JP2004501745A - 自動ピペット識別および先端部取外し - Google Patents

Abstract

ピペットノズルから先端部を自動的に取り外すための、および（または）該ノズルに取り付けられた先端部のタイプを検出するための機構が設けられている。該先端部が、該ノズルに取り付けられるとき、先端部取外しの機械的エネルギーが蓄えられ、取り外したい場合は、その機械的エネルギーを解放することにより、該先端部は、容易に取り外される。望ましくは、該先端部が、該ノズルに取り付けられる力を制限する機構が設けられ、固着した先端部の取外しを容易にするためのオーバーフォース機構を設けてもよい。先端部のタイプの検出については、各先端部のベース形状が異なるため、先端部取付けの際に、該先端部が該ノズルおよび取り囲む部品に接触して生ずる相対的な移動量に差が出来、この差が検出されて、先端部のタイプが識別される。

Description

【０００１】
＜関連出願＞
本出願は、２０００年６月２６日に出願された仮出願シリアルナンバー６０／２１４，２０６による優先権を主張する。
【０００２】
＜発明の属する技術分野＞
本発明は、ピペットに関し、より詳しくは、先端部を識別し、かつ（あるいは）取り外すための自動機構を有するピペットに関する。
【０００３】
＜従来の技術＞
ピペットは、普通、一つの容器あるいは他のソースから流体を吸引するのに、また、該流体を別の容器あるいは他の入れ物に施与するのに用いられる。吸引され、施与される該流体は、施与されて後、頻繁に分析されるかあるいは別様に試験される以上、このような試験あるいは分析が、正確であるためには、サンプルが、前に吸引されたサンプルからの流体により汚染されないことが、重要である。このような汚染を減らすかあるいは無くすために、吸引と吸引の間にピペットの先端部を洗浄することは、可能であり、ある種のピペットシステム、特に、流体の移動を利用するものの場合は、これは、頻繁に行われるが、先端部の洗浄は、高価で、時間が掛かり、また、全ての汚染物を除去することは、難しいことが多い。したがって、多くのピペット、特に、空気移動ピペットの場合は、使用するごとに、ピペットの先端部を交換する方が、安価で容易である。
【０００４】
しかしながら、ピペットの先端部をノズルに取り付ける場合は、先端部を十分な力で取り付けて、ノズルを封止し、吸引および施与される流体が、先端部とノズルの接合部の周りに漏れないようにし、それにより、不正確な量の流体が、吸引および施与されないようにすることが大切であり、また、先端部は、十分な力で取り付けて、脱落を防がなければならない。しかしながら、先端部をあまり大きな力で取り付けると、使用後、ノズルから先端部を取り外すことが困難となり、相当な疲労が、オペレータの手に残ることになる。そのため、また、他の理由のため、毎日、多数の先端部を交換する研究室または他の施設で働くオペレータは、現在のピペット設計では、繰り返される先端部の取外しの結果として、繰返し応力による障害に罹る場合がある。
【０００５】
今まで、先端部をノズルに取り付ける際に加わる力の加減は、一般に、取付けを行う人の熟練に依存して来た。したがって、実例となる一実施形態の場合は、先端部をノズルに正しく取り付けるのに、僅か２ポンドの力しか必要としないのに、オペレータが、不注意にも１０〜１５ポンドの力を加えて、ノズルを取り付け、そのため、ノズルの取外しは、必要を超えてはるかに難しくなる場合がある。しかしながら、触知できる案内が無ければ、オペレータは、この問題に対して、補償し過ぎる結果、ノズルを正しく取り付けることができなくなる場合がある。さらに、過去のピペットでは、先端部取外し機構がいくつか存在したが、これらは、一般に、手動操作であり、一般に、先端部の取付け力が、制御されなかったため、例えば、オペレータの親指で相当な力を加えないと、先端部の取外しに成功しないことが、多かった。したがって、この作業は、繰返し応力による障害の別の有り得る原因である。別法として、このような先端部取外し機構は、モーターで駆動されたが、ピペットの大きさ、コストおよび複雑さが増大した。
【０００６】
関連する問題の一つは、与えられたピペットでの使用に利用できる先端部は、各種のものが有り、ピペットの容積の設定、特に、これら設定が、自動的に行われる場合の設定は、ある種の先端部では、微調整をしないと、流体の吸引および（または）施与の体積が、所望のものとならない。先端部は、例えば、異なる長さ、容積、オリフィスの直径／大きさ、形状、および（または）表面処理（例えば、液体低保持率被膜）を有している場合がある。先端部はまた、フィルター付きの場合とそうでない場合があり、フィルター付きの場合でも、各種の特殊なフィルターエレメントを有している場合があり、フィルターエレメントの存在と種類は、ピペットの容積調整が必要となる際の大きなファクターである。ユーザが、ピペット、あるいは、それと併用する処理装置のいずれかで使用する先端部についての情報を入力するための設備を設けることはできるが、これは、多数のピペッティング作業を行う場合、オペレータにとって重荷になる場合がある。