JPH11165080A - ピペットガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピペットに液体を引き込み、ピペットからこ
れを送出するための、可変流量バルブ・アセンブリを具
えたピペットガンを提供する。 【解決手段】 このバルブ・アセンブリは複数の流量を
設定可能なバルブを具え、このバルブは、ピペット操作
の際に第１の空気流量とこれよりも大きい第２の空気流
量との間で漸進的に調節可能であり、且つピペット操作
の際に前記第２流量よりも実質的に大きい第３流量まで
は非漸進的に調節可能である。このバルブ・アセンブリ
は、更に、スプリング式の止め金の形のしきい値検出器
を具え、これはオペレータにピペットガンが大きい流量
即ち「高速モード」で作動していることを知らせる機能
を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広義には、ピペッ
トに液体を引き込みそして排出するための装置に関す
る。詳しくは、本発明は、ピペットから液体を種々の流
量で排出することが可能な改良されたピペットガンに関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば研究室等では、種々の方法でピペ
ットによる流体の操作が行われている。種々の機械的な
ピペット装置のお陰で、口を用いた伝統的なピペット技
術は行われなくなった。真空と空気圧を用いて流体を吸
い込んで排出するピペットガン等の種々の機械的ピペッ
ト装置が知られており、これによれば、例えば液体がピ
ペットに吸引され、そこから押し出される。代表的なピ
ペットガンは、一端が実験用ピペットに連通し、他端が
離れた場所に設けられた空気圧源に接続された手持ち式
ユニットである。このピペットガンの内部に設置された
トリガ操作のバルブによって、ガンを通ってピペットに
達する気流が調整され、ピペットを通じての液体の吸引
と排出が制御される。オペレータは、ピペットガンの正
圧トリガ又は負圧トリガを押すことによって、ピペット
への気流を調整する。圧力の大きさは、ピペットガンの
ハウジングの内部に設置されたバルブによって予め定め
られ且つ制御される。或るピペットガンには、種々の長
さと直径のピペットと連携して連通するように、汎用の
ノーズピース・アタッチメントが設けられている。

【０００３】米国特許5,214,968 には、持ち運び可能な
ピペットガンが図示され、説明されている。このピペッ
トガンはトリガによって操作される一対のバルブを具え
ている。このバルブの選択的な操作によってポータブル
型のポンプが始動し、真空を作り出して液体をピペット
に引き込み、又は圧力を生成して液体をピペットから排
出する。しかし、このピペットガンは流速を変えること
はできない。

【０００４】このようなピペットガンを実際に使用する
際に、流速を変えてピペットに流体を出し入れする流量
を制御可能にすることが望ましい。例えば、小さなピペ
ットに液体のサンプルを精密に計量するためには小流量
が望ましいが、大きなピペットの場合には小流量では効
率が悪い。ピペットを流れる液体の流量を変えることの
できるピペットガンは従来から知られている。例えば、
加圧ポンプに速度制御機構を組み入れて、圧力源の気圧
を変えるように制御することは公知である。しかし、こ
のポンプのモータ速度が速くなるとポンプが不規則に作
動する傾向があり、ピペットを通じて流れる流量が一時
的に乱れ、ピペットによる計量の精度に誤差を生じる。

【０００５】米国特許3,963,061 は、定圧源からピペッ
トに印加される圧力を連続して変化可能に制御するため
の調節可能なバルブを具えた、液体のピペット操作に便
利な従来型のピペットガンを開示している。このピペッ
トガンは、ほぼピストルのグリップ形状をした握り部分
とピペット支持部分とを具えている。このピペットガン
は真空源と空気圧源とに接続されている。握り部分は二
つのトリガ作動型バルブを有するバルブ・アセンブリを
具えている。一方のバルブを作動させると、真空源とピ
ペット支持部分との間が連通し、これに接続されたピペ
ットに液体を引き込む。他方のバルブを作動させると、
気圧源とピペットとの間が連通し、ピペット内に入って
いる液体をそこから排出する。ピペットを通じての液体
の流量は、ガンのトリガを押し込む程度を限定すること
によって制御される。このようにして、オペレータはト
リガを完全に押し込むことによってピペットの主要部分
を迅速に満たしたり空にしたり、又は、トリガを僅かに
押し込むことによってピペットに対してゆっくりと計量
することができる。

【０００６】この3,963,061 特許に開示されたピペット
ガンにおいては、トリガの作動経路即ち押し込みストロ
ークに応じて液体の流量の全範囲が得られる。しかし、
液体の流量の範囲が広いこととトリガの作動経路が限定
されていることから、このピペットガンにおいては、ト
リガを僅かに動かしただけで、液体の流量が大きく変化
し、その結果、効率的なピペット操作ができない。更
に、流量が所望の値を超える時を、オペレータが決める
指標がない。

【０００７】番号を引用することによって本明細書に組
み入れられている米国特許5,294,405 には、広範囲の液
体流量に対応する改良されたピペットガンが開示され、
これは液体流量を制御するための調節可能なバルブを具
えることによって、それ以前の装置の「ピストン効果」
を回避している。この5,294,405 特許に開示されている
ピペットガンにおいては、気圧を制御して液体をピペッ
トに出し入れする際の流れを制御するバルブによって、
複数の流量を調節することができる。これらのバルブは
バルブ・チャンバ内を長手方向にスライドする。バルブ
はバルブ・チャンバを周囲の空気から遮断することによ
って、気圧源からバルブ・チャンバに向かう気圧をピペ
ット内に押し込むように作動する。この調節可能なバル
ブが、例えば低速、中速、又は高速の流量の任意の一つ
に合わせて設定されると、ピペットはその流量で満たさ
れ或いは空にされる。更に、バルブ本体に沿ってテーパ
ー付きの溝を設けることによって、トリガのストローク
につれて漸進的にガンの流量を増加させ、ピペットに向
かう気流の量を変えることもできる。しかし、このピペ
ットガンは、種々の流量で流体をピペット計量するのに
非常に有用ではあるが、ピペットから液体を排出する際
には漏洩の危険性があるためにピペット計量が不正確に
なるので、一つの流量から別の流量に効率的に変更する
ことができない。更に、このバルブとバルブ・チャンバ
とはプラスチック材料で構成されることが多いので、こ
のバルブがトリガの全ストロークにわたってチャンバと
周囲の空気との流通を遮断しようとする際に、効果的な
気密シールを行うことができず、したがってピペット・
ガンの効率が低下する。その上、トリガの全ストローク
にわたって流量を漸増させることはできるが、流量が所
望のしきい値を超える時を、オペレータが決める指標が
ない。

