分注装置
【課題】作業性を向上させることができるようにする。
【解決手段】複数の試料容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域、及び複数の検体容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域が横方向に形成された支持プレート１５と、該支持プレート１５上において縦方向及び横方向に移動自在に配設された枠体と、該枠体内において、横方向に移動自在に配設され、昇降自在のノズルを備えた複数のヘッドユニットとを有する。この場合、各ノズルを枠体内において横方向に移動させることができる。したがって、各ラックを、いずれも支持プレート１５上において縦長に置くことができるので、各ラックの出入れを容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【解決手段】複数の試料容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域、及び複数の検体容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域が横方向に形成された支持プレート１５と、該支持プレート１５上において縦方向及び横方向に移動自在に配設された枠体と、該枠体内において、横方向に移動自在に配設され、昇降自在のノズルを備えた複数のヘッドユニットとを有する。この場合、各ノズルを枠体内において横方向に移動させることができる。したがって、各ラックを、いずれも支持プレート１５上において縦長に置くことができるので、各ラックの出入れを容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分注装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液等の液体の試料を検体容器に分注するために分注装置が使用され、該分注装置においては、ノズルを備えた分注ヘッドが移動自在に配設され、前記ノズルの下端にチップが着脱自在に取り付けられる。そして、支持プレート上に親ラック及び子ラックが横方向に配設され、親ラックに試料容器が、子ラックに検体容器がいずれもマトリックス状に収容され、前記試料容器に試料が、検体容器に検体がそれぞれ収容される。そして、分注ヘッドを親ラック側に移動させ、所定のチップを試料容器内に挿入し、ピペット等の吸引作用によって、試料容器に収容された試料を前記ノズル内に吸引した後、前記分注ヘッドを子ラック側に移動させ、吸引した試料を検体容器に注入するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３２９６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の分注装置においては、試料を同時に複数の検体容器に分注する場合、分注ヘッドに複数のノズルが取り付けられることになるが、各ノズルの位置を変更して所定の試料容器から試料を吸引し、所定の検体容器に試料を注入する必要が生じる。
【０００４】
この場合、各ノズルが縦方向に移動自在に配設されることになるので、親ラック及び子ラックを、いずれも前記支持プレート上において横長に置く必要が生じる。その結果、親ラック及び子ラックの出入れが煩わしくなり、作業性が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来の分注装置の問題点を解決して、作業性を向上させることができる分注装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本発明の分注装置においては、複数の試料容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域、及び複数の検体容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域が横方向に形成された支持プレートと、該支持プレート上において縦方向及び横方向に移動自在に配設された枠体と、該枠体内において、横方向に移動自在に配設され、昇降自在のノズルを備えた複数のヘッドユニットとを有する。
【０００７】
本発明の他の分注装置においては、さらに、前記各ヘッドユニットは複数のグループに分割される。そして、該各グループは、前記ノズルを対向させて配設される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、分注装置においては、複数の試料容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域、及び複数の検体容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域が横方向に形成された支持プレートと、該支持プレート上において縦方向及び横方向に移動自在に配設された枠体と、該枠体内において、横方向に移動自在に配設され、昇降自在のノズルを備えた複数のヘッドユニットとを有する。
【０００９】
この場合、支持プレート上において枠体が縦方向及び横方向に移動自在に配設され、枠体内において、複数のヘッドユニットが横方向に移動自在に配設されるので、各ノズルを枠体内において横方向に移動させることができる。
【００１０】
したがって、各ラックを、いずれも支持プレート上において縦長に置くことができるので、各ラックの出入れを容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態における分注装置の正面図、図２は本発明の実施の形態における分注装置の斜視図、図３は本発明の実施の形態における分注装置の要部を示す平面図、図４は本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す斜視図、図５は本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す平面図、図６は本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す正面図、図７は本発明の実施の形態におけるノズルの配列状態の例を示す図、図８は本発明の実施の形態におけるヘッドユニットの側面図である。
【００１３】
