JP2002286591A - 容器移送装置を有する多重チャンネルピペット用較正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】多重チャンネルピペットを較正する装置を提供
するとともに、被験液を収容した容器を測定装置へ移送
するための装置を提供する。 【解決手段】多重チャンネルピペットの重量測定式較正
装置は、測定対象の物質を収容する容器１３を支持する
ための荷重受け装置３８を有する秤３７を備えて、この
装置は、多重チャンネルピペットから被験液が注入され
る一定数の容器を支持する保持装置１０を有している。
また、この装置は、保持装置１０を荷重受け装置３８の
方へ前進させるための移送装置１を有する。容器１３
は、保持装置に等間隔で載置され、測定装置へ次々に移
送され、その後測定装置から取り出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】本発明は、測定装置を用いて多重チャン
ネルピペットを較正するための装置に関する。また、被
験液を収容した容器を測定装置へ移送する装置に関す
る。

【０００２】ピペットは、一定量の液体を一つの容器か
ら別の容器へ移す器具であり、特に実験室で用いられ
る。一連の分析実験の最初の段階で、ピペットを用いて
液体を分配することがしばしばある。多重チャンネルピ
ペットは一つまたは複数の容器から同時に液体を吸引し
たり、複数の容器へ同時に分配したりすることが可能な
ので、多重チャンネルピペットを用いることは非常に能
率的である。特に重要なのは、吸い出して分配する液体
の量がすべてのチャンネルにおいて均等であることであ
る。分配する液体の量が正確でなければならないという
厳しい要求を考慮し、上記の目的に用いるピペット、特
に多重チャンネルピペットは、一年間に何度も検査しな
ければならない。さらに、ピペットの検定試験は、公的
基準と国際規格に基づいて行なう必要がある。検定試験
は、しばしば較正と呼ばれる。

【０００３】たとえば、体積１マイクロリットル以上の
エアクッションを有するピストンピペットについては、
重量測定法による較正が可能で、通常、被験液として蒸
留水を使用し、ピペットに入っている水の重量と密度か
ら体積を計算するという方法をとる。大気の温度、圧
力、相対湿度を含む環境ファクターが、体積計算におい
て考慮される。重量測定法の詳細は、たとえば、ドラフ
ト規格ｐｒ−ＥＮ８６５５またはＩＳＯ／ＤＩＳ８６５
５の第６部に規定されている。可変体積ピペットについ
ては、試験は公称容積の１００％と５０％と少なくとも
１０％以上で行なわれる。規格に基づく完全な較正試験
とするためには、各体積量について、測定を少なくとも
１０回連続して行なわなければならない。多重チャンネ
ルピペットの試験については、ｐｒ−ＥＮ８５６５また
はＩＳＯ／ＤＩＳ８６５５の第６部７．３条の規定によ
れば、すべてのチャンネルに被験液を充填しなければな
らないが、測定装置の荷重受け装置に載った容器には試
験されているチャンネル内の液体だけを注入しなければ
ならない。言い換えれば、各チャンネルは別々に測定し
なければならない。上記規格に規定されたより詳しい手
順によれば、単一チャンネルピペットの場合で３０回の
測定が要求され、たとえば１２チャンネルの多重チャン
ネルピペットの場合で吸い出しと分配と計量を３６０回
反復することを要求されているので、特に複数の体積を
多重チャンネル可変体積ピペットで試験しなければなら
ない場合、試験に数時間を要する。

【０００４】多重チャンネルピペット用の重量測定試験
装置はドイツ実用新案ＤＥ Ｕ１２９９ １７ ９４０
が開示しており、この試験装置では、各ピペットチャン
ネル（最低２チャンネル）について個別の受け装置が設
けられ、各受け装置について個別の計量セルが設けられ
ている。言い換えれば、この装置は、各ピペットチャン
ネルについて個別の計量セルを有する。この思想によれ
ば、１２チャンネルのピペットの場合、１２個の計量セ
ルが必要になる。

【０００５】多重チャンネルピペット用の重量測定試験
装置の上記構成は、複数の計量セルすなわちピペットチ
ャンネルと同数の計量セルが必要になるという不利な点
があり、計量セルも各々較正しなければならない。した
がって、この方法の実施には非常に費用がかかる。さら
に、計量セルは、互いに近接させて配置しなければなら
ないことも不利な点である。このことにより、達成され
る精度に限界が生じる。なぜなら、計量セルを十分に小
型化するためには計量セルをストレインゲージにしなけ
ればならないが、ストレインゲージはピペットの較正に
要求される精度を常に有しているわけではないからであ
る。計量セルを近接させて配置した場合、蓄熱や熱流が
計量の精度に悪影響をおよぼす温度勾配を発生させるこ
とがある。多重チャンネルピペットの上記思想は、電磁
補償式セルを使えば実現できるが、この方式のセルは、
ピペットのチャンネルから液体を注入、充填する時、容
器の間隔に対応した距離より大きな間隔を互いにあけて
配置する必要がある。したがって、それぞれの荷重受け
装置の方へ容器を移動しなければならず、そのためロッ
ドとレバーを含む複雑な構造を要する。したがって、多
重電磁補償セルで得られる精度が高くなるほど、複数の
計量セルを監視、較正するための構成が複雑になるので
コストも高くなる。

【０００６】

【発明の目的】それゆえ、本発明の目的は、容器を測定
装置まで前進させる移送装置を備えた多重チャンネルピ
ペットの重量測定式較正装置を提供することにある。こ
の較正装置は、較正測定の精度を損なうことなく、複雑
でない設計を有し、コストが安く、操作のスピードがよ
り速いので、合理的な時間内に多重チャンネルピペット
を較正することが可能である。

【０００７】

【発明の要約】本発明による多重チャンネルピペットの
重力測定式較正装置は、計量しようとする物質を収容し
た容器を支持する構造の荷重受け装置を備えた秤を有す
る。この較正装置は、多重チャンネルピペットから被験
液が分配される一定数の容器を支持する保持装置を有す
る。この較正装置は、さらに、保持装置を荷重受け装置
の方へ前進させる移送装置を有する。容器は、互いに所
定の距離をとって均等な間隔をあけて保持装置に嵌まっ
ている。移送装置は、容器を測定装置へ順次送り込み、
その後測定装置から取り出すための手段を備えている。