【０００８】広範囲の流量に対応し、任意の特定のトリ
ガ設定における一つの流量のみを使用するように構成さ
れたピペットガンは有用であるが、特に液体の排出の際
に容器内へのピペットによる計量を行いながら容器の側
壁に付着した細胞や粒子の除去即ち「洗い流し」を行う
場合には、液体の流量を著しく増加させることが望まし
いことが多い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、種々の第
１の流量で液体をピペットによって計量することのでき
るピペット装置であって、バルブ手段の作動する長さに
わたって流量が漸進的に変化する従来の可変速度ピペッ
ト装置に関わる問題を生じることのない、ピペット計量
の際に第１の流量より大きい第２の流量に調節すること
ができると共に、第１流量とこれよりも大きい第２流量
との間のしきい値に到達した時期を識別することのでき
るピペット装置に対する要望が存在することは明らかで
ある。

【００１０】本発明の一つの目的は、次第に変化する空
気の流量と、従来の空気流量よりも実質的に大きい、明
らかに非漸進的に変化する空気流量でピペットに液体を
引き込み且つそこから排出することが可能な改良された
ピペットガンを提供することにある。

【００１１】本発明の別の目的は、空気流量が第１の空
気流量からこの第１空気流量とは異なる第２の空気流量
に変化した時期を検出することのできるピペットガンを
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】これらのそして他の目的
は、流体をピペットに入れたりそこから排出したりする
ための本発明のピペットガンによって得られ、これはガ
ン・ハウジングと、ピペットを該ハウジングに支持する
ために、該ハウジングと連結されたピペット支持体と、
空気圧流をピペットに選択的に供給して流体のピペット
作用を行うために、前記ピペット支持体と連通した空気
圧供給手段と、ピペットに供給される前記空気圧の流量
を調整するための、前記ハウジングに支持された調整手
段とを具えている。この調整手段は、手動操作のトリガ
で動かされるバルブを具え、該バルブは、第１の空気流
量からこの第１空気流量よりも大きい第２の空気流量ま
で、前記空気流量を漸進的に変化させるように連続的に
移動可能であり、前記バルブは最終位置まで移動可能で
あり、そこで前記空気流量を前記第２流量からこの第２
流量よりも実質的に大きい第３流量まで非漸進的に変化
させる。

【００１３】このバルブは、複数の離散的な位置に選択
的に調節可能であり、それによって複数の異なる空気流
量が選択的に設定される。空気圧供給手段は、空気圧源
と、該空気圧源と前記ピペット支持体との間の空気導管
とを具え、前記バルブが前記空気圧源と前記ピペットと
の間に前記導管に沿って介在している。このバルブは、
空気流量を変えることができるように前記導管と整合可
能なバルブ開口を具えている。このバルブ開口は細長
く、その長さに沿って漸進的に大きくなる開口寸法を有
し、これによって空気の流量を第１流量から第２流量ま
で漸進的に変化させることができる。

【００１４】このピペットガンは、更に、バルブを収容
するバルブ・チャンバを具えており、このバルブ・チャ
ンバはバルブを漸進的に運動させるように収容する開口
を有している。ゴム製のＯリング等の弾性シール手段が
バルブ・チャンバに隣接して設けられ、バルブがその最
終位置まで移動した際にチャンバ開口をシールするよう
にしている。バルブのこの最終位置への動きによって、
第３の空気流量が得られる。

【００１５】更に、手動操作型のトリガで動かされるバ
ルブに係合するスプリング式止め金が設けられている。
このスプリング式止め金は、バルブがその最終位置に達
した時期を検出する手段を提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜図９には本発明のピペット
ガンが示されている。ピペットガン１０は、これに取付
けられたピペット支持体８０を有する中空の本体１１を
具えている。この本体１１は、従来から公知の任意の材
料で作ることができる。この本体１１は、互いにねじ１
２によって固定される二つの別個の半体１１ａと１１ｂ
として成形されたプラスチック材料で構成されることが
好ましい。最も好ましい例では、この本体１１は外面に
艶消し仕上げを施され、手１００で取り扱い易い滑り止
め表面を提供している。

【００１７】ピペット支持体８０は円筒状の外側ハウジ
ング８２を具え、その上方部分は細くなってねじ山を具
え、ピペットガン１０の本体１１のアーム１８における
これと補完的な部分の内部に係合可能になっている。ピ
ペットガン１０は、更に、ピペット支持体８０をこれに
係合させ取り外し可能に固定するピペット支持体レリー
ズ８５を具えている。ピペット支持体８０の内面はゴム
等の摩擦性弾性材料で作られたハウジングを有し、ピペ
ット支持体の下端から上端に向かって内向きのテーパー
が付いている。ピペット支持体８０の内面は、種々のサ
イズのピペット９０と選択的に係合して、これを摩擦力
によって保持するような形状に作られている。共通に譲
渡された米国特許5,563,356 に開示されているように、
ピペット支持体８０は、望まないのに使用中にピペット
支持体に引き込まれる液体を濾過するためのフィルタ・
アセンブリも具えている。

