(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に吸引負圧と吐出圧とを発生可能に構成されたピペットノズルを具備しており、かつこのピペットノズルには、先端に開口部を有する中空状のピペットチップが着脱可能に嵌合されるチップ装着部が設けられており、上記ピペットノズルには、上記チップ装着部に上記ピペットチップが嵌合されたときに閉塞され、かつ上記ピペットチップが上記チップ装着部から取り外されるときには、その取り外し途中において開放状態となることにより上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部をそれらの外部に連通させる連通路が設けられているピペット装置であって、
上記チップ装着部は、略一定外径で所定長さ軸方向に延びているとともに、上記ピペットチップは、上記チップ装着部に嵌合する第１管状部と、この第１管状部より小径で上記第１管状部の先端側につながる第２管状部とを有しており、
上記連通路は、上記チップ装着部に形成され、上記チップ装着部の先端に開放するとともに基端側に向けて延びる凹溝であることを特徴とする、ピペット装置。
【請求項２】
内部に吸引負圧と吐出圧とを発生可能に構成されたピペットノズルを具備しており、かつこのピペットノズルには、先端に開口部を有する中空状のピペットチップが着脱可能に嵌合されるチップ装着部が設けられており、上記ピペットノズルには、上記チップ装着部に上記ピペットチップが嵌合されたときに閉塞され、かつ上記ピペットチップが上記チップ装着部から取り外されるときには、その取り外し途中において開放状態となることにより上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部をそれらの外部に連通させる連通路が設けられているピペット装置であって、
上記連通路は、上記ピペットノズルの先端部から基端部に向けて延びるように上記チップ装着部の外面に設けられた凹溝であり、上記チップ装着部には上記ピペットチップの装着を確実にするためのＯリングが装着されており、上記凹溝は上記Ｏリングを境にして上記ピペットノズルの先端側にのみ設けられていることを特徴とする、ピペット装置。
【請求項３】
内部に吸引負圧と吐出圧とを発生可能に構成されたピペットノズルを具備しており、かつこのピペットノズルには、先端に開口部を有する中空状のピペットチップが着脱可能に嵌合されるチップ装着部が設けられている、ピペット装置であって、
上記ピペットノズルには、上記チップ装着部に上記ピペットチップが嵌合されたときに閉塞され、かつ上記ピペットチップが上記チップ装着部から取り外されるときには、その取り外し途中において開放状態となることにより上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部をそれらの外部に連通させる連通路としての、上記チップ装着部をその外面から上記ピペットノズルの内部に向けて貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする、ピペット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、所望の試料の定量取り出しや移し替えといったピペッティング（Pipetting)作業を行うためのピペット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のとおり、人間の血液や尿などの検査に際しては、所定の容器に収容されている多数の試料をピペット装置を利用して分析装置の所定箇所に順次分注していく作業を行っている。このような作業を行う場合、ピペット装置のピペットノズルに試料が付着したまま、次の試料をそのピペットノズルによって取り出すことは適切ではなく、このようなことは回避しなければならない。
【０００３】
そこで、従来においては、図５（ａ）に示すように、試料ｍのピペッティング作業を行う場合には、ピペットノズル８の先端部に、使い捨てタイプのピペットチップ９を外嵌装着することにより、試料ｍをピペットノズル８に接触させないようにピペットチップ９内に吸引させていた。そして、試料ｍの吐出作業を終了すると、ピペットチップ９を他の新たなピペットチップと交換していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、上記のような作業を行う場合に、次に述べるように、ピペットノズル８に試料ｍが付着する場合があった。
【０００５】
