JP2000230886A - 分注ピペット - Google Patents
分注ピペットInfo
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- JP2000230886A JP2000230886A JP3251899A JP3251899A JP2000230886A JP 2000230886 A JP2000230886 A JP 2000230886A JP 3251899 A JP3251899 A JP 3251899A JP 3251899 A JP3251899 A JP 3251899A JP 2000230886 A JP2000230886 A JP 2000230886A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、分注ピペットの改良に関するもの
である。 【構成】 本発明は、積層圧電アクチュエータを組み込
んだ拡大機構によりダイヤフラムを駆動し、前記ダイヤ
フラムの変位で容積が変わるポンプ室を有し、前記ポン
プ室にノズルを備えたチューブを接続したことを特徴と
する分注ピペットの構成とした。
である。 【構成】 本発明は、積層圧電アクチュエータを組み込
んだ拡大機構によりダイヤフラムを駆動し、前記ダイヤ
フラムの変位で容積が変わるポンプ室を有し、前記ポン
プ室にノズルを備えたチューブを接続したことを特徴と
する分注ピペットの構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分注ピペットの改良に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の分注ピペットは、図７に示すよう
に、プッシュボタン、ロックネジ、表示板、ピストン、
シリンダー及びチップからなる分注ピペットである。こ
のような構成の分注ピペットは、プッシュボタンを指で
押圧し、押圧力をピストン及びシリンダーに伝えてチッ
プ先端から液滴を分注している。
に、プッシュボタン、ロックネジ、表示板、ピストン、
シリンダー及びチップからなる分注ピペットである。こ
のような構成の分注ピペットは、プッシュボタンを指で
押圧し、押圧力をピストン及びシリンダーに伝えてチッ
プ先端から液滴を分注している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分注ピペットではシリンジによって液体を吸引及び吐出
させるため応答性が悪いとともに、吸引量及び吐出量を
メカ的に可変し調整するので吐出精度が悪い。
分注ピペットではシリンジによって液体を吸引及び吐出
させるため応答性が悪いとともに、吸引量及び吐出量を
メカ的に可変し調整するので吐出精度が悪い。
【０００４】また、ノズル先端から自然に落ちる液滴の
大きさは、通常５μＬ以上必要であり、従来の分注ピペ
ットでは、５μＬ以下の微少量を吐出するには、ピペッ
トノズル先端を吐出させたい容器に近づけ、ノズル先端
の液体を容器に接触させて取る方法しかなかった。
大きさは、通常５μＬ以上必要であり、従来の分注ピペ
ットでは、５μＬ以下の微少量を吐出するには、ピペッ
トノズル先端を吐出させたい容器に近づけ、ノズル先端
の液体を容器に接触させて取る方法しかなかった。
【０００５】そこで、積層圧電アクチュエータを使用し
て液体をノズルの先端から吸い込み、ノズルの先端から
吐き出すことが可能で、吸引、吐出の応答性が非常に良
いとともに吐出精度が良く微調コントロールが可能で、
ノズルから離れたところへ液滴を飛ばす飛滴ができ、５
μＬ以下の微少量も非接触で分注することができる分注
ピペットを提供することを目的とするものである。
て液体をノズルの先端から吸い込み、ノズルの先端から
吐き出すことが可能で、吸引、吐出の応答性が非常に良
いとともに吐出精度が良く微調コントロールが可能で、
ノズルから離れたところへ液滴を飛ばす飛滴ができ、５
μＬ以下の微少量も非接触で分注することができる分注
ピペットを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、積層圧電アク
チュエータを組み込んだ拡大機構によりダイヤフラムを
駆動し、前記ダイヤフラムの変位で容積が変わるポンプ
室を有し、前記ポンプ室にノズルを備えたチューブを接
続したことを特徴とする分注ピペットの構成とした。
チュエータを組み込んだ拡大機構によりダイヤフラムを
駆動し、前記ダイヤフラムの変位で容積が変わるポンプ
室を有し、前記ポンプ室にノズルを備えたチューブを接
続したことを特徴とする分注ピペットの構成とした。
【０００７】
