JP6872585B2 - ピペット装置、ピペットチップカプラ、およびピペットチップ、装置および方法 - Google Patents

Description

本出願は、同時係属中の２０１６年６月１５日出願の米国仮特許出願第６２／３５０，２９１号に対する３５ＵＳＣ第１１９条（ｅ）の優先権を主張するものであり、当該出願の全ての開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。本出願はまた、同時係属中の２０１６年６月１５日出願の米国仮特許出願第６２／３５０，３０２号に対する３５ＵＳＣ第１１９条（ｅ）の優先権を主張するものであり、当該出願の全ての開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本出願は、概略的にはピペット装置（ピペッティング装置、分注装置）に関し、より詳しくは、ピペットチップカプラ（ピペットチップ結合装置）、使い捨てピペットチップ、カプラとチップのコンビネーション（組合せ）、およびピペット装置により支持された少なくとも１つのピペットチップカプラに対して少なくとも１つの使い捨てピペットチップを結合する方法および分離する方法に関する。

ピペット装置は、実験的な分析を行うための液体の移送用として多くの産業分野で使用されている。その際、実施される実験内でのコントロール（操作手順）により、使い捨てピペットチップは使い切りで使用される。使い捨てピペットチップは、手動ピペット装置と、多数の容器から同時に試料を吸引しそれらを他の場所に分注するために列またはマトリックス状に配置された多数のピペットユニットを有する自動ピペット装置との両方で使用される。

使い捨てピペットチップは、歴史的に、円錐形または段付きの連結スタッドに接合ないし連結するように構成される。円錐形の連結スタッドが使用される場合には、使い捨てピペットチップは、気密シールを提供するために連結スタッドにプリストレス（予応力）を加える態様で構成される。２つの接合ないし連結する部品の公差のために、液体に接触するピペットチップの端までの距離をうまくコントロールできない。さらに、ピペットチップにプリストレスを掛けて気密シールを形成するためには高圧力が必要である。その結果、ピペットチップに微細亀裂が形成されることがあり、これが漏れの原因となる。また、ピペットチップを配置する際に高圧を加えることで、ピペットチップを外すためにそれに対応した高圧を加えなければならないという欠点がある。

本出願の譲受人であるＨＡＭＩＬＴＯＮ Ｃｏｍｐａｎｙは、２００６年４月２５日に発行された米国特許第７，０３３、５４３号、「Ｏリングと組み合わせた段付き結合スタッド」において、気密シールを形成するのに必要な高い押圧力を低減するための解決策を提供し、また液体と接触するチップの端部の明確ないし正確な軸方向の位置決めを提供する技術を教示している。このＯリングは、圧縮される際に、気密シールを提供すると共に連結スタッド上の軸方向の結合機構をチップ上の対応する軸方向の結合機構に係合するための軸方向の力（軸力）を提供する。

それにもかかわらず、段付き結合スタッドと単独のＯリングの構成を利用する現在のシステムは、Ｏリングが損傷したときに問題があり、気密シール、およびピペット装置の性能が損なわれる結果となる。

また、Ｏリングの圧縮によりＯリングが変形する結果、軸方向に向かう力およびピペットチップの作用面に対する気密シールが提供される。この動作とは逆に、Ｏリングの圧縮が解除された場合、ピペットチップを処分のために結合スタッドやピペット装置から取り外すためにはＯリングがピペットチップの作用面から離れなければならない。Ｏリングが十分に圧縮解除されない場合、残留力が残ってしまい、このためチップが結合スタッドに係合したままになり、処分のためにチップを取り外すために外部から軸方向の反力を自動的に加えることが必要となる。

さらに、液体が移出および／または移入される孔のサイズが減少するにつれて、ターゲティング（目標決定）を成功させるためには全てのチップを制御して正確に位置決めする必要性が高まる。

したがって、上述した重大な欠点の１つ以上を改善ないし克服する必要がある。

従って、１つの観点において、本発明の実施形態は、ピペットチップカプラと使い捨てピペットチップのコンビネーション（組み合わせ）を提供することで、公知の従来技術の１つ以上の欠点を改善ないし克服するものである。このピペットチップカプラと使い捨てピペットチップのコンビネーションは、カプラに支持された、これに限定されないがＯリングの形態の、二重のエラストマー要素と、ピペットチップに形成され前記二重のＯリングにそれぞれ係合する二重の補足的な内側作用面とを有してなり、二重の協働的なシール（密封）を提供することで、単一のポイントでのシールの劣化または故障による気密シールが損なわれるのを排除するようにしている。

特に、１つの観点において、本発明の実施形態はピペットチップカプラ装置と使い捨てピペットチップとのコンビネーションを提供する。このピペットチップカプラと使い捨てピペットチップのコンビネーションは、カプラの上側または第１のエラストマー要素（主エラストマー要素）をピペットチップの第１の作用面に対して圧縮することで達成される第１のシールを有してなり、これによりピペットチップが軸方向上方にプリストレスされ、カプラの下側または第２のエラストマー要素がピペットチップの第２の作用面に対してプリストレスされて、第２のシールが生成される。この二重のシール構成により、従来技術における単一のポイントのシールでの劣化や故障を排除する。

さらに、他の観点において、第２のエラストマー要素は、第２の作用面に対して圧縮された際に、第１のエラストマー要素に対して逆の軸方向の力（反対方向の軸力）を提供する。この逆の軸方向の力の少なくとも１つの利点は、第１のエラストマー要素がその圧縮された状態のときに第１のエラストマー要素によって第１の作用面に追加の力が加えられ、より強いシールを提供できることである。

この逆の軸方向の力の別の利点は次の通りである。即ち、第１のエラストマー要素が圧縮されていない状態では、第２のエラストマー要素の逆の軸方向の力によって軸方向逆向きの係合解除力が画定され、この力はピペットチップをピペットチップカプラから廃棄のために取り外す際の補助となる。

別の観点において、本発明の実施形態は、ピペットチップカプラと使い捨てピペットチップとのコンビネーションを提供する。このピペットチップカプラと使い捨てピペットチップとのコンビネーションは、これに限定されないが、カプラ上の二重のＯリングの形態である二重のエラストマー要素、およびピペットチップ内の二重の相補的な作用面を有してなり、上側または第１のエラストマー要素および下側または第２のエラストマー要素を圧縮することで得られる結果的な軸方向力（軸方向の合力）を提供し、使い捨てピペットチップを軸方向結合位置にプリストレスするものであり、この軸方向結合位置はピペットチップカプラの遠位側を向いた軸方向停止面と使い捨てピペットチップの近位側を向いた補足的な逆の軸方向停止面により提供され、ピペットチップカプラと使い捨てピペットチップとのコンビネーションを支持するピペット装置のチャネルの長手軸に対して垂直なデータム（基準面、基準線、基準点）が確立され、これによりチップの真直度と制御された同心性（同心度）が提供される。

上記の結果的な軸方向の力（軸方向の合力）での結合位置が公知の従来技術に勝る１つの利点はこの垂直なデータムの確立であり、これによりピペットチップの真直度および制御された同心性が提供される。同心性は、横軸と横軸に垂直な縦軸との間の「φ」として本明細書で定義される角度が大きくなるにつれて悪化する。よって、同心性を制御することは、マルチチャネルシステムや複数のウェルを標的とする場合に特に重要となる。したがって、このピペットチップカプラと使い捨てピペットチップのコンビネーションによれば、より厳密な同心性が提供され、全てのピペットチップでより厳格な精度管理が制御された方法で可能となり、これにより、液体が移出および移入される複数のウェルおよび／またはより小さい孔のターゲティング（目標決定）を首尾よく行うことができる。

他の観点において、本発明の実施形態は、ピペットチップカプラ装置と使い捨てチップのコンビネーションを提供するものである。このピペットチップカプラ装置と使い捨てチップのコンビネーションは、これに限定されないが、カプラ上の二重のＯリングの形態の二重のエラストマー要素と、ピペットチップ内の二重の補足的な作用面とを有してなり、ピペットチップカプラの遠位側を向いた軸方向停止面からピペットチップカプラと使い捨てピペットチップが連結された構成のときに液体を接触するピペットチップの端までの軸方向の距離として画定される、軸方向結合位置を正確な制御を提供できる。これは、ピペットチップ真直度と組み合わされて、ピペットチップカプラと使い捨てピペットチップのコンビネーションを支持するピペット装置において、より小さな穴をターゲットにすることが可能となる。さらに、使い捨てピペットチップの既知の固定された距離に起因して、液体が移送されまたは液体がそこから移送される作用面に対してピペットチップ／液体を制御して接触させることが可能になるので、より少量の液体の移送が可能となる。

さらに他の観点において、本発明の実施形態は、別のピペットチップカプラと使い捨てピペットチップのコンビネーションを提供する。このピペットチップカプラと使い捨てピペットチップのコンビネーションは、上側または第１のエラストマー要素が圧縮されてピペットチップの作用面と接触する際の動きを案内ないし導く傾斜したスクイズ機構（押込み機構）を有してなる。これにより、ピペットチップを軸方向の結合位置にプリストレスするためのより大きな軸方向の力が得られる。

本発明の実施形態のさらなる態様は、添付の図面および特許請求の範囲と併せて以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、本開示の好ましい実施形態の詳細な説明にしたがって、以下に述べる特許請求の範囲及びその公正な意味から逸脱することなく、多数の変更及び適合が可能であることが理解されるべきである。

上記の発明の概要および以下の詳細な説明は、以下の図面を参照することでより完全に理解されるものであり、これらの図面は例示の目的だけのもので、本発明の範囲を限定するものではない。また、図面は必ずしも縮尺通りではなく、本発明の１または複数の概念をより明確に示すために、いくつかの構成要素が現実の実施のサイズに対して拡大され、または比例していない態様で示されていることに留意されたい。

