JPH05232124A

JPH05232124A - 自動分注装置

Info

Publication number: JPH05232124A
Application number: JP3302092A
Authority: JP
Inventors: Takeki Oshikubo; 雄樹押久保; Shigeru Izawa; 茂伊沢; Masatoshi Kikuchi; 正俊菊地; Mitsuhiro Sasaki; 光弘佐々木; Yukihiro Mitsuida; 幸宏三井田
Original assignee: NICHIRIYOO KK; Nichiryo Co Ltd; Koden Electronics Co Ltd
Current assignee: NICHIRIYOO KK; Nichiryo Co Ltd; Koden Electronics Co Ltd
Priority date: 1992-02-20
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 1993-09-07
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JP3177608B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小形で使い勝手のよい自動分注装置を提供す
る。【構成】基台の一辺に鉛直姿勢で鉛直フレームを設
け、この鉛直フレームの上端側から片持フレームを基台
と平行して突設し、この片持フレームにＸＹＺ軸駆動機
構を支持させる。ＸＹＺ軸駆動機構によりピペットチッ
プをＸＹＺ方向に移動させ、基台上に配置した複数の容
器の中の所望の容器にピペットチップをアクセスさせ各
容器に対して分注を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば医療関係、薬
品関係等の分野で試料の分注、試薬の分注、血清の希釈
分注等に利用される自動分注装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より液状の試料、検体等を反応用の
容器に分注する作業を自動的に行わせる自動分注装置が
各種提案されている。その一つの例として、例えば「特
開昭５９−１１９２６８号公報」で提案された自動分注
装置はＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動する３軸方向搬送装
置によってノズルを移動させ、このノズルの可動範囲内
に複数の試料を収納した複数の容器、試薬を収納した複
数の容器を配置して所望の試料または所望の試薬等をノ
ズルで吸引すると共に、その吸引した試料または試薬等
をターンテーブルに搭載されて回転移動する反応容器に
順次分注する構造とされている。

【０００３】また「特開昭５９−１４７２６８号公報」
には直線案内機構によって往復動できる搬送台と、この
搬送台の上部に上下動できるように支持されたノズル可
動装置とを具備して構成され、搬送台に試料または検体
等を収納した容器と反応用容器とを複数搭載し、搬送台
の移動によってノズル可動装置の下部に試料または検体
等を収納した容器を移動させ、この容器から試料、検体
等をノズルに吸引させ、吸引が完了した時点で搬送台を
移動させ、反応容器をノズル可動装置の下部に移動さ
せ、ノズルに吸引した試料または検体等を反応容器に分
注する作業を繰り返すように構成された自動分注装置が
開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で説明した
自動分注装置の前者はノズルを可動させるためのＸ，
Ｙ，Ｚの３軸方向駆動機構に加えて、反応容器を移動さ
せるターンテーブルが用いられておりその構造は複雑で
ある。またＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向駆動機構とターンテー
ブルとを設けなくてはならないから、占有スペースが広
くなる欠点がある。また後者の例では、マトリックス状
に配列された容器群を搭載した搬送台を往復動させるか
ら、その可動範囲を考慮すれば占有面積が大きくなる欠
点がある。また容器群を可動させるため大出力のモータ
が必要になる欠点もある。

【０００５】この発明の目的は、占有スペースが小さ
く、また駆動モータも小容量のもので済む構造とした自
動分注装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明では平板状の基
台と、この基台の一辺に沿って鉛直な姿勢に植設された
鉛直フレームと、この鉛直フレームの上端部両側から基
台に平行して突設された一対の片持フレームと、この片
持フレームの基端側および遊端側において片持フレーム
の相互の間に差し渡された一対のＸ軸ガイドレールと、
この一対のＸ軸ガイドレールにスライド自在に係合し、
Ｘ軸方向に移動することができるＸ軸移動体と、このＸ
軸移動体に装着され片持フレームと平行する方向に移動
自在に支持されたＹ軸移動体と、このＹ軸移動体に支持
され基台の板面に対して鉛直方向に移動できるように支
持されたＺ軸移動体と、このＺ軸移動体に支持されて上
下動し、下端がピペットチップの中空部に圧入されてピ
ペットチップを保持することができるピペットチップ支
持管と、このピペットチップ支持管に連結され微量の吸
引、吐出動作を行うシリンジポンプと、Ｘ軸移動体、Ｙ
軸移動体およびＺ軸移動体をそれぞれ移動させるＸ軸モ
ータ、Ｙ軸モータおよびＺ軸モータと、Ｘ軸モータおよ
びＹ軸モータおよびＹ軸モータを駆動制御し、ピペット
チップ支持管を基台上に割当てたＸ−Ｙ座標の任意の座
標位置に移動制御する搬送制御手段と、この搬送制御手
段によって、ピペットチップ支持管を所望の座標位置に
移動させた状態でＺ軸モータを駆動制御し、上記ピペッ
トチップ支持管を上下動させて、このピペットチップ支
持管の下端に支持したピペットチップを基台上に置かれ
た容器に挿入、離脱動作させるＺ軸制御手段と、このＺ
軸制御手段の動作と連動して、シリンジポンプを吸引、
吐出動作させるシリンジポンプ制御手段とによって自動
分注装置を構成したものである。

