將附著在針的外周面的液滴回收至毛細(xì)管內(nèi)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種將附著在針的外表面的液滴回收至毛細(xì)管內(nèi)的方法。本發(fā)明的方法具有：（a）：準(zhǔn)備具有毛細(xì)管、柔性薄膜、憎液膜和孔（100）的基板的工序；（b）：沿著Z方向使針移動(dòng)，使得針依次貫通憎液膜和柔性薄膜，使液滴從針的外周面移到憎液膜的表面的工序；和（c）：沿著Z方向進(jìn)一步使針移動(dòng)，使位于憎液膜的表面的液滴到達(dá)毛細(xì)管的入口，通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象，使液滴吸入至毛細(xì)管的內(nèi)部的工序。
【專利說(shuō)明】將附著在針的外周面的液滴回收至毛細(xì)管內(nèi)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將附著在針的外周面的液滴回收至毛細(xì)管內(nèi)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了一種利用靜電噴霧法使微量(例如I微升)的凝縮液附著在針的外表面的方法。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4620186號(hào)公報(bào)(同族專利:美國(guó)專利第8056395號(hào)說(shuō)明書(shū))

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種將附著在針的外表面的液滴回收至毛細(xì)管內(nèi)的方法。
[0008]用于解決課題的手段
[0009]以下的方面I~方面16所涉及的本發(fā)明解決了上述課題。
[0010]方面 1:
[0011]一種將附著在針107的外表面的液滴206回收至毛細(xì)管80的內(nèi)部的方法，其特征在于，具有以下的(a)~(C)工序:
[0012](a):準(zhǔn)備基板14的工序，
[0013]該基板具有毛細(xì)管80、柔性薄膜(柔軟性薄膜)95、憎液膜96和孔100，其中，
[0014]上述基板14在表面或內(nèi)部具有毛細(xì)管80，
[0015]上述毛細(xì)管80的長(zhǎng)度方向與基板14的表面平行，
[0016]上述憎液膜96形成在上述柔性薄膜95上，
[0017]在沿著Z方向切斷上述基板14而呈現(xiàn)的截面視圖中，憎液膜96和柔性薄膜95分別具有寬度WA和寬度WB，
[0018]Z方向表示上述基板14的法線方向，
[0019]寬度WA和寬度WB滿足以下的關(guān)系(I):
[0020]WA ^ WB (I),
[0021]上述孔100形成在Z方向上，
[0022]上述孔100的上端由上述柔性薄膜95和上述憎液膜96所覆蓋，
[0023](b):沿著Z方向使針107移動(dòng)，使得針107依次貫通上述憎液膜96和上述柔性薄膜95，使液滴206從上述針107的外周面移到上述憎液膜96的表面的工序，其中，
[0024]位于憎液膜96的表面的液滴206在截面視圖中具有寬度WL，
[0025](c):沿著Z方向進(jìn)一步使針107移動(dòng)，增大寬度WL，由此使在工序(b)中位于憎液膜96的表面的液滴206到達(dá)上述毛細(xì)管80的入口，通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象(毛細(xì)現(xiàn)象)，使液滴206吸入到毛細(xì)管80的內(nèi)部的工序。
[0026]方面2:
[0027]如方面I所述的方法，其特征在于:
[0028]上述基板14在內(nèi)部具有毛細(xì)管80，
[0029]上述基板14由第一板14a、第二板14b和第三板14c構(gòu)成，
[0030]上述第二板14b被夾在上述第一板14a與上述第三板14c之間，
[0031]在上述第二板14b上形成有縫隙或槽88，并且，
[0032]毛細(xì)管80由上述縫隙或槽88形成。
[0033]方面3:
[0034]如方面2所述的方法，其特征在于:
[0035]柔性薄膜95被夾在第一板14a與第二板14b之間，并且，
[0036]柔性薄膜95不僅被設(shè)置在孔100的上端，還被設(shè)置在毛細(xì)管80的內(nèi)部。
[0037]方面4:
[0038]如方面2所述的方法，其特征在于:
[0039]上述第二板14b具有第一貫通孔87a，
[0040]上述第一貫通孔87a與上述憎液膜96和上述孔100重疊，
[0041]上述第一貫通孔87a的截面積大于上述憎液膜96的面積，
[0042]上述第三板14c具有第二貫通孔87b,并且，
[0043]上述第二貫通孔87b與上述第一貫通孔87a、上述憎液膜96和上述孔100重疊。
[0044]方面5:
[0045]如方面4所述的方法，其特征在于:
