JPH07104359B2 - ピペット装置 - Google Patents

ピペット装置

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JPH07104359B2
JPH07104359B2 JP5024419A JP2441993A JPH07104359B2 JP H07104359 B2 JPH07104359 B2 JP H07104359B2 JP 5024419 A JP5024419 A JP 5024419A JP 2441993 A JP2441993 A JP 2441993A JP H07104359 B2 JPH07104359 B2 JP H07104359B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、次の構成要素、すなわ
ち一次容器から二次容器に或る量の液体を移送するため
の計量装置に連結されたピペット針であって、前記一次
容器および二次容器が同じか、または異なる容器支持ユ
ニット上に配置されていて、それぞれの容器がこれを支
持する前記容器支持ユニットに対して相対的な或る与え
られた明瞭に規定された位置を有するようになされてい
る前記ピペット針と、互いに垂直な３つの方向における
前記ピペット針の制御された移送を行う移送装置と、前
記計量装置および前記移送装置を制御する装置とを含む
ピペット装置に関する。
【０００２】本発明はまた、移送装置によって自動ピペ
ット装置の針を複数のピペット位置に自動的に移送する
方法であって、それぞれのピペット位置がこのピペット
装置内に配置される容器の配列体内の与えられた容器の
位置に対応するようになされていて、前記移送装置が前
記ピペット針を互いに垂直な３つの方向に動かすように
設計されていて、それぞれの方向が前記移送装置の座標
軸の１つに平行になされている前記ピペット針を移送す
る方法に関する。
【０００３】さらに詳しくは、本発明は、例えば生物学
的試料を分析するための自動分析装置の構成要素である
ピペット装置に関する。
【０００４】
【従来の技術】自動分析装置の１つの典型的なピペット
による移し変え方法は、例えば或る与えられた容積の試
薬を一次容器、例えば試薬容器から取出して、これを二
次容器、例えば反応容器に供給することである。移送装
置はピペット針を１つの目標位置から次の目標位置に移
送するようになっている。それぞれの目標位置におい
て、自動的に制御される計量装置が所望の容積の液体を
取出し、または供給するようになっている。
【０００５】この移送装置の三次元的矩形座標系におい
て、一次容器および二次容器はこの座標系のＸ−Ｙ平面
に平行に伸長する支持プレート上の容器内に配置されて
いる。移送装置がピペット針を一つの目標位置に動かす
時に、移送装置は先ず針がこの目標の容器の上に来るま
でこの針をＸ−Ｙ平面に平行な平面内で動かし、その後
で移送装置が針を下方に向って正しい位置に動かし、液
体を一次容器から取出すか、またはこの液体を二次容器
内に供給する。
【０００６】もし移送装置がピペット針をこのＸ−Ｙ平
面内の正しい目標位置、すなわち一次または二次容器の
正確に上方の位置に正確に移送する場合には、公知のピ
ペット装置においては次の条件が満足されなければなら
ない。 移送装置を正しく作動させるために移送装置を制御
する装置が目標位置のＸおよびＹ座標軸を含む入力信号
を受取らなければならない。 一次および二次容器が正確に正しい位置に位置しな
ければならない。 ピペット針が真直ぐでなければならない。すなわち
如何なる変形も有していてはならない。 移送装置がそれぞれの移送方向に調節されなければ
ならない。すなわちそれぞれの移送方向において１つの
位置が規定されて基準点として役立つようになされねば
ならない。
【０００７】ピペット針の移送装置を調節するために、
前述の種類の公知のピペット装置においては、ピペット
針を移送するためのこの装置の１つの構成要素の基準位
置がそれぞれの移送方向に対して手動で調節されるよう
になっている。このような公知の調節方法は、例えば光
バリヤー（ｌｉｇｈｔ ｂａｒｒｉｅｒ）によって形成
される位置（零位置と称される）を有する基準点に対し
て移送装置の機械的部分の位置を調節することに基づい
ている。１つのこのような零位置がそれぞれの移送方向
に対して規定されなければならない。これらの零位置は
また一次容器からの光バリヤーの距離が規定された値を
有するようになるまで調節されなければならない。この
ピペット装置が使用される場合、この装置が起動される
時には何時でも前述の機械的装置が自動的にその零位置
に動かされるのである。
【０００８】しかしながら、このような調節を行う公知
の方法は次の欠点を有する。装置が組立られる時にこの
ピペット針を移送する装置の基本的調節のために比較的
大なる労力および時間を要する。この調節方法はその作
動寿命の間ピペット針の変形の恐れを考慮に入れること
ができず、すなわち、たとえ移送装置の前述の構成要素
の基準位置が比較的正確に調節されても、僅かに曲った
針は目標を外れる恐れがある。この零位置の調節の精度
が光バリヤーの光源の老化とともに低減する。光線の明
るさおよび幅が光源の老化とともに変化する。このこと
は零位置の対応する変化を生じさせる。このことを考慮
に入れて、ピペット装置の信頼性のある作動を保証する
ために、これらの零位置は数年後にサービスエンジニア
によって再調節されなければならない。この再調節はま
た比較的高価な労力および時間を必要とする。基準位置
の公知の調節によって得られる精度は、多数の機械的構
成要素が、ピペット針および基準位置を調節されるべき
機素の間に挿入されていることによって制限される。従