【０００７】この発明の構成によれば、ピペットチップ
はＺ軸移動体に支持されて上下動することができる外に
Ｘ軸移動体とＹ軸移動体の動きによって指定された任意
のＸ−Ｙ座標位置に移動させることができる。従って、
基台の上にマトリックス状に容器を配列させて配置する
ことにより、どの容器の位置にもピペットチップを移動
させることができ、指定された容器の位置でＺ軸制御手
段によりＺ軸搬送台を駆動制御し、ピペットチップを上
下に移動させることにより、ピペットチップの先端を指
定された容器に挿入し、また離脱させることができる。

【０００８】よって指定した容器に試料、検体、試薬等
の液体が存在する場合は、その液体をピペットチップ内
に吸引することができ、この吸引した液体を他の容器の
位置に移動して吐出し、分注することができる。このよ
うに、この発明によれば試料、検体、試薬等を収納した
容器と空の容器とを基台の上にマトリックス状に配列し
ておくだけで、容器を移動させる必要がない。従って、
基台の平面積を大きく採らなくて済むため、占有面積を
小さくすることができ、小形に作ることができる。また
容器を移動させる必要がないから、大出力のモータを用
いる必要がなく、コストの低減も期待できる。

【０００９】また、この発明ではピペットチップの位置
をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる機構を片持フレームによ
って支持する構造としたから、基台の前面側に支柱が存
在しない構造とすることができる。この結果、基台の前
面側に障害物がなく、容器を多数収納した容器ラックの
装着、取り外しを容易に行うことができる利点が得られ
る。

【００１０】

【実施例】図１乃至１１にこの発明の実施例を示す。図
１にこの発明による自動分注装置の外観構造を示す。こ
の発明の特徴とする構造は片持フレーム１０２によっ
て、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸駆動機構２００を支持した点である。
つまり、平板状の基台１００の一つの辺に沿って鉛直方
向に植設した鉛直フレーム１０１を設け、この鉛直フレ
ーム１０１の上端部の両側に、基台１００の板面と平行
して突出させた一対の片持フレーム１０２を設ける。一
対の片持フレーム１０２の基端側と遊端側にＸ軸ガイド
レール１０３，１０４を架設する。この実施例では、片
持フレーム１０２の基端側に丸棒状のＸ軸ガイドレール
１０３を設け、片持フレーム１０２の遊端側は鉄板をＬ
字状に形成したＸ軸ガイドレール１０４（図３参照）を
設けた場合を示す。この実施例では、片持フレーム１０
２の遊端部に操作パネル盤１０５を差し渡して支持させ
た場合を示す。Ｘ軸ガイドレール１０４はこの操作パネ
ル盤１０５の背面に沿って支持される。

【００１１】Ｘ軸ガイドレール１０３と１０４にＸ，
Ｙ，Ｚ方向に移動するＸＹＺ軸移動機構２００を支持さ
せる。ＸＹＺ軸移動機構２００はＸ軸ガイドレール１０
３と１０４にスライド自在に係合したＸ軸移動体２０１
と、このＸ軸移動体２０１に沿うＹ軸方向に移動するＹ
軸移動体２０２と、基台１００の板面に対して鉛直方向
に移動するＺ軸移動体２０３とによって構成される。

