(57)【要約】分岐部を備えた側壁（１８）を有する長尺の筒状容器（１０）を具備したピペットチップ部材（５）であって、分岐部は、第１、第２及び第３の側壁部を有している。第１の側壁部はベースウォールを有し、第２及び第３の側壁部はこのベースウォールから分岐している。第２の側壁部は外側分岐壁を有し、第３の側壁部は、第２の側壁部とほぼ平行の、径方向内側に間隔をあけた内側分岐壁を有している。内側分岐壁は径方向に可撓性を有し、容器への挿入のときに、ピペットチップと係合し、その間に流体密封シールを形成する。ピペットチップ部材の形成方法もまた開示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピペットシャフトと取り外し可能に嵌り合うピペットチップ部材であって、
末端から基端まで長さ方向の軸に沿って長さ方向に延びる側壁を有する長尺の筒状容器を具備し、そして、
前記側壁は、第１、第２及び第３の側壁部を有する分岐部を備え、さらに、
前記第１の側壁部はベースウォールを有し、前記第２及び第３の側壁部はこのベースウォールから分岐し、かつ、前記第１の側壁部から基端方向に向かってほぼ軸方向に延びていて、
前記第２の側壁部は外側分岐壁を有し、前記第３の側壁部は、前記第２の側壁部から径方向内側に間隔をあけて内側分岐壁を有している、ことを特徴とするピペットチップ部材。
【請求項２】
前記容器は、ほぼ円錐形であり、前記側壁は、基端の後部開口から末端の先端開口までほぼテーパ状に形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のチップ部材。
【請求項３】
前記第２及び第３の側壁部は、ほぼ平行である、ことを特徴とする請求項１記載のチップ部材。
【請求項４】
前記第３の側壁部は自由端を有し、前記第２の側壁部は、第３の側壁部の前記自由端を越えて基端方向に延びている、ことを特徴とする請求項１記載のチップ部材。
【請求項５】
前記第１の側壁部は、第１の内壁面と第１の外壁面との間に画成された第１の壁厚を有し、前記第２の側壁部は、第２の内壁面と第２の外壁面との間に画成された第２の壁厚を有し、前記第３の側壁部は、第３の内壁面と第３の外壁面との間に画成された第３の壁厚を有している、ことを特徴とする請求項１記載のチップ部材。
【請求項６】
前記第１の外壁面及び前記第２の外壁面は連続していて、前記第１の外壁面の少なくとも一部分と前記第２の外壁面の少なくとも一部分が同一線上にある、ことを特徴とする請求項５記載のチップ部材。
【請求項７】
前記第１の内壁面と前記第３の内壁面は連続していて、前記第１の内壁面の少なくとも一部分と前記第３の内壁面の少なくとも一部分が同一線上にある、ことを特徴とする請求項６記載のチップ部材。
【請求項８】
前記第１の内壁面と前記第３の内壁面は連続していて、前記第１の内壁面の少なくとも一部分と前記第３の内壁面の少なくとも一部分が同一線上にある、ことを特徴とする請求項５記載のチップ部材。
【請求項９】
前記第２の壁厚は、前記第１の壁厚よりも薄い、ことを特徴とする請求項５記載のチップ部材。
【請求項１０】
前記第３の壁厚は、前記第１の壁厚よりも薄い、ことを特徴とする請求項５記載のチップ部材。
【請求項１１】
前記第３の壁厚は、前記第２の壁厚よりも薄い、ことを特徴とする請求項５記載のチップ部材。
【請求項１２】
前記第３の側壁部は径方向に曲がることができる可撓性を有している、ことを特徴とする請求項１記載のチップ部材。
【請求項１３】
前記自由端には傾斜が付けられている、ことを特徴とする請求項１記載のチップ部材。
【請求項１４】
前記第３の内壁面は、前記第２の内壁面に対して約０°から約５°の角度を有して内側に延びている、ことを特徴とする請求項５記載のチップ部材。
【請求項１５】
前記第２及び前記第３の側壁部の間には凹部が形成されていて、前記凹部は前記チップ部材の基端に向かう開口部を有している、ことを特徴とする請求項１記載のチップ部材。
【請求項１６】
分岐部が設けられた側壁を備え、前記分岐部が、ベースウォール部と、このベースウォール部から分岐し、第１の側壁部から基端方向に向かってほぼ軸方向に延びている第２及び第３の側壁部と、を有する、筒状のピペットチップ部材の形成方法であって、