自動液体ハンドリングシステムの空気置換式ピペット装置アセンブリの例示的な実施形態の斜視図。 ピペット装置アセンブリの例示的な実施形態の縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップに組み合わされたピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態に動作可能に結合されたピペット装置を備えた、ピペット装置アセンブリの例示的な実施形態の部分的な、縦断面の側面図。 ピペット装置アセンブリの例示的な実施形態の側面図。 使い捨てピペットチップとピペットチップ装置との間に置かれたピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態の部品の詳細を示した、ピペット装置アセンブリの例示的な実施形態の一部の部品を分解した斜視図。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態の上部および側部の斜視図。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態のピペットチップカプラ本体部材の例示的な実施形態の上部および側部の斜視図。 ピペットチップカプラ本体部材の側面図。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態の上側または第１のエラストマー要素またはＯリングの例示的な実施形態の上部および側部の斜視図。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態の下側エラストマー要素またはＯリングの例示的な実施形態の上部および側部の斜視図。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態の環状で平らなスクイズリングの形態であるスクイズ部材の例示的な実施形態の上部および側部の斜視図。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態に動作可能に連結されたピペット装置の例示的な実施形態の部分的な、縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップに連結されたピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態に動作可能に連結されたピペット装置の例示的な実施形態の部分的な、一部断面の側面図。 支持された位置で示された使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の側面図。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の内部を詳細に示した部分的な、縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上側内部を詳細に示した、上側が詳細で部分的な、縦断面の側面図。 自動分注ワークステーションまたはシステムの例示的な実施形態の図式的なブロック図。 使い捨てピペットチップの上方で軸方向に位置合わせ（整列）されたピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態の部分的な、縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上方に整列され且つ内部に移動したピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態の部分的な、縦断面の側面図であり、カプラをチップと結合する段階を画定するために第２のＯリングが密封シートまたは面と接触する一方で第１のＯリングは非スクイズ状態を維持しており、この結果、使い捨てピペットチップの環状肩部シートとカプラの停止肩面との間に隙間が維持されている。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態が使い捨てピペットチップ内に移動し、第１のＯリングを非スクイズ状態から第１の圧縮され押し出された状態にスクイズするためにスクイズリングが押圧されて、チップをカプラに係合するために持ち上げるプロセスが開始され、同時に第２のＯリングを圧縮するプロセスが開示した状態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 第１のＯリングを図２０に示した第１の圧縮され押し出された状態にスクイズした状態を詳細に示した、部分的な縦断面の側面図。 第２のＯリングが図２０に示したような、チップの密封シートまたは面に対して第１の圧縮された状態である状態を詳細に示した、部分的な縦断面の側面図。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態がチップ内にさらに移動し、チップが持ち上げられる一方でスクイズリングが押し下げられ、第１のＯリングが第２または次の圧縮され押し出された状態にスクイズされる第２または次の状態が画定された状態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 第１のＯリングが図２３に示された次の圧縮され押し出された状態を詳細に示した、部分的な、縦断面の側面図。 第２のＯリングが図２３に示されたチップの密封シートまたは面に対して圧縮された第２または次の状態を詳細に示した、部分的な、縦断面の側面図。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態が使い捨てピペットチップの例示的な実施形態内に最終段階まで移動し、スクイズリングをその最終位置まで移動させることでチップがその最終の着座状態まで持ち上げられてカプラと係合し、これにより結合の最終状態が画定され、遠位のエラストマー要素またはＯリングが最終的に圧縮されて密封着座した状態を示した、部分的な、縦断面側面図。 第１のＯリングが図２６に示した最終的に圧縮されて押し出された状態を詳細に示した、部分的な，縦断面の側面図。 第２のＯリングが図２６に示したようにチップの密封シートまたは面に圧縮された最終状態を詳細に示した、部分的な，縦断面の側面図。 ピペットチップカプラの第１の例示的な実施形態と使い捨てピペットチップとの結合が完了した状態を詳細に示した、部分的な、縦断面の側面図であり、関連する結合力が例示され特定されている。 ピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態と使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の間での位置ずれ結合を示した、部分的な、縦断面の側面図。 図３０の位置ずれ結合の状態を示した、部分的な、破断した、縦断面の側面図。 ピペットチップカプラの例示的な実施形態に連結された空気置換式ピペット装置を示した、部分的な、破断した，縦断面の側面図であり、ピペットチップカプラは使い捨てピペットチップに連結されており、チップの端と作業面との間には少量の液体があり、および寸法線が例示され特定されている。 空気置換式ピペット装置アセンブリの縦断面の側面図であり、液体レベル検知（ＬＬＤ）回路接点からの信号を処理する回路基板が示され、ＬＬＤ回路接点は回路基板とチップの間に電気的に接続され、チップの遠位端が液体に接触して示されている。 使い捨てピペットチップと空気置換式ピペット装置アセンブリのピペット装置との間に置かれたピペットチップカプラ装置の別または第２の例示的な実施形態の部品を詳細に示した、部品の一部を分解した斜視図。 ピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態のピペットチップカプラ本体の第２の例示的な実施形態を示した、上部および側部の斜視図。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上方に軸方向に整列されたピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態を示した、部分的な縦断面の側面図。 ピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態の第１のＯリングを非スクイズ状態に維持しながらピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態の第２のＯリングを使い捨てピペットチップの例示的実施形態のチップの密封シートまたは面と接触させる結合段階を画定するためにピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態が使い捨てピペットチップの例示的な実施形態内にある程度移動した状態を示した、部分的な、縦断面の側面図であり、使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の肩部シートとピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態の停止肩面との間に隙間が維持されている。 ピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態がチップ内にさらに移動した状態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、チップが持ち上げられる一方でスクイズリングが押し下げられて第１のＯリングが非スクイズ状態から第１の圧縮され押し出されたスクイズ状態にスクイズされた段階が画定され、また第２のＯリングは圧縮されてチップの密封シートまたは面に対して第１の圧縮された状態となる。 ピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態がチップ内にさらに移動した状態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、チップが持ち上げられる一方、スクイズリングが押し下げられ、第１のＯリングが第２または次の圧縮され押し出された状態にスクイズされた状態が画定され、また第２のＯリングは圧縮されてチップの密封シートまたは面に対して第２の圧縮された状態となる。 ピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態が使い捨てピペットチップの例示的な実施形態内に最終段階まで移動した状態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、スクイズリングをその最終位置まで移動することでチップがその最終の着座状態まで持ち上げられてカプラと係合し、これにより結合の最終状態が画定され、遠位のエラストマー要素またはＯリングは最終的に圧縮され密封着座した状態となる。 ピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態と使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の結合が完了した状態を詳しく示した部分的な、縦断面の側面図であり、関連する結合力が特定されている。 空気置換式ピペット装置アセンブリの使い捨てピペットチップとピペット装置との間に置かれたピペットチップカプラの別または第３の例示的な実施形態の部品を詳しく示した、部品の一部を分解した斜視図。 ピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態の上部および側部の斜視図。 ピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態のピペットチップカプラ本体の第３の例示的な実施形態の上部および側部の斜視図。 ピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態の環状ウェッジスクイズリングの上部および側部の斜視図。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上方で軸方向に整列されたピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態内に軸方向にある程度移動したピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、ピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態の第２のＯリングが使い捨てピペットチップ第３の例示的な実施形態の第２のＯリングと接触する結合段階が画定される一方、ピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態の第１のＯリングは非スクイズ状態に維持されており、これにより使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の肩部シートとピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態の停止肩面との間に隙間が維持されている。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態内に軸方向に移動したピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、チップが持ち上げられる一方で、ウェッジスクイズリングが押し下げられて第１のＯリングが非スクイズ状態から第１の圧縮され押し出された状態またはスクイズ状態になる。 チップ内にさらに軸方向に移動したピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、チップが持ち上げられる一方で、ウェッジスクイズリングがさらに押し下げられ、第１のＯリングを第２または次の圧縮され押し出された状態になる第２または次の状態が画定される。 第１のＯリングの図４９に示した次の圧縮され押し出された状態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 第２のＯリングが図４９に示したチップの密封シートまたは面に対して次の圧縮された状態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 ピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態が使い捨てピペットチップの例示的な実施形態内に軸方向に最終段階まで移動した状態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、スクイズリングをその最終位置まで移動させることでチップはその最終の着座状態まで持ち上げられてカプラと係合し、これにより結合の最終状態が画定され、遠位のエラストマー要素またはＯリングは最終の圧縮がされて密封着座した状態となる。 ピペットチップカプラの第３の例示的な実施形態と使い捨てピペットチップとの結合が完了した状態を詳しく示した部分的な、縦断面の側面図であり、関連する結合力が示され特定されている。 ピペットチップの中央長手軸に対して実質的に９０度の別の密封座面角を有する使い捨てチップの例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 ピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、このカプラ装置は最初は図３４に示されており、実質的に９０度の別の密封座面角を有する使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上方に軸方向に整列（位置合わせ）されている。 実質的に９０度の別の密封座面角を有する使い捨てピペットチップ内に位置決めされたピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、チップがその最終の着座状態まで持ち上げられ、遠位のエラストマー要素は、実質的に９０度の別の密封座面角を有する密封座面に対して最終的に圧縮され密封着座した状態にある。 円周状で半径方向に凹状の密封座面の形態のその他の密封座面を有する使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上側内部を示した、部分的な、縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の詳細を示した部分的な、縦断面の側面図であり、図５７に示した円周状で半径方向に凹状の密封座面が詳しく示されている。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、円周状で半径方向に凸状の密封是面の形態のその他の密封座面が詳しく示されている。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、図５９に示した円周状で半径方向に凸状の密封座面が詳しく示されている。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、円周状で上方を向いた歯端状の密封座面の形態のさらに別の密封座面が示されている。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、図６１に示した円周状で上方を向いた歯端状の密封座面が詳しく示されている。 軸方向に向かって開口し且つ図示されたＶ形状の断面を有する使い捨てピペットチップのＶ形状の周方向内面により画定されるＶ形状の溝の形態の別の円周状の環状チップ溝を有する使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上方に位置決めされたピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 別のＶ形状の溝を有する使い捨てピペットチップの例示的な実施形態内に位置決めされたピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断面の側面図であり、チップがその最終状態まで持ち上げられ、第１のＯリングが圧縮されてＶ形状の溝内に押し出されてＶ形状の円周状の内面に当接し、遠位のエラストマー要素が圧縮されてチップの密封座面に着座した状態である。 第１のＯリングが圧縮されて図６４に示したようにＶ形状の溝内に押し出された最終状態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 異なる円周状の環状チップ溝の構成の別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップの第２の例示的な実施形態の内部を詳しく示した、部分的な，縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップの第２の例示的な実施形態の上方に位置決めされたピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップの第２の例示的な実施形態内に位置決めされたピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、ピペットチップカプラの第２の例示的な実施形態の停止ディスク肩面が使い捨てピペットチップの第２の例示的な実施形態の軸方向停止面に当接しており、第１のＯリングが使い捨てピペットチップの第２の例示的な実施形態の内面により圧縮されて当該内面の変形が生じており、遠位のエラストマー要素が最終的に圧縮されて、使い捨てピペットチップの第２の例示的な実施形態の密封座面に密封着座している。 ピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態の第１のＯリングが、使い捨てピペットチップの第２の例示的な実施形態の囲繞側壁に圧縮され、当該囲繞側壁が変形した状態を詳細に示した、部分的な、縦断面の側面図。 内側の軸方向上方に延びる囲繞リブの周りに同軸に配置された軸方向上向きの環状溝を有する内側の軸方向上向きの肩部シート面を有してなる使い捨てピペットチップの別の例示的な実施形態の上側内部を詳細に示した、上側の部分的な、縦断側面の、上部および側部の斜視図。 連続した中実の囲繞断面を有する内側の軸方向上方に延びる囲繞リブの周りに同軸に配置された軸方向上向きの環状溝を有する内側の軸方向上向きの肩部シート面を有してなる、使い捨てピペットチップの別の例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 内側の軸方向上方に延びる囲繞リブの周りに同軸に配置された軸方向上向きの環状溝の詳細を示した、使い捨てピペットチップの別の例示的な実施形態を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 内側の軸方向上方に延びる囲繞リブを有する使い捨てピペットチップの別の例示的な実施形態内に動作可能に位置決めされた、ピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 使い捨てピペットチップの別の例示的な実施形態の内側の軸方向上方に延びる囲繞リブに当接する、ピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態の遠位側を向いた軸方向停止肩面を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 内部シール式ピペットチップおよび内部シールとから構成される内部シール式ピペットチップアセンブリの例示的な実施形態の部品を分解した斜視図。 連続した中実の囲繞断面を有する半径方向内側の軸方向上方に延びる囲繞リブの周りに同軸に配置された軸方向上向きの環状溝を有する内側の軸方向上向きの肩部シート面を有してなる、内側シール式ピペットチップの上部内側を詳しく示した、上側の部分的な、縦断面の側面図。 半径方向内側の軸方向上方に延びる囲繞リブの周りに同軸に配置された軸方向上向きの環状溝を詳しく示した、内部シール式ピペットチップの例示的な実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 軸方向上向きの環状溝内に配置された内部シールを有してなる内部シール式ピペットチップアセンブリの例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 軸方向上向きの環状溝内に配置された内部シールの詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 内部シール式ピペットチップアセンブリ内に位置決めされ且つこれに動作可能に連結された、ピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断面の側面図。 軸方向上向きの環状溝内に配置され、また半径方向上向きの環状溝内に同軸に配置され且つこれに半径方向に隣接する半径方向上方に延びる囲繞リブと接触する、内部シールを圧縮する、ピペットチップの第２の例示的な実施形態の遠位側を向いた軸方向停止肩面を詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。

本明細書においていくつかの例示的な実施形態が番号付けされているが、これらの実施形態はその番号によって限定されるべきではない。これらの番号は、１つの実施形態を他の実施形態と区別するためにのみ使用されている。さらに、これらの番号は順番または順序を意味するものではない。

本発明を説明する目的で、現在好ましい実施形態が図面に示されている。これらの例示的な実施形態は、添付図面を参照して以下により詳しく説明する。これらの図面のいくつかにおいて、同様な部品または部分は図面を通して同様な参照番号が使用されている。

ピペットチップカプラと使い捨てピペットチップを備えたピペット装置アセンブリ

図１は、ピペット装置２０の例示的な実施形態、ピペットチップカプラ装置（ピペットチップ結合装置、ピペットチップ継手装置）１００の例示的な実施形態、およびピペットチップカプラ装置１００を介してピペット装置２０に取り外し自在に結合された使い捨てピペットチップ２２０の例示的な実施形態を備えた、ピペット装置アセンブリ（ピペット装置組立体）１０の例示的な実施形態を示している。

ピペット装置２０

図２を参照して、および１つの例示的な実施形態において、ピペット装置２０は、モータ２８に動作可能に連結ないし接続され且つこれにより駆動されるプランジャ２６を備えた吸引および分注用装置２４を支持する、本体２２を有してなる。プランジャ２６は、ピペット装置２０の本体２２の遠位側または下側の端３２から延びるプランジャシリンダ３０内に存在する。ピペット装置２０はさらに、プランジャ２６に軸方向に位置合わせ（整列）し且つプランジャ２６の遠位側の下側の位置において、プランジャシリンダ３０内に少なくとも一部が配置された吸引および分注用のシリンダ３４を備えている。吸引および分注用のシリンダ３４は、ピペットチップカプラ１００に取り付けるための遠位側の取り付けフランジ３６に終端しており、このピペットチップカプラ１００は次に使い捨てピペットチップ２２０を取り外し自在に連結する。

図３を参照して、吸引および分注用のシリンダ３４は内側囲繞側壁３８をさらに備え、この側壁はそれを通って延びる端部が開口した（開口端）ピペットチャネル４０を画定する。端部が開口したピペットチャネル４０は吸引及び分注用のシリンダ３４の開口した上側端部４２と開口した下側端部４４との間でピペット装置アセンブリ１０（図１）の長手方向チャネル軸８０に沿って長手方向に延び、プランジャ２６と遠位側の取り付けフランジ３６に隣接する外側領域との間で開放連通が提供され、また遠位側の取り付けフランジ３６はピペットチップカプラ１００に動作可能に接続されており、このカプラ１００はそれを通って延びる端部が開口した（開口端）筒状に形成された中央チャネル１５８を有してなり、これによりピペットチップカプラ１００を介してチップ２２０の通路開口２３８と吸引および分注用のシリンダ３４との間で開放連通が提供される。

ピストンまたはスクイズスリーブ４６

図３を参照して、ピペット装置２０はさらに、近位または上側の端４８と遠位または下側の端部５０を有する中空ピストンまたはスクイズスリーブ４６を備える。スクイズスリーブ４６は、プランジャシリンダ３０と吸引および分注用のシリンダ３４の両方を囲み、またスクイズモータに動作可能に接続ないし連結されている。

図４に示したように、ピペット装置アセンブリ１０のスクイズモータ５２は、装置２０の本体２２上に支持されると共に、リードスクリュー５４に動作可能に連結されてこれを駆動する。このスクリューは軸方向に並進するリードナット５６に連結され、このナットはスクイズリンケージ５８に動作可能に結合される。さらに、スクイズリンケージ５８は、スクイズリンケージアーム６０を介してスクイズスリーブ４６の近位または上側の端４８に動作可能に結合されており、これにより、スクイズモータ５２を第１の方向に回転させると、長手方向チャネル軸８０（図３）に沿って遠位方向または垂直下方向にスクイズスリーブ４６が直線的に軸方向に並進（平行移動）し以下に説明するようにカプラ１００の環状ウェッジまたはスクイズリング２００（図５）に接触しこれを押す。さらに、続いてスクイズモータ５２を第２の方向または反対方向へ回転させると、長手方向チャネル軸８０（図３）に沿って、遠位または垂直下方向とは逆の近位または垂直上方向にスクイズスリーブ４６が直線的な逆の軸方向並進をする。

排出スリーブ６２

図４を参照して、ピペット装置２０は、使い捨てピペットチップ２２０をピペット装置２０から排出するために使用される排出スリーブ６２をさらに備えている。排出スリーブ６２は、吸引および分注用のシリンダ３４（図２）に対して軸方向に移動可能であり、近位または上側の端６４、遠位または下側の端６６、および排出スリーブアーム６８を備えている。この排出スリーブアーム６８は、第１の端部が上側の端６４に隣接して排出スリーブ６２に取り付けられ、また反対側の第２の端部がプランジャ装置７０の第１の端部に取り付けられる。

図５に示したように、プランジャ装置７０は、排出スリーブばね７４の一方の端部に当接する対向端面７２を有し、このばねの反対側の端部は装置２０の本体２２の上面部７６に当接している。排出スリーブばね７４は面７２と面７６の間に捕捉されてばね付勢（ばね負荷）され、プランジャ装置７０および取り付けられたスリーブ６２を正常ピペットチップ排出状態（正常にピペットチップが排出された状態)にバイアスする。

