JP2001314503A - マイクロインジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作量に応じて、高い精度で動くことができ
るマイクロインジェクタを提供する。 【解決手段】 操作部２は、基台１０に固定されたシリ
ンジ１１に挿入されるプランジャ１２を有する。プラン
ジャ１２の先端部には、シリンジ１１の内面に沿って摺
動するＯリング１４が取り付けられたプランジャヘッド
１３が取り付けられている。１０基台に形成された雌ね
じ１６ａに送りねじ１７がねじ込まれている。送りねじ
１７は、後方に設けられた接続部２１によってプランジ
ャ１３の後端部に接続されているとともに、回転するこ
とによって基台１０に対して相対的に前後進可能とされ
ている。送りねじと固定ねじ部材１６には、バックラッ
シュを除去するバックラッシュ除去機構１８が設けられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロマニピュ
レータなどに取り付けて使用されるマイクロインジェク
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】基礎医学やバイオテクノロジーの分野で
は、生物の器官や生体組織、卵細胞や単一細胞等の細胞
類をホールドし、吸引、注入、分割等の細胞処理を行う
ために細胞類を操作する、いわゆるマイクロマニピュレ
ーションが行われる。このマイクロマニピュレーション
において、細胞類をホールドし、吸引・注入などの操作
を行うために、マイクロマニピュレータのホルダーに取
り付けられたマイクロインジェクタが用いられる。

【０００３】これらの操作を行う従来のマイクロインジ
ェクタとしては、たとえば、図８に示すものがある。

【０００４】このマイクロインジェクタ５０において
は、基台５１にガラスシリンジからなるシリンジ５２が
固定されており、シリンジ５２に同心状に配置されて挿
入されるプランジャ５３を有している。このプランジャ
５３の先端部には、２つのＯリング５４，５４がシリン
ジ５２の長手方向に連続して取り付けられている。この
Ｏリング５４，５４によってシリンジ５２の内部が液密
状態に維持され、インジェクション液Ｉが充填されてい
る。

【０００５】また、プランジャ５３の後端部には送りね
じ５５が接続される接続部５６が設けられている。この
送りねじ５５は、基台５１の後端部に形成されたねじ部
５７にねじ切られた雌ねじ５７ａにねじ込まれている。
送りねじ５５の後端部には、作業者が摘んで回転させる
ための操作ハンドル５８が取り付けられている。

【０００６】さらに、シリンジ５２の先端部には、イン
ジェクション液出入口５２Ａが設けられている。このイ
ンジェクション液出入口５２Ａには、可撓性ホースＨの
一端が接続されており、可撓性ホースＨの他端は、図示
しない吸引・注入部に接続されている。

【０００７】かかる従来のマイクロインジェクタ５０に
おいては、作業者が操作ハンドル５８を摘んで、たとえ
ば時計周りに回転させると、操作ハンドル５８とともに
送りねじ５５も同方向に回転する。送りねじ５５は、基
台５１に設けられたねじ部５７にねじ切られた雌ねじ５
７ａにねじ込まれて、基台５１に対して相対的に前進す
る。送りねじ５５が前進すると、プランジャ５３も前進
して、シリンジ５２内のインジェクション液Ｉをインジ
ェクション液出入口５２Ａから押し出す。インジェクシ
ョン液出入口５２Ａからインジェクション液Ｉが押し出
されると、インジェクション液Ｉが可撓性ホースＨを介
して、図示しない吸引・注入部におけるマイクロピペッ
トの先端から排出される。このとき、マイクロピペット
の先端は、たとえば図示しない顕微鏡に載置されたシャ
ーレなどに溜められたインジェクション液内に挿入され
ており、このシャーレに溜められたインジェクション液
内に対してインジェクション液の注入が行われる。ある
いは、マイクロピペットの先端を図示しない卵子内に挿
入し、マイクロピペット内に貯留している図示しない精
子を注入する操作などが行われる。操作ハンドル５８を
反時計周りに回転させると、図示しない顕微鏡に載置さ
れたシャーレなどに溜められたインジェクション液が吸
引される。この性質を利用して、インジェクション液や
このインジェクション液内を泳ぐ精子を吸引したり、あ
るいはインジェクション液内の卵子などをホールドする
といった操作が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、マイクロイ
ンジェクタを用いた吸引・注入作業は、精子などの微小
な物質を対象に行われるので、高い精度で動かすことが
要求される。かかる要求に応えるべく、前記従来のマイ
クロインジェクタ５０では、送りねじ５５とねじ部５７
にねじ切られた雌ねじ５７ａをなるべく高精度に仕上て
いた。しかし、単に高精度で仕上たとしても、送りねじ
５５と雌ねじ５７ａの間のバックラッシュを完全に除去
することができず、その分高い精度で操作することが困
難となる問題があった。