[0046]上述第一貫通孔87a在截面視圖中具有寬度WC，
[0047]上述寬度WA和寬度WC滿足以下的關(guān)系(II):
[0048]WA < WC (II)，
[0049]在上述毛細(xì)管80的內(nèi)部不配置上述憎液膜96，并且，
[0050]除了形成有憎液膜96的部分，柔性薄膜95具有親水性表面。
[0051]方面6:
[0052]如方面4所述的方法，其特征在于:
[0053]第一貫通孔87a的面積與第二貫通孔87b的面積相等。
[0054]方面7:
[0055]如方面I所述的方法，其特征在于:
[0056]柔性薄膜95具有與第一板14a相同的面積。
[0057]方面8:
[0058]如方面I所述的方法，其特征在于:
[0059]柔性薄膜95的面積小于第一板14a的面積。
[0060]方面 9:
[0061]如方面I所述的方法，其特征在于:
[0062]上述基板14在表面具有毛細(xì)管80。
[0063]方面10:[0064]如方面9所述的方法，其特征在于:
[0065]上述毛細(xì)管為玻璃管或塑料管。
[0066]方面11:
[0067]如方面9所述的方法，其特征在于:
[0068]在基板14的表面設(shè)置有包圍上述憎液膜96的環(huán)99，并且，
[0069]毛細(xì)管80插入環(huán)99。
[0070]方面12:
[0071]如方面11所述的方法，其特征在于:
[0072]毛細(xì)管80的入口位于環(huán)99的內(nèi)壁的一部分。
[0073]方面13:
[0074]如方面I所述的方法，其特征在于:
[0075]除了形成有憎液膜96的部分，柔性薄膜95具有親水性表面。
[0076]方面14:
[0077]如方面I所述的方法，其特征在于:
[0078]液滴206為水溶液。
[0079]方面15:
[0080]如方面I所述的方法，其特征在于:
[0081]液滴206含有化學(xué)物質(zhì)，并且，
[0082]在工序(C)之后，在毛細(xì)管80的內(nèi)部，對(duì)回收至毛細(xì)管80的內(nèi)部的液滴206所含有的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行光學(xué)或電化學(xué)的檢測(cè)。
[0083]方面16:
[0084]如方面15所述的方法，其特征在于:
[0085]液滴206為含有化學(xué)物質(zhì)的水溶液。
[0086]發(fā)明效果
[0087]本發(fā)明能夠提供一種將附著在針的外表面的液滴回收至毛細(xì)管內(nèi)的方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0088]圖1為表示實(shí)施方式I的基板14的圖。
[0089]圖2為實(shí)施方式I的基板14的分解圖。
[0090]圖3為圖1中所具有的A-A線的截面圖。
[0091]圖4為表示圖2的變形例的圖。
[0092]圖5為表示圖3的變形例的圖。
[0093]圖6為表示實(shí)施方式2的基板14的圖。
[0094]圖7為表示圖6的變形例的圖。
[0095]圖8為工序(b)的示意圖。
[0096]圖9為接著圖8的工序(b)的不意圖。
[0097]圖10為表示不適宜的例子的圖。
[0098]圖11為表不工序(C)的不意圖的圖。
[0099]圖12為接著圖11的工序(C)的不意圖。[0100]圖13為接著圖12的工序(c)的示意圖。
[0101]圖14為表示在實(shí)施方式I中，具有親水性的表面的柔性薄膜95上的液滴206的移動(dòng)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0102]參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行以下的說(shuō)明。
[0103](實(shí)施方式I)
[0104](工序(a))
[0105]首先，準(zhǔn)備基板14。
[0106]圖1表示的是基板14。圖2表示的是基板14的分解圖。圖3表示的是圖1中所包含的A-A線的截面圖。
[0107]如圖1~圖3所示,該基板14具有第一板14a、第二板14b和第三板14c。
[0108]柔性薄膜(柔軟 性薄膜)95被第一板14a和第二板14b所夾著。
[0109]第一板14a具有孔100。該孔100具有與基板14的法線方向、即圖1中的Z方向平行的中心軸。
[0110]柔性薄膜95在表面具有憎液膜(liquid repellent film)96。孔100的上端被柔性薄膜95所覆蓋。因此，柔性薄膜95的面積大于孔100的截面積。更嚴(yán)格地說(shuō)，術(shù)語(yǔ)“孔100的截面積”是指沿著與Z方向正交的方向切斷基板14而呈現(xiàn)的孔100的截面的面積。對(duì)于憎液膜96，在后面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。孔100優(yōu)選為貫通孔。但是，孔100可以具有底。如上所述，憎液膜96與孔100重疊。憎液膜96的面積可以大于孔100的截面積，也可以小于孔100的截面積，也可以等于孔100的截面積。憎液膜96隔著柔性薄膜95而位于孔100的上端。
