JP2002113373A

JP2002113373A - ハイブリッド型ピペット装置

Info

Publication number: JP2002113373A
Application number: JP2001137443A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Baba; 信行馬場; Masashi Kobayashi; 正志小林
Original assignee: NICHIRIYOO KK; Nichiryo Co Ltd
Current assignee: NICHIRIYOO KK; Nichiryo Co Ltd
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-04-16
Anticipated expiration: 2021-05-08
Also published as: JP3640904B2

Abstract

(57)【要約】【課題】手動操作及び電動操作の何れでも任意に切り
換えて行い得るハイブリッド型ピペット装置を提供する
こと。【解決手段】ピペットケース（１１）と、スライドシ
ャフト（２２）と、プランジャ（３１）と、該プランジ
ャ（３１）を上方へ付勢するばね（３３、３４）と、該
スライドシャフト（２２）に同軸的に嵌合され、前記ケ
ース（１１）側の穴（１２ａ１）に対して少なくとも上
下動可能に挿通された係合体（４１）と、前記スライド
シャフト（２２）の軸心とは異なる軸心位置に設けら
れ、係合体（４１）に対して作動的に連結係合された電
動モータ（５１）とを具備し、電動操作時には、前記モ
ータ（５１）の駆動により、前記係合体（４１）が駆動
されて上下動し、これにより前記プランジャ（３１）が
上下動して液体の吸入及び吐出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手動操作及び電動
操作の何れでも任意に切り換えて行い得るハイブリッド
型ピペット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ピペットの操作方法は、大きく分類する
と、手動操作式（マニュアル式）と電動操作式の２種類
に分類される。手動操作式は構成が簡単で信頼性が高
く、吸引・吐出の速度が微妙にコントロールできること
により異なる容量及び異なる粘性の液体の分注において
も、精度が良く、かつ再現性に優れ、しかも安価である
ことから広く普及している。

【０００３】一方、電動操作式ピペットによれば、操作
において吸引・吐出の速度が微妙にコントロールするこ
とは難しいが、逆に言えば動作が一定で安定しており、
しかも長時間の使用においてもさして体力を必要としな
いという長所がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、手動操作式
ピペットによれば、手動操作式は個人差があり、安定し
た分注には訓練が必要である。又多数の検体を処理する
には体力が必要である。又単純分注を行うのみで種々の
機能が付属していないという問題点があった。

【０００５】又電動操作式ピペットは、手動操作式ピペ
ットにおける問題点は解決できるが、分注の微妙なコン
トロールが出来ず即ち決められた使用法以外の使用法は
困難であり、又製造コストが高く、又電池寿命の制約か
ら長時間の連続使用が出来ないという問題点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明になるハイブリッ
ド型ピペット装置の第１実施例は、ピペットケース（１
１）と、押釦（２３）操作により上下動するスライドシ
ャフト（２２）と、該スライドシャフト（２２）の下方
に配置されたプランジャ（３１）と、該プランジャ（３
１）を上方へ付勢するばね（３３、３４）と、該スライ
ドシャフト（２２）に同軸的に嵌合され、前記ケース
（１１）側の穴（１２ａ１）に対して少なくとも上下動
可能に挿通された係合体（４１）と、前記スライドシャ
フト（２２）の軸心とは異なる軸心位置に設けられ、係
合体（４１）に対して作動的に連結係合された電動モー
タ（５１）とを具備し、手動操作時には、前記押釦（２
３）の操作により、前記スライドシャフト（２２）及び
プランジャ（３１）が上下動して液体の吸入及び吐出を
行い、又電動操作時には、前記モータ（５１）の駆動に
より、前記係合体（４１）が駆動されて上下動し、これ
により前記プランジャ（３１）が上下動して液体の吸入
及び吐出を行うことを特徴とする。

【０００７】好ましくは、前記係合体（４１）は外周に
雄ねじを有する筒状外周ねじ体（４１）であり、かつ前
記ケース側の穴（１２ａ１）は雌ねじ穴であり、前記筒
状外周ねじ体（４１）が前記ケース側の穴（１２ａ１）
に螺合して挿通可能であり、該筒状外周ねじ体（４１）
は電動モータ（５１）により回転駆動されて前記雌ねじ
穴（１２ａ１）との螺合により上下方向に移動される。

【０００８】又は好ましくは、前記係合体（４１）は外
周の軸方向にラックを有するラック係合体であり、かつ
このラック係合体が前記ケース（１１）側の穴を嵌合挿
通しており、前記ラック係合体は前記モータ（５１）に
より駆動されるピニオンにより上下方向へ移動される。

【０００９】又好ましくは、前記モータ（５１）と前記
係合体（４１）との間に伝達ギヤ機構（５２）が設けら
れている。更に好ましくは、前記モータ（５１）は直流
モータであり、ブレーキ機構（６２）が設けられている
か。又は前記モータ（５１）はパルスモータである。

【００１０】更に、好ましくは、前記モータ（５１）を
駆動するための電池（１６）が更に設けられている。本
発明になるハイブリッド型ピペット装置の第２実施例
は、ピペットケース（１２）と、押釦（２３）操作によ
り上下動するスライドシャフト（２２）と、該スライド
シャフト（２２）の下方に配置されたプランジャ（３
１）と、該プランジャ（３１）を上方へ付勢するばね
（３３、３４）と、前記スライドシャフトと同軸的に設
けられた電動モータ（１０２）と、該スライドシャフト
（２２）に同軸的に嵌合され、かつ前記電動モータの中
心ねじ穴（１０２ａ）に上下動可能に挿通された筒状外
周ねじ体（４１）とを具備し、手動操作時には、前記押
釦（２３）の操作により、前記スライドシャフト（２
２）及びプランジャ（３１）が上下動して液体の吸入及
び吐出を行い、又電動操作時には、前記モータ（１０
２）の駆動により、前記筒状外周ねじ体（４１）が回転
駆動されて上下動し、これにより前記プランジャ（３
１）が上下動して液体の吸入及び吐出を行うことを特徴
とする。

