JP6910394B2 - 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６２／３５０，３０２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６２／３５０，２９１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、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、チップとカプラ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加え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、および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、ピペットチップの近位側を向いた軸方向停止面の上方の領域において、ピペットチップの側壁の内側囲繞面の第１の作用面を画定する円周状の内側作用面に係合する複数の周方向（円周状）に配置された要素またはセグメントを有する構成として、結果的に生じるプレストレス力（予応力）を提供し、この力がピペットチップに軸方向上向きにプレストレスを加え、これによりカプラの遠位のエラストマー要素がピペットチップの第２の作用面にプレストレスされ、従来技術のシール劣化やシール不具合を解消する密封構造ないしシール構造を形成するものである。

さらに、１つの観点において、遠位のエラストマー要素は、第２の作用面で圧縮されると、複数の要素またはセグメントに軸方向の対向力を提供し、この軸方向の対向力の少なくとも１つの利点は、追加の力が複数の個別ないし個々の要素またはセグメントによって第１の作用面に加えられ、複数の個別ないし個々の要素またはセグメントが半径方向および軸方向に接合ないし連結した状態のときに、より強い遠位のシールを提供することである。

上記の軸方向の対向力の別の利点は、複数の個別ないし個々の要素またはセグメントが係合解除されて半径方向および軸方向に後退した（引っ込んだ）状態では、遠位のエラストマー要素の軸方向の対向力が軸方向の逆向きの係合解除力を画定し、この力が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助けとなることである。

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ものであり、これは、カプラが複数の周方向に配置された要素またはセグメントと、これに限定されないがＯリングの形態の遠位のエラストマー要素とを有してなり、ピペットチップがピペットチップ内の二重補足的な作用面を有し、複数の要素またはセグメントおよび遠位のエラストマー要素と二重補足的な作用面との係合から得られる軸方向の合力が提供され、これにより使い捨てピペットチップが軸方向の結合位置にプリストレスされる。この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側の軸方向停止面とにより提供され、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（基準点、基準線（面））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ないし同心度が提供される。

上記の結果的に生じる軸方向の力（合力）による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、より厳密な同心性を提供し、すべてのピペットチップのより厳格な精度制御することが可能となり、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。

さらに別の観点において、本発明の実施形態は、ピペットチップカプラとピペットチップのこのビネーションを提供する。このカプラは、複数の周方向（円周状）に配置された要素またはセグメントと、これに限定されないがＯリングの形態のエラストマー要素とを有してなり、またピペットチップは、ピペットチップ内に二重の相補的ないし補足的な作用面を有してなり、ピペットチップカプラと使い捨てピペットチップとが結合された構成において、ピペットチップカプラの遠位を向いた軸方向停止面から液体に接触するピペットチップの端部までの軸方向距離として定義される軸方向の結合位置の正確な制御を提供する。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が、より小さな穴をターゲットにすることを可能にする。さらに、使い捨てピペットチップの上記距離が既知で固定されていることから、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、環状ウェッジやスクイズリングのような、ピペットチップの第１の作用面に接触する複数の個別ないし個々の要素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、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（軸力）が得られる。

さらに別の観点において、本発明の実施形態は、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カプラ装置（ピペットチップ結合装置）を提供する。このピペットチップカプラ装置は、上側座面（上側着座面）と、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の近位側を向いた軸方向停止面と相補的である遠位を向いた軸方向停止面とを有するピペットチップカプラ本体と、ピペットチップカプラ本体の遠位面からピペットチップカプラ本体の中央長手軸に沿って遠位側に延びると共に遠位端で終端する遠位のステム部と、遠位のステム部を囲み、弛緩状態と、遠位のエラストマー要素をピペットチップの軸方向に段付きの肩部の内側の下方の領域に配置された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遠位の密封面に当接して密封するように構成される圧縮状態とを有する遠位エラストマー要素と、ピペットチップカプラ本体から周方向に離間し且つピペットチップカプラ本体の上側座面に取付ないし設けられ、および周方向に離間し半径方向に後退ないし引っ込んだ位置と、周方向に離間し且つ半径方向に前進した位置との間で拡張するように構成された、複数の個別ないし個々の要素またはセグメントと、を有してなり、上記の前進した位置では複数の個別ないし個々の要素またはセグメントは、ピペットチップの軸方向に段付きの肩部の上方の領域においてピペットチップの側壁の内側囲繞面の第１の内側作用面と当接する一方で、遠位のエラストマー要素は圧縮状態であり、ピペットチップの上方を向いた軸方向停止面がピペットチップカプラ本体の下方を向いた軸方向停止面と当接して、ピペットチップのピペットチップカプラ装置上での軸方向に結合した位置が画定される。

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。

上記の概要、および本発明の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の例示的な実施形態に動作可能に結合されたピペットチップカプラ装置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。 ピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態の部品が詳細に示された、ピペット装置アセンブリの例示的な実施形態の一部を分解した部品の斜視図。 使い捨てカプラ装置の例示的な実施形態の側面図。 ピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態のピペットチップカプラ本体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装置の例示的な実施形態の遠位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装置の例示的な実施形態の冠形のボール軌道の上部および側部の斜視図であり、上記軌道は、それぞれが球状ボールまたは分離した（個別の）結合要素またはセグメントを受容するように構成された、複数の周方向に離間したガイドソケットを有している。 複数の周方向に離間したガイドソケットのぞれぞれの内部に受容された球状ボールまたは分離した結合要素またはセグメントを備えた冠形のボール軌道の上部および側部の斜視図。 冠形のボール軌道および軌道に受容されたセグメントまたはボールの一部の部分的な、切断された縦断面の側面図。 ピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態の環状ウェッジまたはスクイズリングの上部および側部の斜視図。 ピペットチップカプラ装置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。 ピペットチップカプラ装置およびチップ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、上部の詳しい部分的な、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例示的な実施形態の上方でピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態を支持する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。 複数の周方向に離間したセグメントまたはボールをピペットチップの近位開口端に接触するために、使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上方および内部に配置されたピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態の部分的な、縦断面の側面図。 遠位のＯリングをチップの密封シートまたは面に接触するためにピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態を使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の内部に移動させた状態の、部分的な、縦断面の側面図であり、ピペットチップの環状肩部シートまたは停止面と停止ディスクの停止肩面との間に隙間が維持されており、複数の周方向に離間したセグメントまたはボールがピペットチップの内側面と接触することで後退し、および内方に押されている。 ピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態をチップ内にさらに移動させた状態を示した部分的な、縦断面の側面図であり、環状ウェッジが最初はエラストマー要素またはＯリングを押し込んでチップが持ち上げられて第１の拡張または持ち上げ状態が画定され、および遠位エラストマー要素またはＯリングが最初の圧縮および着座して状態となる。 ピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態がチップ内に最終的な距離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、環状ウェッジをその最終位置まで移動させる方法によって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ており、これによって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且つ密封着座した状態となる。 図２３に示した最終的な拡張または持ち上げ状態の複数のセグメントまたはボールの１つの、縦断面の側面の部分的な詳細な説明図。 図２３に示したチップの密封シートまたは面に対して最終的な圧縮された状態の遠位のエラストマー要素またはＯリングの縦断面の側面の部分的な詳細な説明図。 使い捨てピペットチップを備えたピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態の最初の結合状態を示した、関連する力が示された、部分的な、縦断面の側面の詳細な説明図。 ピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態の複数のセグメントまたはボールと使い捨ピペットチップの例示的な実施形態の溝との結合の開始を示し、関連する力が示された、部分的な、縦断面の側面の詳細な説明図。 図２３に示した完全に結合した状態のカプラとチップのコンビネーションの例示的な実施形態を示し、関連する力が示された、部分的な、縦断面の側面の詳細な図。 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との間の位置ズレの結合（位置合わせ不良の結合）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との位置合わせ不良の状態で示された、ピペットチップ連結装置の例示的実施形態に動作可能に結合された空気置換ピペット装置の例示的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軸方向に整列して連結されたピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態を軸方向に位置合わせ（整列）して支持する空気置換式ピペット装置の例示的な実施形態の断片的な縦断面の側面図であり、チップにはチップ遠位端と作業面との間に配置された少量の液体があり、また寸法線が図示され特定されている。 回路基板と、複数の導電性セグメントまたはボール継手を導電性の使い捨てピペットチップに選択的に接触させる環状ウェッジまたはスクイズリングとの間に接続された、液体レベル検知（ＬＬＣ）回路接点から受信した信号を処理する回路基板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、縦方向の側面図であり、チップの遠位端は液体と接触している。 図５に示したピペット装置アセンブリと共に使用するためのボール軌道の別の例示的な実施形態の上部および側部の斜視図。 複数のセグメントまたはボールおよびカプラ本体に取り付けられたボール軌道の別の例示的な実施形態の部品の一部を分解した斜視図。 カプラ本体に取り付けられたボール軌道の別の例示的な実施形態により捕捉された複数のセグメントまたはボールの別の例示的な実施形態の上部および側部の斜視図。 ボール軌道の別の例示的な実施形態の内部に受容され捕捉された複数のセグメントまたはボールの１つを示した部分的な、断面の縦断面の側面図。 図５に示したピペット装置アセンブリと共に使用するための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ボール軌道およびピペットチップカプラ本体を示した上部および側部の斜視図。 スペーサ、磁石リング、および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ピペットチップカプラ本体に取り付けられたボール軌道を示した一部の部品を分解した斜視図。 セグメントまたはボール、上部蓋リング、および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ピペットチップカプラ本体に取り付けられたボール軌道を示した、一部の部品を分解した斜視図。 ピペットチップカプラ装置の第２の例示的な実施形態のボール軌道内に受容され捕捉された複数のセグメントまたはボールの１つを示した部分的な破断した縦断面の側面図。 遠位密封要素、および複数のセグメントまたはボールを内部に留めるためのスナップリングを備えたボール軌道を支持するピペットチップカプラ本体を有してなるピペットチップカプラ装置の第３の例示的な実施形態の底部および側部の斜視図。 図１２に示した環状ウェッジまたはスクイズリングを利用したピペットチップカプラ装置の第３の例示的な実施形態の縦断面の側面図。 図１２に示した環状ウェッジまたはスクイズリングと複数のセグメントまたはボールの１つとの間の接触を示し、さらに複数のセグメントまたはボールの１つを留めるスナップリングを示した、部分的な、縦断面の側面図。 ピペットチップカプラ本体およびピペットチップカプラ装置の第３の例示的な実施形態のボール軌道を示した、部品の一部を分解した斜視図。 スペーサ、磁石リング、およびピペットチップカプラ装置の第３の例示的な実施形態のピペットチップカプラ本体に取り付けられたボール軌道を示した、部品の一部を分解した斜視図。 ピペットチップカプラ装置の第３の例示的な実施形態のボール軌道の前側入口開口に近接して配置されたセグメントまたはボールを示した、部品の一部を分解した斜視図。 ピペットチップカプラ装置の第３の例示的な実施形態のボール軌道の軸方向上方に配置されたスナップリングを示した、部品の一部を分解した斜視図。 複数のセグメントまたはボールが内部に受容され捕捉された、ピペットチップカプラ装置の第３の例示的な実施形態のボール軌道の一部を示した、部分的な、切断された縦断面の側面図。 周方向に離間した凹面または凹部を有する環状ウェッジまたはスクイズリングの他のまたは第２の実施形態を示した、底部および側部の斜視図。 図４９に示した環状ウェッジまたはスクイズリングの第２の実施形態を利用した、ピペットチップカプラ装置の第３の例示的な実施形態の縦断面の側面図であり、周方向に離間した凹面または凹部のそれぞれのカーブが複数のセグメントまたはボールのそれぞれの外側円弧形状と形状が相補的であり、図示したようにこれらの間で相補的な当接がなされる。 その中に複数のセグメントまたはボールを留める機械加工されたボール保持構成を有する別のボール軌道を有してなるピペットチップカプラ装置の第４の例示的な実施形態の縦断面の側面図。 ピペットチップカプラ装置の第４の例示的な実施形態のボール軌道の機械加工されたボール保持構成を詳述した縦断面の側面図。 ピペットチップカプラ装置の第４の例示的な実施形態のボール軌道の後部開口に近接して配置されたセグメントまたはボールの一部を分解した部品の斜視図。 ピペットチップカプラ装置の第４の例示的な実施形態のピペットチップカプラ本体およびボール軌道を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装置の第４の例示的な実施形態の環状スペーサまたはリング、およびピペットチップカプラ装置の第４の例示的な実施形態のピペットチップカプラ本体へのボール軌道の取り付けを示した、部品の一部を分解した斜視図。 複数のセグメントまたはボールが機械加工されたボール保持構造により内部に受容され捕捉された、ピペットチップカプラ装置の第４の例示的な実施形態のボール軌道の一部を示した、部分的な、切断された縦断面の側面図。 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との間に置かれたピペットチップカプラ装置の第５の例示的な実施形態の部品の詳細を示した、部品の一部を分解した斜視図。 ピペットチップカプラ装置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装置の第５の例示的な実施形態のピペットチップカプラ本体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装置の第５の例示的な実施形態の遠位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。 複数のセグメントまたは個別の結合要素および保持リングを備えたピペットチップカプラ装置の第５の例示的な実施形態の分割された結合システムを示した部品を分解した斜視図。 ピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態の分割された結合システムの分離した結合要素またはセグメントを示した上部、後部、および側部の斜視図。 図６２に示した分離した結合要素またはセグメントの上部、および前部の斜視図。 ピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態の環状ウェッジ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でピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態を支持するピペットチップ装置の例示的な実施形態の、縦断側面の、一部を示した説明図。 使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の上部に配置されこの内部に移動するピペットチップカプラ装置の第５の例示的な実施形態を示した縦断側面図であり、遠位のＯリングがチップの密封シートまたは面と接触すると共に、ピペットチップの肩部シートと停止ディスクの停止肩面とが嵌合する前に複数の分離した結合要素またはセグメントが半径方向に拡張しない状態に保持され、ピペットチップの環状肩部シートと停止ディスクの停止肩面との間に隙間が維持される。 ピペットチップカプラ装置の第５の実施形態を示した縦断面の、側面の部分的な説明図であり、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分割されたカプラがチップの溝内に延びるために環状ウェッジスクイズリングが下に押される。 分割されたカプラの複数のセグメントの１つが図６７に示したようにチップの溝内に延びる状態である、縦断側面の部分的な詳細を示した説明図。 図６７に示したように遠位Ｏリングがチップ密封シートまたは面に圧縮された状態である、縦断側面の、部分的な詳細を示した説明図。 使い捨てピペットチップ内部に最終段階まで移動したピペットチップカプラ装置の第５の例示的な実施形態の縦断側面の、一部を示した説明図であり、チップが持ち上げられ、環状ウェッジまたはスクイズリングを下に押す力が加わり、ピペットチップカプラの第５の例示的な実施形態が使い捨てピペットチップと最終的に結合した状態が画定されている。 分割されたカプラの複数のセグメントの１つが図７０に示したチップの溝内に十分に延びた状態を示した、縦断側面の一部を詳細に示した説明図。 遠位のＯリングが図７０に示したチップの密封シートまたは面に最終的に圧縮された状態を示した、縦断側面の一部を詳細に示した説明図。 ピペットチップカプラ装置の第５の例示的な実施形態が使い捨てピペットチップと最初に連結する状態を示した部分的な、縦断側面図であり、関連する力が示されている。 ピペットチップカプラ装置の第５の例示的な実施形態の複数の円弧状セグメントの１つの使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の溝との結合の開始を示した部分的な、縦断側面の詳細な説明図であり、関連する力が示されている。 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組み合わせ結合が完了した状態を示した部分的な、縦断側面の詳細な説明図であり、関連する力が示されている。 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の例示的な実施形態の上方に配置されたピペットチップカプラ装置の例示的な実施形態の、部分的な、縦断面側面図である。 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例示的な実施形態を示した部分的な、縦断側面図であり、チップがその最終の着座状態にあり、環状ウェッジがその最終位置まで移動し、実質的に９０度の別の密封着座面を有する密封座面に対して遠位エラストマー要素が最終的に圧縮され密封着座した状態で、最終的な結合状態が画定される。 図７８に示した実質的に９０度の別の密封座面角を有する密封座面に対して遠位のエラストマー要素が最終的に圧縮された状態を示した、部分的な、縦断面側面の詳細な説明図。 円周状で半径方向に凹状の密封座面の形態の他の別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、縦断側面図。 図８０に示された円周状の半径方向に凹状の密封座面の詳細を示した使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の、部分的な、縦断側面の詳細な説明図。 円周状の半径方向に凹状の密封座面の形態のさらに別の密封座面の詳細を示した、使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の、部分的な、縦断面の側面図。 図８２に示された円周状の半径方向に凸状の密封座面の詳細を示した、使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の、部分的な、縦断側面の詳細な説明図。 円周状の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を示した使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の、部分的な、縦断面の側面図。 図８４に示した円周状の上方を向いた歯端状の密封座面の詳細を示した、使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の、部分的な、縦断側面の詳細な説明図。 長手軸に向かって開口し且つ図示したようにＶ形状の断面を有する使い捨てピペットチップのＶ形状の円周状の内面により画定されるＶ形状溝の形態である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例示的な実施形態の、部分的な、縦断側面図。 別のＶ形状溝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例示的な実施形態の、部分的な、縦断側面図であり、チップがその最終状態まで持ち上げられ、複数のセグメントまたはボールの丸い面はＶ形状溝内に延び且つ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は最終的に圧縮され、チップの密封座面に対して密封着座した状態である。 複数のセグメントまたはボールの１つの丸い面がＶ形状溝内に延びて、図８７に示されたようにＶ形状溝を画定するＶ形状の円周状の内面に対して当接した状態を示した、部分的な縦断面の側面の詳細な説明図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、部分的な、縦断面の側面図。 円周状の環状チップ溝の異なる別の例の実施形態の詳細を示した、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装置の例示的な実施形態の、部分的な、縦断面の側面図であり、結合装置の停止ディスク肩面は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肩部に当接すると共に、複数のセグメントまたはボールの丸い面は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の内面に対して拡張しており、これにより前記内面が変形しており、および遠位のエラストマー要素が最終的な圧縮され、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対して密封着座している。 ピペットチップカプラ装置の複数の球状ボールのうちの１つの丸い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囲繞側壁に対して拡張し且つこれを変形させた状態を示した、部分的な、縦断側面の詳細な説明図。 内側の軸方向上方に延びる囲繞リブの周りに同軸状に配置された軸方向上方を向いた環状溝を備えた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面を詳しく示した、上側の部分的な、縦断側面、上部および側部の斜視図。 連続した切れ目のない囲繞断面を有する内側の軸方向上方を向いた囲繞リブの周りに同軸状に配置された軸方向上方を向いた環状溝を有する、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状に配置された軸方向上方を向いた環状溝の別の例示的な実施形態を示した、部分的な、縦断側面の詳細な説明図。 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３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示した、部分的な、縦断側面の詳細な説明図。 内側シール式ピペットチップおよび内側シールを有する内側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。 連続した切れ目のない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を備えた内側の軸方向上方を向いた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例示的な実施形態の上側内部を詳しく示した、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状に配置された軸方向上方を向いた環状溝の詳細を示した、内側シール式ピペットチップの例示的な実施形態の、部分的な縦断側面の詳細な説明図。 軸方向に内方を向いた環状溝に配置された内側シールを有してなる内側シール式のピペットチップ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。 軸方向に上方を向いた環状溝に配置された内側シールを詳しく示した、部分的な、縦断面の側面図。 内側シール式のピペットチップアセンブリの例示的な実施形態に配置され且つこれと動作可能に連結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の、部分的な、縦断面の側面図。 軸方向上方を向いた環状溝内に配置され、軸方向上方を向いた環状溝内に同軸且つ半径方向に隣接して配置され半径方向内方に軸方向上方へ延びる囲繞リブと接触する内側シールを有してなるピペットチップの第３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細に示した、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アセンブリ

