JP6644513B2 - Nozzle tip positioning mechanism and microplate processing device - Google Patents

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本発明は、標準化されたマイクロプレートのウェル底面に対するノズル先端の位置決めを行うノズル先端位置決め機構、および、当該ノズル先端位置決め機構を備えた、マイクロプレートに対して分注処理あるいは洗浄処理を行うためのマイクロプレート処理装置に関する。   The present invention provides a nozzle tip positioning mechanism for positioning a nozzle tip with respect to a well bottom surface of a standardized microplate, and a dispensing process or a washing process for the microplate having the nozzle tip positioning mechanism. The present invention relates to a microplate processing device.

現在、例えば、吸光度測定などに用いられるマイクロプレートは、各社より多種類発売されている。
マイクロプレートに対する分注処理や洗浄処理を行う自動分注装置や自動洗浄装置においては、所期の処理を効率よく行うために、分注ノズルや洗浄ノズルの先端の、マイクロプレートのウェル底面からの高さ位置を、使用されるマイクロプレートの種類などに応じて設定調整しなければならない。例えば、自動洗浄装置においては、洗浄ノズル先端がウェル底面に対して適切な位置に位置されていないと、ウェル内に洗浄液が多く残ったり、あるいはウェル底面にコーティングされた試薬を吸引してしまったりするなどの不具合が発生する。 At present, for example, various types of microplates used for absorbance measurement and the like are sold by various companies.
In an automatic dispensing device or an automatic washing device that performs dispensing and washing processes on a microplate, the tip of the dispensing nozzle or the washing nozzle is placed from the bottom of the well of the microplate in order to perform the desired process efficiently. The height position must be adjusted according to the type of microplate used. For example, in an automatic washing device, if the tip of the washing nozzle is not located at an appropriate position with respect to the bottom of the well, a large amount of washing solution remains in the well or the reagent coated on the bottom of the well is aspirated. Trouble occurs.

一般に、ノズル先端のウェル底面に対する位置決め方法としては、次のような方法が利用されている。
（１）ノズル先端がマイクロプレートのウェル底面に衝突したことを検出する衝突センサによって、ウェル底面のレベル位置を検出し、当該ウェル底面のレベル位置に基づいてノズル先端を位置させるべき目標位置を設定する方法（例えば特許文献１参照。）。
（２）ノズルを徐々に下降させていき、ノズル先端の位置を目視にて確認して、あるいは必要に応じてマイクロプレートを動かしてノズル先端がマイクロプレートに接触しないことを確認して、ノズル先端を位置させるべき目標位置を設定する方法。 In general, the following method is used as a method of positioning the tip of the nozzle with respect to the bottom of the well.
(1) A collision sensor that detects that the tip of the nozzle has collided with the bottom of the well of the microplate detects a level position of the bottom of the well and sets a target position where the tip of the nozzle should be located based on the level of the bottom of the well. (For example, see Patent Document 1).
(2) Gradually lower the nozzle, visually check the position of the nozzle tip, or move the microplate as necessary to confirm that the nozzle tip does not contact the microplate, How to set the target position where you want to position.

しかしながら、上記（１）の方法では、ノズル先端をマイクロプレートのウェル底面に接触させる必要があるため、ウェル底面に傷をつけたり、ノズル先端を破損させたりするおそれがある。
一方、上記（２）の方法では、作業者が感覚的に最適な位置（目標位置）を設定するため、調整作業に長時間を要するという問題がある。また、ノズル先端位置にバラツキが生じ、所期の処理を安定して行うことが困難であるという問題がある。
さらに、上記（１）および（２）の方法のいずれも、ダミープレートを用意してノズル先端のウェル底面に対する位置調整を行わなければならないのが実情であり、使用されるマイクロプレートに応じたダミープレートを用意しなければならず、また、使用されるマイクロプレートに応じてその都度、調整作業を行わなければならない、という問題がある。 However, in the above method (1), the tip of the nozzle needs to be brought into contact with the bottom of the well of the microplate, so that the bottom of the well may be damaged or the tip of the nozzle may be damaged.
On the other hand, the above method (2) has a problem that the adjustment operation requires a long time since the operator sets the optimal position (target position) sensuously. Further, there is a problem that the nozzle tip position varies, and it is difficult to stably perform a desired process.
Furthermore, in any of the above methods (1) and (2), it is necessary to prepare a dummy plate and adjust the position of the tip of the nozzle with respect to the bottom of the well. There is a problem that a plate has to be prepared and an adjustment operation has to be performed each time according to the microplate to be used.

特開平０８−２９１５２３号公報JP 08-291523 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、使用されるマイクロプレートに応じた、ノズル先端のウェル底面に対する高さ位置の調整を行うことなく、ノズル先端をマイクロプレートにおけるウェル底面に対する適性な位置に位置させることのできるマイクロプレートに対するノズル先端位置決め機構を提供することを目的とする。
また、本発明は、マイクロプレートに対する所期の処理を効率よく行うことができ、高い作業効率を得ることのできるマイクロプレート処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and according to the microplate to be used, without adjusting the height position of the nozzle tip with respect to the well bottom surface, the nozzle tip in the microplate. An object of the present invention is to provide a nozzle tip positioning mechanism for a microplate that can be positioned at an appropriate position with respect to a well bottom surface.
Another object of the present invention is to provide a microplate processing apparatus capable of efficiently performing desired processing on a microplate and achieving high work efficiency.

