JP3782354B2 - 蓄積エネルギを使用するチップ・エジェクタを有するピペット器具 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の簡単な説明）
本発明は着脱式に装着されたチップとともに使用するピペット器具に、特に着脱式に装着したチップを排出する機構を有するピペット器具に関する。
【０００２】
（発明の背景）
手持ち式の手動または電子ピペットの大部分は、ピペットの軸に固定された使い捨てのチップを排出する機構を有する。装着および排出の力が１ポンド（４５４ｇ）未満のピペット・チップを特徴とするカリフォルニア州EmeryvilleのRainin Instrument Co., Inc.の最近開発されたＬＴＳシステム以前は、ピペットの軸上に流体が漏れない密封状態でチップを保持するために必要な静止保持摩擦または装着力が、通常は、通常のピペット活動における射出中にチップに加えられる横方向の力に耐えるため、４から６ポンド（１８１６〜２７２４ｇ）より大きい力である。ピペット・チップの排出中、このような摩擦保持または装着力は、チップの軸からの離脱を開始させるために克服しなければならない。ピペット・チップに必要なピーク排出力は、通常、８から１２ポンド（３６３２〜４５４０ｇ）であるが、２０ポンド（９０８０ｇ）にまでなることがある。チップがピペット軸から離脱し始めると、チップの動作を継続させるために必要な力は、摩擦保持力の約６０％から６０％に減少する。
【０００３】
１つの一般的なチップ排出機構は、その上端に親指で起動するボタンを有し、ばねでバイアスを加えた棒である。棒の下端は、使い捨てチップの上端に隣接して配置されたカラーに固定される。例えば米国特許第３，９９１，６１７号および米国Ｒｅ第３２，２１０号を参照されたい。使用者がボタンを押下すると、カラーの下端がチップを圧迫する。使用者は、ピペットの軸からチップを排出するため、摩擦保持力と同等、またはそれを上回る排出力を供給しなければならない。大部分の使用者には、チップが軸を下降した後、初期排出力から加えられた排出力を減少させるのに十分な時間がない。代わりに、使用者は、エジェクタがチップ・エジェクタ機構の底部止め具に衝突するまで、ピーク排出力を加え続ける。急速に動作して突然に停止した後、約８から１２ポンド（３６３２〜４５４０ｇ）の静応力を加えると、親指に衝撃を与え、長期間にわたって１日に何回も繰り返すと手および手首に反復運動による傷害を与えることがある。
【０００４】
チップ・エジェクタの力による使用者の親指またはその他の指への応力を減少させるため、幾つかの異なる方法が使用されている。このような方法の一つは、例えばカム、歯車またはレバー機構などの機械的拡大率を使用して、チップの排出に必要な力を減少させることである。例えば米国特許第４，７７９，４６７号および第５，４３５，１９７号を参照されたい。しかし、このような力の減少は、使用者の親指またはその他の指に必要な追加の動作を犠牲にして得られる。使用者の親指またはその他の指によって供給される全エネルギまたは作業量は、少なくとも従来の押し棒機構に必要な値となる。さらに、実際の設計は、付随する行程距離および時間に対する制限のため、２：１という機械的拡大率に制限され、したがって２分の１にしか力を削減することができない。別の方法は、ピペット軸上でチップを保持する摩擦保持力を減少させる。このような解決法の一つは、軸上にＯリングを使用して、チップの内面との間に軟質の可撓性シールを形成する。この点に関しては、コネチカット州EssexのBrandTech Scientific Inc.によるTransferpetteマルチチャネル・ピペットを参照されたい。残念ながら、このようなＯリング・シールによって提供される保持力の低下は、密封の信頼性低下および保守の増加、さらに汚染の可能性の増大を代償として得られる。
【０００５】
チップ排出力を減少させる他の方法は、チップに注目する。例えば米国特許第４，０７２，３３０号および第４，７４８，８５９号は、摩擦保持力を減少させるために可撓性を増大させた使い捨てチップを開示する。しかし、これらの器具は横方向のチップの安定性が低下する。
【０００６】
別の方法は、モータ駆動のチップ・エジェクタ機構を使用する。例えば米国特許第４，３９９，７１２号を参照されたい。この方法は、使用者の親指またはその他の指にかかる応力を最小にするが、直接駆動が、機構を失速させたり、機構に不当な摩耗を引き起こしたりすることなく、チップの排出に必要なピーク力を生成するのに十分な強度を有さなければならない、という欠点を有する。また、チップを排出するため、正常なピペット・サイクルの最後に余分なストローク距離を設けなければならない。その結果、余分なピストン・ストローク距離に対応するため、ヘッド空間の体積を追加し、ピペット本体を延長しなければならない。別のモータ駆動のエジェクタ機構が、米国特許第４，６１６，５１４号に記載され、密封を改善し、チップ排出を容易にするため、チップの端部に軟質シールを有する独占権下にあるチップ設計を使用する。
【０００７】
以上から分かるように、チップ排出によってピペット使用者の手および／または手首にかかる応力を最小にする現在の解決法の多くは、それに伴う欠点を有する。これらの欠点を克服する新しいピペットが開発されれば望ましい。
【０００８】
（発明の概要）
概して、本発明は、所定量の液体を繰り返し吸引し、配量するピペットを提供する。ピペットは第１および第２末端を有する中空本体を含む。第２末端は、ピペット・チップを着脱式に受けるような構成である。エジェクタは本体に担持され、ハウジングの第１末端内に配置された第１末端、およびハウジングの第２末端の周囲で垂直に移動可能な第２末端を有する。エジェクタは、ピペット・チップをハウジングの第２末端に確実に装着することができる第１位置から、ピペット・チップを押してハウジングの第２末端から分離させる第２位置へと移動可能である。ばね、およびばねにエネルギを蓄積するようばねを圧縮する手段が、ハウジングによって担持される。ばねを圧縮位置で保持するため、ロック手段も追加的にハウジングに担持される。エジェクタがばねによって第２位置へと駆動され、ハウジングの第２末端でピペット・チップを遠位方向に移動させるよう、ロック手段を解放する解放手段を設ける。
【０００９】
本発明の幾つかの好ましい実施形態を、添付概略図で詳細に説明する。
【００１０】
（発明の詳細な説明）
次に、添付図面で図示された本発明の好ましい実施形態について、詳細に参照する。本発明の各実施形態の説明に続き、その操作について検討する。
【００１１】
図１から図７に示すように、本発明により蓄積エネルギを使用するチップ・エジェクタを備えたピペットの１つの実施形態では、柄５２ａおよび軸５２ｂを有するハウジング５２から形成されたピペット５１を設ける。ピペット５１は、カリフォルニア州EmeryvilleのRaining Instrument Co., Inc.が製造するタイプの従来のチップ４１とともに使用するものである。エジェクタ・アセンブリ６６は、チップ４１を押してハウジング５２の遠位ｍ端から分離するため、ハウジング５２によって担持される。エジェクタ・アセンブリは、使用者がチップ４１を軸５２ｂの遠位端部分に装着すると、エジェクタ６７の力によりエネルギを蓄積するため圧縮される排出ばね７６を含む。エジェクタ・アセンブリは、さらに、排出ばねをその圧縮状態で維持するロック手段、およびエジェクタ６７を解放するよう使用者が起動可能な解放手段を含み、これは排出ばね７６によって駆動されて、チップ４１を押下し、ピペットの遠位端部分から分離する。
【００１２】
特に、チップ４１は概ね形状が円錐形で、プラスチック、好ましくは透明プラスチックなどの適切な材料から形成される。チップ４１を断面で示す図１および図２に示すように、概ね円錐形の内腔４２が、チップの近位端４１ａに設けた開口４３で開始する。内腔４２は、近位開口４３からチップの遠位端４１ｂに形成された遠位開口４４へと延在するにつれ、直径が減少する。
【００１３】
ピペット５１は、人間の手で使用して、所定量の液体を繰り返し吸引して配量し、使用者が手で把持するようになっている第１末端または柄部分５２ａおよびピペット・チップ４１を着脱式に受けるようになっている第２末端または軸部分５２ｂを有する中空の本体またはハウジング５２を含む（図１から７参照）。柄部分または柄５２ａは形状がほぼ円筒形で、人間の手の内で保持するようなサイズになっている。特に、柄５２ａは、使用者の手がほぼ柄の周囲を包むようなサイズである。使用者の手によるピペットの保持を容易にするため、指フック５３の弓形の延長部が柄５２ａの頂部の一方側から延在する。軸部分または軸５２ｂは形状がほぼ円筒形で、柄５２の直径より小さい直径を有する。軸５２ｂのほぼ円筒形の端部分または遠位端５４は、ピペット・チップ４１の近位端４１ａ内に填るようなサイズであり、これは柄の遠位端部分５４に圧入される。柄５２ａおよび軸５２ｂはピペット５１の縦軸または垂直軸に整列する。軸５２ｂは、環状ナット５６などの任意の適切な手段で柄５２ａに固定される。柄５２ａ、軸５２ｂおよびナット５６はそれぞれ、プラスチックなどの任意の適切な材料から作成する。
【００１４】
内腔（図示せず）は軸５２ｂを通って延在し、吸引または圧力を提供して、軸５２ｂの遠位端部分５４に固定された場合に、ピペット・チップ４１から液体を吸引またはそれに配量するために、遠位端５４の開口（図示せず）と連絡する。手動ピペット５１は、ピペット・チップ４１へと液体を吸引し、そこからこのような液体を拝領するよう、柄５２ａから起動可能な手段を有する。このような手段は、柄５２ａ内に滑動自在に配置され、柄の頂部からアクセス可能なプランジャ５７を含む。ピペット５１の吸引および配量手段の手動動作を容易にするため、ノブ５８をプランジャ５７の頂部自由端に固定する。
【００１５】
ピペット・チップ４１を押下して遠位端部分５４から分離するため、指で操作可能なエジェクタ・アセンブリ６６が、ハウジング５２によって担持され、ハウジングの柄５２ａ内に滑動自在に配置された第１末端または棒６８、および軸５２ｂと並んでハウジング５２の外側に延在する第２末端または延長部６９を有するエジェクタ機構またはエジェクタ６７を含む。細長い棒６８は形状が円筒形で、第１または近位端部分６８ａおよび第２または遠位端部分６８ｂを有し、金属または他の適切な材料から作成される。排出棒６８は、ピペット５１の垂直軸に平行である軸線に沿って延在する。延長部６９は、金属などの任意の適切な材料から作成され、第１または近位端部分６９ａおよび第２または遠位端部分６９ｂを有する。延長部６９の近位端部分は構成がほぼ管状であり、棒６８の遠位端部分６８ｂの周囲に圧入されるか、他の適切な方法で固定される。延長部６９の遠位端部分またはカラー６９ｂも構成がほぼ管状であり、軸５２ｂ上で垂直運動するためその遠位端部分５４の周囲に配置される。
【００１６】
エジェクタ６７は、図２に示す軸の遠位端部分５４にピペット・チップ４１をしっかり固定することができる第１または上位置と、図１および図７に示す、ピペット・チップを押下して軸５２ｂから分離する第２または下位置との間で、ピペット５１の縦軸に平行の方向で動作可能である。この点で、エジェクタ棒６８の少なくとも一部が、柄５２ａの指フック５３とは反対側に設けた、円筒形で垂直に延在する内腔７１内に滑動自在に配置される。棒６８は、棒６８を垂直方向に受け、これを案内するようそれぞれ内腔７１へと内側に延在する上部棒保持器またはブッシュ７２および下部フランジ７３によって、内腔７１および柄５２内に配置される。エジェクタ６７の上部位置への動作は、延長部の近位端部分６９ａと下部フランジ７３との係合によって制限される（図２参照）。圧縮性ばね手段または巻ばね７６の形態のばねが、ハウジング５２の柄５２ａ内に担持され、好ましくは棒６８の少なくとも一部の周囲に同心で配置される。ばね７６は、約８から８０ポンド／インチ（１４２．９６〜１４２９．６ｇ／ｍｍ）、好ましくは１２から５０ポンド／インチ（２１４．４４〜８９３．５ｇ／ｍｍ）のばね定数を有することができる。
