JPH08338849A - 液体の吸引判別方法およびこの方法により駆動制御される分注装置 - Google Patents

液体の吸引判別方法およびこの方法により駆動制御される分注装置

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JPH08338849A
JPH08338849A JP8111091A JP11109196A JPH08338849A JP H08338849 A JPH08338849 A JP H08338849A JP 8111091 A JP8111091 A JP 8111091A JP 11109196 A JP11109196 A JP 11109196A JP H08338849 A JPH08338849 A JP H08338849A
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liquid
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秀二 田島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズル側から分注チップや洗浄チップ先端開
口部を、あたかもトンネルの一方から他方の開口部を視
認するようにしてモニタリングすることで、液面の波立
ち等の影響を受けることなく極めて高感度で液面や異物
の混入或は色が異なる液体の境界面を検知することがで
きる全く新規な液体の吸引判別方法およびこの方法によ
り駆動制御される分注装置を提供する。 【解決手段】 容器内に収容された液体により得られる
光の変動状態を、該液体を吸引するノズルで検知するこ
とで、ノズルによって吸引される液体の液面や異物の混
入或は色が異なる液体の境界面を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、全く新規な液体
の吸引判別方法およびこの方法により駆動制御される分
注装置に係り、特に、血清試料や試薬などの液体の吸引
を行なうノズルの昇降動および液体の吸引・吐出を行な
うシリンダーなどの分注に必要な駆動を正確に制御する
ことで、上記ノズルによる液面検知や液体吸引量・気泡
・フィブリン等の異物の混入等を正確に判別することが
できる液体の吸引判別方法およびこの方法により駆動制
御される分注装置に関する。
【０００２】
【従来技術】一般的に、分注精度を高めるために必要と
されるのは、血清試料や試薬等の液面の検知，分注量の
計測，吸引絶対量の計測，ノズル外側への液体の付着，
気泡・フィブリン等の異物の混入を検知することが重要
である。
【０００３】このため、従来では、ノズルと一緒に電極
を液体内に浸漬し、この電極による導電状態に基づいて
液面を検知することで、ノズルの液体への挿入量（距
離）を制御する方法が取られていたが、この方法の場
合、電極を液体中に浸漬しなければならないため、クロ
スコンタミネーションを防止するためには、計測後に電
極をその都度洗浄しなければならず、その結果、装置が
複雑化・大型化・高コスト化する、という問題を有して
いた。
【０００４】そこで、近年では、圧力センサーを用いた
液面方法が既に提案されている。この方法は、ノズルの
吸引圧力が気体吸引時と液体吸引時で異なることから、
この差圧を検知することで、液面を検知して、該ノズル
の液体への挿入量（距離）を制御するため、ノズル以外
は液体と接触せず、従って、洗浄機構が不要となり、装
置が単純化して低コスト化が図れる、という利点を有し
ている。
【０００５】しかしながら、上記圧力センサーを用いた
液面方法にあっては、分解能が低く高感度ではない、と
いう根本的な問題を有していると共に、大気圧の影響を
受けたり吸引される空気の圧力変化の影響を受け易く、
また、ノズルの昇降等による振動を拾ったり、分注装置
自体のノイズや電圧変化の影響を受けるため、誤作動が
多く、測定手段としての信頼性が低い、という問題を有
していた。
【０００６】このような問題を解決する手段としては、
究極的には、光による液面検出手段が有効であり、従来
の液面検出方法にも、光照射ファイバと受光ファイバと
をノズルの外側に並設し、液面からの反射光を受光ファ
イバで受光して、その液面を検知する手段が種々提案さ
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな光照射ファイバと受光ファイバとをノズルの外側に
並設し、液面からの反射光を受光ファイバで捕えて、そ
の液面を検知する従来の光を利用した液面検知手段にあ
っては、ノズルと共にこれらのファイバを液体容器に平
行に挿入しなければならず、該ファイバが液体容器の壁