すなわち、ピペットチップ９から試料ｍを吐出させた場合であっても、この試料ｍの全量を完全に外部に排出させることができない場合があり、微量の試料ｍがピペットチップ９の内面に付着残存している場合がある。一方、図５（ｂ）に示すように、試料ｍの吐出後にピペットチップ９を交換しようとして、ピペットチップ９をピペットノズル８から矢印Ｎ１方向に引き抜く際には、ピペットチップ９内の空間部Ｓの体積が増大する。このような体積の増大を生じると、ピペットチップ９内に負圧が生じ、ピペットチップ９内にはその先端開口部９０ａから外部の空気が流入する現象を生じる。ピペットチップ９を引き抜く速度が速い場合には、上記した空気の流入速度も速くなる。このため、ピペットチップ９の内部に残留している試料ｍがこの空気流に乗ってピペットノズル８まで運ばれ、ピペットノズル８に付着する場合があった。ピペットチップ９を引き抜く前においては、その内面に付着している試料ｍが時間の経過とともに重力によって下方に移動し、ピペットチップ９の孔部９０を塞ぐ場合がある。このような状態においてピペットチップ９がピペットノズル８から引き抜かれる場合には、試料ｍが上記した空気流によってピペットノズル８まで運ばれ易くなり、ピペットノズル８に試料ｍが付着する可能性がより高くなっていたのである。
【０００６】
なお、上記のような不具合を防止する手段としては、ピペットチップ９の寸法を長くする手段、あるいはピペットチップ９の引き抜き速度を遅くする手段が考えられる。ところが、前者の手段を採用すると、ピペットチップ９内の容積が大きくなり、試料ｍの定量取り出し精度が悪くなる。すなわち、試料ｍをピペットチップ９内に所望量だけ正確に取り込むためには、ピペットチップ９内の容積をできる限り小さくしておくことが要請されるが、ピペットチップ９の寸法を長くすることはそのような要請に反することとなる。したがって、試料の定量取り出し精度を高くしたい場合には、ピペットチップ９の寸法をさほど長くとることはできない。また、ピペットチップ９の寸法を長くすると、ピペット装置全体の大型化を招き、その取り扱いなどに際して種々の不便を生じる場合もある。一方、上記後者の手段によれば、ピペットチップ９の交換作業に時間を要することとなり、たとえば大量の試料のピペッティング作業を順次行う場合には、その作業効率が悪くなるといった不具合を生じる。
【０００７】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、ピペットノズルを必要以上に長くすることなく、ピペットノズルからピペットチップを速い速度で引き抜く際に、ピペットノズルに試料が不当に付着する虞れを無くすことができ、または少なくすることができるピペット装置を提供することをその課題としている。
【０００８】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本願発明によって提供されるピペット装置は、内部に吸引負圧と吐出圧とを発生可能に構成されたピペットノズルを具備しており、かつこのピペットノズルには、先端に開口部を有する中空状のピペットチップが着脱可能に嵌合されるチップ装着部が設けられており、上記ピペットノズルには、上記チップ装着部に上記ピペットチップが嵌合されたときに閉塞され、かつ上記ピペットチップが上記チップ装着部から取り外されるときには、その取り外し途中において開放状態となることにより上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部をそれらの外部に連通させる連通路が設けられているピペット装置であって、上記チップ装着部は、略一定外径で所定長さ軸方向に延びているとともに、上記ピペットチップは、上記チップ装着部に嵌合する第１管状部と、この第１管状部より小径で上記第１管状部の先端側につながる第２管状部とを有しており、上記連通路は、上記チップ装着部に形成され、上記チップ装着部の先端に開放するとともに基端側に向けて延びる凹溝であることを特徴としている。本願発明によって提供されるピペット装置はまた、内部に吸引負圧と吐出圧とを発生可能に構成されたピペットノズルを具備しており、かつこのピペットノズルには、先端に開口部を有する中空状のピペットチップが着脱可能に嵌合されるチップ装着部が設けられており、上記ピペットノズルには、上記チップ装着部に上記ピペットチップが嵌合されたときに閉塞され、かつ上記ピペットチップが上記チップ装着部から取り外されるときには、その取り外し途中において開放状態となることにより上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部をそれらの外部に連通させる連通路が設けられているピペット装置であって、上記連通路は、上記ピペットノズルの先端部から基端部に向けて延びるように上記チップ装着部の外面に設けられた凹溝であり、上記チップ装着部には上記ピペットチップの装着を確実にするためのＯリングが装着されており、上記凹溝は上記Ｏリングを境にして上記ピペットノズルの先端側にのみ設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成を有するピペット装置においては、上記ピペットノズルに上記ピペットチップを嵌合させているときには、上記連通路は閉塞状態にあり、上記ピペットノズルと上記ピペットチップとのそれぞれの内部は上記連通路を介して外部と連通した状態とはならない。