って、針が移送装置によって位置決めされ得る精度は前
述の構成要素の寸法の通常の偏差量の合計により、また
構成要素の間の空間によって制限される。
【０００９】従って、公知の調節方法は、針移送装置が
極めて正確に調節されなければならず、手動の調節が望
まれないようなピペット装置には望ましくないのであ
る。このことは、例えば近代的な分析装置におけるピペ
ット装置において生じることである。このような場合、
比較的多数の一次容器が比較的小さい空間に配置されな
ければならず、従って、ピペット針は個々の一次または
二次容器に対して正確に位置決めされて、信頼性のある
ピペットによる移し代え作業を保証するようにしなけれ
ばならない。正確な位置決めはまた最小限の労力によっ
て得られるようにしなければならない。
【００１０】国際特許出願公告公報ＷＯ９１／１６６７
５号は自動ピペット装置を開示しているが、この特許願
公告公報においては容器支持ユニットがそれぞれ容器の
配列体を支持していて、それぞれの容器支持ユニットが
作動面上の予め定められた規定位置に配置され、その際
単一の基準部材が前記作動面の１つの与えられた点に設
けられ、永久的に直接にこの作動面に連結されて、針移
送装置の調節を行うのに役立つようになっている。この
ような公知のピペット装置においては、ピペット針がセ
ンサー回路に接続されている。針移送装置を調節するた
めに、針は単一の基準部材の壁部の位置を検出するのに
使用される。このような公知の装置の重大な欠点は、こ
れによって得られる調節の精度がこの単一の基準部材お
よび個個のピペットによる移し代え位置の間の機械的交
差によって制限され、また容器支持ユニットの何れの僅
かな不正確な位置決めまたはピペット針の変形も調節を
行う時に無視されることによって制限されることであ
る。このような不正確な調節の結果は、甚だ正確な調節
に頼らなければならない装置においては致命的な欠点で
ある。このような理由により不正確に案内されるピペッ
ト針は目標を捕捉しないだけでなく、また反応容器およ
び試薬容器のようなピペット装置の他の構成要素を損傷
させる。さらに、ピペット針自体も損傷（変形）され、
破損されることもある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の欠点を排除できる冒頭に述べた種類のピペット装置、
すなわち目標位置に針を正確に移送するのを保証するよ
うに構成されたピペット装置を提供することである。本
発明の他の目的は、上述の目的を達成できるように最初
に述べた種類の自動ピペット装置の針を自動的に移送す
る方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決する為の手段】前述の最初の目的は、本発
明によって、冒頭に述べた種類のピペット装置に次の附
加的な構成要素、すなわち ａ）それぞれの容器支持ユニットに対する少なくとも１
つの基準部材であって、前記容器支持ユニットの一部分
になされるか、または直接に永久的にこれに連結され、
またピペット針によって感知されるように接近可能の平
らな面を有する前記少なくとも１つの基準部材と、 ｂ）制御装置に内蔵されていて、ピペット針が前記少な
くとも１つの基準部材のそれぞれ基準点を決定するそれ
ぞれの面に移送されるようになす制御手段と、 ｃ）前記ピペット針および前記少なくとも１つの基準部
材のそれぞれ１つの基準点を決定するそれぞれの面の間
の接触を検出する手段とが附加的に設けられていること
を特徴とするピペット装置提供することによって解決さ
れる。
【００１３】前記第２の目的は、本発明によって、少な
くとも１つの基準部材がピペット装置内のそれぞれの容
器支持ユニットの１つの与えられた位置に対するピペッ
トによる移し代え位置の座標を決定するのに使用され、
また基準点の座標を測定するために前記少なくとも１つ
の基準部材の平らな面がピペット針によって感知される
ようになされていることを特徴とする冒頭に述べた種類
の方法を提供することによって解決される。
【００１４】本発明によるピペット装置または方法の主
な利点は次の通りである。針移送装置の基準位置がそれ
ぞれの方向Ｘ、Ｙ、Ｚにおいて甚だ正確に調節される。
何故ならば移送装置に対する基準点の位置が針自体によ
り決定され、またそれぞれの基準部材が容器支持ユニッ
トの一部分になされるか、または永久的に直接にこれに
連結されて、基準点の位置が明瞭に規定され、ピペット
針の目標位置に対して相対的に不変であるからである。
ピペット針の僅かな変形の可能性が基準位置の直接精度
に対して影響を有しない。針移送装置が本発明によって
調節された後では僅かに曲った針でさえも著しく大なる
精度で目標位置に達することができる。たとえ、支持プ
レートが分析装置内で若干不正確に位置決めされていて
も、または移送装置を支持するレールが正確に平行でな
くても、そのことが針移送装置の調節精度に影響を与え
ない。本発明による針移送装置の調節は完全に自動的
で、従って手動の労力が不要である。
【００１５】本発明の望ましい実施例は、少なくとも１
つの基準部材が互いに垂直な３つの平らな面を有し、そ
れぞれの面の位置が移送方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）における基
準点の座標を決定するようになされている。
【００１６】
【実施例】本発明の実施例が添付図を参照して以下に説
明される。
【００１７】図１が図解的に示しているように、本発明
によるピペット装置は計量装置（図１には示されていな
い）に連結されたピペット針１１を含んでいて、このピ
ペット針が或る量の液体を一次容器１３、１４、１５、
例えば試薬容器から１つまたはそれ以上の二次容器１
