(57)【要約】【課題】送りねじとギアナットの摺動部における摩耗を低減し、耐久性を大幅に向上させることができる分注機を提供する。【解決手段】分注機１０は、液状試料の吸排を行うためのピストン１２と共に上下動可能な送りねじ１４と、この送りねじ１４に螺合され、送りねじ１４を上下方向に駆動可能なギアナット１６と、を有して構成されている。そして、送りねじ１４の表面にはＤＬＣによるコーティング層が形成され、且つ、ギアナット１６は非鉄系金属からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状試料の吸排を行うためのピストンと共に上下動可能な送りねじと、該送りねじに螺合され、前記送りねじを上下方向に駆動可能なギアナットと、を有してなる分注機において、前記送りねじの表面にはＤＬＣ及びＭｅ−ＤＬＣのいずれか一方によるコーティング層が形成され、且つ、前記ギアナットは非鉄系金属からなることを特徴とする分注機。
【請求項２】
請求項１において、
前記送りねじの表面と前記コーティング層との間には、Ｃｒ、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｗのいずれか１つからなる中間層が介在されていることを特徴とする分注機。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記送りねじは鉄系金属からなることを特徴とする分注機。
【請求項４】
請求項３において、
前記送りねじには熱処理が施されていないことを特徴とする分注機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記送りねじと前記ギアナットの摺動部にはグリースが塗布されていることを特徴とする分注機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試薬、検体等の液状試料の分注に用いられる分注機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液状試料の吸排を行うためのピストンと共に上下動可能な送りねじと、該送りねじに螺合され、前記送りねじを上下方向に駆動可能なギアナットと、を有してなる分注機が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７１１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような分注機は主として医療分野や液分析分野等で多用されるため、部品の材料としては防錆性の高いステンレスやアルミ等が用いられると共に、部品に塗布されるグリースは検体や試薬などへの混入を回避するために最小限にする必要がある。そのため、送りねじとギアナットの摺動部において摩耗が発生しやすく、摩耗粉によって送りねじとギアナットの滑りが悪化し、場合によっては液状試料を吸排することができなくなってしまうといった問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、送りねじとギアナットの摺動部における摩耗を低減し、耐久性を大幅に向上させることができる分注機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、液状試料の吸排を行うためのピストンと共に上下動可能な送りねじと、該送りねじに螺合され、前記送りねじを上下方向に駆動可能なギアナットと、を有してなる分注機において、前記送りねじの表面にはＤＬＣ及びＭｅ−ＤＬＣのいずれか一方によるコーティング層が形成され、且つ、前記ギアナットは非鉄系金属からなる分注機によって、上記課題を解決したものである。
【０００７】
なお、前記送りねじの表面と前記コーティング層との間には、Ｃｒ、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｗのいずれか１つからなる中間層が介在されていてもよい。
【０００８】
又、前記送りねじは鉄系金属からなるものであってもよく、又、前記送りねじには熱処理が施されていなくてもよい。
【０００９】
更に、前記送りねじと前記ギアナットの摺動部にはグリースが塗布されていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る分注機によれば、送りねじとギアナットの摺動部における摩耗を低減し、耐久性を大幅に向上させることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係る分注機について詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２に示されるように、本発明の実施形態に係る分注機１０は、液状試料の吸排を行うためのピストン１２と共に上下動可能な送りねじ１４と、この送りねじ１４に螺合され、送りねじ１４を上下方向に駆動可能なギアナット１６と、を有して構成されている。
【００１３】
ピストン１２は上下方向に配置された略丸棒状体からなり、略筒状体のシリンジ１８内に上下動自在に収容されている。なお、シリンジ１８の下端には、ピペットノズル２０Ａ及びその下端に着脱自在に装着されたチップ２０Ｂからなるノズル２０が取付けられている。又、ピストン１２の上端には送りねじ１４が同軸的に取付けられている。
【００１４】
この送りねじ１４の下端近傍には、回転止め２２がセットスクリュー等で固定されており、この回転止め２２に係合するガイド２４により、ピストン１２及び送りねじ１４は上下方向に案内されると共に軸廻りの回転が規制されている。
【００１５】
又、送りねじ１４の上端近傍には、内側に雌ねじ１６Ａが形成されたギアナット１６が螺合されている。このギアナット１６には歯車２６が噛合い係合しており、歯車２６は駆動モータ２８の出力軸に取付けられている。なお、ギアナット１６は軸受３０により回転自在に支持されると共にスラスト方向の動きが規制されている。
【００１６】