したがって、上記ピペットノズルの内部および上記ピペットチップの内部には、所定の吸入負圧と吐出圧とを適切に発生させることが可能であり、上記ピペットノズルに上記連通路を設けたことに起因して上記ピペットチップ内への試料の吸入動作と吸入された試料の吐出動作とに不具合が生じることはない。一方、上記ピペットチップを上記ピペットノズルから抜き取る際には、その抜き取り途中において上記連通路が開放状態となり、上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部がそれらの外部と連通するために、それらピペットノズルおよびピペットチップの内部の圧力を大気圧とすることができる。したがって、従来とは異なり、上記ピペットノズルから上記ピペットチップを高速で抜き取る場合であっても、上記ピペットチップの先端の開口部から上記ピペットチップ内に外部の空気が急速に流入しないようにすることができる。その結果、上記ピペットチップを抜き取る際に、このピペットチップ内に残存している試料が上記ピペットノズルに付着しないようにすることができる。
【００１２】
このような構成によればまた、上記ピペットノズルに上記ピペットチップを外嵌させたときには、このピペットチップによって上記凹溝の開口部分を塞ぐことにより、上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部が上記凹溝を介して外部と連通しないようにすることができる。その一方、上記ピペットチップを上記ピペットノズルから抜き取る際には、上記凹溝の開口部分が外部に開放されることとなり、この凹溝を介して上記ピペットチップおよび上記ピペットノズルのそれぞれの内部をそれらの外部と連通させることができる。
【００１３】
本願発明によって提供されるピペット装置はさらに、内部に吸引負圧と吐出圧とを発生可能に構成されたピペットノズルを具備しており、かつこのピペットノズルには、先端に開口部を有する中空状のピペットチップが着脱可能に嵌合されるチップ装着部が設けられている、ピペット装置であって、上記ピペットノズルには、上記チップ装着部に上記ピペットチップが嵌合されたときに閉塞され、かつ上記ピペットチップが上記チップ装着部から取り外されるときには、その取り外し途中において開放状態となることにより上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部をそれらの外部に連通させる連通路としての、上記チップ装着部をその外面から上記ピペットノズルの内部に向けて貫通する貫通孔が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成によれば、上記ピペットノズルに上記ピペットチップを嵌合させたときには、このピペットチップによって上記貫通孔の開口部を塞ぐことができ、上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部が上記貫通孔を介して外部と連通しないようにすることができる。その一方、上記ピペットチップを上記ピペットノズルから抜き取る際には、上記貫通孔の上記開口部が塞がれた状態が解除されることとなり、この貫通孔を介して上記ピペットノズルおよび上記ピペットチップのそれぞれの内部をそれらの外部と連通させることができる。したがって、この場合においても、本願発明が意図する作用が簡易な構造によって適切に得られることとなる。
【００１５】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１７】
図１〜図３は、本願発明に係るピペット装置の一実施形態を示している。本実施形態のピペット装置Ａは、シリンジポンプ一体型のものであり、ピペットノズル１と、シリンジポンプ２と、ジョイント管３とを具備して構成されている。これらの構成部材は、いずれもステンレスやその他の耐食性に優れた材質とされている。
【００１８】
ピペットノズル１は、その内部に軸長方向に延びる貫通孔１０が設けられた筒状であり、その上部（基部）には、ジョイント管３との連結を図るためのネジ部１１やフランジ部１２が設けられている。このピペットノズル１の長手方向中間部の外周面には、凹溝１３が設けられており、この凹溝１３にはＯリング１４が装着されている。このＯリング１４は、後述するピペットチップ４の装着を確実にするためのものである。ピペットノズル１のＯリング１４の装着箇所からこのピペットノズル１の先端部にわたる領域は、ピペットチップ４を装着するためのチップ装着部１５となっている。
【００１９】
チップ装着部１５の外面には、たとえば２つの凹溝１６が形成されている。各凹溝１６は、本願発明でいう連通路の一例に相当し、図２によく表われているように、ピペットノズル１の先端部から凹溝１３の近傍までこのピペットノズル１の軸長方向に延びている。本実施形態においては、凹溝１６の総数が２つとされているが、本願発明はこれに限定されず、その具体的な数は問わない。
【００２０】