９、例えば内部で生物学的試料が試薬と混合される反応
容器に移送するようになされている。
【００１８】計量装置は、例えば自動的に制御される計
量注射針になされていて、これがキャリジ２５に内蔵さ
れ、管によってピペット針に連結されるようになってい
る。
【００１９】図１によるピペット装置はまた互いに垂直
な３つの方向Ｘ、Ｙ、Ｚにおけるピペット針の制御され
た移送を行うための装置を含んでいる。この装置はピペ
ット針１１を支持するキャリジ２５を含み、Ｚ方向に針
を動かすための駆動装置を含んでいる。このキャリジ２
５は適当な駆動装置によってレール２３に沿ってＸ方向
に運動可能になされている。このレール２３は適当な駆
動装置によってＹ方向にレール２１および２２に沿って
運動可能になされている。
【００２０】これらのレール２１、２２は基板２７上に
固定されている。この基板上には一次容器とともに支持
プレート３１が配置される１つの面が設けられている。
この面は、支持プレート３１を基板２７上に適当に位置
決めするのを容易にするために、例えば支持プレート３
１内の対応する溝に嵌合する案内リブ３４、３５、３６
を設けられている。
【００２１】計量装置およびピペット針を移送する装置
を制御するために、図１によるピペット装置は制御装置
３９を含んでいる。
【００２２】例えば、図１に示された装置によって或る
量の試薬が運動可能の支持プレート３１（一次容器の支
持ユニット）上に配置された試薬容器１３（一次容器）
から処理装置２９（二次容器支持ユニット）内に配置さ
れた試薬容器１９（二次容器）にピペットにより移し変
えを行うことができる。
【００２３】上述の例示的な実施例におけるように、一
次容器および二次容器は異なる容器支持ユニット上に配
置されることができる。これと異なり、両方の容器は同
じ容器支持ユニット内に配置されることもできる。ピペ
ット装置に機能的に連結された処理装置（容器支持ユニ
ット）においては例えば試料および試薬の混合物を１つ
の反応容器（一次容器）から他の反応容器（二次容器）
にピペットにより移し変えることも可能である。
【００２４】本発明の範囲内にて、容器支持ユニットは
また異なる形態および機能を有することができる。例え
ば、多数の試料コップを支持している試料ラックが容器
支持ユニットになされることもできる。それぞれの容器
支持ユニットはまた１つまたはそれ以上の容器を支持す
ることができる。
【００２５】図１に例示された実施例においては、支持
プレート３１および処理装置２９は同じ基板２７上に配
置されているが、このことは本発明の範囲において重要
なことではない。
【００２６】図２は支持プレート３１上の容器１６のマ
トリックス配置を示している。図５に示されるように、
それぞれの容器１６は３つの一次容器１３、１４、１５
を含んでいる。支持プレート３１は突起部３２、３３の
配列体を有し、以下に図４および５を参照して説明され
るように、これらの突起部がそれぞれの容器１６の基部
６９の開口７５、７６と協働して、容器１６を正確に位
置決めし、このようにして一次容器１３、１４、１５を
この基部上に正確に位置決めし、それぞれの一次容器が
支持プレート３１上で特別の与えられた位置を占めるよ
うになされている。
【００２７】図３から図５までは図１における容器１６
の１つを示す若干数の図を示している。容器は取外し可
能のカバー６８を有する。図３にその平面図が示されて
いるように、この容器１６のカバー６８は容器１６内の
それぞれの一次容器に対する接近を許す３つの円形開口
６１、６２、６３を有している。ピペットによる移し代
え作業を行う間針はこれらの開口を通り、また一次容器
１３、１４、１５の刺通し可能のカバーを通して挿入さ
れる。容器１６のカバー６８はまた開口６４、６５、６
６、６７を有する。この容器１６の基部６９は容器１６
を位置決めするための開口７４、７５、７６、７７を設
けられている。
【００２８】図５は図３の線Ｓ−Ｓに沿う容器の断面図
を示している。この断面図は容器１６内の一次容器１
３、１４、１５の配列体および支持プレート３１上の突
起部３２、３３に対する開口７６、７５の協働作用を示
している。
【００２９】図１による本発明のピペット装置の針移送
装置の基準位置を自動的に調節するために、ピペット装
置には次の附加的な構成要素が設けられている。 ａ）それぞれの容器支持ユニット３１、２９に対する少
なくとも１つの基準部材であって、容器支持ユニット２
９または３１の一部分になされるか、またはこれに直接
に永久的に連結され、またピペット針によって感知され
るように接近可能の平らな面を有する前記少なくとも１
つの基準部材。図１によれば、処理装置２９は単一の基
準部材４３を有し、支持プレート３１は２つの基準部材
４１、４２を有する。 ｂ）ピペット針が前記少なくとも１つの基準部材４１、
４２、４３の、それぞれ基準点を決定するそれぞれの面
５１、５２、５３に移送されるようになすための制御装
置３９に内蔵される制御手段。 ｃ）ピペット針１１と、前記少なくとも１つの基準部材
４１、４２、４３のそれぞれ基準点を決定するそれぞれ
の前記面５１、５２、５３との間の接触を検出するため
の手段（図１には図示されていない）。このような接触
を検出するための前記手段は制御装置３９に内蔵される
のが望ましい。
【００３０】図１、図２および図６に示されるように、
基準部材４１について言えば、本発明によって使用され
るそれぞれの基準部材は互いに直角な３つの外面を有
し、それぞれのこのような面の位置が移送方向Ｘ、Ｙ、
Ｚの１つにおける基準点の座標を規定している。これら
の基準部材は図１、図２および図６に示される形状を有
するのが望ましい、これと異なり、処理装置の適当な面