図において、１１は分注装置、ｆｒはフレームであり、該フレームｆｒは、下枠部１２、該下枠部１２の後方において上方に向けて立ち上げられた複数の支柱１３、該支柱１３から前方に向けて突出させて形成され、下枠部１２との間に所定の距離を置いて支持された上枠部１４、下枠部１２の上端部において水平方向に延在させて配設された支持プレート１５から成る。前記フレームｆｒは、下端に配設された支持柱ｓｔ１、ｓｔ２によって床面に対して支持されるとともに、キャスタｃｓ１、ｃｓ２によって床面に対して移動自在に支持される。なお、前記上枠部１４には、透明な窓１４ａが開閉自在に、かつ、揺動自在に支持される。また、１１ａは障害物を検出するセンサ、１１ｂは非常停止ボタン、１１ｃはバーコードリーダである。
【００１４】
前記支持プレート１５上には、該支持プレート１５の周縁に沿って矩（く）形の形状を有する第１の案内枠１８が形成される。該第１の案内枠１８は、前縁ａ、後縁ｂ及び側縁ｃ、ｄから成り、前縁ａ及び後縁ｂには、一対の案内レール１９、２１が配設され、該案内レール１９、２１によって矩形の形状を有する第２の案内枠２３が分注装置１１の横方向、すなわち、Ｘ軸方向に移動自在に支持される。前記第２の案内枠２３は、第１の案内枠１８より小さく、前縁ｅ、後縁ｆ及び側縁ｇ、ｈから成り、側縁ｇ、ｈには一対の案内レール２４、２５が配設され、該案内レール２４、２５によって矩形の形状を有する分注ユニット２７が分注装置１１の縦方向、すなわち、Ｙ軸方向に移動自在に支持される。なお、前記第２の案内枠２３を案内レール１９、２１に沿って移動させるために、第１の駆動部としての図示されないユニット横移動用モータが、分注ユニット２７を案内レール２４、２５に沿って移動させるために、第２の駆動部としての図示されないユニット縦移動用モータが配設される。
【００１５】
前記分注ユニット２７は、前壁３１、後壁３２及び側壁３３、３４から成る枠体３５、該枠体３５内にＸ軸方向に移動自在に配設された分注ヘッド３６、該分注ヘッド３６を移動させるための移動機構４１等を備える。そして、前記分注ヘッド３６は、前壁３１に沿って移動自在に配設された第１のヘッド部としての前側ヘッド部３７、及び後壁３２に沿って移動自在に配設された第２のヘッド部としての後側ヘッド部３８を備え、前記前側ヘッド部３７は３個のヘッドユニット４３〜４５を、後側ヘッド部３８は２個のヘッドユニット４６、４７を備える。また、前記移動機構４１は、前記前壁３１に配設された第１の機構部としての前側機構部４８、及び前記後壁３２に配設された第２の機構部としての後側機構部４９を備える。なお、ヘッドユニット４３〜４５によって第１のグループが、ヘッドユニット４６、４７によって第２のグループが構成される。
【００１６】
各ヘッドユニット４３〜４７は、ケーシング５１、該ケーシング５１に対して昇降自在に配設されたノズル５２、該ノズル５２の下端に、着脱自在に取り付けられたチップ５３、ノズル５２内に試料を吸引したり、ノズル５２から試料を吐出したりするためのポンプ５４、該ポンプ５４を駆動する給排用の駆動部としての給排用モータ５５、ノズル５２を昇降させるための昇降用の駆動部としての昇降用モータ５６、該昇降用モータ５６を駆動することによって作動させられる昇降機構５７等を備える。そして、前記ヘッドユニット４３〜４５とヘッドユニット４６、４７とは前記ノズル５２を対向させて配設される。
【００１７】
前記各ヘッドユニット４３〜４７は、それぞれ独立にＸ軸方向に移動させることができるようになっている。そのために、図５及び６に示されるように、前側機構部４８の場合、前壁３１の一端、本実施の形態においては、右端において、ヘッドユニット４３〜４５をＸ軸方向に移動させるために上下方向に並べて配設された第３の駆動部としてのヘッド横移動用モータ７７〜７９、該各ヘッド横移動用モータ７７〜７９の出力軸に取り付けられ、回転自在に支持された駆動側プーリｐ１〜ｐ３、前壁３１の他端、本実施の形態においては、左端において、上下方向に並べて配設された従動側プーリｐ４〜ｐ６、及び前記駆動側プーリｐ１〜ｐ３と従動側プーリｐ４〜ｐ６との間に張設された運動伝達部としてのベルト（タイミングベルト）８２〜８４を備え、各ベルト８２〜８４とヘッドユニット４３〜４５の各ケーシング５１とが固定される。
【００１８】
同様に、後側機構部４９の場合も、後壁３２の一端、本実施の形態においては、右端において、ヘッドユニット４６、４７をＸ軸方向に移動させるために上下方向に並べて配設された第３の駆動部としてのヘッド横移動用モータ８０、８１、該各ヘッド横移動用モータ８０、８１の出力軸に取り付けられ、回転自在に支持された図示されない駆動側プーリ、後壁３２の他端、本実施の形態においては、左端において、上下方向に並べて配設された図示されない従動側プーリ、及び前記駆動側プーリと従動側プーリとの間に張設された運動伝達部としての図示されないベルト（タイミングベルト）を備え、各ベルトとヘッドユニット４６、４７の各ケーシング５１とが固定される。
【００１９】
また、前記昇降用モータ５６を駆動することによって、ノズル５２を昇降させることができ、そのために、前記昇降機構５７は、昇降用モータ５６の出力軸に取り付けられた駆動プーリ９１、前記ケーシング５１に対して回転自在に、かつ、ケーシング５１と平行に延在させて配設されたリードスクリュー９２、該リードスクリュー９２の上端に取り付けられた従動プーリ９３、前記駆動プーリ９１と従動プーリ９３との間に張設されたタイミングベルト９４、前記リードスクリュー９２と螺（ら）合させられ、リードスクリュー９２の回転に伴って、昇降させられる駆動ブロック９６等を備え、該駆動ブロック９６にノズル５２が取り付けられる。
【００２０】
したがって、前記昇降用モータ５６を正方向に駆動すると、リードスクリュー９２が回転させられ、駆動ブロック９６が下降させられ、それに伴って、ノズル５２が下降させられる。また、前記昇降用モータ５６を逆方向に駆動すると、リードスクリュー９２が回転させられ、駆動ブロック９６が上昇させられ、それに伴って、ノズル５２が上昇させられる。なお、９７は駆動ブロック９６が下限位置に置かれたことを検出する第１の位置検出部としての位置センサ、９８は駆動ブロック９６が上限位置に置かれたことを検出する第２の位置検出部としての位置センサ、９９はノズル５２にチップ５３が取り付けられていることを検出するチップ検出部としてのチップセンサである。
【００２１】
