JP2000107613A

JP2000107613A - ピペットシステム

Info

Publication number: JP2000107613A
Application number: JP11237721A
Authority: JP
Inventors: Jens Wilmer; イエンス・ヴィルマー; Ernst Tennstedt; エルンスト・タンシュテット
Original assignee: Eppendorf Geraetebau Netheler and Hinz GmbH
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2000-04-18
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: US6199435B1; DE19845950C1; EP0992288A2; EP0992288A3; DE59914234D1; JP4484985B2; EP0992288B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ピペットの先端部を触らずに、除去でき、且
つ除去時に大きな力が不要で、構造が簡単なものを提供
する。【解決手段】プル手段式伝動装置、プッシュ手段式伝
動装置、又は、リンク式伝動装置であって、駆動手段の
基本的に軸方向の駆動移動を、排出要素の軸方向移動へ
伝達し、且つ、少なくとも固定要素からのピペットチッ
プの解放時に排出要素を、基本的に軸方向の駆動移動が
為される距離より短めの距離において軸方向移動可能な
らしめ、更に、基本的に軸方向の駆動移動のための力以
上の排出力がピペットチップに掛けられるようにしたも
のを有するピペットシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピペット装置とピ
ペット装置へ脱着可能に固定する少なくとも一つのピペ
ットチップとを備えたピペットシステムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ピペットシステムは、主として、実験室
で液体（流体）の量を測定するために用いるものであ
る。液体はピペットチップから吸引され、また、ピペッ
トチップから排出される。そのために大抵の場合、ピス
トンがシリンダー内に変位可能に設けられている。エア
クッションシステムの場合、ピストンとシリンダーがピ
ペット装置内へ一体的に組み込まれ、ピペットチップと
連通し、エアクッションを介して液体の測定値が定ま
る。また、直接変位システムの場合は、ピストンとシリ
ンダーがピペットチップへ一体的に組み込まれ、チップ
へ吸引されている液体へ直接作用する。このようなピペ
ットシステムはシリンジとも呼ばれている。また、ピス
トンを備えないピペットシステムの場合、ピペットチッ
プの端部を、液体吸引のために膨れ、吸引液体排出のた
めに押圧されるバルーン状に構成しているものもある。

【０００３】ピペットチップはピペット装置へ脱着可能
に接続され、使用後、新しいピペットチップと交換で
き、これにより、連続的な測定の場合も汚染が回避でき
る。一度だけ使用するタイプのピペットチップも、プラ
スチック製で安価に入手可能である。

【０００４】また、ピペット装置には、ピペットチップ
を固定するための固定手段が設けられている。大抵の場
合この固定手段は円錐状の突起であって、この突起へピ
ペットチップを円錐状の受入部により固定する。この操
作は、ホルダー内で保持されているピペットチップに前
記固定手段を差し込むことにより、ピペットチップを触
らずに行える。

【０００５】操作者の汚染を防止するためには、固定手
段からピペットチップを触れずに取り外せるようにする
ことが望ましい。このため大抵のピペット装置には、排
出スリーブを持ってピペットチップ上端縁部位に配置さ
れ、排出ノブと連動作用するチップ除去手段を備えてい
る。ところが、ピペットチップを、格別強力に差し込
む、もしくは、「打ち込む」ようにした構成の場合、ピ
ペットチップの除去のためには、強い力が必要であり、
従来例えばワン・チャンネルシステムにおいてはそのよ
うな強い力のものは力を弱めるか、利用できないもので
ある。一方、平行な複数のピペットチップを備えこれを
除去する必要のあるマルチチャンネル式ピペットシステ
ムの場合は、相乗されるチップ排出力により、特に強い
力を生み出している。

【０００６】また、欧州特許公報ＥＰ０５６６０３９Ｂ
１記載のピペットに設けられたチップ除去装置は、排出
力を減少させて使用方法を単純化するために、レバー機
構を備えている。このレバー機構はピペットハウジング
から側方に突出していて、手動で押圧できる。また、ピ
ペットチップのための作動アームに回転可能に垂直平面
方向に歯付きホイールを形成している。更に、この歯付
きホイールの内側面は、細長状の前記ピペットハウジン
グ側のラックに係合する。また、前記ハウジング側のピ
ペットチップ作動アーム外側部には、中空のプッシュロ
ッドを設けており、プッシュロッド内側のねじ部が、前
記ギヤホイールの外側部に係合している。プッシュロッ
ドを押し下げると、前記歯付きホイールが下降し、これ
と同時に前記作動アームと、排出スリーブも下降し、ピ
ペットチップが固定用円錐体から押し戻される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この場合、プッシュロ
ッドは作動アームの移動距離の丁度二倍の長さ移動し、
プッシュロッドに掛る力は、ピペットチップを押し戻す
ために使われる力の半分になる。然しながらこのシステ
ムは構造上高価であり、また、単一の伝達比１：２しか
得られず、利用範囲が限定されてしまうという問題が有
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の現状に鑑み本発明
の目的は、ピペットチップ除去手段を備えたピペットシ
ステムであって、前述した伝達比以外の伝達比も可能で
あり、設計や構造が単純なものを提供する点にある。

