(57)【要約】本発明は、電子式ピペットに関し、このピペットは、モータによって作動するピストン、制御システム、ユーザーインターフェース（1,2）、及びディスプレイ（3）を含む。制御システムは、少なくとも２つのピペット用の設定アレイを含み、各アレイは、全体の容量範囲にわたり作動する較正設定またはピペット機能設定等の少なくとも１つの設定を含んでいる。この設定は、所望の設定アレイがそれぞれの場合に使用するために選択可能であり、各設定アレイに対して変更できる。これは、ピペットがこれらの設定を個々に調整することなく、種々の使用目的に対して容易に使用することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによってシリンダ内で作動するピストンと、所定の容量範囲から選択された液体投与量がピペット内に吸引またはピペットから分配されるように、前記ピストンが所定の距離を移動できるようにする制御システムと、ユーザーインターフェース（1,2）と、該ユーザーインターフェース内に含まれるディスプレイ（3）と、を含む電子式ピペットであって、
前記制御システムは、少なくとも２つのピペット用の設定アレイを含み、各アレイは、全体の容量範囲にわたり作動し、かつ各設定アレイに対して個別に変更できる少なくとも１つの設定を含み、これにより、所望の設定アレイがそれぞれの場合に使用するために選択可能であることを特徴とする電子式ピペット。
【請求項２】
前記設定アレイは、較正設定又はピペット機能設定からなることを特徴とする請求項１記載のピペット。
【請求項３】
前記設定アレイは、ユーザーインターフェースのディスプレイ上に表示されたメニューによって変更でき、またユーザーインターフェース内に含まれる設定キーによっても変更できることを特徴とする請求項１または請求項２記載のピペット。
【請求項４】
前記設定アレイは、ロック機能を含み、このロック機能によって、前記設定アレイの使用または変更が制限されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のピペット。
【請求項５】
前記設定アレイは、ロック機能を含み、このロック機能によって、他の設定アレイの使用が制限されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピペット。
【請求項６】
所定の容量範囲から選択された液体投与量がピペット内に吸引またはピペットから分配されるように、ピストンがシリンダ内で所定の距離を移動できるようにする電子式ピペットのための制御システムであって、
少なくとも２つのピペット用の設定アレイが、互いに独立して、前記制御システム内に収容され、それぞれの設定アレイは、全体の容量範囲にわたり作動する少なくとも１つの設定を含み、これにより、所望の設定アレイが、それぞれの場合に使用するために選択可能であることを特徴とする制御システム。
のピペット。
【請求項７】
モータによってシリンダ内で作動するピストンと、所定の容量範囲から選択された液体投与量がピペット内に吸引またはピペットから分配されるように、前記ピストンが所定の距離を移動できるようにする制御システムと、ユーザーインターフェース（1,2）と、該ユーザーインターフェースに関連するディスプレイ（3）と、を含む電子式ピペットであって、
前記制御システムが、前記ピペットの使用又はその設定の変更を制限するロック機能を有することを特徴とする電子式ピペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の適量投与に使用するためのピペットに関し、電子的に動作する制御システムと、これに関連するユーザーインターフェースとを含んでいる。本発明は、特に、制御システムとユーザーインターフェースの動作に関係する。
【背景技術】
【０００２】
実験室内で液体投与のために用いられるピペットは、シリンダに接続されたチップ容器内に液体を吸引するために、シリンダ内で移動可能なピストンを有する。容量は、通常調整可能である。また、電気モータ及びこれに関連する制御システムによって、ピストが作動する電子式ピペットがある。しかし、ピストンを手動で作動させ、電子ディスプレイのみを有する電子式ピペットもある。電子式ピペットは、所望のピペット機能（たとえば、ダイレクトピペット動作またはリバースピペット動作）の選択、容量の設定、及び動作を実行するための命令を与えるためにユーザーインターフェースを有する。このユーザーインターフェースは、必要な設定の入力および機能の実行のために必要なスイッチを有する。ユーザーインターフェースは、ディスプレイに接続され、このディスプレイによって、容量及び他の必要なデータを表示することができる。ディスプレイは、また、制御システムにデータを入力するメニューを表示することもできる。
