け底壁と側壁の少なくとも一部とが流体槽の中
に浸漬されるようにする手段を含んでいる。流体槽を加
熱し液体を周囲温度より高い所定の温度に保つ手段が設
けられる。容器から間隔をおいて、超音波を発生する超
音波手段が設けられる。これらの超音波は容器の底に向
って流体を通過して案内され液体中の空気の泡を実質的
に取除くようにする。

【００１４】本発明の他の形態によれば、温度感受性液
体、特に写真乳剤の中の泡を減少させる方法が提供され
る。この方法は液体の分離された標本を、液体を収容す
るようになっている標本領域を区画形成する底壁と側壁
とを有する容器の中に置くことを含み、前記底壁と側壁
は実質的に音響透過性材料で構成されている。この容器
は取外し自在に取付けられ底壁と側壁の少なくとも一部
とが流体槽の中に浸漬されるようにする。流体槽は加熱
されて液体を周囲温度より高い所定の温度に保つように
する。超音波が発生され流体を通過し直接容器の底に向
って投射され、それにより混入された空気が実質的に取
除かれるようにする。

【００１５】したがって、液体から混入された空気を実
質的に取除き、またこれを迅速に、効率的に、低い動力
を必要とするだけで行う装置と方法が提供される。この
装置と方法は所定の温度に保持する必要がある液体、例
えば写真乳剤に適している。この装置と方法は液体のゆ
るやかな除泡ができるようにし液体の特性に不利な影響
を与えないようにする。さらに、液体を保持する容器は
容易に取外されまた他の容器と取替えられ液体の汚染を
防止しそして容器をさらに他の試験に利用できるように
する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の上記のまた他の目的、特
徴及び利点は、添付図面に示されるような、本発明の好
適な実施態様に関する以下のさらに詳細な記載から明ら
かとなるであろう。

【００１７】以下は本発明の好適な実施態様の詳細な記
載であり、図面が参照される。

【００１８】図１は本発明による液体の中の泡を減少さ
せる装置を示す。ある量の液体Ｌが容器１０の中に置か
れ、この容器１０は底壁１２と側壁１４と液体Ｌを容器
１０に供給する開口１６とを有している。底壁と側壁は
液体Ｌを収容するための標本領域を区画形成する。容器
１０は開口１６と係合し容器を閉鎖する蓋（図示しな
い）を任意に含むことができる。

【００１９】本装置はさらに流体Ｆ、例えば水を受け入
れ保持するよう構成された収容器２０を含んでいる。容
器１０は収容器２０に取外し自在に取付けられ底壁１２
と側壁１４の少なくとも一部が流体Ｆの中に浸漬される
ようになっている。このようにして、流体Ｆは容器１０
のため流体槽を提供し、また容器１０は収容器２０から
容易に取外され他の容器と取替えることができ、それに
より液体の相互汚染を防止し容器が後に続く解析的分析
に用いることができるようにする。流体Ｆの量は収容器
２０の内部で変更することができる。さらに、流体液面
は容器１０が収容器２０の内部に取付けられるか、流体
を収容器内で移動させるかに依存して変わる。図１に示
されるように、ラインＡは容器１０が収容器２０の内部
に取付けられていない時に呈する流体Ｆの液面の一例を
示し、またラインＢは容器１０が収容器２０の内部に取
付けられた時の流体液面の一例を示している。好ましく
は、容器１０内の液体Ｌの液面（ラインＣ）は容器１０
が収容器２０の内部に取付けられた時の流体液面（例え
ばラインＢ）にほぼ等しく、液体Ｌが流体槽の内部に浸
漬できるようにする。収容器２０はガラスのような透明
な材料で構成され、使用者が流体の液面を容易に見るこ
とができるようにする。

【００２０】加熱手段２２が設けられ流体Ｆを周囲の温
度より高い温度に加熱し、それにより流体槽に浸漬され
た容器１０の中の液体Ｌの温度を制御しかつ保持するよ
うにする。このように、液体Ｌは典型的には温度感受性
の液体であり、すなわち温度の変化は液体の特性に影響
を及ぼす。入口２４と出口２６は流体Ｆが収容器２０か
ら加熱手段２２へと循環されそして収容器２０に戻され
るようにする。熱を流体Ｆに供給する他の方法は当業者
にとって知られており、例えば電気加熱要素を収容器２
０に取付けることができる。

