(57)【要約】  本発明による手持ち式ピペットは、互いに離間された第１および第２係止部を有したハウジング内に収容されたアクチュエータアセンブリによって駆動されるピストンを備えている。アクチュエータアセンブリは、第１接触面を備えた第１セクションと、第２接触面を備えた第２セクションと、に分割される。アクチュエータアセンブリは、第１接触面が第１係止部に対して接触しておりかつ第２接触面が制御距離の分だけ第２係止部から離間している休止位置と、第２接触面が第２係止部に対して接触しておりかつ第１接触面が第１係止部から離間しておりさらにアクチュエータアセンブリのストロークおよびピストンのストロークが制御距離に等しいような前進位置と、の間にわたって往復移動し得るよう構成されている。
2008500166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手持ち式ピペットであって、
チャンバを備え、さらに、内部で互いに離間して配置された第１係止部および第２係止部を備えている、ハウジングと；
前記チャンバに対して流体連通状態とされたピペットチップと；
前記ピペットチップ内へと流体を吸引し得るようまた前記ピペットチップから流体を吐出し得るよう、前記チャンバと協働する往復移動ピストンと；
前記ピストンを往復移動させるためのアクチュエータアセンブリであるとともに、長手方向において、第１接触面を有した第１セクションと、第２接触面を有した第２セクションと、に分割されるような、アクチュエータアセンブリと；
前記第１接触面が前記第１係止部と接触しておりかつ前記第２接触面が制御距離の分だけ前記第２係止部から離間されている休止位置に向けて前記アクチュエータアセンブリを付勢するための弾性手段と；
を具備し、
前記アクチュエータアセンブリが、前記休止位置と、前記第２接触面が前記第２係止部と接触しておりかつ前記第１接触面が前記第１係止部から離間しておりさらに前記アクチュエータアセンブリのストロークと前記ピストンのストロークとが前記制御距離に等しいものとされた前進位置と、の間にわたって往復移動し得るよう構成され、
さらに、前記アクチュエータアセンブリの一方のセクションを前記アクチュエータアセンブリの他方のセクションに対して移動させるための調整手段であるとともに、そのような移動によって、前記アクチュエータアセンブリの全体長さと前記制御距離との双方に、対応した変化を引き起こすものとされた、調整手段；を具備していることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２】
請求項１記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記アクチュエータアセンブリの前記第２セクションが、前記ハウジングから外部に突出しているプランジャーを備え、
前記アクチュエータアセンブリの一方のセクションを前記アクチュエータアセンブリの他方のセクションに対して移動させることにより、前記ハウジングからの前記プランジャーの突出度合いに、対応した変化を引き起こすものとされていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項３】
請求項１記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記アクチュエータアセンブリの前記第１セクションが、前記ピストンに対して機械的に連結されていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項４】
請求項３記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記アクチュエータアセンブリの前記第１セクションおよび前記第２セクションと、前記ピストンとが、互いに同軸的に配置されていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記調整手段が、前記アクチュエータアセンブリのどちらかのセクションに対する一体部材として設けられた電気駆動モータを備え、
前記モータが、前記とは他方のセクションの一体部材に対して、機械的に連結されていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項６】
請求項５記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記電気駆動モータが、前記アクチュエータアセンブリの長手方向に沿って延在する出力シャフトを備え、
この出力シャフトが、前記第１セクションと前記第２セクションとの間の連結をもたらしていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項７】
請求項１記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記第１係止部が、前記ハウジング内に固定され、
前記弾性手段が、前記アクチュエータアセンブリに対して付勢力を印加するための少なくとも１つの第１スプリングを備えていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項８】