【０００３】
ピペットは、通常、ディスプレイ上で表示されたピストンストローク又は容量を設定可能にする較正機能を有し、投与される液体の容量が、最大限度の正確さで表示された容量に等しくなる。実際に、較正は、表示された容量でピペットにより投与された液量の重量を測ることを含む。液体は、通常、蒸留水であり、較正は、室温（２０〜２５℃）で実行される。通常の重量測定は、繰り返し実行され、この重量測定の平均値が計算される。較正は、一般的に、設定容量及び投与量が直線的に互いに依存していると考えて実行される。
【０００４】
投与量＝定数１・設定容量＋定数２                  （1）
定数１は、直線（straight line）の角度係数であり、定数２は、補正係数である。較正は、通常、製造段階において実行され、必要な場合、順次繰り返される。電気作動のピペットは、通常ステップモータを含み、複数のステップでピストンのストロークを決定し、そして、投与量を決定する。
【０００５】
較正は、上記公式に対応する定数と制御システムにおけるこれらの入力の計算を可能にしながら、２つの容量設定により得られる真の液量の重量を測ることによって、二重点較正として実行することが望ましい。このようなピペットとしては、たとえば、フィンピペット「Finnpipette」（登録商標）バイオコントロール（製造業者  サーモーエレクトロンオイ、フィンランド）がある。単一点較正は、定数２のみの補正を含んでいる。
【０００６】
また、公知のピペットとして、バイオヒット(Biohit)Ｅライン（製造業者  バイオヒット  フィンランド）が知られている。このピペットは、６つの異なる単一点の較正設定値が、メモリーにプログラムされている。各設定は、特定の固定容量及び所定のピペット動作機能を用いている。これらの特定のプログラム以外のプログラムに関して、同一の較正デフォルト設定が用いられる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
電子式ピペット、そのための制御システムが、今回発明された。
【０００８】
本発明の第１の目的によれば、全体の容量範囲にわたって動作する、少なくとも２つのピペット設定アレイがピペット制御システム内に収容される。その結果、所望の設定アレイが、必要な時に使用するために選択することができる。各設定アレイは、１つ以上の設定選択を有し、この選択は、好ましくは、各設定アレイにおいて同一である。設定アレイ内に含まれる設定は、たとえば、較正設定動作と、ピペット機能設定動作である。これは、使用目的が変更されるとき、そのたびにピペットを再調整することなく、残りの設定アレイに無関係に、所定の設定アレイ内で所定の使用目的として必要とされる設定を保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
添付の図面は、本発明の以下の記載に関連し、本発明のいくつかの実施形態に関係する。
本発明の第１実施形態における電子式ピペットにおいて、ピストンは、モータによって作動される。全体の容量範囲にわたって作動する少なくとも２つのピペット設定アレイは、ピペット制御システム内のユーザーインターフェースを介して保存することができる。望むときはいつでも所望の設定アレイを動作させることができる。これは、異なる使用目的に対して異なるプロファイルを作り出す。このプロファイルは、特定の目的及び直ぐに使用できるように調整される。複数のアレイの設定値は、各アレイに対して、すなわち、残りのアレイに無関係に変更することができる。特に有利な点は、全ての設定アレイは、同一の設定選択を有することである。
【００１０】
ユーザーインターフェースは、ディスプレイに接続されており、このディスプレイ上で、他のものの中で、容量及び他の必要なデータが表示される。ディスプレイは、制御システム内のデータ入力及び所望の設定アレイの作動を可能にするメニューを表示する。
【００１１】
設定アレイは、較正設定を含むことができる。この較正設定は、ここでは、特に設定アレイにのみ関係する。
【００１２】
ピペット内の所定のピストンストロークで投与される真の容量は、特に、次のファクターによって影響される。
−液体の特性、特に密度、粘性、揮発性、およびチップ材料への液体の粘着力
