JP2004317213A - 液体吸入吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】使用したノズルチップを再使用する際、そのノズルチップをチップ装着部に装着する時に、そのノズルチップの先端開口に残留した液体が垂れ落ちることを防止することができる液体吸入吐出装置を提供すること。
【解決手段】液体吸入吐出装置は、着脱自在に装着したノズルチップ３００の先端開口３０１から液体Ｓを吸入・吐出する。流体を吸入・吐出するポンプ７と、ポンプ７の作動により流体が流入・流出する先端開口３２２を有し、ノズルチップ３００が嵌合により着脱自在に装着されるチップ装着部３２と、ポンプ７の作動を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、チップ装着部３２の先端部３２３にノズルチップ３００の基端開口部３０２を嵌合する際、ポンプ７を作動して、吸引するよう制御する。
【選択図】図４
【解決手段】液体吸入吐出装置は、着脱自在に装着したノズルチップ３００の先端開口３０１から液体Ｓを吸入・吐出する。流体を吸入・吐出するポンプ７と、ポンプ７の作動により流体が流入・流出する先端開口３２２を有し、ノズルチップ３００が嵌合により着脱自在に装着されるチップ装着部３２と、ポンプ７の作動を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、チップ装着部３２の先端部３２３にノズルチップ３００の基端開口部３０２を嵌合する際、ポンプ７を作動して、吸引するよう制御する。
【選択図】図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体吸入吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
着脱自在なノズルチップを装着し、このノズルチップの先端開口から液体を吸入・吐出する液体吸入吐出装置が広く用いられている。ノズルチップは、その基端開口部（上端開口部）が液体吸入吐出装置のチップ装着部に嵌合されることにより、装着される（例えば、特許文献１参照）。このような液体吸入吐出装置では、使用した（液体を吸入・吐出した）ノズルチップを一度取り外した後に再度装着して、再使用することがある。使用したノズルチップの内側の先端開口付近には、液体が多少は残留している。このノズルチップの基端開口部にチップ装着部が挿入・嵌合する時、このノズルチップの内側の圧力が増大するので、この圧力に押されて、ノズルチップの先端開口に残留した液体が垂れ落ちることがある。このような液垂れした液体は、液体吸入吐出装置内に付着して、汚れの原因となるという問題がある。特に、液体にウイルスや細菌等の微生物を含むものを取り扱っている場合には、液体吸入吐出装置内に汚染が生じることもある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−９４８４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、使用したノズルチップを再使用する際、そのノズルチップをチップ装着部に装着する時に、そのノズルチップの先端開口に残留した液体が垂れ落ちることを防止することができる液体吸入吐出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
【０００６】
（１） 着脱自在に装着したノズルチップの先端開口から液体を吸入・吐出する液体吸入吐出装置であって、
流体を吸入・吐出するポンプと、
前記ポンプの作動により流体が流入・流出する開口を有し、前記ノズルチップが嵌合により着脱自在に装着されるチップ装着部と、
前記ポンプの作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記チップ装着部の先端部に前記ノズルチップの基端開口部を嵌合する際、前記ポンプを作動して、吸引するよう制御することを特徴とする液体吸入吐出装置。
【０００７】
（２） 前記チップ装着部を少なくとも上下方向に移動させる移動手段を有する上記（１）に記載の液体吸入吐出装置。
【０００８】
（３） 前記制御手段は、前記移動手段の作動も制御する上記（２）に記載の液体吸入吐出装置。
【０００９】
（４） 前記制御手段は、前記チップ装着部の上下方向の位置または移動距離に関する情報に基づいて、前記嵌合の開始を判断し、前記ポンプによる吸引の開始を制御する上記（２）または（３）に記載の液体吸入吐出装置。
【００１０】
（５） 同一のノズルチップを複数回使用する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の液体吸入吐出装置。
【００１１】
（６） 前記ノズルチップを収納する収納部を有し、
前記収納部に収納されている前記ノズルチップを前記チップ装着部に装着し、当該ノズルチップで前記液体を吸入・吐出した後、当該ノズルチップを前記収納部へ収納し、さらに当該ノズルチップを再び前記チップ装着部に装着する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の液体吸入吐出装置。
【００１２】
（７） 同一のノズルチップが再使用される際に、前記ポンプの作動による吸引を行なう上記（５）または（６）に記載の液体吸入吐出装置。
【００１３】
（８） 分注装置として用いられる上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の液体吸入吐出装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液体吸入吐出装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態は、本発明の液体吸入吐出装置を分注装置として用いた実施形態になっている。
【００１５】
図１は、本発明の液体吸入吐出装置の実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す液体吸入吐出装置におけるｘ軸方向移動手段を示す斜視図、図３は、図１に示す液体吸入吐出装置におけるｙ軸方向移動手段、ｚ軸方向移動手段および液体吸入吐出ヘッドを示す斜視図、図４および図５は、図１に示す液体吸入吐出装置におけるポンプ、チップ装着部およびノズルチップを示す縦断面図である。
【００１６】
なお、以下では、説明の都合上、水平な一方向（装置の左右方向）をｘ軸方向、ｘ軸方向に対し垂直かつ水平な方向（装置の前後方向）をｙ軸方向、鉛直方向（上下方向）をｚ軸方向と言う。また、図１中では、液体吸入吐出ヘッド、アーム等の細部を省略して図示する。
【００１７】
図１に示すように、分注装置（液体吸入吐出装置）１は、装置本体２と、該装置本体２に対し移動可能に設置された分注ヘッド（液体吸入吐出ヘッド）３とを備えている。この分注装置１は、患者から採取した例えば血液または血清等の血液成分、尿等の液体状の親検体（元検体）を分注して小分けにする（取り分ける）ことにより、検査用の子検体を作成する装置である。
【００１８】
装置本体２は、作業台２１と、作業台２１の後ろ側に立設された機器収納部２２と、機器収納部２２の上方に設けられた第２の機器収納部２３と、第２の機器収納部２３の片側の部分から前方に突出する突出部２４とを有している。
【００１９】
