JP2005091339A - 液体分注装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のマスタ液体容器から複数の液体容器に一度に分注するために複数の分注ヘッド（ピペット）を持つ分注装置において、構造が簡単でしかもコンパクトな機構によって分注ヘッド間隔（ピッチ）を極めて小さな間隔まで任意に可変できる様にすることを課題とする。
【解決手段】 複数の分注ヘッド台３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈに設けられた駆動軸７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈを、分注ヘッドの移動面を挟む二つの平行面に配置し、さらに該駆動軸７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈを機枠２ａ，２ｂに設けた軸受８よりヘッド台駆動域より凸出させ、所定の比例配分された位置で駆動腕１０ａ，１０ｂと係合させる事によって、均一なピッチを等間隔で微小な間隔まで可変できるようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は複数のマスタ液体容器から複数の液体容器に一度に分注する複数の分注ヘッドを備えた分注装置に関する。

従来の血液検査等の検体検査等に使用される複数ヘッドの自動分注機では、検体試料を採取するべく親ラック上に配列されている検体容器（例えば試験管：マスタ液体容器）と、採取した試料を吐出する子ラック上の検体容器のピッチが異なるため、ヘッドの間隔をそれに合わせて可変させる必要が有り、その為に複雑な機構が用いられていた。

具体的な例として 特開平９−３１８６３６が出願されている。

発明が解決しようとする課題

近年、子ラックとして用いられてきた周知の部位であるマイクロプレートと呼ばれる容器の注入穴が、分析精度の向上や生産性の向上により小さくかつ穴数が多く設けられている。例えば従来のマイクロプレート内でのピッチ９ｍｍで穴数９６穴のものから、ピッチ４．５ｍｍで４倍の穴数を持つ３８４穴数のものが多く用いられる様になってきた。特開平９−３１８６３６のような構成の分注装置にあるような装置によれば、Ｘ字状に中点で回動自在に連結された複数の単位リンクを介してスライダに装備した分注ノズルを伸縮動作させる機構であるので、駆動源に近い側のスライダと最も遠い側のスライダの間には多くのリンクが介在し、機構構成が大きく部位間の干渉が発生し、ピッチ４．５ｍｍに対応できないという問題があった。

本発明は上記した欠点を除き、小さなピッチで多くの穴数を持つマイクロプレートに対応可能で、コンパクトで安価な分注装置を提供する事を課題とする。

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記載の発明の手段は、複数の各ヘッド台に設けられた駆動軸をヘッド台の移動面と平行をなす面に配置し、さらにヘッド台の駆動域の外側に凸出させ、駆動手段として揺動する駆動腕と係合させることにより複数のヘッド台の間隔を横方向に駆動し変更可能とする。

請求項２記載の発明の手段は、機枠に設けた複数の案内軸受けから突出する複数の駆動軸と、長穴を有し揺動する駆動腕が各ヘッド台の移動距離に伴う比例配分された高さ位置で係合することにより、ヘッド台の間隔を変更する。

図１は本発明の概要を示したものであり、図２は動作の概要を示したものである。

図１はヘッド台３ａ〜３ｈの先端部に設けたピペット軸４に着脱可能に挿入されたピペットチップ５が、ピッチ距離Ｐ１で広がった状態を示す。さらにピペットチップ５の下方には、同様のピッチ距離Ｐ１の試薬穴２０ａを持つマイクロプレート２０が設置されている。また機枠１はコの字の形状を構成し、機枠側面２ａ，２ｂには複数の案内軸受８が設けられている。（構成の説明上機枠側面２ｂは透視図として表示してある）さらに案内軸受８はピペットチップ５の移動平面を中心に対称となる平面上の位置に設けられている。また機枠１の側面２ａ，２ｂの上面には長穴を有する一対のガイド板１４ａ，１４ｂが、ピペットチップ５の移動平面を中心に対称となるように設けられている。各ヘッド台３ａ〜３ｈの上部にはガイドピン６が設けられ、ヘッド台３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇをガイド板１４ｂに、ヘッド台３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈをガイド板１４ａに摺動可能に案内されるように係合されている。さらにヘッド台３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇにはそれぞれ駆動軸７ａ，７ｃ，７ｅ，７ｇが，ヘッド台３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈにはそれぞれ駆動軸７ｂ，７ｄ，７ｆ，７ｈがピペットチップ５の移動する平面を中心に対称をなす位置設けられている。さらに駆動軸７ａ〜７ｈは機枠１の側面２ａ，２ｂに設けられた案内軸受８と摺動可能に係合されている。またヘッド台３ａ〜３ｈの下方部はピッチＰ１からＰ２にピッチが狭まったときの干渉を避けるためＬ字形状で突出し、先端にはピペット軸４が設けられている。さらにピペット軸４の先端には着脱可能にピペットチップ５が装着されている。一方機枠側面２ａ，２ｂには長穴１１ａ，１１ｂを有する駆動腕１０ａ，１０ｂが軸受１２ａ，１２ｂ、および軸１３ａ，１３ｂを介し揺動可能に設けられている。一方、駆動軸７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、その一端を機枠側面２ａに設けられた案内軸受け８より貫通し、軸端には駆動片９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが長穴１１ａに摺動可能に係合するように取付けられ、又他端は側板２ｂに設けられた案内軸受８を貫通して開放状態となっている。同様にヘッド台３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈに固定された駆動軸７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈの一端は、側板２ｂに設けられた案内軸受け８を貫通し駆動片９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈを介して駆動腕１０ｂの長穴１１ｂに摺動可能に係合され、また他端は、側板２ａに設けられた案内軸受８を貫通して開放状態となっている。機枠側面２ａにはモータ１５がモータ台１６を介して設置され、軸端にはプーリ１７ａが、機枠側面２ｂにはプーリ１７ｂが軸１８ａ，プーリ台１８を介し回動可能な状態で設置され、プーリ１７ａとプーリ１７ｂはベルト１９で連結されている。さらにヘッド台３ａ，３ｈはベルト受け１９ａ，１９ｂによりベルト１９に固定され、モータ１５によりＢ及びＣ方向へ駆動可能となっている。