【０００８】本発明による較正装置は秤を一つしか有し
ていないので、コストを低く抑えることができる。ま
た、この装置は構造が単純なので、従来技術による公知
の装置より設置スペースが小さい。秤が一つしか必要で
ないので、公知の自己較正機構を備え、多重チャンネル
ピペットを較正するための規格の厳しい要求を満たす高
精度秤を用いることが可能である。移送装置および／ま
たは保持装置は、荷重受け装置に容器を正確に配置する
ように設計されている。本発明による較正装置は、標準
モデルの高精度分析秤の付属品として、あるいは一体型
装置として提供することが可能である。

【０００９】本発明の好ましい実施例において、移送装
置はハウジング内に設けられ、秤も同じハウジング内に
設けられている。荷重受け装置は秤の上部に配置され、
上方へ延びてハウジングの開口部を通過し、保持装置ま
で達している。荷重受け装置は二つの横向きの翼部を有
し、翼部はその上端部に、容器を吊り下げた状態で確実
に位置決めするための鋸歯状切込みを有している。

【００１０】本発明の有利な実施例において、保持装置
に嵌まった容器間の所定の距離は、較正しようとしてい
る多重チャンネルピペットの先端の間隔に対応し、保持
装置に嵌まった容器の数は、ピペットの先端の数と同じ
かそれ以上である。

【００１１】保持装置を荷重受け装置へ前進させるため
の移送装置は、多重チャンネルピペットの較正以外の用
途にも使用可能である。保持装置に嵌まった容器を測定
装置まで移送することができるため、たとえばスペクト
ロメータにも有益である。

【００１２】移送装置は、液体または流動性を有する固
体状の物質を充填できる容器が嵌まる保持装置を備えて
いる。保持装置に嵌まった容器は、セルフセンタリング
機能を有し、個々に扱うことができるように構成されて
いる。保持装置は、移送装置内で動かせるように構成さ
れ、外乱によって容器が静止位置から外れたときその容
器の動きを減衰させる手段を有している。移送装置は、
容器を測定装置へ順次送り込むように設けられている。
移送装置は、一つの容器を測定装置から取り出すのと同
じ動きによって、次の容器を測定装置へ送り込む。

【００１３】容器の断面は、楕円形、円形、または四角
形とすればよい。容器は、保持装置に嵌まった状態で、
互いに所定の距離をとって均等な間隔に配置されてい
る。それぞれの容器はその上端に、剛性を有する一対の
水平懸垂部材を有し、その懸垂部材により保持装置の保
持ラックに設けた切込みに容器が吊り下げられる。

【００１４】本発明の有利な実施例において、懸垂部材
は、容器の周囲を部分的に囲むソケットにより容器に取
り付けられたロッド部材から成る。ロッド部材はその両
端に内側向きのコーンを有し、各対の少なくとも一方が
ダブルコーン（二つのコーンが底面で結合し先端が互い
に逆方向を指す状態であるもの）を有している。環状溝
が、内側向きのコーンの先端が外側向きのダブルコーン
の先端と出会う位置に形成されている。環状溝は、保持
ラックの切込みへの懸垂部材の載置位置を決定するのに
役立つ。

【００１５】本発明の特に有利な実施例において、保持
装置は、移送装置から分離しうるように設計される。

【００１６】保持装置は、容器内の液体の汚染を防ぎ、
蒸発を減らすためのカバーを有する。また、保持装置
は、容器の開口部近傍に少なくとも一つのタブを有す
る。タブは、被験液で充たされ、保持装置内部の空気を
飽和させることにより、容器内の被験液の蒸発を抑える
役目をしている。保持装置の下側は、保持装置が平らな
面に置かれた時に空気が循環しないように、特に装置を
ピペットの較正に用いる時に分析秤の荷重受け装置にエ
アドラフトが当たらないようになっている。

【００１７】本発明による別の有利な実施例において、
移送装置は、保持装置が水平方向に前後に移動するのと
同時に上下運動するという複合運動を行なうように設計
されている。複合運動の駆動機構は、移送装置内に設け
られた単一のモータによって作動する。

【００１８】本発明による有利な実施例は、移送装置の
移送チャンネル内を移動し、かつ保持装置を載せる座を
有する移送キャリッジを備えている。移送装置内での移
送キャリッジの動きは、移送装置の一部を成す少なくと
も一つの移送ラックで案内される。また、移送装置は、
移送装置内での保持装置の実際の位置または移送キャリ
ッジの実際の位置を検出するための位置センサを備えて
いることが好ましい。

【００１９】有利な実施例において、移送装置はハウジ
ングに収容され、駆動機構はハウジングに取り付けられ
ている。駆動機構は、少なくとも二つのボルトまたはロ
ーラの付いた駆動輪を備えている。アーチ形の切込みを
有する駆動ラックが、移送キャリッジまたは保持装置の
いずれかに取り付けられている。駆動輪のボルトまたは
ローラは、駆動ラックの切欠部に係合し、駆動輪が回転
すると、保持装置が移送チャンネルに沿って移動するよ
うになっている。保持装置の駆動ラックと、移送ラック
と、保持ラックは、同一のピッチで形成されている。

【００２０】保持装置は、直線または円形の軌道上を移
送装置により案内される。円形軌道の場合、保持装置は
カルーセル（回転ラック）保持器のような環状に設計し
てもよい。

【００２１】本発明によるさらに別の実施例において、
容器は、たとえばその底面にコードをマーキングされて
いる。移送装置は、センサヘッドと、容器の底面からセ
ンサヘッドへコード化された情報を送る手段とを適切に
備えている。これに加え、あるいはこれに代えて、保持
装置にマーキングされたコードと同じ高さのところに移
送装置に取り付けられたセンサ装置で読み取り可能なコ
ードを、保持装置にマーキングしてもよい。

