JP6720082B2 - 分注装置、及び分注システム - Google Patents

Description

本発明は、分注装置、及び分注システムに関するものである。

従来、モータの駆動により出力軸を軸心回りに回転させることにより、ピストンを該ピストンの軸方向に沿ってシリンジ内を往復移動させ、先端のノズルを通じて液体の吸入及び注出を行う分注装置が知られている。

分注装置は、通常マニュアル動作で使用され、例えば手のひらと親指以外の指で筐体を把持し、分注装置の基端側（後端側）に設けられたノブ（スイッチ）を親指で押すことにより、分注が行われる。例えば、特許文献１、２には、手のひらと親指以外の指で筐体を把持するようにもち、親指で吸入及び注出を行うノブを押す分注装置が開示されている。

また、特許文献１、２に記載された分注装置は、外部装置と無線通信が可能な無線通信ユニットを備えている。この無線通信ユニットを備えた分注装置と、無線通信が可能な外部装置とによって分注システムが構成されている。

特許第４６５４１９７号 特表２０１３−５４４６３４号公報

ところで、特許文献１、２に記載の分注装置及び分注システムにおいては、分注装置の把持部と分注装置の先端（チップ先端）との距離が長いため、正確な位置に分注することが難しかった。特に、マイクロプレート（９６ウェル、３８４ウェルなど）の小さなウェルに分注する場合、精度良く所定の位置に分注することが難しかった。

また、特許文献１に記載の分注装置においては、分注装置の基端側に、無線通信ユニット、表示部、及び表示部を操作するためのインターフェースなどが設けられている。これにより基端側の重量が重いため操作性が悪く、前述のマイクロプレートに精度良く分注することが困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、正確な位置に分注が可能な分注装置、及び分注システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る分注装置の一態様は、回転アクチュエータの駆動によって、ピストンを該ピストンの軸方向に沿ってシリンジ内を往復移動させ、先端のノズルを通じて液体の吸入及び注出を行う分注装置であって、前記ピストンの軸方向が自身の長手方向に一致するよう各構成要素を収容し、かつ全長が全幅よりも大きい筐体と、前記筐体の先端側に近接した個所に配設され、かつ前記回転アクチュエータを駆動させるための操作入力部を構成する先端側押ボタンと、前記回転アクチュエータの駆動を制御する制御回路と、該制御回路と外部装置との間で無線通信を行うための無線通信ユニットと、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る分注装置の一態様は、前記筐体の基端側に、前記長手方向と交差する方向に延びたフィンガーレスト部を有し、該フィンガーレスト部内に前記無線通信ユニットが収容されていることを特徴とする。

また、本発明に係る分注装置の一態様において、前記フィンガーレスト部は、前記筐体の幅方向において、前記筐体のうち前記先端側押ボタンが配設された側と反対側に延在していることを特徴とする。

また、本発明に係る分注装置の一態様において、前記無線通信ユニットは、前記外部装置から前記無線通信によって送信される、前記液体の吸入及び注出のうち少なくとも一方の指示情報を受信し、前記制御回路に前記指示情報を伝達することを特徴とする。

また、本発明に係る分注装置の一態様において、前記無線通信ユニットは、前記液体の吸入及び注出のうち少なくとも一方を制御するプログラムを前記外部装置から前記無線通信によって受信することを特徴とする。

また、本発明に係る分注装置の一態様において、前記制御回路は、操作ログの情報を記憶し、前記無線通信ユニットは、前記外部装置に前記の情報を前記無線通信によって送信することを特徴とする。

本発明に係る分注システムの一態様は、前述の分注装置と、該分注装置と無線通信を可能とされた前記外部装置と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る分注システムの一態様において、前記外部装置と通信可能に接続されている管理サーバを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る分注システムの一態様において、前記分注装置による前記液体の注出操作を撮像するカメラを備え、前記外部装置は、前記無線通信ユニットから送信される情報と前記カメラにより撮像した前記操作の映像とに基づいて、該操作の成否を判定することを特徴とする。

また、本発明に係る分注システムの一態様において、前記分注装置による前記液体の分注操作状態を確認するセンサーを備え、前記外部装置は、前記無線通信ユニットから送信される情報と前記センサーにより得られた情報を元に、該操作の成否を判定することを特徴とする。

また、本発明に係る分注システムの一態様において、前記外部装置は、前記無線通信ユニットから送信される情報に基づいて、前記分注装置による前記液体の注出操作をナビゲーションするナビゲーション機能を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る分注システムの一態様において、前記分注装置は、指紋認証部を備え、前記指紋認証部で取得した指紋情報を前記無線通信ユニットから前記外部装置へ送信することを特徴とする。

また、本発明に係る分注システムの一態様において、前記分注装置は、音声入力部を備え、前記音声入力部に入力された音声情報を前記無線通信ユニットから前記外部装置へ送信することを特徴とする。

また、本発明に係る分注システムの一態様において、前記外部装置は、音声入力部を備え、前記音声入力部に入力された音声情報より生成された指示信号を前記無線通信ユニットへ送信することを特徴とする。

また、本発明に係る分注システムの一態様において、前記分注装置は、取り外し可能であり、前記制御回路がログ情報を記憶させることができる記憶媒体を接続する接続インターフェースを備えることを特徴とする。