【０００９】前記した本発明の目的は特許請求の範囲の
請求項１に記載した態様を備えたピペットシステムによ
り達成される。また、このピペットシステムの利点を備
えた具体的な形態は従属の各請求項に記載している。

【００１０】本発明ピペットシステムは、 − ピペット装置と、前記ピペット装置に脱着可能に固
定し得る少なくともひとつのピペットチップ、 − ピペットチップが固定される、前記ピペット装置に
設ける少なくともひとつの固定要素、 − 前記ピペット装置に設ける排出手段であって、軸方
向に移動して前記固定要素からピペットチップを解放す
るための軸方向移動可能な排出要素と、前記排出要素の
軸方向移動を駆動するための駆動手段とを備えたもの、
および − プル手段ギヤ（プル手段式伝動装置）、プッシュ手
段式伝動装置、もしくは、リンク式伝動装置であって、
前記駆動手段の基本的に軸方向の駆動移動を、前記排出
要素の軸方向移動へ伝達し、且つ、少なくとも前記固定
要素からのピペットチップの解放時に前記排出要素を、
前記した基本的に軸方向の駆動移動が為される距離より
短めの距離において軸方向移動可能ならしめ、更に、前
記した基本的に軸方向の駆動移動のための力以上の力が
ピペットチップに掛けられ得るようにさせるものを備え
ている。

【００１１】本発明ピペットシステムは、ピペットチッ
プ除去手段を備えた既知のピペットから出発したもので
あるが、前記したプル手段式伝動装置、プッシュ手段式
伝動装置、リンク式伝動装置により、公知の伝達比のみ
ならず、それ以外の伝達比も可能であることから、設計
の自由度が増大し応用の可能性も拡大する。また、本発
明ピペットシステムによれば、ピペットチップ排出時の
可変の伝達比が達成可能である。また更に、本発明ピペ
ットシステムによれば構造の多様性も得ることができ
る。

【００１２】プル手段式伝動装置の実施例の場合、駆動
手段の端部と排出要素の端部を互いに係合させる。ま
た、排出要素端部に回転可能に取り付ける偏向ローラー
と、一端を前記固定要素に対し固定し他端を駆動手段の
端部へ固定するケーブルとを設ける。この場合、駆動ロ
ッドと、排出要素を互いに平行にすることが好ましい。
基本的に軸方向の所定距離の駆動移動に対し、排出要素
はその半分の距離（限定はしない）だけ移動する。但
し、排出要素へは、前記駆動移動のために掛る操作力の
ほぼ二倍の力が、ピペットチップを解放するために掛
る。尚、排出要素に取り付ける偏向ローラーを複数にす
れば上記以外の伝達比も達成できる。このプル手段式伝
動装置に基づく問題解決方法の場合設計が極めて単純に
できる。

【００１３】また、プッシュ手段式伝動装置による実施
例の場合は、第一ピストンを駆動手段に連結し、第一シ
リンダー内で変位可能にするとともに、第二ピストンを
排出要素に連結し、第二シリンダー内で変位可能にす
る。そして、これら二つのシリンダーを互いに連通させ
る。この連通シリンダーシステムを周囲に対しシールす
るとともに、作動流体を充填する。また、第一ピストン
の横断面は第二ピストンより小さくする。

【００１４】この作動流体式伝動システムにより、第一
ピストンの所定距離の変位と、第二ピストンの短めの距
離の変位が為され、これらの変位距離の比は、両ピスト
ンの横断面の比に逆比例する。但しこの場合、第二ピス
トンが排出要素、つまりは、ピペットチップへ掛ける力
は、駆動ロッドが第一ピストンに掛ける力より大きく、
これらの力の比は、両ピストンの横断面の比に比例す
る。

【００１５】また別のプッシュ手段式伝動装置の実施例
においては、第一蛇腹体を駆動手段に接続し、第二蛇腹
体を排出要素へつなぎ、これら蛇腹体を互いに連結して
連通させる。この連通蛇腹体システムに作動流体を充填
し、小さめの蛇腹体の横断面を他方の蛇腹体横断面より
小さくする。

【００１６】このシステムの場合、各蛇腹体の直径を異
ならせることにより、異なる直径の複数のピストンの場
合と同様の効果が得られる。但しこの場合は、ピストン
やピストンロッドの場合に必要なシールは不要である。
前記したプッシュ手段式伝動装置はいづれも、設計に際
し、伝達比の選択における自由度が大きいし、また、極
めてシンプルな設計が可能である。