[0111]如圖3所示，在沿著Z方向切斷上述基板14而呈現(xiàn)的截面視圖中，憎液膜96和柔性薄膜95分別具有寬度WA和寬度WB。寬度WA和寬度WB滿足以下數(shù)學(xué)式(I):
[0112]WA ^ WB …數(shù)學(xué)式(I)
[0113]優(yōu)選滿足以下的數(shù)學(xué)式(Ia):
[0114]WA < WB …數(shù)學(xué)式(Ia)
[0115]第二板14b具有第一貫通孔87a和縫隙(裂口、裂縫、slit) 88?？p隙88的一端與第一貫通孔87a的側(cè)面連通。優(yōu)選第一貫通孔87a的截面積大于憎液膜96的面積。所謂“第一貫通孔87a的截面積”是指:沿著與Z方向正交的方向切斷基板14而呈現(xiàn)的第一貫通孔87a的截面的面積。第一貫通孔87a與憎液膜96和孔100重疊。第二板14在表面也可以具有槽(溝)來(lái)代替縫隙88。
[0116]第三板14c具有第二貫通孔87b。第二貫通孔87b與第一貫通孔87a、憎液膜96和孔100重疊。優(yōu)選第二貫通孔87b的面積與第一貫通孔87a的面積相等。第三板14c具有空氣孔36。
[0117]如圖2所不,優(yōu)選第一板14a、柔性薄膜95、第二板14b和第三板14c具有相同的大小(規(guī)格)。
[0118]優(yōu)選在第一板14a上依次層疊柔性薄膜95、第二板14b和第三板14c來(lái)形成基板
14。這樣，毛細(xì)管80通過(guò)縫隙(裂口)88而形成在基板14的內(nèi)部?？p隙(裂口)88的一端形成毛細(xì)管80的入口。由圖1可知，該毛細(xì)管80與基板14的表面平行。
[0119]圖4和圖5表示基板14的變形例。如圖4和圖5所示，柔性薄膜95具有比第一板14a?第三板14c中的任一個(gè)都小的尺寸。但不管怎樣，柔性薄膜95完全覆蓋孔100的上端。在圖4和圖5中，均滿足數(shù)學(xué)式(I)。優(yōu)選滿足數(shù)學(xué)式(la)。
[0120]在圖4和圖5中，以較小的柔性薄膜95完全覆蓋孔100的上端的方式，將表面具有憎液膜96的較小的柔性薄膜95貼附在第一板14a上。然后,將第二板14b和第三板14c依次層疊在第一板14a上。在圖4和圖5中，憎液膜96位于孔100的上端。
[0121]或者，在將第二板14b和第三板14c依次層疊在第一板14a上之后，經(jīng)由第一貫通孔87a和第二貫通孔87b，將表面具有憎液膜96的較小的柔性薄膜95貼附在第一板14a上。這樣，可以通過(guò)柔性薄膜95完全覆蓋孔100的上端。
[0122]優(yōu)選憎液膜96不配置在毛細(xì)管80的內(nèi)部。這是因?yàn)榕渲迷诿?xì)管80的內(nèi)部的憎液膜96能夠阻礙到達(dá)毛細(xì)管80的入口處的液滴206被吸入到毛細(xì)管80的內(nèi)部。
[0123]優(yōu)選除了形成有憎液膜96的部分，柔性薄膜95具有親水性的表面。這是因?yàn)榫哂杏H水性的表面的柔性薄膜95能夠促進(jìn)液滴206向毛細(xì)管80的內(nèi)部的回收。參照?qǐng)D14。更優(yōu)選位于毛細(xì)管80的內(nèi)部的柔性薄膜95具有親水性的表面。
[0124](關(guān)于憎液膜96的詳細(xì)說(shuō)明)
[0125]憎液膜96可以由形成在具有親水性的柔性薄膜95上的氟烷基構(gòu)成。更詳細(xì)而言，向具有羥基的柔性薄膜95供給氟烷基三烷氧基硅烷或氟烷基三齒代硅烷，在柔性薄膜95上形成這樣的憎液膜96。柔性薄膜95的例子為橡膠膜。
[0126]憎液膜96優(yōu)選具有90度以上且110度以下的接觸角度。柔性薄膜95的接觸角優(yōu)選為O度以上且30度以下。在本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“接觸角”是指相對(duì)于水的接觸角。
[0127](工序(b))
[0128]工序(b)在工序(a)之后實(shí)施。
[0129]在工序(b)中，如圖8所示，在外周面具有液滴206的針107在Z方向移動(dòng)，針107貫通憎液膜96和柔性薄膜95。這樣，貫通柔性薄膜95的貫通孔91通過(guò)針107而形成。柔性薄膜95通過(guò)針107在Z方向被按壓而彎曲。
[0130]如圖9所示，若針107在Z方向進(jìn)一步前進(jìn)，則液滴206附著在憎液膜96上。附著在憎液膜96上的液滴206具有寬度WL。其中，術(shù)語(yǔ)“寬度”是指:在與Z軸平行的方向切斷基板14而呈現(xiàn)的液滴206的橫方向的寬度。
[0131]當(dāng)基板14不具有憎液膜96時(shí)，如圖10所示，液滴206從貫通孔91與針107之間所形成的間隙而漏出。因此，憎液膜96是必要的。
