JP2003525740A - ホーム位置を位置決め、かつ維持するための機械式補助装置を備えるピペット - Google Patents

ホーム位置を位置決め、かつ維持するための機械式補助装置を備えるピペット

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JP2003525740A
JP2003525740A JP2001564896A JP2001564896A JP2003525740A JP 2003525740 A JP2003525740 A JP 2003525740A JP 2001564896 A JP2001564896 A JP 2001564896A JP 2001564896 A JP2001564896 A JP 2001564896A JP 2003525740 A JP2003525740 A JP 2003525740A
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plunger unit
plunger
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ライニン、ケネス
ホムバーグ、ウィリアム、ディー
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ライニン インストルメント、エルエルシー
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    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02Burettes; Pipettes
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Abstract

(57)【要約】 ピペット使用者が、ピペット本体(12)内にあって、ピペット・チップ(15)内へ吸引するべき液体中に直ちにそのチップを浸すことができる「ホーム」位置にプランジャ・ユニット(16)を位置決め、かつプランジャ・ユニットをその位置に維持するのを補助するために、プランジャ・ユニットに掛かる戻しばね力に対抗する機械的な力を生成する機械式補助装置(26)を具備する、噴出ばねを有しない手動排気式ピペット(10)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (背景) 本発明は、排気式(air displacement)手動ピペットに関し
、さらに詳細には、可動式プランジャと、ピペット使用者が直ちに所定容量の液
体を吸引できる「ホーム」位置を位置決め、かつその位置にプランジャを維持す
るのを補助する機械式補助装置とを具備する改良された手動ピペットに関する。
【0002】 例えば、米国特許第3,827,305号および第4,909,991号に、
市販の単一チャンネルの排気式手動ピペットが説明されている。このようなピペ
ットはそれぞれ、上向きにばね仕掛けのプランジャ・ユニットを収容する細長い
手持ち型ピペット本体を具備する。このプランジャ・ユニットは、その端部がピ
ペット本体の上端から延びる第1の、すなわち、上部ストップ位置の間で、ピペ
ット本体内を軸方向に移動自在に支持されている。ピペット使用者は、その親指
がプランジャ・ユニットの露出端上にあるようにピペット本体を把持する。プラ
ンジャ・ユニットに対する下方への親指の動きは、戻しばねの上向きの偏倚力に
対抗して、その上部ストップ位置から、ピペットに固定されたチップからすべて
の液体が排出される第2の、すなわち、下部ストップ位置まで、プランジャ・ユ
ニットを下向きに移動させる。ピペットでそれぞれの吸引操作を開始する度に、
ピペット使用者によってプランジャ・ユニットが戻されるプランジャ・ユニット
の「ホーム」位置は下部ストップ位置の近くにある。
【0003】 上記の特許に説明されている市販のピペットでは、ホーム位置が「ソフト」ス
トップによって画定されている。このような特許に説明されているように、ソフ
トストップは、プランジャ・ユニットがそのホーム位置に達すると作動される第
2の相対的に堅いばね機構をピペット本体内に備える。それに関連して、ここに
図4aで示されているように、ピペット使用者が、その親指でプランジャ・ユニ
ットの露出端を下向きに押すことによって、その上部ストップ位置から手動でプ
ランジャ・ユニットを動かすと、プランジャ・ユニットがさらに下向きに移動す
るのに対抗して第2のばねアセンブリが作動することに関連して、ピペット使用