【００１２】図４にＸＹＺ軸移動機構２００の概略の構
造を示す。Ｘ軸移動体２０１はＸ軸ガイドレール１０３
と１０４にスライド自在に係合してＸ軸方向に移動でき
るように支持され、Ｘ軸モータＭx によって駆動され
る。Ｘ軸モータＭx は鉛直フレーム１０１に取付けら
れ、Ｘ軸ガイドレール１０３に沿って架設したベルト２
０４を正または逆方向に移動させる。ベルト２０４にＸ
軸移動体２０１が連結されており、この結果、Ｘ軸モー
タＭx の正転または逆転駆動によってＸ軸移動体２０１
をＸ軸方向に正逆方向に移動させる。

【００１３】Ｘ軸移動体２０１にはＹ軸ガイドレール２
０５がＹ軸方向に架設され、このＹ軸ガイドレール２０
５にスライド自在にＹ軸移動体２０２を係合させる。Ｙ
軸移動体２０２を駆動するＹ軸モータＭy はＹ軸移動体
２０２の一方の端部に取付けられ、Ｘ軸移動体２０１の
軸芯に沿って架設したベルト２０６を駆動する。ベルト
２０６にＹ軸移動体２０２を連結し、ベルト２０６の正
転および逆転動作によってＹ軸方向に移動される。

【００１４】Ｙ軸移動体２０２にはＺ軸移動体２０３が
装着される。Ｚ軸移動体２０３はこの例では角形シャフ
トによって構成した場合を示す。つまり、Ｚ軸移動体２
０３を構成する角形シャフトはＹ軸移動体２０２を上下
方向に貫通して上下方向に移動自在に支持される。Ｚ軸
移動体２０３を駆動するＺ軸モータＭz は、この例では
Ｘ軸移動体２０１の端部に搭載し、Ｙ軸ガイドレール２
０５と平行して架設した角シャフト２０７を正転または
逆転駆動してＺ軸移動体２０３を上下に移動させる。つ
まり、この例ではＹ軸移動体２０２にプーリ２０８を設
ける。このプーリ２０８はその軸芯に角形孔が形成さ
れ、この角形孔に角形シャフト２０７を貫通させる。角
形孔は角形シャフト２０７に対してスライド自在に係合
する。よってプーリ２０８はＹ軸移動体２０２の移動に
追従してＹ軸方向に移動することができ、しかもＺ軸モ
ータＭz の回転駆動に追従して正転および逆転方向に回
転駆動される。

【００１５】プーリ２０８の周には、極細のスチールワ
イヤ２０９が巻かれており、スチールワイヤ２０９の両
端をＺ軸移動体２０３の上下の端部に連結する。このよ
うに構成することによりＺ軸モータＭz の正転または逆
転駆動によりＺ軸移動体２０３を上下方向に移動させる
ことができる。Ｘ軸モータＭx ，Ｙ軸モータＭy ，Ｚ軸
モータＭz はそれぞれステップモータを用いることがで
き、各ステップモータに必要な数のパルスを与えること
によりＸ軸移動体２０１，Ｙ軸移動体２０２，Ｚ軸移動
体２０３を各ストローク内の任意の所望位置に移動させ
ることができる。この移動位置の制御手段については後
で説明する。

【００１６】Ｚ軸移動体２０３の下端にピペットチップ
支持管２１１が設けられる。このピペットチップ支持管
２１１は図５乃至図７に示すように、下端に先細となる
テーパ面２１１Ａを有し、このテーパ面２１１Ａを図６
に示すように、ピペットチップ３００の中空部に圧入さ
せ、ピペットチップ３００を支持させる。この圧入操作
は以下のように行われる。ピペットチップ３００は予め
図１および図１０に示すように所定のＸ−Ｙ座標位置に
従ってマトリックス状に基台１００上に配置しておく、
ＸＹＺ軸駆動機構２００を駆動制御して所望のピペット
チップ３００の位置にピペットチップ支持管２１１の位
置を合わせ、その位置でＺ軸移動体２０３を降下させ、
テーパ面２１１Ａをピペットチップ３００の上端開口部
に嵌合させる。この嵌合操作によってピペットチップ３
００はピペットチップ支持管２１１の下端に支持され
る。

【００１７】ピペットチップ３００がピペットチップ支
持管２１１に嵌着されたことを検出するために、この実
施例では図６および図７に示すようにマイクロスイッチ
２１２を設け、マイクロスイッチ２１２をピペットチッ
プ支持管２１１に沿って上下に移動できるように支持し
たレバー２１３によってオン、オフ操作し、ピペットチ
ップ３００の装着状態を検出するように構成した場合を
示す。

