JPH073330Y2 - 液体処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は例えば各種液状の被検
体に含まれる成分を分析したり、あるいは被検体に含ま
れる特定の成分を検出する等の作業に用いることができ
る液体処理装置に関する。

【０００２】

【考案の背景】例えば血液のような液状被検体に含まれ
る成分を分析しようとする場合、被検体を一定量摘出
し、その摘出された一定量の被検体にバッファ液等を注
入して希釈したり、あるいは試薬を投入して加熱し、そ
の状態を一定の時間維持させて反応を速めさせる。等の
前処理が必要とされている。

【０００３】

【従来の技術】これらの作業を自動化しようとする試み
が、例えば「特開昭５９−１１９２６８号公報」あるい
は「特開昭５９−１４７２６８号公報」に開示されてい
る。「特開昭５９−１１９２６８号公報」には円盤状の
反応テーブル上に複数の反応容器が搭載され、この複数
の反応容器にＸ−Ｙ方向に移動できるノズルによってサ
ンプルと試薬を分注する構造が開示されている。

【０００４】また「特開昭５９−１４７２６８号公報」
には上下方向に移動できる作業へッドに複数のピペット
を装着し、このピペットを下部で移動する液受トレイに
搭載されたサンプル容器に挿入し、サンプル容器からサ
ンプルを摘出して他の容器に分注し、試薬を分注する等
の作業を行う装置が開示されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】前記公報の前者に開示
された自動化学分析装置では、ノズルの交換、洗浄等の
開示がなく、この点で技術的に欠陥がある。また後者に
は確かに使用済みピペットを交換する思想が開示されて
いる。しかしながら、この公報ではこれから使用しよう
とするピペットに蓋を被せ、ゴミの侵入あるいはサンプ
ル液の飛散による付着、試薬の付着等から新しいピペッ
トを保護しようとする考えはない。従って、正確な反応
処理を行うことができない欠点がある。更にチップと液
受トレイとを複数個を一列にして作業するから、処理に
用いる液体が個々に異なる場合には、個々に対応した液
体分注処理ができない欠点も生じる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この考案では、平面内を
一軸方向に移動する第１移動台と、この第１移動台上に
おいて第１移動台の移動方向と直交する方向に移動でき
るように支持された第２移動台と、この第２移動台に上
下方向に移動できるように支持された第３移動台と、こ
の第３移動台に支持されて被検体に対して処理を行う用
具ホルダとを具備して構成される液体処理装置におい
て、第１移動台の一方の移動終端部に接して被検体搬送
路が複数設けられ、一つの被検体搬送路によって搬送さ
れた被検体を、他の被検体搬送路に用意した容器に上記
用具ホルダに支持したチューブを使って一定量摘出する
とともに、このチューブを洗浄する洗浄ポートを設けて
構成したことを特徴とするものである。

【０００７】この考案の構成によれば、被検体搬送路に
よって順次被検体を搬送し、搬送された被検体を別に設
けた例えば測定用容器に順次分注することができる。し
かも、この考案では洗浄ポートを設けたから、用具ホル
ダにフレキシブルチューブを支持させ、このフレキシブ
ルチューブを使って被検体を吸引し測定用容器等に分注
することができ、分注後フレキシブルチューブを洗浄ポ
ートで洗浄するから、次に新たな被検体の分注を行うこ
とができる。この結果、処理速度を向上でき、多量の被
検体を処理することができる。

【０００８】

【実施例】第１図にこの考案の一実施例を示す。第１図
は平面図、第２図は側面図、第３図は正面図を示す。図
中１００Ａ，１００Ｂは第１被検体搬送路及び第２被検
体搬送路を示す。この被検体搬送路１００Ａ，１００Ｂ
はそれぞれ二本のシャフト１０１，１０２とこの二本の
シャフト１０１，１０２に横動自在に取付けられた搬送
台１０３と、二本のシャフト１０１，１０２の両端に設
けたプーリ１０４，１０５と、これらプーリ１０４，１
０５に架張したベルト１０６と、一方のプーリ１０４に
連結されてベルト１０６を駆動する例えばステッピング
モータ１０７とによって構成される。