それはまた、オペレータが、与えられた作業に使用する特殊な先端部を識別することを忘れるか、あるいは、オペレータが、使用先端部を知らないか、あるいは、先端部の情報を不正確に入力するかのいずれかのため、間違った入力をする場合、ピペッティングエラーの原因となる。また、オペレータが、ある特定のピペッティング作業に、間違った先端部を選択する場合も有り得る。したがって、ピペットが、いかなるオペレータの入力も無しに、取り付けられる先端部を、先端部取付け工程の一部として、容易かつ迅速に識別でき、また、例えば、使用先端部に変更がある場合には、ある種のフィードバックをオペレータに与えて、間違った先端部の不注意な使用を最小限度に抑えることができれば、好都合であろう。
【０００７】
したがって、上記の各種の、先端部取付け、先端部取外し、および先端部識別問題を解決する改良されたピペットに対する必要性が存在する。
【０００８】
＜発明の要約＞
上記の先端部取付けおよび先端部取外し問題は、一般に、本発明の教示どおり、オペレータが先端部をノズルに取り付けるのに使用する力の一部を蓄えること、それにより先端部がノズルに取り付けられる力を能動的に制限すること、先端部がノズル上で正しく位置決めされたとき、オペレータに感覚的なフィードバックを与えること、および、オペレータの起動に応答して、先端部の取付けの際に蓄えられた機械的なエネルギーを解放して、先端部の自動的な取外しを容易にすること、によって解決される。固着した先端部の取外しのために、オーバーフォース機能を設けて、蓄えられたエネルギーを補足してもよい。上記のために使用される機構はまた、先端部の識別問題の解決のために利用してもよい。
【０００９】
より詳しくは、本発明は、ノズルが通過するばね付きのエゼクタスリーブであって、該スリーブは、スリーブが、通常位置に在るとき、先端部がそれに取り付けられるノズルの端部近くに終端し、スリーブは、先端部が、ノズルに取り付けられるとき、ばね荷重に抗して、ノズルの端部から遠ざかる方向に動かされるスリーブを含むノズルからの先端部の取外しを容易にするための機構を供給する。スリーブは、スリーブが、それにまで動かされる後退位置に在るとき、先端部が、ノズルに適切に取り付けられて、スリーブを、ばね荷重に抗して、後退位置に保持するとき、ピペットの第二の部分と接合する第一のラッチ部分、および、第一および第二のラッチ部分を切り離して、スリーブを解放し、ばね荷重に応答して、その通常位置に戻すよう操作可能な第三のラッチ部分を含んでいる。スリーブは、通常位置に達する前に、先端部に係合して、先端部の取外しを容易にする。先端部取外し機構は、固着した先端部に抗して、スリーブを、通常位置まで、動かす際に、ばね荷重を補足して、先端部の取外しをさらに容易にするよう操作可能なオーバーフォース機構を含んでいてよい。一実施形態では、第一のラッチ部分は、スリーブに形成されたキー穴溝部であり、第二のラッチ部分は、スリーブが、その後退位置に在るとき、溝部の拡大された部分に嵌る大きな部分および溝部の狭い部分に嵌るよう寸法取りされた小さな部分を有する戻止めであり、狭い部分は、スリーブが、後退位置に在るとき以外は、戻止めに隣接している。この実施形態では、第三のラッチ部分は、戻止めの小さな部分を動かして溝部に入れ、スリーブのラッチを外すよう操作可能なボタンである。この実施形態では、戻止めは、戻止めの大きな部分を動かして、溝部に入れるようばねバイアスされていてよい。別の実施形態では、第一のラッチ部分は、スリーブの近位端における突出部であり、第二のラッチ部分は、スリーブが、その後退位置に在るとき、リップを突出部に係合させるようバイアスされているラッチ板上の接合リップであり、第三のラッチ部分は、板をそのバイアスに抗して動かして、リップを、突出部から遠ざかるように動かし、スリーブが、その通常位置に戻ることを可能にする、手動で操作可能なラッチ板の部分である。この実施形態では、スリーブを、固着した先端部に抗して、その通常位置まで動かして、先端部の取外しをさらに容易にする際に、リップが、最早、突出部に係合して、二つの角度付き面の相互作用で、ばね荷重が補足されない点を越えて、ラッチ板が、動かされるとき、スリーブと関連した角度付き面に係合するよう位置決めされる板上の角度付き面を設けてよい。
【００１０】
先端部取外し機構は、望ましくは、先端部が、それにより、ノズルに取り付けられる力を制御するための機構も含んでいる。この制御するための機構は、ノズルを、先端部取付け力から遠ざかる方向に、かつ、バイアスばねに抗して、移動できるようノズルを取り付ける工程を含んでいてよい。この実施形態では、バイアスばねは、望ましくは、エゼクタスリーブに加えられるばね荷重よりより少ない荷重を有している。
【００１１】
