特開 2024-35166 プランジャロッド及びそのようなプランジャロッドの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024035166

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】プランジャロッド及びそのようなプランジャロッドの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/00 20060101AFI20240306BHJP

   B01L 3/02 20060101ALI20240306BHJP

   B29C 45/16 20060101ALI20240306BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

G01N1/00 101K

B01L3/02 D

B29C45/16

B29C45/14

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023138911

(22)【出願日】2023-08-29

(31)【優先権主張番号】22193005

(32)【優先日】2022-08-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】523066679

【氏名又は名称】エッペンドルフ セーエイ

【氏名又は名称原語表記】Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ ＳＥ

【住所又は居所原語表記】Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎｗｅｇ １ ２２３３９ Ｈａｍｂｕｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】イェンス， ウィルマー

(72)【発明者】

【氏名】イェルク， サトラー

(72)【発明者】

【氏名】ジャンチャオ， ルー

【テーマコード（参考）】

2G052

4F206

4G057

【Ｆターム（参考）】

2G052CA20

2G052CA28

2G052CA30

4F206AD05

4F206AD12

4F206AG08

4F206AM33

4F206AR03

4F206JA07

4F206JB12

4F206JB22

4F206JL02

4F206JQ81

4G057AB16

4G057AB18

4G057AB31

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ピペット用又はピペット用マルチチャンネル底部用のプランジャロッドとその製造方法、及びそのようなプランジャロッドを有する液体移送システムの提供。
【解決手段】液体移送デバイス（１００）用のプランジャロッド（１０）は、２部品構造又は多部品構造である。プランジャロッド（１０）は、液体移送デバイス（１００）のアクチュエータデバイス（１１０）と作動的に接続される第１のプランジャロッド構成要素（１２）と、第２のプランジャロッド構成要素（１４）とを有する。プランジャロッド（１０）は、プランジャロッド（１０）用のシーリング要素（１８）を受けるためのシーリングシート（１６）をさらに備え、第１のプランジャロッド構成要素（１２）と第２のプランジャロッド構成要素（１４）との間にシーリングシート（１６）にパーティングラインフラッシュ（２２）がないようにパーティングライン（２０）が構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体移送デバイス（１００）用のプランジャロッド（１０）であって、
前記プランジャロッド（１０）が２部品又は多部品構造であり、第１のプランジャロッド構成要素（１２）と、第２のプランジャロッド構成要素（１４）と、プランジャロッド（１０）用のシーリング要素（１８）を受けるためのシーリングシート（１６）を有し、
前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）は、前記液体移送デバイス（１００）のアクチュエータデバイス（１１０）と作動的に接続されることができ、
前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）と前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）との間に、前記シーリングシート（１６）にパーティングラインフラッシュ（２２）がないようにパーティングライン（２０）が構成されている、プランジャロッド（１０）。

【請求項2】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）と同心に配置されている、請求項１に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項3】

前記シーリングシート（１６）が、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）と前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）との間にシーリング要素（１８）を受けるように構成されている、請求項１又は請求項２に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項4】

前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）が前記シーリングシート（１６）に受容されるシーリング要素（１８）のための第１の制限停止部（２４）を形成し、
前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が前記シーリングシート（１６）に受容されるシーリング要素（１８）のための第２の制限停止部（２６）を形成する、請求項３に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項5】

前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）が、前記シーリングシート（１６）と離隔した端部（２８）に、締め付け機構（３０）を有し、
前記締め付け機構（３０）がピペット（１０２）又はピペット（１０２）用のマルチチャンネル底部（１０８）のプランジャアクチュエータ（１１２）用である、請求項１～４のいずれか１項に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項6】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）がプランジャ先端部（３２）として構成され、
前記プランジャ先端部（３２）が前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）の軸延長部として配置される、請求項１～５のいずれか１項に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項7】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）がカバー（３４）又はディッシュ（３６）として構成され、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）に形状嵌合的に又は圧力嵌合的に接続される、請求項１～５のいずれか１項に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項8】

前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）がシャフト（３８）を有し、
凹部（４０）が、ラッチ接続（４２）によって前記カバー（３４）又は前記ディッシュ（３６）と圧力嵌合的に接続するために、前記シャフト（３８）に形成されている、請求項７に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項9】

前記カバー（３４）又は前記ディッシュ（３６）が中央開口部（４４）を有し、
少なくとも１つのラッチラグ（４６）が、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）の前記シャフト（３８）における前記凹部（４０）とラッチするために、中央開口部（４４）に形成されている、請求項８に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項10】

前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）及び前記第２のプランジャロッド（１４）が同じプラスチック材料で作製されている、請求項１～請求項９のいずれか１項に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項11】