作業台２１上には、液体Ｓ（液体）を収納する例えば試験管のような容器が複数並べて配置（載置）される。本実施形態では、作業台２１上には、複数の試験管を立てた状態で行列状に保持する試験管ラック１００を複数載置可能になっている。そして、親検体を収納した試験管や、子検体を収納する試験管は、それぞれ、これらの試験管ラック１００に保持される。
【００２０】
また、作業台２１上における試験管ラック１００の後方には、チップラック２００を載置可能になっている。チップラック２００は、ノズルチップ３００を立てた状態で行列状に複数並べて保持し収納するよう、収納部２０１を有している。
【００２１】
装置本体２には、分注ヘッド３を支持するアーム１１が設置されている。アーム１１は、その長手方向がｙ軸方向となる姿勢で配置され、その後端部は、機器収納部２２に支持されている。機器収納部２２には、後述するｘ軸方向移動手段４が設けられており、この作動により、アーム１１は、装置本体２に対しｘ軸方向に移動する。
【００２２】
分注ヘッド３は、アーム１１の長手方向、すなわちｙ軸方向に沿って移動可能に支持されている。分注ヘッド３は、後述するｙ軸方向移動手段５の作動により、装置本体２に対しｙ軸方向に移動する。
【００２３】
分注ヘッド３は、ｘ軸方向移動手段４およびｙ軸方向移動手段５の作動の組み合わせにより、作業台２１の上方の空間（作業空間）において、ｘｙ平面内で移動可能になっている。
【００２４】
突出部２４の前面には、例えばタッチパネルで構成された表示手段２５が設置されている。表示手段２５には、例えば各種条件を設定する入力画面等が表示され、操作者は、表示手段２５に指で触れることにより、各種条件の設定等を行う。また、表示手段２５には、例えば分注装置１の状態、エラーの発生等の情報も表示される。
【００２５】
図２に示すように、ｘ軸方向移動手段４は、機器収納部２２に設置されたガイドレール１２の案内によりｘ軸方向に沿って移動可能に設置されたスライドブロック（移動体）４１と、ガイドレール１２の両端付近にそれぞれ設置された駆動プーリー（ベルト車）４２および従動プーリー（ベルト車）４３と、駆動プーリー４２を回転駆動するパルスモーター（ステッピングモーター）４４と、駆動プーリー４２および従動プーリー４３に掛け回されたベルト４５とを有している。
【００２６】
スライドブロック４１は、突出形成された固定部４１１にてベルト４５の一部に固定されている。スライドブロック４１には、アーム１１の後端部が固定されている。
【００２７】
パルスモーター４４が駆動プーリー４２を回転駆動すると、ベルト４５が回転し、ベルト４５に牽引されてスライドブロック４１がｘ軸方向に移動する。これに伴って、アーム１１もｘ軸方向に移動する。スライドブロック４１およびアーム１１は、パルスモーター４４の正転／逆転の切り換えにより、装置本体２に対し右方向または左方向に移動する。
【００２８】
ベルト４５は、駆動プーリー４２および従動プーリー４３の外周面に形成された歯と噛み合う歯を有する歯付きベルトで構成されており、駆動プーリー４２および従動プーリー４３に対し滑りを生じないようになっている。
【００２９】
図３に示すように、ｙ軸方向移動手段５は、図示しないガイドレールの案内によりアーム１１の長手方向に沿って移動可能に設置されたスライドブロック（移動体）５１と、アーム１１の後端付近に設置された駆動プーリー（ベルト車）５２と、アーム１１の前端付近に設置された従動プーリー（ベルト車）５３と、アーム１１の後端付近に設置され、駆動プーリー５２を回転駆動するパルスモーター（ステッピングモーター）５４と、駆動プーリー５２および従動プーリー５３に掛け回されたベルト５５とを有している。
【００３０】
スライドブロック５１は、ベルト５５の一部に固定されている。スライドブロック５１には、分注ヘッド３のフレーム３１が固定されている。
【００３１】
パルスモーター５４が駆動プーリー５２を回転駆動すると、ベルト５５が回転し、ベルト５５に牽引されてスライドブロック５１がアーム１１の長手方向すなわちｙ軸方向に移動する。これに伴って、分注ヘッド３も、ｙ軸方向に移動する。スライドブロック５１および分注ヘッド３は、パルスモーター５４の正転／逆転の切り換えにより、装置本体２に対し前方または後方に移動する。
【００３２】
ベルト５５は、駆動プーリー５２および従動プーリー５３の外周面に形成された歯と噛み合う歯を有する歯付きベルトで構成されており、駆動プーリー５２および従動プーリー５３に対し滑りを生じないようになっている。
【００３３】
分注ヘッド３は、ｚ軸方向に長い部材で構成された骨格をなすフレーム３１と、ノズルチップ３００を装着可能なチップ装着部３２とを有している。
【００３４】
図４および図５に示すように、チップ装着部３２は、その内部に通気流路３２１が形成されたほぼ管状の部材で構成されている。チップ装着部３２の構成材料は、例えばステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、銅または銅系合金等の各種金属材料であるのが好ましい。
【００３５】
ノズルチップ３００は、合成樹脂材料で構成された管状の部材（成形品）であり、好ましくは少なくともその先端側（下端側）の部分が先細りになっている。このノズルチップ３００は、その基端開口部（上端開口部）３０２に、チップ装着部３２の下端部を挿入して嵌合することにより、チップ装着部３２に着脱自在に装着される。また、ノズルチップ３００は、半透明または透明である（光透過性を有している）のが好ましい。
【００３６】
図３に示すように、分注ヘッド３のフレーム３１には、気体（流体）を吸入・吐出するポンプ７が設置されている。本実施形態では、ポンプ７は、シリンダ７１とプランジャ（ピストン）７２とを有するシリンジポンプ（ピストンポンプ）で構成されている。図４および図５に示すように、ポンプ７と、チップ装着部３２の上端開口部とは、可撓性を有する配管チューブ３３で接続されており、互いの内部空間が連通している。また、チップ装着部３２は、先端開口部に先端開口３２２を有している。ポンプ７が作動すると、配管チューブ３３を気体（流体）が通ってチップ装着部３２の先端開口３２２から気体が流入・流出し、これにより、ノズルチップ３００内の圧力を増減させて、ノズルチップ３００の先端開口３０１から液体を吸入・吐出することができる。
【００３７】
分注ヘッド３のフレーム３１には、ポンプ７のプランジャ７２を移動させるポンプ駆動手段１４が設置されている。ポンプ駆動手段１４は、図示を省略するが、例えば、ボールねじ（送りねじ）機構とこれを駆動するパルスモーター（図示せず）とによってプランジャ７２をシリンダ７１に対して移動させるように構成されている。ポンプ７の作動は、このポンプ駆動手段１４を介して、後述する制御手段１３によって制御される。
【００３８】
チップ装着部３２は、フレーム３１に対しｚ軸方向（上下方向）に移動可能に設置されており、ｚ軸方向移動手段（移動手段）６の作動により、装置本体２に対しｚ軸方向に移動（昇降）する。
【００３９】
図３に示すように、ｚ軸方向移動手段６は、フレーム３１に対し図示しないガイドレールの案内によりｚ軸方向に沿って移動可能に設置されたスライドブロック（移動体）６１と、フレーム３１の上端付近および下端付近にそれぞれ設置された従動プーリー（ベルト車）６２および６３と、ベルト６４とを有している。
【００４０】
スライドブロック６１は、固定部材６７を介して、ベルト６４の一部に固定されている。スライドブロック６１には、支持部６８を介して、チップ装着部３２が固定されている。
【００４１】