エゼクタスリーブは、望ましくは、先端部によって、ノズルの先端部受入れ端部から遠ざかる方向に動かされる。別法として、先端部が、各先端部に隣接した突出部を有するラックに取り付けられている場合は、エゼクタスリーブは、 取り付けられている先端部に隣接した突出部によって、ノズルの端部から遠ざかる方向に動かされてよい。好適な実施形態では、第一および第二のラッチ部分の接合は、オペレータが知覚できるフィードバック出力、例えば、可聴、触知可能なあるいは可視フィードバック出力をもたらす。
【００１２】
本発明はまた、ピペット先端部の、ピペットノズルからの取外しを容易にするための機構であって、通常は、それに先端部が取り付けられているノズルの一端の近くの第一の位置にバイアスされており、かつ、先端部が、バイアスに抗して、ノズルに取り付けられるとき、移動可能であるエゼクタであって、該エゼクタは、先端部が完全に取り付けられるとき、後退位置に達するエゼクタと、エゼクタを後退位置に維持するためのラッチであって、該ラッチは、選択的に操作可能なラッチ解放装置を含み、バイアスは、ラッチ解放装置が操作されたとき、エゼクタを第一の位置に戻して、ノズルに取り付けられた先端部の駆出を容易にする、ラッチと、を含む機構も含んでいる。 固着した先端部に抗して、エゼクタを、通常位置まで、動かす際に、バイアスを補足して、先端部の取外しをさらに容易にするよう操作可能なオーバーフォース機構が、設けられていてよい。望ましくは、先端部が、それにより、ノズルに取り付けられる力を制御するための機構が、設けられている。複数の異なる先端部のタイプが有り、それらのそれぞれは、それが、ノズルに取り付けられるとき、エゼクタおよびノズルの両方に接触し、かつ、バイアス力に抗して、それぞれを動かし、各先端部は、エゼクタに対するノズルの相対的な移動量の差を生じる異なるベース形状を有していてよい。相対的な移動量のこのような差を検出して、先端部のタイプを識別する機構が設けられていてよい。
【００１３】
より一般的には、本発明は、ピペット先端部の、ピペットノズルからの取外しを容易にするための機構であって、先端部をノズルに取り付けるとき、機械的なエネルギーを蓄え、かつ、先端部を、取り外したいとき、蓄えられた機械的エネルギーが、解放されて、その取外しが容易になる機構を含んでいる。 蓄積するための機構は、機械的なエネルギーが、完全に蓄積されるとき、効力が有るラッチング機構を含み、ラッチング機構が、動作するとき、オペレータが検出可能な出力が、生成されてよい。望ましくは、先端部が、それにより、ノズルに取り付けられる力を制限する機構も、設けられており、また、固着した先端部の取外しをさらに容易にするためのオーバーフォース機構も、設けられていてよい。
【００１４】
本発明はまた、ピペットノズルに取り付けられているピペットのタイプを検出する機構であって、該機構は、ノズルを取り囲むスリーブ機構を含み、スリーブ機構およびノズルのうちの少なくとも一つは、先端部が、ノズルに押し付けられて、それに取り付けられる際、先端部に接触するとき、選択的に後退するよう取り付けられ、かつ、各先端部は、スリーブ機構に対するノズルの相対的な移動量の差を生じる異なるベース形状を有する機構も含み、相対的な移動量のこのような差を検出して、先端部のタイプを識別する機構が、設けられていてよい。スリーブが、選択されたストロークを有する場合、検出するための機構は、スリーブが、その選択されたストローク分、後退するとき、出力を生成するセンサー、およびノズル後退の検出器を含んでいてよく、センサーが出力を生成するときの、検出器の出力は、先端部のタイプを示すことになる。
【００１５】
本発明の以上の、そして、他の目的、特徴および利点は、以下の、添付の図に示した、本発明の好適な実施形態のより詳細な説明から明らかであろう。なお、様々な図における共通点のある要素には、同じあるいは同様の引用番号を用いてある。
【００１６】
＜発明の実施の形態＞
図１Ａ〜１Ｃを参照すると、本発明の一実施形態が、示されており、該実施形態においては、先端部１０が、ノズルアセンブリ１４の一部であるノズル１２に取り付けられている。アセンブリ１４は、外側スリーブ１６Ａおよび内側スリーブ１６Ｂを有するハウジング１６を含んでいる。エゼクタスリーブ１８が、ノズル１２を取り囲んでおり、先端部１０が取り付けられているノズルの遠位端近くの点まで伸張し、かつ、その近位端で、ハウジング１６のスリーブ１６Ａおよび１６Ｂの間に嵌っている。ノズル１２は、ノズル１２に固定されたリング２２とハウジングスリーブ１６Ｂの端部との間に伸張している圧縮ばね２０により、図１Ａに示した解放位置にばねバイアスされている。エゼクタスリーブ１８も、スリーブ１８の内側肩部２６とハウジングスリーブ１６Ｂの肩部２８との間に伸張している圧縮ばね２４により、図１Ａに示した解放位置にばねバイアスされている。ノズル１２が、以下に論ずるように、可動であるためには、可撓接続部、例えば、可撓ホースを設けて、ノズルをその駆動ピストンまたは他の吸引および施与のための駆動機構に接続しなければならない。
【００１７】