【００１１】好ましくは、前記モータ（５１）は直流モ
ータであり、ブレーキ機構（６２）が設けられている
か、又は前記モータ（５１）はパルスモータである。更
に好ましくは、前記モータ（１０２）を駆動するための
電池（１６）が更に設けられている。

【００１２】本発明になるハイブリッド型ピペット装置
の第３実施例は、ピペットケース（１１）と、押釦（２
３）操作により上下動するスライドシャフト（２２、２
２ａ）と、該スライドシャフト（２２、２２ａ）の下方
に該スライドシャフトに対して一体的に上下動可能に配
置されたプランジャ（３１ａ、３１ｃ）と、前記スライ
ドシャフトと同軸的に設けられかつ雌ねじ穴（１０２
ａ）を有する電動モータ（１０２）と、該スライドシャ
フト（２２、２２ａ）に同軸的に嵌合され、かつ前記電
動モータの雌ねじ穴（１０２ａ）に上下動可能に螺合さ
れた筒状外周ねじ体（４１）と、該スライドシャフト
（２２、２２ａ）の所定位置と該筒状外周ねじ体（４
１）との間に介装され、該スライドシャフト（２２）及
びプランジャ（３１ａ、３１ｃ）を、該スライドシャフ
ト又はプランジャの所定部分が上記筒状外周ねじ体（４
１）の所定部分に当接するよう上方へ付勢する少なくと
も１つのばね（３３）とを具備し、手動操作時には、前
記押釦（２３）の操作により、前記スライドシャフト
（２２、２２ａ）及びプランジャ（３１ａ、３１ｃ）が
上下動して液体の吸入及び吐出を行い、又電動操作時に
は、前記モータ（１０２）の駆動により、前記筒状外周
ねじ体（４１）が回転駆動されて上下動し、これにより
前記プランジャ（３１ａ、３１ｃ）が上下動して液体の
吸入及び吐出を行うことを特徴とする。

【００１３】好ましくは、前記少なくとも１つのばね
（３３）は、該筒状外周ねじ体（４１）の前記モータ
（１０２）より上方へ突出した上端部と該スライドシャ
フト（２２、２２ａ）のケース（１１）内の上方部分と
の間に介装されている。しかしながら、これに限らず、
前記少なくとも１つのばね（３３）は、前記モータ（１
０２）より下方において、該筒状外周ねじ体（４１）の
所定部分と該スライドシャフト（２２、２２ａ）又はプ
ランジャ（３１ａ、３１ｃ）の所定部分との間に介装す
るようにしてもよい。

【００１４】好ましくは、前記スライドシャフト（２
２）及びプランジャ（３１ａ）は一体ものとして加工さ
れている。又好ましくは、前記スライドシャフト（２２
ａ）及びプランジャ（３１ｃ）は別部材として加工さ
れ、その一方を他方へねじ込み又はピン止め等により互
いに一体構成とされる。

【００１５】好ましくは、前記モータ（５１）は直流モ
ータであり、ブレーキ機構（６２）が設けられている
か、又は前記モータ（５１）はパルスモータである。

【００１６】

【作用】本発明の第１実施例によれば、次の作用があ
る。１つのピペットが手動操作式と電動操作式の両方で
切り換え使用できるので、手動操作式の場合の分注の微
妙なコントロールが可能であり、しかも電動操作式の場
合の安定した分注及び多数の検体の処理が可能となる。手動操作式と電動操作式を切り換えて兼用使用し得
るためには、１本の係合体を設けるのみでよい。電動モータとスライドシャフトとを異なる軸心に設
けているので、電動モータの回転にブレーキをかけるブ
レーキ機構及び電動モータの回転を減速する伝達ギヤ機
構等を容易に設けることが出来る。

【００１７】本発明の第２実施例によれば、上記及び
の作用以外に次の作用がある。電動モータとスライドシャフトとを同軸的に設けて
いるので、ピペット自体の太さを小さくして全体を小型
化し得る。

【００１８】本発明の第３実施例によれば、上記、
及びの作用以外に次の作用がある。特に、電動操作時に、外周ねじ体、シャフト及びプ
ランジャは互いの相対的構成が一定のままで下動するか
ら、シャフト及びプランジャ間に設けられたばねを圧縮
する力を及ぼす必要が何らないので、その分モータの駆
動トルクを小さくし得る。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明になるハイブリッ
ド型ピペット装置の第１の実施例の斜視図、図２はその
縦断面図である。

【００２０】各図中、１は、ハイブリッド型ピペットで
あり、大略、手動操作式の場合は、ケース１１の内部に
設けた押釦スライド組立体２１を手動により繰り返し所
定寸法ｐだけ下動させると、その都度該スライド組立体
２１とプランジャ３１が見かけ上一体に下動して、下方
のノズル部１３ｂに取付けたチップ８１からその都度所
定量の試料液体を吐出して分注を行う。又電動操作式の
場合は、電動モータ５１の作動によりケースに螺合した
筒状の外周ねじ体４１が回転駆動されて下動することに
より、上記手動操作式の場合と同じく、プランジャ３１
が外周ねじ体４１と見かけ上一体に下動して、同様にチ
ップ８１から試料溶液を吐出分注する。

【００２１】ケース１１は、大略、上側の樹脂製長円断
面の筒形ケース１２（中間棚部１２ａ、１２ｂ及び棚部
１２ａの貫通雌ねじ穴１２ａ１とを有する）と下側の樹
脂製筒形のシリンダ・ノズルケース１３とを取付けナッ
ト１４を介して互いに固着してなる。上側ケース１２の
上部に取付けたパネル及び電池収納用キャップ１５に
は、モータ駆動用の電池１６が設けられかつ上面操作パ
ネル１７にパワースイッチ１７ａ、速度調節スイッチ１
７ｂ、分注容量増大設定スイッチ１７ｃ及び分注容量減
少設定スイッチ１７ｄ及びこれらの状態を表示する液晶
画面１７ｅが設けられる。１８は主制御部（図６参照）
であり、又１９は電動操作時の吸引・吐出操作スイッチ
である。なお、電池１６は充電池でも乾電池でもよく、
或いは商用交流電源に接続したＡ−Ｄ変換器であっても
よく、又は電池及びＡ−Ｄ変換器の双方を備えて適宜切
り換え使用するようにしてもよい。