面に付着した液体と接触してクロスコンタミネーション
が発生する、という虞れを否定できない、という問題を
有していると共に、受光ファイバで捕えられる光量が非
常に微弱であり、この微弱な光量で液面を正確に検知す
ることが非常に難しいと共に、装置の振動等によって液
面が微細に波打つことによって、反射光の受光タイミン
グがずれたり受光できない場合も発生する等、その制御
が非常に微妙で難しい、という問題を有していた。
【０００８】この発明は、かかる現状に鑑み創案された
ものであって、その目的とするところは、光を利用した
液面検知等の液体の吸引判別方法において、受光部をノ
ズルの内側に配設することで、ノズル側から分注チップ
等のディスポーザブルチップや洗浄方式のチップ先端開
口部の光の変動状態を、あたかもトンネルの一方から他
方の開口部を見る、といった環境下で検知することで、
液面の波立ち等の影響を受けることなく極めて高感度で
液面検知や異物の混入或は色が異なる液体の境界面を検
知することができる全く新規な液体の吸引判別方法およ
びこの方法により駆動制御される分注装置を提供しよう
とするものである。即ち、この発明の基本的な原理は、
外部環境と遮断された空間内における近接物質が、例え
ば、気体から液体へ、といった具合に変わるその一瞬の
光の変動があたかもフラッシュ状に変動する瞬間を捉え
ることで、上記各種検知作業を行うことを特徴とするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る液体の吸引判別方法にあっては、容
器内に収容された液体により得られる光の変動状態を、
該液体を吸引するノズルで検知することが必須の基本要
件である。
【００１０】また、この発明にあっては、上記ノズルの
下端部に、ディスポーザブルチップまたは洗浄方式のチ
ップが装着され、上記ノズルは、上記ディスポーザブル
チップまたは洗浄方式のチップの先端開口部付近の光の
変動状態、例えば、液面からの反射光を受光すること
で、液面を検知することを特徴とするものである。
【００１１】さらに、この発明にあっては、液面の検知
だけではなく、上記ノズルに着脱自在に装着されるディ
スポーザブルチップ又は洗浄方式のチップ内に液体を満
たし、光を該ディスポーザブルチップ又は洗浄方式のチ
ップ内の液体を通して、吸引された液体の光量変動を検
知することで、例えば、液体の吸引量や透明度，気泡混
入，目詰まり或は水切り状態を判別することを特徴とす
るものである。
【００１２】またさらに、この発明にあっては、上記ノ
ズルにより、光波長の変化を検知して、色の変化を認識
することで、液面を検知することもできる。この色の変
化は、液体が収容された着色容器の色を液体を通じて検
知し、または、液体が収容された透明容器が立設される
ラックまたはホルダの色を液体を通じてノズルが検知す
ることで行なうことができる。勿論、この色の変化は、
例えば、ノズルが血清を吸引しながら下降している過程
で、血ペイまたは血液凝固剤の色を認識することで、層
分離された境界面を検知することも含まれる。
【００１３】この発明において、上記光は、前記ノズル
に装着されたディスポーザブルチップまたは洗浄方式の
チップの先端開口部から直接受光される場合に限定され
るものではなく、例えば、透明なディスポーザブルチッ
プ又は洗浄方式のチップを介して光を照射し或は受光し
てもよい。
【００１４】この発明において、上記ノズルは、ノズル
自体が光透過材で管状に形成され、或は、下端部のみが
光透過材で形成され、または、光ファイバの束が付設さ
れて構成するのが望ましい。
【００１５】そして、この場合、上記ノズルには、ディ
スポーザブルチップまたは洗浄方式のチップの先端部、
例えば、ディスポーザブルチップ先端の内開口部やディ
スポーザブルチップの下端よりやや下方の、受光量の変
動を高精度で確認できる位置に焦点が合うように調整さ
れたレンズ体を付設するのが望ましい。このレンズは、
チップの形状や長さ、開口部径、遮光性能等の条件によ
っては用いてもよく、この場合、該レンズは、光照射部
および／または受光部のいずれに配設してもよく、ま
た、凸レンズは勿論、凹レンズを用いることができ、或
は、これら複数の凹凸レンズを組み合わせて用いてもよ
い。
【００１６】この発明において、容器に収容された液体
への光の供給は、光をノズル自体或はノズル内に配設さ
れた光照射用のファイバおよび受光ファイバを介して行
なうか、或は、ノズルの外側から供給して行われる。
【００１７】このノズル外側から光を供給する、という
のは、ノズルの外側に近接して配設された光ファイバか
ら光を液体へと照射することは勿論、透明な液体容器の
外側から光を液体に照射し、または、ディスポーザブル
チップまたは洗浄方式のチップを介して光を液体に照射