【０００９】ベルト１０６は搬送台１０３に連結されス
テッピングモータ１０７の駆動によって搬送台１０３を
左、右に横動させることができる構造となっている。搬
送台１０３はこの例では鉛直方向に形成した貫通孔１０
８を有し、この貫通孔１０８に試験管２００及び２０
０′を挿入し、試験管２００及び２００′を左右の何れ
の方向にも移動させることができる。

【００１０】この考案による液体処理装置はこのような
被検体搬送路１００Ａ，１００Ｂに近接して設けられ
る。図中３００はこの考案による液体処理装置の全体を
示す。この考案による液体処理装置３００は被検体搬送
路１００Ａ，１００Ｂに対してこの搬送路１００Ａ，１
００Ｂの搬送方向と直交する方向に架設した一対の第１
ガイド３０１，３０２と、この第１ガイド３０１，３０
２に案内されて矢印Ｙ方向に移動する第１移動台３０３
と、この第１移動台３０３上において第１移動台３０３
の移動方向Ｙと直交するＸ方向に架設した第２ガイド３
０４，３０５と、この第２ガイド３０４，３０５に案内
されて横動する第２移動台３０６と、この第２移動台３
０６に搭載されて前記Ｘ方向及びＹ方向に直交する第２
図、第３図に示すＺ方向に移動する第３ガイド３０７，
３０８と、この第３ガイド３０７，３０８に案内されて
被検体搬送路１００Ａ，１００Ｂに対してＺ方向の距離
が変化するように移動する第３移動台３０９と、第３移
動台３０９に支持されて被検体に対して処理を行う用具
ホルダ３１１と、第１移動台３０３と第２移動台３０６
が可動する領域と対向する面に用具３１２をマトリック
ス状に収納した用具収納部３１３と、第１移動台３０３
を移動させる駆動モータ３１４，第２移動台３０６を移
動させる駆動モータ３１５，第３移動台３０９を移動さ
せる駆動モータ３１６とによって構成される。

【００１１】この実施例では試験管２００に収納された
被検体を一定量摘出し、その摘出した被検体を被検体搬
送路１００Ｂに搭載した他の試験管２００′に移す動作
を行わせる場合を示す。このために用具ホルダ３１１の
下端に装着する用具３１２は先端が細く絞られたピペッ
トと呼ばれる用具を用いるものとする。用具３１２は例
えば一回の使用ごとに新しい用具に交換するものとす
る。

【００１２】ここで各部の構造を具体的に説明する。第
１ガイド３０１と３０２は丸棒状のシャフトによって構
成され、このシャフトが第１被検体搬送路１００Ａと第
２被検体搬送路１００Ｂの継目部分を中心にこれら搬送
路１００Ａ，１００Ｂの搬送方向と直交する方向に架設
する。３２１，３２２はこの第１ガイド３０１，３０２
を支持するフレームを示す。

【００１３】第１ガイド３０１と３０２に案内されて移
動する第１移動台３０３は一方の第１ガイド３０１に貫
通して移動するブロック３２３と他方の第１ガイド３０
２に貫通して移動するブロック３２４に、これら二つの
ブロック３２３と３２４の間に架設した第２ガイド３０
４，３０５によって構成される。第１移動台３０３は第
１駆動モータ３１４によって駆動される。第１駆動モー
タ３１４はこの例では後方フレーム３２１に取付けた場
合を示し、前側のフレーム３２２にプーリ３２５を設
け、このプーリ３２５とモータ３１４のプーリの間にベ
ルト３１７を架張する。