本発明によれば、正確な位置に分注が可能な分注装置、及び分注システムを提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態である分注装置を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態である分注装置の縦断面を示す概略説明図である。 図３は、本発明の実施の形態である分注装置の機能を説明するためのブロック図である。 図４は、本発明の実施の形態である分注装置を備えた分注システムの概略説明図である。 図５は、本発明の実施の形態である分注装置を作業者が把持する様子を示す概略図である。 図６は、本発明の別の実施の形態である分注装置を備えた分注システムの概略説明図である。 図７は、図６に示す分注システムの機能を説明するためのブロック図である。 図８は、図６に示す分注システムによるナビゲーションを説明する図である。 図９は、本発明のさらに別の実施の形態である分注システムによるナビゲーションを説明する図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る分注装置、及び分注システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付し、重複した説明を適宜省略する。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

図１は、本発明の実施の形態である分注装置１を示すもので、先端側から見た場合を示す斜視図である。
ここで例示する分注装置１は、試薬や検体等の液体を吸入したり、注出したりするもので、装置本体１０を備えている。装置本体１０は、左右一対の側方カバー１１Ｌ，１１Ｒが連結されることにより、内部に収容空間が形成された筐体である。これら側方カバー１１Ｌ，１１Ｒは、それぞれ前後方向が長手方向となる長尺状のものであり、これにより装置本体１０は、全長が全幅よりも大きいものである。

そして、分注装置１は、装置本体１０の基端側にフィンガーレスト部６０を備えている。フィンガーレスト部６０は、装置本体１０の長手方向と交差する方向に延びており、内部に収容空間が形成されている。本実施の形態において、フィンガーレスト部６０の先端側は、分注装置１の先端側方向に緩やかに曲がっている。

図２は、本発明の実施の形態である分注装置１の縦断面を示す概略説明図である。図３は、本発明の実施の形態である分注装置１の機能を説明するためのブロック図である。
装置本体１０及びフィンガーレスト部６０内には、分注機構９０、操作入力ユニット（操作入力部、入力インターフェース）４０、イジェクト機構５０、及び無線通信ユニット７０が設けられている。分注機構９０は、シリンジ２０と、アクチュエータユニット３０とを備えている。

シリンジ２０は、シリンジ先端部２１とシリンジ基端部２２とを有し、シリンジ２０と後述するピストン３３との間にはシリンジ中空部２０ａが形成されている。シリンジ先端部２１は、内部に円柱状の先端中空部２１ａを有しており、その先端領域２１１が先端に向かうに連れて外径が漸次小さくなるテーパー形状を有している。
シリンジ先端部２１の先端面には、円形状の取付開口２１１ａが形成されており、この取付開口２１１ａは先端中空部２１ａに連通している。このシリンジ先端部２１の先端面には取付開口２１１ａを閉塞する態様でノズル２３が取り付けられている。

このようなシリンジ２０は、シリンジ先端部２１が側方カバー１１Ｌ，１１Ｒに取り付けられることで、装置本体１０の収容空間にシリンジ基端部２２が挿入された状態で装置本体１０の先端側開口を閉塞するよう配設されている。シリンジ先端部２１の先端領域２１１は、装置本体１０から露出されている。

アクチュエータユニット３０は、回転アクチュエータ３１と、出力軸３２と、ピストン３３とを備えて構成されている。回転アクチュエータ３１は、電動モータ３１１と減速機３１２とを備えている。電動モータ３１１は、回転アクチュエータ３１の駆動源となるもので、装置本体１０の収容空間の基端側に収容された電池３４（バッテリー）等により供給される電力、並びに後述する制御回路ユニット８０（制御回路）から与えられる指令により駆動するものである。電動モータ３１１は、通電方向に応じて回転方向を任意に変更することのできるものである。

アクチュエータケース３５は、略円筒状の形態をなしており、減速機３１２の先端部を構成する駆動軸部３１２ａの外周域を覆うのに十分な延在長さを有している。このアクチュエータケース３５は、自身の中心軸と駆動軸部３１２ａの中心軸が一致するよう減速機３１２の外周部を覆っている。

出力軸３２は、外周面にネジ溝を有する円柱状の出力基部３２１と、この出力基部３２１の基端側に連続する態様で設けられた出力基端部３２２とを有している。出力基端部３２２は、出力基部３２１よりも拡径となるものであり、その一部が互いに対向する面が平面となるよう二股状に分岐することで出力凹部３２３が形成されている。

ピストン３３は、ピストン本体３３１とナット３３２とを備えて構成されている。ピストン本体３３１は、先端が閉塞された略円筒状をなすものであり、その外径の大きさは、シリンジ中空部２０ａを構成する先端中空部２１ａの内径よりも僅かに小さいものである。このピストン本体３３１の先端側の個所には、その外周部に弾性体材料からなるシール３３３が巻回されている。また、ピストン本体３３１の内径の大きさは、出力軸３２の外径、すなわち出力軸３２の出力基部３２１の外径よりも僅かに大きいものである。また、ピストン本体３３１の先端側の外径は、シリンジ２０の取付開口２１１ａ及びノズル２３の内径よりもわずかに小さくなっている。また、ピストン３３は、図示せぬバネ等の付勢手段により常時基端側に向けて付勢されている。