【００１７】更に、リンク式伝動装置による実施例の場
合は、第一リンクロッドを駆動手段に接続し、第二リン
クロッドを排出要素に連結する。また、これら二つのリ
ンクロッドを他端部で互いに連結するとともに、連結領
域をガイド部に沿って案内する。ガイド部は固定要素に
対し一定位置で静止状に維持されるものであって、第一
ガイド部を備えており、前記第一ガイド部は、前記駆動
移動と排出要素の共通の軸線に対する間隔距離が、駆動
手段から排出要素へ向かう方向において増加するととも
に、連結領域がピペットチップ放出に伴い第一ガイド部
に沿って移動可能であるように設定されている。

【００１８】ピペットチップ排出のため駆動ロッドが軸
方向に移動されると、二本のリンクロッドの連結領域が
第一ガイド部の領域に到り、前記駆動移動と排出要素の
共通軸線から側方に分岐する。これにより、前記駆動移
動の距離が排出要素の移動距離より長くなるとともに、
排出要素において、駆動ロッドに掛る力より大きな力が
得られる。この実施例の場合も前述の各実施例同様、力
の伝達比率を自由に設定でき、更にその伝達比率も可変
にすることができる。また、比較的単純な設計で行なう
ことができる。

【００１９】上記したいづれの実施例の場合も、排出要
素は排出ロッドを用いて良く、これを、排出手段におけ
る少なくとも一つの別の要素へ接続する。また、前記固
定要素は、固定用取付具、固定用受容体などで良い。

【００２０】本発明は、あらゆるタイプのピペットシス
テム、特に、シングルストローク・ディスペンサーシス
テムを備えたピストンストローク・直接変位システム
や、携帯式もしくは据え付け式システム、手動または電
動機式駆動システム、ワンハンド・マルチチャンネルシ
ステム等に適用できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下図面に示す本発明の実施の態
様に従って本発明をより詳細に説明するが、これら実施
の態様に限定するものではない。尚、以下の各種実施態
様の説明において、構造上対応している各要素について
は同一の参照符号を用いており、同一の参照符号を付し
た要素については説明内容は全実施態様に共通するもの
とする。

【００２２】図１に示した本発明手動式ピペットシステ
ムは、手動式ピペット装置（１）に、ハウジング（２）
と、ハウジング脚部（３）とを備え、前記ハウジング脚
部（３）下端には、嵌め込み固定用円錐体（４）である
ピペットチップ固定手段を設ける。前記嵌め込み固定用
円錐体（４）にピペットチップ（５）を嵌める。これに
より、ピペットチップ（５）は円錐体（４）に固定され
るが、押圧により円錐体（４）から離脱させることがで
きる。

【００２３】ハウジング（２）の上方部位から作動ノブ
（６）が突出している。作動ノブ（６）をハウジング
（２）内へ２つの接当体の間で軸方向に押し込むことに
より、ピストンをシリンダー内で変位させる。シリンダ
ーはチャンネルを介して前記嵌め込み固定用円錐体
（４）下端の開口と接続されている。ピストンがチャン
ネル内を変位することにより、空気柱が動かされる。押
し込まれた後、ピストン（６）は、バネの弾発力により
元の位置へ復帰し、空気柱は液体をピペットチップ
（５）へ吸い込ませる。作動ノブ（６）を再度押し込む
ことにより、ピペットチップ（５）からの液体排出が行
われる。

【００２４】上記の操作に引き続きピペットチップ
（５）を、嵌込み固定用円錐体（４）から外すために、
前記ピペット装置（１）にチップ除去手段（７）を設け
ている。前記チップ除去手段（７）は、ハウジング脚部
（３）に変位可能に嵌めた排出用スリーブ（８）を持
ち、前記スリーブ（８）の前記ハウジング（２）内の上
端部には側方に延びる突出部（９）を形成している。チ
ップ排出スリーブ（８）の作動用として、ハウジング
（２）の縦方向一側に、ハウジング脚部（３）と平行に
延びる駆動ロッド（１０）が配置されている。駆動ロッ
ド（１０）は、ハウジング（２）から上方へ突出したチ
ップ排出ノブ（１１）によって作動する。駆動ロッド
（１０）下端は伝動装置（１２）を介して、同じくハウ
ジング脚部（３）と平行なチップ排出ロッド（１３）上
端に接続されている。また、前記排出ロッド（１３）の
下端は、前記排出スリーブ（８）の側方突出部（９）に
接続されている。

【００２５】前記伝動装置（１２）は、プル手段式、プ
ッシュ手段式、リンク式のいづれかであって、操作力伝
達装置を備えている。その結果、排出装置（７）の作動
時、排出ヘッド（１１）の変位距離は排出スリーブ
（８）の変位距離より長くなるが、排出スリーブ（８）
によりピペットチップ（５）上端に掛る力は、排出ノブ
（１１）に掛る力より大きくなる。従って、円錐体
（４）に保持されているピペットチップ（５）をより簡
単にピペット装置（１）から外すことができる。

【００２６】図２及び図３はプル手段式伝動装置（１
２’）（滑車式）による実施態様を示している。この実
施態様において、駆動ロッド（１０）下端部には、側方
に開口（１６）を持つ軸方向のガイド溝（１５）を備え
たガイドブロック（１４）を形成している。また、駆動
ロッド（１０）には、ガイドブロック（１４）との境界
に、軸方向のガイド穴（１７）を有している。

