JP2010155223A - マイクロピペット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用中の誤作動を防止できるようにする。
【解決手段】ローレット式回転リングは、上部ローレットリング２０と、下部ローレットリング２１と、これら上下部ローレットリング２０、２１に挟着された中部ローレットリング２２とから構成されている。中部ローレットリング２２は、上下部ローレットリング２０、２１よりも太径に形成されていて、かつ、その刻み目が、ハウジング１８の相対向する左右一対の窓縁部１８ｂの少なくとも１の内側角部１８ｃに軽く係止されて、当該内側角部１８ｃと共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能するように構成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、マイクロピペット装置に係り、詳しくは、回転式デジタルメータと共通の軸部に嵌着されて、採取すべき液体の吸引採取量を調節設定するためのローレット式回転リングを備えてなるマイクロピペット装置に関する。

少量の試料液体を精確に計量して採取する簡易な器具として、例えば、特許文献１等に記載されているマイクロピペット装置が、従来から理化学分野や医科学分野等で多用されている。
図５は、特許文献１に記載のマイクロピペット装置の構成を概略的に示す外観構成であり、同図（ａ）は、ピペットチップが装着されている様子を示す図、同図（ｂ）は、使用後のピペットチップがはじき出される様子を示す図、また、図６は、同マイクロピペット装置の構成を部分的に分解して示す部分的分解図である。

同マイクロピペット装置は、図５及び図６に示すように、円錐台形状の先端部１ａを有し、該先端部１ａをピペットチップ２に抜取自在に差し込むことでピペットチップ２を連通状態で装着する中空構造のノーズコーン１と、このノーズコーン１に軸心を共通にして挿入されるピストンロッド３と、このピストンロッド３を上下動させることで、ノーズコーン１に連通状態で装着されたピペットチップ２に設定容量分に見合う液体を正確に吸引採取し、吸引採取した液体をピペットチップ２から例えば試験管等の他の容器に確実に排出（ブローアウト）して移し変えるためのピストンロッド駆動機構４と、該ピストンロッド駆動機構４の主要部を収納するハウジング５と、このハウジング５にノーズコーン１の後端部１ｂを接続するためのコネクティングナット６と、使用済みのピペットチップ２をノーズコーン１の先端部１ａから抜取除去するためのピペットチップ除去手段７とから概略構成されている。

上記ノーズコーン１は、液体を採取する際には、連通装着されたピペットチップ２内のエアを吸引する一方、液体を排出する際には、ピペットチップ２内にエアを送り込むためのエア通路を備えた中空シリンダ構成となっている。上記ピペットチップ２は、細く尖った先端開口部と、ノーズコーン１の先端部１ａに装着される後端開口部とを有している。ピペットチップ２は、マイクロピペット装置に連通装着されて使用され、使用後は、ピペットチップ除去手段７の作動により、マイクロピペット装置から抜取除去されて新しいピペットチップ２と交換され、これにより、マイクロピペット装置は、液体を連続的に吸引採取するにもかかわらず、汚染を回避できる。加えて、操作者は、ノーズコーン１から、使用後のピペットチップ２に触れることなく、ピペットチップ２を抜取除去できるので、操作者の汚染も防止できる。

次に、上記ピストンロッド駆動機構４は、ピペットチップ２内に吸引採取されるべき液体の容量を設定するための容量設定手段８と、ピストンロッド３を押し下げるためのプッシュボタン９と、押し下げたピストンロッド３を元の位置にまで押し上げるための圧縮ばね部材１０（図６）とを備えている。

上記容量設定手段８は、微量直読可能な三段ダイヤル式の図示せぬ回転式デジタルメータと、該回転式デジタルメータと共通の軸部に嵌着されて、採取すべき液体の容量（吸引採取量）を、ハウジング５の相対向する左右一対の窓５ａを通して、簡易かつ連続的に調節設定するためのローレット式回転リング（刻み目付きの回転リング）８ａとから概略構成されている。

上記ピストンロッド３は、互いに軸心を共通にする複数段の各種ロッド部材からなり、例えば、この例では、プッシュボタン９の押圧力を伝達するためのオペレーティングロッド３ａ、このオペレーティングロッドと連動された（デジタルメータの軸部たる）ダイヤルロッド３ｂと、このダイヤルロッドと協働して上下動することにより、設定容量分の液体をピペットチップ２内に正確に吸引する一方、ピペットチップ２から外部の容器に確実に排出するための吸引排出ロッド３ｃ等からなっている。