−温度及び圧力等の作動条件
−使用されるピペット機能
−投与量
−ピストン駆動速度
−液体が吸引された後、または液体が分配される時、チップを有する表面をスイープするかどうか等の処理方法
−使用者の個人的な習慣、たとえば、液体吸引中、液体表面に対するピペット位置（角度及び深さ）等の「ハンドライティング」
較正設定の計算は、設定容量及び投与量が直線依存性を有していると仮定して行うことができる。
【００１３】
較正は、測定によって得られ、かつディスプレイに表示された容量（通常、複数の測定値の平均値）に対応する真の容量を、制御システム内に供給する操作を含む。この制御システムは、較正設定値を計算してプロファイルに保存する。そして、最大限度の正確さで、表示された容量に等しい投与量を与えるように、ピストンストローク又は表示された容量が、この設定の下で投与中に補正される。このように、較正を実行する人は、設定値を計算する必要がなく、その結果、仕事量を減少させるとともに、計算間違えの危険を取り除く。
【００１４】
好ましい較正分解能は、0.1％未満であり、より好ましくは0.05％未満、更に、0.01％未満がより望ましい、この状況において、分解能は、ピペットの最大投与量に対して供給されるべき測定容量の正確さを意味する。低い較正分解能では、それに従って正確さがより低くなる。較正中、１つの単一容量が供給されると、補正は、補正ファクターのみ（公式１の定数２）によって計算されることが望ましい。角度係数は、変更されず、プリセット（実際には、１の値）されたままである。単一較正容量を用いると、容量は、使用される投与範囲の中心に選択されることが望ましい。しかし、較正は、複数の、特に２つの異なるセット容量によって測定される真の容量で実行されることが望ましい。この場合、較正接地地が上記公式で計算される。複数の容量は、可能なかぎり、全体の投与範囲を覆うように選択される。２つの容量が用いられると、１つの容量は、容量範囲の上限で選択され、他の容量は、容量範囲の下限で選択されることが望ましい。
【００１５】
所定の設定アレイの較正は、個々の場合に必要とされる、特定の液体、ピペットファンクション、使用者、または所定の条件に最適に適合させることができる。
通常、較正設定は、ピストンの移動距離を補正するのに役立つ。ステップモータによって駆動されるピペットにおいて、モータにおける複数ステップが適切に補正される。
【００１６】
設定アレイは、１つのピペット機能の設定を含む。種々の機能は、たとえば、以下のものを含む。
−ダイレクトピペット動作  これにより、所望の容量が吸引され、続いて分配される。
−リバースピペット動作  これにより、所望の容量より多い容量が吸引され、さらに、所望の容量が分配される。
−繰り返しリバースピペット動作  これにより、複数の連続するピペット動作が各ステップ間で完全にピペットを空にすることなく実行される。
−ステップピペット動作  これにより、吸引された容量を、複数の所望サイズの小さい部分に分配する。
−希釈機能  これにより、いくつかの液体が、ピペット内に吸引される。
−ダイレクトピペット動作及び混合機能  これにより、ペットの先端部が、液体表面下に保持され、液体が分配され、そしていくつかの連続的な吸引と分配の動作が実行される。
−ダイレクトピペット動作と計算機能  これにより、ピペット動作の計算が行われる。
−吸引機能  これにより、所望サイズのいくつかの連続した容量をピペット内に吸引することを可能にする。
−マニュアル機能  これにより、制御ボタンが押されている限り、ピペット内に液体が吸引される。この機能は、たとえば、容量を測定するために用いることができる。
【００１７】
ピペット機能は、容量またはピストン速度等の作動パラメータのデフォルト設定を含んでいる。
この設定アレイは、１つの名前を付けることができる。これは、所望の使用目的を記述した設定アレイを作る。この名前によって、それらが同一となるように、ピペットの個別化を可能にする。
【００１８】
設定アレイのデータ記憶装置のデータ及び設定アレイにおいて実行される人の名前等のアレイデータを保存することが可能である。
【００１９】
設定アレイは、また、設定アレイの変化又はピペットの使用の制限を可能にするロック機能を含むことができる。このロック機能は、１つ以上の設定アレイの設定の変更を妨げるように、正当と認められた人にのみ、設定を変更でき、一方、他の人は、設定アレイを用いることができる。ロック機能は、所定の設定アレイだけを使用するピペットをロックすることができる。正当と認められた人のみ、ロック動作を解除することができる。実際には、ロック動作は、パスワードロックとして、実行されることが望ましい。
