JPH06134323A - ピペッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストン位置検出用のセンサを用いることな
く、ピストンの原点復帰を達成し、しかもピストンの復
動を確実に行なわせる。 【構成】 回転駆動源４に対してネジ軸５ａと、ネジ孔
５ｃが形成された連結部材５ｂとを介してピストン部材
３を連結することにより往復動を可能にし、往動方向に
おけるピストン部材３の移動限界位置をバネ２ｈにより
付勢された移動限界位置規制部材１ｅにより達成し、ネ
ジ軸５ａとネジ孔５ｃとのかみ込みを低減するととも
に、バネ２ｈの付勢力をピストン部材３を復動させる力
として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はピペッタに関し、さら
に詳細にいえば、被検溶液等の液体の分注、吐出を自動
的に行なうためのピペッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から化学反応、免疫反応等のための
被検溶液等の液体を分注し、あるいは吐出するためにピ
ペッタが使用されている。このピペッタには、操作者が
手動で操作する最も単純な構成のものと、駆動源を内蔵
し、駆動源を動作させるための動作指令を与えるだけで
上記分注、吐出を自動的に行なう高機能なものとがあ
る。

【０００３】後者のピペッタの構成の一例を図３を参照
しながら概略的に説明すると、シリンダ２４に対してラ
ック・ピニオン機構により進退されるピストン２２を有
しているとともに、シリンダ２５の内部所定位置にシー
ルリング５９を有しており、シリンダ２５の大径部にカ
ラー６０を装着することによりシールリング５９を位置
決めしている（特開平２−２９０２６０号公報参照）。
この構成を採用すれば、ピストン２２とシリンダ２５の
小径部の終端部にカラー６０により位置決めされたシー
ルリング５９により液密が達成できるので、ラック・ピ
ニオン機構によりピストン２２の移動量を正確に制御す
ることにより、対象液体の吸引量、吐出量を正確に制御
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−２９０２６
０号公報に記載されたピペッタは、ピストン２２を進退
させるためにラック・ピニオン機構を採用しているので
あるから、ピストン２２の移動軸とピニオンの駆動軸と
が必然的に９０°だけずれた状態で配置されることにな
り、駆動機構をも含むピペッタ全体として大型化するこ
とになる。

【０００５】このような不都合を解消するために、ラッ
ク・ピニオン機構に代えてボールネジ機構を採用するこ
とが考えられる。また、一層の小形化および構成の簡素
化を達成するために、ピストン２２の位置を検出するセ
ンサを省略することも考えられる。このような場合に
は、例えば、電源投入時におけるピストンの位置を検出
することが不可能であるから、ボールネジ機構を動作さ
せることによりピストンを一方の移動限界位置（通常は
シリンダに侵入する方向の移動限界位置）まで移動させ
ることにより初期設定（原点検出）を行なうことにな
る。

【０００６】そして、この初期設定動作を行なうと、ボ
ールネジ機構を構成する雄ネジ部材と雌ネジ部材とが強
くねじ込まれた状態になってしまい、上記初期設定から
のピストンの復動をスムーズに達成できなくなってしま
う可能性がある。このような不都合を解消するために
は、十分に大きい駆動力を得ることができる駆動源を用
いればよいが、初期設定時のためだけに必要以上の定格
の駆動源を採用することは、ピペッタとしてはオーバー
スペックになってしまい、また、必要以上に電力等を消
費することになってしまう。

【０００７】以上にはボールネジ機構を採用した場合に
ついてのみ説明したが、ボールネジ機構以外の駆動力伝
達機構を採用した場合であっても同様の不都合が生じる
可能性がある。

【０００８】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、全体として小形化できるとともに構成を
簡素化でき、しかも常にシリンダをスムーズに進退させ
ることができるピペッタを提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項１のピペッタは、移動制限部材として、ピ
ストン部材の移動限界位置近傍においてピストン部材と
移動制限部材との強圧接を阻止する弾性部材を含むもの
を採用している。請求項２のピペッタは、弾性部材とし
て、シリンダ部材のピストン部材貫通側端部に設けられ
たシール部材の押圧部材を兼ねるものを採用している。

