JP3304975B2 - 液体ディスペンサー - Google Patents
液体ディスペンサーInfo
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- G01N2035/102—Preventing or detecting loss of fluid by dripping
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- Y10T436/11—Automated chemical analysis
- Y10T436/119163—Automated chemical analysis with aspirator of claimed structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、液体の測定容積を調合する（dispense）装
置に関し、そして詳細には、免疫測定の如く生物学的検
査を行う際に使用される液体試薬の正確な小容積を設け
る液体ディスペンサーに関する。
置に関し、そして詳細には、免疫測定の如く生物学的検
査を行う際に使用される液体試薬の正確な小容積を設け
る液体ディスペンサーに関する。
発明の背景 生物学的検査及び分析を行う際に、試薬の如く一連の
液体を検査領域、例えばスライドに調合することが、し
ばしば必要である。例えば、腫瘍組織の免疫測定におい
て、組織の薄片が、スライドに置かれ、水洗いされ、蒸
発防止剤を被覆される。それから、一次抗体溶液の測定
量（例えば、100μｌ）が、スライドに調合される。抗
体溶液は、蒸発防止剤を通過し、組織片と接触する。ス
ライドに残留する一次抗体及びリンス溶液（例えば、30
0μｌ）が、空気流をスライドに指向させることにより
混合され、ある期間、培養される。スライドは洗浄さ
れ、そしてプロセスは、酵素ラベル二次抗体溶液で繰り
返される。別の洗浄後、酵素基板溶液（指示薬）、カラ
ー増強剤と対比染色剤が、順次、スライドに添加され
る。これらの各液体が添加される前に、スライドは洗浄
され、そして蒸発防止剤の新層が塗布される。
液体を検査領域、例えばスライドに調合することが、し
ばしば必要である。例えば、腫瘍組織の免疫測定におい
て、組織の薄片が、スライドに置かれ、水洗いされ、蒸
発防止剤を被覆される。それから、一次抗体溶液の測定
量（例えば、100μｌ）が、スライドに調合される。抗
体溶液は、蒸発防止剤を通過し、組織片と接触する。ス
ライドに残留する一次抗体及びリンス溶液（例えば、30
0μｌ）が、空気流をスライドに指向させることにより
混合され、ある期間、培養される。スライドは洗浄さ
れ、そしてプロセスは、酵素ラベル二次抗体溶液で繰り
返される。別の洗浄後、酵素基板溶液（指示薬）、カラ
ー増強剤と対比染色剤が、順次、スライドに添加され
る。これらの各液体が添加される前に、スライドは洗浄
され、そして蒸発防止剤の新層が塗布される。
前述のプロセスにおいて、多くの試薬は、正確に測定
された少量（しばしばμｌで表現される）においてスラ
イドに沈積されなければならない。プロセスは、高度に
労働集約的であり、手で行われるならば可変であり、こ
のため、多数の装置が、プロセスのすべて又は一部を自
動化するために提案された。
された少量（しばしばμｌで表現される）においてスラ
イドに沈積されなければならない。プロセスは、高度に
労働集約的であり、手で行われるならば可変であり、こ
のため、多数の装置が、プロセスのすべて又は一部を自
動化するために提案された。
1990年３月２日に提出され、この出願と同一所有さ
れ、参照のためにここに採り入れた出願第07/488、601
号は、介入された混合、培養及び水洗い段階によりスラ
イドの各々に一連の予選択試薬を適用するために、スラ
イド支持カラセルと協同する試薬カラセルを記載する。
試薬カラセルは、複数の試薬容器を保持し、そしてスラ
イドカラセルにおいてスライドの一つに適切な試薬容器
を位置付けるための駆動手段を含む。空気シリンダー又
は等価アクチュエータは、個々の試薬容器と接触し、こ
れにより、試薬をスライドに送出させる。
れ、参照のためにここに採り入れた出願第07/488、601
号は、介入された混合、培養及び水洗い段階によりスラ
イドの各々に一連の予選択試薬を適用するために、スラ
イド支持カラセルと協同する試薬カラセルを記載する。
試薬カラセルは、複数の試薬容器を保持し、そしてスラ
イドカラセルにおいてスライドの一つに適切な試薬容器
を位置付けるための駆動手段を含む。空気シリンダー又
は等価アクチュエータは、個々の試薬容器と接触し、こ
れにより、試薬をスライドに送出させる。
上記の出願第07/488、601号において記載された試薬
容器は、微小送出ポンプ／弁でキャップされた小びんで
ある。ポンプ／弁がプライミングされた後、びんは反転
され、スライド領域の上のカラセルに置かれる。アクチ
ュエータは、びんの上に位置付けられ、作動された時、
びんを下方に押しやり、所定容積の試薬を調合する。
容器は、微小送出ポンプ／弁でキャップされた小びんで
ある。ポンプ／弁がプライミングされた後、びんは反転
され、スライド領域の上のカラセルに置かれる。アクチ
ュエータは、びんの上に位置付けられ、作動された時、
びんを下方に押しやり、所定容積の試薬を調合する。
このような液体調合配置は、幾つかの制限を有する。
まず、それらは、流体の経路において金属圧縮バネを含
む。金属バネは、調合された液体の幾つか（例えば、
塩）と反応し、そして試薬に侵入する金属イオンは、指
示薬と蛋白質を不安定にする酸化還元反応のための触媒
として作用し、特別な化学反応に関する問題を引き起こ
し、一般に活動損失と検定感度の損失を生じさせる。第
２に、びんは、通気されず、試薬が調合される時、内部
真空を発生させる。完全な真空の発生を避けるために、