【００２０】
ロック機能は、たとえば、所定の設定の変更を防止し、あるいは誤った目的に対して意図しないピペットの使用を防止するのに役立つ。
設定アレイは、１つの所定機能および固定した容量で作動するように、ピペットを設定するための付加的に１つ以上のプログラム設定値を含むことができる。
【００２１】
制御システムは、ピペットが作動開始されるとき、最後に選択された設定アレイ又は特定の設定アレイ（デフォルトの設定アレイ）が動作するようにすることができる。もし、設定アレイが１つの機能設定を含む場合、制御システムは、作動時に、設定アレイが使用状態にあると表示し、そして、最後に使用された設定アレイ又はデフォルト機能に直接進むようにできる。
【００２２】
本発明の第２の目的は、ロックすることができる電子式ピペットである。ロック操作は、ピペットの使用を制限するのに用いられる。そして、たとえば、ロック操作は、１つの単一機能又は複数の機能にピペットの使用を制限し、また、もし必要ならば、特定の容量、又は１つ以上の設定の変更を防止するのに用いることができる。
正当と認めた人のみ、ロック操作を解除できる。このロック機能は、たとえば、上述した、１つ以上の設定アレイの設定の変更を防止することができ、正当と認める人のみが、設定値を変更することができるのみならず、他の人も設定アレイを使用することができる。ロック機能は、また、１つの特定の設定アレイの下で使用するためにピペットをロックさせることもできる。実際、ロック機能は、上記の設定アレイを正確に使用するのに特に適している。実際には、ロック操作は、パスワードロックとして実行することが望ましい。ロック機能は、たとえば、所定の設定の変更を防止し、又は誤った目的に対して、ピペットを意図しない使用を防止するのに役立つ。
【００２３】
他の面において、フィンランド特許第９６００７号（対応するヨーロッパ特許第５７６９６８号）に記載されている技術は、原則として、ピペット機構及び制御システムに対して付加することができる。
【００２４】
このピペットは、また、変更可能なシリンダとピストンユニットを含むようにすることができ、これにより、個々のユニットが異なる容量範囲で作動する。
【００２５】
本発明のいくつかの実施形態が、以下で説明される。
図１は、電気モータで駆動されるピペットを示す。この制御システムのユーザーインターフェースは、動作スイッチ１、設定用キーボード２、及びディスプレイ３を含んでいる。
【００２６】
動作スイッチ１は、本体に対して回転可能なリング４に配置されている。これにより、使用者は、動作スイッチ１の位置を調整することができる。チップ取外しスリーブ５の押しボタン６は、ピペット本体内の、スイッチの反対側に設けられる。チップは、手動操作により取り外される。チップは、レバー機構によって解放することが望ましい。このレバー機構は、たとえば、フィンランド特許第９２３７４号（対応するヨーロッパ特許第５６６９３９号）に記載のように、ピペット本体に対してホイールを回転させることにより、チップリムーバーを動かす。
【００２７】
ディスプレイ３は、ピペットの頂部に配置されており、この位置は、突出部の上部表面上に設けたチップ取外しスリーブの押しボタンから上方斜めに離れた位置にある。電源は、突出部内に設けられている。設定用キーボード２は、本体の側面の端部にあって、突出部の上部表面上に配置される。ディスプレイは、たとえば、ピペットの容量及び使用時の機能、更に現在の機能ステップ等の使用される各時間の間、設定に関する必要な情報を示す。また、ディスプレイは、設定を変更できるように、各状況において、異なるメニューを示す。
【００２８】
ピペットの設定は、設定用キーボード２によって変更することができる。この設定キーは、右手選択キー７、左手選択キー８及びバイファンクション的なスキャンキー（アローキー）９である。電流は、いずれかのキーを押すことにより切換えられる。設定ステップに従って、選択キーは、使用者が、メニュー階層の前後いずれかの階層への移動、または選択された機能の使用を開始することを可能にする。設定ステップに従って、スキャンキーは、使用者が、ディスプレイ上の選択、またはディスプレイ上のキャラクタ（番号又は書き込み等）の変更を可能にする。この選択機能により、使用者は、メニュー内の所望位置に移動でき、かつ複数の選択キーによってその位置を確認することができる。変更機能は、キャラクタ文字列を走査し、その文字列の所望キャラクタが選択される。複数のキャラクタにより、機能（たとえば、容量、ピストンストローク速度）の設定を行うことができ、即ち、キャラクタは、与える情報に限定される。