ところで、前記支持プレート１５上には、一端から他端（本実施の形態においては、分注装置１１を正面から見て左端から右端）にかけて、第１〜第５の領域ＡＲ１〜ＡＲ５が設定される。そして、第１の領域ＡＲ１に、複数のチップ５３をマトリックス状に収容するチップ５３用のラックとしてのチップラック６１がＹ軸方向に複数、本実施の形態においては、３個並べて配設される。また、第２の領域ＡＲ２に、複数の試料容器７１をマトリックス状に収容する試料用のラックとしての親ラック６２が、第３の領域ＡＲ３に、複数の試料容器７１をマトリックス状に収容する試料用のラックとしての親ラック６３が、第４の領域ＡＲ４にチップ５３を廃棄するための廃棄装置６４及び監視装置６５が、第５の領域ＡＲ５に、複数の検体容器７２をマトリックス状に収容する検体用のラックとしての子ラック６６が配設される。前記監視装置６５は、センサから成る撮像装置としてのカメラ７３、照明装置としてのＬＥＤ７４及び照明補助具としてのバックライト７５を備える。なお、前記各チップラック６１、親ラック６２、６３及び子ラック６６において収容される各チップ５３、各試料容器７１及び各検体容器７２のピッチは、いずれも９〔ｍｍ〕である。
【００２２】
次に、前記構成の分注装置１１の動作について説明する。
【００２３】
まず、図示されない制御部のヘッド移動処理手段は、ヘッド移動処理を行い、前記ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、分注ユニット２７をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、かつ、ヘッド横移動用モータ７７〜８１を駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７をＸ軸方向に移動させることができる。
【００２４】
この場合、前記第１〜第５の領域ＡＲ１〜ＡＲ５のうちの第４の領域ＡＲ４が分注ユニット２７の原点位置にされ、まず、前記第４の領域ＡＲ４において、各ヘッドユニット４３〜４７はチップ５３が外された状態に置かれる。
【００２５】
続いて、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第１の領域ＡＲ１に移動させ、また、ヘッド横移動用モータ７７〜８１を駆動して、ヘッドユニット４３〜４７を移動させて互いに寄せる。続いて、前記制御部のヘッド昇降処理手段は、ヘッド昇降処理を行い、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させる。これに伴って、各ノズル５２の下端がチップ５３の上端に形成された穴内に嵌（かん）入され、チップ５３がノズル５２に取り付けられる。
【００２６】
続いて、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第２の領域ＡＲ２に移動させ、さらに、ヘッド横移動用モータ７７〜８１を駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７をＸ軸方向に独立に移動させ、各ノズル５２を、図４に示されるように、所定の箇所に置く。該所定の箇所には、吸引するべき試料が収容された試料容器７１が配設される。
【００２７】
次に、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させ、チップ５３の下端を試料容器７１内に進入させる。そして、前記制御部の給排処理手段は、給排処理を行い、給排用モータを駆動し、試料容器７１内の試料を所定の量だけ吸引する。なお、前記第２の領域ＡＲ２と同様に第３の領域ＡＲ３にも試料容器７１が配設され、前記ノズル５２を所定の箇所に置き、試料容器７１内の試料を吸引することができる。
【００２８】
続いて、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第５の領域ＡＲ５に移動させ、さらに、ヘッド横移動用モータ７７〜８１を駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７をＸ軸方向に独立に移動させ、各ノズル５２を所定の箇所に置く。
【００２９】
次に、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させ、チップ５３の下端を検体容器７２内に進入させる。そして、前記給排処理手段は、給排処理を行い、給排用モータを駆動し、各ノズル５２及びチップ５３内の試料を検体容器７２に注入する。
【００３０】
このようにして、分注が終了すると、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第４の領域ＡＲ４に移動させる。続いて、前記ヘッド移動処理手段及びヘッド昇降処理手段は、廃棄装置６４において、チップ５３を廃棄装置６４の係止部に係止させ、残留させることによって、ノズル５２からチップ５３を取り外す。
【００３１】
なお、ノズル５２から取り外された各チップ５３は、図示されない洗浄装置に送られ、洗浄される。そして、洗浄が行われた後のチップ５３は、再びチップラック６１に整列させてセットされ、保管される。
【００３２】
ところで、本実施の形態において、分注ヘッド３６は、図５に示されるように、一端側から他端側にかけてヘッドユニット４３、４６、４４、４７、４５を順に備え、かつ、ヘッドユニット４３、４６、４４、４７、４５の各ノズル５２は、第１、第２のグループごとに対向させられ、しかも、一つの直線上に配設される。したがって、各ヘッドユニット４３〜４７を互いに寄せると、図７に示されるように、各ノズル５２が交互に前方側及び後方側から延在させられ、ほぼ接触し、隣接させられる。このとき、各ヘッドユニット４３〜４５における各ノズル５２のピッチ、及び各ヘッドユニット４６、４７における各ノズル５２のピッチはいずれも１８〔ｍｍ〕であるが、各ヘッドユニット４３〜４５における各ノズル５２間に、ヘッドユニット４６、４７における各ノズル５２が介在させられるので、ヘッドユニット４３〜４７の全体においては、各ノズル５２のピッチは、いずれも各チップラック６１、親ラック６２、６３及び子ラック６６における各チップ５３、各試料容器７１及び各検体容器７２のピッチと同じ９〔ｍｍ〕になる。したがって、第１の領域ＡＲ１で各ノズル５２にチップ５３を取り付けたり、第２、第３の領域ＡＲ２、ＡＲ３で各試料容器７１から試料を吸引したり、第５の領域ＡＲ５で各検体容器７２に試料を注入したりする作業を、分注ユニット２７を移動させることなく、すべてのノズル５２を利用して行うことができるので、分注のための時間を短くすることができる。