本発明のマイクロプレートに対するノズル先端位置決め機構は、プレート載置台上に水平に載置されたマイクロプレートのウェル内にノズル先端を位置させて当該ウェル内に液体を吐出あるいは当該ウェル内から液体を吸引するマイクロプレート処理装置におけるノズル先端位置決め機構であって、
前記マイクロプレートのウェル底壁外面に接して当該ウェル底壁外面のレベル位置を検出し、当該ウェル底壁外面のレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検出センサを備えており、
前記プレート底検出センサは、前記プレート載置台に対して上下方向に摺動可能に設けられる可動接触子と、前記ノズルと共に上下方向に移動される、当該可動接触子を検出する位置センサとにより構成されており、
前記可動接触子は、前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接するウェル底検出面を有する当接部と、当該当接部に連結部を介して連結された上下方向に延びる被検出部とを有しており、当該被検出部の上端面が、前記目標位置として設定されるレベル位置に位置されていることを特徴とする。 The nozzle tip positioning mechanism for the microplate according to the present invention positions the nozzle tip in a well of a microplate horizontally mounted on a plate mounting table and discharges liquid into the well or sucks liquid from the well. Nozzle tip positioning mechanism in a microplate processing apparatus that
The level position of the outer surface of the well bottom wall is detected by contacting the outer surface of the well bottom wall of the microplate, and a detection signal is output when the nozzle tip is located at a target position set based on the level position of the outer surface of the well bottom wall. has a plate bottom detection sensor which outputs a,
The plate bottom detection sensor includes a movable contact provided slidably in the vertical direction with respect to the plate mounting table, and a position sensor that moves in the vertical direction together with the nozzle and detects the movable contact. Has been
The movable contact has a contact portion having a well bottom detection surface in contact with an outer surface of a well bottom wall of the microplate on the plate mounting table, and a vertically extending cover connected to the contact portion via a connection portion. And a detection section, wherein an upper end surface of the detected section is located at a level position set as the target position .

このような構成のものにおいては、前記可動接触子におけるウェル底検出面が前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に押圧状態で当接されるよう、前記可動接触子を付勢する付勢手段をさらに備えた構成とされていることが好ましい。   In such a configuration, the movable contact is urged so that the well bottom detection surface of the movable contact is pressed against the outer surface of the well bottom wall of the microplate on the plate mounting table. It is preferable that the structure further includes an urging means.

本発明のマイクロプレート処理装置は、マイクロプレートが水平に載置されるプレート載置台と、
ノズルを有するノズル機構と、
前記プレート載置台および前記ノズル機構の一方を他方に対して上下方向に相対的に駆動させて前記ノズル機構におけるノズルを前記マイクロプレートのウェル内に位置させる駆動機構と、
前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接して当該ウェル底壁外面のレベル位置を検出し、当該ウェル底壁外面のレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検出センサを備えたノズル先端位置決め機構と、
前記プレート底検出センサによる検出信号に基づいて前記駆動機構の動作を停止させる駆動機構制御機構と
を備えており、
前記駆動機構は、前記ノズル機構を前記プレート載置台に対して相対的に上下方向に駆動させるものであって、
前記プレート底検出センサは、前記プレート載置台に対して上下方向に摺動可能に設けられる可動接触子と、前記ノズルと共に上下方向に移動される当該可動接触子を検出する位置センサとにより構成されており、
前記可動接触子は、前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接するウェル底検出面を有する当接部と、当該当接部に連結部を介して連結された上下方向に延びる被検出部とを有しており、当該被検出部の上端面が、前記目標位置として設定されるレベル位置に位置されていることを特徴とする。 The microplate processing apparatus of the present invention, a plate mounting table on which the microplate is mounted horizontally,
A nozzle mechanism having a nozzle,
A drive mechanism that drives one of the plate mounting table and the nozzle mechanism relatively up and down with respect to the other to position a nozzle in the nozzle mechanism in a well of the microplate,
The level of the well bottom wall outer surface is detected by contacting the well bottom wall outer surface of the microplate on the plate mounting table, and the nozzle tip is located at a target position set based on the level position of the well bottom wall outer surface. Nozzle tip positioning mechanism with a plate bottom detection sensor that outputs a detection signal when
A drive mechanism control mechanism for stopping the operation of the drive mechanism based on a detection signal from the plate bottom detection sensor ,
The drive mechanism is to drive the nozzle mechanism vertically relative to the plate mounting table,
The plate bottom detection sensor includes a movable contact provided slidably in the up and down direction with respect to the plate mounting table, and a position sensor for detecting the movable contact moved in the up and down direction together with the nozzle. And
The movable contact has a contact portion having a well bottom detection surface in contact with an outer surface of a well bottom wall of the microplate on the plate mounting table, and a vertically extending cover connected to the contact portion via a connection portion. And a detection section, wherein an upper end surface of the detected section is located at a level position set as the target position .

このような構成のものにおいては、前記可動接触子におけるウェル底検出面が前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に押圧状態で当接されるよう、前記可動接触子を上方に付勢する付勢手段が設けられた構成とされていることが好ましい。   In such a configuration, the movable contact is attached upward so that the well bottom detection surface of the movable contact is pressed against the outer surface of the well bottom wall of the microplate on the plate mounting table. It is preferable that a biasing means for biasing is provided.

本発明のマイクロプレートに対するノズル先端位置決め機構においては、標準化されたマイクロプレートのウェル底壁の厚さがほぼ同じであることを利用して、ノズル先端のウェル底面に対する高さ位置を、プレート底検出センサによって検出されるウェル底壁外面のレベル位置に基づいて、位置決めしている。このため、本発明のノズル先端位置決め機構によれば、使用されるマイクロプレートに応じたノズル先端位置の高さ調整が不要でありながら、ノズル先端をマイクロプレートにおけるウェル底面に対する最適位置に確実に位置させることができる。
従って、このようなノズル先端位置決め機構を備えた本発明のマイクロプレート処理装置によれば、マイクロプレートに対する所期の処理を効率よく行うことができる。しかも、使用されるマイクロプレートに応じたノズル先端位置の調整が不要となるため、高い作業効率を得ることができる。 In the nozzle tip positioning mechanism for the microplate of the present invention, the height position of the nozzle tip with respect to the well bottom surface is detected by utilizing the fact that the thickness of the well bottom wall of the standardized microplate is substantially the same. Positioning is performed based on the level position of the well bottom wall outer surface detected by the sensor. Therefore, according to the nozzle tip positioning mechanism of the present invention, it is not necessary to adjust the height of the nozzle tip position according to the microplate to be used, and the nozzle tip is reliably positioned at the optimal position with respect to the well bottom in the microplate. Can be done.
Therefore, according to the microplate processing apparatus of the present invention provided with such a nozzle tip positioning mechanism, desired processing of the microplate can be efficiently performed. In addition, since it is not necessary to adjust the position of the nozzle tip according to the microplate to be used, high working efficiency can be obtained.