スライドブロック５１の内部には、ベルト６４を駆動する駆動プーリー（図示せず）が設置されており、ベルト６４は、従動プーリー６２および６３に掛け回されるとともに、その中間の部分においてスライドブロック５１内に引き込まれ、この駆動プーリーにも掛け回されている。
【００４２】
スライドブロック５１内の駆動プーリーは、アーム１１の後端付近に設置されたパルスモーター（ステッピングモーター）６５により回転駆動される。すなわち、図３に示すように、アーム１１には、アーム１１の長手方向に沿って延びるプロペラシャフト６６が回転可能に設置されており、パルスモーター６５の出力軸は、このプロペラシャフト６６に接続されている。プロペラシャフト６６は、スライドブロック５１およびその内部の駆動プーリーを貫通しており、スライドブロック５１は、プロペラシャフト６６を挿通した状態でｙ軸方向に移動する。スライドブロック５１内の駆動プーリーは、スライドブロック５１のプロペラシャフト６６に対する位置によらず、プロペラシャフト６６とともに回転するようになっている。
【００４３】
パルスモーター６５がプロペラシャフト６６を介してスライドブロック５１内の駆動プーリーを回転駆動すると、ベルト６４が回転し、ベルト６４に牽引されて、スライドブロック６１がｚ軸方向すなわち鉛直方向に移動する。これに伴って、チップ装着部３２およびノズルチップ３００も、ｚ軸方向に移動（昇降）する。チップ装着部３２およびノズルチップ３００は、パルスモーター６５の正転／逆転の切り換えにより、上昇または下降する。
【００４４】
なお、以下の説明では、ｘ軸方向移動手段４、ｙ軸方向移動手段５およびｚ軸方向移動手段６を総称して、チップ装着部３２を３次元方向に移動させるノズル移動手段（移動手段）１５と呼ぶことがある。
【００４５】
このような分注装置１の基本的な動作は、次のようなものである。まず、ノズル移動手段１５を作動して、分注ヘッド３を吸入先の容器の上方に移動した後、チップ装着部３２および装着されたノズルチップ３００を下降させて当該容器内にノズルチップ３００を挿入する。この状態でポンプ７を作動してノズルチップ３００内の圧力を減少させることにより、ノズルチップ３００内に液体を吸入する。
【００４６】
次いで、ノズルチップ３００を上昇させてから吐出先の容器の位置に分注ヘッド３を移動させる。次いで、ノズルチップ３００を吐出先容器内に下降させ、ポンプ７を作動してノズルチップ３００内の圧力を増大させることにより、吸入した液体を吐出する。
【００４７】
図６は、図１に示す液体吸入吐出装置の概略的なブロック図である。図６に示すように、分注装置１は、各部の作動を制御する制御手段１３を備えている。制御手段１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１３１と、記憶部（記憶手段）１３２とを有している。
【００４８】
記憶部１３２は、プログラムやデータ等を記憶（記録）する、ＣＰＵ１３１に読み取り可能な記憶媒体（記録媒体）を有している。この記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：揮発性、不揮発性のいずれをも含む）、ＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｋ（「Ｆｌｏｐｐｙ」は登録商標））、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のような、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリで構成されている。この記憶媒体は、記憶部１３２に固定的に設けたもの、もしくは着脱自在に装着するものであり、この記憶媒体には、分注装置１の各部に対応する各種アプリケーションプログラム、分注装置１の制御動作を実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データが予め記憶されているとともに、各プログラムで処理されたデータおよび制御手段１３に接続された各部からの入力データ等が記憶される。
【００４９】
制御手段１３には、ポンプ駆動手段１４、ノズル移動手段（移動手段）１５および表示手段２５がそれぞれ接続されている。すなわち、制御手段１３は、ポンプ駆動手段１４の作動、ノズル移動手段（移動手段）１５の作動および表示手段２５の作動を制御する。制御手段１３は、記憶部１３２に記憶された各種プログラムおよびデータを必要に応じて読み出し、そのプログラムおよびデータに基づいて、これらの各部の作動を制御する。
【００５０】
さて、このような分注装置１は、チップ装着部３２に対し、ノズルチップ３００を装着（取り付け）・離脱（取り外し）する。この装着・離脱は、次のように行われる。
【００５１】
収納部２０１に収納されているノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着する（取り付ける）には、まず、図４に示すように、ノズル移動手段１５の作動によって、分注ヘッド３をチップ装着部３２に装着するノズルチップ３００の上方に移動させる。次いで、図５に示すように、ノズル移動手段１５の作動によって、チップ装着部３２を下降させ、チップ装着部３２をノズルチップ３００に嵌合させる。このように嵌合させることによって、ノズルチップ３００がチップ装着部３２に装着される。チップ装着部３２に装着された当該ノズルチップ３００は、液体Ｓを吸引・吐出する。なお、装着されるノズルチップ３００は、新しい（未使用の）ノズルチップでも、少なくとも一回使用された（以前に使用されたことのある）ノズルチップでもよい。
【００５２】
一方、ノズルチップ３００をチップ装着部３２から離脱する（取り外す）には、分注ヘッド３に突出・退避可能に設置されたチップリムーバ（図示せず）を用いて離脱を行う。このチップリムーバは、チップ装着部３２がほぼ隙間なく挿入可能な幅の切欠きを有する板状の部材である。まず、ノズル移動手段１５の作動によって、分注ヘッド３を空いている収納部２０１の上方に移動させる。次いで、チップ装着部３２をチップリムーバが設置されている位置より下まで下降させる。さらに、チップリムーバをチップ装着部３２の方へ突出させ、この切欠きにチップ装着部３２を挿入してチップ装着部３２を上昇させると、ノズルチップ３００の上端がチップリムーバの下面に当接することにより、ノズルチップ３００がチップ装着部３２から離脱する（外れる）。離脱したノズルチップ３００は、収納部２０１に挿入される（収納される）。すなわち、チップラック２００に保持され、ノズルチップ３００の離脱が終了する。
【００５３】
また、このような分注装置１では、例えば、同一の液体Ｓの吸引・吐出を行う時など、コンタミネーションが起こるおそれがない場合は、同一のノズルチップ３００を複数回使用することもある。同一のノズルチップ３００を複数回使用する方法は、次の通りである。
【００５４】
まず、前述したように、ノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着し、当該ノズルチップ３００が液体Ｓを吸引・吐出する。次いで、前述したように、当該ノズルチップ３００を離脱させ（取り外し）、収納部２０１へ収納する。そして、前述と同様に、他のノズルチップ３００の装着、使用、離脱を行う。さらに、先に使用した当該ノズルチップ３００を再使用するに際し、前述と同様に、当該ノズルチップ３００の装着、使用を行う。
【００５５】
このように、コンタミネーションが起こるおそれがない場合の分注装置１では、同一のノズルチップ３００を複数回使用（再使用）することができ、ノズルチップ３００の消費量を少なくすることができる。