【００３３】
なお、各ヘッドユニット４３〜４７におけるポンプ５４、給排用モータ５５等が配設された上端の近傍の幅は、各ノズル５２のピッチである１８〔ｍｍ〕より広い。そこで、各ノズル５２をほぼ接触させ、隣接させることができるように、ヘッドユニット４３の上端部分は左方に、ヘッドユニット４５、４７の上端部分は右方にオフセットさせられる。したがって、各ヘッドユニット４３〜４７を互いに寄せても給排用モータ５５、昇降用モータ５６等が干渉することがないので、給排用モータ５５及び昇降用モータ５６の容量を大きくすることができる。その結果、試料を吸引したり注入したりする速度を高くすることができるだけでなく、ノズル５２を昇降させる速度を高くすることができるので、分注のための時間を一層短くすることができる。
【００３４】
また、各ヘッドユニット４３〜４７を独立して枠体３５内の所定の箇所に置くことができるので、図示されない上位コンピュータから制御部に、分注しようとする検体容器７２の位置、及び分注しようとする試料の量、すなわち、分注量を送信するだけで、該分注量の試料を各検体容器７２に確実に分注することができる。
【００３５】
そして、分注ユニット２７がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在に配設され、かつ、各ヘッドユニット４３〜４７が枠体３５内においてＸ軸方向に移動自在に配設されるので、各ノズル５２を枠体３５内においてＸ軸方向において移動させることができる。したがって、チップラック６１、親ラック６２、６３、子ラック６６をＸ軸方向において第１〜第３、第５の領域ＡＲ１〜ＡＲ３、ＡＲ５に配設し、縦長に置くことができるので、チップラック６１、親ラック６２、６３、子ラック６６の出入れを容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【００３６】
なお、ノズル５２を上昇させたときに、チップ５３の下端から試料が垂れ落ちるのを防止するために液体落下防止機構を備える。
【００３７】
ところで、ノズル５２の下端の近傍には、ノズル５２とチップ５３とをシールするために、Ｏリングが配設される。ところが、前記チップ５３内にノズル５２を繰り返し嵌入すると、Ｏリングとチップ５３の内周面との摩擦によってＯリングが変形したり、歪（ゆが）んだりしてシール性が低下したり、チップ５３が落下したりしてしまう。そこで、前記チップ５３内へのノズル５２の嵌入を容易にし、Ｏリングが変形したり、歪んだりするのを防止することができるように、第４の領域ＡＲ４（図３）に潤滑装置が配設される。
【００３８】
図９は本発明の実施の形態における潤滑装置の概略図、図１０は本発明の実施の形態における潤滑装置の動作を示す図である。
【００３９】
図において、１２２は潤滑装置であり、該潤滑装置１２２は、第４の領域ＡＲ４（図３）の所定の箇所に配設され、カバー１２５に複数の、本実施の形態においては、５個の穴１２６が形成される。そして、前記潤滑装置１２２内には、清掃部材としてのスポンジ１２３が配設され、該スポンジ１２３に形成された穴１２８の内周面には、清掃剤としてのシリコングリスが塗布される。
【００４０】
また、各ノズル５２の下端の近傍には、クロロプレンゴム製のＯリング１２１が配設され、各ノズル５２は、下端を前記穴１２６を介して潤滑装置１２２内に進入させられ、更に穴１２８内に進入させられる。その結果、Ｏリング１２１は、シリコングリスによって清掃される。
【００４１】
したがって、各ノズル５２を穴１２８内に進入させることによって、シリコングリスはノズル５２の外周面を清掃し、かつ、潤滑剤として塗布される。その結果、Ｏリング１２１とチップ５３の内周面との摩擦が小さくなり、前記チップ５３内へのノズル５２の嵌入を容易にすることができ、Ｏリング１２１が変形したり、歪んだりするのを防止することができる。
【００４２】
また、前記各ノズル５２を、穴１２８内に進入させたり、穴１２８から引き抜いたりする際に、スポンジ１２３による負荷がノズル５２に加わるのを防止するために、図１１に示されるように、各ノズル５２は、タイミングを異ならせて穴１２８内に進入させられたり、穴１２８から引き抜かれたりする。
【００４３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態における分注装置の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態における分注装置の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における分注装置の要部を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す正面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるノズルの配列状態の例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるヘッドユニットの側面図である。
【図９】本発明の実施の形態における潤滑装置の概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態における潤滑装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１ 分注装置
１５ 支持プレート
３５ 枠体
４３〜４７ ヘッドユニット
５２ ノズル
６２、６３ 親ラック
６６ 子ラック
７１ 試料容器
７２ 検体容器
ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ５ 第２、第３、第５の領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分注装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液等の液体の試料を検体容器に分注するために分注装置が使用され、該分注装置においては、ノズルを備えた分注ヘッドが移動自在に配設され、前記ノズルの下端にチップが着脱自在に取り付けられる。そして、支持プレート上に親ラック及び子ラックが横方向に配設され、親ラックに試料容器が、子ラックに検体容器がいずれもマトリックス状に収容され、前記試料容器に試料が、検体容器に検体がそれぞれ収容される。そして、分注ヘッドを親ラック側に移動させ、所定のチップを試料容器内に挿入し、ピペット等の吸引作用によって、試料容器に収容された試料を前記ノズル内に吸引した後、前記分注ヘッドを子ラック側に移動させ、吸引した試料を検体容器に注入するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３２９６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の分注装置においては、試料を同時に複数の検体容器に分注する場合、分注ヘッドに複数のノズルが取り付けられることになるが、各ノズルの位置を変更して所定の試料容器から試料を吸引し、所定の検体容器に試料を注入する必要が生じる。
【０００４】
この場合、各ノズルが縦方向に移動自在に配設されることになるので、親ラック及び子ラックを、いずれも前記支持プレート上において横長に置く必要が生じる。その結果、親ラック及び子ラックの出入れが煩わしくなり、作業性が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来の分注装置の問題点を解決して、作業性を向上させることができる分注装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本発明の分注装置においては、複数の試料容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域、及び複数の検体容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域が横方向に形成された支持プレートと、該支持プレート上において縦方向及び横方向に移動自在に配設された枠体と、該枠体内において、横方向に移動自在に配設され、昇降自在のノズルを備えた複数のヘッドユニットとを有する。
【０００７】
本発明の他の分注装置においては、さらに、前記各ヘッドユニットは複数のグループに分割される。そして、該各グループは、前記ノズルを対向させて配設される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、分注装置においては、複数の試料容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域、及び複数の検体容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域が横方向に形成された支持プレートと、該支持プレート上において縦方向及び横方向に移動自在に配設された枠体と、該枠体内において、横方向に移動自在に配設され、昇降自在のノズルを備えた複数のヘッドユニットとを有する。
【０００９】
この場合、支持プレート上において枠体が縦方向及び横方向に移動自在に配設され、枠体内において、複数のヘッドユニットが横方向に移動自在に配設されるので、各ノズルを枠体内において横方向に移動させることができる。
【００１０】
したがって、各ラックを、いずれも支持プレート上において縦長に置くことができるので、各ラックの出入れを容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態における分注装置の正面図、図２は本発明の実施の形態における分注装置の斜視図、図３は本発明の実施の形態における分注装置の要部を示す平面図、図４は本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す斜視図、図５は本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す平面図、図６は本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す正面図、図７は本発明の実施の形態におけるノズルの配列状態の例を示す図、図８は本発明の実施の形態におけるヘッドユニットの側面図である。
【００１３】
図において、１１は分注装置、ｆｒはフレームであり、該フレームｆｒは、下枠部１２、該下枠部１２の後方において上方に向けて立ち上げられた複数の支柱１３、該支柱１３から前方に向けて突出させて形成され、下枠部１２との間に所定の距離を置いて支持された上枠部１４、下枠部１２の上端部において水平方向に延在させて配設された支持プレート１５から成る。前記フレームｆｒは、下端に配設された支持柱ｓｔ１、ｓｔ２によって床面に対して支持されるとともに、キャスタｃｓ１、ｃｓ２によって床面に対して移動自在に支持される。なお、前記上枠部１４には、透明な窓１４ａが開閉自在に、かつ、揺動自在に支持される。また、１１ａは障害物を検出するセンサ、１１ｂは非常停止ボタン、１１ｃはバーコードリーダである。
【００１４】
前記支持プレート１５上には、該支持プレート１５の周縁に沿って矩（く）形の形状を有する第１の案内枠１８が形成される。該第１の案内枠１８は、前縁ａ、後縁ｂ及び側縁ｃ、ｄから成り、前縁ａ及び後縁ｂには、一対の案内レール１９、２１が配設され、該案内レール１９、２１によって矩形の形状を有する第２の案内枠２３が分注装置１１の横方向、すなわち、Ｘ軸方向に移動自在に支持される。前記第２の案内枠２３は、第１の案内枠１８より小さく、前縁ｅ、後縁ｆ及び側縁ｇ、ｈから成り、側縁ｇ、ｈには一対の案内レール２４、２５が配設され、該案内レール２４、２５によって矩形の形状を有する分注ユニット２７が分注装置１１の縦方向、すなわち、Ｙ軸方向に移動自在に支持される。なお、前記第２の案内枠２３を案内レール１９、２１に沿って移動させるために、第１の駆動部としての図示されないユニット横移動用モータが、分注ユニット２７を案内レール２４、２５に沿って移動させるために、第２の駆動部としての図示されないユニット縦移動用モータが配設される。
【００１５】