【００１７】
ピペット５１は、ばねにエネルギを蓄積するよう排出ばね７６を圧縮するためのフランジ部材またはカラー７７を含む手段を有する。カラー７７を棒６８に固定するための手段を設け、この点でカラー７７は棒６８と一体形成することができる。排出ばね７６は、棒保持器またはブッシュ７２とカラー７７との間に配置され、特にブッシュ７２に当てて配置された第１または上部端部分７６ａおよびカラー７７に当てて配置された第２または下部端部分７６ｂを有する。ブッシュ７２およびカラー７７にはそれぞれ、排出ばね７６のそれぞれの端部分を受ける環状溝を設ける。ばね７６は、エジェクタ６７が下部位置にある場合は図７に示すようにわずかに圧縮された状態にある。この初期圧縮はばねのガタつきを防止する。エジェクタ６７が上部位置へと移動すると、排出ばね７６が図２に示すように圧縮する。ブッシュ７２は、ピペット５１の組立中にばね７６およびカラー７７を内腔７１内に配置できるよう、ハウジング５２から取り外すことができるが、それでも排出ばね７６の圧縮中に外れないよう、柄５２ａにしっかり固定することができる。
【００１８】
エジェクタ・アセンブリ６６は、排出ばね７６をその圧縮位置（図１から図３参照）に保持するため、ハウジング５２によって担持されたロック手段を含む。プレート部材または摩擦制動手段８１がロック手段に含まれ、第１および第２端部分８１ａおよび８１ｂを有する。制動手段またはブレーキ８１は、第１または上部平面８２および表面８２に平行に延在する第２または下部平面８３を有し、上下面８２と８３の間に直角に延在する内部円筒面８６によって形成された、図５に示す円形内腔８４が設けられる。ピペット・ハウジング５２は内部レッジ８７を有し、その上にブレーキの第１または自由端部分８１ａが載る。ブレーキ８１は、棒６８がブレーキ８１およびハウジング５２に対して上方向または下方向に自由に移動できる、図５から図７に示す第１または非ロック位置と、排出ばん７６の強度に関係なく、ブレーキ８１によって棒６８がハウジング５２内で下方向に移動できない図１および図２に示す第２またはロック位置との間で、レッジ８７を中心に旋回可能である。ブレーキ８１がロック位置にある場合は、内面８６の正反対部分８６ａおよび８６ｂは、ブレーキに対する棒の下方向への動作を制限するため、棒６８の外面と摩擦係合する（図２および図３参照）。
【００１９】
エジェクタ・アセンブリ６６は、さらに、棒６８に対してブレーキ８１を解放する解放手段を含む。解放手段は、指で作動可能な手段の形態であることが好ましく、レッジ８７に対してロック位置と非ロック位置の間でブレーキ８１を旋回させる解放手段またはアセンブリ９１を含む（図１、図２および図４参照）。プレート部分９４から平行に隔置された位置で延在する第１および第２アーム９３を有するＵ字形部材９２が、解放アセンブリ９１に含まれる。アーム９３は、棒６８の対向する側に沿って延在して、棒から隔置され、したがって棒６８は、Ｕ字形部材９２から自由にアーム９３間で上下に移動可能である。Ｕ字形部材９２は、棒６８に対して直角に配置された旋回軸に沿って延在する第１および第２ピン９６によって、柄５２内に旋回自在に担持される。旋回ピン９６はそれぞれ、適切な手段によってアーム９３の一方に旋回自在に固定された第１または内部端、および第１および第２Ｌ字形ブラケット９７の一方または他の任意の手段（図４参照）によってハウジング５２に固定された第２または外部端を有する。ブラケット９７はそれぞれ、柄５２ａの内側に結合された第１端部分、および個々のアーム９３の傍らに延在する第２端部分を有する。旋回ピン９６によって、Ｕ字形部材９２は、Ｕ字形部材が棒６８に対して直角に延在し、図１および図２に図示された第１またはホーム位置と、Ｕ字形部材が棒６８に対して傾斜角で配置され、図５から図７に図示された第２または作動位置との間で旋回することができる。Ｕ字形部材９２をホーム位置へと促すため、第２ばね９８の形態の手段が、解放アセンブリ９１に含まれる。第２または戻りばね９８は、プレート部分９４の下側に当てて配置された第１または上部端部分、およびハウジング５２に設けた環状窪みに配置された第２または下部端部分を有する。戻りばね９８は、Ｕ字形部材９２がそのホーム位置にある場合に部分的に圧縮するよう、予め荷重を加える。
【００２０】
金属または他の適切な材料から作成するＹ字形の連結部材またはリンク１０１が、Ｕ字形部材９２をブレーキ８１に固定する働きをする（図１から図４参照）。リンク１０１は第１または上部端部分１０１ａを有し、これはアーム９３間に延在して、リンクの上部端部分１０１ａおよび各アーム９３を通って延在する旋回ピン１０２によってアーム９３に旋回自在に固定される（図１および図４参照）。リンク１０１は、上部分１０１ａから延在する第１および第２隔置遠位アーム１０１ｂの形態の遠位端部分を有する。遠位アーム１０１ｂは、ブレーキ８１の第２端部分８１ｂの各側に沿って延在し、リンク１０１およびブレーキ８１に固定された１本または複数の旋回ピン１０３によって、従来通りの方法でブレーキに旋回自在に固定される（図１および図３参照）。剛性リンク１０１によって、ブレーキ８１は、Ｕ字形部材９２が第２または作動位置（図５参照）へと移動した場合に、その第２または解放位置へと移動する。逆に、戻りばね９３の力でＵ字形部材９２が第１またはホーム位置へと復帰すると、ブレーキ８１がエジェクタ棒ｂ６８の周囲の第１またはロック位置へと移動する（図１および図２参照）。ブレーキ８１およびＵ字形部材９２はそれぞれ、金属などの適切な材料から作成する。
【００２１】
エジェクタ・アセンブリ６６に指で作動可能な手段は、プラスチックまたは他の適切な材料から作成されてハウジングの柄５２ａ（図１および図２参照）によって滑動自在に担持された指操作のボタン１０６を有する。ボタン１０６は傾斜した上面１０７を有し、これは使用者の手の親指が係合して押下することができ、ハウジング５２の上面に設けた開口１０８を通って延在する。ボタン１０６は、図１および図２に示した非係合またはホーム位置から、図５に示したブレーキ８１を解放する第１起動またはチップ排出位置へ、さらに図７に示した棒６８を手動で押下する第２作動またはチップ排出位置へと移動可能である。ボタン１０６の環状表面１０９は、ハウジング５２に対するボタン１０６の上方向の動作を制限するため、ハウジング５２と係合する。
【００２２】
ボタン１０６は、Ｕ字形部材またはカム従動子９２をホーム位置から作動位置へと移動させるため、棒６８の近位端部分６８ａの一方側に沿ってハウジング５６内へと下方向に延在する垂下部分またはカム部材１１２を含む。図４の断面図で示した細片状のカム部材またはカム１１２は、カム従動子９２の第１・第２アーム９３間に配置されたローラ１１３と係合する。ローラ１１３は、従来の方法で対向する端部分が個々のアーム９３に固定されたピン１１４によって、旋回自在にアーム９３に接続される。ボタン１０６を図１および図２に示すホームまたは非係合位置へと促すため、戻りばね１１６の形態の手段を設ける。戻りばね１１６は、ボタン１０６の下側に設けた環状窪み１１６内に配置した第１または上部端部分、および棒６８の近位端部分６８ａの頂部に設けた環状窪みに配置した第２または下部端部分を有する。ボタン１０６が第１作動位置へと移動する間、カム１１２が図２に示すようにローラ１１３と係合し、ローラ１１３を棒６８へと下方向に移動させる。カム従動子９２のプレート部分９４は、戻りばね９８の力に抗してローラ１１３と共に下方向または時計回りに旋回し、リンク１０１をアーム９３に固定して上方向に移動させ、したがってブレーキ８８１を図５の時計回りに非係合位置へと旋回させる。ローラ１１３が棒６８に向かって、カム１１２がローラの円筒形外面の接線方向になる点まで旋回すると、ボタン１０６をさらに押下することによって、カム１１２が回転自在にローラ１１３と係合し、プレート部分９４をさらに下方向に旋回させない。環状窪み１１７は、ボタン１０７内にばね１１６の上部端部分を保持するのを容易にさせるボタン１０６の中心から垂下するポスト１１８を画定する。
【００２３】
操作および使用時には、ピペット・チップ４１は従来の方法でハウジング５２の遠位端部分５４に装着される。例えば、使用者は、ハウジングの柄５２ａを把持し、遠位端部分５４をピペット・チップ４１の近位開口４３へと配向する。チップ４１は、通常、複数のピペット・チップを垂直方向に支持するチップ・ラックに配置される。使用者は、腕および肩の筋肉で得５２ａを押下し、ピペット上にチップを保持するためにチップ４１とピペット５１の間に十分な圧入が提供されるまで、遠位端部分５４をチップの近位端４１ａに押し込む。この装着ステップの間、チップの近位端４１ａは延長カラー６９ｂと係合して、エジェクタ６７をハウジング５２に対して、図１に示すエジェクタ６７の第１または下位置から、図２に示すエジェクタの第２または上位置まで上方向に移動させる。このようにエジェクタ６７をハウジングの柄５２ａ内に引っ込めると、排出ばね７６が圧縮し、したがってピペット・チップ４１をピペット５１に装着するために使用した力の一部を、位置エネルギとして蓄積する。前述したように、排出ばね７６は、ブレーキ８１を含むロック手段によって圧縮状態に保持される。
【００２４】
使用者がピペット５１およびチップ４１を使用して、従来の方法で液体を吸引し、配量した後、使用者が親指でボタン１０６を押下することにより、チップ４１を遠位端部分５４から外すことができる。チップ排出シーケンスの第１ステップでは、上記で検討したように、ハウジング５２に対してボタン１０６が下方向に移動すると、カム１１２がカム従動子９２と係合し、ブレーキ８１を解放して、解放された排出ばね７６の力でエジェクタ６７がハウジングの柄５２ａ内で下方向に移動できるようにする。図５は、ブレーキ８１が上方向または反時計回りに旋回してエジェクタ６７を解放するよう、カム従動子９２のプレート部分９４が押下されている第１作動または部分押下位置にあるボタン１０６を示す。チップ排出シーケンスの第２ステップでは、エジェクタ６７が、排出ばね７６の力で、図５に示した完全に引っ込んだ位置から図６に示した拡張または下部位置へと、ハウジングの柄５２ａ内で下方向に押しやられる。エジェクタ６７がこのように下方向に動作すると、棒の遠位端部分６８ｂが、ピペット・チップ４１を軸の遠位端部分５４で下方向に動作させる。チップの排出シーケンス中、ボタン１０６は戻りばね１１６により柄５２ａに対して下方向に押され続けている。
【００２５】
通常、蓄積エネルギまたは排出ばね７６からの力は、ピペット・チップ４１を押して軸５２ｂから分離するのに十分である。ピペット・チップ４１が、排出ばね７６の力によって軸の遠位端部分５４から離れるほど十分に押されていないと、使用者は、ボタンの中心ポスト１１８が棒６８の近位端部分６８ａと係合するよう、ボタン１０６をさらに押下し、したがってカラー７７がハウジングの下部フランジ７３と係合するまで、棒を図５または図６の位置からさらに下方向に移動させることができる。上記で検討したように、カム１１２は、このようにボタン１０６をさらに押下する間、回転自在にローラ１１３と係合する。カラー７７は、ハウジング５２内でのエジェクタ６７の下方向への動作を制限する。カラー７７がフランジ７３と係合すると、エジェクタ６７はハウジング５２に対して最下位置になる。ピペット・チップ４１を排出した後、使用者がボタン１０６を解放すると、戻りばね１１６によってボタンが開口１０８を通して図１に示す全拡張またはホーム位置へと上方向に動作する。
