JP3316422B2 - 分注装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試薬、検体等の液
体(以下、試薬と総称する)の分注や希釈を行なう分注装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に分注装置は、図４に示す様に、Ｘ
軸駆動機構(11)、Ｙ軸駆動機構(12)及びＺ軸駆動機構(1
3)からなるヘッド駆動装置(１)の出力部に、分注ヘッド
(２)を取り付けて構成され、往復駆動装置(１)の動作に
より分注ヘッド(２)を移動させて、先ずチップホルダー
(３)上のピペットチップ(31)を分注ヘッド(２)に装着
し、次に、試薬容器ホルダー(４)上の試薬容器(41)から
ピペットチップ(31)に試薬を吸入し、その後、反応容器
(５)表面に凹設された穴(51)へ、ピペットチップ(31)内
の試薬を吐出するものである。尚、試薬の吸入、吐出
は、分注ヘッド(２)に内蔵したプランジャー機構(図示
省略)によって行なわれる。

【０００３】上述の分注動作が終了した後、往復駆動装
置(１)によって分注ヘッド(２)をチップエジェクター(1
5)へ向けて移動させ、ピペットチップ(31)がチップエジ
ェクター(15)に係合した状態で、Ｚ軸駆動機構(13)によ
って分注ヘッド(２)を上昇移動させ、ピペットチップ(3
1)を分注ヘッド(２)から離脱せしめ、廃棄する。

【０００４】図５(ａ)(ｂ)は、ピペットチップ(31)の装
着動作及びエジェクト動作を表わしている。同図(ａ)の
如く、ピペットチップ(31)の装着時には、Ｚ軸駆動機構
(13)を構成するモータ(６)の駆動によって、フレーム(6
2)に垂直に架設されたねじ軸(61)を一方向に回転させ、
昇降ブロック(60)を降下させる。これによって分注ヘッ
ド(２)が降下し、分注ヘッド(２)に下向きに突設された
ノズルユニット(21)の先端部が、チップホルダー(３)上
のピペットチップ(31)内へ嵌入して、ノズルユニット(2
1)の先端部にピペットチップ(31)が嵌められる。

【０００５】ピペットチップ(31)のエジェクト時には、
図５(ｂ)に示す様にノズルユニット(21)をチップエジェ
クター(15)に係合せしめた状態で、モータ(６)を逆転さ
せ、昇降ブロック(60)を上昇させる。これによって分注
ヘッド(２)のノズルユニット(21)は上昇するが、ノズル
ユニット(21)に装備されているスライド筒(25)はチップ
エジェクター(15)に上昇を阻止される。この結果、ノズ
ルユニット(21)の先端部に嵌まったピペットチップ(31)
は、スライド筒(25)によって相対的に押し下げされ、ノ
ズルユニット(21)から離脱することになる。ノズルユニ
ット(21)から離脱したピペットチップ(31)は、分注台(1
4)上に設置された回収容器(図示省略)内に落下し、廃棄
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分注装置においては、図５(ｂ)に示す様に、常に分注台
(14)上の一定の高さ位置にてピペットチップ(31)のエジ
ェクトが行なわれるため、特に回収容器内に未だ多くの
ピペットチップ(31)が貯まっていない状態では、ピペッ
トチップ(31)の落下距離が長く、分注ヘッド(２)からエ
ジェクトされたピペットチップ(31)が、回収容器内に落
下した際、ピペットチップ(31)に付着した試薬が周囲に
飛び散る等の問題があった。そこで本発明の目的は、複
数の高さ位置にてピペットチップのエジェクトを行なう
ことが可能な分注装置を提供することであり、必要に応
じてエジェクトの高さ位置を変えることにより、上記問
題点を解決するものである。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る分注装置は、
Ｘ−Ｙテーブル機構の出力部にＺ軸駆動機構(13)が取り
付けられると共に、Ｚ軸駆動機構(13)の出力部には、１
或いは複数のノズルユニット(21)を下向きに突設した分
注ヘッド(２)が取り付けられている。分注ヘッド(２)に
は、ピペットチップ(31)をノズルユニット(21)から離脱
せしめるためのエジェクト機構が装備され、該エジェク
ト機構は、Ｚ軸方向に往復移動可能な入力部と、該入力
部の一方向の移動に伴ってピペットチップ(31)をノズル
ユニット(21)から離脱させる出力部とを具えている。
又、Ｘ−Ｙテーブル機構の出力部とエジェクト機構の入
力部との間には、該出力部に対する該入力部のＺ軸方向
の複数位置にて、該入力部を該出力部に対して一体に連
結することが可能な制御機構が介在している。