【００２２】本発明による多重チャンネルピペットの重
量測定式較正装置および容器を測定装置へ送り込むため
の移送装置の構成と作用は、好ましい実施例に関する以
下の説明と図面から明らかになる。

【００２３】

【好ましい実施例の詳細な説明】多重チャンネルピペッ
トの重量測定式較正装置は、荷重受け装置を備えた電子
秤と、保持装置と、容器移送装置とから成る。図１は、
ハウジング２を備えた移送装置１と、ハウジングの中央
を通る移送チャンネル５を示す。移送ラック７は、チャ
ンネル５の内側を向いた側壁３の上部近くに設けられて
いる。各移送ラックの底部４は、先端を切った正弦波状
の断面を有する。正弦波状の断面は、たとえば各側壁３
を切削し凹部として形成してもよいが、その場合、側壁
３はより肉厚の材料で形成される。あるいは、正弦波状
の断面は、側壁３に取り付けたレールの一部として形成
してもよい。移送ラック７は、上部が上側のラック断面
６によりアーチ形に形成され、アーチの最高点が底面４
の先端を切った波形の頂点の反対側に位置する。図５に
ついて後にさらに詳しく説明するように、移送キャリッ
ジ８は、移送ラック７に案内されて移送チャンネル内を
移動することが可能である。保持装置１０は、保持フレ
ームとも呼ばれ、移送キャリッジ８のたとえば切込みな
どの座１２にぴったり嵌まる脚部１１を有する。保持装
置１０を移送キャリッジ８に載せておくために追加の固
定装置を用いる必要はない。カバー９は、保持装置１０
を覆っている。

【００２４】図２は、被験液（普通は水）を入れる容器
１３を収容した保持装置１０を斜め上方から見た図であ
る。図２はまた、カバー９を下側から見たカバー９の斜
視図でもある。保持装置１０は、三つの主要部分から成
る横長のＴ字形の構造を有する。側壁１４は、脚部１１
から保持装置１０のほぼ上縁部まで延びている。タブ１
５は、両側壁１４の外側に配置されている。タブ１５
は、ピペットの試験に用いるのと同じ液体（普通は水）
か、水を含んだスポンジが入っている。その目的は、容
器１３内の被験液の蒸発に対抗して湿気を与えて保持装
置１０内の空気を飽和させることにある。タブ１５の近
くに取り付けた湿度センサを用いて飽和度を確認しても
よい。側壁１４は、保持ラック１６を形成する鋸歯状の
上部リムを有する。一方の側壁１４のリムの先端１７と
三角形の切込み１８は、他方の側壁１４のリムの先端と
三角形の切込みと対称に一線上に並んでいる。保持ラッ
ク１６の切込みは、容器１３を受ける座の役目を果た
す。容器１３は、保持ラック１６の切込み１８に嵌まっ
た懸垂部材１９、１９′で吊るされている。このように
して一連の容器１３が、隣り合う切込みに次々に嵌め込
まれる。保持装置１０は、底面に開口部を有している。
保持装置１０がたとえば移送チャンネルの床６０（図１
参照）などの平坦面に置かれた場合、保持装置１０の底
面が閉鎖されることにより、中の空気や蒸気が周囲の空
気と入れ替わらないようになっている。

【００２５】容器１３は、ガラス製で、円形の断面を有
する細長い形状であるのが好ましい。たとえば、標準的
な試験管が適当である。場合によってはポリマー製容器
を用いてもよい。容器１３の長さは、保持装置１０に収
まるかぎり、特別な長さにする必要はない。懸垂部材１
９、１９′は、容器１３上端の開口部の近くに、対向す
る位置に取り付けられる。一方の側の懸垂部材１９は、
各容器１３の反対側の位置に取り付けられた懸垂部材１
９′とは、形状が異なる。懸垂部材１９′は、容器１３
の周囲を部分的に包み込む輪郭をもつソケット２３を有
する。懸垂部材１９′は、このソケット２３から内側の
コーン２５を介してロッド部材２４′まで延び、外側の
コーン２６に至る。ロッド部材２４′は、ロッド部材２
４′が外側のコーン２６の先端に接する位置の近くで、
保持ラック１６の切込み１８の一つに嵌まる。

【００２６】反対側の懸垂部材１９は、内側のコーン２
５と外側のコーン２６の間に追加のダブルコーン２７を
有することを除いて、懸垂部材１９′に似ている。懸垂
部材１９のダブルコーン２７の頂点は、外側のコーン２
６の頂点に近接しているので、環状溝２８は二つの頂点
の接点に形成される。図４に関して後に説明するよう
に、溝２８は、同心の環状溝でなくともよい。環状溝２
８は、保持ラック１６の切込み１８に載置され、懸垂部
材１９を位置決めする座となる。環状溝と切込み１８の
斜面の間の摩擦は、外乱による吊られた容器１３の前後
への振り子運動を減衰する効果を発揮する。容器１３
は、互いに接触しない範囲で最小の間隔で配置される。
容器１３を吊り下げるという思想により、容器１３は互
いに平行に保たれ、保持装置１０が平らでない場合でも
容器同士が接触しない。

【００２７】懸垂部材１９、１９′は金属製が好まし
く、たとえば接着により容器１３に取り付けてもよい。
しかし、容器１３と懸垂部材１９、１９′を、たとえば
ポリエステル材料の加圧成形により一体に形成すること
も考えられる。特にポリエステル製容器の場合、静電気
の蓄積を防止するため導電性のコーティングを容器に施
すことが有益である。

【００２８】容器１３は、たとえばピペットの先端が容
器の壁に触れるために、保持装置１０の横方向へわずか
にずれることがある。しかし、ピペットが容器の壁から
離れた後、コーンと切込み１８の相互作用により、懸垂
部材１９、１９′が再びセルフセンタリングにより平衡
状態になるので、横方向へずれた状態が解消する。