本発明のマイクロプレート処理装置の一例における要部の構成を概略的に示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a main part in an example of the microplate processing apparatus of the present invention. 図１に示すマイクロプレート処理装置におけるプレート載置台の一部を示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of a plate mounting table in the microplate processing apparatus shown in FIG. 1. プレート載置台上にマイクロプレートが載置された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the microplate was mounted on the plate mounting base. ノズル機構が下降されてノズル先端がマイクロプレートにおけるウェル底面に対する最適位置に位置された状態を概略的に示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing a state in which a nozzle mechanism is lowered and a nozzle tip is located at an optimum position with respect to a well bottom surface in a microplate. 図４における一部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows a part in FIG.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のマイクロプレート処理装置の一例における要部の構成を概略的に示す模式図である。図２は、図１に示すマイクロプレート処理装置におけるプレート載置台の一部を示す拡大断面図である。図３は、マイクロプレートがプレート載置台上に載置された状態を示す断面図である。
このマイクロプレート処理装置は、マイクロプレート５０が水平に載置されるプレート載置台１０と、先端がマイクロプレート５０のウェル５５内に挿入されるノズル２５を有するノズル機構２０と、ノズル機構２０をプレート載置台１０に対して上下方向に相対的に駆動させる駆動機構３０と、プレート載置台１０上のマイクロプレート５０のウェル底壁外面５７ｂに接してそのレベル位置を検出し、ウェル底壁外面５７ｂのレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル２５の先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検知センサ４０を備えたノズル先端位置決め機構と、プレート底検知センサ４０による検知信号に基づいて駆動機構３０の動作を停止させる駆動機構制御機構（図示せず）とを備えている。なお、本実施形態では、ノズル機構２０をプレート載置台１０に対して上下方向に相対的に駆動させる駆動機構３０を備えた構成のものについて説明するが、プレート載置台１０をノズル機構２０に対して上下方向に相対的に駆動させる駆動機構を備えた構成とされていてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a main part in an example of the microplate processing apparatus of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of a plate mounting table in the microplate processing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the microplate is mounted on the plate mounting table.
This microplate processing apparatus includes a plate mounting table 10 on which a microplate 50 is mounted horizontally, a nozzle mechanism 20 having a nozzle 25 whose tip is inserted into a well 55 of the microplate 50, and a nozzle mechanism 20. A drive mechanism 30 for driving the mounting table 10 in a vertical direction relative to the mounting table 10, and detecting the level position of the microplate 50 on the plate mounting table 10 in contact with the well bottom wall outer surface 57 b, and detecting the level position of the well bottom wall outer surface 57 b. A nozzle tip positioning mechanism having a plate bottom detection sensor 40 that outputs a detection signal when the tip of the nozzle 25 is located at a target position set based on the level position, and a detection signal from the plate bottom detection sensor 40. And a drive mechanism control mechanism (not shown) for stopping the operation of the drive mechanism 30. In the present embodiment, a description will be given of a configuration including a driving mechanism 30 that drives the nozzle mechanism 20 relatively vertically with respect to the plate mounting table 10. May be provided with a driving mechanism for relatively driving in the vertical direction.

マイクロプレート５０は、例えばＳＢＳ規格などに従って標準化されたものであって、例えば、上壁部５２と、上壁部５２の周縁に連続して上壁部５２に垂直な方向に延びる周壁部５３とを有する、全体が略矩形のトレイ状を呈するプレート本体５１を備えている。プレート本体５１の上壁部５２には、所定数のウェル５５が形成されている。各ウェル５５は、例えば、有底円筒状の隔壁５６により画成された空間によって形成されており、各ウェル５５のウェル底壁外面５７ｂは、周壁部５３の下端面より上方のレベル位置に位置されている。この例では、ウェル５５の底形状は平底とされているが、ウェル５５の底形状は、特に限定されるものではなく、Ｖ字底やＵ字底であってもよい。   The microplate 50 is standardized according to, for example, the SBS standard or the like, and includes, for example, an upper wall portion 52 and a peripheral wall portion 53 that extends in a direction perpendicular to the upper wall portion 52 continuously to a peripheral edge of the upper wall portion 52. And a plate main body 51 having a substantially rectangular tray shape as a whole. A predetermined number of wells 55 are formed in the upper wall 52 of the plate body 51. Each well 55 is formed by, for example, a space defined by a bottomed cylindrical partition wall 56. The well bottom wall outer surface 57 b of each well 55 is located at a level position above the lower end surface of the peripheral wall portion 53. Have been. In this example, the bottom shape of the well 55 is a flat bottom, but the bottom shape of the well 55 is not particularly limited, and may be a V-shaped bottom or a U-shaped bottom.

ノズル機構２０は、複数のノズル２５と、これらのノズル２５を上下方向に延びる姿勢で保持するノズルヘッド２１とを備えている。各々のノズル２５は、マイクロプレート５０における対応するウェル５５内に液体を注入するための吐出ノズル部２６および当該ウェル５５内の液体を吸引するための吸引ノズル部２７を有する。各々のノズル２５においては、吸引ノズル部２７の先端が吐出ノズル部２６の先端より下方のレベル位置に位置されている。そして、各々のノズル２５における吸引ノズル部２７の先端は、互いに同一のレベル位置に位置されている。以下、ノズル先端のレベル位置ＬNとは、吸引ノズル部２７の先端のレベル位置をいう。 The nozzle mechanism 20 includes a plurality of nozzles 25 and a nozzle head 21 that holds the nozzles 25 in a vertically extending posture. Each nozzle 25 has a discharge nozzle part 26 for injecting a liquid into a corresponding well 55 in the microplate 50 and a suction nozzle part 27 for sucking the liquid in the well 55. In each of the nozzles 25, the tip of the suction nozzle 27 is located at a level below the tip of the discharge nozzle 26. The tips of the suction nozzles 27 of the respective nozzles 25 are located at the same level position. Hereinafter, the level position L N of the nozzle tip refers to the level position of the tip of the suction nozzle unit 27.