【０００８】上記本発明の分注装置においては、制御機
構の動作によって、Ｘ−Ｙテーブル機構の出力部とエジ
ェクト機構の入力部との間の連結を切り離した状態で、
ノズルユニット(21)に対するピペットチップ(31)の装着
や、分注動作が行なわれる。即ち、この状態でＸ−Ｙテ
ーブル機構を動作させることによって、分注ヘッド(２)
を任意の平面位置に設置することが可能であり、更にＺ
軸駆動機構(13)を動作させることによって、分注ヘッド
(２)を昇降移動させることが出来る。この過程で、エジ
ェクト機構は、その入力部がＸ−Ｙテーブル機構の出力
部と切り離されているため、出力部がエジェクト動作を
行なうことはない。

【０００９】ノズルユニット(21)に装着されたピペット
チップ(31)を所望の高さ位置にてエジェクトする際は、
Ｚ軸駆動機構(13)を動作させて分注ヘッド(２)をエジェ
クト高さまで昇降移動させた後、制御機構を動作させ
て、エジェクト機構の入力部をＸ−Ｙテーブル機構の出
力部に連結する。この状態で、Ｚ軸駆動機構(13)を動作
させて、分注ヘッド(２)を移動させる。ここでエジェク
ト機構の入力部はＸ−Ｙテーブル機構の出力部に連結さ
れてＺ軸方向の移動を拘束されているため、分注ヘッド
(２)のみがＺ軸方向に移動する。これに伴って、エジェ
クト機構の入力部が分注ヘッド(２)に対して前記一方向
に相対移動することとなり、この結果、エジェクト機構
の出力部がピペットチップ(31)をノズルユニット(21)か
ら離脱せしめる。

【００１０】具体的構成において、制御機構は、Ｘ−Ｙ
テーブル機構の出力部に取り付けられ、Ｚ軸方向に複数
の歯(71)が配列されたラック部材(７)と、エジェクト機
構の入力部に往復移動可能に連結され、ラック部材(７)
の歯(71)に噛合すべき噛合いレバー(93)を具えたロック
駒(９)と、ロック駒(９)を往復駆動するアクチュエータ
(８)とから構成される。

【００１１】該具体的構成においては、アクチュエータ
(８)の動作によってロック駒(９)が一方向に駆動され
て、噛合いレバー(93)がラック部材(７)の歯(71)に噛合
し、エジェクト機構の入力部がＸ−Ｙテーブル機構の出
力部に連結される。又、アクチュエータ(８)の動作によ
ってロック駒(９)が逆方向に駆動されて、噛合いレバー
(93)がラック部材(７)の歯(71)から離脱し、エジェクト
機構の入力部がＸ−Ｙテーブル機構の出力部から切り離
される。

【００１２】

【発明の効果】本発明に係る分注装置によれば、分注ヘ
ッド(２)を所望のエジェクト高さまで昇降移動させた状
態で、エジェクト動作を行なうことが出来る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る分注
装置は、図４に示す往復駆動装置(１)のＸ軸駆動機構(1
1)及びＹ軸駆動機構(12)によって構成されるＸ−Ｙテー
ブル機構の出力部に、図１に示すＺ軸駆動機構(13)を取
り付け、更に該Ｚ軸駆動機構(13)の出力部に、図１に示
す分注ヘッド(２)を取り付けたものである。

【００１４】Ｚ軸駆動機構(13)は、前記Ｘ−Ｙテーブル
機構の出力部となるフレーム(62)に対し、ねじ軸(61)を
Ｚ軸方向に架設してモータ(６)に連結すると共に、該ね
じ軸(61)に昇降ブロック(63)を螺合せしめて構成され
る。昇降ブロック(63)には、複数本のノズルユニット(2
1)を下向きに突設した分注ヘッド(２)が取り付けられて
おり、各ノズルユニット(21)の先端部にはピペットチッ
プ(31)が着脱可能に嵌められる。