[0132]在圖9中，針107的前端是尖的。換言之，針107的截面積向著前端而慢慢變小。其中，術(shù)語(yǔ)“針107的截面積”是指:在Z方向切斷針107時(shí)所呈現(xiàn)的針107的截面積。
[0133](工序(C))
[0134]工序(C)在工序(b)之后實(shí)施。優(yōu)選工序(C)接著工序(b)之后連續(xù)地實(shí)施。
[0135]如圖11所示，針107在Z方向進(jìn)一步前進(jìn)，液滴206從憎液膜96移動(dòng)到柔性薄膜95上。這樣，寬度WL變大，液滴206到達(dá)毛細(xì)管80的入口處。
[0136]當(dāng)液滴206到達(dá)毛細(xì)管80的入口處時(shí)，如圖12所示，通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象(毛細(xì)現(xiàn)象)，液滴206被毛細(xì)管80所吸入。這樣，液滴206被回收至毛細(xì)管80的內(nèi)部。[0137]如圖13所示，優(yōu)選基板14具有在毛細(xì)管80的內(nèi)表面露出的第一電極85和第二電極86。優(yōu)選被回收的液滴206,在毛細(xì)管80的內(nèi)部,利用第一電極85和第二電極86,被供給電化學(xué)分析來(lái)使用。這樣，液滴206所含有的化學(xué)物質(zhì)被檢測(cè)出。也可以使用光學(xué)分析來(lái)代替電化學(xué)分析。
[0138]液滴206優(yōu)選為含有化學(xué)物質(zhì)的水溶液。
[0139]優(yōu)選滿足以下關(guān)系(a)?(C)的全部:
[0140](a):憎液膜96的寬度WA小于第一貫通孔87a的寬度W。
[0141](b):在毛細(xì)管80的內(nèi)部不配置憎液膜96。
[0142](c):除了憎液膜96的部分，柔性薄膜95具有親水性表面。
[0143]在全部滿足關(guān)系(a)?(C)的情況下，如圖14所示，從憎液膜96移動(dòng)到柔性薄膜95上的液滴206沿著第一貫通孔87的周壁，在柔性薄膜95之上移動(dòng)，到達(dá)毛細(xì)管80的入口。這樣，液滴206通過(guò)毛細(xì)管80能夠被大量地回收。在圖14中沒(méi)有顯示出第三板14c。
[0144](實(shí)施方式2)
[0145]如圖6所示，可以不使用第一、第二和第三板14a?14c而在基板14的表面形成毛細(xì)管80。該毛細(xì)管80的例子為玻璃管或塑料管。在圖6中，孔100形成在基板14上。利用表面具有憎液膜96的柔性薄膜95將孔100的上端完全覆蓋。
[0146]優(yōu)選在基板14的表面或者柔性薄膜95的表面設(shè)置有環(huán)99。與對(duì)圖14的說(shuō)明相同，從憎液膜96移動(dòng)到柔性薄膜95上的液滴206能夠沿著環(huán)99的內(nèi)壁在柔性薄膜95之上移動(dòng)，而到達(dá)毛細(xì)管80的入口。
[0147]毛細(xì)管80被插入環(huán)99。優(yōu)選將毛細(xì)管80的入口形成在環(huán)99的內(nèi)壁的一部分。
[0148]在圖6中，表面具有憎液膜96的較小的柔性薄膜95貼附在基板14的表面，將孔100完全覆蓋。如圖7所示，也可以代替圖6，使柔性薄膜95具有與基板14相同的大小(尺寸)。
[0149]作為一個(gè)例子,憎液膜96優(yōu)選具有圓形形狀。
[0150]第一貫通孔87a優(yōu)選具有圓形形狀。第二貫通孔87b優(yōu)選與第一貫通孔87a相同。
[0151]針107優(yōu)選具有倒圓錐的形狀。
[0152]針107優(yōu)選貫通圓形的憎液膜96的中心。
[0153]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0154]本發(fā)明能夠提供一種將附著在針的外表面的液滴回收至毛細(xì)管內(nèi)的方法。
[0155]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0156]14:基板
[0157]14a:第一板
[0158]14b:第二板
[0159]14c:第三板
[0160]80:毛細(xì)管
[0161]87a:第一貫通孔
[0162]87b:第二貫通孔
[0163]88:縫隙或槽
[0164]99:環(huán)[0165]95:柔性薄膜
[0166]96:憎液膜
[0167]100:孔
[0168]107:針
[0169]206:液滴
【權(quán)利要求】
