JPS6060539A - 液体分析装置用角形ガラスセルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は化学分析装置に使用される角形ガラスセルに
係り、特に水質及び臨床化学にお番」る液体分析装置用
の角形ガラスセルに関する。

従来、最も多く使用さている液体分析装置には光学セン
サが用いられており、この先学センサによる分光測光セ
ンサには種々のものかある。

その１つである透過光測光センサは試料の反応過程若し
くは反応結果を光の透過により、その吸収量を知るもの
である。この分析力法において、試料に光を照射させる
のに一般に角形のカラスセルが使用される。

即ぢ、上記の方法の原理を第１図により説明すると、角
形のガラスセル１内に検体である試料２を入れ、他方に
配設した光源３からの光４がセル内の試料を透過するよ
うに構成し、その透過した光４を検出器５で検出してこ
れを分Ｊｌｉ“する方法であり、試料を光が透過する際
の光ｈ１や反射光等を検出するものである。

第２図は前記分析方法で用いられる角形ガラスセルを示
すもので、角形ガラスセル１は矢印方向Ｈから、光が照
射されると、透光板１ａと透先板１ｂとは光の屈折を防
止するために完全に平行であり、かつ、垂直でなければ
ならない。

また、透光板１ａ、１ｂには光透過性の点から、キズ、
曇り等があってはならず、内面は平滑でなければならな
い。さらに、セル１の幅Ｗは小型化を図るために透光量
を検出することができる最小限の寸法であることが望ま
しい。

このようなことから、ガラスセル１ば４枚の板ガラスを
貼合せて溶着することによって、方形状に成形され、四
隅の内面角度ｒは９０度に構成されている。このような
ガラスセルは試料である液体を充填すると四隅部内面は
毛細管現象により液体が上昇するために、試料が安定し
ない（第３図参照）。また、試料を排出して洗浄する場
合にも、四隅部は完全な洗浄ができず、残留してしまう
という問題があった。

そこで、前記のような毛細管現象や洗浄の不完全さの欠
点を除去するには、円形セルとするのがよいが、円形セ
ルは光透過の位置が一点となるために照射が困難となる
。

この問題を解決するために四隅内面の一定の高さ位置に
突起を設けて毛細管現象を除去しノこものや、第４図に
示すような四隅部の内面をアール面としたセルが提案さ
れている。

しかしながら、前者の場合は毛細管現象は防止できるも
のの、試料の充填、排出及び洗浄等がスムーズに行われ
ない等の問題がある。さらに、後者の四隅内面をアール
面とした一体成形のセルは、例えば、円形ガラスパイプ
の内部に四隅外面をアール面とした角形の治具を挿入し
、−・−外部から加熱してガラスに柔軟性を保持さゼる
とともに、治具の内部を吸引してガラスパイプを冶具の
外面形状に密着、変形させ、次いで、冷却した後、治具
を引き抜いて成形したものである。

この製造方法の場合には四隅内面をアール面とすること
ができるから毛細管現象は防止できるものの、内面を光
学研摩することができないので、平面的精度が劣る。ま
た、極めて高温で加熱さるためにガラス特有の失透現象
が起ることがあり、この失透現象が起るとアルカリ溶液
等で洗浄した場合表面が白屓して光の透過率が悪くなり
、長期間の使用に耐えることができないという問題があ
る。

この発明はかかる現況に鑑みてなされたもので、従来の
問題点を解決し、平面的精度が良く、光透過性に優れて
いる貼合せタイプの特性を有するとともに、毛細管現象
の起らない角形ガラスセルの製造方法を提供することを
目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するために、従来の治具を使
用する一体成形方法と貼合せ方法のそれぞれの長所を応
用したものである。

その製造方法はまず、四隅外面をテーパー面またはアー
ル面とした柱形状治具の外面に沿って変形加工し、四隅
内面をアール面またはテーパー面とした角形パイプを成
形し、この角形パイプを適宜の長さに切断した後、両端
開口部の一方を閉じ、他方の対向する側壁を連結するか
、または、両端開口部の対向する側壁を連結して中間部
品を成形する。