ハウジングの外側スリーブ１６Ａに取り付けられたボタン３２を含むラッチ機構３０が、設けられている。ボタン３２は、ハウジングスリーブ１６Ａから伸張しているカラー３６の内側に取り付けられた圧縮ばね３４により、図１Ｂに示したラッチ位置に向けてバイアスされており、ばね３４は、ハウジングスリーブ１６Ａの外壁と、ボタン３２の内壁との間に伸張している。ボタン３２は、拡大された、一般に円形の、内側端部３８および大きな端部３８をボタンの残余部に接続するより細い軸部４０を有している。スリーブ１８は、ボタン３２に隣接したその側面に形成されたキー穴溝部を有し、該溝部は、ボタン３２の拡大された先端部３８よりややより大きい拡大された前方部４２およびラッチボタンの軸部４０よりややより大きいが、拡大された３８より相当により小さな、より狭い後部４４を有している（図１Ｂ）。
【００１８】
使用の際には、ノズルアセンブリは、初期的には、図１Ａに示した解放位置に在る。オペレータが、ノズル１２の端部に、先端部１０を嵌め、先端部を、ノズルに取り付けるため、押し込み始めると、先ず起こることは、先端部１０の底部が、スリーブ１８の遠位もしくは外側端部４８と係合し、 スリーブ１８を、ばね２４のバイアス力に抗して、ハウジングスリーブ１６Ａと１６Ｂとの間のハウジング内に押入れることである。先端部１０には、それをノズル１２に取り付ける際、力が加わり続けるが、先端部は、遂に、ノズルと接触して、それに取り付けられる。そして、ひとたび、先端部１０を介してノズル１２に加わる力が、ばね２０のバイアス力を上回ると、ノズル１２は、ばね２０のバイアス力に抗して、ハウジング１６内を後方に移動し、したがって、先端部１０をノズル１２に取り付けるのに、過大な力が、加わることは無い。このようにして、先端部をノズルに取り付ける力は、ノズル／先端部継手を封止し、かつ、先端部を適所に保持するのに十分であるよう慎重に制御される一方、先端部は、依然として、容易に取外し可能な状態に保たれている。先端部１０が、ノズル１２に対して、押し続けられると、スリーブ１８は、遂に、ばね２４のバイアス力に抗して移動し、スリーブ１８内の溝部の拡大された部分４２が、ボタン３２の大きな部分３８に隣接する位置まで移動する。これが起こると、ボタン３２は、ばね３４のバイアス力の下、外方に移動し、拡大された部分３８を、エゼクタスリーブ１８の開口部４２へと移動し、それにより、ノズルアセンブリ１４を、図１Ｂに示したラッチ位置にラッチする。 ラッチ３０の係合によるクリック音は、オペレータに可聴フィードバックを与え、また、ボタン３２の移動も、オペレータに触知可能かつ可視的なフィードバックを与え、オペレータは、先端部が、完全に取り付けられ、したがって、取付け作業を終了してよいことを理解する。ラッチが生じた後も、ユーザが、力を加え続けると、スリーブ４８は、遂に、ハウジング１６に対していっぱいの位置に至り、したがって、先端部１０の移動は制限され、また、先端部に対する取付け力は、圧縮ばね２０によって加えられる力に制限される。オペレータが先端部１０を放すと、ノズル１２は、そのバイアスばね２０によって、図１Ｂの位置に移動し、これが、先端部を取り付け、かつ、アセンブリが、そのラッチ位置となったノズルアセンブリの最終位置である。
【００１９】
吸引および（または）施与動作が完了し、かつ、先端部１０をノズル１２から駆出したい場合は、オペレータは、ボタン３２を押して、ボタンの拡大された部分３８を動かし、スリーブ１８のキー穴みぞの拡大された部分４２から外す。すると、エゼクタスリーブ１８のラッチが外れ、ばね２４は、エゼクタスリーブを、図１Ａの解放位置まで戻すことが可能となる。図から分かるように、エゼクタスリーブ１８が、その解放位置に達する前に、エゼクタスリーブの上側肩部４８は、先端部１０の底面に係合する。ばね２４が、ばね２０より相当に大きな力を有するように（例えば、ばね２４は、３ポンドのばねであり、ばね２０は、２ポンドのばねであるように）、ばね２０および２４を選択することによって、エゼクタスリーブのラッチが外れたときに、エゼクタスリーブが、先端部１０に当たる力は、先端部が、ノズルに取り付けられている制御された力より相当大きなものとなり、したがって、先端部は、エゼクタスリーブ１８により、ノズル１２から自動的に駆出され、その解放位置まで移動する。このようにして、先端部１０をノズル１２に取り付ける際にばね２４に蓄えられたエネルギーは、先端部の使用が終わると、先端部を自動的に駆出するのに用いられる。
【００２０】
図２Ａ〜２Ｄは、本発明の別の一実施形態を示し、該実施形態は、別のラッチ機構３０’を有し、また、図１Ａ〜１Ｂの実施形態には存在しないオーバーフォース特徴を有している。より詳しくは、スリーブ１８’は、その側面に形成されたキー穴溝部を有するのではなく、肩部６２およびその底部もしくは内側端部に形成された角度付き外壁を有するフランジ６０を有している。ラッチ３０’は、ハウジング部分１６Ｃおよび板６６に固定されたポスト同士の間に伸張している引張ばね６７によって、図２Ｂに示したラッチ位置にバイアスされた溝部付き板６６を含んでいる。板６６はまた、その内側に形成された伸張された溝部６８も有しており、該溝部は、例えば、約９０°伸長していてよく、また、上側肩部７０を有している。板６６は、ハウジング部材１６Ｃ上を滑動し、ハウジング部材１６Ｃから伸張している４本のピン７２によって案内され、該ピンは、板６６の相手溝部７４に嵌っている（図２Ｄ参照）。板６６は、角度付き内壁７８を有する挿入体７６を有している。板６６はまた、その上部に開口部８０を有しており、該開口部を通して、スリーブ１８’およびノズル１２が伸張している。