図１および図２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）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、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（分配）用の装置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に軸方向に整列し且つプランジャ２６の遠位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（分配）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、セグメントに取り付けおよびピペットチップカプラ装置１００をシール（密封）するために遠位の取り付けフランジ３６内に遠位側から移行しており、このカプラ装置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と遠位の取り付けフランジ３６に隣接する外側領域との間の開放連通を提供し（図２）、また遠位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筒状に形成された中央チャネル１５０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および図４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２１０（図５）に当接する。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に沿って、遠位方向または垂直下方向とは逆の近位方向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を囲んでいることが示されている。

さらに、ばね７４は、その弛緩の過程でスリーブ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ことができる寸法（大きさ）に構成される。

ピペットチップカプラ１００（および以下に詳述するカプラ１１００）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１００

図５は、使い捨てピペットチップ２２０と空気置換式ピペット装置アセンブリ１０の空気置換式ピペット装置２０との間に介装される、セグメントおよび密閉式ピペットチップカプラ装置１００の例示的な実施形態を示したものである。

図５から図７に示したように、密閉式ピペットチップカプラ装置１００は、ボール式ピペットチップカプラ装置１００の形態である。より詳しくは、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，遠位ステム部１３８、遠位ステム部１３８上に支持された遠位エラストマー要素１６０、セグメントまたはボール継手システム（ボール結合システム）１８０、および環状ウェッジまたはスクイズリング２１０を有してなる。ボール継手システム１８０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で支持されており、複数の周方向に離間した球状ボール２００と、複数の離間した球状ボール２００を保持し且つ移動を可能にするセグメントまたはボールリテーナ（ボール保持器）１８２とを備える。スクイズリング２１０は複数の球状ボール２００の上に載っている。

図６および図７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１００はまた、ピペットチップカプラ本体部材１２０の上に載っている細長いヘッドまたはシャンク部材１０２を備える。ピペットチップカプラ１００はさらに、セグメントまたはボールリテイナ１８２によって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周方向に離間して支持された複数の球状ボール２００、および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おいて支持された下側または遠位のエラストマー要素１６０を有している。さらに、ピペットチップカプラ１００は、セグメントまたはボールリテイナ１８２により支持された複数の球状ボール２００の上に載った環状ウェッジまたはスクイズリング２１０を有し、複数の球状ボール２００は、ピペットチップカプラ本体１２０と環状ウェッジスクイズリング２１０との間に介装されており、セグメントまたはボールリテイナ１８２内において、半径方向に後退した（引っ込んだ）位置と半径方向に拡張（拡径）した位置との間で、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０の軸方向の位置に応じて、半径方向に移動自在である。

シャンク部材１０２

図６および図７を参照して、および１つの例示的な実施形態において、シャンク部材１０２は、ピペットチップカプラ１００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。端面１０４は、面取りされ、また細長い管状の本体１０８内に移行する外側縁１０６を有している。

近位の端面１０４から遠位側に、細長い管状の本体１０８は管状のテーパ部１１０内に移行し、このテーパ部は直径が減少すると共に筒状ネック部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１１４内に遠位側から移行する。筒状カラー１１４には第２の筒状カラー１１６が遠位側から続いている。第２の筒状カラーは、筒状カラー１１４の直径よりも大きな直径を有し、またピペットチップカプラ本体１２０の上側円形本体端面１２２の内側部分の上に置かれる。第２の筒状カラー１１６は、環状のスペーサであり、これはシャンク部材１０２と一体でも良い。あるいは、第２の筒状カラー１１６は、個別の、取り外し自在なスペーサに置き換えられても良い。

ピペットチップカプラ本体１２０および遠位ステム部１３８

図７に示したように、ピペットチップカプラ本体１２０は、第２の筒状カラー１１６の遠位端から半径方向および外方に延在し且つ丸い形の外周縁１２４内に移行する、上位または上側の端面１２２を備えている。１つの例示的な実施形態において、上側円形本体端面１２２は、実質的に平面であり、第２の筒状カラー１１６の遠位端から外周縁１２４まで半径方向外方に延びる。

さらに、カプラ本体１２０は第１の筒状部または停止ディスク部１３０を備えた多重円筒状セクションを有してなる。第１の筒状部１３０は上側端面１２２から軸方向に離れるように遠位側に延びており、遠位側には第２の筒状部１３２が続いている。第２の筒状部１３２は、、隣接する第１および第２の筒状部１３０、１３２の間に遠位側または下方を向いた軸方向肩面または停止肩面１３４を形成するために、直径が小さくなっている。

図７に示したように、第２の筒状部１３２は、停止肩面１３４から遠位側の下側面１３６に遠位側に延び、この下側面は縮径した遠位の筒状ステム部１３８内に半径方向内側に移行し、この筒状ステム部は略丸い端板１４２の半径方向外方に延びる上側面１４０で終端する。端板１４２は丸い周縁を有し、この周縁は端板１４２の上面１４０と端板１４２の略平坦な下面１４４との間に周方向に丸みのある移行部を提供し、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。

図６および図７に示すように、および上述したように、第２の筒状部１３２は第１の筒状形部１３０に対して直径が縮小されている。よって、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の直径を有し、第１の筒状部１３０と第２の筒状部１３２との間には遠位側を向いた軸方向肩面または停止肩面１３４が形成される。

第２の筒状部１３２の第２の直径は端板１４２の直径より大きい。一方、遠位の筒状ステム部１３８の直径は第２の筒状部１３２の第２の直径および端板１４２の直径の両方よりも小さく、第２の筒状部１３２と端板１４２との間には下側の、遠位溝１４６が画定される。１つの例示的な実施形態では、第１および第２の筒形ヘッド部１３０および１３２は、それぞれ、略平滑な外側筒状面を備え、また遠位の筒状ステム部は略平滑な外側の筒状または溝状の面を備える。

図７および図１３を参照して、ピペットチップカプラ１００は端部が開口した（開口端）内側筒状チャネル面１４８をさらに備え、このチャネル面は端部が開口した（開口端）筒形の中央チャネル１５０を画定し、この中央チャネル１５０は、ピペットチップカプラ１００の長手方向中心軸１０１に沿って、ピペットチップカプラ１００の近位の端面を画定する環状の近位または上側の端面１０４から、ピペットチップカプラ１００の遠位の端面を画定する下側の略平坦な面１４４まで延びている。端部が開口した筒状の中央チャネル１５０は、吸引および分注用のシリンダ３４（図３）とピペットチップ２２０との間の開放連通を提供し、吸引および分注用のシリンダ３４は同様に吸引および分注用のプランジャ２６（図３）と開放連通している。

遠位または下側のエラストマー要素１６０

図６および図７を参照して、および上記したように、ピペットチップカプラ１００は、カプラ本体１２０の上側の端部に支持ないし担持されたボール継手システム（ボール結合システム）１８０と、遠位の筒状ステム部１３８を介してボール継手システム１８０から軸方向に遠位側に離間したカプラ本体１２０の下側の端部に支持ないし担持された下側または遠位のエラストマー要素１６０とを有してなる。

図８を参照して、および１つの例示的な実施形態において、下側のエラストマー要素１６０は、中央開口１６６を画定する内面１６４を有する環状本体１６２を備える。下側エラストマー要素１６０はさらに、頂面１６８、周辺外面１７０、および底面１７２を備える。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、下側のエラストマー要素１６０は、図１３に示すように、周方向に連続した略円形の断面積（断面領域）１７４を備える。あるいは、エラストマー要素は、長方形、X字形、正方形または他の断面積を有してもよい。

図７および図８を参照して、下側のエラストマー要素１６０の中央開口１６６は、第２の筒状部１３２遠位の下面１３６とピペットチップカプラ本体部材１２０の端板１４２の上面１４０との間において、ピペットチップカプラ１００の遠位の筒形ステム部１３８を緊密に囲む寸法（大きさ）であり、面１３６、１４０は、これに限定されないが、平面状、円錐形または凹状の形態である。

セグメントまたはボール継手システム（ボール結合システム）

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、セグメントまたはボール継手システム１８０は、環状で冠形（クラウン形状）の軌道（軌道輪）１８２を備えており、この軌道は複数のセグメントまたは球状ボール２００の１つをそれぞれ支持ないし担持する複数の周方向に離間したガイドソケットまたは面１９２を備える。

図９を参照して、環状の冠形の軌道１８２は、中央開口１８８を画定する内面１８６を有する環状基部１８４と、複数の周方向に離間したガイドソケット１９２を有する上面１９０を有する構成であり、各隣接する一対のガイドソケット１９２は、複数の介入フィンガ１９４の１つによって分離ないし仕切られている。環状で冠形の軌道１８２は、外周面１９６および底面１９８をさらに備える。