次いで、この中間部品の連結された側壁板の側端内面に
アール面またはテーパー面を有する突出部を残して、隣
接する側壁板を切り落して側面を開口させる。さらに、
別途形成した透光板を前記開口部に溶着し、最後に両端
部を所定形状に加工し、所望の角形セルを′Ｍ造する構
成としたものである。

以下、この発明を図示する実施態様に基づき詳細に説明
する。

第４図及び第５図はこの発明により製造される角形ガラ
スセルの１例を示すもので、第４図は多く使用されてい
る有底角形セル、第５図は一方口から注入し、他方口か
ら排出するように両端を窄めた、いわゆるフローセルの
斜視図である。

有底角形ガラスセル１０は底部１１で下α１１４を閉し
た平行な側壁板１２に光学研摩した透孔板１３を溶着し
た構造で、側壁板１２の両側端内面には突起部１４が一
体に形成されてなり、突起部１４の内面はテーパー面ま
たはアール面１５とされている。

対向する２枚の側壁板１２及び透光板１３はそれぞれ互
いに平行に構成されており、透光板１３の端面１６は側
壁板１２の外面１７とほぼ同一面とされている。

この発明にかかるセル１０は上記のように側壁板１２の
両′側端内面にテーパー面またはアール面１５を有する
突起を形成し、この側壁板１２の両端に光学研摩した透
光板１３を溶着することによって、四隅内面をテーパー
面またはアール面としたものである。

第５図に示す、いわゆる角形フローセル１０ａは胴部１
８においては前記有底角形ガラスセル１０と同じく、両
側端内面にテーパー面またはアール面１５ａとした突起
部１４ａを一体に形成した側壁１２ａに透孔板１３ａを
溶着して方形状としたものであるが、両端取付は部１９
は胴部１８から次第に絞り込んで小円形の開口部１９ａ
としたものである。

次に、上記構成にかかる角形ガラスセルの製造方法を第
６図〜第１２図により説明する。

まず、第６図及び第７図に示すように、四隅外面にテー
パー面２０を形成した治具２１を加熱炉２２内に配設す
る。次に、ガラスパイプ３０内に前記治具２１を挿入し
、ガラスパイプ３０の下端部３１を絞り加工によって閉
じるとともに、フ、り３２を突設する。これを加熱炉２
２に挿入してガラスパイプ３０を加熱し、フック３２に
錘をつけてゆっくりと降す。そうすれば、加熱炉２２内
のパイプ３０は引き延されて縮径し、治具２１の外面に
密着しながら降下するので、治具２１の外面形状に添っ
て変形加工される。

これを連続して行うと第８図に示すように、四隅内面を
テーパー面２０ａとした角形パイプ３０ａを成形するこ
とができる。これを適宜の長さに切断し、下端を絞り加
工により閉じ、または、底板を貼合せて底部３３とし、
上端には対向する側壁板３４を連結板３５により連結し
て中間部品３６を成形する。対向する側壁板３４を連結
板３５により連結したので、隣接する側壁板３４ａを切
り落したときに、上端の間隔が拡張したり、縮小したり
ず′るのを防止することができる。

次いで、連結板３５により連結される側壁板３４に隣接
する側壁Ｆｊ、３４ａをテーパー面２０ａを有する突出
部３Ｂが側壁板３４の側端に残るように仮想線３７から
切り落して側面を開口させる（第１０図参照）。側壁板
３４の上端は連結板３５により連結されているので、側
壁板３４の間隔は広がったり、狭まったりすることがな
く、上下端とも平行に維持されている。この開口部に別
途成形した透孔板・１１を溶着する（第１１図参照）。