ナット３３２は、ピストン本体３３１の基端部に取り付けられており、樹脂材料等から構成されるものである。このナット３３２は、内周面にネジ溝が形成されており、ネジ溝を出力軸３２のネジ溝に螺合させた状態で出力軸３２に配設されている。このナット３３２の外周部には、径外方向に向けて延在する突片３３２ａが形成されている。

操作入力ユニット４０は、作業者（利用者）が操作入力を行うためのものであり、第１押ボタン（先端側押ボタン）４１、第２押ボタン（基端側押ボタン）４２、及び操作ボタン４３を備えている。

第１押ボタン４１は、装置本体１０の先端側に近接した個所に設けられており、その頂部が装置本体１０より露出している。この第１押ボタン４１は、押下操作される場合に、制御回路基板４４（回路基板）の一方の面（図２において上面）に取り付けられたスイッチをオンさせるものである。本実施の形態においては、制御回路基板４４のうち、第１押ボタン４１が配設される側の面を一方の面（上面）と称し、第１押ボタン４１が配設される側の面と反対側の面を他方の面（下面）と称する。
制御回路基板４４は、装置本体１０の収容空間に収容されており、分注装置１の動作を制御する制御回路ユニット８０（図２に図示なし）が実装されている。

制御回路ユニット８０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（演算部）と、メモリ（記憶部）とを備えている。
ＣＰＵは、分注装置１内の情報処理や機器制御を行うものであり、例えば操作入力ユニット４０、無線通信ユニット７０、分注機構９０などの情報処理や機器制御を行う。
メモリは、無線通信ユニット７０が受信した情報、操作入力ユニット４０及び分注機構９０の操作ログなどの情報を記憶する。メモリは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリなどである。

第２押ボタン４２は、装置本体１０の基端部に設けられており、頂部が装置本体１０より露出している。この第２押ボタン４２は、押下操作される場合に、内蔵するスイッチがオンとなってその旨の信号を制御回路ユニット８０に与えるものである。

操作ボタン４３は、第１押ボタン４１よりも基端側の装置本体１０の上面より頂部が露出している。この操作ボタン４３は、複数の押しボタンを有しており、いずれかの押しボタンが押下操作される場合、それぞれの押しボタンに割り付けられた入力指令を制御回路ユニット８０に与えるものである。また、かかる操作ボタン４３と第１押ボタン４１との間における装置本体１０の上面には例えばＬＣＤからなる表示部４６が設けられている。この表示部４６は、制御回路ユニット８０から与えられる指令に基づいて種々の情報を表示するものである。

イジェクト機構５０は、イジェクトレバー５１と、イジェクタ５２とを備えている。
イジェクタ５２は、内径がノズル２３よりも拡径となる円筒状部分５２１と、この円筒状部分５２１の基端部分に連続して設けられ、基端に向かうに連れて外径及び内径が漸次大きくなるテーパー状部分５２２とから構成されている。

イジェクトレバー５１は、装置本体１０を構成する側方カバー１１Ｌ，１１Ｒの基端側開口より外方に突出した状態で設けられている。このイジェクトレバー５１は、図示しないイジェクトロッドの基端部に接続されている。

無線通信ユニット７０は、分注装置１の基端側、すなわちフィンガーレスト部６０内に配設されている。無線通信ユニット７０は、図２に示すように、フィンガーレスト部６０内に収容された通信回路基板７１上に設けられている。この無線通信ユニット７０は、制御回路ユニット８０と外部装置１０１との間で無線通信を行うためのものである。無線通信ユニット７０は、外部装置１０１と近距離無線通信をする通信インターフェースであり、無線通信によって外部装置１０１からの情報を受信したり、分注装置１の情報を無線通信によって外部装置１０１へ送信したりすることができるようになっている。無線通信ユニット７０は、具体的には、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））などの通信インターフェースである。

ここで、外部装置１０１とは、分注装置１内に組み込まれていない装置であり、例えば無線通信をすることが可能なコンピュータ１０２、スマートフォン１０３、フットスイッチ１０４などである（図４参照）。本実施の形態において、分注システム１００は、分注装置１と外部装置１０１とを備えている。

通信回路基板７１は、制御回路基板４４と、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）コネクタやフレキシブルケーブルなどによって接続されており、無線通信ユニット７０が受信した情報を制御回路基板４４側に伝達することができるようになっている。また、このＦＰＣコネクタやフレキシブルケーブルを介して、制御回路基板４４からの情報を無線通信ユニット７０側に伝達することができるようになっている。

上記のように構成した分注装置１では、電源が投入された初期の状態において、アクチュエータユニット３０のピストン３３は基準位置に位置しており、ナット３３２の突片３３２ａが、図２に図示した位置よりも先端側である原点検出センサー４５の検出可能領域に位置する。尚、図には明示していないが、特に断らない限りノズル２３にはチップが取り付けられているものとする。