【００２６】
分かるように、エジェクタ・アセンブリ６６によって、ピペット５１のピペット・チップ４１を装着するのに使用するエネルギの一部を、後にピペットからピペット・チップを排出する際に使用するため、排出ばね７６内に蓄積することができる。このような蓄積エネルギは、通常は使用者の腕および肩の筋肉によって提供され、チップ排出シーケンスの間に使用者がボタン１０６に加える力の量を減少させ、したがって反復応力が使用者の親指、手首および／またはその他の指を損傷する危険を軽減する。
【００２７】
本発明の他の実施形態も提供できることを理解されたい。例えば、チップ４１とともに使用するため、蓄積エネルギを使用するチップ・エジェクタを有するピペット器具またはピペット１２６の別の実施形態を、図８から図１２に示す。そのピペット１２６は、ほぼピペット５１と同様であり、ピペット１２６および５１の同様の構成要素を述べるのに、同様の参照番号を使用している。ピペット１２６は、ハウジング５２とほぼ同様のハウジング１２７を有し、第１末端または柄部分１２７ａ、および第２末端または軸５２ｂを設ける。エジェクタ・アセンブリ１３１は、チップ４１を押して軸５２ｂの遠位端から分離するために、ハウジング１２７に担持され、使用者が排出ボタン１３７を押下した時に使用者によって圧縮される排出ばね１５１を含む。エジェクタ・アセンブリは、さらに、照射が作動してエジェクタ１３２を解放する解放手段を含み、これは排出ばねによって加速して、チップ４１と衝突し、したがってチップ４１を軸５２ｂの遠位端から押し離す初期衝撃力を提供する。
【００２８】
エジェクタ・アセンブリ１３１は、エジェクタ・アセンブリ６６との類似点を有する。エジェクタ機構またはエジェクタ１３２は、エジェクタ・アセンブリ１３１に含まれ、第１末端または棒１３３および第２末端または延長部１３４を有する。排出棒１３３は、形状がほぼ円筒形で、第１または近位端部分１３３ａおよび第２または遠位端部分１３３ｂを有する。延長部１３４はほぼ延長部６９と同様であり、第１または近位端部分１３４ａおよび第２または遠位端部分１３４ｂを有する。延長部の近位端部分１３４ａは、棒１３３の遠位端部分１３３ｂの周囲に同心状態で装着される。延長部の遠位端部分またはカラー１３４ｂは、軸の遠位端部分５４上で垂直に動作するため、その周囲に周方向に配置される。棒１３３および延長部１３４はそれぞれ、金属などの任意の適切な材料から作成する。
【００２９】
棒１３３は、ピペット１２６の縦軸または中心線に平行な方向で動作するため、ハウジング１２７内に滑動自在に配置される。エジェクタ１３２は、図８に示すようにピペット・チップ４１を軸の遠位端部分４３にしっかり装着できる第１または上部位置と、図１２に示すようにピペット・チップを押して軸の遠位末端から分離する第２または下部位置との間で、ハウジング１２７に対して縦方向に移動可能である。ハウジング１２７は、ハウジング１２７内で上下に運動する間に棒１３３と係合し、これを案内するフランジ１３６を有する。エジェクタ１３２の上方向への運動は、延長部の近位端部分１３４とフランジ１３６の下側との係合によって制限される。
【００３０】
ボタン１３７は、エジェクタ・アセンブリ１３１の指で作動可能な手段に含まれる。ボタン１３７は、図８に示すような第１または拡張位置と、図１１および図１２に示す第２または押下状態との間でエジェクタ棒の方向に運動するため、ハウジング１２７によって滑動自在に担持される。ボタンはプラスチックまたは他の適切な材料から作成し、使用者の親指によるピペット１２６の作動を容易にするため、上部傾斜面１３８を有する。ボタン１３７は、ハウジング１２７の上面にある開口１３９を通って上方向に延在する。ハウジング１２７と係合して、ボタンのハウジング内への下方向動作を制限するため、ボタン１３７にリップ１４１を設ける。ボタン１３７はエジェクタ棒１３３の頂部に位置し、棒１３３の近位端部分１３３ａを受けるため、中心に配置されて縦方向に延在する内腔１４２を設ける。内腔１４２は、ボタンの底端で開口１４３と連絡し、ボタンには開口１４３と外接する面取り表面１４６を設ける。
【００３１】
ピペット１２６からのピペット・チップ４１の取り外しを容易にするため、エネルギを蓄積するよう圧縮ばね手段またはばね１５１がハウジング１２７内に担持される。排出ばね１５１は、ボタン１３７に当てて配置された第１または上端部分１５１ａ、およびエジェクタ棒１３３に当てて配置された第２または下端部分１５１ｂを有し、約０．１５から２０ポンド／インチ（２．６７６〜３５７．４ｇ／ｍｍ）、好ましくは０．６から３ポンド／インチ（１０．７２２〜５３．６１ｇ／ｍｍ）の範囲のばね定数を有することができる。フランジ部材またはフランジ１５２はエジェクタ・アセンブリ１３１に含まれ、エジェクタ１３２と一体のフランジ１５２を固定する手段を設ける。特に、フランジ１５２は棒１３３と一体形成され、棒１３３の片側から棒の縦軸に対して直角の方向で半径方向外側に延在する。第２フランジ部材または上部フランジ１５３がエジェクタ・アセンブリ１３１に含まれ、円筒形ボタン１３７の片側からボタンの縦軸に対して直角の方向で半径方向外側に延在する。ばねの上端部分１５１ａは、上部フランジ１５３の下側に設けた環状窪み内に配置され、ばねの下端部分１５１ｂは、棒フランジ１５２の上面に設けた同様の環状窪み内に配置する。
【００３２】
ボタン１３７、および特にその上部フランジ１５３は、ばねにエネルギを蓄積するようばね１５１を圧縮するため、ピペット１２６の手段に含まれる。図８および図１０に示すように、使用者がボタン１３７を押下すると、排出ばね１５１が圧縮する。ピペット１２６は、さらに、排出ばね１５１をその圧縮位置で保持するため、ハウジング１２７に担持されたロック手段を含む。このようなロック手段は、エジェクタ棒１３３によって担持されたピン１５６のばねバイアス・ピン部材を含む（図８および図９参照）。棒１３３には、ピン１５６を滑動自在に受けるため、半径方向に延在する内腔１５７を設け、ピンは、棒１３３の円筒形外面に圧入されたスリーブ１５８などの適切な手段によって内腔１５７内に保持される。ピン１５６には、スリーブ１５８と係合してピン１５６の棒１３３からの上方向動作を制限するフランジを形成する。巻ばね１５９が内腔１５７内に配置され、ピンを棒から半径方向外側に押しやるため、ピン１５６の後部と係合する。ハウジング１２７には、ピン１５６の前端を受けるため、棚１６７によって一部が形成された窪み１６６を設ける。ピン１５６の前端が棚１５６と係合すると、ハウジング１２７内における棒１３３の下方向動作を限定する働きをし、それによってハウジングの柄１２７ａ内で棒１３３を長手方向にロックする。
【００３３】
排出ばね１５１の力に抗してエジェクタ１３２を図８に示すその上部位置へと押しやるため、第２巻ばね１６８がピペット１２６に含まれる。排出ピン１５１は、エジェクタ１３２およびボタン１３７が図８に示すその上部位置にある場合、ほぼ圧縮されない。リセットばね１６８は、棒フランジ１５２の下側に設けた環状窪み内に配置された第１または上端部分、およびハウジング１２７に設けた同様の環状窪み内に配置した第２または下端部分を有する。リセットばねは、ロック・ピン１５６の前端が保持棚１６７の頂部に載るのに十分なハウジング柄１２７ａ内の高さまで排出棒１３３を持ち上げるのに十分な力を有する。排出ばね１５１およびリセットばね１６８は、棒１３３の縦軸に平行に延在する軸線に沿って整列する。排出ばね１５１のばね定数は、リセットばね１６８のばね定数より大きく、好ましくはリセットばね１６８のばね定数より非常に大きい。
【００３４】
ピペット１２６は指で作動可能な手段を有し、これはボタン１３７の面取り表面１４６、およびピペットのロック手段を解放するため、ボタンの内腔１４２を形成する円筒形内面を有する。ボタン１３７が、図８に示す拡張またはリセット位置から図１１に示す押下または作動位置へと動作すると、ボタンの表面１４６および内腔１４２を形成する内面がピン１５６を棒１３３内へと半径方向内側に押しやる。このようにピン１５６が引っ込むと、エジェクタ１３２がハウジング１２７内のロック位置から解放される。
【００３５】
操作および使用時には、ピペット・チップ４１が、上述したのと同じ方法でピペット１２６の遠位端部分５４に装着される。しかし、チップ４１をピペット１２６に装着するための力は、ピペット５１に必要な装着力より小さい。というのは、排出ばね５１がこのピペット１２６の装着ステップでは圧縮されないからである。エジェクタ１３２の延長部１３４は、チップがピペットに圧入されるか他の適切な方法で固定されると、延長部カラー１３４ｂがピペット・チップの近位端４１ａから上方向に隔置されるようなサイズである。このようなピペット・チップ４１と延長部カラー１３４ｂ間の距離または加速ギャップは、約０．１から０．５インチ（２．５４〜１２．７ｍｍ）、好ましくは約０．３インチ（７．６２ｍｍ）の範囲でよい。ピペット・チップ４１をピペット１２６に装着する間、エジェクタ１３２はロック・ピン１５６によってその最上位置にロックされる。
【００３６】
チップ４１を所望の吸引および配量手順に使用した後、チップ排出シーケンスは、まず使用者が親指をボタン１３７の傾斜面１３８に配置して、ボタンをハウジング開口１３９内に押下する。図８から図１０のボタンの位置変化によって示すボタン１３７の下方向ストロークの第１部分では、排出ばね１５１が圧縮される。ボタン１３７をさらに押下すると、面取り表面１４６がピン１５６および内腔１４２の内面と係合し、図１１に示すようにエジェクタ１３２を解放するよう、ピンを内腔１５７内へと内側に押しやる。エジェクタ１３２はその後、排出ばね１５１の力で、ピペット・チップ４１と延長部カラー１３４ｂ間の初期分離ギャップに等しい距離だけ加速される。加速された延長部１３４は、ピペット・チップ４１の近位端４１ａに衝突し、チップ４１を軸の遠位端部分５４に保持する静止摩擦力を克服するのに十分な初期排出力をピペット・チップ４１に提供する。使用者は、エジェクタ１３２にかかる排出ばね１５１の力を最大にするよう、エジェクタ１３２の加速中はボタン１３７上に親指を保持する。このような初期衝突の後、エジェクタ１３２は、ピペット・チップ４１が押下されて軸の遠位端部分５４から離れるまで、排出ばね１５１の力で下降し続ける（図１２参照）。
【００３７】
ピペット１２６からピペット・チップ４１を外した後、使用者は、排出ばね１５１が完全に拡張して、もはや下方向の力を加えないよう、ボタン１３７を解放する。これで、圧縮された戻りばね１６８がエジェクタ１３２を図８に示すその最上またはホーム位置へと上方向に押し、ここでピン１５６は棚１６７上にスナップ留めされ、エジェクタ１３２をそのホーム位置にロックする。
【００３８】
延長部カラー１３４ｂとピペット近位端４１ａ間にある分離ギャップでのエジェクタ１３２の加速は、エジェクタ１３２のモーメントを生じ、これは衝突時にピーク排出力を生成し、これは任意のばね定数で、加速または分離ギャップを使用しないピペット５１などのピペットによって生成される排出力より大きい。このような加速およびその後の衝突は、静止保持力を克服し、ピペット１２６からのチップ４１の除去を開始して、これにより排出ばね１５１は、このような分離ギャップを使用しない同様のピペットにある排出ばねより低いばね定数を有することができる。ピペット１２６により、使用者の親指にかかるピーク力を１桁以上減少させることができる。このような力は、チップ４１が、ピペット軸５２ｂを下るチップの動作を開始するために最大２０ポンド（９０８０ｇ）の力を必要としても、１または２ポンド（４５４または９０８ｇ）に制限することができる。
