JP2000121649A - 自動分注装置 - Google Patents
自動分注装置Info
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- JP2000121649A JP2000121649A JP28772298A JP28772298A JP2000121649A JP 2000121649 A JP2000121649 A JP 2000121649A JP 28772298 A JP28772298 A JP 28772298A JP 28772298 A JP28772298 A JP 28772298A JP 2000121649 A JP2000121649 A JP 2000121649A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/02—Burettes; Pipettes
- B01L3/021—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
- B01L3/0217—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸引圧力曲線データを容易且つ短時間で得
る。 【解決手段】 吸引異常を検出しながら所定量の試料１
５を分注するものである。吸引圧力の変化により試料１
５の吸引および吐出を行うノズル機構３と、吸引圧力を
検出する圧力センサ８と、吸引圧力の変化に影響する分
注パラメータを基にして、試料１５の吸引開始から吸引
終了までの吸引圧力の変化状態を示す吸引圧力曲線デー
タを求める情報処理部１２の吸引圧力曲線データ算出手
段と、吸引圧力と吸引圧力曲線データとを基にして吸引
異常を検出する情報処理部１２内の吸引異常検出手段と
を有している。
る。 【解決手段】 吸引異常を検出しながら所定量の試料１
５を分注するものである。吸引圧力の変化により試料１
５の吸引および吐出を行うノズル機構３と、吸引圧力を
検出する圧力センサ８と、吸引圧力の変化に影響する分
注パラメータを基にして、試料１５の吸引開始から吸引
終了までの吸引圧力の変化状態を示す吸引圧力曲線デー
タを求める情報処理部１２の吸引圧力曲線データ算出手
段と、吸引圧力と吸引圧力曲線データとを基にして吸引
異常を検出する情報処理部１２内の吸引異常検出手段と
を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸引および吐出に
より試料を所定量単位で分注する自動分注装置に関する
ものである。
より試料を所定量単位で分注する自動分注装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】生化学自動分析装置や免疫自動分析装置
等の検査装置は、多数の試料を同一条件下で検査する必
要があるため、通常、試料や試薬を検査容器に所定量単
位で分注する自動分注装置を備えている。
等の検査装置は、多数の試料を同一条件下で検査する必
要があるため、通常、試料や試薬を検査容器に所定量単
位で分注する自動分注装置を備えている。
【０００３】上記の自動分注装置は、従来、ノズル機構
と、ノズル機構の後端にエアホースを介して接続された
ポンプと、ノズル機構を任意の位置に移動させる移動機
構と、分注動作を制御する制御装置とを有しており、ノ
ズル機構の先端を試料中に挿入し、ポンプを駆動してノ
ズル機構内を減圧することにより所定量の試料を吸引し
た後、ノズル機構を分注位置に移動させ、吸引した試料
を検査容器内に吐出して分注するようになっている。
と、ノズル機構の後端にエアホースを介して接続された
ポンプと、ノズル機構を任意の位置に移動させる移動機
構と、分注動作を制御する制御装置とを有しており、ノ
ズル機構の先端を試料中に挿入し、ポンプを駆動してノ
ズル機構内を減圧することにより所定量の試料を吸引し
た後、ノズル機構を分注位置に移動させ、吸引した試料
を検査容器内に吐出して分注するようになっている。
【０００４】また、自動分注装置は、ノズル詰まりや空
吸引等の吸引異常が発生すると、試料の分注量が大幅に
ばらついて分析精度の低下を招来するため、分注量のば
らつきを所定範囲内に抑制するように、ノズル機構内の
吸引圧力を基にして吸引異常を検出する機能を制御装置
に持たせている。
吸引等の吸引異常が発生すると、試料の分注量が大幅に
ばらついて分析精度の低下を招来するため、分注量のば
らつきを所定範囲内に抑制するように、ノズル機構内の
吸引圧力を基にして吸引異常を検出する機能を制御装置
に持たせている。
【０００５】即ち、例えば特開平２−１８４７６２号公
報には、吸引圧力が試料の吸引開始から連続的に変化す
ると共に、吸引の正常時と異常時とで吸引圧力の変化の
状態が異なることに着目し、吸引圧力の変化を一次微分
により強調した後、この一次微分値を正常な吸引動作か
ら得た一次微分値のしきい値と比較することによって、
吸引異常を検出する構成が開示されている。また、特開
平７−１９８７２６号公報には、上記の一次微分値をさ
らに微分して二次微分値を算出し、この二次微分値を正
常な吸引動作から得た二次微分値のしきい値と比較する
ことによって、試料の粘性に影響されることなく吸引異
常を検出する構成が開示されている。
報には、吸引圧力が試料の吸引開始から連続的に変化す
ると共に、吸引の正常時と異常時とで吸引圧力の変化の
状態が異なることに着目し、吸引圧力の変化を一次微分
により強調した後、この一次微分値を正常な吸引動作か
ら得た一次微分値のしきい値と比較することによって、
吸引異常を検出する構成が開示されている。また、特開
平７−１９８７２６号公報には、上記の一次微分値をさ
らに微分して二次微分値を算出し、この二次微分値を正
常な吸引動作から得た二次微分値のしきい値と比較する
ことによって、試料の粘性に影響されることなく吸引異
常を検出する構成が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の各構成では、吸引異常の検出に使用される一次微分
値や二次微分値のしきい値を設定する際に、検査対象と
なる試料と同等の物性を有した基準試料を準備し、正常
な吸引動作を実際に行って吸引圧力曲線データ（図１０
参照）を取得した後、一次微分値や二次微分値を求める
必要がある。従って、このような吸引圧力曲線データを
取得する作業がオペレータにとって大きな負担になると
共に、設定作業を完了するまでに長時間を要するという
問題がある。そして、この問題は、試料の分注量や種
類、物性等が任意に切り換えられるような分析装置に適
用しようとしたときに、切り換えの内容ごとに上述の吸
引圧力曲線データの取得作業が必要になるために顕著と
なる。
来の各構成では、吸引異常の検出に使用される一次微分
値や二次微分値のしきい値を設定する際に、検査対象と
なる試料と同等の物性を有した基準試料を準備し、正常
な吸引動作を実際に行って吸引圧力曲線データ（図１０
参照）を取得した後、一次微分値や二次微分値を求める
必要がある。従って、このような吸引圧力曲線データを
取得する作業がオペレータにとって大きな負担になると
共に、設定作業を完了するまでに長時間を要するという
問題がある。そして、この問題は、試料の分注量や種
類、物性等が任意に切り換えられるような分析装置に適
用しようとしたときに、切り換えの内容ごとに上述の吸
引圧力曲線データの取得作業が必要になるために顕著と
なる。
【０００７】従って、本発明は、吸引圧力曲線データに
基づいて異常を検出することができる自動分注装置を提
供するものである。
基づいて異常を検出することができる自動分注装置を提
供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、吸引異常を検出しながら所定量
の試料を分注する自動分注装置において、吸引圧力の変
化により試料の吸引および吐出を行うノズル手段と、前
記吸引圧力を検出する圧力検出手段と、前記吸引圧力の
変化に影響する分注パラメータを基にして、前記試料の
吸引開始から吸引終了までの吸引圧力の変化状態を示す
吸引圧力曲線データを求める吸引圧力曲線データ算出手
段と、前記圧力検出手段で検出された吸引圧力と、前記
吸引圧力曲線データとを基にして吸引異常を検出する吸
引異常検出手段とを有することを特徴としている。
に、請求項１の発明は、吸引異常を検出しながら所定量
の試料を分注する自動分注装置において、吸引圧力の変
化により試料の吸引および吐出を行うノズル手段と、前
記吸引圧力を検出する圧力検出手段と、前記吸引圧力の
変化に影響する分注パラメータを基にして、前記試料の
吸引開始から吸引終了までの吸引圧力の変化状態を示す
吸引圧力曲線データを求める吸引圧力曲線データ算出手
段と、前記圧力検出手段で検出された吸引圧力と、前記
吸引圧力曲線データとを基にして吸引異常を検出する吸
引異常検出手段とを有することを特徴としている。
【０００９】上記の構成によれば、吸引異常の検出に使
用される吸引圧力曲線データを分注パラメータを基にし
て計算により求めることができる。従って、従来のよう
に実際に分注対象となる試料を吸引し、吸引圧力を検出
しながら吸引圧力曲線データを求める場合よりも、容易
かつ短時間で吸引圧力曲線データを得ることができる。
用される吸引圧力曲線データを分注パラメータを基にし
て計算により求めることができる。従って、従来のよう
に実際に分注対象となる試料を吸引し、吸引圧力を検出
しながら吸引圧力曲線データを求める場合よりも、容易
かつ短時間で吸引圧力曲線データを得ることができる。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載の自動分