このようにピストン３３が基準位置に位置した状態で、第１押ボタン４１若しくは第２押ボタン４２が押下操作されると、制御回路ユニット８０は分注機構９０を制御する。具体的には、制御回路ユニット８０は電動モータ３１１に駆動指令を与えて該電動モータ３１１を駆動させる。ここで制御回路ユニット８０が電動モータ３１１を駆動させる時間は、操作ボタン４３等を通じて入力されることにより予め設定された量を吸引するのに十分な時間である。

このようにして電動モータ３１１を駆動すると、出力軸３２が自身の軸心回りに回転する。アクチュエータケース３５に対して出力軸３２が回転すると、これに螺合するナット３３２を有するピストン３３が付勢手段の付勢力を受けつつ出力軸３２の軸心方向に沿って基端側に向けて直線的に移動する。ピストン３３が基端側に向けて直線的に移動すると、シリンジ２０のシリンジ中空部２０ａが陰圧となることにより、ノズル２３に取り付けられるチップに薬液等の液体が吸入される。

制御回路ユニット８０による電動モータ３１１の駆動が停止されると、ピストン３３は、最も基端側に移動した進出位置に位置する。分注装置１は、ピストン３３が進出位置に移動した状態で操作ボタン４３が押下操作されることにより注出モードに設定される。

このように注出モードに設定された状態で第１押ボタン４１若しくは第２押ボタン４２が押下操作されると、制御回路ユニット８０は電動モータ３１１に駆動指令を与えて該電動モータ３１１を駆動させる。なお、注出モードにおいては、電動モータ３１１の回転軸を注入時とは反対側に回転させるような通電方向にする。また制御回路ユニット８０が電動モータ３１１を駆動させる時間は、操作ボタン４３等を通じて入力されることにより予め設定された量を注出するのに十分な時間であり、第１押ボタン４１若しくは第２押ボタン４２が一度押下操作される度に所定量が注出できる時間である。

上記のようにして電動モータ３１１を駆動すると、減速機３１２において適宜減速された回転力が出力軸３２に伝達され、アクチュエータケース３５（シリンジ２０）に対して出力軸３２が自身の軸心回りに回転する。アクチュエータケース３５に対して出力軸３２が回転すると、これに螺合するナット３３２を有するピストン３３が付勢手段の付勢力に抗して出力軸３２の軸心方向に沿って先端側に向けて所定量だけ直線的に移動する。ピストン３３が先端側に向けて直線的に移動することでチップに吸入された液体の一部（所定量）が注出（分注）される。

このような第１押ボタン４１若しくは第２押ボタン４２を押下操作が行われる度に、分注装置１は、ピストン３３が所定量だけ先端側に向けて直線的に移動して所定量の液体が注出し、ピストン３３を構成するナット３３２の突片３３２ａが原点検出センサー４５の検出可能領域に位置してピストン３３が基準位置に位置することで今回の注出動作を終了する。

次に、上記分注装置１においてノズル２３に取り付けられたチップを取り外すための動作について説明する。イジェクトレバー５１を先端側に向けて押圧することで、イジェクトロッド（図示なし）を介して連結されるイジェクトレバー５１は、イジェクトバネ（図示なし）の付勢力に抗して先端側に向けて移動する。これにより、イジェクトレバー５１に連結されたイジェクタ５２は、ノズル２３に対して相対的に先端側に移動することにより、ノズル２３に取り付けられたチップを押圧し、該チップをノズル２３から離脱させることができる。

そして、分注装置１においては、無線通信ユニット７０を備えているため、外部装置１０１から無線通信により情報を受信することができる。
例えば、図４に示すように、無線通信ユニット７０は、無線通信機能を備えた、コンピュータ１０２、スマートフォン１０３、フットスイッチ１０４などの外部入力装置１０１から、無線通信によって送信される指示情報を受信し、この指示情報を制御回路ユニット８０に伝達する。この指示情報は、例えば液体の吸入及び注出の少なくとも一方の指示情報であり、この指示情報に基づいて制御回路ユニット８０が分注機構９０（回転アクチュエータ３１の駆動）を制御し、液体の吸入及び注出が行われる。すなわち、コンピュータ１０２、スマートフォン１０３、フットスイッチ１０４などの外部装置１０１を操作することにより、分注装置１の第１押ボタン４１又は第２押ボタン４２を押圧操作する代用とすることができる。

また、無線通信ユニット７０は、コンピュータ１０２、スマートフォン１０３などの外部装置１０１から、液体の吸入及び注出の少なくとも一方を制御するプログラムを無線通信によって受信することもできる。このプログラムを制御回路ユニット８０で実行し、プログラムに基づいて分注機構９０を制御することが可能となる。

プログラムの具体例としては、例えば、マイクロプレートの１行目のウェルは３μｌ、２行目のウェルは５μｌ、３行目のウェルは１０μｌのように、各行ごとに異なる液量の注出（分注）をするプログラムなどが挙げられる。このプログラムに基づいて、分注装置１は、マイクロプレートの各ウェルに、所定量の液体を注出し、順次分注することができる。これにより、分注の途中で操作入力ユニット４０を操作して液体の分注量の変更を行う必要がなく、作業を短時間で行うことができる。また、予めプログラムを入力しておくことにより、作業者が操作入力ユニット４０を操作して設定変更する際に生じる設定ミスを減らすこともできる。
なお、分注時において、分注の回数や分注する液体の種類などの情報もプログラムに組み込むことも可能である。