請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載のプランジャロッド（１０）の製造方法であって、以下の工程を備える：
前記プランジャロッド（１０）の第２のプランジャロッド構成要素（１４）を作製する第１の射出成形工程と、
前記プランジャロッド（１０）の第１のプランジャロッド構成要素（１２）を作製する第２の射出成形工程と、
前記プランジャロッド（１０）の前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）を、前記プランジャロッド（１０）の前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）に接続する工程であって、プランジャロッド（１０）用のシーリング要素（１８）を受けるためのシーリングシート（１６）が、プランジャロッド（１０）を製造するための射出成形型（５４、５６）の型割り線（５８）から離れた位置にある、工程。

【請求項12】

前記プランジャロッド（１０）が２構成要素射出成形法によって製造され、
前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が第１の射出成形工程で作製され、
前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が第２の射出成形工程で第１のプランジャロッド構成要素（１２）によって部分的に成形されており、
前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）と同心であり、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）の延長部として軸方向に延長している、請求項１１に記載のプランジャロッド（１０）の製造方法。

【請求項13】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）を作製する前記第２の射出成形工程のための射出成形型（５６）に、インサートとして挿入される、請求項１２に記載のプランジャロッド（１０）の製造方法。

【請求項14】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が、前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）の中央開口部（４４）により、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）に取り付けられ、圧力嵌合的に又は形状嵌合的に接続されている、請求項１３に記載のプランジャロッド（１０）の製造方法。

【請求項15】

請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載のプランジャロッド（１０）を有する、液体を吸い上げ、その後吐出するための液体移送デバイス（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、独立請求項のプリアンブルによれば、液体移送システム用、特にピペット用又はピペット用マルチチャンネル底部用のプランジャロッド、そのようなプランジャロッドの製造方法、及びそのようなプランジャロッドを有する液体移送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ピペットは、特に実験室において、液体の吸い上げ及び吐出を制御するために使用される。そのため、上開口部を有するピペットチップは、ピペットシートの上にしっかりと装着される。シートは、好ましくはピペット本体上に円錐形又は円筒形の突起として形成されている。ピペットチップは、下開口部を通じて液体を吸い上げ及び吐出することができる。空気変位ピペットは、シート内の穴を通じてピペットチップと連絡可能に接続されている空気用の変位デバイスを備える。変位デバイスにより、エアクッションを移動させ、液体をピペットチップ内に吸引し、かつピペットチップから排出することができる。そのため、変位デバイスは、可動境界要素を有する変位チャンバーを有する。変位デバイスは、通常、内部で移動可能なプランジャロッドを有するシリンダである。シーリング要素がプランジャロッド上に配置され、プランジャロッドを取り囲むシリンダに対してプランジャロッドをシールする。

【0003】

マルチチャンネル流体移送デバイスとは、特にマルチチャンネルピペット及びマルチチャンネルディスペンサであり、校正された液体の吸引及び／又はその後の容器内への液体の吐出を目的とする。液体を吸引及び分注する間、マルチチャンネル流体移送デバイスは使用者の手に保持される。マルチチャンネル流体移送デバイスは、液体を吸引するための機械的構成要素又は電子機器及び操作要素が配置されている上部と、液体を吸い上げ及び／又は吐出するように設計された平行に配置された複数の分注チャンネルを有するマルチチャンネル底部と、を有する。

【0004】

吸引される量の精度及び正確さは、各変位要素が、所定量の設定に対して、同様、同時の移動を再現できるかどうかに依存する。しかしながら、マルチチャンネルピペットを使用するときに、プランジャアクチュエータが、移動中に、スライド方向に対して直交性を維持しない傾向があることが観察されている。この作用は、傾きクリアランスとして知られており、プランジャアクチュエータ及び変位要素の往復運動中に生じ、一の変位要素が他の変位要素に対して移動距離に違いが生じる。その結果、複数の変位要素間の吸引される量の精度及び正確さが低下する。このrake作用は、プランジャアクチュエータとプランジャアクチュエータガイドとの間の過剰なガイドクリアランス、プランジャアクチュエータを上昇させるために使用される復元ばねの不適当な形状又は硬度、プランジャアクチュエータガイドの過度に低い剛性、及び変位要素のシールにおけるレベルの異なる摩擦によって引き起こされ得る。変位要素は、それぞれ、プランジャロッドを備え、プランジャロッド上にはシーリング要素が配置されている。

【0005】

DE 10 2006 031 460 B4には、液体を分注するためのマルチチャンネルピペットが開示されている。このピペットは、プランジャと、それぞれ１つのプランジャヘッドに対応するプランジャアクチュエータロッドの一端に配置されている複数の受座とを有する。受座におけるプランジャの位置決めを補助する弾性要素は、マルチチャンネルピペットの個々のチャンネルのプランジャと、対応するプランジャヘッド用の受座との間に配置されている。

【0006】

EP 2 633 915 B1には、円筒形変位チャンバーがその内部に形成されている本体を有する手動シングルチャンネル空気置換ピペットが開示されており、液体を吸い上げ、その後吐出するプランジャロッド及びシールを有するプランジャが変位可能に配置されている。