【００５６】
ところで、仮に、従来の装着の方法で、ノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着すると、同一のノズルチップ３００を複数回使用（再使用）する際、同一のノズルチップ３００の再装着時に、このノズルチップ３００の内側の圧力が増大するので、この圧力に押されて、先端開口３０１付近に残留した液体Ｓが先端開口３０１から垂れ落ちることがある。
【００５７】
これに対し、本発明では、収納部２０１に収納されているノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着する際、制御手段１３の作動によって、ポンプ７が作動され、吸引するよう制御されている。この制御により、先端開口３０１に残留している液体Ｓが先端開口３０１から垂れ落ちることを防止することができる。この制御は、次のような制御を経て行われる。
【００５８】
まず、制御手段１３は、チップ装着部３２をノズルチップ３００の方へ下降させる（近づける）制御を行う。図４に示すように、ノズル移動手段１５の作動によって、分注ヘッド３をチップ装着部３２に装着するノズルチップ３００の方に移動させる。すなわち、ｚ軸方向移動手段６の作動によって、チップ装着部３２がノズルチップ３００の方に下降する。
【００５９】
次に、制御手段１３は、チップ装着部３２の上下方向の位置または移動距離に関する情報に基づいて、チップ装着部３２の先端部３２３のノズルチップ３００の基端開口部３０２への嵌合が開始されることを判断し、ポンプ７によって、吸引を開始するよう制御を行う。本実施形態では、ｚ軸方向移動手段６の駆動源がパルスモーター６５なので、前記情報としては、パルスモーター６５が回転するときのパルス数を用いる。
【００６０】
まず、チップ装着部３２の移動時に伴う先端部３２３の位置と、その時のパルス数とが対応しているので、制御手段１３が作動し、このパルス数を処理することによって、先端部３２３の位置が把握される。よって、制御手段１３は、記憶部１３２に予め記憶された収納部２０１でのノズルチップ３００の基端開口部３０２の高さ（位置）と、前記のようにして把握した先端部３２３の位置とに基づいて、嵌合の開始を判断することができる。そして、制御手段１３は、嵌合開始時点またはその少し前の時点から、ポンプ７を作動して、吸引を開始する。ポンプ７の吸引動作は、少なくともノズルチップ３００のチップ装着部３２への装着が完了するまで継続される。
【００６１】
このように、ポンプ７で吸引しつつ、ノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着することにより、先端開口３０１付近に残留している液体Ｓが垂れ落ちることを防止することができる。よって、垂れ落ちた液体Ｓによって、周辺を汚したり、感染の原因になったりすることを確実に防止することができる。
【００６２】
なお、このような分注装置１では、新しいノズルチップ３００を装着する場合には、上述したようなポンプ７による吸引を行う必要がないので、上述した制御を行わなくてもよいし、また、ノズルチップ３００が使用済みであるか否かに関わらず、上述した制御を行ってもよい。
【００６３】
なお、前記情報としては、パルスモーター６５が回転するときのパルス数の情報に限らない。例えば、嵌合が開始される位置の先端開口３２２の周辺部にセンサを設置し、そのセンサによる位置情報でもよいし、ＣＣＤカメラをフレーム３１に設置し、そのＣＣＤカメラによる先端開口３２２の画像情報等でもよい。
【００６４】
なお、ポンプ７による吸引の開始は、前述した嵌合の開始を判断することなく、行われてもよい。
【００６５】
以上、本発明の液体吸入吐出装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明の液体吸入吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができ、また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００６６】
また、本発明では、吸入・吐出する液体は、例えば検体、試薬（薬液）等、いかなる液体でもよい。
【００６７】
また、本発明の用途は、分注に限らず、ノズルチップを試験管内で吸入・吐出を繰り返して撹拌させるように使用してもよい。
【００６８】
また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各移動手段は、ベルトを利用したものに限定されることなく、いかなる構造を利用したものでもよく、例えば、ボールねじ等の送りねじ、ラック＆ピニオンギア、リニアモータなどを利用した任意の構成とすることができる。
【００６９】
また、チップ装着部を移動させる移動手段は、前述した実施形態では３次元方向に移動させるものであったが、チップ装着部を少なくとも上下方向に移動させるものであればよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、使用したノズルチップを再使用する際、そのノズルチップをチップ装着部に再装着する時に、その先端開口付近に残留した液体が垂れ落ちることを確実に防止することできる。したがって、液体が垂れ落ちることによって、液体吸入吐出装置が汚れたり、その液体にウイルスや細菌等の微生物を含む場合には、液体吸入吐出装置が汚染されたりすることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体吸入吐出装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す液体吸入吐出装置におけるｘ軸方向移動手段を示す斜視図である。
【図３】図１に示す液体吸入吐出装置におけるｙ軸方向移動手段、ｚ軸方向移動手段および液体吸入吐出ヘッドを示す斜視図である。
【図４】図１に示す液体吸入吐出装置におけるポンプ、チップ装着部およびノズルチップを示す縦断面図である。
【図５】図１に示す液体吸入吐出装置におけるポンプ、チップ装着部およびノズルチップを示す縦断面図である。
【図６】図１に示す液体吸入吐出装置の概略的なブロック図である。
【符号の説明】
１ 分注装置
１１ アーム
１２ ガイドレール
１３ 制御手段
１３１ ＣＰＵ
１３２ 記憶部
１４ ポンプ駆動手段
１５ ノズル移動手段
２ 装置本体
２１ 作業台
２２ 機器収納部
２３ 第２の機器収納部
２４ 突出部
２５ 表示手段
３ 分注ヘッド
３１ フレーム
３２ チップ装着部
３２１ 通気流路
３２２ 先端開口
３２３ 先端部
３３ 配管チューブ
４ ｘ軸方向移動手段
４１ スライドブロック
４１１ 固定部
４２ 駆動プーリー
４３ 従動プーリー
４４ パルスモーター
４５ ベルト
５ ｙ軸方向移動手段
５１ スライドブロック
５２ 駆動プーリー
５３ 従動プーリー
５４ パルスモーター
５５ ベルト
６ ｚ軸方向移動手段
６１ スライドブロック
６２、６３ 従動プーリー
６４ ベルト
６５ パルスモーター
６６ プロペラシャフト
６７ 固定部材
６８ 支持部
７ ポンプ
７１ シリンダ
７２ プランジャ
１００ 試験管ラック
２００ チップラック
２０１ 収納部
３００ ノズルチップ
３０１ 先端開口
３０２ 基端開口部
Ｓ 液体
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体吸入吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
