JP5338281B2 - シリンジ - Google Patents

Description

本発明は、液体等の流動性材料を保持するとともにこの液体を先端開口部から吐出するシリンジに関する。

液体等の流動性材料を保持する筒状容器と、この筒状容器の先端に装着されるノズル部材と、筒状容器の基端側から筒状容器に嵌挿されて流動性材料をノズル部材に向けて押圧するプランジャとを備え、ノズル部材から材料を吐出するシリンジが知られている。このようなシリンジは、定量吐出装置（ディスペンサ）に接続されることにより材料の定量吐出が可能であり、たとえば基板にはんだペーストを塗布する工程に用いられる。なお、材料中に空気が入っていると吐出量を精密に制御することが難しいので、材料を予め脱泡しておくことが一般的である。また、このようなシリンジは、通常はノズル部材を下方に向けて使用される。

シリンジにおいて、たとえば特許文献１に記載されているように、筒状容器の先端に螺条を設けるとともに、この螺条に係合する係止片をノズル部材に設けることにより、筒状容器とノズル部材とを着脱できる。したがって、吐出する流動性材料の性質や用途に応じて、形状や材質の異なるノズル部材を選択して装着し、使用することができる。なお、流動性材料としては、溶剤、オイルや接着剤等、粘度の低い液体だけでなく、導電性接着剤、ろう付けペースト等、粘度の高い材料を吐出できる。

ノズル部材を着脱可能なシリンジは、材料を充填された状態で保管する場合などには、閉止キャップをノズル部材の代わりに筒状容器に装着することができる。閉止キャップは、たとえば各種ノズル部材と同様の係合構造を備えることにより、ノズル部材と同様に筒状容器に着脱できる。
特開２００７−２６８５３２号公報

材料を充填されたシリンジは、プランジャが上方に、閉止キャップが下方に位置するように使用時と同様の姿勢で保管される。しかしながら、粘度が高く比重が大きい材料（たとえば金−スズはんだペースト）は筒状容器の開口部から落下しやすいため、材料が漏洩するおそれがある。さらに、ディスペンサが接続された状態でこのように保管されている場合にはプランジャが移動しないので、材料が移動することに伴って材料中に空洞が生じ、その空洞に空気が混入するなどにより材料が変質するおそれや、ディスペンサを用いて材料を定量吐出する際の吐出量が不安定となるおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、縦置き保管時の材料の漏洩および材料中の空洞の発生を防止できることができるシリンジを提供することを目的とする。

本発明は、両端が開放された筒状の材料保持空間を形成する筒状容器と、この筒状容器の内面に進退可能に嵌合して前記材料保持空間の基端側を閉止するとともにこの材料保持空間の容積を変動させるプランジャとを備え、前記材料保持空間の先端開口部に接続されるノズル部材が前記筒状容器に装着された状態で前記プランジャがこのノズル部材に向けて前進されることにより、前記材料保持空間に保持された液体を前記ノズル部材から吐出するシリンジであって、前記シリンジは、前記ノズル部材に換えて前記筒状容器の先端に装着されて前記材料保持空間の先端側を閉止する閉止キャップを備え、この閉止キャップは、前記先端開口部に対向する底面を有し前記筒状容器の先端部が挿入される孔部を備えるキャップ本体と、前記底面と前記先端開口部との間に配置されて前記キャップ本体の前記孔部内にはめ込まれ、前記先端開口部に当接する閉止面を有する閉止駒とを備え、前記キャップ本体の前記孔部の内周面が先細テーパ状に形成され、前記閉止駒が、前記閉止面を有し、前記孔部の前記内周面に嵌合する円板部と、この円板部に連続して設けられ前記円板部よりも小径の円柱部とを有する。

このシリンジによれば、ノズル部材に換えて閉止キャップを装着することにより、材料保持空間の基端側をプランジャで閉止するとともに、材料保持空間の先端開口部を閉止キャップで閉止することができる。これにより、材料保持空間を閉塞し、材料の漏洩を防止することができる。さらに、閉止キャップ内にはめ込まれた閉止駒が先端開口部に当接することにより、材料保持空間に連通する空間をなくすことができるので、材料の漏洩に伴う空洞の発生を防止することができる。
この場合、先細テーパ状の孔部の内周面に閉止駒の円板部が嵌合するので、筒状容器の先端開口部を閉止面に強く押しつけることにより、確実に先端開口部を閉止するとともに、閉止キャップに閉止駒を確実に保持させることができる。

このシリンジにおいて、前記筒状容器と、前記キャップ本体とに、互いに螺合する係合構造が設けられていることが好ましい。つまり、筒状容器とノズル部材とを螺合させる係合構造を用いることにより、閉止キャップを保持させるための構造を別途設けることなく、容易かつ確実に閉止キャップを筒状容器に保持させることができる。