者は、プランジャ・ユニットの動きに対する抵抗の増大を「感じる」ことができ
る。第2のばね機構が作動するのを使用者が感じるプランジャ・ユニットの位置
が、このプランジャ・ユニットのホーム位置を画定する。このホーム位置を越え
下部ストップ位置に向かってプランジャ・ユニットをさらに移動させると、戻し
ばねとこの第2ばね機構の組合せによる抵抗にあう。
【0004】 したがって、このような市販のピペットを使用して液体を分注する際、ピペッ
ト使用者は、プランジャ・ユニットの露出端の頂部上にその親指を載せてピペッ
ト・ハウジングを把持する。使用者によってプランジャ・ユニットに下向きに親
指による圧力が加えられると、戻しばねの力に逆らってプランジャ・ユニットが
上部ストップ位置から引き離される。この第1ストップ位置からプランジャ・ユ
ニットが引き離されている間、使用者が、プランジャ・ユニットを動かすのに必
要な下向きの力が増大し始めるのを感知することによって、プランジャ・ユニッ
トのホーム位置を探り出す。このように力が増大するのは、戻しばねと、一般に
「噴出」ばね機構と呼ばれる第2のばね機構に対抗してプランジャ・ユニットが
移動する結果である。プランジャ・ユニットを動かすのに必要な下向きの力が増
大し始めるのを正確に感知することは、ピペット使用者に多大な注意を要求する
微妙な操作である。したがって、その親指をプランジャ・ユニットの露出端の頂
部上に載せながら、使用者は、プランジャ・ユニットがホーム位置にあるのを非
常に注意深く感知し、次いでそれをホーム位置に維持する。実際上、分注作業に
関連する時間全体のかなりの部分が、ピペットによって吸引する液体中へピペッ
トから延びるチップを直ちに挿入できるホーム位置に、ピペット使用者がプラン
ジャ・ユニットを手動で維持することに費やされている。次いで、使用者は、そ
のチップを液体中に挿入しながら、ホーム位置から上部ストップ位置までプラン
ジャ・ユニットが戻る速度を手動で制御する。
【0005】 ピペットを正確にかつ繰返して操作するためには、ピペット使用者が、常にプ
ランジャ・ユニットを正確に同じホーム位置に持っていき、かつピペット使用者
が、毎回のピペット操作の度に繰り返し、プランジャ・ユニットが上部ストップ
位置に戻る速度を手動で制御することが重要である。それは、それぞれの反復操
作時に、同量の所望容量の液体をピペット・チップ内へ吸引するために必要であ
る。このようなピペットの手動操作が、操作の反復性が必須である一連の分注作
業の過程全般にわたって、ピペット使用者に実質的な肉体的および精神的緊張を
強いることを理解すべきである。極端な場合では、大量かつ長時間にわたる手作
業による分注作業に伴う肉体的な手および手首の疲労が、腱炎および心皮トンネ
ル症候群などの反復性疲労傷害の原因となりあるいは発症させる恐れがある。
【0006】 類似の肉体的および精神的ストレス問題は、プランジャ・ユニットのホーム位
置を画定するために様々な機構を具備する他の手動ピペットにも伴う。このよう
な様々な機構の例が、米国特許第4,041,764号およびドイツ特許出願第
239 539 A1号および第239 540 A1号に説明されている。特
に、米国特許第4,041,764号に磁気による移動止めが説明されていて、
それは上部ストップとピペット・ピストンのホーム位置との間で係合されている
が、戻しばねの力に逆らってホーム位置を越えてピストンを動かしたいとき、ピ
ペット使用者がプッシュ・ボタンに加える軸方向の力を増大させることによって
解除される。米国特許第4,041,764号のピペットの使用者が、そのピペ
ット・ピストン(プランジャ)を上部ストップ位置からホーム位置を通過して下
部ストップ位置まで移動させる際に、そのピストンに加えねばならない手の力が
ここに図4bで示してある。
【0007】 他方、ドイツ特許出願にはそれぞれ、上部および下部ストップに強磁性システ
ムを有する中空のピストン型ピペットが説明されている。下部ストップは、それ
を越えてピストンを動かすことができない、中空ピストンの「ハード」底付きス
トップである。この中空ピストン型ピペットの使用者は、中空ピストンのホーム
位置を画定する「ソフト」ストップを「感じる」必要がない。むしろ下部ストッ
プが中空ピストン型ピペットのホーム位置を画定する。したがって、この中空ピ
ストン型ピペットを操作する際、使用者は、そのピペット本体を把持し、作動ノ
ブに対して下向きに親指の力を加えることによって、その中空ピストンを下部ス
トップまで駆動するだけでよい。中空ピストン型ピペットの下部コーンに連結さ
れているチップ内へ液体を吸引するためには、使用者がその作動ノブを解放する