【００１４】ベルト３１７を第１移動台３０３に連結す
ることによってモータ３１４と第１移動台３０３を連結
し、モータ３１４の正転及び逆転駆動によって第１移動
台３０３をＹ方向に前進及び後退できるようにしてい
る。第１移動台３０３には第２駆動モータ３１５が取付
けられる。この例ではブロック３２３に第２駆動モータ
３１５を取付けた場合を示し、他方のブロック３２４に
はプーリ３２６を設ける。このプーリ３２６とモータ３
１５のプーリとの間にベルト３１８を架張し、ベルト３
１８と第２移動台３０６とを連結する。

【００１５】この連結によって第２駆動モータ３１５を
正転及び逆転駆動させることによって第２移動台３０６
を右方向及び左方向、つまりＸ方向に移動させることが
できる。第２移動台３０６には第３駆動モータ３１６が
搭載される。つまり第３駆動モータ３１６は第２図に示
すように第２移動台３０６に植設したフレーム３２７に
支持される。第３駆動モータ３１６の出力軸は減速ギヤ
３１６Ａを通じて減速され、その減速出力軸はフレーム
３２７を貫通して前方に突出され、その突出端にピニオ
ン３２８を取付ける。ピニオン３２８はラック３２９に
噛合し、ラック３２９を上下に移動させる。ラック３２
９は第３移動台３０９に連結される。

【００１６】第３移動台３０９はラック３２９の上下に
設けられる。つまり第３移動台３０９はその間を第３図
に示すように側板３３１，３３２によって連結され、そ
の間にシャフトから成る第３ガイト３０７，３０８を架
設する。第３ガイト３０７と３０８は第２移動台３０６
に形成した貫通孔に挿通され、第２移動台３０６に対し
て上下方向に移動できるように支持される。このように
して第３移動台３０９の相互間にラック３２９が架設さ
れ、このラック３２９がピニオン３２８に噛合し、第３
駆動モータ３１６例えばＤＣモータの駆動によって上下
つまりＺ方向に移動される。

【００１７】フレーム３２７には位置検出器４０１，４
０２，４０３，４０４が支持され、上部の第３移動台３
０９にはフレーム３２７に相対向する面に位置基準４０
５を設ける。この位置検出器４０１〜４０４は例えばリ
ードスイッチとし、第３移動台３０９の位置基準４０５
として磁性体の小片を用い、位置検出器４０１〜４０４
と位置基準４０５の上下方向の高さが一致したとき電気
信号を発する。

【００１８】位置検出器４０３の位置は用具３１２とな
るピペットの寸法に応じて上下方向の高さ位置を調節可
能となっている。また、位置検出器４０４の位置も試験
管２００の被検体の量に応じて同様に上下方向の高さ位
置を調節可能となっている。上側の第３移動台３０９は
下側の第３移動台より前方向（図における被検体搬送路
方向）に突出され、その突出部分に用具ホルダ３１１が
取付けられる。つまり用具ホルダ３１１は上端が上側の
第３移動台３０９から下向きに取付けられ、第２移動台
３０６に形成した貫通孔を貫通して第２移動台３０６の
下側に突出される。

【００１９】用具ホルダ３１１の下端には用具３１２が
取付けられる。この用具３１２はこの例では先にも述べ
たように試験管２００に収納された被検体を一定量摘出
する動作を行うために先端が細く絞られたピペットと呼
ばれる用具を用いる。用具は例えば一回の使用ごとに新
しい用具に交換するものとする。従って用具収納部３１
３に新品のチップをマトリックス状に配列して収納して
おき、この用具収納部３１３に収納したチップを一個ず
つ用具ホルダ３１１に装着する。

【００２０】このために用具収納部３１３は第１図の平
面図に示すように第１移動台３０３及び第２移動台３０
６の移動可能領域と対向する面に設けられ、その表面に
マトリックス状に用具３１２を配列して収納する構造と
している。用具ホルダ３１１は細いパイプによって構成
され、第３移動台３０９によって上下方向、つまり第２
図、第３図に示すＺ方向に移動する。