図２は排出スリーブ６２の後退状態（引っ込んだ状態）を示している。通常ピペットチップ排出状態は、例えばピペットチップ２２０に結合する際に、排出スリーブ６２を図２に示した後退状態まで軸方向に押すために、排出スリーブのばね力に打ち勝つための力を必要とする。図２はさらに、ばね７４の形状を保持し且つばね７４の座屈を防止するために、ばね７４が中央ばねガイド部材７８に取り囲まれていることを示している。

さらに、および図５を参照して、ばね７４は、その弛緩中にスリーブ６２によってピペットチップ２２０に及ぼされる力が、ピペットチップカプラ１００からチップ２２０を排出するのを補助するのに十分であるような寸法（大きさ）とされる。

ピペットチップカプラ装置１００（および以下に詳述するカプラ装置４００および５００）と使い捨てピペットチップ２２０は、ピペット装置の他の実施形態で実施することができ、ピペット装置２０の実施形態は、単なる一例であってこれに限定されない。

ピペットチップカプラ装置１００

図６を参照して、および１つの例示的な実施形態において、ピペットチップカプラ装置１００は、遠位のステム部１３８（図８）に終端するピペットチップカプラ本体部材１２０の上に位置する細長いヘッドまたはシャンク部材１０２を備える。さらに、ピペットチップカプラ１００は、ピペットチップカプラ本体１２０の近位または上側の端部に担持された第１の、上側または近位のエラストマー要素１６０を備える。ピペットチップカプラ１００は、これに限定されないが、第１のエラストマー部材１６０の上に位置する環状で平らな（平面状の）スクイズリング２００の形態の、スクイズ部材をさらに備え、これにより、第１のエラストマー部材１６０はピペットチップカプラ本体１２０と、これに限定されないが環状で平らなスクイズリング２００の形態のスクイズ部材との間に介装ないし挿入される。さらに、ピペットチップカプラ１００は、遠位のステム部１３８（図８）によって支持された第２の、下側または遠位のエラストマー要素１８０を備える。

シャンク部材１０２

図３に示したように、ピペットチップカプラ１００のシャンク部材１０２は、ピペットチップカプラ１００をピペット装置アセンブリ１０（図１）のピペット装置２０に動作可能に連結ないし接続するために、吸引および分注用のシリンダ３４の遠位の取付フランジ３６内に取り付けられる。

より詳しくは、および図７を参照して、シャンク部材１０２は、ピペットチップカプラ１００（図６）の近位または上側の端面を画定する環状の近位の端面１０４を備える。環状の近位の端面１０４は、面取りされ、また細長い管状体１０８内に移行できる外周１０６を備える。一実施形態では、シャンク部１０２の細長い管状本体１０８は、遠位の取り付けフランジ３６（図３）内にネジ止めして取り付けることができ、このフランジは対応する雌ネジでネジ止めできる。環状の近位の端面１０４から遠位に、細長い管状本体１０８は環状テーパ部１１０に移行し、この環状テーパ部１１０は直径が減少して筒状ネック部１１２内に移行する。筒状ネック部１１２は、筒状ネック部１１２の直径よりも大きな直径を有する筒状カラー（筒状環）１１４に遠位側に移行する。筒状カラー１１４は、ピペットチップカプラ本体１２０の上に位置するシャンク部材１０２の遠位の端を画定する遠位の端１１６で遠位側に終端する。

ピペットチップカプラ本体１２０

図７に示したように、ピペットチップカプラ本体１２０は上位の、近位または上側の端面１２２を備え、この端面１２２は筒状カラー１１４の遠位の端１１６から半径方向外方に延び、丸い外周端１２４内に移行する。１つの例示的な実施形態では、上側の円形本体端面１２２は、実質的に平らな面であり、筒状カラー１１４の遠位の端１１６から外周端１２４まで半径方向外方に延びる。

また同様に図７に示したように、ピペットチップカプラ本体１２０は、第１の筒状部または停止ディスク部１３０を含む多筒状セクションを備え、この停止ディスク部１３０は上側の端面１２２から遠位側に軸方向に離れるように延び、またその遠位側には第２の筒状部１３２が続いており、この第２の筒状部１３２は、隣接する第１の筒状部１３０と第２の筒状部１３２との間に遠位側を向いた軸方向の肩面または停止肩面１３４を形成するために、直径が縮小されており、また実施形態の面１３４はピペットチップカプラ本体１２０の長手方向中心軸１０１（図８）に対して実質的に垂直である。

図８に示したように、第２の筒状部１３２は、停止肩面１３４から遠位側に下側の下面１３６まで遠位側に延びており、この下面１３６は、直径が縮小した遠位の円筒形ステム部１３８に半径方向内方に移行する。図７に示すように、遠位の筒状ステム部１３８は、略丸い端板１４２の半径方向外方に延びる上側面１４０で終端し、この端板１４２は、略円形の端板１４２の上側面１４０と図６に例示したピペットチップカプラ１００のピペットチップカプラ本体１２０の遠位の端面を画定する略円形の端板１４２の下側の略平坦な面１４６（図８）との間に円周方向の丸い移行部を提供する、丸い周端１４４（図８）を備える。

図７および図８を参照して、および上記したように、第１の筒状部１３０は第２の筒状部１３２の第２の直径よりも大きい第１の直径を備え、第１および第２の筒状部１３０、１３２の間には軸方向の肩面または停止肩面１２４が形成される。また、および図７に示したように、第２の筒状部１３２の第２の直径は、略丸い端板１４２の直径よりも大きい。さらに、遠位の筒状ステム部１３８の直径は、第２の筒状部１３２の第２の直径および略円形の端板１４２の直径よりも小さく、第２の筒状部１３２と略円形の端板１４２との間には図７に示したように下側の、遠位の溝１４８が画定される。

図８に示したように、および１つの例示的な実施形態において、第１および第２の筒状ヘッド部１３０および１３２はそれぞれ、略平滑な外側の筒状面１５０、１５２を備え、および遠位の筒状ステム部１３８は、略平滑な外側の筒状面または溝面１５４を備える。

図７にさらに示したように、ピペットチップカプラ本体１２０は端部が開口した（開口端）内側筒状チャネル面１５６をさらに備え、このチャネル面は図３に示す端部が開口した筒状の中央チャネル１５８を画定する。中央チャネル１５８は、ピペットチップカプラ本体１２０の長手方向中心軸１０１（図８）に沿って、環状の近位の端面１０４から下側の略平らな面１４６まで延びており、これらはそれぞれ、図６に示すピペットチップカプラ１００の近位の端面および遠位の端面を画定する。したがって、および上述したように、端部が開口した筒状の中央チャネル１５８は、吸引および分注用のシリンダ３４とピペットチップ２２０との間に開放連通を提供し、吸引および分注用のシリンダ３４はまた、吸引および分注プランジャ２６と連通している。

第１のエラストマー要素（一次側エラストマー要素）１６０

図９は第１のエラストマー要素１６０の１つの例示的な実施形態を示したもので、これは図６にに示すように、ピペットチップカプラ１００のカプラ本体１２０の近位の端部において支持ないし担持される。

図９に示したように、第１のエラストマー要素１６０は、これに限定されないが、環状本体１６２を備えたＯリングの形態であり、環状本体１６２は中央開口１６６を画定する内面１６４、上面１６８、周辺外面１７０、および底面１７２を有する。

図９および図１２を参照して、上側のエラストマー要素１６０の中央開口部１６６は、遠位取付フランジ３６がピペットチップカプラ１００を装着した状態で中央開口部１６６を通過することができる寸法（大きさ）にされ、これにより、上側のエラストマー要素１６０の少なくとも底面１７２がピペットチップカプラ本体１２０の上側の端面１２２に着座することができ、ピペットチップカプラ本体１２０は、上側のエラストマー要素１６０を上側の端面１２２上に支持ないし担持し、この端面１２２は、これに限定されないが、上述した平らな端面の形態である。弛緩状態または非スクイズ（押し込まれていない、圧力が掛けられていない）状態では、上側のエラストマー要素１６０は、図１２に示すように、円周方向に連続した略円形の断面積１７４を有する。

第２のエラストマー要素（二次側エラストマー要素）１８０

図１０は、第２のまたは遠位のエラストマー要素１８０の１つの例示的な実施形態を示したものであり、これは図６に示すようにピペットチップカプラ１００のカプラ本体１２０の遠位の端部に保持される。したがって、ピペットチップカプラ本体１２０は、遠位の筒状ステム部１３８を介して、第１または上側のエラストマー要素１６０から軸方向に遠位側に離れた第２または遠位のエラストマー要素１８０を支持ないし担持する。

図１０に示したように、第２または遠位のエラストマー要素１８０は、これに限定されないが、Ｏリングの形態であり、これは、中央開口部１８６を画定する内面１８４、上面１８８、周辺外面１９０、および底面１９２を有する環状本体１８２を有してなる。弛緩状態または非スクイズ状態では、下側のエラストマー要素１８０は、図１２に示すように、円周方向に連続した略円形の断面積１９４を有する。

図１０および図１２を参照して、下側のエラストマー要素１８０の中央開口１８６は、ピペットチップカプラ１００の遠位の筒状ステム部１３８に密接または緊密に囲むように寸法決めされており、下側のエラストマー要素１８０と、ピペットチップカプラ本体部材１２０の第２の筒状部１３２（図８）の遠位側の下方の下面１３６（図８）との間に着座当接を可能にし、下面１３６は、これに限定されないが、平面状、円錐状または凹状の形態である。

環状で平らなスクイズリング２００

図６に示したように、および上記したように、ピペットチップカプラ１００の一実施形態は、これに限定されないが、上側のエラストマー要素１６０の上に位置する環状で平らなスクイズリング２００の形態のスクイズ部材をさらに備え、上側のエラストマー要素１６０が、ピペットチップカプラ本体１２０の第１の筒状部または停止ディスク部１３０と環状で平らなスクイズリング２００との間に介装ないし挿入される。

１つの例示的な実施形態において、および図１１を参照して、環状で平らなスクイズリング２００は、中央開口２０６を画定する内側円形面２０４、頂面２０８、円形周辺端２１０、および底部平面２１２を有する弾性のある平坦な環状体２０２を備える。

図１１および図１１２を参照して、環状で平らなスクイズリング２００の中央開口２０６は、遠位側の取付フランジ３６が、ピペットチップカプラ１００が内部に取り付けられた状態で、環状で平らなスクイズリング２００の中央開口２０６を通過できるような大きさ（寸法）とされ、これにより、リング２００の底部平面２１２と第１または上側のエラストマー部材１６０の上面１６８（図９）との着座が可能になる。図１２に示すように、環状のスクイズリング２００の頂部平面２０８は、最初は、スクイズピストン４６の遠位の端５０から離間したホーム位置にあり、これにより上側エラストマー要素１６０は弛緩状態または非スクイズ状態にある。

モータの作動

図１２に示したようにピペットチップカプラ装置１００を遠位の取付フランジ３６に取り付けた状態では、環状のスクイズリング２００の頂部平面円形面２０８はスクイズスリーブ４６の遠位の端５０に隣接している。したがって、スクイズモータ５２（図１）を第１の方向に作動させることで、スクイズスリーブ４６が遠位または垂直下方方向に直線的に軸方向並進し、以下に詳述するＬＬＤ回路リング端３６６を介して環状のスクイズリング２００の上面２０８に軸方向に力を加わり、底部平面２１２によって上側エラストマー要素１６０が均一に押され、上側エラストマー要素１６０が環状のスクイズリング２００の底部平坦面２１２とピペットチップカプラ本体１２０の上側端面１２２との間で軸方向にスクイズされて、図２６に示し、図２７に詳述し、および以下に説明するように、使い捨てピペットチップ２２０の溝２４６の面２５０と接触するようになる。

続いてスクイズモータ５２（図１）を第２の方向、遠位または垂直下方向と逆に作動することで、スクイズスリーブ４６の遠位の端５０が図１２に示したようにホーム位置に戻り、環状のスクイズリング２００が軸方向上にスライドし、これにより、上側エラストマー要素１６０は、図１２に示すように、弛緩状態または非スクイズ状態に戻る。

ピペットチップ２２０

図１３を参照して、および１つの例示的な実施形態において、使い捨てピペットチップ２２０は、中央長手軸（中央長手方向軸）２２４を有する細長い管状ピペットチップ本体２２２を備える。

図１４に示したように、ピペットチップ本体２２２は、近位または上側の環状端面２２８と遠位または下側の環状端面２３０との間で長手方向の中心軸２２４に沿って長手方向に延びる細長い囲繞側壁２２６を備え、この端面２３０は、図１５に示したように、囲繞する端部が開口した近位および遠位の環状端２３２および２３４をそれぞれ画定する。

図１３に示したように、細長い囲繞側壁２２６（図１４）は、ピペットチップ通過開口２３８を画定する内面２３６をさらに備え、この通過開口２３８は、ピペットチップ本体２２２の中央長手軸２２４に沿って図１５に示された開口した上側および下側の環状端２３２、２３４の間で長手方向に延びる。

従って、および図３を参照して、ピペットチップカプラー１００がピペット装置２０とピペットチップ２２０との間に結合ないし連結されたときに、ピペットチップ通過開口２３８は、開口した遠位の環状端２３４（図１５）の外側領域から、ピペットチップ２２０を通って、ピペット装置チャネル４０まで、ピペットチップカプラ１００の中央チャネル１５８を介して、開放連通を提供する。この構成において、ピペットチップ２２０のピペットチップ本体２２２の中央長手軸２２４は、図１３に示すように、長手方向チャネル軸８０と同一の広がりを有する。

第１の実質的に筒状の内面セクション

図１５を参照して、および１つの例示的な実施形態において、細長い囲繞側壁２２６の内面２３６は環状の面取りされた内面２４０を備え、この内面２４０はピペットチップ２２０の近位の環状端面２２８から遠位側に半径方向内方に延びると共に第１の直径を有する第１の実質的に筒状の内面セクション２４２内に移行することによって終端する。