【００２７】更に、排出ロッド（１３）を、横方向のハ
ウジング壁（１８）に挿通して案内している。排出ロッ
ド（１３）は、ハウジング壁（１８）下方にリング（１
９）を持ち、このリング（１９）により排出ロッド（１
３）の上方への引き抜きが防止される。また、ハウジン
グ壁（１８）上方には圧縮バネ（２０）が排出ロッド
（１３）へ案内されており、圧縮バネ（２０）の一端は
ハウジング壁（１８）に支持され、他端は、排出ロッド
（１３）に形成する別のリング（２１）に支持される。

【００２８】また、排出ロッド（１３）は上端部に軸受
ブロック（２２）を支持している。軸受ブロック（２
２）は排出ロッド（１３）へ押し嵌められ、リング（２
３）（２４）により排出ロッド（１３）へ固定されてい
る。更に、排出ロッド（１３）は上端が前記ガイド穴
（１７）へ突入し、また、軸受けブロック（２２）は前
記ガイドブロック（１４）のガイド溝（１５）に案内さ
れている。排出ロッド（１３）における軸受ブロック
（２２）上方には、圧縮バネ（２５）が案内されてい
て、一端を前記リング（２４）に、他端をガイド溝（１
５）とガイド穴（１７）との間の段部（２６）に支持さ
れている。

【００２９】軸受ブロック（２２）の軸受ジャーナル
（２７）は前記開口（１６）から突出していて、ここへ
偏向ローラー（２８）を取り付けている。偏向ローラー
（２８）の周部には溝（２９）が形成され、ケーブル
（３０）を嵌めて巻回している。ケーブル（３０）は、
スチールケーブルか、ワイヤーケーブルで良い。ケーブ
ル（３０）は偏向ローラー（２８）外周部のほぼ半周に
渡って架けられており、一端をハウジング（２）におけ
る軸受ブロック（２２）より下方位置（３１）に固定、
つまりは、ピペットチップ（５）固定用円錐体（４）に
対して固定し、また、ケーブル（３０）他端はガイドブ
ロック（１４）における偏向ローラー（２８）下方の部
位（３２）に固定している。

【００３０】ケーブル（３０）のハウジング（２）への
固定は、例えば、軸受ジャーナルに係止するループによ
り行い、また、ガイドブロック（１４）への固定は、ケ
ーブルの動作に抵抗する球体や、肉厚部を形成してこれ
を、ガイドブロックの一側からケーブル（３０）用通路
を持った受入部へ押し入れることにより行う。

【００３１】軸受ブロック（２２）には、軸受ジャーナ
ル（２７）と同心のリング部（３３）を設け、前記リン
グ部（３３）が内周部の胴部（３４）に偏向ローラー
（２８）を保持するとともに、ケーブル（３０）の溝
（２９）からの滑落を阻止する。尚、リング部（３３）
には、ケーブル（３０）端部を外部へ案内する通路穴を
形成している。

【００３２】排出ノブ（１１）の非作動時には、伝動装
置（１２’）は図２、３の状態であり、この状態で排出
ノブ（１１）を作動すると、駆動ロッド（１０）とガイ
ドブロック（１４）とがガイドブロック（１４）に係止
されているケーブル（３０）を下方向に引く。同時にケ
ーブル（３０）は偏向ローラー（２８）に跨がった状態
で下へ引っ張られ、それと同時に、偏向ローラー（２
８）、即ちは、軸受ブロック（２２）と排出ロッド（１
３）が引き下げられる。このプル手段式伝動装置（１
２’）の効果は、この伝動装置（１２’）により、排出
ロッド（１３）が駆動ロッド（１０）の変位距離の半分
の距離を移動させられることである。一方、排出ロッド
（１３）によりピペットチップへ作用する排出力は、排
出ノブ（１１）に掛る操作力の二倍となる。従って、排
出ロッド（１３）の下端は、直接にもしくは排出スリー
ブ（８）を介してピペットチップ（５）に、増大した力
を掛けられることになる。

【００３３】排出ノブ（１１）から操作力を抜くと、バ
ネ（２０）がプル手段式伝動装置（１２’）を元の引っ
込み位置へ押し戻し、バネ（２５）が、排出ロッド（１
３）に対して駆動ロッド（１０）を元位置へ押し戻し、
これにより、駆動ロッド（１０）と排出ロッド（１３）
の変位距離の差が補償され、ケーブル（３０）は引張力
が作用したままに保持される。

【００３４】前記の操作力は、四分の一にすることも可
能である。即ち、排出ロッドに、並びに、ハウジングへ
取り付け固定した偏向ローラーに、２個の撓みローラー
を取り付けること、そして、ケーブルガイドを駆動ロッ
ドから、排出ロッドの第一の偏向ローラーを介して、ハ
ウジングに固定した偏向ローラーまで延ばし更に排出ロ
ッドの第二の偏向ローラーまで延ばすことにより、必要
な操作力の変更可能である。また、ローラーの配置とケ
ーブルガイドにより、滑車装置の原理に基づき、操作
力、排出力の更なる変更も可能である。