【００２９】容器の吊下げ機構を備えた保持装置１０と
協働する移送装置１は、容器１３が互いに接触しないよ
うにセルフセンタリング式の座に吊り下げられた自動移
送システムを構成している。容器１３は、固相の液体ま
たは流動性物質を収容できる。容器１３を測定装置まで
移送する際、測定装置への容器一つずつの送り込みや装
置からの取り出しを行なうことができる。容器が測定装
置から取り出されると、次に続く容器が測定装置内の所
定位置まで同時に前進する。保持ラック１６の三角形の
切込み１８に設けた環状溝２８に各容器１３を載置する
ことにより、たとえば保持装置１０が揺れたり傾いたり
して容器の平衡が乱れても、容器の揺れを減衰させる優
れた効果を発揮する。容器１３はさらに、この載置機構
により正確にセルフセンタリングを行なう。この機構
は、測定対象の物質がこぼれるのを防ぐのに役立つ。

【００３０】さらに図２が示すように、保持装置１０
は、カバー９で閉鎖してもよい。カバー９は、そこから
容器１３を収容でき、独自の閉鎖装置を有する開口部２
０（図１参照）を有していてもよい。また、カバー９
は、タブ１５の上方に透明な窓２１を有し、懸垂部材１
９、１９′の端部が正確に並んでいることと、タブに液
体が充填されていることをオペレータが確認できるよう
になっている。カバー９は、測定対象の液体の蒸発と汚
染を防止することに加え、たとえば保持装置１０が大き
く揺れたり、あるいはユーザが保持装置１０を突然動か
したり置いたりしたときでも、容器１３が保持ラック１
６の切込み１８の座から外れないように、容器１３を固
定する役目もする。カバー９は、固定手段として、留め
金付きの二つの固定ラック２２を有しており、この固定
ラック２２は、カバー９が所定の位置に取り付けたと
き、側壁１４の外側にあるロッド部材２４、２４′の間
のスペースへ下降する。保持ラック１６と固定ラック２
２がどのように協働するかは、図８についての説明の中
で、さらに詳しく述べる。

【００３１】図３は、容器と懸垂部材の別の構成を上か
ら見た図である。容器は、小さな四角形の断面（図３Ｄ
の容器３２）、長方形の断面（図３Ｃの容器３１）、楕
円形の断面（図３Ｂの容器３０）、または円形の断面
（図３Ａの容器３０）を有している。懸垂部材１９、１
９′は、図３Ａ〜３Ｄに示すそれぞれの容器の大きさと
形状に適合している。手動式多重チャンネルピペットの
先端の間隔は通例９ｍｍであるが、自動式多重チャンネ
ルピペットの標準になりつつある４．５ｍｍの間隔より
も、容器の断面形状についてより多様な設計に合わせる
ことができる。しかし、４．５ｍｍの間隔であっても、
このような容器についてのフレキシブルな設計に対応可
能である。懸垂部材は、回転軸を中心にした対称形以外
の形状とすることが可能で、先端の間隔が狭い多重チャ
ンネルピペットに容器の間隔を合わせなければならない
場合、このことは特に好ましい。容器の間隔は、保持装
置１０の保持ラック１６が有する切込み（三角形以外で
もよい）のピッチによって決まる。この間隔が、本発明
の構成による較正を行おうとしている多重チャンネルピ
ペットの先端の間隔に対応していることは、言うまでも
ない。

【００３２】図４は、長方形の断面を有する狭い容器３
１の立体図である。懸垂部材５３、５３′は、断面が四
角形で、一方の側に台形の切込み５４を有し、他方の側
に、互いに並んだ好ましくは台形の二つのやや狭い切込
みまたはノッチ５５、５６を有している。容器３１は、
切込み５４とノッチ５６の外端において保持装置１０で
吊られている。ノッチ５５と切込み５４の内端は、図６
および図８について、後にさらに詳しく説明するよう
に、秤の荷重受け装置上の所定位置に容器３１を載置す
る役目を果たす。懸垂部材５３、５３′の高さは、外端
部のほうが低くなっている。懸垂部材５３、５３′の形
状により、上記の形状や他の考えうる多くの形状の場合
と同様に、容器３１を適合する形状を有する保持装置１
０の載置機構に安定したセルフセンタリング可能な、か
つ振動減衰効果を有する状態で置くことが可能になる。
保持装置１０の鋸歯の形状を懸垂部材の円形ノッチ２８
またはノッチ５６に適合させることにより、摩擦が大き
すぎて吊り下げられた容器が動かなかったり、逆に摩擦
が小さすぎて簡単に前後に揺れたりしないようにするこ
とが重要である。

【００３３】図５は、移送チャンネル５内の移送キャリ
ッジ８を示す。明確さを期すために、分解図においてチ
ャンネルの側壁３を移送キャリッジから離れた状態で示
す。切欠部すなわち座１２はピン３３と協働し、追加の
接続手段なしで座１２に保持手段１０をしっかり固定す
る。少なくとも三つの側方へ延びる案内ペグ３４、たと
えば一方の側に設けた二つの案内ペグと他方の側に設け
た一つの案内ペグが移送ラック７に係合して、移送キャ
リッジ８は上下にジグザグ運動しながら移送ラックに沿
って案内される。案内ペグ３４は、たとえば移送キャリ
ッジ８の玉軸受で支持されて回転する軸に取り付けら
れ、この場合キャリッジ８の一方の側の前方と後方に二
本の軸が、他方の側の中央に一本の軸が配置されてい
る。移送キャリッジ８は、ほぼ正弦曲線を描く底面４の
波形の頂点が上側のアーチ６内でセンタリングされると
いう移送ラック７の特殊な設計のため、その軌道から外
れたり、傾いて詰まったりすることもない。

【００３４】移送ラック７と保持装置１０の保持ラック
１６は、本発明による装置を用いて較正を行おうとして
いる多重チャンネルピペットの先端の間隔に合わせた同
じピッチを有している。