注装置であって、前記吸引圧力曲線データ算出手段は、
初期圧Ｐ0 、吸引された試料の重さで発生する圧力の時
間比例係数ａ、試料の流動抵抗で生じる圧力ｂを近似分
注パラメータとし、これら近似分注パラメータを −Ｐ＝Ｐ0 ＋ａｔ＋ｂ（１−ｅ-qt ） の吸引圧力曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧
力−Ｐの吸引圧力曲線データを算出することを特徴とし
ている。
注装置であって、前記吸引圧力曲線データ算出手段は、
初期圧Ｐ0 、吸引された試料の重さで発生する圧力の時
間比例係数ａ、試料の流動抵抗で生じる圧力ｂを近似分
注パラメータとし、これら近似分注パラメータを −Ｐ＝Ｐ0 ＋ａｔ＋ｂ（１−ｅ-qt ） の吸引圧力曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧
力−Ｐの吸引圧力曲線データを算出することを特徴とし
ている。
【００１１】上記の構成によれば、少ない分注パラメー
タからなる簡単な吸引曲線近似式により吸引圧力曲線デ
ータを求めることができるため、オペレータによる分注
パラメータの入力が容易になる。
タからなる簡単な吸引曲線近似式により吸引圧力曲線デ
ータを求めることができるため、オペレータによる分注
パラメータの入力が容易になる。
【００１２】請求項３の発明は、請求項１記載の自動分
注装置であって、前記吸引圧力曲線データ算出手段は、
試料密度ρ、ポンプ吸引速度Ｒ、初期試料吸引量ＶL
(0)、試料吸引抵抗Ｂ、ノズル手段先端部の外側試料圧
ＰA 、初期内部エア体積Ｖ0 と初期圧Ｐ0 によって決ま
るエア圧力Ｐとエア体積Ｖとの関係であるエア状態方程
式の一次近似式Ｐ＝α−βＶ、チップ内液量ＶL とチッ
プ内液面高さＨとの関係であるチップ容積逆関数の一次
近似式ｈ＝ｍ＋ｎＶL を分注パラメータとし、これら分
注パラメータを −Ｐ ＝ βV0- α+ βVL(0)+ [(gρn/β)/(1+gρn/
β)]βRt+｛[gρm+α- βV0-PA+RB/(1+ gρn/β)](1+g
ρn/β) -1- βVL(0) ｝×(1-e-qt ) 但し、ｑ＝(1+gρn/β)/ (B/β) 、重力加速度ｇ の吸引圧力曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧
力−Ｐの吸引圧力曲線データを算出することを特徴とし
ている。
注装置であって、前記吸引圧力曲線データ算出手段は、
試料密度ρ、ポンプ吸引速度Ｒ、初期試料吸引量ＶL
(0)、試料吸引抵抗Ｂ、ノズル手段先端部の外側試料圧
ＰA 、初期内部エア体積Ｖ0 と初期圧Ｐ0 によって決ま
るエア圧力Ｐとエア体積Ｖとの関係であるエア状態方程
式の一次近似式Ｐ＝α−βＶ、チップ内液量ＶL とチッ
プ内液面高さＨとの関係であるチップ容積逆関数の一次
近似式ｈ＝ｍ＋ｎＶL を分注パラメータとし、これら分
注パラメータを −Ｐ ＝ βV0- α+ βVL(0)+ [(gρn/β)/(1+gρn/
β)]βRt+｛[gρm+α- βV0-PA+RB/(1+ gρn/β)](1+g
ρn/β) -1- βVL(0) ｝×(1-e-qt ) 但し、ｑ＝(1+gρn/β)/ (B/β) 、重力加速度ｇ の吸引圧力曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧
力−Ｐの吸引圧力曲線データを算出することを特徴とし
ている。
【００１３】上記の構成によれば、吸引圧力曲線データ
を詳細な分注パラメータから直接に得ることができるた
め、吸引異常の検出精度を向上させることができる。
を詳細な分注パラメータから直接に得ることができるた
め、吸引異常の検出精度を向上させることができる。
【００１４】請求項４の発明は、請求項１ないし３の何
れか１項に記載の自動分注装置であって、前記異常検出
手段は、前記吸引圧力曲線データを基にして吸引開始か
ら吸引終了までの最大差圧の上限しきい値と下限しきい
値とを求めると共に、吸引開始から吸引終了直前までの
時間しきい値を求めるしきい値設定手段と、前記圧力検
出手段で検出された吸引圧力の吸引開始から吸引終了ま
での最大差圧と、前記上限しきい値および下限しきい値
とを比較して吸引異常の判定を行うと共に、前記圧力検
出手段で検出された吸引圧力の瞬時最大差圧の発生時刻
から瞬時最小差圧の発生時刻までの時間差Ｔｗを算出
し、この時間差Ｔｗと時間しきい値とを比較して吸引異
常の判定を行う判定手段とを有することを特徴としてい
る。
れか１項に記載の自動分注装置であって、前記異常検出
手段は、前記吸引圧力曲線データを基にして吸引開始か
ら吸引終了までの最大差圧の上限しきい値と下限しきい
値とを求めると共に、吸引開始から吸引終了直前までの
時間しきい値を求めるしきい値設定手段と、前記圧力検
出手段で検出された吸引圧力の吸引開始から吸引終了ま
での最大差圧と、前記上限しきい値および下限しきい値
とを比較して吸引異常の判定を行うと共に、前記圧力検
出手段で検出された吸引圧力の瞬時最大差圧の発生時刻
から瞬時最小差圧の発生時刻までの時間差Ｔｗを算出
し、この時間差Ｔｗと時間しきい値とを比較して吸引異
常の判定を行う判定手段とを有することを特徴としてい
る。
【００１５】上記の構成によれば、最大差圧を上限しき
い値と下限しきい値とで比較すると共に、瞬時最大差圧
の発生時刻から瞬時最小差圧の発生時刻までの時間差を
時間しきい値で比較することにより吸引異常の判定を行
うようになっているため、ノズル詰まりおよび空吸引に
起因する吸引異常の略全ての形態を検出することができ
る。
い値と下限しきい値とで比較すると共に、瞬時最大差圧
の発生時刻から瞬時最小差圧の発生時刻までの時間差を
時間しきい値で比較することにより吸引異常の判定を行
うようになっているため、ノズル詰まりおよび空吸引に
起因する吸引異常の略全ての形態を検出することができ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図１２に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る
自動分注装置は、液状の試料１５を吸引および吐出する
ことにより所定量単位で検査容器に分注する装置であ
り、自動分注装置単体で使用される場合の他、血液分析
装置や生化学自動分析装置、免疫自動分析装置等の検査
装置に組み込まれ、これら装置と連動しながら使用され
る。試料１５としては、血液や尿等の生体から採取され
た体液が代表例として挙げられるが、例えば果汁や薬品
等のように比較的に短時間で凝固や固化する性質を有し
た液状物質も該当する。
図１２に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る
自動分注装置は、液状の試料１５を吸引および吐出する
ことにより所定量単位で検査容器に分注する装置であ
り、自動分注装置単体で使用される場合の他、血液分析
装置や生化学自動分析装置、免疫自動分析装置等の検査
装置に組み込まれ、これら装置と連動しながら使用され
る。試料１５としては、血液や尿等の生体から採取され
た体液が代表例として挙げられるが、例えば果汁や薬品
等のように比較的に短時間で凝固や固化する性質を有し
た液状物質も該当する。
【００１７】上記の自動分注装置は、図１に示すよう
に、所定量の試料１５を吸引および吐出する吸引吐出機
構１と、吸引吐出機構１の先端部を任意の位置に移動可
能な図示しない移動機構と、これら機構の動作を制御し
て分注すると共に吸引異常を検出する制御装置２とを有
している。吸引吐出機構１は、先端部にノズル機構３を
備えている。ノズル機構３は、先端面から後端面にかけ
て連通された円柱状のノズル４と、ノズル４の先端部に
着脱自在に設けられたディスポチップ５とを有してい
る。ディスポチップ５は、ノズル４の先端部が嵌合され
るように上端面が開口された嵌合部５ａと、嵌合部５ａ
の下端から径を減少させるように傾斜され、先端に吸引
口５ｃが開口された吸引部５ｂとからなっている。
に、所定量の試料１５を吸引および吐出する吸引吐出機
構１と、吸引吐出機構１の先端部を任意の位置に移動可
能な図示しない移動機構と、これら機構の動作を制御し
て分注すると共に吸引異常を検出する制御装置２とを有
している。吸引吐出機構１は、先端部にノズル機構３を
備えている。ノズル機構３は、先端面から後端面にかけ
て連通された円柱状のノズル４と、ノズル４の先端部に
着脱自在に設けられたディスポチップ５とを有してい
る。ディスポチップ５は、ノズル４の先端部が嵌合され
るように上端面が開口された嵌合部５ａと、嵌合部５ａ
の下端から径を減少させるように傾斜され、先端に吸引
口５ｃが開口された吸引部５ｂとからなっている。
【００１８】一方、ノズル４の後端面には、変形自在な
エアホース６が接続されている。エアホース６には、排
気動作と吸気動作とを切り換え可能なポンプ７が接続さ
れている。さらに、エアホース６には、ノズル４内の吸
引圧力を吸引圧力信号として検出する圧力センサ８が接
続されている。圧力センサ８は、分注動作等を制御する
制御装置２に接続されている。制御装置２は、圧力セン
サ８からの吸引圧力信号を増幅するアンプ部９と、増幅
された吸引圧力信号からノイズ成分を除去するフィルタ
部１０と、吸引圧力信号をデジタル化して吸引圧力デー
タに変換するＡＤコンバータ１１と、吸引圧力データを
基にして吸引異常を検出しながら分注動作を制御する情
報処理部１２と、情報処理部１２に対して各種のデータ
を入出力する操作部１３とを有している。
エアホース６が接続されている。エアホース６には、排