することも含まれる。勿論、光の照射は、連続的に行わ
れる場合に限定されるものではなく、一定時間間隔で点
滅させて照射してもよい。
【００１８】このように構成された液体の吸引判別方法
により得られるデータは、ノズルの昇降動および液体の
吸引・吐出を行なうシリンダーなどの分注に必要な駆動
を制御する分注装置の制御データとして用いられるのが
好適である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
例に基づき、この発明を詳細に説明する。
【００２０】図１は、この発明の第１形態例に係る液体
の吸引判別方法が適用された分注装置の概略的な構成を
示しており、該分注装置は、シリンダ１に連通接続され
たノズル２と、このノズル２を保持するアーム３と、こ
のアーム３を昇降作動させる駆動機構４と、この駆動機
構４を作動させるモータ５と、このモータ５の正逆回転
を制御する駆動回路６と、上記ノズル２の下端部７に着
脱自在に装着されるディスポーザブルチップ８と、から
基本的には構成されている。
【００２１】上記ノズル２は、上記駆動機構によって所
定位置で下降し、後記する液面検出機構によってその液
面ＷＬが検知された後、液体容器９内に収容された血清
や試薬の液体１０の吸引作業を行なった後、上昇して、
この吸引された液体を別の容器（図示せず）へと吐出す
るように構成されている。尚、この発明における分注装
置の各々の基本的な構成は、本明細書で特に言及しない
以外は、公知の分注装置と同様に構成されているので、
その詳細な説明をここでは省略する。
【００２２】そして、上記ノズル２は、従来のノズルと
同様に構成されたノズル２の中央部長手方向に沿って液
体が通過する孔２ａが形成され、該孔２ａの上端部が上
記シリンダ１に連通接続されていると共に、該ノズル２
の内部に、１本の光ファイバまたは１本以上の光ファイ
バ束で構成されてなる光照射体１１と受光体１２からな
る液面検出機構を内装し、これら光照射体１１と受光体
１２の下端部を上記ノズル２の逆凸状に形成された下端
部７の下面に露出した状態で配設している。
【００２３】そして、上記光照射体１１の上端部には、
発光動作を行い光を供給する発光部１３が接続されてお
り、該発光部１３は光を光照射体１１へと供給し、この
光照射体１１の下端部から照射された光は、液面ＷＬで
反射して上記受光体１２に受光され、この受光された反
射光は、該受光体１２の上端部に接続された光電変換部
１４で電圧に変換され、この変換された電圧値信号はデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１５と送ら
れ、該Ａ／Ｄコンバータ１５からのディジタル信号は制
御部（例えばマイクロコンピュータ）１６に入力されて
各種の制御処理を行い、また、該制御部１６から出力さ
れる制御信号は、ＣＲＴ等で構成された表示手段２１に
よりその情報が表示される。
【００２４】制御部１６は、Ａ／Ｄコンバータ１５から
のディジタル情報信号を入力する入力インタフェース１
７と、入力信号の演算処理に必要なプログラムを格納す
るＲＯＭ１８と、前記ＲＯＭ１８中のプログラムに基づ
いて所定の演算を行うＣＰＵ１９と、演算結果やデータ
等を一時的に記憶するＲＡＭ２０と、演算結果に基づい
て装置の各種制御対象あるいは装置の表示手段２１へ制
御信号を出力する出力インタフェース２２と、タイマー
２３と、を有して構成されている。尚、上記ＣＰＵ１９
は、例えば、反射した状態と認識できる指定値或は所定
値を予め記憶保存し、該指定値或は所定値と計測値とを
比較する等の演算および判定を行なうと共に、この判定
に基づき、各機構を駆動制御する指令を発信する。
【００２５】また、上記ノズル２の外周面と孔２ａの内
周面、或は、光照射体１１と受光体１２の外周面を、黒
色等の着色処理や鏡面仕上げされた夫々遮光膜層で遮光
することで、外光の侵入や光照射体１１や受光体１２内
を伝送される光の漏出を確実に防止することができるの
で、ノイズのないよりクリアな光信号を伝送することが
でき、制御をより円滑に行なうことができる。勿論、上
記光照射体１１と受光体１２の下端部は、例えば、凸レ
ンズ状に形成されており、伝送された光がディスポーザ
ブルチップ８の開口先端部付近に集光され、かつ、液面
反射された光がノズル２内に入って伝送される形状に形
成されている。
【００２６】次に、以上のように構成されてなる分注装
置の液面検出動作を説明する。
【００２７】制御部１６に対し液面検出を指示すると、
制御部１６は上記発光部１３に制御信号を出力し、発光
部１３は光照射体１１に対し光を供給する。この光の供
給は、連続的或は一定時間間隔で点滅させて行われる。
そして、この光の供給と同時に上記制御部１６は、駆動