溝を画定する軸方向に円弧状の円周面

図１５に示したように、および１つの例示的な実施形態において、第１の実質的に筒状の内面セクション２４２は、円周環状溝２４６を画定する細長い囲繞側壁２２６に形成された軸方向に円弧状の円周内面２４４を備える。環状溝２４６は、第１の実質的に筒状の内面セクション２４２を、上側の第１の実質的に筒状の内面部分と、実質的に等しい直径の下側の第１の実質的に筒状の内面部分とに分割する。従って、環状溝２４６は、円弧状の表面縦断面を備えた第１の実質的に筒状の内面セクション２４２の、円周状で半径方向外方に延びる凹面状の内面中断部を提供する。円弧状の円周内面２４４は同様に、以下に説明するように、代替的な断面で構成される。さらに、１つの実施形態では、第１の実質的に筒状の内面セクション２４２は、以下に説明するように円周環状溝２４６を画定する円弧状の円周内面２４４を欠いている。

図１５および図１６を参照して、環状溝２４６を画定する軸方向に円弧状の円周内面２４４は、上側の環状移行部端２４８を備え、この環状移行部端２４８は、軸方向に円弧状の円周内面２４４の上側軸方向に円弧状の円周面セクタ２５０に遠位側に移行する。続いて、上側の軸方向円弧状の周面セクタ部２５０は、軸方向に円弧状の周面２４４の下側の軸方向に円弧状の周面セクタ部２５２内に遠位側に移行する。次に、下側の軸方向に円弧状の周面セクタ部２５２は、下側の環状移行部端２５４に終端する。

上側の軸方向に円弧状の周面セクタ部または上側部分２５０は、環状溝２４６に対して、上側の環状移行端２４８から環状溝２４６の周方向環状中心を画定する中央長手軸２２４に対して環状溝２４６の最大半径まで、ピペットチップ２２０の中央長手軸２２４に対して増加する半径を提供する。下側の軸方向に円弧状の周面セクタ部または下側部分２５２は、環状溝２４６に対して、環状溝２４６の周方向環状中心を画定する最大半径から、下側の環状移行端２５４まで、ピペットチップ２２０の中央長手軸２２４に対して減少する半径を提供する。

第２の内面セクションおよび環状肩部停止面

図１５に示したように、第１の実質的に筒状の内面セクション２４２の軸方向に遠位側には、第１の実質的に筒状の内面セクション２４２の第１の直径より小さい第２の直径を有する第２の実質的に筒状の内面セクション２６２があり、第１および第２の実質的に筒状の内面セクション２４２、２６２の間に配置ないし介装され、近位側を向いた、半径方向内方に延びる環状肩部シート面または停止面２６０が形成される。

１つの例示的な実施形態において、近位側を向いた軸方向停止面２６０は、実質的に平面であり、ピペットチップ本体２２２（図１４）の中央長手軸２２４に対して略垂直である。

第３の内面セクションおよびシーリングシート

図１５に示したように、第２の実質的に筒状の内面セクション２６２の軸方向遠位側には、セクション２６２の第２の直径より小さい第３の直径を有する第３の実質的に筒状の内面セクション２７２がある。第２のセクション２６２と第３のセクション２７２との間には、円周方向に半径方向内方に傾斜して遠位側に延びる遠位の作用面２７０を画定する円錐台形の環状シーリングシート（密封座部）または停止面２７０が設けられている。

図１６に示したように、円錐台形の環状シーリングシート面（密封座面）２７０は、第２の実質的に筒状形の内面セクション２６２と円錐台形の環状シーリングシート面２７０との間の環状境界を画定する、上側環状シーリングシート端２６６を備える。シーリングシート面２７０はさらに、円錐台形の環状シーリングシート面２７０と第３の内面セクション２７２との間の環状境界を画定する下側の環状シーリングシート端２６８を備え、上側の環状シーリングシート端２６６の直径は下側の環状シーリングシート端２６８の直径よりも大きい。

従って、円錐台形の環状シーリングシート面２７０は、円周方向の半径方向内方に傾斜し遠位側に延びる遠位の作用面、当接面またはシーリングシート面２７０を画定し、これは、第２の実質的に筒状の内面セクション２６２と第３の実質的に筒状の内面セクション２７２との間に介在する。

例示したように、シーリングシート面２７０は、中央長手軸２２４（図１４）に対して鋭角に配置されており、この鋭角は、中央長手軸２２４に対する鋭角のシーリングシート面の角度を画定する。一実施形態では、中央長手軸２２４に対する好適な鋭角のシーリングシート面の角度は約１５度から約３５度であり、好ましい角度は約２５度である。

シーリングシート面２７０の１つの代替えの実施形態において、ピペットチップ２２０は、ピペットチップ２２０の中央長手軸２２４（図１４）に対して実質的に９０度の別のシーリングシート面の角度を備える。この別の実施形態は以下に説明し、また図５４に示されており、図示された中央長手方向のＺ軸に対する代替のシーリングシート面２２７０のシーリングシート面の角度は実質的に９０度である。

下側の内面部分

図１５は、第３の実質的に筒状形の内面セクション２７２に続いて第４の内面セクション２７４があり、この第４の内面セクション２７４には第５の内面セクション２７５が遠位側に続いていることを示している。

１つの例示的な実施形態において、第４の内面セクション２７４は、第３の実質的に筒状の内面セクション２７２の遠位の環状端２７６から第５の内面セクション２７５の近位の環状端２７８まで、遠位側にテーパ状または直径が減少する。次に、第５の内面セクション２７５は、第５の内面セクション２７５の近位の環状端２７８から、浸漬対象であるピペットチップ２２０の開口した遠位の環状端２３４まで、遠位側にテーパ状または直径が小さくなる。さらに、一実施形態例では、第５の内面セクション２７５、第４の内面セクション２７４りも大きなテーパを有する。

外側長手方向リブ

図１４を参照して、および１つの例示的な実施形態において、ピペットチップ２２０は複数の円周方向に離間した長手方向に延びる外側リブ２８０を備える。この外側リブ２８０は、管状ピペットチップ本体２２２上に近位の環状端面２２８の周囲に隣接して配置され、またそこから、図１６に示した第３の実質的に筒状の内面セクション２７２に隣接する囲繞側壁２２６の外部領域まで、外方に長手方向に延びている。

１つの例示的な実施形態において、および図１４に示したように、複数の円周方向に離間した長手方向に延びる外側リブ２８０を、ピペット本体２２２が例えば支持面隙間開口２８４を経て通過した支持面２８２上またはその中にピペットチップ２２０を支持するために利用してもよい。支持面２８２の１つの例示的な実施形態は、これに限定されないが、当該技術分野で既知であるチップラックの形態のラボウェアの形態とすることができ、本実施形態でも同様である。

自動分注（（ピペッティング）ワークステーションまたはシステム３００

図１７を参照して、および１つの例示的な用途（使用）および動作において、自動分注ワークステーションまたはシステム３００では少なくとも１つのピペット装置アセンブリ１０が用いられる。このシステム３００は、一般的には、これに限定されないが、容器間の液体をプログラムに従って移送するものであり、例えば容器間でプログラムに従った液体移送を行うためにピペット装置２０によって動作可能に支持されたピペットチップカプラ１００（図２）に１つ以上の使い捨てピペットチップ２２０を取り付けおよび排出するプロセスを備える。

自動分注ワークステーション３００は一般的に、水平に配置されたワークステーションデッキ３０４の垂直上方で少なくとも１つのピペット装置アセンブリ１０を保持する、ロボットガントリー３０２を備える。ピペット装置アセンブリ１０は、単チャネルのピペットヘッド（分注ヘッド）またはマルチチャネルのピペットヘッドを備えることができる。

また、ロボットガントリー３０２は典型的には２つまたは３つの自由度を提供し、３つの自由度は、Ｘ軸を規定する軸に沿った縦（経度）方向の並進、Ｙ軸を規定する軸に沿った横（緯度）方向の並進、およびＺ軸を規定する軸に沿った垂直（上下）方向の並進からなり、これにより少なくとも１つのピペット装置アセンブリ１０は上記デッキの長さ（Ｘ軸）及び幅（Ｙ軸）に沿って、およびこれらに対して上下（Ｚ軸）に移動することができる。２つの自由度を持つことで、ロボットガントリーは、通常、少なくとも１つのピペット装置アセンブリ１０を上下方向、および縦方向と横方向のいずれかに平行移動する機能を備える。

１つの例示的な実施形態において、自動分注ワークステーション３００は、主制御装置３０６、ピペット軸制御装置３０８、および主制御装置３０６とピペット軸制御装置３０８と少なくとも１つのピペット装置アセンブリ１０とに電力を供給する電源３１０をさらに備える。

また、１つの例示的な実施形態において、以下に詳述する使い捨てピペットチップ２２０の取付けおよび排出（結合および分離）プロセスのような少なくとも１つのピペット装置アセンブリ１０の関連プロセスプロトコルを含むロボットガントリー３０２および少なくとも１つのピペット装置アセンブリ１０の制御のために、コンピュータ／コントローラ３２０をワークステーション３００と共に使用してメインコントローラ３０６やピペット軸コントローラ３０８と通信することもできる。

１つの例示的な実施形態において、コンピュータ／コントローラ３２０は、典型的には、プロセッサデバイスまたは中央処理装置（ＣＰＵ）３２２、ハードウェア読み出し専用メモリデバイス（ＲＯＭ）３２４、ハードウェアメインメモリデバイス（ＲＡＭ）３２６、オペレーティングシステム３３２やピペット装置アセンブリ１０用として保存されたユーザ定義プロセス３３６のようなソフトウェア３３４を有する非一時的コンピュータ可読媒体またはメモリ３３０を有してなる記憶装置３２８、ユーザディスプレイ３３８、ユーザ入力装置３４０、入力インタフェース３４２、出力インタフェース３４４、通信インタフェース装置３４６、およびコンピュータ／コントローラ３２０のデバイス間の通信を可能にする１つ以上の導体または通信経路を備えるシステムバス３４８を備えている。コンピュータ／コントローラ３２０は、ＬＡＮおよび／またはサーバ３５０に動作可能に接続しても良い。電源３５２は、コンピュータ／コントローラ３２０に電力を供給する。

ソフトウェアを含む上記で記述した自動分注ワークステーション３００の例は、現在、アメリカ合衆国、ネバダ州 ８９５０２、Ｒｅｎｏ、Ｅｎｅｒｇｙ Ｗａｙ ４９７０にある本特許出願の譲受人であるＨａｍｉｌｔｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙによって製造され、販売されている。

ピペットチップカプラ１００によるピペットチップのピックアップ（拾上げ）プロセス

図１８から図２８は、ピペット装置２０により支持されたピペットチップカプラ１００にピペットチップ２２０を固定取り付けする例示的な方法の連続的な段階の詳細を示してたものである。上記したように、および１つの例示的な実施形態において、ピペットチップ２２０は最初は、例えばデッキ３０４上に配置された支持面２８２により、ピックアップのために支持されても良い。上述したように、一実施形態例において、ピペットチップ２２０は、例えばデッキ３０４上に配置された支持面２８２によってピックアップするために最初に支持されてもよい。

ピペットチップカプラ１００がピペットチップ装置２０に連結ないし接続され、および初期化が完了すると、ピペットチップカプラ１００は、支持されたピペットチップ２２０の開口した近位の端２３２の上方に配置され、それらのそれぞれの中央長手軸１０１（図１２）および２２４（図１４）は、図１８に示すようにＺ軸に沿って略整列される。排出スリーブ６２はイジェクト位置（排出位置）にあり、スクイズピストン４６は非スクイズ位置にあり、第１および第２のＯリング１６０、１８０は非スクイズ状態にある。

次に、図１９は、ピペットチップカプラ１００がＺ軸に沿って下に移動してピペットチップ２２０の中に入り、次いで下降したステップを示したもので、ピペットチップカプラ１００の遠位のエラストマー支持部分がピペットチップ２２０の内側の筒状の近位の端部内を通過し、第２のＯリング１８０がチップ環状シーリングシートまたは停止面２７０と接触するようになり、一方、ピペットチップ２２０の環状の肩部シートまたは停止面２６０とピペットチップカプラ１００の軸方向停止肩面１３４とが嵌合ないしかみ合う前は第１のＯリング１６０は非スクイズ状態に維持されており、この結果、ピペットチップ２２０の環状肩部シートまたは停止面２６０と軸方向停止肩面１３４との間には隙間２９８が維持される。

次に、図２０から図２２は、スクイズスリーブ４６がＺ軸に沿って下降し、ＬＬＤ回路リング端３６６に押しつけられるステップを示したもので、このＬＬＤ回路リング端３６６は、第１のＯリング１６０の上に位置する環状のスクイズリング２００の頂面２０８に接触しこれに押しつけられ、第１のＯリング１６０はスクイズされる（圧力が掛けられる、圧縮される）ことが開始され、また次いで溝２４６内に押し出される。図２１に示したように、および特に、第１のＯリング１６０は溝２４６内に押し出されて、溝２４６を画定する軸方向に円弧状の円周内面２４４（図１５）の上側に軸方向に円弧状の円周面セクタ部２５０に当接するようになる。

図２０を参照して、第１のＯリング１６０が溝２４５内に押し出される動作（作用）は、ピペットチップ２２０を引き上げる軸方向上向きの力を発生させ、ピペットチップ２２０の環状の肩部シート２６０を停止ディスク１３０の軸方向の停止肩面１３４に着座させるプロセスが開始され、隙間２９８（図１９）が閉じられ且つ第２のＯリング１８０がチップ２２０の円錐台形の環状シーリングシート２７０で圧縮される。

図２３から図２５は、スクイズピストン４６がＺ軸に沿ってさらに下方に移動し続けるさらなるステップを示しており、その結果、環状のスクイズリング２００が第２のＯリング１６０を押し下げてスクイズすることが続けられ、第１のＯリング１６０がピペットチップ２２０の溝２４６内にさらに押し出され、隙間２９８（図１９）がさらに閉じられ、および上側の軸方向に円弧状の円周面セクタ部２５０とさらに当接するようになり、チップがＺ軸に沿って軸方向に引き上げられることで第２のＯリング１８０が環状シーリングシート２７０にさらに圧縮され、その断面が図２５に示すようにもはや円形ではなくなる。