【００３５】図４のプッシュ手段ピストン式伝動装置
（１２”）も、前記実施例同様に図１のピペットシステ
ムに適用可能である。この場合、駆動ロッド（１０）を
第一ピストン（３３）につなぐ。第一ピストン（３３）
はシリンダー（３４）内に軸方向に変位可能に配置して
いる。また、駆動ロッド（１０）は、ピストン（３３）
の駆動ロッドとしても作用するもので、シリンダー（３
４）の上部開口から気密状に案内されている。そのた
め、シリンダー（３４）の内側肩部にＯリング（３５）
を支持し、Ｏリング（３５）をスクリューリング（３
６）により、グランドシールと同様にシリンダー（３
４）と排出ロッド（１０）とに押圧している。

【００３６】ピストン（３３）の最大直径（Ｄ₁ ）は明
らかに、シリンダー（３４）の内径より短い。また、排
出ロッド（１３）上端には、シリンダー（３４）の下端
に案内される第二ピストン（３７）を配置する。シリン
ダー（３４）下端面には別のＯリング（３８）を取り付
け、このＯリング（３８）をユニオンナット（３９）に
よりシール状に、ピストン（３７）外周面に押圧する。
尚、ピストン（３７）の外径（Ｄ ₂ ）は、シリンダー
（３４）内でピストン（３７）が変位する部位の内径に
ほぼ等しい。

【００３７】更に、排出ロッド（１３）に案内したバネ
（２０）の一端を横方向に延びるハウジング壁（１８）
に支持し、他端をピストン（３７）下部側の肩部（４
０）に支持する。尚、ピストン（３３）（３７）によっ
て限定されるシリンダー（３４）の内部空間には充分に
油圧油などの作動流体（４１）を充填する。

【００３８】図４において伝動装置（１２”）は非作動
状態にあり、ピペットチップを除去するためには、排出
ボタン（１１）を押し、シリンダー（３４）内のピスト
ン（３３）を押し下げる。これにより、作動流体が押さ
れ、ピストン（３７）がバネ（２０）の作用に抗して下
方に移動されて、排出ロッド（１３）が排出スリーブ
（８）とともに移動し、最終的に、チップ固定用円錐体
（４）からピペットチップ（５）を押し放す。この場
合、ピストン（３７）の直径（Ｄ₂ ）がピストン（３
３）の直径（Ｄ₁ ）より短いので、駆動ロッド（１０）
の移動距離は、排出ロッド（１３）の移動距離より短
く、また、排出ロッド（１３）が排出スリーブ（８）に
掛ける排出力（Ｆ₂ ）は排出ノブ（１１）に掛る操作力
（Ｆ₁ ）より大きくなる。この作動流体式力伝達システ
ムにおける力伝達比（ｒ）（＝Ｆ₂ ／Ｆ₁ ）には下記の
公式が適用できる。ｒ＝Ｄ₂ ² ／Ｄ₁ ²この実施例
において、力伝達比（ｒ）の選択は自由に行える。

【００３９】更に、図１のピペットシステムには、図４
の実施例の代わりに、図５（ａ）及び（ｂ）に示すプッ
シュ手段蛇腹体式伝動装置（１２^IV）を設けても良い。
この実施例では、第一蛇腹体（４２）の端面側を駆動ロ
ッド（１０）につなぎ駆動ロッド（１０）により共に押
圧可能とする。更に、第二蛇腹体（４３）の端面側を排
出ロッド（１３）につなぎ、第二蛇腹体の拡張時、排出
ロッド（１３）を軸方向に変位可能とする。互いに対向
する端面部分において前記二つの蛇腹体（４２）（４
３）を短い管部分（４４）を挟んで互いに接続する。こ
れにより、各蛇腹体の内部空間が連通する。蛇腹体（４
２）（４３）の間の領域には、半径方向に拡がる溝（４
５）を形成し、ここへ、横方向のハウジング壁（１８）
を係合させる。ハウジング壁（１８）側方には前記管部
（４４）を挿入するための開放口（４６）を形成する。

【００４０】蛇腹体（４２）（４３）と管部（４４）に
は作動流体（４１）もしくは別の適当な流体を充填す
る。蛇腹体（４２）（４３）は円形の横断面を有する。
蛇腹体（４２）の直径（Ｄ₁ ）は蛇腹体（４３）の直径
（Ｄ₂ ）のほぼ半分の長さで良い。