【0007】

しかしながら、先行技術で知られている解決策には、プランジャロッドが一体射出成形の形態をとるという欠点がある。射出成形型からプランジャロッドを簡単に脱型できるように、一般的には、プランジャロッドの長手方向軸に沿って型割り線（パーティングライン）が設けられ、その結果、プランジャロッドはその全長にわたって型由来のパーティングラインフラッシュが生じる。このパーティングラインフラッシュは、射出成形工程後のバリ取り工程、例えば、バレル研磨、研磨ブラスト又はタンブリングにより、少なくとも部分的に除去され得る。このとき、型由来のパーティングラインフラッシュがプランジャロッドのシーリングシートの領域において完全に除去されない及び／又はバリ取り工程由来の残留粒子がプランジャロッドに付着するリスクがあり、場合によっては、ピペット又はマルチチャンネル底部の操作中に、シーリング要素がプランジャロッドに対して完全に密着していない又はパーティングラインフラッシュの粒子がシーリング要素とプランジャロッド上に形成されているシーリングシートとの間に入り込むため、プランジャロッドにはめられたシーリング要素の領域において気密性が欠如することにつながる。このような気密性の欠如は、ピペット又はマルチチャンネル底部の最終気密性試験中に最終製品でのみ確認することができる。プランジャロッドの交換には多大な労力を要し、組み立てコストも高くなる。また、ピペットが想定した耐用年数に達する前に漏れが発生し、顧客からの苦情につながるリスクもある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、プランジャロッドと、プランジャロッド上に配置されているシーリング要素との間の漏れを回避し、液体移送システム、特にピペットの気密性及び耐用年数を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本目的は、液体移送システム用のプランジャロッドにより達成される。本件におけるプランジャロッドは２部品又は多部品構造であり、液体分注システムのアクチュエータデバイスと作動的に接続され得る第１のプランジャロッド構成要素を有する。プランジャロッドは、さらに、第１のプランジャロッド構成要素とは異なる第２のプランジャロッド構成要素と、プランジャロッド用のシーリング要素を収容するためのシーリングシートとを備える。この場合、第１のプランジャロッド構成要素と第２のプランジャロッド構成要素との間に、シーリングシートにパーティングラインフラッシュがないように、型割り線が形成されている。

【発明の効果】

【0010】

プランジャロッドの多部品構成は、射出成形型のパーティングライン及び関連するパーティングラインフラッシュがシーリングシートの領域に形成されることを防止することができる。このようにして、シーリング要素がプランジャロッドのシーリングシートに対して非流体気密な状態にされることを防止でき、この箇所での漏れの発生を防止することができる。このような漏れは液体移送デバイスの最終気密性試験中にのみ確認されるため、組み立ての際に、手間がかかり、コストのかかる再研磨を行うことになる。さらに、シーリング要素の耐用年数を短くし、液体移送デバイスの耐用年数に悪影響を及ぼし得る、シーリング要素の摩耗という潜在的なリスクを排除することができる。

【0011】

従属請求項に記載された特徴により、独立請求項に記載されたプランジャロッドの有利な改良及びさらなる発展が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、先行技術におけるピペット用のプランジャロッドを示す。

【図2】図２は、液体移送システム用の本発明に係るプランジャロッドの好ましい例示的実施形態を示す。

【図3】図３は、本発明に係るプランジャロッドの第１のプランジャロッド部分を示す。

【図4】図４は、カバー又はディッシュとして構成された本発明に係るプランジャロッドの第２のプランジャロッド部分を示す。

【図5】図５は、第１のプランジャロッド部分と、プランジャ先端部として構成された第２のプランジャロッド部分とを備える、本発明に係るプランジャロッドの代替の例示的実施形態を示す。

【図6】図６は、シーリングシート上に配置されているシーリング要素を有する図５に係るプランジャロッドを示す。

【図7】図７は、本発明に係るプランジャロッドを有する手動空気置換ピペットの形態の液体移送デバイスを示す。

【図8】図８は、本発明に係る複数のプランジャロッドを有するピペット用のマルチチャンネル底部を示す。

【図9】図９は、本発明に係るプランジャロッドを製造するための製造工程の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

プランジャロッドの好ましい構成において、第２のプランジャロッド構成要素は第１のプランジャロッド構成要素と同心に配置又は構成されるように設けられている。プランジャロッドとプランジャロッドを取り囲むシリンダとの間の気密性を確保するために、プランジャロッドの製造公差を厳しくする必要がある。真円度に違いがあると、特に、シーリング要素がプランジャロッド又はシリンダのシリンダ壁に対して不十分にシールし得る。このような厳しい公差を遵守するために、第２のプランジャロッド構成要素が第１のプランジャロッド構成要素と同心に配置又は構成されていることが有利である。

【0014】

プランジャロッドの１つの有利な構成において、第１のプランジャロッド構成要素と第２のプランジャロッド構成要素との間に形成されているシーリング要素を受けるためのシーリングシートが設けられている。これは、型割り線がプランジャロッド上のシーリングシートを通過することを防止する簡単な方法である。その代わりに、２つの構成要素に分割することで、シーリングシートの領域における型割り線を必要としない脱型が可能となり、その結果、パーティングラインフラッシュが生じない。このようにして、シーリング要素がシーリングシートに対して充分に接しないことによる潜在的な漏れのリスクを排除することができる。さらに、このような構成によって、シーリング要素は簡単に誘導され、位置に保持される。

