JP6376615B2

JP6376615B2 - 電動ピペット用充電器

Info

Publication number: JP6376615B2
Application number: JP2016513565A
Authority: JP
Inventors: 直人出雲; 小田切　努; 努小田切
Original assignee: A&D Co Ltd
Current assignee: A&D Co Ltd
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2018-08-22
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: WO2016030977A1; JPWO2016030977A1; EP3187266A1; TW201614921A; EP3187266A4; US20180214881A1; TWI602378B

Description

本発明は、電動ピペットを充電するための電動ピペット用充電器に関する。

ピペットまたはマイクロピペットと呼ばれる、手持ちで操作される液体分注装置（以下統一してピペットと称する）は、ピペット内部に備えた可動ピストンの移動による体積変化を空気のボリューム変化としてとらえ、空気のボリューム変化分相当の容積となる液体を、ピペット先端に装着されるピペットチップに吸引し吐出させる。

ピペットは、手動と電動の二種類が流通しており、うち電動ピペットは、電動ピペットの本体内部に内蔵された充電された蓄電池を利用することでコードレスで作動し、だれが操作しても一定の動きで液体を吸引・吐出できる安定した分注が可能となること、また、連続分注ができるので、サンプル数が多い場合など試薬を多数分注するときには早くかつ操作者の疲労を大幅に低減できるという利点がある。しかし、分注回数が多いと、多量な電気エネルギーを消費するので、充電が頻繁に必要となってくる。

例えば特許文献１には、充電用コネクタが電動ピペットの本体内部に内蔵され、この充電用コネクタにプラグを差込み電池を充電する方式が開示されている。また、特許文献２には、電動ピペットの本体内部に内蔵された充電用コネクタが電動ピペットの本体外部に露出した金属電極に接続され、この電動ピペット側電極を充電器の充電電極に接触させて電池を充電する方式が開示されている。

ここで、後者の方式は、充電器を利用して充電する方式であるが、ピペットは立てて保管するほうが試料液体によるピペット内部の汚染を防げるとの考えもあり、電動ピペットを吊り下げ状態で保持するスタンド形式（充電スタンド）が採用される。このような充電スタンドとして、電動ピペット一台を吊り下げる一台用、または電動ピペット複数台を吊り下げる複数台用などの形態が知られている（非特許文献１参照）。

特開平１０−２６３４２１号公報特開２０１３−１９５４３１号公報

ザルトリウス・ジャパン株式会社，"製品情報／電動ピペット"，［online］，［平成 26 年 7 月 24 日検索］、インターネット〈URL：http://www.sartorius.co.jp/biohit/products/e_eline/spec/>

上述のような充電スタンドは、電動ピペットがスタンドの設置面に接触しないように保持するために、アーム部を備えてスタンドの高さを３０〜４０ｃｍほどとする必要があり、また、電動ピペットが転倒しないように、スタンドのベース部を比較的大きな床面積に設定する必要がある。一方、ピペットがよく使われるバイオ関連の研究室や臨床検査の現場などでは、作業机上に多くの機器がひしめきあい、充電スタンドを配置する場所の余裕は無いのが一般的であり、充電スタンドの置き場所と充電の簡素化は相容れない問題となっている。また、上述のような充電スタンドは、卓上に設置する以外になく、また、予め規定された数のピペットしか充電することができない。

本発明は、従来技術の問題点に基づいて為されたもので、その目的は、設置自由度や拡張性を向上させた、電動ピペットに適した充電器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電動ピペット用充電器は、ピペット受け部と、前記ピペット受け部から前方に延びる左右アーム部と、前記電動ピペットの本体外部に露呈するピペット側電極と接触し前記電動ピペットの電池を充電する充電電極と、前記充電電極に電力を供給するための電源受給ポートと、を有し、前記ピペット受け部の背面を鉛直面とし、この面を固定部とすることを特徴とする。

この態様の電動ピペット用充電器によれば、左右アーム部およびピペット受け部で電動ピペットを吊り下げ保持し、ピペット受け部の背面がそのまま固定部とされる簡易な構成であるため、第１にサイズコンパクトに構成することができる。第２に、この態様の電動ピペット用充電器は、鉛直面である固定部を利用して、一般に普及している作業机、実験机、棚等の側面に対して取り付けることができるため、任意の場所に、空きのある空間に、自由度高く設置することができる。