【００１０】

【作用】請求項１のピペッタであれば、初期設定等を行
なうために、駆動力伝達機構を介して駆動源によりピス
トン部材を移動限界位置まで往動させた場合に、弾性部
材によりピストン部材と移動制限部材との強圧接が阻止
されるのであるから、強圧接に起因する駆動力伝達機構
等のロック状態が発生することを未然に防止でき、移動
限界位置への移動後における所望位置へのスムーズな移
動を達成できる。したがって、ピストンの位置を検出す
るための機構を有していないピペッタに適用した場合
に、移動限界位置への移動によりピストンの原点復帰を
達成でき、その後、ピストンの往復移動距離を制御する
だけで液体の吐出量、吸引量を正確に制御できる。ま
た、ロック状態の発生を未然に防止できるとともに、復
動時に弾性部材が復動を補助する力を与えることができ
るので、必要以上に大出力の駆動源を採用する必要がな
くなり、ピペッタ全体として小形化できるとともにコス
トダウンを達成できる。

【００１１】請求項２のピペッタであれば、弾性部材
が、シリンダ部材のピストン部材貫通側端部に設けられ
たシール部材の押圧部材を兼ねているのであるから、シ
ール部材の押圧部材を特別に設ける必要がなくなり、シ
リンダ部材の液密を阻害することなく構成の簡素化を達
成できる。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１はこの発明のピペッタの一実施例を示す
中央縦断面図であり、ケーシング１の先端部にシリンダ
部材２が設けられてあるとともに、先部がシリンダ部材
２の内部空間内に位置する状態で進退されるピストン部
材３が設けられてある。また、ケーシング１の基部寄り
所定位置に設けられた回転駆動源４の原動軸４ａに連結
されたネジ軸５ａと、ピストン部材３の基部に連結され
た中空の連結部材５ｂの所定位置に形成されたネジ孔５
ｃとを螺合して、回転駆動源４の回転方向に対応させて
ピストン部材３を進退させるよう構成している。

【００１３】上記シリンダ部材２は、ケーシング１から
突出する先端部が小径筒部２ａであるとともに、小径筒
部２ａの先端部に、先端がさらに小径に形成されたノズ
ル部材２ｂを有している。また、上記小径筒部２ａに続
く所定範囲がやや大径のシリンダ本体空間２ｃであり、
シリンダ本体空間２ｃに続く部分が段付大径部分２ｄで
あり、最も後端部分の内径が最も大径である。さらに、
少なくともシリンダ本体空間２ｃに対応する外面が先部
漸縮状のテーパ面２ｅに形成されている。さらにまた、
最も後端部分に外向きのフランジ２ｆが形成されてあ
る。また、段付大径部分２ｄのシリンダ本体空間２ｃに
最も近い位置に、バネ２ｈにより付勢された、Ｏリング
等からなるシールリング部材２ｇが設けられてある。

【００１４】上記ケーシング１は、互に取外し可能な基
部ケーシング１ａと先部ケーシング１ｂとを主要部とし
ており、基部ケーシング１ａの先端板部材１ｃの中央部
にシリンダ部材２の基部寄りを貫通させる孔が形成され
ているとともに、上記先端板部材１ｃとの間に上記フラ
ンジ２ｆを挟持する中空の位置決め部材１ｄが設けられ
ている。また、上記先端板部材１ｃの中央部にはピスト
ン部材３よりも大径の孔が形成され、一方の端部に外向
きフランジが形成され、かつピストン部材貫通孔が形成
された移動限界位置規制部材１ｅが上記先端板部材１ｃ
の孔に装着されている。上記移動限界位置規制部材１ｅ
は、外向きフランジがシリンダ部材側に位置する状態で
装着され、上記バネ２ｈの他方の端部と係合することに
よりシールリング部材２ｇの押圧を確実化しているとと
もに、ピストン部材３を移動させる連結部材５ｂの強圧
接を確実に阻止している。また、上記位置決め部材１ｄ
の後端部にパルスモータ等の回転駆動源４が装着されて
いる。さらにまた、先部ケーシング１ｂの内部にテーパ
状補助ケーシング１ｆの基部が収容され、バネ１ｇによ
りテーパ状補助ケーシング１ｆを後方に付勢してシリン
ダ部材２の位置決めを達成している。

【００１５】上記ネジ軸５ａと連結部材５ｂとは上記位
置決め部材の１ｄの中空部に位置しており、回転駆動源
４の回転方向に対応して連結部材５ｂが前進または後退
され、この結果、ピストン部材３が前進または後退され
る。尚、１ｈは回転駆動源４を制御するための電子素子
等が装着された回路基板である。また、１ｊはテーパ状
補助ケーシング１ｆを押圧する押圧部材であり、テーパ
状補助ケーシング１ｆを前進させることにより、被検溶
液等が付着したノズル部材２ｂを非接触で取外すことが
できる。この押圧部材１ｊの基部には、押圧操作部１ｋ
が設けられている。