【0015】

この観点において、第１のプランジャロッド構成要素がピペット又はピペット用のマルチチャンネル底部のプランジャアクチュエータのための締め付け機構を、シーリングシートから離隔した端部に有することが特に好ましい。特にピペット用のマルチチャンネル底部の場合、複数のプランジャロッドを平行に、かつ高いレベルの正確さで誘導する必要がある。そのために、一般的に「プランジャアクチュエータ」が使用され、プランジャアクチュエータは対応するプランジャロッドの端部に係合し、複数のプランジャロッドを平行に変位させることができる。その結果、同じ量の液体がマルチチャンネル底部のそれぞれのシリンダに吸い上げられる。

【0016】

プランジャロッドの１つの有利な構成によれば、第２のプランジャロッド構成要素が、第１のプランジャロッド構成要素の軸方向延長部として配置される、プランジャ先端部として構成されるように設けられている。特に、液体を吸い上げるためのマルチチャンネル底部の個々のチャンネルに使用されるような、小型のプランジャの場合に、小径の小型のプランジャロッドが必要となる。このような小径の細いプランジャの場合は特に、パーティングラインフラッシュなしでシーリングシートを形成するために、第１のプランジャロッド構成要素にプランジャ先端部を接続し、第１のプランジャロッド構成要素を軸方向に延長することが特に有利になり得る。

【0017】

この観点において、プランジャ先端部が、２構成要素射出成形法によって第１のプランジャロッド構成要素に物質的に結合されていることが特に好ましい。この文脈において、２構成要素射出成形法とは、第１の射出成形工程において第２のプランジャロッド構成要素をプランジャ先端部の形態で作製し、第２の射出成形工程において第２のプランジャロッド構成要素に成形される二段階射出成形法を意味すると理解すべきである。２つの射出成形工程には、同じプラスチック又は異なるプラスチックを使用することができる。本特許出願の目的上、二成分成形法は、二段階射出成形法において２つの同一のプラスチック材料の使用を意味するものと理解すべきである。２構成要素射出成形法により製造される物質的結合により、第１のプランジャロッド構成要素に対してプランジャ先端部を特に正確に位置決めすることができる。このようにして、シーリングシートの真円度条件を特に正確に遵守することができ、プランジャロッドに対する気密性を高めることができる。

【0018】

あるいは、プランジャロッドのさらに好ましい構成として、第２のプランジャロッド構成要素がカバー又はディッシュとして構成されることが提供され、第１のプランジャロッド構成要素と形状嵌合的に又は圧力嵌合的に接続される。例えばシングルチャンネルピペットに使用される、比較的大型のプランジャロッドの場合には特に、２以上の構成要素で構成されるプランジャロッドを使用することが有利になり得る。パーティングラインフラッシュのないプランジャロッド上のシーリングシートを比較的簡潔に形成するために、プランジャロッドは実質的に細長い円筒形の第１のプランジャロッド構成要素及びこの第１のプランジャロッド構成要素上に配置されるカバー又はディッシュの２つの部品から形成されている。射出成形型からのカバー又はディッシュの脱型は、特にアンダーカットなしで構成され得る単純な形状のため、特に簡単である。さらに、第１のプランジャロッド構成要素は比較的単純な構造とすることができ、脱型に必要な傾斜面は、プランジャロッドのシーリングシート上に延長することなく設けることができる。

【0019】

この観点において、第１のプランジャロッド構成要素がシャフトを有していることが好ましく、ラッチ接続によってカバー又はディッシュをシャフトに圧力嵌合的に接続するための凹部がシャフトに形成されている。ディッシュ又はカバーを第１のプランジャロッド構成要素に対して簡潔に位置決めし、シーリングシートを形成するために、カバー又はディッシュを第１のプランジャロッド構成要素に圧力嵌合的に接続するための凹部が、第１のプランジャロッド構成要素のシャフトに形成されていると有利である。

【0020】

プランジャロッドのさらなる改良において、カバー又はディッシュが中央開口部を有し、少なくとも１つのラッチラグが、第１のプランジャロッド構成要素のシャフトの凹部にラッチするように中央開口部に形成されている。ディッシュ又はカバーは、中央開口部により第１のプランジャロッド構成要素に小さな力で簡単に押し付けることができる。ラッチラグにより、ディッシュ又はカバーが第１のプランジャロッド構成要素の凹部にラッチされ、カバー又はディッシュを第１のプランジャロッド構成要素に対して定められた位置にロックすることができる。ディッシュ又はカバー上のラッチラグ及びシャフトの凹部は、特に、対応する射出成形型に組み込むことができ、これにより、実質的にコスト中立的な方法で製造することができる。