だけで、圧縮ばねによって中空ピストンを下部ストップから上部ストップまで移
動させることができる。上部および下部ストップの強磁性システムが、中空ピス
トンの開口を開閉するディスク・シールの動作を制御するように、磁化ロック部
材と相互作用する。例えば、下部ストップの強磁性システムの保持力が、ロック
部材の保持力よりも大きく、かつそのロック部材の軸方向の動きがストップによ
って制限されているので、第1のシリンダ・ピストン・システムが、外気に至る
通気チャンネルに通じる中空ピストンおよび穴部を介してピペット・チップの内
腔と連通するように、そのディスク・シールが、中空ピストン上のフランジから
持ち上がって離れ、中空ピストンの開口を開放する。
【0008】 上記の手動ピペットではすべて、ピペット使用者が、プランジャ・ユニットが
ホーム位置からその上部ストップ位置まで上向きに移動するのを制御することに
よって、ピペットのチップ内へ吸引するべき液体の中に直ちにチップを挿入する
ことができるホーム位置にピペット・プランジャ・ユニットを維持するために、
親指で一定の下向きの力を絶えず加える必要があることに注目するべきである。
【0009】 ピペット使用者による手動ピペットの反復および長時間操作に伴う肉体的およ
び精神的疲労を認識して、手動ピペットの操作に伴う肉体的および精神的疲労を
大幅に軽減し、かつピペット使用者がピペット・プランジャを物理的にホーム位
置に維持する必要性を排除するために、ピペット・プランジャがホーム位置に達
すると動作可能になるラッチ機構が最近開発され、本発明の譲受人へ譲渡された
米国特許第5,364,596号に説明および例示がなされている。米国特許第
5,364,596号に説明されているように、このラッチ機構は、戻しばねの
力に対抗して使用者がプランジャに対してどんな力も加えずに、プランジャをホ
ーム位置に解放可能に維持する。このような改良型の手動ピペットは、そのラッ
チ機構を解放すると、プランジャのホーム位置から上部ストップ位置まで、ピス
トンが戻る速度を自動的に制御する速度制御装置をさらに備える。
【0010】 ラッチおよび速度制御装置を具備するこのような改良型の手動ピペットは、手
動ピペット操作の反復性および確実性を向上させ、かつ操作の反復性が必須であ
るピペット使用者に対する肉体的及び精神的疲労を軽減するが、それらのピペッ
トは、単純なそれらの先行モデルよりも優れたこのような改良型の手動ピペット
の代償として価格の上昇に反映される、手動ピペットの製造コストを大幅に増加
させることになる。
【0011】 ごく最近では、簡素な構造でかつ製造コストが低い、操作の反復性が必須であ
る一連の分注作業の過程全般にわたってピペット使用者に対する肉体的および精
神的疲労を大幅に軽減する改良型の手動ピペットが開発されている。その手動ピ
ペットが、本発明の譲受人へ譲渡された米国特許第5,700,959号に説明
および例示がなされている。
【0012】 先に述べたように、従来の通常型手動ピペットでは、ピペット使用者は、戻し
ばねと、「ソフト」ストップを画定する相対的に強い「噴出」ばねとに対抗して
プランジャ・ユニットをその「ホーム」位置に維持するために、そのユニットに
対して相対的に強い下向きの親指による力を加えねばならない。しかし、特許第
5,700,959号に説明されている手動ピペットに関しては、プランジャ・
ユニットの「ホーム」位置を特定する際に、使用者が、プランジャ・ユニットの
下向きの動きに対抗する力が急増し始めるのを注意深く正確に感知する必要がな
い代わりに、また戻しばねおよび噴出ばねに対してプランジャ・ユニットをその
「ホーム」位置に維持するために、使用者が、手によって強い下向きの力を加え
る必要がない代わりに、特許第5,700,959号の手動ピペットは、磁石補
助機構を具備する。この磁石補助機構は、そのユニットがホーム位置に達しかつ
そこに留まると、戻しばねの力に対抗して下向きの磁気力を生成する。その磁気
力は、戻しばねによって生成される上向きの力よりも小さく、かつ特許第5,3
64,596号のように、プランジャ・ユニットをそのホーム位置にラッチで止
めてはいない。さらに正確に言えば、磁石補助装置によって生成される対抗力は
、(i)ピペット使用者がホーム位置を感知するのを補助するために、プランジ
ャ・ユニットがホーム位置に接近すると、それを動かすのに必要な下向きの力が
軽減することに反映されており、さらに(ii)ピペット使用者がプランジャ・
ユニットをそのホーム位置に維持するために加えねばならない手による力を軽減
する。それによって、磁石補助装置は、操作の反復性が必須である一連の分注作