駆動機構３０は、少なくともノズル機構２０を上下方向に移動させる構成とされていればよい。この例における駆動機構３０は、ノズルヘッド２１が固定された固定部材３１と、固定部材３１を上下方向に移動させるボールネジ機構３５とにより構成されている。図１において、３６はネジ軸、３７はガイドレール、３８はネジ軸３６を正転逆転可能に回転駆動させる、例えばステッピングモータよりなる駆動源である。   The drive mechanism 30 may be configured to move at least the nozzle mechanism 20 in the vertical direction. The driving mechanism 30 in this example includes a fixing member 31 to which the nozzle head 21 is fixed, and a ball screw mechanism 35 for moving the fixing member 31 in the vertical direction. In FIG. 1, reference numeral 36 denotes a screw shaft, 37 denotes a guide rail, and 38 denotes a drive source, for example, a stepping motor for rotating the screw shaft 36 so as to be able to rotate forward and reverse.

この例におけるプレート底検知センサ４０は、プレート載置台１０に対して上下方向に摺動可能に設けられた可動接触子４１と、ノズル２５と共に上下方向に移動される、可動接触子４１を検出する位置センサ４５とにより構成されている。位置センサ４５は、例えば固定部材３１におけるノズル先端のレベル位置ＬNに対して指定されたレベル位置に設けられている。可動接触子４１は、ウェル底壁外面５７ｂがマイクロプレート５０におけるいずれか一のウェル底壁外面５７ｂに接するものであればよく、可動接触子４１のプレート載置台１０に対する設置位置は特に限定されるものではない。 The plate bottom detection sensor 40 in this example detects a movable contact 41 provided to be slidable up and down with respect to the plate mounting table 10 and a movable contact 41 that is moved up and down together with the nozzle 25. A position sensor 45 is provided. The position sensor 45 is provided, for example, at a level position designated with respect to the level position LN of the nozzle tip in the fixed member 31. The movable contact 41 may be any as long as the well bottom wall outer surface 57b is in contact with any one of the well bottom wall outer surfaces 57b of the microplate 50, and the installation position of the movable contact 41 with respect to the plate mounting table 10 is particularly limited. Not something.

可動接触子４１の構成について具体的に説明すると、この可動接触子４１は、上端面がプレート載置台１０上のマイクロプレート５０のウェル底壁外面５７ｂに接するウェル底検出面４２ａとされた上下方向に延びる円柱状の当接部４２と、一端が当接部４２の下端に連続して水平方向に延びる連結部４３と、下端が連結部４３の他端に連続して上下方向に延びる被検出部４４とを有する。この可動接触子４１は、当接部４２の上端部がプレート載置台１０に形成された厚み方向に延びる貫通孔１２を介してプレート載置面１１より上方に突出するよう当該貫通孔１２内に挿通された状態で配置されている。可動接触子４１における被検出部４４は、プレート載置台１０の側方外方位置に位置されている。   The structure of the movable contact 41 will be described in detail. The movable contact 41 has a top-bottom direction in which the top surface is a well bottom detection surface 42a which is in contact with the well bottom wall outer surface 57b of the microplate 50 on the plate mounting table 10. , A connecting portion 43 whose one end is connected to the lower end of the abutting portion 42 and extends in the horizontal direction, and a lower end which is connected to the other end of the connecting portion 43 and extends in the vertical direction. A portion 44. The movable contact 41 is inserted into the through hole 12 such that the upper end of the contact portion 42 projects above the plate mounting surface 11 through the through hole 12 formed in the plate mounting table 10 and extending in the thickness direction. It is arranged in a state of being inserted. The detected part 44 of the movable contact 41 is located at a laterally outward position of the plate mounting table 10.

この可動接触子４１においては、ノズル先端がウェル底壁外面５７ｂのレベル位置に基づいて設定された目標位置に位置されたときに被検出部４４が位置センサ４５によって検出される。具体的には例えば、被検出部４４の上端面４４ａが位置センサ４５による検出位置に位置されたときに、位置センサ４５によって検出されることとなる。このため、ノズル２５の先端がウェル底壁外面５７ｂのレベル位置に基づいて設定された目標位置に位置されたときに被検出部４４の上端面４４ａが位置センサ４５による検出位置に位置されるよう、被検出部４４の上端面４４ａがウェル底検出面４２ａに対して指定されたレベル位置に位置されている。ここに、ノズル先端のウェル底面５７ａに対する目標位置（最適位置）は、ノズル先端のウェル底面５７ａに対する離間距離が０．１〜１ｍｍの範囲内の大きさとなる位置に設定される。   In the movable contact 41, the detected portion 44 is detected by the position sensor 45 when the nozzle tip is located at a target position set based on the level position of the well bottom wall outer surface 57 b. Specifically, for example, when the upper end surface 44a of the detected portion 44 is located at a position detected by the position sensor 45, the position is detected by the position sensor 45. Therefore, when the tip of the nozzle 25 is located at the target position set based on the level position of the well bottom wall outer surface 57b, the upper end surface 44a of the detection target 44 is located at the position detected by the position sensor 45. The upper end surface 44a of the detection target 44 is located at a level position designated with respect to the well bottom detection surface 42a. Here, the target position (optimum position) of the nozzle tip with respect to the well bottom surface 57a is set to a position where the distance between the nozzle tip and the well bottom surface 57a is within the range of 0.1 to 1 mm.