さらに、キャップ本体と筒状容器とが螺合される場合、キャップ本体をねじ込むことにより閉止面を先端開口部に強く押しつけることが容易となる。つまり、キャップ本体を筒状容器にねじ込むことにより、閉止駒と先端開口部との間の反力を容易に生じさせ、より確実に先端開口部を閉止することができる。

本発明のシリンジによれば、縦置き保管時の材料の漏洩および材料への空気の混入を防止できるので、定量吐出時の吐出量を安定させることができる。

以下、本発明に係るシリンジについて、図面を参照して説明する。図１に示すように、シリンジ１０は、両端が開放された筒状の材料保持空間２１を形成する筒状容器２０と、材料保持空間２１の内面に進退可能に嵌合するプランジャ３０と、筒状容器２０の先端側に装着される閉止キャップ４０とを備える。
このシリンジ１０に、たとえば金−スズはんだペーストを充填し、閉止キャップ４０に換えてノズル部材と装着すれば、金−スズはんだペーストを吐出させ、基板等に塗布することができる。

このシリンジ１０は、閉止キャップ４０に換えて材料保持空間２１の先端開口部２１ａに接続されるノズル部材（図示せず）を筒状容器２０に装着した状態で、プランジャ３０をこのノズル部材に向けて前進することにより、材料保持空間２１の容積を縮小させ、材料保持空間２１に保持された材料をノズル部材から吐出させることができる。

プランジャ３０は、筒状容器２０の材料保持空間２１の内面に嵌合し、この材料保持空間２１の基端側を閉止する。このプランジャ３０は、図１に示すように、筒状容器２０の基端に装着されたアダプタＡを通じてディスペンサ（図示せず）から供給されるエアの圧力によって、ノズル部材に向けて前進することができる。

図２に示すように、筒状容器２０の先端には、材料保持空間２１の先端開口部２１ａを備える内筒部２２と、この内筒部２２の外側に同軸状に設けられた外筒部２３とが設けられている。内筒部２２の先端には、材料保持空間２１の先端開口部２１ａが開口している。外筒部２３は、この内筒部２２よりも大径であり、その内周面には２条の螺条（係合構造部）２３ａが形成されている。この筒状容器２０では、内筒部２２の先端が、外筒部２３の先端から突出している。

閉止キャップ４０は、図２に示すように、筒状容器２０の先端に装着されるキャップ本体５０と、このキャップ本体５０と筒状容器２０の先端開口部２１ａとの間に挟み込まれる閉止駒６０とを有する。

キャップ本体５０は、筒状容器２０の先端部（内筒部２２）が挿入される孔部５１と、筒状容器２０の外筒部２３に係合する２条の螺条（係合構造部）５２ａを有する係合部５２とを備える。孔部５１は、先端開口部２１ａに対向する底面５１ａと、先細テーパ状の内周面５１ｂとを有している。係合部５２は、孔部５１の開口側端部に近い位置に形成されている。このキャップ本体は、内筒部２２を孔部５１に挿入するとともに螺条５２ａを外筒部２３の螺条２３ａに螺合させることにより、筒状容器２０に装着される。

閉止駒６０は、円板部６１と、この円板部６１に連続して設けられ、円板部６１よりも小径の円柱部６２とを有している。円板部６１は、先細テーパ状の孔部５１の内周面５１ｂに嵌合する大きさに形成され、孔部５１内に押し込まれることにより、孔部５１の中途部分に固定される。円柱部６２は、この円板部６１が孔部５１に固定された状態において、孔部５１の内周面５１ｂに接しない大きさに形成されている。円板部６１において、円柱部６２と反対側の端面は、先端開口部２１ａに当接して材料保持空間２１の先端開口部２１ａを閉止する閉止面６１ａである。

このシリンジ１０において、筒状容器２０に閉止キャップ４０を装着した状態を図３に示す。閉止キャップ４０は、閉止駒６０がキャップ本体５０の孔部５１内に収容された状態で、キャップ本体５０の螺条５２ａが筒状容器２０の螺条２３ａに螺合することにより、筒状容器２０の先端に装着されている。

この状態において、キャップ本体５０の孔部５１に筒状容器２０の内筒部２２が挿入されており、この内筒部２２の先端面に閉止駒６０の閉止面６１ａが当接している。閉止駒６０は、円板部６１の外周面がキャップ本体５０の内周面５１ｂの途中位置に嵌合しているので、キャップ本体５０を筒状容器２０にねじ込んで、テーパ状の孔部５１を先端開口部２１ａに向けて前進させることにより、閉止面６１ａが先端開口部２１ａに強く押圧される。

このとき、閉止駒６０の円柱部６２が、円板部６１よりも小径であるためにキャップ本体５０のテーパ状の孔部５１の内周面５１ｂに接触して、挿入時のガイドとして機能する。このため、先端開口部２１に当接する閉止面６１ａが傾きにくく、確実に先端開口部２１を閉止することができる。