図１０を参照して、セグメント又はボールリテーナ１８０は、環状で冠形の軌道１８２の少なくとも底面１９８にピペットチップカプラ本体１２０の停止ディスク部１３０の上側の端面１２２（図７）を着座させ当接させた状態で本体１２０の上に置かれ、複数のセグメントまたは球状ボール２００の各々は、複数の周方向に離間したガイドソケット１９２のうちの異なる１つの内に配置される。

図１１に示したように、球状ボール２００は、環状で冠形の軌道本体１８２の複数の介入フィンガ１９４の複数の隣接する対の最上部に配置された一対の対向する内側に突出するステーク（杭）２０２によって垂直に捕捉される。さらに、離間したガイドソケット１９２の各々は、外側の側壁半径２０４を有する溝付きまたは凹状のソケットシートを含み、これは離間したガイドソケット１９２および介入フィンガ１９４によって画定されたＵ字形ボール開口部の幅寸法に沿ってボールを水平に捕捉する。離間したガイドソケット１９２は、チップ２２０の取り付けおよび取り外しのために、ガイドソケット１９２上に半径方向に進退（前進（進み）および後退（引っ込む））するボールを支持するように構成される。

従って、および図１０および図１１を参照して、セグメントまたはボール継手システム１８０は、軌道１８２と複数の球形ボール２００とを備え、ピペットチップカプラ本体１２０の停止ディスク部１３０の上側の端面１２２上に配置され、複数の球状のボールまたはセグメントを保持し、および球状ボールまたはセグメントを拡張（延長）位置と後退位置との間で移動させる。セグメントまたはボール継手システム１８０は、ピペットチップカプラ本体１２０の停止ディスク部１３０の上側の端面１２２上に動作可能に取り付けられるか、またはこの端面に動作可能に一体的に形成されてもよい。

環状ウエッジまたはスクイズリング

図１２および図１３を参照して、ピペットチップカプラ１００の実施形態は、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０を備える。スクイズリング２１０は、図１３に示すように半径方向に延びる環状リップ２１８を備え円周方向に連続した略くさび形または三角形の断面２１２を有する弾性くさび形の環状本体２１１を有してなる。図１２に示すように、環状本体２１１は、環状本体２１１を通って延びる中央環状開口２１４を画定する中央内側環状面２１３を備える。

図１３に示したように、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０の中央環状開口２１４はシャンク部材１０２の通過を可能にする寸法（大きさ）であり、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０の半径方向外方に近位側に傾斜した側面２１７が、図６に示すように、ピペットチップカプラ１００の停止ディスク部１３０の上側の端面１２２（図７）上に支持ないし担持されたセグメントまたはボール継手システム１８０の複数のセグメントまたは球状ボール２００に着座し当接することができるようになる。

図１３を参照して、ピペットチップカプラ１００のシャンク部材１０２は、吸引および分注用のシリンダ３４（図２）の遠位の取付フランジ３６内に嵌合するように構成され、ピペットチップカプラ１００をピペット装置アセンブリ１０のピペット装置２０に動作可能に連結し、カプラ１００の軸１０１（図６）をピペット装置２０の軸９８（図１４）と整列させている。一実施形態では、シャンク部材１０２の細長い管状体１０８は、対応するねじ穴（雌ねじ）を有する遠位の取付フランジ３６内に取り付けまたはねじ込まれるように、外側にねじ山が付けられる（雄ねじが施される）。

スクイズモータの作動

図１３に示したようにピペットチップカプラ１００が遠位の取り付けフランジ３６内に嵌め込まれた状態では、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０の頂部平坦円形面２１５はスクイズスリーブ４６の遠位の端５０に隣接する。従って、スクイズモータ５２（図１）を第１の方向に作動することでスクイズスリーブ４６の遠位方向または垂直方向下向きの直線的な軸方向並進が生じ、以下に詳述するように液体レベル検出（ＬＬＤ）回路リング端３６６を介して環状ウェッジスクイズリング２１０の頂面２１５上に軸方向に力が加えられ、くさび形の底部２１７が複数の球状ボール２００の内面に均一に押し付けられ、それらを半径方向に押し出して使い捨てピペットチップ２２０の溝２４６（図１６）内に押し込み、図２３に例示し以下に説明するように面２４４（図１６）と接触させる。

続いてスクイズモータ５２（図１）を第２の方向、つまり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の遠位端５０が図１３に示したようにホーム位置に戻り、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０が軸方向上にスライドし、それによって、複数のセグメントまたは球状ボール２００は、使い捨てピペットチップ２２０（図１６）の溝２４６（図１６）から、それぞれの離間した溝付きまたは凹状のガイドソケット１９２（図１１）上で、自由に半径方向に後退できるようになる。よって、排出スリーブ６２（図１３）がチップ２２０（図１６）を押す際に、溝２４６の面２４４（図１６）および溝２４６の軸方向上方の内周面がセグメントまたは球状ボール２００と接触してこれを押し、このためセグメントまたは球状ボール２００が後退する。

ピペットチップ２２０

図２および図１４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は、使い捨てピペットチップ２２０とピペット装置アセンブリ１０のピペット装置２０との間の開放連通した連結を提供する。

図１４から図１６を参照し、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２２４を有する細長い管状のピペットチップ本体２２２を含んでいる。

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との間で中央長手軸２２４に沿って長手方向に延びる細長い囲繞側壁２２６を含み、これら環状端面２２８および２３０はそれぞれ、それぞれ囲繞開口した近位の環状端２３２および遠位の環状端２３４を画定する。細長い囲繞側壁２２６は、開口した上側の環状端２３２と開口した下側の環状端２３４との間でピペットチップ本体２２２の中央長手軸２２４に沿って長手方向に延びるピペットチップ通過開口２３８を画定する、内面２３６を有している。

従って、ピペットチップ通過開口２３８は、ピペットチップカプラ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、開口した遠位の環状端２３４（図１６）の外側の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まで開放連通を提供する。この結合状態では、ピペットチップ本体２２２の中央長手方向軸２２４は、ピペット装置２０の長手方向チャネル軸８０と同一の広がりを持つ（同一の領域を占める）。

第１の内面セクション

図１６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、最上部の環状の面取りされた内面２４０を備え、この内面はピペットチップ２２０の近位の環状端面２２８から半径方向内方に遠位側に延び、第１の直径を有する第１の実質的に筒形の内面セクション２４２に移行して終端する。

溝を画定する軸方向に円弧状（弓状）の円周面

図１６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の実質的に筒形の内面セクション２４２は、細長い囲繞側壁２２６内に形成され円周状の環状溝（円周環状溝）２４６を画定する、軸方向に弓形の円周内面２４４を備える。環状溝２４６は、第１の実質的に筒形の内面セクション２４２を、上側の第１の実質的に筒形の内面部と、実質的に等しい直径の下側の第１の実質的に筒形の内面部に分割する。従って、環状溝２４６は、長手方向断面が円弧面（弓状面）である第１の実質的に筒状の内面セクション１４２の、円周状で半径方向外方に延びる内面の中断部を提供する。円弧状の内周面２４４はまた、以下に説明するように、代替的な断面で構成される。また、一実施形態では、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状の環状溝２４６を画定する円弧状の円周内面２４４を欠いている。

図１６および図１７を参照して、軸方向に円弧状の円周内面２４４は、軸方向に円弧状の円周状の内面２４４の上側の軸方向に円弧状の周面セクタ部２５０内に遠位に移行する上側の環状移行端２４８を備える、環状溝２４６を画定する。続いて、上側の軸方向に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は下側の環状の移行端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２５０は、環状溝２４６に、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方向軸２２４に対する環状溝２４６の最大半径まで、ピペットチップ２２０の中央長手方向軸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円周面セクタ部または下側部２５２は、環状溝２４６に、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の中央長手方向軸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停止面

図１６に示したように、第１の実質的に筒形の内面セクション２４２の軸方向遠位側には第２の実質的に筒形の内面セクション２６２がある。この内面セクション２６２は、第１の実質的に筒形の内面セクション２４２の第１の直径より小さい第２の直径を有し、第１および第２の実質的に筒形の内面セクション２４２、２６２の間に配置され、近位側を向いた、半径方向内方に延びる環状肩座面または軸方向停止面２６０を形成する。

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、またピペットチップ本体２２２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（密封座部）

図１７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の軸方向の遠位側には、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との間には円錐台形で環状のシーリングシート面または停止面２７０があり、これは図１７に示すように半径方向内方に傾斜し遠位側に延びる遠位の作用面２７０を画定する。円錐台形で環状のシーリングシート面（密封座面）２７０は、第２の実質的に筒状の内面部２６２と円錐台形の環状シーリングシート面２７０との間の環状の境界を画定する、上側の環状シーリングシート端２６６を備える。

加えて、円錐台形で環状のシーリングシート面２７０は、円錐台形で環状のシーリングシート面２７０と第３の内面部２７２との間に環状の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、円錐台形で環状のシーリングシート面２７０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との間に介在し、円周状で半径方向内方に傾斜し且つ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に対して鋭角で配置され、この鋭角は中央長手方向軸２２４に対する鋭角のシールシート面の角度を画定する。一実施形態では、中央長手方向軸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。

１つの別例（代替え）の実施形態において、シーリングシート面２７０には、ピペットチップの中央長手軸に対して実質的に９０度の別のシーリングシート面角度が設けられる。この実施形態を図７６に示し、中央縦方向Ｚ軸に対する別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

図１６はさらに、第３の実質的に筒状の内面セクション２７２に続いており、この内面セクション２７２遠位側には第５の内面セクション２７５が続いていることが示されている。

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（小さくなる）。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、浸漬の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減少する（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は第４の内面セクション２７４よりも大きなテーパを有する（テーパの度合いが大きい）。

外側長手方向リブ

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、ピペットチップ２２０は複数の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。この外側リブは、管状のピペットチップ本体２２２上に配置され、近位の環状端面２２８の周囲に隣接し、およびそこから、図１６に示したように第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の外側領域まで長手方向に外方に延びる。

１つの例示的な実施形態において、および図１５に示したように、複数の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

図１および図１８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、１つまたは複数のピペット装置アセンブリ１０は自動分注ワークステーションまたはシステム３００において採用される。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。

一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）方向の平行移動（並進）、Ｙ軸を規定する軸に沿った横（緯度）方向の平行移動（並進）、およびＺ軸を規定する軸に沿った垂直（上下）方向の平行移動（並進）からなり、これにより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、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並進（平行移動）する機能を備える。

一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。

さらに、および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ピペット操作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。

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

図１９から２５は、ピペットチップのピックアッププロセスの連続的な段階の例示的な実施形態の詳細を示しており、特に、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にピペットチップ２２０を固定取付する方法を示したものである。上述したように、および１つの例示的な実施形態例において、ピペットチップ２２０は支持面２８２によって支持されてもよい。

図１９に示したように、ピペットチップカプラ１００はピペット装置２０に接続されており、コマンド（命令、指令）に応じて、ピペットチップカプラ１００は、ピペットチップ２２０の開口した近位側の端２３２の上に配置され、それらの中央長手軸はそれぞれＺ軸に沿って整列される。排出スリーブ６２はイジェクト位置（排出位置）にあり、スクイズスリーブ４６は非スクイズ位置にあり、セグメントまたはボール継手システム１８０は弛緩状態にあり、および遠位のＯリング１６０は非スクイズ状態にある。

次に、図２０はピペットチップカプラ１００がＺ軸に沿ってピペットチップ２２０内に下降する状態を示しており、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下がってピペットチップ２２０の内側の筒状の近位の端部内を通過し、複数のセグメントまたは球状ボール２００をチップ２２０の面取りした内面２４０に接触し、一方、ピペットチップ２２０の環状の肩座部または停止面２６０と停止ディスク１３０の軸方向の停止肩面１３４とが係合ないし接合する前は遠位のＯリング１６０は非スクイズ状態に維持される。

次に、図２１は、ピペットチップカプラ１００がＺ軸に沿って下方に移動され、またスクイズスリーブ４６がＺ軸に沿って下方に移動して、複数の球状ボール２００の上に置かれた環状ウェッジスクイズリング２１０と接触する状態を示したもので、ピペットチップカプラ１００の遠位側エラストマー支持部を下降させてピペットチップ２２０の内側筒状の近位側の端部を通過させ、遠位のＯリング１６０をチップの環状のシーリングシートまたは停止面２７０に接触させる一方、ピペットチップ２２０の環状の肩部シートまたは停止面２６０と停止ディスク１３０の軸方向の停止肩面１３４が係合ないし接合する前は複数の球状ボール２００を非スクイズ状態に維持し、これによりピペットチップ２２０の環状肩部シートまたは停止面２６０と停止ディスク１３０の軸方向の停止肩面１３４との間に隙間（ギャップ）２９８が維持される。

次に、図２２は、スクイズスリーブ４６がＺ軸に沿ってさらに下方に移動された状態を示しており、ＬＬＤ回路リング端３６６が押されて環状のウェッジスクイズリング２１０と接触してこれを押し、このリング２１０が複数の球状ボール２００上に押下げられ、これにより球状ボール２００を溝２４６内に圧入または押し込み、および最初に溝２４６を画定する軸方向に円弧状の円周方向内面２４４（図１６）の上側の軸方向円弧状の周面セクタ部２５０（図１７）に当接するプロセスが開始され、溝２４６内に延びるかまたは溝２４６内に突出された複数の球状ボール２００の動きによってピペットチップ２２０を軸方向に引き上げる軸方向の上向きの力が発生する。

この結果、および図２１と図２２を参照して、ピペットチップ２２０の近位または上方を向いた環状肩部シート面２６０を、停止ディスク１３０の遠位または下方に面する軸方向停止肩面１３４に着座させるプロセスが開始され、隙間２９８が閉じられ、同時に遠位のＯリング１６０がチップ２２０のシーリングシートまたは停止面２７０で圧縮される。

図２３は、スクイズスリーブ４６が、それが所定の位置にロックされるまでＺ軸に沿って予め校正または設定された長さだけ下方に移動することで、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０がスクイズスリーブ４６によって停止され所定位置にロックされたことを示している。この結果、球状ボール２００は半径方向に所望の距離または値まで広がり（図２４）、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１９６、２６０がＺ軸（図１９）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る。同時に、遠位のＯリング１６０は所要の距離または値に圧縮され（図２５）、遠位のＯリング１６０はチップ２２０の環状シーリングシートまたは停止面２７０に着座され、この結果、その断面が最終的に圧縮された非円形の形状になり、ピペットチップカプラ１００とピペットチップ２２０との結合が完了する。