円錐形の外壁を有し、基端から末端まで延びているモールドコアを含み、このモールドコアは、モールドフィンガ部が設けられた部分を有し、前記モールドフィンガ部は、前記外壁から横方向外側に分岐し、かつ、末端方向に向かってほぼ軸方向に延びるとともに、前記外壁との間に成形溝を形成するように前記外壁の一部分と空間があけられている、成形型を準備する工程と、
成形材料が、前記チップ部材の前記第３の側壁部を形成するように成形溝内に流れ込み、かつ、前記チップ部材の第２の側壁部を形成するように前記フィンガ部の周囲に流れ込むような成形型内に成形材料を導く工程と、
前記成形材料を前記モールドコアから末端方向に向かって力を加えて取り外すことにより、前記成形材料を取り出す工程と、を備えたことを特徴とする筒状のピペットチップ部材の形成方法。
【請求項１７】
前記モールドコアは、中心本体及びこの中心本体の周りに配置可能なスリーブを備えた複数部品構成のコアであって、前記スリーブが前記中心本体上に配置されるとき、前記スリーブの末端は前記フィンガ部を有している、ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記モールドフィンガ部は、前記モールドコアの外壁の一部分とほぼ平行に、かつ、この一部分と間隔を有して延びている、ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
ピペットシャフトと取り外し可能に嵌り合うピペットチップ部材であって、
内面、外面及び基端から末端まで延びる長さ方向の軸を有する長尺の筒状容器を備え、
前記内面は、第１の内面部及びこの第１の内面部から基端側に配置された第２の内面部を有する分岐部を備え、さらに、
前記第２の内面部は、前記第１の内面部から径方向外側に間隔を有し、前記第１及び第２の内面部は少なくとも部分的に軸方向で重なり合う、ことを特徴とするピペットチップ部材。
【請求項２０】
前記容器はほぼ円錐形であって、前記第１及び第２の内面部はほぼ同心状である、ことを特徴とする請求項１９記載のチップ部材。
【請求項２１】
前記第２の内面部は、前記第１の内面部を越えて基端方向に延びている、ことを特徴とする請求項２０記載のチップ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ピペット及びピペットチップはさまざまな構成で提供される。ピペットとチップの間のシールは、いくつかの異なる方法で形成することが可能であり、２つの円錐状表面を合わせる、突出したリング（ｒａｉｓｅｄ  ｒｉｎｇｓ）で環状押圧点（ａｎｎｕｌａｒ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｐｏｉｎｔｓ）を形成する、そして、丸みをつけた角（ｂｌｕｎｔ  ｃｏｒｎｅｒ）又は湾曲した角（ｒａｄｉｕｓｅｄ  ｃｏｒｎｅｒ）を円錐状のチップに押し込む。良好なシールを確実にするためには、プラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ）をチップ内でずらすことにより、シールに影響する（ａｆｆｅｃｔ）のに十分な力でピペットをピペットチップに挿入しなくてはならない。いくつかの例では、この力はかなり大きい。
【０００２】
マグヌッセン，ジュニア外の米国特許第４，７４８，８５９号で一解決策が提案されていて、円錐状のピペットチップ取り付けシャフトを収容するための３つの同軸内側環状シールバンドを、開口基端から軸方向に間隔をあけて有している使い捨てのピペットチップ部材が開示されている。最初の２つのシールバンドは比較的弾力的であり、ピペットシャフトがチップ部材に入るときに、同時に、ピペットシャフトと係合し、ピペットシャフトを案内し、そしてピペットシャフトを横方向に支持して、シャフトに対して環状流体密封シールを形成する。第３のバンドは、比較的硬く、シャフトと係合するとただちに、第３の環状流体密封シール及び制御可能な（ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ）シャフトの係止部（ｓｔｏｐ）を形成し、チップ部材はピペットチップエジェクタメカニズム（ｅｊｅｃｔｏｒ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）に隣接しているシャフトに取り付けられる。