業の過程全体にわたって、ピペット使用者に対する肉体的および精神的疲労を実
質的に軽減する。
【0013】 特許第5,700,959号に説明されている磁石補助機構は、製造が容易で
、コストが低く、かつ肉体的および精神的疲労に関して従来の手動ピペットに伴
う問題をかなり軽減するが、プランジャの移動範囲全般にわたって、特に、その
「ホーム位置」を位置決めして、磁石補助機構がプランジャ・ユニットをその位
置に維持するのを補助するように動作可能なその軸方向の移動領域において、完
全に手動による制御を行うことができるように要望するピペット使用者もいる。
本発明は、そのような要求を満足させるばかりでなく、プランジャ・ユニットの
「ホーム」位置を画定するために、噴出ばねまたはラッチ機構を必要としないま
たは利用しない手動ピペットを提供する。
【0014】 (発明の概要) 従来の通常型手動ピペットと同様に、本発明は、第1の、すなわち、上部スト
ップ位置から軸方向に移動自在に、内部に支持された戻しばねによって偏寄され
ているプランジャ・ユニットを有する手持ち可能なピペット本体を備える。従来
の手動ピペットに関するように、本発明のピペットを保持する使用者は、プラン
ジャ制御ノブを押して、戻しばねの上向きの力に逆らって第1ストップ位置から
、ピペット本体に固定されたピペット・チップ内に収容したすべての液体をその
チップから排出する第2の、すなわち、下部ストップ位置まで、プランジャ・ユ
ニットを下向きに移動させる。次いでピペット使用者は、戻しばねによってその
プランジャが下部ストップ位置近くの「ホーム」位置に戻ることができるように
する。この「ホーム」位置は、「ソフト」ストップによって画定されており、ピ
ペットによる連続的なそれぞれの吸引操作を開始するために、プランジャ・ユニ
ットが戻される始動位置である。従来の通常型の手動ピペットでは、ピペット使
用者は、戻しばねと、「ソフト」ストップを画定する相対的に強い「噴出」ばね
とに対抗して、プランジャ・ユニットを「ホーム」位置内に保持するように、そ
のユニットに相対的に強い下向きの親指による力を加えねばならない。特に、プ
ランジャ・ユニットが「ホーム」位置を越えて下向きに移動する場合はいずれも
、プランジャ・ユニットのこのような下向きの動きに対抗して強い上向きの力を
生成する「噴出」ばねが作動する。ピペット使用者は、プランジャ・ユニットが
「ホーム」位置に到達し、かつその位置にあることを使用者に知らせる、戻し力
の増え始めを感知または「感じる」。
【0015】 しかし、本発明のピペットは噴出ばねを具備しない。さらに、本発明に関して
は、プランジャ・ユニットの「ホーム」位置を特定する際に、使用者が、プラン
ジャ・ユニットの下向きの動きに対抗する力がまさに急増し始めるのを注意深く
感知する必要がない代わりに、また戻しばねおよび噴出ばねに対してプランジャ
・ユニットをその「ホーム」位置に維持するために、使用者が、手によって強い
下向きの力を加える必要がない代わりに、本発明のピペットは、機械式補助機構
を具備する。プランジャ・ユニットがホーム位置に達し、かつその位置に留まる
と、機械式補助機構が、プランジャによって、戻しばね力に対抗する機械的な力
に変換される横方向の力を生成する。その機械的な対抗力は、戻しばねによって
生成される上向きの力よりも小さく、プランジャ・ユニットがホーム位置に接近
すると、それを移動させるのに必要な下向きの力の相対的に小さな変化に反映さ
れ、したがってピペット使用者がホーム位置を感知するのを補助する。さらに、
機械式補助装置によって生成される対抗力は、ピペット使用者がプランジャ・ユ
ニットをホーム位置に維持するために加えねばならない手による力を軽減する。
それによって、機械式補助装置は、操作の反復性が必須である一連の分注作業の
過程全般にわたって、ピペット使用者に及ぼす肉体的および精神的疲労を軽減す
る。
【0016】 さらには、本発明のピペットには噴出ばねが備わっていないので、従来の市販
されているすべての排気式ピペットに関連する操作力の大部分が、本発明では取
除かれている。その力は、市販の排気式ピペットに一般的な強い噴出ばねに対抗
して、ピペットのチップからすべての液体を「噴出」するのに必要な、使用者が
生成する大きな下向きの力である。したがって、排気式ピペットに一般的な噴出
ばねが除去された簡素で相対的に低コストの構造を使用しているので、本発明は
、製造コストが少し増えるだけで、肉体的および精神的疲労に関して通常の手動
ピペットに伴う問題を大幅に軽減する。
【0017】 (発明の詳細な説明) 図1および図2を参照すると、本発明の排気式手動ピペットの好ましい形態が
