JP3688600B2

JP3688600B2 - 分注装置

Info

Publication number: JP3688600B2
Application number: JP2001163146A
Authority: JP
Inventors: 望高坂; 俊哉坂巻; 圭太松本
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP2002350454A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズルを用いて液体を分注する分注装置に関する。特に本発明は、ノズルが上下移動可能であり、その移動範囲の下限（ダウンリミット）を設定可能な分注装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、試薬などの液体が収容された容器（以下、対象容器という）からノズルを用いてその液体を吸引して他の容器に小分けする自動分注装置では、装置出荷時や装置のメンテナンス時において、対象容器から液体を吸引する際のノズルの下限（ダウンリミット）を手動により登録することが行われている。対象容器は、自動分注装置の内部に格納されていることがあり、あるいはそれが不透明である場合があり、目視確認が困難である場合が多い。この場合のダウンリミット登録の手順は、たとえば、手動搬送により、あるいは操作パネルへの手動操作入力により、目視確認を行いつつ、ノズルを対象容器の開口の上方に移動させた後（水平位置の登録後）、さらにノズルの高さを徐々に下げて、ノズル先端が対象容器の底に触れない直前の高さを判断して、その高さを当該対象容器についてのダウンリミットとして登録する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来装置においては、ノズルのダウンリミットの登録は手動で行っており、ダウンリミットの登録を実行するユーザにとって、最もふさわしい高さにダウンリミットを登録するための作業負担が大きかった。また、目視確認が困難なために最適なダウンリミットの決定を行い難く、また、ユーザの作業ミスにより、ノズルを破損する可能性があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することができる分注装置を提供することを目的とする。より詳しくは、本発明の目的は、ユーザの作業負担を軽減しつつ、ノズルのダウンリミットを適切に設定、登録することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対象容器から他の容器へ液体を分注する分注装置において、液面を検出する液面検出電極と、液体を分注するノズルと、を有するノズルユニットと、前記ノズルユニットの搬送及び前記ノズルの吸引吐出の動作を制御する手段であって、前記対象容器についてのダウンリミットの登録時に、前記対象容器に所定量の液体を注入させ、その後に前記対象容器の上方から下方へ前記ノズルユニットを下降させ、その下降時に前記所定量の液体の液面が検出された液面検出時にその下降を停止させる制御部と、前記液面検出時の液面レベルに基づいて、前記対象容器について前記ノズルユニットのダウンリミットを決定するダウンリミット決定手段と、を含み、前記対象容器から液体を吸引する場合には前記ダウンリミットを下限として前記ノズルユニットの下降制御がなされる。
【０００６】
これによれば、ダウンリミット決定の目安となる液面（基準液面レベル）を人為的に形成し、その液面をノズルユニットに備えられた液面電極を活用して検出することにより、その基準液面レベルとの相対的な位置関係からダウンリミットを自動的に決定できる。すなわち、対象容器についてノズルユニットのダウンリミットの設定、登録を自動的かつ容易に行うことができ、ユーザの負担軽減が図られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。
【０００８】