図２６から図２８は、スクイズピストン４６が、それが所定位置にロック（固定）されるまでＺ軸に沿って予め較正または設定された長さだけ下方に移動するさらなるステップを示したもので、環状のスクイズリング２００がスクイズピストン４６によって停止され所定位置にロックされる。その結果、第１のＯリング１６０は円周方向に所要の値まで圧縮され、ピペットチップカプラ１００の軸方向停止肩面１３４がピペットチップ２２０の環状肩部シート面２６０に完全に着座し、２つの面１３４、２６０がＺ軸に実質的に垂直なＸ軸（図１９）に沿って着座した状態となり、Ｘ軸とＺ軸のとの間に垂直なデータムが形成される。同時に、第２のＯリング１８０は、図２８に示すように、チップ２２０の環状シーリングシート面２７０に着座しシールするために所要の値に圧縮される結果、その断面が最終的に圧縮された非円形の形状になる。したがって、図２６から図２８は、固定取り付けプロセスの完了を示している。

固定取り付けプロセスが完了すると、第１および第２のエラストマー要素１６０、１８０は、流体密封シールを生成するために協同して機能ないし動作し、第１のエラストマー要素１６０は周方向溝２４６を画定する周方向に円弧状の内面２４４に少なくとも一部が着座し、第２のエラストマー要素１８０はピペットチップ２２０の半径方向内方に傾斜し且つ遠位側に延びる面２７０をシールする。

排出プロセス

図１８から図２８は、逆に、ピペット装置２０によって動作可能に支持されたピペットチップカプラ１００からピペットチップ２２０を排出する例示的な方法またはプロセスの連続的な段階の詳細を示している。したがって、チップ排出プロセスシーケンスは、逆である以外は、上記で詳述した取り付けまたはチップピックアップ固定プロセスシーケンスと同様である。１つの例示的な実施形態において、排出プロセスは次のステップを有してなる。
（１） チップを、廃棄物コンテナのような、それが処分される（捨てられる）場所に位置決めする。
（２） スクイズピストン４６を上方に移動し、第１のＯリング１６０がチップ２２２内の溝２４６から後退することが開始され、第２のＯリング１８０が貯蔵された弾性位置エネルギーをチップに対する力として放出し始め、およびばね付勢された排出スリーブ６２がチップ２２０を同様に押してそれを押し出し、この結果、チップは第１のＯリング１６０およびカプラ本体部材１２０から解除ないし解放され始める。
（３） スクイズピストン４６の上方への移動を継続し、第１のＯリング１６０がチップ２２０内の溝２４６からの後退を続け、および第２のＯリング１８０およびばね付勢された排出スリーブ６２がチップ２２０を押してそれを押し出し、チップ２２０は第１のＯリング１６０およびカプラ本体部材１２０から解放され続ける。
（４） スクイズピストン４６の最上部位置への移動を継続し、第１のＯリング１６０は、その元の形状に戻り、チップ２２０内の溝２４６から完全に外れ、および第２のＯリング１８０は元の形状に戻り、およびチップがばね付勢された排出スリーブ６２によりカプラ本体部材１２０から押し出さればね付勢された排出スリーブ６２が完全に広がる（伸びる）まで、ばね付勢された排出スリーブ６２がチップ２２０を押す。

上記を参照して、これらのチップ取り付けおよび排出プロセスは、広範囲な機械的および／または自動的に駆動されるピペット形式およびデザインのものに適用可能であることは当業者であれば理解できる。

結合力

図２９は溝２４６内に押し出される第１のＯリング１６０およびピペットチップ２２０を上方に引っ張る軸方向上向きの力のベクトル図を例示したものであり、第１のＯリング１６０はピペットチップ溝２４６の上側部分２５０（図２７）を力（Fprimary_resultant）で押し、また第２のＯリング１８０は圧縮されたことにより発生する力(Fsecondary_resultant)を有する。

図２９に示したように、第１のＯリング力（Fprimary_resultant）は、軸方向上向き力成分（Fprimary_axial）と半径方向力成分（Fprimary_radial）の2つの成分からなる。第１のＯリングの軸方向力成分 (Fprimary_axial)は停止肩面１３４をチップ２２０の軸方向停止面２６０に当接させ、第２のＯリング１８０を圧縮するのに必要な力を提供する。一方、第１のＯリングの半径方向力成分（Fprimimary_radial）は、第１のＯリング１６０がチップ溝２４６の上側部分２５０を密封するのに必要な半径方向の力を提供する。

図２９にさらに示したように、第２のＯリング１８０は同様に２つの成分、軸方向力成分(Fsecondary_axial)と半径方向力成分(Fsecondary_radial)とから構成される。.

第２のＯリングの軸方向力成分（F Secondary_axial）は、チップ２２０を引き下げることで第１のＯリング１６０をシールするのに有用な、第１のＯリングの軸方向力成分（Fprimary_axial）に対する反力（対抗する力）を提供し、この圧力はさらに、第１のＯリング１６０をチップ溝２４６の上側角または上側部分２５０に押し込みまたは付勢する。第２のＯリングの軸方向の力成分（F Secondaryary axial）は、チップ２２０を排出の際に取り除くのを助ける力も提供する。

第２のＯリングの半径方向の力成分（Fsecondary_radial）は、第２のＯリング１８０をチップ２２０の環状シーリングシートまたは停止面２７０に対してシールするのに必要な半径方向の力を提供する。

カプラ本体部材１２０の軸方向の肩面１３４およびチップ２２０の軸方向肩部シート２６０は、チップの正しい位置合わせ（整列）のために重要である。したがって、図２９に示したように、カプラ１００およびチップ２２０は、第１のＯリングの軸方向の力が、軸方向の肩面１３４および軸方向の肩部シート２６０とを一緒に押して、位置ずれを防止するように構成される。これら肩部同士が適切にかみ合わない場合、特にそれらが傾いている場合、後述するように、位置ずれ誤差（Ｅ）が大きくなるからである。

位置ずれ

図３０および図３１を参照して、位置ずれ角（θ）とチップの軸方向距離（Ｄ）と位置誤差（Ｅ）との関係は、Ｅ＝Ｄ×ＴＡＮ（θ）である。例えば、２度の位置ずれ角（θ）および９０ミリメートルのチップ軸方向距離の場合、位置誤差（Ｅ）は３．１４ミリメートルである。これは、典型的な位置誤差の公差が通常±０．５ミリメートルであることを考慮すると、非常に高いと考えられる。

位置合わせ

図３２は、軸方向の肩面１３４と軸方向の肩部シート２６０とが同一平面（同じ高さ）で互いに接触した正しいチップ位置合わせがされた状態を示しており、正しい位置合わせが提供されると共に、チップシート２６０から遠位の端２３０までのチップ軸方向距離Ｄが一定に維持され、垂直方向または軸方向の軸Ｚ（図２６）および縦方向の軸Ｘ（図２６）に沿ったピペットチップの端２３０の既知で制御された距離が確立される。これは、ピペット装置が小穴や少量の液体を対象とすることを可能にするために重要である。さらに、ピペットチップの距離が既知で固定であるのでより少量の液体を移送することができ、液体２９２をそこに移送しまたはそこから液体を移送する作用面２９０にピペットチップ／液体を制御して接触させることができる。

寸法および関連性

適切な使用および操作のために、および図６から図１６を参照して、カプラ１００とチップ２２０との間の寸法は結果的に関連している。特に、第１のセクション２４２のチップ内径および第２のセクション２６２のチップ内径はそれぞれ、第１の筒状部１３０および第２の筒状部１３２の直径よりも大きくなければならない。しかしながら、これらは大きすぎてもいけない。密着性が低下しおよび／または位置ずれが生じる可能性があるためである。

また、チップ溝２４６の直径は、第１のＯリング１６０がチップを引き上げ、およびチップを正しい場所に適切に固定（ロック）するのに十分な大きさでなければならない。逆に、これが大きすぎる場合、第１のＯリング１６０が良いロックおよび／またはシールを得るために十分に押し出されない場合がある。

チップ２２０とカプラ１００との間の適切な結合を提供するには、チップシート２６０から溝２４６までの寸法は、停止ディスクシート１３４からＯリング１６０の取付け面１２２までの寸法と一致しなければならない。

チップシート２６０から第２のＯリングシールランド２７０までの寸法は、停止ディスクシート１３４から第２のＯリング溝１５６までの寸法とに一致しなければならない。これらの寸法は、第２のＯリング１８０が圧縮される量を制御し、したがってそれがいかに良好にシールするかを制御する。

図３２に示したように、チップシート２６０から遠位側の端２３０までの軸方向寸法Ｄは、連結シート同士の接合（嵌合）と共に、垂直または軸方向の軸Ｚおよび縦方向の軸Ｘに沿ったピペットチップ端２３０の既知で制御された距離を確立する。これは、ピペット装置が小さな穴および少量の液体を標的（対象）とすることを可能にするために重要である。さらに、ピペットチップの既知で固定の距離の結果としてより少量の液体を移送できるので、液体２９２がその上に移動されまたはそこから液外が移送される作業面２９０にピペットチップ／液体を制御して接触させることが可能となる。

図３２に示したように、完全に嵌合したチップと停止ディスク着座／結合面１３４、２６０とにより適正な整列が提供でき、またチップの軸方向距離Ｄが維持される。

液体レベル検出（ＬＬＤ）回路接点

図２および図３３を参照して、および本発明の１つの例示的な実施形態において、ピペット装置アセンブリ１０は、移送される液体の表面、または液体がその上に移送されないし液体がそこから移送される表面を検知する機能を有する、液体レベル検知回路アセンブリを有してなる。

図３３を参照して、および１つの例示的な実施形態において、液体レベル検知回路アセンブリは、液体レベル検知つまりＬＬＤ回路基板３６０を備えており、この回路基板は、電気的に非導体の材料で作られてアセンブリの他部材から絶縁されたスクイズピストン４６に動作可能に連結されたＬＬＤ回路接点３６４に電気的に接続された処理回路３６２を備える。また、ＬＬＤ回路接点３６４はスクイズスリーブ４６の底部領域に設けられた回路接点リング端３６６に終端しており、スクイズスリーブ４６は図１８に示す非接触状態と図２６に示す接触状態との間で回路接点リング端３６６をスクイズリング２００に選択的に接触させるように構成される。１つの例示的な実施形態において、第１のＯリング１６０は導電性のエラストマー材料から作られる。よって、接触状態では、スクイズリング２００は第１のＯリング１６０を圧縮して、第１のＯリング１６０をチップ２２０の内側の第１の作用面に連結し、ＬＬＣ回路ボード３６０の処理回路３６２と、同様に導電性の材料（導電材料）で作られたチップ２２０との間の回路が完成する。

また、停止ディスク取付ポストまたは遠位の取付フランジ３６は非導電性材料で作られている。したがって、本体部材１２０および第１のＯリング１６０はアセンブリの残りの部分から絶縁される。

さらに、ＬＬＤ回路基板３６０の処理回路３６２は、チップ２２０が液体に接触する際に信号変化を検出し、それによって、移送された液体の面または液体がその上に移送されるかその上から液体が移送される面を検出する能力を有する。つまり、カプラ１００（図２６）がチップ２２０に取り付けられ、および第１のＯリングが圧縮されチップ２２０のチップ溝にロックされると作動が生じる。

ピペットチップカプラ４００を備えたピペット装置アセンブリ

図３４は、ピペット装置アセンブリ１０の例示的な実施形態を示したもので、これは、ピペット装置２０、ピペットチップカプラ４００、およびピペットチップカプラ４００を介してピペット装置２０に取り外し可能に結合された使い捨てピペットチップ２２０を備える。

互いに比較して、ピペットチップカプラ４００とピペットチップカプラ１００との間の１つの違いは、それぞれの上部円形本体端面１２２（図７）および４０２（図３５）である。したがって、カプラ４００の新しい部分の番号付けは、変更を反映するように更新され、同様の要素および部分に対する他のすべての番号付けは変更されないままである。

図３４から図３６を参照して、ピペットチップカプラ４００の例示的な実施形態は、ピペットチップカプラ本体部材１２０の上にある細長いヘッドまたはシャンク部材１０２、ピペットチップカプラ本体１２０の近位または上側の上端部に担持ないし支持された第１のエラストマー要素１６０、ピペットチップカプラ本体１２０の遠位または下側の端部に担持ないし支持された第２のエラストマー要素１８０、および、第１のエラストマー要素１６０の上に載っている、これに限定されないが、環状で平らなスクイズリング２００を有してなり、これにより、第１のエラストマー要素１６０は、上位または近位、または上側の端面４０２と環状で平らなスクイズリング２００との間に配置される。

上位、近位、または上側の端面４０２

図３５に示したように、ピペットチップカプラ４００の例示的な実施形態の上位、近位、または上側の端面４０２は、実質的に平坦な上側内方略円形面セクション４０４を備える。この面セクション４０４は、筒状カラー１１４の遠位側端１１６から傾斜した外側環状上側面セクション４０６まで半径方向に移行する。この面セクション４０６は、第１の筒状部または停止ディスク１３０の外周縁４０８で終端する外側の円錐形上側面セクション４０６を画定する。

外側の円錐形上側面セクション４０６は、複数の同心円状に隣接する外側環状傾斜上側面セクションによって形成することもできる。これらの上側面セクションはそれぞれ異なる傾斜度を有する。例えば、これに限定されないが、第１の外側環状傾斜上側面セクションと、この第１の外側環状傾斜上側面セクションに同心円状に隣接し且つこれより大きな傾斜を有する第２の外側環状傾斜上側面セクションのような形態である。

ピペットチップカプラ４００によるピペットチップのピックアップ（拾い上げ）プロセス

図３６から図４０は、ピペット装置２０により動作可能に支持されたピペットチップカプラ４００にピペットチップ２２０を固定取付する例示的な方法の連続的な段階の詳細を示したものである。ピペットチップ２２０は、上で詳述したように支持されてもよい。

ピペットチップカプラ４００がピペットチップ装置２０に連結ないし接続され、および初期化が完了すると、ピペットチップカプラ４００はピペットチップ２２０の開口した近位の端２３２の上方に配置され、それらのそれぞれの中央長手軸は図３６に示すようにＺ軸に沿って略整列している。排出スリーブ６２はイジェクト位置（排出位置）にあり、スクイズピストン４６は非スクイズ位置にあり、第１および第２のＯリング１６０、１８０は非スクイズ状態にある。