また、制御回路ユニット８０のＣＰＵは、分注装置１の分注のログ（操作ログ）の情報を制御回路ユニット８０のメモリに記憶させ、無線通信ユニット７０が、外部装置１０１に分注のログの情報を無線通信によって送信することもできる。ここで、ログ（操作ログ）の情報とは、分注の日時、液体の吸入量及び注出量（分注量）、温度、湿度、作業者の名前などである。

例えば、操作入力ユニット４０で操作した記録や、分注機構９０が分注した記録を制御回路ユニット８０のメモリに記憶しておき、適宜、無線通信モジュール７０から外部装置１０１に無線通信により情報を送信する。このようなログの情報を外部装置１０１に保存しておくことにより、実験の再現性を高めたり、実験の不正を防止したりすることができる。

また、マイクロプレートの各ウェルのうち、どの位置まで分注を終えたかの情報を外部装置１０１に送信し、例えばモニターにその情報を表示させておくことにより、次に分注を行うべきウェルの確認をしたり、分注するウェルを間違えることを防止したりすることもできる。

以上のような構成とされた本実施の形態である分注装置１においては、第１押ボタン４１が先端側に配設されているため、ペンを持つように分注装置１を把持した際に、人差し指の先端の位置に第１押ボタン４１が配置される（図５参照）。したがって、ペンを持つように分注装置１を把持して、人差し指で第１押ボタン４１を押すことによって液体の吸入及び注出（分注）を行うことができる。

上述のようにペンを持つように把持して分注を行うことにより、従来の分注装置のように、分注装置の基端側のノブを親指で押圧して分注する場合と比較して、チップの先端から分注装置１の把持位置までの距離を短くすることができ、チップの先端をより正確な位置に配置して分注を行うことができる。このように、作業性が良くなるため、９６ウェルや３８４ウェルなどのマイクロプレートの小さなウェルに分注する際でも、各ウェルに正確に分注を行うことが可能である。

また、分注装置１では、第１押ボタン４１が装置本体１０の先端側に配置され、フィンガーレスト部６０が装置本体１０の基端側に配置され、かつ、フィンガーレスト部６０が、装置本体１０の幅方向において、装置本体１０のうち第１押ボタン４１が配設された側と反対側に延在している。これにより、人差し指の位置に第１押ボタン４１を配置してペンを持つように分注装置１を把持した際に、フィンガーレスト部６０が装置本体１０側から手側に向かうように延在するように配置されるため、バランスよく分注装置１を把持することができる。また、表示部４６や操作ボタン４３が、装置本体１０（筐体）の中央付近に配設されているため、分注装置１の基端側が過剰に重くなることがなく、作業者が分注装置１を把持しやすい。

また、分注装置１においては、装置本体１０内に、制御回路ユニット８０を備えた制御回路基板４４が収容され、フィンガーレスト部６０内に、無線通信ユニット７０を備えた通信回路基板７１が収容された構成となっており、これらの基板同士が分離されているので、装置を小型化することが可能である。すなわち、無線通信ユニット７０をフィンガーレスト部６０内に収容することにより、従来の分注装置と比較して装置が大型化することを抑制しているのである。

また、分注装置１及び分注システム１００は、例えば、右手で分注装置１を把持して所定の位置に分注装置１のチップ先端を配置し、左手でコンピュータ１０２、スマートフォン１０３を操作したり、足でフットスイッチ１０４などを操作したりすることで分注を行うことができる。この場合、右手で分注装置１を把持して右手の人差し指で第１押ボタン４１を操作する場合に比べて、分注装置１のチップ先端のブレをさらに低減することができ、より正確な位置に分注を行うことができる。

更に、上記分注装置１によれば、操作入力ユニットを構成する第１押ボタン４１が装置本体１０の先端側に近接した個所に配設され、かつ第２押ボタン４２が装置本体１０の基端側に配設されているので、利用者（作業者）は、第２押ボタン４２を押下操作する場合には従来の分注装置で行っているような握り方で該分注装置１を保持することができ、第１押ボタン４１を押下操作する場合には、第１押ボタン４１を人差し指で押圧するような握り方、すなわち例えばペンを握るような握り方で該分注装置１を保持することができ、結果として、握り方を利用者が選択できる。ここで、従来の分注装置で行っているような握り方で分注装置１を把持する場合、フィンガーレスト部６０に手を引っ掛けて把持することができる。
なお、フィンガーレスト部６０を他の器具に引っ掛け、立てかけるように分注装置１を保管することができる。

本発明の別の実施の形態である分注装置を備えた分注システムについて図６を用いて説明する。分注システム１００Ａは、分注装置１Ａと、外部装置１０１としてのコンピュータ１０２と、コンピュータ１０２と通信可能に接続されている管理サーバ１１０と、コンピュータ１０２に接続されたカメラ１２０とコンピュータ１０２に接続されたマイクロフォン１２１とコンピュータ１０２に接続されたセンサー１２２とを備えている。また、コンピュータ１０２にはマイクロフォン１０２ａが搭載されている。