図１は、本発明の実施形態に係る分注装置１０が組み込まれた分析システムの全体構成を示すブロック図である。この分析システムでは、試薬容器３０に収容された試薬が、分注ノズル５０により吸引され、その吸引された試薬が、各反応セル６０に所定量ずつ吐出される。各反応セル６０には、試料があらかじめ注入されているが、試薬注入後に試料の注入を行ってもよい。各反応セル６０は、回転可能な回転台７０に載置されている。回転台７０は、反応セル６０を約５０個搭載可能である。回転台７０は、１つの反応セル６０への試薬の分注が完了するごとに所定の角度だけ回転し、次の反応セル６０が試薬の分注位置に移動する。このように、試薬の分注、回転台７０の回転による次の反応セル６０のセットが順次自動的に行われ、それに伴って、各反応セル６０に対して、試料についての生化学検査、臨床検査などの分析が行われる。分析が完了した反応セル６０内の液体は、洗浄ノズル８０により全量吸引され、廃液タンク９０に収容される。その場合に、洗浄液タンク１００に収容された洗浄液１１０が反応セル６０に吐出され、反応セル６０の洗浄が行われる。この試薬の吸引、反応セル６０の洗浄についても、回転台７０による回転に伴って順次行われる。
【０００９】
分注ノズル５０は、保持具５２に取り付けられている。保持具５２は、搬送機構１２０により上下運動および水平運動が可能である。また、保持具５２には、液面検出用電極５４も取り付けられている。分注ノズル５０および液面検出用電極５４は、金属製の材質で構成されており、分注ノズル５０と液面検出用電極５４の先端部（両者の端面は一致しているか、あるいは液面検出用電極５４の方が微小量だけ下方へ突出している）が液体に浸った場合に、両者の間に流れる電流や両者の間の抵抗の変化することにより液体の液面を検出することができる。この液面検出信号は、後述する制御部１３０に送信される。なお、通常動作時においては、液面検出用電極５４を用いて、液体の液面が検出され、吸引を行うときの分注ノズル５０の高さが、検出された液面に基づいて設定される。
【００１０】
また、分注ノズル５０は、配管５６を介して分注ポンプ１４０と接続されている。分注ノズル５０による試薬の吸引吐出は、分注ポンプ１４０が動作することにより行われる。以下では、分注ノズル５０、保持具５２、および液面検出用電極５４をまとめて、可動部としてのノズルユニット５５と呼ぶ。
【００１１】
洗浄ノズル８０は、搬送機構１２２により、上下運動および水平運動が可能である。また、洗浄ノズル８０は、配管５８を介して洗浄ポンプ１５０と接続されている。洗浄ノズル８０による洗浄液の吐出吸引は、洗浄ポンプ１５０が動作することにより行われる。なお、廃液タンク９０と洗浄液タンク１００には、配管切換弁９２が設けられ、それにより、洗浄ポンプ１５０との接続が切り換えられる。
【００１２】
制御部１３０は、搬送機構１２０、１２２、分注ポンプ１４０、洗浄ポンプ１５０、回転台７０の動作を制御する。制御部１３０により、上述した試薬の分注、回転台７０の回転、反応セル６０の洗浄などの処理が自動的に行われる。
【００１３】
また、制御部１３０は、ダウンリミット自動登録制御部１６０、およびダウンリミット決定部１７０を含む。ダウンリミット自動登録制御部１６０は、ダウンリミット登録時において、ノズルユニット５５による所定量の液体の吐出制御、ノズルユニット５５の下降制御、および液面検出に伴うノズルユニット５５の下降停止制御を行う。ノズルユニット５５による所定量の液体の吐出制御では、たとえば、ノズルユニット５５を用いて１ｃｃの蒸留水を図示しない蒸留水タンクから吸引した後、その蒸留水を試薬容器３０に吐出する動作が実行される。
【００１４】
ダウンリミット決定部１７０は、ノズルユニット５５によって検出された液面レベルに基づいて、ダウンリミットを決定する。ダウンリミットが決定されると、それが試薬容器３０についてのノズルユニット５５のダウンリミットとして記憶部２００上に登録され、さらに必要に応じて、その旨が表示部１８０によって画面表示され、あるいは、スピーカ１９０によって音声通知される。
【００１５】
なお、ユーザは、試薬容器３０を分注装置１０にセットした後、目視確認を行いつつ、入力部２１０を用いてノズルユニット５５を手入力操作によって水平方向に逐次移動させ、試薬容器３０の上方に位置決めした時点で、設定入力操作を行うと、水平方向の座標が記憶部２００に登録される。その後、ユーザは、入力部２１０からダウンリミット登録動作の開始を指令することができる。
【００１６】
次に、ダウンリミット登録動作の開始が指令されたときの、ダウンリミットの決定について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００１７】