【００１８】ピペットチップ支持管２１１の上部には角
筒部２１１Ｂが設けられ、この角筒部２１１Ｂの一つの
面に孔２１１Ｃを形成し、この孔２１１Ｃに微気圧セン
サ４００（図５乃至図７参照）を取付ける。この微気圧
センサ４００は容器に試料、検体あるいは試薬等の液体
が収納されている場合、その液面を検出するために設け
られる。この実施例では、ピペットチップ支持管２１１
の近傍に微気圧センサ４００を取付け、可及的にピペッ
トチップ３００の先端に近い位置で気圧の変化を検出す
るように構成した場合を示す。

【００１９】気圧の変化を検出してピペットチップ３０
０の先端が液面に接触したことを検出する動作は、次の
ようにして行われる。つまりＺ軸移動体２０３が降下中
に後述するシリンジポンプに空気を吐出させる動作を行
わせる。このシリンジポンプから吐出される空気はチュ
ーブ４０１（図５および図７参照）を通じてピペットチ
ップ３００の先端に送られ、ピペットチップ３００の先
端から大気に排気させる。ピペットチップ３００の先端
が容器に収納された液体の液面に接触すると、ピペット
チップ３００の先端は液体によって塞がれ、これによっ
てピペットチップ３００およびピペットチップ支持管２
１１内の圧力が高まる。微気圧センサ４００は、この圧
力の急変を検出してピペットチップ３００の先端が液面
に接触したことを表す信号を発信し、Ｚ軸移動体２０３
の降下動作を停止させる。

【００２０】この実施例のように、微気圧センサ４００
を可及的にピペットチップ３００の先端に近い位置に設
けることにより、気圧の急変を遅れなく検出することが
でき、ピペットチップ３００の先端を常に正確に液面か
ら一定の深さ位置に停止させることができる。換言すれ
ば、微気圧センサ４００をピペットチップ３００の先端
から離れた位置に設置した場合には、ピペットチップ３
００の先端が液面に接触した時点から微気圧センサ４０
０に気圧の変化が伝わるまでに時間がかゝる。しかも、
その伝達速度は気温、大気圧によって変化するため検出
時間が変動する。よって、微気圧センサ４００をピペッ
トチップ３００の先端から大きく離れた位置に設けた場
合は、ピペットチップ３００の先端が液面に接触した時
点から気圧の変化を検出し、下降動作を停止させるため
の信号を発信するまでの時間が変動するから、ピペット
チップ３００の先端を液面から一定の位置で停止させる
ことが難しいことになる。このようにピペットチップ３
００の先端が液面から沈む深さにバラツキがあると、ピ
ペットチップ３００に侵入する液体の量が一定しなくな
るため、液体の吸引量に誤差が生じることになる。

【００２１】この実施例では、ピペットチップ３００の
先端の停止位置の精度を高めるために、更に次のような
手段を講じている。つまり上述では、シリンジポンプと
ピペットチップ支持管２１１との間を連結したチューブ
４０１には空気が存在するものとして説明したが、空気
は周知のように気体であるがために圧縮変形および膨張
変形が自在である。このためシリンジポンプの吐出動作
および吸引動作に伴ってチューブ４０１内の空気が圧縮
変形および膨張変形し、シリンジポンプの容積変化がピ
ペットチップ３００の先端に正確に伝わらない不都合が
生じる。更に、ピペットチップ３００に被分注液体を吸
引した場合、その被分注液体の重量により空気が膨張変
形する。この膨張変形によりシリンジポンプの容積変化
より吸引する液体の量の方が少なくなる傾向があり、シ
リンジポンプの容積変化より吸引する液体の量の精度が
悪くなる欠点がある。

【００２２】このために、この考案ではシリンジポンプ
とチューブ４０１に後述する洗浄水（例えば純水）を封
入し、この洗浄水をシリンジポンプの吸引および吐出動
作に従ってチューブ４０１内を移動させる。つまり洗浄
水を一種のピストンとして作用させる。シリンジポンプ
が最も吐出位置にあるとき、洗浄水の先端がピペットチ
ップ支持管２１１の近辺に位置するように洗浄水の量を
設定する。