またはピペット装置の他の部分も基準部材として使用さ
れることができる。
【００３１】図１１は図１の針１１および組合される連
結部を通る長手方向断面図である。導電性の針１１は例
えばプラスティックによって作られた非導電性連結部材
５７によって保持されている。この連結部材に連結可能
の管５８は針を前述の計量装置に連結するようになって
いる。連結部材５７の側部孔内に配置される導電性の接
続機素５５が針１１を同軸ケーブルを介してレベルセン
サーに接続している。本発明の装置は、針および全体装
置の接地の間のインピーダンスの変化を測定して、針１
１が下方に向かって運動する間に容器内の液体の自由表
面に達するまでの時間を示す電気信号を発生するように
なっている。
【００３２】本発明によって、前述のレベルセンサーは
また、図７から図１０までに図解的に示されるように、
針移送装置が針１１をそれぞれの前述の面に動かすこと
によって調節される時にそれぞれの基準位置を決定する
ピペット針および基準部材４１、４２、４３のそれぞれ
の面５１、５２、５３の間の接触を検出するのに使用さ
れる。
【００３３】図８は図７に図解的に示された針１１の基
準部材４１の面５１に向かう運動の平面図である。
【００３４】Ｘ方向の基準位置を決定するために、移送
装置は最初に針を比較的速やかに図７に破線で示される
第１の位置に動かし、その後で、面５１および針の間の
接触がレベルセンサーによって検出されるまで甚だ短い
ステップで比較的緩徐にこの面５１まで動かすようにな
される。図８に示されるように、針は理想的には基準部
材４１の中央を通って伸長する直線に沿って動かされる
のである。針は如何なる場合にも基準部材に確実に達す
る。何故なら、基準部材の通常の位置の座標が制御装置
には判っており、基準部材は与えられた幅を有するから
である。
【００３５】ＹおよびＺ方向の基準位置の検出はＸ方向
の基準位置の検出と同じ方法で行われる。
【００３６】図１２に示されるように、本発明によるピ
ペット装置の望ましい実施例においては、基準部材４１
〜４３の１つ、例えば基準部材４１は試験部材４７に連
結されていて、この試験部材は真直ぐな孔４８を有し、
その直径がピペット針の直径よりも僅かに大きく、ピペ
ット針と試験部材との間の接触を生じないで真直ぐなピ
ペット針がこの孔を通して導入されることができる。電
気回路４９が設けられて、このような接触を生じた時に
信号を発するようになっている。この回路はピペット針
により面を感知するのにも使用される前述のレベルセン
サーを含むのが望ましい。
【００３７】図１３は図１に示された処理装置２９の平
面図である。容器支持ユニットはピペットによる移し代
え位置Ｐを含み、この位置に反応容器１９が配置され、
処理装置２９に永久的に連結された基準部材４３を支持
している。基準部材４３は基準位置がＸ、ＹおよびＺ方
向に規定され、このようにして針移送装置によってピペ
ット針１１をこのピペットによる移し代え位置Ｐに正確
に位置決めするのを保証可能になしている。処理装置２
９の場合、目的を達するのに単一の基準部材が適当であ
る。何故ならばこの装置の構造的特徴は基準部材の面５
１〜５３が座標軸に平行に位置して角度的な偏倚を考慮
する必要がないと仮定するのを可能になすからである。
【００３８】図１３におけるピペットによる移し変え位
置Ｐの座標ｘp 、ｙp 、ｚp は、次のように定義され
る。
【００３９】
【数１】 ｘp ＝ｘr ＋ｋx ：ｙp ＝ｙr −ｋy およびｚp ＝ｚr −ｋz
【００４０】この場合ｘr 、ｙr 、ｚr は基準部材４３
の基準面の測定された座標で、ｋx、ｋy は図１３に示
される距離であって、ｋz はＺ方向における対応する距
離（図１３には示されていない）である。
【００４１】図１４は、それぞれの容器の長手方向軸線
が針移送装置の座標のｙ軸に対して角度θをなす位置に
ある図１に示された支持プレート３１の平面図である。
支持プレート３１のこのような位置は、例えば図１の基
板２７の面２８上の支持プレート３１の若干不正確な配
置による可能性がある。支持プレート３１は２つの基準
部材４１、４２を支持している。
【００４２】図１４に示された支持プレート３１の位置
において、ピペット針による基準部材４１、４２の感知
によって測定されたこれらの基準部材４１、４２の基準
面の座標は次の表１の通りである。
【００４３】
【表１】
【００４４】引続く計算に対する基礎として、角度θが
零に等しくなる支持プレートの位置のためのピペット針
に対する基準部材４１、４２の座標もまた測定されて記
憶される。これらの座標は次の表２の通りである。
【００４５】
【表２】
【００４６】或る量を一次容器からピペットにより移し
代えるためにこの一次容器に挿入される前のピペット針
１１の位置は図１１においてＰで示されている。この点
の座標はｘp 、ｙp 、およびｚp である。
【００４７】理由付けを簡単にするために、先ず最初に
支持プレート３１が水平、すなわちｚ1 ＝ｚ2 であると
仮定する。この場合ｚp ＝ｚ1 −Ｋz であるが、その場
合Ｋ z は、針がピペットによる移し代えを行うために容
器内に挿入されて了う前のＺ方向におけるピペット針の
適当な位置決めを規定するこの装置の常数である。
【００４８】座標ｘp およびｚp は次の式によって計算
されることができる。
【００４９】
【数２】 ｘp ＝ｘ1 −（ｐx ／ｃｏｓθ）−（ｐy −ｐx ｔａｎθ）ｓｉｎθ ｙp ＝ｙ1 −（ｐy −ｐx ｔａｎθ）ｃｏｓθ ここでθ＝ｔａｎ-1Ｕ／Ｖ Ｕ＝（ｘ1 −ｘ2 ）（β1 −β2 ）−（ｙ1 −ｙ2 ）（α1 −α2 ） およびＶ＝（ｘ1 −ｘ2 ）（α1 −α2 ）＋（ｙ1 −ｙ2 ）（β1 −β2 ）