【０００３】
チップの取り外しもまた困難であり、１日に何度も使用することにより（ｏｖｅｒ  ｍａｎｙ  ｕｓｅｓ  ｄｕｒｉｎｇ  ａ  ｄａｙ）、疲労を引き起こし、やがて損傷することすらある。最小の力で挿入や取り外し（ｅｊｅｃｔｅｄ）ができ、良好なシールを維持し、さまざまなピペットにぴったり合うピペットチップを製造する方法が必要とされている。
【発明の要約】
【０００４】
本発明は、ピペットシャフトと取り外し可能に嵌り合うピペットチップ部材を対象としている。このチップ部材は、分岐部を備えた側壁を有する長尺の筒状容器を具備し、この分岐部は、第１、第２及び第３の側壁部を有している。この第１の側壁部は、ベースウォールを有し、第２及び第３の側壁部はこのベースウォールから分岐し、かつ、第１の側壁部から基端方向に向かってほぼ軸方向に延びている。この第２の側壁部は外側分岐壁を有し、第３の側壁部は、第２の側壁部から径方向内側に間隔をあけて内側分岐壁を有している。チップ部材は、基端の後部開口から末端の先端開口までテーパ状のほぼ円錐形であることができる。
【０００５】
一実施の態様では、第２及び第３の側壁部は、ほぼ平行である。別の実施の態様では、第３の側壁部は、第２の側壁部に対して約０°から約５°の角度を有して内側に延びることができる。
【０００６】
一実施の態様では、第２及び第３の側壁部は、ほぼ平行である。また、第３の側壁部は自由端を有し、第２の側壁部は、第３の側壁部のこの自由端を越えて基端方向に延びている。別の実施の態様では、第３の側壁部の自由端には傾斜が付けられることがあり、そして第３の側壁部は、径方向に曲がることができる可撓性を有することができる。第２及び第３の側壁部の間には凹部が形成されていて、この凹部はチップ部材の基端に向かう開口部を有している。
【０００７】
本発明はまた、筒状のピペットチップ部材の形成方法を対象とし、円錐形の外壁を有し、基端から末端まで延びているモールドコアを含み、このモールドコアは、モールドフィンガ部が設けられた部分を有し、このモールドフィンガ部は、外壁から横方向外側に分岐し、かつ、末端方向に向かってほぼ軸方向に延びるとともに、この外壁との間に成形溝を形成するように、外壁の一部分と空間があけられている、成形型を準備する工程と、成形材料を力を加えてモールドコアから取り外すことにより成形材料を取り出す工程と、を備えている。一実施の態様では、モールドコアは、中心本体及びこの中心本体の周りに配置可能なスリーブを備えた複数部品構成（ｍｕｌｔｉ−ｐｉｅｃｅ）のコアである。このスリーブが中心本体上に配置されるとき、スリーブの末端はフィンガ部を有している。さらに別の実施の形態では、モールドフィンガ部は、モールドコアの外壁の一部分とほぼ平行に、かつ、この一部分と間隔を有して延びている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるピペットチップ部材の断面図である。
【図２】図１のチップ部材の部分拡大軸方向断面図である。
【図３】図１のチップ部材を形成するために使用されるモールド本体の拡大断面図である。
【図４】図３のモールド本体の部分軸方向断面図である。
【図５】ピペットシャフトの末端を収容する図１のチップ部材の拡大断面図である。そして、
【図６】従来のピペットチップ部材と本発明によるピペットチップ部材での挿入力‐イグザーション力の曲線を表した典型的なサンプルのグラフを示す図である。
【好ましい実施の形態の詳細な説明】
【０００９】