ピペットチップ４は、先端に開口部４０を有する中空状であり、ピペットノズル１のチップ装着部１５に対して着脱自在に外嵌可能な第１の管状部４１と、この第１の管状部４１に連設され、かつこの第１の管状部４１よりも小径に形成された第２の管状部４２とを具備している。第１の管状部４１の内周面には、このピペットチップ４をチップ装着部１５に装着したときにＯリング１４に嵌合させるための凹溝４２が設けられている。
【００２１】
ジョイント管３は、ピペットノズル１とシリンジポンプ２とを連結するためのものである。このジョイント管３には、分岐管３０が設けられており、この分岐管３０に圧力計（図示略）を取り付けることによりピペットノズル１内の圧力を測定できるようになっている。もちろん、このような圧力測定の必要がない場合には、ジョイント管３を用いることなく、ピペットノズル１とシリンジポンプ２とを直接連結させた構造にすることもできる。また、後述するように、ピペットノズル１とシリンジポンプ２とを可撓性を有するホースによって連結した構成とすることもできる。
【００２２】
シリンジポンプ２は、シリンダ２０と、このシリンダ２０内において往復動可能なプランジャ２１とを具備して構成されており、プランジャ２１が往復動することによりピペットノズル１の内部（貫通孔１０内）には、試料を吸引するための負圧と、吸引した試料を吐出するための吐出圧とが発生するようになっている。プランジャ２１の往復動は、たとえば図示されていないモータを利用して行われる。
【００２３】
上記構成のピペット装置Ａは、適当なホルダ（図示略）に保持されるなどして、所定の箇所における昇降動作や水平方向への往復移動が行えるように構成されている。
【００２４】
次に、上記構成のピペット装置Ａの作用について説明する。
【００２５】
まず、所望の試料のピペッティング作業を行うには、図１に示したように、予めピペットチップ４をピペットノズル１のチップ装着部１５に外嵌させておく。この場合、ピペットチップ４をその凹溝４２がＯリング１４と嵌合する高さまで押し込む。凹溝４２がＯリング１４に嵌合するときには、クリック感が得られ、ピペットチップ４が適切に装着された旨を明確に認識することが可能となる。また、凹溝４２とＯリング１４との嵌合は、ピペットチップ４の脱落を防止し得る効果をも発揮する。
【００２６】
ピペットノズル１にピペットチップ４を装着した状態においては、ピペットノズル１の各凹溝１６の開口部分がピペットチップ４の第１の管状部４１によって塞がれる。したがって、この状態においては、ピペットノズル１やピペットチップ４の内部が各凹溝１６を介して外部と連通した状態にはなっていない。このため、シリンジポンプ２を動作させることにより、ピペットチップ４の内部には吸引負圧や吐出圧を適切に発生させることができ、ピペットチップ４内への試料の取り込み動作や、その試料の外部への吐出動作をその先端の開口部４０を介して適切に行わせることができる。
【００２７】
１つの試料のピペッティング作業を終えた後には、ピペットチップ４をピペットノズル１から抜き外す。ピペットチップ４を、図３の矢印Ｎａ方向に抜き始めると、各凹溝１６の符号ｎ１で示す上端部が開放状態となる。すると、ピペットチップ４の内部およびピペットノズル１の内部は、各凹溝１６を介してそれらの外部と連通し、ピペットチップ４内には各凹溝１６を介して外部の空気が流入する。したがって、ピペットチップ４をピペットノズル１から高速で引き抜く場合であっても、ピペットチップ４の先端開口部４０からピペットチップ４内に外部の空気が急速に流入しないようにすることができる。
【００２８】
その結果、ピペットチップ４内に、仮に前回の試料ｍが残存していても、この試料ｍがピペットチップ４の先端開口部４０からの空気流によってピペットノズル１に向けて運ばれるといったことはなく、ピペットノズル１の汚染を防止することができる。ピペットチップ４内には各凹溝１６を通過して外部の空気が流入するが、この空気流の向きはピペットチップ４内に残存している試料ｍをピペットノズル１から遠ざける向きであり、この空気流が試料ｍをピペットノズル１に付着させることはない。
【００２９】
このように、本実施形態においては、ピペットノズル１に試料ｍが付着することを防止することができるために、その後新たなピペットチップをピペットノズル１に装着して次の試料のピペッティング作業を行う場合に、その試料に前回の試料ｍが混入しないようにすることができる。また、上記したような原理によれば、ピペットチップ４の寸法を比較的短くした場合であっても、ピペットノズル１の汚染を防止することができる。したがって、試料ｍをごく微量だけ定量取り出しするような場合には、ピペットチップ４として比較的短寸のもの（小容積のもの）を使用することにより、その定量取り出しを高精度に行うことが可能となる。
【００３０】
図４は、本願発明に係るピペット装置の他の実施形態を示している。なお、同図においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一符号を付している。