図２３に示すような固定取り付けプロセスが完了すると、セグメントまたはボール継手システム１８０および遠位のエラストマー要素１６０は、協働して、チップ２２０とカプラ１００との間のセグメントとシールによる結合を生成し、これにより流体密封シールが提供され、複数の球状ボール２００は周方向溝２４６内に少なくとも一部が収容されおよび周方向溝２４６を画定する円弧状内面２４４上に少なくとも一部が着座し、遠位のエラストマー要素１６０は、弾性位置エネルギーを保持した状態で、ピペットチップ２２０の半径方向内方に傾斜しかつ遠位側に延びる面２７０をシールする。

１つの態様において、および図９から図２５を参照して、セグメントまたはボール継手システム１８０はチップ２２０の取り付けおよび取り外しのために半径方向に進退するボールを支持ないし担持するように構成され周囲に円周状に離間したガイドソケット１９（図９）を備え、これらボールは半径方向外方に移動してチップ２２０の周方向溝２４６に結合のために係合し、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０の軸方向の移動に応じてボールはチップを解放するために半径方向内方に移動する。特に、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０が軸方向下方に移動すると複数の球状ボール２００が半径方向外方の位置に付勢され、また環状ウェッジまたはスクイズリング２１０上への圧力が解放されると複数の球状ボール２００が半径方向外方の位置から解放され、これにより複数の球状ボール２００は半径方向内方に自由に動くことができる。

他の実施形態において、複数の球状ボール２００の剛性は、ピペットチップ２２０とカプラ１００との間のより硬い接合部を提供するためのより堅固な結合を提供する。さらに、複数の球状ボール２００の剛性および回転可能性により、使い捨てピペットチップ２２０の内部とボールとの接触が主として転がり接触となり、このため磨耗が防止され、カプラ寿命が増大する。

使い捨てピペットチップ排出プロセス

図１９から図２５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。このチップ排出プロセスシーケンスは、逆である以外は、取り付けまたはチップのピックアップ固定プロセスシーケンスに類似している。また、以下に説明しおよび図２８に示したように、圧縮された遠位のＯリング１６０の遠位のＯリング軸方向力成分は、排出プロセス中においてチップ２２０を除去するのを助ける力を提供する。

１つの例示的な実施形態において、および図１９から図２５を参照して、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） スクイズスリーブ４６を上方に移動し、環状ウェッジまたはスクイズリング２１０から力を解放し、その結果、この力が複数の球状ボール２００からも同様に解放され、各複数の周方向に離間したガイドソケット１９２上で移動することで、チップ２２０内の溝２４６からの後退が可能となり、遠位のＯリング１６０が貯蔵された弾性位置エネルギーをチップ２２０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、チップは複数の球状ボール２００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） スクイズスリーブ４６の上方への移動を継続し、複数の球状ボール２００はチップ２２０内の溝２４６からの後退を続け、および遠位のＯリング１６０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は複数の球状ボール２００およびカプラ本体部材１２０から解放され続ける。
（４） スクイズスリーブ４６の最上部位置への移動を継続し、球状ボール２００は、それらの元の自由な位置に戻り、チップ２２０内の溝２４６から完全に外れ、および遠位のＯリング１６０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が完全に延びる（延長する）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。

結合力および排出力

図２６はピペットチップカプラ１００の複数の球状ボール２００の図式的なベクトル図を例示したものであり、複数の球状ボール２００はボールの中心の上方のチップ溝の上側角に接触した状態で溝２４６内に初めは（初期状態では）延びており、これによりピペットチップ２２０を上方に引っ張る軸方向上向きの力が生じる。図２６に示したように、各ボールのボールの力（Fball_resultant）は、軸方向力（Fball_axial）成分と半径方向力（Fball_radial）成分の2つの成分からなる。

複数の球状ボール２００がボールの中心の上方のチップ溝の上側角に接触している限り、Fball_axialは、ボールの中心と溝の角部との間の距離が増加するにつれて増大する。従って、チップのピックアッププロセスの開始時にはボールの軸方向力（(Fball_axial）は図２６に例示しおよび図２７に詳しく示したように小さく始まり、また図２８に示したようにチッププロセスの終わりにはその最大値まで増大する。

図２７を参照して、Ｚ／Ｒの比はＳＩＮ（ω）に等しく、またＳＩＮ（ω）は（Fball_axial）/（Fball_resultant）に等しい。この結果、（Fball_axial）は（Fball_resultant）にＺ／Ｒの比を掛けたものに等しい。これから、結果として、（Fball_axial）はＺが増加するにつれて増大する。

図２８を参照して、ボールの軸方向力（Fball_axial）は停止ディスク１３０をチップ２２０に着座させると共にＯリングの軸方向力（Fdistal_ring_axial）に打ち勝ち且つ遠位のＯリング１６０を圧縮するのに必要な力を提供する。Ｏリング１６０は圧縮された結果生じるＯリング力（Fdistal_ring_resultant）を有し、このＯリング力は、軸方向成分（Fdistal_ring_axial）と半径方向成分（Fdistal_ring_radial）の２つの成分を有してなる。さらに、ボールの半径方向力（Fball_radial）はボール２００をチップ溝２４６（図２７）内にロックするために必要な半径方向の力を提供し、また遠位のＯリングの半径方向の力成分（Fdistal_ring_radial）は、チップに対してシールを維持するために必要な半径方向の力を提供する。さらに、ボールが溝に入るときにFball_axialを増加させる（寸法Zを増加させる）チップ溝に対するセグメントの形状は、Ｏリングの軸方向力（Fdistal_ring_axial）に打ち勝つのに役立ち、この結果、遠位のＯリング１６０を所望の程度まで完全に圧縮できる。さらに、遠位のＯリングの軸方向の力成分（Fdistal_ring_axial）は、排出プロセス中にチップ２２０を取り外すのを助ける力を提供する。

位置合わせ（アライメント）／位置ずれ（ミスアライメント）

図２６から図３０を参照して、カプラ本体部材１２０の軸方向の肩面１３４およびチップ２２０の軸方向の肩部シート２６０は、正しいチップの位置合わせのために重要である。したがって、カプラ１００およびチップ２２０は、複数の球状ボール２００が軸方向の肩面１３４と軸方向の肩部シート２６０を一緒に押して、位置ずれを排除ないし防止するように構成される。これら肩部と肩面が適切に嵌合ないし噛み合わない場合、特にそれらが傾いている場合には、図２９および図３０に示したように、位置ずれ誤差（Ｅ）が大きくなる可能性があるからである。

例えば、図２９および図３０に示したように、位置ずれ角（θ）、チップ軸方向距離（Ｄ）、および位置誤差（Ｅ）の間の関係は、Ｅ＝Ｄ×ＴＡＮ（θ）である。例えば、位置ずれ角（θ）が２度でチップ軸方向距離が９０ミリメートルの場合、位置誤差（Ｅ）は３．１４ミリメートルとなる。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、非常に大きいと考えられる。

図３１は正しいチップ位置合わせがされた状態を示しており、チップシート２６０から遠位側の端２３０までのチップ軸方向距離が一定に維持され、図２８に示した垂直または軸方向の軸Ｚと垂直軸Ｘに沿ってピペットチップ端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１７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、複数の球状ボール２００がチップ２２０を引き上げ、およびチップ２２０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、複数の球状ボール２００が良いロックおよび／またはシールを得るために十分に半径方向に広がったり突出できない場合がある。

例えば図２８に示したように、チップシート２６０と溝２４６の軸中心との間の寸法は、停止ディスクシート１３４と複数のボール２００のうちの１つの中心の位置との間の寸法と一致し、チップ２２０とカプラ１００との間の適正な結合を提供する。

チップシート２６０の遠位の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の遠位のＯリング溝１４６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、遠位のＯリング１６０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２８および図３１を参照して、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２８に示したように、チップと停止ディスク着座／結合面１３４、２６０とが完全に嵌合されることで、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３２を参照して、および一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は液体レベル検知回路アセンブリをさらに有してなる。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、この回路ボードは、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スリーブ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を有してなり、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１９に示す非接触状態と図２３に示す接触状態との間で回路接点リング端３６６を環状ウェッジ２１０に選択的に接触させるように構成され、このためチップ２２０のチップ溝２４６のようなチップ２２０の内側の第１の作用面と結合する複数の導電性セグメントまたは球状ボール２００と接触している。その結果、これにより、ＬＬＤ回路基板３６０の処理回路３６２とチップ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およびボール継手システム１８０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がチップ２２０に取り付けられ、および複数の球状ボール２００が半径方向に円周方向に押し込まれチップ２２０のチップ溝にロックされると作動が生じる。

別例（代替え）の実施形態

図３３から図３６はボール継手システム４００のアセンブリの斜視図であり、これは別の用途のためのボール継手システム１８０（図６）の代替の例示的な実施形態である。１つの実施形態において、ボール継手システム４００リング状の軌道体４０２を備え、この軌道体は、それぞれが複数のセグメントまたは球状ボール４１０の１つを半径方向に移動可能に支持する複数の周方向に離間したガイドソケットまたは面４９２を備える。リング状の軌道体４０２は、周方向に離間した複数の円形のボール開口４０４をさらに備え、その中に半径方向に延びる複数のボール４１０のそれぞれ受容して保持し、ボール４１０は図３６に詳細に示したように円形のボール開口４０４および保持ステーク（杭）４０６によって捕捉される。

図３７から図４０は、ピペットチップカプラ５００のアセンブリの斜視図であり、これは、図６に示したボール継手システム１８０、シャンク部材１０２、および本体１２０の代わりに使用される代替的な実施形態である。

図３７から図４０に示したように、ピペットチップカプラ５００は、複数の周方向に離間した円形のボール開口５０４含むリング形状の軌道本体部材５０２を備える、このボール開口５０４はその中に複数のボール５２０を受容し、また図４０に詳細に示すように圧入または固着されたボールキーパー保持リング（ボール止め用の保持リング）５０６により捕捉される。

ピペットチップカプラ５００は、複数のボール５２０を軌道本体部材５０２内に引き込むために、ディスク５１４の上面５１２に隣接するシャンク部５１０を囲む環状スペーサ５０８と、環状スペーサ５０８を載せた環状磁石（環状マグネット）５１６とをさらに備える。

図示したように、本体部材５０２はディスク５１４の直径より大きい直径を有し、このため、その底部周辺リップは、肩面１３４（図６）に類似した、遠位側に面する軸方向肩面または停止肩面５２２を画定する。

ピペットチップカプラ７００

図４１および図４２を参照して、代替に使用するためのピペットチップカプラ１００の別の例示的な実施形態であるピペットチップカプラ装置７００が示されている。ピペットチップカプラ装置７００は、使い捨てピペットチップ２２０と、上記のカップリングプロセスを利用する空気置換式ピペット装置アセンブリ１０（図１）の空気置換式ピペット装置２０との間に連結されるように構成される。ピペットチップカプラ７００は、細長いヘッドまたはシャンク部材７０４と、本体部材７０６と、遠位側のステム部７０８とをさらに備えた中央連結部材７０２を有する。図示したように、シャンク部材７０４は上端７１０と本体部材７０６の上側面７１２に移行する遠位側の端を備える。本体部材７０６は、遠位のステム部７０８に移行する下端を含む。遠位側のステム部７０８は、底部端面７１６を有する略丸い端板７１４で終端する。

１つの実施形態において、本体部材７０６は、シャンク部材７０４および遠位側のステム部７０８の直径よりも大きい直径を有する。図示したように、ボールセグメントおよびシールピペットチップカプラデバイス７００は、遠位のステム部７０８にを囲む遠位のエラストマー要素７１８をさらに備え、遠位のエラストマー要素７１８は、要素１６０（図６）に類似して構成される。

図４１および図４２に示したように、ピペットチップカプラ装置７００はまた、シャンク部材７０４の周りに配置され且つ本体部材７０６に取り付けられたボールセグメント継手システム７２０を備える。さらに、ピペットチップカプラ装置７００は、シャンク部材７０４の周りに配置され、またボールセグメント継手システム７２０の上に置かれた環状ウェッジまたはスクイズリング２１０または８１０（以下に詳述する）をさらに備える。

図４１から図４３を参照して、ボールセグメント継手システム７２０は、筒状の軌道本体部材７２２を備える。この軌道本体部材７２２は、中央開口部７２６を有する環状基部７２４と、上方に延びる囲繞側壁７２８に移行する外周とを備える。この囲繞側壁７２８は、半径方向に伸びるボール座面７３２をそれぞれ有する複数の周方向に離間した円形の切欠開口７３０に終端する。これにより、シャンク部材７０２から半径方向に離間したボール座面７３２の軌道が画定され、開口７３０とシャンク部材７０２との間に半径方向に延びる環状ギャップが形成される。

図４２に示したように、ピペットチップカプラ装置７００は、シャンク部材７０４の周りに配置され且つ軌道本体部材７２２（図４１）の環状基部７２４の内側上面に取り付けられた環状磁石７３６をさらに備える。ピペットチップカプラ装置７００は、シャンク部材７０４の周りに配置され且つ環状磁石７３６の上に置かれた環状スペーサ７３８をさらに備える。環状磁石７３６は、環状スペーサ７３８と軌道本体部材７２２の円形の切欠開口部７３０との間に半径方向の隙間（ギャップ）７４０を画定するために、環状スペーサ７３８よりも大きな直径を有する寸法とされ、環状磁石７３６は、システム７２０の複数の鉄系金属（鉄合金）ボール７４２を磁気的に引き付ける通常の傾向を提供し、円形の切欠開口部７３０のボール座面７３２に配置され環状磁石７３６に向かって半径方向の間隙７４０に入る。一実施形態では、環状磁石７３６は滑り嵌め（スリップフィット）され、環状スペーサ７３８は圧入され、また環状磁石７３６は同様に定位置に保持される。

図４４から図４８を参照して、軌道本体部材７２２は、中央継手部材７０２の本体部材７０６と整列して取り付けられており、この本体部材７０６には環状磁石７３６と環状スペーサ７３８とが、中央継手部材７０２の本体部材７０６上と筒形軌道本体部材７２２内に順次取り付けられる。次いで、複数の筒状のボール７４２は、それぞれ切欠開口部７３０を介して受容され、またスナップリング（止め輪）７４４によって開口７３０から出ることが防止され、このスナップリング７４４は軌道本体部材７２２の上側外周面を囲む保持溝７４６内に受容される。スナップリング７４４は、軌道本体部材７２２の座面７３２上のボールの半径方向移動を可能にしながら、ボールを捕捉する円形の切欠開口７３０のノッチ（切り欠き）７４８を閉じる。