【０００９】また、シリンジ５２は非常に小径であるた
め、シリンジ５２の軸心とプランジャ５３の軸心を高い
精度で合わせなければ、プランジャ５３が円滑に動か
ず、特にプランジャ５３が大きく後退したときには動か
ないような事態となることがあった。このため、プラン
ジャ５３を円滑に動かすためにはプランジャ５３をシリ
ンジ５２に対して高い精度で同心状に配置する必要があ
り、その作業に手間がかかるものであった。さらに、プ
ランジャ５３と送りねじ５５の接続部５６が送りねじ５
５の先端部に設けられていたため、シリンジ５２の軸心
に対してプランジャ５３の軸心が傾いた場合に、その傾
きが与える影響が大きく、わずかに軸心が傾いただけ
で、プランジャ５３が動き難くなるという問題があっ
た。

【００１０】そこで、本発明の課題は、高い精度で動く
ことができるマイクロインジェクタを提供することにあ
る。また、プランジャがシリンジと完全に同心状に配置
されていない場合であってもプランジャが円滑に動くこ
とができるようにして、プランジャをシリンジにセット
する際に、高い精度でプランジャをシリンジと同心状に
配置しなくてもよいようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発
明の請求項１に係る発明は、操作部および吸引・注入部
を備えるマイクロインジェクタにおいて、前記操作部
は、基台に固定されたシリンジに挿入されるプランジャ
を有し、前記シリンジの内面に沿って摺動するＯリング
が取り付けられたプランジャヘッドが前記プランジャの
先端部に取り付けられ、前記基台に形成された基台側ね
じ部に送りねじがねじ込まれており、前記送りねじは、
前記プランジャに接続されているとともに、回転するこ
とによって前記基台に対して相対的に前後進可能とされ
ており、前記送りねじと前記基台側ねじ部の間に生じる
バックラッシュを除去するバックラッシュ除去機構が設
けられていることを特徴とするマイクロインジェクタで
ある。

【００１２】請求項１に係る発明において、送りねじと
基台側ねじ部の間にバックラッシュ除去機構が設けられ
ている。このバックラッシュ除去機構によって送りねじ
と基台側ねじ部との間に生じるバックラッシュが除去さ
れるので、高い精度で動くマイクロインジェクタとする
ことができる。

【００１３】請求項２に係る発明は、前記バックラッシ
ュ除去機構は、前記基台側ねじ部が形成された固定ねじ
部材と、前記基台側ねじ部にねじ込まれた前記送りねじ
がねじ込まれるねじ孔が形成された調整ねじ部材とを有
し、前記固定ねじ部材および前記調整ねじ部材の一方に
は、前記送りねじの長手方向に長い長孔が形成され、他
方には前記長孔に挿入され、前記長孔に沿って移動可能
な突起が設けられており、前記固定ねじ部材と前記調整
ねじ部材の間に、前記固定ねじ部材と前記調整ねじ部材
を離間する方向に付勢する弾性部材が介在されているこ
とを特徴とするマイクロインジェクタである。

【００１４】請求項２に係る発明によれば、固定ねじ部
材と調整ねじ部材との間の距離をほとんど変化させるこ
となく、固定ねじ部材と調整ねじ部材の間を離間させる
方向に弾性部材によって付勢している。このため、ほぼ
一定の付勢力で固定ねじ部材と調整ねじ部材を付勢する
ことができるので、確実にバックラッシュを除去するこ
とができる。

【００１５】請求項３に係る発明は、操作部および吸引
・注入部を備えるマイクロインジェクタにおいて、前記
操作部は、基台に固定されたシリンジに挿入されるプラ
ンジャを有し、前記シリンジの内面に沿って摺動するＯ
リングが取り付けられたプランジャヘッドが前記プラン
ジャの先端部に取り付けられ、前記基台に形成された基
台側ねじ部に送りねじがねじ込まれており、前記送りね
じは、前記プランジャの後部に接続されているととも
に、回転することによって前記基台に対して相対的に前
後進可能とされており、前記送りねじと前記プランジャ
との接続部が、前記送りねじの後方に設けられているこ
とを特徴とするマイクロインジェクタである。