【００１５】フレーム(62)には、Ｚ軸方向に沿って複数
の歯(71)を形成したラック部材(７)が固定されている。
一方、昇降ブロック(63)には昇降レバー(94)が垂直に設
置され、昇降ブロック(63)の正面に突設した上下一対の
ピン(64)(64)が昇降レバー(94)の長孔(95)(95)に嵌まっ
て、昇降レバー(94)の昇降移動が案内されている。昇降
レバー(94)の上端部には、ロック駒(９)が回転可能に枢
支されると共に、図示省略するバネによって時計方向に
回転付勢されている。該ロック駒(９)は、昇降レバー(9
4)に枢支された本体(91)に、被駆動レバー(92)及び噛合
いレバー(93)を突設して構成される。又、昇降レバー(9
4)の下端部には、アーム(96)が水平方向に突設され、該
アーム(96)と昇降ブロック(63)の間にスプリング(65)が
張設されている。更に、昇降ブロック(63)上には、アク
チュエータ(８)が設置され、該アクチュエータ(８)のロ
ッド(81)はロック駒(９)の被駆動レバー(92)に向かって
水平に伸びている。

【００１６】分注ヘッド(２)には、ガイド部材(28)によ
って昇降部材(30)が昇降移動を案内されて保持されてお
り、該昇降部材(30)には、前記アーム(96)の下方位置
に、突片(29)が形成されると共に、昇降部材(30)の下端
部に、各ノズルユニット(21)に係合する平板状のエジェ
クトレバー(27)が固定されている。

【００１７】ノズルユニット(21)は、図３に示す如く、
ピストン(24)を内蔵したシリンダー(22)の外周面に、ス
ライド筒(25)を係合させると共に、コイルバネ(26)によ
ってスライド筒(25)をノズルユニット(21)に対して上方
へ付勢している。シリンダー(22)の下端部にはノズル片
(23)が突設され、該ノズル片(23)にピペットチップ(31)
が嵌められる。又、ノズルユニット(21)のスライド筒(2
5)にはエジェクトレバー(27)が係合している。従って、
エジェクトレバー(27)をノズルユニット(21)に対して下
方へ相対移動させることにより、該エジェクトレバー(2
7)によって、スライド筒(25)がコイルバネ(26)に抗して
押し下げられ、シリンダー(22)に対して相対的に下降す
ることになる。この結果、スライド筒(25)によってピペ
ットチップ(31)が押下され、ノズル片(23)から離脱する
のである。

【００１８】図１に示す如く、アクチュエータ(８)のロ
ッド(81)が後退した状態では、ロック駒(９)が前記バネ
付勢によって時計方向に回転し、噛合いレバー(93)はラ
ック部材(７)から離間している。この結果、昇降レバー
(94)はスプリング(65)に付勢されて、長孔(95)の余裕の
範囲内で上昇し、ピン(64)が長孔(95)の下端部に当接し
た位置に保持されている。この状態で、Ｚ軸駆動機構(1
3)が動作すると、昇降ブロック(63)、昇降レバー(94)、
及び分注ヘッド(２)が一体となって昇降移動することに
なる。従って、昇降レバー(94)のアーム(96)と昇降部材
(30)の突片(29)とは、互いに離間したままの状態を維持
し、エジェクトレバー(27)が、各ノズルユニット(21)に
嵌まったピペットチップ(31)を押下することはない。

【００１９】この状態から、図２に示す様にアクチュエ
ータ(８)のロッド(81)が前進すると、該ロッド(81)によ
ってロック駒(９)の被駆動レバー(92)が押圧され、ロッ
ク駒(９)は反時計方向に回転して、噛合いレバー(93)の
先端がラック部材(７)の歯(71)に噛合する。これによっ
て、ラック部材(７)と昇降レバー(94)とが一体に連結さ
れる。