例示され、符号10によって表されている。ピペット10は、好ましくはプラス
チック材から形成されたピペット本体12を備える。この本体12は、軸方向に
細長い、手持ち可能な形状をなし、液端14が、使い捨てのピペット・チップ1
5を受入れる本体12の下端に連続し、かつその下端から軸方向に延在している
。戻しばね18によって上向きに偏倚されているプランジャ・ユニット16は、
ピペット本体12内で、上部ストップ20と下部ストップ24の間を軸方向に移
動自在に支持されている。上部ストップ20では、プランジャ・ユニット16の
プランジャ34の拡大部33の上端がこの上部ストップと係合し、プランジャ・
ユニット16の上端部分が、制御ノブ22を受けるように、ピペット本体12の
上端から延びる。本体12および制御ノブ22は、ピペット使用者が本体12を
把持すると、その親指が制御ノブの上に延びて、使用者の親指の動きが、ばね1
8の作用に逆らって上部ストップ20から下部ストップ24までプランジャ・ユ
ニット16を下向きに移動させるように、そのプランジャ・ユニットに下向きの
力を加えるような形状になっている。下部ストップ24では、プランジャ・ユニ
ット16と一緒に移動可能な底部ストップ部材36が、ピペット本体12内で環
状肩部45と係合し、プランジャ・ユニットがピペット本体内をさらに下向きに
移動しないように制限する下部ストップを画定する。
【0018】 また機械式補助機構26が、(i)プランジャ・ユニット16の「ホーム」位
置を位置決め、(ii)絶えず上向きに掛かる戻しばね18のばね偏倚力に対し
て、プランジャ・ユニット16を「ホーム」位置に維持するのを補助するために
、ピペット本体12内に配置されている。
【0019】 注記すると、「ホーム」位置とは、ピペット10が、そのピペット10によっ
て採取するために、液体中にそのチップ15を浸け、続いて容器内へ分配する準
備が完了している、ピペット本体12内のプランジャ・ユニット16の軸方向の
位置である。その位置はまた、チップ15などの一連の使い捨てチップ内へ液体
を吸引しかつそこから液体を分配する反復ピペット操作時の、プランジャ・ユニ
ット16の戻し位置でもある。それに関連して、ピペット10は、1997年3
月25日に付与されかつ本発明の譲受人に譲渡された米国特許第5,614,1
53号に説明されている改良エジェクタなどのピペット・チップ・エジェクタ2
7を具備する。液体の分注作業で一般に実施されているように、それぞれのピペ
ット操作に続いて、ピペットによって分配された一連の液体試料による汚染を確
実に防止するために、使い捨てのチップがピペットから射出され、新しいチップ
と交換される。
【0020】 図1、図2および図3に示すように、機械式補助機構26は、戻しばね18の
上向きの力に対して反力を生成するように設計されている。この反力は、戻しば
ねによって生成される上向きの力よりも小さい。これに関連して、機械式補助装
置26の例示されているタイプでは、ピストン・ユニット16がその「ホーム」
位置に接近するときに、ピペット使用者が、ピストン・ユニットを移動させるた
めに加えねばならない下向きの手による力の僅かな増加と次に起こる減少として
、その反力を感知することが好ましい。代替的には、ピストン・ユニットを移動
させる下向きの手による力の僅かな減少または増加として、その反力が感知され
てもよい。ピペット使用者が感知する上述の力はいずれも、その使用者に「ホー
ム」位置への接近を知らせ、かつそのホーム位置を正確に特定するのを補助する
ものである。さらに、機械式補助装置26によって生成される反力は、ピペット
での反復操作時に、直ちにピペット・チップ15内へ液体を吸引することができ
るホーム位置にプランジャ・ユニット16を維持するために、ピペット使用者が
生成しなければならない手による力を実質的に軽減する。さらには、この機械式
補助機構26によって生成される反力は、戻しばね18によって生成される上向
きの力よりも小さいので、ピペット使用者は、プランジャ・ユニット16のホー
ム位置でも、またそのプランジャ・ユニットが、ホーム位置から上部ストップ位
置に向かって上向きに移動を開始するときも、ピペット本体12内のプランジャ
・ユニット16の位置を手によって制御し続ける。ピストン・ユニット16が、
ホーム位置から上向きまたは下向きの方向に移動を開始すると、本発明の手動ピ
ペットには噴出ばねが組込まれていないので、プランジャは、機械式補助機構2
6の作用を受けず、戻しばね18の上向きの作用のみを受けるだけである。これ
は、ピペット使用者が、ピペット・チップ15内へ液体を吸引するとき、プラン
