(57)【要約】【課題】液体の充填に手間がかからず、精度良く液体を吐出させることを可能とするシリンジ型ピストンを実現する。【解決手段】内部に液体保持空間が形成された筒状のシリンジ内をピストンが往復するシリンジ型ピストンであって、  前記ピストン内部に形成された中空部と、  この中空部と前記液体保持空間を接続する連通部と、  前記中空部に液体を供給するための給液配管が接続可能な給液ポートと、  この給液ポートの開閉を制御する制御弁と、  前記ピストンの前記液体保持空間側の先端に装着され、前記シリンジ内壁との気密性を保持する弾性シール材と、  を有することを特徴とする。【選択図】図１
2009191633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に液体保持空間が形成された筒状のシリンジ内をピストンが往復するシリンジ型ピストンであって、
前記ピストン内部に形成された中空部と、
この中空部と前記液体保持空間を接続する連通部と、
前記中空部に液体を供給するための給液配管が接続可能な給液ポートと、
この給液ポートの開閉を制御する制御弁と、
前記ピストンの前記液体保持空間側の先端に装着され、前記シリンジ内壁との気密性を保持する弾性シール材と、
を有することを特徴とするシリンジ型ピストン。
【請求項２】
前記制御弁は、前記給液ポート側に気体のたまりがない構造の電磁弁であることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ型ピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に液体保持空間が形成された筒状のシリンジ内をピストンが往復するシリンジ型ピストンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来のシリンジおよびシリンジ型ピストンの一例を示す断面図である。１１は、内部に液体保持空間１４が形成された筒状のシリンジである。シリンジ１１の液体保持空間１４が形成されている側の端部には、液体保持空間１４に保持された液体を外部に吐出するための吐出口１１ａが設けられている。シリンジ１１の吐出口１１ａと反対の側から、ピストン１２が挿入されている。ピストン１２の挿入方向の先端部には弾性シール材１３が装着されている。弾性シール材１３はシリンジ１１の内壁に弾接する。ピストン１２は、弾性シール材１３によってシリンジ１１の内壁との間の気密性を保持しながら、シリンジ１１内部をスライドする。
【０００３】
液体保持空間１４に保持された液体を外部に吐出するときは、ピストン１２を吐出口１１ａ側へ移動させる。吐出口１１ａからは、ピストン１２の移動量に応じた量の液体が吐出される。ピストン１２を動かす量によって液体の吐出量が調整される。
【０００４】
このようなシリンジを用いた装置の一例としては、エア圧送式の液体供給装置が考えられる。装置の一部としてこのようなシリンジを利用する場合には、吐出口１１ａにさらにチューブなどの配管を接続し、その配管の他端から液体を吐出させるようにすることが多い。
【０００５】
図４は従来のシリンジへの液体の充填方法を説明する図である。吐出口１１ａに接続された配管１５の途中に、三方弁などの切替手段１６が設けられる。切替手段１６には、配管１５の上流側と下流側および溶液ビン１７が接続される。通常の液体吐出動作時には、切替手段１６は、溶液ビン１７が接続された管路を閉とし、配管１５の上流側と下流側とを接続する。これにより吐出口１１ａは配管１５の下流側まで連通する。シリンジ１１内の液体がなくなると、液体が新たにシリンジ１１へ充填される。シリンジ１１に液体を充填する時は、切替手段１６が切り替えられ、配管１５の上流側が溶液ビン１７に接続される。これにより吐出口１１ａは溶液ビン１７と連通する。この状態でピストン１２をシリンジ１１から引き抜く方向に移動させると、溶液ビン１７からシリンジ１１内に液体が吸引され、液体保持空間１４に液体が充填される。液体の充填が完了すると、再度切替手段１６が切り替えられ、配管１５の上流側と下流側とが接続される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３０７０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、三方弁などの切替手段は、内部構造が複雑で管路途中がポケットになっている部分があり、そこに空気が入り込んでしまうことがある。液体の流路内やシリンジ内に空気が入り込むと、液体の微量吐出を行うときにその空気がクッションのように作用し、精度良く液体を吐出させることができない。
【０００８】
そのため、液体の充填を行ったときは、入り込んでしまった空気を抜くために、液体の吐出動作に先立って液体を流す作業が必要となる。しかし、空気を丹念に抜くには液体を大量に流し続けなければならず、高価な液体であれば多額のコストがかかってしまう。
【０００９】
本発明は、従来技術の問題点をなくし、液体の充填に手間がかからず、精度良く液体を吐出させることを可能とするシリンジ型ピストンを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成するために、本発明は、
（１）内部に液体保持空間が形成された筒状のシリンジ内をピストンが往復するシリンジ型ピストンであって、
前記ピストン内部に形成された中空部と、
この中空部と前記液体保持空間を接続する連通部と、
前記中空部に液体を供給するための給液配管が接続可能な給液ポートと、
この給液ポートの開閉を制御する制御弁と、
前記ピストンの前記液体保持空間側の先端に装着され、前記シリンジ内壁との気密性を保持する弾性シール材と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