請求項７記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記第１スプリングが、引っ張りスプリングとされていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項９】
請求項７または８記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記第１スプリングとして、２つスプリングが設けられ、
これら２つのスプリングが、互いに平行に配置されていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１０】
請求項７記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記ハウジングが、内部当接部を備え、
この内部当接部に対して、前記第２係止部が、第２スプリングによって印加された付勢力によって弾性的に付勢され、
前記アクチュエータアセンブリが、前記第１スプリングおよび前記第２スプリングの双方によって印加される付勢力に打ち勝ち得るに十分な大きさの増大した駆動力を受けた際には、前記前進位置を超えて移動可能とされていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１１】
請求項１，７または１０記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記第１係止部が、前記アクチュエータアセンブリを囲んでいる第１カラーによって形成され、
前記第２係止部が、前記アクチュエータアセンブリを囲んでいる第２カラーによって形成されていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１２】
請求項６記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記モータが、前記ハウジング内に収容されたバッテリに対して、フレキシブルなコネクタを介して接続されていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１３】
請求項１記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記調整手段が、電気駆動型のステップモータを備え、
このステップモータが、前記アクチュエータアセンブリの前記両セクションのうちの一方のセクションに対して一体的なものとされていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１４】
請求項１３記載の手持ち式ピペットにおいて、
さらに、命令信号に応じて前記ステップモータの動作を自動的に制御するために制御手段を具備していることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１５】
請求項１４記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記制御手段が、フィードバックループを備え、
このフィードバックループが、前記ステップモータの回転の各ステップを示す位置信号を生成するための生成手段を有していることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１６】
請求項１４記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記制御手段が、
前記ステップモータの出力シャフトに対して回転可能に取り付けられたエンコーダホイールと、
光学センサと、
を備え、
前記光学センサが、前記エンコーダホイールの両サイドにおいて互いに位置合わせして配置された光源およびフォトセルを有し、
前記エンコーダホイールが、複数のスロットによって周縁方向において互いに離間して配置された複数の周縁歯を有し、
前記フォトセルが、前記スロットを通しての前記光源に対する露出と前記歯による前記光源の遮断との双方に応答して、位置信号を生成するよう動作することを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１７】
請求項１６記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記エンコーダホイールのうちの、選択された特定の歯および選択された特定のスロットが、残りの歯および残りのスロットとは異なる形状のものとされていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１８】
請求項１６または１７記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記複数の歯および前記複数のスロットの総数が、前記モータの回転ステップ数に対して等しいものとされていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項１９】
請求項２記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記第２セクションの前記プランジャーが、前記ハウジングの上端から突出しており、
前記チャンバが、前記ハウジングの下端から突出していることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２０】