びんは、通常、半分満たされる。第３に、ある量の空気
が、プライミングプロセスの後にポンプ室に残留する。
この空気は、試薬流を側方に片寄らせ、又は初期調合作
業中ノズルから噴霧させ、送り出される液体容積を予測
不能にする。さらに、びん内の圧力が続く調合作業中下
降する時、この空気は、びんの内部の方に移動し、調合
される液体容積を増大させる。第４に、一滴の液体が、
各調合作業後ノズルの先端において形成され、カラセル
が回転する時落下する。これは、例えば、液滴が別のス
ライドに落ちつくならば問題を生ずる。最後に、びんの
幾つかは、感光性試薬を保護するために不透明でなけれ
ばならず、そして操作者は、どれほどの試薬がびんに残
っているかを告げることができない。
まず、それらは、流体の経路において金属圧縮バネを含
む。金属バネは、調合された液体の幾つか（例えば、
塩）と反応し、そして試薬に侵入する金属イオンは、指
示薬と蛋白質を不安定にする酸化還元反応のための触媒
として作用し、特別な化学反応に関する問題を引き起こ
し、一般に活動損失と検定感度の損失を生じさせる。第
２に、びんは、通気されず、試薬が調合される時、内部
真空を発生させる。完全な真空の発生を避けるために、
びんは、通常、半分満たされる。第３に、ある量の空気
が、プライミングプロセスの後にポンプ室に残留する。
この空気は、試薬流を側方に片寄らせ、又は初期調合作
業中ノズルから噴霧させ、送り出される液体容積を予測
不能にする。さらに、びん内の圧力が続く調合作業中下
降する時、この空気は、びんの内部の方に移動し、調合
される液体容積を増大させる。第４に、一滴の液体が、
各調合作業後ノズルの先端において形成され、カラセル
が回転する時落下する。これは、例えば、液滴が別のス
ライドに落ちつくならば問題を生ずる。最後に、びんの
幾つかは、感光性試薬を保護するために不透明でなけれ
ばならず、そして操作者は、どれほどの試薬がびんに残
っているかを告げることができない。
この発明の液体ディスペンサーは、これらの問題のす
べてを克服する。
べてを克服する。
発明の要約 この発明による液体ディスペンサーは、２つの室を含
む。すなわち、定量分配室と貯蔵室である。室は、逆止
め（一方）弁を含む供給管路によって連結され、貯蔵室
から定量分配室にのみ流体を流動させる。調合管路は、
定量分配室をノズルに連結し、ノズルから液体は調合さ
れる。
む。すなわち、定量分配室と貯蔵室である。室は、逆止
め（一方）弁を含む供給管路によって連結され、貯蔵室
から定量分配室にのみ流体を流動させる。調合管路は、
定量分配室をノズルに連結し、ノズルから液体は調合さ
れる。
調合管路は、遅延逆止め弁を含む。遅延逆止め弁は、
定量分配室からノズルに流体を非制限容積において流動
させる。しかし、他の方向において、遅延逆止め弁は、
閉じる前に所定容積の流体を流動させ、ノズルから定量
分配室へのすべての続く流れを制限する。定量分配室か
らノズルへの次の調合は、遅延逆止め弁を再び開き、付
加量の流体を逆方向に流動させ、それを再び閉じさせ
る。
定量分配室からノズルに流体を非制限容積において流動
させる。しかし、他の方向において、遅延逆止め弁は、
閉じる前に所定容積の流体を流動させ、ノズルから定量
分配室へのすべての続く流れを制限する。定量分配室か
らノズルへの次の調合は、遅延逆止め弁を再び開き、付
加量の流体を逆方向に流動させ、それを再び閉じさせ
る。
一つの実施態様において、遅延逆止め弁は、円筒室に
封入したボールを具備する。ボール室の直径は、ボール
の直径よりもわずかに大きく、室の長さに沿ってボール
を自由に移動させる。定量分配室からボール室への入口
において、ポートの表面は、ボールを着座させ、これに
より、定量分配室の方向における流れを防止するような
形状である。ボール室からの出口において、そのような
着座表面は設けられず、こうして、ボールが出口に押付
けられる時さえも、流体はノズルに向かって下流に流動
する。流体がノズルから調合される時、ボールは、ボー
ル室の出口に押しやられる。調合管路における流れ方向
が反転されるならば、ボールは、ボール室への入口ポー
トに着座するまで、反対方向に移動する。その後、定量
分配室への流れは止まる。
封入したボールを具備する。ボール室の直径は、ボール
の直径よりもわずかに大きく、室の長さに沿ってボール
を自由に移動させる。定量分配室からボール室への入口
において、ポートの表面は、ボールを着座させ、これに
より、定量分配室の方向における流れを防止するような
形状である。ボール室からの出口において、そのような
着座表面は設けられず、こうして、ボールが出口に押付
けられる時さえも、流体はノズルに向かって下流に流動
する。流体がノズルから調合される時、ボールは、ボー
ル室の出口に押しやられる。調合管路における流れ方向
が反転されるならば、ボールは、ボール室への入口ポー
トに着座するまで、反対方向に移動する。その後、定量
分配室への流れは止まる。
動作において、測定量の液体が、定量分配室からノズ
ルを通って押し出される。新容積の液体を定量分配室に
引き入れるための手段が設けられる。小しきい圧力差
が、貯蔵室と定量分配室をリンクする逆止め弁を通って
前方向に液体を吸引するために必要であるために、液体
は、初期的に、本質的に抵抗はないノズルを通って定量
分配室に引き入れられる。これは、ボールがボール室へ
の入口に着座するまで継続され、逆流を中断させる。こ
の点から、流体は、定量分配室が補充されるまで、貯蔵
室から定量分配室に流れる。代替態様において、貯蔵室
と定量分配室の間の逆止め弁は省略され、そして貯蔵室
から定量分配室への流れ抵抗は、供給管路における収縮
区分の如く、代替手段によって設けられる。
ルを通って押し出される。新容積の液体を定量分配室に
引き入れるための手段が設けられる。小しきい圧力差
が、貯蔵室と定量分配室をリンクする逆止め弁を通って
前方向に液体を吸引するために必要であるために、液体