【００２９】
図２は、ピペット機能を図表として示している。制御システムのコア部は、メモリー１１に連結された中央処理ユニット（ＣＰＵ）１０である。このＣＰＵは、ファンクションキー、即ち、作動スイッチ１と設定用キーボード２によって作動する。ＣＰＵは、ピストンセンサ１２によってピストン位置の情報を受け入れる。ＣＰＵは、ピストンを作動させるために必要な命令をドライバー１３に与え、ドライバーは、ステップモータ１４を制御する。複数のファンクションは、ディスプレイ３（液晶ディスプレイＬＣＤ）上に表示される。いくつかのファンクションは、ブザー１５によって音響信号で示される。更に、ＣＰＵは、シリアルインターフェース１６に接続されており、このインターフェースは、ＣＰＵに対するデータの入出力を可能にする。充電可能な３．７Ｖのリチウムイオン電池１７が電圧源として作動する。この電池は、電圧制御および再生回路１８を含む。電池は、スタンド２１内のチャージャー２０を用いる端子１９で充電される。また、この充電は、ＣＰＵによって制御される。
【００３０】
制御システムは、ピペット動作のための複数の設定アレイ、即ち、プロファイルを含む。各プロファイルは、互いに独立してピペット設定の保存を可能にする。図３は、これを図示している。各プロファイルは、異なるピペット機能の設定値（a-j）、設定アレイの名前（k）、および較正設定（l）の設定を可能にする。これらの全ては、容量の全範囲に関係する。更に、制御システムは、必要ならば、所定容量に関係する、異なるプログラム（m）の入力を可能にする。必要なパラメータ（an-jn）は、機能設定値の各々において設定される。これは、各設定アレイの所定プロファイルを形成する。どのプロファイルも使用のために選択され得る。所定のプロファイルが選択されると、機能設定のパラメータデフォルト設定として利用される。しかし、これらは、プロファイル設定を変更する必要なく、通常の方法で変更することができる。プロファイルが使用のために選択されると、ピペットは、最後に用いた機能に自動的にセットされる。他の機能も同様に選択することができる。
【００３１】
図４は、１つのプロファイルの例を示し、かつこのプロファイルにおける較正設定の保存を示している。使用者は、プロファイル制御メニューからファクトリー設定又は１つのプロファイル（複数のプロファイル１〜４）が選択されるメニューへ進む。このファクトリー設定は、通常、データおよびファクトリー較正を実行した人等の情報を与える。ファクトリー較正は、プロファイルの全てにおけるデフォルト設定として作用する。使用者が１つのプロファイルを選択すると、使用者は、次の機能を有するメニューを開く。
【００３２】
−作動開始（この特定のプロファイルを作動する）
−較正の変更
−名前の変更（この特定プロファイルに所望の名前を与えられる）
−付加的情報（たとえば、最後の変更の日、及びそれを実行した人）
−プロファイルのパスワード機能（パスワードによってのみ可能になる特定プロファイルへのアクセスまたは変更）
−ロック機能（パスワードによってのみ変更できるように、プロファイルの使用をロックする）
【００３３】
較正の変更を選択することによって、使用者は、最初、目標容量（図中の５００マイクロリットル）を示すメニューにアクセスする。使用者がそう望むならば、使用者は、スキャンキーを用いてこれを変更することができる。所望の容量は、測定された真の容量が入力されるメニューを開く、キーによって確認される。これが確認されると、較正データがメモリーに保存され、そして、このプロファイルが用いられるとき、ピストンの移動の決定が考慮される。この後、制御システムは、得られた較正係数が許容限度内にあるかどうかを確かめる。そして、限度内であるならば、較正の確認を要求する。較正係数が許容限度内にない場合、制御システムは、真の容量の入力に戻る。
【００３４】
このプロファイルは、勿論、二重点較正として構成することができ、メニューは、目標容量の各々に対応する真の容量の入力を有する２つの目標容量を示す。
【００３５】
