JP2005172490A - 分注装置および分注装置の分注チップ離脱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チッププレートに整列して離脱する場合でも失敗なく分注チップを離脱できる分注装置を提供するとともに、離脱を確実にする方法を提供する。
【解決手段】液体を吸引するノズル１と、ノズル１の下端部に着脱自在に装着される分注チップ４とを備え、ポンプや駆動機構を用いて、分注チップ４の下端部より液体を吸入して容器に吐出する分注装置であって、ノズル１の装着部周辺に分注チップ４を覆う円筒形のチップガイド３を設け、さらに、分注チップ４の離脱失敗を検出するセンサ６を設けた。これにより、分注チップ離脱時の分注チップ４の左右ぶれを抑制することができ、精度よく分注チップ４を離脱することができる。また、センサ６を設けたことで、仮に分注チップ４がチッププレート５の穴５ａの近傍で引っ掛かっても分注チップ４を検出することができ、次作業時に対策を講じることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生化学分野等で、液状の試料の分注に用いられる分注装置に関する。

生化学分野などで行われる試験や分析においては、検体や試薬などの液体を試料容器であるマイクロプレート（もしくはウェルプレート）に小分けする分注が行われる。この分注は、ノズルによって液体を吸入・吐出することによって行われ、ノズルには通常使い捨てタイプの分注チップが装着されて用いられる。この分注チップは分注対象の試料が変わるたびに交換されるものであり、試験作業において分注チップの脱着は高い頻度で行われる。
分注チップの脱着には、手作業による引き抜き、または離脱専用の機構を設けた分注装置が従来使用されてきたが、昨今は栓抜きのような櫛歯状の係止部材を用い、それに分注チップ上部を引っ掛け、ノズルを上方へ移動させることにより引き抜く方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１において提案された従来技術について、図４を用いて説明する。
図４において、１１４は分注ヘッド、１１４ａはノズル、１１５は分注チップ、１１９は分注チップ離脱部、１４３は係止部材、１４４ａはロッド、１４５は保持部材、１４６は容器である。
図４を用いて分注チップ１１５の従来の離脱方法を説明する。図４（ａ）において、分注を終え使用済の分注チップ１１５が装着された分注ヘッド１１４を分注チップ離脱部１１９の上方に位置合わせし、次いで分注ヘッド１１４を下降させる。次に、図４（ｂ）に示すように、シリンダ１４４のロッド１４４ａを没入させる。このとき、係止部材１４３の先端部は保持部材１４５によって保持される。そしてこの状態で、図４（ｃ）に示すように分注ヘッド１１４を上昇させる。これにより、分注チップ１１５は、分注ヘッド１１４下面のノズル１１４ａから離脱する。

特開２０００−９７９５０号公報（第７頁、図６）

しかしながら、前記従来の分注装置では、係止部材の移動機構を離脱部に別途設ける必要があり、移動機構を別途設けなくてはならないという問題があった。また、図４のように、離脱部がバケツ状の容器であればよいが、通常、分注チップは図５に示すようなチッププレートに配列された状態で分注装置に供給される。
図５において、２０１はチッププレート、２０２は分注チップである。分注チップ２０２はチッププレート２０１上に移動され、ノズルを分注チップ２０２に押し込むことでノズルを装着するが、分注終了後は再びこのチッププレート２０１のもとあった個所に返されることが多く、単に係止部材で引き抜くだけでは、チッププレート２０１のチップ挿入穴にうまく挿入できないという問題があった。

図６に離脱時の分注チップの様子を示す（特許文献１、図７より）。符号は図４と同じである。
このように、離脱時に分注チップ１１５が斜めの状態となる可能性があるため、バケツ状容器ではなく、チッププレート２０１に挿入する場合には穴周辺に引っ掛かり、挿入に失敗する場合がある。
本発明はこのような様々な問題点に鑑みてなされたものであり、チッププレートに整列して離脱する場合でも失敗なく分注チップを離脱できる分注装置を提供するとともに、離脱を確実にする方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、第１の発明は、液体を吸引するノズルと、このノズルの下端部に着脱自在に装着される分注チップとを備え、ポンプや駆動機構を用いて、この分注チップの下端部より液体を吸入して容器に吐出する分注装置であって、ノズルの装着部周辺に分注チップを覆う円筒形のチップガイドを設けたことを特徴とするものである。
これにより、分注チップ離脱時の分注チップの左右ぶれを抑制することができ、精度よく分注チップを離脱することができる。
また、第２の発明は、第１の発明の分注装置において、分注チップの離脱状態を監視するセンサを有することを特徴とするものである。
これにより、仮に分注チップがチッププレート穴の近傍で引っ掛かっても分注チップを検出することができ、次作業時に対策を講じることができる。