は、初期的に、本質的に抵抗はないノズルを通って定量
分配室に引き入れられる。これは、ボールがボール室へ
の入口に着座するまで継続され、逆流を中断させる。こ
の点から、流体は、定量分配室が補充されるまで、貯蔵
室から定量分配室に流れる。代替態様において、貯蔵室
と定量分配室の間の逆止め弁は省略され、そして貯蔵室
から定量分配室への流れ抵抗は、供給管路における収縮
区分の如く、代替手段によって設けられる。
好ましい実施態様において、貯蔵室と定量分配室は、
円筒形状であり、垂直に方向付けられる。貯蔵室は、室
における液体の頂面に接触し、室の液体容積が減少する
時自由に滑動するピストンを含む。定量分配室は、流体
を室から押し出すためのピストンとプランジャー機構と
を含む。外部圧縮バネ（液体に接触しない）は、各調合
動作の後、プランジャーを引込み位置に戻す。
円筒形状であり、垂直に方向付けられる。貯蔵室は、室
における液体の頂面に接触し、室の液体容積が減少する
時自由に滑動するピストンを含む。定量分配室は、流体
を室から押し出すためのピストンとプランジャー機構と
を含む。外部圧縮バネ（液体に接触しない）は、各調合
動作の後、プランジャーを引込み位置に戻す。
別の実施態様において、逆止め弁は、貯蔵室における
ピストンに置き換わる。
ピストンに置き換わる。
この発明の液体ディスペンサーは、非金属材料のみが
液体と接触する如く構成される。ディスペンサーは、迅
速かつ容易にプライミングされ、プライミングの後、空
気はポンプ室又は弁に残らない。ディスペンサーが不透
明材料から作られるとしても、残留する液体量は、貯蔵
室におけるピストンの位置を検出することにより、容易
に決定される。各調合動作の後、ディスペンサーは、ノ
ズルの先端に残っている液滴を自動的に回収する。全デ
ィスペンサーは、プラスチック製であり、可処分であ
る。この発明の別の見地において、ディスペンサーは、
試薬トレイに対して容易に挿入及び除去させるバネ負荷
機構を設けられる。試薬トレイは、多数の連動歯により
駆動カラセルに除去可能に係合される。
液体と接触する如く構成される。ディスペンサーは、迅
速かつ容易にプライミングされ、プライミングの後、空
気はポンプ室又は弁に残らない。ディスペンサーが不透
明材料から作られるとしても、残留する液体量は、貯蔵
室におけるピストンの位置を検出することにより、容易
に決定される。各調合動作の後、ディスペンサーは、ノ
ズルの先端に残っている液滴を自動的に回収する。全デ
ィスペンサーは、プラスチック製であり、可処分であ
る。この発明の別の見地において、ディスペンサーは、
試薬トレイに対して容易に挿入及び除去させるバネ負荷
機構を設けられる。試薬トレイは、多数の連動歯により
駆動カラセルに除去可能に係合される。
実施例 発明の好ましい実施例は、第１図に示される。液体デ
ィスペンサー10は、定量分配室11と、貯蔵室12と、カプ
リングブロック13と、ノズル14とを含む。定量分配室11
は、注射筒110に含まれ、そして貯蔵室12は、注射筒120
に含まれる。注射筒110と注射筒120は、カプリングブロ
ック13に形成した、それぞれ、収容穴130と131にちょう
ど嵌合うテーパ端部を有する。
ィスペンサー10は、定量分配室11と、貯蔵室12と、カプ
リングブロック13と、ノズル14とを含む。定量分配室11
は、注射筒110に含まれ、そして貯蔵室12は、注射筒120
に含まれる。注射筒110と注射筒120は、カプリングブロ
ック13に形成した、それぞれ、収容穴130と131にちょう
ど嵌合うテーパ端部を有する。
注射筒110は、注射筒110の内面に沿って滑動するピス
トン112において終端するプランジャー111を含む。プラ
ンジャー111の他方の端部は、キャップ113において終端
する。一対の側壁114が、キャップ113から下方に広が
り、環状リング115において終端する。環状リング115の
頂面は、注射筒110の胴117に連結された止め具116に係
合する。圧縮バネ118は、キャップ113の下面と止め具11
6の上面を押圧し、これにより、環状リング115を止め具
116に対して押しやり、ピストン112を最上位置において
維持する。
トン112において終端するプランジャー111を含む。プラ
ンジャー111の他方の端部は、キャップ113において終端
する。一対の側壁114が、キャップ113から下方に広が
り、環状リング115において終端する。環状リング115の
頂面は、注射筒110の胴117に連結された止め具116に係
合する。圧縮バネ118は、キャップ113の下面と止め具11
6の上面を押圧し、これにより、環状リング115を止め具
116に対して押しやり、ピストン112を最上位置において
維持する。
注射筒110の頂部の近くの要素が、第２図に斜視図で
示される。
示される。
液体は、圧縮バネ118の力に抗して、下方力をキャッ
プ113に及ぼすことにより、定量分配室11から放出され
る。これは、点119に達するまでピストン112を下方に押
しやり、この点119において、ピストン112は、注射筒11
0のテーパ部分によって一層の下方移動を防止される。
こうして、定量分配室11から排出された全液体容積は、
胴117の内部断面積に第１図にＬとして示された、ピス
トン112の垂直変位を掛算した値に等しい。
プ113に及ぼすことにより、定量分配室11から放出され
る。これは、点119に達するまでピストン112を下方に押
しやり、この点119において、ピストン112は、注射筒11
0のテーパ部分によって一層の下方移動を防止される。
こうして、定量分配室11から排出された全液体容積は、
胴117の内部断面積に第１図にＬとして示された、ピス
トン112の垂直変位を掛算した値に等しい。
液体ディスペンサー10が下記の如く試薬トレイに取り
付けられる時、キャップ113における下方力が、空気シ