回路６に対しても制御信号を出力し、駆動回路６はモー
タ５を介してアーム３を液体容器９内に下降させる。さ
らに、制御部１６はアーム３を下降させると同時に内蔵
するタイマー２３の計時を開始する。
【００２８】そして、このアーム３の下降に伴い、光照
射体１１からディスポーザブルチップ８内へと照射され
た光は、図１に示すように、ディスポーザブルチップ８
の先端開口部８ａから液面ＷＬに照射され、該液面ＷＬ
で反射した光は、再び、ディスポーザブルチップ８の先
端開口部８ａからディスポーザブルチップ８内へと入光
して受光体１２に受光される。
【００２９】即ち、上記光照射体１１からディスポーザ
ブルチップ８の先端開口部８ａを出て液面ＷＬに照射さ
れ光は、ディスポーザブルチップ８の先端開口部８ａが
液面ＷＬから離れている時には、上記液面ＷＬで反射
し、或は、水中を通るため、ディスポーザブルチップ８
の先端開口部８ａには殆ど戻って来ることはなく、その
ため、受光体１２で受光される光量は少ない。
【００３０】そして、上記ディスポーザブルチップ８が
ある位置まで下降し続けている間の受光体１２で受光さ
れる光量は、それ程変化することはない。
【００３１】この後、上記ディスポーザブルチップ８が
ある位置まで下降し、上記光照射体１１からディスポー
ザブルチップ８の先端開口部８ａを出て液面ＷＬに照射
され光が、該液面ＷＬで反射して再びディスポーザブル
チップ８の先端開口部８ａからディスポーザブルチップ
８内に入光されると、外部環境と遮断されたディスポー
ザブルチップ８内における光量が瞬間的に多くなるた
め、この瞬間の光量を検知し、この検知された光量を指
定値と比較し或は所定値として認識する。この場合、シ
リンダ１が液体を吸引しながら下降させたほうが、反射
光をより確実なタイミングでキャッチすることができ
る。
【００３２】そして、上記光電変換部１４は、この間の
光量の変化を順次電圧値に変換し、制御部１６は、この
電圧値を上記指定値と比較し或は所定値として認識し
て、上記アーム３の下降動および／またはシリンダ１に
よる吸引作動を直ちに停止させる。
【００３３】このようにして得られた電圧値信号は、Ａ
／Ｄコンバータ１５でディジタル信号に変換され、その
一連の電圧変化が制御部１６に記憶される。
【００３４】そして、制御部１６は、計測開始時から最
高電圧値検出時までの時間をタイマー２３により計測す
ることで、予め記憶されている時間に対応する液面ＷＬ
の高さをＣＰＵ１９で演算して求める。この液面ＷＬの
高さが検出されたか否かのデータは、ＣＲＴ等で構成さ
れた上記表示手段２１に表示される。尚、この形態例で
は、タイマー２３を用いて液面高さを検知する場合を例
にとり説明したが、この発明にあってはこれに限定され
るものではなく、例えば、公知のパルスやエンコーダを
用いて液面高さ（駆動の位置）を検知することもでき
る。
【００３５】このようにして液面ＷＬの高さが検知され
ると、上記制御部１６は、駆動回路６にアーム３の下降
を指令し、この指令に基づきアーム３は制御部１６で指
令された距離を下降するので、ディスポーザブルチップ
８の先端部が液体１０内に挿入され、制御部１６による
シリンダ１の吸引作動により、液体容器９内の液体１０
が所要量ディスポーザブルチップ８内に吸引される。
【００３６】この形態例に係る分注装置は、以上説明し
たように、ディスポーザブルチップ８で画成された空間
部で液面反射による受光量の変動が極端に異なる指定値
或は所定値の瞬間を、外部に影響されることがなく、ノ
イズのないクリアな信号として捕らえることができるた
め、液面検知を高精度で検知することができると共に、
ノズル２自体は液体容器９の内面に接触することがない
ので、クロスコンタミネーションを確実に防止すること
ができる。
【００３７】尚、上記第１形態例では、光照射体１１の
下端部をノズル２の下端部に露出させた場合を例にとり
説明したが、図２に示す第２形態例に示すように、光照
射体１１の下端部をノズル２の外側に導き、光をノズル
２の外側から照射させて液面ＷＬで反射させ、この反射
光をディスポーザブルチップ８の先端開口部８ａからノ
ズル２の下端部に配設された受光体１２で受光させるよ
うに構成しても同様の効果が得られる。
【００３８】図３は、この発明の第３形態例を示してお
り、この形態例では、光照射体１１と受光体１２の下端
部を、ノズル２の下端部７の側部に夫々露出させるとと
もに、ディスポーザブルチップ８を透明な光導伝材料で
形成して、光照射体１１から照射された光がディスポー
ザブルチップ８を透光して、該ディスポーザブルチップ
８の先端開口部８ａから液面ＷＬへと照射され、その反
射光が再びディスポーザブルチップ８を通って受光体１
２でその光量が受光されるように構成されている。