【００２１】超音波ホーン２８が収容器２０に取付けら
れ超音波ホーン２８の端部３０が流体Ｆと連通するよう
にしている。端部３０は容器１０の底１２の方に向けら
れるように取付けられ、端部３０は容器１０から離間さ
れ、好ましくは約０．２５から１．０インチ（６．３５
mmから２５．４mm）の間の範囲で容器１０から離間され
ている。好ましい実施態様では、底１２は端部３０の寸
法と実質的に同じ寸法を有している。図１に示されるよ
うに、端部３０の平面の表面は容器１０の底１２の平面
の表面と平行であり、端部３０と底１２の各々は実質的
に同じ寸法の直径を有している。適当な構造では、底１
２は約２．５インチ（６．３５cm）の直径を有し、また
端部３０は約２．０インチ（５．０８cm）の直径を有し
ている。

【００２２】取付け手段３２が設けられ超音波ホーン２
８をホーン２８の作用を制御する変換器３４に機械的に
結合させるようにする。

【００２３】作動時、液体Ｌの分離された標本が容器１
０の内部に置かれる。容器１０は収容器２０に取外し自
在に取付けられ底壁１２と側壁１４の少なくとも一部と
が流体槽の中に浸漬するようにする。加熱手段２２が流
体槽Ｆの温度を制御し、また続いて液体Ｌの温度を所定
の値に制御しかつ保持する。流体Ｆは端部３０と液体Ｌ
との間の結合をもたらす。変換器３４が超音波ホーン２
８を案内し底１２に向けられる超音波を発生し、この超
音波は容器１０と液体Ｌとの結合部を通って伝達され、
それにより液体を振動させ液体を脱気する。超音波ホー
ン２８を底部１２と開口１６とに対し垂直方向に位置さ
せることにより、放射力と浮揚力とが液体の除泡を助長
するよう使用され、それにより液体を除泡するのに要す
る時間を減少させるようにする。すなわち、音響放射力
と浮揚力とが空気の泡を端部３０から開口１６に位置す
る液体の表面に向って追い出し、液体Ｌは泡がないよう
になる。

【００２４】容器１０を構成する材料は実質的に音響透
過性となるように選択される。このような選択によって
この材料の音響インピーダンスは実質的に流体の音響イ
ンピーダンスと同じとなり、超音波が材料を通過し液体
の中へと本質的に抵抗なしで伝播される。９０％の伝達
が適当であるが、伝達は少なくとも９５％、好ましくは
９０％が好ましい。

【００２５】材料を通過する超音波の伝達は次の式から
計算することができる。

【００２６】

【数１】

【００２７】ここで Ｔｅは透過係数 ｍは流体と材料の音響インピーダンスの比 ｋは波数 ｄは材料の厚さである。

【００２８】したがって、音響インピーダンスは材料の
関数となる。流体Ｆが水であったならば、本発明にとっ
て適当な伝達特性を有する材料はプラスチックである。
そのため、容器１０を構成する材料は好ましくはプラス
チック、例えばポリスチレン、ポリエチレン、又はポリ
プロピレンである。テフロンやアクリルのような他の材
料も適当である。

【００２９】上記の式から超音波の伝達は材料の厚さが
減少するにつれて増大することが認められる。したがっ
て、容器１０は好ましくは壁の厚さが約０．０１０イン
チと約０．１００インチ（０．２５４mmと２．５４mm）
の間の範囲の薄い壁のプラスチック材料で構成される。

【００３０】この薄い壁厚は液体の中への超音波の増大
された動力伝達をもたらす。したがって、変換器３４は
低い動力レベルで作動する。この低い動力レベルは、除
泡効率を低下させることになる超音波ホーンの表面上の
キャビテーション（侵食損傷）の発生を減少させる。１
００ワットより少ない加えられた動力が適当であること
がわかっている。

【００３１】液体の分離された標本の密度を測定するに
当たって、空気の泡のような液体に混入された空気は不
正確な読取りを生じることになる。したがって、混入し
た空気は好ましくは液体から取除かれそれにより正確で
不変の読取りが得られるようにする。本発明の好ましい
実施態様では、本発明の装置は写真乳剤の中の泡を取除
き正確な密度測定を行うことができるようにするために
提供される。密度測定は乳剤の中に混入した空気が存在
する場合には不正確となるため、乳剤は密度測定が行わ
れる前にガス抜きされる。乳剤の密度測定が行われるの
で、乳剤の分離された標本だけが除泡される必要があ
る。写真乳剤は温度感受性であり、またそのため除泡工
程の間は所定の温度に、例えば３５℃から４５℃の範囲
に保つ必要がある。流体槽はしたがって脱ガスのための
結合体と乳剤を所定の温度に保持する手段とを提供す
る。適当な容器はポリエチレンで構成されまた約０．０
１０インチ（０．２５４mm）の厚さを有し、超音波ホー
ンの作動が典型的に２０kHz から４０kHz の範囲である
ようにする。乳剤は泡が除かれると、容器は流体槽から
取外され密度測定装置へと移動され乳剤の密度が測定で
きるようにする。液体の標本は密度測定装置への移送中
容器の中にとどまり、それによりこの同じ容器が測定工
程の全体にわたって使用できるようにする。これは標本
の取扱いを減少し、また相互汚染をなくする。このよう
な容器は単一使用の容器（すなわち１回使用の容器）と
することができる。