リンダー又は他の手段によって駆動されたアクチュエー
タによって加えられる。
付けられる時、キャップ113における下方力が、空気シ
リンダー又は他の手段によって駆動されたアクチュエー
タによって加えられる。
注射筒120は、注射筒110よりも大きいが、注射筒110
と同様にしてカプリングブロック13に挿入される類似の
テーパ部分を有する。注射筒120は、ピストン122が内側
を滑動する胴121を含む。ピストン122は、案内部分123
を含み、ピストン122が、貯蔵室12からの液体の漏れを
防止するために胴部分121内で適正に方向付けられてい
ることを保証する。ピストン122は、その位置が貯蔵室1
2内の液体の頂面を指示する如く、注射筒120内で自由に
滑動する。注射筒120は、胴121にねじ込められ、ピスト
ン122の上の空間に空気を侵入させるための孔125を設け
た除去可能なキャップ124を有する。注射筒が不透明な
ことを必要とされるならば、ピストン122の位置はキャ
ップ124を除去することにより可視となる。
と同様にしてカプリングブロック13に挿入される類似の
テーパ部分を有する。注射筒120は、ピストン122が内側
を滑動する胴121を含む。ピストン122は、案内部分123
を含み、ピストン122が、貯蔵室12からの液体の漏れを
防止するために胴部分121内で適正に方向付けられてい
ることを保証する。ピストン122は、その位置が貯蔵室1
2内の液体の頂面を指示する如く、注射筒120内で自由に
滑動する。注射筒120は、胴121にねじ込められ、ピスト
ン122の上の空間に空気を侵入させるための孔125を設け
た除去可能なキャップ124を有する。注射筒が不透明な
ことを必要とされるならば、ピストン122の位置はキャ
ップ124を除去することにより可視となる。
供給管路132は、カプリングブロック13において形成
され、注射筒110と120のテーパ出口ポートを連結する。
好ましくは、「ダックビル」種類の逆止め弁133が、供
給管路132に挿入され、貯蔵室12から定量分配室11への
方向において流れを許容するように方向付けられる。注
射筒110の出口は、ボール室135と整列される。ボール室
135の下方末端において、円筒穴136がカプリングブロッ
ク13にあけられ、ノズル14がちょうど嵌合される。供給
管路132の開端部は、プラグ及び供給管路組立体137によ
って密封される。プラグ及び供給管路組立体137は、カ
プリングブロック13において形成した穴を密封し、注射
筒120の出口部分から逆止め弁133を通って流体を経由さ
せる。
され、注射筒110と120のテーパ出口ポートを連結する。
好ましくは、「ダックビル」種類の逆止め弁133が、供
給管路132に挿入され、貯蔵室12から定量分配室11への
方向において流れを許容するように方向付けられる。注
射筒110の出口は、ボール室135と整列される。ボール室
135の下方末端において、円筒穴136がカプリングブロッ
ク13にあけられ、ノズル14がちょうど嵌合される。供給
管路132の開端部は、プラグ及び供給管路組立体137によ
って密封される。プラグ及び供給管路組立体137は、カ
プリングブロック13において形成した穴を密封し、注射
筒120の出口部分から逆止め弁133を通って流体を経由さ
せる。
ボール室135とノズル14の詳細が、第３図に示され
る。カプリングブロック13においてあけた穴136は、ノ
ズル14の内縁30がボール室135の出口に突入する如く、
ボール室135からオフセットされる。ノズル14は先端33
を有する。ボール室135は、ボール31を含み、ボール室1
35の円筒表面に対して緩く嵌まり、最上位置（第３図に
実線で図示）と最下位置（第３図に点線で図示）の間で
自由に移動する。その最上位置において、ボール31は、
ボール室135の入口ポート32の表面と相合し、これによ
り、ノズル14から定量分配室11への方向において液体流
を阻止する。その最下位置において、ボール31は、ノズ
ル14の内縁30によって規制され、ノズル14に落下するの
を防止される。しかし、これは、液体がボール室135か
らノズル14に流れるのを防止しない。
る。カプリングブロック13においてあけた穴136は、ノ
ズル14の内縁30がボール室135の出口に突入する如く、
ボール室135からオフセットされる。ノズル14は先端33
を有する。ボール室135は、ボール31を含み、ボール室1
35の円筒表面に対して緩く嵌まり、最上位置（第３図に
実線で図示）と最下位置（第３図に点線で図示）の間で
自由に移動する。その最上位置において、ボール31は、
ボール室135の入口ポート32の表面と相合し、これによ
り、ノズル14から定量分配室11への方向において液体流
を阻止する。その最下位置において、ボール31は、ノズ
ル14の内縁30によって規制され、ノズル14に落下するの
を防止される。しかし、これは、液体がボール室135か
らノズル14に流れるのを防止しない。
上記の構造を基礎として使用して、ディスペンサー10
の動作とユニークな特性を以下に記載する。調合行程の
始まりにおいて、プランジャー111とピストン112は、第
１図に示された位置にある。液体が調合される時、下方
力が、キャップ113に対して加えられる。これは、圧縮
バネ118の力に打ち勝ち、点119に達するまで、ピストン
112を下方に押しやり、これにより、胴117の内部断面積
に距離Ｌを掛算した値に等しい所定の液体容積を調合す
る。液体は、定量分配室11からボール室135へ流れる。
逆止め弁133は貯蔵室12への流れを防止するように方向
付けられるために、液体は、供給管路132に流入しな
い。ボール室135を通った下方流は、ボール31を最下位
置に押しやり、縁30に突き当たるが、これはこの方向に
おける流れを妨げず、そして測定量の液体がノズル14か
ら放出される。通常、液体の表面張力は、ノズル14の先