【0021】

プランジャロッドの好ましい構成において、第１のプランジャロッド構成要素及び第２のプランジャロッド構成要素が、プラスチック材料、好ましくは熱可塑性プラスチック、特に好ましくはポリオキシメチレン（POM）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリアリーテルエーテルケトン（PAEK）、ポリアミド（PA）又はポリフェニレンサルファイド（PPS）で作成されることが設けられる。プラスチック材料は、耐薬品性が高レベルであり、軽量であるため、ピペットなどの実験器具に特に適している。プランジャロッドの２つの構成要素の形状及び公差に関する条件が厳しいため、熱可塑性プラスチックは、長さ、直径、位置及び射出成形工程後の構成要素の収縮に関する必要とされる公差を確実に提供することに特に適している。

【0022】

この観点において、第１のプランジャロッド構成要素及び第２のプランジャロッド構成要素が同じプラスチック材料から作製されることが特に好ましい。このようにすることで、２つの構成要素が射出成形工程後に同じ収縮挙動を有し、同じ熱膨張を有することが保証される。このようにすることで、プランジャロッドの構成要素が、例えば液体移送デバイスのオートクレーブ処理中に、加熱と冷却の繰り返されることによって相対的に動いたり緩んだりしないようにすることができる。

【0023】

あるいは、第１のプランジャロッド構成要素が第１のプラスチック材料、特に第１の熱可塑性プラスチックから構成され、第２のプランジャロッド構成要素が第１のプラスチック材料とは異なる第２のプラスチック材料、特に第２の熱可塑性プラスチックから構成されてもよい。このようにして、構成要素の硬度及び耐摩耗性を、プランジャロッドの構成要素の対応する条件に適合させることができる。

【0024】

本発明のさらに別の側面は、このようなプランジャロッドを製造する方法に関する。本方法は、以下の工程を備える：
－プランジャロッドの第２のプランジャロッド構成要素を作製する第１の射出成形工程、
－プランジャロッドの第１のプランジャロッド構成要素を作製する第２の射出成形工程、
－プランジャロッドの第１のプランジャロッド構成要素を、プランジャロッドの第２のプランジャロッド構成要素に接続する工程であって、プランジャロッドのシーリング要素を受けるためのシーリングシートが、プランジャロッドを製造するための射出成形型の型割り線から離れた位置にある、工程。

【0025】

上述の方法を使用して、シーリングシートの領域にパーティングラインフラッシュがなく形成され、その結果、プランジャロッドのシャフトに対してシールが改良された液体移送デバイス用のプランジャロッドが製造されてもよい。このようにして、シーリング要素がプランジャロッドのシーリングシートに対して非流体気密な状態にされることを回避でき、この箇所での漏れの発生を防止することができる。このような漏れは液体移送デバイスの最終気密性試験中にのみ確認されるため、組み立ての際に、手間がかかり、コストのかかる再研磨を行うことになる。さらに、シーリング要素の耐用年数を短くし、液体移送デバイスの耐用年数に悪影響を及ぼし得る、シーリング要素の摩耗という潜在的なリスクを排除することができる。

【0026】

本方法の１つの有利な構成において、プランジャロッドが２構成要素射出成形法を用いて製造され、この２構成要素射出成形法において第２のプランジャロッド構成要素が第１の射出成形工程で作製され、この第２のプランジャロッド構成要素が第２の射出成形工程で第１のプランジャロッド構成要素によって部分的に成形されており、第２のプランジャロッド構成要素が第１のプランジャロッド構成要素と同心であり、第１のプランジャロッド構成要素の延長部として軸方向に延長している。２構成要素射出成形法によって製造される物質的結合は、第１のプランジャロッド構成要素に対する第２のプランジャロッド構成要素の特に正確な位置決めを可能にする。このようにして、シーリングシートの真円度条件を特に正確に遵守することができ、プランジャロッドに対する気密性を高めることができる。

【0027】

この観点において、第２のプランジャロッド構成要素が、第１のプランジャロッド構成要素を作製する第２の射出成形工程用の射出成形型にインサートとして挿入されることが特に好ましい。このようにして、第１のプランジャロッド構成要素と第２のプランジャロッド構成要素との間の位置、真円度及び同心度に関して、特に厳しい製造公差を達成することができる。

【0028】

本方法の代替実施形態において、第２のプランジャロッド構成要素が、第２のプランジャロッド構成要素の中央開口部により、第１のプランジャロッド構成要素に取り付けられ、圧力嵌合的に又は形状嵌合的に接続されている。このようにして、２つの構成要素から簡単に組み立てられてもよく、シーリングシートの領域には射出成形の型割り線によって形成されるパーティングラインフラッシュの形成の潜在的なリスクがないように構成されたプランジャロッドを製造することができる。

【0029】

本方法のさらなる代替実施形態によれば、第１のプランジャロッド構成要素と第２のプランジャロッド構成要素とが、スピン溶接を用いて物質的に結合されていることが設けられる。スピン溶接法は、特に比較的大型のプランジャにおいて、２つのプランジャロッド構成要素を厳しい製造公差で物質的に結合することに適している。この場合において、シーリングシートに溶接法から生じる溶接残渣又は蓄積物質がないように、スピン溶接法による溶接部がシーリングシートから離れた位置に設けられる。