上記態様において、好ましくは、前記電源受給ポートは、前記ピペット受け部の下面に設ける。すなわち、電源受給ポートをピペット受け部の下面に設定することで、ピペット受け部の前方に吊り下げて保持される電動ピペットと電源系ケーブルとが干渉しないことに加え、電動ピペットに付着した試料液体が電源受給ポートに撥ねかかるのを位置的に防ぐことができる。

上記態様において、好ましくは、前記ピペット受け部の下面には、前記電源受給ポートおよび電源中継ポートを設ける。これにより、ある一台の充電器の電源受給ポートと他の一台の充電器の電源中継ポートを中継ケーブルで接続し、充電器同士を直列的に接続することで、同時に複数台を充電することができるため、充電器に拡張性を持たせることができる。また、充電器の設置場所が商用電源の位置にしばられずに選択可能となる。

上記態様において、好ましくは、前記電源受給ポートおよび前記電源中継ポートはコネクタを備え、プラグ付きケーブルで接続可能とする。これにより、コネクタを利用し、プラグ付きケーブルで接続するだけでよいので、ユーザレベルで上記の拡張的使用が行える。

上記態様において、好ましくは、前記電源受給ポートおよび前記電源中継ポートは、下方に延出する囲い壁を有する。これにより、電動ピペットに付着した試料液体が電源受給ポートに撥ねかかるのを構造的に防ぐことができる。

上記態様において、好ましくは、前記電動ピペット用充電器は、上ケースおよび下ケースの上下構造で形成し、前記下ケースの外周部が前記上ケースの内周部に当接して、下ケースが上ケースに収容されるように形成する。電動ピペットは、電動ピペット用充電器に対し上方から装着されるため、この動作時に仮に電動ピペットに付着した試料液体が充電器に撥ねかかっても、上ケースに付着した液体は上ケースを伝いそのまま下方に垂れ落ちるため、充電器内部への液体の侵入を構造的に防ぐことができる。

上記態様において、好ましくは、前記ピペット受け部の上面には、通電状態を示す発光インジケータ部を有する。これにより、充電器上部の視認性の高い位置に、通電状態が示される。

本発明によれば、設置自由度や拡張性を向上させた、電動ピペットに適した充電器を提供することができる。

次に、本願発明の好適な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（充電器の構成）
図１は本発明の一実施形態に係る充電器１の前方斜視図、図２は充電器１の後方斜視図、図３は充電器１のコネクタ部を示す図、図４は充電器１の断面図（図１に示すＩＶ-ＩＶ線に沿う断面図）、図５は充電器１の分解斜視図、である。また、図１０は充電器１に対応する電動ピペットの一例である。

この充電器１は、図１０に示されるような、本体１０１の左右側面にピペット側電極１０２を備える電動ピペット１００を充電するための装置である。電動ピペット１００は、手持ちにより操作され、本体１０１の内部には、下方から順に、シリンダと、シリンダ内を上下方向に往復移動可能に挿入されたピストンと、ピストンに連結されピストンを上下方向に移動させるためのボールネジと、ボールネジを正逆いずれの方向にも回転駆動させるステッピングモータと、モータの上方位置（本体１０１の頭部）に電気ボードおよびモータや該電気ボードを駆動するための蓄電池１０３と、蓄電池１０３に接続された充電用コネクタが収容されており、この充電用コネクタがピペット側電極１０２に接続されている。

充電器１は、外観上は、ピペット受け部１１と、左アーム部１２と、右アーム部１３と、からなる。なお、本明細書では、充電器１の構成について、使用状態（図７や図８のように取り付けた状態）の体勢を基準に、上下左右および正面背面を述べる。

ピペット受け部１１は、矩形の筐体であり、その正面１１ｆは上から下にかけて広がるスカート状に形成され（図４も参照）、その背面１１ｂは鉛直面で形成されている（図２，図４も参照）。ピペット受け部１１の背面１１ｂは固定部１４となっている。この点は後述する。

図３等に示されるように、ピペット受け部下面１１ｄは、コネクタ部１５となっている。コネクタ部１５には、電源受給ポート１６および電源中継ポート１７が形成されている。電源受給ポート１６はピペット受け部下面１１ｄの右側に、電源中継ポート１７は左側に形成されている。ピペット受け部１１の上面１１ｕには、後述する発光インジケータ部２５が形成されている。