ジャ・ユニットが上向きに移動する速度を完全に制御し続けることを意味する。
したがって、ピペット使用者は遥かに容易に、(i)一連の吸引操作の間、ピペ
ット・プランジャを正確に同じホーム位置に維持し、かつ(ii)手動ピペット
による連続的な吸引操作の間、同じ速度分布で、プランジャ・ユニットを上部ス
トップ位置まで戻すことができる。
【0021】 図1〜図3に例示されている機械式補助装置26を具備する本発明の手動ピペ
ットを操作する際に、ピペット使用者が生成することが必要な手による力の上述
の調節が、図4cに示されている。本発明によって提供可能な利点は、「ホーム
」位置を画定する「ソフト」ストップが具備されている従来技術の手動ピペット
に関連するプランジャ・ユニットの作動力を示す図4aおよび図4bのグラフと
、図4cを比較することによって理解することができる。図4cに示すように、
本発明の手動ピペットのプランジャ・ユニットが、その上部ストップ位置から移
動すると、ピペット使用者が生成するべき手による力は、戻しばね18に打ち勝
つことが必要な力であり、図4a、図4bおよび図4cのそれぞれにおいて80
で示されている。しかし、本発明の手動ピペットのプランジャ・ユニットが、そ
のホーム位置に接近すると、図1〜図3に例示した機械式補助装置26が、最初
は、手による力が僅かであるが次第に増大し、次いで「ホーム」位置に達するま
で、82で示されているように、手による力80が僅かであるが次第に低減する
ように反映する制御された反力を生成する。プランジャ・ユニットを「ホーム」
位置に維持するためには、ピペット使用者が83で示す軽減された力を加えるだ
けでよい。ピペット使用者が、ピペット10のチップ内の液体を「噴出」するこ
とを望む場合に限って、使用者は、戻しばね18に対して、84で示す下向きの
力を増大させて加える必要がある。しかし、上で指摘したように、本発明の手動
ピペットは噴出ばねを具備していないので、ピストン・ユニット16がホーム位
置から下向きに移動するとき、そのユニットに対して上向きの力を及ぼす、手動
ピペット10の唯一の要素は、戻しばね18だけである。これは、噴出を行う際
に、本発明のピペット10の使用者が生成する手による力は、戻しばねによって
生成される上向きの力を僅かに超える下向きの手による力であることを意味する
。その下向きの力が84で示されているが、図4aに示す従来の手動ピペットに
おいて噴出を行うのに必要な下向きの手による力よりも実質的に小さい。したが
って、図4cに明白に反映されていることは、(1)ピペット使用者に「ホーム
」位置への接近を知らせる、プランジャ・ユニットに対する手による力の軽減、
(2)図4aおよび図4bに示す従来技術の手動ピペットの操作に比べて、プラ
ンジャ・ユニットをホーム位置に維持するのに必要な手による力の軽減、および
(3)本発明のピペットの使用者が噴出を行うのに必要な手による力の大幅な軽
減である。
【0022】 さらに詳細に図1および図2を参照すると、プランジャ・ユニット16は、制
御ノブ22内のその上端と底部ストップ部材36内のその下端で終わる軸方向に
細長いプランジャ34を備える。部材36が、プランジャ34と一緒に軸方向に
移動可能な、液端14内のピストン38の上端に固定されている。戻しばね18
は、ピストン38を取囲み、上端が底部ストップ部材36の上端から外向きに延
在する環状フランジ52の下面51に乗っており、かつ下端がピストン38周り
の液端14の内側の肩部42上に着座させた液密シール41のシール止め40乗
っている。このように拘束されているので、戻しばね18は、ピストン38、部
材36、したがってプランジャ34に対して絶えず上向きの力を及ぼし、プラン
ジャ・ユニット16を上部ストップ20に向かって絶えず上向きに押圧し続けて
いて、上部ストップが、ピペットの本体12内で軸方向に調節可能な肩部44に
よって画定されている。
【0023】 図1および図2に最も適正に例示されているように、ピペット10内のプラン
ジャ・ユニット16の底部ストップ位置は、ピペット使用者によってプッシュ・
ボタン22に対して加えられる下向きの手による力に応じて、プランジャ・ユニ
ットが下向きに移動するとき、底部ストップ部材36の頂部にある、下部ストッ
プ24を画定する肩部45と係合するようになされている環状フランジ52によ
って画定されている。
【0024】 同様に、図1〜図3では、ピペット10に関して、プランジャ・ユニット16
の「ホーム」位置が機械式補助装置26によって画定されることが最も明白に例
示されている。それに関連して、機械式補助装置26の例示バージョンは、カム