【００４１】また、蛇腹体（４２）（４３）は弾性材料
で形成し、圧縮されない状態では図５（ａ）の原形を保
つようすることが望ましいが、別途のバネ手段を用いて
この原形と成るようにすることもできる。原形の状態か
ら、蛇腹体（４２）は駆動ロッド（１０）の変位により
図中矢印方向に圧縮され、作動流体（４１）が蛇腹体
（４３）へ流入してこの蛇腹体を膨張させる。最終的
に、図５（ｂ）の状態になり、蛇腹体（４２）は最大限
圧縮され、蛇腹体（４３）も最大に膨らむ。この場合、
蛇腹体（４２）の圧縮軌道（Ｙ）は蛇腹体（４３）の膨
張軌道（Ｚ）よりかなり長いが、蛇腹体（４３）は、駆
動ロッド（１０）を介して蛇腹体（４２）に導入される
操作力（Ｆ₁ ）より相当強い排出力（Ｆ₂ ）で排出ロッ
ド（１３）を押圧する。この作動流体式力伝達システム
の場合も、力伝達比（ｒ）（＝Ｆ₂ ／Ｆ₁ ）は下記の公
式により得られる。ｒ＝Ｄ₂ ² ／Ｄ₁ ²

【００４２】更にまた、図１のピペットシステムには図
６のリンク式伝動装置（１２^IV）を備えても良い。この
場合、駆動ロッド（１０）と排出ロッド（１３）は、ハ
ウジングにおける軸方向ガイド部（４７）（４８）へ同
軸状に案内する。駆動ロッド（１０）の下端（４９）に
二本の第一リンクロッド（５０）（５０’）を接続す
る。また排出ロッド（１３）の上端（５１）には、二本
の第二リンクロッド（５２）（５２’）を接続する。
尚、第一リンクロッド（５０）（５０’）と、第二リン
クロッド（５２）（５２’）は、他端部（５３）（５
３’）で互いに接続する。そして前記接続部（５３）
（５３’）にローラー（５４）（５４’）を回転可能に
取り付ける。

【００４３】また、軸方向ガイド部（４７）（４８）の
間には、駆動ロッド（１０）及び排出ロッド（１３）の
軸線の両側における前記ローラー（５４）（５４’）の
移動領域において、ガイド部（５５）（５５’）を或る
程度の傾斜を持たせて形成する。この傾斜は、前記ロッ
ド（１０、１３）の軸線に近い側から第一ガイド部（５
６）（５６’）に沿って延び、第二ガイド部（５７）
（５７’）で前記軸線と平行になる。

【００４４】図中矢印方向に駆動ロッド（１０）を変位
させて排出手段（１２^IV）を作動させる場合、まず、ロ
ーラー（５４）（５４’）はガイド部（４７）に位置し
ていて、これらローラー（５４）（５４’）はガイド部
（５５）（５５’）の領域に到るとすぐに、互いに間隔
を保ちながら、第一ガイド部（５６）（５６’）の傾斜
に沿って進む。この状態を示したのが図６である。ロー
ラー（５４）（５４’）の第一ガイド部（５６）（５
６’）に沿っての移動の間、この移動の結果として、排
出ロッド（１３）が駆動ロッド（１０）の変位距離より
短い距離変位させられる。一方、排出ロッド（１３）
は、駆動ロッド（１０）に作用する力より大きな力を排
出スリーブ（８）に掛けることができる。従って、ロー
ラー（５４）（５４’）がガイド部（５６）（５６’）
に沿って移動させられる間に、ピペットチップ（５）が
効果的に固定用円錐体（４）から押し外される。また、
第一ガイド部に続く第二ガイド部（５７）（５７’）で
は、排出ロッド（１３）の移動は駆動ロッド（１０）の
移動と一致し、、ピペットチップ（５）の取り外しが促
進される。

【００４５】第一ガイド部（５６）（５６’）により、
例えば３．５：１などの力増強伝達比が達成される。
尚、引き続く第二ガイド部（５７）（５７’）における
伝達比は１：１である。また、第一ガイド部（５６）
（５６’）でのピペットチップ解放に引き続く操作とし
て、もしくは、「最終のプッシュ操作」のために、（例
えば、１：２などの）「軌道増長型」伝達を行っても良
く、そのための別のガイド部（５８、５８’）（５９、
５９’）を図６に破線で示している。尚、当然ながら、
ガイド部（５５）（５５’）の領域に上記したもの以外
の傾斜を設けることも出来る。

【００４６】また、チップ排出時の排出ロッド（１３）
の短縮されたストロークが排出手順の最後で補償され得
るので、ピペットチップ排除時の力増強に関わらず、ト
ータルストローク短縮の必要性が生じないという効果も
ある。図７及び図８は前記実施例同様の機能を備えたリ
ンク式伝動装置の実施例であって、駆動ロッド（１０）
と排出ロッド（１３）を二本のリンクロッド（５０）
（５２）により互いに接続し、また、駆動ロッド（１
０）と排出ロッド（１３）の共通の移動軸線の一方側に
だけガイド部（５５）及び個々のガイドセクション（５
６、５７）（５８、５９）を形成している。ガイド部
（５５）に対向する側の壁部（６０）は、ガイド部（４
７）（４８）の境界部分と面一で良く、この構成によ
り、構造上、スペースの節約が可能である。