【００１６】請求項３に係る発明においては、送りねじ
とプランジャの接続部が送りねじの後方に設けられてお
り、プランジャの支点間の距離が長くなるので、プラン
ジャの平行安定度が高くなる。そのため、シリンジの軸
心に対してプランジャの軸心が傾いたとしても、その傾
きがシリンジの軸心とプランジャの軸心との間の角度の
ずれに与える影響が小さくなり、プランジャを円滑に動
かすことができる。また、高い精度でプランジャをシリ
ンジと同心状に配置しなくても、プランジャが円滑に動
くようにすることができる。

【００１７】請求項４に係る発明は、前記接続部には、
前記プランジャの後端部を回動自在に枢支する第１ベア
リングおよび前記プランジャの側面を回動自在に枢支す
る第２ベアリングが設けられていることを特徴とする請
求項３に記載のマイクロインジェクタである。

【００１８】請求項４に係る発明においては、プランジ
ャの後端部を第１ベアリングで枢支している。このた
め、ベアリングとプランジャとの間にプランジャの長手
方向に離間する遊びをなくすことができるので、送りね
じの移動に対するプランジャの応答性を非常に良好なも
のとすることができる。また、第２ベアリングでプラン
ジャの後端部近傍を枢支しているので、プランジャの軸
心がずれることを防止している。

【００１９】請求項５に係る発明は、前記Ｏリングは、
前記プランジャヘッドに対して１つのみ取り付けられて
いることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのい
ずれか１項に記載のマイクロインジェクタである。

【００２０】従来のマイクロインジェクタでは、シリン
ジの軸心に沿ってプランジャが移動できるように２つに
Ｏリングを用いていたが、Ｏリングが２つあることによ
り、シリンジの軸心とプランジャの軸心がずれて配置さ
れた場合にはプランジャの円滑な移動を阻害されること
があった。この点、請求項５に係る発明では、Ｏリング
が１つのみ取り付けられているので、シリンジの軸心と
プランジャの軸心が多少ずれていたとしても、シリンジ
に対してプランジャを円滑に動かすことができる。

【００２１】請求項６に係る発明は、前記プランジャを
前記シリンジに対して同心状に配置する調整を行うガイ
ド部材が設けられていることを特徴とする請求項５に記
載のマイクロインジェクタである。

【００２２】Ｏリングを１つのみとした場合には、Ｏリ
ングを中心としてプランジャが揺動してしまい、シリン
ジの軸心とプランジャの軸心を合わせ難いが、請求項６
に係る発明では、プランジャをシリンジに対して同心状
に配置する調整を行うガイド部材が設けられている。こ
のため、シリンジの軸心とプランジャの軸心を容易に合
わせることができる。

【００２３】請求項７に係る発明は、前記シリンジの外
面のうち、少なくとも前記基台と接触する部位が研磨さ
れていることを特徴とする請求項１から請求項６のうち
のいずれか１項に記載のマイクロインジェクタである。

【００２４】従来のマイクロインジェクタでは、シリン
ジに対してプランジャが円滑に移動するように、通常、
シリンジの内面を研磨することは行われていたが、シリ
ンジの外面を研磨することは行われていなかった。これ
に対して、請求項７に係る発明では、シリンジの外面の
うち、少なくとも基台と接触する部位が研磨されてい
る。このため、シリンジを基台に対して高い精度で取り
付けることができるので、プランジャをシリンジと同心
状に配置するのが容易となる。また、その分マイクロイ
ンジェクタを円滑かつ高精度で動かすことができるよう
になる。

【００２５】請求項８に係る発明は、前記シリンジが金
属シリンジからなることを特徴とする請求項１から請求
項７のうちのいずれか１項に記載のマイクロインジェク
タである。

【００２６】請求項８ではシリンジとして金属シリンジ
を用いている。従来は、シリンジとしてはガラスシリン
ジが用いられていたが、金属シリンジを用いることによ
り、壊れにくくなり、しかもプランジャをさらに円滑に
動かすことができるようになる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら、具体的に説明する。図１は、本発明
に係るマイクロインジェクタの斜視図、図２はその操作
部の分解斜視図、図３はその操作部の側断面図である。
図１に示すように、本発明に係るマイクロインジェクタ
１は、操作部２および吸引・注入部３を備えている。

【００２８】操作部２は、図１ないし図３に示すよう
に、基台１０を有している。この基台１０の前部１０Ａ
には断面Ｖ字形状の溝が形成されており、基台１０の後
部１０Ｂの後方部位は略円筒形状に形成されている。こ
の基台１０における前部１０Ａには、金属シリンジから
なるシリンジ１１が締め付け部材１１Ａによって基台１
０に締め付けられて固定されている。シリンジ１１の外
面は全体的に研磨されており、締め付け部材１１Ａによ
って締め付けられる部分も研磨されている。このため、
高さ位置が正確になるようにシリンジ１１を締め付ける
ことができるようになっている。