【００５０】ｐx およびｐy は矩形座標系における図１
４に示された基準部材４１の縁部からの点Ｐの距離であ
って、これらの整合は支持プレート３１上の容器１６を
受入れる格子によって決定される。この格子は図１４に
破線によって示されている。
【００５１】ｘp およびｙp を計算する時、針の直径は
無視される。何故なら、この直径はｘp またはｙp より
も遙かに小さいからである。
【００５２】もしｚ1 ＝ｚ2 が満たされない場合には、
ｚ1 およびｚ2 の測定された値を考慮することによって
値ｚp ＝ｚ1 −Ｋz が修正されることができる。
【００５３】図１４においてＬk は図２におけるガラス
容器１６の１つの長さを示し、Ｂkはその幅を示す。
【００５４】前述によって示されるように、本発明によ
る針移送装置の調節はたとえ支持プレート３１が基板２
７上に若干不正確に配置されている場合でも、針のピペ
ットによる移し変え位置の座標が正確に計算されるのを
可能になしている。計算された座標は移送装置が針を正
しい位置、すなわち一次容器１３、１４、１５上のカバ
ーの中央の正確に上方の位置に動かして、一次容器から
或る与えられた容積の液体が取出されるのを可能にな
す。
【００５５】図１５は、図１に示されたピペット装置の
変形形態の平面図である。この変形形態においては、基
本的に図１に図示され、既に説明されたものと同じ構造
を有する２つの同じ針移送装置が設けられている。しか
し、図１５による変形形態においては、それぞれのキャ
リジ２５、２６は１つのピペット針を支持しているので
はなく、２つのピペット針１１、１２、１７、１８を支
持している。図１５に示された変形形態においては、図
１に示された処理装置２９および反応容器１９に対して
附加的な処理装置４５が設けられ、反応容器４６および
基準部材４４を支持している。キャリジ２５、２６によ
って案内されるこれらのピペット針の間の距離は処理装
置２９および４５のピペツトによる移し代え位置の間の
距離に等しい。従って、こ変形形態により、移送装置の
１つを使用して２つの異なる反応容器に複数の試薬を同
時にピペットによる移し代えを行うことが可能になる。
【００５６】上述のピペット装置にて、本発明による方
法は、１つの移送装置を使用して、自動ピペット装置の
針を、複数のピペットによる移し代え位置に自動的に移
送するのに使用される。この方法においては、それぞれ
のピペットによる移し代え位置は容器試薬ユニット上の
ピペット装置内に配置された与えられた容器の位置に対
応するようになされ、移送装置は互いに垂直な、移送装
置の座標軸にそれぞれ平行な３つの方向Ｘ、Ｙ、Ｚに針
を動かすように設計されている。
【００５７】本発明による方法においては、少なくとも
１つの基準部材がピペット装置のそれぞれの容器支持ユ
ニットの与えられた位置に対するピペットによる移し代
え位置の座標を決定するのに使用され、この少なくとも
１つの基準部材の平らな面がピペット針によって感知さ
れて、これらの基準点の座標を測定するようになされ
る。
【００５８】望ましい実施例においては、本発明による
方法は次の諸工程、すなわち ａ）ピペット装置内の容器支持ユニットの与えられた位
置に対する前記少なくとも１つの基準部材の面の位置に
よって規定される基準点の座標を測定し、その際この測
定は、ピペット針が基準部材の面に接触するまで移送装
置がピペット針を案内するようになし、これによってこ
の接触を指示する信号が発生され、この信号が基準点の
座標値を作り、これを記憶するのに使用されるようにな
し、 ｂ）前記基準点の測定された座標に関係して針のそれぞ
れのピペットによる移し代え位置の座標を計算し、 ｃ）ピペット装置の容器支持ユニットの与えられた位置
に対するそれぞれのピペットによる移し変え位置の前記
計算された座標を記憶させ、 ｄ）移送装置が針を、与えられたピペットによる移し変
え位置に移送するのに使用される時に、この移送装置を
制御するようにそれぞれのピペットによる移し変え位置
の前記記憶された座標を使用する、諸工程を含んでい
る。
【００５９】或る面積範囲にわたって分布されたピペッ
トによる移し変え位置に関してピペット作業に特に適し
た別の実施例のおいては、本発明による方法は次の諸工
程、すなわち ａ）容器の配列体および基準部材の配列体を支持する取
外し可能の支持プレートをピペット装置内に位置決め
し、 ｂ）ピペット装置内の支持プレートの与えられた位置に
対する少なくとも２つの基準部材の面の位置によって規
定される基準点を測定し、その際この測定が、ピペット
針が前記少なくとも２つの基準部材の面に接触するまで
移送装置がピペット針を前記面に案内するようになし、
これによってこの接触を指示する信号が発生され、この
信号が前記基準点の座標値を作って記憶するのに使用さ
れるようになし、 ｃ）前記基準点の測定された座標に関係して針のそれぞ
れのピペットによる移し変え位置の座標を計算し、 ｄ）支持プレートの与えられた位置に対するそれぞれの
ピペットによる移し変え位置の前記計算された座標を記
憶させ、 ｅ）移送装置がピペット針を与えられたピペットによる
移し変え位置に移送するのに使用される時に、この移送
装置を制御するようにそれぞれのピペットによる移し変
え位置の前記記憶された座標を使用する諸工程を含んで
いる。
【００６０】上述の方法が行われる前、すなわち前記少
なくとも１つの基準部材の面がピペット針によって感知
される前に、針移送装置の粗い調節およびピペット針の
清浄化が行われるのが望ましい。この粗い調節は、移送
装置が本発明によって与えられるようにピペット針によ
る基準部材の感知を行わせるのを可能になす。ピペット
針の清浄化は作動の間に生じる不純物（汚物、湿気）が
接触（針および基準部材の間の接触）の検出の信頼性に