【００３９】
ピペット１２６に使用されているような初期排出力を生成するための質量の加速は、ばね１５１に蓄積されるエネルギが、チップ４１をピペット１２６から外すために必要なエネルギよりわずかに大きいだけでよいという点で、効率的なチップ排出システムを追加的に提供する。この点で、リセットばね１６８のばね定数は、圧縮された排出ばね１５１の力と比較すると弱く、したがってリセットばねが圧縮されるにつれ、排出ばねに蓄積された位置エネルギの小さい部分のみが、リセットばね１６８に伝達される。また、排出ばね１５１に蓄積されたエネルギが、チップ４１を完全に離すために必要なエネルギより小さい場合、使用者は、エジェクタ１３２ｗリセットし、チップで第２衝突を実行するよう、ボタン１３７を完全に解放するだけでよい。蓄積エネルギの大部分がチップに伝達され、衝突するごとに、これが軸の遠位端部分５４を下降するようにする。衝撃は累積し、したがって高い摩擦保持力を有するチップは、エジェクタからの複数回の衝撃で軸５２ｂから打ち落とすことができる。
【００４０】
蓄積エネルギを使用するピペットのさらなる実施形態を、図１３から図１７に示す。ここに図示されたピペット１８１は図５１とほぼ同様であり、ピペット１８１および５１の同様の構成要素を述べるのに、同様の参照番号を使用している。ピペット５１のハウジング柄５２ａと同じサイズおよび形状を有する第１末端または柄部分１８２ａ、および第２末端または軸５２ｂがハウジング１８２に含まれる。エジェクタ・アセンブリ１８６は、チップ４１を押して軸５２ｂの遠位端から離すためにハウジングに担持され、使用者がチップ４１を軸５２ｂの遠位端部分に装着すると、エジェクタ１８７の力でピストン２１８によって圧縮される排出ばね２１６を含む。エジェクタ・アセンブリは、さらに、使用者が作動させ、エジェクタ１８７に対してピストン２１８を解放する解放手段を含む。ピストンは、圧縮された排出ばね２１６によって加速ギャップ内を動いて、エジェクタ１８７の表面に衝突し、これによってエジェクタがチップ４１を押し、軸５２ｂの遠位端から離す。
【００４１】
エジェクタ・アセンブリ１８６は、第１末端または棒１８８および第２末端または延長部６９を有するエジェクタ機構またはエジェクタ１８７を含む。排出棒１８８は形状がほぼ円筒形で、第１または近位端部分１８８ａおよび第２または遠位端部分１８８ｂを有する。棒１８８は金属または他の適切な材料から作成する。延長部の近位端部分６９ａは、ピペット５１に関して上述した方法で棒の遠位端部分１８８ｂに固定される。
【００４２】
ハウジングの柄１８２ａには、滑動自在に棒１８８を受けるため、ピペット１８１の縦軸に平行な軸線に沿って延在し、垂直方向に延在する内腔１９１を設ける。フランジ１９２が内腔１９１内へと内側に延在し、滑動自在に棒１８８と係合して、これを案内し、内腔を上部分１９１ａと下部分１９１ｂに分割する。棒１８８には、衝突面として鼻楽環状の上面１９４を有する一体カラー１９３を形成する。エジェクタ１８７は、ピペット・チップ４１を軸の遠位端部分５４に装着できるようにする図１４に示した第１または上位置と、ピペット・チップを押して軸５２ｂから離す図１３に示した第２または下位置との間で、ピペット１８１の縦軸に平行な方向で垂直方向に移動可能である。カラー１９３のフランジ１９２との係合が、ハウジング１８２に対する棒１８８の、したがってエジェクタ１８７の下方向動作を制限する。
【００４３】
エジェクタ１８７をその最上位置にロックするため、ロック手段をピペット１８１に含める。このようなロック手段はプレート部材または摩擦制動部材１９８を含み、これはブレーキ８１とほぼ同様であり、金属または他の適切な材料から作成する。制動部材またはブレーキ１９８は、ハウジングの壁２００に設けた内部開口１９９を通して延在し、内腔の下部分１９１ｂに配置された第１端部分１９８ａ、および内腔１９１の傍らでハウジング１８２の内側に配置された反対側の第２端部分１９８ｂを有する。ブレーキ１９８は、内壁２００に形成され、壁２００の開口１９９によって生成されたレッジ２０１上に旋回自在に載る。内腔２０２は、ブレーキ１９８の上下平面２０３と２０４の間に直角に延在する。円形の内腔２０２は上述した内腔８４とほぼ同様であり、エジェクタ１８７が図１４に示す上位置にある場合に、棒の遠位部分１８８ｂと摩擦係合するため、制動部分２０６ａおよび２０６ｂを有する内面２０６によって形成される。ブレーキ１９８は、ハウジング１８２内で棒１８８の下方向動作を限定する図１４の第１またはロック位置と、棒のこのような下方向動作を可能にする図１３に示した第２または非ロック位置との間で、レッジ２０１上で旋回可能である。棒１８８は、ブレーキ１９８がロック位置または非ロック位置にある場合に、内腔２０２を通って上方向に動作することができる。ブレーキ１９８をロック位置へと押しやるため、ハウジング１８２内に巻ばね２０７を設ける。ブレーキのばね２０７は、ブレーキ第２端部分１９８ｂの底部に形成された半球形突起２０８の周囲に配置された第１または上端部分と、ハウジング柄１８２ａの底壁から上方向に延在するスタッド２０９上に延在する第２または下端部分を有する。
【００４４】
圧縮性のばね手段またはばね２１６がハウジング１８２内に担持され、エジェクタ・アセンブリ１８６に含まれる。排出ばね２１６は、ハウジング１８２に当てて配置された第１または上端部分２１６ａ、および棒１８８の部分の周囲に同心で配置され、エジェクタ１８７に結合された第２または下端部分２１６ｂを有する。配置可能な状態でばね端部分２１６ａを受けるため、ハウジング１８２の上部分に環状窪み２１７を設ける。ばね２１６は、約０．１から２０ポンド／インチ（１．７８７〜３５７．４ｇ／ｍｍ）、好ましくは０．５から２ポンド／インチ（８．９３５〜３５．７４ｇ／ｍｍ）の範囲のばね定数を有することができる。
【００４５】
慈雨の遠位端部分５４に装着したピペット・チップ４１の取り外しを容易にするため、ばね２１６にエネルギを蓄積するよう排出ばね２１６を圧縮するため、ピストン部材２１８がピペット１８１の手段に含まれる。ピストン２１８は管状で、金属または他の適切な材料から作成し、下面２１９を有することが好ましい。ピストン２１８は、図１４に示すように下面２１９が衝突面１９４から隔置された第１または上位置と、図１６に示すようにピストンがカラー１９３と接触する棒１８８に対する第２または下位置との間で、棒１８８上で長手方向に動作可能である。ピストン２１８が上位置にある場合のピストン下面２１９とカラー衝突面１９４間の距離を、本明細書では加速ギャップと予備、これは約０．１から０．５インチ（２．５４〜１２．７ｍｍ）、好ましくは約０．３インチ（７．６２ｍｍ）の範囲でよい。棒に対するピストン２１８の上方向動作を制限するため、環状リップ２２２が棒１８８の頂部に形成される。ばねの下端部分２１６ｂは、ピストン２１８の上部分の周囲に同心状に配置され、ピストンと一体形成された環状外部フランジ部材またはフランジ２２３に当てて配置される。ハウジング１８２内で棒１８８またはピストン２１８が上方向に動作すると、フランジ２２３が排出ばね２１６を圧縮する。ハウジング柄１８２ａ内にレッジ２２４を設ける。ピストン・フランジ２２３の下側は、図１３に示すようにレッジ２２４と係合し、棒１８８が下位置へと動作する間、ハウジング１８２内でのピストン２１８の下方向動作を制限する。
【００４６】
排出ばね２１６を圧縮位置で保持するため、２次または追加のロック手段がピペット１８１に含まれる。このようなロック手段は、ばねでバイアスを加えるピン２２５の形態でよく、これはピストン２１８を棒１８８に対する上位置に保持する働きをする。棒１８８には長手方向に延在する内腔２２６を形成し、これは環状リップ２２２を通って棒の近位端部分１８８ａ内へ延在する。ピン２２５は、内腔２２６の底部から、内腔２２６を形成する棒１８８の円筒壁に設けた開口２２７を通って延在する。ピンは、図１５に示すようにピン２２５が開口２２７内でほぼ窪んだ第１または後退位置と、図１３に示すようにピン２２５が棒１８８から半径方向外側に延在する第２または拡張位置との間で、棒１８８に対して動作可能である。板ばね２２８の形態のばねが、内腔２２６のベースから上方向に延在し、ピン２２５と係合してこれを拡張位置へと押しやる端部を有する。板ばね２２８は、内腔２２６のベースに圧入されるか、他の適切な手段によってこれに固定されたブロック２２９によって内腔２２６内に固定される。ピン２２５は、拡張またはロック位置にある場合に、管状ピストン２１８の円筒形内面に設けた環状窪みまたは溝２３１と協働する。
【００４７】
棒１８８がハウジング１８２内で長手方向に動作できるよう、ピン２２５を溝２３１から解放するため、指で作動可能な手段がピペット１８１に含まれる。このような指で作動可能な手段は、プラスチックまたは他の適切な材料から作成したボタン２３２を含む。ボタン２３２は、エジェクタ棒１８８の縦軸に沿って垂直方向に動作するため、ハウジング１８２内に滑動自在に配置され、ハウジング１８２の頂部の開口２３３を通って上方向に延在する。使用者が親指で押下することによる作動を容易にするため、ボタン２３２の頂部に傾斜面２３４を設ける。ボタンは、図１３および図１４に示す第１または上位置と、図１７に示す押下位置との間で長手方向に動作可能である。
【００４８】
金属または他の適切な材料から作成した細長い部材またはトリガ棒２３６を、ボタン２３２の底部に固定する。この点で、トリガ棒２３６の上端部分が、ボタンの底部に形成された軸方向の内腔２３７内に固定される。トリガ棒２３６は、棒１８８の内腔２２６内に滑動自在に配置するため、ボタン２３２から下方向に延在する。この方法で、ボタン２３２は棒１８８に対して長手方向に動作可能である。トリガ棒２３６と棒２８８との滑動自在の係合は、棒１８８およびハウジング１８２に対する長手方向の動作においてボタン２３２を案内する働きをする。ボタンを得１８２ａに対する上または拡張位置へと復帰させるため、巻ばね２３８の形態のばねを、棒１８８とボタン２３２の間に配置する。戻りばね２３８が、トリガ棒２３６の上部分の周囲に同心状に配置され、ボタン２３２の底部に形成された環状窪みまたは開口２３９内に配置された第１または上端部分と、棒の環状リップ２２２の頂部に設けた環状窪み内に配置された第２または下端部分を有する。環状開口２３９は、ボタン２３２の底部で中心ポスト２４１を画定し、そこからトリガ棒２３６が垂下する。トリガ棒２３６は、一部がピン２２５の側部に形成された溝２４４と係合する傾斜面２４３によって形成された尖った下端２４２を有する。テーパ状の溝２４４は、一部は傾斜面または傾斜路２４６によって形成される。エジェクタ１８７が上位置にあり、ピストン２１８がピン２２５によってエジェクタ１８７と長手方向にロックした場合、ボタン２３２を最下位置へと押下すると、トリガ棒２３６の尖った端部２４２が、ピン２２５を環状溝２３１から後退させる。この操作では、尖った端部２４２の傾斜面２４３がピン２２５の傾斜路と係合し、板ばね２２８の力に抗してピンを半径方向内側に動作させる。
【００４９】