【００２９】また、操作部２は、このシリンジ１１に挿
入されるプランジャ１２を有し、プランジャ１２の先端
部には、図２および図３に示すように、プランジャヘッ
ド１３が取り付けられている。このプランジャヘッド１
３には、シリンジ１１の内面に沿って摺動するＯリング
１４が取り付けられており、Ｏリング１４がシリンジ１
１の内面と接触することによって、シリンジ１１の内面
とプランジャヘッド１３の間が液密に保たれるようにな
っている。

【００３０】プランジャ１２は、前ロッド１２Ａと後ロ
ッド１２Ｂを有しており、前ロッドの後端部には円盤状
の前方連結部１２Ｃが設けられており、後ロッド１２Ｂ
の前端部には雄ねじが形成された後方連結部１２Ｄが設
けられている。そして、前方連結部１２Ｃを挟んで雌ね
じ部材１２Ｅに後方連結部１２Ｄの雄ねじがねじ込まれ
ることによって、前ロッド１２Ａと後ロッド１２Ｂが完
全に固定された状態で前ロッド１２Ａと後ロッド１２Ｂ
が一直線となるように連結されている。

【００３１】また、プランジャ１２の前ロッド１２Ａに
おける前方連結部１２Ｃの近傍位置には、プランジャ１
２をシリンジ１１に対して同心状に配置する調整を行う
ガイド部材１５が設けられている。ガイド部材１５は、
シリンジ１１の内径とほぼ同径の外径を有する円筒形状
をなしており、シリンジ１１に嵌入することができるよ
うになっている。シリンジ１１にプランジャ１２を挿入
してシリンジ１１を基台１０に固定する際に、図２に示
すように、ガイド部材１５をシリンジ１１に嵌入するこ
とによって、シリンジ１１の軸心とプランジャ１２の軸
心を容易に合わせることができるようになっている。

【００３２】さらに、基台１０の後部１０Ｂにおける後
端部には、図３および図４に示すように、固定ねじ部材
１６が設けられている。この固定ねじ部材１６には基台
側ねじ部となる雌ねじ１６ａがねじ切られており、この
雌ねじ１６ａに中空の送りねじ１７がねじ込まれてい
る。また、固定ねじ部材１６には、送りねじ１７と雌ね
じ１６ａの間に生じるバックラッシュを除去するバック
ラッシュ除去機構１８が設けられている。このバックラ
ッシュ除去機構１８は、固定ねじ部材１６と調整ねじ部
材１９とを有している。固定ねじ部材１６における内周
面には、送りねじ１７の長手方向に長い長孔１６ｂが形
成されている。一方の調整ねじ部材１９には、長孔１６
ｂに挿入され、長孔１６ｂに沿って移動可能な突起１９
Ａが設けられている。この突起１９Ａが長孔１６ｂに挿
入されていることによって、送りねじ１７を回転させた
ときに送りねじ１７とともに調整ねじ部材１９が回転し
てしまうことを防止している。さらに、固定ねじ部材１
６と調整ねじ部材１９の間には、固定ねじ部材１６と調
整ねじ部材１９を離間する方向に付勢する弾性部材であ
るスプリング２０が配設されている。

【００３３】また、送りねじ１７の中空部にはプランジ
ャ１２の後ロッド１２Ｂが貫通しており、送りねじ１７
の後方に送りねじ１７とプランジャ１２の接続部２１が
設けられている。接続部２１は、図５に示すように、キ
ャップ２１Ａを備えており、このキャップ２１Ａ内に
は、プランジャ１２における後ロッド１２Ｂの後端部を
回動自在に枢支する第１ベアリング２１Ｂが設けられて
いる。この第１ベアリング２１Ｂには、略円すい状の切
欠き部２１ａが形成され、プランジャ１２における後ロ
ッド１２Ｂの後端部は切欠き部２１ａと同形の略円すい
形状に形成されている。この切欠き部２１ａに後ロッド
１２Ｂの後端部が嵌合されてプランジャ１２の後ロッド
１２Ｂの後端部が押え付けられながら枢支されている。
こうして、プランジャ１２の後ロッド１２Ｂを押え付け
ながら枢支することによって、プランジャ１２を前後方
向に移動させる際の応答性に優れたものとなる。さら
に、キャップ２１Ａ内には、プランジャ１２の側面を回
動自在に枢支する第２ベアリング２１Ｃも設けられてい
る。この第２ベアリング２１Ｃによって、プランジャ１
２の軸心がずれないようにしてプランジャ１２を回動自
在に枢支している。