端33に懸滴を残し、その結果、目的位置に実際に達する
液体容積は、定量分配室11の容積から懸滴における液体
容積を差し引いた値に等しい。
の動作とユニークな特性を以下に記載する。調合行程の
始まりにおいて、プランジャー111とピストン112は、第
１図に示された位置にある。液体が調合される時、下方
力が、キャップ113に対して加えられる。これは、圧縮
バネ118の力に打ち勝ち、点119に達するまで、ピストン
112を下方に押しやり、これにより、胴117の内部断面積
に距離Ｌを掛算した値に等しい所定の液体容積を調合す
る。液体は、定量分配室11からボール室135へ流れる。
逆止め弁133は貯蔵室12への流れを防止するように方向
付けられるために、液体は、供給管路132に流入しな
い。ボール室135を通った下方流は、ボール31を最下位
置に押しやり、縁30に突き当たるが、これはこの方向に
おける流れを妨げず、そして測定量の液体がノズル14か
ら放出される。通常、液体の表面張力は、ノズル14の先
端33に懸滴を残し、その結果、目的位置に実際に達する
液体容積は、定量分配室11の容積から懸滴における液体
容積を差し引いた値に等しい。
プランジャー111が下方端位置に達した時、キャップ1
13における下方力は解放され、そして圧縮バネ118は転
換され、キャップ113を上方向に押しやる。プランジャ
ー111とピストン112はまた、この方向において移動し、
そして液体は、定量分配室１に吸い込まれ始める。
13における下方力は解放され、そして圧縮バネ118は転
換され、キャップ113を上方向に押しやる。プランジャ
ー111とピストン112はまた、この方向において移動し、
そして液体は、定量分配室１に吸い込まれ始める。
ここで、逆止め弁133とボール室135の相互作用は重要
になる。逆止め弁133は、ダッルビル弁であり、前方向
において流れを許容するために、所定のしきい圧力差を
必要とする。対照的に、ボール31は、ボール室135内を
自由に移動し、このため、入口ポート32における密封位
置に達するまで、ノズル14からの液体流への抵抗は本質
的にない。調合動作が完了する時、液体流は、ボール31
を最下位置に押しやり、縁に突き当たる。ピストン112
の上方移動が液体を定量分配室１に吸引し始める時、ボ
ール室135における流体の上方流は、ポート32に達する
まで、ボール31を引き上げ、ここで定量分配室11への一
層の液体流を中断させる。しかし、ボール31が点32に達
するまで、ノズル14からの液体流への抵抗は事実上な
く、このため、貯蔵室12から定量分配室11へ液体流を生
じさせるために十分な圧力差はダックビル逆止め弁132
に生成されない。
になる。逆止め弁133は、ダッルビル弁であり、前方向
において流れを許容するために、所定のしきい圧力差を
必要とする。対照的に、ボール31は、ボール室135内を
自由に移動し、このため、入口ポート32における密封位
置に達するまで、ノズル14からの液体流への抵抗は本質
的にない。調合動作が完了する時、液体流は、ボール31
を最下位置に押しやり、縁に突き当たる。ピストン112
の上方移動が液体を定量分配室１に吸引し始める時、ボ
ール室135における流体の上方流は、ポート32に達する
まで、ボール31を引き上げ、ここで定量分配室11への一
層の液体流を中断させる。しかし、ボール31が点32に達
するまで、ノズル14からの液体流への抵抗は事実上な
く、このため、貯蔵室12から定量分配室11へ液体流を生
じさせるために十分な圧力差はダックビル逆止め弁132
に生成されない。
ボール31が最下位置から最上位置に移動する間、ノズ
ル14から定量分配室11へ流れる液体容積は、調合サイク
ルの終端において先端33に残された懸滴の容積に正確に
等しい容積であるよう予選択される。こうして、液滴
は、ノズル14から有効に吸引され、そして内部メニスカ
スが先端33において形成される。
ル14から定量分配室11へ流れる液体容積は、調合サイク
ルの終端において先端33に残された懸滴の容積に正確に
等しい容積であるよう予選択される。こうして、液滴
は、ノズル14から有効に吸引され、そして内部メニスカ
スが先端33において形成される。
ボール31がポート32に達する時、ノズル14から定量分
配室11への一層の流れを遮断する。これは、即座に、逆
止め弁133に圧力差を生成し、貯蔵室12から定量分配室1
1に液体を流動させる。定量分配室11において発生した
吸引力は、ボール31をポート32に対して確実に着座さ
せ、ノズル14からの一層の流れを防止する。
配室11への一層の流れを遮断する。これは、即座に、逆
止め弁133に圧力差を生成し、貯蔵室12から定量分配室1
1に液体を流動させる。定量分配室11において発生した
吸引力は、ボール31をポート32に対して確実に着座さ
せ、ノズル14からの一層の流れを防止する。
圧縮バネ118が環状リング115を止め具116に対して押
しやる時、注射筒110は、元の位置に戻され、別の調合
サイクルの準備が整う。液体よりもわずかに密な材料か
らできたボール31は、縁30に再び接触するまで、ボール
室135を通って落下する。
しやる時、注射筒110は、元の位置に戻され、別の調合
サイクルの準備が整う。液体よりもわずかに密な材料か
らできたボール31は、縁30に再び接触するまで、ボール
室135を通って落下する。
この発明の単純化された「一方弁」実施態様が、第４
図に示される。液体ディスペンサー40は、逆止め弁133
が省略され、供給管路132における収縮区分41によって
置き換えられたことを除いて、液体ディスペンサー10に
同一である。それ以外は、液体ディスペンサー40の要素
のすべては、液体ディスペンサー10における要素に同一
であり、同様の番号を付けられる。
図に示される。液体ディスペンサー40は、逆止め弁133
が省略され、供給管路132における収縮区分41によって