【００３９】図４は、この発明の第４形態例を示してお
り、この形態例では、光照射体１１および受光体１２の
各下端部より下方に焦点レンズ２４Ａ，２４Ｂを配設
し、光照射体１１から照射される光の焦点Ｆ1 を液面Ｗ
Ｌに合わせることで、より鮮明な反射光を捕らえること
ができるように構成することで、分解能をより向上させ
ることもできる。
【００４０】勿論、上記焦点レンズ２４Ａ，２４Ｂは、
凸レンズまたは凹レンズ或はこれら凹凸レンズの組み合
わせであってもよく、また、焦点も、上記液面Ｆ1 に合
致させるだけではなく、ディスポーザブルチップ８の先
端開口部８ａの中心Ｆ2 やディスポーザブルチップ８の
先端開口部８ａから若干上の位置Ｆ3 、という具合に、
受光量の変動の確認が高精度に得られる位置であれば、
適宜の焦点位置に設定することができる。また、上記焦
点レンズ２４Ａ，２４Ｂは、光照射体１１又は受光体１
２のいずれか一方に配設してもよいが、少なくとも、こ
の形態例では、受光体１２側には必ず配設される。しか
し、この発明では、上記焦点レンズを必ずしも配設しな
くてもよく、光照射体１１から照射される光を集光させ
ることなく液面に供給しても、液面ＷＬの高さ位置を検
知することは十分可能である。
【００４１】尚、図４に示すチップノズル８の外周面お
よび内周面には、黒色等の着色処理や鏡面仕上げされた
夫々遮光膜層２５，２６が形成されている。このように
チップノズル８の外周面および内周面に遮光膜層２５，
２６を形成することで、外光の侵入やディスポーザブル
チップ８内を伝送する光の漏出を確実に防止することが
できるので、ノイズのないよりクリアな光信号を受光体
１２で受光することができ、制御をより円滑に行なうこ
とができる。
【００４２】図５は、この発明の第５形態例に係る分注
装置のノズル部の構成を示しており、この形態例では、
ノズル２の中心に受光体１２を配設し、かつ、この受光
体１２の外側に、所要間隔を有してリング状に形成され
た光照射体１１を配設し、この光照射体１１と受光体１
２との間に形成されたリング状の間隙を吸引孔Ｋとして
シリンジ１に連通接続した場合を示している他は、他の
構成・作用は、前記第１形態例と同様に構成することが
できるので、図面には、第１形態例で用いた符号と同一
の符号を付して、その詳細な説明をここでは省略する。
【００４３】図６は、この発明の第６形態例に係る分注
装置を示しており、この形態例では、この発明を、ボト
ル容器３０に収容された例えば試薬等を分注する分注装
置に適用した場合を示しており、上記ノズル２の中心に
受光体１２を配設し、かつ、この受光体１２の外側に、
リング状に形成された光照射体１１を配設し、ボトル容
器３０内の液体を吸引する吸引孔Ｋを、光照射体１１の
外側に配設した他は、他の構成・作用は、第１形態例と
同様に構成することができるので、図面には、第１形態
例で用いた符号と同一の符号を付して、その詳細な説明
をここでは省略する。
【００４４】図７は、この発明の第７形態例を示してお
り、この形態例では、ノズル側の構成を前記第３形態例
と同様に構成すると共に、着色され或は透明な液体容器
９や該液体容器９が立設されるラック２７の外側から光
を照射させて、該液体容器９内に収容された液体１０を
通して、液体１０の表面で反射する光の量や色（光波
長）の変化を検出するように構成されている。勿論、こ
のような色による検出は前記第１形態例の構成でも行う
ことができる。
【００４５】このように、受光体１２で光波長（色）の
変化を検出しても、光量を検出する場合と同様、液面Ｗ
Ｌの位置を検出することができる。
【００４６】このような色を検出することができるよう
に構成することで、液体容器９内に２種類の色の液体、
例えば、「血清と血ペイ」或は「血清と血液凝固剤と血
ペイ」とが、遠心処理によって層状態に分離されて収容
されている場合には、ディスポーザブルチップ８を徐々
に下降させることで、血清と他の物質との境界面を色の
変化で検知することができるので、血液凝固剤や血ペイ
との接触を確実、かつ、有効に防止することもできる。
【００４７】図８は、この発明の第８形態例を示してお
り、この形態例では、ディスポーザブルチップ８内に吸
引された液体１０の反射面積、或は、反射高さの相違を
光量の増減に基づき検出することで、液体吸引量の過不
足も容易に検出することができる。
【００４８】図９は、この発明の第９形態例を示してお
り、この形態例では、ディスポーザブルチップ８内に吸
引された液体（血清）中に、例えば、気泡やフィブリン
等の異物Ｂが混入した場合、この異物Ｂによって受光体
１２に受光される光量が通常の場合と比較して変化する
ことから、この異物Ｂの混入による光量の連続変化を検
知することで、該異物Ｂの混入の有無をも容易に検出す