着脱自在なノズルチップを装着し、このノズルチップの先端開口から液体を吸入・吐出する液体吸入吐出装置が広く用いられている。ノズルチップは、その基端開口部（上端開口部）が液体吸入吐出装置のチップ装着部に嵌合されることにより、装着される（例えば、特許文献１参照）。このような液体吸入吐出装置では、使用した（液体を吸入・吐出した）ノズルチップを一度取り外した後に再度装着して、再使用することがある。使用したノズルチップの内側の先端開口付近には、液体が多少は残留している。このノズルチップの基端開口部にチップ装着部が挿入・嵌合する時、このノズルチップの内側の圧力が増大するので、この圧力に押されて、ノズルチップの先端開口に残留した液体が垂れ落ちることがある。このような液垂れした液体は、液体吸入吐出装置内に付着して、汚れの原因となるという問題がある。特に、液体にウイルスや細菌等の微生物を含むものを取り扱っている場合には、液体吸入吐出装置内に汚染が生じることもある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−９４８４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、使用したノズルチップを再使用する際、そのノズルチップをチップ装着部に装着する時に、そのノズルチップの先端開口に残留した液体が垂れ落ちることを防止することができる液体吸入吐出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
【０００６】
（１） 着脱自在に装着したノズルチップの先端開口から液体を吸入・吐出する液体吸入吐出装置であって、
流体を吸入・吐出するポンプと、
前記ポンプの作動により流体が流入・流出する開口を有し、前記ノズルチップが嵌合により着脱自在に装着されるチップ装着部と、
前記ポンプの作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記チップ装着部の先端部に前記ノズルチップの基端開口部を嵌合する際、前記ポンプを作動して、吸引するよう制御することを特徴とする液体吸入吐出装置。
【０００７】
（２） 前記チップ装着部を少なくとも上下方向に移動させる移動手段を有する上記（１）に記載の液体吸入吐出装置。
【０００８】
（３） 前記制御手段は、前記移動手段の作動も制御する上記（２）に記載の液体吸入吐出装置。
【０００９】
（４） 前記制御手段は、前記チップ装着部の上下方向の位置または移動距離に関する情報に基づいて、前記嵌合の開始を判断し、前記ポンプによる吸引の開始を制御する上記（２）または（３）に記載の液体吸入吐出装置。
【００１０】
（５） 同一のノズルチップを複数回使用する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の液体吸入吐出装置。
【００１１】
（６） 前記ノズルチップを収納する収納部を有し、
前記収納部に収納されている前記ノズルチップを前記チップ装着部に装着し、当該ノズルチップで前記液体を吸入・吐出した後、当該ノズルチップを前記収納部へ収納し、さらに当該ノズルチップを再び前記チップ装着部に装着する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の液体吸入吐出装置。
【００１２】
（７） 同一のノズルチップが再使用される際に、前記ポンプの作動による吸引を行なう上記（５）または（６）に記載の液体吸入吐出装置。
【００１３】
（８） 分注装置として用いられる上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の液体吸入吐出装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液体吸入吐出装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態は、本発明の液体吸入吐出装置を分注装置として用いた実施形態になっている。
【００１５】
図１は、本発明の液体吸入吐出装置の実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す液体吸入吐出装置におけるｘ軸方向移動手段を示す斜視図、図３は、図１に示す液体吸入吐出装置におけるｙ軸方向移動手段、ｚ軸方向移動手段および液体吸入吐出ヘッドを示す斜視図、図４および図５は、図１に示す液体吸入吐出装置におけるポンプ、チップ装着部およびノズルチップを示す縦断面図である。
【００１６】
なお、以下では、説明の都合上、水平な一方向（装置の左右方向）をｘ軸方向、ｘ軸方向に対し垂直かつ水平な方向（装置の前後方向）をｙ軸方向、鉛直方向（上下方向）をｚ軸方向と言う。また、図１中では、液体吸入吐出ヘッド、アーム等の細部を省略して図示する。
【００１７】
図１に示すように、分注装置（液体吸入吐出装置）１は、装置本体２と、該装置本体２に対し移動可能に設置された分注ヘッド（液体吸入吐出ヘッド）３とを備えている。この分注装置１は、患者から採取した例えば血液または血清等の血液成分、尿等の液体状の親検体（元検体）を分注して小分けにする（取り分ける）ことにより、検査用の子検体を作成する装置である。
【００１８】
装置本体２は、作業台２１と、作業台２１の後ろ側に立設された機器収納部２２と、機器収納部２２の上方に設けられた第２の機器収納部２３と、第２の機器収納部２３の片側の部分から前方に突出する突出部２４とを有している。
【００１９】
作業台２１上には、液体Ｓ（液体）を収納する例えば試験管のような容器が複数並べて配置（載置）される。本実施形態では、作業台２１上には、複数の試験管を立てた状態で行列状に保持する試験管ラック１００を複数載置可能になっている。そして、親検体を収納した試験管や、子検体を収納する試験管は、それぞれ、これらの試験管ラック１００に保持される。
【００２０】
また、作業台２１上における試験管ラック１００の後方には、チップラック２００を載置可能になっている。チップラック２００は、ノズルチップ３００を立てた状態で行列状に複数並べて保持し収納するよう、収納部２０１を有している。
【００２１】
装置本体２には、分注ヘッド３を支持するアーム１１が設置されている。アーム１１は、その長手方向がｙ軸方向となる姿勢で配置され、その後端部は、機器収納部２２に支持されている。機器収納部２２には、後述するｘ軸方向移動手段４が設けられており、この作動により、アーム１１は、装置本体２に対しｘ軸方向に移動する。
【００２２】
分注ヘッド３は、アーム１１の長手方向、すなわちｙ軸方向に沿って移動可能に支持されている。分注ヘッド３は、後述するｙ軸方向移動手段５の作動により、装置本体２に対しｙ軸方向に移動する。
【００２３】
分注ヘッド３は、ｘ軸方向移動手段４およびｙ軸方向移動手段５の作動の組み合わせにより、作業台２１の上方の空間（作業空間）において、ｘｙ平面内で移動可能になっている。
【００２４】
突出部２４の前面には、例えばタッチパネルで構成された表示手段２５が設置されている。表示手段２５には、例えば各種条件を設定する入力画面等が表示され、操作者は、表示手段２５に指で触れることにより、各種条件の設定等を行う。また、表示手段２５には、例えば分注装置１の状態、エラーの発生等の情報も表示される。
【００２５】
