試薬廃棄装置
【課題】本発明は、マイクロプレート内の試薬等の廃棄を、複数枚まとめて処理することができる試薬廃棄装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、マイクロプレートを取り付けるローターポケットを複数個設け、制御用モーターにより回転可能な遠心ローターと、前記遠心ローターの遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管から除去する廃液パンと、前記廃液パンに洗浄水を散水する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する給水タンクとからなることを特徴とする試薬廃棄装置の構成とした。
【解決手段】本発明は、マイクロプレートを取り付けるローターポケットを複数個設け、制御用モーターにより回転可能な遠心ローターと、前記遠心ローターの遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管から除去する廃液パンと、前記廃液パンに洗浄水を散水する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する給水タンクとからなることを特徴とする試薬廃棄装置の構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオテクノロジー関連の分析、研究又は開発等に使用するマイクロプレート内の試薬等を廃棄することができる試薬廃棄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バイオテクノロジー関連において、分析、研究又は開発等に使用される容器としては、マイクロプレートがある。使用済みのマイクロプレートに残った試薬等の廃棄は、人が一つずつマイクロプレートを振ることにより行っている。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、遠心分離処理等の工程が終了したマイクロプレートの表面に吸収材を組み込んだ吸収パッドをかぶせて上下移動および反・正転するステージに固定し、ステージを上方に移動して反転した後、所定位置まで落下させることによって上清液を吸収材に吸収させて除去するマイクロプレートの自動廃液、撹拌方法および装置という発明も公開されている。
【特許文献１】特開２００５−１３０８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、マイクロプレートの表面に吸収材を組み込んだ吸収パッドをかぶせて、マイクロプレートを落下させることにより、液体を除去するものであり、一枚一枚作業する必要があるため効率が良いとは言えない。
【０００５】
そこで、本発明は、マイクロプレート内の試薬等の廃棄を、複数枚まとめて処理することができる試薬廃棄装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、マイクロプレート５を取り付けるローターポケット４ａが複数個設けられ、制御用モーター７により回転可能な遠心ローター４と、前記遠心ローター４の遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管３ｂから除去する廃液パン３と、前記廃液パン３に洗浄水を散水する洗浄ノズル３ａと、前記洗浄ノズル３ａに洗浄水を供給する給水タンク６とからなることを特徴とする試薬廃棄装置１の構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第１に、人が手作業で行っていた場合と同等以上の結果を得ることができる上に、一度に複数枚のマイクロプレートを処理することができ、作業効率の向上を図ることができる。また、分析、研究又は開発だけではなく、容器を破棄する際の前工程として用いることもできる。
【０００８】
第２に、マイクロプレートの取付け、試薬等の廃棄、及びマイクロプレートの取出しの作業を自動化し、供給ロボット等と併用することにより、無人にて大量の処理を行うことができるようになる。
【０００９】
第３に、手動又は自動のいずれの装置の場合においても、操作パネル等で回転速度及び回転時間等を変更することにより、マイクロプレート内の試薬の除去量を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、マイクロプレート内の試薬等の廃棄を、複数枚まとめて処理するという目的を、マイクロプレートを取り付けるローターポケットが複数個設けられ、制御用モーターにより回転可能な遠心ローターと、前記遠心ローターの遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管から除去する廃液パンと、前記廃液パンに洗浄水を散水する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する給水タンクとからなる試薬廃棄装置とすることで実現した。
【実施例１】
【００１１】
以下に、添付図面に基づいて、本発明である試薬廃棄装置について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の斜視図であり、図２は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の平面図であり、図３は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の正面図であり、図４は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の側面図であり、図５は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の蓋を開いた状態の側面図である。
【００１３】
試薬廃棄装置１は、マイクロプレート５を取り付けるローターポケット４ａが複数個設けられ、制御用モーター７により回転可能な遠心ローター４と、前記遠心ローター４の遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管３ｂから除去する廃液パン３と、前記廃液パン３に洗浄水を散水する洗浄ノズル３ａと、前記洗浄ノズル３ａに洗浄水を供給する給水タンク６とからなることを特徴とする。
【００１４】
試薬廃棄装置１は、手動式の装置であり、本体２、廃液パン３、遠心ローター４、及び給水タンク６等からなり、遠心力を利用してマイクロプレート５に付着した試薬等を廃棄することができる。
【００１５】
本体２は、蓋２ａ、操作パネル２ｂ、脚２ｃ、ドレン管２ｄ、及びアーム２ｅ等を有し、試薬廃棄装置１の外形を構成する。廃液パン３、遠心ローター４、及び給水タンク６等は、本体２の内部に存在する。
【００１６】
蓋２ａは、試薬廃棄装置１の動作中に、マイクロプレート５から除去された試薬等が外に飛び出さないように、本体２の上面を覆う部材である。図４及び図５に示すように、蝶番により回動可能に本体２へ取り付けられており、前側から持ち上げるように開く。
【００１７】
操作パネル２ｂは、試薬廃棄装置１の動作を制御する盤面である。電源、スタート、ストップ、ロック解除、及び洗浄のスイッチボタン等と、回転速度や回転時間を確認又は設定するメーター等を有する。
【００１８】
電源を入れ、回転速度と回転時間を設定した後、スタートで遠心ローター４が回転し、設定時間経過後に停止する。尚、ストップボタンで途中停止することもできる。また、試薬廃棄後は、廃液パン３を洗浄することもできる。
【００１９】
遠心ローター４が回転中は蓋２ａがロックされるので、マイクロプレート５をセットする際、又はマイクロプレート５を取り出す際には、遠心ローター４が停止しているときにロック解除して蓋２ａを開く。
【００２０】
脚２ｃは、本体２の下面の四隅に設けられた本体２を支えるための部材である。ドレン管２ｄは、マイクロプレート５から除去した試薬等を洗浄水と共に排出する管であり、ホース等が接続される。
【００２１】
アーム２ｅは、蓋２ａが閉じないように支える棒状の部材である。蓋２ａを閉じているときは、本体２内に収納され、蓋２ａを開いたときは、図５に示すように伸びて蓋２ａを支えることができる。
【００２２】
廃液パン３は、試薬等の廃棄を行う円形状の容器であり、中心で遠心ローター４が回転する。マイクロプレート５から除去された試薬等は、廃液パン３の中に廃棄される。また、廃液パン３の上部には、洗浄ノズル３ａが四箇所ほど設けられる。
【００２３】
洗浄ノズル３ａは、廃液パン３に付着した試薬等を洗い流すための洗浄水を放出する噴射口であり、給水タンク６から洗浄水を供給する。洗浄水を中心に向けて放出すると、遠心ローター４の遠心力により、廃液パン３に散水される。
【００２４】
遠心ローター４は、回転軸８を軸として回転する八角柱状の回転子であり、側面には八つのローターポケット４ａが設置される。最高で八枚のマイクロプレート５を同時に処理することができる。
【００２５】
ローターポケット４ａは、マイクロプレート５を挿入する箱状の容器である。マイクロプレート５の上面を外側に向けてローターポケット４ａにセットすると、遠心力により試薬等を外側へ飛ばすことができる。
【００２６】
給水タンク６は、洗浄ノズル３ａから放出する洗浄水が入った内蔵型のタンクである。給水管６ａにより各洗浄ノズル３ａに洗浄水を供給する。尚、洗浄水には有機溶剤以外の精製水などが使用される。
【００２７】