48およびカム従動節54を備える。カム48がプランジャ34上にかつその拡
大部33の下方に位置すると共に、カム従動節54がハウジング12に固定され
たシリンダ50の内部側壁に固定されて、プランジャ・ユニット16を軸方向に
受ける。図1〜図3は、カム従動節54の例示バージョンが、シリンダ50から
プランジャ34に向かって内側に延在する管状ハウジング58内に取付けられ、
かつその内部に捕獲されている、ばね負荷ボール56を備える。そのボール56
の外表面は、プランジャ34に対向し、かつ通常はそれから離間されている。し
かし、ピペットから液体を分配するときに、プランジャ38がピペット使用者に
よって押下されると、このボールはカム48と係合し、かつそれに乗上げる。そ
れが生じると、ばね仕掛けのボール56がプランジャ34に対して横方向の力を
及ぼすが、その力は、図4cに示すように、プランジャが、先に説明した「ホー
ム」位置に接近し、かつその位置に達したことを使用者に知らせる、プランジャ
作動力の変化として反映される。特に、カム48の例示バージョンは環状スリー
ブ部材60を備えるが、その部材は、環の厚さが上端61から次第に増加し、次
いで減少して環状の凹み62を形成し、その後再び環の厚さが次第に増加し、次
いで減少して、スリーブの下端63で終端をなす。環状の凹み62内へ乗入れる
ボール56が、上に説明したように、プランジャがその「ホーム」位置内にある
ことを使用者に知らせる。
【0025】 図5a、図5b、図5c、図5dおよび図5eに、機械式補助機構26の様々
な実施形態が図示されている。図5aでは、カム従動節50は、シリンダ50の
内側に固定されているか、またはそのシリンダの内側を形成し、かつスリーブ6
1と同様な内面を有するカム48と係合するように、プランジャ34によって支
持されている板ばね部材64の形状である。図5bでは、板ばね部材64の形状
のカム従動節50が、先に説明したように、スリーブ61を備えるカム48の表
面に係合するように、シリンダ50の内側に固定されている。両方の実施形態で
は、凹み62を具備する表面61に乗上げる板ばね64が、プランジャ34に対
して横方向の力を及ぼすが、その力は、プランジャが「ホーム」位置に接近し、
かつその位置に達したことを本発明のピペットの使用者に知らせる、下向きプラ
ンジャ力の変化として反映される。
【0026】 図5c、図5dおよび図5eでは、機械式補助機構26が、図5aおよび図5
bのカムおよびカム従動節構造と多少似た移動止め機構を備える。例示されてい
るそれぞれの移動止め機構では、プランジャ34またはシリンダ50に達するば
ね押し部材が他方の上に乗り、それに対して横方向の力を及ぼし、さらに関連す
るピペットのプランジャの「ホーム」位置を画定する凹み内へ乗入れ、かつそこ
から乗出る。図5cでは、板ばね64が、プランジャ34から延在して、シリン
ダに乗って凹み62’内に進入するが、図5dでは、板ばね64が、シリンダか
ら延在して、プランジャに乗って環状の凹み62”内へ進入する。図5eでは、
先に説明かつ例示した(図3)ばね押しボール56が、ピストンの表面に乗って
凹み62”内へ進入する。
【0027】 細部では異なるが、機械式補助機構26の各実施形態で、先に説明したように
、使用者が「ホーム」位置にプランジャを位置決め、かつその位置にプランジャ
を維持することが補助されている。
【0028】 ここに本発明の特に好ましい実施形態を上で例示かつ説明してきたが、本発明
の趣旨から逸脱することなく、好ましい実施形態に変更および修正がなされ得る
ことを理解するべきである。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲のみ
によってその範囲が限定されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の機械式補助装置の一形態を含む、排気式手動ピペットの部分断面側面
図である。この手動ピペットは、そのピペットに具備されているプランジャ・ユ
ニットが上部ストップ位置、すなわち、始動位置の直下の位置で例示されている
【図2】 プランジャ・ユニットがそのホーム位置にあり、機械式補助装置が動作して、
ピペット使用者がプランジャ・ユニットをホーム位置に維持するのを補助してい
るところを示す、図1の手動ピペットの部分側面図である。
【図3】 図1および図2に例示した機械式補助装置の拡大断面側面図である。
【図4a】 ピペット使用者が、プランジャ・ユニットをその上部ストップ位置からそのホ
ーム位置へ、次いでその下部ストップ位置まで移動させる際に、プランジャ・ユ