【００２１】第１移動台３０３，第２移動台３０６を移
動させる第１，第２駆動モータ３１４，３１５は例えば
ステッピングモータを用いることができる。このステッ
ピングモータの駆動によってベルト３１７，３１８を駆
動し、これらベルト３１７と３１８に連結した第１移動
台３０３と第２移動台３０６をＹ方向及びＸ方向に移動
させる。

【００２２】用具収納部３１３にマトリックス状に収納
した各用具３１２の各中心位置にディジタル符号によっ
てＸ方向、Ｙ方向のアドレスを付す。このアドレスの割
り付けに応じた所定のパルス数の信号をステッピングモ
ータである駆動モータ３１４，３１５に与えることによ
り第１移動台３０３と第２移動台３０６を移動させ用具
ホルダ３１１をアドレスに応じた任意の位置の用具３１
２の軸心上に合致させるように位置を指定することがで
きる。

【００２３】用具ホルダ３１１が指定された各用具３１
２の位置に移動した後は第３駆動モータ３１６に下降指
令の信号を与えて、用具ホルダ３１１を下降させる。第
３移動台３０９の位置基準４０５が位置検出器４０３ま
で移動すると位置検出器４０３は第３駆動モータ３１６
に上昇指令を与える。位置検出器４０４の調節位置は用
具３１２が用具ホルダ３１１に嵌合して装着される位置
に用具３１２の大小によって設定される。

【００２４】用具３１２の孔は上端部がテーパ状となっ
ており、用具ホルダ３１１の先端は用具３１２よりやや
小さなテーパ状となっているため用具ホルダ３１１が下
降して用具３１２の孔に嵌合して用具３１２を装着する
ことができる。位置検出器４０４からの検出信号により
上昇指令が発せられ、この指令は例えば第３駆動モータ
３１６のＤＣモータに印加する電圧を下降時とは逆極性
とするようにすることにより第３移動台３０９は位置検
出器４０２の位置まで上昇して位置検出器４０２の信号
によって上昇動作停止指令と第１，第２駆動モータ３１
４，３１５の動作指令が与えられる。

【００２５】この第１，第２駆動モータ３１４，３１５
への動作指令は試験管２００の位置をアドレスとする信
号であり、これによって、第１移動台３０３と第２移動
台３０６は、Ｘ，Ｙ方向の移動を行い、被検体が収納さ
れている試験管２００の上に用具ホルダ３１１を運ぶ。
用具ホルダ３１１が試験管２００の上に到達すると用具
ホルダ３１１は第３駆動モータ３１６の駆動によって位
置検出器４０４の検出信号が得られる位置まで下降し、
用具３１２を試験管２００に挿入し、用具ホルダ３１１
に接続した定量吸排出手段（これは用具ホルダ３１１の
上端に接続したフレキシブルチューブ３１９の先に接続
される）によって一定量の被検体を用具３１２の内に吸
引し、その状態に保持する。

【００２６】用具３１２に一定量の被検体を吸引した状
態で第３駆動モータ３１６に上昇指令が与えられ、用具
ホルダ３１１を上方に移動させ、用具３１２を試験管２
００から引き出す。用具３１２が試験管２００から引き
出され第３移動台３０９の位置基準４０５が位置検出器
４０２の位置にくるとこの検出信号により第３駆動モー
タ３１６は停止指令が与えられるとともに、第１，第２
駆動モータ３１４，３１５への動作指令が与えられ第２
移動台３０６が横動し第１，第２駆動モータ３１４，３
１５に与えられた信号のアドレスとして与えられた第２
被検体搬送路１００Ｂに用意した試験管２００′の位置
で停止し、その位置で再び第３駆動モータ３１６に下降
指令が発せられ、用具ホルダ３１１を下降させ位置基準
３０５が位置検出器４０３の位置へくると検出信号によ
り被検体排出指令が定量吸排出手段部に与えられて試験
管２００′に被検体を投入する。