【００３４】また、接続部２１におけるキャップ２１Ａ
と送りねじ１７の後端部は、基台１０の後部１０Ｂを覆
うようにして一面が開放した略中空円筒状の操作ハンド
ル２２を介して固定されて接続されている。操作ハンド
ル２２には、図１および図２に示すように、目盛２２Ａ
が付されており、この目盛２２Ａによって吸引または注
入するインジェクション液Ｉ（図３）の量がわかるよう
になっている。

【００３５】また、基台１０の前部１０Ａと後部１０Ｂ
の間には、図６にも示すように、基台１０の高さを調整
する高さ調整機構２３が設けられている。高さ調整機構
２３は、基台１０の後部１０Ｂの前端部に形成された高
さ方向に長い長孔２３Ａ，２３Ａと基台１０の前部１０
Ａを後部１０Ｂに締め付けるボルト２３Ｂ，２３Ｂによ
って構成されている。そして、ボルト２３Ｂ，２３Ｂを
締め付ける高さ位置を変えることによって、シリンジ１
１の径に応じて、基台１０の高さを調整できるようにな
っている。

【００３６】他方、シリンジ１１の先端部には、インジ
ェクション液出入口１１Ｂが設けられている。このイン
ジェクション液出入口１１Ｂには、図１に示すように、
可撓性ホースＨの一端が繋がれており、可撓性ホースＨ
の他端は、吸引・注入部３におけるホルダー３１を介し
てマイクロピペット３２に接続されている。ホルダー３
１は、図１に示すように、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方
向の３次元方向に移動可能なマイクロマニピュレータＭ
ａのマイクロツール取付部によって把持され、Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３次元方向に移動可能となる
ように構成されている。そして、シリンジ１１内に充填
されたインジェクション液Ｉは、プランジャヘッド１３
に押し出されてインジェクション液出入口１１Ｂから排
出され、また、プランジャヘッド１３が後進するときに
生じる吸引作用によってインジェクション液出入口１１
Ｂから流入するようになっている。

【００３７】なお、シリンジ１１の前方位置は、基台１
０の前部１０Ａに固定された保護部材２４によって周囲
のほこりなどから保護されている。また、基台１０にお
ける後部１０Ｂの前方位置には、図２に示すように、シ
リンジ１１が不意に前後に移動することを防止するため
のストッパー２５が設けられている。さらに、マイクロ
インジェクタ１を使用する際には、図１に仮想線で示す
ような載置台２６に固定される。

【００３８】次に、本発明に係るマイクロインジェクタ
Ｍの吸引・注入操作の手順およびその際の作用について
説明する。吸引・注入操作を行う際には、図１に示す吸
引・注入部３におけるマイクロピペット３２を図示しな
い顕微鏡などにおけるシャーレなどに、インジェクショ
ン液を溜めておき、その中に試料を入れておく。そし
て、操作部２を操作してインジェクション液出入口１１
Ｂを介してインジェクション液Ｉを吸引・注入すること
によってシャーレなどの中にある試料を吸引したり、吸
引した試料を別の試料に注入したりする。

【００３９】これらの吸引・注入操作を説明する前に、
操作部２を組み立てる手順について説明する。まず、図
２に示すように、基台１０の前部１０Ａと後部１０Ｂを
高さ調整機構２３におけるボルト２３Ｂ，２３Ｂで接続
するが、シリンジ１１の大きさ（径）に応じて、基台１
０の後部１０Ｂに形成された長孔２３Ａ，２３Ａの適宜
の高さ位置にボルト２３Ｂ，２３Ｂを締め付ける。こう
して基台１０を接続する。

【００４０】次に、プランジャ１２における後ロッド１
２Ｂに前端部に形成された後方連結部１２Ｄの雄ねじと
雌ねじ部材１２Ｅによって前ロッド１２Ａの後端部に形
成された前方連結部１２Ｃを挟んで締め付ける。こうし
て、プランジャ１２が一直線となるようにして組み立て
る。

【００４１】続いて、プランジャ１２を後進させた状態
として基台１０の前部１０Ａに形成された溝にシリンジ
１１を載置する。続いて、プランジャ１２をシリンジ１
１に対して相対的に前進させて、プランジャ１２をシリ
ンジ１１に挿入する。それから、シリンジ１１の後端部
を基台１０の前部１０Ａにおけるストッパー２５に当接
させて、締め付け部材１１Ａによってシリンジ１１を締
め付ける。こうしてシリンジ１１を基台１０に固定す
る。このとき、シリンジ１１の外面が研磨されて平滑に
されているので、所定の高さ位置に高い精度で配置され
ることになる。シリンジ１１を基台１０に固定する際に
は、図３に示すように、ガイド部材１５をシリンジ１１
の後端に嵌入して、シリンジ１１の軸心とプランジャ１
２の軸心を一致させておく。このようにして、操作部２
の組立が完了する。

