JP2725940B2 - 分注装置 - Google Patents
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Description
から試料の吐出を行う際に、気泡が存在することを判定
することによって吐出量の不足を判断できる分注装置に
関する。
り、例えば人体から採取された血液を複数の容器に分配
する装置として用いられている。
されたノズルによって行われる。ここで、試料の分注を
設定された所定量ずつ正確に行うためには、まず吸引時
に、その吸引量が適正でなければならない。しかし、何
らの配慮なく吸引を行えば、気泡などを吸引した場合に
吸引量が正確でなくなり、その後の吐出量が不足する結
果、分注精度が低下する。
平2−196963では、吸引時において、ノズルに接
続されたエアチューブ内の圧力を圧力センサによって検
出し、その圧力の積算値が基準値以下の場合に、吸引量
不足の判定を行っている。
吐出時にその吐出量が正確でなければ、結局のところ分
注精度を向上させることができない。すなわち、ノズル
移動中の振動等に起因してノズル内にビールの泡のよう
な微小気泡が生じて試料上部に集まった場合には、吐出
終了後においてもノズル内先端に前記微小気泡が残存す
ることがあり、吐出量が正確でなくなる。また、吐出終
了後にノズル先端に風船状の気泡となって試料がぶら下
がり残存した場合にも、吐出量が正確でなくなる。もち
ろん、分注装置では、ノズル内壁の試料の付着量を考慮
して吸引量等を設定しているが、上記のような不測の事
態は想定されていない。
手法は、吸引時のみにおける判定であるため、吐出時の
試料残存による吐出量不足に対処できない。また、吸引
時の判定で仮に気泡吸引がチェックされなかった場合
に、吐出時に気泡の吐出を判定できれば、分注の信頼性
をより向上できる。
ものであり、吐出完了間際に気泡がノズル内や先端に生
じたことを検出できる分注装置を提供することにある。
に、試料の吸引・吐出を行うノズルとそのノズルの吸引
力・吐出力を発生する分注ポンプとを有する分注装置に
おいて、所定のしきい値を記憶したしきい値記憶部と、
前記分注ポンプ停止後であって試料の吐出完了間際に設
定される所定の判定時におけるノズル内圧力を検出する
圧力センサと、前記圧力センサによって検出された実際
の圧力が前記しきい値を超えている場合に、気泡発生を
判定する判定部と、を含むことを特徴とする。
判定時のノズル内圧力が直接的にあるいは間接的に検出
され、その検出値がしきい値記憶部に記憶されたしきい
値と比較される。この場合、検出値がしきい値を超えて
いる場合には、判定部によって気泡存在が判定される。
に、ノズル先端内に試料が微小気泡となって残存した場
合、ノズル先端に風船状の試料が付着残存した場合、又
は吐出完了間際に微小気泡の吐出が行われる場合には、
ノズル先端開口がその気泡により塞がれることになる。
この場合、吐出のためにポンプから送り込まれた吐出エ
アに対して、残存したその気泡が抵抗力を及ぼし、結果
としてノズル内圧力が正常時より上昇することになる。
したがって、そのような正常時との圧力差が現れる吐出
完了間際、具体的にはほとんどの試料を吐出した際にノ
ズル内圧力が大気圧に戻るまでの間のいずれかの時点
で、ノズル内圧力を観察すれば、気泡の存在を判定で
き、さらに吐出量不足等を判断できる。
量が正確であることが前提となり、例えば上記特開平2
−196963の発明等と本発明とを組み合わせること
が好適である。
説明する。
実施例が示されており、図1はその要部を示すブロック
図である。
ために試料の吸引・吐出を行うものであり、本実施例に
おいてノズル10はディスポーザブルなものが用いられ
ている。このノズル10は、XYZロボット12によっ
て保持され、上下左右自在に移動可能とされている。
ンプ16が接続されている。このポンプ16は、吸引力
及び吐出力を発生するものであり、シリンダ18とピス
トン20とで構成されている。そして、エアホース14