悪影響を与えることがなく、従って本発明の調節の信頼
性に悪影響を与えることがないようになすのを保証す
る。
【００６１】移送装置の粗い調節を行うために、ピペッ
ト針は互いに垂直な３つの方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）のそれぞ
れの方向における終端位置に向って、最初にＺ方向に、
次いでＸおよびＹ方向に案内される。それぞれの終端位
置は対応する制止部によって規定される。それぞれの終
端位置の座標が検出されて記憶される。ピペット針の清
浄化はこれを洗浄し、乾燥させることを含んでいる。
【００６２】本発明によって、ピペット針によるそれぞ
れの基準部材の面の感知を行う際に、基準部材の水平面
が最初に感知されて垂直方向（Ｚ方向）における基準点
を決定するのが望ましい。次に基準部材の垂直な面が感
知され、他の２つの方向（Ｘ、Ｙ方向）における基準点
を決定するようになされる。
【００６３】２つのピペット針が同時に案内されるよう
になされた図１５によるピペット装置においては、この
方法の総ての工程がピペット針によって行われ、また基
準点の測定された座標に基づいてピペット針の間の距離
および或る設定値からのこの距離の偏倚量が計算され
る。臨界値を超過する如何なる偏倚量も指示されるよう
になっている。これにより、ピペット針の一方または両
方が大き過ぎて許容できない変形を有することが指示さ
れるのである。ピペット針がこのような変形を有するか
否かは視認の検査によって証明される。何れかの欠陥の
ある針を交換した後で、針移送装置の調節工程が繰返さ
れる。
【００６４】本発明による方法の別の変形形態が以下に
図１２を参照して説明される。この変形形態において
は、基準点の座標を測定した後で、針移送装置はピペッ
ト針を試験部材４７の真直ぐな孔４８を通して案内する
ようになすが、この試験部材は基準部材４１に連結され
て、試験部材の位置、従って孔の位置が少なくとも１つ
の基準部材の位置により規定されるようになされてい
る。孔を通してピペット針を導入する際のピペット針お
よび試験部材の間の如何なる接触も適当な電気回路４９
によって検出されて指示される。もし試験部材の真直ぐ
な孔を通るピペット針の案内される運動の間に針と試験
部材との間の接触が指示されない場合には、このことは
ピペット針が許容できない程大きい変形を有しておら
ず、針移送装置が充分な精度で調節されていることを確
認するものであって、従って、針移送装置の調節を行う
方法の直接先行する工程が正しく行われたものと見做す
ことができる。もし試験部材の真直ぐな孔を通るピペッ
ト針の案内される運動の間に針と試験部材との間の接触
が指示された場合には、このことはピペット針が許容で
きない程大きい変形を有し、および（または）針移送装
置が充分な精度で調節されていないことを指示するもの
であって、従って、針移送装置の調節を行う方法の直接
先行する工程が正しく行われなかったものと見做すこと
ができる。ピペット針が許容できない大きい変形を有す
るか否かは視認の検査によって証明されることができ
る。何れかの欠陥のある針を交換した後で、針移送装置
の調節方法が繰返される。もしこの繰返しの後で孔を通
して針を案内する間に試験部材に対する針の接触が指示
された場合には、このことは針移送装置を調節する方法
の直接先行する工程が正しく行われなかったことを示す
ものである。この場合にはこの方法の間の誤った作動の
原因を探究するさらに詳細な研究が必要である。
【００６５】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているか
ら、従来技術の欠点を排除した目標位置に針を正確に移
送するのを保証する自動ピペット装置およびこのような
ピペット装置の針を自動的に移送する方法が提供され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるピペット装置の斜視図。
【図２】図１の支持プレート３１の斜視図であって、こ
れの上に若干の容器１６が配置されている斜視図。
【図３】図１および図２の容器１６の平面図。
【図４】図１および図２の容器１６の１つの下方から見
た底面図。
【図５】図３の線Ｓ−Ｓに沿う容器１６およびこれの下
の支持プレート３１の対応する部分の断面図。
【図６】図１の基準部材４１の斜視図。
【図７】図６の基準部材４１の面５１に対するピペット
針の運動を示す側面図。
【図８】図６の基準部材４１の面５１に向かうピペット
針の運動を示す平面図。
【図９】図６の基準部材４１の面５２に対するピペット
針の運動を示す側面図。
【図１０】図６の基準部材４１の面５３に対するピペッ
ト針の運動を示す側面図。
【図１１】図１のピペット針１１および組合された連結
部を通る長手方向断面図。
【図１２】図６の基準部材４１の望ましい実施例の図解
的断面図。
【図１３】図１の処理装置２９の平面図。
【図１４】それぞれの容器１６の長手方向軸線が針移送
装置の座標のｙ軸に対して角度θをなす位置における支
持プレート３１の平面図。
【図１５】図１のピペット装置の変形形態の平面図。
【符号の説明】