請求項１記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記チャンバと前記ピストンと前記第１係止部と前記第２係止部とが、互いに同軸的に配置されていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２１】
請求項１記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記アクチュエータアセンブリが、前記第２セクションの前記プランジャーに対して印加された操作力に応じて、移動可能とされていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２２】
請求項１記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記調整手段が、さらに、手動の入力命令を受領するためのキーパッドを備えていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２３】
請求項１記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記調整手段が、さらに、可聴入力命令を受領するための音声認識ユニットを備えていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２４】
手持ち式ピペットであって、
チャンバに対して流体連通状態とされたピペットチップと；
前記ピペットチップ内へと流体を吸引し得るようまた前記ピペットチップから流体を吐出し得るよう、前記チャンバと協働する往復移動ピストンと；
前記ピストンを往復移動させるためのアクチュエータアセンブリであるとともに、第１接触面および第２接触面を備え、前記第１接触面が、アクチュエータ長さの分だけ前記第２接触面から離間され、前記アクチュエータ長さが、前記手持ち式ピペットのストローク距離を規定しているような、アクチュエータアセンブリと；
前記アクチュエータアセンブリの前記第１接触面および前記第２接触面の一方を他方に対して移動させ、これにより、前記アクチュエータ長さを変化させ、これにより、前記手持ち式ピペットの前記ストローク距離を変化させるような、調整手段と；
を具備していることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２５】
請求項２４記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記モータが、前記アクチュエータアセンブリに対して一体的に形成されていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２６】
請求項２４記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記第１接触面が、前記ピストンの休止位置においては、前記手持ち式ピペットのハウジング内の第１係止部に対して付勢され、
前記第２接触面が、前記ピストンの駆動位置においては、前記手持ち式ピペットの前記ハウジング内の第２係止部に対して接触することを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２７】
請求項２６記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記第１接触面が、前記モータに対して一体的に形成されていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２８】
請求項２４記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記調整手段が、さらに、手動の入力命令を受領するためのキーパッドを備えていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項２９】
請求項２４記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記調整手段が、さらに、可聴入力命令を受領するための音声認識ユニットを備えていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項３０】
手持ち式ピペットの使用方法であって、
チャンバに対して流体連通状態とされたピペットチップを準備し；
前記ピペットチップ内へと流体を吸引し得るようまた前記ピペットチップから流体を吐出し得るよう、前記チャンバと協働させつつピストンを往復移動させ；
前記ピストンを往復移動させるためのアクチュエータアセンブリであるとともに、第１接触面および第２接触面を備え、前記第１接触面が、アクチュエータ長さの分だけ前記第２接触面から離間され、前記アクチュエータ長さが、前記手持ち式ピペットのストローク距離を規定しているような、アクチュエータアセンブリを準備し；
モータを駆動することによって、前記アクチュエータアセンブリの前記第１接触面および前記第２接触面の一方を他方に対して移動させ、これにより、前記アクチュエータ長さを第１アクチュエータ長さから第２アクチュエータ長さへと変化させ、これにより、前記手持ち式ピペットの前記ストローク距離を第１ストローク距離から第２ストローク距離へと変化させる；