前記分注ユニット２７は、前壁３１、後壁３２及び側壁３３、３４から成る枠体３５、該枠体３５内にＸ軸方向に移動自在に配設された分注ヘッド３６、該分注ヘッド３６を移動させるための移動機構４１等を備える。そして、前記分注ヘッド３６は、前壁３１に沿って移動自在に配設された第１のヘッド部としての前側ヘッド部３７、及び後壁３２に沿って移動自在に配設された第２のヘッド部としての後側ヘッド部３８を備え、前記前側ヘッド部３７は３個のヘッドユニット４３〜４５を、後側ヘッド部３８は２個のヘッドユニット４６、４７を備える。また、前記移動機構４１は、前記前壁３１に配設された第１の機構部としての前側機構部４８、及び前記後壁３２に配設された第２の機構部としての後側機構部４９を備える。なお、ヘッドユニット４３〜４５によって第１のグループが、ヘッドユニット４６、４７によって第２のグループが構成される。
【００１６】
各ヘッドユニット４３〜４７は、ケーシング５１、該ケーシング５１に対して昇降自在に配設されたノズル５２、該ノズル５２の下端に、着脱自在に取り付けられたチップ５３、ノズル５２内に試料を吸引したり、ノズル５２から試料を吐出したりするためのポンプ５４、該ポンプ５４を駆動する給排用の駆動部としての給排用モータ５５、ノズル５２を昇降させるための昇降用の駆動部としての昇降用モータ５６、該昇降用モータ５６を駆動することによって作動させられる昇降機構５７等を備える。そして、前記ヘッドユニット４３〜４５とヘッドユニット４６、４７とは前記ノズル５２を対向させて配設される。
【００１７】
前記各ヘッドユニット４３〜４７は、それぞれ独立にＸ軸方向に移動させることができるようになっている。そのために、図５及び６に示されるように、前側機構部４８の場合、前壁３１の一端、本実施の形態においては、右端において、ヘッドユニット４３〜４５をＸ軸方向に移動させるために上下方向に並べて配設された第３の駆動部としてのヘッド横移動用モータ７７〜７９、該各ヘッド横移動用モータ７７〜７９の出力軸に取り付けられ、回転自在に支持された駆動側プーリｐ１〜ｐ３、前壁３１の他端、本実施の形態においては、左端において、上下方向に並べて配設された従動側プーリｐ４〜ｐ６、及び前記駆動側プーリｐ１〜ｐ３と従動側プーリｐ４〜ｐ６との間に張設された運動伝達部としてのベルト（タイミングベルト）８２〜８４を備え、各ベルト８２〜８４とヘッドユニット４３〜４５の各ケーシング５１とが固定される。
【００１８】
同様に、後側機構部４９の場合も、後壁３２の一端、本実施の形態においては、右端において、ヘッドユニット４６、４７をＸ軸方向に移動させるために上下方向に並べて配設された第３の駆動部としてのヘッド横移動用モータ８０、８１、該各ヘッド横移動用モータ８０、８１の出力軸に取り付けられ、回転自在に支持された図示されない駆動側プーリ、後壁３２の他端、本実施の形態においては、左端において、上下方向に並べて配設された図示されない従動側プーリ、及び前記駆動側プーリと従動側プーリとの間に張設された運動伝達部としての図示されないベルト（タイミングベルト）を備え、各ベルトとヘッドユニット４６、４７の各ケーシング５１とが固定される。
【００１９】
また、前記昇降用モータ５６を駆動することによって、ノズル５２を昇降させることができ、そのために、前記昇降機構５７は、昇降用モータ５６の出力軸に取り付けられた駆動プーリ９１、前記ケーシング５１に対して回転自在に、かつ、ケーシング５１と平行に延在させて配設されたリードスクリュー９２、該リードスクリュー９２の上端に取り付けられた従動プーリ９３、前記駆動プーリ９１と従動プーリ９３との間に張設されたタイミングベルト９４、前記リードスクリュー９２と螺（ら）合させられ、リードスクリュー９２の回転に伴って、昇降させられる駆動ブロック９６等を備え、該駆動ブロック９６にノズル５２が取り付けられる。
【００２０】
したがって、前記昇降用モータ５６を正方向に駆動すると、リードスクリュー９２が回転させられ、駆動ブロック９６が下降させられ、それに伴って、ノズル５２が下降させられる。また、前記昇降用モータ５６を逆方向に駆動すると、リードスクリュー９２が回転させられ、駆動ブロック９６が上昇させられ、それに伴って、ノズル５２が上昇させられる。なお、９７は駆動ブロック９６が下限位置に置かれたことを検出する第１の位置検出部としての位置センサ、９８は駆動ブロック９６が上限位置に置かれたことを検出する第２の位置検出部としての位置センサ、９９はノズル５２にチップ５３が取り付けられていることを検出するチップ検出部としてのチップセンサである。
【００２１】
ところで、前記支持プレート１５上には、一端から他端（本実施の形態においては、分注装置１１を正面から見て左端から右端）にかけて、第１〜第５の領域ＡＲ１〜ＡＲ５が設定される。そして、第１の領域ＡＲ１に、複数のチップ５３をマトリックス状に収容するチップ５３用のラックとしてのチップラック６１がＹ軸方向に複数、本実施の形態においては、３個並べて配設される。また、第２の領域ＡＲ２に、複数の試料容器７１をマトリックス状に収容する試料用のラックとしての親ラック６２が、第３の領域ＡＲ３に、複数の試料容器７１をマトリックス状に収容する試料用のラックとしての親ラック６３が、第４の領域ＡＲ４にチップ５３を廃棄するための廃棄装置６４及び監視装置６５が、第５の領域ＡＲ５に、複数の検体容器７２をマトリックス状に収容する検体用のラックとしての子ラック６６が配設される。前記監視装置６５は、センサから成る撮像装置としてのカメラ７３、照明装置としてのＬＥＤ７４及び照明補助具としてのバックライト７５を備える。なお、前記各チップラック６１、親ラック６２、６３及び子ラック６６において収容される各チップ５３、各試料容器７１及び各検体容器７２のピッチは、いずれも９〔ｍｍ〕である。
【００２２】
次に、前記構成の分注装置１１の動作について説明する。
【００２３】
まず、図示されない制御部のヘッド移動処理手段は、ヘッド移動処理を行い、前記ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、分注ユニット２７をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、かつ、ヘッド横移動用モータ７７〜８１を駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７をＸ軸方向に移動させることができる。
【００２４】
この場合、前記第１〜第５の領域ＡＲ１〜ＡＲ５のうちの第４の領域ＡＲ４が分注ユニット２７の原点位置にされ、まず、前記第４の領域ＡＲ４において、各ヘッドユニット４３〜４７はチップ５３が外された状態に置かれる。