ピペット受け部１１の左右からは、ピペット受け部１１の前方に一対の左アーム部１２および右アーム部１３が延出形成されている。左アーム部１２および右アーム部１３は、電動ピペット１００の頭部を収容可能な程度に遠配置されている。左アーム部１２および右アーム部１３のいずれにも、その内側面に谷状の凹部１２ａおよび凹部１３ａが形成されており（図１，図３も参照）、凹部１２ａおよびの凹部１３ａの底部には、電動ピペット１００のピペット側電極１０２と接触させるための充電電極１８が露呈されている。

ピペット受け部１１の筐体内には、基板２０が配設されており、基板２０には後述する充電部２７の回路を形成する各種電子部品が実装されている。基板２０には、電源入力用の電源受給用コネクタ２２（ＵＳＢメス側コネクタ）および電源出力用の電源中継用コネクタ２３（ミニＵＳＢメス側コネクタ）が実装されている。基板２０にはＬ字型の金属配線体２１（図４で斜線にて図示）が圧接するように固定されており、この金属配線体２１が直接上ケース３１にネジ止めされて左アーム部１２および右アーム部１３へ延出し、充電電極１８を形成している。

電源受給用コネクタ２２および電源中継用コネクタ２３の先端側周部には、ピペット受け部下面１１ｄから下方に延出する囲い壁１９が形成されている（図３，図４も参照）。

電源受給用コネクタ２２および電源中継用コネクタ２３は、ピペット受け部下面１１ｄのコネクタ部１５に形成された、電源受給ポート１６および電源中継ポート１７となる。

電源受給ポート１６には、電源ケーブル３または中継ケーブル４が接続される。電源中継ポート１７には、必要に応じて中継ケーブル４が接続される。電源ケーブル３にはＡＣ／ＤＣアダプタ５が接続されており、充電器１は、ＡＣ／ＤＣアダプタ５を介して標準的な商用電源６から電力を需給可能である。また、充電器１は、一方が電源受給用コネクタ（ＵＳＢオス側コネクタ），他方が電源中継用コネクタ（ミニＵＳＢオス側コネクタ）となった中継ケーブル４を利用することで、他の充電器１と接続が可能である。この拡張的使用については後述する。

そして、以上の構成要素を有する充電器１は、図５に示すように、上ケース３１および下ケース３２の上下構造で形成されている。上ケース３１および下ケース３２は耐薬品性を備える樹脂で成形するのが好ましく、例えばＡＢＳやＰＰ等で形成されている。

下ケース３２は、ピペット受け部下面１１ｄと，囲い壁１９，１９と、左アーム部１２および右アーム部１３の下面の一部となる左右フック部３３，３３と、背面フック部３４と、を有する（背面フック部３４は図４も参照）。下ケース３２は、これらの構成要素を有するように、一体成形で形成されるのが好ましい。

上ケース３１は、ピペット受け部正面１１ｆと、背面１１ｂと、上面１１ｕと、左アーム部１２と、右アーム部１３と、を有する。上ケース３１の左アーム部１２および右アーム部１３の下面には、前述の左右フック部３３，３３を収容・固定するためのフック溝３５，３５が形成されている。上ケース３１のピペット受け部背面１１ｂには、前述の背面フック部３４とランス係合する係合孔３６が形成されている。上ケース３１のピペット受け部上面１１ｕには、発光インジケータ部２５を形成するための、光透過孔３７が形成されている（図２を参照）。発光インジケータ部２５は、後述するＬＥＤ２６の発光を光透過孔３７から透過させ、例えばピペット受け部上面１１ｕに透光部を有するラベル（図示せず）を貼り付けることで、光透過孔３７を密封して形成される。

また、上ケース３１の背面、すなわちピペット受け部背面１１ｂは、ピペット受け部上面１１ｕよりも上方に延出する立て壁状に形成されて、立て壁部３８を有しており（図１も参照）、上ケース３１の左右側面は、立て壁部３８から左アーム部１２および右アーム部１３にかけて側桁状に形成されている。立て壁部３８には、左右二箇所にネジ穴３９，３９が形成されている。上ケース３１は、これらの構成要素を有するように、一体成形で形成されるのが好ましい。

充電器１は、下ケース３２の左右フック部３３を上ケース３１のフック溝３５に固定して、下ケース３２の背面フック部３４を上ケース３１の係合孔３６に固定することで形成される。このとき、下ケース３２の外周部３２ｓは、周方向すべてが上ケース３１の内周部３１ｓに当接し、下ケース３２は上ケース３１に収容される形態となる（図５，図４も参照）。