【００２３】このようにチューブ４０１に洗浄水を封入
することにより、シリンジポンプとピペットチップ３０
０との間の空気の部分が少なくなり、空気が弾性変形す
ることに伴う被分注液の吸引量および吐出量の誤差を小
さくすることができる。ところで、チューブ４０１に洗
浄水を封入し、封入した洗浄水をピストンとして作用さ
せる場合、この洗浄水に空気が侵入して一部が分離し、
この分離した洗浄水の一部が微気圧センサ４００に連通
する孔に侵入し、連通孔を塞いでしまう事故が起きるお
それがある。このように微気圧センサ４００に連通する
孔に洗浄水が侵入し、連通孔を塞ぐとピペットチップ３
００の先端が被分注液の液面に侵入したとき発生する気
圧の変化を検出することができない欠点が生じる。

【００２４】このため、この考案では図５に示すよう
に、チューブ４０１の先端がピペットチップ支持管２１
１の下端よりわずかに突出する程度までチューブ４０１
をピペットチップ支持管２１１に挿入する。ピペットチ
ップ支持管２１１に形成される中心孔をチューブ４０１
の外径より大きく形成し、チューブ４０１の外周面とピ
ペットチップ支持管２１１の内壁との間に間隙２１１Ｂ
を形成する。微気圧センサ４００に連通する孔はこの間
隙２１１Ｂを通じてピペットチップ３００に連結され
る。

【００２５】このような構造とすることにより、チュー
ブ４０１に封入した洗浄水が微気圧センサ４００に連通
する孔の位置まで降下したとしても、微気圧センサ４０
０に連通する孔はチューブ４０１で隔離されているから
封入した洗浄水によって塞がれることはない。よって信
頼性が高く、しかも精度が高い自動分注装置を提供する
ことができる。

【００２６】ピペットチップ支持管２１１の上端部に
は、図７に示すうように外周に雄ネジ２１１Ｄが形成さ
れ、この雄ネジ２１１Ｄがスイッチ取付用金具２１４に
形成した孔２１４Ａとフランジ板２１５に形成した孔２
１５Ａを貫通し、更にＺ軸移動体２０３の下端を取付け
た取付板２１６に形成した孔２１６Ａを貫通し、ナット
２１７に螺合してスイッチ取付用金具２１４とフランジ
板２１５，取付板２１６を締め付け一体化し、Ｚ軸移動
体２０３に取付ける。

【００２７】ピペットチップ支持管２１１の上端の内壁
には雌ネジ２１１Ｅを形成する。この雌ネジ２１１Ｅに
はチューブ４０１を連結するための中空ネジ２１８を螺
合させ、この中空ネジ２１８の中空部にチューブ４０１
を挿通し、チューブ４０１をピペットチップ支持管２１
１に連通させる。なお、フランジ板２１５には図７に示
す同筒カバー２１９を取付け、マイクロスイッチ２１１
およびスイッチ取付用金具２１４等を保護する構造とし
ている。

【００２８】チューブ４０１は図８および図９に示すシ
リンジポンプ５００に連結する。シリンジポンプ５００
はシリンジ５０１と、このシリンジ５０１に出入りして
液体の吸引、吐出動作を行わせるプランジャ５０２と、
このプランジャ５０２を上下方向に駆動させるネジ送り
機構５０３と、このネジ送り機構５０３に回転力を与え
るシリンジ駆動モータ５０４と、シリンジ５０１をピペ
ットチップ支持管２１１に連通させる状態と、図１０に
示すように洗浄水溜６０１に連通させる状態に切換弁５
０５と、この切換弁５０５を駆動する弁切換用モータ５
０６とによって構成される。

【００２９】シリンジ５０１はこの例ではプランジャ５
０２が上向きに移動するとき、シリンジ５０１から空気
が吐出され、プランジャ５０２が下向きに移動すると
き、シリンジ５０１に空気が吸引される。ピペットチッ
プ３００を試薬、検体等を収納した容器に向かって下降
動作することは上述したように、液面を検出するために
下降動作と平行してプランジャ５０２を上昇させシリン
ジ５０１から吐出される空気を弁５０５とチューブ４０
１を通じてピペットチップ３００に送り出し、ピペット
チップ３００の先端から吐出させる。