例えば、ノズル先端のレベル位置（ＬN）と、位置センサ４５による検出位置のレベル位置（ＬS）との差をΔＬ１、可動接触子４１におけるウェル底検出面４２ａのレベル位置（ＬW）と、被検出部４４の上端面４４ａのレベル位置（ＬD）との差をΔＬ２、ウェル底壁５７の厚さをｔ、ノズル２５の先端が目標位置（最適位置）に位置されたときのノズル先端のウェル底面５７ａに対する離間距離をΔＬとしたとき、ΔＬ＝ΔＬ１＋ΔＬ２−ｔの関係を満足するよう、被検出部４４の上端面４４ａのレベル位置（ＬD）が設定される。この例においては、位置センサ４５による検出位置は、ノズル先端と同一のレベル位置ＬNに位置されており（ΔＬ１＝０）、可動接触子４１における被検出部４４の上端面４４ａは、ノズル先端の目標位置と同一のレベル位置ＬTに位置されている。このことから明らかなように、被検出部４４の上下方向の寸法（上端面４４ａのレベル位置ＬD）を適宜調整することにより、ノズル先端のウェル底面５７ａに対する目標位置（目的に応じた最適位置）を上記範囲内において調整することができる。なお、この例においては、位置センサ４５による検出位置は、ノズル先端と同一のレベル位置ＬNに位置されているが、位置センサ４５の配置位置は、特に制限されるものではない。すなわち、位置センサ４５による検出位置がノズル先端のレベル位置ＬNより上方のレベル位置に位置されていても、ノズル先端のレベル位置ＬNより下方のレベル位置に位置されていてもよい。 For example, the difference between the level position (L N ) at the tip of the nozzle and the level position (L S ) of the position detected by the position sensor 45 is ΔL1, and the level position (L W ) of the well bottom detection surface 42a of the movable contact 41 is a nozzle when the level position of the upper end face 44a of the detector 44 (L D) the difference between the [Delta] L2, the thickness of the well bottom wall 57 t, the nozzle tip 25 is positioned at the target position (ideal position) when the distance for the distal end of the well bottom 57a was [Delta] L, so as to satisfy the relation ΔL = ΔL1 + ΔL2-t, the level position of the upper end face 44a of the detector 44 (L D) is set. In this example, the position detected by the position sensor 45 is located at the same level position LN as the nozzle tip (ΔL1 = 0), and the upper end surface 44a of the detection target 44 in the movable contact 41 is located at the nozzle tip. It is positioned in the target position the same level position and L T. As is apparent from this, by appropriately adjusting the vertical dimension (the level position L D of the upper end surface 44a) of the detected portion 44, the target position of the nozzle tip with respect to the well bottom surface 57a (the optimal position according to the purpose). ) Can be adjusted within the above range. In this example, the position detected by the position sensor 45 is located at the same level position LN as the tip of the nozzle, but the position of the position sensor 45 is not particularly limited. That is, be located at the detection position level position above the level position L N of the nozzle tip by the position sensor 45 may be positioned in the level position below the level position L N of the nozzle tip.

位置センサ４５としては、例えば、フォトマイクロセンサ、光電センサ、近接センサなどを用いることができる。フォトマイクロセンサは、透過型のものであっても、反射型のものであってもよい。
この例における位置センサ４５は、例えば透過型のフォトマイクロセンサにより構成されており、発光部から受光部に至る水平方向に延びる光路が可動接触子４１によって遮られることにより検出信号が駆動機構制御機構に出力される。 As the position sensor 45, for example, a photomicro sensor, a photoelectric sensor, a proximity sensor, or the like can be used. The photomicrosensor may be a transmission type or a reflection type.
The position sensor 45 in this example is constituted by, for example, a transmission-type photomicrosensor, and a detection signal is generated by blocking a light path extending in a horizontal direction from the light emitting unit to the light receiving unit by the movable contact 41. Is output to

このマイクロプレート処理装置においては、可動接触子４１におけるウェル底検出面４２ａがプレート載置台１０上のマイクロプレート５０のウェル底壁外面５７ｂに押圧状態で当接するよう、可動接触子４１を上方に付勢する付勢手段４８が設けられている。
この例における付勢手段４８は、圧縮コイルバネにより構成されており、内部に可動接触子４１の当接部４２が挿通された状態で、プレート載置台１０上に設けられている。 In this microplate processing apparatus, the movable contact 41 is attached upward so that the well bottom detection surface 42a of the movable contact 41 abuts against the well bottom wall outer surface 57b of the microplate 50 on the plate mounting table 10 in a pressed state. A biasing means 48 for biasing is provided.
The biasing means 48 in this example is constituted by a compression coil spring, and is provided on the plate mounting table 10 in a state in which the contact portion 42 of the movable contact 41 is inserted therein.