図６は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の蓋を外した状態の平面図であり、図７は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の遠心ローターを外した状態の平面図であり、図８は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の正面の断面図である。
【００２８】
操作パネル２ｂでロックを解除して本体２の蓋２ａを開けると、廃液パン３、遠心ローター４、及び給水タンク６等が現れる。尚、本体２に収納されていたアーム２ｅは、本体２側の端がスライドすることにより、蓋２ａ側の端が蓋２ａと共に上がる。
【００２９】
また、本体２の内部には、遠心ローター４を回転させる制御用モーター７、給水タンク６から洗浄ノズル３ａに洗浄水を供給する給水管６ａ、及び廃液パン３からドレン管２ｄへ洗浄水を排出する排出管３ｂ等も配置される。
【００３０】
廃液パン３の中に設置された遠心ローター４は、周囲のローターポケット４ａでマイクロプレート５を保持し、廃液パン３内で回転させることができるが、ネジ状の留具４ｂを緩めて取り外すと、円柱状に突出した部分の中央に回転軸８が現れる。
【００３１】
回転軸８は、廃液パン３の中央を貫通する軸であり、上端にローター固定台８ａ、下部にプーリー８ｂを有する。プーリー８ｂは、制御用モーター７からの回転力を回転軸８に伝達するための滑車である。
【００３２】
ローター固定台８ａは、回転軸８と遠心ローター４を接続する箇所であり、遠心ローター４の上面から貫通する孔４ｃと、ローター固定台８ａの上面に空けられた孔８ｃとを留具４ｂでネジ留めする。
【００３３】
ローター固定台８ａの孔８ｃを、回転軸８の中心からずれた位置に二箇所ほど設けることで、遠心ローター４を回転軸８にしっかり固定することができ、回転軸８と共に遠心ローター４を回転させることができる。
【００３４】
制御用モーター７は、電気から回転力を発生させる電動機であり、プーリー７ａを有する。制御用モーター７のプーリー７ａと、回転軸８のプーリー８ｂに、ベルト７ｂを掛けて、制御用モーター７で発生した回転力を回転軸８に伝える。
【００３５】
遠心ローター４の回転による遠心力でマイクロプレート５から飛ばされた試薬等は、廃液パン３に付着するため、給水タンク６の洗浄水を廃液パン３に散水することにより、洗浄することができる。
【００３６】
洗浄水は、給水タンク６から給水管６ａを通って各洗浄ノズル３ａへ送られるが、給水管６ａには、洗浄水を送出する洗浄液供給ポンプ６ｂと、洗浄水の送出を制御する洗浄液供給開閉バルブ６ｃとが設けられる。
【００３７】
蓋２ａを閉めて操作パネル２ｂから洗浄の指示を出すと、洗浄液供給開閉バルブ６ｃが開き、洗浄液供給ポンプ６ｂが給水タンク６から洗浄水を吸い上げて洗浄ノズル３ａへ送り出すと共に、遠心ローター４が回転して洗浄水を廃液パン３に飛散させる。
【００３８】
図８に示すように、廃液パン３の底は、一方向に傾斜しており、最も低い位置が排出管３ｂに繋がる。図７に示すように、廃液パン３の洗浄により洗い流された試薬等は、排出管３ｂからドレン管２ｄに送られ排出される。
【００３９】
図９は、本発明である試薬廃棄装置の遠心ローターの斜視図であり、図１０は、本発明である試薬廃棄装置のマイクロプレートの斜視図である。
【００４０】
遠心ローター４は、上面が正八角形の柱状で、八つの側面にはそれぞれローターポケット４ａが取り付けられ、下面が空いて内部は中空である。また、上面には中心からずれた位置に留具４ｂを通すための孔４ｃが空けられる。
【００４１】
ローターポケット４ａは、左右側板と背板を連設したコの字状の部材に底板を設けた箱状であり、ローターポケット４ａの背板を、遠心ローター４の側面の一つに、ネジ等により取り付ける。
【００４２】
ローターポケット４ａの左右側板の先端は、内側に曲がった鉤状で、マイクロプレート５を引っ掛けて保持することができる。また、背面側からマイクロプレート５を押さえる機構も有する。
【００４３】
マイクロプレート５は、板状のプレート上に試薬等を入れる孔であるウェル５ａが多数設けられた容器である。マイクロプレート５の例としては、ＳＢＳ規格でプレートの厚さが７．４ｍｍ〜２２ｍｍのもの等がある。
【００４４】
マイクロプレート５のウェル５ａに入れる試薬等は、バイオテクノロジー関連における分析、研究又は開発などに使用する液体又は固体である。一つのウェル５ａのサイズが小さいため、手作業で試薬等を除去するのは困難である。
【００４５】
マイクロプレート５をローターポケット４ａにセットする際は、マイクロプレート５を縦向きにし、ウェル５ａがローターポケット４ａの空き面を向くようにして、ローターポケット４ａの上側から挿入する。
【実施例２】
【００４６】
図１１は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の平面図であり、図１２は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の正面図であり、図１３は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の側面図であり、図１４は、本発明である試薬廃棄装置の外付けの給水タンクの正面図である。
【００４７】
試薬廃棄装置１ａは、マイクロプレート５を置くプレート置き台１０と、前記プレート置き台１０にマイクロプレート５を第１チャック爪１１ａで保持する第１チャックシリンダー１１と、前記第１チャックシリンダー１１で保持したマイクロプレート５を９０°回転させる旋回シリンダー１２と、前記旋回シリンダー１２が回転させたマイクロプレート５を第２チャック爪１３ａで保持する第２チャックシリンダー１３と、前記第２チャックシリンダー１３で保持したマイクロプレート５を上昇又は下降させるプレート挿入シリンダー１４と、前記プレート挿入シリンダー１４がマイクロプレート５を挿入する位置をワーク検知用センサー１７で確認して調整する制御用モーター１５とからなり、マイクロプレート５の取付け又は取外しを自動化したことを特徴とする。また、給水タンク１６を外付けにし、洗浄水を任意に選択することができる。
【００４８】
試薬廃棄装置１ａは、自動式の装置であり、本体９と、外付けの給水タンク１６等からなり、マイクロプレート５を搬送する供給ロボット等と連携させることもできる。尚、脚９ｂで本体９を支えるのは同様である。
【００４９】
本体９上に設けられたプレート置き台１０にマイクロプレート５を載せると、第１チャック爪１１ａが左右両側から挟み込んで、カバー９ａ内へ送り、本体９内部の遠心ローター４にセットする。自動作業の設定、開始又は停止は、外部制御装置から行う。
【００５０】
給水タンク１６は、洗浄水の入ったタンクである。自動化すると処理枚数も増え、洗浄回数も増えることから、外付型にして容量を多くすることができる。尚、給水タンク１６から本体９へ洗浄水を送るために給水管１６ａで接続する。
【００５１】
図１５は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置のカバー内部の平面図であり、図１６は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部の平面図であり、図１７は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部手前側の正面図であり、図１８は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部奥側の正面図である。
【００５２】
本体９のカバー９ａを取り除くと、中央に空いた矩形状の穴の周辺に、圧力調整用レギュレーター９ｅ、ワーク検知センサー用アンプ９ｆ、中継基板９ｇ、及びシリンダー動作用バルブ９ｈ等が現れる。
【００５３】
圧力調整用レギュレーター９ｅは、第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４の各シリンダーの動作に必要な圧力を調整する機器である。
【００５４】
ワーク検知センサー用アンプ９ｆは、ワーク検知用センサー１７で検知した信号を増幅する機器である。ワーク検知用センサー１７でマイクロプレート５を検知する際の感度を調整することができる。
【００５５】
中継基板９ｇは、各機器と配線を接続し、信号のやり取りをする機器であり、試薬廃棄装置１ａにおける作業の流れを管理する。各機器に対し、動作命令を出すと共に、各機器の動作状況を把握する。
【００５６】
シリンダー動作用バルブ９ｈは、第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４の各シリンダーの動作を制御するバルブを一箇所にまとめたものである。
【００５７】
本体２の中央の穴には、マイクロプレート５をセットする機構として、プレート置き台１０、第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４等が設置される。
【００５８】
図１５においては、プレート置き台１０に置いたマイクロプレート５を第１チャック爪１１ａで保持した後、旋回シリンダー１２で第１チャックシリンダー１１を奥側に９０°回転した状態を示す。
【００５９】
プレート置き台１０は、マイクロプレート５を試薬廃棄装置１ａにセットする際に、最初に載せる台である。第１チャックシリンダー１１の上方に棒状又は板状の部材により取り付けられる。
【００６０】
第１チャックシリンダー１１は、本体２中央の穴の手前寄りに設置される装置で、アーム状の左右の第１チャック爪１１ａを有し、空気圧により第１チャック爪１１ａを開閉させることができる。