置き換えられたことを除いて、液体ディスペンサー10に
同一である。それ以外は、液体ディスペンサー40の要素
のすべては、液体ディスペンサー10における要素に同一
であり、同様の番号を付けられる。
調合動作は、好ましくは空気シリンダーによって駆動
されたアクチュエータによって供給されるキャップ113
における下方力で始まる。ピストン112は下方に移動
し、液体を定量分配室11から押しやる。液体ディスペン
サー10の場合と同様に、液体はボール室135を通ってノ
ズル14から流出する。しかし、この場合、供給管路132
における逆止め弁がないために、液体の小部分は、供給
管路132を通って貯蔵室12に流入する。２つの因子が、
この流れの容積を制限する。すなわち、（ｉ）供給管路
132における収縮区分41と、（ii）ピストン122と注射筒
120の壁の間の摩擦である。これらの２つの因子によっ
て設けられた抵抗の組み合わせは、ノズル14における抵
抗よりもかなり大きく、このため、貯蔵室12への流量は
最小である。さらに、貯蔵室12への流量は、検査により
前もって決定され、調合される液体容積を決定する際に
考慮に入れられる。
されたアクチュエータによって供給されるキャップ113
における下方力で始まる。ピストン112は下方に移動
し、液体を定量分配室11から押しやる。液体ディスペン
サー10の場合と同様に、液体はボール室135を通ってノ
ズル14から流出する。しかし、この場合、供給管路132
における逆止め弁がないために、液体の小部分は、供給
管路132を通って貯蔵室12に流入する。２つの因子が、
この流れの容積を制限する。すなわち、（ｉ）供給管路
132における収縮区分41と、（ii）ピストン122と注射筒
120の壁の間の摩擦である。これらの２つの因子によっ
て設けられた抵抗の組み合わせは、ノズル14における抵
抗よりもかなり大きく、このため、貯蔵室12への流量は
最小である。さらに、貯蔵室12への流量は、検査により
前もって決定され、調合される液体容積を決定する際に
考慮に入れられる。
調合サイクルが完了される時、圧縮バネ118は、キャ
ップ113を上方に押しやり、液体を定量分配室11に吸引
する。液体は、ノズル14と供給管路132から定量分配室1
1に流入する。しかし、初期的に、ノズル14からの流量
は、供給管路132における収縮区分41によって設けられ
た抵抗により、供給管路132からの流量よりも実質的に
大きい。しかし、ボール31がボール室135への入口ポー
トに着座する時、ノズル14からの流れは止まり、そして
定量分配室11への残流は、貯蔵室12から来る。液体ディ
スペンサー10と同様にして、ノズル14からの懸滴は回収
され、メニスカスがノズル14の先端33において形成され
る。
ップ113を上方に押しやり、液体を定量分配室11に吸引
する。液体は、ノズル14と供給管路132から定量分配室1
1に流入する。しかし、初期的に、ノズル14からの流量
は、供給管路132における収縮区分41によって設けられ
た抵抗により、供給管路132からの流量よりも実質的に
大きい。しかし、ボール31がボール室135への入口ポー
トに着座する時、ノズル14からの流れは止まり、そして
定量分配室11への残流は、貯蔵室12から来る。液体ディ
スペンサー10と同様にして、ノズル14からの懸滴は回収
され、メニスカスがノズル14の先端33において形成され
る。
貯蔵室12の代替構造が、第５図の実施態様において示
される。この実施態様において、キャップ55における孔
には、貯蔵室12への空気の流入を許容する逆止め弁56を
設けてある。ピストン122と案内123は省略される。
される。この実施態様において、キャップ55における孔
には、貯蔵室12への空気の流入を許容する逆止め弁56を
設けてある。ピストン122と案内123は省略される。
上記の出願第07/488、601号において記載された如
く、液体ディスペンサー10は、好ましくは、含有する液
体を識別するバーコードをそれに付着している。液体デ
ィスペンサー10は、試薬トレイに置かれ、バーコードリ
ーダーとホーミングシステムが、バーコードを読み取
り、試薬トレイにおける液体ディスペンサー10の位置を
割出すために設けてある。
く、液体ディスペンサー10は、好ましくは、含有する液
体を識別するバーコードをそれに付着している。液体デ
ィスペンサー10は、試薬トレイに置かれ、バーコードリ
ーダーとホーミングシステムが、バーコードを読み取
り、試薬トレイにおける液体ディスペンサー10の位置を
割出すために設けてある。
システムが有効に作動するために、液体ディスペンサ
ー10は、バーコードが適正に読み取られることを保証す
るために、試薬トレイにおいて確実堅固に取り付けられ
なければならない。バーコード15のための例示位置が、
第８図に示される。
ー10は、バーコードが適正に読み取られることを保証す
るために、試薬トレイにおいて確実堅固に取り付けられ
なければならない。バーコード15のための例示位置が、
第８図に示される。
また、液体ディスペンサー10が試薬トレイに容易に取
り付け及び除去されることは重要である。第１図に示さ
れた如く、液体ディスペンサー10は、脚部51と溝53を有
するバネ部材52とを含む。
り付け及び除去されることは重要である。第１図に示さ
れた如く、液体ディスペンサー10は、脚部51と溝53を有
するバネ部材52とを含む。
第６図と第７図は、試薬トレイ60において液体ディス
ペンサー10を取り付ける方法を示す。脚部51は、試薬ト
レイ60において形成した円形Ｕ形状溝61に初期的に挿入
される。バネ部材52の溝53は、トレイ60の周囲リップ62
に係合する。
ペンサー10を取り付ける方法を示す。脚部51は、試薬ト
レイ60において形成した円形Ｕ形状溝61に初期的に挿入
される。バネ部材52の溝53は、トレイ60の周囲リップ62
に係合する。