図２に示すように、ｘ軸方向移動手段４は、機器収納部２２に設置されたガイドレール１２の案内によりｘ軸方向に沿って移動可能に設置されたスライドブロック（移動体）４１と、ガイドレール１２の両端付近にそれぞれ設置された駆動プーリー（ベルト車）４２および従動プーリー（ベルト車）４３と、駆動プーリー４２を回転駆動するパルスモーター（ステッピングモーター）４４と、駆動プーリー４２および従動プーリー４３に掛け回されたベルト４５とを有している。
【００２６】
スライドブロック４１は、突出形成された固定部４１１にてベルト４５の一部に固定されている。スライドブロック４１には、アーム１１の後端部が固定されている。
【００２７】
パルスモーター４４が駆動プーリー４２を回転駆動すると、ベルト４５が回転し、ベルト４５に牽引されてスライドブロック４１がｘ軸方向に移動する。これに伴って、アーム１１もｘ軸方向に移動する。スライドブロック４１およびアーム１１は、パルスモーター４４の正転／逆転の切り換えにより、装置本体２に対し右方向または左方向に移動する。
【００２８】
ベルト４５は、駆動プーリー４２および従動プーリー４３の外周面に形成された歯と噛み合う歯を有する歯付きベルトで構成されており、駆動プーリー４２および従動プーリー４３に対し滑りを生じないようになっている。
【００２９】
図３に示すように、ｙ軸方向移動手段５は、図示しないガイドレールの案内によりアーム１１の長手方向に沿って移動可能に設置されたスライドブロック（移動体）５１と、アーム１１の後端付近に設置された駆動プーリー（ベルト車）５２と、アーム１１の前端付近に設置された従動プーリー（ベルト車）５３と、アーム１１の後端付近に設置され、駆動プーリー５２を回転駆動するパルスモーター（ステッピングモーター）５４と、駆動プーリー５２および従動プーリー５３に掛け回されたベルト５５とを有している。
【００３０】
スライドブロック５１は、ベルト５５の一部に固定されている。スライドブロック５１には、分注ヘッド３のフレーム３１が固定されている。
【００３１】
パルスモーター５４が駆動プーリー５２を回転駆動すると、ベルト５５が回転し、ベルト５５に牽引されてスライドブロック５１がアーム１１の長手方向すなわちｙ軸方向に移動する。これに伴って、分注ヘッド３も、ｙ軸方向に移動する。スライドブロック５１および分注ヘッド３は、パルスモーター５４の正転／逆転の切り換えにより、装置本体２に対し前方または後方に移動する。
【００３２】
ベルト５５は、駆動プーリー５２および従動プーリー５３の外周面に形成された歯と噛み合う歯を有する歯付きベルトで構成されており、駆動プーリー５２および従動プーリー５３に対し滑りを生じないようになっている。
【００３３】
分注ヘッド３は、ｚ軸方向に長い部材で構成された骨格をなすフレーム３１と、ノズルチップ３００を装着可能なチップ装着部３２とを有している。
【００３４】
図４および図５に示すように、チップ装着部３２は、その内部に通気流路３２１が形成されたほぼ管状の部材で構成されている。チップ装着部３２の構成材料は、例えばステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、銅または銅系合金等の各種金属材料であるのが好ましい。
【００３５】
ノズルチップ３００は、合成樹脂材料で構成された管状の部材（成形品）であり、好ましくは少なくともその先端側（下端側）の部分が先細りになっている。このノズルチップ３００は、その基端開口部（上端開口部）３０２に、チップ装着部３２の下端部を挿入して嵌合することにより、チップ装着部３２に着脱自在に装着される。また、ノズルチップ３００は、半透明または透明である（光透過性を有している）のが好ましい。
【００３６】
図３に示すように、分注ヘッド３のフレーム３１には、気体（流体）を吸入・吐出するポンプ７が設置されている。本実施形態では、ポンプ７は、シリンダ７１とプランジャ（ピストン）７２とを有するシリンジポンプ（ピストンポンプ）で構成されている。図４および図５に示すように、ポンプ７と、チップ装着部３２の上端開口部とは、可撓性を有する配管チューブ３３で接続されており、互いの内部空間が連通している。また、チップ装着部３２は、先端開口部に先端開口３２２を有している。ポンプ７が作動すると、配管チューブ３３を気体（流体）が通ってチップ装着部３２の先端開口３２２から気体が流入・流出し、これにより、ノズルチップ３００内の圧力を増減させて、ノズルチップ３００の先端開口３０１から液体を吸入・吐出することができる。
【００３７】
分注ヘッド３のフレーム３１には、ポンプ７のプランジャ７２を移動させるポンプ駆動手段１４が設置されている。ポンプ駆動手段１４は、図示を省略するが、例えば、ボールねじ（送りねじ）機構とこれを駆動するパルスモーター（図示せず）とによってプランジャ７２をシリンダ７１に対して移動させるように構成されている。ポンプ７の作動は、このポンプ駆動手段１４を介して、後述する制御手段１３によって制御される。
【００３８】
チップ装着部３２は、フレーム３１に対しｚ軸方向（上下方向）に移動可能に設置されており、ｚ軸方向移動手段（移動手段）６の作動により、装置本体２に対しｚ軸方向に移動（昇降）する。
【００３９】
図３に示すように、ｚ軸方向移動手段６は、フレーム３１に対し図示しないガイドレールの案内によりｚ軸方向に沿って移動可能に設置されたスライドブロック（移動体）６１と、フレーム３１の上端付近および下端付近にそれぞれ設置された従動プーリー（ベルト車）６２および６３と、ベルト６４とを有している。
【００４０】
スライドブロック６１は、固定部材６７を介して、ベルト６４の一部に固定されている。スライドブロック６１には、支持部６８を介して、チップ装着部３２が固定されている。
【００４１】
スライドブロック５１の内部には、ベルト６４を駆動する駆動プーリー（図示せず）が設置されており、ベルト６４は、従動プーリー６２および６３に掛け回されるとともに、その中間の部分においてスライドブロック５１内に引き込まれ、この駆動プーリーにも掛け回されている。
【００４２】
スライドブロック５１内の駆動プーリーは、アーム１１の後端付近に設置されたパルスモーター（ステッピングモーター）６５により回転駆動される。すなわち、図３に示すように、アーム１１には、アーム１１の長手方向に沿って延びるプロペラシャフト６６が回転可能に設置されており、パルスモーター６５の出力軸は、このプロペラシャフト６６に接続されている。プロペラシャフト６６は、スライドブロック５１およびその内部の駆動プーリーを貫通しており、スライドブロック５１は、プロペラシャフト６６を挿通した状態でｙ軸方向に移動する。スライドブロック５１内の駆動プーリーは、スライドブロック５１のプロペラシャフト６６に対する位置によらず、プロペラシャフト６６とともに回転するようになっている。
【００４３】
パルスモーター６５がプロペラシャフト６６を介してスライドブロック５１内の駆動プーリーを回転駆動すると、ベルト６４が回転し、ベルト６４に牽引されて、スライドブロック６１がｚ軸方向すなわち鉛直方向に移動する。これに伴って、チップ装着部３２およびノズルチップ３００も、ｚ軸方向に移動（昇降）する。チップ装着部３２およびノズルチップ３００は、パルスモーター６５の正転／逆転の切り換えにより、上昇または下降する。
【００４４】
なお、以下の説明では、ｘ軸方向移動手段４、ｙ軸方向移動手段５およびｚ軸方向移動手段６を総称して、チップ装着部３２を３次元方向に移動させるノズル移動手段（移動手段）１５と呼ぶことがある。
【００４５】