【００２２】押釦スライド組立体２１は、大略、スライ
ドシャフト２２の上部に押釦２３を取付けてなる。プラ
ンジャ３１は、大略、ケース１１内で上側ケース１２及
び下側シリンダ・ノズルケース１３をまたいで収納さ
れ、ケース１１内に固定的に収納されたばね受け３２と
の間に介装された１段目ばね３３により常時上方へ付勢
されて、最大容量設定時の初期状態では上側ケース棚部
１２ａ下面に当接している。又３４は２段目ばねで１段
目ばねの下方で上側及び下側ばね受け３５及び３６間に
介装されている。なお３７はプランジャ３１の外周に接
するＯリングである。

【００２３】４１は、その外周に雄ねじ４１ａを設けら
れた係合体としての筒状外周ねじ体（材料は例えば真
鍮）であって、スライドシャフト２２の外周に同軸的に
遊嵌的嵌合されかつ同時に上側ケース棚部１２ａの雌ね
じ穴１２ａ１に螺合貫通される。このとき図２に示す如
く、例えば外周ねじ体４１の下端が棚部１２ａの下面と
同一位置になるようにすると、後述する如く、液体の吸
入・吐出容量を最大に設定したことになる。即ち、図２
の構成が手動操作式及び電動操作式の何れの場合におい
ても液体の吸入・吐出容量が最大の場合の初期状態とな
る。なお、外周ねじ体４１の横断面の一部は軸方向に伸
びる切欠き部４１ｂ（図４参照）が形成され、この切欠
き部４１ｂを利用して後述する如く、伝達ギヤ機構５２
の第２ギヤ５２ｂと常時一体回転可能となる。

【００２４】なお、前記係合体の他の構成としては、上
記筒状外周ねじ体４１及び雌ねじ穴１２ａ１の構成以外
に、ピニオン−ラック機構を使用してもよい。その場合
は例えば、係合体は筒状外周ねじ体４１の替わりに長尺
体の外周に軸方向に伸びるラックを設けたラック係合体
とし、これをケース棚部１２ａの雌ねじ穴１２ａ１に替
わる単なる貫通孔に挿通させ、電動モータ５１に連結し
たピニオンを前記ラックに噛合させる。これによれば、
ピニオンの回転に伴いピニオン−ラック機構によりラッ
ク係合体が上下方向移動し得る。この場合のラック係合
体は筒状でもよいが必ずしもそれに限らず、断面コ字形
又はＣ字形又は単なる板状若しくは棒状でも良い。

【００２５】電動モータ５１は比較的大きなトルクを発
生し得る小型の直流モータであり、上側ケース１２内に
収納固定され、その出力回転軸５１ａに第１のギヤ５２
ａ及び上側クラッチ６２ａが同軸かつ一体回転可能に固
着される。なお、一般的な電動操作式ピペットではこの
種のモータとしてピペット内の液体の所定量吐出を制御
するための回転位置制御が容易なパルスモータを用いる
が、本発明では直流モータを用いる。その理由は、パル
スモータでは発生回転トルクが比較的小さいので後述す
る如く本発明における電動操作式操作時にばね３３、３
４（これらは本来手動操作式ピペット用にのみ必要なも
のである）を圧縮するような大きな負荷がかかると止ま
ってしまい実用的でないという不都合があるからであ
る。それゆえ、本発明では比較的大きなトルクを発生し
得る直流モータを用いるが、直流モータでは正確な回転
位置制御が出来ないので、図６に示す如くエンコーダ５
３を併用してモータ出力軸５１ａの回転位置を検出して
後述するブレーキ機構６２により強制的に正確な位置に
停止させるようにしている。しかしながら勿論大きなト
ルクを発生しうるパルスモータがあればそれをモータ５
１として使用し得ることは当然である。

【００２６】５２は伝達ギヤ機構で、互いに噛合する第
１ギヤ５２ａ及び第２ギヤ５２ｂからなる。第２ギヤ５
２ｂは図４及び図５に示す如く、その中心孔５２ｂ１が
外周ねじ体４１の外周に比較的緩く嵌合され、かつねじ
５３がそのハブ部５２ｂ２を貫通して切欠き部４１ｂに
当接するまでねじ込まれ、これにより第２ギヤ５２ｂ及
び外周ねじ体４１は常時一体回転し得る状態になる。な
お、切欠き部４１ｂは単なる平面でなく溝状にしてこの
溝にねじ５３が入り込む構成にしてもよい。第２ギヤ５
２ｂの実際の組立時には図２に示す如く、上側ケース１
２の１対の棚部１２ａ及び１２ｂ間に収納配置されて上
下動は不可能である。従って、電動モータ５１により第
２ギヤ５２ｂが回転するとき、外周ねじ体４１は第２ギ
ヤ５２ｂと一体回転する。そして、外周ねじ体４１がそ
の回転に伴いねじ穴１２ａ１との螺合により上下動する
が、その場合でも第２ギヤ５２ｂは上下方向には移動し
ない。なお、伝達ギヤ機構５２の伝達比はこの場合１：
１であるが、減速又は増速させてもよく又はギヤ以外に
スプロケット−チェーン機構等の他の機構を用いても良
い。

【００２７】６１はソレノイドで、同じく上側ケース１
２内に電動モータ５１に対向して収納固定され、その出
力上下動軸６１ａに下側クラッチ６２ｂが同軸的に固着
される。