以下、上記のマイクロプレート処理装置におけるノズル２５の下降動作について説明する。
図３に示すように、被処理対象であるマイクロプレート５０がプレート載置台１０上に載置されると、マイクロプレート５０のウェル底壁外面５７ｂに接する可動接触子４１が付勢手段４８による付勢力に抗って下方に移動される。可動接触子４１においては、被検出部４４の上端面４４ａのレベル位置ＬDと、当接部４２のウェル底検出面４２ａのレベル位置（ウェル底壁外面５７ｂのレベル位置ＬW）との位置関係は維持（固定）されている。このため、被検出部４４の上端面４４ａは、使用されるマイクロプレート５０に応じたノズル先端についての目標位置のレベル位置ＬTに自動的に位置されることとなる。
マイクロプレート５０がプレート載置台１０上に載置された状態において、駆動源３８によってネジ軸３６が回転駆動されると、ノズルヘッド２１および位置センサ４５が固定された固定部材３１が下降される。そして、図４および図５に示すように、可動接触子４１における被検出部４４の上端面４４ａが、例えば透過型の光センサよりなる位置センサ４５による検出位置に位置されるまで固定部材３１が下降されると、位置センサ４５より検出信号が駆動機構制御機構に出力されて、ノズル先端がウェル底面５７ａに対する最適位置（目標位置）に位置されたことが検出される。駆動機構制御機構は、位置センサ４５の検出信号を契機としてネジ軸３６の回転動作の動作を停止させ、これにより、駆動機構３０における固定部材３１の下降動作（ノズル２５の下降動作）が停止される。 Hereinafter, the lowering operation of the nozzle 25 in the above-described microplate processing apparatus will be described.
As shown in FIG. 3, when the microplate 50 to be processed is mounted on the plate mounting table 10, the movable contact 41 in contact with the well bottom wall outer surface 57 b of the microplate 50 is attached by the urging means 48. Moved down against the power. In the movable contact 41, the position of the level position L D of the upper end surface 44 a of the detected portion 44 and the position of the level position of the well bottom detection surface 42 a of the contact portion 42 (the level position L W of the well bottom wall outer surface 57 b). The relationship is maintained (fixed). Therefore, the upper end surface 44a of the detection unit 44, and thus is automatically positioned in level position L T as the target position for the nozzle tip in accordance with the microplate 50 to be used.
When the screw shaft 36 is rotationally driven by the drive source 38 in a state where the microplate 50 is mounted on the plate mounting table 10, the fixing member 31 to which the nozzle head 21 and the position sensor 45 are fixed is lowered. Then, as shown in FIGS. 4 and 5, the fixed member 31 is moved until the upper end surface 44a of the detected portion 44 of the movable contact 41 is located at the detection position by the position sensor 45 composed of, for example, a transmission type optical sensor. When it is lowered, a detection signal is output from the position sensor 45 to the drive mechanism control mechanism, and it is detected that the nozzle tip is located at the optimum position (target position) with respect to the well bottom surface 57a. The drive mechanism control mechanism stops the rotation operation of the screw shaft 36 in response to the detection signal of the position sensor 45, thereby stopping the lowering operation of the fixed member 31 (the lowering operation of the nozzle 25) in the drive mechanism 30. You.

而して、上述したように、マイクロプレート５０におけるウェル５５に対する液体の吐出やウェル５５内の液体の吸引といった処理を行うマイクロプレート処理装置にあっては、ノズル先端のウェル底面５７ａに対する高さ位置を、使用されるマイクロプレート５０の種類に応じて調整することが必要とされる。然るに、上記のマイクロプレート処理装置によれば、使用されるマイクロプレート５０に応じたノズル先端位置の高さ調整が不要でありながら、ノズル先端をマイクロプレート５０におけるウェル底面５７ａに対する最適位置に確実に位置させることができる。この理由は次の通りである。   Thus, as described above, in a microplate processing apparatus that performs processing such as discharge of liquid to the well 55 in the microplate 50 and suction of liquid in the well 55, the height position of the nozzle tip relative to the well bottom surface 57a Needs to be adjusted according to the type of the microplate 50 used. However, according to the above-described microplate processing apparatus, the nozzle tip can be reliably positioned at the optimal position with respect to the well bottom surface 57a in the microplate 50 without the need for adjusting the height of the nozzle tip position according to the microplate 50 to be used. Can be located. The reason is as follows.

本発明者は、市販の標準化されたマイクロプレートにおいては、ウェル底壁の厚さがほぼ同じ大きさであることに着目し、ノズル先端のウェル底面に対する高さ位置をウェル底壁外面のレベル位置に基づいて位置決めすることにより、ノズル先端をウェル底面に対する最適位置に位置させることができることを見出した。すなわち、マイクロプレート５０におけるウェル底壁５７の厚さがほぼ同じ大きさであることから、ノズル先端を位置させるべきウェル底面５７ａに対する位置（目標位置）は、使用されるマイクロプレート５０の種類に拘わらず、マイクロプレート５０のウェル底壁外面５７ｂに対して一定のレベル位置ＬTとなる。従って、プレート載置台１０上のマイクロプレート５０のウェル底壁外面５７ｂのレベル位置ＬWを検出し、当該ウェル底壁外面５７ｂのレベル位置ＬWに基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたことを検出すれば、ノズル先端がウェル底面５７ａに対する最適位置に位置された状態とすることができる。 The present inventor has noted that in a standardized microplate commercially available, the thickness of the well bottom wall is substantially the same size, and the height position of the nozzle tip with respect to the well bottom surface is defined as the level position of the outer surface of the well bottom wall. It has been found that the nozzle tip can be positioned at the optimum position with respect to the bottom surface of the well by positioning based on. That is, since the thickness of the well bottom wall 57 in the microplate 50 is substantially the same, the position (target position) with respect to the well bottom surface 57a where the nozzle tip should be located is irrespective of the type of the microplate 50 used. not, a constant level position L T relative to the well bottom wall outer surface 57b of the microplate 50. Therefore, the level position L W of the well bottom wall outer surface 57b of the microplate 50 on the plate mounting table 10 is detected, and the nozzle tip is positioned at the target position set based on the level position L W of the well bottom wall outer surface 57b. If it is detected that the operation has been performed, it is possible to bring the nozzle tip to a state where it is positioned at the optimum position with respect to the well bottom surface 57a.