ことを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項５記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記電気駆動モータが、前記ハウジングの外部に配置されたキーパッド上において手動で入力された命令信号に応じて、動作可能とされていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【請求項３２】
請求項３１記載の手持ち式ピペットにおいて、
前記電気駆動モータが、マイクによって受領されさらにマイクロプロセッサ内に搭載された音声認識システムによって処理された可聴命令に応じて、動作可能とされていることを特徴とする手持ち式ピペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には、一般に、着脱可能なピペットチップ内へと流体を吸引し得るようまたピペットチップから流体を吐出し得るよう、軸線方向に往復移動するピストンを使用しているような、手持ち式ピペットに関するものであり、とりわけ、改良されたアクチュエータアセンブリと、そのようなピストンのストロークを自動的に制御するための関連システムと、を備えた構成に興味がある。
【背景技術】
【０００２】
手動で駆動されるピストンと、ストローク自動制御機構と、を備えた手持ち式ピペットは、ほぼ１０年前から知られている。図１４は、米国マサチューセッツ州ボストン所在のNortheastern大学の工科学生によって１９９４年に開発されたそのようなピペット１０を示している。このピペット１０は、ピストン１２を備えている。ピストン１２は、その下限位置においては、シリンダ１４内に受領される。シリンダ１４は、その先端部に、ピペットチップ（図示せず）を受領し得るよう構成されている。ピストン１２は、手動式のプランジャーシャフト１６によって、操作される。プランジャーシャフト上のカラー１８は、ピストン１２に対して作用しているスプリング２２によって、後方係止部２０に対して弾性的に付勢されている。ピストンは、スプリング２２の付勢力に抗してプランジャーシャフト１６を手動で押し下げることによって、シリンダ１４内へと進められる。前方係止部２４が、カラー１８と係合する。これにより、プランジャーシャフトを押し下げ得る範囲を限定することができる。よって、ピストンのストローク“Ｓ”は、前方係止部２４と後方係止部２０との間の距離によって、規定される。
【０００３】
後方係止部２０は、フレーム２６の一部を形成している。フレーム２６は、ハウジングによって支持されたガイドシャフト２８上において、プランジャーシャフト１６に対して平行にスライド可能に取り付けられている。ステップモータ３０は、フレーム２６の上部に対して螺着された出力スクリューシャフト３２を備えている。モータを駆動することにより、フレーム２６を、ガイドシャフト２８に沿って、自動的に移動させることができる。これにより、後方係止部２０の位置を調節することができ、よって、ピストン１２のストロークを調節することができる。
【０００４】
このタイプの自動ストローク調整に関する１つの問題点は、ピストンのストローク長さを短くする目的で前方係止部２４に向けて後方係止部２０を前進させる際に、モータ３０は、スプリング２２によって印加されておりかつ徐々に増大する付勢力に対して作用しなければならないことである。よって、モータを、付勢力に打ち勝ち得るよう十分に大きくて大きなサイズのものとしなければならないか、あるいは、ストロークの調節前に、プランジャーシャフト１６を、後方係止部から離間するように押し下げられなければならないか。のどちらかである。モータをより大きなものとすることは、ユニットのサイズおよびコストを増大させることのために不利であり、一方、前もって後方係止部を取り外す必要性は、ストローク調整シーケンスを過度に複雑なものとすることのために不利である。モータをより大きなものとすることは、また、より多くの電力を消費することとなる。このため、より大きなバッテリーを必要とし、ユニットのサイズおよび重量をさらに増大させてしまう。
【０００５】
他の問題点は、プランジャーシャフト１６を押し下げるのに必要な初期的な力すなわち『起動力』が、後方係止部２０の調整前の時点でスプリング２２を押圧した程度に応じて、変動することである。起動力に関するそのような変動は、操作者が、流体を正確に吸引したりあるいは流体を正確に吐出したりすることを、妨害する。
【０００６】
プランジャーシャフト１６とモータ出力シャフト３２とが平行であるという構成は、ハウジングの全体的サイズを大きなものとすることのために、また、ユニットの重量を大きなものとすることのために、さらに、製造コストを増大化させるとともに使い勝手を悪いものとすることのために、不利である。なお、本出願人の知る限りにおいては、本出願に関連性を有する先行技術文献は存在しない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の全体的な目的は、上述し様々な問題点を除去し得るようなあるいは少なくとも実質的に最小化し得るような改良されたストローク調整機構を備えている手動式かつ手持ち式のピペットを提供することである。
【０００８】