【００２８】６２は電動モータ５１の動作終了時にモー
タ５１を速やかに停止させるためのブレーキ機構で、通
常時は互いに離間して対向するかみ合い式の上記上側ク
ラッチ６２ａ及び下側クラッチ６２ｂからなる。上側ク
ラッチ６２ａはこの場合周方向等分位置に８本のピン部
６２ａ１が設けられ、又下側クラッチ６２ｂは周方向等
分位置に８個の半径方向溝６２ｂ１が設けられる。従っ
て、ソレノイド６１が作動して下側クラッチ６２ｂが上
方へ移動すると相対的に各ピン部６２ａ１が各溝６２ｂ
１に係合して、上側クラッチ６２ａ即ち電動モータ５１
の回転動作を強制的に停止させる。なお、クラッチは上
記ソレノイドを使用したかみ合い式に限らず種々の他の
公知のクラッチを使用しうる。

【００２９】なお、７１はチップ８１を除去するための
エジェクタ機構で、エジェクタ釦７２を取付けたエジェ
クタシャフト７３及びエジェクタハウジング７４からな
り、エジェクタ釦７２を押し下げることにより、ハウジ
ング７４を押し下げて、使用済みのチップ８１を適宜除
去することが出来る。

【００３０】次に、上記ハイブリッド型ピペット１の操
作について説明する。最初に、吸入及び吐出容量の設定
について説明するが、この設定は手動操作式及び電動操
作式の何れの場合についても共通に、以下に述べる如く
操作パネル１７及び電動モータ５１を使用して行う。図
６において、パワースイッチ１７ａをオンにした後、速
度設定スイッチ１７ｂにより外周ねじ体４１（プランジ
ャ３１）の速度を設定し、かつ容量可変スイッチ１７ｃ
及び１７ｄを使用して吸引・吐出容量を設定する。この
信号はコンピュータを内蔵する主制御部１８へ送られて
処理された後に、電動モータ５１へ例えば正転方向に何
回転すべきかの信号を送る。従って、電動モータ５１が
正転方向へ所定数回転して、伝達ギヤ機構５２を介して
外周ねじ体４１及びプランジャ３１が図２の位置から予
め所定距離下動した初期位置に停止する。従って、プラ
ンジャ３１は吸入開始時にこの初期位置から下動開始し
て吸入後に再び初期位置へ復帰し、吐出時にはこの初期
位置から再び逐次下動して逐次吐出を行う。

【００３１】図７は、手動操作時において、外周ねじ体
４１の初期位置が最大高さ位置、即ち図２の場合と同じ
く外周ねじ体４１の下端が棚部１２ａの下面と同一面に
設定されたとき、即ち吸入容量が最大の場合を示す。又
図８は、手動操作時において、外周ねじ体４１の初期位
置が最大高さ位置より寸法ｄだけ下方の所定高さ位置に
設定されたとき、即ち吸入容量が中間程度の場合を示
す。（なお、図７及び図８では夫々、後述する如くプラ
ンジャ３１がすでにスライド組立体２１により押し下げ
られた吐出完了状態を示している）勿論、外周ねじ体４
１の初期位置を図８より更に下方位置へ設定することは
可能であるが図示を省略する。

【００３２】次に、容量設定後の吸引及び吐出操作を、
最初に手動操作式について説明する。図２の初期状態に
おいて、スライド組立体２１を押釦２３を押し下げるこ
とにより下動させて、図７の位置まで至らせる。次いで
この状態で、チップ８１の下端を試料に浸したままスラ
イド組立体２１を図２の位置へスライド復帰させること
により、シリンダ部１３ａ内に上記設定パネル１７で設
定した所望量（この場合最大容量）の液体が吸入され
る。

【００３３】続いて、スライド組立体２１を逐次下動さ
せることにより、チップ８１から逐次所定量の液体が吐
出されて分注が行われる。なお、スライド組立体２１の
下動動作は、プランジャ３１の下方段部３１ａがばね受
け３５に当接するまでは１段目ばね３３のみに抗して下
動するが、ばね受け３５に当接してからはチップ８１内
に残留した液を切るために２つのばね３３、３４に抗し
て下動する、いわゆる２段吐出を行う。

【００３４】次に、図８の手動操作式中間容量設定の場
合（即ち、外周ねじ体４１の下端が初期状態で棚部１２
ａ下面より寸法ｄだけ下方に位置する）も、全く同様の
動作であり、同図中では、スライド組立体２１が２段階
吐出を終えて下動限界に至った状態を示している。

【００３５】次に、図９及び上記図２により、電動操作
式吸入・吐出について説明する。図２の初期状態におい
て、モータ５１が正転方向へ回転駆動すると、伝達ギヤ
機構５２を介して外周ねじ体４１が所定方向へ回転す
る。従って、外周ねじ体４１はプランジャ３１と見かけ
上一体的に下動開始する。そして、プランジャ３１が、
例えば予め定めた図９の位置、即ちプランジャ下端部３
１ａがばね受け３５に丁度当接する位置に至ると、モー
タ５１が停止し、これにより、プランジャ３１も停止す
る。なお、勿論外周ねじ体４１及びプランジャ３１をも
う少し更に下動させることは可能である。又図９中、ス
ライド組立体２１は図２の初期状態より単に自重により
外周ねじ体４１に追随して下動している。

【００３６】次いで、チップ８１の下端を試料液体に浸
したまま、モータ５１を逆転方向駆動すると、今度は外
周ねじ体４１が逆方向に回転する。従って、外周ねじ体
４１は上動開始しプランジャ３１もばね作用により一体
的に上動する。そして、外周ねじ体４１及びプランジャ
３１が、図２の初期状態に復帰すると、モータ５１が停
止する。この場合、吸入する液体の粘度の大きさの程度
に応じて、粘度が大きい場合は操作パネル１７の速度設
定スイッチ１７ｂにより吸入速度を小さめに設定し、粘
度が小さい場合には吸入速度を大きめに設定すればよ
い。