ることができる。
【００４９】図１０と図１１は、この発明の第１０形態
例を示しており、この形態例では、ノズル２の下端部に
逆凹リング状に形成された洗浄方式のチップ３１の嵌合
部３２を形成すると共に、光照射体１１と受光体１２の
下端部を、上記嵌合部３２の内側に露出させ、光照射体
１１から照射された光が、上記ノズル２の嵌合部３２に
嵌合され、かつ、透光材質で形成された洗浄方式のチッ
プ３１を通って受光体１２に受光されるように構成した
他は、他の構成・作用は、前記第１形態例とほぼ同様に
構成することができるので、図面には、第１形態例で用
いた符号と同一の符号を付して、その詳細な説明をここ
では省略する。
【００５０】このようにノズル２に洗浄方式のチップ３
１を装着することで、チップ３１内が、図１０に示すよ
うに「空」の場合には、光照射体１１から照射された光
がチップ３１を通って、該チップ３１の先端開口部から
再びチップ３１を通って受光体１２へと受光されるの
で、予め、このときの受光量を計測しておくことで、チ
ップ３１が「空（水切り状態）」の状態か否かを判別す
ることができる。
【００５１】また、チップ３１内が、図１１に示すよう
に「洗浄水で満たされている」状態のときには、光照射
体１１から照射された光がチップ３１から洗浄水を通っ
て、再びチップ３１を通って受光体１２へと受光される
ので、予め、このときの受光量を計測しておくことで、
チップ３１が「洗浄水で満たされている」状態か否かを
判別することができる。
【００５２】尚、図１０と図１１に示す形態例の場合に
は、洗浄方式のチップ３１の外表面を前記と同様の遮光
処理を施す方が、該チップ３１の外部の影響を受けない
ので、より高精度の検知を行なうことができる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１，請求項
２及び請求項３に記載された発明にあっては、光を利用
した液面等の液体の吸引判別を前提とした場合、ノズル
を受光体としたので、チップ外側の測定環境に影響を受
けることなく、ノズルによって吸引される液体の液面を
検知することができ、しかも、該受光部はノズルに配設
されているので、該受光体に液体が直接接触することに
よるクロスコンタミネーションの発生を確実に防止する
ことができる。
【００５４】また、請求項４及び請求項５に記載された
発明にあっては、液面の検知だけではなく、上記ノズル
に着脱自在に装着されるディスポーザブルチップ又は洗
浄方式のチップ内に液体を満たし、光を該ディスポーザ
ブルチップ又は洗浄方式のチップ内の液体を通して、吸
引された液体の光量変動を検知することで、例えば、液
体の吸引量や透明度，気泡混入，目詰まり或は水切り状
態を判別することを特徴とするものである。
【００５５】さらに、請求項６に記載された発明にあっ
ては、上記ノズルにより、光波長の変化を検知して、色
の変化を認識することで、液面を検知することもでき
る。
【００５６】請求項７または請求項８に記載された発明
にあっては、上記色の変化を、液体が収容された着色容
器の色を液体を通じて検知し、または、液体が収容され
た透明容器が立設されるラックまたはホルダの色を液体
を通じてノズルが検知することで行なうように構成され
ているので、ディスポーザブルチップ外の色環境の変化
に対応させて液面を検知することもできる。
【００５７】また、請求項９に記載された発明によれ
ば、ノズルが血清を吸引しながら下降している過程で、
血ペイまたは血液凝固剤の色を認識することができるよ
うに構成されているので、層分離された境界面を容易に
検知するができる。
【００５８】この発明において、上記光は、前記ノズル
に装着されたディスポーザブルチップまたは洗浄方式の
チップの先端開口部から直接受光される場合に限定され
るものではなく、例えば、請求項１０に記載された発明
のように、透明なディスポーザブルチップ又は洗浄方式
のチップを介して光を照射し或は受光してもよい。
【００５９】この場合、前記ディスポーザブルチップま
たは洗浄方式のチップは、請求項１１に記載された発明
のように、光の伝送部分を除く外表面および／または内
表面を黒膜や鏡膜でコーティングし、或は、請求項１２
に記載された発明のように、着色する等の遮光処理を施
こすことで、光の変化をより高感度で確実に検知するこ
とができる。
【００６０】請求項１３に記載された発明にあっては、
上記ノズルは、ノズル自体が光透過材で管状に形成さ
れ、かつ、この光透過材で形成されたノズルに光照射部
と受光部とを形成し、或は、請求項１４に記載された発
明のように、下端部のみが光透過材で形成され、また
は、請求項１５に示すように、光ファイバが付設されて
構成されているので、ノズルによる液体吸引作動が規制