図４２を参照して、軌道本体部材７２２の外径は、中央継手部材７０２のピペットチップカプラ本体部材７０６の外径よりも大きく、これにより、カプラ装置１００の停止肩面１３４（図６）と機能的に類似する遠位側を向いた軸方向停止肩面７５０を有する底部周辺リップが形成される。

図４２にさらに示したように、中央継手部材７０２は、端部が開口した筒形状の中央チャネル７５４を画定する端部が開口した内側筒状チャネル面７５２を備える。この中央チャネル７５４は、ピペットチップカプラ７００の長手方向中央軸７３４に沿って、ピペットチップカプラ７００の近位の端面を画定する環状の近位または上側の端７１０から、ピペットチップカプラ７００の遠位側の端面を画定する端板７１４の底部端面７１６まで延びる。端部が開口した筒状の中央チャネル７５４は、吸引および分注用のシリンダ３４（図３）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、吸引および分注用のプランジャ２６（図３）と連通している。

ボール凹面８３０を備えた環状ウェッジまたはスクイズリング８１０

図４９は、環状ウェッジまたはスクイズリング８１０を示し、これは、周方向に離間した凹面または凹部８３０を備えたものであり、環状ウエッジまたはスクイズリング２１０の別形式のための代替の実施形態である。

図５０は、スクイズリング２１０（図６）の代わりにスクイズリング８１０を使用するピペットチップカプラ装置７００を示す。図示したように、周方向に離間した凹面または凹部８３０の曲率は、複数のセグメントまたはボール７４２のそれぞれの円弧形状と形状的に相補的であり、これは図示したようにそれらの間で補完的な面の当接（接合）をするためであり、複数のセグメントまたはボール７４２は、複数のセグメントまたはボール２００（図６）に類似して構成されている。

図４９および図５０を参照して、スクイズリング２１０と同様に、スクイズ８１０は、環状体８１２を通って延びる中央開口８１６を画定する中央内側環状面８１４を有する弾性的な環状体８１２を備える。また、くさび形の環状体８１２は、底部環状端８２０から環状周辺リップ８２４の下側８２２まで上方に延びる外側側面８１８を備え、この周辺リップ８２４は半径方向に外側に延び外縁面８２６を囲んで終端し、この外縁面８２６は頂部平坦環状面８２８に移行し、この環状面８２６は中央内側環状面８１４から囲繞する外縁面８２６まで間に放射状に延びる。さらに、スクイズリング８１０は、スクイズリング８１０の外側側面８１８内に配置された周方向に離間した凹面または凹部８３０を備える。上述したように、周方向に離間した凹面または凹部８３０のそれぞれの曲率は、複数のセグメントまたはボール７４２のそれぞれの円弧形状と形状的に相補的であり、これはそれらの間で補完的な円弧面の当接（接合）をするためである。

さらに図４９および図５０を参照して、環状ウェッジまたはスクイズリング８１０の中央開口部８１６は、弾性環状体８１２がボール７４２と環状スペーサ７３８との間を通過できるような大きさに寸法決めされており、これにより、環状ウェッジまたはスクイズリング８１０の周方向に離間した凹面または凹部８３０が複数のセグメントまたは球状ボール７４２と当接および着座することが可能になる。[次に、ピペットチップカプラ１００と同様に、ピペットチップカプラ７００のシャンク部材７０４は、ピペット装置アセンブリ１０のピペット装置２０に動作可能に連結されるように構成される。この結合によって、スクイズモータ５２（図４）の第１の方向へ作動することで、スクイズリング８１０が遠位または垂直下方方向へ直線的な軸方向並進を行い、スクイズリング８１０の上面８２８上に軸方向に力が加えられ、凹面または凹部８３０が複数の球状ボール７４２の円弧面に均一に押し付けられてこれらを半径方向外側に押し、使い捨てピペットチップ２２０のような使い捨てピペットチップと結合される。スクイズモータ５２（図４）を次に、遠位または垂直下方向とは逆の、第２の方向に作動することで、スクイズリング８１０の力が解放され、複数のセグメントまたは球状ボール７４２が環状のスペーサ７３８に向かって半径方向の隙間７４０内に押し戻され、これにより複数のボール７４２の後退またはチップ離脱状態が画定される。

ピペットチップカプラ装置９００

図５１および図５２を参照して、代替に使用するためのカプラー装置１００別の例示的な実施形態であるボールセグメントおよびシールピペットチップカプラ装置９００が示されている。ピペットチップカプラ装置９００は、上記の結合プロセスを利用して、例えば、使い捨てピペットチップ２２０と空気置換式ピペット装置アセンブリ１０（図１）の空気置換式ピペット装置２０との間に結合されるように構成される。

図５１を参照して、カプラ装置９００は、細長いヘッドまたはシャンク部材９０４、本体部材９０６、および遠位のステム部９０８を含む中央継手部材９０２を備える。
図示したように、シャンク部材９０４は、上端部９１０と、本体部材９０６の上面９１２に移行する下端部を備える。本体部材９０６は、遠位ステム部９０８内に移行する下端部を有し、この遠位ステム部９０８は底端面９１６を有する下側端９１４で終端する。一実施形態では、本体部材９０８はシャンク部材９０４の直径および遠位ステム部９０８の直径よりも大きい直径を有する。

図５１に示したように、ボールセグメントおよびシールピペットチップカプラ装置９００は、遠位のステム部９０８を囲む遠位のエラストマー要素９１８をさらに備える。遠位のエラストマー要素９１８は、遠位のエラストマー要素１６０に類似して構成されている。

図５１にさらに示したように、ピペットチップカプラ装置９００は、シャンク部材９０４の周りに配置され且つ本体部材９０６上に取り付けられたボールセグメント継手システム９２０と、シャンク部材９０４の周りに配置され且つボールセグメント継手システム９２０の上に置かれたスクイズリング８１０とを有してなる。

図５２を参照して、ボールセグメント継手システム９２０は、中央開口９２６を有する環状基部９２４と上方に延びる囲繞側壁９２８に移行する外端とを有し且つ図５３に示したように筒状の形状である軌道保持器本体部材９２２を備え、この囲繞側壁９２８は周方向に離間した複数の円孔９３０を有し、各円孔９３０は内側の環状テーパ面または円錐面９３４内に半径方向外方に移行する内側囲繞筒状軌道面９３２によって画定される。

図５２に示したように、各穴９３０の内側囲繞筒状軌道面９３２は、ボールセグメント９４２の直径よりも大きい第１の直径９３６を有する。内側環状テーパ面または円錐面９３４は、第１の直径９３６から減少し、第１の直径９３６より小さい第２の直径９３５で終端し、この第２の直径はボールセグメント９４２のそれぞれの直径よりも小さい。従って、ボールセグメント９４２は、図５１に示されるように半径方向に並進された状態にあるとき、内側環状テーパ面または円錐面９３４によって、軌道保持器本体部材９２２のそれぞれの穴９３０を通って半径方向または水平方向に移動することが抑えられ、これによりボールセグメント保持構成が画定される。これは軌道保持器本体部材９２２内に機械加工されており、また図３６に示した保持ステーク４０６と図４０に示したボールキーパー保持リング５０６と図４８に示したスナップリング７４４とを有してなる上述した保持構成の代替である。

図５１に示したように、ピペットチップカプラ装置９００は、シャンク部材９０４の周りに配置され且つ軌道保持器本体部材９２２の環状基部９２４の内側上面９５２上に取り付けられた環状スペーサ９３８をさらに備える。環状スペーサ９３８は、環状スペーサ９３８と軌道保持器本体部材９２２の孔９３０との間に半径方向の隙間（ギャップ）９４０を画定するような大きさないし寸法にされる。

図５３から図５５を参照して、および１つの例示的なアセンブリプロセスの間において、複数の筒状のボールセグメント９４２はそれぞれ、軌道保持器本体部材９２２の上方に延びる囲繞側壁９２８（図５２）の穴９３０（図５２）の内端を通って受容される。次に、軌道保持器本体部材９２２は、中央継手部材９０２の本体部材９０６の上側面９１と整列（位置合わせ）して取り付けられ、軌道保持器本体部材９２２は図５１に示すように本体部材９０６の直径よりも大きな直径を有する遠位側を向いた軸方向の停止肩面９５０を備える。停止肩面９５０は、カプラ装置１００の停止肩面１３４（図６）と機能的に類似している。環状スペーサ９３８は次いで、筒状の軌道保持器本体部材９２２内の中央継手部材９０２の本体部材９０６の上側面９１２と整列（位置合わせ）して取り付けられる。

従って、および図５６を参照して、複数の筒状のボールセグメント９４２はそれぞれ、穴９３０（図５２）内に受容されて半径方向の移動のために捕捉される一方、内側環状テーパ面または円錐面９３４によって逃げることが阻止され、また環状スペーサ９３８によって後退することが防止される。

図５１にさらに示したように、中央継手部材９０２は、端部が開口した筒状の中央チャネル９５６を画定する端部が開口した内側円筒チャネル面９５４を備える。この内側中央チャネル面９５４は、ピペットチップカプラ装置９００の長手方向中心軸９５８に沿って、ピペットチップカプラ装置９００の近位側の端面を画定する環状の近位側または頂部側の端９１０から、ピペットチップカプラ装置９００の遠位側の端面を画定する底部端面９１６まで延びている。端部が開口した筒状の中央チャネル９５６は、吸引および分注用のシリンダ３４（図３）と、例えばピペットチップ２２０との間の開放連通を提供し、吸引および分注用のシリンダ３４はまた、吸引および分配プランジャ２６（図３）と開放連通している。

ボール継手システム（ボール結合システム）の特徴

１つの観点において、ボール継手システムは、システム寿命を改善するために、これに限定されないが、金属や硬質プラスチックなどの硬質で耐久性のある材料から形成された構成要素を備えている。そして、ボールはプラスチック製のチップよりもはるかに硬いので、Ｏリングのような柔らかいエラストマーの材料より効率良くチップ溝に入り込む。

他の観点において、ボール継手システムはチップと停止ディスクとの間に非常に硬い結合部を提供し、特に、複数の分離した（個別の）ボールの剛性によってより硬い結合部が提供され、ピペットチップとピペットチップカプラとの間のより硬い結合部を提供する。

他の観点において、ボール継手システムは、チップを引き上げ、より効率的にシートに着座させる。

他の観点において、ボール継手システムのボールの寿命は、自由空気中でチップを排出することに影響されない。対照的に、Ｏリングの継手（結合）寿命は、チップが自由空気中で排出されるときに悪影響を受ける。ばね付勢された排出スリーブによってチップが押し離される際にＯリングがチップ内の溝によって擦られて摩耗するからである。ボールの硬度はこのような刻みや摩耗の有害な作用に耐えることができる。

他の観点において、ボール継手の材料は、液体レベル検出や他の用途のために、チップに電気回路を提供するために、導電性材料から容易に作製できる。

他の観点において、ボール継手システムは、機械的に効率的な設計であるため、小さい（低い）スクイズ／軸方向力で作動させることができる。スクイズ／軸方向における必要な力が小さい程、軸方向の力を提供する関連部品の寿命が向上する。別の観点において、ボール継手システムは、上記のように必要なスクイズ／軸方向力がより小さいので、下側シールの寿命を改善できる。

他の観点において、遠位側のシールは、導電性である必要がないので、より多様な材料から作製できる。

他の観点において、寿命が向上し且つ下側シールへのアクセスが容易であるため、メンテナンス費用を低くできる。

他の観点において、着座性が改善されるので、ピペット装置へのチップの整列（位置合わせ）が改善（向上）する。

ピペットチップカプラ１１００

図５７はセグメントおよびシールピペットチップカプラ装置１１００を示したものであり、これはカプラ装置１００の代替的な実施形態であり、また使い捨てピペットチップ２２０の例示的な実施形態と、空気置換式ピペット装置アセンブリ１０の例示的な実施形態である空気置換式ピペット装置２０との間に介装された状態で示されている。

図５７および図５８に示したように、ピペットチップカプラ１１００は、細長いヘッドまたはシャンク部材１１０２と、ピペットチップカプラ本体１１２０と、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０を備える。このセグメントの継手システム１１６０は、セグメントリング１１６２およびスプリングリテーナ（ばね式保持具）１１７２を画定する複数の要素またはセグメント、遠位のエラストマー要素１１８０、および複数の要素またはセグメント１１６２の上に置かれた環状ウェッジまたはスクイズリング１２００を備える。

図５８および図５９に示したように、細長いヘッドまたはシャンク部材１１０２は、ピペットチップカプラ本体１１２０の上に置かれ、また複数の要素またはセグメント１１６２は、周方向に離間し、およびシャンク部材１１０２の周りでピペットチップカプラ本体１１２０の第１の筒状部１１３０の上側の環状面１１２２上で支持される。スプリングリテーナ１１７２は、複数の周方向に離間した要素またはセグメント１１６２の半径方向の拡張または円周方向の拡大を制限する。

従って、ピペットチップカプラ１１００は、以下に詳述するように、ピペットチップカプラ本体１１２０の遠位または下側の端部に支持された下または遠位のエラストマー要素１１８０を備える。

さらに、図６４および図６５に示したように、ピペットチップカプラ１１００は、スプリングリテーナ１１７２によって保持される複数の要素またはセグメント１１６２の上に置かれた環状ウェッジまたはスクイズリング１２００を備え、ピペットチップカプラ本体１１２０と環状ウェッジ１２００との間に複数の要素またはセグメント１１６２が介装され、複数の要素またはセグメント１１６２は半径方向に後退した位置と半径方向に延びた位置との間で図６６から図７０に示すように環状ウェッジ１２００の軸方向位置に応じてスプリングリテーナ１１７２に対して半径方向に移動可能であり、複数の要素またはセグメント１１６２のそれぞれの内側環状面１２８２と上側環状面１１２２（図５９）の上に隣接して置かれたリング１１１６との間の隙間（ギャップ）１１７４（図６８）が増大する。

シャンク部材１１０２

より詳しくは、図５９に示したように、シャンク部材１１０２は、ピペットチップカプラ１１００の近位または上側の端面を画定する環状の近位の端面１１０４を備え、さらに面取りされ且つ細長い管状本体１１０８内に移行する外側端１１０６を備える。