送りねじ１４は、この例ではオーステナイト系のステンレス鋼（ＳＵＳ３０３）からなり、図３に拡大して示されるように、その表面には、ＳｉＣからなる中間層１４Ａを介して、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）によるコーティング層１４Ｂが形成されている。なお、中間層１４Ａの厚さは０．１μｍ〜５μｍであることが好ましく、又、ＤＬＣによるコーティング層１４Ｂの厚さは０．１μｍ〜１０μｍ、硬さは１２００ＨＶ〜３５００ＨＶ、摩擦係数は０．３以下であることが好ましい。又、送りねじ１４は、浸炭焼入れ、焼入れ、窒化処理、イオンプレーティング処理等の高温の熱処理が施されずに加工されている。
【００１７】
一方、ギアナット１６は、この例ではりん青銅（Ｃ５１９１ＢＨ）からなり、このギアナット１６と送りねじ１４の摺動部にはグリース３２が塗布されている。
【００１８】
次に、本実施形態に係る分注機１０の作用について説明する。
【００１９】
駆動モータ２８に通電すると、歯車２６を介してギアナット１６が回転駆動される。そして、このギアナット１６の回転によって送りねじ１４が上下方向に駆動され、ピストン１２がシリンジ１８内を上下方向に移動する。
【００２０】
液状試料を吸引する時は、ピストン１２を上昇させることによってノズル２０に負圧を供給する。この状態で、ノズル２０を下降させて液状試料に挿入すると、ノズル２０のチップ２０Ｂ内に液状試料が吸引される。一方、液状試料を吐出する時は、ピストン１２を下降させることによってノズル２０に正圧を供給し、チップ２０Ｂから液状試料を吐出させる。
【００２１】
なお、本発明の発明者は、実験により、送りねじ１４及びギアナット１６の材料と、送りねじ１４の往復回数（寿命）との関係について複数のデータを採取した。なお、本実験においては、送りねじ１４を一定速度６．３ｍｍ／秒で往復運動させ、摺動部の摩耗によって送りねじ１４の速度が４．７ｍｍ／秒以下となるまでの往復回数をカウントした。又、本実施形態に係る分注機１０の比較例として、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０３）にＮｉＰ無電解めっきを施した送りねじと、りん青銅（Ｃ５１９１ＢＨ）、ポリアミドイミド（ＴＯＲＬＯＮ）、高力黄銅（ＨＢ７１）及びアルミ（Ａ７０７５）からなるギアナットと、を組み合わせた分注機を用いた。
【００２２】
その結果、図４に示されるように、ＮｉＰ無電解めっきを施した送りねじに、りん青銅からなるギアナットを組み合わせた場合（図４（Ａ））、ポリアミドイミドからなるギアナットを組み合わせた場合（図４（Ｂ））、高力黄銅からなるギアナットを組み合わせた場合（図４（Ｃ））、アルミからなるギアナットを組み合わせた場合（図４（Ｄ））に比べ、本実施形態に係る分注機１０（図４（Ｅ））は、寿命が長く、耐久性が大幅に向上されていることが確認された。
【００２３】
本実施形態に係る分注機１０によれば、送りねじ１４の表面にはＤＬＣによるコーティング層１４Ｂが形成され、且つ、ギアナット１６は非鉄系金属からなるため、送りねじ１４とギアナット１６の摺動部における摩耗を低減し、耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２４】
又、送りねじ１４の表面とコーティング層１４Ｂとの間には、ＳｉＣからなる中間層１４Ａが介在されているため、コーティング層１４Ｂを送りねじ１４に対して、より強固に密着させることができる。
【００２５】
更に、送りねじ１４はステンレス（鉄系金属）からなるため、錆の発生を未然に防止することができる。
【００２６】
又、送りねじ１４には熱処理が施されていないため、加工後の変形を少なくすることができる。
【００２７】
更に、送りねじ１４とギアナット１６の摺動部にはグリース３２が塗布されているため、摺動部における摩耗をより一層低減することができる上に、耐熱性を向上させることができる。
【００２８】
なお、本発明に係る分注機は、上記実施形態に係る分注機１０の構造や形状等に限定されるものではない。
【００２９】
従って、例えば、送りねじ１４の表面にＤＬＣによるコーティング層１４Ｂを形成したが、本発明はこれに限定されず、Ｍｅ−ＤＬＣ（金属含有ダイヤモンド・ライク・カーボン）によるコーティング層を形成してもよい。なお、この場合、Ｍｅ−ＤＬＣによるコーティング層の厚さは０．１μｍ〜１０μｍ、硬さは１０００ＨＶ〜１５００ＨＶ、摩擦係数は０．３以下であることが好ましい。
【００３０】
又、送りねじ１４の表面とコーティング層１４Ｂとの間には、ＳｉＣからなる中間層１４Ａを介在させたが、本発明はこれに限定されず、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｗのいずれか１つからなる中間層を介在させてもよく、又、中間層を介在させることなく、送りねじ１４の表面に直接コーティング層１４Ｂを形成してもよい。
【００３１】
更に、送りねじ１４の材料としてステンレス（ＳＵＳ３０３）を適用したが、他の鉄系金属やセラミック等を適用してもよく、又、ギアナット１６の材料としてりん青銅（Ｃ５１９１ＢＨ）を適用したが、他の非鉄系金属を適用してもよい。
【００３２】
なお、送りねじ１４とギアナット１６の摺動部にグリース３２を塗布したが、十分な耐久性が得られる場合等には、グリースを塗布しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る分注機の略示側断面図
【図２】同分注機における送りねじ及びギアナット近傍の略示部分拡大図
【図３】同送りねじ及びギアナットの略示部分拡大図
【図４】同送りねじ及びギアナットの材料と、その寿命との関係を示したグラフ
【符号の説明】
【００３４】
１０…分注機
１２…ピストン
１４…送りねじ
１４Ａ…中間層
１４Ｂ…コーティング層
１６…ギアナット
１６Ａ…雌ねじ
１８…シリンジ
２０…ノズル
２０Ａ…ピペットノズル
２０Ｂ…チップ
２２…回転止め
２４…ガイド
２６…歯車
２８…駆動モータ
３０…軸受
３２…グリース
【図１】
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【図２】
2005337967.tif 000004
【図３】
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【図４】
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