また、第３の発明は、分注チップ離脱後に、駆動機構を用いて、ノズルを分注チップ離脱地点に対して相対的に、交差状に移動させることを特徴とするものである。
これにより、第１の発明で仮に分注チップがチッププレートの穴近傍に引っ掛かっても、確実にチッププレートの穴に分注チップを挿入することができる。
また第４の発明は、分注チップ離脱後に、分注チップ離脱状態を監視するセンサ情報に基づいて分注チップ離脱状況を判断し、分注チップ離脱失敗のときのみ、駆動機構を用いて、ノズルを分注チップ離脱地点に対して相対的に、交差状に移動させることを特徴とするものである。
これにより、分注チップが離脱失敗したときにのみ、穴への送り動作を行えばよく、歩留まりを向上させることができる。

第１の発明の分注装置によれば、ノズル周辺に円筒形のガイドを設けることで、分注チップの離脱失敗を防ぐことができる。
また、第２の発明の分注装置によれば、分注チップ離脱失敗を検出するセンサを設けることで、離脱失敗時のみの対応が可能となる。
また、第３の発明の分注チップ離脱方法によれば、チッププレート上の穴への送り動作により、確実に分注チップをチッププレートへ送りこむことができるようになる。
さらに第４の発明の分注チップ離脱方法によれば、分注チップ離脱失敗時のみ、チッププレート上の穴への送り動作を行うことで、無駄な動きを抑制し、歩留まりを向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る分注装置の構成を示す側断面図である。図において１は検体や試薬などの液体を吸入・吐出するノズル、２は単数ないし多数のノズル１を保持して所定の位置に移動させる分注ヘッド、３は分注チップ４の周囲を覆うように分注ヘッド２に設けられた円筒形チップガイド、４は分注対象の試料が変わるたびにノズル１に対して交換される使い捨ての分注チップ、５は分注チップ４を保持する穴５ａを設けたチッププレート、６はチップガイド３の下部に設けられ分注チップ離脱失敗検出をするセンサである。

図１は、液体を吸入または吐出するためにノズル１に分注チップ４が装着された状態で、分注ヘッド２が分注チップ４の離脱個所であるチッププレート５の穴５ａの上方位置に移動した状態を示している。この位置に停止した後に、分注チップ４の引き抜きのため、ノズル１を上方に移動させると、円筒形チップガイド３の内面上部と分注チップ４上面が接触し、分注チップ４がノズル１から引き抜かれる。このとき、円筒形チップガイド３の内周面がガイドとなって、分注チップ４はチッププレート５の穴５ａに落とし込まれる。すなわち、円筒形チップガイド３を設けることにより、図６に示したような、分注チップ４が斜めになるような挙動が抑制され、チッププレート５上の穴５ａから分注チップ４が外れることを防ぐことができる。
さらに分注チップ離脱失敗検出をするセンサ６を設けることで、分注チップ離脱失敗時の対応をとることができ、確実に分注作業を継続させることが可能となる。このセンサ６は、例えば、フォトセンサなどのようなものでよく、チップガイド３の下部に、チップガイド３の内部を指向するように設ける。そうすることで、離脱操作後にセンサ６が分注チップ４の存在を検知しているときは、分注チップ４がチッププレート５の穴５ａに嵌っておらず、穴５ａの周囲に引っ掛かっていることになり、離脱失敗ということを検出することができる。