次に、図６は充電器１の構成ブロック図である。充電器１は、前述した電源受給ポート１６、電源中継ポート１７、充電電極１８と、発光インジケータ部２５を構成するためのＬＥＤ２６と、充電部２７と、を有する。

充電器１は、標準一般的な商用電源６に対し、ＡＣ/ＤＣアダプタ５を有する電源ケーブル３を介して接続される。ＡＣ/ＤＣアダプタ５は整流回路を有し、直流の電力を電源受給ポート１６に供給する。電源受給ポート１６は充電部２７に接続され、充電部２７は充電電極１８に接続されている。充電電極１８は、ピペット側電極１０２と接触することで電動ピペット１００の蓄電池１０３と電気的に接続される。

充電部２７は、前述の直流の電力で充電されるコンデンサや充電電圧を制御するレギュレータ等を含む充電回路，ツェナーダイオード等を含む定電圧回路，出力回路を有している。また、充電部２７には、ＬＥＤ２６が並列接続されている。ＬＥＤ２６は、基板２０の所要の位置に実装されており、充電部２７が充電動作中に通電して発光し、電源側からの電力供給が無いときは通電されず発光しない。また、充電部２７には、電源中継ポート１７が並列接続されている。

（使用例１）
以上の構成からなる充電器１の好適な使用例を示す。図７は充電器１の第１の使用例を示す図である。

充電器１は、一般に普及している作業机、実験机、棚等の周側面ＴＳに対し、ピペット受け部１１の背面１１ｂを当接させ、両面テープまたはネジを用いて固定することができる。使用例１は両面テープで固定している。この状態で充電器１を電源ケーブル３で商用電源６と接続し、電動ピペット１００を、ピペット受け部１１および左右アーム部１２，１３で囲われた空間に対し上方から装着すると、電動ピペット１００の頭部がピペット受け部正面１１ｆの傾斜でスライド誘導され、ピペット側電極１０２が左右アーム部１２，１３の凹部１２ａ，１３ａに懸垂する状態となり、電動ピペット１００が充電器１に吊り下げ保持される。同時に、電動ピペット１００のピペット側電極１０２と充電器１の充電電極１８が電気的に接続され、充電が開始される。

本実施形態の充電器１は、充電部となる左右アーム部１２，１３およびピペット受け部１１で電動ピペット１００を吊り下げ保持し、ピペット受け部１１の背面１１ｂがそのまま固定部１４とされる簡易な構成であるため、サイズコンパクトに構成することができる。

また、充電器１は、鉛直面である固定部１４を利用して、一般に普及している作業机等の周側面ＴＳなど鉛直面を有する箇所に対して、容易に取り付けることができるため、設置自由度が高い。

また、充電器１は、ピペット受け部下面１１ｄにコネクタ部１５を設定したため、ピペット受け部１１の前方に保持される電動ピペット１００と電源ケーブル３や中継ケーブル４が干渉しないことに加え、電動ピペット１００に付着した試料液体が電源受給ポート１６や電源中継ポート１７に撥ねかかるのを位置的に防ぐことができる。さらに、電源受給ポート１６および電源中継ポート１７には囲い壁１９が形成されているため、電動ピペット１００に付着した試料液体が電源受給ポート１６や電源中継ポート１７に撥ねかかるのを構造的にも防ぐことができる。

また、充電器１は、上下構造を採用し、下ケース３２が上ケース３１に収容されるように形成したため、電動ピペット１００を装着する際に仮に試料液体が充電器１に撥ねかかっても、上ケース３１に付着した液体は上ケース３１を伝いそのまま下方に垂れ落ちる。この点からも、電源受給ポート１６や電源中継ポート１７を保護することができるとともに、充電器１の内部への液体の侵入も防ぐことができる。

また、充電器１は、充電がなされると、ピペット受け部上面１１ｕの発光インジケータ部２５が発光し、視認性の高い位置で、充電のＯＮ/ＯＦＦ状態を知らしめることができる。

（使用例２）
次に、図８は充電器１の第２の使用例を示す図である。充電器１は、電源受給ポート１６および電源中継ポート１７を有するため、充電器１，１´を直列接続することができる。よって、複数個の充電器１を同一の作業机等の周側面ＴＳに対し固定して、ある一台の充電器１の電源受給ポート１６と他の一台の充電器１´の電源中継ポート１７とを中継ケーブル４で接続している。これにより、（商用電源６等の供給電源の能力に応じて）同時に複数台の電動ピペット１００を充電することができる。