また、容量設定手段８には、液体吸引時、プッシュボタン９を比較的軽く押下すると、予め容量設定された位置でピストンロッド３を止める図示せぬ第１ストッパと、液体排出時、プッシュボタン９を比較的強く押圧すると、ピストンロッド３は第１ストッパを越えて押下され、ピペットチップ２内の液体を強制的に吐き出させた後、ピストンロッド３を止める図示せぬ第２ストッパとが設けられている。

上記圧縮ばね部材１０は、少なくとも、ピストンロッド３を第１ストッパから押し上げる（復元する）ための上ばね１０ａと、ピストンロッド３を第２ストッパから押し上げる（復元する）ための下ばね１０ｂとからなっている。

上記ピペットチップ除去手段７は、除去ロッド１１と、この除去ロッド１１の上端部に設けられ、ピペットチップ２を除去する際に指先で、除去ロッド１１を押し下げるための除去ノブ１２と、除去ロッド１１を元の位置に戻すバネ部材１３と、ノーズコーン１が挿通される管部を有し、ピペットチップ２を抜取除去するためのチップエジェクタ１４とから構成され、チップエジェクタ１４の上端部には、側方に突出する側方突起部１４ａが設けられていて、除去ロッド１１には、チップエジェクタ１４の側方突起部１４ａが着脱可能に係着されるチップエジェクタ係着部１１ａが設けられている。

上記除去ロッド１１は、例えば、長尺の金属等のロッド部材１５と、このロッド部材１５に固定され、上記チップエジェクタ係着部１１ａを有する例えば樹脂製の取付け部材１６とからなっている。上記取付け部材１６には溝部又は管部が設けられていて、溝部又は管部にロッド部材１５が嵌着又は嵌入されている。上記チップエジェクタ係着部１１ａは、例えば、取付け部材１６の下部に、チップエジェクタ１４の側方突起部１４ａが、軸まわりに回動することで、着脱可能に挿入されて係着される前面開口で後面閉塞の側方凹部を形成することで得られる。この側方凹部は、断面コ字状で、底面と、天井面と、壁面とを有している。ここで、ピペットチップ除去手段７を構成するバネ部材１３と除去ロッド１１の少なくとも上半分とは、ハウジング５内に収納されていて、チップエジェクタ係着部１１ａは、ハウジング５の外側下方に配設されている。

次に、上記構成のマイクロピペット装置の動作について説明する。
液体吸引動作時、まず、容量設定手段８のデジタルメータ（ダイヤル）を回して所望の値に容量設定する。次に、ノーズコーン１の先端部１ａをピペットチップ２に差し込んで、ピペットチップ２をマイクロピペット装置に装着する（図５（ａ））。この後、プッシュボタン９を図示せぬ第１ストップ位置にて停止するまで比較的軽く押し下げた状態でピペットチップ２の先端を液体の中に浸透させる。この後、プッシュボタン９をゆっくりと上昇復帰させると、ピペットチップ２内に設定容量分の液体が吸引される。次に、液体排出時は、プッシュボタン９を、第１ストップ位置を超え、図示せぬ第２ストップ位置にて停止するまで比較的強く押して液体を確実に吐き出させる（ブローアウト）。この後、ピペットチップ除去手段７の除去ノブ１２を押して、使用済みのピペットチップ２をはじき出す（図５（ｂ））。
特開２００８−１２４５６号公報