されることなく液面等を高精度に検知することができ
る。
【００６１】そして、請求項１６に記載された発明によ
れば、上記光ファイバの受光端部は前記ノズルの下面又
は側部に配設されているので、ディスポーザブルチップ
内に入光した反射光を確実に捕えることができる。勿
論、上記ノズルは、請求項１７に記載された発明のよう
に、遮光処理が施されていることが望ましい。
【００６２】また、この発明にあっては、光照射体から
供給される光を必ずしも集光させる必要はないが、チッ
プの形状や長さ、開口部径、遮光性能等の条件によって
は、請求項１８に記載された発明のように、ディスポー
ザブルチップまたは洗浄方式のチップの先端部、例え
ば、ディスポーザブルチップ先端の内開口部やディスポ
ーザブルチップの下端よりやや下方の位置に、受光量の
変動を高精度で確認できる位置に焦点が合うように調整
されたレンズ体が付設することもでき、この場合には、
ノイズのないより高精度の液面等の検出を行うことがで
きる。
【００６３】請求項１９に記載された発明にあっては、
容器に収容された液体への光の供給は、光を連続的或は
フラッシュ状に点滅させてノズル内を伝送させて行なう
か、或は、請求項２０に記載された発明のように、光フ
ァイバで行い、或は、請求項２１に記載された発明のよ
うに、ノズルの外側から供給して行われる。
【００６４】このように構成された液体の吸引判別方法
により得られるデータは、請求項２２に記載された発明
のように、ノズルの昇降動および液体の吸引・吐出を行
なうシリンダーなどの分注に必要な駆動を制御する分注
装置の制御データとして用いることで、高精度の制御を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１形態例に係る分注装置の概略的
な構成を示す説明図である。
【図２】この発明の第２形態例に係る分注装置の概略的
な構成を示す説明図である。
【図３】この発明の第３形態例に係る分注装置の概略的
な構成を示す説明図である。
【図４】この発明の第４形態例に係る分注装置における
光照射体と受光体にレンズ体を配設した状態を示す断面
図である。
【図５】この発明の第５形態例に係る分注装置の概略的
な構成を示す説明図である。
【図６】この発明の第６形態例に係る分注装置の概略的
な構成を示す説明図である。
【図７】この発明の第７形態例に係る分注装置の概略的
な構成を示す説明図である。
【図８】この発明の第８形態例に係る分注装置により液
体の吸引量の過不足を検出する場合の吸引液体の高さ
（表面積）を示す水平断面説明図である。
【図９】この発明の第９形態例に係る分注装置により異
物が混入した場合を検出するときの吸引液体の表面状態
を示す水平断面説明図である。
【図１０】この発明の第１０形態例に係る分注装置の洗
浄チップ内が空の状態のときの光の伝送経路を示す説明
図である。
【図１１】同分注装置の洗浄チップ内に洗浄液が満たさ
れているときの光の伝送経路を示す説明図である。
【符号の説明】
１ シリンダ ２ ノズル ３ アーム ４ アーム駆動機構 ５ モータ ７ ノズルの下端部 ８ 分注チップ ９ 液体容器 １０ 液体 １１ 光照射体 １２ 受光体 １３ 発光部 １６ 制御部 ２４Ａ，２４Ｂ 焦点レンズ ２５，２６ 遮光膜 ３０ ボトル容器 ３１ 洗浄チップ ＷＬ 液面

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器内に収容された液体から得られる光
    の変動状態を、この液体を吸引するノズルで検知するこ
    とを特徴とする液体の吸引判別方法。
  2. 【請求項２】 前記ノズルの下端部には、ディスポーザ
    ブルチップまたは洗浄方式のチップが装着され、上記ノ
    ズルは、上記ディスポーザブルチップまたは洗浄方式の
    チップの先端開口部付近の光の変動状態を受光すること
    を特徴とする請求項１に記載の液体の吸引判別方法。
  3. 【請求項３】 前記ノズルは、液面からの反射光がディ
    スポーザブルチップの先端開口部に入光した状態を検知
    することで、液面を検知することを特徴とする請求項２
    に記載の液体の吸引判別方法。
  4. 【請求項４】 前記ノズルに着脱自在に装着されるディ
    スポーザブルチップ又は洗浄方式のチップ内に液体を満
    たし、光を該ディスポーザブルチップ又は洗浄方式のチ
    ップ内の液体を通して上記ノズルで受光することを特徴
    とする請求項１に記載の液体の吸引判別方法。
  5. 【請求項５】 前記ノズルは、吸引された液体の光量変
    動を検知することで液体の吸引量や透明度，気泡混入，
    目詰まり或は水切り状態を判別することを特徴とする請