【００３７】続いて、モータ５１が主制御部１８で予め
定めた所定量だけ正転方向へ回転駆動すると、外周ねじ
体４１が同じく所定方向回転して所定量だけプランジャ
３１と一体的に下動する。かくして、プランジャ３１が
逐次下動することにより、チップ８１から逐次所定量の
液体が吐出されて分注が行われ、最後に全量の吐出を完
了して図９の状態となる。

【００３８】この電動操作式の場合は、上記所定量の吐
出を終了してモータ５１が停止する都度、ブレーキ機構
６２が作動する。これは、モータ５１が直流モータでト
ルクが大きいため、電流が遮断された後も慣性回転して
余分な量の液体吐出を行うのを防止するためである。即
ちモータ５１の電流が遮断されたとき、主制御部１８よ
り同時にソレノイド６１が通電されてその出力軸６１ａ
が上動して、２つのクラッチ６２ａ１、６２ｂ１が係合
して、モータ５１の出力軸５１ａの回転を強制的に停止
させる。これにより、正確な液体吐出量を確保して精度
の良い分注を行いうる。

【００３９】次に、電動操作式の中間容量設定の場合
（即ち、図８の場合と同じく外周ねじ体４１の下端が初
期状態で棚部１２ａ下面より寸法ｄだけ下方に位置す
る）も、全く同様の動作であり、図示は省略する。

【００４０】次に、図１０乃至図１２により、本発明の
第２実施例を示す。各図中、図１乃至図９と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。この実施例の
ハイブリッド型ピペット１０１では、電動モータ１０２
は直流モータ（場合によってはパルスモータでもよい）
でピペットの軸心位置に配設され、外周ねじ体４１（図
４及び図５に示す切欠き部４１ｂは設けなくとも良い）
はスライドシャフト２２に同軸的に遊嵌されて、かつモ
ータ１０２の中心雌ねじ穴１０２ａに螺合しつつ挿通さ
れ、しかも上側ケース１２´の中間棚部１２ｃの孔１２
ｄを遊嵌的に挿通している。又図２の１つの吸入・吐出
操作スイッチ１９の代わりに、ケース１２´の側方に機
能を分担した２つの吸入スイッチ１９ａ及び吐出スイッ
チ１９ｂが設けられている。これによれば、電動モータ
１０２をピペット中心に設けているので、全体を小型化
できる。この場合、外周ねじ体４１は、モータ１０２の
回転子として回転し、その場合雌ねじ穴１０２ａとの螺
合により上下動する。

【００４１】その他の構成及び操作については、ブレー
キ機構が無い点、及び電動操作式の場合の吸入及び吐出
操作を２つの吸入・吐出操作スイッチ１９ａ、１９ｂに
分担した点以外は、第１の実施例の場合（図６中の操作
パネル１７、主制御部１８、エンコーダ５３の構成を含
む）と全く同様である。（勿論、ブレーキ機構を設けて
もよい）なお、図１０（図２に対応）は、手動操作式及
び電動操作式の双方の場合の吸入・吐出容量最大の場合
の初期位置を示す。又図１１（図７に対応）は手動操作
式でかつ吸入・吐出容量が最大の場合の、吐出完了時の
状態を示す。又図１２（図８に対応）は手動操作式でか
つ吸入・吐出容量が中間程度の場合（即ち、外周ねじ体
４１の下端が棚部１２ｃ下面より寸法ｄだけ下方へ設定
されている）の、吐出完了時の状態を示す。又図１３
（図９に対応）は、電動操作式の場合に吐出完了時の状
態を示す。

【００４２】図１４は、本発明のハイブリッド型ピペッ
ト装置の第３実施例であって、ピペット装置の初期位置
状態を示し、同図中、図１０と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。

【００４３】図１０に示す第２実施例のハイブリッド型
ピペット１０１においては、１段目ばね３３が、プラン
ジャ３１（即ちプランジャ側）及びばね受け３２（即ち
ケース側）間、つまり外周ねじ体４１の下方に配設され
且つシャフト２２及びプランジャ３１は別部材であっ
た。しかるに、第３実施例のハイブリッド型ピペット１
１１（図１４）では１段目ばね３３は、外周ねじ体４１
の上方においてシャフト２２に嵌合配設された１対のば
ね受け１１２ａ（即ちシャフト側）及び１１２ｂ（即ち
外周ねじ体４１側）間に介装され、且つシャフト２２及
びプランジャ３１ａは一体部材として加工されている。
又この場合、後述する如くモータ１０２の駆動トルクが
小さくて良いので、モータ１０２としてパルスモータを
採用しているから、ブレーキ機構は設けていない。しか
しながら、直流モータを用いる場合は図１０に示すよう
なブレーキ機構を設けるのが好ましい。

【００４４】従って、１段目ばね３３の付勢力により、
上方ばね受け１１２ａはシャフト２２に取付けたＥリン
グ１１３に当接しかつ下方ばね受け１１２ｂは外周ねじ
体４１上端部に当接する。同時に、この１段目ばね３３
の付勢力により、一体のシャフト２２及びプランジャ３
１ａは上方へ付勢されて、この場合プランジャ３１ａの
上端部が外周ねじ体４１の下端部及び棚部１２ｃ下面の
少なくとも一方に付勢的に当接している。（図１４参
照）なお、１段目ばね３３の配設位置は、外周ねじ体４
１の上方に限らず、該ねじ体４１下方に配置してもよ
く、要はばね３３を収納し得る空間を設けて外周ねじ体
４１側とシャフト２２ａ側又はプランジャ３１ａ側の各
所定部間にばね３３を介装するようにすればよい。

【００４５】その手動操作の場合は、図１０の第２実施
例の場合と同様であって、図１４の初期状態において、
スライド組立体２１及びプランジャ３１ａを、当初は１
段目ばね３３に抗して次いで両ばね３３、３４に抗して
下動させ、図１５の位置に至らせる。次いで、スライド
組立体２１が上方へ復帰すると、シリンダ部１３ａ内に
所望量（この場合最大容量）の液体が吸入される。