【００３２】本発明は液体から混入した空気を実質的に
取除く装置と方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の側面図である。

【符号の説明】

Ｌ…液体 Ｆ…流体 １０…容器 １２…底壁 １４…側壁 １６…開口 ２０…収容器 ２２…加熱手段 ２４…入口 ２６…出口 ２８…超音波ホーン ３０…端部 ３２…取付け手段 ３４…変換器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度感受性の液体の分離された標本の中
   の泡を減少する装置であって、 液体を収容するようになっている標本領域を区画形成す
   る底壁と側壁を有し、実質的に音響透過性の材料で構成
   されている容器と、 容器をその底壁と側壁の少なくとも一部とが流体槽に浸
   漬するようにして取外し自在に取付ける手段と、 液体を周囲の温度より高い所定の温度に保持するよう流
   体槽を加熱する手段と、 容器から離間して配され、超音波を発生し流体を通過し
   て容器の底部に向ける超音波手段、 とを具備している温度感受性液体の分離された標本の中
   の泡を減少する装置。
2. 【請求項２】 写真乳剤の分離された標本の中の泡を取
   除く装置であって、 乳剤標本を収容するようになっている標本領域を区画形
   成する底壁と側壁を有し、実質的に音響透過性の材料で
   構成された容器と、 容器の内部の乳剤標本が流体槽の中に浸漬されるように
   容器を流体槽の中に取外し自在に取付ける手段と、 乳剤標本を周囲の温度より高い所定の温度に保持するよ
   う流体槽を加熱する手段と、 容器から離間して配され、流体を通過する超音波を発生
   し該超音波を容器の底部に向ける、流体槽に連通した超
   音波手段、 とを具備している写真乳剤の分離された標本の中の泡を
   取除く装置。
3. 【請求項３】 温度感受性液体から泡を取除く方法であ
   って、 液体の分離された標本を、液体を収容するようになって
   いる標本領域を区画形成する底壁と側壁を有し該底壁と
   側壁が実質的に音響透過性材料で構成されている容器の
   中に置き、 容器をその底壁と側壁の少なくとも一部とが流体槽の中
   に浸漬するようにして取外し自在に取付け、 液体を周囲の温度より高い所定の温度に保持するよう流
   体槽を加熱し、 超音波を発生させ、 超音波を、流体を通過し容器の底部に直接向うよう投射
   する、 ことからなる温度感受性液体から泡を取除く方法。
4. 【請求項４】 写真乳剤の分離された標本の中の泡を減
   少させる方法であって、 乳剤の分離された標本を、乳剤を収容するような標本領
   域を区画形成する底壁と側壁を有し該底壁と側壁が実質
   的に音響透過性の材料で構成されている容器の中に置
   き、 容器をその底壁と側壁の少なくとも一部とが流体槽の中
   に浸漬されるように取外し自在に取付け、 流体槽を加熱して乳剤を周囲の温度より高い所定の温度
   に保持するようにし、 超音波を発生させ、 超音波を流体を通過して容器の底部に直接向けて投射す
   る、 ことからなる写真乳剤の分離された標本の中の泡を減少
   する方法。
5. 【請求項５】 写真乳剤の分離された標本の密度を決定
   する方法であって、 乳剤の分離された標本を、乳剤を収容するような標本領
   域を区画形成する底壁と側壁を有し該底壁と側壁が実質
   的に音響透過性の材料で構成されている容器の中に置
   き、 容器を、その底壁と側壁の少なくとも一部とが流体槽の
   中に浸漬するように取外し自在に取付け、 流体槽を加熱して乳剤を周囲の温度より高い所定の温度
   に保持するようにし、 超音波を発生させ、 超音波を、流体を通過し容器の底部に直接向って投射
   し、 乳剤の密度を測定する、 ことからなる写真乳剤の分離された標本の密度を決定す
   る方法。