【0030】

本発明のさらに副次的な側面は、このようなプランジャロッドを有する、液体を吸い上げ、その後吐出するための液体移送デバイスに関する。液体移送デバイスの耐用年数及び気密性を向上させ、漏れの結果生じる組み立て時の再研磨の可能性を回避するために、本発明に係るプランジャロッドを液体移送デバイスに使用することが有利である。液体移送デバイスは、特にピペット、特に手動式又は電子式の、手持ちピペットであってもよい。代替的又は追加的に、液体移送デバイスはまた、ピペット用のマルチチャンネル底部であるか、又はそれを備えてもよい。さらに代替実施形態において、液体移送デバイスは、自動ディスペンサ、特に実験室で使用される自動ディスペンサ、特に好ましくは自動ピペットのための分注器具を備えてもよい。

【0031】

本願に記載された本発明の異なる実施形態は、特に断りのない限り、互いに有利に組み合わせ可能である。

【0032】

以下、本発明を、例示的な実施形態を参照し、関連する図面に基づいて説明する。

【0033】

図１は、先行技術におけるピペット１０２用のプランジャロッド１０を示す。プランジャロッド１０は、射出成形体４８として一体的に構成されている。プランジャロッド１０を射出成形体として成形するためには、図１に示されるように、射出成形体４８を射出成形型５４から脱型できるように射出成形型５４にパーティングラインが必要となる。この場合、型割れ線５８は、プランジャロッド１０の長手方向軸Ａに沿って射出成形型５４の第１の型半部１２６及び第２の型半部１２８に延び、製造工程によっては、プランジャロッド１０の全長Ｌにわたって延びるパーティングラインフラッシュ２２が生じる。パーティングラインフラッシュ２２は、シーリング要素１８がプランジャロッド１０のシーリングシート１６に対して液密に配置されず、したがって漏れが発生し得ることを意味する。

【0034】

図２は、図７に示される液体移送デバイス１００用の本発明に係るプランジャロッド１０の第１の例示的実施形態を示す。プランジャロッド１０は、第１のプランジャロッド構成要素１２と、第１のプランジャロッド構成要素１２と同心に配置された第２のプランジャロッド構成要素１４とを備え、両プランジャロッド構成要素１２、１４は射出成形体４８の形態をとる。プランジャロッド１０は、長手方向軸Ａ及び長さＬを有する。第１のプランジャロッド構成要素１２はシャフト３８を有し、このシャフト３８には第２のプランジャロッド構成要素１４とのラッチ接続４２を作製するための凹部４０が形成されている。

【0035】

第２のプランジャロッド構成要素１４は、カバー３４又はディッシュ３６として構成され、第１のプランジャロッド構成要素１２と同心に配置され、特に第１のプランジャロッド構成要素１２にシャフト３８を介して取り付けられる。そのため、図４に示されるように、第２のプランジャロッド構成要素において、カバー３４又はディッシュ３６に中央開口部４４が形成されている。第１のプランジャロッド構成要素１２には第１の制限停止部２４が、第２のプランジャロッド構成要素１４には第２の制限停止部２６が、シーリング要素１８のために形成されている。第１の制限停止部２４と第２の制限停止部２６との間に、シーリング要素１８を受けるためのシーリングシート１６が形成されている。

【0036】

図３は、プランジャロッド１０を形成するために第２のプランジャロッド構成要素１４に接続する前の第１のプランジャロッド構成要素１２の個別部分図である。締め付け機構３０は、シーリングシート１６から離隔した第１のプランジャロッド構成要素１２の端部２８に設けられている。図３は、さらに、第１のプランジャロッド構成要素１２のシャフト３８の凹部４０を示す。凹部４０はシャフトに押し付けられた後のカバー３４又はディッシュ３６の位置を定義し、カバー３４又はディッシュ３６がこの凹部４０にラッチすることを可能にする。

【0037】

図４は、第２のプランジャロッド構成要素１４としてのカバー３４又はディッシュ３６を示す。カバー３４又はディッシュ３６は中央開口部４４を有し、カバー３４又はディッシュ３６には中央開口部４４に突出するラッチラグ４６が形成されている。ラッチラグ４６は、第１のプランジャロッド構成要素１２のシャフト３８の凹部４０にラッチするように構成されており、それにより形状嵌合的な接続が生じ、第１のプランジャロッド構成要素１２に対応するカバー３４又はディッシュ３６の位置、すなわちシーリングシート１６の長さが定義される。