近位の端面１１０４から遠位に、細長い管状本体１１０８は環状のテーパ部１１１０に移行し、このテーパ部１１１０は直径が減少して筒状ネック部１１１２に移行する。筒状ネック部１１１２は、筒状ネック部１１１２の直径よりも大きい直径を有する筒状カラー１１１４に遠位側に移行する。次に、筒状カラー１１１４の遠位側には、筒状カラー１１１４の直径よりも大きい直径を有し且つ上側円形本体端面１１２２の内側部の上に置かれたリング１１１６が続いている。

図６５に示したように、ピペットチップカプラ１１００をピペット装置アセンブリ１０のピペット装置２０に動作可能に連結するために、ピペットチップカプラ１１００のシャンク部材１１０２は、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内に嵌合するように構成される。

カプラ本体１１２０

図５９に示したように、ピペットチップカプラ本体１１２０の上位または上側の端面１１２２は、リング１１１６から半径方向外方に延び、また丸みを帯びた外周端１１２４に移行する。１つの例示的な実施形態において、上側の円形の本体の端面１１２２は、リング１１１６の遠位の端部から外周端１１２４まで延びる、半径方向外方に延びる実質的に平坦な面である。

さらに、ピペットチップカプラ本体１１２０は複数ないし多重の筒状部を備える。この筒状部は上側端面１１２２から遠位側に軸方向に離れて延びる第１の筒状部または停止ディスク部１１３０を備え、また遠位側に第２の筒状部１１３２が続く。この第２の筒状部１１３２は、遠位側または下方を向いた軸方向の肩面または停止肩面１１３４を形成するために、隣接する第１の筒状部１１３０と第２の筒状部１１３２との間で、直径が減少している。

図５９に示したように、第２の筒状部１１３２は、停止肩面１１３４から遠位側を向いた下側の面１１３６まで遠位側に延びており、この下側の面１１３６は直径が減少した遠位の筒状ステム部１１３８に半径方向内方に移行し、この筒状ステム部１１３８は略丸い端板１１４２の半径方向外方に延びる上側面１１４０に終端する。端板１１４２は丸みを帯びた周端を備え、この周端は、端板１１４２の上側面１１４０と、ピペットチップカプラ１１００のピペットチップカプラ本体１１２０の遠位の端面を画定する端板１１４２の下側の略平坦な面１１４４（図５８）との間に、円周方向の丸い移行部を提供する。

図５８および図５９に示したように、第１の筒状部１１３０は第２の筒状部１１３２の第２の直径よりも大きな第１の直径を有し、第１の筒状部１１３０と第２の筒状部１１３２との間に遠位側または下方を向いた軸方向の肩面または停止肩面１１３４を形成する。また、第２の筒状部１１３２の第２の直径は端板１１４２の直径よりも大きい。さらに、遠位の筒状ステム部１１３８の直径は、第２の筒状部１１３２の第２の直径および端板１１４２の直径のいずれよりも小さく、第２の筒状部１１３２と端板１１４２との間に下側の、遠位の溝１１４８が画定される。

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１１３０および１１３２はそれぞれ、略平滑な外側筒状面を備え、遠位の筒状ステム部１１３８は略平滑な外側筒状面または溝面を備える。

図５８および図６５を参照して、ピペットチップカプラ１１００は端部が開口した内側の筒状チャネル面１１５６をさらに備え、このチャネル面１１５６は端部が開口した筒状の中央チャネル１１５８を画定し、この中央チャネル１１５８はピペットチップカプラ１１００の長手方向中心軸１１９８に沿って、ピペットチップカプラ１１００の近位の端面を画定する環状の近位の端面１１０４から、ピペットチップカプラ１１００の遠位の端面を画定する端板１１４２（図５９）の下側の略平坦な面１１００まで延びている。端部が開口した筒状の中央チャネル１１５８は、吸引および分注用のシリンダ３４（図３）とピペットチップ２２０との間の開放連通を提供し、吸引および分注用のシリンダ４は同様に吸引および分注用のプランジャ２６（図３）と開放連通している。

遠位のエラストマー要素１１８０

図６０に示したように、エラストマー要素１１８０は、中央開口部１１８６と、上面１１８８と、周辺外面１１９０と、底面１１９２とを画定する内面１１８４を有する環状本体１１８２を備える。

図５８から図６０を参照して、下側のエラストマー要素１１８０の中央開口１１８６は、第２の筒状部１１３２の遠位側を向いた下側の面１１３６とピペットチップカプラ本体部材１１２０の端板１１４２の上側の面１１４０との間で、ピペットチップカプラ１１００の遠位の筒状ステム部１１３８に密接して囲むように寸法決めされ、面１１３６、１１４０は、これに限定されないが、平面状、円錐形または凹状の形態の形態である。

従って、図５８に示したように、下側または遠位のエラストマー要素１１８０は、ステム部１１３８（図５９）によってカプラ本体１１２０の下側または遠位の端部に支持され、またカプラ本体１１２０の上側または近位の端部に支持された分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０に対して遠位にある。弛緩または非スクイズの状態では、下側または遠位のエラストマー要素１１８０は、図６５に示した円周方向に連続した、略円形の断面領域１１９４を備える。

分離した（個別の）要素またはセグメントの継手システム１１６０

図６１は、複数の分離した要素またはセグメント１１６２と、セグメント１１６２の円周方向拡張（拡径）を許容する隙間１１７４を有するスプリングリテーナ１１７２とを備えた、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０の分解図である。複数の分離した要素またはセグメント１１６２は、これに限定されないが、４つの分離ないし個別の円弧状要素またはセグメント１１６４、１１６６、１１６８、および１１７０を有する、分割された（セグメント化された）リングを有してなる。隙間のあるスプリングリテーナ１１７２は、4つの円弧状要素またはセグメント１１６４、１１６６、１１６８、および１１７０を囲んで、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０の複数の分離した要素またはセグメント１１６２の基部１２７８（図６２）によって画定される環状基部を含む、半径方向に拡張可能な分割リング（セグメント化リング）を形成する。

従って、および図５８を参照して、ピペットチップカプラ本体部材１１２０（図５９）の第１の筒状部１１３０の上側面１１２２上に配置された分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０は、複数の分離した要素またはセグメント１１６２を保持し、また分離した要素またはセグメント１１６２が弛緩した位置（図６６）と拡張した位置（図７０）との間で移動するのを許容する。

分離した（個別の）要素またはセグメント１１６２

図６２および図６３を参照して、および１つの例示的な実施形態において、複数の要素またはセグメント１１６２のそれぞれは、円弧形状の本体１２６０の円弧の長さに沿って略Ｃ形状の連続した（途切れのない）断面の領域１２６２を有する弾力のある（弾性的な）円弧状の本体１２６０を有する。

円弧状の本体１２６０は、上側の円弧状セクタ１２６４、中間セクタ１２６６、および外側の基部面１２７８を有する下側の基部セクタ１２６８を有してなる。上側の円弧状セクタ１２６４は、内側の円弧状端を有する上部平坦環状面１２７０を有し、この環状面１２７０は本体１２６０の後側傾斜面１２７２内に移行し、また下方に丸みを帯びた周辺の円弧状の端セクタ１２７４（図６３）内に移行する外側の前側円弧状端を有し、この端セクタ１２７４は次に、溝１２８０を形成する本体１２６０の切り欠き面１２７６内に移行する。図６２に示したように、本体１２６０の切欠き面１２７６（図６３）、および従って溝１２８０（図６２）は、円周が連続していないが拡張を可能にするための隙間１１７４を含むスプリングリテーナ１１７２（図６１）を受容するために、略Ｃ形状または横向きＵ形状の形態のような形状を有している。

さらに、複数の要素またはセグメント１１６２のそれぞれは、基部面１２７８の内端と本体１２６０の後側傾斜面１２７２の底端との間に延びる内側円弧状基部面１２８２を備える。よって、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０において、複数の分割された要素１１６２の内側円弧状基部面１２８２は、分割された継手システム１１６０を通って延びる中央の環状基部開口を画定し、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０の複数の要素またはセグメント１１６２の後側傾斜面１２７２によって画定された分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０を通って延びる中央の円錐形の開口部によって覆われる。

環状ウェッジまたはスクイズリング１２００

図６４および図６５を参照して、環状ウェッジまたはスクイズリング１２００は、図６５に示すように円周方向に連続した略くさび形の断面１２０４を有する弾性のある（弾性的な）くさび形の環状本体１２０２を備える。弾性のあるくさび形の環状本体１２０２は、環状本体１２０２を通って延びる中央環状開口１２０８画定する中央内側環状面１２０６を備える。本体１２０２はさらに、中央の内側環状面１２０６から囲繞外端面１２１２まで半径方向外方に延びる頂部平面円形面１２１０を備える。半径方向外方に近位側に傾斜した側面１２１４は、底部環状端１２１６から環状の周辺リップ１２１８の下側まで延びており、この周辺リップは半径方向外方に延びて囲繞外端面１２１２で終端する。

くさび形の環状本体１２０２の中央環状開口１２０８は、シャンク部材１１０２の通過を可能にするように寸法決めされており、これにより、環状ウェッジスクイズリング１２００の半径方向外方に近位側に傾斜した側面１２１４の着座・当接が可能になり、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０の複数の分離した要素またはセグメン１１６２がピペットチップカプラ１１００のピペットチップカプラ本体１１２０の上側端面１１２２上に支持される。

ピペットチップカプラ１１００が遠位の取付フランジ３６内に取り付けられた状態では、環状ウェッジまたはスクイズリング１２００の頂部平面円形面１２１０は、スクイズスリーブ４６の遠位の端５０に隣接する。したがって、スクイズモータ５２（図１）を第１の方向に作動することでスクイズスリーブ４６が遠位または垂直下方の方向に直線的な軸方向並進をし、ＬＬＤ回路リング端３６６を介して環状ウェッジリング１２００の上面１２１０上に軸方向に力が加えられ、傾斜した側面１２１４が複数の分離した要素またはセグメント１１６２に押し付けられてこれを押し、それらが半径方向外方にチップ２２０の溝２４６内に押し込まれ、図６４および図６５に示したように面２４４（図１６）と接触するようになる。スクイズモータ５２（図１）を第２の方向、つまり遠位または垂直下方の方向とは逆に、続いて作動することで、スクイズスリーブ４６の遠位の端５０がホーム位置に戻り、環状ウェッジリング１２００の上面１２１０に加えられた力が解放される。

分離した（個別の）要素／セグメントの継手システムの特長

１つの観点において、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０は、これに限定されないが、金属または硬質プラスチックのような硬質で耐久性のある材料から形成された構成要素を含み、システム寿命が改善される。分離した要素またはセグメントがプラスチック製のチップよりもはるかに硬いため、Ｏリングのような軟質のエラストマー材料よりも効率良くチップの溝に入り込むからである。

他の観点において、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０は、チップと停止ディスクとの間に硬い（頑丈な）継手ない接合部を提供する。

他の観点において、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０は、チップを引き上げ、効率的にシートに着座させる。

他の観点において、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０は、自由空気中でチップを排出することに影響されない。Ｏリングは、チップが自由空気中で排出されるときに悪影響を受ける。ばね付勢された排出スリーブによってチップが押し離される際にＯリングがチップ内の溝によって擦られて摩耗するからである。分離した要素またはセグメントの硬度は、刻みや摩耗カッフィングなどの有害な作用に耐えることができる。

他の観点において、分離した要素またはセグメントの材料は、液体レベル検出や他の用途のために、チップに電気回路を提供するために、導電性材料から容易に作製できる。

他の観点において、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０は、機械的に効率的な設計であるため、小さい（低い）スクイズ／軸方向力で作動させることができる。スクイズ／軸方向における必要な力が小さい程、軸方向の力を提供する関連部品の寿命が向上する。このように必要なスクイズ／軸方向力がより小さい結果として、この継手システム１１６０は、エラストマー材料がそれほど圧縮されないので、下側または遠位のシールの寿命を改善することができる。

他の観点において、継手システム１１６０は、交換が必要な場合に、下側または遠位のシールに容易にアクセスできる。また、下側または遠位のシールは、導電性である必要がないため、より多様な材料から作製できる。

他の観点において、寿命が向上し且つ下側または遠位のシールへのアクセスが容易であるため、メンテナンス費用を低くできる。

他の観点において、着座性が改善されるので、ピペット装置２０へのチップの整列（位置合わせ）が改善（向上）する。

ピペットチップカプラ１１００によるピペットチップのピックアッププロセス

図６５から図７２はピペットチップのピックアッププロセスの連続するステージ（段階）の例示的な実施形態の詳細を示しており、特に、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へのピペットチップ２２０の固定取り付けをする方法を示している。上述したように、一実施形態例では、ピペットチップ２２０は支持面２８２（図１５）によって支持されてもよい。

図６５に示したように、ピペットチップカプラ１１００はピペット装置２０に接続ないし連結されており、コマンド（命令、指令）に応じて、ピペットチップカプラ１１００は、ピペットチップ２２０の開口した近位の端２３２の上に配置され、それらの中央長手軸のそれぞれＺ軸に沿って整列される。排出スリーブ６２はイジェクト位置（排出位置）にあり、スクイズスリーブ４６は非スクイズ位置にあり、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０は弛緩状態にあり、および遠位のエラストマー要素１１８０は非スクイズ状態にある。

次に、図６６はピペットチップカプラ１１００がＺ軸に沿ってピペットチップ２２０内に下降する状態を示しており、ピペットチップカプラ１１００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または上側の端部内に下げられ、遠位のＯリング１１８０がチップの環状シーリングシートまたは停止面２７０に接触し、一方、ピペットチップ２２０の近位または上方を向いた環状肩部シートまたは停止面２６０と停止ディスク１１３０の遠位または下方を向いた軸方向停止肩面１１３４とが係合ないし接合する前は複数の分離した要素またはセグメント１１６が非拡張状態または非スクイズ状態に維持され、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と停止ディスク１１３０の軸方向停止肩面１１３４との間に隙間（ギャップ）２９８が維持される。