１１ ピペット針 １２ ピペット針 １３ 一次容器例えば試薬容器 １４ 一次容器 １５ 一次容器 １６ 一次容器１３、１４、１５を含んでいる容器 １７ ピペット針 １８ ピペット針 １９ 二次容器例えば試薬容器 ２１ レール ２２ レール ２３ レール ２５ キャリジ ２６ キャリジ ２７ 基板 ２９ 処理装置すなわち容器支持ユニット ３１ 支持プレートすなわち容器支持ユニット ３９ 制御装置 ４１ 基準部材 ４２ 基準部材 ４３ 基準部材 ４５ 処理装置 ４７ 試験部材 ４８ 試験部材４７の孔 ４９ 電気回路 ５１ 基準部材４１、４２、４３の基準点を決定する面 ５２ 基準部材４１、４２、４３の基準点を決定する面 ５３ 基準部材４１、４２、４３の基準点を決定する面 ６８ 容器１６のカバー ６９ 容器１６の基部 Ｐ ピペットによる移し変え位置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−59158（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−274263（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−203269（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−44556（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−78934（ＪＰ，Ｕ)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 次の構成要素、すなわち一次容器（１
    ３、１４、１５）から二次容器（１９）に或る量の液体
    を移送するための計量装置に連結されたピペット針（１
    １）であって、前記一次容器（１３、１４、１５）およ
    び前記二次容器（１９）が同じか、または異なる容器支
    持ユニット（３１、２９）上に配置され、それぞれの容
    器がこれを支持する前記容器支持ユニットに対して相対
    的な与えられた明瞭に規定された位置を有するようにな
    されている前記ピペット針と、 互いに垂直な３つの方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に前記ピペット
    針の制御された移送を行うための移送装置と、 前記計量装置および前記移送装置を制御するための制御
    装置（３９）と、を含んでいるピペット装置において、 前記ピペット装置に次の附加的な構成要素、すなわち ａ）それぞれの前記容器支持ユニット（３１、２９）の
    ための、前記容器支持ユニット（３１）の一部分になさ
    れるか、または直接に永久的にこの容器支持ユニットに
    連結され、且つ前記ピペット針によって感知されるよう
    に接近可能になされた少なくとも１つの基準部材（４
    １、４２、４３）と、 ｂ）前記制御装置（３９）に内蔵され、前記ピペット針
    が、少なくとも１つの前記基準部材（４１、４２、４
    ３）のそれぞれ基準点を決定するそれぞれの面（５１、
    ５２、５３）に移送されるようにするための制御手段
    と、 ｃ）前記ピペット針（１１）と、前記少なくとも１つの
    基準部材（４１、４２、４３）のそれぞれの前記面（５
    １、５２、５３）との間の接触を検出する検出装置とが
    設けられていることを特徴とするピペット装置。
  2. 【請求項２】 少なくとも１つの前記基準部材（４１、
    ４２、４３）が互いに垂直な３つの平らな面（５１、５
    ２、５３）を有し、それぞれの外面の位置が前記移送方
    向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の１つにおける基準点の座標を規定す
    るようになされていることを特徴とする請求項１に記載
    されたピペット装置。
  3. 【請求項３】 前記容器支持ユニットの少なくとも１つ
    が取外し可能の支持プレート（３１）になされていて、
    それぞれ前記支持プレート（３１）の一部分になされる
    か、またはこれに直接に永久的に連結される少なくとも
    ２つの異なる基準部材（４１、４２）の配列体が設けら
    れていることを特徴とする請求項１または請求項２に記
    載されたピペット装置。
  4. 【請求項４】 前記基準部材（４１、４２、４３）の１
    つが真直ぐな孔（４８）を有する試験部材（４７）に連
    結されていて、この孔の直径が前記ピペット針の直径よ
    りも僅かに大きくなされていて、真直ぐなピペット針と
    前記試験部材との間に接触を生じさせないで前記孔を通
    してこの真直ぐなピペット針が導入され得るようになさ
    れているとともに、このような接触を指示するのに役立
    つ電気回路が設けられていることを特徴とする請求項１
    から請求項３までの何れか１項に記載されたピペット装
    置。
  5. 【請求項５】 前記ピペット針と、少なくとも１つの前
    記基準部材（４１、４２、４３）の前記面との間の接触
    を検出する手段が、前記ピペット装置内に配置されるレ
    ベルセンサーを含んでいることを特徴とする請求項１か
    ら請求項３までの何れか１項に記載されたピペット装
    置。
  6. 【請求項６】 前記ピペット針と、前記試験部材との間
    の接触を検出する手段が前記ピペット装置内に配置され
    るレベルセンサーを含んでいることを特徴とする請求項
    ４に記載されたピペット装置。
  7. 【請求項７】 移送装置によって自動的ピペット装置の
    針を複数のピペット位置に自動的に移送する方法であっ
    て、それぞれのピペット位置が、容器支持ユニット上の
    前記ピペット装置内に配置される与えられた容器の位置
    に対応するようになされ、前記移送装置が前記ピペット
    針を互いに垂直で、それぞれ前記移送装置の座標軸の１
    つに平行な３つの方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に動かすように設