本発明においては、手持ち式ピペットは、チャンバと互いに離間された第１および第２係止部とを有したハウジングを備えている。着脱可能なピペットチップは、チャンバに対して流体連通状態とされ、往復移動ピストンがチャンバと協働することによって、ピペットチップ内へと流体を吸引し得るものとされておりまたピペットチップから流体を吐出し得るものとされている。アクチュエータアセンブリは、全体的な長さを有しているとともに、この全体的な長さは、第１接触面を備えた第１セクションと、第２接触面を備えた第２セクションと、に分割することができる。
【０００９】
アクチュエータアセンブリは、第１接触面が第１係止部に対して接触しておりかつ第２接触面が制御距離の分だけ第２係止部から離間している休止位置に向けて、弾性的に付勢される。アクチュエータアセンブリは、この休止位置と、第２接触面が第２係止部に対して接触しておりかつ第１接触面が第１係止部から離間しておりさらにアクチュエータアセンブリのストロークおよびピストンのストロークが制御距離に等しいような前進位置と、の間にわたって往復移動し得るよう構成されている。
【００１０】
モータ駆動機構は、アクチュエータアセンブリの一方のセクションを他方のセクションに対して移動させることができる。これにより、アクチュエータアセンブリの全体長さと制御距離との双方を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下においては、本発明によるピペットに関するいくつかの好ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１２】
まず最初に、図１〜図６および図１０において、本発明によるピペットは、全体的に符号４０によって示されている。ピペットは、着脱可能なカバー４４を有した外側ハウジング４２を備えている。ハウジング４２は、内部シャシー４６を囲んでいる。内部シャシー４６は、ハウジングの上面内の開口穴５０から下向きに延在している中空ガイド４８を備えている。
【００１３】
固定カラー５２が、中空ガイド４８の下端に取り付けられている。可動カラー５４が、中空ガイド４８の内部段部５８に対して、スプリング５６によって弾性的に付勢されている。カラー５２のテーパー状内部肩部が、第１係止部６０を形成しており、可動カラー５４の上部リムが、第２係止部６２を形成している。
【００１４】
チャンバ６４は、中空シャシーガイド４８に対して、軸線方向に位置合わせされている。チャンバは、ハウジングの下端から、着脱可能なピペットチップ６５を解放可能に保持し得るよう構成された先端底部にまで、下向きに突出している。
【００１５】
アクチュエータアセンブリは、互いに軸線方向に位置合わせされた以下のような構成部材を具備している。すなわち、ネジ山付きの上端部６８と反対側に位置しかつエンコーダホイール７２付きの底端部７０とを有した出力シャフトを備えた駆動用ステップモータ６６と；中空ガイド４８内において可動カラー５４を貫通してスライド可能に延在するとともに、上端部が、外面にネジ山を有していて、参照カラー７６とプランジャー８８とに対して螺着され得るものとされ、なおかつ、下端部が、内面にネジ山を有していて、モータの出力シャフトの上端部６８に対して螺着され得るものとされた、チューブ状スリーブ７４と；上部７８ａが、モータ６６の底面に対して固定され、なおかつ、下部７８ｂが、アクチュエータアセンブリの底端を規定している、エンコーダハウジング７８と；を具備している。ピストン８０は、エンコーダハウジングの下部７８ｂに係合している上端と、チャンバ６４の上端内へとシールアセンブリ８２を貫通して突出している下端と、を有している。
【００１６】
ピストン８０が、アクチュエータアセンブリの底端に対して直接的に係合している様子が図示されているけれども、当業者であれば、それら２つの構成部材（すなわち、ピストン、および、アクチュエータアセンブリ）の間において機械的連結を確立するに際して、他の手段を使用し得ることは、理解されるであろう。例えば、中間リンクを使用することができる。このような中間リンクの使用は、ピストンとアクチュエータアセンブリとが軸線方向において位置合わせされていない場合には、有利である。
【００１７】
モータ６６のテーパー状ノーズは、第１接触面８４を形成しており、参照カラー７６の下側リムは、第２接触面８６を形成している。アクチュエータアセンブリは、モータ６６とエンコーダハウジング７８とを備えてなる第１セクションと、チューブ状スリーブ７４と参照カラー７６とプランジャー８０とを備えてなる第２セクションと、に分割されているものとして、理解することができる。ここで、それら２つのセクションは、モータの出力シャフトのネジ山付き上端６８によって、相互接続されている。
【００１８】
図１０および図１１を参照すると最良に理解されるように、少なくとも１つの、好ましくは２つの互いに平行な、引っ張りスプリング９０が、モータ６６に対して固定されたアンカープレート９２と、中空シャシーガイド４８の上端から横方向に突出している外部アーム９４と、の間に延在している。例えば図１〜図３および図１０に示すように、スプリング９０は、アクチュエータアセンブリを『休止』位置に向けて弾性的に付勢するように機能する。休止位置においては、第１接触面８４が、第１係止部６０と接触し、第２接触面８６が、制御距離“Ｓ”の分だけ第２係止部６２から離間して配置されている。