このように、材料保持空間２１の先端開口部２１ａが閉止キャップ４０によって閉止されているシリンジ１０は、図４に示すように、縦置き用のホルダＢを用いて、先端開口部２１ａを下方に向けて保管することができる。このとき、図５に示すように、閉止駒６０が備えられていないと、先端開口部２１ａの下方に空間が形成されてしまう。このとき、このシリンジにディスペンサが接続されていると、プランジャ３０はディスペンサによって規制されて移動しないため、たとえば金−スズはんだペーストのように比重が大きく粘度が高い材料が充填されている場合、先端開口部２１ａの下方の空間に落ちてしまうことにより、先端開口部２１ａから空気が入り込んだり、材料保持空間２１内が負圧になったりして、図に鎖線で示すように空隙が材料中に生じるおそれがある。

しかしながら、このシリンジ１０においては、先端開口部２１ａが閉止キャップ４０の閉止面６１ａに当接した状態で閉止されており、材料保持空間２１に連通する空間がないので、保持された材料に空気が混入したり材料中に空洞が形成されたりすることがない。したがって、材料の変質や、空気の混入による定量吐出時の吐出量のばらつきを発生させることなく、材料を充填されたシリンジ１０を保管することができる。

なお、比重が大きく粘度が高い材料の場合には、閉止駒６０を用いて先端開口部２１ａを閉止することにより材料の漏洩を効果的に防止することができるが、粘度が低い材料の場合、閉止面６１ａと先端開口部２１ａとの間に微少な隙間があると、この隙間を通じて毛管現象により材料が漏洩する可能性も考えられる。このような場合には、図６に示すように、閉止駒６０を用いずにキャップ本体５０のみを筒状容器２０に装着すれば、先端開口部２１ａとキャップ本体５０との間に空間が形成されるので、図に鎖線で示すように、先端開口部２１ａにおける表面張力により、材料は垂れ落ちることなく保持される。

以上説明したように、本発明のシリンジによれば、縦置き保管時の材料の漏洩および材料への空気の混入を防止できるので、定量吐出時の吐出量を安定させることができる。
なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。たとえば、前記実施形態では筒状容器と閉止キャップとに各２条の螺条を設けることにより筒状容器と閉止キャップとを係合させているが、これらを係合する構造は、筒状容器の螺条に係合する突起状の係止片を閉止キャップに設けるなど、閉止キャップを筒状容器に確実に固定でき、かつこれらを着脱可能な構造であればよい。

本発明のシリンジを示す部分断面図である。 図１に示すシリンジの要部を示す分解図である。 図１に示すシリンジの要部を示す断面図である。 本発明のシリンジを保管する状態を示す斜視図である。 閉止駒を用いずに比重の大きい材料を保持する場合の、材料の漏出を示す断面図である。 閉止駒を用いずに比重の小さい材料を保持する場合を示す断面図である。

符号の説明

１０ シリンジ
２０ 筒状容器
２１ 材料保持空間
２１ａ 先端開口部
２２ 内筒部
２３ 外筒部
２３ａ 螺条（係合構造部）
３０ プランジャ
４０ 閉止キャップ
５０ キャップ本体
５１ 孔部
５１ａ 底面
５１ｂ 内周面
５２ 係合部
５２ａ 螺条（係合構造部）
６０ 閉止駒
６１ 円板部
６１ａ 閉止面
６２ 円柱部
Ａ アダプタ
Ｂ ホルダ

Claims (2)

1. 両端が開放された筒状の材料保持空間を形成する筒状容器と、この筒状容器の内面に進退可能に嵌合して前記材料保持空間の基端側を閉止するとともにこの材料保持空間の容積を変動させるプランジャとを備え、前記材料保持空間の先端開口部に接続されるノズル部材が前記筒状容器に装着された状態で前記プランジャがこのノズル部材に向けて前進されることにより、前記材料保持空間に保持された液体を前記ノズル部材から吐出するシリンジであって、
   前記シリンジは、前記ノズル部材に換えて前記筒状容器の先端に装着されて前記材料保持空間の先端側を閉止する閉止キャップを備え、
   この閉止キャップは、前記先端開口部に対向する底面を有し前記筒状容器の先端部が挿入される孔部を備えるキャップ本体と、前記底面と前記先端開口部との間に配置されて前記キャップ本体の前記孔部内にはめ込まれ、前記先端開口部に当接する閉止面を有する閉止駒とを備え、
   前記キャップ本体の前記孔部の内周面が先細テーパ状に形成され、
   前記閉止駒が、前記閉止面を有し、前記孔部の前記内周面に嵌合する円板部と、この円板部に連続して設けられ前記円板部よりも小径の円柱部とを有することを特徴とするシリンジ。
2. 前記筒状容器と、前記キャップ本体とに、互いに螺合する係合構造部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシリンジ。

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