【００３５】移送ラック７の特殊な設計には、移送キャ
リッジ８を前進させると同時に上下運動させるために、
単一の駆動機構で駆動できるという別の有利さもある。
駆動機構の一部は移送チャンネル７の一方の側壁３に接
続され、他の部分は移送キャリッジ８の下側に接続され
ている。移送キャリッジ８に接続された部分とは、図５
に示すように移送キャリッジの手前側に、移送ラック７
および保持ラック１６と同じピッチで配置されたアーチ
形の切込みを有するラック３６である。移送装置１は、
移送装置１に対する保持装置１０と移送キャリッジ８の
位置決めに用いられる位置決めセンサ（図示せず）を有
するのが好ましい。

【００３６】容器１３を含む保持装置１０全体を載せた
移送キャリッジ８は、移送チャンネル５のほぼ中央を、
ハウジング２の底部に配置された秤３７に向かって前進
する。図６に示すように、荷重受け装置３８は、直立状
態で秤３７に取り付けられる。荷重受け装置３８は、移
送チャンネル５の床６０の開口部を通り抜ける。荷重受
け装置３８は、垂直に延びる翼３９を備えた基部５９を
有する。容器１３は、保持ラック１６の鋸歯状リムより
容器に近い位置で、翼３９に載置されている。装置が作
動状態にあるとき、保持装置１０はカバー９で閉鎖さ
れ、二つの横方向のタブ１５は水で満たされている。図
６は、さらに、移送キャリッジの案内ペグ３４が、移送
チャンネル５の両側で移送ラック７にどのように係合す
るかを示す。駆動ラック３６は、右側に示されているよ
うに、移送キャリッジ８の下側に取り付けられている。
駆動輪５１の偏心ボルトまたはローラ５２は、駆動ラッ
ク３６に係合している。駆動輪５１は、駆動輪５１と同
じ軸５７に取り付けられた歯車（図示せず）に回転可能
に連結されている。この歯車は、モータ（図示せず）で
駆動されるウオーム歯車（図示せず）と噛み合ってい
る。

【００３７】秤は、移送装置１のハウジング２内に収容
され、エアドラフトから保護されている。保持装置１０
内の荷重受け装置３８は、計量のため移送動作が中断し
ている間、すなわち保持装置１０がその軌道の最下点に
あって側壁１４が移送チャンネル５の床６０に接触して
いる間、エアドラフトから完全に保護されている。

【００３８】圧力センサ５８および／または温度センサ
は、被験液の密度を決めるのに用いられる環境パラメー
タを監視するため、秤３７の近くに取り付けられる。

【００３９】移送装置１は、単一のモータで駆動され
る。この単一のモータは、移送装置１のハウジング２内
の移送ラック７の下方または側面に収容される。駆動機
構は、水平と同時に上下にも動くという複合した動作
で、移送キャリッジ８を案内するように設計されてい
る。

【００４０】図７は、移送チャンネル５から駆動機構３
５および移送ラック７の方向を見た斜視図で、これらが
どのように協働するかを示す。前面には、荷重受け装置
３８が移送チャンネル５の床６０を通り抜けるための開
口部４０がある。駆動輪５１は、シャフト５７に関して
対称の対向位置にある二つの偏心ボルトまたはローラ５
２を有する（図６参照）。偏心ローラ５２は、駆動ラッ
ク３６のアーチ形切欠部に係合している。移送キャリッ
ジ８の案内ペグ３４は、移送ラック７の凹部の一つに嵌
まっている。ボルトまたはローラ５２の大きさと間隔
は、駆動ラック３６の二つの連続したアーチ６１に正確
に係合するようになっている。送り運動のサイクルが始
まる段階で、二つのボルト５２は、図７が示すように水
平に並んだ位置にあり、駆動ラック３６を有する移送キ
ャリッジ８は、移動サイクルの最下点に位置する。計量
はこの位置で行われる。続いて駆動輪５１が回転し、一
方のボルトが下方へ動いて駆動ラック３６から離れ、他
方のボルト５２が上方へ動いてアーチ６１の中へより深
く嵌まることにより、案内ペグ３４が移送ラック７の外
周に沿って動くにつれて、移送キャリッジ８が水平に前
進すると同時に上下方向にも動く。一方のボルト５２が
他方のボルトの真上に位置する点において、案内ペグ３
４が移送ラック７の平らな波形の頂点の一つの上を滑る
ように進む。この位置は、容器１３が保持装置１０から
荷重受け装置３８へ一つずつセットされ、その後保持装
置１０へ戻されるサイクルにおけるの最高点を示す。こ
のサイクルについては、図８に関する説明においてさら
に詳しく説明する。

【００４１】図８は、移送装置１と、保持装置１０と、
荷重受け装置３８（図６参照）が、どのように協働する
かを示す側面図である。荷重受け装置の両翼３９の上端
は、容器１３が嵌まる座としてＶ字形凹部４１を有して
いる。図８は、さらに、カバー９の固定ラック２２によ
り、容器１３が保持装置１０の座から落ちないことを示
す。

【００４２】移送キャリッジ８と駆動ラック３６を有す
る保持装置１０が移動サイクルの最下点の一つにあると
き、荷重受け装置の翼３９は、保持装置１０の側壁１４
にある保持ラック１６の三角形凹部１８から約２ｍｍ上
方にある。翼３９の凹部４１の深さは、保持ラック１６
の凹部１８と先端１７の間の垂直距離より約１〜２ｍｍ
小さい。この構成において、容器１３を荷重受け装置３
８に一つずつ順番に置いてゆく動作は、次のように行わ
れる。サイクルの始めにおいて、図７についてすでに述
べたように、保持装置１０が駆動機構により上方と前方
へ押される。持ち上げ動作により、保持ラック１６の凹
部１８が荷重受け装置３８の翼３９の外コーナーよりわ
ずかに高い位置まで持ち上がる。次に保持装置１０が下
方へ動かす動作により、荷重受け装置がロッド部材２
４、２４′で容器を受け止め、ロッド部材２４、２４′
がＶ字形凹部４１の底へ滑り込む。この段階において、
容器１３は、保持装置１０のどの部分にも接触しないで
荷重受け装置３８内で吊り下げられ、計量工程が開始可
能になる。容器１３が荷重受け装置３８に置かれるのと
同じ動作で、保持装置１０が上方へ動く間に、保持ラッ
ク１６が荷重受け装置の翼３９のＶ字形凹部４１から容
器を持ち上げる。