次に、図６７は、ピペットチップカプラ１１００およびスクイズスリーブ４６の両方が、スクイズスリーブ４６が環状ウェッジリング１２００を複数の分離した要素またはセグメント１１６２に対して押し込みながらＺ軸に沿って下降する状態を示したもので、チップ２２０を引き上げるプロセスが開始され、および複数の分離した要素またはセグメント１１６２を半径方向外側に押して溝２４６に押し込むプロセスが開始される。具体的には、この押し込みプロセスの開始は、最初に、複数の分離した要素またはセグメント１１６２のそれぞれの下方に丸みを帯びた周辺円弧状の端セクタ１２７４を、図６８に示したように溝２４６を画定する軸方向に円弧状の円周方向内面２４４の上側の軸方向に円弧状の周面セクタ部２５０と当接させて配置する。

図６７から図６９を参照して、複数の分離した要素またはセグメント１１６２が溝２４６内に延在または突出して上側の軸方向に円弧状の円周面セクタ部２５０に当接することで、軸方向上向きの力が発生し、この力はピペットチップ２２０を引き上げて、ピペットチップ２２０の環状肩部シート面２６０を停止ディスク１１３０の軸方向停止肩面１１３４に着座させるプロセスを開始され、隙間２９８を閉鎖し、遠位のＯリング１１８０をチップ２２０のシーリングシートまたは停止面２７０で圧縮して、遠位のＯリング１１８０を弾性位置エネルギー記憶（貯蔵）状態に付勢するプロセスを開始し、この弾性位置エネルギーは、チップ２２０の排出プロセスの間にＯリング１１８０からチップ２２０のシーリングシート（密封座面）または停止面２７０への力として放出される。

図７０は、スクイズスリーブ４６が、それが所定の位置にロックされるまでＺ軸に沿って予め校正または設定された長さだけ下方に移動することで、環状ウェッジまたはスクイズリング１２００がスクイズスリーブ４６によって停止され所定位置にロックされたことを示している。その結果、複数の分離した要素またはセグメント１１６２は、円周方向に所望の値まで半径方向に拡張され（図７１）、ピペットチップカプラ１１００の軸方向停止肩面１１３４がピペットチップ２２０の環状肩部シート面２６０（図１６）に完全に着座し、２つの表面１１３４、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、遠位のＯリング１１８０をチップ２２０の環状シーリングシートまたは停止面２７０（図７２）に着座させるために遠位のＯリング１１８０が所望の値に圧縮されている間にこれら２つの軸の間に垂直なデータムが形成され、遠位のＯリング１１８０を弾性位置エネルギー記憶（貯蔵）状態に付勢するプロセスが終了し、この弾性位置エネルギーは、チップ２２０の排出プロセスの間にＯリング１１８０からチップ２２０のシーリングシートまたは停止面２７０への力として放出される。

固定取り付けプロセスが完了すると、分離した要素またはセグメントの継手システム１１６０および遠位のエラストマー要素１１８０は、流体密封シールを提供するセグメントおよびシール継手を生成するように共同して機能し、複数の分離した要素またはセグメント１１６２は周方向溝２４６内に少なくとも一部が受容され、また少なくとも一部が周方向溝２４６を規定する周方向円弧状内面２４４上に着座し、遠位のエラストマー要素１１８０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を弾性位置エネルギーの記憶（貯蔵）状態でシール（密封）する。

排出プロセス

ピペットチップ２２０をピペット装置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１１００から排出することは、逆である以外は、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り、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述したプロセスに従う。また、上述したように、遠位のエラストマー要素１１８０を圧縮解除する動作は、圧縮された遠位のエラストマー要素１１８０の解放された弾性位置エネルギーから力を提供して、排出プロセス中にチップ２２０を取り外するのを補助する力を提供する。

結合力および排出力

図７３はピペットチップカプラ１１００の複数の分離した要素またはセグメント１１６２に関連したベクトル図を示したもので、複数の分離した要素またはセグメント１１６２がチップ溝の上側角に接触した状態で溝２４６内に初めは（初期状態では）延びており、これによりピペットチップ２２０を上方に引っ張る軸方向上方の力が発生する。図７３に示したように、各分割された要素の力（Fsegment_resultant）は、軸方向力（Fsegment_axial）成分と半径方向力（Fsegment_radial）成分の2つの成分からなる。

複数の分離した要素またはセグメント１１６２がセグメント半径範囲（図７４の寸法Ｚ）の中心の上方のチップ溝の上側角に接触している限り、Fsegment_axialは、チップを停止ディスクの方に引っ張るように機能すると共にセグメント半径範囲の中心と溝の角との距離が増加するにつれて増大する。従って、チップのピックアッププロセスの開始時にはセグメントの軸方向力(Fsegment_axial）は図７４に詳しく示したように小さく始まり、また図７５に示したようにチッププロセスの終わりにはその最大値まで増大する。

図７４を参照して、Ｚ／Ｒの比はＳＩＮ（ω）に等しく、またＳＩＮ（ω）は（Fsegement_axial）/（Fsegment_resultant）に等しい。この結果、（Fsegment_axial）は（Fsegment_resultant）にＺ／Ｒの比を掛けたものに等しい。これから、結果として（Fsegment_axial）はＺが増加するにつれて増大する。

図７５を参照して、セグメントの軸方向力（Fsegment_axial）は停止ディスク１１３０をチップ２２０に着座させると共にＯリングの軸方向力に打ち勝ち且つＯリング１１８０を圧縮するのに必要な力を提供する。セグメント軸方向力（Fsegment_radial）は、セグメントをチップ溝内にロックするために必要な半径方向力を提供する。

Ｏリング１１８０は圧縮された結果生じるＯリング力（Fdistal_ring_resultant）を有し、この力は、軸方向成分（Fdistal_ring_axial）と半径方向成分（Fdistal_ring_radial）の2つの成分を有してなる。

セグメント軸方向力（Fsegment_axial）は、Ｏリング軸方向力（Fdistal_ring_axial）に打ち勝ち、およびＯリング１１８０を圧縮するための力を提供する。セグメントが溝に入るときにFsegment_axialを増加させる（寸法Zを増加させる）チップ溝に対するセグメントの形状は、Ｏリングの軸方向力に打ち勝つに役立ち、この結果、Ｏリングを所望の程度まで完全に圧縮できる。

再度、セグメント半径方向力（Fsegment_radial）はセグメントをチップ溝内にロックするのに必要な半径方向力を提供し、またＯリング半径方向力成分（Fdistal_ring_radial）はチップに対してシールを維持するのに必要な力を提供する。

さらに、Ｏ７−リング軸方向力成分（Fdistal_ring_axial）は、排出プロセスの間においてチップ２２０を取り外すのを助ける力を提供する。

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１００と同様に、カプラー１１００のカプラ本体部材１１２０の軸方向肩面１１３４の水平面と、チップ２２０の軸方向肩部シート２６０の水平面は、正しいチップの位置合わせのために、平行で隣接する関係に維持される。

寸法および関連性

また、適切な使用および操作のために、カプラ１１００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。

液体レベル検出（ＬＬＤ）回路接点

図３２および図７０を参照して、ピペット装置アセンブリ１０は、上述したカプラ１００と同様の態様でピペットチップカプラ１１００と共に使用され、移送される液体の面または液体がその上に移送されまたはそれから移送される面を検出する能力を有する液体レベル検出回路アセンブリをさらに備える。

図７０に示したように、ＬＬＤ回路基板３６０（図３２）の処理回路３６２とスクイズリング１２００との間の電気的接触を行うためにＬＬＤ回路接点３６４のリング端３６６は、スクイズスリーブ４６とスクイズリング１２００との間に捕捉され挟まれ、このスクイズリング１２００は導電性材料から作られ、同様に導電性で非柔軟な材料で作られた複数の半径方向外方に突出したセグメント１１６２との電気的接触を形成する。従って、チップが取り付けられ且つ複数の半径方向外方に突出するセグメント１１６２がチップ２２０のチップ溝２４６（図７１）内に押し込みまたは押されてロックされた状態では、複数の半径方向外方に突出したセグメント１１６２は同様に導電性材料で作られたチップ２２０と電気的に接触する。この結果、および図３２を参照して、ＬＬＤ回路基板３６０の処理回路３６２とチップ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、シャンク部材１１０２、本体部材１１２０、および複数の半径方向外方に突出するセグメント１１６２はアセンブリの残りの部分から絶縁される。

さらに、チップ２２０が液体に接触するとＬＬＤ回路基板３６０の処理回路３６２が信号変化を検出し、これにより、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１１００がチップ２２０に取り付けられ、および複数の半径方向外方に突出した複数のセグメント１１６２が半径方向に円周方向に押し込まれチップ２２０のチップ溝にロックされると作動が生じる。

別のピペットチップ実施形態

別の実施形態において、図７６は、ピペットチップ２２０の中央長手軸に対して実質的に９０度の角度を有する代替のシーリングシート面（密封座面）２２７０を有する、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を示す。

図７７は、使い捨てピペットチップ２２０の例示的な実施形態を示しており、これは、例えばピペットチップカプラデバイス１００と嵌合するために位置合わせされた、代替のシーリングシート面２２７０を備える。

図７８は、代替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１００を示したもので、代替のシーリングシート面２２７０を備えたチップ２２０は最終的な着座状態まで持ち上げられると共に環状ウェッジ２１０最終的な結合状態を画定するためにその最終位置に移動され、遠位のエラストマー要素１６０は、実質的に９０度である別のシール座面角度を有する代替のシーリングシート面２２７０に対して最終的に圧縮され着座した密封状態にある。

図７９は、実質的に９０度の別のシール座面角度を有する代替のシーリングシート面２２７０に対して最終的な圧縮状態にある遠位のエラストマー要素１６０の詳細図を示す。

別の実施形態において、図８０は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の部分的な縦断面の側面図であり、この使い捨てピペットチップは図８１に詳細に示された円周状で半径方向に凹状のシーリングシート面３２７０の形態の別の代替的なシーリングシート面を備えている。

別の実施形態において、図８２は使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の部分的な縦断面の側面図を示したもので、図８３に詳細に示された円周状で半径方向に凸面をなすシーリングシート面４２７０の形態の別のシーリングシート面の別の詳細を示している。

別の実施形態において、図８４は使い捨てピペットチップの例示的な実施形態の部分的な縦断面の側面図を示したもので、図８５にさらに詳細に示されている円周上方を向いた歯端シーリングシート面５２７０の形態のさらに別のシーリングシート面を示している。

図８６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１００を示したもので、使い捨てピペットチップ２２０のＶ字形の周方向内面２２４４によって画定された別のＶ字形の溝２２４６を備え、このＶ字形の溝は長手方向のＺ軸に向かって開口し図示したＶ字形の断面を有する。

図８７は、代替のＶ字形の溝２２４６（図８６）を含む使い捨てピペットチップ２２０内に配置されるピペットチップカプラ装置１００を示したもので、代替のＶ字形溝２２４６を備えたチップ２２０はその最終状態まで持ち上げられ、複数の球状ボール２００の丸い面はＶ字形の溝２２４６内に延在し、Ｖ字形の円周方向の内面２２４４に当接しており、遠位のエラストマー要素１６０はチップのシーリングシート面２７０に対して圧縮されて着座した最終状態にある。

図８８は、複数のセグメントまたはボール２００の１つの丸い面がＶ字形の溝２２４６（図８６）内に延在し、Ｖ字形の円周内面２２４４に当接している状態の詳細を示す。

図８９から図９９は、図１６に示された円周環状チップ溝２４６のさらに異なる代替の例示的実施形態を詳述する断片的な縦断面の側面図を示す。

特に、図８９から図９９は、それぞれの溝構成３００１、３００２、３００３、３００４、３００５、３００６、３００７、３００８、３００９、３０１０、および３０１１を示す。さらに、カプラのセグメントは、各溝構成３００１から３０１１の各異なる代替の例示的な実施形態に相補的な半径方向外方に延びる面を備えてもよい。

さらに、代替シーリングシート形状２７０（図１６）、２２７０（図７６）、３２７０（図８０）、４２７０（図８２）、および５４７０（図８４）は、図８９から図９９にそれぞれ示されている円周環状のチップ溝形状３００１、３００２、３００３、３００４、３００５、３００６、３００７、３００８、３００９、３１００または３０１１、および図８６に示す環状チップ溝形状２２４６を備えても良い。さらに、エラストマー要素は、Ｏリング形状とは異なる形状を有してもよく、これに限定されないが、チップのシールシートと相補的な形状であってもよい。

別の例示的な実施形態において、図１００は使い捨てピペットチップ１２２０の内部を詳細に示したもので、中断された内側部２４２には中断がなく、それによって使い捨てピペットチップ１２２０の中断のない内面セクション１２４２が画定される点を除いて、すべての部分が使い捨てピペットチップ２２０に類似している。

別の実施形態において、使い捨てピペットチップ１２２０は、代替シーリングシート形状２７０（図１６）、２２７０（図７６）、３２７０（図８０）、４２７０（図８２）、５２７０（図８４）の１つを採用することができる。

図１０１は、中断のない内面セクション１２４２を含む使い捨てピペットチップ１２２０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１００を示す。

図１０２は使い捨てピペットチップ１２２０内に配置されたピペットチップカプラ装置１００を示したもので、カプラ装置１００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、複数の球状ボール２００の丸い表面が使い捨てピペットチップ１２２０の囲繞側壁の内面１２４２（図１０３）に向かって延出しており、その結果、使い捨てピペットチップ１２２０の内面１２４２（図１０３）に隣接する部分で変形１２４４が生じ、使い捨てピペットチップ１２２０の第２の例示的な実施形態のシーリングシート面２７０に対して遠位のエラストマー要素１６０が最終的に圧縮されて着座した密封状態になっている。

したがって、第１の作業面は、これに限定されないが、それぞれ溝構成または図１００から図１０３に示された中断のない構成の形態であり、第１の実質的に筒状の内面セクション２４２は中断がなく、このため使い捨てピペットチップ１２２０の中断のない内面セクション１２４２が画定される。

軸方向上方に突出するリブ５０２０を備えた肩部シート面

別の例示的な実施形態において、図１０４と図１０５は、使い捨てピペットチップ５０００の上側内部を詳細に示している。この使い捨てピペットチップ５０００は、代替え的な内側の軸方向上方を向いた肩部シート面を除く全ての部分で使い捨てピペットチップ２２０（図１６）に類似しており、上記肩部シート面は、連続した切れ目のない囲繞断面を有する軸方向上方に延びる囲繞リブ５０２０の周りに同軸に配置された軸方向上方を向いた環状溝５０１０を有する。

図１０４および図１０５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は、第１の実質的に筒状の内面セクション１４２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によって軸方向に遠位側に進められ、近位側を向いた、軸方向上方に延びる囲繞リブ５０２０の周りに同軸に配置された軸方向上方を向いた環状溝５０１０を備えた半径方向内方に延びる環状肩部５００２を形成する。