【0038】

図５は、液体移送デバイス１００用の本発明に係るプランジャロッド１０の代替の例示的実施形態を示す。図５に示される例示的実施形態は、特に小径の小型プランジャロッド１０、特にマルチチャンネルピペットのマルチチャンネル底部のプランジャロッド１０に有用である。図２～図４で示される例示的実施形態とは対照的に、この例示的実施形態においては、プランジャロッド１０は２つのプランジャロッド構成要素１２、１４を組み立てることによってではなく、２構成要素射出成形法によって構成される。この場合、まず、第２のプランジャロッド構成要素１４がプランジャ先端部３２の形態で作製され、このプランジャ先端部３２が第２の射出成形工程において第１のプランジャロッド構成要素１２に形状嵌合的に接続される。ここで、プランジャ先端部３２は第１のプランジャロッド構成要素１２の同心かつ軸方向延長部として形成されている。プランジャ先端部３２上には、プランジャロッド１０用のシーリングシート１６が、シーリングシート１６に受けられ、図６に示されるシーリング要素１８用の下限停止部２６と共に示されている。第１のプランジャロッド構成要素１２には、シーリング要素１８のための上限停止部２４が示されており、当該上限停止部は軸方向においてシーリングシート１６を制限する。

【0039】

図６は、図５に示すプランジャロッド１０について、シーリング要素１８がシーリングシート１６上に取り付けられた状態を示している。

【0040】

図７は、メカニカルシングルチャンネルピペット１０４として構成された、ピペット１０２の形態における液体移送デバイス１００を示す。液体を吸引し、続く作業ステップにおいて制御された方法で再び吐出することを目的として、ピペット１０２は作動要素１１０を備え、作動要素１１０がシリンダ１１４内で変位可能なプランジャロッド１０と作動的に接続されている。シリンダ１１４は、ピペット１０２の本体１１６内に配置されている。プランジャロッド１０は、第１のプランジャロッド構成要素１２と、第１のプランジャロッド構成要素１２と同心に配置された第２のプランジャロッド構成要素１４とを備える多部品プランジャロッド１０の形態をとる。図２から図４に記載されるようなプランジャロッド１０は、特に、このようなピペット１０２に使用してもよい。ピペット１０２の下端部分には、ピペットチップ１１８を受けるためのレセプタクルが形成されている。

【0041】

図８は、マルチチャンネルピペット１０６用のマルチチャンネル底部１０８の形態の液体移送デバイス１００を示す。マルチチャンネル底部１０８は支持フレーム１２４を備え、液体移送区画１２０を囲む複数の互いに平行なシリンダ１１４が配置されている。マルチチャンネル底部１０８の本体１１６は、支持フレーム１２４に固定されている。マルチチャンネル底部１０８は、さらに、プランジャアクチュエータ１１２を備え、プランジャアクチュエータ１１２は、互いに平行なシリンダ１１４の多数のプランジャロッド１０と作動的に接続されている。明確にするため、図８には８つのシリンダ１１４のうち２つのみが示されている。本体１１６から延出するシリンダ１１４の端部には、ピペットチップを受けるシーリングシート１２２が形成されている。図５及び図６に示されるように、プランジャロッド１０は第１のプランジャロッド構成要素１２と、第２のプランジャロッド構成要素１４とを備え、第２のプランジャロッド構成要素１４はプランジャ先端部３２として構成され、第１のプランジャロッド構成要素１２に物質的に結合されている。さらに、プランジャロッド１０の第１のプランジャロッド構成要素１２及び第２のプランジャロッド構成要素１４の間に、シーリング要素１８を受けるためのシーリングシート１６が形成されている。第１のプランジャロッド構成要素１２の、シーリングシート１６から離隔した端部２８には、プランジャアクチュエータ１１２にプランジャロッド１０を締め付けるための締め付け機構３０が形成されている。

【0042】

図９は、このようなプランジャロッド１０を製造する方法の概略図である。第１の製造工程において、第２のプランジャロッド構成要素１４が、第１の射出成形型を有する第１の射出成形機５０においてプランジャ先端部３２の形態で射出成形体４８として作製される。ここでは、プランジャ先端部３２を脱型するための型割れ線５８が生じる。第２の製造工程において、プランジャ先端部３２が第２の射出成形機５２において第２の射出成形型５６に挿入される。あるいは、両方の射出成形工程が同じ射出成形機５０を用いて実施されてもよい。ここでは、第１のプランジャロッド構成要素１２がプランジャ先端部３２に射出され、完成したプランジャロッド１０となる。射出成形工程を分けることにより、シーリングシート１６の領域におけるパーティングラインフラッシュ２２を回避することが可能となる。ここでは、プランジャ先端部３２を作製する際、シーリングシート１６が第１の型半部１２６に、円錐形又は錐体形の先端部が第２の型半部１２８に位置するように型割れ線２０が設けられてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１０ プランジャロッド
１２ 第１のプランジャロッド構成要素
１４ 第２のプランジャロッド構成要素
１６ シーリングシート
１８ シーリング要素
２０ パーティングライン
２２ パーティングラインフラッシュ
２４ 第１の制限停止部
２６ 第２の制限停止部
２８ 離隔した端部
３０ 締め付け機構
３２ プランジャ先端部
３４ カバー
３６ ディッシュ
３８ シャフト
４０ 凹部
４２ ラッチ接続
４４ 中央開口部
４６ ラッチラグ
４８ 射出成形体
５０ 第１の射出成形機
５２ 第２の射出成形機
５４ 第１の射出成形型
５６ 第２の射出成形型
５８ 型割れ線
１００ 液体移送デバイス
１０２ ピペット
１０４ シングルチャンネルピペット
１０６ マルチチャンネルピペット
１０８ マルチチャンネル底部
１１０ 作動要素
１１２ プランジャアクチュエータ
１１４ シリンダ
１１６ 本体
１１８ ピペットチップ
１２０ 液体移送区画
１２２ シーリング要素
１２４ 支持フレーム
１２６ 第１の型半部
１２８ 第２の型半部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2023-12-28