【実施例】次に、本発明である分注ピペットについて添
付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明である
分注ピペットの全体の構成を示した図である。
付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明である
分注ピペットの全体の構成を示した図である。
【０００８】本発明である分注ピペット１は、ケーシン
グ２内に収納された積層圧電アクチュエータ３、スプリ
ング４、伝達部材５、振動部材６からなる拡大機構２ａ
と、前記拡大機構２ａに連動し変位するダイヤフラム７
と、前記ダイヤフラム７の変位により容積が変化するポ
ンプ室８と、前記拡大機構２ａの積層電圧アクチュエー
タ３を制御するコントローラ２ｂと、前記ポンプ室８に
接続し先端にノズル１０を有するチューブ９とからな
る。
グ２内に収納された積層圧電アクチュエータ３、スプリ
ング４、伝達部材５、振動部材６からなる拡大機構２ａ
と、前記拡大機構２ａに連動し変位するダイヤフラム７
と、前記ダイヤフラム７の変位により容積が変化するポ
ンプ室８と、前記拡大機構２ａの積層電圧アクチュエー
タ３を制御するコントローラ２ｂと、前記ポンプ室８に
接続し先端にノズル１０を有するチューブ９とからな
る。
【０００９】ここで、積層圧電アクチュエータ３の代わ
りに超磁歪アクチュエータ又は電歪素子等を使用しても
よい。更に、拡大機構２ａを使わず、圧電アクチュエー
タ３の変位を直接ダイヤフラム７に伝えてもよい。
りに超磁歪アクチュエータ又は電歪素子等を使用しても
よい。更に、拡大機構２ａを使わず、圧電アクチュエー
タ３の変位を直接ダイヤフラム７に伝えてもよい。
【００１０】ケーシング２内に収納された拡大機構２ａ
は、積層圧電アクチュエータ３で伝達部材５の支点に近
い部分を押す構造で、伝達部材５の他端にはダイヤフラ
ム７が取り付けられている振動部材６が連結されてい
る。前記振動部材６の一端にスプリング４の一端が固定
されており、前記スプリング４の他端はケーシング２内
面に固定されている。
は、積層圧電アクチュエータ３で伝達部材５の支点に近
い部分を押す構造で、伝達部材５の他端にはダイヤフラ
ム７が取り付けられている振動部材６が連結されてい
る。前記振動部材６の一端にスプリング４の一端が固定
されており、前記スプリング４の他端はケーシング２内
面に固定されている。
【００１１】前記振動部材６の一端に固定されているダ
イヤフラム７の左側部には、ポンプ室８が形成されてい
て、前記ポンプ室８には先端にノズル１０が取り付けら
れているチューブ９が接続されている。
イヤフラム７の左側部には、ポンプ室８が形成されてい
て、前記ポンプ室８には先端にノズル１０が取り付けら
れているチューブ９が接続されている。
【００１２】本発明である分注ピペット１は、図１に示
すように、駆動源には応答性の良い積層圧電アクチュエ
ータ３を使用している。この積層圧電アクチュエータ３
は、コントローラ２ｂからの電圧を加えると、加えた電
圧に比例した機械的変位に変換される。
すように、駆動源には応答性の良い積層圧電アクチュエ
ータ３を使用している。この積層圧電アクチュエータ３
は、コントローラ２ｂからの電圧を加えると、加えた電
圧に比例した機械的変位に変換される。
【００１３】積層圧電アクチュエータ３によって得られ
た変位は、拡大機構２ａによって増幅され、ダイヤフラ
ム７を動かす。前記ダイヤフラム７の振幅は、ポンプ室
８の体積変化による圧力変化を利用して容器１１内の液
体１２をチューブ９の先端に取り付けられているノズル
１０から吸い込み吐き出す。以下、本発明である分注ピ
ペット１の分注動作について説明する。
た変位は、拡大機構２ａによって増幅され、ダイヤフラ
ム７を動かす。前記ダイヤフラム７の振幅は、ポンプ室
８の体積変化による圧力変化を利用して容器１１内の液
体１２をチューブ９の先端に取り付けられているノズル
１０から吸い込み吐き出す。以下、本発明である分注ピ
ペット１の分注動作について説明する。
【００１４】（１）エアー吐き出し工程 本エアー吐き出し工程では、ノズル１０先端を大気開放
の状態で積層圧電アクチュエータ３に電圧を加え、ダイ
ヤフラム７を左方向に移動させ、ポンプ室８内の体積減
少分だけエアーがノズル１０先端から吐き出される。
の状態で積層圧電アクチュエータ３に電圧を加え、ダイ
ヤフラム７を左方向に移動させ、ポンプ室８内の体積減
少分だけエアーがノズル１０先端から吐き出される。
【００１５】（２）液体吸い込み工程 本液体吸い込み工程では、ノズル１０先端を容器１１内
の液体１２につけ込んだ状態で積層圧電アクチュエータ