【００４７】また、図６から図８のリンク式伝動装置に
バネ手段を設けて排出ロッド（１３）へこのロッドの作
動方向とは逆方向に作用させ、排出ロッド（１３）を元
位置へ復帰させるようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明手動式ピペットシステムの概略図であ
る。

【図２】ピペット装置に設けるプル手段式伝動装置を備
えたピペットチップ除去手段の縦断面図である。

【図３】約９０゜回転させた図２のピペットチップ除去
手段の縦断面図である。

【図４】プッシュ手段式伝動装置を備えたチップ除去手
段の縦断面図である。

【図５】プッシュ手段蛇腹体式伝動装置を備えたピペッ
トチップ除去手段の非作動状態における縦断面図及び、
作動状態の除去手段の縦断面図である。

【図６】２つのリンクチェーンを持つリンク式伝動装置
を備えたピペットチップ除去手段の縦断面図である。

【図７】１つのリンクチェーンを持つリング式伝動装置
を備えたピペットチップ除去手段の縦断面図である。

【図８】図７のＩＸ−ＩＸ線における前記除去手段の断
面図である。

【符号の説明】

１手動式ピペット装置２ハウジング３ハウジング脚部４固定用円錐体５ピペットチップ６作動ノブ（ボタン）７ピペットチップ除去手段８排出スリーブ９側方突起１０駆動ロッド１１排出ノブ１２伝動装置１３排出ロッド１４ガイドブロック１５ガイド溝１６側方開口１７軸方向のガイド穴１８ハウジング壁１９リング体２１リング体２２軸受ブロック２３、２４リング体２５圧縮バネ２６段部２７軸受ジャーナル２８偏向ローラー２９溝部３０ケーブル３３リング体３４膨出部