【００４６】続いて、スライド組立体２１を逐次下動さ
せることにより、逐次分注が行われ、この間スライド組
立体２１は、図１０及び図１１の場合と全く同様に、当
初は１段目ばね３３のみに抗して下動し、プランジャ３
１ａの下方段部３１ｂがばね受け３５に当接してから
は、２つのばね３３、３４に抗して下動する。なお、本
実施例の場合も、図８の場合と同様に、手動操作式で中
間容量設定を行い得る。

【００４７】次に、図１６により、電動操作式吸入・吐
出について説明する。図１４の初期状態において、モー
タ１０２が例えば正転方向駆動して、外周ねじ体４１が
所定方向へ回転する。従って、外周ねじ体４１は１段目
ばね３３のばね力によりシャフト２２及びプランジャ３
１ａに対して互いの相対的構成が一定のまま、即ち３つ
の部材４１、２２、３１ａが見かけ上一体構成のままで
下動開始する。そして、プランジャ３１ａが、例えば予
め定めた図１６の位置、即ちプランジャ下方段部３１ｂ
がばね受け３５に丁度当接する位置に至ると、モータ１
０２が停止し、これにより、プランジャ３１ａも停止す
る。（なお、勿論外周ねじ体４１及びプランジャ３１ａ
をもう少し更に下動させることは可能である。）次いで、チップ８１の下端を試料液体に浸したまま、モ
ータ１０２を逆転方向駆動すると、今度は外周ねじ体４
１が逆方向に回転する。従って、外周ねじ体４１は上動
開始するが、下動時と同様に、１段目ばね３３のばね力
により３つの部材４１、２２、３１ａが見かけ上一体構
成のままで上動する。そして、これら３つの部材４１、
２２、３１ａが、図１４の初期状態に復帰すると、モー
タ１０２が停止する。この場合も、吸入する液体の粘度
の大きさの程度に応じて、操作パネル１７の速度設定ス
イッチ１７ｂにより液体の吸入速度を可変設定し得る。

【００４８】続いて、モータ１０２が主制御部１８で予
め定めた所定量だけ正転方向へ回転駆動すると、外周ね
じ体４１が同じく所定方向回転して、３つの部材４１、
２２、３１ａが見かけ上一体構成のままで所定量だけ下
動する。かくして、プランジャ３１ａが逐次下動するこ
とにより、チップ８１から逐次所定量の液体が吐出され
て分注が行われ、最後に全量の吐出を完了して図１６の
状態となる。

【００４９】図１４乃至図１６の実施例によれば、図１
０乃至図１３の実施例に比して、手動操作式の場合はば
ね３３、３４の動作は実質的に同様であるが、電動操作
式の場合は、スライド組立体２１が上下動するとき常
に、３つの部材４１、２２、３１ａが見かけ上一体構成
のままで上下動するために１段目ばね３３に対して圧縮
力を何ら付与していない点が異なる。つまり、１段目ば
ね３３は、スライド組立体２１の初期状態（図１４）及
び下動限状態（図１６）間を通じて長さｍは一定であ
る。従って、この実施例によれば、モータ１０２の駆動
トルクを小さくし得る、換言すればモータをそれだけ小
型化し得、従って一般的に駆動トルクが比較的小さいパ
ルスモータの使用が可能になる。

【００５０】次に、図１７に、上記図１４の実施例の変
形例であるハイブリッド型ピペット１２１を示し、同図
中図１４と同一部分には同一符号を付す。この変形例で
は、シャフト２２ａとプランジャ３１ｃとが予め別部品
として構成され、組立時にシャフト２２ａ下端の雄ねじ
部２２ｂがプランジャ３１ｃの上端の雌ねじ部３１ｄに
対して、有底筒状カラー１２２を介在して螺合されて一
体化される。なお、シャフト２２ａ及びプランジャ３１
ｃの一体結合は上記ねじ式以外にピン打ち込み式等種々
の他の方法を採用可能である。これによれば、シャフト
２２及びプランジャが当初から一体のものに比して、ピ
ペット全体の組立作業が容易になる。その動作について
は、図１４の実施例と全く同様であるが、この場合はカ
ラー１２２の下端部１２２ａが図１４に示すプランジャ
３１の下方段部３１ａと同様の機能を果たす。

【００５１】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、次に示す
利点がある。１つのピペットが手動操作式と電動操作式の両方で
切り換え使用できるので、手動操作式の場合の分注の微
妙なコントロールが可能であり、しかも電動操作式の場
合の動作が安定した分注を行え、しかもさして体力を必
要としないので多数の検体の処理が可能となる。手動操作式と電動操作式を切り替え式に兼用させる
構成とするために、１本の係合体を設けるのみでよいの
で、構成がきわめて簡単である。電動モータとスライドシャフトとを異なる軸心に設
けているので、電動モータの回転にブレーキをかけるブ
レーキ機構及び電動モータの回転を減速する伝達ギヤ機
構等を容易に設けることが出来、応用性が広い。

【００５２】本発明の第２実施例によれば、上記及び
の利点以外に次の利点がある。電動モータとスライドシャフトと同軸的に設ける場
合には、外周ねじ体自体がモータの回転子を兼ねるの
で、構成を簡単化してコストを低減しうると共に、ピペ
ット自体の太さを小さくして全体を小型化しうる。

【００５３】本発明の第３実施例によれば、上記、
及びの利点以外に次の利点がある。特に電動操作時に、外周ねじ体、シャフト及びプラ
ンジャは互いの相対的構成が一定のままで下動するか
ら、シャフト及びプランジャ間に設けられたばねを圧縮
する力を及ぼす必要が何らないので、その分モータの駆
動トルクを小さくし得、モータ引いては装置全体の小型
化し得、且つモータを駆動する電池の寿命を長くし得
る。従って、電動モータとして、一般的に駆動トルクが
比較的小さいパルスモータの使用も可能になって応用範
囲が広くなり、且つブレーキ機構が不要になるので、一
層装置全体の小型化し得る。シャフト及びプランジャを別部材として作成した後
に組立てるようにすることにより、ピペットの組立作業
が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハイブリッド型ピペット装置の第１実
施例の斜視図である。