【００２１】
使用の際には、ラッチアセンブリ３０’は、初期的には、図２Ａに示した解放位置に在る。図１Ａ〜１Ｂの実施形態の場合と同様、先端部１０が、ノズル１２に取り付けられると、それは、最初、スリーブ１８’の肩部４８に接触し、ばね２４の力に抗して、スリーブをノズルアセンブリの中へと移動させる。
【００２２】
この動作は、先端部１０が、十分な力でノズル１２に取り付けられてしまうまで、継続し、その時点で、ノズル１２も、ばね２０の力に抗して、後方に移動し始める。本発明のこの実施形態では、ばね２０は、リング２２ではなく、ノズルの肩部２２’に係合することが、注目される。したがって、前の実施形態の場合のように、先端部１０が、ノズル１２に取り付けられる力が、制御される。エゼクタスリーブ１８’が、フランジ６０の肩部６２が溝部６８の肩部７０に隣接する位置まで後退すると、板６６は、ばね６７によってそれに加えられるバイアス力の下、肩部７０を肩部７６を越えて移動させ、それにより、ラッチ３０’を係合させて、エゼクタスリーブ１８’を後退位置に保持することが可能である。前の実施形態の場合と同様、これは、オペレータへの可聴、触知可能および可視的なフィードバックとなり、オペレータは、先端部が、完全に取り付けられ、したがって、取付け作業を終了してよいことを理解する。そして、オペレータが、ひとたび先端部から挿入圧力を除去すると、ノズルは、ばね２０によって、図２Ｂに示したラッチ位置に戻る。
【００２３】
ラッチ３０’を解放したい場合は、オペレータは、板６６の面８２を押し、ばね６７によってそれに加えられているバイアス力に抗して、板を、その解放位置に移動する。すると、溝部６０の面７０が移動して、フランジ６２から離れ、エゼクタスリーブ１８’が、ばね２４により、その解放位置に移動可能となる。前の実施形態の場合と同様、ばね２４は、ばね２０より相当大きな力を有しており、したがって、エゼクタスリーブの肩部４８は、ノズル１２から先端部を駆出するのに十分な力で、先端部１０に当たる。
【００２４】
しかしながら、先端部が、図２Ｃに示すように、固着した場合には、面８２に、圧力を加え続けて、挿入体７６の角度付きもしくはくさび面７８を、フランジ６０の角度付き面６４に当ててもよい。この場合には、スリーブ１８’を介して、くさびオーバードライブ力が、先端部１０に加わり、したがって、ばね２４によって与えられる力が補足されて、固着した先端部１０の取外しが容易となり、それにより、スリーブ１８’が、その解放位置いっぱいまで戻ることが可能となる。
【００２５】
図３Ａ〜３Ｄは、本発明のまた別の実施形態を示すもので、該実施形態は、本発明と平行して出願されつつあるＨＡＮＤ ＨＥＬＤ ＰＩＰＥＴＴＥ（手持ちピペット）と題する本出願人の出願番号　　　　　　　で述べるタイプのピペットと併用する。これらの図から明らかなように、本実施形態のピペットは、前の実施形態のピペットと、ラッチング機構３０’’以外は、実質的に同じである。 本発明の実施形態では、エゼクタスリーブ１８’は、図２Ａ〜２Ｄの実施形態の場合と同様、肩部６２を有する角度付きフランジ６０（図３Ｂ）に終端する。図３Ｂに示すように、肩部６２は、機構が、エゼクタスリーブの終端位置を規定するその解放位置に在る場合、ハウジング部材１６Ａ’’の内側端部と係合している。図３Ｄに示すように、ラッチ位置では、肩部６２は、フィンガー９４の端部において、フランジ９２の肩部９０と係合している。ボタン３２’’を押すと、フィンガー９４が下方に動いて、フランジ９２およびその面９０を移動させて、フランジ６０の面６２との接触を解き、スリーブ１８’’が、前に述べた方式で、解放位置に戻り、先端部１０の駆出が可能となる。この点を除けば、図３Ａ〜３Ｄの実施形態は、上述の実施形態と実質的に同じ方式で動作する。
【００２６】
図４は、単独、あるいは、前の実施形態との組合せのいずれかで使用され得る本発明の一実施形態であって、ピペットに取り付けられている先端部１０のタイプが、自動的に検出できる実施形態を示す。例えば、先端部１０は、異なる寸法、例えば、異なる長さ、容積、形状、オリフィスの大きさ、などを有している場合があり、熱処理の不実施あるいは、例えば、液体低保持率処理を含む異なる表面処理を有している場合があり、フィルターを有している場合といない場合があり、異なるフィルターを有している場合があり、あるいは他の異なる特徴を有している場合がある。先端部の相異は、それにより、ピペットの校正に僅かの差が必要となる場合があり、間違った先端部の使用は、他の問題を引き起こす場合がある。したがって、ピペットは、それに取り付けられている先端部が、自動的に検出されて、使用されている先端部に対する適切な校正設定が容易にできること、および、適切な先端部が使用されていることが保証できることが望ましい。図４は、可動スリーブ１８および上述した他の機構が、先端部のタイプを検出するのにもいかに使えるかを示す。