フロントページの続き (72)発明者イエンス・ヴィルマードイツ連邦共和国、デー・22926 アーレンスブルク、ヴェー・ボンゼルヴェーク 127番地 (72)発明者エルンスト・タンシュテットドイツ連邦共和国、デー・22399 ハンブルク、クライエンコッペル 24番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピペットシステムであって、 − ピペット装置と、前記ピペット装置に脱着可能に固
定し得る少なくともひとつのピペットチップ、 − ピペットチップが固定される、前記ピペット装置に
設ける少なくともひとつの固定要素、 − 前記ピペット装置に設ける排出手段であって、軸方
向に移動して前記固定要素からピペットチップを解放す
るための軸方向移動可能な排出要素と、前記排出要素の
軸方向移動を駆動するための駆動手段とを備えたもの、
および − プル手段式伝動装置、プッシュ手段式伝動装置、も
しくは、リンク式伝動装置であって、前記駆動手段の基
本的に軸方向の駆動移動を、前記排出要素の軸方向移動
へ伝達し、且つ、少なくとも前記固定要素からのピペッ
トチップの解放時に前記排出要素を、前記した基本的に
軸方向の駆動移動が為される距離より短めの距離におい
て軸方向移動可能ならしめ、更に、前記した基本的に軸
方向の駆動移動のための力以上の排出力がピペットチッ
プに掛けられ得るようにさせるものを備えているピペッ
トシステム。
【請求項２】請求項１に記載のピペットシステムであっ
て、前記排出要素を、ピペットチップの解放時の軸方向
移動に対抗して作用するバネ手段と衝突させる如くした
もの。
【請求項３】請求項２に記載のピペットシステムであっ
て、前記バネ手段が、固定要素に対して静止している支
持部と、排出要素の支持部との間で有効な圧縮バネであ
るもの。
【請求項４】請求項１〜３のうち一つに記載にピペット
システムであって、前記駆動手段が、軸方向に移動する
駆動ロッドおよび／または手動操作で作動可能な排出ノ
ブから成るもの。
【請求項５】請求校１〜４のうち一つに記載のピペット
システムであって、前記駆動手段と排出要素とが互いに
係合する端部をそれぞれ有しており、また、前記伝動装
置が、排出要素における前記端部に回転可能に取り付け
る偏向ローラーと、一端が前記固定要素に対し静止して
いて他端が前記駆動手段における前記端部に固定される
ケーブルとを有しているもの。
【請求項６】請求項５に記載のピペットシステムであっ
て、駆動手段の前記端部と排出要素の前記端部が互いに
入れ子式に案内されているもの。
【請求項７】請求項５または６に記載のピペットシステ
ムであって、排出要素における前記端部に、前記偏向ロ
ーラーを回転可能に取り付ける軸受ブロックを固定し、
駆動手段における前記端部には、前記軸受ブロックを収
容するガイド溝と、前記偏向ローラーが突出する側部開
口とを備えたガイドブロックを有しているもの。
【請求項８】請求項７に記載のピペットシステムであっ
て、前記軸受ブロックから突出する排出要素の一端が、
駆動手段における前記端部に設けるガイド穴に案内さ
れ、前記ガイド穴が前記ガイド溝に隣接するもの。
【請求項９】請求項５〜８のうちひとつに記載のピペッ
トシステムであって、前記駆動手段と排出要素との間
に、前記端部どおしの係合に対抗して作用する別のバネ
手段を配置したもの。
【請求項１０】請求項７〜９のうちひとつに記載のピペ
ットシステムであって、前記した別のバネ手段が軸受ブ
ロックと、前記ガイド溝とガイド穴との間の段部とに配
置される圧縮バネであるもの。
【請求項１１】請求項１〜４のうちひとつに記載のピペ
ットシステムであって、前記伝動装置が、駆動手段に接
続されシリンダー内を変位可能な第一ピストンを有し、
また、前記伝動装置が、前記排出手段に接続されシリン
ダー内を変位可能な第二ピストンを有し、前記二つのシ
リンダーが互いに連通しており、この連通シリンダーシ
ステムは周囲に対しシールされていて、且つ、作動流体
を充填されており、前記第一ピストンが第二ピストンよ
り小さな横断面面積を有しているもの。
【請求項１２】請求項１１に記載のピペットシステムで
あって、前記二つのピストンが単一のシリンダー内に配
置されるもの。
【請求項１３】請求項１１または１２に記載のピペット
システムであって、前記第一ピストンおよび／または第
二ピストンの駆動ロッドが、前記シリンダーの導入開口
へシール状に案内されているもの。
【請求項１４】請求項１〜４のうちひとつに記載のピペ
ットシステムであって、前記伝動装置が、駆動手段に接
続される第一蛇腹体を有し、また、前記伝動装置が、前
記排出手段に接続される第二蛇腹体を有し、前記二つの
蛇腹体が互いに連通状に接続されており、この連通蛇腹
体システムは、作動流体を充填されており、前記第一蛇
腹体が第二蛇腹体より小さな横断面を有しているもの。
【請求項１５】請求項１４に記載のピペットシステムで
あって、前記二つの蛇腹体が管部により互いに接続され
ているもの。
【請求項１６】請求項１５に記載のピペットシステムで
あって、前記二つの蛇腹体の間の管部の周囲には、半径
方向に拡がる溝が形成され、この溝へ、前記管部を収容
する開口を備えたハウジング壁が係合するもの。
【請求項１７】請求項１〜４のうちひとつに記載のピペ
ットシステムであって、前記伝動装置が、駆動手段に連
結される第一リンクロッドを備え、また、前記伝動装置
が、排出要素に連結される第二リンクロッドを備え、前
記ふたつのリンクロッドは、他端側で互いに連結される
とともに、連結領域においてガイド部に沿って案内さ
れ、前記ガイド部における第一ガイド部の、前記駆動移
動と排出要素との共通軸線に対する間隔が、この制御手
段から排出要素に到る方向において増加し、ピペットチ
ップ解放時前記連結領域を前記第一ガイド部に沿って移
動可能にし得る間隔であるもの。
【請求項１８】請求項１７に記載のピペットシステムで
あって、前記二つのリンクロッドの連結領域に、前記ガ
イド部に沿って転動し、互いに離間するローラーを回転
可能に取り付けたもの。
【請求項１９】請求項１７または１８に記載のピペット
システムであって、前記ガイド部が、前記第一ガイド部
に隣接して、前記排出要素の軸線に対する間隔を一定に
した第二ガイド部を備えているもの。
【請求項２０】請求項１７〜１９のうちひとつに記載の
ピペットシステムであって、前記ガイド部が前記第一ガ
イド部もしくは前記排出部に隣接して備える別のガイド
部の、前記排出要素の軸線に対する間隔が、前記制御手
段から排出要素に到る方向において減少するもの。
【請求項２１】請求項１７〜２０のうちひとつに記載の
ピペットシステムであって、前記排出要素の軸線に対し
対称的に、互いに連結する各リンクロッド、並びに、各
ガイド部を配置したもの。
【請求項２２】請求項１〜２１のうちひとつに記載のピ
ペットシステムであって携帯式ピペット装置もしくは据
え付け式ピペット装置を備えるもの。
【請求項２３】請求項１〜２２のうちひとつに記載のピ
ペットシステムであってワン・チャンネルシステムもし
くはマルチ・チャンネルシステムであるもの。
【請求項２４】請求項１〜２３のうちひとつに記載のピ
ペットシステムであって手動操作式、電気式、もしく
は、その他の方法により、駆動される排出装置を備えて
いるもの。
【請求項２５】請求項２４に記載のピペットシステムで
あって、前記駆動手段が手動で作動可能な排出ノブ、も
しくは、リニアモーター式駆動部を備えた駆動ロッドを
有しているもの。
【請求項２６】請求項１〜２５のうちひとつに記載のピ
ペットシステムであって前記固定要素に取り付けるピペ
ットチップが、排出手段に負ける少なくとも０．５Ｎ、
好ましくは、０．５〜８０Ｎの締付力で固定されるも
の。