【図２】図１のピペット装置の初期位置状態の縦断面図
である。

【図３】図１のピペット装置の平面図である。

【図４】図１のピペット装置の筒状外周ねじ体の平面図
ある。

【図５】図１のピペット装置の筒状外周ねじ体の縦断面
図ある。

【図６】図１のピペット装置の制御回路を示すブロック
図である。

【図７】図１のピペット装置において、手動操作式でか
つ設定容量最大の場合の吐出完了状態を示す、図２に対
応する図である。

【図８】図１のピペット装置において、手動操作式でか
つ設定容量が中間程度の場合の吐出完了状態を示す、図
２に対応する図である。

【図９】図１のピペット装置において、電動操作式の場
合の吐出完了状態を示す、図２に対応する図である。

【図１０】本発明のハイブリッド型ピペット装置の第２
実施例であって、ピペット装置の初期位置状態の縦断面
図である

【図１１】図１０のピペット装置において、手動操作式
でかつ設定容量最大の場合の吐出完了状態を示す図であ
る。

【図１２】図１０のピペット装置において、手動操作式
でかつ設定容量が中間程度の場合の吐出完了状態を示す
図である。

【図１３】図１０のピペット装置において、電動操作式
の場合の吐出完了状態を示す図である。

【図１４】本発明のハイブリッド型ピペット装置の第３
実施例であって、ピペット装置の初期位置状態の縦断面
図である。

【図１５】図１４のピペット装置において、手動操作式
でかつ設定容量最大の場合の吐出完了状態を示す図であ
る。

【図１６】図１４のピペット装置において、電動操作式
の場合の吐出完了状態を示す図である。

【図１７】図１４のピペット装置の変形例のであって、
ピペット装置の初期位置状態の縦断面図である

【符号の説明】

１、１０１、１１１、１２１ハイブリッド型ピペット１１ケース１２ａ、１２ｂ、１２ｃ棚部１２ａ１，１０２ａ雌ねじ穴１６電池１７操作パネル１８主制御部１９（１９ａ、１９ｂ）吸入・吐出操作スイッチ２１押釦スライド組立体２２、２２ａスライドシャフト２３押釦３１、３１ａ、３１ｃプランジャ３３、３４ばね３２、３５、３６，１１２ａ、１１２ｂばね受け４１筒状外周ねじ体４１ｂ切欠き部５１、１０２電動モータ５２伝達ギヤ機構５２ａ、５２ｂギヤ６２ブレーキ機構６２ａ、６２ｂクラッチ（ブレーキ）７１エジェクタ機構８１チップ１１３Ｅリング１２２カラー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年５月２３日（２００１．５．２
３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】本発明になるハイブリッド型ピペット装置
の第３実施例は、ピペットケース（１１）と、押釦（２
３）操作により上下動するスライドシャフト（２２、２
２ａ）と、該スライドシャフト（２２、２２ａ）の下方
に該スライドシャフトに対して一体的に上下動可能に配
置されたプランジャ（３１ａ、３１ｃ）と、前記スライ
ドシャフトと同軸的に設けられかつ雌ねじ穴（１０２
ａ）を有する電動モータ（１０２）と、該スライドシャ
フト（２２、２２ａ）に同軸的に嵌合され、かつ前記電
動モータの雌ねじ穴（１０２ａ）に上下動可能に螺合さ
れた筒状外周ねじ体（４１）と、該スライドシャフト
（２２、２２ａ）の所定位置と該筒状外周ねじ体（４
１）との間に介装され、該スライドシャフト（２２）及
びプランジャ（３１ａ、３１ｃ）を、該スライドシャフ
ト又はプランジャの所定部分が上記筒状外周ねじ体（４
１）又はケースの所定部分に当接するよう上方へ付勢す
る少なくとも１つのばね（３３）とを具備し、手動操作
時には、前記押釦（２３）の操作により、前記スライド
シャフト（２２、２２ａ）及びプランジャ（３１ａ、３
１ｃ）が上下動して液体の吸入及び吐出を行い、又電動
操作時には、前記モータ（１０２）の駆動により、前記
筒状外周ねじ体（４１）が回転駆動されて上下動し、こ
れにより前記プランジャ（３１ａ、３１ｃ）が上下動し
て液体の吸入及び吐出を行うことを特徴とする。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピペットケース（１１）と、押釦（２３）操作により上下動するスライドシャフト
（２２）と、該スライドシャフト（２２）の下方に配置されたプラン
ジャ（３１）と、該プランジャ（３１）を上方へ付勢する少なくとも１つ
のばね（３３、３４）と、該スライドシャフト（２２）に同軸的に嵌合され、前記
ケース（１１）側の穴（１２ａ１）に対して少なくとも
上下動可能に挿通された係合体（４１）と、前記スライドシャフト（２２）の軸心とは異なる軸心位
置に設けられ、係合体（４１）に対して作動的に連結係
合された電動モータ（５１）とを具備し、手動操作時には、前記押釦（２３）の操作により、前記
スライドシャフト（２２）及びプランジャ（３１）が上
下動して液体の吸入及び吐出を行い、又電動操作時には、前記モータ（５１）の駆動により、
前記係合体（４１）が駆動されて上下動し、これにより
前記プランジャ（３１）が上下動して液体の吸入及び吐
出を行うことを特徴とするハイブリッド型ピペット装
置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、前記係合体（４１）は外周に雄ねじを有する筒状外周ね
じ体（４１）であり、かつ前記ケース（１１）側の穴は
雌ねじ穴（１２ａ１）であり、前記筒状外周ねじ体（４
１）が前記雌ねじ穴（１２ａ１）に螺合して挿通可能で
あり、該筒状外周ねじ体（４１）は電動モータ（５１）
により回転駆動されて前記雌ねじ穴（１２ａ１）との螺