図1では、好ましいピペットチップ部材５は、軸１２に沿って延びる長い筒状の容器１０を備え、この容器１０は、基端（ｐｒｏｘｉｍａｌ  ｅｎｄ）に、ピペットシャフトの末端を軸方向に収容するための後部又は基端開口１４を、そして末端に、チップ部材から流体を分注するための先端開口１６を有している。容器１０はほぼ円錐形状で、基端開口１４から先端開口１６にかけて先細りする又は狭まる側壁１８を有している。チップ部材５は、ポリプロピレンのようなプラスチック材料で形成されるのが好ましい。
【００１０】
好ましい実施の形態では、側壁１８は、容器１０の基端に隣接して、セクション「Ａ」として図１に示されている分岐部（ｂｉｆｕｒｃａｔｅｄ  ｓｅｃｔｉｏｎ）を有している。図２の断面図に最もよく示されているように、分岐側壁部は、ベースウォール又は第１の側壁部２０を、第１の側壁部２０から分岐した第２の側壁部２２及び第３の側壁部２４とともに備えている。第２及び第３の側壁部２２、２４は、第１の側壁部２０から基端方向に向かってほぼ軸方向にフォーク状に延びている。第２の側壁部２２は、容器１０の外側分岐壁を構成し、第３の側壁部２４は、第２の側壁部２４から径方向内側に間隔を有して、容器１０の内側分岐壁を構成している。この点で、容器１０の側壁１８の軸方向部分は、二重の側壁を有していることとなる。第３の側壁部２４は自由端２６を有し、第２の側壁部２２は第３の側壁部２４の自由端２６を越えて基端方向に延びているのが好ましい。第３の側壁部２４は軸方向の長さが約０．０５０インチ（１．２７０ｍｍ）であり、第２の側壁部２２は自由端２６を約０．０９０インチ（２．２８６ｍｍ）越えて延びているのが好ましい。当業者なら理解できるように、図２に示す分岐側壁部は、ピペットシャフトと容器１０との取り外し可能な嵌め合わせ（ｍａｔｉｎｇ）が容易となるように、中心軸１２の周りに環状に延びている。
【００１１】
好ましい実施の形態の一変形例では、第３の側壁部２４は、図２に示すように、軸方向断面でみると、第２の側壁部２２又は第１の側壁部２０に対して約０°から約５°の角度αを有して内側に延びることができる。好ましくは、第２及び第３の側壁部２２、２４はほぼ平行である。
【００１２】
第１の側壁部２０は、第１の内壁面３０と第１の外壁面３２との間に画成された第１の壁厚２８を有している。この第１の壁厚は、約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）から約０．０３０インチ（０．７６２ｍｍ）の間であることが好ましい。第２の側壁部２２は、第２の内壁面３６と第２の外壁面３８との間に画成された第２の壁厚３４を有している。第２の壁厚は約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）から約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）の間であることが好ましい。第３の側壁部２４は、第３の内壁面４２と第３の外壁面４４との間に画成された第３の壁厚４０を有している。第３の壁厚は、約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の間であることが好ましい。別の実施の形態では、壁厚は軸方向でやや異ならせることができる。例えば、一実施の形態では、第３の壁厚は、自由端２６よりもベース又は第１の側壁部側で厚くなっている。図２に最もよく示されているように、第１の外壁面３２及び第２の外壁面３８は、面同士が連続し（ｍｅｒｇｅ）、第１の外壁面３２の少なくとも一部分が第２の外壁面３８の少なくとも一部分と同一線上（ｃｏｌｌｉｎｅａｒ）にあるように、切れ目（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）無く連なっている。第１の内壁面３０及び第３の内壁面４２も、これらの内面同士が連続し、第１の内壁面３０の少なくとも一部分が第３の内壁面４２の少なくとも一部分と同一線上にあるように、切れ目無く連なっている。図２に示されているように、凹部４６が第２及び第３の側壁部２２、２４の間に形成されていて、この凹部４６はチップ部材５の基端１４に向かう開口を有している。この凹部は、径方向の幅が約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）であることが好ましい。