【００２０】この状態で、Ｚ軸駆動機構(13)が動作する
と、ねじ軸(61)の推力によって昇降ブロック(63)及び分
注ヘッド(２)は昇降移動するが、昇降レバー(94)はラッ
ク部材(７)にＺ軸方向の移動が拘束されて、静止したま
まである。この結果、先ず、昇降部材(30)の突片(29)が
昇降レバー(94)のアーム(96)に当接し、その後、分注ヘ
ッド(２)が更に上昇移動するのに対し、昇降部材(30)
は、突片(29)がアーム(96)により受け止められて、上昇
移動が阻止される。従って、エジェクトレバー(27)が、
上昇移動する分注ヘッド(２)の複数のノズルユニット(2
1)に対して相対的に下降することとなり、前述の如く、
該エジェクトレバー(27)によって各ノズルユニット(21)
に嵌まったピペットチップ(31)が押下され、ノズルユニ
ット(21)から離脱することになる。

【００２１】上記本発明の分注装置においては、図１に
示す如くアクチュエータ(８)のロッド(81)を後退動作さ
せて、ロック駒(９)をラック部材(７)から離脱させた状
態で、分注ヘッド(２)の各ノズルユニット(21)に対する
ピペットチップ(31)の装着動作や、分注動作が従来と同
様に行なわれる。その後、各ノズルユニット(21)に装着
されたピペットチップ(31)を所望の高さ位置にてエジェ
クトする際は、Ｚ軸駆動機構(13)を動作させて分注ヘッ
ド(２)をエジェクト高さまで昇降移動させた後、アクチ
ュエータ(８)のロッド(81)を前進動作させて、ロック駒
(９)をラック部材(７)に噛合せしめ、この状態で、分注
ヘッド(２)を上昇移動させればよい。これによって、所
望の高さ位置にてピペットチップ(31)をエジェクトする
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る分注装置を表わす正面図である。

【図２】ピペットチップをエジェクトした状態を示す同
上の正面図である。

【図３】ノズルユニットの断面図である。

【図４】分注装置の全体構成を表わす斜視図である。

【図５】従来の分注装置におけるチップ装着動作(ａ)及
びチップエジェクト動作(ｂ)を表わす正面図である。

【符号の説明】

(１) 往復駆動装置 (11) Ｘ軸駆動機構 (12) Ｙ軸駆動機構 (13) Ｚ軸駆動機構 (２) 分注ヘッド (21) ノズルユニット (27) エジェクトレバー (３) チップホルダー (５) 反応容器 (６) モータ (63) 昇降ブロック (７) ラック部材 (71) 歯 (８) アクチュエータ (９) ロック駒 (94) 昇降レバー (30) 昇降部材

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−119936（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−119935（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−96643（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−60768（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−225235（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−262970（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−18534（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−344499（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−115858（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 35/10 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ−Ｙテーブル機構の出力部にＺ軸駆動
   機構(13)が取り付けられると共に、Ｚ軸駆動機構(13)の
   出力部には、１或いは複数のノズルユニット(21)を下向
   きに突設した分注ヘッド(２)が取り付けられ、ノズルユ
   ニット(21)の先端にピペットチップ(31)が着脱可能に嵌
   められる分注装置において、 分注ヘッド(２)には、ピペットチップ(31)をノズルユニ
   ット(21)から離脱せしめるためのエジェクト機構が装備
   され、該エジェクト機構は、Ｚ軸方向に往復移動可能な
   入力部と、該入力部の一方向の移動に伴ってピペットチ
   ップ(31)をノズルユニット(21)から離脱させる出力部と
   を具え、 Ｘ−Ｙテーブル機構の出力部とエジェクト機構の入力部
   との間には、該出力部に対する該入力部のＺ軸方向の複
   数位置にて、該入力部を該出力部に対して一体に連結す
   ることが可能な制御機構が介在していることを特徴とす
   る分注装置。
2. 【請求項２】 制御機構は、 Ｘ−Ｙテーブル機構の出力部に取り付けられ、Ｚ軸方向
   に複数の歯(71)が配列されたラック部材(７)と、 エジェクト機構の入力部に往復移動可能に連結され、ラ
   ック部材(７)の歯(71)に噛合すべき噛合いレバー(93)を
   具えたロック駒(９)と、 ロック駒(９)を往復駆動するアクチュエータ(８)とから
   構成される請求項１に記載の分注装置。