ピペット１８１は、エジェクタ１８７が下位置へと下方向に動作できるよう、ブレーキ１９８をロック位置から非ロックまたは解放位置へと動作させるため、ボタン２３２で作動可能な解放機構またはアセンブリ２５１を含む。ピストン２１８の片側にあるフランジ２２３から半径方向に延在する板状の延長部２５２が、解放アセンブリ２５１に含まれる。延長部２５２は、フランジ２２３と一体形成することが好ましい。ハウジング１８２の縦軸に平行な方向でハウジング柄１８２を通って延在する内腔２５４内に滑動自在に配置された細長い棒２５３が、さらに解放アセンブリ２５１に含まれる。押し棒または解放棒２５３は、第１または上端部分２５３ａおよび第２または下端部分２５３ｂを有する。上端部分２５３ａは、ピストン２１８がトリガ棒２３６によって上位置から解放されると、延長部２５２によって係合可能である。押し棒２５３の下端部分２５３ｂは、ブレーキ第２端部分１９８ｂの上面２０３に載る。ピストン２１８が排出棒１８８の長手方向の上位置から長手方向下位置へと動作すると、延長部２５２が押し棒２５３と係合して、これを下方向に動作させ、したがって押し棒の下端部分２５３ｂは、制動ばね２０７の力に抗してブレーキの第２端部分１９８ｂを下方向に押しやり、したがってブレーキを解放する。
【００５０】
次にピペット１８１の操作および使用について説明する。ピペット１８１が図１３に示すような休止位置にある場合、ピストン２１８はピン２２５によって棒１８８に長手方向でロックされ、カラー１９３がフランジ１９２と係合する状態でエジェクタ１８７が下位置にある。戻りばね２３８は、ボタン２３２およびトリガ棒２３６をハウジング柄１８２ａ内のその上位置へと押しやり、棒１８８をその下位置へと押しやって、ロック・ピン２２５のレッジ２２４上の係合を確保する。ブレーキ１９８は解放位置にあり、ボタン２３２は、ハウジング１８２の頂部から十分に延在した上またはホーム位置にある。使用者は、ピペット５１に関して上述した方法で、ハウジング柄１８２ａを把持し、ピペット・チップ４１を軸の遠位端部分５４に装着する。このような装着ステップでは、ピペット・チップの近位端４１ａが軸の遠位端部分５４と係合し、エジェクタ１８７を図１３に示す下位置から図１４に示す上位置へと押す。エジェクタ１８７がこのように長手方向に動作すると、ピストン・フランジ２２３が排出バネ２１６を圧縮する。棒１８８が上位置へと動作するにつれ、延長部２５２は上昇し、これによって制動ばね２０７がブレーキ１９８をロック位置へと時計回り方向に旋回させることができる。エジェクタ・アセンブリ１８６の構成要素は、棒１８８が上位置（図１５参照）に到達する前にブレーキ１９８がロック位置へと旋回するよう、長手方向にサイズ決定される。この方法で、ピペット１８１にピペット・チップ４１２を装着するために使用するエネルギの一部が、圧縮した排出ばね２１６に蓄積される。
【００５１】
ピペット・チップ４１を使用する吸引および配量手順の終了後、ボタン２３２を押下することによって、チップ４１をピペット１８１の遠位端から排出することができる。ボタン２３２が戻りばね２３８の比較的弱い力に抗して押下されると、トリガ棒２３６がピン２２５に向かってピストン内腔２２６を下方向に前進する。上記で検討した方法で、トリガ棒２３６の尖った端部２４２がピン２２５の傾斜路２４６と係合して、ピンを後退させ、それによって棒１８８からピストン２１８を長手方向に解放する（図１５参照）。このように解放すると、ピストン２１８の下面２１９は、排出ばね２１６の力で棒１８８上の衝突面１９４に向かって加速する。ピストン２１８がカラー１９３へと動作するにつれ、延長部２５２が押し棒２５３の上端部分２５３ａと係合し、ブレーキ１９８の解放位置への動作をトリガする。上記で検討したように、押し棒２５３は排出ばね２１６の力で延長部２５２から下方向に動作し、ばね２０７の回復力に抗してブレーキ１９８をレッジ２０１の周囲で反時計回り方向に旋回させる。排出ばね２１６は、制動ばね２０７のばね定数より大きく、好ましくはばね２０７のばね定数より非常に大きいばね定数を有する。その結果、排出ばね２１６の力は、制動ばね２０７の回復力を克服するのに十分である。エジェクタ・アセンブリ１８６の様々な構成要素は、図１６に示すようにピストンの下面２１９が衝突面１９４と係合する多少前にブレーキ１９８がエジェクタ１８７を解放するようサイズ決定される。エジェクタ１８７は、ピペット・チップを軸の遠位端部分５４上に保持する静摩擦力を克服するのに十分な初期排出力をピペット・チップ４１に提供する。その後、ピストン２１８および排出ばね２１６は、ハウジングの柄１８２ａに対してエジェクタ１８７をさらに下方向に動作させ、これによって延長部６９はピペット・チップ４１を端部分５４上で遠位方向に押す（図１７参照）。ピペット１８１からチップ４１を完全に外すため、ピストン２１８から提供されるエネルギが不十分である場合、使用者はボタン２３２をさらに押下することができ、これは使用者が親指をボタン上に保持する限り排出棒１８８との物理的係合を維持し、これによってポスト２４１が手動でエジェクタ１８７を押下し、したがってピペット１８１からチップ４１を外す。分かるように、本発明は、チップ４１を押してピペットから完全に外すには蓄積エネルギが不十分であるが、チップをピペット上に保持するピーク静摩擦力を克服するには十分であるピペットも対象とするほど広義である。
【００５２】
ピペット・チップ４１を外した後、使用者は、ボタンが戻りばね２３８の力でホーム位置へ復帰し、同様に排出棒１８８が下位置へと復帰するよう、ボタン２３２を解放する。このようにボタン２３２および排出棒１８８が長手方向に相対的に分離すると、トリガ棒２３６の尖った端部２４２がピン溝２２５から後退し、したがってロック・ピン２２５を解放する。排出ばね２１６は、ボタン２３の解放後、ピストン２１８をレッジ２２４に当ててその下位置に保持する。ピストン２１８および棒１８８を個々の下位置に配置すると、ここで解放されていたピン２２５がピストン２１８の環状溝２３１と整列して、その中に延在し、それによってピストン２１８および棒１８８をともに長手方向にロックする（図１３参照）。
【００５３】
ピペット１８１は、ピペット５１および１２６双方からの特徴を組み込む。チップ４１をピペット１８１に装着すると、ピストン２１８を加速するエネルギは、排出ばね２１６に蓄積され、使用者の腕および肩によって提供される。ピペット・チップ４１の分離を作動するため、使用者に必要とされるエネルギは小さい。使用者は、板ばね２２８の比較的弱い力に抗してロック・ピン２２５を後退させるため、戻りばね２３８の比較的弱い力に抗してボタン２３２を押下するだけでよい。また、ピストン２１８がピストン下面２１９とカラーの衝突面１９４との間のギャップで加速すると、ピペット・チップ４１に初期衝撃力が提供され、これはピペット１８１からのチップの取り外しを容易にし、エネルギ効率のよいシステムを提供する。
【００５４】
本発明のピペットに関する特定の用途では、排出バネに蓄積されたエネルギのうちピストンのモーメントに伝達される部分を増大させるため、加速ギャップ、つまりピストンがエジェクタの衝突面と係合する前に排出ばねの力で移動する距離を増加させることが望ましい。加速ギャップを増大させたピペットのこのような１つの実施形態を、図１８および図１９に示す。そのピペット２６１はピペット１８１とほぼ同様であり、ピペット２６１および１８１の同様の構成要素を述べるのに、同様の参照番号を使用している。エジェクタ・アセンブリ２６２はハウジング１８２によって担持され、チップ４１を押してハウジングの軸５２ｂの遠位端から離す第１および第２入れ子式部材２６６および２６７を有するエジェクタ２６３を含む。使用者がチップ４１を軸５２ｂの遠位端部分に装着すると、排出ばね２１６がエジェクタ２６３の力でピストン２１８によって圧縮される。使用者が解放すると、ピストンは、圧縮した排出ばね２１６によって、第１および第２部材２６６および２６７を入れ子式にすることによって増加することができた加速ギャップを作動して、エジェクタ２６３の表面に衝突し、これによってエジェクタがチップ４１を押し、軸５２ｂから分離する。
【００５５】
特に、エジェクタ機構またはエジェクタ２６３はエジェクタ１８７とほぼ同様である、第１末端または棒アセンブリ２６４および第２末端または延長部６９を含む。棒アセンブリ２６４は、それぞれ金属または他の適切な材料で作成した第１または上部棒２６６および第２または下部棒２６７の形態である第１および第２入れ子式部材で構成される。上部棒２６６は形状がほぼ円筒形で、第１または近位端部分２６６ａおよび第２または遠位端部分２６６ｂを有する。近位端部分２６６ａは、棒１８８の近位端部分１８８ａとほぼ同じであり、近位端部分２６６ａおよび１８８ａの同様の構成要素を述べるのに、同様の参照番号を使用している。下部棒２６７は第１または近位端部分２６７ａおよび第２または遠位端部分２６７ｂを有する。近位端部分２６７ａは構造がほぼカップ形であり、上部棒２６６の遠位端部分２６６ｂを受けるため、自身内に軸方向に延在する内腔２６８を設ける。下部棒の遠位端部分２６７ｂは、排出棒１８８の遠位端部分１８８ｂとほぼ同じであり、上記で検討した方法で延長部の近位端部分６９ａに固定される。下部棒部分２６７ａは、衝突面として働く上面２７２を有する。
【００５６】
上部棒２６６は、遠位端部分２６６ｂが下部棒の近位端部分２６７ａ内に配置される図１８に示した第１または捕捉位置と、図１９に示す下部棒２６７に対する第２または拡張位置との間で、下部棒２６７に対して長手方向に動作可能である。複数の転がり軸受け手段またはボール２７１が、上部棒２６６と回転自在に係合するため、近位端部分２６７ａの周囲に周方向に装着され、図１８および図１９にはその２つを示す。特に、ボール２７１は下部棒部分２６７ａに埋め込まれ、下部棒部分２６７ａ外側にある内腔上部分１９１ａを形成するハウジング１８２の円筒形内面、および下部棒部分２６７ａの内側にある上部棒部分２６６ｂの円筒形外面と係合する。ボール２７１は棒２６６および２６７に対して滑動しないことが望ましい。したがって、ボール２７１は、ハウジング１８２と上部棒２６６の間に圧力嵌めされ、排出ばね２１６の力でボールに対して棒２６６が滑動するのを防止する適切な材料から作成する。
【００５７】
代替実施形態では、ボール２７１の代わりに、下部棒部分２６７ａに接続された水平軸上で回転するよう固定された拍車状歯車にし、内腔１９１ａの内面および棒部分２６６ｂの外面に設けた歯車表面に載り、そこで上下に動いてもよい。
【００５８】
ピペット２６１の管状ピストン２１８は、ピストンが下部棒２６７から隔置された図１９に示す第１または上位置と、管状ピストン２１８の下面２１９が下部棒２６７の衝突面２７２と接触する第２または下位置（図示せず）との間で、下部棒２６７に対して動作可能である。ピストン２１８の上位置への動作は、上記で検討した方法で排出ばね２１６をピペット１８１に対して圧縮する働きをする。ピストン２１８を上位置にこのように配置すると、ピストン下面２１９と衝突面２７２間の距離と等しい加速または分離ギャップが設けられる。ピペット２６１のばね２１６は、約０．０５から１０ポンド／インチ（０．８９３５〜１７８．７ｇ／ｍｍ）、好ましくは０．２５から１ポンド／インチ（４．４６７５〜１７．８７ｇ／ｍｍ）の範囲のばね定数を有することができる。ピペット２６１の加速ギャップは、０．２から１インチ（５．０８〜２５．４ｍｍ）、好ましくは約０．６インチ（１５．２４ｍｍ）でよい。
【００５９】
ピペット２６１の操作および使用法は、上述したピペット１８１の操作とほぼ同様である。ピペット・チップ４１を軸の遠位端部分５４に装着する間、ピペット・チップ４１によってエジェクタ２６７が図１８に示す下位置から図１９に示す上位置へと動作する。下部棒２６７がこの装着ステップ中にハウジング１８２内で上方向に動作するにつれ、上部棒２６６が下部棒２６７に対して上方向に入れ子になるよう、ボール２７１が内腔の上部分１９１の内面と回転自在に係合する。ボール２７１によって、上部棒２６６は、下部棒２６７がハウジング１８２内で上方向に移動する距離の約２倍、上方向に移動する。排出ばね２１６は、この装着ステップ中に、ピストン２１８の力で圧縮される。