第７図は、試薬トレイ60に取り付けた後の液体ディス
ペンサー10の断面図を示し、脚部51が溝61に嵌入する方
法とディスペンサー10を適所に堅固に保持するためのバ
ネ部材52のたわみ性を詳細に示す。液体ディスペンサー
10を除去するために、バネ部材52は、溝53がリップ62を
クリアし、脚部51が溝61から回収される如く、わずかに
内側に単に曲げる。
ペンサー10の断面図を示し、脚部51が溝61に嵌入する方
法とディスペンサー10を適所に堅固に保持するためのバ
ネ部材52のたわみ性を詳細に示す。液体ディスペンサー
10を除去するために、バネ部材52は、溝53がリップ62を
クリアし、脚部51が溝61から回収される如く、わずかに
内側に単に曲げる。
通常、多数の液体ディスペンサーを含む試薬トレイ
は、使用されない時、冷却される。このため、試薬トレ
イは、冷却器に配置されるように、検査装置から容易に
除去可能でなければならない。第６図に示された如く、
試薬トレイ60は、例えば、ステッパーモーター（不図
示）によって駆動される駆動カラセル65における対応す
る歯64とかみ合う複数の歯63を有する。試薬トレイ60が
冷却される時、それは、駆動カラセル65から単に引き上
げられる。使用において戻される時、それは、駆動カラ
セル65に置かれ、歯63は歯64とかみ合う。バーコードリ
ーダーとホーミングシステムは試薬カラセルトレイ60に
おける各試薬の位置を迅速に決定するために、除去され
た時と同一角度位置において試薬トレイ60を方向付ける
ことは必要ではない。
は、使用されない時、冷却される。このため、試薬トレ
イは、冷却器に配置されるように、検査装置から容易に
除去可能でなければならない。第６図に示された如く、
試薬トレイ60は、例えば、ステッパーモーター（不図
示）によって駆動される駆動カラセル65における対応す
る歯64とかみ合う複数の歯63を有する。試薬トレイ60が
冷却される時、それは、駆動カラセル65から単に引き上
げられる。使用において戻される時、それは、駆動カラ
セル65に置かれ、歯63は歯64とかみ合う。バーコードリ
ーダーとホーミングシステムは試薬カラセルトレイ60に
おける各試薬の位置を迅速に決定するために、除去され
た時と同一角度位置において試薬トレイ60を方向付ける
ことは必要ではない。
前述の実施態様の開示は、例示であり、限定するもの
ではない。従って、多数の他の実施態様が、技術におけ
る当業者には明らかであり、それらのすべては、この発
明の広い範囲内にあることを意図される。
ではない。従って、多数の他の実施態様が、技術におけ
る当業者には明らかであり、それらのすべては、この発
明の広い範囲内にあることを意図される。
図面の簡単な説明 第１図は、発明によるディスペンサーの正面切欠き図
である。
である。
第２図は、第１図に示されたディスペンサーの部分の
斜視図である。
斜視図である。
第３図は、ボール室とノズルの詳細図である。
第４図と第５図は、発明による付加的な実施態様の正
面切欠き図である。
面切欠き図である。
第６図と第７図は、試薬トレイにおける液体ディスペ
ンサーの取り付けと試薬トレイが駆動カラセルと係合さ
れる方法を示す。
ンサーの取り付けと試薬トレイが駆動カラセルと係合さ
れる方法を示す。
第８図は、発明による液体ディスペンサーの斜視図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ナネリー，デイビツド・ダブリユー アメリカ合衆国アリゾナ州85718トウー ソン・ノースカミノホンブルデオロ5825 (72)発明者 マクグロウ，ブライアン・ジエイ アメリカ合衆国アリゾナ州85705トウー ソン・ノースビジネスセンタードライブ 3865 (56)参考文献 実開 昭55−152447（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 1/00 101 G01N 1/14 G01N 35/00 G01N 35/10
Claims (30)
- 【請求項１】貯蔵室と、 定量分配室と、 貯蔵室と定量分配室を連結する供給路であり、貯蔵室と
定量分配室の間に流れ抵抗を提供する手段を含む供給路
と、 定量分配室から発し、液体ディスペンサーから流体を送
出するためのオリフィスにおいて終端する送出路であ
り、送出路は遅延逆止め弁手段を含み、遅延逆止め弁
は、連続液体流を定量分配室からオリフィスを通って流
出させ、かつ、所定液体容積をオリフィスから定量分配
室に流入させ、所定液体容積が定量分配室に侵入した
後、定量分配室への流体流を遮断するように動作する送
出路と、 定量分配室から送出路を通って液体を放出する手段とを
具備する液体ディスペンサー。 - 【請求項２】流れ抵抗を設けるための手段が、貯蔵室へ
の液体流を防止するように方向付けられた逆止め弁を具
備する請求の範囲１に記載の液体ディスペンサー。 - 【請求項３】逆止め弁がダックビル弁である請求の範囲
２に記載の液体ディスペンサー。 - 【請求項４】流れ抵抗を設けるための手段が、導管の流
れにかなりの抵抗を設けるような大きさの内径を有する
導管を具備する請求の範囲１に記載の液体ディスペンサ
ー。 - 【請求項５】遅延逆止め弁手段が、室内に位置付けられ
た本体を具備し、室は、入口ポートと出口ポートを有
し、本体は入口ポートに隣接した表面と相合するような
大きさと形状であり、これにより、遅延室への流れを遮
断し、本体は、ディスペンサー室からの液体流を許容す
るように表面から自由に移動する請求の範囲１に記載の
液体ディスペンサー。 - 【請求項６】本体が球形の形状である請求の範囲５に記
載の液体ディスペンサー。 - 【請求項７】室が円筒壁を具備する請求の範囲６に記載
の液体ディスペンサー。 - 【請求項８】定量分配室に液体を吸引するための手段を
具備する請求の範囲１に記載の液体ディスペンサー。 - 【請求項９】該定量分配室が、円筒壁を具備し、そして