図５は、プロファイルの使用及び変更中におけるプロファイルのパスワード機能を示す。このプロファイルの選択メニューは、ブラッドと名付けられたプロファイルを含む。使用者が、この選択メニューの下で、プロファイルパスワードメニューを選択すると、使用者は、開始パスワード又は変更パスワードのいずれかを設定するためのメニューを開く。前者の場合、パスワードは、全体のプロファイルの使用のために必要とされ、また、後者の場合、パスワードは、それを変更する場合のみ必要とされる。開始パスワードの入力は、１つの例として与えられている。パスワードが入力されて確認されると、使用者は、プロファイルメニューに戻る。使用者が、このプロファイルを作動させようとする場合、制御システムは、パスワードを要求する。
【００３６】
図６は、特定のプロファイルへのパスワードを用いて、ピペットのロック動作を説明する。使用者は、種々の選択により、主メニューから、ブラッドと名付けられたプロファイルに進むことができる。使用者が、主メニューの下でロック機能を選択すると、使用者は、このプロファイルを使用するために、システムをロックするパスワードを入力できる。使用者がいくつかの他のプロファイルを用いようとする場合、制御システムは、パスワードを入力するように要求する。他のプロファイルへのアクセスは、パスワードが入力されるまで、与えられない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のピペットを示す図である。
【図２】ピペットの動作を概略図である。
【図３】１つのピペットのアレイを設定する概略図である。
【図４】１つのピペットにおける設定アレイの較正設定値の入力を示す図である。
【図５】１つのピペットの設定アレイをロックする動作を示す図である。
【図６】特定の設定アレイにおいて、あるピペットの使用をロックする動作を示す図である。
【図１】
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【図２】
2007524509.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月29日(2006.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによってシリンダ内で作動するピストンと、所定の容量範囲から選択された液体投与量がピペット内に吸引またはピペットから分配されるように、前記ピストンが所定の距離を移動できるようにする制御システムと、ユーザーインターフェース（1,2）と、該ユーザーインターフェース内に含まれるディスプレイ（3）と、を含む電子式ピペットであって、
前記制御システムは、少なくとも２つのピペット用の設定アレイを含み、各アレイは、全体の容量範囲にわたり作動し、かつ各設定アレイに対して個別に変更できる少なくとも１つの設定を含み、これにより、所望の設定アレイがそれぞれの場合に使用するために選択可能であることを特徴とする電子式ピペット。
【請求項２】
前記設定アレイは、較正設定又はピペット機能設定からなることを特徴とする請求項１記載のピペット。
【請求項３】
前記設定アレイは、ユーザーインターフェースのディスプレイ上に表示されたメニューによって変更でき、またユーザーインターフェース内に含まれる設定キーによっても変更できることを特徴とする請求項１または請求項２記載のピペット。
【請求項４】
前記設定アレイは、ロック機能を含み、このロック機能によって、前記設定アレイの使用または変更が制限されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のピペット。
【請求項５】
前記設定アレイは、ロック機能を含み、このロック機能によって、他の設定アレイの使用が制限されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のピペット。
【請求項６】
モータによってシリンダ内で作動するピストンと、所定の容量範囲から選択された液体投与量がピペット内に吸引またはピペットから分配されるように、前記ピストンが所定の距離を移動できるようにする制御システムと、ユーザーインターフェース（1,2）と、該ユーザーインターフェースに関連するディスプレイ（3）と、を含む電子式ピペットであって、
前記制御システムが、正当と認められた人のみがロックを解除できるように、前記ピペットの使用又はその設定の変更を制限するロック機能を有することを特徴とする電子式ピペット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2007524509.tif 000009
【国際調査報告】
2007524509.tif 000010
2007524509.tif 000011
2007524509.tif 000012