【００６１】
第１チャック爪１１ａは、先端が爪状である。第１チャックシリンダー１１が第１チャック爪１１ａを閉じることにより、左右両側からマイクロプレート５を挟み込んで保持することができる。
【００６２】
旋回シリンダー１２は、本体２の内部において第１チャックシリンダー１１の側面に連結され、空気圧により第１チャックシリンダー１１を回転させることができる。尚、プレート置き台１０も、第１チャックシリンダー１１の回転と共に回動する。
【００６３】
第２チャックシリンダー１３は、本体２中央の穴の奥寄りに設置される装置で、アーム状の左右の第２チャック爪１３ａを有し、空気圧により第２チャック爪１３ａを開閉させることができる。
【００６４】
第２チャック爪１３ａは、先端が爪状である。第２チャックシリンダー１３が第２チャック爪１３ａを閉じることにより、左右両側からマイクロプレート５を挟み込んで保持することができる。
【００６５】
プレート挿入シリンダー１４は、本体２上方から本体２内部にかけて設置される縦に長いレール状の装置であり、第２チャックシリンダーの背面が連結され、空気圧により第２チャックシリンダー１３を上下に移動させることができる。
【００６６】
本体２の内部には、廃液パン３、遠心ローター４、回転軸８、制御用モーター１５、及びワーク検知用センサー１７等が配置され、また、給水管１６ａ、ドレン管９ｃ、又は給気管９ｄ等も敷設される。
【００６７】
廃液パン３は、試薬等を廃棄する円形状の容器であり、中心に遠心ローター４が配置される。廃液パン３の上部に設置された洗浄ノズル３ａには、給水管１６ａが接続され、洗浄水を放出することができる。
【００６８】
給水管１６ａは、給水タンク１６から洗浄水を供給する管であり、洗浄水を洗浄ノズル３ａに送る洗浄液供給ポンプ１６ｂと、洗浄水の放出を制御する洗浄液供給開閉バルブ１６ｃを有する。
【００６９】
廃液パン３の底は一方向に傾斜しており、廃液パン３内に廃棄された試薬等及び洗浄水は、廃液パン３の傾斜した底の先に設けた排出管３ｂからドレン管９ｃに送られ、外部に排出される。
【００７０】
遠心ローター４は、回転軸８を軸として回転する略円柱状の回転子であり、側面には四つのローターポケット４ａが設置される。尚、ローターポケット４ａの数は、八つ等にすることも可能である。
【００７１】
回転軸８は、遠心ローター４を回転させる軸である。回転軸８のプーリー８ｂと、制御用モーター１５のプーリー１５ａに、ベルト１５ｂを掛けることにより、制御用モーター１５から回転力を得る。
【００７２】
制御用モーター１５は、遠心ローター４の回転させると共に、マイクロプレート５の取付け又は取外し時の位置制御も行う。マイクロプレート５を取付け又は取外しをするローターポケット４ａを、第２チャックシリンダー１３の位置に移動させる。
【００７３】
給気管９ｄは、ドライエアーを通す管である。ドライエアーは、第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４の各シリンダーを動作させるのに使用する。
【００７４】
また、ワーク検知用センサー１７でマイクロプレート５を検知する際に、マイクロプレート５の裏側が結露して検知しづらい場合があるので、マイクロプレート５をローターポケット４ａに挿入する際に、ドライエアーを噴射して結露を吹き飛ばす。
【００７５】
図１９は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の側面の断面図であり、図２０は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の旋回シリンダーを動作させた状態の側面の断面図であり、図２１は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置のプレート挿入シリンダーを動作させた状態の側面の断面図である。
【００７６】
図１９は、初期状態である。プレート置き台１０は水平な状態であり、第１チャック爪１１ａ及び第２チャック爪１３ａは開いた状態であり、第２チャックシリンダー１３は上昇した状態である。
【００７７】
まず、プレート置き台１０の上にマイクロプレート５を載せる。第１チャックシリンダー１１を動作させ、左右の第１チャック爪１１ａを閉じて、マイクロプレート５の奥側を挟んで保持する。
【００７８】
図２０は、旋回シリンダー１２を動作させた状態である。第１チャックシリンダー１１を奥側に９０°回転させると、マイクロプレート５は、垂直な状態になり、第２チャック爪１３ａの位置に来る。
【００７９】
第２チャックシリンダー１３を動作させ、左右の第２チャック爪１３ａを閉じて、マイクロプレート５の上側を挟んで保持する。第１チャックシリンダー１１は、解放して左右の第１チャック爪１１ａを開く。
【００８０】
図２１は、プレート挿入シリンダー１４を動作させた状態である。第２チャックシリンダー１３を下降させると、マイクロプレート５が遠心ローター４のローターポケット４ａに挿入される。
【００８１】
第２チャックシリンダー１３は、解放して左右の第２チャック爪を開く。各装置を初期状態に戻し、次のローターポケット４ａに対し同様に行う。尚、ローターポケット４ａが空いているかどうかはワーク検知用センサー１７で確認する。
【００８２】
ワーク検知用センサー１７は、廃液パン３内の設けられ、ローターポケット４ａにマイクロプレート５が挿入されているか否かを検知することができる。ワーク検知用センサー１７の傍には、ドライエアーを噴射するノズルも設けられる。
【実施例３】
【００８３】
図２２は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の動作手順を示す流れ図である。動作手順１８は、マイクロプレート載置１８ａ、遠心ローター確認１８ｂ、第１チャックシリンダー作動１８ｃ、旋回シリンダー作動１８ｄ、第２チャックシリンダー作動１８ｅ、プレート挿入シリンダー作動１８ｆ、セット作業繰返し１８ｇ、遠心ローター回転１８ｈ、取出し作業準備１８ｉ、第２チャックシリンダー作動１８ｊ、プレート挿入シリンダー作動１８ｋ、第１チャックシリンダー作動１８ｌ、旋回シリンダー作動１８ｍ、マイクロプレート取出し１８ｎ、及び廃液パン洗浄１８ｏの手順からなる。
【００８４】
マイクロプレート載置１８ａの手順は、供給ロボット等がマイクロプレート５をプレート置き台１０に一枚置く。置いたマイクロプレート５が試薬廃棄装置１ａにセットされたら、次のマイクロプレート５を置く。
【００８５】
尚、供給ロボットは、マイクロプレート５の格納、マイクロプレート５の排出、洗浄開始、脱水開始、脱水停止、及び初期状態復帰などの命令が組み込まれ、自動的に作業を行わせることができる。
【００８６】
遠心ローター確認１８ｂの手順は、ワーク検知用センサー１７により遠心ローター４のローターポケット４ａの空きを確認し、制御用モーター１５がマイクロプレート５を挿入する位置に空きのローターポケット４ａを移動させる。
【００８７】
マイクロプレート５は、遠心ローター４に対してバランスを取ってセットするように制御する。尚、マイクロプレート５の処理枚数がバランスの取れない枚数の場合は、ダミープレートをセットする。
【００８８】
例えば、ローターポケット４ａの数が４個又は８個等の偶数個の場合、対向位置にセットしてバランスを取る。即ち、まずマイクロプレート５を一枚セットしたら、次はその対向位置にセットするように制御する。
【００８９】
第１チャックシリンダー作動１８ｃの手順は、第１チャックシリンダー１１を作動させ、マイクロプレート５が載ったプレート置き台１０を第１チャック爪１１ａで両側から挟み込み、マイクロプレート５が動かないように保持する。
【００９０】
旋回シリンダー作動１８ｄの手順は、旋回シリンダー１２を作動させ、マイクロプレート５を保持した第１チャックシリンダー１１を、第２チャックシリンダー１３がある側に対し９０°回転させる。
【００９１】
第２チャックシリンダー作動１８ｅの手順は、第２チャックシリンダー１３を作動させ、マイクロプレート５を第２チャック爪１３ａで両側から挟み込む。第１チャック爪１１ａは解放し、第２チャック爪１３ａでマイクロプレート５を保持する。
【００９２】
プレート挿入シリンダー作動１８ｆの手順は、プレート挿入シリンダー１４を作動させ、マイクロプレート５を保持した第２チャックシリンダー１３を下降させる。マイクロプレート５は、遠心ローター４のローターポケット４ａに挿入される。
【００９３】
ウェル５ａを上向きにして水平に置かれたマイクロプレート５は、９０°の回転により垂直にされ、遠心ローター４の外周面に設けられたローターポケット４ａに、ウェル５ａが外側を向くようにセットされる。
【００９４】
第１チャック爪１１ａでは、マイクロプレート５の下側を保持し、第２チャック爪１３ａでは、マイクロプレート５の上側を保持しているため、マイクロプレート５をローターポケット４ａに挿入しやすい。
【００９５】
セット作業繰返し１８ｇの手順は、マイクロプレート載置１８ａから作業を繰り返す。第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４は、最初の状態に戻す。
【００９６】
即ち、第２チャックシリンダー１３が、第２チャック爪１３ａを解放した後、プレート挿入シリンダー１４が、第２チャックシリンダー１３を上昇させ、旋回シリンダー１２が、第１チャックシリンダー１１を逆方向に９０°回転させる。
【００９７】
指定した枚数分の作業を繰り返し、全てのマイクロプレート５が遠心ローター４にセットされたら、遠心ローター回転１８ｈを開始する。尚、ローターポケット４ａの数を超える分については、廃液パン洗浄１８ｏまで完了した後に、改めて最初から行う。