【００２５】
続いて、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第１の領域ＡＲ１に移動させ、また、ヘッド横移動用モータ７７〜８１を駆動して、ヘッドユニット４３〜４７を移動させて互いに寄せる。続いて、前記制御部のヘッド昇降処理手段は、ヘッド昇降処理を行い、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させる。これに伴って、各ノズル５２の下端がチップ５３の上端に形成された穴内に嵌（かん）入され、チップ５３がノズル５２に取り付けられる。
【００２６】
続いて、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第２の領域ＡＲ２に移動させ、さらに、ヘッド横移動用モータ７７〜８１を駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７をＸ軸方向に独立に移動させ、各ノズル５２を、図４に示されるように、所定の箇所に置く。該所定の箇所には、吸引するべき試料が収容された試料容器７１が配設される。
【００２７】
次に、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させ、チップ５３の下端を試料容器７１内に進入させる。そして、前記制御部の給排処理手段は、給排処理を行い、給排用モータを駆動し、試料容器７１内の試料を所定の量だけ吸引する。なお、前記第２の領域ＡＲ２と同様に第３の領域ＡＲ３にも試料容器７１が配設され、前記ノズル５２を所定の箇所に置き、試料容器７１内の試料を吸引することができる。
【００２８】
続いて、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第５の領域ＡＲ５に移動させ、さらに、ヘッド横移動用モータ７７〜８１を駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７をＸ軸方向に独立に移動させ、各ノズル５２を所定の箇所に置く。
【００２９】
次に、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させ、チップ５３の下端を検体容器７２内に進入させる。そして、前記給排処理手段は、給排処理を行い、給排用モータを駆動し、各ノズル５２及びチップ５３内の試料を検体容器７２に注入する。
【００３０】
このようにして、分注が終了すると、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第４の領域ＡＲ４に移動させる。続いて、前記ヘッド移動処理手段及びヘッド昇降処理手段は、廃棄装置６４において、チップ５３を廃棄装置６４の係止部に係止させ、残留させることによって、ノズル５２からチップ５３を取り外す。
【００３１】
なお、ノズル５２から取り外された各チップ５３は、図示されない洗浄装置に送られ、洗浄される。そして、洗浄が行われた後のチップ５３は、再びチップラック６１に整列させてセットされ、保管される。
【００３２】
ところで、本実施の形態において、分注ヘッド３６は、図５に示されるように、一端側から他端側にかけてヘッドユニット４３、４６、４４、４７、４５を順に備え、かつ、ヘッドユニット４３、４６、４４、４７、４５の各ノズル５２は、第１、第２のグループごとに対向させられ、しかも、一つの直線上に配設される。したがって、各ヘッドユニット４３〜４７を互いに寄せると、図７に示されるように、各ノズル５２が交互に前方側及び後方側から延在させられ、ほぼ接触し、隣接させられる。このとき、各ヘッドユニット４３〜４５における各ノズル５２のピッチ、及び各ヘッドユニット４６、４７における各ノズル５２のピッチはいずれも１８〔ｍｍ〕であるが、各ヘッドユニット４３〜４５における各ノズル５２間に、ヘッドユニット４６、４７における各ノズル５２が介在させられるので、ヘッドユニット４３〜４７の全体においては、各ノズル５２のピッチは、いずれも各チップラック６１、親ラック６２、６３及び子ラック６６における各チップ５３、各試料容器７１及び各検体容器７２のピッチと同じ９〔ｍｍ〕になる。したがって、第１の領域ＡＲ１で各ノズル５２にチップ５３を取り付けたり、第２、第３の領域ＡＲ２、ＡＲ３で各試料容器７１から試料を吸引したり、第５の領域ＡＲ５で各検体容器７２に試料を注入したりする作業を、分注ユニット２７を移動させることなく、すべてのノズル５２を利用して行うことができるので、分注のための時間を短くすることができる。
【００３３】
なお、各ヘッドユニット４３〜４７におけるポンプ５４、給排用モータ５５等が配設された上端の近傍の幅は、各ノズル５２のピッチである１８〔ｍｍ〕より広い。そこで、各ノズル５２をほぼ接触させ、隣接させることができるように、ヘッドユニット４３の上端部分は左方に、ヘッドユニット４５、４７の上端部分は右方にオフセットさせられる。したがって、各ヘッドユニット４３〜４７を互いに寄せても給排用モータ５５、昇降用モータ５６等が干渉することがないので、給排用モータ５５及び昇降用モータ５６の容量を大きくすることができる。その結果、試料を吸引したり注入したりする速度を高くすることができるだけでなく、ノズル５２を昇降させる速度を高くすることができるので、分注のための時間を一層短くすることができる。
【００３４】
また、各ヘッドユニット４３〜４７を独立して枠体３５内の所定の箇所に置くことができるので、図示されない上位コンピュータから制御部に、分注しようとする検体容器７２の位置、及び分注しようとする試料の量、すなわち、分注量を送信するだけで、該分注量の試料を各検体容器７２に確実に分注することができる。
【００３５】
そして、分注ユニット２７がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在に配設され、かつ、各ヘッドユニット４３〜４７が枠体３５内においてＸ軸方向に移動自在に配設されるので、各ノズル５２を枠体３５内においてＸ軸方向において移動させることができる。したがって、チップラック６１、親ラック６２、６３、子ラック６６をＸ軸方向において第１〜第３、第５の領域ＡＲ１〜ＡＲ３、ＡＲ５に配設し、縦長に置くことができるので、チップラック６１、親ラック６２、６３、子ラック６６の出入れを容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【００３６】