ところで、特許文献１に記載されているマイクロピペット装置では、容量設定量は、ローレット式回転リング８ａの回転操作量に応じて、回転式デジタルメータに表示されるものの、使用中に、ローレット式回転リング８ａのぶれに起因して、装置が誤作動する虞がある。すなわち、上記構成のマイクロピペット装置では、容量設定後、ローレット式回転リング８ａが外力（外的負荷）に対しても影響を受けて、勝手にぶれ、この結果、容量設定量が変動してしまう虞がある。操作者の意図に反して、容量設定量が勝手に変動すると、所望の容量分の液体を採取できなくなるので、不都合である。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ローレット式回転リングのぶれに起因する使用中の誤作動を防止することができるマイクロピペット装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、回転式デジタルメータと共通の軸部に嵌着されて、採取すべき液体の吸引採取量を調節設定するためのローレット式回転リングを備えてなるマイクロピペット装置に係り、前記ローレット式回転リングには、使用中の誤作動を防止するためのストッパ機能が設けられていることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のマイクロピペット装置に係り、前記ローレット式回転リングの刻み目が、ピペットハウジングの窓縁部に軽く係止されて、当該内側角部と共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能することを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、請求項１記載のマイクロピペット装置に係り、前記ローレット式回転リングの刻み目が、ピペットハウジングの窓縁部の少なくとも１の内側角部に軽く係止されて、当該内側角部と共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能することを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１記載のマイクロピペット装置に係り、前記ローレット式回転リングが、上下一対の第１、第２のローレットリングと、これら第１、第２のローレットリングに挟着された第３のローレットリングとからなると共に、該第３のローレットリングは、前記第１、第２のローレットリングよりも太径に形成されていて、かつ、その刻み目が、ピペットハウジングの相対向する左右一対の窓縁部に軽く係止されて、当該内側角部と共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１記載のマイクロピペット装置に係り、前記ローレット式回転リングが、上下一対の第１、第２のローレットリングと、これら第１、第２のローレットリングに挟着された第３のローレットリングとからなると共に、該第３のローレットリングは、前記第１、第２のローレットリングよりも太径に形成されていて、かつ、その刻み目が、ピペットハウジングの相対向する左右一対の窓縁部の少なくとも１の内側角部に軽く係止されて、当該内側角部と共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能することを特徴としている。

また、請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載のマイクロピペット装置に係り、前記第１、第２のローレットリングが、樹脂リングからなると共に、前記第３のローレットリングは、ゴムリングからなることを特徴としている。

また、請求項７記載の発明は、請求項２、３、４又は５記載のマイクロピペット装置に係り、前記刻み目のピッチが、前記回転式デジタルメータの最小目盛り刻みに対応していることを特徴としている。

また、請求項８記載の発明は、請求項２又は４記載のマイクロピペット装置に係り、前記ピペットハウジングの前記窓縁部には、前記刻み目に緩やかに嵌入できるストッパ突起が設けられていることを特徴としている。

また、請求項９記載の発明は、請求項３又は５記載のマイクロピペット装置に係り、前記ピペットハウジングの窓縁部のうち、前記内側角部には、前記刻み目に緩やかに嵌入できるストッパ突起が設けられていることを特徴としている。

この発明の構成によれば、ローレット式回転リングに、勝手には自然解除せず、指動（手動）では容易に解除できるストッパ機能が設けられているので、使用中の誤作動を防止できる。

この発明の好適な実施形態では、ローレット式回転リングの刻み目が、ハウジング（ピペットハウジング）の窓縁部の少なくとも１の内側角部に軽く係止されて、当該内側角部と共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能する構成となっている。

実施形態

図１は、この発明の一実施形態であるマイクロピペット装置の構成を概略的に示す外観構成であり、同図（ａ）は、ピペットチップが装着されている様子を示す図、同図（ｂ）は、使用後のピペットチップがはじき出される様子を示す図、図２は、同マイクロピペット装置の構成を部分的に分解して示す部分的分解図、図３は、同マイクロピペット装置の要部であるストッパ機能を備える容量設定手段の外観構成を拡大して示す外観構成拡大図、また、図４は、同容量設定手段のストッパ構造を示す概略断面図である。

同マイクロピペット装置は、図１及び図２に示すように、円錐台形状の先端部１ａを有し、該先端部１ａにピペットチップ２が抜取自在に嵌め込まれて装着される中空シリンダ構成のノーズコーン１と、このノーズコーン１に軸心を共通にして挿入されるピストンロッド３と、このピストンロッド３を上下動させることで、ノーズコーン１に連通状態で装着されたピペットチップ２に設定容量分に見合う液体を正確に吸引採取し、吸引採取した液体をピペットチップ２から試験管等の他の容器に確実に排出して移し変えるためのピストンロッド駆動機構１７と、該ピストンロッド駆動機構１７の主要部を収納するハウジング１８と、このハウジング１８にノーズコーン１の後端部１ｂを接続するためのコネクティングナット６と、使用済みのピペットチップ２をノーズコーン１の先端部１ａから抜取除去するためのピペットチップ除去手段７とから概略構成されている。なお、図１及び図２において、図５及び図６の構成部分と同一の各部には、同一の符号を付して、適宜、その説明を省略又は簡略化する。

上記ピストンロッド駆動機構１７は、ピペットチップ２内に吸引採取されるべき液体の容量を設定するための容量設定手段１９と、ピストンロッド３を押し下げるためのプッシュボタン９と、押し下げたピストンロッド３を元の位置にまで押し上げるための圧縮ばね部材１０（図２）とを備えている。