【００９８】
遠心ローター回転１８ｈの手順は、回転軸８に対し制御用モーター１５から動力を与え、遠心ローター４を回転させる。遠心力によりマイクロプレート５から試薬等を除去することができる。
【００９９】
取出し作業準備１８ｉの手順は、試薬等を廃棄した後に、マイクロプレート５を取り出す。準備作業として、旋回シリンダー１２は、第１チャックシリンダー１１を９０°回転させ、プレート挿入シリンダー１４は、第２チャックシリンダー１３を下降させる。
【０１００】
また、ワーク検知用センサー１７が、マイクロプレート５がセットされているローターポケット４ａを確認し、制御用モーター１５がマイクロプレート５を取り出す位置にローターポケット４ａを移動させる。
【０１０１】
第２チャックシリンダー作動１８ｊの手順は、第２チャックシリンダー１３を作動させ、ローターポケット４ａにセットされているマイクロプレート５を、第２チャック爪１３ａで両側から挟み込んで保持する。
【０１０２】
プレート挿入シリンダー作動１８ｋの手順は、プレート挿入シリンダー１４を作動させ、マイクロプレート５を保持した第２チャックシリンダー１３を上昇させる。遠心ローター４からマイクロプレート５が取り除かれる。
【０１０３】
第１チャックシリンダー作動１８ｌの手順は、第１チャックシリンダー１１を作動させ、マイクロプレート５を第１チャック爪１１ａで両側から挟み込む。第２チャック爪１３ａは解放し、第１チャック爪１１ａでマイクロプレート５を保持する。
【０１０４】
旋回シリンダー作動１８ｍの手順は、旋回シリンダー１２を作動させ、マイクロプレート５を保持した第１チャックシリンダー１１を逆方向に９０°回転させる。マイクロプレート５は、プレート置き台１０上で水平となり、第１チャック爪１１ａが解放される。
【０１０５】
マイクロプレート取出し１８ｎの手順は、供給ロボット等がプレート置き台１０に置かれた状態のマイクロプレート５を取り出す。全てのマイクロプレート５を取り出すまで、取出し作業準備１８ｉから作業を繰り返す。
【０１０６】
廃液パン洗浄１８ｏの手順は、洗浄ノズル３ａから洗浄水を散水し、廃液パン３内に放出された試薬等を洗い流す。尚、洗浄水は給水タンク１６から供給される。また、洗い流された試薬等は、排出管３ｂから排出される。
【０１０７】
以上のように、本発明である試薬廃棄装置１は、人が手作業で行っていた場合と同等以上の結果を得ることができる上に、一度に複数枚のマイクロプレート５を処理することができ、作業効率の向上を図ることができる。分析、研究又は開発だけではなく、容器を破棄する際の前工程として用いることもできる。
【０１０８】
また、マイクロプレート５の取付け、試薬等の廃棄、及びマイクロプレート５の取出しの作業を自動化し、供給ロボット等と併用することにより、無人にて大量の処理を行うことができるようになる。
【０１０９】
更に、手動又は自動のいずれの装置の場合においても、操作パネル２ｂ等で回転速度及び回転時間等を変更することにより、マイクロプレート５内の試薬の除去量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の斜視図である。
【図２】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の平面図である。
【図３】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の正面図である。
【図４】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の側面図である。
【図５】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の蓋を開いた状態の側面図である。
【図６】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の蓋を外した状態の平面図である。
【図７】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の遠心ローターを外した状態の平面図である。
【図８】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の正面の断面図である。
【図９】本発明である試薬廃棄装置の遠心ローターの斜視図である。
【図１０】本発明である試薬廃棄装置のマイクロプレートの斜視図である。
【図１１】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の平面図である。
【図１２】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の正面図である。
【図１３】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の側面図である。
【図１４】本発明である試薬廃棄装置の外付けの給水タンクの正面図である。
【図１５】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置のカバー内部の平面図である。
【図１６】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部の平面図である。
【図１７】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部手前側の正面図である。
【図１８】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部奥側の正面図である。
【図１９】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の側面の断面図である。
【図２０】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の旋回シリンダーを動作させた状態の側面の断面図である。
【図２１】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置のプレート挿入シリンダーを動作させた状態の側面の断面図である。
【図２２】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の動作手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 試薬廃棄装置
１ａ 試薬廃棄装置
２ 本体
２ａ 蓋
２ｂ 操作パネル
２ｃ 脚
２ｄ ドレン管
２ｅ アーム
３ 廃液パン
３ａ 洗浄ノズル
３ｂ 排出管
４ 遠心ローター
４ａ ローターポケット
４ｂ 留具
４ｃ 孔
５ マイクロプレート
５ａ ウェル
６ 給水タンク
６ａ 給水管
６ｂ 洗浄液供給ポンプ
６ｃ 洗浄液供給開閉バルブ
７ 制御用モーター
７ａ プーリー
７ｂ ベルト
８ 回転軸
８ａ ローター固定台
８ｂ プーリー
８ｃ 孔
９ 本体
９ａ カバー
９ｂ 脚
９ｃ ドレン管
９ｄ 給気管
９ｅ 圧力調整用レギュレーター
９ｆ ワーク検知センサー用アンプ
９ｇ 中継基板
９ｈ シリンダー動作用バルブ
１０ プレート置き台
１１ 第１チャックシリンダー
１１ａ 第１チャック爪
１２ 旋回シリンダー
１３ 第２チャックシリンダー
１３ａ 第２チャック爪
１４ プレート挿入シリンダー
１５ 制御用モーター
１５ａ プーリー
１５ｂ ベルト
１６ 給水タンク
１６ａ 給水管
１６ｂ 洗浄液供給ポンプ
１６ｃ 洗浄液供給開閉バルブ
１７ ワーク検知用センサー
１８ 動作手順
１８ａ マイクロプレート載置
１８ｂ 遠心ローター確認
１８ｃ 第１チャックシリンダー作動
１８ｄ 旋回シリンダー作動
１８ｅ 第２チャックシリンダー作動
１８ｆ プレート挿入シリンダー作動
１８ｇ セット作業繰返し
１８ｈ 遠心ローター回転
１８ｉ 取出し作業準備
１８ｊ 第２チャックシリンダー作動
１８ｋ プレート挿入シリンダー作動
１８ｌ 第１チャックシリンダー作動
１８ｍ 旋回シリンダー作動
１８ｎ マイクロプレート取出し
１８ｏ 廃液パン洗浄
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオテクノロジー関連の分析、研究又は開発等に使用するマイクロプレート内の試薬等を廃棄することができる試薬廃棄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バイオテクノロジー関連において、分析、研究又は開発等に使用される容器としては、マイクロプレートがある。使用済みのマイクロプレートに残った試薬等の廃棄は、人が一つずつマイクロプレートを振ることにより行っている。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、遠心分離処理等の工程が終了したマイクロプレートの表面に吸収材を組み込んだ吸収パッドをかぶせて上下移動および反・正転するステージに固定し、ステージを上方に移動して反転した後、所定位置まで落下させることによって上清液を吸収材に吸収させて除去するマイクロプレートの自動廃液、撹拌方法および装置という発明も公開されている。
【特許文献１】特開２００５−１３０８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、マイクロプレートの表面に吸収材を組み込んだ吸収パッドをかぶせて、マイクロプレートを落下させることにより、液体を除去するものであり、一枚一枚作業する必要があるため効率が良いとは言えない。