1.一種將附著在針的外表面的液滴回收至毛細(xì)管的內(nèi)部的方法，其特征在于，具有以下的(a)~(C)工序: (a):準(zhǔn)備基板的工序， 該基板具有毛細(xì)管、柔性薄膜、憎液膜和孔，其中， 所述基板在表面或內(nèi)部具有所述毛細(xì)管， 所述毛細(xì)管的長(zhǎng)度方向與所述基板的表面平行， 所述憎液膜形成在所述柔性薄膜上， 在沿著Z方向切斷所述基板而呈現(xiàn)的截面視圖中，所述憎液膜和所述柔性薄膜分別具有寬度WA和寬度WB， Z方向表示所述基板的法線方向， 寬度WA和寬度WB滿足以下的關(guān)系(I): WA ^ WB (I), 所述孔形成在Z方向上， 所述孔的上端由所述柔性薄膜和所述憎液膜覆蓋， (b):沿著Z方向使針移動(dòng)，使得針依次貫通所述憎液膜和所述柔性薄膜，使液滴從所述針的外周面移到所述憎液膜的表面的工序，其中， 位于所述憎液膜的表面的所述液滴在截面視圖中具有寬度WL， (c):沿著Z方向進(jìn)一步使針移動(dòng)，增大寬度WL，由此使在所述工序(b)中位于所述憎液膜的表面的所述液滴到達(dá)所述毛細(xì)管的入口，通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象，使所述液滴吸入到所述毛細(xì)管的內(nèi)部的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述基板在內(nèi)部具有所述毛細(xì)管， 所述基板由第一板、第二板和第三板構(gòu)成， 所述第二板被夾在所述第一板與所述第三板之間， 在所述第二板上形成有縫隙或槽，并且， 所述毛細(xì)管由所述縫隙或槽形成。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 所述柔性薄膜被夾在所述第一板與所述第二板之間，并且， 所述柔性薄膜不僅被配置在所述孔的上端，還被配置在所述毛細(xì)管的內(nèi)部。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 所述第二板具有第一貫通孔， 所述第一貫通孔與所述憎液膜和所述孔重疊， 所述第一貫通孔的截面積大于所述憎液膜的面積， 所述第三板具有第二貫通孔，并且， 所述第二貫通孔與所述第一貫通孔、所述憎液膜和所述孔重疊。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于: 所述第一貫通孔在截面視圖中具有寬度WC， 所述寬度WA和寬度WC滿足以下的關(guān)系(II): WA < WC (II)，在所述毛細(xì)管的內(nèi)部不配置所述憎液膜，并且， 除了形成有所述憎液膜的部分，所述柔性薄膜具有親水性表面。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于: 所述第一貫通孔的面積與所述第二貫通孔的面積相等。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述柔性薄膜具有與所述第一板相同的面積。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述柔性薄膜的面積小于所述第一板的面積。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述基板在表面具有所述毛細(xì)管。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于: 所述毛細(xì)管為玻璃管或塑料管。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于: 在所述基板的表面設(shè)置有包圍所述憎液膜的環(huán)，并且， 所述毛細(xì)管插入所述環(huán)?！?br> 12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于: 所述毛細(xì)管的入口位于所述環(huán)的內(nèi)壁的一部分。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 除了形成有所述憎液膜的部分，所述柔性薄膜具有親水性表面。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述液滴為水溶液。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述液滴含有化學(xué)物質(zhì)，并且， 在所述工序(c )之后，在所述毛細(xì)管的內(nèi)部，對(duì)回收至所述毛細(xì)管的內(nèi)部的所述液滴所含有的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行光學(xué)或電化學(xué)的檢測(cè)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于: 所述液滴為含有所述化學(xué)物質(zhì)的水溶液。
【文檔編號(hào)】G01N27/28GK103547901SQ201280021573
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】瓜生幸嗣, 平田昭夫 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社