【００１８】ピペットガン１０は本体１１によって支え
られた調整手段を具え、これはピペット９０への空気の
流れを調整する機能を有する。図２と図３に示されてい
るように、ピペットガン１０は、本体１１内にバルブ・
アセンブリ２０の形の調整手段を具えている。バルブ・
アセンブリ２０の一部分２０ａは圧力ダクト２３を介し
て正圧源（図示しない）に、真空ダクト２４を介して負
圧源即ち真空源（図示しない）に接続され、反対側の部
分はピペット流路ダクト２５に接続されている。空気圧
源と真空源とは本体１１の外部に設けられてもよく、又
は、好ましくは公知のように本体１１の内部に直接組み
込まれてもよい。この空気圧源は、正圧と負圧を選択的
に供給可能な単一の供給源であることが最も好ましい。
ピペット流路ダクト２５は、一端２５ａでバルブ・アセ
ンブリ２０に接続され、ピペットガン１０の本体１１を
通じて延在し、第２端２５ｂにおいてピペット支持体８
０に接続されている。したがって、このピペット流路ダ
クト２５を通じて、バルブ・アセンブリ２０とピペット
支持体８０に取付けられたピペット９０との間を流体が
流れることができる。

【００１９】図４〜図６に詳細に示されているように、
バルブ・アセンブリ２０は、開放端を有する一対の細長
いバルブ・チャンバ５０を有するアセンブリ本体２１を
具えている。バルブ・チャンバ５０は、開放端５８を有
するチャンバ孔５１を形成するほぼ円筒形をなすバルブ
・チャンバ壁５２を具え長手方向に延びた形状を有す
る。バルブ・チャンバ壁５２はバルブ・アセンブリ２０
から外側に延びて延長スリーブ５７を形成している。バ
ルブ・チャンバ５０はその一部分にバルブ・チャンバ壁
５２を貫通する流路ポート５５を具え、更に、その反対
側の部分にバルブ・チャンバ壁５２を貫通するダクト開
口５３を具えている。バルブ・チャンバ５０は圧力ダク
ト２３と真空ダクト２４に装着されるような形に作ら
れ、チャンバの孔５１と、圧力ダクト２３又は真空ダク
ト２４と接続されている空気圧源又は真空源との間をダ
クト開口５３を介して流体的に連通させている。流路ポ
ート５５はピペット流路ダクト２５に装着されるような
形に作られ、チャンバ孔５１とピペット支持体８０に取
付けられているピペット９０との間がチャンバ流路開口
５４を介して流体的に連通している。好適実施例におい
ては、ピペット流路ダクト２５は、図４に示されるよう
にダクト延長部２６を具え、これを貫通して延長導管２
７が設けられている。この延長導管２７は流路ポート５
５に取付けられ、これによって延長導管２７を介してチ
ャンバ流路開口５４とピペット流路ダクト２５との間が
流体的に連通している。

【００２０】本発明によれば、バルブ・アセンブリ２０
は二つのバルブ３０を収容するための二つの別個のバル
ブ・チャンバ５０を具えている。一方のバルブ・チャン
バはピペット９０と正圧源（図示しない）との間の気流
を調整し、他方のバルブ・チャンバはピペット９０と負
圧源即ち真空源（図示しない）との間の気流を調整す
る。これらのバルブ・チャンバは図においては同じ符号
で示されている。しかし、バルブ・トリガ３１は（更に
詳しく述べるように）、符号３１′と３１″とで示され
て、加圧用バルブ・トリガと真空用バルブ・トリガとを
それぞれ区別している。二つの別個のバルブ・チャンバ
３０を組み込んだ実施例においては、一方のバルブ・チ
ャンバ３０は、真空源（図示しない）に接続された真空
ダクト２４にダクト開口５３を介して接続され、他方の
バルブ・チャンバ３０は、空気圧源（図示しない）に接
続された圧力ダクト２３にダクト開口５３を介して接続
されている。こうして、後に詳述するように、一方のバ
ルブ・エレメントはピペット９０に真空を形成するため
の手段を提供し、他方のバルブ・エレメントはピペット
９０に正圧を形成するための手段を提供する。好適実施
例においては、ピペット流路ダクト２５は図４に示すダ
クト延長部２６を具え、これを通って延長導管２７が延
在している。二つのバルブ・チャンバを組み込んだ実施
例においては、この延長導管２７が両方のバルブ・チャ
ンバのチャンバ流路開口５４に接続し、これによって両
方のバルブ・チャンバ５０をチャンバ流路開口５４を介
してピペット流路ダクト２５に接続している。

【００２１】バルブ・アセンブリ２０は、更に、バルブ
・チャンバ５０のチャンバ孔５１内に位置するバルブ３
０を具えている。このバルブ３０は、バルブ軸部３０ａ
と手動で作動可能なバルブ・トリガ３１とを具えてい
る。バルブ軸部３０ａはチャンバ孔５１内に長手方向に
延在し、バルブ面３５に沿ってスライド可能に係合して
いる。バルブ・トリガ３１は、アセンブリ本体２１の外
側に延在し、且つ一部がハウジング本体１１の外側に出
ている。バルブ・トリガ３１は、本体１１の内部に位置
するバルブ・トリガ・リム３２を具え、これによって、
バルブ・トリガ３１をピペットガンの内部の所定位置に
保持するための手段が提供される。バルブ・トリガ３１
は手動で押し込み可能であり、バルブ軸部３０ａを長手
方向にスライドさせてチャンバ孔５１の中に入れること
ができる。バルブ・アセンブリ２０は、更に、バルブ軸
部３０ａの周囲に位置してバルブ・トリガ・リム３２と
アセンブリ本体２１との間に保持されているコイル・ス
プリング３４を具えている。このスプリング３４は、弾
発付勢力をバルブ・トリガ３１に作用させている。バル
ブ・トリガ３１はこのスプリング３４の付勢力に抗し
て、図１に示された第１の非作動位置から図２に示され
た第２の部分的作動位置まで動くことができる。ピペッ
トガンの作用に関して更に詳述するように、バルブ３０
が作動した後にトリガ３１が解放されると、スプリング
３４はバルブ軸部３０ａとバルブ・トリガ３１とをそれ
ぞれの非作動位置に復帰させる。