【００１６】上記構成のピペッタの作用は次のとおりで
ある。この実施例のピペッタはピストン部材３の位置を
検出するためのセンサを有していないので、例えば電源
投入時点においてはピストン部材３の位置を検出するこ
とが不可能である。したがって、先ず、ピストン部材３
を前進させるべく回転駆動源４を動作させ、連結部材５
ｂを移動限界位置規制部材１ｅに圧接し、連結部材５ｂ
の前進が阻止された時点でピストン部材３の原点復帰
（絶対位置の検出）を達成できる（図２参照）。したが
って、その後は、回転駆動源４の回転方向および回転量
を制御することにより液体吸引量、液体吐出量を高精度
に制御できる。

【００１７】上述のようにピストン部材５の原点復帰を
達成した時点において、バネ２ｈによる付勢力が作用し
ている移動限界位置規制部材１ｅの影響でネジ軸５ａと
連結部材５ｂの所定位置に形成されたネジ孔５ｃとのし
め込みが軽減されているとともに、連結部材５ｂに対し
て復動方向に付勢力が与えられるのであるから、回転駆
動源４の出力を大きくしなくても、原点復帰後の連結部
材５ｂの復動を確実に達成できる。

【００１８】また、ピストン部材３の原点復帰が達成さ
れた後における液体の吸引、吐出については次のように
行なうことが好ましい。即ち、原点復帰達成位置を基準
として液体の吸引を行なうのではなく、原点復帰達成位
置から所定距離だけピストン部材３を復動させることに
より、ピストン部材３がスムーズに復動できる状態に
し、この位置を基準としてピストン部材３を所定距離だ
け復動させることにより液体の吸引量を正確に制御す
る。逆に、吸引された液体を吐出する場合には、ピスト
ン部材３をほぼ原点復帰達成位置まで往動させることに
より、上記基準位置までのピストン部材３の復動に伴な
って吸引された空気をも全て吐出し、吸引液体の全量を
確実に吐出できる。

【００１９】尚、この発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば、バネ２ｈによりシールリング部
材２ｇと移動限界位置規制部材１ｅとの付勢手段を兼用
する代わりに、それぞれに対する付勢部材を設けめるこ
とが可能であるほか、この発明の要旨を変更しない範囲
内において種々の設計変更を施すことが可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、ピスト
ンの位置を検出するための機構を有していないピペッタ
に適用した場合に、移動限界位置への移動によりピスト
ンの原点復帰を達成でき、その後、ピストンの往復移動
距離を制御するだけで液体の吐出量、吸引量を正確に制
御でき、また、ロック状態の発生を未然に防止できると
ともに、復動時に弾性部材が復動を補助する力を与える
ことができるので、必要以上に大出力の駆動源を採用す
る必要がなくなり、ピペッタ全体として小形化できると
ともにコストダウンを達成できるという特有の効果を奏
する。

【００２１】請求項２の発明は、請求項１の効果に加
え、シール部材の押圧部材を特別に設ける必要がなくな
り、シリンダ部材の液密を阻害することなく構成の簡素
化を達成できるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のピペッタの一実施例を示す中央縦断
面図である。

【図２】原点復帰達成状態を示す中央縦断面図である。

【図３】従来のピペッタの構成を概略的に示す中央縦断
面図である。

【符号の説明】

１ｅ 移動限界位置規制部材 ２ シリンダ部材 ２ｇ シールリング部材 ２ｈ バネ ３ ピストン部材 ４ 回転駆動源 ５ａ ネジ軸 ５ｂ 連結部材 ５ｃ ネジ孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動力伝達機構（５ａ）（５ｂ）（５
   ｃ）を介して駆動源（４）によりピストン部材（３）を
   往復動させ、ピストン部材（３）の往復動に応答してシ
   リンダ部材（２）内部からの液体の吐出、シリンダ部材
   （２）内部への液体の吸入を達成するとともに、ピスト
   ン部材（３）の往動方向の移動限界位置を移動制限部材
   （１ｅ）により規定するピペッタにおいて、移動制限部
   材（１ｅ）が、ピストン部材（３）の移動限界位置近傍
   においてピストン部材（３）と移動制限部材（１ｅ）と
   の強圧接を阻止する弾性部材（２ｈ）を含んでいること
   を特徴とするピペッタ。
2. 【請求項２】 弾性部材（２ｈ）が、シリンダ部材
   （２）のピストン部材（３）貫通側端部に設けられたシ
   ール部材（２ｇ）の押圧部材（２ｈ）を兼ねている請求
   項１に記載のピペッタ。