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体移送デバイス（１００）用のプランジャロッド（１０）であって、
前記プランジャロッド（１０）が２部品又は多部品構造であり、第１のプランジャロッド構成要素（１２）と、第２のプランジャロッド構成要素（１４）と、プランジャロッド（１０）用のシーリング要素（１８）を受けるためのシーリングシート（１６）を有し、
前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）は、前記液体移送デバイス（１００）のアクチュエータデバイス（１１０）と作動的に接続されることができ、
前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）と前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）との間に、前記シーリングシート（１６）にパーティングラインフラッシュ（２２）がないようにパーティングライン（２０）が構成されている、プランジャロッド（１０）。

【請求項2】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）と同心に配置されている、請求項１に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項3】

前記シーリングシート（１６）が、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）と前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）との間にシーリング要素（１８）を受けるように構成されている、請求項１に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項4】

前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）が前記シーリングシート（１６）に受容されるシーリング要素（１８）のための第１の制限停止部（２４）を形成し、
前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が前記シーリングシート（１６）に受容されるシーリング要素（１８）のための第２の制限停止部（２６）を形成する、請求項３に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項5】

前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）が、前記シーリングシート（１６）と離隔した端部（２８）に、締め付け機構（３０）を有し、
前記締め付け機構（３０）がピペット（１０２）又はピペット（１０２）用のマルチチャンネル底部（１０８）のプランジャアクチュエータ（１１２）用である、請求項１に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項6】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）がプランジャ先端部（３２）として構成され、
前記プランジャ先端部（３２）が前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）の軸延長部として配置される、請求項１に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項7】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）がカバー（３４）又はディッシュ（３６）として構成され、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）に形状嵌合的に又は圧力嵌合的に接続される、請求項１に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項8】

前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）がシャフト（３８）を有し、
凹部（４０）が、ラッチ接続（４２）によって前記カバー（３４）又は前記ディッシュ（３６）と圧力嵌合的に接続するために、前記シャフト（３８）に形成されている、請求項７に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項9】

前記カバー（３４）又は前記ディッシュ（３６）が中央開口部（４４）を有し、
少なくとも１つのラッチラグ（４６）が、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）の前記シャフト（３８）における前記凹部（４０）とラッチするために、中央開口部（４４）に形成されている、請求項８に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項10】

前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）及び前記第２のプランジャロッド（１４）が同じプラスチック材料で作製されている、請求項１に記載のプランジャロッド（１０）。

【請求項11】

請求項１に記載のプランジャロッド（１０）の製造方法であって、以下の工程を備える：
前記プランジャロッド（１０）の第２のプランジャロッド構成要素（１４）を作製する第１の射出成形工程と、
前記プランジャロッド（１０）の第１のプランジャロッド構成要素（１２）を作製する第２の射出成形工程と、
前記プランジャロッド（１０）の前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）を、前記プランジャロッド（１０）の前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）に接続する工程であって、プランジャロッド（１０）用のシーリング要素（１８）を受けるためのシーリングシート（１６）が、プランジャロッド（１０）を製造するための射出成形型（５４、５６）の型割り線（５８）から離れた位置にある、工程。

【請求項12】

前記プランジャロッド（１０）が２構成要素射出成形法によって製造され、
前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が第１の射出成形工程で作製され、
前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が第２の射出成形工程で第１のプランジャロッド構成要素（１２）によって部分的に成形されており、
前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）と同心であり、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）の延長部として軸方向に延長している、請求項１１に記載のプランジャロッド（１０）の製造方法。

【請求項13】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）を作製する前記第２の射出成形工程のための射出成形型（５６）に、インサートとして挿入される、請求項１２に記載のプランジャロッド（１０）の製造方法。

【請求項14】

前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）が、前記第２のプランジャロッド構成要素（１４）の中央開口部（４４）により、前記第１のプランジャロッド構成要素（１２）に取り付けられ、圧力嵌合的に又は形状嵌合的に接続されている、請求項１３に記載のプランジャロッド（１０）の製造方法。

【請求項15】

請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載のプランジャロッド（１０）を有する、液体を吸い上げ、その後吐出するための液体移送デバイス（１００）。

【外国語明細書】