而して、上記のマイクロプレート処理装置においては、マイクロプレート５０のウェル底壁外面５７ｂに接して当該ウェル底壁外面５７ｂのレベル位置ＬWを検出し、当該ウェル底壁外面５７ｂのレベル位置ＬWに基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検出センサ４０を備えたノズル先端位置決め機構を備えている。すなわち、ウェル底壁外面５７ｂに接してそのレベル位置ＬWを検出する可動接触子４１がプレート載置台１０に対して上下方向に摺動可能に設けられている。可動接触子４１においては、被検出部４４の上端面４４ａがウェル底検出面４２ａに対する指定されたレベル位置、すなわちノズル先端を位置させるべきウェル底面５７ａに対するレベル位置ＬTに位置されている。
従って、上記のマイクロプレート処理装置によれば、マイクロプレート５０をプレート載置台１０上に載置するだけで、当該マイクロプレート５０に応じた、ノズル先端のウェル底面５７ａに対する高さ位置が、可動接触子４１における被検出部４４の上端面４４ａによって設定されることになる。このため、ノズル機構２０と共に下降される位置センサ４５による検出位置に被検出部４４の上端面４４ａが位置されたときに位置センサ４５から出力される検出信号に基づいてノズル２５の下降動作が停止されることにより、使用されるマイクロプレート５０に応じたノズル先端位置の高さ調整が不要でありながら、ノズル先端をマイクロプレート５０におけるウェル底面５７ａに対する最適位置に確実に位置させることができる。これにより、マイクロプレート５０に対する所期の処理を効率よく行うことができ、しかも、使用されるマイクロプレート５０に応じたノズル先端位置の調整が不要となるため、高い作業効率を得ることができる。 Thus, in the above-described microplate processing apparatus, the level position L W of the well bottom wall outer surface 57b is detected in contact with the well bottom wall outer surface 57b of the microplate 50, and the level position L W of the well bottom wall outer surface 57b is detected. A nozzle tip positioning mechanism having a plate bottom detection sensor 40 that outputs a detection signal when the nozzle tip is located at a target position set based on W is provided. That is, the movable contact 41 which detects the level position L W against the well bottom wall outer surface 57b is provided slidably in the vertical direction with respect to the table 10 mounting plate. In the movable contact 41, the upper end face 44a of the detection portion 44 is positioned in level position L T relative to the bottom surface of the well 57a to be located a specified level position, i.e. the nozzle tip relative to the well bottom detection surface 42a.
Therefore, according to the above-described microplate processing apparatus, only by mounting the microplate 50 on the plate mounting table 10, the height position of the nozzle tip relative to the microplate 50 with respect to the well bottom surface 57 a can be moved. This is set by the upper end surface 44a of the detection target 44 in the child 41. Therefore, the lowering operation of the nozzle 25 is stopped based on the detection signal output from the position sensor 45 when the upper end surface 44a of the detection target 44 is located at the detection position by the position sensor 45 lowered together with the nozzle mechanism 20. By doing so, the height of the nozzle tip position according to the microplate 50 to be used does not need to be adjusted, and the nozzle tip can be reliably positioned at the optimum position with respect to the well bottom surface 57a in the microplate 50. As a result, desired processing can be efficiently performed on the microplate 50, and adjustment of the nozzle tip position in accordance with the microplate 50 to be used becomes unnecessary, so that high work efficiency can be obtained.

また、マイクロプレート５０のウェル底壁外面５７ｂのレベル位置ＬWの検出が、いわば接触式の検出手段によって行われるので、ウェル底壁外面５７ｂのレベル位置ＬWを高い精度で検出することができる。このため、ウェル底壁外面５７ｂのレベル位置ＬWに基づいて設定される目標位置に高い信頼性を得ることができ、ノズル先端のウェル底面５７ａに対する位置決めを高い精度で行うことができる。 In addition, since the detection of the level position L W of the outer surface 57b of the well bottom wall of the microplate 50 is performed by a so-called contact-type detecting means, the level position L W of the outer surface 57b of the well bottom wall can be detected with high accuracy. . Therefore, it is possible to obtain a high reliability to the target position that is set based on the level position L W of the well bottom wall outer surface 57 b, the positioning with respect to the nozzle tip of the well bottom 57a can be performed with high accuracy.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、可動接触子における被検出部は連結部に対して上下方向に変位可能に連結された構成とされていてもよい。このような構成とされていることにより、ノズル先端の目標位置を上記数値範囲内において目的に応じて適宜調整することができ、マイクロプレート処理装置を高い汎用性を有するものとして構成することができる。
ノズル先端位置決め機構を構成するプレート底検知センサは、マイクロプレートのウェル底壁外面に接してそのレベル位置を検出するものであれば、上記実施形態に係る構成のものに限定されない。 As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made.
For example, the detected part of the movable contact may be connected to the connecting part so as to be vertically displaceable. With such a configuration, the target position of the nozzle tip can be appropriately adjusted according to the purpose within the above numerical range, and the microplate processing apparatus can be configured as having high versatility. .
The plate bottom detection sensor constituting the nozzle tip positioning mechanism is not limited to the configuration according to the above embodiment as long as it is in contact with the outer surface of the well bottom wall of the microplate to detect the level position.

本発明は、例えば、検体および試薬の小分けあるいは試薬の配合などのための液体試料の分注処理を行う分注装置や、医療分野での血液等の検体の検査過程において、免疫測定法における反応済廃液の除去やその後の洗浄のための洗浄装置、マイクロプレートのウエル内に対する試薬のコーティング処理などを行う装置などに適用することができる。   The present invention is, for example, a dispensing apparatus for dispensing a liquid sample for subdivision of a sample and a reagent or compounding of a reagent, and a reaction in an immunoassay in a test process of a sample such as blood in the medical field. The present invention can be applied to a cleaning device for removing used waste liquid and subsequent cleaning, a device for performing a coating process of a reagent in a well of a microplate, and the like.