次に、図３７は、ピペットチップカプラ４００がＺ軸に沿って下に移動してピペットチップ２２０の中に移動し、次いで下降したステップを示したもので、ピペットチップカプラ４００の遠位のエラストマー支持部分がピペットチップ２２０の内側の筒状の近位の端部内を通過し、第２のＯリング１８０がチップ環状シーリングシートまたは停止面２７０と接触するようになり、一方、ピペットチップ２２０の環状の肩部シートまたは停止面２６０とピペットチップカプラ４００の軸方向停止肩面１３４とが嵌合ないし噛み合う前は第１のＯリング１６０は非スクイズ状態に維持されており、この結果、ピペットチップ２２０の環状肩部シートまたは停止面２６０とピペットチップカプラ４００の軸方向停止肩面１３４との間には隙間２９８が維持される。

次に、図３８は、スクイズスリーブ４６がＺ軸に沿って下降し、ＬＬＤ回路リング端３６６に押しつけられるステップを示したもので、このＬＬＤ回路リング端３６６は、第１のＯリング１６０の上に位置する底面２１２を有する環状のスクイズリング２００の頂面２０８に接触しこれに押しつけられ、第１のＯリング１６０はスクイズされることが開始され（圧搾され始め）、また次いで溝２４６内に押し出され、溝２４６を画定する軸方向に円弧状の円周内面２４４（図１５）の上側に軸方向に円弧状の円周面セクタ部２５０に当接するようになる。

図３８に示したように、第１のＯリング１６０が溝２４５内に押し出される動作（作用）は、ピペットチップ２２０を引き上げる軸方向上向きの力を発生させ、ピペットチップ２２０の環状の肩部シート面２６０をカプラ４００の軸方向の停止肩面１３４に着座させるプロセスが開始され、隙間２９８（図３７）が閉じられ且つ第２のＯリング１８０がチップ２２０の円錐台形の環状シーリングシート面または停止面２７０で圧縮される。

図３９は、スクイズピストン４６がＺ軸に沿ってさらに下方に移動し続ける次のステップを示しており、環状のスクイズリング２００がＬＬＤ回路リング端３６６を介して第１のＯリング１６０上に押し下げられ続け、第１のＯリング１６０がピペットチップ２２０の溝２４６内にさらに押し出され上側の軸方向に円弧状の円周面セクタ部２５０とさらに当接するようになり、チップがＺ軸に沿って軸方向に引き上げられ、隙間２９８（図３７）がさらに閉じられ、第２のＯリング１８０が環状シーリングシートまたは停止面２７０に対してさらに圧縮される結果、その断面が図３６に示すようにもはや円形ではなくなる。

図４０は、スクイズピストン４６が、それが所定位置にロックされるまでＺ軸に沿って予め較正または設定された長さだけ最終的に下方に移動する最終のステップを示したもので、環状のスクイズリング２００が、ＬＬＤ回路リング端３６６を介して、スクイズピストン４６によって停止され所定位置にロックされる。この結果、第１のＯリング１６０は円周方向に所要の値まで圧縮され、ピペットチップカプラ４００の軸方向停止肩面１３４がピペットチップ２２０の環状肩部シート面２６０に完全に着座し、２つの面１３４、２６０がＺ軸に実質的に垂直なＸ軸に沿って着座した状態となり、Ｘ軸とＺ軸のとの間に垂直なデータムが形成され、一方、第２のＯリング１８０が所要の値まで圧縮され、第２のＯリング１８０がピペットチップ２２０の環状シーリングシートまたは停止面２７０に着座し、この結果、その断面が最終的に圧縮された非円形の形状となり、これによりピペットチップカプラ４００をピペットチップ２２０に連結することが完了する。固定取り付けプロセスが完了すると、第１および第２のエラストマー要素１６０、１８０は協同して流体密封シールを生成し、第１のエラストマー要素１６０は、周方向溝２４６を画定する円周方向に円弧状の内面２４４（図１５）にその一部が着座し、および第２のエラストマー要素１８０はピペットチップ２２０の半径方向に内方に傾斜し且つ遠位側に延びる面２７０をシールする。

ここで、傾斜した外側環状上側面セクション４０６（図３５）により、図４１に示したように第１のＯリング１６０の押出しが部分２５０上により集中し、また縁部２４８（図１６）に向かって傾斜することが留意点である。

排出プロセス

取り付けまたはチップピックアップ固定プロセスシーケンスに続いて、逆である以外は同じである、チップ排出プロセスシーケンスが行われる。図３６から図４０には、逆にすれば、ピペット装置２０によって動作可能に担持されたピペットチップカプラ４００からピペットチップ２２０を排出する例示的な方法またはプロセスの連続段階の詳細が示されている。このプロセスは、ピペット装置２０によって作動可能に支持されたピペットチップカプラ１００からピペットチップ２２０を排出するための上記の詳細な説明に類似している。

結合力

図４１は、溝２４６内に押し出されるピペットチップカプラ４００の第１のＯリング１６０およびピペットチップ２２０を上方に引っ張る軸上向きの力の図式的なベクトル図を示したものであり、第１のＯリング１６０は力（Fprimary_resultant）でチップ溝２４６の上側部分２５０を押し、また第２のＯリング１８０は圧縮されることから生じる力（Fsecondary_resultant）を有する。

図４１に示したように、第１のＯリング力（Fprimary_resultant）は、軸力成分（Fprimary_axial）と半径方向力成分（Fprimary_radial）の２つの成分からなる。第１のＯリング軸方向力成分（Fprimary_axial）は、ピペットチップカプラ４００の停止肩面１３４をチップ２２０の軸方向停止面２６０に着座させ、また第２のＯリング１８０を圧縮するのに必要な力を提供する。一方、第１のＯリング半径方向力成分（Fprimary_radial）は、第１のＯリング１６０をチップ溝２４６の上側部分２５０に対してシールするのに必要な半径方向力を提供する。

図４１は、第２のＯリング１８０についても２つの成分、つまり軸力成分（Fsecondary_axial）および半径方向力成分（Fsecondary_radial）が働くことを示したものである。第２のＯリング軸方向力成分（Fsecondary_axial）は、第１のＯリング軸方向力成分（Fsecondary_radial）と反対方向の力を提供し、チップ２２０を引き下げることによって第１のＯリング１６０のシールに役立ち、またこの力は第１のＯリング１６０をチップ溝２４６の上側隅または上側部分２５０内に押して付勢する。第２のＯリング軸方向力成分（Fsecondary_axial）もまた、排出中にチップ２２０を取り出するのを助ける力を提供する。第２のＯリング半径方向力成分（Fsecondary_radial）は、チップ２２０の環状シーリングシートまたは停止面２７０に対して第２のＯリング１８０をシールするのに必要な半径方向力を提供する。

位置合わせ（アライメント）／位置ずれ（ミスアライメント）

カプラ４００に関しては、軸方向肩面１３４およびチップ２２０の軸方向肩部シート２６０は、カプラ１００について詳細に説明したように、正しいチップの位置合わせのために同じく重要である。

寸法および関連性

適切な使用および操作のために、上記においてカプラ１００に対して説明した通り、カプラ４００とチップ２２０との間の寸法は結果的に関連している。

ピペットチップカプラ５００を備えたピペットチップ装置アセンブリ

図４２は、ピペット装置２０、ピペットチップカプラ装置５００、およびピペットチップカプラ５００を介してピペット装置２０に取り外し可能に結合ないし接続された使い捨てピペットチップ２２０を備えた、ピペット装置アセンブリ１０の例示的な実施形態を示す。互いに比較して、また以下に詳述するように、ピペットチップカプラ５００とピペットチップカプラ１００および４００との間の相違はそれぞれ、各カプラの上位または上側の本体端面５０２（図４４）と、１２２（図７）と、４０２（図３５）、およびスクイズリング６００（図４５）と２００（図１１）である。したがって、カプラ５００の新しい部分の番号付けは、これらの変更を反映するように更新され、同様の要素および部分に対する他のすべての番号付けは変更されない。しかしながら、カプラ５００では、環状で平らなスクイズリング２００が、環状ウェッジスクイズリング（環状で楔形のスクイズリング）６００の代わりに使用され得る。同様に、ピペットチップカプラ１００またはピペットチップカプラ４００では、環状ウェッジスクイズリング６００が、環状で平らなスクイズリング２００の代わりに使用され得る。

ピペットチップカプラ５００

図４２および図４３を参照して、ピペットチップカプラ５００は、ピペットチップカプラ本体部材１２０の上にある細長いヘッドまたはシャンク部材１０２、ピペットチップカプラ本体１２０の近位または上側の端部に支持ないし担持された第１のエラストマー要素１６０、ピペットチップカプラ本体１２０の遠位または下側の端部に支持ないし担持された第２のエラストマー要素１８０、およびこれに限定されないが環状ウェッジスクイズリング６００の形態のスクイズ部材と有してなる。ウェッジスクイズリング６００は第１のエラストマー要素１６０の上に位置しており、これにより、第１のエラストマー要素１６０は、ピペットチップカプラ本体１２０の上位、近位、または上側の端面５０２（図４４）と環状ウェッジスクイズリング６００のウェッジ側６１４（図４５）との間に挟まれている。

上位、近位、または上側の端面５０２

図４４を参照して、ピペットチップカプラ５００は、実質的に平坦な内側環状上側面セクション５０４を備えるピペットチップカプラ本体１２０の上位、近位、または上側の端面５０２を備え、上側面セクション５０４は筒状カラー１１４の遠位側の端１１６から外周５０６に移行し、外周５０６は下方に傾斜した半径方向外方に延びる環状上側面傾斜セクション５０８内に移行し、上側面傾斜セクション５０８はわずかに凹んで上方に傾斜した、半径方向外方に延びる環状上側面セクション５１０に移行し、環状上側面セクション５１０は、カプラ本体１２０のピペットチップ停止ディスク１３０の外周縁部に半径方向外方および下方に移行する、丸みを帯びた上側のリフト縁５１２で終端する。

従って、および図４６に例示したように、上側端面５０２の一実施形態は、略平らで広げられたＵ字形断面または凹形くさび形断面を有し、内側脚の長さより大きい長さの外側脚と傾斜のある外側脚とを有することにで画定され、この傾斜は略平らで広げられたＵ字形または凹形のくさび形の断面の中央湾曲部分に関しては内側脚の傾斜よりも小さい。

環状ウェッジスクイズリング６００

図４５を参照して、および１つの例示的な実施形態において、環状ウェッジスクイズリング６００は、図４６に示されるように、円周方向に連続した、略くさび形または三角形の断面６０４を有する弾性くさび形の環状本体６０２を備える。また、弾性くさび形の環状本体６０２は、環状本体６０２を通って延びる中央環状開口６０８を画定する中央内側環状面６０６を備える。くさび形の環状本体６０２は、中央内側環状面６０６からこれを囲繞する軸方向に延びる外側端面６１２まで半径方向外方に延びる上部平面円形面６１０をさらに備える。さらに、くさび形の環状本体６０２は、半径方向外方に近位側に傾斜した環状の底面６１４を備え、この底面６１４は中央内側環状面６０６からこれを囲繞する軸方向に延びる外側端面６１２まで半径方向に延びており、中央内側環状面６０６の第１の軸方向の長さは、外側端面６１２の第２の軸方向長さより大きい。

図４５および図４６を参照して、環状ウェッジスクイズリング６００の中央環状開口部６０６は、ピペットチップカプラ５００が内側に嵌合された状態の遠位の位取り付けフランジ３６が通過できるように寸法決めされており、半径方向外側に近位側に傾斜した環状の底面６１４と、ピペットチップカプラ５００のピペットチップカプラ本体１２０の上側端面５０２に担持ないし支持された第１のエラストマー部材１６０との着座当接を可能にしている。さらに、環状スクイズリング６００の頂部平面６１０は、初期状態では、ホーム位置にあるスクイズピストン４６の遠位の端５０から離間しており、これにより、上側のエラストマー要素１６０は弛緩状態または非スクイズ状態にある。したがって、スクイズモータ５２（図４２）を第１の方向に作動させると、スクイズスリーブ４６が環状スクイズリング６００の半径方向外方に近位側に傾斜した環状底面６１４とピペットチップカプラ５００の上側端面５０２との間で遠位または垂直方向下向きに直線的に並進し、第１のエラストマー部材１６０を軸方向に押し込み、その結果、上側エラストマー部材１６０の軸方向高さが内側区域から外側区域に増大し、また半径方向軸が静止状態と比較してスクイズ状態では上方または近位側に傾斜する。換言すれば、環状ウェッジスクイズリング６００の上部平面円形面６１０に軸方向の力を加えることで、上側エラストマー部材１６０にはその軸方向の圧縮が働いて半径方向に傾斜した変位がもたらされ、これは、図５２に示し且つ以下に説明するようにスクイーズスリーブ４６と環状ウェッジスクイーズリング６００の上面６１０との軸方向の押圧係合を制御することで行われる。

ピペットチップカプラ５００によるピペットチップのピックアッププロセス

図４６から図５２は、ピペットチップのピックアップ方法、またはピペット装置２０（図４２）によって動作可能に支持されたピペットチップカプラ５００へのピペットチップ２２０の固定取り付けをする方法の連続的な段階を詳しく示したものである。上記のように、および１つの例示的な実施形態において、ピペットチップ２２０は支持面２８２（図１８）によって支持されてもよい。

ピペットチップカプラ５００がピペット装置２０に連結ないし接続され、および初期化が完了すると、ピペットチップカプラ５００はピペットチップ２２０の開口した近位の端２３２の上方に位置決めされ、それらのそれぞれの中央長手軸は図４６に示すようにＺ軸に沿って整列している。排出スリーブ６２はイジェクト位置（排出位置）にあり、スクイズピストン４６は非スクイズ位置にあり、第１および第２のＯリング１６０、１８０は非スクイズ状態にある。

次に、図４７は、ピペットチップカプラ５００がＺ軸に沿って下に移動してピペットチップ２２０の中に入り、次いで下降したステップを示したもので、ピペットチップカプラ５００のエラストマー支持部分がピペットチップ２２０の内側の筒状の近位の端部内を通過し、第２のＯリング１８０がチップ環状シーリングシートまたは停止面２７０と接触するようになり、一方、ピペットチップ２２０の環状の肩部シートまたは停止面２６０とピペットチップカプラ５００の軸方向停止肩面１３４とが嵌合ないし噛み合う前は第１のＯリング１６０は非スクイズ状態に維持されており、この結果、ピペットチップ２２０の環状肩部シートまたは停止面２６０とピペットチップカプラ５００の軸方向停止肩面１３４との間には隙間２９８が維持される。