液体を放出する手段と液体を吸引する手段が、円筒壁内
に滑り可能に配設されたピストンを具備する請求の範囲
８に記載の液体ディスペンサー。 - 【請求項１０】定量分配室と液体を放出する手段と液体
を吸引する手段が、注射筒を具備する請求の範囲９に記
載の液体ディスペンサー。 - 【請求項１１】注射筒におけるプランジャーを作動させ
る空気駆動アクチュエータと組み合わせた請求の範囲９
に記載の液体ディスペンサー。 - 【請求項１２】貯蔵室が円筒壁を具備し、そしてピスト
ンが壁において滑り可能に配設される請求の範囲１に記
載の液体ディスペンサー。 - 【請求項１３】貯蔵室が、空気を貯蔵室に入れるための
逆止め弁を具備する請求の範囲１に記載の液体ディスペ
ンサー。 - 【請求項１４】試薬トレイに液体ディスペンサーを除去
可能に取り付けるための手段を具備する請求の範囲１に
記載の液体ディスペンサー。 - 【請求項１５】表面に塗布されたバーコードを有する請
求の範囲14に記載の液体ディスペンサー。 - 【請求項１６】液体ディスペンサーを除去可能に取り付
けるための該手段が、脚部とバネ部材を具備し、脚部は
トレイにおける溝に挿入され、バネ部材は、ディスペン
サーがトレイにおいて取り付けられた時、トレイの対応
部分に係合する請求の範囲14に記載の液体ディスペンサ
ー。 - 【請求項１７】バネ部材が、トレイにおけるリップと係
合する溝を具備する請求の範囲16に記載の液体ディスペ
ンサー。 - 【請求項１８】請求の範囲17に記載の液体ディスペンサ
ーと、 溝とリップを具える試薬トレイとを具備し、液体ディス
ペンサーの脚部はトレイの溝に挿入され、バネ部材にお
ける溝は試薬トレイにおけるリップに係合する組み合わ
せ。 - 【請求項１９】試薬トレイ、溝及びリップが、円形の形
状である請求の範囲18に記載の組み合わせ。 - 【請求項２０】液体ディスペンサーが、表面に塗布され
たバーコードを有し、バーコードが、液体ディスペンサ
ーの内容物を識別するためにバーコードリーダーによっ
て読み取り可能である請求の範囲19に記載の組み合わ
せ。 - 【請求項２１】試薬トレイが、駆動カラセルにおける複
数の対応歯とかみ合うための複数の歯を具備する請求の
範囲19に記載の組み合わせ。 - 【請求項２２】請求の範囲21に記載の組み合わせと、 駆動カラセルとを具備し、試薬トレイの歯は駆動カラセ
ルにおける対応歯とかみ合う組み合わせ。 - 【請求項２３】生物学的検査において使用される試薬を
調合するための液体ディスペンサーにおいて、試薬トレ
イにおいて液体ディスペンサーを除去可能に取り付ける
ための脚部とバネ部材とを具備し、脚部はトレイにおけ
る溝に挿入され、バネ部材は、ディスペンサーがトレイ
に取り付けられた時、トレイの対応部分に係合する液体
ディスペンサー。 - 【請求項２４】バネ部材が、トレイにおけるリップと係
合する溝を具備する請求の範囲23に記載の液体ディスペ
ンサー。 - 【請求項２５】請求の範囲24に記載の液体ディスペンサ
ーと、 溝とリップを具える試薬トレイとを具備し、液体ディス
ペンサーの脚部はトレイの溝に挿入され、バネ部材にお
ける溝は試薬トレイにおけるリップに係合する組み合わ
せ。 - 【請求項２６】試薬トレイ、溝及びリップが、円形の形
状である請求の範囲25に記載の組み合わせ。 - 【請求項２７】試薬トレイが、駆動カラセルにおける複
数の対応歯とかみ合うための複数の歯を具備する請求の
範囲26に記載の組み合わせ。 - 【請求項２８】請求の範囲27に記載の組み合わせと、 駆動カラセルとを具備し、試薬トレイの歯は駆動カラセ
ルにおける対応歯とかみ合う組み合わせ。 - 【請求項２９】貯蔵室と、 調合注射筒と、 貯蔵室と調合注射筒をリンクする供給管路であり、供給
管路は、貯蔵室から調合注射筒へのみ供給管路における
液体流を許容するための逆止め弁を含む供給管路と、 調合注射筒からノズルへの調合管路であり、該調合管路
は、調合注射筒と流れ連通にある円筒ボール室を含み、
ボール室は、ボールを保有し、定量分配室への液体流を
防止するようにボールと相合するための隣接表面を有す
る入口ポートを具備し、定量分配室からの連続液体流を
許容する調合管路とを具備する液体ディスペンサー。 - 【請求項３０】逆止め弁が、ダックビル弁を具備する請
求の範囲29に記載の液体ディスペンサー。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US762,327 | 1991-09-18 | ||
| US07/762,327 US5232664A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Liquid dispenser |
| PCT/US1992/007527 WO1993006449A1 (en) | 1991-09-18 | 1992-09-04 | Liquid dispenser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06510860A JPH06510860A (ja) | 1994-12-01 |
| JP3304975B2 true JP3304975B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=25064737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50607993A Expired - Fee Related JP3304975B2 (ja) | 1991-09-18 | 1992-09-04 | 液体ディスペンサー |
Country Status (8)
| Country | Link |
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