気動作と吸気動作とを切り換え可能なポンプ７が接続さ
れている。さらに、エアホース６には、ノズル４内の吸
引圧力を吸引圧力信号として検出する圧力センサ８が接
続されている。圧力センサ８は、分注動作等を制御する
制御装置２に接続されている。制御装置２は、圧力セン
サ８からの吸引圧力信号を増幅するアンプ部９と、増幅
された吸引圧力信号からノイズ成分を除去するフィルタ
部１０と、吸引圧力信号をデジタル化して吸引圧力デー
タに変換するＡＤコンバータ１１と、吸引圧力データを
基にして吸引異常を検出しながら分注動作を制御する情
報処理部１２と、情報処理部１２に対して各種のデータ
を入出力する操作部１３とを有している。
【００１９】上記の情報処理部１２は、吸引圧力データ
のノイズ成分を除去するデジタルノイズフィルタ１４を
備えていると共に、図示しない演算部、記憶部および入
出力部等を備えている。そして、記憶部には、後述の分
注制御ルーチン等の制御プログラムが格納されていると
共に、制御プログラムの実行時に使用されるデータの記
憶領域が形成されている。
のノイズ成分を除去するデジタルノイズフィルタ１４を
備えていると共に、図示しない演算部、記憶部および入
出力部等を備えている。そして、記憶部には、後述の分
注制御ルーチン等の制御プログラムが格納されていると
共に、制御プログラムの実行時に使用されるデータの記
憶領域が形成されている。
【００２０】上記の分注制御ルーチンは、しきい値設定
処理と分注動作処理とを切り換え可能になっている。し
きい値設定処理は、時間に対する吸引圧力の変化状態を
示す吸引圧力曲線データを後述の吸引曲線近似式（９）
・（１０）から算出し、これらのデータを基にして上限
しきい値Ｐmaxmaxと下限しきい値Ｐmaxminと時間しきい
値Ｔs とを求めるようになっている。また、分注動作処
理は、しきい値設定処理で求めた各しきい値Ｐmaxmax・
Ｐmaxmin・Ｔs を基にして吸引異常を検出しながら分注
動作を制御するようになっている。
処理と分注動作処理とを切り換え可能になっている。し
きい値設定処理は、時間に対する吸引圧力の変化状態を
示す吸引圧力曲線データを後述の吸引曲線近似式（９）
・（１０）から算出し、これらのデータを基にして上限
しきい値Ｐmaxmaxと下限しきい値Ｐmaxminと時間しきい
値Ｔs とを求めるようになっている。また、分注動作処
理は、しきい値設定処理で求めた各しきい値Ｐmaxmax・
Ｐmaxmin・Ｔs を基にして吸引異常を検出しながら分注
動作を制御するようになっている。
【００２１】ところで、上記の吸引曲線近似式（９）・
（１０）は、以下のようにして導き出されている。
（１０）は、以下のようにして導き出されている。
【００２２】先ず、図２に示すように、吸引吐出機構１
をモデル化し、試料１５を吸引するときの時間ｔに対す
る吸引圧力（負圧−Ｐ）に影響する分注パラメータを抽
出する。即ち、重力加速度ｇ、試料密度ρ、エア体積
Ｖ、初期試料吸引量ＶL(0)、初期内部エア体積Ｖ0 、液
面高ｈ、ポンプ吸引量Ｖp 、ポンプ吸引速度Ｒ、試料吸
引量ＶL 、チップ容積関数Ｆ（ｈ）、試料１５の粘性と
チップ５の先端径に依存する試料吸引抵抗Ｂ、ノズル手
段先端部の内側試料圧ＰB 、ノズル手段先端部の外側試
料圧ＰA をパラメータとして抽出する。
をモデル化し、試料１５を吸引するときの時間ｔに対す
る吸引圧力（負圧−Ｐ）に影響する分注パラメータを抽
出する。即ち、重力加速度ｇ、試料密度ρ、エア体積
Ｖ、初期試料吸引量ＶL(0)、初期内部エア体積Ｖ0 、液
面高ｈ、ポンプ吸引量Ｖp 、ポンプ吸引速度Ｒ、試料吸
引量ＶL 、チップ容積関数Ｆ（ｈ）、試料１５の粘性と
チップ５の先端径に依存する試料吸引抵抗Ｂ、ノズル手
段先端部の内側試料圧ＰB 、ノズル手段先端部の外側試
料圧ＰA をパラメータとして抽出する。
【００２３】上記の各パラメータを基にすれば、ディス
ポチップ５先端の内外の圧力差ＰA−ＰB と液吸引速度
（ｄＶL ／ｄｔ）との関係は、ポアズの式から下記の近
似式（１）で表すことができる。 Ｂ（ｄＶL ／ｄｔ）＝ＰA −ＰB ・・・（１）
ポチップ５先端の内外の圧力差ＰA−ＰB と液吸引速度
（ｄＶL ／ｄｔ）との関係は、ポアズの式から下記の近
似式（１）で表すことができる。 Ｂ（ｄＶL ／ｄｔ）＝ＰA −ＰB ・・・（１）
【００２４】また、ディスポチップ５の液吸引量ＶL
は、図３に示すように、液吸引高ｈの関数として下記の
近似式（２）で表すことができる。 ｈ＝ ｍ＋ｎ・ＶL ・・・（２）
は、図３に示すように、液吸引高ｈの関数として下記の
近似式（２）で表すことができる。 ｈ＝ ｍ＋ｎ・ＶL ・・・（２）
【００２５】また、温度変化がない場合における理想気
体状態方程式Ｐ＝Ｐ0 Ｖ0 ／Ｖは、図４に示すように、
１本の直線からなる近似式（３）で表すことができる。 Ｐ ＝ α−βＶ ・・・（３）
体状態方程式Ｐ＝Ｐ0 Ｖ0 ／Ｖは、図４に示すように、
１本の直線からなる近似式（３）で表すことができる。 Ｐ ＝ α−βＶ ・・・（３）
【００２６】また、チップ内部の液の運動方程式は、慣
性（加速度）項を無視すると、近似式（４）で表すこと
ができる。 ＰB ＝ Ｐ＋ｇρｈ ・・・（４）
性（加速度）項を無視すると、近似式（４）で表すこと
ができる。 ＰB ＝ Ｐ＋ｇρｈ ・・・（４）
【００２７】また、定速駆動（ｄＶp ／ｄｔ）＝Ｒt の
チップ内部のエア体積Ｖは、近似式（５）式で表すこと
ができる。 Ｖ＝Ｖ0 ＋Ｒt −ＶL ・・・（５） 但し、０＜ｔ＜Ｔｅ
チップ内部のエア体積Ｖは、近似式（５）式で表すこと
ができる。 Ｖ＝Ｖ0 ＋Ｒt −ＶL ・・・（５） 但し、０＜ｔ＜Ｔｅ
【００２８】上記のようにして近似式（１）〜（５）を
求めると、次に、近似式（２）・（３）を近似式（４）
に用いることによって、ｈおよびＰを消去した第１関係
式を導出し、この第１関係式を近似式（１）に用いてＰ
B を消去して第２関係式を求める。そして、第２関係式
を近似式（５）に用いてＶを消去することにより（６）
式を得る。 ０＝（ｄＶL ／ｄｔ）＋ｑＶL −（βＲ／Ｂ）ｔ＋ｕ ・・・（６） 但し、ｑ＝（β／Ｂ）＋（ｇρｎ／Ｂ） ｕ＝（ｇρｍ＋α−βＶ0 −ＰA ）／Ｂ
求めると、次に、近似式（２）・（３）を近似式（４）
に用いることによって、ｈおよびＰを消去した第１関係
式を導出し、この第１関係式を近似式（１）に用いてＰ
B を消去して第２関係式を求める。そして、第２関係式
を近似式（５）に用いてＶを消去することにより（６）
式を得る。 ０＝（ｄＶL ／ｄｔ）＋ｑＶL −（βＲ／Ｂ）ｔ＋ｕ ・・・（６） 但し、ｑ＝（β／Ｂ）＋（ｇρｎ／Ｂ） ｕ＝（ｇρｍ＋α−βＶ0 −ＰA ）／Ｂ
【００２９】次に、（６）式を初期条件ＶL （０）；ｔ
＝０で解くことによって、（７）式を求める。 ＶL ＝（βＲ／ｑＢ）ｔ＋（ｕ／ｑ＋（βＲ／ｑ2 Ｂ））（ｅ-qt −１） ＋ＶL （０）ｅ-qt ・・・（７）
＝０で解くことによって、（７）式を求める。 ＶL ＝（βＲ／ｑＢ）ｔ＋（ｕ／ｑ＋（βＲ／ｑ2 Ｂ））（ｅ-qt −１） ＋ＶL （０）ｅ-qt ・・・（７）
【００３０】そして、（７）式および近似式（３）・
（５）から（８）式を求める。 Ｐ ＝α−β｛Ｖ0 ＋Ｒt −（βＲ／ｑＢ）ｔ −（ｕ／ｑ＋（βＲ／ｑ2 Ｂ））（ｅ-qt −１） −ＶL （０）ｅ-qt ｝ ・・・（８）
（５）から（８）式を求める。 Ｐ ＝α−β｛Ｖ0 ＋Ｒt −（βＲ／ｑＢ）ｔ −（ｕ／ｑ＋（βＲ／ｑ2 Ｂ））（ｅ-qt −１） −ＶL （０）ｅ-qt ｝ ・・・（８）
【００３１】この後、（８）式からｑおよびｕを消去し
て負圧で表すと、下記の吸引曲線近似式（９）が得られ
る。 −Ｐ ＝ βV0- α+ βVL(0) + [(gρn/β)/(1+gρn/β)]βRt +｛[gρm+α- βV0-PA+RB/(1+ gρn/β)](1+gρn/β) -1- βVL(0) ｝ ×(1-e-qt ) ・・・（９）
て負圧で表すと、下記の吸引曲線近似式（９）が得られ
る。 −Ｐ ＝ βV0- α+ βVL(0) + [(gρn/β)/(1+gρn/β)]βRt +｛[gρm+α- βV0-PA+RB/(1+ gρn/β)](1+gρn/β) -1- βVL(0) ｝ ×(1-e-qt ) ・・・（９）
【００３２】そして、Ｐ0 ＝βV0- α+ βVL(0) 、ａ＝
[(g ρn/β)/(1+gρn/β)]βR 、ｂ＝[gρm+α- βV0-P
A+RB/(1+ gρn/β)](1+gρn/β) -1- βVL(0) とおけ
ば、下記の吸引曲線近似式（１０）が得られる。 −Ｐ＝Ｐ0 ＋ａｔ＋ｂ（１−ｅ-qt ） ・・・（１０）
[(g ρn/β)/(1+gρn/β)]βR 、ｂ＝[gρm+α- βV0-P
A+RB/(1+ gρn/β)](1+gρn/β) -1- βVL(0) とおけ
ば、下記の吸引曲線近似式（１０）が得られる。 −Ｐ＝Ｐ0 ＋ａｔ＋ｂ（１−ｅ-qt ） ・・・（１０）
【００３３】尚、Ｐ0 は初期圧、ａは試料１５の重さで
発生する負圧の時間比例係数、ｂはノズル機構３内を通
過する試料１５の流動抵抗で生じる圧力を意味してい
る。尚、この吸引曲線近似式（１０）を用いれば、吸引
曲線近似式（９）の多数の分注パラメータを３つの近似
分注パラメータａ・ｂ・Ｐ0 に置き換えることができる
ため、近似分注パラメータの入力や計算が容易となる。
発生する負圧の時間比例係数、ｂはノズル機構３内を通
過する試料１５の流動抵抗で生じる圧力を意味してい
る。尚、この吸引曲線近似式（１０）を用いれば、吸引
曲線近似式（９）の多数の分注パラメータを３つの近似
分注パラメータａ・ｂ・Ｐ0 に置き換えることができる