合により上下方向に移動されることを特徴とするハイブ
リッド型ピペット装置。
【請求項３】請求項１に記載の装置において、前記係合体（４１）は外周の軸方向にラックを有するラ
ック係合体であり、かつこのラック係合体が前記ケース
（１１）側の穴を嵌合挿通しており、前記ラック係合体
は前記モータ（５１）により駆動されるピニオンにより
上下方向へ移動されることを特徴とするハイブリッド型
ピペット装置。
【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載の装置に
おいて、前記モータ（５１）と前記係合体（４１）との間に伝達
ギヤ機構（５２）が設けられていることを特徴とするハ
イブリッド型ピペット装置。
【請求項５】請求項１乃至４の何れかに記載の装置に
おいて、前記モータ（５１）は直流モータであり、ブレーキ機構
（６２）が設けられていることを特徴とする可変容量ピ
ペット。
【請求項６】請求項１乃至４の何れかに記載の装置に
おいて、前記モータ（５１）はパルスモータであることを特徴と
する可変容量ピペット。
【請求項７】請求項１乃至６の何れかに記載の装置に
おいて、前記モータ（５１）を駆動するための電池（１６）が更
に設けられていることを特徴とするハイブリッド型ピペ
ット装置。
【請求項８】ピペットケース（１１）と、押釦（２３）操作により上下動するスライドシャフト
（２２）と、該スライドシャフト（２２）の下方に配置されたプラン
ジャ（３１）と、該プランジャ（３１）を上方へ付勢する少なくとも１つ
のばね（３３，３４）と、前記スライドシャフトと同軸的に設けられかつ雌ねじ穴
（１０２ａ）を有する電動モータ（１０２）と、該スライドシャフト（２２）に同軸的に嵌合され、かつ
前記電動モータの雌ねじ穴（１０２ａ）に上下動可能に
螺合された筒状外周ねじ体（４１）とを具備し、手動操作時には、前記押釦（２３）の操作により、前記
スライドシャフト（２２）及びプランジャ（３１）が上
下動して液体の吸入及び吐出を行い、又電動操作時には、前記モータ（１０２）の駆動によ
り、前記筒状外周ねじ体（４１）が回転駆動されて上下
動し、これにより前記プランジャ（３１）が上下動して
液体の吸入及び吐出を行うことを特徴とするハイブリッ
ド型ピペット装置。
【請求項９】請求項８に記載の装置において、前記モータ（１０２）は直流モータであり、ブレーキ機
構が設けられていることを特徴とするハイブリッド型ピ
ペット装置。
【請求項１０】請求項８に記載の装置において、前記モータ（１０２）はパルスモータであることを特徴
とするハイブリッド型ピペット装置。
【請求項１１】請求項８乃至１０の何れか１項に記載
の装置において、前記モータ（１０２）を駆動するための電池（１６）が
更に設けられていることを特徴とするハイブリッド型ピ
ペット装置。
【請求項１２】ピペットケース（１１）と、押釦（２３）操作により上下動するスライドシャフト
（２２、２２ａ）と、該スライドシャフト（２２、２２ａ）の下方に該スライ
ドシャフトに対して一体的に上下動可能に配置されたプ
ランジャ（３１ａ、３１ｃ）と、前記スライドシャフトと同軸的に設けられかつ雌ねじ穴
（１０２ａ）を有する電動モータ（１０２）と、該スライドシャフト（２２、２２ａ）に同軸的に嵌合さ
れ、かつ前記電動モータの雌ねじ穴（１０２ａ）に上下
動可能に螺合された筒状外周ねじ体（４１）と、該スライドシャフト（２２、２２ａ）の所定位置と該筒
状外周ねじ体（４１）との間に介装され、該スライドシ
ャフト（２２）及びプランジャ（３１ａ、３１ｃ）を、
該スライドシャフト又はプランジャの所定部分が上記筒
状外周ねじ体（４１）の所定部分に当接するよう上方へ
付勢する少なくとも１つのばね（３３）とを具備し、手動操作時には、前記押釦（２３）の操作により、前記
スライドシャフト（２２、２２ａ）及びプランジャ（３
１ａ、３１ｃ）が上下動して液体の吸入及び吐出を行
い、又電動操作時には、前記モータ（１０２）の駆動によ
り、前記筒状外周ねじ体（４１）が回転駆動されて上下
動し、これにより前記プランジャ（３１ａ、３１ｃ）が
上下動して液体の吸入及び吐出を行うことを特徴とする
ハイブリッド型ピペット装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の装置において、前記少なくとも１つのばね（３３）は、該筒状外周ねじ
体（４１）の前記モータ（１０２）より上方へ突出した
上端部と該スライドシャフト（２２、２２ａ）のケース
（１１）内の上方部分との間に介装されていることを特
徴とするハイブリッド型ピペット装置。
【請求項１４】請求項１２又は１３に記載の装置にお
いて、前記スライドシャフト（２２）及びプランジャ（３１
ａ）は一体ものとして加工されていることを特徴とする
ハイブリッド型ピペット装置。
【請求項１５】請求項１２又は１３に記載の装置にお
いて、前記スライドシャフト（２２ａ）及びプランジャ（３１
ｃ）は別部材として加工され、その一方を他方へねじ込
み又はピン止め等により互いに一体構成とされることを
特徴とするハイブリッド型ピペット装置。
【請求項１６】請求項１１乃至１５の何れかに記載の
装置において、前記モータ（１０２）は直流モータであり、ブレーキ機
構が設けられていることを特徴とするハイブリッド型ピ
ペット装置。
【請求項１７】請求項１１乃至１５の何れかに記載の
装置において、前記モータ（１０２）はパルスモータであることを特徴
とするハイブリッド型ピペット装置。
【請求項１８】請求項１１乃至１７の何れかに記載の
装置において、前記モータ（１０２）を駆動するための電池（１６）が
更に設けられていることを特徴とするハイブリッド型ピ
ペット装置。