【００２７】
図４を参照すると、ノズル１２は、先端部から遠隔の点、例えば、ノズルの内側端部で、位置検出器１００に接続されており、該位置検出器は、図では、リニアエンコーダとして示してある。スリーブ１８が、そのストロークをいっぱいまで動いたとき検出するセンサー１０２も設けられている。前の実施形態の場合と同様、ラッチ３０が設けられている場合は、ラッチの動作を検出して、スリーブのフルストロークを示してよい。図４では、センサー１０２は、スリーブ１８とともに動くよう取り付けられたフラッグ１０４およびセンサー１０６、例えば、光学センサーを含んでおり、該センサーは、フラッグが、センサーに達すると、トリガーする。図を簡単化するため、図４には示していないが、本実施形態は、ばね２０および２４および関連部品も含むであろうし、また、先端取外し装置としても使用されるラッチ３０を含んでいてよい。
【００２８】
以下、使用の際には、各異なる先端部のタイプは、やや異なるベース直径、テーパ、または、その機能には影響しないが、ノズル１２が先端部と接触する先端部上の点が、スリーブ１８の肩部４８に接触する先端部の端に対して変わる他のベース寸法を有するよう設計する。これは、先端部のベースの内側に、内部リングあるいは肩部１０８あるいは何か他の形体を設けることによって成し遂げてよく、その場合、該肩部と先端部のベース端部との間隔あるいは該形体の何か他の特性は、先端部のタイプを示すよう調整する。先端部のタイプを示すための、先端部のベースにおける他の検出可能な差異も可能である。
【００２９】
上に示した先端部のベースの差異は、検出器１０２が、スリーブ１８に対して、フルストロークが生じたことを示すとき、異なる先端部のタイプに対するノズル１２の移動量の差異として示される。したがって、センサー１０２が、出力を発生するときのエンコーダからの読みは、先端部のタイプの指示として役立てることができ、ピペットの動作を制御するプロセッサが、エンコーダの読みを、当該の先端部のタイプに相関させる。二つの先端部のタイプしか使用されていない場合は、エンコーダ１００は、一つの先端部のタイプの移動量Ｄに対して閉じ、他の先端部のタイプのそれに対しては閉じない簡単なスイッチであってよい。
【００３０】
本発明は、実例となる先端取外し装置の三つの実施形態および先端部のタイプの検出の一つの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、説明のためのみのものであり、各種の他の修正が、本発明の主旨および範囲に依然として留まりながら、本発明の実施において可能であることは、明らかである。例えば、三つのラッチング機構３０，３０’および３０’’を示したが、エゼクタスリーブ用の、各種の他のラッチング機構も、使用可能である。同様に、それぞれ、ノズルおよびエゼクタスリーブをバイアスさせるのに、バイアスばね２０および２４を用い、ラッチ機構をバイアスさせるのに、ばね３４，３４’’，６７を用いたが、従来技術で既知の他のバイアス機構も使用してよい。
【００３１】
さらに、実例となる実施形態では、ラッチ解放ボタンは、ピペットの側に存在していたが、ラッチ機構の適切な修正により、解放ボタンのストロークは、ノズルの軸に平行にするか、あるいは、それに対して、何か他の角度をつけてよい。また、解放ボタンは、手動で操作可能であるものとして示したが、例えば、ピペッティング動作の完了時の検出に応答した、スリーブの自動または半自動解放も可能であり、あるいは、半自動解放の場合は、オペレータが適切な接点を閉じることに応答して、可能である。先端部が、それらが、それからノズルに取り付けられるラックに取り付けられている場合は、ラックの伸張するスリーブまたは他の適当な要素が、肩部４８と共作用して、エゼクタスリーブを、先端部１０の代わりに、あるいは、先端部１０と協働して、そのラッチ位置まで後退させてよい。この機構は、例えば、ピペットが、複数のノズルを有していて、そのそれぞれに、先端部が、先端部を含むラックから同時に取り付けられる場合に使用してよい。先端部取外しにおける他の修正は、この技術に長けた人には明らかであろう。
【００３２】
さらに、ノズルおよび先端部が、それぞれ、接合する円錐外面および内面を有するものとして示したが、これも、本発明の限定事項ではなく、接合し、かつ、封止できる他の形状を有するノズルおよび（または）先端部も、使用可能である。ノズルおよび（または）先端部の選択された形体は、接合および封止を促進するように思われる。例えば、先端部の端が、スリーブに接触した場合、それにより、ノズルが解放され、先端部の端が、スリーブから僅かに移動して、先端部が、制御された力で入るようにすることもできる。先端部取外しの場合は、ノズルを、ばねあるいは他の適当な力で後退させて、ノズルの端部に取り付けられた先端部の端を、スリーブの肩部に係合させて、先端部取外しを行う。ノズルとスリーブとの間の相対的な運動を行うための他の機構も、可能である。