図２は図１の状態からピペットチップ５間のピッチが狭まりＰ２に移動した状態を示している。モータ１５がＡ方向に回動すると、ヘッド台３駆動片９ｂ，９ｃ，９ｄ，駆動軸７ｂ，７ｃ，７ｄを介しそれぞれＢ方向へ駆動される。このときのヘッド台３ｂ，３ｃ，３ｅの移動量は、ヘッド台３ａが駆動する駆動腕１０ａのＤ方向の回動角度と、軸１３ａと駆動片９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄとの係合位置すなわちリンク比Ｌ４，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に依存される。ここで案内軸受け８の位置と各駆動片９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの軸１３に対する相対位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を、４×Ｌ１＝３×Ｌ２＝２×Ｌ３＝Ｌ１とすれば所定の比例配分された移動量を得ることが出来る。その結果、均一の開かれたピッチＰ１から狭まったピッチＰ２への各ヘッド台３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの移動量は、リンク比即ちヘッド台３ａの移動量＝４／３×（ヘッド台３ｂの移動量）＝４／２×（ヘッド台３ｃの移動量）＝４／１×（ヘッド台３ｅの移動量）となり、ピッチＰ２は均一の間隔となる。一方ヘッド台３ｈがベルト１９，ベルト受け１９ｂによりＣ方向へ移動されると、駆動軸７ｈ，駆動片９ｈ，長穴１１ｂを介し駆動腕１０ｂはＥ方向へ回動する。さらに駆動腕１０ｂは長穴１１ｂ，駆動片９ｅ，９ｆ，９ｇ，駆動軸７ｅ，７ｆ，７ｇを介しヘッド台３ｅ，３ｆ，３ｇを所定の距離Ｃ方向へ移動せしめる。以上の構成によりヘッド台３ａ〜３ｈは極めて狭いピッチ距離Ｐ２まで移動することが可能となり、小さなピッチの試薬穴２１ａを有するマイクロプレート２１にも対応可能な分注装置を得ることが出来る。

以上、実施例として移動距離の変換機構に駆動レバーを用い説明をしたが、モータやカム等他の変換駆動機構を用いても同様の結果が得られる。

以上、実施例として８連のヘッド台を有する分注装置について説明したが、複数のヘッド台をもつ分注ヘッドにおいても同様の結果が得られる。

さらにこのような分注装置は、駆動機構部をピペット駆動域から前後及び両側部へと隔たった位置に構成することにより、極めて小さなピッチ間隔に複数のヘッド部を配置できると共に、軽量で安価さらにはコンパクトになるという利点がある。

発明の効果

本発明は以上に説明したような構成により、次のような効果を奏する。請求項１に記載された発明は、簡単な機構によって複数の分注ヘッドを同時にしかもほぼ等間隔のピッチを極小距離に移動させることが可能になり、１枚のマイクロプレートコストで多数の検査が可能になり、生産性が飛躍的に向上すると共に、機構を安価に、且つ構成を簡潔にコンパクトに収納することが可能となり装置の小型化や軽量化、さらにはロボットアームを構成する駆動装置の省エネに多大な効果をもたらすことができる。

請求項２に記載されている発明でも同様の効果をもたらす。

本発明の全体の構成を示す要部斜視図である。 本発明の機構構成と狭いピッチ状態を示す要部斜視図である。

符号の説明

１ 機枠
２ａ，２ｂ 機枠側面
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ ヘッド台
４ ピペット軸
５ ピペットチップ
６ ガイドピン
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ
７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈ 駆動軸
８ 案内軸受
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ
９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈ 駆動片
１０ａ，１０ｂ 駆動腕
１１ａ，１１ｂ 長穴
１２ａ，１２ｂ 軸受
１３ａ，１３ｂ 軸
１４ａ，１４ｂ ガイド板
１５ モータ
１６ モータ台
１７ａ，１７ｂ プーリ
１８ プーリ台
１８ａ 軸
１９ａ，１９ｂ ベルト受け
２０ マイクロプレート
２０ａ 試薬穴
２１ マイクロプレート
２１ａ 試薬
２０１ ピニオンギア
２０２ ラックギア
２０３ 回動軸

Claims (2)

1. 先端部に複数の注出部を有する分注ヘッドにおいて、各ヘッド台が移動方向と平行に構成する固定された駆動軸を備え、さらに該駆動軸の両端が機枠に設けられた案内手段と摺動可能に係合され、各ヘッド台の間隔を変更可能にする分注装置。
2. 請求項１の分注装置であって、長穴を有し揺動する駆動腕を備え、さらに複数の駆動軸の一端に係合させてヘッド台の間隔を変更可能にする分注装置。

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