【００２７】被検体を試験管２００′に一定量だけ摘出
すると、第３駆動モータ３１６に上昇指令が与えられて
位置基準４０５が位置検出器４０２の位置まで第３移動
台３０９は上昇し、位置検出器４０２の検出信号により
第３駆動モータ３１６は停止指令が与えられるとともに
第１，第２駆動モータ３１４，３１５への動作指令が与
えられ第２移動台３０６を中央に戻し、その位置で用具
ホルダ３１１を位置基準３０５が位置検出器４０１の位
置まで上昇して検出信号を発生するまで上昇させる。こ
の上昇によって用具ホルダ３１１に嵌合していた用具３
１２が第２移動台３０６の下面に衝合し、この衝合によ
って用具３１２は用具ホルダ３１１の下端から引き抜か
れ被検体搬送路１００Ａと１００Ｂの間に形成した間隙
から用具３１２を落下させ、この直下に配設した廃棄箱
（特に図示しない）に一度使用した用具３１２は廃棄す
る。

【００２８】用具ホルダ３１１は用具を廃棄すると再び
用具収納部３１３の上に戻り次のアドレスに収納されて
いる用具を装着する。この間に第１被検体搬送路１００
Ａを構成する搬送装置は試験管２００を元の位置に戻
し、その試験管２００を特に図示しないが、試験管をつ
かむ指を持った作業腕によって試験管溜に戻す。また作
業腕は他の試験管溜から他の被検体を収納した試験管を
取り出してその試験管を第１被検体搬送路１００Ａに搭
載し、第１被検体搬送路１００Ａによって液体処理装置
３００の位置に運ばれる。

【００２９】この考案では用具収納部３１３の上面に蓋
３１３Ａを被せる。この蓋３１３Ａは第１ガイド３０
１，３０２に沿う方向にスライド可能なように装着さ
れ、第１移動台３０３が前進し、試験管２００に対して
処理を施している状態では用具収納部３１３の全体を覆
い、第１移動台３０３が後退するときは、第１移動台３
０３の移動に追従して後退し用具ホルダ３１１が後退す
る位置まで蓋３１３Ａを開ける。

【００３０】第１移動台３０３と蓋３１３Ａの間はこの
例では第１図及び第３図に示すように、第１移動台３０
３に取付けた金具３０３Ａと、この金具３０３Ａに形成
した長孔３０３Ｂに係合し、蓋３１３Ａに植設したピン
３１３Ｂとによって連結した場合を示す。この構造によ
り第１移動台３０３が最も前進した状態で蓋３１３Ａが
用具収納部３１３の全体を覆う状態となり、第１移動台
３０３が後退するとき、その後退の始まりはピン３１３
Ｂが長孔３０３Ｂを滑り、ピン３１３Ｂが長孔３０３Ｂ
の前端に衝合した状態で蓋３１３Ａが動きだし、用具ホ
ルダ３１１が後退する位置までは蓋３１３Ａが開かれ
る。

【００３１】このような構造によって蓋３１３Ａを開閉
させることにより第１移動台３０３の全移動量より蓋３
１３Ａの前後方向の寸法を小さくすることができる。ま
た、この考案では第２図に示すように用具収納部３１３
と被検体搬送路１００Ａ，１００Ｂの間に洗浄ポート３
３３を設けている。この洗浄ポート３３３は共通の筒３
３３Ａの内に二つの穴３３３Ｂと３３３Ｃとが設けら
れ、一方の穴３３３Ｂから洗浄液を噴出させ、他方の穴
３３３Ｃはその洗浄液を流し出す排水路に接続する。こ
のようにして共通の管３３３Ａ内に常に新しい洗浄液を
流し続ける状態にし、流れる洗浄液によって洗浄するか
ら高い洗浄効果が得られる。従って一旦用具３１２を洗
浄してから被検体の摘出動作を行わせることができる。
この洗浄ポート３３３を設けた場合は、用具３１２を交
換せずに洗浄して続けて使用させることもできる。