分注装置１Ａは、分注装置１Ａの操作入力ユニット４０を操作入力ユニット４０Ａに置き換えた構成を有する。操作入力ユニット４０Ａは操作入力ユニット４０にさらに音声入力部であるマイクロフォン４７と指紋認証部４８とを追加したものである。

さらに分注装置１Ａの装置本体１０の側面には、不揮発性メモリを備える取り外し可能な記憶媒体であるメモリカードを挿入するためのスロット１３が設けられている。スロット１３に挿入されたメモリカード（記憶媒体１３０）は、図７に示すように接続インターフェース（Ｉ／Ｆ）８５により制御回路ユニット８０に接続される。分注装置１Ａは、制御回路ユニット８０が接続Ｉ／Ｆ８５を介して、記憶媒体１３０に上述した操作ログを記憶させることができるように構成されている。

センサー１２２は、分注装置１Ａによる薬液の分注操作状態を検出するものであれば特に限定されないが、本実施形態では、センサー１２２は、分注を行うマイクロプレートＰのウェルＷに対応して配置された複数の赤外線センサーである。センサー１２２は、各ウェルＷに薬液が分注されているか否かを検出することができるように構成されている。

分注システム１００Ａでは、作業者はマイクロフォン４７に向けて薬液等の分注を行う指令や分注する薬液の量の設定を変更する指令を音声にて入力することができる。マイクロフォン４７に入力された音声指令は制御回路ユニット８０にて情報信号に変換され、無線通信ユニット７０を介して無線信号としてコンピュータ１０２に送信される。コンピュータ１０２では、記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、無線通信ユニット７０から受信した情報信号から音声指令を解析して、音声指令に応じた指示信号を生成し、無線通信ユニット７０に無線信号として送信する。無線通信ユニット７０が受信した指示信号は、制御回路ユニット８０に送られる。制御回路ユニット８０は指示信号に応じて分注機構９０を制御し、所望の分注や分注する薬液の量の設定の変更を実行する。これにより、作業者が第１押ボタン４１や第２押ボタン４２や操作ボタン４３を操作しなくても、所望の分注や設定変更を実行できる。

分注システム１００Ａでは、作業者はコンピュータ１０２に搭載されたマイクロフォン１０２ａ及び、コンピュータ１０２に接続されたマイクロフォン１２１に向けて薬液等の分注を行う指令や分注する薬液の量の設定を変更する指令を音声にて入力することができる。マイクロフォン１０２または１２１に入力された音声指令はコンピュータ１０２が解析して、コンピュータ１０２が音声指令に応じた指示信号を生成し、無線通信ユニット７０に無線信号として送信する。無線通信ユニット７０が受信した指示信号は、制御回路ユニット８０に送られる。制御回路ユニット８０は指示信号に応じて分注機構９０を制御し、所望の分注や分注する薬液の量の設定の変更を実行する。これにより、作業者が第１押ボタン４１や第２押ボタン４２や操作ボタン４３を操作しなくても、所望の分注や設定変更を実行できる。

なお、無菌試験用アイソレータ内で分注装置を使用する場合、例えば手動のピペットを使用する場合は専用グローブを使用する必要があるため、分注操作や分注する薬液の量の設定の変更操作は困難であるが、無線通信機能と音声入力機能との連携機能を有する分注システム１００Ａによればこれらの困難を解消できる。

また、分注システム１００Ａでは、作業者は指紋認証部４８に、事前に指紋登録された指を押し当てることにより、指紋認証を行うことができる。指紋認証部４８で取得した指紋情報は制御回路ユニット８０にて情報信号に変換され、無線通信ユニット７０を介して無線信号としてコンピュータ１０２に送信される。コンピュータ１０２では、記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、無線通信ユニット７０から受信した情報信号から指紋情報を解析し、事前登録されている指紋情報と照合することにより作業者を確認することができる。無線通信機能と指紋認証機能との連携機能を有する分注システム１００Ａによれば、作業者の確認情報を操作ログとともに記録することにより、作業者名をノート等に手書きで記入して管理する場合と比較して、作業者の記入ミスや分注装置を使用した作業における不正防止を行うことができ、作業のセキュリティーも向上する。

また、分注システム１００Ａでは、カメラ１２０は、コンピュータ１０２の記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、分注装置１Ａによる分注操作を撮像し、その撮像信号をコンピュータ１０２に送信する。コンピュータ１０２では、記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、撮像された操作の映像を解析する。一方、分注装置１Ａからは、作業者が分注操作を実行すると分注操作を実行したことの情報を含む操作実行信号が制御回路ユニット８０から無線通信ユニット７０を介して無線信号としてコンピュータ１０２に送信される。コンピュータ１０２では、記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、無線通信ユニット７０から送信された情報（操作実行信号）と、解析された映像とに基づいて、操作の成否、すなわち例えば分注が所望のウェルに対して行われたかを判定する。コンピュータ１０２では、操作が成功したと判定した場合には次の分注操作に対して同様に操作の成否を判定する。一方、操作が失敗したと判定した場合にはディスプレイに操作が失敗したことを意味する文字や記号を表示したり、警告音を発生したりする。無線通信機能とカメラを用いた解析機能との連携機能を有する分注システム１００Ａによれば、分注ミスの発生、例えば二重分注や入れ忘れなどの発生を抑制することができる。