【００２２】バルブ３０は、圧力チャンバ流路開口５４
において流路ポート５５に密閉係合し、バルブ面３５が
流路ポート５５に接触した際に開口５４を密閉シールす
るための手段を提供する。流路ポート５５は、このよう
な密閉係合を行うために、ゴム製の「Ｏリング」等のシ
ール手段を具えていることが望ましい。

【００２３】図５と図６に詳しく示されているように、
バルブ３０は三つのバルブ面３５を形成するほぼ三角形
状の断面形状を有する。この実施例は三つのバルブ面３
５を具えているが、バルブ３０は任意の数のバルブ面３
５を持つことができ、そのそれぞれが後述するように別
々の流量を与えるようにしてもよい。

【００２４】バルブ３０のバルブ軸部３０ａは、バルブ
面３５の長さに沿って延在する細長い溝付き部分３３を
具えている。この溝３３はバルブ３０の各面の長さに沿
って延在している。バルブ面３５の長さに沿って延在す
る各溝３３は、他の溝３３とは異なるサイズ又は寸法、
即ち幅又は深さを持っている。こうして、後述するよう
に、各溝３３はチャンバ孔５１とチャンバ流路開口５４
との間に異なるレベルの流体的連通を提供する。

【００２５】バルブ３０はチャンバ孔５１の内部をスラ
イド可能なので、バルブ面３５はバルブ面３５の長さに
沿って流路ポート５５に係合する。バルブ３０が作動し
てチャンバ孔５１内を長手方向にスライドすると、バル
ブ面３５は、流路ポート５５に接触してこれに密閉係合
し、チャンバの流路開口５４をシールする第１位置か
ら、バルブ面３５の溝３３が流路ポート５５従ってチャ
ンバの流路開口５４と一線上に並んで整合する第２位置
までスライドする。バルブ面３５の長さに沿って溝３３
を設けたことによって、この溝３３が流路ポート５５に
一致すると、チャンバ流路開口５４とチャンバ孔５１と
の間に、溝３３を介して流体的連通が形成される。

【００２６】上述のように、バルブ３０は複数のバルブ
面３５を具えている。この実施例では、各バルブ面３５
はピペットガン１０に対して異なる流量を与えることが
できる。例えば、バルブ面３５の一つは狭い幅及び／又
は浅い深さを有する長手方向の溝３３を具え、別のバル
ブ面３５は少し広い幅及び／又は深い深さの溝３３を有
し、第３のバルブ面３５は更に少し広い幅及び／又は深
い深さを有するようにしてもよい。この第１の小さい溝
３３は低い流量を与え、第２と第３の溝は漸進的に増加
する流量を与える。この好適実施例では、バルブ３０は
長手方向の中心軸を中心に回転可能であり、バルブ３０
が回転するとバルブ面３５の一つが流路ポート５５に係
合する。更に、バルブ３０にはバルブ・トリガ３１が固
定されていることが望ましい。これによって、バルブ・
トリガ３１を複数のトリガ位置の間を回転させることに
よって、バルブ３０はその長手方向軸を中心に回転し、
各バルブ面３５と流路ポート５５とが交互に係合する。
こうして、複数の離散的なトリガ位置において異なる空
気流量が与えられるので、各トリガ位置に対して、種々
のレベルの流量が得られる。更に、バルブ・トリガ３１
の外周面には指標が設けられ、オペレータに対してバル
ブ・トリガがどの流量に設定されたのかを示す。例え
ば、指標Ｓ，Ｍ，Ｆがバルブ・トリガ３１の表面に設け
られ、それぞれ、低、中、高の流量設定を表す。

【００２７】図５と図７に示されているように、溝３３
は小溝部分３３ａから漸進的に大きくなる溝部分３３ｂ
まで徐々に傾斜している。溝３３がチャンバ流路開口５
４に整合すると、大きい溝部分３３ｂは、チャンバ流路
開口５４とチャンバ孔５１との間に小さい溝部分３３ａ
よりも大量の流体的連通を可能にする。大きい溝部分３
３ｂがチャンバ流路開口５４に整合すると、より大きな
流体的連通が生じて大きな空気流量が得られる。更に、
溝３３は小さい溝部分３３ａから大きい溝部分３３ｂま
で漸進的に傾斜しているので、溝３３の長さに沿ってバ
ルブ・チャンバ５０とチャンバ流路開口５４との間に漸
進的に増加する流体連通が得られ、作動の際に次第に変
化する流量が得られる。更に、前述したように複数のバ
ルブ面３５が使用されている場合には、各バルブ面３５
の各溝３３は傾斜した溝３３を具えることができ、種々
の全般的な流量においてバルブ・チャンバ５０とチャン
バ流路開口５４との間に変化しながら増加する流体的連
通が与えられる。溝３３は段付き形状のものでもよく、
小さい溝部分から大きい溝部分まで漸進的に推移するの
ではなく、段差的に変化するようにすることもできる。