上記容量設定手段１９は、微量直読可能な三段ダイヤル式の図示せぬ回転式デジタルメータと、該回転式デジタルメータと共通の軸部に嵌着されて、採取すべき液体の容量（吸引採取量）を、ハウジング１８の相対向する左右一対の窓１８ａを通して、簡易操作で、正確かつ連続的に調節設定するためのローレット式回転リング（刻み目付きの回転リング）１９ａとから概略構成されている。

また、容量設定手段１９には、液体吸引時、プッシュボタン９を比較的軽く押下すると、予め容量設定された位置でピストンロッド３を止める図示せぬ第１ストッパと、液体排出時、プッシュボタン９を比較的強く押圧すると、ピストンロッド３は第１ストッパを越えて押下され、ピペットチップ２内の液体を強制的に吐き出させた後、ピストンロッド３を止める図示せぬ第２ストッパとが設けられている。

この形態のローレット式回転リング１９ａは、図３に示すように、上部ローレットリング（第１のローレットリング）２０と、下部ローレットリング（第２のローレットリング）２１と、これら上下部ローレットリング２０、２１に挟着された中部ローレットリング（第３のローレットリング）２２とから構成されている。ローレットリング２０、２１、２２の素材は、限定されないが、例えば、上下部ローレットリング２０、２１は、合成樹脂から成形されるのが好ましく、中部ローレットリングは、ゴム等の弾性重合体から形成されるのが好ましい。

ここで、上記中部ローレットリング２２は、ハウジング１８の相対向する左右一対の窓縁部（以下、ハウジング窓縁部ともいう）１８ｂ、１８ｂのうち、４箇所の内側角部１８ｃ、１８ｃ、…に当接される程度に、上下部ローレットリング２０、２１よりも太径に形成されている。具体的には、中部ローレットリング２２の刻み目２２ａ、２２ａ、…が、図４に示すように、左右一対のハウジング窓縁部１８ｂ、１８ｂのうち、４箇所の内側角部１８ｃ、１８ｃ、…に軽く係止される態様で位置決め当接されることで、中部ローレットリング２２とハウジング窓縁部１８ｂ、１８ｂの４箇所の内側角部１８ｃ、１８ｃ、…とが協働して、誤作動防止のための軽度ストッパとして機能するように構成されている。中部ローレットリング２２の刻み目２２ａ、２２ａ、…のピッチは、回転式デジタルメータの最小目盛り刻みに対応させるのが好ましいが、これに限定されない。なお、この明細書において、軽度ストッパとは、勝手には自然解除できないものの、操作者による僅かな指動（手動）で容易に解除できる程度の性能を備えるストッパを意味している。

なお、図４に示すように、ハウジング窓縁部１８ｂの内側角部１８ｃ、１８ｃ、…の断面形状としては、少なくとも、中部ローレットリング２２と当接係止する部位では、中部ローレットリング２２の刻み目２２ａ、２２ａ、…に緩やかに嵌入係止できる一方、円滑に係止解除できる構成とするために、突起（ストッパ突起）状に形成するのが好ましい。

次に、上記構成のマイクロピペット装置の動作について説明する。
液体吸引動作時、まず、容量設定手段１９のデジタルメータ（ダイヤル）を回して所望の値に容量設定する。次に、ノーズコーン１の先端部１ａをピペットチップ２に差し込んで、ピペットチップ２をマイクロピペット装置に装着する（図１（ａ））。この後、プッシュボタン９を図示せぬ第１ストップ位置にて停止するまで比較的軽く押し下げた状態でピペットチップ２の先端を液体の中に浸透させる。この後、プッシュボタン９をゆっくりと上昇復帰させると、ピペットチップ２内に設定容量分ちょうどの液体が吸引される。

この一連の操作中、ローレット式回転リング１９ａ（中部ローレットリング２２）とハウジング窓縁部１８ｂ、１８ｂの４箇所の内側角部１８ｃ、１８ｃ、…との協働によるストッパ機能が、不測の外的負荷（衝撃や振動）に起因するデジタルメータの目盛りぶれを阻止するため、使用中の誤作動が阻止される。加えて、上記ストッパ機能は、指動（手動）では容易に解除できるで、操作者は、手軽かつ円滑に容量設定操作を行うことができる。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述の実施形態では、ハウジング窓縁部１８ｂ、１８ｂの４箇所の内側角部１８ｃ、１８ｃにおいて、中部ローレットリング２２の刻み目２２ａ、２２ａ、…が係止されるようにしたが、必要に応じて、係止箇所を増減でき、要するに、ハウジング窓縁部の少なくとも１の内側角部に係止されるようにすれば、この発明の目的を達成することができる。また、ハウジング窓縁部の厚みが薄い場合には、ハウジング窓縁部自体に中部ローレットリングの刻み目が係止されるようにしても良い。