（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態を示すもので、分注装置において分注チップを離脱する際の、離脱手順を示すフローチャート、図３は第２実施形態の離脱方法の例を示すもので、チッププレート上の穴を上方より俯瞰した図である。図１を参照し、図２及び図３を用いて、以下、本発明の第２実施形態に係る離脱手順を順を追って説明する。
はじめにステップＳ１で、分注ヘッド２をチッププレート５などの分注チップ離脱位置に移動させる。
ステップＳ２でノズル１が上方に移動すると、分注チップ４の上面が、円筒形チップガイド３の内面上部に引っ掛かるので分注チップ４がノズル１から引き抜かれる。
ステップＳ３では、分注チップ４がチッププレート５の穴５ａに挿入されたであろう時間経過後に、分注ヘッド２を、チッププレート５の穴５ａの位置に対して、相対的に交差状に移動させる。

移動例を、図３に示す。図において、１０ａは第一の動き、１０ｂは第二の動き、１０ｃは第三の動き、１０ｄは第四の動き、１は離脱位置にあるノズル、１ａは第一の動きをしたノズル、１ｂは第二の動きをしたノズル、１ｃは第三の動きをしたノズル、１ｄは第四の動きをしたノズルである。
離脱位置に移動した分注チップ４は、ノズル１の上昇によりノズル１から引き抜かれ、チッププレート５上の穴５ａめがけて落下するが、図６にて説明したように、穴５ａにうまく落下せずに穴５ａ周辺で引っ掛かる場合がある。このとき、ノズル１を第一の動き１０ａ→第二の動き１０ｂ→第三の動き１０ｃ→第四の動き１０ｄと、チッププレート５上の穴５ａに対して交差するように順に動作することで、引っ掛かった分注チップ４を円筒形チップガイド３により穴５ａの中に送ることができる。

また、分注チップ４が引っ掛かっているかどうかを検出するセンサ６を備える分注装置であれば、分注チップ４が引っ掛かった場合のみチッププレート５上の穴５ａへの送り動作をすればよく、そうすることで無駄な動きを抑制することができる。
分注ヘッド移動終了後、図２のステップＳ４に示すように、一定時間経過した後、次の工程に入る。

本発明は、チッププレートに整列して離脱する場合でも失敗なく分注チップを離脱できる分注装置およびその分注チップ離脱方法として、生化学分野等で利用することができる。

第１実施形態に係る分注装置の構成を示す側断面図である。 本発明の第２実施形態に係る分注チップ離脱方法の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の離脱方法の例を示す説明図である。 従来の方法を適用した分注装置の処理手順を示す図である。 チッププレートを示す平面図である。 従来の方法の問題点を示す説明図である。

符号の説明

１ ノズル
２ 分注ヘッド
３ 円筒形チップガイド
４ 分注チップ
５ チッププレート
５ａ 穴
６ センサ
１０ａ 第一の動き
１０ｂ 第二の動き
１０ｃ 第三の動き
１０ｄ 第四の動き

Claims (4)

1. 液体を吸引するノズルと、このノズルの下端部に着脱自在に装着される分注チップとを備え、ポンプや駆動機構を用いて、この分注チップの下端部より液体を吸入して容器に吐出する分注装置であって、
   前記ノズルの装着部周辺に前記分注チップを覆う円筒形のチップガイドを設けたことを特徴とする分注装置。
2. 前記チップガイドに、前記分注チップの離脱状態を監視するセンサを設けたことを特徴とする請求項１記載の分注装置。
3. 請求項１記載の分注装置を用いた分注装置の分注チップ離脱方法であって、前記分注チップを前記ノズルから離脱後に、駆動機構を用いて、前記ノズルを分注チップ離脱地点に対して相対的に、交差状に移動させることを特徴とする分注装置の分注チップ離脱方法。
4. 請求項２記載の分注装置を用いた分注装置の分注チップ離脱方法であって、分注チップ離脱後に、分注チップ離脱状態を監視するセンサ情報に基づいて分注チップ離脱状況を判断し、分注チップ離脱失敗のときのみ、駆動機構を用いて、前記ノズルを分注チップ離脱地点に対して相対的に、交差状に移動させることを特徴とする、請求項３記載の分注装置の分注チップ離脱方法。

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