【００１３】
好ましい実施の形態の一変形例では、第２の壁厚３４は第１の壁厚２８より薄い。また、第３の壁厚４０は第２の壁厚３４より薄いことが好ましい。この点で、第３の側壁部２４は径方向に好ましく屈曲可能な可撓性を有していることとなる。例えば、ピペットシャフトがチップ部材５に挿入されるとき、第３の側壁部２４は、ピペットシャフトに適合するように第２の側壁部２２に向かって径方向外側に曲がったり又は撓んだりできる。この態様で、第３の側壁部２４はピペットシャフトに当たって傾き、ピペットシャフトに対して環状の流体密封シールを形成する。したがって、内側分岐壁又は第３の側壁部２４は環状の内側シールスリーブを形成する。図２に最もよく示されているように、好ましい実施の形態の一局面では、第３の側壁部２４の自由端２６は、挿入時にピペットシャフトの心合わせ（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が容易となるように傾斜が付けられていてもよい。また、第３の内壁面４２は、第１又は第２の内壁面３０、３６に対して約０°から約５°の間の角度αを有して内側に延びることもできる。その結果、第３の側壁部２４の自由端２６は、第１の内壁面３０から径方向内側に間隔を有している。自由端２６は、面３０から径方向内側に約０．００４インチ（０．１０２ｍｍ）の間隔をあけていることが好ましい。この態様でもやはり、側壁部２４がシャフトに当接して内側に傾斜し、流体密封シールを構成するようにして、第３の側壁部２４にピペットシャフトを相対的に簡単に挿入できるであろう。
【００１４】
チップ部材５は、モールドコア（ｍｏｌｄ  ｃｏｒｅ）５０と外側モールドシェル（図示せず）との間に、射出成形その他の成形により形成される。図３からわかるように、モールドコア５０は、基端５２から末端５４まで延びていて、末端寄りに円錐形の外壁５６を有している。モールドコア５０は、チップ部材５の側壁１８の分岐部に対応するモールドフィンガ５８を含む、図３にセクション「Ｂ」として示されている部分を有している。図４を参照すると、モールドフィンガ５８は外壁５６から横方向外側に分岐し、チップ部材５の凹部４６に対応するように末端に向かってほぼ軸方向に延びている。モールド凹部６０が、モールドフィンガ５８と外壁５６との間の空間に画成されていて、このモールド凹部６０は、チップ部材５の第３の側壁部２４に対応している。モールドコア５０のモールドフィンガ５８と凹部６０はそれぞれ、チップ部材５の凹部４６及び第３の側壁部の形状と寸法をほぼ幾何学的（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）に反映している。好ましくは、成形材料は、融解した状態（ａ  ｌｉｑｕｉｆｉｅｄ  ｓｔａｔｅ）でコア５０の周りに導かれ、モールド凹部６０内及びモールドフィンガ５８の周りに流れ込み、チップ部材５の第３の側壁部２４と第２の側壁部２２を形成する。成形材料が硬化（ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｓ）すると、モールドシェルが取り除かれ、チップ部材５が型から取り出される。好ましい実施の形態では、チップ部材５は、末端方向又は部材５の先端に向かって前進させ、コア５０から外れるように末端方向に押し又は動かすことにより、首尾よくコア５０から取り外すことができる。また、第１の内壁面３０及び第３の内壁面４２は切れ目無く連なり、チップ部材５は型から取り出す（ｄｅｍｏｌｏｄｉｎｇ）工程でスムーズにコア５０に沿って移動する。したがって、チップ部材５の第３の側壁部は、モールドコア５０により傷付いたり切断されることはあまりなく、型から取り出す際の第３の側壁部２４の損傷は最小限になる。このような構成では、外側分岐壁から径方向内側に間隔をあけた状態で延びる柔軟な内側分岐壁を有する分岐壁部分が設けられたチップ部材５の形成によりチップ部材５の内側にシールスリーブを成形でき、そして、それにより（ｉｎ  ｔｕｒｎ）使用時に（ｄｕｒｉｎｇ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）ピペットとピペットチップ部材５の間に維持され得るシール性を高めることができるという利点がある。