なお、ノズル５２を上昇させたときに、チップ５３の下端から試料が垂れ落ちるのを防止するために液体落下防止機構を備える。
【００３７】
ところで、ノズル５２の下端の近傍には、ノズル５２とチップ５３とをシールするために、Ｏリングが配設される。ところが、前記チップ５３内にノズル５２を繰り返し嵌入すると、Ｏリングとチップ５３の内周面との摩擦によってＯリングが変形したり、歪（ゆが）んだりしてシール性が低下したり、チップ５３が落下したりしてしまう。そこで、前記チップ５３内へのノズル５２の嵌入を容易にし、Ｏリングが変形したり、歪んだりするのを防止することができるように、第４の領域ＡＲ４（図３）に潤滑装置が配設される。
【００３８】
図９は本発明の実施の形態における潤滑装置の概略図、図１０は本発明の実施の形態における潤滑装置の動作を示す図である。
【００３９】
図において、１２２は潤滑装置であり、該潤滑装置１２２は、第４の領域ＡＲ４（図３）の所定の箇所に配設され、カバー１２５に複数の、本実施の形態においては、５個の穴１２６が形成される。そして、前記潤滑装置１２２内には、清掃部材としてのスポンジ１２３が配設され、該スポンジ１２３に形成された穴１２８の内周面には、清掃剤としてのシリコングリスが塗布される。
【００４０】
また、各ノズル５２の下端の近傍には、クロロプレンゴム製のＯリング１２１が配設され、各ノズル５２は、下端を前記穴１２６を介して潤滑装置１２２内に進入させられ、更に穴１２８内に進入させられる。その結果、Ｏリング１２１は、シリコングリスによって清掃される。
【００４１】
したがって、各ノズル５２を穴１２８内に進入させることによって、シリコングリスはノズル５２の外周面を清掃し、かつ、潤滑剤として塗布される。その結果、Ｏリング１２１とチップ５３の内周面との摩擦が小さくなり、前記チップ５３内へのノズル５２の嵌入を容易にすることができ、Ｏリング１２１が変形したり、歪んだりするのを防止することができる。
【００４２】
また、前記各ノズル５２を、穴１２８内に進入させたり、穴１２８から引き抜いたりする際に、スポンジ１２３による負荷がノズル５２に加わるのを防止するために、図１１に示されるように、各ノズル５２は、タイミングを異ならせて穴１２８内に進入させられたり、穴１２８から引き抜かれたりする。
【００４３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態における分注装置の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態における分注装置の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における分注装置の要部を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す正面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるノズルの配列状態の例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるヘッドユニットの側面図である。
【図９】本発明の実施の形態における潤滑装置の概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態における潤滑装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１ 分注装置
１５ 支持プレート
３５ 枠体
４３〜４７ ヘッドユニット
５２ ノズル
６２、６３ 親ラック
６６ 子ラック
７１ 試料容器
７２ 検体容器
ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ５ 第２、第３、第５の領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）複数の試料容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域、及び複数の検体容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域が横方向に形成された支持プレートと、
（ｂ）該支持プレート上において縦方向及び横方向に移動自在に配設された枠体と、
（ｃ）該枠体内において、横方向に移動自在に配設され、昇降自在のノズルを備えた複数のヘッドユニットとを有することを特徴とする分注装置。
【請求項２】
（ａ）前記各ヘッドユニットは複数のグループに分割され、
（ｂ）該各グループは、前記ノズルを対向させて配設される請求項１に記載の分注装置。
【請求項１】
（ａ）複数の試料容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域、及び複数の検体容器をマトリックス状に収容するラックが配設された領域が横方向に形成された支持プレートと、
（ｂ）該支持プレート上において縦方向及び横方向に移動自在に配設された枠体と、
（ｃ）該枠体内において、横方向に移動自在に配設され、昇降自在のノズルを備えた複数のヘッドユニットとを有することを特徴とする分注装置。
【請求項２】
（ａ）前記各ヘッドユニットは複数のグループに分割され、
（ｂ）該各グループは、前記ノズルを対向させて配設される請求項１に記載の分注装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２３１７０（Ｐ２００６−２３１７０Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２００８４５（Ｐ２００４−２００８４５）
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（５０３１２３４６２）株式会社草野科学 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（５０３１２３４６２）株式会社草野科学 (4)
【Ｆターム（参考）】
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