一実施形態において、図１０６に示すように、軸方向上方に延びる囲繞リブ５０２０は、傾斜リブ側面５０２４および５０２８に移行する最上部のリブシート面またはリブ頂点５０２２を備える。傾斜リブ側面５０２４は、第２の実質的に筒状の内面セクション２６２に終端する環状凸面５０２６内に移行する。囲繞リブ５０２０の外側半径方向側部において、傾斜側面５０２８は、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と傾斜側面５００６との間を移行する下面５００４をさらに備え、この傾斜側面５００６は第１の実質的に筒状の内面セクション２４２内に移行する。

１つの実施形態において、および図１０４から図１０６を参照して、リブ頂点５０２２を含む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方に延びる環状肩部の上側面から材料を除去して溝５０１０を作ることで形成でき、または近位側を向いた半径方向内方に延びる環状の肩部の上側面を溝５０１０を形成する材料がないように成形することで形成できる。

図１０７および図１０８を参照して、使い捨てピペットチップ５０００は、連結装置７００のような上述したピペットチップカプラ装置の１つと共に使用することができ、この連結装置７００は、リブ頂点５０２２を形成することで半径方向内方に延びる環状肩部５００２の近位側に面する表面積を減少させており、これによりチップ５０００とリブ頂点５０２２上の連結装置７００の停止肩面７５０との間の圧力が増加する。

図２６，図１０７および図１０８を参照して、溝２５０と係合するボール７４２によって生ずる軸方向の力（Fball_axial）は、リブ頂点５０２２を押し、これによりチップ５０００と面７５０との間にシールが生成される。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を設けることでチップシート肩部の表面積が減少し、この結果、圧力が増加する（Ｐ＝Ｆ／Ａ）。このチップ５０００と面７５０との間の増加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、あらゆる使用のための新しいシールを提供する。別の実施形態では、リブ５０２０によって例示された構成を提供するために、囲繞リブ５０２０は、シーラントビーズ、エラストマー製ワッシャ、Ｏリング、または他の材料によって提供されてもよい。

内部シール（内部密封型）ピペットチップアセンブリ６０１０

別の例示的な実施形態において、図１０９は、内部シールピペットチップ６０２０および内部シール（密封材）６０３０を備えた内部シールピペットチップアセンブリ６０１０の例示的な実施形態を示す。

図１０９および図１１０を参照して、ピペットチップ６０２０は、代替えの内部の軸方向上方を向いた肩部シート面を除く全ての部分で使い捨てピペットチップ２２０（図１６）と類似している。この肩部シート面は、最上部のリブシート面またはリブ頂点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、軸方向上向きの環状溝６０４０を有する。

図１１１に詳細に示したように、軸方向上方に延びる囲繞リブ６０５０は最上のリブシート面またはリブ頂点６０５２を備え、このリブ頂点６０５２はその半径方向内側の環状凸面６０５４に移行し、およびリブ頂点６０５２の半径方向外側の階段側面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、また階段側面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との間で移行する下面６０６０をさらに備え、この側面６０６２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１１２に示したように、内部シール６０３０は、溝面６０５８により画定される軸方向上向きの環状溝６０４０（図１１１）内に圧縮のために配置されるように構成される。また、および図１１３に例示したように、内部シール６０３０は、非圧縮状態において軸方向上方に延びる囲繞セクタ部６０３２を含むようにさらに構成され、この囲繞セクタ部６０３２は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。

内部シールピペットチップアセンブリ６０１０は、図１１４および図１１５に示された連結装置７００のような、上述したピペットチップカプラ装置のいずれかと共に使用することができ、ピペットチップカプラ装置７００は内部シールピペットチップアセンブリ６０１０（図１０９）内に配置され且つ動作可能に結合される。ピペットチップカプラ装置７００が図１１４および図１１５に示すように内部シールピペットチップアセンブリ６０１０に動作可能に結合されている状態では、ピペットチップカプラ装置７００の第３の例示的な実施形態の遠位側を向いた軸方向停止肩面７５０は、軸方向上方に面する環状溝６０４０内に配置された内部シール６０３０を、遠位側を向いた軸方向停止肩面７５０と軸方向上方に延びる囲繞リブ６０５０（図１１１）のリブ頂点６０５２との間で接触が生じる程度まで、圧縮する。チップアセンブリ６０１０と連結装置７００とが動作可能に連結されると、内部シール６０３０はチップ６０２０と連結装置７００との間にシールを提供する。

したがって、内部シールピペットチップアセンブリ６０１０は、使用の度に新しい内部シール６０３０を提供する。さらに、内部シール６０３０は、第２のシール機能を提供し、一実施形態では、遠位側シール７１８の置換（代替えの）シールを提供する。一実施形態では、内部シール６０３０は、チップ６０２０の成形作業の際に所定の位置に成形されてもよい。他の例示的な実施形態では、内部シール６０３０は、Ｏリング、エラストマー製ワッシャ、シーラント薄層、シーラントビーズ、接着剤、または他のシーラント材料または機構などの他のシーリング機構を備えていてもよい。

別の観点

上記および他の態様を考慮に入れて、少なくとも１つのピペットチップをピペット装置によって保持された少なくとも１つのピペットチップカプラに固定取付けする方法の例示的な実施形態が提供される。この方法は次のステップを有してなる。
（１）ピペットチップカプラを用意するステップであって、ピペットチップカプラは、複数の周方向に配置されたセグメントを支持する上側本体部と、エラストマーシーリング要素（エラストマー製の密封要素）を支持する下側ステム部と、複数の周方向に配置されたセグメントとエラストマーシーリング要素との間に軸方向に配置された軸方向下向きの軸方向停止面とを備え、ピペットチップカプラは、ピペットチップカプラの長手中央軸に沿って延びる中央チャネルを画定する内側囲繞側壁をさらに有してなる、ステップ、
（２） ピペットチップを用意す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した遠位端と開口した遠位端の軸方向反対側の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、
（３） 下側ステム部に通じるピペットチップの開口近位端を通ってピペットチップカプラを並進させるステップ、
（４） 複数の周方向に配置されたセグメントを半径方向に後退した状態と半径方向に並進された状態との間で円周方向に移動させるステップであって、複数の周方向に配置されたセグメントの外側部分をピペットチップの上方を向いた軸方向停止部の軸方向上方の位置でピペットチップの側壁の内側囲繞面の第１の内側作用面と当接させ、ピペットチップを持ち上げてピペットチップの上方を向いた軸方向停止肩面をピペットチップカプラの上側本体部の遠位側を向いた軸方向停止肩面と当接させ、同時に、ピペットチップの上方を向いた軸方向停止肩面の軸方向下方の位置でエラストマー要素をピペットチップの側壁の内側囲繞面の第２の内側作用面で圧縮させる、ステップ。

産業上の利用可能性

上記のシステム、アセンブリ、装置、および使用および動作を含む方法の記述は、本発明の実施形態の産業上の利用可能性を例証したものである。

上記のような開示内容を考慮して、上述しおよび請求の範囲に記載されている本発明の実施形態の範囲および公正な趣旨から逸脱することなく、さらに多くの構造上の修正および改造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および範囲は、本発明の実施形態の上記の説明に限定されるべきではない。また、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記載されない限り、「１つのみ」を意味するものではなく、むしろ「１つ以上」を意味するものとする。さらに、装置または方法が、本開示によって解決されるべき各問題に対処する必要はなく、それは本請求項によって包含されるためである。

Claims (30)

1. ピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリであって、
   前記ピペットチップが、内面を含み前記ピペットチップの開口上側端と開口下側端との間で前記ピペットチップの中央長手軸に沿って延びる開口内側通路を備えた囲繞側壁を有してなり、
   前記ピペットチップ結合装置が、
   上側端面を有するシャンク、
   前記シャンクの下側にあるカプラ本体であって、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、
   前記カプラ本体の下側にあるステム部、
   前記ステム部の下側にある端板、
   前記上側端面から前記端板を通って長手方向に延びる開口通路、
   前記ステム部の周りに配置され前記端板に隣接するエラストマー要素、および
   前記シャンクを囲むピペットチップボールアセンブリであって、複数の球状ボールと、前記複数の球状ボールを支持するための複数の周方向に離間したガイドソケットを備えた環状で冠形の軌道本体とを有するピペットチップボールアセンブリを有しなる、ピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
2. 前記ピペットチップを前記ピペットチップ結合装置に固定するために前記複数の球状ボールのそれぞれが前記ピペットチップの前記囲繞側壁の第１の内面に当接し、および
   前記エラストマー要素が前記ピペットチップの前記囲繞側壁の第２の内面に当接して前記ピペットチップ結合装置と前記ピペットチップとの間に密封が形成される、請求項１記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
3. 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と、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と、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と、を有してなり、
   前記環状ウェッジの前記外面が前記ピペットチップボールアセンブリの前記複数の球状ボールに当接する、請求項２記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
4. 前記複数の球状ボール、前記環状ウェッジ、および前記ピペットチップがそれぞれ、導電材料をさらに有してなる、請求項３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
5. 前記複数の周方向に離間したガイドソケットのそれぞれが、複数の介入フィンガの１つにより、前記複数の周方向に離間したガイドソケットのそれぞれの隣接する１つから分離されている、請求項２記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
6. 前記複数の介入フィンガのそれぞれが、上側部、および前記複数の球状ボールの１つを留めるための前記上側部に配置された突出したステークをさらに有してなる、請求項５記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
7. 前記複数の周方向に離間したガイドソケットのそれぞれが、溝付きのソケットボールシートを有してなる、請求項２記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
8. 前記複数の球状ボールが半径方向に進退できるように前記ピペットチップボールアセンブリが構成されている、請求項２記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
9. 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２記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
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磁石をさらに有してなる、請求項２記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
11. 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筒状部直径より大きく、下方を向いた停止肩面が形成される、請求項２記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
12. 前記環状で冠形の軌道本体が前記カプラ本体直径よりも大きな冠形軌道直径を有し、下方を向いた停止肩面が形成される、請求項２記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
13. 前記ピペットチップが、
    前記囲繞側壁の前記内面に形成され前記開口上側端より下側の第１セクションであって、第１の直径を有する筒状上側第１部分と、前記第１の直径を有する筒状下側第１部分と、前記筒状上側第１部分と前記筒状下側第１部分との間に置かれた環状溝とを有し、第１の長さを有する第１セクション、
    筒状の面を有し前記囲繞側壁の前記内面に形成され前記第１セクションより下側の第２セクションであって、前記第１の直径より小さい第２の直径を有し、第２の長さを有する第２セクション、
    前記第１セクションと前記第２セクションとの接合部分で前記囲繞側壁の前記内面に形成された停止肩面、
    筒状の面を有し前記囲繞側壁の前記内面に形成され前記第２セクションより下側の第３のセクションであって、前記第２の直径より小さい第３の直径を有し、第３の長さを有する第３セクション、
    前記囲繞側壁の前記内面に形成され前記第２セクションと前記第３セクションとの間に置かれた密封座部、および
    前記第３セクションと前記開口下側端との間で前記第３セクションに隣接して前記囲繞側壁の前記内面に形成された少なくとも１つの円錐台形セクションをさらに有してなり、
    前記複数の球状ボールのそれぞれが前記第１セクションの前記環状溝に当接し、および
    前記エラストマー要素が前記ピペットチップの前記密封座部に当接して前記ピペットチップ結合装置と前記ピペットチップとの間の密封が形成される、請求項１記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
14. 前記環状溝が凹状である、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
15. 前記停止肩面が環状で、前記ピペットチップの前記中央長手軸に垂直な平らな面である、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
16. 前記停止肩面が、上方を向いた環状停止面溝と、上方に延びる囲繞リブとをさらに有してなる、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
17. 前記停止肩面が、前記上方を向いた環状停止面溝に内部シールをさらに有してなる、請求項１６記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
18. 前記密封座部が、環状で、前記ピペットチップの前記中央長手軸に垂直な平らな面である、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
19. 前記密封座部が、円錐台形の環状面であり、前記第２セクションとの接合部分に上側環状密封座面端と、前記第３セクションとの接合部分に下側環状密封座面端と、前記上側環状密封座面端と前記下側環状密封座面端との間に置かれた密封座面とをさらに有してなり、
    前記上側環状密封座面端が前記下側環状密封座面端よりも直径が大きい、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
20. 前記囲繞側壁の前記内面に形成され、前記開口上側端から半径方向内方に延び、前記第１セクションの上側端で終端する、環状の面取りされた内面をさらに有してなる、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
21. 前記少なくとも１つの円錐台形セクションが、前記囲繞側壁の内面に形成され前記第３セクションより下側の第４セクションと、前記囲繞側壁の内面に形成され前記第４セクションより下側で前記開口下側端の上側の第５セクションとをさらに有してなり、
    前記第５セクションが前記第４セクションより大きなテーパを有する、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
22. 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と、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と、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と、を有してなり、
    前記環状ウェッジの前記外面が前記ピペットチップボールアセンブリの前記複数の球状ボールに当接する、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
23. 前記複数の球状ボール、前記環状ウェッジ、および前記ピペットチップがそれぞれ、導電材料をさらに有してなる、請求項１８記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
24. 前記複数の周方向に離間したガイドソケットのそれぞれが、複数の介入フィンガの１つにより、前記複数の周方向に離間したガイドソケットのそれぞれの隣接する１つから分離されている、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
25. 前記複数の介入フィンガのそれぞれが、上側部、および前記複数の球状ボールの１つを留めるための前記上側部に配置された突出したステークをさらに有してなる、請求項２４記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアゼンブリ。
26. 前記複数の周方向に離間したガイドソケットのそれぞれが溝付きのソケットボールシートを有してなる、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアゼンブリ。
27. 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筒状部直径より大きく、下方を向いた停止肩面が形成される、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
28. 前記下方を向いた停止肩面が、前記ピペットチップの前記停止肩面に着座するように構成される、請求項２７記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
29. 前記環状で冠形の軌道本体が前記カプラ本体直径よりも大きな冠形軌道直径を有し、下方を向いた停止肩面が形成される、請求項１３記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
30. 前記下方を向いた停止肩面が、前記ピペットチップの前記停止肩面に着座するように構成される、請求項２９記載のピペットチップ結合装置とピペットチップのアセンブリ。
    
    

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