【００３２】第４図はこの考案の他の実施例を示す。こ
の例では用具３１２となるピペットの寸法が小さい場合
を示す。つまりピペットの寸法が短い場合は用具ホルダ
３１１の先端を細く長いものに交換する。このために第
３移動台３０９が最上端に達しても用具３１２が第２移
動台３０６に衝合しない状態となり、これがために用具
３１２を抜き去ることができなくなる不都合が生じる。

【００３３】従って、この例では第２移動台３０６の下
側に補助管３０６Ａを設け、この補助管３０６Ａの下端
に用具３１２を衝合させ、この衝合によって用具３１２
を用具ホルダ３１１から抜き去ることができるようにし
た場合を示す。第５図はこの考案の更に他の実施例を示
す。この例では用具３１２としてピペットを使用せずフ
レキシブルチューブ３１９を図のように下まで出して用
具３１２の替わりにフレキシブルチューブ３１９を使用
する。このときフレキシブルチューブ３１９は交換でき
ないので洗浄ポート３３３で必要に応じてフレキシブル
チューブ３１９の先端の洗浄を行う。

【００３４】

【考案の効果】上述したように、この考案によれば被検
体を一定量ずつ摘出し、その摘出した被検体を他の試験
管に移すことができる。更にそのとき使ったピぺット
（用具）は自動的に廃棄し、次には新しいピぺットを用
具ホルダ３１１に装着し、次の被検体を吸引する。

【００３５】このように用具の交換と被検体の摘出とを
自動的に行うことができるから、この部分の手作業を自
動化することができる。また、この考案ではピペットの
代わりに用具ホルダ３１１にフレキシブルチューブ３１
９を支持させ、このフレキシブルチューブ３１９を洗浄
ポート３３３で洗浄できる構造としたから、ピペットの
交換作業を必要としない。この結果、処理速度を速くす
ることができ、多量の被検体を処理することができる利
点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による液体処理装置の一実施例を説明
するための平面図、

【図２】図１の側面図

【図３】図１の正面図

【図４】この考案の他の実施例を説明するための側面
図、

【図５】この考案の要部を説明する側面図。

【符号の説明】

１００Ａ，１００Ｂ 被検体搬送路 ３００ 液体処理装置 ３０１，３０２ 第１ガイド ３０３ 第１移動台 ３０４，３０５ 第２ガイド ３０６ 第２移動台 ３０７，３０８ 第３ガイド ３０９ 第３移動台 ３１１ 用具ホルダ ３１２ 用具 ３１３ 用具収納部 ３１４ 第１駆動モータ ３１５ 第２駆動モータ ３１６ 第３駆動モータ ３１７，３１８ ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 宮崎 雅夫 東京都府中市白糸台２−67−５ パークサ イド105 (72)考案者 三井田 幸宏 千葉県市川市塩焼２−２−20 行徳ハイム ２−1007 (72)考案者 荒田 慎太郎 東京都八王子市長房町341−30−502 (72)考案者 藤井 正人 東京都八王子市小比企町469−５ エステ ート八王子３−507 (72)考案者 関谷 輝市 東京都品川区広町１−２−58 三共株式会 社生物研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−119268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−147268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−28262（ＪＰ，Ａ) 実公 昭56−46223（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平面内を一軸方向に移動する第１移動台
   と、この第１移動台上において第１移動台の移動方向と
   直交する方向に移動できるように支持された第２移動台
   と、この第２移動台に上下方向に移動できるように支持
   された第３移動台と、この第３移動台に支持されて被検
   体に対して処理を行う用具ホルダとを具備して構成され
   る液体処理装置において、上記第１移動台の一方の移動
   終端部に接して被検体搬送路が複数設けられ、一つの被
   検体搬送路によって搬送された被検体を、他の被検体搬
   送路に用意した容器に上記用具ホルダに支持したチュー
   ブを使って一定量摘出するとともに、共通の筒内に２個
   の穴を有し、一方の穴から洗浄液を噴出させ、他方の穴
   から洗浄液を排出させて常時新しい洗浄液を共通の筒内
   に流し続けて上記チューブを洗浄する洗浄ポートを設け
   たことを特徴とする液体処理装置。