３に加える電圧を減少させると、スプリング４の引っ張
りによりダイヤフラム７は右方向に移動する。前記ダイ
ヤフラム７が右方向に移動することにより、ポンプ室８
内の体積が増加し、ポンプ室８内は負圧になりノズル１
０先端から液体１２を吸い込む。
の液体１２につけ込んだ状態で積層圧電アクチュエータ
３に加える電圧を減少させると、スプリング４の引っ張
りによりダイヤフラム７は右方向に移動する。前記ダイ
ヤフラム７が右方向に移動することにより、ポンプ室８
内の体積が増加し、ポンプ室８内は負圧になりノズル１
０先端から液体１２を吸い込む。
【００１６】（３）液体吐き出し工程 液体１２を吐出したい所にノズル１０の先端を持ってい
き、再び、積層圧電アクチュエータ３に加える電圧を増
加させるとダイヤフラム７は左方向に移動する。前記ダ
イヤフラム７が、左方向に移動することにより、ポンプ
室８内の体積が減少し、ノズル１０に吸い込んだ液体１
２を吐き出すことができる。
き、再び、積層圧電アクチュエータ３に加える電圧を増
加させるとダイヤフラム７は左方向に移動する。前記ダ
イヤフラム７が、左方向に移動することにより、ポンプ
室８内の体積が減少し、ノズル１０に吸い込んだ液体１
２を吐き出すことができる。
【００１７】図２は本発明である分注ピペットの吸い込
み信号１５、吐き出し信号１６と吸い込み波形（３）、
吐き出し波形（４）の関係を示した図である。符号１７
はコントローラ出力を示す線である。
み信号１５、吐き出し信号１６と吸い込み波形（３）、
吐き出し波形（４）の関係を示した図である。符号１７
はコントローラ出力を示す線である。
【００１８】積層圧電アクチュエータ３に印加する吸い
込み電圧（１）を調整することによって、吐出量を調整
することが出来る。前記吸い込み電圧（１）と吐き出し
電圧（２）を同じ電圧にするとノズル１０内に少量の液
体１２が残ってしまう。そのため、吐き出し電圧（２）
を吸い込み電圧（１）より大きくしノズル１０内に液体
１２を残さないことが可能である。
込み電圧（１）を調整することによって、吐出量を調整
することが出来る。前記吸い込み電圧（１）と吐き出し
電圧（２）を同じ電圧にするとノズル１０内に少量の液
体１２が残ってしまう。そのため、吐き出し電圧（２）
を吸い込み電圧（１）より大きくしノズル１０内に液体
１２を残さないことが可能である。
【００１９】図３は吐き出し波形を示した図である。図
３に示すように、吐き出し波形（４）の立ち上がりを急
峻な波形１９にすることによってノズル１０内に吸引さ
れた液体１２を離れたところへ液滴１３として飛ばすこ
とが可能である。通常の吐出では、立ち上がりが緩やか
な波形１８のために飛滴することが困難である。
３に示すように、吐き出し波形（４）の立ち上がりを急
峻な波形１９にすることによってノズル１０内に吸引さ
れた液体１２を離れたところへ液滴１３として飛ばすこ
とが可能である。通常の吐出では、立ち上がりが緩やか
な波形１８のために飛滴することが困難である。
【００２０】コントローラ２ｂの吸い込み信号（ＧＡＴ
Ｅ）、吐き出し信号（ＴＲＩＧ）により任意のタイミン
グで液体１２を吸引、ノズル１０の移動、液体１２の吐
き出しをすることが可能である。
Ｅ）、吐き出し信号（ＴＲＩＧ）により任意のタイミン
グで液体１２を吸引、ノズル１０の移動、液体１２の吐
き出しをすることが可能である。
【００２１】駆動源としては、積層圧電アクチュエータ
電圧アクチュエータ３に代えて超磁歪アクチュエータ又
は電歪素子を用いることも可能である。又、本発明であ
る分注ピペット１ではノズルの数を１本でなく、複数本
取り付けた構造としても使用することができる。
電圧アクチュエータ３に代えて超磁歪アクチュエータ又
は電歪素子を用いることも可能である。又、本発明であ
る分注ピペット１ではノズルの数を１本でなく、複数本
取り付けた構造としても使用することができる。
【００２２】このように、本発明である分注ピペット１
では、ダイヤフラム７の振幅調整は積層圧電アクチュエ
ータ３に印加する吸い込み波形の電圧を変えて調整する
ので吐出精度が良く、分解能の高い微調コントロールが
可能である。
では、ダイヤフラム７の振幅調整は積層圧電アクチュエ
ータ３に印加する吸い込み波形の電圧を変えて調整する
ので吐出精度が良く、分解能の高い微調コントロールが
可能である。
【００２３】コントローラ２ｂに吸い込み信号と吐き出
し信号を設けることによって、任意のタイミングで液体
１２の吸引、ノズル１０の移動及び液滴１３の吐出がで
きる。
し信号を設けることによって、任意のタイミングで液体
１２の吸引、ノズル１０の移動及び液滴１３の吐出がで