【００２８】前述のように、延長スリーブ５７がチャン
バ壁５２とバルブ・アセンブリ２０から延びている。バ
ルブ軸部３０ａは延長スリーブ５７内に延び、チャンバ
孔５１の内部でスライド可能である。図７に示すよう
に、バルブ軸部３０ａは更に、バルブ・チャンバ５０の
チャンバ壁５２の内面に係合する軸部分３０ｂを具えて
いる。この係合によってチャンバ５０は閉鎖されるが、
係合箇所は効果的にシールされていないので、チャンバ
５０内の空気は周囲の空気中に出て行くことが可能であ
る。こうして、高流量を得るためにバルブ・トリガ３１
が完全に押し込まれても、バルブ・チャンバ５０内の加
圧空気は、延長スリーブ５７における軸部分３０ｂとチ
ャンバ壁５２との係合箇所で、まだ漏洩している。この
ために、流路開口５４を通じる最大流量より少ない流量
しか得られない。本発明は、バルブ・チャンバ５０を完
全にシールし、最大の流量まで流量を増加させることが
できる。このシールを行うために、バルブ３０には、バ
ルブ・トリガ３１のトリガ・リム３２に隣接してバルブ
用Ｏリング３９が設けられている。このバルブ用Ｏリン
グ３９は、隣接する部材同士の間の密閉係合を確立する
ことのできる材料で作られている。好ましくは、バルブ
用Ｏリング３９は、ゴムその他の弾性材料で作られてい
る。バルブ用Ｏリング３９は、バルブ・トリガ３１が完
全に押し込まれた場合に、バルブ用Ｏリング３９が延長
スリーブ５７に密閉係合するように位置決めされてい
る。この密閉係合によってバルブ・チャンバ５０を環境
空気から効果的にシールすることができ、バルブ・トリ
ガ３１が完全に押し込まれた場合、内部の空気と環境空
気との通気が防がれる。こうして、バルブ用Ｏリング３
９によってバルブ・チャンバ５０がシールされるので、
空気流量が漸進的に変化することがなくなり、以前の流
量よりも実質的に大きい流量が得られる。このように、
バルブ用Ｏリング３９を加圧用トリガ３１′と共に使用
する場合には、空気圧源によってバルブ・チャンバ５０
に供給される気圧は、全部がピペット流路ダクト２５を
通じてピペット９０だけに向けられ、バルブ用Ｏリング
３９が延長スリーブ５７に密閉係合しない場合にバルブ
３０の経路に沿って生じる流量よりも多くの有効流量
が、ピペット９０のために得られる。更に、真空トリガ
３１″と共に使用されるバルブ用Ｏリング３９が設けら
れている場合には、真空源によってバルブ・チャンバ５
０に供給される真空は、全部がピペット流路ダクト２５
を通じてピペット９０だけに向けられ、バルブ用Ｏリン
グ３９が延長スリーブ５７に密閉係合しない場合にバル
ブ３０の経路に沿って生じる流量よりも多くの有効真空
流量が、ピペット９０のために得られる。

【００２９】バルブ・アセンブリ２０は、バルブ・トリ
ガ・リム３２に係合可能なスプリング式止め金７０の形
状のしきい値検出器を具えている。このスプリング式止
め金７０はバルブ・アセンブリ７０と共に使用されて、
バルブ３０がバルブ・チャンバ５０の内部を長手方向に
小溝部分３３ａを超えて大溝部分３３ｂまで移動して、
バルブ用Ｏリング３９が延長スリーブ５７と密閉係合し
た場合に、バルブ・トリガ・リム３２に係合する。こう
して、スプリング式止め金７０は、大溝部分３３ｂが流
路ポート５５とチャンバ流路ポート５４とに整合し、空
気がシールされて環境空気との通気が絶たれ、多くの流
量がピペット９０に与えられた時期を検出する手段を提
供し、したがって、流量のしきい値を検出するための手
段を提供する。好ましくは、スプリング式止め金７０は
頂部７０ａを具え、バルブ・トリガ・リム３２と係合し
た場合にクリックを生じて、ピペットガンのオペレータ
がこれを聞き取ったりその感触を感知することができる
ようになっている。それぞれが異なるサイズの溝３３を
具えた複数のバルブ面３５を組み入れた実施例において
は、小溝部分３３ａと大溝部分３３ｂとの間の移行点
は、バルブ３０の長手方向軸を中心に外周面に一線上に
並び、設定の如何に関わらず、即ちどのバルブ面３５が
選ばれた場合でも、スプリング式止め金７０が、大溝部
分３３ｂが流路ポート５５と一致してバルブ用Ｏリング
３９が延長スリーブ５７と密閉係合したことを検出する
ための手段を常に提供することが望ましい。ここでは、
スプリング式止め金７０は加圧トリガ３１′のバルブ・
トリガ・リム３２に係合可能な実施例として示されてい
るが、このスプリング式止め金７０は加圧バルブと真空
バルブとを組み入れたピペットガンにおいて真空トリガ
３１″と連携して使用することも可能である。

【００３０】バルブ・アセンブリ２０は、延長スリーブ
５７とチャンバ孔５１に隣接してそこから延在する肩部
２９を具えている。この肩部２９はバルブ・アセンブリ
２０から延びて、バルブ・トリガ３１が完全に押し込ま
れないように、バルブ・トリガ３１のバルブ・トリガ・
リム３２に接触することができる。バルブ・トリガ３１
が押し込まれてバルブ・トリガ・リム３２が肩部２９に
接触する場合、肩部２９はストッパ面を提供し、バルブ
３０がチャンバ孔５１内に更に移動しないようにし、バ
ルブ用Ｏリング３９が延長スリーブ５７に接触して密閉
係合しないようにし、これによってバルブ・チャンバ５
０が環境空気から遮断されないように防いでいる。この
ように、肩部２９は、バルブ３０がピペットガン１０を
最大の流量で作動させないように防ぐ有効なストッパー
を提供する。バルブ・トリガ３１は、更に、バルブ・ト
リガ・リム３２を肩部２９に係合させないようにする構
造、例えばバルブ・トリガ・リム３２からバルブ・トリ
ガ３１を通じて延在する肩部切り欠き３８を具えること
もできる。この肩部切り欠き３８は肩部２９を収容可能
であり、これによって、バルブ・トリガ３１の完全な押
し込みを可能にし、チャンバ孔５１内でのバルブ３０の
最大の変位を許容し、更にバルブ用Ｏリング３９と延長
スリーブ５７との密閉係合を可能する。上述のように、
バルブ３０は複数のバルブ面３５を具え、各バルブ面は
ピペットガン１０に種々の異なる流量を与えることがで
きる。更に、バルブ・トリガ３１を回転させるとバルブ
３０が回転し、バルブ面３５と各流路ポート５５とを交
互に係合させ、種々の流量の中から所望のものを選ぶこ
とができる。本発明によれば、バルブ・トリガ３１は、
任意のバルブ・トリガ設定時に肩部２９に係合可能な肩
部切り欠き３８を具え、種々のレベルの流量を与えるこ
とができる。例えば、バルブ・トリガ３１を回転させて
特定の流量を選ぶときに、バルブ・トリガ３１が完全に
押し込まれると肩部切り欠き３８は肩部２９に係合し、
一方、肩部切り欠き３８は他の特定の流量に対しては設
けらておられず、これによって、バルブ・トリガ・リム
３２が肩部２９に当接して、バルブ・トリガ３１が完全
に押し込まれることが防がれる。こうして、幾つかの全
般的流量設定においては完全な流量が得られるが、他の
全般的流量設定においては完全な流量は見られない。更
に、空気圧と真空圧のそれぞれの制御のために、別々の
バルブ・トリガ３１′と３１″とが用いられているが、
肩部切り欠き３８は加圧バルブ・トリガ３１′又は真空
トリガ３１″のいずれに設けられてもよい。更に、或る
全般的流量設定において（スプリング式止め金７０によ
って）完全な流量が得られ且つ検出されるが他の設定に
おいては得られないように、肩部切り欠き３８がスプリ
ング式止め金７０と連携してバルブ・アセンブリに組み
入れられている。最も好ましい応用例においては、ピペ
ットガン１０は加圧トリガ３１′と真空トリガ３１″と
を具え、それれぞれが三つの異なる全般的流量設定、即
ち低速、中速、高速に変更可能であり、肩部切り欠き３
８は高速設定の場合のみに真空トリガ３１″と共に使用
されるように組み込まれ、スプリング式止め金７０は加
圧トリガ３１′と共に使用されるように組み込まれてい
る。この実施例では、ピペット９０に液体を引き込むた
めの高速設定の際にだけ完全な負圧即ち真空が得られ、
ピペット９０から液体を排出する場合の低速、中速又は
高速設定の際には完全な正圧が得られ、更に、ピペット
９０から液体を排出する際に、完全な正圧が達成された
時期に関する指標が提供される。