【００４２】続いて、インジェクション液Ｉの吸引操作
について説明すると、作業者が操作部２における操作ハ
ンドル２２を摘んでたとえば時計周りに回転させること
によって、操作ハンドル２２、接続部２１、および送り
ねじ１７が回転する。ここで、送りねじ１７は、固定ね
じ部材１６の雌ねじ１６ａにねじ込まれているので、送
りねじ１７が回転することによって、送りねじ１７が基
台１０に対して相対的に後進する。送りねじ１７が後進
すると、接続部２１を介して送りねじ１７に接続された
プランジャ１２が送りねじ１７と同じ方向に後進する。

【００４３】このとき、送りねじ１７と固定ねじ部材１
６の雌ねじ１６ａとの間にバックラッシュが生じるが、
本実施形態ではバックラッシュ除去機構１８が設けられ
ている。このバックラッシュ除去機構１８の作用につい
て説明すると、スプリング２０が固定ねじ部材１６と調
整ねじ部材１９を離間する方向に付勢することによって
バックラッシュを除去している。そして、送りねじ１７
を回転させると、送りねじ１７が固定ねじ部材１６に対
して相対的に前後進するが、このとき、固定ねじ部材１
６と調整ねじ部材１９との間の距離は、変化しないか、
送りねじ１７に生じるバックラッシュを除去するために
わずかに変化するのみである。このため、常にほぼ一定
の付勢力を持って固定ねじ部材１６と調整ねじ部材１９
の間を付勢することになるので、確実に送りねじ１７と
固定ねじ部材１６の間のバックラッシュを除去すること
ができる。したがって、送りねじ１７および送りねじ１
７に接続されたプランジャ１２を高精度で動かすことが
できる。さらに、接続部２１においては、プランジャ１
２を押し付けながら枢支する第１ベアリング２１Ｂが設
けられているので、プランジャ１２の動きの応答性も良
好なものとなる。

【００４４】また、送りねじ１７を回転させることによ
ってプランジャ１２が後進するが、たとえばシリンジ１
１とプランジャ１２の軸心がずれていた場合には、プラ
ンジャ１２がシリンジ１１に引っかかって移動できなく
なることが懸念される。この点、本実施形態では、送り
ねじ１７とプランジャ１２が送りねじ１７の後方で接続
されているので、プランジャ１２が移動できなくなる事
態を非常に少なくすることができる。プランジャ１２の
軸心のずれに伴う平行安定度は、Ｏリング１４がシリン
ジ１１の内面に接触する点と、プランジャ１２が送りね
じ１７に接続されている点の間の距離によって決められ
る。

【００４５】すなわち、図７（ｂ）に模式的に示すよう
に、図８に示す従来のマイクロインジェクタ５０のよう
に、送りねじ５５とプランジャ５３の接続部５６が送り
ねじ５５の前方にある場合には、２つのＯリング５４，
５４がシリンジ５２の内面に接触している部分の中心点
Ｐとプランジャ５３が送りねじ５５に接続されている点
Ｑとの間の距離Ｌ１は短くなっている。このため、シリ
ンジ５２の軸心とプランジャ５３の軸心がずれると、プ
ランジャ５３の後進に伴って、シリンジ５２の軸心とプ
ランジャ５３の軸心の間の角度θ１が大きくなる比率が
高い。したがって、特にプランジャ５３が後方に位置す
る場合には、シリンジ５２の軸心の角度とプランジャ５
３の軸心の間の角度が大きくなり、プランジャ５３が円
滑に移動できなくなり、さらにはプランジャ５３が移動
できなくなってしまう。しかも、２つのＯリング５４，
５４が設けられていたので、プランジャ５３の円滑な移
動を却って阻害していた。