    計されている前記方法において、少なくとも１つの基準
    部材が前記ピペット装置内のそれぞれの容器支持ユニッ
    トの与えられた位置に対するピペット位置の座標を決定
    するのに使用され、前記少なくとも１つの基準部材の平
    らな面が前記ピペット針によって感知されて基準点の座
    標を測定するようになされていることを特徴とする自動
    的ピペット装置の針を自動的に移送する方法。
  8. 【請求項８】 次の各工程、すなわち ａ）前記ピペット装置内の前記容器支持ユニットの与え
    られた位置を得るために前記少なくとも１つの基準部材
    の面の前記位置によって規定される基準点の座標を測定
    し、その際この測定は、ピペット針が前記基準部材のそ
    れぞれの面に接触するまで前記移送装置がこのピペット
    針を前記基準部材のそれぞれの面に案内することにより
    行われ、これによってこの接触を指示する信号が発生さ
    れ、またこの信号が前記基準点の座標値を発生して、記
    憶させるために使用されるようになし、 ｂ）前記基準点の測定された座標値に関係して前記針の
    それぞれのピペット位置の座標を計算し、 ｃ）前記ピペット装置内の容器支持ユニットの前記与え
    られた位置に対するそれぞれのピペット位置の前記計算
    された座標値を記憶させ、 ｄ）前記ピペット装置が前記針を与えられたピペット位
    置に移送するのに使用される時に前記移送装置を制御す
    るように前記それぞれのピペット位置の前記座標値を使
    用する各工程を含んでいることを特徴とする請求項７に
    記載された自動的ピペット装置の針を自動的に移送する
    方法。
  9. 【請求項９】 次の各工程、すなわち ａ）容器の配列体およびピペット装置内の基準部材の配
    列体を支持する取外し可能の支持プレートを位置決め
    し、 ｂ）前記ピペット装置内の前記支持プレートの与えられ
    た位置に対する少なくとも２つの基準部材の前記面の位
    置によって規定される基準点の座標を測定し、その際こ
    の測定は、前記ピペット針が前記基準部材の面に接触す
    るまで前記移送装置がこのピペット針を前記基準部材の
    前記面まで案内することによって行われ、これによりこ
    の接触を指示する信号が発生され、またこの信号が前記
    基準点の座標値を発生して記憶させるのに使用されるよ
    うになし、 ｃ）前記基準点の測定された座標に関係して前記針のそ
    れぞれのピペット位置の座標を計算し、 ｄ）前記支持プレートの前記与えられた点に対するそれ
    ぞれのピペット位置の前記計算された座標を記憶させ、 ｅ）前記移送装置がピペット針を与えられたピペット位
    置に移送するために使用される時に前記移送装置を制御
    するようにそれぞれのピペット位置の前記記憶された座
    標を使用する各工程を含んでいることを特徴とする請求
    項７に記載された自動的ピペット装置の針を自動的に移
    送する方法。
  10. 【請求項１０】 前記少なくとも１つの基準部材の前記
    面がピペット針によって感知される前に前記針移送装置
    の粗い調節および前記ピペット針の清浄化が行われ、前
    記移送装置の前記粗い調節は、前記ピペット針を互いに
    垂直な３つの方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のそれぞれの方向にお
    ける終端位置に案内して、それぞれの終端位置を検出
    し、その座標を記憶するこれにより行われ、前記ピペッ
    ト針の清浄化がこれを洗浄して乾燥させることを含むよ
    うになされていることを特徴とする請求項７に記載され
    た自動的ピペット装置の針を自動的に移送する方法。
  11. 【請求項１１】 前記ピペット針による１つの基準部材
    の前記面の感知を行う際に、前記基準部材の水平な面が
    最初に感知されて垂直方向（Ｚ方向）の基準点を決定
    し、然る後に前記基準面の垂直な面が感知されて他の２
    方向（ＸおよびＹ方向）の基準点を決定するようになさ
    れていることを特徴とする請求項８または請求項９に記
    載された自動的ピペット装置の針を自動的に移送する方
    法。
  12. 【請求項１２】 ２つのピペット針が前記移送装置によ
    って同時に案内される時に、前記方法の諸工程がそれぞ
    れのピペット針に対して行われ、これらのピペット針の
    間の距離および或る設定値からのこの距離の偏倚量が前
    記基準点の測定された座標に基づいて計算され、或る臨
    界値を超過する何れの偏倚量をも指示するようになされ
    ていることを特徴とする請求項７から請求項９までの何
    れか１項に記載された自動的ピペット装置の針を自動的
    に移送する方法。
  13. 【請求項１３】 前記基準点の座標の測定の後で、前記
    移送装置が前記ピペット針を１つの試験部材内の真直ぐ
    な孔を通して案内するようにされ、その際前記真直ぐな
    孔の位置が前記少なくとも１つの基準部材の位置によっ
    て規定され、また前記ピペット針を前記孔を通して導入
    する際の前記ピペット針と前記試験部材との間の如何な
    る接触をも検出して指示するようになされていることを
    特徴とする請求項７から請求項９までの何れか１項に記
    載された自動的ピペット装置の針を自動的に移送する方
    法。
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