次に、図４８は、スクイズピストン４６がＺ軸に沿って下降し、ＬＬＤ回路リング端３６６に押しつけられるステップを示したもので、このＬＬＤ回路リング端３６６は、第１のＯリング１６０の上に位置する底面６１４を有する環状ウェッジスクイズリング６００の頂面６１０に接触してこれに押し、第１のＯリング１６０はスクイズされる（圧力が掛けられる、圧縮される）ことが開始され、また次いで溝２４６内に押し出される。図示したように、第１のＯリング１６０が溝２４６内に押し出される動作は、ピペットチップ２２０を引き上げる軸方向上向きの力を発生させ、ピペットチップ２２０の環状の肩部シート面２６０をピペットチップカプラ５００の軸方向の停止肩面１３４に着座させるプロセスを開始させ、隙間２９８（図４７）を閉じ、チップ２２０のシーリングシート面２７０で第２のＯリング１８０を圧縮する。

次に，図４９は、スクイズピストン４６がＺ軸に沿ってさらに下方に移動し続けるステップを示しており、第１のＯリング１６０をピペットチップ２２０の溝２４６内にさらに押し出すために、環状ウェッジスクイズリング６００は、ＬＬＤ回路リング端部３６６を介して第１のＯリング１６０を押し下げ続け、図５０に詳細に示すように、上側の軸方向に円弧状の円周面セクター部２５０とさらに当接するようになり、隙間２９８（図４７）をさらに閉じるためにチップはＺ軸に沿って軸方向上方に引っ張られるので、図５１に詳細に示すように第２のＯリング１８０は環状シーリングシート面２７０にさらに圧縮される結果、その断面がもはや円形でなくなる。

図５２は、スクイズピストン４６が、それが所定位置にロックされるまでＺ軸に沿って予め較正または設定された長さだけ下方に移動するステップを示したもので、環状ウェッジスクイズリング６００がＬＬＤ回路リング端３６６を介してスクイズピストン４６によって停止され所定位置にロックされる。その結果、第１のＯリング１６０は円周方向に所要の値まで圧縮され、ピペットチップカプラ５００の軸方向停止肩面１３４がピペットチップ２２０の環状肩部シート面２６０に完全に着座し、２つの面１３４、２６０がＺ軸に実質的に垂直なＸ軸（図１９）に沿って着座した状態となり、これら２つの軸の間に垂直なデータムが形成され、その一方で、第２のＯリング１８０が所要の値まで圧縮され、第２のＯリング１８０がチップ２２０の環状シーリングシートまたは停止面２７０に密閉着座し、この結果、その断面がその最終的な圧縮された非円形の形態となり、これによってピペットチップカプラ５００とピペットチップ２２０との結合が完了する。固定取り付けプロセスが完了すると、第１および第２のエラストマー要素１６０、１８０は、液密シールを形成するように協同して機能ないし動作し、第１のエラストマー要素１６０は、円周方向溝２４６を画定する円周方向に円弧状の内面２４４（図１５）内に少なくとも一部が着座し、および第２のエラストマー要素１８０は、ピペットチップ２２０の半径方向内方に傾斜し且つ遠位側に延びる面２７０をシールする。

傾斜した外側環状上面部５１０（図４４）と環状ウェッジスクイズリング６００とによる第１のＯリング１６０の押し出しは、部分２５０により集中し、また縁部２４８（図１６）に向かって傾斜している。

排出プロセス

逆に、図４６から図５２は、ピペット装置２０によって動作可能に担持されたピペットチップカプラ５００からピペットチップ２２０を排出する例示的な方法またはプロセスの連続段階の詳細を示す。このチップ排出プロセスシーケンスは、逆である以外は、上述した取り付けまたはチップピックアップ固定プロセスシーケンスと同様である。

結合力

図５３は、スクイズ（押し込み）によって溝２４６内に押し出されるピペットチップカプラ５００の第１のＯリング１６０の図式的なベクトル図を示したものであり、得られた軸方向上方への力がピペットチップ２２０を上方へ引っ張り、第１のＯリング１６０は力（Fprimary_resultant）でチップ溝２４６の上側部分２５０を押し、また第２のＯリング１８０は圧縮された結果生じる力（Fsecondary_resultant）を有する。

図５３に示したように、第１のＯリング力（Fprimary_resultant）は、軸方向力成分（Fprimary_axial）と半径方向力成分（Fprimary_radial）の２つの要素で構成される。第１のＯリングの軸方向成分（Fprimary_axial）は、カプラ５００の停止肩面１３４をチップ２２０の軸方向停止面２６０に着座させ、また第２のＯリング１８０を圧縮するのに必要な力を提供し、一方、第１のＯリング半径方向力成分（Fprimary_radial）は、第１のＯリング１６０をチップ溝２４６の上側部分２５０に対してシールするのに必要な半径方向力を提供する。

図５３は、第２のＯリング１８０もまた２つの成分、すなわち軸方向力成分（Fsecondary_axial）と半径方向力成分（Fsecondary_radial）を持つことをさらに示している。第２のＯリングの軸方向力成分（Fsecondary_axial）は、第１のＯリングの軸方向力成分（Fprimary_axial)）の対抗力を提供し、この対抗力はチップ２２０を引き下げることによって第１のＯリング１６０を密封するのに役立ち、この圧力はさらに第１のＯリング１６０をチップ溝２４６の上側隅または上側部分２５０内にさらに押し込みまたは付勢する。第２のＯリング軸方向力成分（Fsecondary_axial）もまた、排出中にチップ２２０を取り外しのを助けるための力を提供する。第２のＯリングの半径方向力成分（Fsecondary_radial）は、チップ２２０の環状シーリングシートたは停止面２７０に対して第２のＯリング１８０をシールするのに必要な半径方向力を提供する。

位置合わせ／位置ずれ

ピペットチップカプラ５００に関して、カプラ５００の軸方向肩面１３４およびチップ２２０の軸方向肩部シート２６０は、カプラ１００について上述したように正しいチップ位置合わせにとって重要である。

寸法および関連性

さらに、ピペットチップカプラ５００に関して、適切な使用および動作のために、カプラ５００とチップ２２０との間の寸法は、カプラ１００について上述したように結果的に関連している。

固定取り付け方法

上記の詳細な説明を考慮に入れ、および１つの例示的な実施形態において、ピペット装置によって支持された少なくとも１つのピペットチップカプラに少なくとも１つのピペットチップを固定取付するための方法が提供される。この方法は次のステップを有してなる。
（１） ピペットチップを用意する（設ける）ステップであって、ピペットチップは、分注（ピペッティング）される媒体内に浸漬するための開口遠位端（開口した遠位端）と開口遠位端の軸方向反対側の開口近位端（開口した近位端）との間に延びる通路開口を画定する内側囲繞面を有する側壁を有してなる、ステップ、
（２） ピペットチップカプラを用意する（設ける）ステップであって、ピペットチップカプラは、ピペットチップカプラの外側囲繞面の軸方向に段付きのカプラ肩部によって形成された遠位側を向いた軸方向停止肩面を備え、この遠位側を向いた軸方向停止肩面はピペットチップの側壁の内側囲繞面の軸方向段付きの肩面によって形成された近位側を向いた軸方向停止面と相補的である、ステップ、
（３） 軸方向に段付きのカプラ肩部の上側の位置においてピペットチップカプラにより支持された近位のエラストマー要素を用意する（設ける）ステップ、
（４） 軸方向に段付きのカプラ肩部の下側の位置においてピペットチップカプラにより支持された遠位のエラストマー要素を用意する（設ける）ステップ、
（５） ピペットチップカプラの中央長手軸とピペットチップの中央長手軸とを位置合わせ（整列）して、ピペットチップカプラの遠位端をピペットチップの開口近位端の上方に配置するステップ、
（６） 遠位のエラストマーが、ピペットチップの側壁の内側囲繞面の軸方向に段付きの肩部から遠位のピペットチップの側壁の内側囲繞面の円周状で半径方向内方に傾斜し且つ遠位側に延びる内側作用面に接触するまで、ピペットチップカプラの遠位端をピペットチップの開口近位端を通って並進するステップ、
（７） 近位のエラストマー要素を軸方向にスクイズして軸方向に圧縮され半径方向に拡張した状態にするステップであり、第１のＯリングは押し出されてピペットチップの軸方向停止面の上方の位置でピペットチップの側壁の内側囲繞面内に形成された溝を画定する軸方向に円弧状の内周面（円周内面）の上側の軸方向に円弧状の円周面セクタ部に当接し、近位側を向いた半径方向および軸方向の結果的なプリストレス力（プリストレス合力）がピペットチップに供給され、遠位のエラストマー要素が圧縮された状態となり、ピペットチップの側壁の内側囲繞面の円周状で半径方向内方に傾斜し且つ遠位に延びる内側作用面に遠位のエラストマー要素の外側囲繞部が軸方向および半径方向に密封着座するように構成し、ピペットチップの近位側を向いた軸方向停止面を前記ピペットチップカプラ本体の遠位側を向いた軸方向停止面に当接してピペットチップカプラ装置上でピペットチップの軸方向の結合位置を画定する、ステップ。

代替のシーリングシート面（密封着座面）

別の実施形態として、図５４は、ピペットチップ２２０の中央長手軸２２４に対して実質的に９０度の角度を有する代替のシーリングシート面２２７０を備える使い捨てピペットチップ２２０の例示的な実施形態の断片的な縦断側面図を示している。

図５５は、代替のシーリングシート面２２７０を備える使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上に配置され、それと軸方向に位置合わせ（整列）されたピペットチップカプラ装置４００の第２の例示的な実施形態を示している。

図５６は、９０度のシーリングシート面２２７０を備えた使い捨てピペットチップ２２０内に配置されたピペットチップカプラ装置４００の第２の例示的な実施形態を示したものであり、チップ２２０はその最終的な着座位置まで持ち上げられ、遠位のエラストマー要素１８０は、実質的に９０°の代替のシーリングシート面角度を有するシーリングシート面２２７０に対して最終的に圧縮され且つ密封着座した状態となる。

別の実施形態において、図５７は、使い捨てピペットチップ２２０の例示的な実施形態の上側内部の部分的な縦断面の側面図を示したものであり、この実施形態は、円周状で半径方向に凹状のシーリングシート面３２７０の形態である別の代替のシーリングシート面を備えている。

図５９は、使い捨てピペットチップ２２０の例示的な実施形態の部分的な縦断面の側面図であり、円周状で半径方向に凸状のシーリングシート面４２７０の形態である別の代替的なシーリングシート面が示されており、これは図６０においてさらに詳細に示されている。

別の実施形態において、図６１は、使い捨てピペットチップ２２０の例示的な実施形態の部分的な縦断面の側面図であり、円周状で上向きの歯端の形態のシーリングシート面５２７０であるさらに別の代替のシーリングシール面が示されており、これは図６２においてさらに詳細に示されている。

代替えの溝形状

図６３は、使い捨てピペットチップ２２０の例示的な実施形態の上に配置されたピペットチップカプラ装置４００を示したもので、長手方向軸Ｚに向かって開口し且つ図示したようなＶ形状の断面を有する使い捨てピペットチップ２２０のＶ字形の円周方向内面２２４４によって画定される代替の円周Ｖ字形溝２２４６を備えている。

図６４は、代替のＶ形状の溝２２４６を備えた使い捨てピペットチップ２２０内に配置されたピペットチップカプラ装置４００を示したもので、代替のＶ形状の溝２２４６を有するチップ２２０はその最終状態まで持ち上げられ、第１のエラストマー要素１６０は圧縮されてＶ形状の溝２２４６内に押し出されると共にＶ形状の円周方向内面２２４４に当接しており、第２のエラストマー要素１８０はチップ２２０のシーリングシート面２７０に対して最終的に圧縮されて密封着座した状態にある。

図６５は、圧縮されてＶ形状の溝２２４６内に押し出されと共にＶ形状の円周方向内面２２４４に当接する最終状態にある第１のＯリング１６０の詳細を示したものである。

さらに、図６６から図７６は、図１５に示した円周状の環状チップ溝２４６のさらに異なる代替えの例示的な実施形態の詳細を示した部分的な縦断面の側面図である。特に、図６６から図７６は、それぞれ溝形状（構造）３００１、３００２、３００３、３００４、３００５、３００６、３００７、３００８、３００９、３０１０、および３０１１を示す。また、カプラのセグメントは、それぞれの溝形状３００１から３０１１のそれぞれの異なる代替の例示的実施形態に相補的な、半径方向外方に延びる面を含む。

さらに、シーリングシート２７０（図１５）、２２７０（図５４）、３２７０（図５７）、４２７０（図５９）または５２７０（図６１）の形状のいずれか１つを、円周状の環状チップ溝２４６（図１５）、２２４６（図６３）、３００１（図６６）、３００２（図６７）、３００３（図６８）、３００４（図６９）、３００５（図７０）、３００６（図７１）、３００７（図７２）、３００８（図７３）、３００９（図７４）、３０１０（図７５）または３０１１（図７６）の形状の任意のものと共に使用することができる。さらに、エラストマー要素１６０はＯリング形状に代わる形状のものを使用することができ、これに限定されないが、チップシーリングシートの形状のいずれか１つと相補的な形状ないし構造とすることができる。

溝／中断がない

図７７は、使い捨てピペットチップ１２２０の形態の使い捨てピペットチップの第２の例示的な実施形態の内部を示したものである。使い捨てピペットチップ１２２０は、中断された内面部分２４２が溝のような中断がなく、このため使い捨てピペットチップ１２２０の連続した内面部分１２４２が画定される点を除いて、全ての部分において使い捨てピペットチップ２２０と類似している。使い捨てピペットチップ１２２０はまた、代替的なシーリングシート２７０（図１５）、２２７０（図５４）、３２７０（図５７）、４２７０（図５９）、または５２７０（図６１）の形状の１つを採用し得る。また、使い捨てピペットチップ１２２０は、ピペットチップカプラ１００、ピペットチップカプラ４００、またはピペットチップカプラ５００と共に使用することもできる。