【００４６】これに対して、本実施形態のように、送り
ねじ１７とプランジャ１２の接続部２１が送りねじ１７
の後方にある場合には、図７（ａ）に示すように、Ｏリ
ング１４がシリンジ１１の内面に接触している点Ｒとプ
ランジャ１２が送りねじ１７に接続されている部分の中
心点Ｓとの間の距離Ｌ２は長いものとなる。このため、
シリンジ１１の軸心とプランジャ１２の軸心がずれたと
しても、プランジャ１２の後進に伴って、シリンジ１１
の軸心とプランジャ１２軸心の間の角度θ２が大きくな
る比率が低い。プランジャ１２が後方に位置するときで
あっても、シリンジ１１の軸心とプランジャ１２の軸心
の間の角度θ２はあまり大きくならず、プランジャ１２
は、多少は移動し難くなるものの、充分に円滑に移動す
ることができる。しかも、Ｏリング１４は１つのみとさ
れているので、プランジャ１２をさらに円滑に移動させ
ることができる。さらにいえば、操作部２を組み立てる
際に、シリンジ１１とプランジャ１２を厳密に同心状に
合わせなくても、ある程度正確に合わせることによって
プランジャ１２を充分円滑に操作することができるよう
になる。したがって、操作部２を組み立てる際の作業が
非常に容易になる。

【００４７】こうして、プランジャ１２が後進すると、
プランジャヘッド１３も後進して、可撓性ホースＨを介
してマイクロピペット３２からインジェクション液Ｉが
シリンジ１１内に流入する。このとき、マイクロピペッ
ト３２には、シャーレなどに溜められたインジェクショ
ン液Ｉ内における試料が吸引される。

【００４８】逆に、注入作業を行う際には、作業者は、
操作ハンドル２２をたとえば反時計周りに回転させる。
すると、送りねじ１７とともにプランジャ１２が前進す
る。このときにプランジャ１２が高精度かつ円滑に動か
すことができる、さらに、プランジャ１２の動きの応答
性が良好となるのは、プランジャ１２を後進させる場合
と同様である。こうして、吸引作業でマイクロピペット
３２内に吸引した試料を別の試料に対して注入する操作
が行われる。

【００４９】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、送りねじとプランジャの接続部を送り
ねじの後方に設けることなくバックラッシュ機構を設け
る態様としてもよいし、逆にバックラッシュ機構ことな
く、送りねじとプランジャの接続部を送りねじの後方に
設ける態様としてもよい。また、好ましくは接続部に
は、プランジャの後端部を回動自在に枢支する第１ベア
リングおよびプランジャの後部近傍を回動自在に枢支す
る第２ベアリングを設けているが、この第２ベアリング
を取り付けない態様とすることもできる。さらには、Ｏ
リングは２つ設ける態様としてもよいし、ガイド部材を
設けない態様とすることもできる。また、シリンジとし
ては金属シリンジが好適であるが、ガラスシリンジを用
いる態様とすることもできるし、シリンジの外面を研磨
することが望ましいが、シリンジの外面を研磨しない態
様とすることもできる。

【００５０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明のうちの請求項１
に係る発明によれば、送りねじと基台側ねじ部との間に
生じるバックラッシュが除去されるので、高い精度で動
くマイクロインジェクタとすることができる。請求項２
に係る発明によれば、ほぼ一定の付勢力で固定ねじ部材
と調整ねじ部材を付勢するので、確実にバックラッシュ
を除去することができる。請求項３に係る発明によれ
ば、シリンジの軸心に対してプランジャの軸心が傾いた
としても、その傾きがシリンジの軸心とプランジャの軸
心との間の角度のずれに与える影響が小さくなり、プラ
ンジャを円滑に動かすことができる。また、高い精度で
プランジャをシリンジと同心状に配置しなくても、プラ
ンジャが円滑に動くようにすることができる。請求項４
に係る発明によれば、ベアリングとプランジャとの間に
プランジャの長手方向に離間する遊びをなくすことがで
きるので、送りねじの移動に対するプランジャの応答性
を非常に良好なものとすることができる。請求項５に係
る発明によれば、Ｏリングが１つのみ取り付けられてい
るので、シリンジの軸心とプランジャの軸心が多少ずれ
ていたとしても、シリンジに対してプランジャを円滑に
動かすことができる。請求項６に係る発明によれば、シ
リンジの軸心とプランジャの軸心を容易に合わせること
ができる。請求項７に係る発明によれば、シリンジを基
台に対して高い精度で取り付けることができるので、プ
ランジャをシリンジと同心状に配置するのが容易とな
る。また、その分マイクロインジェクタを円滑かつ高精
度で動かすことができる。請求項８に係る発明によれ
ば、壊れにくくなり、しかもプランジャをさらに円滑に
動かすことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマイクロインジェクタの斜視図で
ある。