ため、近似分注パラメータの入力や計算が容易となる。
【００３４】上記の構成において、自動分注装置の動作
を説明する。図１に示すように、自動分注装置に電源が
投入されると、図５の分注制御ルーチンを実行し、操作
部１３や自動分注装置を備えた図示しない検査装置から
の処理指令の入力を受け付ける（Ｓ１）。処理指令が入
力されると、処理指令がしきい値の設定を指示している
か否かを判定し（Ｓ２）、しきい値の設定を指示してい
れば（Ｓ２，ＹＥＳ）、しきい値設定処理を実行する
（Ｓ３）。一方、しきい値の設定を指示していなければ
（Ｓ２，ＮＯ）、分注動作処理を実行する（Ｓ４）。
を説明する。図１に示すように、自動分注装置に電源が
投入されると、図５の分注制御ルーチンを実行し、操作
部１３や自動分注装置を備えた図示しない検査装置から
の処理指令の入力を受け付ける（Ｓ１）。処理指令が入
力されると、処理指令がしきい値の設定を指示している
か否かを判定し（Ｓ２）、しきい値の設定を指示してい
れば（Ｓ２，ＹＥＳ）、しきい値設定処理を実行する
（Ｓ３）。一方、しきい値の設定を指示していなければ
（Ｓ２，ＮＯ）、分注動作処理を実行する（Ｓ４）。
【００３５】Ｓ３において、しきい値設定処理を実行す
ると、図６に示すように、試料１５の種類や分注量等の
分注条件の入力を受け付け、入力された分注条件を記憶
部に格納する（Ｓ１１）。続いて、ポンプ吸引速度Ｒや
液密度ρ、ポンプ停止時刻Ｔｅ等の分注パラメータの入
力を受け付け、入力された分注パラメータを記憶部に格
納する（Ｓ１２）。そして、分注パラメータを上述の吸
引曲線近似式（９）に代入し、図１０に示すように、ポ
ンプ起動時刻Ｔｓからポンプ停止時刻Ｔｅまでの吸引圧
力曲線データを算出する（Ｓ１３）。
ると、図６に示すように、試料１５の種類や分注量等の
分注条件の入力を受け付け、入力された分注条件を記憶
部に格納する（Ｓ１１）。続いて、ポンプ吸引速度Ｒや
液密度ρ、ポンプ停止時刻Ｔｅ等の分注パラメータの入
力を受け付け、入力された分注パラメータを記憶部に格
納する（Ｓ１２）。そして、分注パラメータを上述の吸
引曲線近似式（９）に代入し、図１０に示すように、ポ
ンプ起動時刻Ｔｓからポンプ停止時刻Ｔｅまでの吸引圧
力曲線データを算出する（Ｓ１３）。
【００３６】この後、ポンプ停止時刻Ｔｅにおける吸引
圧力曲線データに所定値を加算することによって、ノズ
ル詰まりの検出に使用される上限しきい値Ｐmaxmaxを求
めると共に、上記の吸引圧力曲線データから所定値を減
算することによって、空吸引の検出に使用される下限し
きい値Ｐmaxminを求め、これらのしきい値Ｐmaxmax・Ｐ
maxminを分注条件に対応させて記憶する（Ｓ１４）。さ
らに、吸引圧力の瞬時最大差圧の発生時刻から瞬時最小
差圧の発生時刻までの時間差ＴｗがＴｗ≦Ｔｅの場合、
ポンプ停止時刻Ｔｅ以前に試料１５が不足し、ｔ＝Ｔｗ
以後、エアが吸入され始めたと推定できる。従って、
（７）式にｔ＝Ｔｗとすることによって途中から液（試
料１５）が不足する場合の液吸引量が見積もれる。従っ
て、（７）式を時間軸上にプロットしたグラフ図１２上
に検知不足しきい量の仕様に応じて不足検知吸引量ＶL
（Ｔｓ）を決め、吸引曲線ＶL （ｔ）との交点より時間
しきい値Ｔｓを求め（図１２参照）、分注条件に対応さ
せて記憶する（Ｓ１５）。そして、このようにして各し
きい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs を求めると、本ルーチ
ンを終了し、図５の分注制御ルーチンにリターンして次
の処理指令が入力されるまで待機する。
圧力曲線データに所定値を加算することによって、ノズ
ル詰まりの検出に使用される上限しきい値Ｐmaxmaxを求
めると共に、上記の吸引圧力曲線データから所定値を減
算することによって、空吸引の検出に使用される下限し
きい値Ｐmaxminを求め、これらのしきい値Ｐmaxmax・Ｐ
maxminを分注条件に対応させて記憶する（Ｓ１４）。さ
らに、吸引圧力の瞬時最大差圧の発生時刻から瞬時最小
差圧の発生時刻までの時間差ＴｗがＴｗ≦Ｔｅの場合、
ポンプ停止時刻Ｔｅ以前に試料１５が不足し、ｔ＝Ｔｗ
以後、エアが吸入され始めたと推定できる。従って、
（７）式にｔ＝Ｔｗとすることによって途中から液（試
料１５）が不足する場合の液吸引量が見積もれる。従っ
て、（７）式を時間軸上にプロットしたグラフ図１２上
に検知不足しきい量の仕様に応じて不足検知吸引量ＶL
（Ｔｓ）を決め、吸引曲線ＶL （ｔ）との交点より時間
しきい値Ｔｓを求め（図１２参照）、分注条件に対応さ
せて記憶する（Ｓ１５）。そして、このようにして各し
きい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs を求めると、本ルーチ
ンを終了し、図５の分注制御ルーチンにリターンして次
の処理指令が入力されるまで待機する。
【００３７】尚、図１２の吸引曲線ＶL （ｔ）におい
て、ポンプ停止後の最終液吸引量ＶL∞は、以下のよう
にして導出することができる。
て、ポンプ停止後の最終液吸引量ＶL∞は、以下のよう
にして導出することができる。
【００３８】即ち、先ず、液静止初期条件におけるｕを
求める。（７）式を時間ｔで微分し、（１１）式を得
る。 ＶL ’＝（βＲ／ｑＢ）−｛ｕ＋（βＲ／ｑＢ）＋ｑＶL （０）｝ｅ-qt ・・・（１１）
求める。（７）式を時間ｔで微分し、（１１）式を得
る。 ＶL ’＝（βＲ／ｑＢ）−｛ｕ＋（βＲ／ｑＢ）＋ｑＶL （０）｝ｅ-qt ・・・（１１）
【００３９】そして、ＶL ’（０）＝０（液静止初期条
件）を（１１）式に用いて（１２）式を得る。 ｕ＝−ｑＶL （０） ・・・（１２）
件）を（１１）式に用いて（１２）式を得る。 ｕ＝−ｑＶL （０） ・・・（１２）
【００４０】次に、ポンプ停止後の圧力および液吸引量
は、（５）式が（１３）式、（４）式が（１４）式、
（３）式が（１５）式、（２）式が（１６）式になる。 Ｖ ＝Ｖ0 ＋Ｒ・Ｔｅ−ＶL ∞ ・・・（１３） ＰA ＝ Ｐ＋ｇρｈ∞ ・・・（１４） Ｐ ＝ α−β（Ｖ0 ＋Ｒ・Ｔｅ−ＶL ∞） ・・・（１５） ｈ∞＝ ｍ＋ｎ・ＶL ∞ ・・・（１６）
は、（５）式が（１３）式、（４）式が（１４）式、
（３）式が（１５）式、（２）式が（１６）式になる。 Ｖ ＝Ｖ0 ＋Ｒ・Ｔｅ−ＶL ∞ ・・・（１３） ＰA ＝ Ｐ＋ｇρｈ∞ ・・・（１４） Ｐ ＝ α−β（Ｖ0 ＋Ｒ・Ｔｅ−ＶL ∞） ・・・（１５） ｈ∞＝ ｍ＋ｎ・ＶL ∞ ・・・（１６）
【００４１】（１３）式〜（１６）式をＶL ∞について
解き、上述の（１２）式を用いてｕを消去することによ
って、（１７）式のポンプ停止後の最終液吸引量ＶL ∞
を得る。 ＶL ∞＝〔Ｒ・Ｔｅ＋（ｑＢ／β）ＶL （０）〕 ／（１＋ｇρｎ／β） ・・・（１７）
解き、上述の（１２）式を用いてｕを消去することによ
って、（１７）式のポンプ停止後の最終液吸引量ＶL ∞
を得る。 ＶL ∞＝〔Ｒ・Ｔｅ＋（ｑＢ／β）ＶL （０）〕 ／（１＋ｇρｎ／β） ・・・（１７）
【００４２】一方、Ｓ４において、分注動作処理を実行
すると、図７に示すように、分注条件の入力を受け付け
る（Ｓ２１）。分注条件が入力されると、この分注条件
に対応するしきい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs が上述の
しきい値設定処理で求められて格納されているか否かを
判定する（Ｓ２２）。分注条件に対応するしきい値Ｐma
xmax・Ｐmaxmin・Ｔs が格納されていない場合には（Ｓ
２２，ＮＯ）、図６のしきい値設定ルーチンを実行する
ことによって、分注条件に対応するしきい値Ｐmaxmax・
Ｐmaxmin・Ｔs を求める（Ｓ２３）。
すると、図７に示すように、分注条件の入力を受け付け
る（Ｓ２１）。分注条件が入力されると、この分注条件
に対応するしきい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs が上述の
しきい値設定処理で求められて格納されているか否かを
判定する（Ｓ２２）。分注条件に対応するしきい値Ｐma
xmax・Ｐmaxmin・Ｔs が格納されていない場合には（Ｓ
２２，ＮＯ）、図６のしきい値設定ルーチンを実行する
ことによって、分注条件に対応するしきい値Ｐmaxmax・
Ｐmaxmin・Ｔs を求める（Ｓ２３）。
【００４３】この後、Ｓ２２において、分注条件に対応
するしきい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs が格納されてい
ると判定した場合や（Ｓ２２，ＹＥＳ）、Ｓ２３のしき
い値設定処理でしきい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs を求
めると、図１に示すように、ノズル４を図示しない移動
機構により移動し、ディスポチップ５の嵌合部５ａに嵌
合させることによって、ノズル４にディスポチップ５を
セットする（Ｓ２４）。そして、ディスポチップ５をセ
ットした状態でノズル４を試料位置に移動させ（Ｓ２
５）、試料位置に設置された試料１５中にディスポチッ
プ５の先端部を浸漬させる（Ｓ２６）。
するしきい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs が格納されてい
ると判定した場合や（Ｓ２２，ＹＥＳ）、Ｓ２３のしき
い値設定処理でしきい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs を求
めると、図１に示すように、ノズル４を図示しない移動