図７８は、途切れのない内面セクション１２４２を備えた使い捨てピペットチップ１２２０の上方に整列したピペットチップカプラ装置４００を示す。

図７９は、カプラ装置４００の停止肩面１３４が使い捨てピペットチップ１２２０の軸方向停止面２６０に当接した状態で使い捨てピペットチップ１２２０内に位置決めされた、ピペットチップ連結装置４００を示す。

図７９は、第１のＯリング１６０が使い捨てピペットチップ１２２０の囲繞側壁の内面１２４２で圧縮され、その結果、使い捨てピペットチップ１２２０の内面１２４２の変形１２４４が生じている状態を示している。図７９は、使い捨てピペットチップ１２２０のシーリングシート面２７０に対して最終的に圧縮され密封着座した状態にある遠位のエラストマー要素１８０を示す。

したがって、第１の作業面は、これに限定されないが、上記で詳述した各溝形状または使い捨てピペットチップ１２２０の途切れのない内面部分１２４２（図７８）によって例示された途切れのない形状のうちの１つである。

軸方向上方に突出するリブ５０２０を備えた肩部シート面（肩部座面）

別の例示的な実施形態において、図８１および図８２は、使い捨てピペットチップ５０００の上側内部を詳細に示したものであり、これは、内部の軸方向上方を向いた肩部シート面が以下の点で異なる以外は、使い捨てピペットチップ２２０（図１５）と全ての部分が類似している。即ち、この肩部シート面は、軸方向上方に延びる環状リブ５０２０の周りに同軸に配置された軸方向上方を向く環状溝５０１０を有し、また環状リブ５０２０が連続的で中実の囲繞断面を有する。

図８１および図８２に示したように、第１の実質的に筒状の内面セクション２４２の軸方向に遠位側には、第１の実質的に筒状の内面セクション２４２の第１の直径よりも小さい第２の直径を有する第２の実質的に円筒形の内面セクション２６２があり、近位側を向いた、半径方向ない方に延びる環状肩部５００２が形成され、この環状肩部５００２は軸方向上方に延びる環状リブ５０２０の周りに同軸に配置された軸方向上方を向く環状溝５０１０を備える。

１つの実施形態において、図８３に示すように、軸方向上方に延びる囲繞リブ５０２０は、傾斜したリブ側面５０２４および５０２８に移行する最上リブ座面またはリブ頂点５０２２を備える。傾斜リブ側面５０２４は環状の凸状面５０２６に移行し、この環状の凸状面５０２６は第２の実質的に円筒形の内面セクション２６２に移行する。囲繞リブ５０２０の半径方向外側上では、傾斜側面５０２８が、溝５０１０を画定する溝面５００８の側壁面を形成する。溝面５００８は、側面５０２８と、第１の実質的に筒状の内面セクション２４２に移行する傾斜側面５００６との間を移行する下面５００４をさらに備える。

一実施形態では、図８１から図８３を参照して、リブ頂点５０２２を備える軸方向上方に延びる囲繞リブ５０２０は、例えば、近位側を向いた半径方向内向きに延びる環状肩部の上面から材料を除去して溝５０１０を形成すること、溝５０１０を形成するための材料を欠くように近位側を向いた半径方向内向きに延びる環状肩部の上面を成形することで、形成できる。

図８１および図８５を参照して、使い捨てピペットチップ５０００は、ピペットチップカプラ装置４００などの上述のピペットチップカプラ装置のうちの１つと共に使用することができ、リブ頂点５０２２を形成して半径方向内方に延びる環状肩部５００２の近位側を向いた表面積を減少させることで、チップ５０００とピペットチップカプラ装置４００の停止肩面１３４との間の圧力が増大する。

具体的には、図４１、図８４、および図８５を参照して、溝２５０と係合する第１のＯリング１６０によって生成された軸方向力（Fprimary_axial）はリブ頂点５０２２を押し、それによってチップ５０００と面１３４との間にシールが形成される。圧力（Ｐ）は力（Ｆ）を面積（Ａ）で割ったものに等しいので、リブ頂点５０２２を設けることによって半径方向内方に延びる環状肩部の表面積が減少し、圧力が増大する（Ｐ＝Ｆ／Ａ）。リブ頂点５０２２におけるチップ５０００と面１３４との間のこの増大した圧力はシールを提供する。したがって、使い捨てピペットチップ５０００は、全ての用途ないし使用に対して新しいシールを提供する。代替の実施形態では、囲繞リブ５０２２にもシーラントビード、エラストマーワッシャ、Ｏリング、またはリブ５０２２により例示される構成を提供する他の手段が設けられる。

内部シール式ピペットチップアセンブリ６０１０

他の例示的な実施形態例において、図８６には、内部シールピペットチップ６０２０および内部シール６０３０を備えた内部シール式ピペットチップアセンブリ６０１０の例示的な実施形態が示されている。

図８６および図８７を参照して、ピペットチップ６０２０は、代替えの内側の軸方向上方に向いた肩部シート面が、最も上のリブ座面またはリブ頂点６０５２を有する軸方向上方に延びる囲繞リブ６０５０の周りに同軸に配置された軸方向上方に向く環状溝６０４０を有する以外の全ての部分で、使い捨てピペットチップ２２０（図１５）と類似している。

図８８に詳しく示すように、軸方向上方に延びる囲繞リブ６０５０は最上リブシート面またはリブ頂点６０５２を備える。このリブ頂点６０５２は、リブ頂点６０５２の半径方向内側上で環状凸面６０５４に移行し、またリブ頂点６０５２の半径方向外側上で段差側面６０５６に移行する。凸面６０５４は第２の実質的に筒状の内面セクション２６２に移行し、段差側面６０５６は溝６０４０を画定する溝面６０５８の側壁面を形成する。溝面６０５８は、側面６０５６と軸方向上方に延びる側面６０６２との間を移行する下面６０６０をさらに含み、この下面６０６０は第１の実質的に筒状の内面セクション２４２に移行する。

図８９に示したように、内部シール６０３０は、溝面６０５８によって画定された軸方向上向きの環状溝６０４０（図８８）内で圧縮されるために配置される構成である。

さらに、図９０に示すように、内部シール６０３０は、その非圧縮状態において、軸方向上方に延びる囲繞リブ６０５０の囲繞リブ頂点６０５２の軸方向高さよりも大きい軸方向高さを有する軸方向上方に延びる囲繞セクタ部分６０３２を備えるように構成される。

内部シール式ピペットチップアセンブリ６０１０は図９１に示されたピペットチップカプラ装置４００のような上述のピペットチップカプラ装置のいずれとも一緒に使用することができ、ピペットチップカプラ装置４００は、内部シール式ピペットチップ６０２０と内部シール６０３０とを備えた内部シール式ピペットチップアセンブリ６０１０内に位置決めされ且つこれに動作可能に連結される。ピペットチップカプラ装置４００が内部シール式ピペットチップアセンブリ６０１０に動作可能に連結された状態では、ピペットチップカプラ装置４００の遠位側を向く軸方向停肩面１３４は、軸方向上方を向く環状溝６０４０（図８８）内に配置された内部シール６０３０を、図６０に詳細に示されるように遠位側を向く軸方向停止肩面１３４と軸方向上方に延びる囲繞リブ６０５０のリブ頂点６０５２との間の接触範囲まで、圧縮する。チップアセンブリ６０１０とピペットチップカプラ装置４００とが動作可能に互いに結合されると、内部シール６０３０はチップ６０２０とピペットチップカプラ装置４００との間にシールを提供する。

したがって、内部シール式ピペットチップアセンブリ６０１０では、使用毎に新しい内部シール６０３０が提供される。加えて、内部シール６０３０は、二次シール機能を提供し、および１つの実施形態では、遠位のシール１８０の代替えのシールを提供する。別の実施形態では、内部シール６０３０は、チップ６０２０の成形作業中に適所に成形することができる。他の例示的実施形態では、内部シール６０３０は、Ｏリングなどのエラストマー要素、エラストマーワッシャ、シーラントの薄層、シーラントビード、接着剤、または他のシーラント材料もしくはメカニズムなどの別のシーリングメカニズムを含み得る。

上記の本開示に照らして、上記の本開示の実施形態の範囲および公正な意味から逸脱することなく、構造上の修正および適応を行うことができる。例えば、図６６から図７６は、少なくとも図１５に示す円周方向環状チップ溝２４６の異なる代替の例示的実施形態を詳細に示す図である。具体的には、図６６から図７６は、それぞれ溝３００１、３００２、３００３、３００４、３００５、３００６、３００７、３００８、３００９、３０１０、および３０１１の構成ないし構造を示すものである。

さらに、第１のＯリング１６０は、それぞれの溝３００１から３０１１の構成ないし構造の実施形態のうちの任意の１つと相補的な形状の半径方向外向きの面を備えることができる。

さらに、チップの遠位のＯリングシーリングシート２７０は、これに限定されないが、シーリングシート２２７０（図５４）、３２７０（図５７）、４２７０（図５９）、または５２７０（図６１）の形状と異なる形状を有してもよい。

また、遠位のＯリング１８０は、Ｏリング以外の代替の形状を有してもよく、また、これに限定されないが、遠位のＯリングシーリングシート２７０（図１５）、２２７０（図５４）、３２７０（図５７）、４２７０（図５９）、または５２７０（図６１）のうちの１つの形状と相補的な形状であってもよい。

産業上の利用可能性

システム、アセンブリ、デバイス、ならびに使用および操作を含む方法の上記の説明は、本開示の実施形態の産業上の利用可能性を実証する。

上記の本開示に照らして、本明細書の上記した実施形態の範囲および下記の特許請求の範囲の公正な意味から逸脱することなく、さらなる多数の構造上の改変および適合を試みることができることは明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲の技術思想精神および範囲は、本開示の実施形態の上記の説明に限定されるべきではない。そして、添付の特許請求の範囲において、単数形の要素への言及は、明示的に述べられていない限り、「唯一の」を意味するのではなく、むしろ「１つ以上の」を意味する。さらに、本特許請求の範囲に包含されるために、本開示によって解決されることが求められるあらゆる問題に対処するための装置または方法は必要ではない。

Claims (18)

1. ピペットチップをピペット装置に結合するためのピペットチップ結合装置であって、
   上側端面を有するシャンク、
   上側カプラ端面を有するカプラ本体であって、前記シャンクの下側にあり、前記カプラ本体の最大幅部分の直径が前記シャンクの最大幅部分の直径よりも大きい、カプラ本体、
   下側ステム部、
   下側端版、
   前記上側端面から前記下側端板を通って長手方向に延びる開口通路、
   前記シャンクの周りに配置され前記上側カプラ端面に隣接する上側エラストマー要素、
   前記下側ステム部の周りに配置され前記下側端板に隣接する下側エラストマー要素、および
   前記シャンクを移動自在に囲む環状ウェッジをさらに有してなり、
   前記環状ウェッジが、第１ウェッジ外周を有する上側ウェッジ面、前記第１ウェッジ外周より小さい第２ウェッジ外周を有する下側ウェッジ面、および前記上側ウェッジ面を前記下側ウェッジ面に連結する外面、を有してなり、
   前記環状ウェッジの前記外面が前記上側エラストマー要素に当接する、ピペットチップ結合装置。
2. 前記カプラ本体が、第１筒状部直径を有する上側筒状部と、第２筒状部直径を有する下側筒状部とをさらに有してなり、
   前記第１筒状部直径が前記第２筒状部直径よりも大きく、下側を向いた停止肩面が形成される、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
3. 前記下側端板が下側端板直径を有し、
   前記第２筒状部直径が前記下側端板直径よりも大きい、請求項２記載のピペットチップ
   結合装置。
4. 前記シャンクが、細長管状本体直径を有し前記上側端面より下側の細長い管状本体と、筒状ネック直径を有し前記細長い管状本体より下側の筒状ネックとをさらに有してなり、
   前記筒状ネック直径が前記細長管状本体直径よりも小さい、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
5. 前記シャンクが筒状カラー直径を有する筒状カラーをさらに有してなり、
   前記筒状カラーが前記筒状ネックより下側であり、前記筒状カラー直径が前記筒状ネック直径よりも大きい、請求項４記載のピペットチップ結合装置。
6. 前記シャンクが、前記上側端面と前記細長い管状本体との間に面取りされたセクションをさらに有してなる、請求項４記載のピペットチップ結合装置。
7. 前記シャンクが、細長管状本体直径を有し前記上側端面より下側の細長い管状本体と、筒状ネック直径を有し前記細長い管状本体より下側の筒状ネックとをさらに有してなり、
   前記筒状ネック直径が前記細長管状本体直径よりも小さい、請求項２記載のピペットチップ結合装置。
8. 前記環状ウェッジの前記上側ウェッジ面が、半径方向に延びる環状リップをさらに有してなる、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
9. 前記上側エラストマー要素および前記環状ウェッジがそれぞれ導電材料をさらに有してなる、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
10. 前記ピペットチップ結合装置が、前記シャンクを囲む環状スペーサをさらに有してなる、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
11. 前記上側エラストマー要素がＯリングを有してなる、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
12. 前記下側エラストマー要素がＯリングを有してなる、請求項１１記載のピペットチップ結合装置。
13. 前記下側エラストマー要素がＯリングを有してなる、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
14. 前記上側カプラ端面が前記シャンクに垂直な平らな平面を有してなる、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
15. 前記上側カプラ端面が、前記シャンクに隣接し前記シャンクに垂直な平らな環状面と、
    前記平らな環状面から半径方向外方に延びる上方に傾斜した環状面とを有してなる、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
16. 前記上側カプラ端面が、前記シャンクに隣接し前記シャンクに垂直な平らな環状面、前記平らな環状面から半径方向外方に延びる環状で下方に傾斜した面、および前記環状で下方に傾斜した面から半径方向外方に延びる環状で上方に傾斜した面を有してなる、請求項１記載のピペットチップ結合装置。
17. 前記上側カプラ端面が、前記シャンクに隣接し前記シャンクに垂直な平らな環状面、および平らな環状面から半径方向外方に延びる上方に傾斜した環状面を有してなる、請求項２記載のピペットチップ結合装置。
18. 前記上側カプラ端面が、前記シャンクに隣接し前記シャンクに垂直な平らな環状面、前記平らな環状面から半径方向外方に延びる環状で下方に傾斜した面、および前記環状で下方に傾斜した面から半径方向外方に延びる環状で上方に傾斜した面を有してなる、請求項２記載のピペットチップ結合装置。

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