【００３０】チューブ４０１およびピペットチップ支持
管２１１，ピペットチップ３００を洗浄する場合には、
弁５０５を図１０に示す洗浄水溜６０１に切り換え、プ
ランジャ５０２を下降させる。プランジャ５０２の下降
動作により、シリンジ５０１に洗浄水が吸引される。シ
リンジ５０１に洗浄水が充分吸引された状態で弁５０５
を切り換え、これと共にプランジャ５０２を上昇させる
ことにより、洗浄水をピペットチップ３００から吐出さ
せることができる。この動作によりチューブ４０１，ピ
ペットチップ支持管２１１，ピペットチップ３００を洗
浄水によって洗浄することができる。また先に説明した
ように、チューブ４０１にピストンとして作用させる洗
浄水を封止することができる。

【００３１】ところで、この発明ではピペットチップ３
００を自動的に交換し、分注動作を連続的に実行できる
ように構成する。このためにこの発明では図１または図
１０に示すように、ＸＹＺ軸移動機構２００の動作範囲
内の縁にピペットチップ支持管２１１と係合することが
できる切欠７０１を具備した突片７００を設ける。突片
７００の下部には廃棄箱７０２を設け、廃棄される。ピ
ペットチップ３００を収納する構造としている。

【００３２】ピペットチップ３００の取外し作業は、ピ
ペットチップ支持管２１１を突片７００の切欠７０１に
係合させ、その係合位置でＺ軸移動体２０３を上昇動作
させる。切欠７０１はピペットチップ３００の上端部の
外径より幅が小さく選定されている。従ってピペットチ
ップ３００は切欠７０１に衝合し、ピペットチップ支持
管２１１だけが上昇動作し、ピペットチップ３００はピ
ペットチップ支持管２１１から抜き取られ、廃棄箱７０
２に落とし込まれる。

【００３３】なお、切欠７０１はこの例では３個所に分
散して配置し、切欠７０１の位置を交互に使うことによ
り廃棄されたピペットチップ３００が局所的に集中して
堆積することのないように考慮した場合を示す。図１１
にＸＹＺ軸駆動機構２００の動作およびシリンジポンプ
５００の切換制御を行う制御手段の実施例を示す。図１
１に示す符号７５０は制御手段の全体を指す。制御手段
７５０はマイクロコンピュータによって構成することが
できる。

【００３４】マイクロコンピュータは周知のように中央
演算処理装置７５１と、この中央演算処理装置７５１を
所定の順序で動作させるためのプログラムを収納したＲ
ＯＭ７５２と、入力されるデータ等を一時記憶するＲＡ
Ｍ７５３と、入力ポート７５４，出力ポート７５５等に
よって構成される。入力ポート７５４には操作パネル盤
１０５に設けたキーボード１０６と、微気圧センサ４０
０および外部記憶装置１０７が接続される。キーボード
１０６から分注開始容器の位置、分注モード等を入力す
る。分注モードは図１０に示すように、検体ラック８０
０から斜線を付した矢印Ａで示す分注モードと、点線Ｂ
で示すように検体ラック８００からマイクロプレートと
呼ばれる容器８４０に分注するモードと、試薬容器６０
３，６０４，６０５から実線Ｃで示すように、容器ラッ
ク８２０の各容器に分注する試薬分注モードと、希釈液
容器６０２から２点鎖線Ｄで示すように容器ラック８２
０の各容器に分注する希釈系列分注モード等がある。

【００３５】これらの各モードは予め外部記憶装置１０
７に記憶させておくことができる。外部記憶装置１０７
としては、この例ではＩＣカードを用いた場合を示す。
図１および図２に示す符号１０８は、このＩＣカードの
挿入用スロットを示す。外部記憶装置１０７に搬送制御
プログラム、Ｚ軸制御プログラムおよびシリンジポンプ
制御プログラムを記憶させておくことにより、キーボー
ド１０６からの入力により所望の動作モードを選択する
ことができ、面倒な設定のための入力を行うことなく、
瞬時に起動させることができる。

【００３６】各モードの実行は、出力ポート７５５に接
続される各駆動モータＭx ，Ｍy ，Ｍz ，５０４，５０
６によって実行される。これら各駆動モータＭx ，Ｍy
，Ｍｚ，５０４，５０６はそれぞれステッピイングモ
ータを用いることができ、各容器の位置をＸ−Ｙ座標位
置に対応付けし、目的とする容器に移動するに必要な数
のパルスをＸ軸モータＭx およびＹ軸モータＭy に与え
る。Ｘ軸モータＭx ，Ｙ軸モータＭy に与えるパルスの
数によってＸ−Ｙ座標上の任意の位置に移動することが
でき、容器ラック８００，８２０，８４０のいずれかの
容器に対してもアクセスすることができ、またピペット
チップ３００の配列に対してもアクセスすることができ
る。また突片７００の切欠７０１の位置に対してもアク
セスすることができる。