機構により移動し、ディスポチップ５の嵌合部５ａに嵌
合させることによって、ノズル４にディスポチップ５を
セットする（Ｓ２４）。そして、ディスポチップ５をセ
ットした状態でノズル４を試料位置に移動させ（Ｓ２
５）、試料位置に設置された試料１５中にディスポチッ
プ５の先端部を浸漬させる（Ｓ２６）。
【００４４】次に、異常検出用データ（最大差圧Ｐmax
、瞬時最大差圧ＰＤmax 、瞬時最小差圧Ｐmin ）およ
びサンプル回数ｎを初期化し（Ｓ２７）、続いて、圧力
センサ８により検出されたノズル機構３内の吸引圧力を
吸引圧力データとして取り込み、このデータを初期圧Ｐ
0 として格納する（Ｓ２８）。
、瞬時最大差圧ＰＤmax 、瞬時最小差圧Ｐmin ）およ
びサンプル回数ｎを初期化し（Ｓ２７）、続いて、圧力
センサ８により検出されたノズル機構３内の吸引圧力を
吸引圧力データとして取り込み、このデータを初期圧Ｐ
0 として格納する（Ｓ２８）。
【００４５】上記のようにして初期設定が完了すると、
ポンプ７を一定速度で駆動して排気動作させることによ
って、ノズル機構３内を減圧して試料１５の吸引を開始
する（Ｓ２９）。そして、異常検出用データ取得処理を
実行する（Ｓ３０）。即ち、図８の異常検出用データ取
得ルーチンを実行し、圧力センサ８からの吸引圧力デー
タを取り込み、この吸引圧力データを今回（ｎ）のデー
タとする（Ｓ４１）。そして、今回（ｎ）の吸引圧力デ
ータから前回（ｎ−１）の吸引圧力データを減算し、所
定の瞬時時間当たりの吸引圧力の差圧（瞬時差圧）を算
出する（Ｓ４２）。
ポンプ７を一定速度で駆動して排気動作させることによ
って、ノズル機構３内を減圧して試料１５の吸引を開始
する（Ｓ２９）。そして、異常検出用データ取得処理を
実行する（Ｓ３０）。即ち、図８の異常検出用データ取
得ルーチンを実行し、圧力センサ８からの吸引圧力デー
タを取り込み、この吸引圧力データを今回（ｎ）のデー
タとする（Ｓ４１）。そして、今回（ｎ）の吸引圧力デ
ータから前回（ｎ−１）の吸引圧力データを減算し、所
定の瞬時時間当たりの吸引圧力の差圧（瞬時差圧）を算
出する（Ｓ４２）。
【００４６】次に、瞬時差圧を瞬時最大差圧ＰＤmax と
比較することによって、瞬時差圧が今までの瞬時差圧の
中で最大であるか否かを判定する（Ｓ４３）。瞬時差圧
が最大である場合には（Ｓ４３，ＹＥＳ）、瞬時差圧を
瞬時最大差圧ＰＤmax の記憶領域に格納した後（Ｓ４
４）、瞬時最大差圧ＰＤmax に対応して形成されたサン
プル回数記憶領域に今回（ｎ）のサンプル回数ｎを格納
する（Ｓ４５）。
比較することによって、瞬時差圧が今までの瞬時差圧の
中で最大であるか否かを判定する（Ｓ４３）。瞬時差圧
が最大である場合には（Ｓ４３，ＹＥＳ）、瞬時差圧を
瞬時最大差圧ＰＤmax の記憶領域に格納した後（Ｓ４
４）、瞬時最大差圧ＰＤmax に対応して形成されたサン
プル回数記憶領域に今回（ｎ）のサンプル回数ｎを格納
する（Ｓ４５）。
【００４７】一方、瞬時差圧が最大でない場合には（Ｓ
４３，ＮＯ）、続いて瞬時差圧を瞬時最小差圧ＰＤmin
と比較することによって、瞬時差圧が今までの瞬時差圧
の中で最小であるか否かを判定する（Ｓ４６）。瞬時差
圧が最小である場合には（Ｓ４６，ＹＥＳ）、瞬時差圧
を瞬時最小差圧ＰＤmin の記憶領域に格納した後（Ｓ４
７）、瞬時最小差圧ＰＤmin に対応して形成されたサン
プル回数記憶領域に今回（ｎ）のサンプル回数ｎを格納
する（Ｓ４８）。
４３，ＮＯ）、続いて瞬時差圧を瞬時最小差圧ＰＤmin
と比較することによって、瞬時差圧が今までの瞬時差圧
の中で最小であるか否かを判定する（Ｓ４６）。瞬時差
圧が最小である場合には（Ｓ４６，ＹＥＳ）、瞬時差圧
を瞬時最小差圧ＰＤmin の記憶領域に格納した後（Ｓ４
７）、瞬時最小差圧ＰＤmin に対応して形成されたサン
プル回数記憶領域に今回（ｎ）のサンプル回数ｎを格納
する（Ｓ４８）。
【００４８】この後、瞬時差圧が最小でない場合（Ｓ４
６，ＮＯ）や、上述のＳ４５およびＳ４８の実行する
と、瞬時時間が経過したか否かを判定し（Ｓ４９）、経
過していなければ（Ｓ４９，ＮＯ）、Ｓ４９の判定を繰
り返し、瞬時時間が経過したときに（Ｓ４９，ＹＥ
Ｓ）、本ルーチンを終了して図７の分注動作ルーチンに
リターンする。
６，ＮＯ）や、上述のＳ４５およびＳ４８の実行する
と、瞬時時間が経過したか否かを判定し（Ｓ４９）、経
過していなければ（Ｓ４９，ＮＯ）、Ｓ４９の判定を繰
り返し、瞬時時間が経過したときに（Ｓ４９，ＹＥ
Ｓ）、本ルーチンを終了して図７の分注動作ルーチンに
リターンする。
【００４９】上記のようにして瞬時時間における異常検
出用データが取得されると、ポンプ起動時刻Ｔｓからポ
ンプ停止時刻Ｔｅまでの吸引時間が経過したか否かを判
定する（Ｓ３１）。吸引時間が経過していなければ（Ｓ
３１，ＮＯ）、Ｓ３０の異常検出用データ取得処理を再
実行し、この処理を吸引時間が経過するまで繰り返すこ
とによって、ポンプ起動時刻Ｔｓからポンプ停止時刻Ｔ
ｅまでの期間において瞬時時間ごとに異常検出用データ
を取得する。そして、吸引時間が経過すると（Ｓ３１，
ＹＥＳ）、ポンプ７を停止することによって、試料１５
の吸引を終了する（Ｓ３２）。この後、上記の吸引時間
に所定時間を付加した負圧検出時間が経過したか否かを
判定し（Ｓ３３）、負圧検出時間が経過していなければ
（Ｓ３３，ＮＯ）、Ｓ３０の異常検出用データ取得処理
を再実行し、この処理を負圧検出時間が経過するまで繰
り返すことによって、ポンプ７を停止した後の所定の期
間においても瞬時時間ごとに異常検出用データを取得す
る。
出用データが取得されると、ポンプ起動時刻Ｔｓからポ
ンプ停止時刻Ｔｅまでの吸引時間が経過したか否かを判
定する（Ｓ３１）。吸引時間が経過していなければ（Ｓ
３１，ＮＯ）、Ｓ３０の異常検出用データ取得処理を再
実行し、この処理を吸引時間が経過するまで繰り返すこ
とによって、ポンプ起動時刻Ｔｓからポンプ停止時刻Ｔ
ｅまでの期間において瞬時時間ごとに異常検出用データ
を取得する。そして、吸引時間が経過すると（Ｓ３１，
ＹＥＳ）、ポンプ７を停止することによって、試料１５
の吸引を終了する（Ｓ３２）。この後、上記の吸引時間
に所定時間を付加した負圧検出時間が経過したか否かを
判定し（Ｓ３３）、負圧検出時間が経過していなければ
（Ｓ３３，ＮＯ）、Ｓ３０の異常検出用データ取得処理
を再実行し、この処理を負圧検出時間が経過するまで繰
り返すことによって、ポンプ７を停止した後の所定の期
間においても瞬時時間ごとに異常検出用データを取得す
る。
【００５０】そして、負圧検出時間が経過すると（Ｓ３
３，ＹＥＳ）、異常検出用データを用いて異常検出処理
を行う（Ｓ３４）。即ち、図９に示すように、最大差圧
Ｐmax を記憶領域から読み出し、この最大差圧Ｐmax が
上限しきい値Ｐmaxmaxを越えているか否かを判定する
（Ｓ５１）。最大差圧Ｐmax が上限しきい値Ｐmaxmaxを
越えている場合には（Ｓ５１，ＹＥＳ）、試料１５中の
塊状片で吸引口５ｃが塞がれたり、吸引口５ｃ内で試料
１５が固化することによりノズル詰まりが生じることに
よって、ノズル機構３の吸引圧力が大幅に上昇したと判
断する。そして、『ノズル詰まり』である旨を操作部１
３や検査装置を介してオペレータに報知した後（Ｓ５
２）、本ルーチンを終了して図７の分注動作ルーチンに
リターンする。
３，ＹＥＳ）、異常検出用データを用いて異常検出処理
を行う（Ｓ３４）。即ち、図９に示すように、最大差圧
Ｐmax を記憶領域から読み出し、この最大差圧Ｐmax が
上限しきい値Ｐmaxmaxを越えているか否かを判定する
（Ｓ５１）。最大差圧Ｐmax が上限しきい値Ｐmaxmaxを
越えている場合には（Ｓ５１，ＹＥＳ）、試料１５中の
塊状片で吸引口５ｃが塞がれたり、吸引口５ｃ内で試料
１５が固化することによりノズル詰まりが生じることに
よって、ノズル機構３の吸引圧力が大幅に上昇したと判
断する。そして、『ノズル詰まり』である旨を操作部１
３や検査装置を介してオペレータに報知した後（Ｓ５
２）、本ルーチンを終了して図７の分注動作ルーチンに
リターンする。
【００５１】一方、最大差圧Ｐmax が上限しきい値Ｐma
xmaxを越えていない場合には（Ｓ５１，ＮＯ）、続いて
最大差圧Ｐmax が下限しきい値Ｐmaxminよりも小さいか
否かを判定する（Ｓ５３）。最大差圧Ｐmax が下限しき
い値Ｐmaxminよりも小さい場合には（Ｓ５１，ＹＥ
Ｓ）、ディスポチップ５の吸引口５ｃが試料１５の液面
から離反したり、試料１５中の気泡を吸い込むことによ
り空吸引が生じることによって、ノズル機構３の吸引圧
力が十分に上昇しなかったと判断する。そして、『空吸
引』である旨を操作部１３や検査装置を介してオペレー
タに報知した後（Ｓ５４）、本ルーチンを終了して図７
の分注動作ルーチンにリターンする。
xmaxを越えていない場合には（Ｓ５１，ＮＯ）、続いて
最大差圧Ｐmax が下限しきい値Ｐmaxminよりも小さいか
否かを判定する（Ｓ５３）。最大差圧Ｐmax が下限しき
い値Ｐmaxminよりも小さい場合には（Ｓ５１，ＹＥ
Ｓ）、ディスポチップ５の吸引口５ｃが試料１５の液面
から離反したり、試料１５中の気泡を吸い込むことによ
り空吸引が生じることによって、ノズル機構３の吸引圧
力が十分に上昇しなかったと判断する。そして、『空吸
引』である旨を操作部１３や検査装置を介してオペレー
タに報知した後（Ｓ５４）、本ルーチンを終了して図７
の分注動作ルーチンにリターンする。
【００５２】一方、最大差圧Ｐmax が下限しきい値Ｐma
xminよりも小さい場合には（Ｓ５３，ＮＯ）、瞬時最大
差圧ＰＤmax に対応して形成されたサンプル回数記憶領