最後に、角形セルの形状に応じて端部を加工する。例え
ば、第４図に示ず有底角形セルの場合には第１２図に示
すように、連結板３５を連結した上端部を仮想線３９か
ら切り落せばよい。また、第５図に示す、いわゆるフロ
ーセルの場合には公知の方法によって両端部を加熱しな
がら絞り加工し、次いで、両端部を切り落して開口させ
ればよい。

尚、上記実施態様ではセルの四隅内面をテーパー面とす
る場合について説明したが、四隅内面をアール面とする
場合には治具の四隅外ｉ１Ｂをテーパー面に代えてアー
ル面とずればよい。

また、中間部品の製造には角形パイプの一端開口部を閉
じ、他端開口部を連結板により連結したが、角形パイプ
の開口部に底部及び連結板を設けるのは、アール面また
はテーパー面を有する側壁板の端部の変形を防止するた
めであるから、両端開口部とも連結板により連結しても
よい。

この発明は上記実施態様に限定されるものではなく、テ
ーパー面またはアール面の大きさは適宜変更することが
でき、その他この発明の要旨を変更しない限り他の変形
、変更が可能である。

この発明は上記のように構成したので、次のような具体
的効果を奏することができる。

（１１透光板は別途成形し、これを溶着する構成とした
から、透光板の両面は光学研摩が可能であり、しかも高
温加熱による失透現象を防止できるから、理想的な光透
過性を得ることができる。

（２）セル四隅内面はテーパー面又はアール面としたの
で、毛細管現象により試料が四隅から上昇することがな
く、また、完全に洗浄できる。

（３）透光板を貼合せる溶着方式であるから、透光板の
平面的精度を保持でき、さらに、平行度等の寸法精度を
正確に成形することができる。

（４）　セル四隅内面のテーパー面またはアール面は治
具外面形状に沿って変形加工し、この中間部品の対向す
る側壁板を連結した後、隣接する（１１１１壁板を切り
落すこととしたから、両端部の変形を防止して透光板を
正確に溶着でき、寸法精度の高い、高品質の角形ガラス
セルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は角形ガラスセルを使用した光学センサの原理説
明図、第２図は従来の溶着方式により成形した角形ガラ
スセルの平面図、第３図は毛細管現象を示す断面図、第
４図及び第５図はこの発明にかかる角形ガラスセルの平
面図、第６図〜第１２図は中間部品の製造方法を示すも
ので、第６図は平面図、第７図は治具にガラスパイプが
密着変形した状態を仮想線で示ず縦１１Ｉｉ　１ｆｉｉ
図、第８図は角形パイプの平面図、第９図は両端開口部
を連結した平面図、第１０図は側壁板を切り落した斜視
図、第１１図は透光板の溶着を示す平面図、第１２図は
透光板溶着後の側面図である。 １０．１０ａ・・・セル　１１・・・底部　１２．１２
ａ・・・側壁板　１３．１３ａ・・・透光板　１４・・
・アール面またはテーパー面　２０ａはテーパー面　２
１・・・治具　２２・・・加熱炉　３０・・・ガラスパ
イプ　３０ａ・・・角形パイプ　３３・・・底部　３４
．３４ａ・・・側壁板　３５・・・連結板　４１・・・
透光板 特許出願人株式会社オプテソク 代理人弁理士　関　根　光　生 第　１　図 払 第５図 第７図 第６図 す Ｘ−１ 第９図 第１２図 第１１図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 四隅外面をテーパー面またはアール面とした柱形状治具
   の外面に沿って変形加工し、四隅内面をアール面または
   テーパー面とした角形パイプを成形し、この角形パイプ
   を適宜の長さに切断した後、両端開口部において対向す
   る側壁板を連結して中間部品を成形し、次いで、この中
   間部品の連結された側壁板の側端内面にアール面または
   テーパー面を有する突出部を残して、隣接する側壁板を
   切り落して側面を開口させ、さらに、別途形成した透光
   板を前記開口部に溶着し、最後に両端部を所定形状に加
   工することにより製造することを特徴とする液体分析装
   置用角形ガラスセルの製造方法。