【００３７】更に、各容器に対してアクセスした状態に
おいて、Ｚ軸モータＭz を駆動することにより、容器ラ
ック８００に収納した各容器にピペットチップ３００の
先端を差し込むことができ、その差し込んだ状態におい
て、微気圧センサ４００が気圧の急変を検出したときＺ
軸モータＭz の駆動を停止させる。これと同時にシリン
ジポンプ５００を構成するモータ５０４を逆転状態に切
り換え、シリンジ５０１を吸引動作に切り換える。シリ
ンジ５０１に所定の、つまり予め設定した量の吸引動作
を行わせると、モータ５０４が停止し、Ｚ軸モータＭz
が再び起動されてＺ軸移動体２０３を上昇させ、これと
共にＸ軸モータＭx およびＹ軸モータＭy を駆動し、分
注先の容器の位置に移動し、目的の容器位置で再びＺ軸
モータＭz を駆動し、ピペットチップ３００の先端を目
的の容器に差し込む。ピペットチップ３００の先端が目
的の容器に充分入り込んだ状態でＺ軸モータＭz は停止
し、シリンジポンプ５００を吐出動作させる。この吐出
動作により目的の容器に所定量の検体、あるいは試薬等
を分注する。検体または試薬等を一度の吸引動作により
保持した液体を複数の容器に対して所定量ずつ分割して
分注することもできる。

【００３８】分注終了時点でＸＹＺ軸駆動機構２００は
ピペットチップ支持管２１１を突片７００の切欠７０１
の位置に移動させ、この突片７００にピペットチップ３
００を係合させて、ピペットチップ支持管２１１からピ
ペットチップ３００を取り外し、ピペットチップ支持管
２１１に再び新しいピペットチップ３００を装着し、分
注作業を繰り返す。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
ピペットチップ３００をＸＹＺ駆動機構２００によって
ＸＹＺ軸方向に移動させ、基台１００上に配列した載置
した容器に対してアクセスし、シリンジポンプ５００を
吸引、吐出動作させて検体あるいは試薬等を分注するか
ら、容器を移動させる必要がない。このため基台１００
の面積を大きく採らなくて済むから、基台１００の面積
を小さく設定することができ、占有面積の小さい自動分
注装置を提供することができる。

【００４０】また、駆動モータは終局的にはピペットチ
ップ３００を移動させるだけでよいから、小容量のモー
タで駆動することができる。この結果、コストを掛ける
ことなく作ることができる。更に、基台１００の上に片
持フレーム１０２によってＸＹＺ軸駆動機構２００を支
持した構造としたから、基台１００の前面の隅に支柱が
存在しない。この結果、容器ラック８００，８２０，８
４０を装着し、また取り出す作業が行い易くなる利点も
あり、またこの発明では微気圧センサ４００を可及的に
ピペットチップに近づけて配置したから、ピペットチッ
プの先端が容器内の液面に接したことを検出する時間を
短くすることができ、これによりピペットチップの先端
の停止位置を液面から一定位置に規定することができ
る。よって、ピペットチップに侵入する液量を一定にす
ることができるから、ピペットチップの外周面に付着す
る液の量も一定となるため分注する液量の精度を高める
ことができる。よって、その効果は実用に供して頗る大
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図。