【００３３】
同様に、先端部取外し機構と先端部検出機構とを併用することも可能であるが、それぞれを、互いに他とは独立的に使用することもできる。同様に、先端部の検出に使用された検出器またはエンコーダ１００およびセンサー１０２およびそのような検出器／センサーの位置は、用途により変化してよく、上述の特定のそのような要素および位置は、説明目的のためのみのものである。同様に、フルスリーブ１８以外の他のスリーブ機構は、先端部取外しのための、および（または）先端部と相互作用し、かつ、ノズルに対して移動して、先端部を識別するためのエゼクタとして利用してよい。
【００３４】
このように、本発明は、いくつかの実施形態について、上記のように具体的に示し、説明したが、これら実施形態は、説明目的のためのみのものであり、形態および細部における上述の、また、他の変更は、この技術に熟練した人なら、以下のクレームでのみ定義されるべき本発明の意図および範囲を逸脱することなしに、加えることができよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１Ａと図１Ｂは、それぞれ、解放位置およびラッチ位置で示した、本発明の第一の実施形態の側面断面図である。
【図２】
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃは、それぞれ、解放位置、ラッチ位置およびオーバーフォース位置で示した、本発明の別の実施形態の側面断面図、さらには、図２Ｄは図２Ａにおける線Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【図３】
図３Ａそして図３Ｂは、それぞれ、解放位置で示した、本発明の第三の実施形態の部分側面断面図および平面断面図であり、図３Ｃおよび３Ｄは、それぞれ、ラッチ位置で示した、本実施形態の部分側面断面図および平面断面図である。
【図４】
本発明の別法の先端部識別実施形態の側面破断図である。

Claims (23)

1. 先端部が取外し可能に取り付けられ得るノズルを有するピペットにおいて、該ノズルからの、先端部の取外しを容易にするための機構が、
   前記ノズルが通過するばね付きのエゼクタスリーブであって、前記スリーブは、該スリーブが、通常位置に在るとき、先端部がそれに取り付けられる該ノズルの端部近くに終端し、該スリーブは、該先端部が、前記ノズルに取り付けられるとき、前記ばね荷重に抗して、該ノズルの前記端部から遠ざかる方向に動かされるスリーブを含み、
   前記スリーブは、前記スリーブが、それにまで動かされる後退位置に在るとき、先端部が、前記ノズルに適切に取り付けられて、前記スリーブを、ばね荷重に抗して、前記後退位置に保持するとき、前記ピペットの第二の部分と接合する第一のラッチ部分、および、前記第一および第二のラッチ部分を切り離して、前記スリーブを解放し、前記ばね荷重に応答して、その通常位置に戻すよう操作可能な第三のラッチ部分を含み、該スリーブは、前記通常位置に達する前に、前記先端部に係合して、該先端部の取外しを容易にすることを特徴とする機構。
2. 固着した先端部に抗して、前記スリーブを、前記通常位置まで、動かす際に、前記ばね荷重を補足して、前記先端部の取外しをさらに容易にするよう操作可能なオーバーフォース機構を含むこととする請求項１に記載の機構。
3. 前記第一のラッチ部分は、前記スリーブに形成されたキー穴溝部であり、前記第二のラッチ部分は、前記スリーブが、その後退位置に在るとき、前記溝部の拡大された部分に嵌る大きな部分および前記溝部の狭い部分に嵌るよう寸法取りされた小さな部分を有する戻止めであり、前記狭い部分は、該スリーブが、後退位置に在るとき以外は、前記戻止めに隣接しており、かつ、前記第三のラッチ部分は、該戻止めの前記小さな部分を動かして前記溝部に入れるよう操作可能なボタンであり、それにより、前記スリーブは、ラッチを外されることとする請求項１に記載の機構。
4. 前記戻止めは、該戻止めの大きな部分を動かして、前記溝部に入れるようばねバイアスされていることとする請求項３に記載の機構。
5. 前記第一のラッチ部分は、前記スリーブの近位端における突出部であり、前記第二のラッチ部分は、該スリーブが、その後退位置に在るとき、該リップを該突出部に係合させるようバイアスされているラッチ板上の接合リップであり、前記第三のラッチ部分は、該板をそのバイアスに抗して動かして、前記リップを、前記突出部から遠ざかるように動かし、前記スリーブが、その通常位置に戻ることを可能にする、手動で操作可能な前記ラッチ板の部分であることとする請求項３に記載の機構。