【００３１】図１０は、米国特許5,294,405 に開示され
ている従来技術のピペットガンの流量とトリガの押し込
み量との関係をプロットしたグラフを示す。線１１
０′、１２０′及び１３０′は、それぞれ、低速、中
速、高速の流量でのピペットガン上のトリガの設定を表
している。これら流量の速度は、前述のようにバルブ面
の溝のサイズによって決められ、低速設定の場合には緩
やかにテーパーの付いた小さな溝によって可変的な全般
的低速流量を与え、これよりも少し大きい溝は低速流量
よりも少し大きい可変的な全般的中速流量を与える。こ
れらの線１１０′、１２０′及び１３０′から判るよう
に、流量はトリガの押し込み量が増加するにつれて一定
のに割合で増加している。

【００３２】図１１は、本発明のピペットガンの流量と
トリガの押し込み量との関係をプロットしたグラフを示
す。線１１０、１２０及び１３０は、それぞれ、低速、
中速、高速の流量でのピペットガン上のトリガの設定を
表している。これから判るように、点１５０で示されて
いる或る距離だけトリガが押し込まれると、バルブ用Ｏ
リング３９が延長スリーブ５７と密閉係合し、チャンバ
５１と環境空気との間の通気をシールする。このシール
によって、ピペット９０と、どのバルブがその時に作動
しているかに応じて空気圧源又は真空源のいずれかとの
間が完全に被包される。このシールが生じると、図１１
のグラフに点１５０で示されるように、ピペット９０に
出入りする空気の流量が急激に増大する。こうして、増
加した流量が得られる。

【００３３】図面を参照してこのピペットガンの操作を
説明する。操作の際に、ピペット９０はピペット支持体
８０によってピペットガン１０に取付けられる。次にピ
ペット９０の先端はピペットに引き込まれるべき液体の
中に浸けられる。そして、オペレータは真空バルブ用ト
リガ３１″を押し込み、この真空トリガ３１″に連携し
ているバルブ３０を、チャンバ５０のチャンバ孔５１の
中で長手方向に移動即ち変位させる。この変位によっ
て、バルブ３０は、バルブ面３５が流路ポート５５に密
閉係合しチャンバ流路開口５４を被覆する第１位置か
ら、溝３３が流路ポート５５と整合する第２位置まで動
かされる。真空ダクト２４によってチャンバ孔５１と真
空源との間が流体的に連通しているので、チャンバ孔５
１内に真空が形成される。溝３３と流路ポート５５とが
整合しているので、チャンバ孔５１と流路ポート５５と
の間には溝３３を介して流体経路が形成され、一方、こ
れはピペット流路ダクト２５と流体的に連通し、したが
ってピペット９０と連通している。こうして、チャンバ
孔５１内の真空によって、ピペット９０、ピペット支持
体８０、ピペット流路ダクト２５を経て孔５１に入る流
体の流れが生じ、液体がピペット９０内に引き込まれ
る。

【００３４】所望量の液体がピペット９０に引き込まれ
た後、真空バルブ用トリガ３１″は解放され、スプリン
グ３４による付勢力によって、真空バルブ用トリガ３
１″はそれに取付けられたバルブ３０を元の位置に復帰
させ、これによってバルブ面３５が流路ポート５５をシ
ールし、バルブ・チャンバ５１とチャンバ流路開口５４
との間の流体連通経路を遮断する。