ニットに対して加えねばならない作動力の大きさを示すグラフであって、標準の
手動ピペットに関連する作動力を示すグラフである。
【図4b】 ピペット使用者が、プランジャ・ユニットをその上部ストップ位置からそのホ
ーム位置へ、次いでその下部ストップ位置まで移動させる際に、プランジャ・ユ
ニットに対して加えねばならない作動力の大きさを示すグラフであって、米国特
許第4,041,764号に説明されているピペットに関連する作動力を示すグ
ラフである。
【図4c】 ピペット使用者が、プランジャ・ユニットをその上部ストップ位置からそのホ
ーム位置へ、次いでその下部ストップ位置まで移動させる際に、プランジャ・ユ
ニットに対して加えねばならない作動力の大きさを示すグラフであって、図1お
よび図2に例示した本発明の機械式補助装置を備える手動ピペットに関連する作
動力を示すグラフである。
【図5a】 本発明の手動ピペット内に具備することが可能な機械式補助装置の異なるバー
ジョンを例示する、図3に類似の拡大断面側面図である。
【図5b】 本発明の手動ピペット内に具備することが可能な機械式補助装置の異なるバー
ジョンを例示する、図3に類似の拡大断面側面図である。
【図5c】 本発明の手動ピペット内に具備することが可能な機械式補助装置の異なるバー
ジョンを例示する、図3に類似の拡大断面側面図である。
【図5d】 本発明の手動ピペット内に具備することが可能な機械式補助装置の異なるバー
ジョンを例示する、図3に類似の拡大断面側面図である。
【図5e】 本発明の手動ピペット内に具備することが可能な機械式補助装置の異なるバー
ジョンを例示する、図3に類似の拡大断面側面図である。
【手続補正書】特許協力条約第19条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年8月2日(2001.8.2)
【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
【補正の内容】
【特許請求の範囲】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定量の液体を反復して吸引および分配するための、ばね無
    し噴出(blow out)手動ピペット(10)であって、 手持ち可能なピペット本体(12)と、 第1のストップ位置から離れ、ホーム位置を通過して第2のストップ位置まで
    、ピペット使用者によって手動で下向きに移動される、ピペット本体内に取付け
    られたプランジャ・ユニット(16)であって、ホーム位置が、ピペット本体か
    ら延びるチップ(15)を液体中に浸すときに、チップ内へ所定量の液体を反復
    して吸引するための、プランジャ・ユニットの所定の始動位置であり、第2のス
    トップ位置が、ピペットによって実質的にすべての液体がチップから分配される
    、プランジャ・ユニットの終了位置である、プランジャ・ユニットと、 プランジャ・ユニット(16)が第1のストップ位置から離れて下向きに移動
    するのに対抗する上向きの力を生成するための、かつプランジャ・ユニットを第
    1ストップ位置まで戻すための、ピペット本体(12)内の戻しばね(18)と
    、 ピペット・ユニット(16)が第1ストップ位置から下向きに移動する際にホ
    ーム位置に達したとき、戻しばね(18)の上向きの力に対抗する機械的な力を
    生成するように動作可能であり、ピペット使用者がホーム位置にプランジャ・ユ
    ニットを位置決め、かつプランジャ・ユニットをその位置におよびピペット使用
    者の制御下に維持するのを補助する、機械式補助機構(26)とを備えるピペッ
    ト。
  2. 【請求項2】 機械式補助機構(26)がプランジャに対して横方向の力を
    及ぼすように、他方の凹み(48)内へ乗入れる、プランジャ・ユニットまたは
    ハウジングに固定された部材(54)を備える、請求項1に記載のピペット。
  3. 【請求項3】 機械式補助機構が、カム(48)およびカム従動節(54)
    を備える、請求項2に記載のピペット。
  4. 【請求項4】 機械式補助機構が、機械式移動止め機構(64、62’;6
    4、62”;56、62”)を備える、請求項2に記載のピペット。
JP2001564896A 2000-03-09 2001-02-28 ホーム位置を位置決め、かつ維持するための機械式補助装置を備えるピペット Abandoned JP2003525740A (ja)

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