【００６０】
ピペット２６１を使用する所望の吸引および配量プロセスが終了した後、ピン２２５を後退させ、したがってピストン２１８を上部棒２６６から解放するよう、ボタン２３２を押下することによってピペット・チップ４１を押し、ピペットから分離することができる。圧縮された排出ばね２１６は、ピストン２１８と衝突面２７２の間の分離ギャップでピストンを下方向に加速させ、これによって延長部２５２が解放棒２５３と係合し、それによってピストンが衝突面２７２と係合する直前にブレーキ１９８を解放する。エジェクタ２６３上のピストンによって生成された比較的高い初期力は、ピペット・チップ４１と軸の遠位端部分５４間の静摩擦力を克服し、軸５２ｂからのピペット・チップの取り外しを容易にする。
【００６１】
入れ子式アセンブリ２６４は、ピストン２１８と衝突面２７２間の加速ギャップの約２倍である同軸の１：２のリフト機構を提供し、これによって排出ばね２１６が必要とする排出力を減少させる。このように加速ギャップが増大すると、ピストンのモーメントを増加させ、ピストン２１８によって下部棒２６７に提供される衝撃力を増加させるよう、排出ばね２１６がピストン２１８を加速させる距離を増大させることができる。棒２６７がチップ４１に提供するピース排出力は、任意のばね定数で、これより加速ギャップが短いピペット１８１などのピペットによって生成される排出力より大きい。衝撃力を可能にする加速または分離ギャップを生成するため、他の機構またはアセンブリも設けることができる。例えば、歯車を使用する回転衝撃を設けることができる。
【００６２】
下部棒２６７とピペット２６１のピストン２１８間の１：２のリフトなど、排出棒とピストン様部材間に１：１を超えるリフトを使用する他のピペットを提供することができ、これは本発明の範囲に入ることを理解されたい。例えば、プーリとベルト、歯車、カムおよび／またはレバーによって、このように１：１を上回るリフトを提供することができる。
【００６３】
本発明のピペットは、自動化および／または電子制御することができる。ピペット５１および１８１との類似点を有する自動化したピペット２８１を図２０から図２６に図示し、ピペット２８１、５１および１８１の同様の構成要素を述べるのに、同様の参照番号を使用している。概して、ピペット２８１は、使用者の手で把持するような構成である第１末端または柄部分２８２ａ、およびピペット・チップ４１を着脱式に受けるような構成である第２末端または軸５２ｂを有する本体またはハウジング２８２から形成される。エジェクタ・アセンブリ２９４は、ハウジング２８２によって担持され、チップ４１を押して軸５２ｂの遠位端から分離するエジェクタ２９６を含む。排出ばね３０１は、電子制御の吸引および配量アセンブリ２８６の配量ストローク中に、ピストン３０２によって圧縮される。使用者が解放すると、ピストン３０２は、圧縮された排出ばね３０１によって加速ギャップで駆動され、エジェクタ２９６の表面と衝突し、これによってエジェクタがチップ４１を押し、軸５２ｂの遠位端から分離する。
【００６４】
特に、柄部分または柄２８２ａは、形状がほぼ円筒形で、使用者の手で保持するようなサイズである。ハウジング２８２はプラスチックまたは他の適切な材料から作成する。電子制御の吸引および配量アセンブリ２８６が、ハウジング２８２によって担持され、軸の遠位端部分５４に装着したチップ４１に液体を吸引し、そこからこのような液体を配量するため、モータ２８７およびリニア・アクチュエータ軸またはモータ軸２８８を含む。垂直方向に配置された軸２８８が、ピペット２８１の縦軸に平行な方向でモータ２８７を通って延在する。軸２８８は、液体をピペット・チップ４１に吸引する図２１に示した第１または上位置と、このような液体をピペット・チップから配量する図２０および図２２に示した第２または下位置の間でモータ２８７によって作動する。電子回路（図示せず）がハウジングの柄２８２ａによって担持され、モータ２８７に電子結合する。モータ２８７を制御するために、ボタン２９１などの１つまたは複数の指で作動可能な手段を設け、任意選択のディスプレイ２９２によってピペット２８１の特定の操作を監視することができる。
【００６５】
エジェクタ・アセンブリ２９４が柄２８２ａによって担持され、ハウジングの柄２８２ａ内に滑動自在に配置された第１末端または棒２９７を有するエジェクタ機構またはエジェクタ２９６を含む。排出棒２９７が金属または他の適切な材料から作成され、第１または近位端部分２９７ａおよび第２または遠位部分２９７ｂを有する。近位端部分６９ａを有する延長部６９が、棒の遠位端部分２９７ｂに固定される。エジェクタ２９６は、図２０に示す第１または上位置と図２６に示す第２または下位置の間で、ハウジング２８２内で垂直方向に動作可能である。延長部の近位端部分６９ａと図２０に示す柄２８２ａの下壁との係合は、エジェクタ２９７のこのような上方向動作を制限する。環状カラー２９８が、棒２９７の中心部分の周囲に配置され、上または衝突面２９９が形成される。
【００６６】
圧縮性のばね手段またはばね３０１がハウジング２８２内に担持され、好ましくは棒２９７の少なくとも一部の周囲に同心状に配置される。排出ばね３０１は第１または上および第２または下端部分３０ａおよび３０１ｂを有し、０．０５から４０ポンド／インチ（０．８９３５〜７１４．８ｇ／ｍｍ）、好ましくは０．５から５ポンド／インチ（８．９３５〜８９．３５ｇ／ｍｍ）の範囲のばね定数を有する。排出ばね３０１を圧縮するために、ピペット２８１内に手段が含まれ、これは棒の近位端部分２９７ａに滑動自在に配置されたフランジ部材またはピストン３０２を含むことが好ましい。ピストン３０２は金属または他の適切な材料から作成することができる。排出ばね３０１がハウジング２８２とピストン３０２の間に配置され、上端部分３０１ａがハウジングに当てて配置され、下足ハウジング３０１ｂがピストン３０２上に配置される。ピストン３０２は、図２２に示すようにピストンが衝突面２９９から隔置された第１または上位置と、図２１に示すようにピストンがカラー２９８から隔置された第２または下位置との間で、棒２９７に沿って移動可能である。本明細書では、ピストン３０２の下部平面とカラー２９８の衝突面２９９間のギャップを加速または分離ギャップと予備、これは０．０４から１インチ（１．０１６〜２５．４ｍｍ）、好ましくは約０．１インチ（２．５４ｍｍ）でよい。レッジ３０３がハウジングの柄２８２ａから内側に延在し、カラー２９８がレッジ３０３の下でハウジング内を下方向に動作すると、ハウジング内におけるピストン３０２の下方向の移動を制限する。
【００６７】
ピストン３０２を下位置から上位置へと動作させるため、吸引および配量アセンブリ２８６がモータ付きアセンブリ３０６に含まれる。この点で、軸２８８がモータ付きアセンブリ３０６のはめ歯および歯車アセンブリに含まれる。アセンブリ３０７は、さらに、ピン３０９または他の適切な手段によってハウジングの柄２８２に旋回自在に装着され、軸２８８の上端部分の一方側に沿って長手方向に隔置された複数の歯３１２と係合可能な歯車３０８を含む。図２１に示す第１または下位置と図２２に示す第２または上位置との間でピペット２８１の縦軸に平行な方向で長手方向に動作するため、細長いスレーブ部材またはリフタ３１３が、任意の適切な手段（図示せず）によってハウジングの柄２８２内に滑動自在に担持される。リフタ３１３は、その一方側に沿って長手方向に隔置された複数の歯３１４を有し、これは軸２８８の歯３１２のはす向かいにある歯車３０８と係合する。したがって、軸２８８が上または吸引位置へと移動すると、リフタ３１３が下または配量位置へと移動し、逆に軸２８８の下位置への移動がリフタ３１３を上位置へと駆動するよう、歯車３０８が軸２８８とリフタ３１３の間に配置される。
【００６８】
フック３１６がリフタ３１３の裏面に固定され、金属または他の適切な材料から作成した可撓性アーム３１７、およびレッジ３２１を形成する上面および傾斜した下面３２２を有する剛性の端部片３１８を含む。アーム３１７には傾斜部分３１７ａを設ける。リフタ３１３が上位置へと移動する間、レッジ３２１はピストン３０２の下側と係合し、それによってピストンを衝突面２９９から隔置された上位置へと押しやる。この方法で、軸２８８が吸引位置へと移動すると、駆動ピストン３０２が排出ばね３０１の力に抗して上または係合位置へと移動する。
【００６９】
ピストン３０２を上位置に保持し、したがって排出ばね３０１を圧縮位置に保持するため、追加または第２のフック３２３がピペット２８１のロック手段に含まれる。追加フック３２３はフック３１６とほぼ同様であり、ハウジング２８２に固定される。駆動ピストン３０２が上位置へと移動するにつれ、ピストンがフック３２３の傾斜面３２２と係合し、これによってフックがアーム３１７の箇所で屈曲し、ピストン３０２が端部片３１８を通過することができる。次に、端部片３１８がホーム位置へ復帰し、ここで追加フック３２３のレッジ３２１は、ピストン３０２を上位置に保持するのを補助するため、ピストン３０２の下に配置される（図２２参照）。
【００７０】
エジェクタ２９６が排出ばね３０１によって下位置へと駆動されるよう、フック３１６および３２３を解放するために、指で作動可能な手段がピペット２８１に含まれる。このような指で作動可能な手段は、ハウジングの柄２８２ａ内に滑動自在に配置され、柄の頂部にある開口３２７を通して上方向に延在するボタン３２６を含む。ボタン３２６には、棒の近位端部分２９７ａを滑動自在に受けるため、ボタンの下側へと上方向に延在する軸方向の内腔３２８を設ける。棒２９７上におけるボタン３２６の下方向への滑動自在の動作を制限するため、棒の近位端部分２９７ａに肩３２９を形成する。窪み３３０がボタン３２６の下側に形成され、ボタン３２６とハウジング２８２の間に配置された戻りばね３３１の少なくとも一部を受けるため、内腔３２２８の周囲に同心状に配置することが好ましい。ばね３３１は、ボタンを上部の拡張位置へと上方向に押しやる働きをする。ボタン３２６には、ボタン３２６の上方向への移動を制限するよう、ハウジング２８２の部分に捕捉される肩３３２を設ける。ボタン３２６は、個々の傾斜した前面３３４を有する第１および第２垂下爪３３３を有する。ボタン３２６を押下すると、爪３３３の傾斜面３３４がフック・アーム３１７の個々の傾斜部分３１７ａと協働係合して、フック３１６と３２３を相互から分離して、レッジ３２１を駆動ピストン３０２の下から出す。
【００７１】
ピペット２８１の操作および使用時には、ピペット・チップ４１を軸の遠位端部分５４に装着すると、エジェクタ２９６が図２６に示す下位置から図２０に示す上位置へと動作する。棒２９７が上位置へと動作するにつれ、その上のカラー２９８がピストン３０２と接触し、ピストンをハウジング２８２内で上方向に運ぶ。このようなピストン３０２の上方向動作は、排出ばね３０１をわずかに圧縮する。ピペット２８１の操作中、ハウジング２８２から液体を配量すると、軸２８８がモータ２８７によって上方向に動作する。図２０および図２１に示すように、液体を吸引すると、リフタ３１３が歯車３０８によって下位置へと作動する。フック３１６の傾斜した下面３２２により、端部片３１８は、端部片３１８がこの下方向のストロークでピストン３０２を通過するにつれ、棒２９７に対して半径方向外側へと動作することができる。液体をピペット２８１から配量する間、軸２８８はモータ２８７によって配量位置へと下方向に作動し、リフタ３１３を上昇させる。上記で検討したように、フック３１６上のレッジ３２１はピストン３０２の下側と係合して、ピストンを上位置へと動作させ、ここでピストンはフック３１６および３２３によって保持される。その後の吸引および配量手順の間、ピストンがフック３２３によって上位置に保持される一方、フック３１６はピストン３０２の下で上下に動作する。