【００１９】
プランジャー８８を手動で押し下げることにより、休止位置から、図７および図１１に示すような第１前進位置へと、アクチュエータアセンブリを、スプリング９０の付勢力に抗して軸線方向に移動させることができる。第１前進位置においては、第２接触面８６が、第２係止部６２と接触しており、第１接触面８４が、第１係止部６０から離間している。これにより、第２接触面と第２係止部との間の制御距離“Ｓ”は、休止位置と第１前進位置との間におけるアクチュエータアセンブリのストロークを規定する。これは、また、ピストン８０のストロークをも規定する。
【００２０】
アクチュエータアセンブリを第１前進位置にまで前進させることによって、さらにその後、ピペットチップを流体内に含浸させることによって、さらにその後、アクチュエータアセンブリを休止位置へと復帰させることによって、流体を、ピペットチップ６５内へと吸引することができる。このようにして吸引された流体は、その後、アクチュエータアセンブリを第１前進位置へと再び前進させることによって、吐出することができる。
【００２１】
吸引したすべての流体を確実に吐出させ得るよう、ピストンアセンブリを、スプリング５６とスプリング９０との双方の付勢力に抗して、図８に示すような第２前進位置すなわち『完全排出』位置へと、さらに前進させることができる。これにより、カラー５４が、スプリング５６によって通常的には押し付けられている段部５８から、一時的に軸線方向に変位することとなる。
【００２２】
アクチュエータアセンブリの制御距離“Ｓ”は、適切な方向に出力シャフト６８を回転させるようにしてステップモータ６６を駆動することによって、自動的に調節することができる。よって、例えば図９に示すように、ステップモータを動作させることによって、アクチュエータアセンブリの全体的長さを短くすることができる。この場合、カラー５４を通してスリーブ７４を引っ込め、これにより、第２接触面８６と第２係止部６２との間の距離を短くし、これにより、制御距離を短くする。この調整は、カラーをガイド４８の内部肩部５８に対して付勢した状態で行うことができ、まず最初にスプリング９０の付勢力からいかなる構成部材をも解除する必要なく、行うことができる。
【００２３】
図４を参照すると最良に理解されるように、スリーブ７４は、径方向外向きに突出するリブ９６を有している。これらリブ９６は、カラー５４の内部グルーブに係合している。カラーは、外部グルーブを有している。これら外部グルーブは、中空シャシーガイド４８上の径方向内向きに突出しているリブ９８を受領する。このインターロック関係により、スリーブ７４およびカラー５４は、モータ６６が駆動された際でも相対回転することがなく、なおかつ、スリーブ７４とカラー５４との間における軸線方向移動、および、カラー５４とガイド４８との間における軸線方向移動、を妨げることがない。
【００２４】
図６に示すように、エンコーダハウジング７８は、径方向外向きに突出するリブ１００を有している。リブ１００は、シャシー４６の下部に形成された相補的なグルーブ内に受領される。このインターロック関係は、アクチュエータアセンブリの長さの調整に際してモータ６６が駆動された際に、回転に関してモータ６６を安定化させる。
【００２５】
モータ６６は、バッテリ１０４に対して、フレキシブルなコネクタ１０２によって、接続されている。バッテリに対しては、カバー４４を取り外すことによって、容易にアクセスすることができる。モータは、モータの出力シャフトの下端部７０に対して付設されたエンコーダホイール７２を備えてなるフィードバックループを使用したシステムによって、制御される。光学センサ１０６が、ＰＣボード１０８上のマイクロプロセッサに対して、コネクタ１０２を介して接続されている。図５を参照すると最良に理解されるように、エンコーダホイールは、スロット１１２によって互いに離間されておりかつ径方向に突出している複数の歯１１０を有している。これら歯のうちの１つの歯１１０’は、他のものと比較して幅が２倍のものとされており、２倍幅のスロット１１２’に対して１８０°をなす位置に配置されている。
【００２６】
光学センサは、光源１１４と、エンコーダホイール７２の両サイドに配置されたフォトセル１１６と、を備えている。エンコーダホイールの歯１１０およびスロット１１２は、２つのセンサ部材１１４，１１６の間に位置合わせされている。
【００２７】
この配置において、フォトセル１１６は、エンコーダホイール７２の回転によって生成された明暗パターンに応じた位置信号を生成する。このような位置信号は、マイクロプロセッサに対してフィードバックされる。２倍幅の歯１１０’およびスロット１１２’の各々は、互いに１８０°だけ離間した明確な参照位置を提供する。好ましくは、歯１１０およびスロット１１２の総数は、ステップモータ６６の１回転あたりのステップ数に等しいものとされる。これにより、モータの各ステップ移動を認識することができる。
【００２８】
制御システムは、モータ回転の各ステップをカウントし、予想した間隔でもって、２倍幅の歯１１０’およびスロット１１２’の出現を探す。予想した間隔でもって２倍幅の歯またはスロットが出現しなかった場合には、ピペットをリセットする必要性が示される。この場合、制御システムは、予想した位置に２倍幅の歯またはスロットを再配置することによって、自身を修正することができる。