このような分注装置１の基本的な動作は、次のようなものである。まず、ノズル移動手段１５を作動して、分注ヘッド３を吸入先の容器の上方に移動した後、チップ装着部３２および装着されたノズルチップ３００を下降させて当該容器内にノズルチップ３００を挿入する。この状態でポンプ７を作動してノズルチップ３００内の圧力を減少させることにより、ノズルチップ３００内に液体を吸入する。
【００４６】
次いで、ノズルチップ３００を上昇させてから吐出先の容器の位置に分注ヘッド３を移動させる。次いで、ノズルチップ３００を吐出先容器内に下降させ、ポンプ７を作動してノズルチップ３００内の圧力を増大させることにより、吸入した液体を吐出する。
【００４７】
図６は、図１に示す液体吸入吐出装置の概略的なブロック図である。図６に示すように、分注装置１は、各部の作動を制御する制御手段１３を備えている。制御手段１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１３１と、記憶部（記憶手段）１３２とを有している。
【００４８】
記憶部１３２は、プログラムやデータ等を記憶（記録）する、ＣＰＵ１３１に読み取り可能な記憶媒体（記録媒体）を有している。この記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：揮発性、不揮発性のいずれをも含む）、ＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｋ（「Ｆｌｏｐｐｙ」は登録商標））、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のような、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリで構成されている。この記憶媒体は、記憶部１３２に固定的に設けたもの、もしくは着脱自在に装着するものであり、この記憶媒体には、分注装置１の各部に対応する各種アプリケーションプログラム、分注装置１の制御動作を実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データが予め記憶されているとともに、各プログラムで処理されたデータおよび制御手段１３に接続された各部からの入力データ等が記憶される。
【００４９】
制御手段１３には、ポンプ駆動手段１４、ノズル移動手段（移動手段）１５および表示手段２５がそれぞれ接続されている。すなわち、制御手段１３は、ポンプ駆動手段１４の作動、ノズル移動手段（移動手段）１５の作動および表示手段２５の作動を制御する。制御手段１３は、記憶部１３２に記憶された各種プログラムおよびデータを必要に応じて読み出し、そのプログラムおよびデータに基づいて、これらの各部の作動を制御する。
【００５０】
さて、このような分注装置１は、チップ装着部３２に対し、ノズルチップ３００を装着（取り付け）・離脱（取り外し）する。この装着・離脱は、次のように行われる。
【００５１】
収納部２０１に収納されているノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着する（取り付ける）には、まず、図４に示すように、ノズル移動手段１５の作動によって、分注ヘッド３をチップ装着部３２に装着するノズルチップ３００の上方に移動させる。次いで、図５に示すように、ノズル移動手段１５の作動によって、チップ装着部３２を下降させ、チップ装着部３２をノズルチップ３００に嵌合させる。このように嵌合させることによって、ノズルチップ３００がチップ装着部３２に装着される。チップ装着部３２に装着された当該ノズルチップ３００は、液体Ｓを吸引・吐出する。なお、装着されるノズルチップ３００は、新しい（未使用の）ノズルチップでも、少なくとも一回使用された（以前に使用されたことのある）ノズルチップでもよい。
【００５２】
一方、ノズルチップ３００をチップ装着部３２から離脱する（取り外す）には、分注ヘッド３に突出・退避可能に設置されたチップリムーバ（図示せず）を用いて離脱を行う。このチップリムーバは、チップ装着部３２がほぼ隙間なく挿入可能な幅の切欠きを有する板状の部材である。まず、ノズル移動手段１５の作動によって、分注ヘッド３を空いている収納部２０１の上方に移動させる。次いで、チップ装着部３２をチップリムーバが設置されている位置より下まで下降させる。さらに、チップリムーバをチップ装着部３２の方へ突出させ、この切欠きにチップ装着部３２を挿入してチップ装着部３２を上昇させると、ノズルチップ３００の上端がチップリムーバの下面に当接することにより、ノズルチップ３００がチップ装着部３２から離脱する（外れる）。離脱したノズルチップ３００は、収納部２０１に挿入される（収納される）。すなわち、チップラック２００に保持され、ノズルチップ３００の離脱が終了する。
【００５３】
また、このような分注装置１では、例えば、同一の液体Ｓの吸引・吐出を行う時など、コンタミネーションが起こるおそれがない場合は、同一のノズルチップ３００を複数回使用することもある。同一のノズルチップ３００を複数回使用する方法は、次の通りである。
【００５４】
まず、前述したように、ノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着し、当該ノズルチップ３００が液体Ｓを吸引・吐出する。次いで、前述したように、当該ノズルチップ３００を離脱させ（取り外し）、収納部２０１へ収納する。そして、前述と同様に、他のノズルチップ３００の装着、使用、離脱を行う。さらに、先に使用した当該ノズルチップ３００を再使用するに際し、前述と同様に、当該ノズルチップ３００の装着、使用を行う。
【００５５】
このように、コンタミネーションが起こるおそれがない場合の分注装置１では、同一のノズルチップ３００を複数回使用（再使用）することができ、ノズルチップ３００の消費量を少なくすることができる。
【００５６】
ところで、仮に、従来の装着の方法で、ノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着すると、同一のノズルチップ３００を複数回使用（再使用）する際、同一のノズルチップ３００の再装着時に、このノズルチップ３００の内側の圧力が増大するので、この圧力に押されて、先端開口３０１付近に残留した液体Ｓが先端開口３０１から垂れ落ちることがある。
【００５７】
これに対し、本発明では、収納部２０１に収納されているノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着する際、制御手段１３の作動によって、ポンプ７が作動され、吸引するよう制御されている。この制御により、先端開口３０１に残留している液体Ｓが先端開口３０１から垂れ落ちることを防止することができる。この制御は、次のような制御を経て行われる。
【００５８】
まず、制御手段１３は、チップ装着部３２をノズルチップ３００の方へ下降させる（近づける）制御を行う。図４に示すように、ノズル移動手段１５の作動によって、分注ヘッド３をチップ装着部３２に装着するノズルチップ３００の方に移動させる。すなわち、ｚ軸方向移動手段６の作動によって、チップ装着部３２がノズルチップ３００の方に下降する。
【００５９】
次に、制御手段１３は、チップ装着部３２の上下方向の位置または移動距離に関する情報に基づいて、チップ装着部３２の先端部３２３のノズルチップ３００の基端開口部３０２への嵌合が開始されることを判断し、ポンプ７によって、吸引を開始するよう制御を行う。本実施形態では、ｚ軸方向移動手段６の駆動源がパルスモーター６５なので、前記情報としては、パルスモーター６５が回転するときのパルス数を用いる。