【００７２】
ピペット２８１の負荷サイクルが終了した後、使用者がボタン３２６を押下することによって、ピペット・チップ４１を押し、軸の遠位端部分５４から分離する。ボタンが下方向に動作すると、上記で検討した方法でピストン３０２をフック３１６および３２３から解放するよう、爪３３３がフック３１６および３２３のアーム３１７と係合する。次に、排出ばね３０１によってピストン３０２が加速ギャップを通って作動し、したがって加速したピストン３０２がカラー２９８に衝突して、ピペット・チップ４１を軸の遠位端部分５４に保持する静止保持力を克服するための初期チップ排出力を提供する。チップ４１が軸の遠位端部分５４から自由になり、ピストン３０２がハウジングのレッジ３０３と係合するまで、棒２９７上のカラーは、ピストン３０２によって下方向に作動する。ピストン３０２のモーメントおよび排出ばね３０１に残った蓄積エネルギが、チップ４１を軸の遠位端部分５４から完全に外すには不十分である場合、使用者が棒の近位端部分２９７ａに設けた傾斜肩３２９上に配置されたボタンをさらに押下することによって、棒２９７を手動でさらに下降させ、チップの取り外しを手動で終了させることができる。ピペット・チップ４１を軸５２ｂから外した後、戻りばね３３１がボタン３２６を図２６に示す上またはホーム位置へと動作させることができるよう、使用者はボタン３２６を解放する。
【００７３】
本発明の圧縮ばね手段は巻ばねとして図示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく他のタイプのばねを使用できることを理解されたい。例えば、エネルギ蓄積ばねは、ねじり棒、空気ばねなどの気体を充填したシリンダ、または蓄積エネルギが相互に反発するよう配向された２つの磁石の磁界に蓄積される対向磁界でもよい。
【００７４】
本発明のピペットは、手持ち式でなくてもよいことを理解されたい。例えば、本発明は、コンピュータ画面、キーボード、マウスまたは他の適切な手段によって手動で操作するか、指で作動可能な手段を一切含まないよう自動化されたロボットのピペットを含むのに十分なほど広義である。このようなロボットのピペットでチップを取り外すために蓄積エネルギを使用すると、チップの取り外しに必要な力を軽減できるので有利である。
【００７５】
以上から、後にチップを外す際に使用するためエネルギを蓄積するピペットが提供されていることが分かる。このようなエネルギを蓄積するため、ピペットに圧縮ばね手段を設ける。蓄積エネルギは、ピペットへのチップの装着、使用者の親指またはその他の指および／またはピペットによる液体の自動吸引および／または配量から供給することができる。チップの取り外しを開始するために任意選択で衝撃力を提供することができ、ギャップでピストン様部材を加速することによって、衝撃力を生成することができる。ピペットは、使用者の親指または他の指にかかる応力を最小にする手持ち式のタイプでよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により蓄積エネルギを使用するチップ・エジェクタを備えたピペット器具の側面部分断面図であり、ピペット器具は使い捨てチップがない状態で器具の軸に装着されている。
【図２】 ピペット器具の軸に使い捨てチップを装着した状態の図１のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図３】 図２の線３−３に沿って切り取った図１のピペット器具の断面図である。
【図４】 図２の線４−４に沿って切り取った図１のピペット器具の断面図である。
【図５】 排出ボタンを起動した後の第１チップ排出状態にある図１のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図６】 排出棒を解放した後の第２排出状態にある図１のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図７】 排出ボタンによって排出棒を起動した後に第３排出状態にある図１のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図８】 本発明により蓄積エネルギを使用するチップ・エジェクタを備えたピペット器具の別の実施形態の組立分解部分断面図である。ピペット器具にはチップが装着されている。
【図９】 図８の線９−９に沿って切り取った図８のピペット器具の拡大断面図である。
【図１０】 排出ボタンを押下した後の作動状態にある図８のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図１１】 ロック・ピンを解放した後、第１チップ排出状態にある図８のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図１２】 ロック・ピンを解放した後、第２排出状態にある図８のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図１３】 本発明により蓄積エネルギを使用するチップ・エジェクタを備えたピペット器具の別の実施形態の組立分解部分断面図であり、ピペット器具は自身に装着されたチップを有さない。
【図１４】 使い捨てチップがピペット器具の軸に装着された、図１３のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図１５】 排出ボタンを起動し、ロック・ピンを解放した後、第１チップ排出状態にある図１３のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図１６】 排出ロッドを分離した後、第２排出状態にある図１３のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図１７】 排出ボタンによって排出棒を手動で起動した後、第３排出状態にある図１３のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図１８】 本発明により蓄積エネルギを使用するチップ・エジェクタを備えたピペット器具の別の実施形態の組立分解部分断面図であり、ピペット器具は自身に装着されたチップを有さない。
【図１９】 ピペット器具の軸に装着された使い捨てチップを供えた図１８のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図２０】 本発明により蓄積エネルギを使用するチップ・エジェクタを備え、ピペット器具の軸に装着されたチップを供えたピペット器具の別の実施形態の側面部分断面図である。
【図２１】 吸引位置にある図２０のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図２２】 配量位置にある図２０のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図２３】 排出ボタンを起動し、ピストンを解放した後、第１チップ排出状態にある図２０のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図２４】 ピストンが排出棒に衝突した後、第２排出状態にある図２０のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図２５】 排出ボタンで排出棒を手動で起動した後、第３排出状態にある図２０のピペット器具の組立分解部分断面図である。
【図２６】 チップが排出され、反跳位置にある図２０のピペット器具の組立分解部分断面図である。

Claims (32)

1. 所定量の液体を繰り返し吸引および配量するため、中空のハウジング（５２；１２７；１８２；２８２）を備えたピペット・チップ（４１）とともに使用するピペット（５１；１２６；１８１；２６１；２８１）で、ハウジングは第１および第２末端（５２ａ、５２ｂ；１２７ａ、５２ｂ；１８２ａ、５２ｂ；２８２ａ、５２ｂ）を有し、第２末端は、ピペット・チップを着脱式に受けるような構成であり、さらに、ハウジングの第１末端内に配置された第１末端（６８；１３３；１８８；２６４；２９７）およびハウジングの第２末端の周囲で垂直方向に動作可能な第２末端（６９；１３４；６９；６９）を有するハウジングによって担持されたエジェクタ（６７；１３２；１８７；２６３）を備え、エジェクタ（６７）は、ピペット・チップをハウジングの第２末端に確実に装着することができる第１位置から、ピペット・チップを押してハウジングの第２末端から分離する第２位置へと動作可能であり、さらにハウジング内に担持されたばね（７６；１５１；２１６；３０１）、ばねにエネルギを蓄積するよう、ばねを圧縮するためにハウジングに担持される手段（７７；１３７；２１８；３０２）、ばねを圧縮位置に保持するためにハウジングに担持されたロック手段（８１；１５６；１９８；２２５；３２３）、およびエジェクタをばねによって第２位置へと作動させ、ピペット・チップをハウジングの第２末端上で遠位方向に動作させるよう、ロック手段を解放する解放手段（９１；１４６；２３２，２３６；３２６，３３３）を備えるピペット。
2. 人間の手で使用し、第１末端（５２ａ；１２７ａ；１８２ａ）は形状がほぼ円筒形であり、手で保持するようにサイズ決定され、ロック手段を解放する手段（９１；１４６；２３２，２３６；３２６，３３３）が指で作動可能である、請求項１に記載のピペット。
3. ばねを圧縮する手段がフランジ部材（７７；２２３；３０２）を含み、ばねが、ハウジングに当てて配置された第１端部分、およびフランジ部材に当てて配置された第２端部分を有する、請求項１に記載のピペット。
4. さらに、エジェクタと一体であるフランジ部材（７７；２２３）を固定する手段を備え、それによってエジェクタが第２位置から第１位置へと動作するとばねが圧縮する、請求項３に記載のピペット。
5. ばね（７６；２１６；３０１）が、エジェクタの第１末端の少なくとも一部の周囲に同心状に配置される、請求項３に記載のピペット。
6. エジェクタ（１８７）の第１末端（１８８）が衝突面（１９４）を有し、フランジ部材（２２３）が、エジェクタの第１末端上に滑動自在に配置され、衝突面から隔置された第１位置と、衝突面と係合する第２位置との間でエジェクタに対して動作可能なピストン（２１８）の一部であり、ロック手段（１９８）が、ピストンをエジェクタの第１末端に対してその第１位置で保持し、それによってロック手段を解放すると、ピストンが衝突面に向かって加速し、ハウジングからのピペット・チップの取り外しを容易にするため、エジェクタに衝撃力を提供する、請求項３に記載のピペット（１８１）。
7. 解放手段（２３２，２３６）が、ロック手段のロックを解除するロック解除手段を含む、請求項６に記載のピペット。
8. ロック手段が、エジェクタの第１末端によって担持され、ばねでバイアスを加えたピン（２２５）を含み、ピストン（２１８）に、ピンを受けて、ピストンを第１位置に保持するための窪み（２３１）を設け、解放手段は、ピストンを第１位置から解放するよう、ピンを窪みから出すために、休止位置から作動位置へと動作可能なボタン（２３２）を含む、請求項７に記載のピペット。