また、分注システム１００Ａでは、センサー１２２は、コンピュータ１０２の記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、分注装置１Ａによる分注操作の状態を検出し、得られた情報をコンピュータ１０２に送信する。コンピュータ１０２では、記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、得られた情報を解析する。一方、分注装置１Ａからは、作業者が分注操作を実行すると分注操作を実行したことの情報を含む操作実行信号が制御回路ユニット８０から無線通信ユニット７０を介して無線信号としてコンピュータ１０２に送信される。コンピュータ１０２では、記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、無線通信ユニット７０から送信された情報（操作実行信号）と、解析された情報とに基づいて、操作の成否、すなわち例えば分注が所望のウェルに対して行われたかを判定する。コンピュータ１０２では、操作が成功したと判定した場合には次の分注操作に対して同様に操作の成否を判定する。一方、操作が失敗したと判定した場合にはディスプレイに操作が失敗したことを意味する文字や記号を表示したり、警告音を発生したりする。無線通信機能とセンサー１２２を用いた解析機能との連携機能を有する分注システム１００Ａによれば、分注ミスの発生、例えば二重分注や入れ忘れなどの発生を抑制することができる。

また、分注システム１００Ａでは、コンピュータ１０２が管理サーバ１１０に接続されているため、操作ログをコンピュータ１０２から管理サーバ１１０に送信することにより、使用した試薬の分注量から試薬の在庫管理を管理サーバ１１０で行うことが可能となる。これにより、分注量の履歴をノート等に手書きで記入して管理する場合と比較して、貴重な試薬の使用量の管理や在庫量の管理作業が容易になる。

また、分注システム１００Ａでは、コンピュータ１０２が分注操作をナビゲーションするナビゲーション機能を備えている。具体的には、図８に示すように、コンピュータ１０２の記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、ディスプレイ１０２ｂには、分注を行うマイクロプレートにおけるウェルの配列と同じ配列でマークＭが表示される。作業者が分注操作を開始すると、作業者が分注すべきウェルに対応する位置のマークＭが、作業者の注意を引くように強調して表示される。図８に示す例ではマークＭは通常白色の円であるが、分注すべきウェルに対応する位置のマークＭ１は赤色になり、強調表示される。そして作業者が分注操作を実行すると分注操作を実行したことの情報を含む操作実行信号が制御回路ユニット８０から無線通信ユニット７０を介して無線信号としてコンピュータ１０２に送信される。コンピュータ１０２では、記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、作業者が次に分注すべきウェルに対応する位置のマークＭを強調して表示する。これを繰り返すことにより、作業者は強調されたマークＭによりナビゲーションされてその位置に分注を行えばよいことを容易に理解できる。無線通信機能とナビゲーション機能との連携機能を有する分注システム１００Ａによれば、分注ミスの発生、例えば二重分注や入れ忘れなどの発生を抑制することができる。

なお、このようなナビゲーション機能は、コンピュータ１０２に関わらず、外部装置１０１として図９に示すようなタブレット端末１０５を用いても実行可能である。この場合、図９に示すように、タブレット端末１０５の記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、タブレット端末１０５のディスプレイには、分注を行うマイクロプレートにおけるウェルの配列と同じ配列でマークＭが表示される。作業者は、マイクロプレートＰをタブレット端末１０５のディスプレイ上に、ウェルＷの位置が対応するマークＭの位置の直上となるように載置する。作業者が分注操作を開始すると、作業者が分注すべきウェルＷに対応する位置のマークＭが、作業者の注意を引くように強調して表示される。図９に示す例ではマークＭは通常白色の円であるが、分注すべきウェルＷ１に対応する位置のマークＭ１は赤色になり、強調表示される。そして作業者が分注操作を実行すると分注操作を実行したことの情報を含む操作実行信号が制御回路ユニット８０から無線通信ユニット７０を介して無線信号としてタブレット端末１０５に送信される。タブレット端末１０５では、記憶部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することにより、作業者が次に分注すべきウェルに対応する位置のマークＭを強調して表示する。これを繰り返すことにより、作業者は強調されたマークＭによりナビゲーションされてその位置に分注を行えばよいことを容易に理解できる。特に、上述したようにマイクロプレートＰをタブレット端末１０５のディスプレイ上に、ウェルＷの位置が対応するマークＭの位置の直上となるように載置することにより、分注すべきウェルＷの直下にあるマークＭが強調表示されることとなり、分注すべきウェルＷが一層解り易くナビゲーションされる。これにより、分注ミスの発生、例えば二重分注や入れ忘れなどの発生を抑制することができる。