【００４３】固定ラック２２は、固定ラック２２の切込
みの縁部が保持ラック１６の先端１７と重なり合うの
で、容器１３が保持ラック１６の三角形凹部１８から外
れないように容器１３を固定する。また、このことによ
り、固定ラック２２の爪４３の間のアーチ４２は容器が
固定位置から外れない状態のまま容器が傾くことができ
るように十分に高い位置にあるので、容器１３が荷重受
け装置３８の座に嵌まった状態で横方向に傾くことがで
きるようになっている。

【００４４】図９は、保持装置１０の横断面図であり、
どのように液体がピペットの先端４４から容器１３の一
つへ供給されるかを示す。多重チャンネルピペットから
容器１３への液体の注入は、保持装置１０が移送装置１
の外側にあるときか、移送装置１が開始位置にあると
き、すなわち容器１３の最初の一つが荷重受け装置３８
に載る前に、行なうことができる。多重チャンネルピペ
ットの先端の間隔は保持装置１０内の容器１３の間隔に
対応しているので、多重チャンネルピペットのすべての
チャンネルから容器１３へ一度に液を注入することがで
きる。このことにより、上記の設計で必要な各チャンネ
ルから別々に液体を注入するという時間のかかる操作
や、ｎ個のチャンネルのピペットで液の吸引（取入れ）
と吐出をｎ回反復するという付随の動作が不要になる。
蒸発速度決定のために、保持装置１０内の充填済容器の
前後に追加の容器１３を置くと効果があることがわかっ
ている。

【００４５】上記の構成による装置を用いた較正は、た
とえば次のように行なう。

【００４６】まず、移送装置１により空の容器１３を移
動させて、空の容器の重量を測定し、その値をたとえば
電子秤のメモリーユニットに記憶させるための風袋測定
工程を行なう。蒸発速度決定のため、たとえばすでに較
正済のピペットから最初と最後の容器１３に決まった量
の液体を注入する。次に、被験液（液体）をピペットの
全チャンネルに吸引し、その後、残りのすべての容器１
３へ一度に注入する。試験のこの段階では、保持装置１
０は移送装置１の内外どちらにあってもよい。液体は容
器の中へ前もって、すなわち較正装置によって前の較正
または風袋計量工程を行なっている間に、注入すること
が可能である。保持装置１０を移送装置１の移送キャリ
ッジ８にセットした後、最初の容器１３（蒸発速度決定
のために追加する容器の一つでもよい）が秤３７まで前
進させて計量する。次に、多重チャンネルピペットから
液体を注入した複数の容器のうちの最初の容器１３を、
荷重受け装置３８まで前進させて計量する。一つの容器
１３を荷重受け装置から取り出すのと同じ動作により、
次の容器を荷重受け装置に置き、液体が入った状態でそ
の容器を計量する。このサイクルは、ピペットのチャン
ネルの一つから液体が注入された容器の各々について反
復される。この工程で重要なファクターは、すべての容
器１３が荷重受け装置３８に全く同じように置かれると
いうことである。上記の説明から明らかなように、本発
明による装置は、容器を荷重受け装置３８の上に置く動
作を精密に繰り返し、確実に行なう上で、極めて有利に
設計されている。最後の容器１３の計量は、蒸発速度を
決定するのに役立つ。さらに蒸発速度を確定するために
は、移送方向を逆転させてキャリッジを最初の位置まで
直接戻し、最初の容器１３を再び計量する。蒸発速度
は、たとえば、最初から最後までの一連の計量に要する
時間内に起こる蒸発による重量損失が時間に対してリニ
アに変化するという仮定に基づいて計算され、これに対
応する蒸発損失がピペットの各チャンネルの体積計算に
おいて用いられる。容器の計量サイクル長は、秤３７の
安定に要する時定数を考慮し、また、蒸発による重量損
失が時間の一次関数であるという仮定に工程が矛盾しな
いように、所定の長さにすべきである。さらに、環境変
数、特に温度と気圧と湿度は、被験液の温度とともに、
継続して計測しなければならない。気圧と、特に被験液
の温度は、被験液の重量と密度に基づく試験体積の計算
に算入される。他の環境変数も、試験条件を確認し、条
件を一定に保つために、監視される。このことは、被験
液が気化することを考えると特に重要である。

【００４７】上記の実施例およびその変形例による較正
試験は、電子秤のメモリーユニットにコンピュータプロ
グラムルーチンとして記憶させてもよい。

【００４８】図１０は、荷重受け装置３８において前後
の容器１３よりわずかに持ち上げられた位置にある容器
１３′を示す。また、図１０は、ハウジング２の下部に
取り付けられ、被験液および／または容器１３、１３′
に関するデータを受け取るのに役立つコードリーダー機
構４５を示す。たとえば、容器の底面６２に記載された
光学コード４６の読み取り機構は、レーザーダイオード
およびフォトダイオードを有するセンサヘッドを備えて
いてもよい。レーザーダイオードは、コード化されたマ
ーキング４６で反射された後フォトダイオードに達する
光を照射する。コードは、バーコードかマトリックスコ
ードとしてもよい。センサヘッドが荷重受け装置３８に
直接載らないように、コードリーダー機構４５は、光が
センサヘッド４７から容器の底面６２へ向かう途中で光
の向きを変え、センサヘッドへ戻すための要素を含む。
図１０の実施例において、光路は、荷重受け装置３８の
翼３９の間のスペースへ延びる偏菱形プリズム４８によ
り形成される。もちろん、装置の配置によっては、光の
方向を決める他の光学要素を設けることも可能である。
また、コードリーダー機構４５は、光学要素でなくとも
よい。磁力や電波の原理に基づくシステムを用いること
も考えられる。しかし、秤３７が電磁力の補償の原理に
基づく計量セルを用いている場合、コードリーダー機構
４５には光学要素を用いるのが好ましい。