【図２】本発明に係るマイクロインジェクタの操作部の
分解斜視図である。

【図３】本発明に係るマイクロインジェクタの操作部の
側断面図である。

【図４】（ａ）は、本発明に係るマイクロインジェクタ
のバックラッシュ除去機構の拡大断面図、（ｂ）は、図
３のIV−IV線断面図である。

【図５】本発明に係るマイクロインジェクタの送りねじ
とプランジャの接続部の拡大断面図である。

【図６】図３のVI−VI線断面図である。

【図７】（ａ）は、本発明のマイクロインジェクタのプ
ランジャと送りねじの接続部を送りねじの後方に設けた
ことによる作用を説明する説明図、（ｂ）は、従来のマ
イクロインジェクタの作用を説明する説明図である。

【図８】従来のマイクロインジェクタの側断面図であ
る。

【符号の説明】

１ マイクロインジェクタ ２ 操作部 ３ 吸引・注入部 １０ 基台 １１ シリンジ １２ プランジャ １３ プランジャヘッド １４ Ｏリング １５ ガイド部材 １６ 固定ねじ部材（バックラッシュ除去機構） １６ａ 雌ねじ（基台側ねじ部） １６ｂ 長孔 １７ 送りねじ １８ バックラッシュ除去機構 １９ 調整ねじ部材（バックラッシュ除去機構） １９Ａ 突起 ２０ スプリング（バックラッシュ除去機構） ２１ 接続部 ２１Ｂ 第１ベアリング ２１Ｃ 第２ベアリング ２２ 操作ハンドル ２３ 高さ調整機構 ２５ ストッパー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作部および吸引・注入部を備えるマイ
   クロインジェクタにおいて、 前記操作部は、基台に固定されたシリンジに挿入される
   プランジャを有し、 前記シリンジの内面に沿って摺動するＯリングが取り付
   けられたプランジャヘッドが前記プランジャの先端部に
   取り付けられ、前記基台に形成された基台側ねじ部に送
   りねじがねじ込まれており、 前記送りねじは、前記プランジャに接続されているとと
   もに、回転することによって前記基台に対して相対的に
   前後進可能とされており、 前記送りねじと前記基台側ねじ部の間に生じるバックラ
   ッシュを除去するバックラッシュ除去機構が設けられて
   いることを特徴とするマイクロインジェクタ。
2. 【請求項２】 前記バックラッシュ除去機構は、前記基
   台側ねじ部が形成された固定ねじ部材と、前記基台側ね
   じ部にねじ込まれた前記送りねじがねじ込まれるねじ孔
   が形成された調整ねじ部材とを有し、 前記固定ねじ部材および前記調整ねじ部材の一方には、
   前記送りねじの長手方向に長い長孔が形成され、他方に
   は前記長孔に挿入され、前記長孔に沿って移動可能な突
   起が設けられており、 前記固定ねじ部材と前記調整ねじ部材の間に、前記固定
   ねじ部材と前記調整ねじ部材を離間する方向に付勢する
   弾性部材が介在されていることを特徴とするマイクロイ
   ンジェクタ。
3. 【請求項３】 操作部および吸引・注入部を備えるマイ
   クロインジェクタにおいて、 前記操作部は、基台に固定されたシリンジに挿入される
   プランジャを有し、 前記シリンジの内面に沿って摺動するＯリングが取り付
   けられたプランジャヘッドが前記プランジャの先端部に
   取り付けられ、前記基台に形成された基台側ねじ部に送
   りねじがねじ込まれており、 前記送りねじは、前記プランジャの後部に接続されてい
   るとともに、回転することによって前記基台に対して相
   対的に前後進可能とされており、 前記送りねじと前記プランジャとの接続部が、前記送り
   ねじの後方に設けられていることを特徴とするマイクロ
   インジェクタ。
4. 【請求項４】 前記接続部には、前記プランジャの後端
   部を回動自在に枢支する第１ベアリングおよび前記プラ
   ンジャの側面を回動自在に枢支する第２ベアリングが設
   けられていることを特徴とする請求項３に記載のマイク
   ロインジェクタ。
5. 【請求項５】 前記Ｏリングは、前記プランジャヘッド
   に対して１つのみ取り付けられていることを特徴とする
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のマ
   イクロインジェクタ。
6. 【請求項６】 前記プランジャを前記シリンジに対して
   同心状に配置する調整を行うガイド部材が設けられてい
   ることを特徴とする請求項５に記載のマイクロインジェ
   クタ。
7. 【請求項７】 前記シリンジの外面のうち、少なくとも
   前記基台と接触する部位が研磨されていることを特徴と
   する請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載
   のマイクロインジェクタ。
8. 【請求項８】 前記シリンジが金属シリンジからなるこ
   とを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか
   １項に記載のマイクロインジェクタ。