【０００５】
そこで、本発明は、マイクロプレート内の試薬等の廃棄を、複数枚まとめて処理することができる試薬廃棄装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、マイクロプレート５を取り付けるローターポケット４ａが複数個設けられ、制御用モーター７により回転可能な遠心ローター４と、前記遠心ローター４の遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管３ｂから除去する廃液パン３と、前記廃液パン３に洗浄水を散水する洗浄ノズル３ａと、前記洗浄ノズル３ａに洗浄水を供給する給水タンク６とからなることを特徴とする試薬廃棄装置１の構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第１に、人が手作業で行っていた場合と同等以上の結果を得ることができる上に、一度に複数枚のマイクロプレートを処理することができ、作業効率の向上を図ることができる。また、分析、研究又は開発だけではなく、容器を破棄する際の前工程として用いることもできる。
【０００８】
第２に、マイクロプレートの取付け、試薬等の廃棄、及びマイクロプレートの取出しの作業を自動化し、供給ロボット等と併用することにより、無人にて大量の処理を行うことができるようになる。
【０００９】
第３に、手動又は自動のいずれの装置の場合においても、操作パネル等で回転速度及び回転時間等を変更することにより、マイクロプレート内の試薬の除去量を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、マイクロプレート内の試薬等の廃棄を、複数枚まとめて処理するという目的を、マイクロプレートを取り付けるローターポケットが複数個設けられ、制御用モーターにより回転可能な遠心ローターと、前記遠心ローターの遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管から除去する廃液パンと、前記廃液パンに洗浄水を散水する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する給水タンクとからなる試薬廃棄装置とすることで実現した。
【実施例１】
【００１１】
以下に、添付図面に基づいて、本発明である試薬廃棄装置について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の斜視図であり、図２は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の平面図であり、図３は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の正面図であり、図４は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の側面図であり、図５は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の蓋を開いた状態の側面図である。
【００１３】
試薬廃棄装置１は、マイクロプレート５を取り付けるローターポケット４ａが複数個設けられ、制御用モーター７により回転可能な遠心ローター４と、前記遠心ローター４の遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管３ｂから除去する廃液パン３と、前記廃液パン３に洗浄水を散水する洗浄ノズル３ａと、前記洗浄ノズル３ａに洗浄水を供給する給水タンク６とからなることを特徴とする。
【００１４】
試薬廃棄装置１は、手動式の装置であり、本体２、廃液パン３、遠心ローター４、及び給水タンク６等からなり、遠心力を利用してマイクロプレート５に付着した試薬等を廃棄することができる。
【００１５】
本体２は、蓋２ａ、操作パネル２ｂ、脚２ｃ、ドレン管２ｄ、及びアーム２ｅ等を有し、試薬廃棄装置１の外形を構成する。廃液パン３、遠心ローター４、及び給水タンク６等は、本体２の内部に存在する。
【００１６】
蓋２ａは、試薬廃棄装置１の動作中に、マイクロプレート５から除去された試薬等が外に飛び出さないように、本体２の上面を覆う部材である。図４及び図５に示すように、蝶番により回動可能に本体２へ取り付けられており、前側から持ち上げるように開く。
【００１７】
操作パネル２ｂは、試薬廃棄装置１の動作を制御する盤面である。電源、スタート、ストップ、ロック解除、及び洗浄のスイッチボタン等と、回転速度や回転時間を確認又は設定するメーター等を有する。
【００１８】
電源を入れ、回転速度と回転時間を設定した後、スタートで遠心ローター４が回転し、設定時間経過後に停止する。尚、ストップボタンで途中停止することもできる。また、試薬廃棄後は、廃液パン３を洗浄することもできる。
【００１９】
遠心ローター４が回転中は蓋２ａがロックされるので、マイクロプレート５をセットする際、又はマイクロプレート５を取り出す際には、遠心ローター４が停止しているときにロック解除して蓋２ａを開く。
【００２０】
脚２ｃは、本体２の下面の四隅に設けられた本体２を支えるための部材である。ドレン管２ｄは、マイクロプレート５から除去した試薬等を洗浄水と共に排出する管であり、ホース等が接続される。
【００２１】
アーム２ｅは、蓋２ａが閉じないように支える棒状の部材である。蓋２ａを閉じているときは、本体２内に収納され、蓋２ａを開いたときは、図５に示すように伸びて蓋２ａを支えることができる。
【００２２】
廃液パン３は、試薬等の廃棄を行う円形状の容器であり、中心で遠心ローター４が回転する。マイクロプレート５から除去された試薬等は、廃液パン３の中に廃棄される。また、廃液パン３の上部には、洗浄ノズル３ａが四箇所ほど設けられる。
【００２３】
洗浄ノズル３ａは、廃液パン３に付着した試薬等を洗い流すための洗浄水を放出する噴射口であり、給水タンク６から洗浄水を供給する。洗浄水を中心に向けて放出すると、遠心ローター４の遠心力により、廃液パン３に散水される。
【００２４】
遠心ローター４は、回転軸８を軸として回転する八角柱状の回転子であり、側面には八つのローターポケット４ａが設置される。最高で八枚のマイクロプレート５を同時に処理することができる。
【００２５】
ローターポケット４ａは、マイクロプレート５を挿入する箱状の容器である。マイクロプレート５の上面を外側に向けてローターポケット４ａにセットすると、遠心力により試薬等を外側へ飛ばすことができる。
【００２６】
給水タンク６は、洗浄ノズル３ａから放出する洗浄水が入った内蔵型のタンクである。給水管６ａにより各洗浄ノズル３ａに洗浄水を供給する。尚、洗浄水には有機溶剤以外の精製水などが使用される。
【００２７】
図６は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の蓋を外した状態の平面図であり、図７は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の遠心ローターを外した状態の平面図であり、図８は、本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の正面の断面図である。
【００２８】
操作パネル２ｂでロックを解除して本体２の蓋２ａを開けると、廃液パン３、遠心ローター４、及び給水タンク６等が現れる。尚、本体２に収納されていたアーム２ｅは、本体２側の端がスライドすることにより、蓋２ａ側の端が蓋２ａと共に上がる。
【００２９】
また、本体２の内部には、遠心ローター４を回転させる制御用モーター７、給水タンク６から洗浄ノズル３ａに洗浄水を供給する給水管６ａ、及び廃液パン３からドレン管２ｄへ洗浄水を排出する排出管３ｂ等も配置される。
【００３０】
廃液パン３の中に設置された遠心ローター４は、周囲のローターポケット４ａでマイクロプレート５を保持し、廃液パン３内で回転させることができるが、ネジ状の留具４ｂを緩めて取り外すと、円柱状に突出した部分の中央に回転軸８が現れる。
【００３１】
回転軸８は、廃液パン３の中央を貫通する軸であり、上端にローター固定台８ａ、下部にプーリー８ｂを有する。プーリー８ｂは、制御用モーター７からの回転力を回転軸８に伝達するための滑車である。
【００３２】
ローター固定台８ａは、回転軸８と遠心ローター４を接続する箇所であり、遠心ローター４の上面から貫通する孔４ｃと、ローター固定台８ａの上面に空けられた孔８ｃとを留具４ｂでネジ留めする。
【００３３】
ローター固定台８ａの孔８ｃを、回転軸８の中心からずれた位置に二箇所ほど設けることで、遠心ローター４を回転軸８にしっかり固定することができ、回転軸８と共に遠心ローター４を回転させることができる。
【００３４】
制御用モーター７は、電気から回転力を発生させる電動機であり、プーリー７ａを有する。制御用モーター７のプーリー７ａと、回転軸８のプーリー８ｂに、ベルト７ｂを掛けて、制御用モーター７で発生した回転力を回転軸８に伝える。
【００３５】
遠心ローター４の回転による遠心力でマイクロプレート５から飛ばされた試薬等は、廃液パン３に付着するため、給水タンク６の洗浄水を廃液パン３に散水することにより、洗浄することができる。
【００３６】
洗浄水は、給水タンク６から給水管６ａを通って各洗浄ノズル３ａへ送られるが、給水管６ａには、洗浄水を送出する洗浄液供給ポンプ６ｂと、洗浄水の送出を制御する洗浄液供給開閉バルブ６ｃとが設けられる。
【００３７】
蓋２ａを閉めて操作パネル２ｂから洗浄の指示を出すと、洗浄液供給開閉バルブ６ｃが開き、洗浄液供給ポンプ６ｂが給水タンク６から洗浄水を吸い上げて洗浄ノズル３ａへ送り出すと共に、遠心ローター４が回転して洗浄水を廃液パン３に飛散させる。