例えば、この発明は、シングルチャネル型に限らず、マイクロチャネル型にも適用できる。

この発明の一実施形態であるマイクロピペット装置の構成を概略的に示す外観構成であり、同図（ａ）は、ピペットチップが装着されている様子を示す図、同図（ｂ）は、使用後のピペットチップがはじき出される様子を示す図である。 同マイクロピペット装置の概略構成を部分的に分解して示す部分的分解図である。 同マイクロピペット装置の要部であるストッパ機能を備える容量設定手段の外観構成を拡大して示す外観構成拡大図である。 同容量設定手段のストッパ構造を示す概略断面図である。 特許文献１に記載のマイクロピペット装置の構成を概略的に示す外観構成であり、同図（ａ）は、ピペットチップが装着されている様子を示す図、同図（ｂ）は、使用後のピペットチップがはじき出される様子を示す図である。 同マイクロピペット装置の構成を部分的に分解して示す部分的分解図である。

符号の説明

１８ ハウジング（ピペットハウジング）
１８ｂ 窓縁部
１８ｃ 内側角部（ストッパ突起）
１９ａ ローレット式回転リング
２０ 上部ローレットリング（第１のローレットリング）
２１ 下部ローレットリング（第２のローレットリング）
２２ 中部ローレットリング（第３のローレットリング）
２２ａ 刻み目

Claims (9)

1. 回転式デジタルメータと共通の軸部に嵌着されて、採取すべき液体の吸引採取量を調節設定するためのローレット式回転リングを備えてなるマイクロピペット装置であって、
   前記ローレット式回転リングには、使用中の誤作動を防止するためのストッパ機能が設けられていることを特徴とするマイクロピペット装置。
2. 前記ローレット式回転リングの刻み目が、ピペットハウジングの窓縁部に軽く係止されて、当該内側角部と共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能することを特徴とする請求項１記載のマイクロピペット装置。
3. 前記ローレット式回転リングの刻み目が、ピペットハウジングの窓縁部の少なくとも１の内側角部に軽く係止されて、当該内側角部と共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能することを特徴とする請求項１記載のマイクロピペット装置。
4. 前記ローレット式回転リングは、上下一対の第１、第２のローレットリングと、これら第１、第２のローレットリングに挟着された第３のローレットリングとからなると共に、該第３のローレットリングは、前記第１、第２のローレットリングよりも太径に形成されていて、かつ、その刻み目が、ピペットハウジングの相対向する左右一対の窓縁部に軽く係止されて、当該内側角部と共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能することを特徴とする請求項１記載のマイクロピペット装置。
5. 前記ローレット式回転リングは、上下一対の第１、第２のローレットリングと、これら第１、第２のローレットリングに挟着された第３のローレットリングとからなると共に、該第３のローレットリングは、前記第１、第２のローレットリングよりも太径に形成されていて、かつ、その刻み目が、ピペットハウジングの相対向する左右一対の窓縁部の少なくとも１の内側角部に軽く係止されて、当該内側角部と共に、自然解除せず指動解除可能な軽度ストッパとして機能することを特徴とする請求項１記載のマイクロピペット装置。
6. 前記第１、第２のローレットリングが、樹脂リングからなると共に、前記第３のローレットリングは、ゴムリングからなることを特徴とする請求項４又は５記載のマイクロピペット装置。
7. 前記刻み目のピッチは、前記回転式デジタルメータの最小目盛り刻みに対応していることを特徴とする請求項２、３、４又は５記載のマイクロピペット装置。
8. 前記ピペットハウジングの前記窓縁部には、前記刻み目に緩やかに嵌入できるストッパ突起が設けられていることを特徴とする請求項２又は４記載のマイクロピペット装置。
9. 前記ピペットハウジングの窓縁部のうち、前記内側角部には、前記刻み目に緩やかに嵌入できるストッパ突起が設けられていることを特徴とする請求項３又は５記載のマイクロピペット装置。

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