きる。
【００２４】図４は本発明である分注ピペットの他の実
施例を示した図である。本例の分注ピペット１ａでは、
チューブ９に５本のノズル１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１
０ｄ、１０ｅを設けた構造としたものである。勿論、チ
ューブ９が５本に限定されるものではなく、２本、３
本、４本であってもよい。５本以上であってもよい。
施例を示した図である。本例の分注ピペット１ａでは、
チューブ９に５本のノズル１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１
０ｄ、１０ｅを設けた構造としたものである。勿論、チ
ューブ９が５本に限定されるものではなく、２本、３
本、４本であってもよい。５本以上であってもよい。
【００２５】図５は本発明である分注ピペットの他の実
施例の波形を示した図である。本例の分注ピペット１で
は、液体吸い込み工程で一度に液体を吸い込み、吐き出
し波形（４）を、図５に示すように、階段状にステップ
をつけることで、数回に分けて液体を吐出することが可
能である。
施例の波形を示した図である。本例の分注ピペット１で
は、液体吸い込み工程で一度に液体を吸い込み、吐き出
し波形（４）を、図５に示すように、階段状にステップ
をつけることで、数回に分けて液体を吐出することが可
能である。
【００２６】例えば、吸い込み量を２０μＬとすると、
図５に示すように、吐き出し波形（４）を１０段階に分
けると１回の吐出量が２μＬで１０回に分けて吐出する
ことができる。
図５に示すように、吐き出し波形（４）を１０段階に分
けると１回の吐出量が２μＬで１０回に分けて吐出する
ことができる。
【００２７】図６は本発明である分注ピペットの他の実
施例を示した図である。本例の分注ピペット１ｂでは、
図６に示すように、ノズル１０の先端が分岐し、３本の
分岐ノズル１０ｆ、１０ｇ、１０ｈに分岐している。
施例を示した図である。本例の分注ピペット１ｂでは、
図６に示すように、ノズル１０の先端が分岐し、３本の
分岐ノズル１０ｆ、１０ｇ、１０ｈに分岐している。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、以上に説明したような構成で
あるから以下の効果が得られる。第１に、圧電アクチュ
エータ、超磁歪アクチュエータ等を使用することにより
ダイヤフラムを往復運動させて液体を吸引、吐出してい
るので応答性が極めて良い。
あるから以下の効果が得られる。第１に、圧電アクチュ
エータ、超磁歪アクチュエータ等を使用することにより
ダイヤフラムを往復運動させて液体を吸引、吐出してい
るので応答性が極めて良い。
【００２９】第２に、積層圧電アクチュエータでダイヤ
フラム振動を調節することによって吐出精度の向上、微
量コントロールが可能となった。
フラム振動を調節することによって吐出精度の向上、微
量コントロールが可能となった。
【００３０】第３に、積層圧電アクチュエータに加える
吐き出し信号の立ち上がりを急峻にすることで液体を離
れた所へ飛ばす飛滴が可能となった。
吐き出し信号の立ち上がりを急峻にすることで液体を離
れた所へ飛ばす飛滴が可能となった。
【００３１】第４に、５μＬ以下の微少流量を容器に非
接触で吐出することができる。
接触で吐出することができる。
【図１】本発明である分注ピペットの全体の構成を示し
た図である。
た図である。
【図２】本発明である分注ピペットの吸い込み信号、吐
き出し信号と吸い込み波形、吐き出し波形の関係を示し
た図である。
き出し信号と吸い込み波形、吐き出し波形の関係を示し
た図である。
【図３】吐き出し波形を示した図である。
【図４】本発明である分注ピペットの他の実施例を示し
た図である。
た図である。
【図５】本発明である分注ピペットの他の実施例の波形
を示した図である。
を示した図である。
【図６】本発明である分注ピペットの他のノズルの実施
例を示した図である。
例を示した図である。
【図７】従来から公知の分注ピペットの正面図である。
１、１ａ 分注ピペット ２ ケーシング ２ａ 拡大機構 ２ｂ コントローラ ３ 積層圧電アクチュエータ ４ スプリング ５ 伝達部材 ６ 振動部材 ７ ダイヤフラム ８ ポンプ室 ９ チューブ １０ ノズル １０ａ〜１０ｅ ノズル １０ｆ〜１０ｈ 分岐ノズル １１ 容器 １２ 液体 １３ 液滴 １４ 容器 １５ 吸い込み信号 １６ 吐き出し信号 １７ コントローラ出力 １８ 緩やか波形 １９ 急峻波形 （１） 吸い込み電圧 （２） 吐き出し電圧 （３） 吸い込み波形 （４） 吐き出し波形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長妻 修 東京都大田区南久が原１丁目13番６号 株 式会社日本計器製作所内 (72)発明者 中村 聡 東京都大田区南久が原１丁目13番６号 株 式会社日本計器製作所内 Ｆターム(参考） 2G058 EA02 EA04 EA14 EB00 ED17 GB06 GB10 4G057 AB16 AB31