【００３８】
図８に示すように、廃液パン３の底は、一方向に傾斜しており、最も低い位置が排出管３ｂに繋がる。図７に示すように、廃液パン３の洗浄により洗い流された試薬等は、排出管３ｂからドレン管２ｄに送られ排出される。
【００３９】
図９は、本発明である試薬廃棄装置の遠心ローターの斜視図であり、図１０は、本発明である試薬廃棄装置のマイクロプレートの斜視図である。
【００４０】
遠心ローター４は、上面が正八角形の柱状で、八つの側面にはそれぞれローターポケット４ａが取り付けられ、下面が空いて内部は中空である。また、上面には中心からずれた位置に留具４ｂを通すための孔４ｃが空けられる。
【００４１】
ローターポケット４ａは、左右側板と背板を連設したコの字状の部材に底板を設けた箱状であり、ローターポケット４ａの背板を、遠心ローター４の側面の一つに、ネジ等により取り付ける。
【００４２】
ローターポケット４ａの左右側板の先端は、内側に曲がった鉤状で、マイクロプレート５を引っ掛けて保持することができる。また、背面側からマイクロプレート５を押さえる機構も有する。
【００４３】
マイクロプレート５は、板状のプレート上に試薬等を入れる孔であるウェル５ａが多数設けられた容器である。マイクロプレート５の例としては、ＳＢＳ規格でプレートの厚さが７．４ｍｍ〜２２ｍｍのもの等がある。
【００４４】
マイクロプレート５のウェル５ａに入れる試薬等は、バイオテクノロジー関連における分析、研究又は開発などに使用する液体又は固体である。一つのウェル５ａのサイズが小さいため、手作業で試薬等を除去するのは困難である。
【００４５】
マイクロプレート５をローターポケット４ａにセットする際は、マイクロプレート５を縦向きにし、ウェル５ａがローターポケット４ａの空き面を向くようにして、ローターポケット４ａの上側から挿入する。
【実施例２】
【００４６】
図１１は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の平面図であり、図１２は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の正面図であり、図１３は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の側面図であり、図１４は、本発明である試薬廃棄装置の外付けの給水タンクの正面図である。
【００４７】
試薬廃棄装置１ａは、マイクロプレート５を置くプレート置き台１０と、前記プレート置き台１０にマイクロプレート５を第１チャック爪１１ａで保持する第１チャックシリンダー１１と、前記第１チャックシリンダー１１で保持したマイクロプレート５を９０°回転させる旋回シリンダー１２と、前記旋回シリンダー１２が回転させたマイクロプレート５を第２チャック爪１３ａで保持する第２チャックシリンダー１３と、前記第２チャックシリンダー１３で保持したマイクロプレート５を上昇又は下降させるプレート挿入シリンダー１４と、前記プレート挿入シリンダー１４がマイクロプレート５を挿入する位置をワーク検知用センサー１７で確認して調整する制御用モーター１５とからなり、マイクロプレート５の取付け又は取外しを自動化したことを特徴とする。また、給水タンク１６を外付けにし、洗浄水を任意に選択することができる。
【００４８】
試薬廃棄装置１ａは、自動式の装置であり、本体９と、外付けの給水タンク１６等からなり、マイクロプレート５を搬送する供給ロボット等と連携させることもできる。尚、脚９ｂで本体９を支えるのは同様である。
【００４９】
本体９上に設けられたプレート置き台１０にマイクロプレート５を載せると、第１チャック爪１１ａが左右両側から挟み込んで、カバー９ａ内へ送り、本体９内部の遠心ローター４にセットする。自動作業の設定、開始又は停止は、外部制御装置から行う。
【００５０】
給水タンク１６は、洗浄水の入ったタンクである。自動化すると処理枚数も増え、洗浄回数も増えることから、外付型にして容量を多くすることができる。尚、給水タンク１６から本体９へ洗浄水を送るために給水管１６ａで接続する。
【００５１】
図１５は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置のカバー内部の平面図であり、図１６は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部の平面図であり、図１７は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部手前側の正面図であり、図１８は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部奥側の正面図である。
【００５２】
本体９のカバー９ａを取り除くと、中央に空いた矩形状の穴の周辺に、圧力調整用レギュレーター９ｅ、ワーク検知センサー用アンプ９ｆ、中継基板９ｇ、及びシリンダー動作用バルブ９ｈ等が現れる。
【００５３】
圧力調整用レギュレーター９ｅは、第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４の各シリンダーの動作に必要な圧力を調整する機器である。
【００５４】
ワーク検知センサー用アンプ９ｆは、ワーク検知用センサー１７で検知した信号を増幅する機器である。ワーク検知用センサー１７でマイクロプレート５を検知する際の感度を調整することができる。
【００５５】
中継基板９ｇは、各機器と配線を接続し、信号のやり取りをする機器であり、試薬廃棄装置１ａにおける作業の流れを管理する。各機器に対し、動作命令を出すと共に、各機器の動作状況を把握する。
【００５６】
シリンダー動作用バルブ９ｈは、第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４の各シリンダーの動作を制御するバルブを一箇所にまとめたものである。
【００５７】
本体２の中央の穴には、マイクロプレート５をセットする機構として、プレート置き台１０、第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４等が設置される。
【００５８】
図１５においては、プレート置き台１０に置いたマイクロプレート５を第１チャック爪１１ａで保持した後、旋回シリンダー１２で第１チャックシリンダー１１を奥側に９０°回転した状態を示す。
【００５９】
プレート置き台１０は、マイクロプレート５を試薬廃棄装置１ａにセットする際に、最初に載せる台である。第１チャックシリンダー１１の上方に棒状又は板状の部材により取り付けられる。
【００６０】
第１チャックシリンダー１１は、本体２中央の穴の手前寄りに設置される装置で、アーム状の左右の第１チャック爪１１ａを有し、空気圧により第１チャック爪１１ａを開閉させることができる。
【００６１】
第１チャック爪１１ａは、先端が爪状である。第１チャックシリンダー１１が第１チャック爪１１ａを閉じることにより、左右両側からマイクロプレート５を挟み込んで保持することができる。
【００６２】
旋回シリンダー１２は、本体２の内部において第１チャックシリンダー１１の側面に連結され、空気圧により第１チャックシリンダー１１を回転させることができる。尚、プレート置き台１０も、第１チャックシリンダー１１の回転と共に回動する。
【００６３】
第２チャックシリンダー１３は、本体２中央の穴の奥寄りに設置される装置で、アーム状の左右の第２チャック爪１３ａを有し、空気圧により第２チャック爪１３ａを開閉させることができる。
【００６４】
第２チャック爪１３ａは、先端が爪状である。第２チャックシリンダー１３が第２チャック爪１３ａを閉じることにより、左右両側からマイクロプレート５を挟み込んで保持することができる。
【００６５】
プレート挿入シリンダー１４は、本体２上方から本体２内部にかけて設置される縦に長いレール状の装置であり、第２チャックシリンダーの背面が連結され、空気圧により第２チャックシリンダー１３を上下に移動させることができる。
【００６６】
本体２の内部には、廃液パン３、遠心ローター４、回転軸８、制御用モーター１５、及びワーク検知用センサー１７等が配置され、また、給水管１６ａ、ドレン管９ｃ、又は給気管９ｄ等も敷設される。
【００６７】
廃液パン３は、試薬等を廃棄する円形状の容器であり、中心に遠心ローター４が配置される。廃液パン３の上部に設置された洗浄ノズル３ａには、給水管１６ａが接続され、洗浄水を放出することができる。
【００６８】
給水管１６ａは、給水タンク１６から洗浄水を供給する管であり、洗浄水を洗浄ノズル３ａに送る洗浄液供給ポンプ１６ｂと、洗浄水の放出を制御する洗浄液供給開閉バルブ１６ｃを有する。
【００６９】
廃液パン３の底は一方向に傾斜しており、廃液パン３内に廃棄された試薬等及び洗浄水は、廃液パン３の傾斜した底の先に設けた排出管３ｂからドレン管９ｃに送られ、外部に排出される。
【００７０】
遠心ローター４は、回転軸８を軸として回転する略円柱状の回転子であり、側面には四つのローターポケット４ａが設置される。尚、ローターポケット４ａの数は、八つ等にすることも可能である。
【００７１】
回転軸８は、遠心ローター４を回転させる軸である。回転軸８のプーリー８ｂと、制御用モーター１５のプーリー１５ａに、ベルト１５ｂを掛けることにより、制御用モーター１５から回転力を得る。
【００７２】
制御用モーター１５は、遠心ローター４の回転させると共に、マイクロプレート５の取付け又は取外し時の位置制御も行う。マイクロプレート５を取付け又は取外しをするローターポケット４ａを、第２チャックシリンダー１３の位置に移動させる。