【００６０】
まず、チップ装着部３２の移動時に伴う先端部３２３の位置と、その時のパルス数とが対応しているので、制御手段１３が作動し、このパルス数を処理することによって、先端部３２３の位置が把握される。よって、制御手段１３は、記憶部１３２に予め記憶された収納部２０１でのノズルチップ３００の基端開口部３０２の高さ（位置）と、前記のようにして把握した先端部３２３の位置とに基づいて、嵌合の開始を判断することができる。そして、制御手段１３は、嵌合開始時点またはその少し前の時点から、ポンプ７を作動して、吸引を開始する。ポンプ７の吸引動作は、少なくともノズルチップ３００のチップ装着部３２への装着が完了するまで継続される。
【００６１】
このように、ポンプ７で吸引しつつ、ノズルチップ３００をチップ装着部３２に装着することにより、先端開口３０１付近に残留している液体Ｓが垂れ落ちることを防止することができる。よって、垂れ落ちた液体Ｓによって、周辺を汚したり、感染の原因になったりすることを確実に防止することができる。
【００６２】
なお、このような分注装置１では、新しいノズルチップ３００を装着する場合には、上述したようなポンプ７による吸引を行う必要がないので、上述した制御を行わなくてもよいし、また、ノズルチップ３００が使用済みであるか否かに関わらず、上述した制御を行ってもよい。
【００６３】
なお、前記情報としては、パルスモーター６５が回転するときのパルス数の情報に限らない。例えば、嵌合が開始される位置の先端開口３２２の周辺部にセンサを設置し、そのセンサによる位置情報でもよいし、ＣＣＤカメラをフレーム３１に設置し、そのＣＣＤカメラによる先端開口３２２の画像情報等でもよい。
【００６４】
なお、ポンプ７による吸引の開始は、前述した嵌合の開始を判断することなく、行われてもよい。
【００６５】
以上、本発明の液体吸入吐出装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明の液体吸入吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができ、また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００６６】
また、本発明では、吸入・吐出する液体は、例えば検体、試薬（薬液）等、いかなる液体でもよい。
【００６７】
また、本発明の用途は、分注に限らず、ノズルチップを試験管内で吸入・吐出を繰り返して撹拌させるように使用してもよい。
【００６８】
また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各移動手段は、ベルトを利用したものに限定されることなく、いかなる構造を利用したものでもよく、例えば、ボールねじ等の送りねじ、ラック＆ピニオンギア、リニアモータなどを利用した任意の構成とすることができる。
【００６９】
また、チップ装着部を移動させる移動手段は、前述した実施形態では３次元方向に移動させるものであったが、チップ装着部を少なくとも上下方向に移動させるものであればよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、使用したノズルチップを再使用する際、そのノズルチップをチップ装着部に再装着する時に、その先端開口付近に残留した液体が垂れ落ちることを確実に防止することできる。したがって、液体が垂れ落ちることによって、液体吸入吐出装置が汚れたり、その液体にウイルスや細菌等の微生物を含む場合には、液体吸入吐出装置が汚染されたりすることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体吸入吐出装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す液体吸入吐出装置におけるｘ軸方向移動手段を示す斜視図である。
【図３】図１に示す液体吸入吐出装置におけるｙ軸方向移動手段、ｚ軸方向移動手段および液体吸入吐出ヘッドを示す斜視図である。
【図４】図１に示す液体吸入吐出装置におけるポンプ、チップ装着部およびノズルチップを示す縦断面図である。
【図５】図１に示す液体吸入吐出装置におけるポンプ、チップ装着部およびノズルチップを示す縦断面図である。
【図６】図１に示す液体吸入吐出装置の概略的なブロック図である。
【符号の説明】
１ 分注装置
１１ アーム
１２ ガイドレール
１３ 制御手段
１３１ ＣＰＵ
１３２ 記憶部
１４ ポンプ駆動手段
１５ ノズル移動手段
２ 装置本体
２１ 作業台
２２ 機器収納部
２３ 第２の機器収納部
２４ 突出部
２５ 表示手段
３ 分注ヘッド
３１ フレーム
３２ チップ装着部
３２１ 通気流路
３２２ 先端開口
３２３ 先端部
３３ 配管チューブ
４ ｘ軸方向移動手段
４１ スライドブロック
４１１ 固定部
４２ 駆動プーリー
４３ 従動プーリー
４４ パルスモーター
４５ ベルト
５ ｙ軸方向移動手段
５１ スライドブロック
５２ 駆動プーリー
５３ 従動プーリー
５４ パルスモーター
５５ ベルト
６ ｚ軸方向移動手段
６１ スライドブロック
６２、６３ 従動プーリー
６４ ベルト
６５ パルスモーター
６６ プロペラシャフト
６７ 固定部材
６８ 支持部
７ ポンプ
７１ シリンダ
７２ プランジャ
１００ 試験管ラック
２００ チップラック
２０１ 収納部
３００ ノズルチップ
３０１ 先端開口
３０２ 基端開口部
Ｓ 液体
Claims (8)
- 着脱自在に装着したノズルチップの先端開口から液体を吸入・吐出する液体吸入吐出装置であって、
流体を吸入・吐出するポンプと、
前記ポンプの作動により流体が流入・流出する開口を有し、前記ノズルチップが嵌合により着脱自在に装着されるチップ装着部と、
前記ポンプの作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記チップ装着部の先端部に前記ノズルチップの基端開口部を嵌合する際、前記ポンプを作動して、吸引するよう制御することを特徴とする液体吸入吐出装置。 - 前記チップ装着部を少なくとも上下方向に移動させる移動手段を有する請求項１に記載の液体吸入吐出装置。
- 前記制御手段は、前記移動手段の作動も制御する請求項２に記載の液体吸入吐出装置。
- 前記制御手段は、前記チップ装着部の上下方向の位置または移動距離に関する情報に基づいて、前記嵌合の開始を判断し、前記ポンプによる吸引の開始を制御する請求項２または３に記載の液体吸入吐出装置。
- 同一のノズルチップを複数回使用する請求項１ないし４のいずれかに記載の液体吸入吐出装置。
- 前記ノズルチップを収納する収納部を有し、
前記収納部に収納されている前記ノズルチップを前記チップ装着部に装着し、当該ノズルチップで前記液体を吸入・吐出した後、当該ノズルチップを前記収納部へ収納し、さらに当該ノズルチップを再び前記チップ装着部に装着する請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吸入吐出装置。 - 同一のノズルチップが再使用される際に、前記ポンプの作動による吸引を行なう請求項５または６に記載の液体吸入吐出装置。
- 分注装置として用いられる請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吸入吐出装置。
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