域からサンプル回数ｎを読み出し、このサンプル回数ｎ
を基にして瞬時最大差圧ＰＤmax となった時刻を求め
る。また、瞬時最小差圧ＰＤmin に対応して形成された
サンプル回数記憶領域からサンプル回数ｎを読み出し、
このサンプル回数ｎを基にして瞬時最小差圧ＰＤmin と
なった時刻を求める。そして、瞬時最大差圧ＰＤmax の
発生時刻から瞬時最小差圧ＰＤmin の発生時刻までの時
間差Ｔｗを算出し（Ｓ５５）、この時間差Ｔｗが時間し
きい値Ｔs よりも大きいか否かを判定する（Ｓ５６）。
時間差Ｔｗが時間しきい値Ｔs よりも大きくない場合に
は（Ｓ５６，ＮＯ）、吸引途中で吸引圧力が急激に変化
（上昇または下降）しているため、一時的なノズル詰ま
りや空吸引が発生したと判断し、『不足吸引』である旨
を操作部１３や検査装置を介してオペレータに報知した
後（Ｓ５７）、本ルーチンを終了して図７の分注動作ル
ーチンにリターンする。
xminよりも小さい場合には（Ｓ５３，ＮＯ）、瞬時最大
差圧ＰＤmax に対応して形成されたサンプル回数記憶領
域からサンプル回数ｎを読み出し、このサンプル回数ｎ
を基にして瞬時最大差圧ＰＤmax となった時刻を求め
る。また、瞬時最小差圧ＰＤmin に対応して形成された
サンプル回数記憶領域からサンプル回数ｎを読み出し、
このサンプル回数ｎを基にして瞬時最小差圧ＰＤmin と
なった時刻を求める。そして、瞬時最大差圧ＰＤmax の
発生時刻から瞬時最小差圧ＰＤmin の発生時刻までの時
間差Ｔｗを算出し（Ｓ５５）、この時間差Ｔｗが時間し
きい値Ｔs よりも大きいか否かを判定する（Ｓ５６）。
時間差Ｔｗが時間しきい値Ｔs よりも大きくない場合に
は（Ｓ５６，ＮＯ）、吸引途中で吸引圧力が急激に変化
（上昇または下降）しているため、一時的なノズル詰ま
りや空吸引が発生したと判断し、『不足吸引』である旨
を操作部１３や検査装置を介してオペレータに報知した
後（Ｓ５７）、本ルーチンを終了して図７の分注動作ル
ーチンにリターンする。
【００５３】この後、図７に示すように、吸引した試料
１５を保持しながらノズル４を分注位置の上方に移動さ
せ（Ｓ３５）、ポンプ７を排気動作させることによっ
て、分注位置の検査容器（ウエル）内に試料１５を吐出
する（Ｓ３６）。そして、廃棄位置において、ディスポ
チップ５をノズル４から抜脱して廃棄した後（Ｓ３
７）、Ｓ２１で設定した所定の分注数Ｍを終了したか否
かを判定し（Ｓ３８）、終了していなければ（Ｓ３８，
ＮＯ）、Ｓ２４から再実行し、次の試料１５を分注す
る。一方、分注数Ｍを終了していれば（Ｓ３８，ＹＥ
Ｓ）、本ルーチンを終了する。
１５を保持しながらノズル４を分注位置の上方に移動さ
せ（Ｓ３５）、ポンプ７を排気動作させることによっ
て、分注位置の検査容器（ウエル）内に試料１５を吐出
する（Ｓ３６）。そして、廃棄位置において、ディスポ
チップ５をノズル４から抜脱して廃棄した後（Ｓ３
７）、Ｓ２１で設定した所定の分注数Ｍを終了したか否
かを判定し（Ｓ３８）、終了していなければ（Ｓ３８，
ＮＯ）、Ｓ２４から再実行し、次の試料１５を分注す
る。一方、分注数Ｍを終了していれば（Ｓ３８，ＹＥ
Ｓ）、本ルーチンを終了する。
【００５４】以上のように、本実施形態の自動分注装置
は、図１に示すように、吸引異常を検出しながら所定量
の試料１５を分注するものであり、吸引圧力の変化によ
り試料１５の吸引および吐出を行うノズル手段（ノズル
機構３）と、吸引圧力を検出する圧力検出手段（圧力セ
ンサ８）と、吸引圧力の変化に影響する分注パラメータ
を基にして、試料１５の吸引開始から吸引終了までの吸
引圧力の変化状態を示す吸引圧力曲線データを求める吸
引圧力曲線データ算出手段（図６のＳ１２・１３）と、
圧力検出手段で検出された吸引圧力と、吸引圧力曲線デ
ータとを基にして吸引異常を検出する吸引異常検出手段
（図９の異常検出ルーチン）とを有した構成にされてい
る。具体的には、分注パラメータを吸引曲線近似式
（９）に代入してポンプ起動時刻Ｔｓからポンプ停止時
刻Ｔｅまでの吸引圧力曲線データを求めるように構成さ
れている。
は、図１に示すように、吸引異常を検出しながら所定量
の試料１５を分注するものであり、吸引圧力の変化によ
り試料１５の吸引および吐出を行うノズル手段（ノズル
機構３）と、吸引圧力を検出する圧力検出手段（圧力セ
ンサ８）と、吸引圧力の変化に影響する分注パラメータ
を基にして、試料１５の吸引開始から吸引終了までの吸
引圧力の変化状態を示す吸引圧力曲線データを求める吸
引圧力曲線データ算出手段（図６のＳ１２・１３）と、
圧力検出手段で検出された吸引圧力と、吸引圧力曲線デ
ータとを基にして吸引異常を検出する吸引異常検出手段
（図９の異常検出ルーチン）とを有した構成にされてい
る。具体的には、分注パラメータを吸引曲線近似式
（９）に代入してポンプ起動時刻Ｔｓからポンプ停止時
刻Ｔｅまでの吸引圧力曲線データを求めるように構成さ
れている。
【００５５】これにより、本実施形態の自動分注装置
は、従来のように実際に分注動作を行って吸引圧力曲線
データを求める場合よりも、吸引圧力曲線データを容易
且つ短時間で設定することができるようになっている。
は、従来のように実際に分注動作を行って吸引圧力曲線
データを求める場合よりも、吸引圧力曲線データを容易
且つ短時間で設定することができるようになっている。
【００５６】尚、本実施形態においては、吸引曲線近似
式（９）を用いて吸引圧力曲線データを求めているが、
吸引曲線近似式（１０）を用いて吸引圧力曲線データを
求めるようになっていても良い。そして、この場合に
は、吸引曲線近似式（１０）が３つの近似分注パラメー
タａ・ｂ・Ｐ0 からなるため、吸引圧力曲線データを求
める際における近似分注パラメータの入力や計算が容易
となる。
式（９）を用いて吸引圧力曲線データを求めているが、
吸引曲線近似式（１０）を用いて吸引圧力曲線データを
求めるようになっていても良い。そして、この場合に
は、吸引曲線近似式（１０）が３つの近似分注パラメー
タａ・ｂ・Ｐ0 からなるため、吸引圧力曲線データを求
める際における近似分注パラメータの入力や計算が容易
となる。
【００５７】また、本実施形態の自動分注装置は、上限
しきい値Ｐmaxmaxと下限しきい値Ｐmaxminと時間しきい
値Ｔs とで吸引異常を検出するようになっているため、
少ないメモリ容量および小さな演算負荷でノズル詰まり
および空吸引に起因する吸引異常の略全ての形態を検出
することが可能になっている。
しきい値Ｐmaxmaxと下限しきい値Ｐmaxminと時間しきい
値Ｔs とで吸引異常を検出するようになっているため、
少ないメモリ容量および小さな演算負荷でノズル詰まり
および空吸引に起因する吸引異常の略全ての形態を検出
することが可能になっている。
【００５８】即ち、図１１に示すように、先行の試料１
５が残留することなく正常な吸引動作が行われた場合に
は（先行ナシ正常吸引）、吸引直後に吸引圧力（負圧−
ｐ）が最も急激な立ち上がりを生じるため、ポンプ起動
時刻Ｔｓが瞬時最大差圧ＰＤmax となる。そして、吸引
圧力の上昇が徐々に緩やかとなり、ポンプ停止時刻Ｔｅ
で最大の吸引圧力となった後に吸引圧力が低下するた
め、ポンプ停止時刻Ｔｅが最大差圧Ｐmax および瞬時最
小差圧ＰＤmin の発生時刻になる。これにより、ポンプ
停止時刻Ｔｅでの最大差圧Ｐmax が上限しきい値Ｐmaxm
axと下限しきい値Ｐmaxminとの範囲に存在すると共に、
瞬時最大差圧ＰＤmax のポンプ起動時刻Ｔｓから瞬時最
小差圧ＰＤmin のポンプ停止時刻Ｔｅまでの時間差Ｔｗ
が時間しきい値Ｔs を越えるため、正常に吸引動作が行
われたと判定することができる。
５が残留することなく正常な吸引動作が行われた場合に
は（先行ナシ正常吸引）、吸引直後に吸引圧力（負圧−
ｐ）が最も急激な立ち上がりを生じるため、ポンプ起動
時刻Ｔｓが瞬時最大差圧ＰＤmax となる。そして、吸引
圧力の上昇が徐々に緩やかとなり、ポンプ停止時刻Ｔｅ
で最大の吸引圧力となった後に吸引圧力が低下するた
め、ポンプ停止時刻Ｔｅが最大差圧Ｐmax および瞬時最
小差圧ＰＤmin の発生時刻になる。これにより、ポンプ
停止時刻Ｔｅでの最大差圧Ｐmax が上限しきい値Ｐmaxm
axと下限しきい値Ｐmaxminとの範囲に存在すると共に、
瞬時最大差圧ＰＤmax のポンプ起動時刻Ｔｓから瞬時最
小差圧ＰＤmin のポンプ停止時刻Ｔｅまでの時間差Ｔｗ
が時間しきい値Ｔs を越えるため、正常に吸引動作が行
われたと判定することができる。
【００５９】これに対し、下記の形態の場合には、少な
くとも一つのしきい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs により
吸引異常を検出することができる。
くとも一つのしきい値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs により
吸引異常を検出することができる。
【００６０】例えば先行する試料１５が残留していない
状態で空吸引を行った場合には（開放吸引）、吸引圧力
（−Ｐ）の上昇が僅かであるため、最大差圧Ｐmax が下
限しきい値Ｐmaxmin未満となる。ノズル詰まりを生じた
状態で吸引を行った場合には（閉鎖吸引）、吸引の開始
直後から急激に吸引圧力が上昇するため、最大差圧Ｐma
x が上限しきい値Ｐmaxmaxを越えることになる。
状態で空吸引を行った場合には（開放吸引）、吸引圧力
（−Ｐ）の上昇が僅かであるため、最大差圧Ｐmax が下
限しきい値Ｐmaxmin未満となる。ノズル詰まりを生じた
状態で吸引を行った場合には（閉鎖吸引）、吸引の開始
直後から急激に吸引圧力が上昇するため、最大差圧Ｐma