あらかじめ、試薬容器３０に、ダウンリミットを決定するための基準液面レベルを形成するために、所定量の液体が注入される（Ｓ１０）。次に、必要に応じてユーザによりノズルユニット５５が水平方向に位置決めされた後、自動的に試薬容器３０の上方から下方へノズルユニット５５が徐々に挿入される（Ｓ２０）。試薬容器３０に挿入されたノズルユニット５５により、液面が検出されたかどうかが判断される（Ｓ３０）。液面が検出されない場合には、さらにノズルユニット５５を下降させる。液面が検出された場合には、その位置でノズルユニット５５の下降を停止させる（Ｓ４０）。続いて、検出された液面レベルに基づいて、ノズルユニット５５のダウンリミットが決定される（Ｓ５０）。具体的には、このようにして決定されたダウンリミットそれ自体が、ノズルユニット５５の下降の下限として設定され、通常の分注動作時において、ノズルユニット５５はダウンリミットより下に下降することが制限される。これにより、ノズルユニット５５を試薬容器３０に挿入したときに、ノズルユニット５５の先端が試薬容器３０の底面に接触することによってノズルユニット５５が破損することが未然に防止される。また、試薬容器３０に収容された液体の吸引は、ノズルユニット５５がダウンリミットまで下降した状態で行われるので、液体を無駄なく吸引することができる。
【００１８】
図３は、ダウンリミットを示す図である。試薬容器３０の底面の高さｈ１に対して、所定量の液体の液面高さはｈ２である（発明説明のため、ｈ２の高さが大きく描かれている）。ノズルユニット５５が、液面上方から下降すると、分注ノズル５０よりΔｈだけ長い液面検出用電極５４が、まず液体に浸り、さらにノズルユニット５５が下降すると、分注ノズル５０も液体に浸る。このとき、分注ノズル５０と液面検出用電極５４との間の電気抵抗等に変化が生じ、液面が検出される。ダウンリミットについては、検出された液面高さｈ２と等しくすることが望ましい。あるいは、ｈ２を基準として、そこからある量（α）だけ増減した高さ（たとえば、ｈ２＋α、ｈ２−αなど）をダウンリミットとしてもよい。このように、液体の所定量を調節することにより、基準となる液面高さｈ２を変えることができる。また、αを調節することにより、ダウンリミットの微調整も可能である。
【００１９】
なお、ダウンリミットの登録にあたっては、ダウンリミット登録時の試薬容器３０の種別に対応付けて、記憶部２００に登録することができる。この場合、試薬容器３０の種別は、ダウンリミットの登録動作指令時に、ユーザによって入力部２１０を用いて入力される。
【００２０】
なお、本実施形態では、ノズルユニット５５とそれに接続された配管５６、および洗浄ノズル８０とそれに接続された配管５８がそれぞれ１つの系について説明したが、ノズルユニット５５や、洗浄ノズル８０は複数あってもよく、その場合には、複数あるノズルユニット５５ごとに、上述したダウンリミットを登録することができる。これによって、各ノズルユニット５５の形状や設置状況に応じたダウンリミットの登録を行うことができる。
【００２１】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば適切なダウンリミットを人手をかけずに容易に決定および登録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る分注装置が組み込まれた分析システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】ダウンリミットの決定についてのフローチャートである。
【図３】ダウンリミットを説明するための図である。
【符号の説明】
１０分注装置、３０試薬容器、５０分注ノズル、５２保持具、５４液面検出用電極、５５ノズルユニット、５６，５８配管、６０反応セル、７０回転台、８０洗浄ノズル、９０廃液タンク、９２配管切換弁、１００洗浄液タンク、１１０洗浄液、１２０，１２２搬送機構、１３０制御部、１４０分注ポンプ、１５０洗浄ポンプ、１６０ダウンリミット自動登録制御部、１７０ダウンリミット決定部、１８０表示部、１９０スピーカ、２００記憶部、２１０入力部。

Claims

対象容器から他の容器へ液体を分注する分注装置において、液面を検出する液面検出電極と、液体を分注するノズルと、を有するノズルユニットと、
前記ノズルユニットの搬送及び前記ノズルの分注動作を制御する手段であって、前記対象容器についてのダウンリミットの登録時に、前記対象容器に所定量の液体を注入させ、その後に前記対象容器の上方から下方へ前記ノズルユニットを下降させ、その下降時に前記所定量の液体の液面が検出された液面検出時にその下降を停止させる制御部と、
前記液面検出時の液面レベルに基づいて、前記対象容器について前記ノズルユニットのダウンリミットを決定するダウンリミット決定手段と、
を含み、
前記対象容器から液体を吸引する場合には前記ダウンリミットを下限として前記ノズルユニットの下降制御がなされることを特徴とする分注装置。