【００２９】
ステップモータ６６は、外部キーパッド上において手動で入力された命令信号に応じて、および／または、マイク１１８によって受領されさらにマイクロプロセッサ内に搭載された音声認識システムによって処理された可聴命令に応じて、動作することができる。
【００３０】
図１２および図１３は、本発明における修正された実施形態を示してる。この場合、
フレキシブルコネクタ１０２の下端は、固定された二股状端子１２０において終端している。コンタクトプレート１２２は、光学センサ１０６とモータ６６との双方に対して、電気的に接続されている。ピストンアセンブリが、図１２に示すような退避した休止位置にある際には、コンタクトプレート１２２の上端のところのボタン１２４は、端子１２０の二股状アームどうしの間に、弾性的にかつ電気的に係合している。これにより、回路を閉じて、ストローク調整の実施を可能としている。
【００３１】
例えば図１３に示すように、吸引および吐出サイクル時にプランジャー８８が押し下げられたときには、プレート１２２と端子１２０との間の接続は、切り離される。しかしながら、このことは、重要ではない。なぜなら、吸引および吐出サイクル時には、ストローク調整が行われないからである。
【００３２】
上記により、当業者であれば、本発明が、例えば図１４に図示されているタイプのものといったような従来技術によるピペットと比較して、明確な利点を提供することを理解されるであろう。
【００３３】
格別の利点は、アクチュエータアセンブリの長さ調整のために係止部調整を行わなくて良い点である。これにより、スプリング部材によって印加されている付勢力をまず最初に解放するという操作を必要とすることなく、ピストンのストローク調整を行うことができる。ピストンと動作プランジャーとステップモータとが軸線方向において互いに位置合わせされていることにより、コンパクトさがもたらされる。これにより、コストが低減され、操作者によるピペットの取扱いの容易さが増強される。
【００３４】
フィードバック制御システムにより、ストローク調整を観測できて正確に制御することができ、さらに、エラーを認識することができ、必要に応じてリセットすることができる。
【００３５】
第１接触面８４を第１係止部６０に対して接触させた状態でアクチュエータアセンブリの下セクションを休止位置に弾性的に保持しながら、下セクションに対してアクチュエータアセンブリの上セクションを移動させることにより、ハウジングの頂部からのプランジャー８８の突出度合いの関数として、得られるストロークの大きさを、視覚的に評価し得るという、さらなる利点がもたらされる。よって、最大のストロークは、図３において“Ｐｍａｘ ”で示されているように、プランジャーの最大突出によって参照され、一方、最小のストロークは、図９において“Ｐｍｉｎ ”で示されているように、プランジャーの最小突出によって参照される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による手持ち式ピペットを示す斜視図である。
【図２】ピペットを示す鉛直方向断面図であり、流体の吸引および吐出を最大化し得るように、アクチュエータアセンブリの長さが調節されている。
【図３】図２のピペットの上部を拡大して示す図である。
【図４】図３における４−４線に沿った水平方向断面図である。
【図５】図３における５−５線に沿った水平方向断面図である。
【図６】図３における６−６線に沿った水平方向断面図である。
【図７】図３と同様の図であって、吸引および吐出サイクル時における様々なステージにおけるアクチュエータアセンブリを示している。
【図８】図３と同様の図であって、吸引および吐出サイクル時における様々なステージにおけるアクチュエータアセンブリを示している。
【図９】図３と同様の他の図であって、流体の吸引および吐出を最小化し得るように、アクチュエータアセンブリの長さが調節されている。
【図１０】図２における１０−１０線に沿った断面図である。
【図１１】図１０と同様の図であって、完全に押し下げられたプランジャーを示している。
【図１２】図２と同様の図であって、ストローク調整モータおよび光学センサに対してバッテリを電気的に接続するための代替手段を示している。
【図１３】図２と同様の図であって、ストローク調整モータおよび光学センサに対してバッテリを電気的に接続するための代替手段を示している。
【図１４】従来技術によるストローク調整機構付きの手動駆動ピストンを備えた手持ち式ピペットを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
４０  ピペット
４２  ハウジング
５６  スプリング
６０  第１係止部
６２  第２係止部
６４  チャンバ
６６  駆動用ステップモータ
７２  エンコーダホイール
７４  チューブ状スリーブ
７８  エンコーダハウジング
８０  ピストン
８４  第１接触面
８６  第２接触面
８８  プランジャー
９０  引っ張りスプリング
１０２  フレキシブルなコネクタ
１０６  光学センサ
１１０  歯
１１２  スロット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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