【００３１】
図４（ａ）に示すピペット装置においては、ピペットノズル１のチップ装着部１５に、たとえば２つの貫通孔１６Ａが設けられている。各貫通孔１６Ａは、本願発明でいう連通路の他の例に相当し、チップ装着部１５の外面からピペットノズル１の貫通孔１０に向けてチップ装着部１５の壁部を貫通している。本実施形態における貫通孔１６Ａについても、上記実施形態の凹溝１６と同様に、その具体的な数は問わず、１以上設けられていればよい。
【００３２】
このような構成のピペット装置においては、同図（ａ）に示すように、チップ装着部１５にピペットチップ４を外嵌させたときには、各貫通孔１６Ａの一端開口部がピペットチップ４の第１の管状部４１によって塞がれる。したがって、この状態においては、ピペットノズル１の内部やピペットチップ４の内部が各貫通孔１６Ａを介してそれらの外部と連通することはなく、それらの内部にはピペッティング動作に必要とされる吸引負圧と吐出圧とを適切に発生させることができる。これに対し、同図（ｂ）に示すように、ピペットチップ４をピペットノズル１から抜き始めると、各貫通孔１６Ａの一端開口部の閉塞状態が解消される。このため、ピペットノズル１の内部やピペットチップ４の内部は、各貫通孔１６Ａを介して外部と連通し、大気圧となる。したがって、ピペットチップ４を高速で引き抜く場合であっても、ピペットチップ４の先端開口部４０から外部の空気が急速に流入しないようにして、ピペットチップ４内に付着残存している試料がピペットノズル１に付着しないようにすることができる。
【００３３】
上述の実施形態から理解されるように、本願発明でいう連通路としては、貫通孔として形成される場合（図４に示す実施形態）と、凹溝として形成される場合（図１〜図３に示す実施形態）とのいずれであってもよい。また、連通路を、上記した貫通孔や凹溝とは異なる構成のものに形成してもかまわない。本願発明でいう連通路は、ピペットノズルからピペットチップを取り外す途中においてピペットノズルやピペットチップの内部を外部に連通させるように開放状態になればよく、必ずしも、ピペットチップの取り外しを開始した直後に開放状態にならなくてもかまわない。ピペットチップ内の空間部の体積は、ピペットチップを取り外すときのピペットチップの移動ストロークが長くなるに連れて徐々に増加し、これに伴って外部の空気がピペットチップの先端開口部からピペットチップ内に流入する現象を生じるため、要は、そのような先端開口部から空気が高速で流入し始める以前の段階において上記連通路が開放状態になればよい。
【００３４】
本願発明に係るピペット装置の各部の具体的な構成は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々に設計変更自在である。
【００３５】
本願発明においては、既述したとおり、ピペットノズルとシリンジポンプとを可撓性を有するホースによって連結した構造とすることもできる。このような構造においては、シリンジポンプを一定箇所に固定して設けた上で、ピペットノズルのみを適当な動作手段によって所定位置において昇降させ、あるいは水平方向に往復動させることができる。むろん、シリンジポンプによって発生される吸引負圧や吐出圧は、上記ホースを介してピペットノズルに伝達させることができる。ただし、本願発明においては、ピペットノズルの内部に所定の吸引負圧や吐出圧を発生させる手段として、シリンジポンプとは異なる手段を用いることが可能である。本願発明は、手動操作によって吸引負圧と吐出圧とを発生させる手動式のピペット装置に適用することも可能である。
【００３６】
また、ピペットチップとしては、種々の形状、サイズおよび材質のものを用いることが可能であり、その具体的な構成も限定されない。さらに、本願発明に係るピペット装置は、人体の血液や尿などのピペッティング作業用途に限定されるものでもなく、試料の種類や具体的な使用用途も問わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るピペット装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すピペット装置に組み込まれているピペットノズルの斜視図である。
【図３】図１に示すピペット装置の作用を示す要部断面図である。
【図４】（ａ）は、願発明に係るピペット装置の他の実施形態を示す要部断面図であり、（ｂ）は、その作用を示す要部断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ  ピペット装置
ｍ  試料
１  ピペットノズル
４  ピペットチップ
１５  チップ装着部
１６  凹溝（連通路）
１６Ａ  貫通孔（連通路）
【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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