【図２】この発明の一実施例を示す正面図。

【図３】この発明の一実施例を示す側面図。

【図４】この発明の実施例に用いたＸＹＺ軸駆動機構の
一例を示す斜視図。

【図５】この発明の実施例に用いたピペットチップの支
持管の部分の構造を説明するための断面図。

【図６】図５を側面から見た側面図。

【図７】この発明の実施例に用いたＺ軸移動体とピペッ
トチップの支持管の部分の構造を説明するための分解斜
視図。

【図８】この発明の実施例に用いたシリンジポンプの構
造を説明するための側面図。

【図９】この発明の実施例に用いたシリンジポンプの構
造を説明するための正面図。

【図１０】この発明の動作を説明するための基台上の平
面図。

【図１１】この発明の実施例に用いる制御手段の一例を
示すブロック図。

【符号の説明】

１００基台１０１鉛直フレーム１０２片持フレーム１０３，１０４Ｘ軸ガイドレール１０５操作パネル盤２００ＸＹＺ軸駆動機構２０１Ｘ軸移動体２０２Ｙ軸移動体２０３Ｚ軸移動体２１１ピペットチップ支持管Ｍx Ｘ軸モータＭy Ｙ軸モータＭz Ｚ軸モータ３００ピペットチップ４００微気圧センサ４０１，４０２チューブ５００シリンジポンプ７００突片７０１切欠７０２廃棄箱７５０制御手段８００検体ラック８２０容器ラック８４０マイクロプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊地正俊東京都江東区越中島３−５−27−612 (72)発明者佐々木光弘東京都世田谷区上祖師谷１−37−５サニーハウス５号 (72)発明者三井田幸宏千葉県市川市塩焼２−２−20 行徳ハイム２−1007

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板状の基台と、この基台の一辺に沿っ
て植設された鉛直フレームと、この鉛直フレームの上端
部両側から上記基台に平行して突設された一対の片持フ
レームと、この片持フレームの基端側および遊端側にお
いて片持フレームの相互の間に差し渡された一対のＸ軸
ガイドレールと、この一対のＸ軸ガイドレールにスライ
ド自在に係合し、Ｘ軸方向に移動することができるＸ軸
移動体と、このＸ軸移動体に装着され、上記片持フレー
ムと平行する方向に移動自在に支持されたＹ軸移動体
と、このＹ軸移動体に支持され、上記基台の板面に対し
て鉛直方向に移動できるように支持されたＺ軸移動体
と、このＺ軸移動体に支持されて上下動し下端がピペッ
トチップの中空部に圧入されてピペットチップを保持す
ることができるピペットチップ支持管と、このピペット
チップ支持管に連結され微量の吸引、吐出動作を行うシ
リンジポンプと、上記Ｘ軸移動体、Ｙ軸移動体およびＺ
軸移動体をそれぞれ移動させるＸ軸モータ、Ｙ軸モータ
およびＺ軸モータと、上記Ｘ軸モータおよびＹ軸モータ
を駆動制御し、上記ピペットチップ支持管を上記基台上
に割当てたＸ−Ｙ座標の任意の座標位置に移動制御する
搬送制御手段と、この搬送制御手段によって、上記ピペ
ットチップ支持管を所望の座標位置に移動させた状態で
上記Ｚ軸モータを駆動制御し、上記ピペットチップ支持
管を上下動させて、このピペットチップ支持管の下端に
支持したピペットチップを上記基台上に置かれた容器に
挿入、離脱動作させるＺ軸制御手段と、このＺ軸制御手
段の動作と連動して、上記シリンジポンプを吸引、吐出
動作させるシリンジポンプ制御手段とによって構成した
ことを特徴とする自動分注装置。
【請求項２】請求項１記載の自動分注装置において、
ピペットチップ支持管に微気圧検知センサを装着し、上
記シリンジポンプの吐出動作中における気圧の急変を検
出して、上記ピペットチップの先端が容器内の液体の液
面に接触したことを検出するように構成したことを特徴
とする自動分注装置。
【請求項３】請求項１記載の自動分注装置において、
Ｙ軸移動体の可動範囲の側縁に切欠を具備した突片を設
け、この突片に設けた切欠に上記ピペットチップ支持管
を係合させ、この係合状態でＺ軸モータを駆動してピペ
ットチップを上昇させ、ピペットチップをピペットチッ
プ支持管から引き抜いてピペットチップを取り外し交換
できるように構成したことを特徴とする自動分注装置。
【請求項４】請求項１記載の自動分注装置において、
外部記憶装置を設け、この外部記憶装置に上記搬送制御
手段を各種モードで動作させる複数の搬送制御プログラ
ム、この複数の搬送制御プログラムのそれぞれに同期し
て上記Ｚ軸制御手段を動作させる複数のＺ軸制御プログ
ラムおよびこの複数のＺ軸制御プログラムのそれぞれに
同期して上記シリンジポンプ制御手段を動作させるシリ
ンジポンプ制御プログラムをそれぞれ記憶させ、これら
制御プログラムを任意に選択して読み出し、任意のモー
ドで動作させることができる自動分注装置。