なお、上記の実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

上述の実施の形態では、電池３４を電源とするものであったが、本発明においては、電池以外のバッテリーを電源として搭載してもよい。

１、１Ａ 分注装置
１０ 装置本体（筐体）
１１Ｌ 側方カバー
１１Ｒ 側方カバー
２０ シリンジ
２０ａ シリンジ中空部
２１ シリンジ先端部
２１ａ 先端中空部
２２ シリンジ基端部
２３ ノズル
３０ アクチュエータユニット
３１ 回転アクチュエータ
３１１ 電動モータ
３１２ 減速機
３１２ａ 駆動軸部
３２ 出力軸
３２１ 出力基部
３２２ 出力基端部
３２３ 出力凹部
３３ ピストン
３３１ ピストン本体
３３２ ナット
３３２ａ 突片
３４ 電池（バッテリー）
３５ アクチュエータケース
４０、４０Ａ 操作入力ユニット（操作入力部）
４１ 第１押ボタン（先端側押ボタン）
４２ 第２押ボタン（基端側押ボタン）
４４ 制御回路基板（回路基板）
４５ 原点検出センサー
４６ 表示部
４７、１０２ａ、１２１ マイクロフォン
４８ 指紋認証部
５０ イジェクト機構
５１ イジェクトレバー
５２ イジェクタ
６０ フィンガーレスト部
７０ 無線通信ユニット
７１ 通信回路基板
８０ 制御回路ユニット（制御回路）
８５ 接続Ｉ／Ｆ
９０ 分注機構
１００、１００Ａ 分注システム
１０１ 外部装置
１０２ コンピュータ
１０２ｂ ディスプレイ
１０３ スマートフォン
１０４ フットスイッチ
１０５ タブレット端末
１１０ 管理サーバ
１２０ カメラ
１２２ センサー
１３０ 記憶媒体

Claims (14)

1. 回転アクチュエータの駆動によって、ピストンを該ピストンの軸方向に沿ってシリンジ内を往復移動させ、先端のノズルを通じて液体の吸入及び注出を行う分注装置であって、
   前記ピストンの軸方向が自身の長手方向に一致するよう各構成要素を収容し、かつ全長が全幅よりも大きい筐体と、
   前記筐体の先端側に近接した個所に配設され、かつ前記回転アクチュエータを駆動させて液体の吸入及び注出を実行するための先端側押ボタンと、
   前記回転アクチュエータの駆動を制御する制御回路と、
   該制御回路と外部装置との間で無線通信を行うための無線通信ユニットと、
   前記無線通信ユニットが収容され、前記筐体の基端側において、前記長手方向と略直交する方向に延び、かつ前記筐体のうち前記先端側押ボタンが配設された側と反対側に延在し、さらに先端側が、当該分注装置の先端側方向に緩やかに曲がっているフィンガーレスト部と、
   を備え、人差し指と親指との間に挟み、少なくとも前記人差し指及び親指を前記先端側押ボタン及びその近傍に添えることで手によって把持可能であることを特徴とする分注装置。
2. 前記無線通信ユニットは、
   前記外部装置から前記無線通信によって送信される、前記液体の吸入及び注出のうち少なくとも一方の指示情報を受信し、前記制御回路に前記指示情報を伝達することを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
3. 前記無線通信ユニットは、前記液体の吸入及び注出のうち少なくとも一方を制御するプログラムを前記外部装置から前記無線通信によって受信することを特徴とする請求項１または２に記載の分注装置。
4. 前記制御回路は、操作ログの情報を記憶し、前記無線通信ユニットは、前記外部装置に前記の情報を前記無線通信によって送信することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の分注装置。
5. 前記先端側押しボタンが配設される箇所を上側とすると、前記先端側押しボタンの近傍における前記筐体の側面が窪んでいることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の分注装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の分注装置と、
   該分注装置と無線通信を可能とされた前記外部装置と、
   を備えることを特徴とする分注システム。
7. 前記外部装置と通信可能に接続されている管理サーバを備えることを特徴とする請求項６に記載の分注システム。
8. 前記分注装置による前記液体の注出操作を撮像するカメラを備え、
   前記外部装置は、前記無線通信ユニットから送信される情報と前記カメラにより撮像した前記操作の映像とに基づいて、該操作の成否を判定することを特徴とする請求項６または７に記載の分注システム。
9. 前記分注装置による前記液体の分注操作状態を検出するセンサーを備え、
   前記外部装置は、前記無線通信ユニットから送信される情報と前記センサーにより得られた情報とに基づいて、該操作の成否を判定することを特徴とする請求項６または７に記載の分注システム。
10. 前記外部装置は、前記無線通信ユニットから送信される情報に基づいて、前記分注装置による前記液体の注出操作をナビゲーションするナビゲーション機能を備えることを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載の分注システム。
11. 前記分注装置は、指紋認証部を備え、前記指紋認証部で取得した指紋情報を前記無線通信ユニットから前記外部装置へ送信することを特徴とする請求項６から１０のいずれか一項に記載の分注システム。
12. 前記分注装置は、音声入力部を備え、前記音声入力部に入力された音声情報を前記無線通信ユニットから前記外部装置へ送信することを特徴とする請求項６から１１のいずれか一項に記載の分注システム。
13. 前記外部装置は、音声入力部を備え、前記音声入力部に入力された音声情報より生成された指示信号を前記外部装置から前記無線通信ユニットへ送信することを特徴とする請求項６から１２のいずれか一項に記載の分注システム。
14. 前記分注装置は、取り外し可能であり、前記制御回路がログ情報を記憶させることができる記憶媒体を接続する接続インターフェースを備えることを特徴とする請求項６から１３のいずれか一項に記載の分注システム。

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