には、圧力センサ22が接続され、エアホース14内の
圧力、すなわちノズル10内の圧力が検出されている。
圧力センサ22からの圧力検出信号は、DCアンプ24
にて増幅され、さらにリミッタ回路26に送られる。リ
ミッタ回路26は、過大信号が次のA/D変換器28に
入力されることを防止するものであり、そのA/D変換
器28からデジタル信号に変換された圧力検出信号が制
御部30に送られている。
ルを行うものであり、例えば前記ポンプ16やXYZロ
ボット12等の制御を行っている。また、この制御部3
0は、判定回路32及びメモリ34を含んでおり、以下
にこれら判定回路32及びメモリ34の機能について説
明する。
時間的変化がグラフとして例示されている。なお、縦軸
は圧力センサ22によって検出される圧力を示し、横軸
は時間を示している。
していない正常時の特性が100で示されている。な
お、この場合の吐出量は、200μlである。
生じている場合の特性であり、具体的には50μlの気
泡が生じている場合である。その他の条件は、正常時と
同じである。
18に対してピストン20を前進させ吐出力を発生させ
ると、ノズル内の圧力が高まり、吐出が開始される。こ
こで、初期圧力が大気圧より低いのは、主としてノズル
内に試料を保持しておくためである。
ノズル内の試料は、ほぼ全部吐出される。このとき、試
料の粘性等に起因して、ポンプによる吐出作用に対して
実際の試料の吐出は若干遅れる傾向にある。これを主因
としてポンプ停止後は、ノズル内の圧力がなだらかに低
下している。なお、図において、103はポンプ停止の
開始(減速開始)時期を示し、その後の104は、ポン
プの完全停止を示している。
は、正常特性100、気泡含有特性101、いずれもほ
ぼ同様の特性を示しているが、ポンプ停止後、すなわち
試料の吐出完了間際は両特性が顕著に異なっている。つ
まり、ノズル内の試料上部に存在していた気泡が、試料
の吐出完了間際に徐々に吐出され、あるいはノズル先端
内に残留し、吐出エアに対して抵抗力を及ぼすためであ
り、ポンプ停止後においては、気泡含有特性101が正
常特性100より上方にシフトしている。ちなみに、最
終的にノズル内に気泡が残留した場合、あるいは風船状
の気泡がノズル先端に付着残存した場合には、図示され
るように、ノズル内の圧力は大気圧まで復帰せず、一定
の圧力値を示すことになる。ただし、最終的に気泡自体
も吐出される場合には、気泡含有特性101は最後に大
気圧に近づくが、それまでの間は図2同様に2つの特性
に開きが生じる。
示す判定時に、ノズル内の圧力を検出し、それと正常時
とを比較すれば、気泡発生を判定できることが理解され
る。その判定を行うためにしきい値が設定されている。
圧力が大気圧に復帰するまでの間において、特性の差が
現れやすい時期に設定することが好適である。また、し
きい値は、試料の粘性等に応じて設定すればよい。
際の判定時の圧力検出値をメモリ34に格納されたしき
い値と比較し、気泡の有無の判定を行う。そして、気泡
の存在が判定された場合、吐出量の不足が考えられるた
め、制御部30は警報を発生し、操作者に注意を促す。
ノズルによって試料の吐出を行う際に、気泡の存在を判
定できるので、吐出量が不足したことを判断し、警報を
発し、これに対する対策を促すことによって分注精度を
高めることができる。
ク図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 試料の吸引・吐出を行うノズルとそのノ
ズルの吸引力・吐出力を発生する分注ポンプとを有する
分注装置において、 所定のしきい値を記憶したしきい値記憶部と、前記分注ポンプ停止後であって 試料の吐出完了間際に設
定される所定の判定時におけるノズル内圧力を検出する
圧力センサと、 前記圧力センサによって検出された実際の圧力が前記し
きい値を超えている場合に、気泡の存在を判定する判定
部と、 を含むことを特徴とする分注装置。
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