【００７３】
給気管９ｄは、ドライエアーを通す管である。ドライエアーは、第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４の各シリンダーを動作させるのに使用する。
【００７４】
また、ワーク検知用センサー１７でマイクロプレート５を検知する際に、マイクロプレート５の裏側が結露して検知しづらい場合があるので、マイクロプレート５をローターポケット４ａに挿入する際に、ドライエアーを噴射して結露を吹き飛ばす。
【００７５】
図１９は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の側面の断面図であり、図２０は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の旋回シリンダーを動作させた状態の側面の断面図であり、図２１は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置のプレート挿入シリンダーを動作させた状態の側面の断面図である。
【００７６】
図１９は、初期状態である。プレート置き台１０は水平な状態であり、第１チャック爪１１ａ及び第２チャック爪１３ａは開いた状態であり、第２チャックシリンダー１３は上昇した状態である。
【００７７】
まず、プレート置き台１０の上にマイクロプレート５を載せる。第１チャックシリンダー１１を動作させ、左右の第１チャック爪１１ａを閉じて、マイクロプレート５の奥側を挟んで保持する。
【００７８】
図２０は、旋回シリンダー１２を動作させた状態である。第１チャックシリンダー１１を奥側に９０°回転させると、マイクロプレート５は、垂直な状態になり、第２チャック爪１３ａの位置に来る。
【００７９】
第２チャックシリンダー１３を動作させ、左右の第２チャック爪１３ａを閉じて、マイクロプレート５の上側を挟んで保持する。第１チャックシリンダー１１は、解放して左右の第１チャック爪１１ａを開く。
【００８０】
図２１は、プレート挿入シリンダー１４を動作させた状態である。第２チャックシリンダー１３を下降させると、マイクロプレート５が遠心ローター４のローターポケット４ａに挿入される。
【００８１】
第２チャックシリンダー１３は、解放して左右の第２チャック爪を開く。各装置を初期状態に戻し、次のローターポケット４ａに対し同様に行う。尚、ローターポケット４ａが空いているかどうかはワーク検知用センサー１７で確認する。
【００８２】
ワーク検知用センサー１７は、廃液パン３内の設けられ、ローターポケット４ａにマイクロプレート５が挿入されているか否かを検知することができる。ワーク検知用センサー１７の傍には、ドライエアーを噴射するノズルも設けられる。
【実施例３】
【００８３】
図２２は、本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の動作手順を示す流れ図である。動作手順１８は、マイクロプレート載置１８ａ、遠心ローター確認１８ｂ、第１チャックシリンダー作動１８ｃ、旋回シリンダー作動１８ｄ、第２チャックシリンダー作動１８ｅ、プレート挿入シリンダー作動１８ｆ、セット作業繰返し１８ｇ、遠心ローター回転１８ｈ、取出し作業準備１８ｉ、第２チャックシリンダー作動１８ｊ、プレート挿入シリンダー作動１８ｋ、第１チャックシリンダー作動１８ｌ、旋回シリンダー作動１８ｍ、マイクロプレート取出し１８ｎ、及び廃液パン洗浄１８ｏの手順からなる。
【００８４】
マイクロプレート載置１８ａの手順は、供給ロボット等がマイクロプレート５をプレート置き台１０に一枚置く。置いたマイクロプレート５が試薬廃棄装置１ａにセットされたら、次のマイクロプレート５を置く。
【００８５】
尚、供給ロボットは、マイクロプレート５の格納、マイクロプレート５の排出、洗浄開始、脱水開始、脱水停止、及び初期状態復帰などの命令が組み込まれ、自動的に作業を行わせることができる。
【００８６】
遠心ローター確認１８ｂの手順は、ワーク検知用センサー１７により遠心ローター４のローターポケット４ａの空きを確認し、制御用モーター１５がマイクロプレート５を挿入する位置に空きのローターポケット４ａを移動させる。
【００８７】
マイクロプレート５は、遠心ローター４に対してバランスを取ってセットするように制御する。尚、マイクロプレート５の処理枚数がバランスの取れない枚数の場合は、ダミープレートをセットする。
【００８８】
例えば、ローターポケット４ａの数が４個又は８個等の偶数個の場合、対向位置にセットしてバランスを取る。即ち、まずマイクロプレート５を一枚セットしたら、次はその対向位置にセットするように制御する。
【００８９】
第１チャックシリンダー作動１８ｃの手順は、第１チャックシリンダー１１を作動させ、マイクロプレート５が載ったプレート置き台１０を第１チャック爪１１ａで両側から挟み込み、マイクロプレート５が動かないように保持する。
【００９０】
旋回シリンダー作動１８ｄの手順は、旋回シリンダー１２を作動させ、マイクロプレート５を保持した第１チャックシリンダー１１を、第２チャックシリンダー１３がある側に対し９０°回転させる。
【００９１】
第２チャックシリンダー作動１８ｅの手順は、第２チャックシリンダー１３を作動させ、マイクロプレート５を第２チャック爪１３ａで両側から挟み込む。第１チャック爪１１ａは解放し、第２チャック爪１３ａでマイクロプレート５を保持する。
【００９２】
プレート挿入シリンダー作動１８ｆの手順は、プレート挿入シリンダー１４を作動させ、マイクロプレート５を保持した第２チャックシリンダー１３を下降させる。マイクロプレート５は、遠心ローター４のローターポケット４ａに挿入される。
【００９３】
ウェル５ａを上向きにして水平に置かれたマイクロプレート５は、９０°の回転により垂直にされ、遠心ローター４の外周面に設けられたローターポケット４ａに、ウェル５ａが外側を向くようにセットされる。
【００９４】
第１チャック爪１１ａでは、マイクロプレート５の下側を保持し、第２チャック爪１３ａでは、マイクロプレート５の上側を保持しているため、マイクロプレート５をローターポケット４ａに挿入しやすい。
【００９５】
セット作業繰返し１８ｇの手順は、マイクロプレート載置１８ａから作業を繰り返す。第１チャックシリンダー１１、旋回シリンダー１２、第２チャックシリンダー１３、及びプレート挿入シリンダー１４は、最初の状態に戻す。
【００９６】
即ち、第２チャックシリンダー１３が、第２チャック爪１３ａを解放した後、プレート挿入シリンダー１４が、第２チャックシリンダー１３を上昇させ、旋回シリンダー１２が、第１チャックシリンダー１１を逆方向に９０°回転させる。
【００９７】
指定した枚数分の作業を繰り返し、全てのマイクロプレート５が遠心ローター４にセットされたら、遠心ローター回転１８ｈを開始する。尚、ローターポケット４ａの数を超える分については、廃液パン洗浄１８ｏまで完了した後に、改めて最初から行う。
【００９８】
遠心ローター回転１８ｈの手順は、回転軸８に対し制御用モーター１５から動力を与え、遠心ローター４を回転させる。遠心力によりマイクロプレート５から試薬等を除去することができる。
【００９９】
取出し作業準備１８ｉの手順は、試薬等を廃棄した後に、マイクロプレート５を取り出す。準備作業として、旋回シリンダー１２は、第１チャックシリンダー１１を９０°回転させ、プレート挿入シリンダー１４は、第２チャックシリンダー１３を下降させる。
【０１００】
また、ワーク検知用センサー１７が、マイクロプレート５がセットされているローターポケット４ａを確認し、制御用モーター１５がマイクロプレート５を取り出す位置にローターポケット４ａを移動させる。
【０１０１】
第２チャックシリンダー作動１８ｊの手順は、第２チャックシリンダー１３を作動させ、ローターポケット４ａにセットされているマイクロプレート５を、第２チャック爪１３ａで両側から挟み込んで保持する。
【０１０２】
プレート挿入シリンダー作動１８ｋの手順は、プレート挿入シリンダー１４を作動させ、マイクロプレート５を保持した第２チャックシリンダー１３を上昇させる。遠心ローター４からマイクロプレート５が取り除かれる。
【０１０３】
第１チャックシリンダー作動１８ｌの手順は、第１チャックシリンダー１１を作動させ、マイクロプレート５を第１チャック爪１１ａで両側から挟み込む。第２チャック爪１３ａは解放し、第１チャック爪１１ａでマイクロプレート５を保持する。
【０１０４】
旋回シリンダー作動１８ｍの手順は、旋回シリンダー１２を作動させ、マイクロプレート５を保持した第１チャックシリンダー１１を逆方向に９０°回転させる。マイクロプレート５は、プレート置き台１０上で水平となり、第１チャック爪１１ａが解放される。
【０１０５】
マイクロプレート取出し１８ｎの手順は、供給ロボット等がプレート置き台１０に置かれた状態のマイクロプレート５を取り出す。全てのマイクロプレート５を取り出すまで、取出し作業準備１８ｉから作業を繰り返す。
【０１０６】
廃液パン洗浄１８ｏの手順は、洗浄ノズル３ａから洗浄水を散水し、廃液パン３内に放出された試薬等を洗い流す。尚、洗浄水は給水タンク１６から供給される。また、洗い流された試薬等は、排出管３ｂから排出される。
【０１０７】
以上のように、本発明である試薬廃棄装置１は、人が手作業で行っていた場合と同等以上の結果を得ることができる上に、一度に複数枚のマイクロプレート５を処理することができ、作業効率の向上を図ることができる。分析、研究又は開発だけではなく、容器を破棄する際の前工程として用いることもできる。
【０１０８】