x が上限しきい値Ｐmaxmaxを越えることになる。
【００６１】また、先行する試料１５が残留していない
状態から吸引して途中でノズル詰まりを生じた場合には
（先行ナシツマリ吸引）、吸引途中で急激に吸引圧力が
上昇することによって、瞬時最大差圧ＰＤmax が吸引途
中に発生するため、瞬時最大差圧ＰＤmax の発生時刻か
ら瞬時最小差圧ＰＤmin の発生時刻までの時間差Ｔｗが
時間しきい値Ｔs 未満となる。
状態から吸引して途中でノズル詰まりを生じた場合には
（先行ナシツマリ吸引）、吸引途中で急激に吸引圧力が
上昇することによって、瞬時最大差圧ＰＤmax が吸引途
中に発生するため、瞬時最大差圧ＰＤmax の発生時刻か
ら瞬時最小差圧ＰＤmin の発生時刻までの時間差Ｔｗが
時間しきい値Ｔs 未満となる。
【００６２】また、先行する試料１５が残留した状態で
空吸引を行った場合には（先行アリ空吸引）、吸引を開
始した直後に吸引圧力が低下し、吸引途中で瞬時最小差
圧ＰＤmin が発生するため、時間差Ｔｗが時間しきい値
Ｔs 未満となる。先行する試料１５が残留していない状
態から吸引して途中で液切れにより空吸引を生じた場合
には（先行ナシ不足吸引）、瞬時最小差圧ＰＤmin が吸
引途中で発生するため、時間差Ｔｗが時間しきい値Ｔs
未満となる。
空吸引を行った場合には（先行アリ空吸引）、吸引を開
始した直後に吸引圧力が低下し、吸引途中で瞬時最小差
圧ＰＤmin が発生するため、時間差Ｔｗが時間しきい値
Ｔs 未満となる。先行する試料１５が残留していない状
態から吸引して途中で液切れにより空吸引を生じた場合
には（先行ナシ不足吸引）、瞬時最小差圧ＰＤmin が吸
引途中で発生するため、時間差Ｔｗが時間しきい値Ｔs
未満となる。
【００６３】また、先行する試料１５が残留した状態か
ら正常に吸引した場合には（先行アリ正常吸引）、先行
する試料１５の残留分により最大差圧Ｐmax が上昇する
ため、上限しきい値Ｐmaxmaxを越えることになる。先行
する試料１５が残留した状態から吸引して途中で先行す
る試料１５の層が潰れた場合には（気層崩壊正常吸
引）、瞬時最小差圧ＰＤmin が吸引途中で発生するた
め、時間差Ｔｗが時間しきい値Ｔs 未満となる。先行す
る試料１５が残留した状態から吸引して途中でノズル詰
まりを生じた場合には（先行アリツマリ吸引）、瞬時最
大差圧ＰＤmax が吸引途中で発生するため、時間差Ｔｗ
が時間しきい値Ｔs 未満となる。そして、先行する試料
１５が在留した状態から吸引して途中で空吸引を生じた
場合には（先行アリ不足吸引）、瞬時最小差圧ＰＤmin
が吸引途中で発生するため、時間差Ｔｗが時間しきい値
Ｔs 未満となる。
ら正常に吸引した場合には（先行アリ正常吸引）、先行
する試料１５の残留分により最大差圧Ｐmax が上昇する
ため、上限しきい値Ｐmaxmaxを越えることになる。先行
する試料１５が残留した状態から吸引して途中で先行す
る試料１５の層が潰れた場合には（気層崩壊正常吸
引）、瞬時最小差圧ＰＤmin が吸引途中で発生するた
め、時間差Ｔｗが時間しきい値Ｔs 未満となる。先行す
る試料１５が残留した状態から吸引して途中でノズル詰
まりを生じた場合には（先行アリツマリ吸引）、瞬時最
大差圧ＰＤmax が吸引途中で発生するため、時間差Ｔｗ
が時間しきい値Ｔs 未満となる。そして、先行する試料
１５が在留した状態から吸引して途中で空吸引を生じた
場合には（先行アリ不足吸引）、瞬時最小差圧ＰＤmin
が吸引途中で発生するため、時間差Ｔｗが時間しきい値
Ｔs 未満となる。
【００６４】このように、ノズル詰まりおよび空吸引に
より吸引異常が生じた場合には、瞬時最小差圧ＰＤmin
および瞬時最小差圧ＰＤmin の発生時刻を基にした時間
差Ｔｗや最大差圧Ｐmax が正常時の値から外れるため、
これらの時間差Ｔｗや最大差圧Ｐmax の異常を各しきい
値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs を用いた判定手段（図９の
Ｓ５１・Ｓ５３・Ｓ５６）の少なくとも一つで検出する
ことができる。
より吸引異常が生じた場合には、瞬時最小差圧ＰＤmin
および瞬時最小差圧ＰＤmin の発生時刻を基にした時間
差Ｔｗや最大差圧Ｐmax が正常時の値から外れるため、
これらの時間差Ｔｗや最大差圧Ｐmax の異常を各しきい
値Ｐmaxmax・Ｐmaxmin・Ｔs を用いた判定手段（図９の
Ｓ５１・Ｓ５３・Ｓ５６）の少なくとも一つで検出する
ことができる。
【００６５】尚、本実施形態においては、しきい値Ｐma
xmax・Ｐmaxmin・Ｔs により吸引異常を検出している
が、これに限定されるものではない。即ち、吸引異常の
検出は、図１０の吸引圧力曲線データを吸引曲線近似式
（９）または（１０）で求めた後、この吸引圧力曲線デ
ータの曲線に沿った所定の上下幅の領域を判定領域とし
て設定し、ポンプ起動時刻Ｔｓからポンプ起動時刻Ｔｓ
までの吸引圧力が判定領域内であれば正常であると判定
し、判定領域外であれば吸引異常を生じたと判定するよ
うになっていても良い。
xmax・Ｐmaxmin・Ｔs により吸引異常を検出している
が、これに限定されるものではない。即ち、吸引異常の
検出は、図１０の吸引圧力曲線データを吸引曲線近似式
（９）または（１０）で求めた後、この吸引圧力曲線デ
ータの曲線に沿った所定の上下幅の領域を判定領域とし
て設定し、ポンプ起動時刻Ｔｓからポンプ起動時刻Ｔｓ
までの吸引圧力が判定領域内であれば正常であると判定
し、判定領域外であれば吸引異常を生じたと判定するよ
うになっていても良い。
【００６６】
【発明の効果】請求項１の発明は、吸引異常を検出しな
がら所定量の試料を分注する自動分注装置において、吸
引圧力の変化により試料の吸引および吐出を行うノズル
手段と、前記吸引圧力を検出する圧力検出手段と、前記
吸引圧力の変化に影響する分注パラメータを基にして、
前記試料の吸引開始から吸引終了までの吸引圧力の変化
状態を示す吸引圧力曲線データを求める吸引圧力曲線デ
ータ算出手段と、前記圧力検出手段で検出された吸引圧
力と、前記吸引圧力曲線データとを基にして吸引異常を
検出する吸引異常検出手段とを有する構成である。
がら所定量の試料を分注する自動分注装置において、吸
引圧力の変化により試料の吸引および吐出を行うノズル
手段と、前記吸引圧力を検出する圧力検出手段と、前記
吸引圧力の変化に影響する分注パラメータを基にして、
前記試料の吸引開始から吸引終了までの吸引圧力の変化
状態を示す吸引圧力曲線データを求める吸引圧力曲線デ
ータ算出手段と、前記圧力検出手段で検出された吸引圧
力と、前記吸引圧力曲線データとを基にして吸引異常を
検出する吸引異常検出手段とを有する構成である。
【００６７】上記の構成によれば、吸引異常の検出に使
用される吸引圧力曲線データを分注パラメータを基にし
て計算により求めることができる。従って、従来のよう
に実際に分注対象となる試料を吸引し、吸引圧力を検出
しながら吸引圧力曲線データを求める場合よりも、容易
かつ短時間で吸引圧力曲線データを得ることができると
いう効果を奏する。
用される吸引圧力曲線データを分注パラメータを基にし
て計算により求めることができる。従って、従来のよう
に実際に分注対象となる試料を吸引し、吸引圧力を検出
しながら吸引圧力曲線データを求める場合よりも、容易
かつ短時間で吸引圧力曲線データを得ることができると
いう効果を奏する。
【００６８】請求項２の発明は、請求項１記載の自動分
注装置であって、前記吸引圧力曲線データ算出手段は、
初期圧Ｐ0 、吸引された試料の重さで発生する圧力の時
間比例係数ａ、試料の流動抵抗で生じる圧力ｂを分注パ
ラメータとし、これら分注パラメータを −Ｐ＝Ｐ0 ＋ａｔ＋ｂ（１−ｅ-qt ） の吸引曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧力−
Ｐの吸引圧力曲線データを算出する構成である。
注装置であって、前記吸引圧力曲線データ算出手段は、
初期圧Ｐ0 、吸引された試料の重さで発生する圧力の時
間比例係数ａ、試料の流動抵抗で生じる圧力ｂを分注パ
ラメータとし、これら分注パラメータを −Ｐ＝Ｐ0 ＋ａｔ＋ｂ（１−ｅ-qt ） の吸引曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧力−
Ｐの吸引圧力曲線データを算出する構成である。
【００６９】上記の構成によれば、少ない分注パラメー
タからなる簡単な吸引曲線近似式により吸引圧力曲線デ
ータを求めることができるため、オペレータによる分注
パラメータの入力が容易になるという効果を奏する。
タからなる簡単な吸引曲線近似式により吸引圧力曲線デ
ータを求めることができるため、オペレータによる分注
パラメータの入力が容易になるという効果を奏する。
【００７０】請求項３の発明は、請求項１記載の自動分
注装置であって、前記吸引圧力曲線データ算出手段は、
試料密度ρ、ポンプ吸引速度Ｒ、初期試料吸引量ＶL
(0)、試料吸引抵抗Ｂ、ノズル手段先端部の外側試料圧
ＰA 、初期内部エア体積Ｖ0 と初期圧Ｐ0 によって決ま
るエア圧力Ｐとエア体積Ｖとの関係であるエア状態方程
式の一次近似式Ｐ＝α−βＶ、チップ内液量ＶL とチッ
プ内液面高さＨとの関係であるチップ容積逆関数の一次
近似式ｈ＝ｍ＋ｎＶL を分注パラメータとし、これら分
注パラメータを −Ｐ ＝ βV0- α+ βVL(0)+ [(gρn/β)/(1+gρn/
β)]βRt+｛[gρm+α- βV0-PA+RB/(1+ gρn/β)](1+g