【００３５】ピペット内に入った液体が排出されるべき
容器中にピペットを入れた後、図２に示すように加圧バ
ルブ用トリガ３１′を一部だけ押し込む。この一部だけ
の押し込みによって、加圧用トリガ３１′に連携してい
るバルブ３０は、チャンバ５０のチャンバ孔５１内を長
手方向に変位即ち移動する。この変位によって、バルブ
３０は、バルブ面３５が流路ポート５５に密閉係合しチ
ャンバ流路開口５４を被覆する第１位置から、小溝部分
３３ａが流路ポート５５と整合する第２位置まで動かさ
れる。圧力ダクト２３によってチャンバ孔５１と空気圧
源との間が流体的に連通しているので、チャンバ孔５１
内に正の空気圧が形成される。小溝部分３３ａと流路ポ
ート５５とが整合しているので、チャンバ孔５１と流路
ポート５５との間には小溝部分３３ａを介して流体経路
が形成され、一方、これはピペット流路ダクト２５と流
体的に連通し、したがってピペット９０と連通してい
る。こうして、図７に矢印Ａで示されるように正の空気
圧経路が形成され、空気圧源からの正圧が圧力ダクト２
３を通り、ダクト開口５３を通ってチャンバ孔５１に入
り、小溝部分３３ａを横断し、流路ポート５５とチャン
バ流路開口５４を通り、延長導管２７に入り、ピペット
流路ダクト２５を通ってピペット９０内に入る。更に、
前述のように、正の空気圧は図７に示すように、軸部３
０ｂと延長スリーブ３９の開放端５８との係合点におい
てバルブ・チャンバ５０からも漏れる。ピペット９０の
内部に正の空気圧が形成されると、ピペット内に入って
いる流体はそこから排出される。

【００３６】ピペットの操作の際に、加圧用トリガ３
１′を更に押し込むことができ、これによってバルブ３
０をチャンバ孔５１内に更に変位させ、流路ポート５５
とテーパーの付いた小溝部分３３ａとを整合させること
ができる。小溝部分３３ａはテーパーが付いているの
で、そのサイズは徐々に大きくなり、チャンバ孔５１と
チャンバ流路開口５４との間の流体的連通の程度が増加
し、ピペットガン１０を通る空気の流量が増大し、した
がってピペット９０から排出される液体の流量が増加す
る。

【００３７】更に、図３に示すように、液体のピペット
操作の際に加圧用トリガ３１′は完全に押し込まれる。
このように完全に押し込まれると、バルブ３０はチャン
バ孔５１内で更に変位し、大溝部分３３ｂが流路ポート
５５に整合する。更に図８に示すように、加圧用トリガ
３１′が完全に押し込まれると、バルブ用Ｏリング３９
が延長スリーブ５７に密閉係合し、正の空気圧の流れＡ
がバルブ・チャンバ５０から漏れないように防ぐ。加圧
用トリガ３１′が完全に押し込まれて大溝部分３３ｂが
流路ポート５５と整合し、バルブ用Ｏリング３９が延長
スリーブ５７と係合すると、バルブ・トリガ・リム３２
は頂部７０ａを横切ってスプリング式止め金７０に係合
して、ピペットガンのオペレータが手に感じ又は耳で聞
くことのできるクリックを生じる。大溝部分３３ｂは小
溝部分３３ａよりも大きく、そしてバルブ用Ｏリング３
９がバルブ・チャンバ５０をシールして漏洩を防ぐの
で、チャンバ孔５１とチャンバ流路開口５４との間に高
いレベルの流体的連通が形成され、ピペットから排出さ
れる流体の流量が増大する。トリガ・リム２１がスプリ
ング式止め金７０の頂部７０ａに係合する際にオペレー
タが感じ又は聞くことのできるクリックが生じるので、
ピペットガンが高い流量即ち「高速モード」で作動して
いることをオペレータに知らせることができる。

【００３８】以上、好適実施例に基づいて本発明を説明
したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱するこ
となく、ここに図示され説明された構成に種々の変更を
加えることが可能なことは理解されるであろう。したが
って、本発明の開示範囲は特許請求の範囲に述べられた
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変流量型ピペットガンの斜視図であ
る。

【図２】図１のピペットガンの一部破断側面図であり、
第１作動位置にあるバルブ・アセンブリを示す。

【図３】図２と同様なピペットの一部破断側面図であ
り、第２作動位置にあるバルブ・アセンブリを示す。

【図４】図２と図３に示すバルブ・アセンブリの拡大斜
視図である。

【図５】図４に示すバルブ・アセンブリのスライド・バ
ルブの拡大斜視図である。

【図６】図５の６−６線に沿う端面図である。

【図７】空気圧源とピペットとの間の流体的連通が形成
された一つの位置における、本発明のバルブの作用を示
す模式図である。

【図８】第２の位置におけるバルブ・アセンブリの作用
を示す、図７と同様の模式図である。

【図９】ピペットと組み合わされて使用中の本発明の装
置の側面図である。

【図１０】従来技術の場合のトリガの押し込み量とピペ
ットガンの流量との関係を示すグラフである。

【図１１】本発明の場合のトリガの押し込み量とピペッ
トガンの流量との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ ピペットガン １１ 本体 ２０ バルブ・アセンブリ ３０ バルブ ３１ バルブ・トリガ ５０ バルブ・チャンバ ８０ ピペット支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595117091 １ ＢＥＣＴＯＮ ＤＲＩＶＥ， ＦＲＡ ＮＫＬＩＮ ＬＡＫＥＳ， ＮＥＷ ＪＥ ＲＳＥＹ 07417−1880， ＵＮＩＴＥＤ ＳＴＡＴＥＳ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣＡ (72)発明者 ジェイムズ ウィリアム ケニー アメリカ合衆国 19008 ペンシルヴァニ ア州 ブルーマル ノース ケント ロー ド 2822