Claims (3)
- 【請求項１】 積層圧電アクチュエータを組み込んだ拡
大機構によりダイヤフラムを駆動し、前記ダイヤフラム
の変位で容積が変わるポンプ室を有し、前記ポンプ室に
ノズルを備えたチューブを接続したことを特徴とする分
注ピペット。 - 【請求項２】 積層圧電アクチュエータの駆動波形及び
駆動電圧を吸引時と吐出時とに別々の制御をすることを
特徴とする請求項１記載の分注ピペット。 - 【請求項３】 分注用のノズルを複数としたことを特徴
とする請求項１又は２記載の分注ピペット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3251899A JP2000230886A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 分注ピペット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3251899A JP2000230886A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 分注ピペット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000230886A true JP2000230886A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12361198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3251899A Pending JP2000230886A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 分注ピペット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000230886A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002103227A1 (fr) * | 2001-06-18 | 2002-12-27 | Kazumasa Ohnishi | Diaphragme et vanne a diaphragme |
| KR101292658B1 (ko) | 2011-03-31 | 2013-08-02 | 주식회사 제이오텍 | 자동분주장치 |
| JP2016090278A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | 京セラ株式会社 | マイクロピペットの制御方法 |
| JP6630028B1 (ja) * | 2018-09-03 | 2020-01-15 | 京セラ株式会社 | ピペット及び液体採取方法 |
| WO2020050235A1 (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 京セラ株式会社 | ピペット及び液体採取方法 |
| CN112174080A (zh) * | 2019-04-26 | 2021-01-05 | 费斯托股份两合公司 | 用于对液体进行配量的配量单元和方法 |
| JP2022524256A (ja) * | 2019-02-15 | 2022-05-02 | セルソーター ケーエフティー． | 圧電マイクロピペット |
-
1999
- 1999-02-10 JP JP3251899A patent/JP2000230886A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7320864B2 (ja) | 2019-02-15 | 2023-08-04 | セルソーター ケーエフティー． | 圧電マイクロピペット |
| CN112174080A (zh) * | 2019-04-26 | 2021-01-05 | 费斯托股份两合公司 | 用于对液体进行配量的配量单元和方法 |
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