9. ピストン（２１８）が、エジェクタ（２６３）の第１末端に滑動自在に配置された管状ピストンであり、エジェクタの第１末端が第１および第２入れ子式部材（２６６、２６７）を備え、第１入れ子式部材（２６６）は第１および第２端部分を有し、第２入れ子式部材（２６７）はエジェクタの第２末端に固定されて、第１入れ子式部材の第２端部分を受けるため、軸方向に延在する内腔を有し、さらに第１・第２入れ子式部材間の相対的な軸方向の動作を容易にするため、第１および第２入れ子式部材のうち少なくとも一方に担持された転がり軸受け手段（２７１）を備え、第１入れ子式部材の第１端部分を管状ピストン内で受け、それによって管状ピストンが、第２入れ子式部材から隔置された第１位置と、第２入れ子式部材と係合する第２位置との間で、第２入れ子式部材に対して動作可能であり、ばね（２１６）が、ハウジングに当てて配置された第１端部分、および管状ピストンに当てて配置された第２端部分を有し、ロック手段は、第２入れ子式部材に対して管状ピストンをその第１位置で保持し、それによってロック手段を解放すると、管状ピストンが第２入れ子式部材に向かって加速し、ハウジングからのピペット・チップの取り外しを容易にするため、第２入れ子式部材に衝撃力を提供する、請求項６に記載のピペット（２６１）。
10. ロック手段が、第１入れ子式部材（２６６）によって担持され、ばねでバイアスをかけられたピン（２２５）を含み、管状ピストン（２１８）に、ピンを受けて管状ピストンを第１位置に保持するための窪みを設け、解放手段が、管状ピストンを第１位置から解放するようピンを窪みから出すために、休止位置から作動位置へと動作可能なボタン（２３２）を含む、請求項９に記載のピペット（２６１）。
11. さらに、フランジ部材を第２位置から第１位置へと動作させるモータ付きアセンブリ（３０６）を備える、請求項６に記載のピペット（２８１）。
12. モータ付きアセンブリ（３０６）が、ピペット・チップに液体を吸引し、そこから配量するため、第１位置と第２位置間で直線的に動作可能な軸を含むはめ歯および歯車アセンブリ（３０７）を含み、軸が第２位置から第１位置へと動作すると、ピストンが第２位置から第１位置へと動作する、請求項１１に記載のピペット。
13. エジェクタの第１末端が、ハウジング（５２）の第１末端（５２ａ）に滑動自在に配置された棒（６８）を含み、解放手段（９１）がボタン（１０６）を含み、ロック手段が、ハウジングによって旋回自在に担持されたブレーキ（８１）を含み、棒が通る開口（８４）を設けられ、ブレーキ（８１）を、ブレーキが棒と機能的に係合してエジェクタを第１位置にロックする第１位置から、エジェクタ機構が第２位置へと動作できるよう、ブレーキが棒を解放する第２位置へと動作させるため、解放機構（９１）がボタン（１０６）によって作動可能である、請求項３に記載のピペット。
14. エジェクタの第１末端（１８８）が衝突面（１９４）を有し、フランジ部材（２２３）が、エジェクタの第１末端に滑動自在に配置されたピストン（２１８）の一部であり、衝突面から隔置された第１位置と、衝突面と係合する第２位置との間でエジェクタに対して動作可能であり、ロック手段（１９８）は、エジェクタの第１末端に対してピストンをその第１位置で保持する２次ロック手段（２２５）を含み、それによってボタン（２３２）を作動すると、ピストンがブレーキ（１９８）の第２位置への動作をトリガして、衝突面へ加速させるよう、２次ロック手段が解放され、それによってハウジングからのピペット・チップの取り外しを容易にするため、エジェクタに衝撃力を提供する、請求項１３に記載のピペット（１８１）。
15. 解放機構が、ハウジングによって滑動自在に担持され、ブレーキ（１９８）を第１位置から第２位置へと動作させるため、ピストン（２１８）によって作動可能である追加の棒（２５３）を含む、請求項１４に記載のピペット（１８１）。
16. ボタン（２３２）が、休止位置から、ブレーキを第２位置へと動作させるよう解放機構（２５１）を作動させる第１作動位置へ、およびハウジングからのピペット・チップの取り外しを向上させるため、エジェクタを第２位置へと手動で作動させる第２作動位置へと動作可能である、請求項１３に記載のピペット（１３１）。
17. ばねを圧縮する手段がボタン（１３７；３２６）およびフランジ部材（１５２；３０２）を含み、ばね（１５１；３０１）が、ボタンに当てて配置された第１端部分、およびフランジ部材に当てて配置された第２端部分を有する、請求項１に記載のピペット。
18. ロック手段が、エジェクタの第１センタによって担持され、ばねでバイアスがかけられたピン（１５６）、およびエジェクタを第１位置で保持するよう、ピンを受けるためにハウジングに設けた窪みを含み、ボタン（１３７）が、エジェクタを第１位置から解放するようピンを窪みから出すため、休止位置から作動位置へと動作可能である、請求項１７に記載のピペット。
19. さらに、エジェクタを第１位置に保持するためにハウジングによって担持された追加のロック手段（２２５）を備える、請求項１に記載のピペット。
20. 所定量の液体を吸引および配量するため、ピペット・チップ（４１）とともに使用するピペット（５１；１２６；１８１；２６１；２８１）であり、ハウジング（５２；１８２；２８２）と、ハウジングから延びてピペット・チップ（４１）を受けるピペットチップ装着軸（５２ｂ）と、装着軸（５２ｂ）からピペット・チップ（４１）を出すためのピペットチップエジェクタ機構（６６）と、を有するピペット（５１；１２６；１８１；２６１；２８１）において、
    ピペット・チップ（４１）が装着軸（５２ｂ）に装着されている時にエネルギーを蓄え、ピペット・チップ（４１）が装着軸（５２ｂ）から取り外される時にその取り外しのために蓄えられたエネルギーを解放する、エネルギー蓄積ばね（７６；２１６；３０１）を有して、ピペット・チップ（４１）を装着軸（５２ｂ）から取り外す機構を更に有することを特徴とする、ピペット。
21. ピペット・チップ（４１）を装着軸（５２ｂ）から取り外す機構は、
    ピペット・チップ（４１）が装着されるべき装着軸（５２ｂ）の末端に近い第一位置に通常は偏らされ、ピペット・チップ（４１）が当該偏らせに抗して装着軸（５２ｂ）に装着される時に移動可能であり、ピペット・チップ（４１）が装着軸（５２ｂ）に完全に装着される時に縮み位置に達する、エジェクタ（６７；１８７；２６３；２９６−２９８，３０２）と、
    エジェクタを前記偏らせに抗して縮み位置に保持する保持手段（８１；１９８；３１６，３２３）と、
    装着軸（５２ｂ）からのピペット・チップ（４１）の取り外しのために、装着軸（５２ｂ）の末端に近い位置に、前記偏らせに応答したエジェクタ（６７；１８７；２６３；２９６−２９８，３０２）が戻ることを許すように保持手段を解放する、解放組立体（９１；２５１）と、
    を有する、請求項２０に記載のピペット。
22. ピペット・チップ（４１）を装着軸（５２ｂ）から取り外す機構は、
    エネルギー蓄積ばね（７６；２１６；３０１）と、
    ピペット・チップ（４１）の装着軸（５２ｂ）上への装着に応答してエネルギーをエネルギー蓄積ばね（７６；２１６；３２６）に蓄積させる、エジェクタ（６７；１８７；２６３；２９６−２９８，３０２）と、
    装着軸（５２ｂ）からのピペット・チップ（４１）の取り外しのために、エネルギー蓄積ばねからエネルギーを解放させる解放組立体（９１；２５１；３２６）と、
    を有する、請求項２０に記載のピペット。
23. エジェクタ（６７；１８７；２６３；２９６−２９８，３０２）は、装着軸（５２ｂ）からピペット・チップ（４１）を取り外す部分（６９ｂ）を有し、解放組立体（９１；２５１；３２６）はエネルギー蓄積ばね（７６；２１６；３０１）からエネルギーを解放させて、取り外す部分（６９ｂ）を移動させる、請求項２２に記載のピペット。
24. エジェクタ機構（６６；１８６；２６２；２９４）は、ハウジング（５２；１８１；２８２）に保持され、取り外す部分（６９ｂ）は、ピペット・チップ（４１）が装着軸（５２ｂ）上に装着されることを可能にする第一位置からと、ピペット・チップ（４１）が装着軸（５２ｂ）からピペット・チップ（４１）に係合するピペット・チップ取り外し部材により取り外される第二位置とから、移動可能である、請求項２３に記載のピペット。
25. エネルギー蓄積ばね（７６；２１６；３０１）は、らせんばねを含 む、請求項２３に記載のピペット。
26. エネルギー蓄積ばね（７６；２１６；３０１）にエネルギーを蓄積させるエジェクタ（６７；１８７；２６３；２９６−２９８，３０２）は、ピペット・チップ（４１）の装着軸（５２ｂ）上への装着に応答してらせんばねを圧縮しエネルギーをエネルギー蓄積ばね（７６；２１６；３２６）に蓄積させる取り外す部分（６９ｂ）と、らせんばねを圧縮状態に保持する保持手段（８１；１９８；３１６，３２３）とを備え、
    解放組立体（９１；２５１；３２６）は保持手段を解放してエネルギー蓄積ばね（７６；２１６；３０１）からエネルギーを解放させ、ピペット・チップ（４１）に対して取り外す部分（６９ｂ）を駆動してピペット・チップ（４１）を装着軸（５２ｂ）から取り外す、請求項２５に記載のピペット。
27. 保持手段（８１；１９８；３１６，３２３）は、らせんばねがピペット・チップ（４１）の装着軸（５２ｂ）上への移動により圧縮されることが可能であり且つ装着軸（５２ｂ）に対して反対方向の移動を防止するロック状態と、らせんばねを解放してピペット・チップ（４１）を装着軸（５２ｂ）から取り外す方向に取り外す部分（６９ｂ）を駆動する非ロック状態とに変化可能である、請求項２６に記載のピペット。
28. ハウジング（５２；１８２；２８２）は、ピペット・チップ（４１）の使用者が手で保持可能であり、解放組立体（９１；２５１；３２６）は使用者が操作可能である、請求項２２に記載のピペット。
29. らせんばねは、ハウジング（５２；１８２；２８２）に固定される第一末端部分と、取り外す部分（６９ｂ）と共に移動可能な第二末端部分と、を有する、請求項２５に記載のピペット。
30. ピペット・チップ取り外し部材は、衝撃面（１９４；２７２；２９９）を備え、ピストン（２１８；３０２）が、エネルギー蓄積ばねにより解放されたエネルギーに応答して衝撃面に当たってピペット・チップを装着軸から移動させる、請求項２５或いは請求項２６に記載のピペット。
31. ピペット・チップが装着されるべき装着軸（５２ｂ）を備えるピペット（５１；１８１；２６１；２８１）において、ピペット・チップを装着軸から取り外すための機構であり、
    通常位置にある時にピペット・チップ（４１）が装着される装着軸の末端近くで終端となり、ピペット・チップが装着軸上に装着される時にばね負荷に抗して装着軸の前記末端から離れて縮み位置まで移動可能な、ばね負荷されたチップエジェクタ（６７；１８７；２６３）と、
    チップエジェクタ（６７；１８７；２６３）をばね負荷に抗して縮み位置に保持する保持手段（８１；１９８；３１６，３２３）と、
    ピペット・チップを装着軸から取り外すために、ばね負荷に応じてチップエジェクタ（６７；１８７；２６３；２９６−２９８）がその通常位置に戻るよう保持手段を解放する解放組立体（９１；２５１；３２６）と、を有する機構。
32. チップエジェクタ（６７；１８７；２６３；２９６−２９８，３０２）が、ピペット・チップにより、装着軸の末端から離される、請求項３１に記載の機構。

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