【００４９】しかし、コード識別機能を用いるという思
想は、容器１３に限定する必要はない。図１１に示すよ
うに、たとえば保持装置１０にバーコード４９やマトリ
ックスコードなどのコードを付け、スキャナ５０でその
コードを読み取るようにしてもよい。バーコード４９は
保持装置１０の側面に付け、これと同じ高さでスキャナ
５０が移送装置１０上の付属部に配置されている。

【００５０】個々の容器または装置全体にコードを付け
ることは、多重チャンネルピペットの較正だけでなく、
試料を測定装置へ移送する必要がある実験室での他の用
途にも移送装置１を使用する場合、特に有用である。個
々の保持装置１０にコードを付けることは、保持装置を
移送装置から分離できる場合や、二つ以上の保持装置を
用いる場合、たとえば計量の間、一つの保持装置に試料
を載せ、他の保持装置を移送装置１で動かすような場合
に必要である。

【００５１】本発明の思想は、閉鎖ループ状軌道たとえ
ば円周に沿って保持装置を移動させる移送装置にも、適
用可能である。また、円形構造を保持装置１０自体に用
いることも可能であり、多数の容器を測定装置まで移送
する場合、特に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移送装置の全体図

【図２】容器の保持装置の好ましい実施例の斜視図

【図３】容器Ａ〜Ｄの、四つの異なる実施例を、懸垂部
材に嵌まった状態で示す平面図

【図４】特に幅が狭い容器に適した懸垂部材の他の構成
を示す斜視図

【図５】移送ラックと移送容器を、互いに間隔をおいた
状態で示す斜視図

【図６】保持装置内の荷重受け装置の実施例を、容器を
収容した状態で示す断面図

【図７】移送サイクルの最下点にある駆動機構の好まし
い実施例を示す図

【図８】移送装置と荷重受け装置がどのように協働する
かを側方から示す詳細図

【図９】保持装置の断面図

【図１０】荷重受け装置近傍にある内蔵コードリーダ機
構を、容器底部に付けたコードとともに示す図

【図１１】バーコードを付けた保持装置を有し、バーコ
ードリーダが取り付けられた移送装置の斜視図

【符号の説明】

１ 移送装置 ２ ハウジング ３ 側壁 ４ 底面 ５ 移送チャンネル ６ 上側のアーチ ７ 移送ラック ８ 移送キャリッジ ９ カバー １０ 保持装置 １１ 脚部 １２ 保持装置用の座 １３、１３′ 容器 １４ 側壁 １５ タブ １６ 保持ラック １７ チップ １８ 切込み １９、１９′ 懸垂部材 ２０ 開口部 ２１ 透明な窓 ２２ 保持ラック ２３ ソケット ２４、２４′ ロッド部材 ２５ 内側のコーン ２６ 外側のコーン ２７ ダブルコーン ２８ 環状溝 ２９ 円形の断面を有する容器 ３０ 楕円形の断面を有する容器 ３１ 長方形の断面を有する容器 ３２ 小さい四角形の断面を有する容器 ３３ ピン３４ 側方へ延びる案内ペグ ３５ 駆動機構 ３６ 駆動ラック ３７ 秤 ３８ 荷重受け装置 ３９ 翼 ４０ 開口部 ４１ Ｖ字形凹部 ４２ アーチ ４３ 爪 ４４ ピペットの先端 ４５ コードリーダ装置 ４６ 光学コード ４７ センサヘッド ４８ 偏菱形プリズム ４９ バーコード ５０ スキャナ ５１ 駆動輪 ５２ ボルトまたはローラ ５３、５３′ 懸垂部材 ５４ 台形の切込み ５５ 台形の切込み ５６ 台形の切込み ５７ 軸 ５８ 圧力センサ ５９ 荷重受け装置の基部 ６０ 移送チャンネルの床 ６１ 駆動ラックのアーチ ６２ 容器の底部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年３月８日（２００２．３．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項７

【補正方法】変更

【補正内容】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パウル リュチンガー スイス ツェーハー8610 ウスター グル デネンシュトラーセ 49 Ｆターム(参考） 2G052 AA06 CA03 CA18 HA03 HC04 HC07 JA09