（使用例３）
また、図９は充電器１の第３の使用例を示す図である。使用例３では、複数個の充電器１を、汎用スタンドＧＳに対しネジ穴３９，３９を使用してネジ止め固定して、ある一台の充電器１の電源受給ポート１６と他の一台の充電器１´の電源中継ポート１７とを中継ケーブル４で接続している。使用例２と同様に、（商用電源６等の供給電源の能力に応じて）同時に複数台の電動ピペット１００を充電することができる。

また、充電器１は、使用例１〜３の形態が採れることにより、充電器１の設置場所は商用電源６の位置にしばられずに選択可能である。また、充電器１は、使用例２〜３の形態が採れることにより、それぞれ独立して充電機能を備える充電器１を、ユニット化して複数台の充電ステーションとして機能させることができるとともに、いずれか一台の充電器１が故障等しても、その一台の充電器１を取り外して別のものに交換すればよいため、充電器に拡張性を持たせることができ、利便性も高い。また、充電器１は、使用例２〜３の形態とするに当り、電源受給ポート１６および電源中継ポート１７はコネクタ（電源受給用コネクタ２２および電源中継用コネクタ２３）であり、これらに中継ケーブル４のプラグを挿入するだけでよいので、ユーザレベルで簡単に拡張機能を利用することができる。

なお、上述の充電器１の形状は一例であって、本発明の充電器１は、スタンド形式によらず、電動ピペット１００を充電・保持する構成的要素がそのまま固定部を有する点を特徴の一つとしている。本発明は、この点を維持して当業者の有する知識に基づいて種々の変形、例えばそれは電動ピペット１００の形状および電極位置に対応した改変が可能であり、それらは本発明に含まれるものである。また、充電器１は、ＡＣ/ＤＣアダプタ５と商用電源６を利用し、充電部２７が整流回路を持たない構成とすることで、よりサイズコンパクトに形成されているが、他の整流手段を用いることや充電器１の充電部２７が整流回路も含む形態も本発明の内容に含まれる。

本発明の一実施形態に係る充電器の前方斜視図同充電器の後方斜視図同充電器のコネクタ部を示す図同充電器の断面図同充電器の分解斜視図同充電器の構成ブロック図同充電器の第１の使用例を示す図同充電器の第２の使用例を示す図同充電器の第３の使用例を示す図電動ピペットの一例

１充電器
１１ピペット受け部
１１ｂピペット受け部背面
１１ｄピペット受け部下面
１１ｕピペット受け部上面
１２左アーム部
１３右アーム部
１４固定部
１５コネクタ部
１６電源受給ポート
１７電源中継ポート
１８充電電極
１９囲い壁
２５発光インジケータ部
３１上ケース
３２下ケース
１００電動ピペット
１０２ピペット側電極

Claims

電動ピペットを充電するための電動ピペット用充電器であって、
ピペット受け部と、
前記ピペット受け部から前方に延びる左右アーム部と、
前記電動ピペットの本体外部に露呈するピペット側電極と接触し前記電動ピペットの電池を充電する充電電極と、
前記充電電極に電力を供給するための電源受給ポートと、
電源中継ポートと、を有し、
前記ピペット受け部の背面を鉛直面とし、この面を固定部とし、
前記電源受給ポートおよび前記電源中継ポートは、前記ピペット受け部の下面に設けられ、
ある一台の前記電動ピペット用充電器の前記電源受給ポートを前記ある一台の電動ピペット用充電器の前記電源中継ポートからケーブルを介して他の一台の前記電動ピペット用充電器の前記電源受給ポートに電気的に接続可能であることを特徴とする電動ピペット用充電器。
前記電源受給ポートおよび前記電源中継ポートは、下方に延出する囲い壁を有することを特徴とする請求項１に記載の電動ピペット用充電器。
前記電動ピペット用充電器は、上ケースおよび下ケースの上下構造で形成され、前記下ケースは前記上ケースに収容されるよう形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の電動ピペット用充電器。
前記ピペット受け部の上面には、通電状態を示す発光インジケータ部を有することを特徴とする請求項３に記載の電動ピペット用充電器。