１０ プレート載置台
１１ プレート載置面
１２ 貫通孔
２０ ノズル機構
２１ ノズルヘッド
２５ ノズル
２６ 吐出ノズル部
２７ 吸引ノズル部
３０ 駆動機構
３１ 固定部材
３５ ボールネジ機構
３６ ネジ軸
３７ ガイドレール
３８ 駆動源
４０ プレート底検知センサ
４１ 可動接触子
４２ 当接部
４２ａ ウェル底検出面
４３ 連結部
４４ 被検出部
４４ａ 上端面
４５ 位置センサ
４８ 付勢手段
５０ マイクロプレート
５１ プレート本体
５２ 上壁部
５３ 周壁部
５５ ウェル
５６ 隔壁
５７ ウェル底壁
５７ａ ウェル底面
５７ｂ ウェル底壁外面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plate mounting base 11 Plate mounting surface 12 Through-hole 20 Nozzle mechanism 21 Nozzle head 25 Nozzle 26 Discharge nozzle part 27 Suction nozzle part 30 Drive mechanism 31 Fixing member 35 Ball screw mechanism 36 Screw shaft 37 Guide rail 38 Drive source 40 Plate bottom detection Sensor 41 Movable contact 42 Contact part 42a Well bottom detection surface 43 Connecting part 44 Detected part 44a Upper end face 45 Position sensor 48 Biasing means 50 Microplate 51 Plate body 52 Upper wall part 53 Peripheral wall part 55 Well 56 Partition wall 57 Well Bottom wall 57a Well bottom surface 57b Well bottom wall outer surface

Claims (4)

プレート載置台上に水平に載置されたマイクロプレートのウェル内にノズル先端を位置させて当該ウェル内に液体を吐出あるいは当該ウェル内から液体を吸引するマイクロプレート処理装置におけるノズル先端位置決め機構であって、
前記マイクロプレートのウェル底壁外面に接して当該ウェル底壁外面のレベル位置を検出し、当該ウェル底壁外面のレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検出センサを備えており、
前記プレート底検出センサは、前記プレート載置台に対して上下方向に摺動可能に設けられる可動接触子と、前記ノズルと共に上下方向に移動される、当該可動接触子を検出する位置センサとにより構成されており、
前記可動接触子は、前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接するウェル底検出面を有する当接部と、当該当接部に連結部を介して連結された上下方向に延びる被検出部とを有しており、当該被検出部の上端面が、前記目標位置として設定されるレベル位置に位置されていることを特徴とするマイクロプレートに対するノズル先端位置決め機構。 A nozzle tip positioning mechanism in a microplate processing apparatus in which a tip of a nozzle is positioned in a well of a microplate horizontally mounted on a plate mounting table and discharges liquid into the well or sucks liquid from the well. hand,
The level position of the outer surface of the well bottom wall is detected by contacting the outer surface of the well bottom wall of the microplate, and a detection signal is output when the nozzle tip is located at a target position set based on the level position of the outer surface of the well bottom wall. has a plate bottom detection sensor which outputs a,
The plate bottom detection sensor includes a movable contact provided slidably in the vertical direction with respect to the plate mounting table, and a position sensor that moves in the vertical direction together with the nozzle and detects the movable contact. Has been
The movable contact has a contact portion having a well bottom detection surface in contact with an outer surface of a well bottom wall of the microplate on the plate mounting table, and a vertically extending cover connected to the contact portion via a connection portion. A nozzle tip positioning mechanism for a microplate , comprising: a detection unit; and an upper end surface of the detected portion is located at a level position set as the target position . 前記可動接触子におけるウェル底検出面が前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に押圧状態で当接されるよう、前記可動接触子を付勢する付勢手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロプレートに対するノズル先端位置決め機構。 There is further provided biasing means for biasing the movable contact so that the well bottom detection surface of the movable contact is pressed against the outer surface of the well bottom wall of the microplate on the plate mounting table. The nozzle tip positioning mechanism for a microplate according to claim 1, wherein: マイクロプレートが水平に載置されるプレート載置台と、A plate mounting table on which the microplate is mounted horizontally,
ノズルを有するノズル機構と、A nozzle mechanism having a nozzle,
前記プレート載置台および前記ノズル機構の一方を他方に対して上下方向に相対的に駆動させて前記ノズル機構におけるノズルを前記マイクロプレートのウェル内に位置させる駆動機構と、A drive mechanism that drives one of the plate mounting table and the nozzle mechanism vertically relative to the other to position a nozzle in the nozzle mechanism in a well of the microplate,
前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接して当該ウェル底壁外面のレベル位置を検出し、当該ウェル底壁外面のレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検出センサを備えたノズル先端位置決め機構と、The level position of the outer surface of the well bottom wall is detected by contacting the outer surface of the well bottom wall of the microplate on the plate mounting table, and the nozzle tip is located at a target position set based on the level position of the outer surface of the well bottom wall. Nozzle tip positioning mechanism with a plate bottom detection sensor that outputs a detection signal when
前記プレート底検出センサによる検出信号に基づいて前記駆動機構の動作を停止させる駆動機構制御機構とA drive mechanism control mechanism for stopping the operation of the drive mechanism based on a detection signal from the plate bottom detection sensor;
を備えており、With
前記駆動機構は、前記ノズル機構を前記プレート載置台に対して相対的に上下方向に駆動させるものであって、The drive mechanism is to drive the nozzle mechanism vertically relative to the plate mounting table,
前記プレート底検出センサは、前記プレート載置台に対して上下方向に摺動可能に設けられる可動接触子と、前記ノズルと共に上下方向に移動される当該可動接触子を検出する位置センサとにより構成されており、The plate bottom detection sensor includes a movable contact provided slidably in the up and down direction with respect to the plate mounting table, and a position sensor for detecting the movable contact moved in the up and down direction together with the nozzle. And
前記可動接触子は、前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接するウェル底検出面を有する当接部と、当該当接部に連結部を介して連結された上下方向に延びる被検出部とを有しており、当該被検出部の上端面が、前記目標位置として設定されるレベル位置に位置されていることを特徴とするマイクロプレート処理装置。The movable contact has a contact portion having a well bottom detection surface in contact with an outer surface of a well bottom wall of the microplate on the plate mounting table, and a vertically extending cover connected to the contact portion via a connection portion. A microplate processing apparatus, comprising: a detection unit; and an upper end surface of the detected unit is located at a level position set as the target position. 前記可動接触子におけるウェル底検出面が前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に押圧状態で当接されるよう、前記可動接触子を上方に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロプレート処理装置。 An urging means for urging the movable contact upward is provided so that the well bottom detection surface of the movable contact is pressed against the outer surface of the well bottom wall of the microplate on the plate mounting table. The microplate processing apparatus according to claim 3, wherein
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