ρn/β) -1- βVL(0) ｝×(1-e-qt ) 但し、ｑ＝(1+gρn/β)/ (B/β) 、重力加速度ｇ の吸引圧力曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧
力−Ｐの吸引圧力曲線データを算出する構成である。
注装置であって、前記吸引圧力曲線データ算出手段は、
試料密度ρ、ポンプ吸引速度Ｒ、初期試料吸引量ＶL
(0)、試料吸引抵抗Ｂ、ノズル手段先端部の外側試料圧
ＰA 、初期内部エア体積Ｖ0 と初期圧Ｐ0 によって決ま
るエア圧力Ｐとエア体積Ｖとの関係であるエア状態方程
式の一次近似式Ｐ＝α−βＶ、チップ内液量ＶL とチッ
プ内液面高さＨとの関係であるチップ容積逆関数の一次
近似式ｈ＝ｍ＋ｎＶL を分注パラメータとし、これら分
注パラメータを −Ｐ ＝ βV0- α+ βVL(0)+ [(gρn/β)/(1+gρn/
β)]βRt+｛[gρm+α- βV0-PA+RB/(1+ gρn/β)](1+g
ρn/β) -1- βVL(0) ｝×(1-e-qt ) 但し、ｑ＝(1+gρn/β)/ (B/β) 、重力加速度ｇ の吸引圧力曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧
力−Ｐの吸引圧力曲線データを算出する構成である。
【００７１】上記の構成によれば、吸引圧力曲線データ
を実測値に近い状態で得ることができるため、吸引異常
の検出精度を向上させることができるという効果を奏す
る。
を実測値に近い状態で得ることができるため、吸引異常
の検出精度を向上させることができるという効果を奏す
る。
【００７２】請求項４の発明は、請求項１ないし３の何
れか１項に記載の自動分注装置であって、前記異常検出
手段は、前記吸引圧力曲線データを基にして吸引開始か
ら吸引終了までの最大差圧の上限しきい値と下限しきい
値とを求めると共に、吸引開始から吸引終了直前までの
時間しきい値を求めるしきい値設定手段と、前記圧力検
出手段で検出された吸引圧力の吸引開始から吸引終了ま
での最大差圧と、前記上限しきい値および下限しきい値
とを比較して吸引異常の判定を行うと共に、前記圧力検
出手段で検出された吸引圧力の瞬時最大差圧の発生時刻
から瞬時最小差圧の発生時刻までの時間差Ｔｗを算出
し、この時間差Ｔｗと時間しきい値とを比較して吸引異
常の判定を行う判定手段とを有する構成である。
れか１項に記載の自動分注装置であって、前記異常検出
手段は、前記吸引圧力曲線データを基にして吸引開始か
ら吸引終了までの最大差圧の上限しきい値と下限しきい
値とを求めると共に、吸引開始から吸引終了直前までの
時間しきい値を求めるしきい値設定手段と、前記圧力検
出手段で検出された吸引圧力の吸引開始から吸引終了ま
での最大差圧と、前記上限しきい値および下限しきい値
とを比較して吸引異常の判定を行うと共に、前記圧力検
出手段で検出された吸引圧力の瞬時最大差圧の発生時刻
から瞬時最小差圧の発生時刻までの時間差Ｔｗを算出
し、この時間差Ｔｗと時間しきい値とを比較して吸引異
常の判定を行う判定手段とを有する構成である。
【００７３】上記の構成によれば、最大差圧を上限しき
い値と下限しきい値とで比較すると共に、瞬時最大差圧
の発生時刻から瞬時最小差圧の発生時刻までの時間差を
時間しきい値で比較することにより吸引異常の判定を行
うようになっているため、ノズル詰まりおよび空吸引に
起因する吸引異常の略全ての形態を検出することができ
るという効果を奏する。
い値と下限しきい値とで比較すると共に、瞬時最大差圧
の発生時刻から瞬時最小差圧の発生時刻までの時間差を
時間しきい値で比較することにより吸引異常の判定を行
うようになっているため、ノズル詰まりおよび空吸引に
起因する吸引異常の略全ての形態を検出することができ
るという効果を奏する。
【図１】自動分注装置の要部を示すブロック図である。
【図２】吸引吐出機構をモデル化した状態を示す説明図
である。
である。
【図３】液吸引量ＶL と液吸引高ｈとの関係を示すグラ
フである。
フである。
【図４】温度変化がない場合における理想気体状態方程
式のグラフである。
式のグラフである。
【図５】分注制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】しきい値設定ルーチンのフローチャートであ
る。
る。
【図７】分注動作ルーチンのフローチャートである。
【図８】異常検出用データ取得ルーチンのフローチャー
トである。
トである。
【図９】異常検出ルーチンのフローチャートである。
【図１０】時間ｔと吸引圧力（負圧−Ｐ）との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図１１】吸引異常の形態を示す説明図である。
【図１２】正常吸引時のポンプ起動時刻から時刻∞まで
の液吸引量を示すグラフである。
の液吸引量を示すグラフである。
１ 吸引吐出機構 ２ 制御装置 ３ ノズル機構 ４ ノズル ５ ディスポチップ ６ エアホース ７ ポンプ ８ 圧力センサ ９ アンプ部 １０ フィルタ部 １１ ＡＤコンバータ １２ 情報処理部 １３ 操作部 １４ デジタルノイズフィルタ １５ 試料
Claims (4)
- 【請求項１】吸引異常を検出しながら所定量の試料を分
注する自動分注装置において、 吸引圧力の変化により試料の吸引および吐出を行うノズ
ル手段と、 前記吸引圧力を検出する圧力検出手段と、 前記吸引圧力の変化に影響する分注パラメータを基にし
て、前記試料の吸引開始から吸引終了までの吸引圧力の
変化状態を示す吸引圧力曲線データを求める吸引圧力曲
線データ算出手段と、 前記圧力検出手段で検出された吸引圧力と、前記吸引圧
力曲線データとを基にして吸引異常を検出する吸引異常
検出手段とを有することを特徴とする自動分注装置。 - 【請求項２】前記吸引圧力曲線データ算出手段は、 初期圧Ｐ0 、吸引された試料の重さで発生する圧力の時
間比例係数ａ、試料の流動抵抗で生じる圧力ｂを近似分
注パラメータとし、 これら近似分注パラメータを −Ｐ＝Ｐ0 ＋ａｔ＋ｂ（１−ｅ-qt ） の吸引圧力曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧
力−Ｐの吸引圧力曲線データを算出することを特徴とす
る請求項１記載の自動分注装置。 - 【請求項３】前記吸引圧力曲線データ算出手段は、 試料密度ρ、ポンプ吸引速度Ｒ、初期試料吸引量ＶL
(0)、試料吸引抵抗Ｂ、ノズル手段先端部の外側試料圧
ＰA 、 初期内部エア体積Ｖ0 と初期圧Ｐ0 によって決まるエア
圧力Ｐとエア体積Ｖとの関係であるエア状態方程式の一
次近似式Ｐ＝α−βＶ、 チップ内液量ＶL とチップ内液面高さＨとの関係である
チップ容積逆関数の一次近似式ｈ＝ｍ＋ｎＶL を分注パ
ラメータとし、 これら分注パラメータを −Ｐ ＝ βV0- α+ βVL(0)+ [(gρn/β)/(1+gρn/
β)]βRt+｛[gρm+α- βV0-PA+RB/(1+ gρn/β)](1+g
ρn/β) -1- βVL(0) ｝×(1-e-qt ) 但し、ｑ＝(1+gρn/β)/ (B/β) 、重力加速度ｇ の吸引圧力曲線近似式に代入して時間ｔに対する吸引圧
力−Ｐの吸引圧力曲線データを算出することを特徴とす
る請求項１記載の自動分注装置。 - 【請求項４】前記異常検出手段は、 前記吸引圧力曲線データを基にして吸引開始から吸引終
了までの最大差圧の上限しきい値と下限しきい値とを求
めると共に、吸引開始から吸引終了直前までの時間しき
い値を求めるしきい値設定手段と、 前記圧力検出手段で検出された吸引圧力の吸引開始から
吸引終了までの最大差圧と、前記上限しきい値および下
限しきい値とを比較して吸引異常の判定を行うと共に、
前記圧力検出手段で検出された吸引圧力の瞬時最大差圧
の発生時刻から瞬時最小差圧の発生時刻までの時間差Ｔ
ｗを算出し、この時間差Ｔｗと時間しきい値とを比較し
て吸引異常の判定を行う判定手段とを有することを特徴
とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の自動分注
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28772298A JP2000121649A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 自動分注装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28772298A JP2000121649A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 自動分注装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121649A true JP2000121649A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17720908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28772298A Pending JP2000121649A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 自動分注装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000121649A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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