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の容器１３のうちの一つを支持する
   荷重受け装置３８を備えた秤３７と、上記複数の容器１
   ３を保持するための保持装置１０を有し、上記容器が、
   上記保持装置に互いに等間隔で載置され、多重チャンネ
   ルピペットのピペット先端から注入される被験液で上記
   容器が充填されるように配置され、さらに、上記保持装
   置１０を上記荷重受け装置３８まで移送するための移送
   装置１を備えた多重チャンネルピペットの重量測定式測
   定装置において、 上記移送装置１が、上記容器１３を次々に上記荷重受け
   装置３８に載置し、その後そこから取り出す手段を有し
   ていることを特徴とする多重チャンネルピペットの重量
   測定式測定装置。
2. 【請求項２】 上記移送装置１と保持装置１０の少なく
   とも一方が、上記容器１３を上記荷重受け装置３８上で
   精密に位置決めするための手段を有する請求項１記載の
   装置。
3. 【請求項３】 上記移送装置１がハウジング２に収めら
   れ、上記秤３７が上記ハウジング２内に設けられ、上記
   荷重受け装置３８が上記秤の上方に配置され、上方に延
   びて上記ハウジング２の開口部４０を通過して上記保持
   装置１０に達し、上記保持装置１０が上記移送装置１上
   で動作状態におかれることを特徴とする請求項１または
   ２記載の装置。
4. 【請求項４】 上記荷重受け装置３８が二つの翼３９を
   有し、上記翼の上端にＶ字形凹部４１が形成され、この
   凹部に上記複数の容器１３の一つを嵌めて吊り下げるこ
   とが可能である請求項１乃至３のいずれかに記載の装
   置。
5. 【請求項５】 上記容器の間隔が、上記多重チャンネル
   ピペットの先端同士の間隔に対応している請求項１乃至
   ４に記載の装置。
6. 【請求項６】 上記保持装置１０内の上記複数の容器１
   ３の数が、上記多重チャンネルピペットのピペットの先
   端の数と、少なくとも同数である請求項１乃至５に記載
   の装置。
7. 【請求項７】 注入可能な物質を収容した複数の容器１
   ３を測定装置に移送する操作が可能である移送装置１に
   おいて、 上記移送装置１が保持装置１０を有し、この保持装置１
   ０内に上記容器１３がセルフセンタリングしうるよう
   に、かつ容器が別々に取り扱い可能に載置され、上記保
   持装置１０が上記移送装置１０で移送されるように構成
   され、外乱により上記容器１３が平衡状態から外れた場
   合、その動きを減衰する手段を上記保持装置１０が備
   え、上記移送装置１が、上記容器１３を次々に測定装置
   へ移送し、その後測定装置から取り出す手段を有し、前
   の容器１３の取り出しと次の容器１３の移送を同時に行
   なうようにした移送装置。
8. 【請求項８】 上記容器１３が、上記保持装置１０内
   に、互いに所定の等間隔をおいて載置されている請求項
   ７記載の移送装置。
9. 【請求項９】 上記容器１３が、円、楕円、長方形など
   幾何学的形状の断面を有する請求項１乃至８のいずれか
   に記載の装置。
10. 【請求項１０】 上記保持装置１０が、切込み１８を設
    けた保持ラック１６を有し、上記容器１３の上端に取り
    付けた剛性のある懸垂部材１９、１９′により上記容器
    １３を上記切込みに嵌めるようにした請求項１乃至９の
    いずれかに記載の装置。
11. 【請求項１１】 上記剛性のある懸垂部材１９、１９
    が、上記容器１３の周囲を部分的に包み込むソケット
    と、内側のコーン２５と外側のコーン２６を有するロッ
    ド部材２４、２４′とから成る請求項１０記載の装置。
12. 【請求項１２】 上記ロッド部材２４、２４′の少なく
    とも一方が、さらに、互いに逆方向を向き内側のコーン
    ２５と外側のコーン２６の間に位置する二つのコーンか
    ら成るダブルコーン２７を有し、上記ダブルコーン２７
    と外側のコーン２６との間に環状溝２８が形成され、上
    記環状溝２８が上記保持ラック１６の上記切込み１８の
    一つに上記懸垂部材１９をしっかり載置する役目を果た
    す請求項１１記載の装置。
13. 【請求項１３】 上記保持装置１０が上記移送装置１か
    ら分離可能である請求項１乃至１２のいずれかに記載の
    装置。
14. 【請求項１４】 上記保持装置１０が、汚染と蒸発を防
    ぐバリヤーとしてのカバー９を有する請求項１乃至１３
    のいずれかに記載の装置。
15. 【請求項１５】 上記保持装置１０が上記容器１３の開
    口部の近くに少なくとも一つのタブ１５を有し、上記保
    持装置１０内に飽和蒸気を発生させるために被験液を上
    記タブ１５に充填できるようにした請求項１乃至１４の
    いずれかに記載の装置。
16. 【請求項１６】 上記保持装置１０を平らな面に設置す
    る場合、上記保持装置１０の下側をシールするための手
    段を上記保持装置１０が有する請求項１乃至１５のいず
    れかに記載の装置。
17. 【請求項１７】 上記移送装置１が、上記保持装置１０
    を水平方向に前後に、同時に上下方向にも動かすように
    操作可能である請求項１乃至１６のいずれかに記載の装
    置。
18. 【請求項１８】 上記移送装置１が、単一の駆動源によ
    り、上記保持装置１０を前後方向と同時に上下方向にも
    動かすように構成された請求項１７記載の装置。
19. 【請求項１９】 上記単一の駆動源が電動モータである
    請求項１８記載の装置。
20. 【請求項２０】 上記移送装置１が、移送キャリッジ８
    と、上記移送キャリッジがその中を移動する移送チャン
    ネル５とを有し、上記移送キャリッジ８が上記保持装置
    １０のための座１２を有する請求項１乃至１９のいずれ
    かに記載の装置。
21. 【請求項２１】 上記移送装置１が、上記保持装置１０
    の動きを案内する少なくとも一つの移送ラック７を有す
    る請求項１乃至２０のいずれかに記載の装置。
22. 【請求項２２】 上記移送装置１が、上記移送装置１に
    対する上記保持装置１０と上記移送キャリッジ８の一方
    の位置を決定するように操作可能な位置センサを備えて
    いる請求項１乃至２１のいずれかに記載の装置。
23. 【請求項２３】 駆動機構３５と、ハウジング２と、少
    なくとも二本のボルトを有する駆動輪５１と、アーチ形
    切込みを有する駆動ラック３６を有し、上記駆動輪５１
    を有する上記駆動機構３５が上記ハウジング２に取り付
    けられ、上記駆動ラック３６が上記移送キャリッジ８と
    上記保持装置１０の一方に取り付けられ、上記ボルト５
    ２が上記駆動ラック３６の上記アーチ形切込みに係合す
    るように構成されている請求項１８乃至２２のいずれか
    に記載の装置。
24. 【請求項２４】 上記駆動ラック３６と、上記移送ラッ
    ク７と、上記保持ラック１６が共通のピッチで形成され
    ている請求項２１または２３に記載の装置。
25. 【請求項２５】 上記保持装置１０が、直線経路に沿っ
    て上記移送装置により案内される請求項１乃至２４のい
    ずれかに記載の装置。
26. 【請求項２６】 上記保持装置１０が円形経路に沿って
    上記移送装置により案内される請求項１乃至２４のいず
    れかに記載の装置。
27. 【請求項２７】 各容器１３の底面６２に容器コード４
    ６を付け、上記移送装置１がセンサヘッド４７を備え、
    信号伝達手段４８が上記容器コード４６から上記センサ
    ヘッド４７にコード信号を伝えるために設けられた請求
    項１乃至２６のいずれかに記載の装置。
28. 【請求項２８】 上記保持装置１０に保持装置コード４
    ９が付けられ、上記移送装置１が、上記保持装置コード
    ４９を読み取るための、上記保持装置コードと同じ高さ
    に配置されたセンサ装置５０を有する請求項１乃至２７
    のいずれかに記載の装置。