また、マイクロプレート５の取付け、試薬等の廃棄、及びマイクロプレート５の取出しの作業を自動化し、供給ロボット等と併用することにより、無人にて大量の処理を行うことができるようになる。
【０１０９】
更に、手動又は自動のいずれの装置の場合においても、操作パネル２ｂ等で回転速度及び回転時間等を変更することにより、マイクロプレート５内の試薬の除去量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の斜視図である。
【図２】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の平面図である。
【図３】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の正面図である。
【図４】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の側面図である。
【図５】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の蓋を開いた状態の側面図である。
【図６】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の蓋を外した状態の平面図である。
【図７】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の遠心ローターを外した状態の平面図である。
【図８】本発明である試薬廃棄装置の手動式装置の正面の断面図である。
【図９】本発明である試薬廃棄装置の遠心ローターの斜視図である。
【図１０】本発明である試薬廃棄装置のマイクロプレートの斜視図である。
【図１１】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の平面図である。
【図１２】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の正面図である。
【図１３】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の側面図である。
【図１４】本発明である試薬廃棄装置の外付けの給水タンクの正面図である。
【図１５】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置のカバー内部の平面図である。
【図１６】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部の平面図である。
【図１７】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部手前側の正面図である。
【図１８】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の本体内部奥側の正面図である。
【図１９】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の側面の断面図である。
【図２０】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の旋回シリンダーを動作させた状態の側面の断面図である。
【図２１】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置のプレート挿入シリンダーを動作させた状態の側面の断面図である。
【図２２】本発明である試薬廃棄装置の自動式装置の動作手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 試薬廃棄装置
１ａ 試薬廃棄装置
２ 本体
２ａ 蓋
２ｂ 操作パネル
２ｃ 脚
２ｄ ドレン管
２ｅ アーム
３ 廃液パン
３ａ 洗浄ノズル
３ｂ 排出管
４ 遠心ローター
４ａ ローターポケット
４ｂ 留具
４ｃ 孔
５ マイクロプレート
５ａ ウェル
６ 給水タンク
６ａ 給水管
６ｂ 洗浄液供給ポンプ
６ｃ 洗浄液供給開閉バルブ
７ 制御用モーター
７ａ プーリー
７ｂ ベルト
８ 回転軸
８ａ ローター固定台
８ｂ プーリー
８ｃ 孔
９ 本体
９ａ カバー
９ｂ 脚
９ｃ ドレン管
９ｄ 給気管
９ｅ 圧力調整用レギュレーター
９ｆ ワーク検知センサー用アンプ
９ｇ 中継基板
９ｈ シリンダー動作用バルブ
１０ プレート置き台
１１ 第１チャックシリンダー
１１ａ 第１チャック爪
１２ 旋回シリンダー
１３ 第２チャックシリンダー
１３ａ 第２チャック爪
１４ プレート挿入シリンダー
１５ 制御用モーター
１５ａ プーリー
１５ｂ ベルト
１６ 給水タンク
１６ａ 給水管
１６ｂ 洗浄液供給ポンプ
１６ｃ 洗浄液供給開閉バルブ
１７ ワーク検知用センサー
１８ 動作手順
１８ａ マイクロプレート載置
１８ｂ 遠心ローター確認
１８ｃ 第１チャックシリンダー作動
１８ｄ 旋回シリンダー作動
１８ｅ 第２チャックシリンダー作動
１８ｆ プレート挿入シリンダー作動
１８ｇ セット作業繰返し
１８ｈ 遠心ローター回転
１８ｉ 取出し作業準備
１８ｊ 第２チャックシリンダー作動
１８ｋ プレート挿入シリンダー作動
１８ｌ 第１チャックシリンダー作動
１８ｍ 旋回シリンダー作動
１８ｎ マイクロプレート取出し
１８ｏ 廃液パン洗浄
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロプレートを取り付けるローターポケットを複数個設け、制御用モーターにより回転可能な遠心ローターと、前記遠心ローターの遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管から除去する廃液パンと、前記廃液パンに洗浄水を散水する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する給水タンクとからなることを特徴とする試薬廃棄装置。
【請求項２】
マイクロプレートを置くプレート置き台と、前記プレート置き台にマイクロプレートを第１チャック爪で保持する第１チャックシリンダーと、前記第１チャックシリンダーで保持したマイクロプレートを９０°回転させる旋回シリンダーと、前記旋回シリンダーが回転させたマイクロプレートを第２チャック爪で保持する第２チャックシリンダーと、前記第２チャックシリンダーで保持したマイクロプレートを上昇又は下降させるプレート挿入シリンダーと、前記プレート挿入シリンダーがマイクロプレートを挿入する位置をワーク検知用センサーで確認して調整する制御用モーターとからなり、マイクロプレートの取付け又は取外しを自動化したことを特徴とする請求項１に記載の試薬廃棄装置。
【請求項３】
給水タンクを外付けにし、洗浄水を任意に選択できるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の試薬廃棄装置。
【請求項４】
回転速度及び回転時間を変更してマイクロプレートの試薬除去量を調整できることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の試薬廃棄装置。
【請求項１】
マイクロプレートを取り付けるローターポケットを複数個設け、制御用モーターにより回転可能な遠心ローターと、前記遠心ローターの遠心力により廃棄された試薬を回収して排出管から除去する廃液パンと、前記廃液パンに洗浄水を散水する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する給水タンクとからなることを特徴とする試薬廃棄装置。
【請求項２】
マイクロプレートを置くプレート置き台と、前記プレート置き台にマイクロプレートを第１チャック爪で保持する第１チャックシリンダーと、前記第１チャックシリンダーで保持したマイクロプレートを９０°回転させる旋回シリンダーと、前記旋回シリンダーが回転させたマイクロプレートを第２チャック爪で保持する第２チャックシリンダーと、前記第２チャックシリンダーで保持したマイクロプレートを上昇又は下降させるプレート挿入シリンダーと、前記プレート挿入シリンダーがマイクロプレートを挿入する位置をワーク検知用センサーで確認して調整する制御用モーターとからなり、マイクロプレートの取付け又は取外しを自動化したことを特徴とする請求項１に記載の試薬廃棄装置。
【請求項３】
給水タンクを外付けにし、洗浄水を任意に選択できるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の試薬廃棄装置。
【請求項４】
回転速度及び回転時間を変更してマイクロプレートの試薬除去量を調整できることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の試薬廃棄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００７−１７８３５５（Ｐ２００７−１７８３５５Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７９３２２（Ｐ２００５−３７９３２２）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（３０２０００６３４）日本サポートシステム株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（３０２０００６３４）日本サポートシステム株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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