    求項４に記載の液体の吸引判別方法。
  6. 【請求項６】 前記ノズルは、光波長の変化を検知する
    ことで色の変化を認識することを特徴とする請求項４ま
    たは請求項５いずれかに記載の液体の吸引判別方法。
  7. 【請求項７】 前記ノズルは、液体が収容された着色容
    器の色を液体を通じて検知することを特徴とする請求項
    ４乃至請求項６のいずれかに記載の液体の吸引判別方
    法。
  8. 【請求項８】 前記ノズルは、液体が収容された透明容
    器が立設されるラックまたはホルダの色を液体を通じて
    検知することを特徴とする請求項４乃至請求項６のいず
    れかに記載の液体の吸引判別方法。
  9. 【請求項９】 前記ノズルは、前記ディスポーザブルチ
    ップが液体を吸引している状態における光量または光波
    長の変化を判別することで、該吸引される液体の下面と
    接触する固体面または液体面との層分離された境界面を
    検知することを特徴とする請求項４乃至請求項８のいず
    れかに記載の液体の吸引判別方法。
  10. 【請求項１０】 前記光は、前記ノズルに着脱自在に連
    結されたディスポーザブルチップまたは洗浄方式のチッ
    プを介して伝送されることを特徴とする請求項１乃至請
    求項９のいずれかに記載の液体の吸引判別方法。
  11. 【請求項１１】 前記ディスポーザブルチップまたは洗
    浄方式のチップは、その外表面が遮光処理されているこ
    とを特徴とする請求項１０に記載の液体の吸引判別方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記遮光処理は、ディスポーザブルチ
    ップまたは洗浄方式のチップの外表面に遮光に有効であ
    る着色処理であることを特徴とする請求項１１に記載の
    液体の吸引判別方法。
  13. 【請求項１３】 前記ノズルが光透過材で管状に形成さ
    れていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のい
    ずれかに記載の液体の吸引判別方法。
  14. 【請求項１４】 前記ノズルは、少なくともその下端部
    が光透過材で形成されていることを特徴とする請求項１
    乃至請求項１２のいずれかに記載の液体の吸引判別方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記ノズルには、光ファイバが配設さ
    れていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のい
    ずれかに記載の液体の吸引判別方法。
  16. 【請求項１６】 前記光ファイバの受光端部は、前記ノ
    ズルの下面又は側部に配設されていることを特徴とする
    請求項１５に記載の液体の吸引判別方法。
  17. 【請求項１７】 前記ノズルには、遮光処理が施されて
    いることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれ
    かに記載の液体の吸引判別方法。
  18. 【請求項１８】 前記ノズルには、チップ先端部付近で
    あって、受光量の変動を高精度で確認できる位置に焦点
    が合うように調整されたレンズ体が付設されていること
    を特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載
    の液体の吸引判別方法。
  19. 【請求項１９】 前記液体への光の供給は、前記光透過
    材で形成されたノズルを介して行われることを特徴とす
    る請求項１乃至請求項１８のいずれかに記載の液体の吸
    引判別方法。
  20. 【請求項２０】 前記液体への光の供給・受光および伝
    送は、前記ノズル内に配設された光照射用のファイバお
    よび受光ファイバを介して行われることを特徴とする請
    求項１乃至請求項１８のいずれかに記載の液体の吸引判
    別方法。
  21. 【請求項２１】 前記液体への光の供給は、前記ノズル
    の外側から行われることを特徴とする請求項１乃至請求
    項１８のいずれかに記載の液体の吸引判別方法。
  22. 【請求項２２】 前記請求項１乃至２１のいずれかに記
    載の液体の吸引判別方法で得られたデータ値に基づき、
    前記ノズルの昇降動および液体の吸引・吐出を行なうシ
    リンダーなどの分注に必要な駆動を制御することを特徴
    とする分注装置。
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