【００１５】
好ましい一実施の形態では、モールドコア５０は、複数部品構成のコアであって、中心本体部材６２及びこの中心本体部材の周りに配置可能なスリーブ部材６４を備えている。スリーブ部材６４は、中心本体部材６２の基端部に隣接して配置され、その周囲を取り巻いて延びていることが好ましい。この実施の形態では、スリーブ部材６４が中心本体部材６２上に配置されたとき、スリーブ部材６４の末端は、中心本体部材６２の外壁５６から好適に間隔を有して、フィンガ部５８を形成する。したがって、このモールドフィンガ部５８は、外壁５６とほぼ平行に、また、間隔を有して延びている。成形工程の際に、ガスを型から逃がすためにベントホールが凹部６０の基端に配置されていてもよい。別のモールドコアでは、中央チャネルが中心本体部材を通って延びていてもよく、水等の冷却流体をそこに流すことができる。別の実施の形態では、中心本体部材６２は、上述の第３の側壁部２４の内側への傾斜（ａｎｇｌｅ）に対応するために、フィンガ部５８の反対側に浅いへこみを有していてもよい。
【００１６】
さて、図５では、ピペットシャフト６６を収容している、図１のチップ部材の分岐部の拡大断面図が示されている。ピペット６６はチップ部材５の基端開口１４に収容されている。ピペット６６は、円錐形のシャフト又は末端部６８を有している。分岐側壁部を設けることにより、そのチップ部材は簡単かつスムーズにピペット６６を収容でき、ピペットに対する流体密封環状シールの形成に要する力が良好に最小になる。ピペット６６がチップ部材５から抜き取られ又は取り外されるときにも、ピペット６６は容易に、かつ、スムーズに分岐部から抜かれ、抜き取りに必要な力が良好に最小化されて、ピペットに共通して関係する上述の取り外しの問題が軽減される。
【００１７】
より具体的には、チップ部材５の好ましい形態では、第３の側壁部２４の幾何学的寸法（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）は、それらが曲がったり変形したりするときの可撓性を高め、あるいは、硬い側壁よりも許容の度合い（ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  ｆｏｒｇｉｖｅｎｅｓｓ）を高めている。ピペット６６のシャフト６８が容器１０内に移動し、第３の側壁部２４と係合するとき、側壁部２４の可撓性及び弾性のために、第３の側壁部２４は、流体密封シールを容易に構成するように、矢印７０で示されているが、径方向で横方向外側に屈曲する。図６は、従来のピペットチップの挿入‐イグザーション（ｅｘｅｒｔｉｏｎ）力の曲線である曲線Ａを示していて、挿入力が増大するにつれて、ピペットチップからピペットを取り出すために徐々に大きいイグザーション力を必要とすること、すなわち、正の傾斜を有する曲線を描いている。しかしながら、分岐側壁部を備えたピペットチップ部材は、流体密封シールの質は維持しつつ、曲線Ｂで示されているように、対応する挿入力に対して、かなり低いイグザーション力しか必要としない。特に、本発明の分岐壁部を有するピペットチップ部材については、従来のピペットチップ部材と同様の質のシールが達成されるが、挿入及びイグザーション力は少ししか必要としないことが実験により示されている。
【００１８】
当業者は、ここに開示された本発明に多くの変更及び改変を考えつくことができる。例えば、複数の、上記したような分岐側壁部を、チップ部材の長さに沿って軸方向に間隔をあけて設けることができる。これらの改変はいずれも以下のクレームの真の精神及び範囲により予期される。
【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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【国際調査報告】
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