6. 前記スリーブを、固着した先端部に抗して、その通常位置まで動かして、前記先端部の取外しをさらに容易にする際に、前記リップが、最早、前記突出部に係合して、前記ばね荷重を補足しない点を越えて、前記ラッチ板が、動かされるとき、前記スリーブと関連した角度付き面に係合するよう位置決めされる前記板上の角度付き面を含むこととする請求項５に記載の機構。
7. 先端部が、それにより、前記ノズルに取り付けられる力を制御するための機構を含むこととする請求項１に記載の機構。
8. 前記制御するための機構は、前記ノズルを、先端部取付け力から遠ざかる方向に、かつ、バイアスばねに抗して、移動できるよう前記ノズルを取り付ける工程を含むこととする請求項７に記載の機構。
9. 前記バイアスばねは、前記エゼクタスリーブに加えられるばね荷重よりより少ない荷重を有していることとする請求項８に記載の機構。
10. 前記エゼクタスリーブは、前記先端部によって、該ノズルの前記端部から遠ざかる方向に動かされることとする請求項１に記載の機構。
11. 前記先端部は、各先端部に隣接した突出部を有するラックに取り付けられており、かつ、前記エゼクタスリーブは、 取り付けられている該先端部に隣接した該突出部によって、該ノズルの前記端部から遠ざかる方向に動かされることとする請求項１に記載の機構。
12. 前記第一および第二のラッチ部分の接合は、オペレータが知覚できるフィードバック出力に結果することとする請求項１に記載の機構。
13. 前記オペレータが知覚できるフィードバック出力は、可聴出力および触知可能な出力のうちの少なくとも一つであることとする請求項１２に記載の機構。
14. ピペット先端部の、ピペットノズルからの取外しを容易にするための機構であって、
    通常は、前記先端部が取り付けられている前記ノズルの一端の近くの第一の位置にバイアスされており、かつ、先端部が、バイアスに抗して、前記ノズルに取り付けられるとき、移動可能である前記エゼクタであって、該エゼクタは、該先端部が完全に取り付けられるとき、後退位置に達するエゼクタと、
    該エゼクタを前記後退位置に維持するためのラッチであって、前記ラッチは、選択的に操作可能なラッチ解放装置を含み、該バイアスは、前記ラッチ解放装置が操作されたとき、前記エゼクタを前記第一の位置に戻して、該ノズルに取り付けられた該先端部の駆出を容易にする、ラッチと、
    を含むことを特徴とする機構。
15. 固着した先端部に抗して、前記エゼクタを、前記通常位置まで、動かす際に、前記バイアスを補足して、前記先端部の取外しをさらに容易にするよう操作可能なオーバーフォース機構を含むこととする請求項１に記載の機構。
16. 先端部が、それにより、前記ノズルに取り付けられる力を制御するための機構を含むこととする請求項１４に記載の機構。
17. 複数の異なる先端部のタイプが有り、それらのそれぞれは、それが、該ノズルに取り付けられるとき、該エゼクタおよび該ノズルの両方に接触し、かつ、バイアス力に抗して、それぞれを動かし、各先端部のタイプは、該エゼクタに対する該ノズルの相対的な移動量の差を生じる異なるベース形状、および相対的な移動量のこのような差を検出して、先端部のタイプを識別する機構を有することとする請求項１４に記載の機構。
18. ピペット先端部の、ピペットノズルからの取外しを容易にするための機構であって、先端部を前記ノズルに取り付けるとき、機械的なエネルギーを蓄え、かつ、該先端部を、取り外すとき、該蓄えられた機械的エネルギーが、解放されて、その取外しが容易になる機構を含むことを特徴とする機構。
19. 前記蓄積するための機構は、前記機械的なエネルギーが、完全に蓄積されるとき、作動可能なラッチング機構を含み、前記ラッチング機構が、動作するとき、オペレータが検出可能な出力が、生成されることとする請求項１８に記載の機構。
20. 該先端部が、該ノズルに取り付けられる力を制限する機構を含むこととする請求項１８に記載の機構。
21. 固着した先端部の取外しをさらに容易にするためのオーバーフォース機構を含むこととする請求項１８に記載の機構。
22. ピペットにおいて、ピペットノズルに取り付けられているピペットのタイプを検出する機構は、
    前記ノズルを取り囲むスリーブ機構を含み、前記スリーブ機構および前記ノズルのうちの少なくとも一つは、先端部が、前記ノズルに押し付けられて、それに取り付けられる際、先端部に接触するとき、選択的に後退するよう取り付けられ、かつ、各先端部は、該スリーブ機構に対する該ノズルの相対的な移動量の差を生じる異なるベース形状、および相対的な移動量のこのような差を検出して、先端部のタイプを識別する機構を有することを特徴とする機構。
23. 前記スリーブは、選択されたストロークを有し、かつ、前記検出するための機構は、該スリーブが、その選択されたストローク分、後退するとき、出力を生成するセンサー、およびノズル後退の検出器を含み、前記センサーが出力を生成するときの、前記検出器の出力は、先端部のタイプを示すことになることとする請求項２２に記載の機構。

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