（２）（１）に記載のシリンジ型ピストンにおいて、前記制御弁は、前記給液ポート側に気体のたまりがない構造の電磁弁であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このように、シリンジ型ピストンに中空部を形成し、この中空部をから液体の充填を行うことにより、液体の充填に手間がかからず、精度良く液体を吐出させることを可能とするシリンジ型ピストンを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明のシリンジ型ピストンを説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明によるシリンジ型ピストンの一実施例を示す図である。１は、内部に液体保持空間４が形成された筒状のシリンジである。シリンジ１の液体保持空間４が形成されている側の端部には、液体保持空間４に保持された液体を外部に吐出するための吐出口１ａが設けられている。シリンジ１の吐出口１ａと反対の側から、ピストン２が挿入されている。ピストン２の挿入方向の先端部には弾性シール材３が装着されている。弾性シール材３はシリンジ１の内壁に弾接する。ピストン２は、弾性シール材３によってシリンジ１の内壁との間の気密性を保持しながら、シリンジ１内部をスライドする。
【００１５】
ピストン２の内部に中空部２ａが形成される。中空部２ａの液体保持空間４側の端部に、中空部２ａと液体保持空間４を連通させる連通部２ｂが設けられる。中空部２ａの液体保持空間４と反対側の端部には給液ポート２ｃが設けられる。給液ポート２ｃは、中空部２ａに液体を供給するためのチューブ６が接続可能な構成とする。給液ポート２ｃは、チューブ６によって溶液ビン７に接続される。これによりピストン２が溶液ビン７と連通する。
【００１６】
チューブ６は１本の弾性のあるチューブである。チューブ６の途中にポンプ８が設けられる。ポンプ８は、溶液ビン７の液体をピストン２側へ送り出すポンプである。ポンプ８としては、チューブ６を外側から押すことによって送液を行うチュービングポンプが望ましい。チュービングポンプを用いれば、ポンプが直接液体に触れないという利点がある。なお、洗浄性の良いポンプであれば、接液するタイプのポンプを用いても良い。
【００１７】
チューブ６の給液ポート２ｃ側に電磁弁５が設けられる。電磁弁５はチューブ６の管路の開閉を制御する。これにより実質的に給液ポート２ｃの開閉が制御される。電磁弁５は、給液ポート２ｃ側に空気のたまりなどが生じない構造となっているものが使用される。なお、電磁弁５を直接給液ポート２ｃに接続し、チューブ６は電磁弁５に接続した構成としてもよい。
【００１８】
シリンジ１内に液体を充填するときは、まずピストン２をシリンジ１内から引き出した状態とする。ピストン２を引き出す量は、弾性シール材３がシリンジ１内から外れない程度でよい。電磁弁５を開（すなわち給液ポート２ｃを開）とし、ポンプ８を動作させ、溶液ビン７からピストン２へ液体が送られる。送られてきた液体は、中空部２ｃおよび中空部２ｃと連通する液体保持空間４に溜まっていく。液体保持空間４と中空部２ｃに液体が溜まったら、ポンプ８を停止し、電磁弁５を閉とする。液体保持空間４と中空部２ｃに液体が溜まったかどうかは、ポンプ８の送液量に基づいて判断することができる。
【００１９】
液体保持空間４に保持された液体を外部に吐出するときは、電磁弁５を閉じた上で、ピストン２を吐出口１ａ側へ移動させる。ピストン２の内部は液体で満たされているため、内部が中空になっていないピストンと同じ働きをする。吐出口１ａからは、ピストン２の移動量に応じた量の液体が吐出される。ピストン２を動かす量によって液体の吐出量が調整される。シリンジ１内の液体がなくなると、再度シリンジ１内に液体を充填する操作が行われる。
【００２０】
図２は弾性シール材３部分の拡大図である。ピストン２の弾性シール材３との接触部分には、弾性シール材３がピストン２から抜け落ちるのを防止するための突起２ｄが設けらていてもよい。この場合、弾性シール材３には、突起２ｄにかみ合うような凹部が設けられる。なお、突起２ｄを弾性シール材３側に設け、凹部をピストン２側に設けるようにしてもよい。弾性シール材３の材質としては、テフロン（登録商標）のような洗浄性の良いものが望ましい。
【００２１】
本発明のシリンジ型ピストンを利用すれば、液体の充填目的で三方弁などの切替手段を設ける必要がなく、液体の流路内やシリンジ内に空気が入り込むおそれが少ない。そのため、液体充填時に空気抜きのため液体を大量に流し続けるなどといった手間やコストを大幅に省くことができる。また、空気が入り込むおそれが少ないため、液体を吐出させる際の精度が向上する。
【００２２】
なお、本実施例では、液体をピストン２に送液するのにポンプ８を用いた。送液の手段はこれに限らず、溶液ビン７を密封して加圧気体を送り込んでもよい。溶液ビン７内の液体は、加圧気体の圧力により、電磁弁５が開いている間はピストン２内に送り込まれる。
【００２３】
本発明のシリンジ型ピストンは、シリンジ自体やピストン自体にかさばる加工物を付加する必要がない。そのため、シリンジへの液体の充填に手間がかからず、精度良く液体を吐出させることを可能としつつ、シリンジ全体をスリムに形成することが可能である。
【００２４】
なお、本実施例におけるチューブ６は特許請求の範囲の給液配管に対応するものである。電磁弁５は特許請求の範囲の制御弁に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明によるシリンジ型ピストンの一実施例を示す図。
【図２】図２は弾性シール材３部分の拡大図。
【図３】図３は従来のシリンジおよびシリンジ型ピストンの一例を示す断面図。
【図４】図４は従来のシリンジへの液体の充填方法を説明する図。
【符号の説明】
【００２６】
１        シリンジ
２        ピストン
２ａ      中空部
２ｂ      連通部
２ｃ      給液ポート
２ｄ      突起
３        弾性シール材
４        液体保持空間
５        電磁弁
６        チューブ
７        溶液ビン
８        ポンプ
【図１】
2009191633.tif 000003
【図２】
2009191633.tif 000004
【図３】
2009191633.tif 000005
【図４】
2009191633.tif 000006