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体をピペットに入れたりそこから排出
   したりするためのピペットガンであって、 ガン・ハウジングとピペットを該ハウジングに支持する
   ために、該ハウジングと連結されたピペット支持体と、 空気圧流をピペットに選択的に供給して流体のピペット
   作用を行うために、前記ピペット支持体と連通した空気
   圧供給手段と、 ピペットに供給される前記空気圧の流量を調整するため
   の、前記ハウジングに支持された調整手段とを具え、 該調整手段は、手動操作のトリガで動かされるバルブを
   具え、 該バルブは、第１の空気流量からこの第１空気流量より
   も大きい第２の空気流量まで、前記空気流量を漸進的に
   変化させるように連続的に移動可能であり、 前記バルブは最終位置まで移動可能であり、そこで前記
   空気流量を前記第２流量からこの第２流量よりも実質的
   に大きい第３流量まで非漸進的に変化させる、ことを特
   徴とするピペットガン。
2. 【請求項２】 前記バルブが、複数の離散的な位置に選
   択的に調節可能であり、それによって複数の異なる空気
   流量が選択的に設定される、ことを特徴とする請求項１
   に記載のピペットガン。
3. 【請求項３】 空気圧供給手段が、空気圧源と、該空気
   圧源と前記ピペット支持体との間の空気導管とを具え、
   前記バルブが前記空気圧源と前記ピペットとの間に前記
   導管に沿って介在している、ことを特徴とする請求項１
   に記載のピペットガン。
4. 【請求項４】 流体をピペットに入れたりそこから排出
   したりするためのピペットガンであって、 ガン・ハウジングとピペットを該ハウジングに支持する
   ために、該ハウジングと連結されたピペット支持体と、 空気圧流をピペットに選択的に供給して流体のピペット
   作用を行うために、前記ピペット支持体と連通した空気
   圧供給手段と、 前記ピペットと流体的に連通する第１ポートと前記空気
   圧供給手段と流体的に連通する第２ポートとを具えた開
   放端型バルブ・チャンバを有する前記ハウジングによっ
   て支えられたバルブ・アセンブリとを具え、該バルブ・
   アセンブリは前記バルブ・チャンバを通って前記第１ポ
   ートから第２ポートに達する空気流を形成することがで
   き、前記バルブ・アセンブリは、更に、バルブ・チャン
   バの開放端内に挿入されて長手方向に運動可能なバルブ
   軸部を有し、このバルブ軸部の長手方向の運動によって
   前記第１及び第２ポートの間の前記気流が調整され、前
   記バルブ・アセンブリは、更に、前記バルブ・チャンバ
   の前記開放端に係合可能なシール・エレメントを具え、 前記バルブ軸部を部分的に前記チャンバに挿入すること
   によって、前記第１及び第２ポートの間に第１の空気流
   量が得られ、前記バルブ軸部を完全に挿入することによ
   って、前記シール・エレメントが前記バルブ・チャンバ
   の前記開放端に係合し、これによって前記バルブ・チャ
   ンバの前記開放端が環境空気からシールされ、前記第１
   流量よりも大きい第２流量が得られるように構成されて
   いる、ことを特徴とするピペットガン。
5. 【請求項５】 前記バルブ軸部が前記第１ポートに密閉
   係合する表面を具え、更に、該表面に沿って前記第１ポ
   ートと整合する長手方向の溝を具え、前記溝は第１寸法
   からこの第１寸法よりも大きい第２寸法まで漸進的に変
   化しており、前記バルブ軸部が長手方向に移動すると、
   該溝を通じて前記第１及び第２ポートの間に前記流体的
   連通が形成され、前記溝が第１寸法の場合には、前記第
   １空気流量を提供する第１レベルの流体的連通が得ら
   れ、前記溝が第２寸法の場合には、漸進的に変化する空
   気流量を提供する第２レベルの流体的連通が得られる、
   ことを特徴とする請求項４に記載のピペットガン。
6. 【請求項６】 前記バルブ軸部が複数の面を具え、これ
   らの各面はそれぞれ一つの溝を具え、前記バルブ軸部
   は、前記複数の面のそれぞれの前記溝を前記第１ポート
   に選択的に整合させるように作動し、前記複数の面のそ
   れぞれの前記溝は、前記第１及び第２ポートの間に異な
   るレベルの流体的連通を与える、ことを特徴とする請求
   項５に記載のピペットガン。
7. 【請求項７】 更に、前記複数の面の少なくとも一つの
   面の溝が前記第１ポートに整合するように前記バルブ軸
   部が作動した場合に、前記バルブ・チャンバが環境空気
   に対してシールされないようにする手段を具えている、
   ことを特徴とする請求項６に記載のピペットガン。
8. 【請求項８】 前記バルブ・アセンブリが、更に、 前記ピペットと流体的に連通する第１ポートと前記空気
   圧供給手段と流体的に連通する第２ポートとを具えた補
   助の開放端型バルブ・チャンバと、 前記補助バルブ・チャンバの開放端内に挿入されて長手
   方向に運動可能な補助バルブ軸部とを有し、 前記空気圧供給手段は前記ピペットに対して選択的に正
   及び負の気圧流を供給可能であり、 前記第１バルブ・チャンバ内の前記第１バルブ軸部の長
   手方向の運動によって、前記第１バルブ・チャンバの第
   １及び第２ポートの間の前記正圧気流が調整されて前記
   ピペットに対する気圧が形成され、前記補助バルブ・チ
   ャンバ内の前記補助バルブ軸部の長手方向の運動によっ
   て、前記補助バルブ・チャンバの第１及び第２ポートの
   間の前記気流が調整されて前記ピペットに対する負の気
   圧が形成される、ことを特徴とする請求項４に記載のピ
   ペットガン。
9. 【請求項９】 流体をピペットに入れたりそこから排出
   したりするためのピペットガンであって、 ガン・ハウジングとピペットを該ハウジングに支持する
   ために、該ハウジングと連結されたピペット支持体と、 空気圧流をピペットに選択的に供給して流体のピペット
   作用を行うために、前記ピペット支持体と連通した空気
   圧供給手段と、 手動で操作されるトリガで動かされるバルブを具えた、
   ピペットに供給される前記空気圧の流量を調整するため
   の、前記ハウジングに支持された調整手段とを具え、 前記バルブは前記空気の流量を変えるために可動であ
   り、そして空気流量の変化を検出する手段を具えてい
   る、ことを特徴とするピペットガン。
10. 【請求項１０】 前記バルブが連続的に可動であって、
    前記空気の流量を第１の流量からこれよりも大きい第２
    の流量まで漸進的に変化させ、前記バルブは、更に、最
    終位置まで可動であり、その位置で前記流量を前記第２
    流量から実質的にこれよりも大きい第３流量まで非漸進
    的に変化させ、前記検出手段が第２流量から第３流量へ
    の変化を検出する、ことを特徴とする請求項９に記載の
    ピペットガン。