JPH11271130A - 液体分注装置 - Google Patents

液体分注装置

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JPH11271130A
JPH11271130A JP7403198A JP7403198A JPH11271130A JP H11271130 A JPH11271130 A JP H11271130A JP 7403198 A JP7403198 A JP 7403198A JP 7403198 A JP7403198 A JP 7403198A JP H11271130 A JPH11271130 A JP H11271130A
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Naoto Tsujimura
直人 辻村
Yoshiaki Igarashi
義章 五十嵐
Junichi Oizumi
純一 大泉
Mitsuhiro Sakagami
光廣 坂上
Tomoo Fujihashi
友雄 藤橋
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Hitachi High Tech Manufacturing and Service Corp
Bab Hitachi Engineering Service Co Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Naka Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】通常の技術におけるような脱気水を使用しなく
とも液体の吸引及び吐出の定量性を確保するのに適した
液体分注装置を提供すること。 【解決手段】分注ノズル部10と一体化されたステッピ
ングモ−タ14が駆動されると、送りねじ15が回転
し、ベロ−ズ8が伸びて、その内容積が増大する。分注
ノズル部10の先端には図示しないチップノズルが取り
付けられ、そのチップノズルが検体容器の検体に浸入し
ていると、ベロ−ズ8が伸びることにより、空気を媒体
として検体がチップノズルに吸引される。ステッピング
モ−タ14が逆方向に駆動されると、ベロ−ズ8は圧縮
され、その内容積は減少する。したがって、この場合
は、吸引された検体が空気を媒体として吐出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液体分注装置、特に
臨床分析装置において試料の分注に用いられるのに適し
た液体分注装置に関する。
【0002】
【従来の技術】被検者より採取された血液、その他の検
体は、その含有成分等から病状を診断するための検査、
測定を行うために様々な分析装置にかけられる。この分
析装置の検査項目により、容器に試料である検体を分注
する必要が生じる。この作業を自動で行うものは自動分
注装置と呼ばれる。
【0003】自動分注装置にも様々なものがある。一般
的なものとしては3次元方向に自由に移動することがで
きる1本の分注ノズルを有するものがある。この分注ノ
ズル先端に廃棄可能なノズルチップを取付け、必要な検
体を吸引し、別のラックに架設される空の容器に吐出す
ることで分注を行う。分注によって新たに生成された検
体は分析装置に運ばれて分析され、分注に使用されたノ
ズルチップは廃棄され、新しいものと交換される。
【0004】この際、検体を吸引し、別のラックに架設
される空の容器に吐出する方法として、3次元方向に自
由に移動することができる1本の分注ノズルが液面検出
センサにより検体の液面を検出した後位置決めされ、シ
リンジに連接されているモータの駆動及びそれにもとづ
くシリンジ内のピストンの上昇により検体を吸引し、同
様に分注ノズルを別のラックに架設される空の容器の所
定の位置で位置決めされ、シリンジ内のピストンの下降
により検体を吐出する。しかしながら、通常のシリンジ
方式においては、外筒とピストンの摩擦の故に短期間の
メンテナンスが必要であるという問題がある。
【0005】これに対して、実開平4−120331号
記載された技術では、シリンジに代えて金属ベローズを
使用することで、摩耗する部分をもつことが殆どなく、
耐久性が向上される。また、金属ベローズに連接された
送りねじのその軸方向経の移動とそれのもとづく金属ベ
ローズの伸縮に応じて送りねじに連接されているステッ
ピングモータの送りステップ数に比例して吸引サンプル
量の容積制御を行い、更に脱気水槽を設け、脱気水槽と
金属ベローズ間、金属ベローズとノズル間をチューブで
接続し、脱気水を媒介として検体を吸引及び吐出させる
ことにより定量性を向上させている。更にベローズを金
属製とすることで耐腐食性も向上させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
4−120331号に記載された技術では、構造的に長
いチュ−ブを使用せざるを得ないことから、検体の吸引
及び吐出の定量性を確保するために脱気水の使用、した
がってその設備が必要である。また、ノズル部及びベロ
−ズはチュ−ブで接続されているが構造的には独立して
いる。この点で、コンパクト化、小型化に対する配慮が
十分であるとは言い難い。更に、ベロ−ズの容積を変え
る複雑な機構も構造的にはベロ−ズやノズル部と独立し
ている。この点でも、コンパクト化、小型化に対する十
分な配慮がなされているとは言い難い。
【0007】本発明の目的は通常の技術におけるような
脱気水を使用しなくとも液体の吸引及び吐出の定量性を
確保するのに適した液体分注装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、分注ノズル部
と、ベロ−ズと、前記ノズル部に液体を吸引し、その吸
引された液体を吐出するように前記ベロ−ズの容積を変
化させるベロ−ズ容積変化機構とを含む液体分注装置に
おいて、前記分注ノズルと前記ベロ−ズ容積変化機構と
を一体化させたことを特徴とする。
【0009】これによれば、分注ノズル部とベロ−ズと
は小容量の液路で結ぶことができるので、空気を媒体と
して検体の吸引及び吐出を行ってもその定量性が保たれ
る。したがって、通常の技術におけるような脱気水の使
用は避けられる。
【0010】
【発明実施の形態】図2は本発明のもとづく液体分注装
置を採用した、臨床分析装置の自動分注装置を示し、図
3は図2の自動分注装置の分注位置における親ラック及
び子ラック部を示す。直交座標系におけるY方向に移動
可動なアーム1にはX方向に可動な分注ノズル取付け台
座2が取付けられ、更に分注機構取付け台座2にZ方向
に移動可動な分注機構3が取付けられている。
【0011】分注機構3の先端に取付けられる廃棄可能
なノズルチップ13はチップラック4a、チップラック
4bにて供給される。また、検体の入った検体容器16
を乗せた親ラックT3は自動分注装置より上流に位置す
るユニットから親ラック通過ラインT1を通って、ある
いは自動分注装置上の親ラック供給ラインT2から供給
され、ラックの流れる親ラインTを通って分注位置5T
に搬送される。
【0012】親ラック上の検体が分注されるために用意
された空容器17を乗せた子ラックA2は子ラインA1
a、子ラインA1bから、子ラックB2は子ラインB1
a、子ラインB1bから供給され、子ラックA2は子ラ
インAを通り分注位置5Aに、子ラックB2は子ライン
Bを通り分注位置5Bに供給される。また、自動分注装
置は制御部18と接続され、分注依頼等の通信を行う。
【0013】図1は本発明による液体分注装置の要部を
示す。この液体分注装置の要部は図2では分注機構3と
して示されている。分注ノズル部10はノズル孔を有
し、そしてその先端に着脱可能なるように取り付けられ
た、図4〜6に示されるような廃棄可能なノズルチップ
13を有する。ただし、図1ではそのノズルチップは図
示が省略されている。分注ノズル部10にはその上端側
にトラップ流路体20が、該トラップ流路体にはその上
端側にモ−タ支持体7がそれぞれ固定され、トラップ流
路体11にはその側面において液面及びチップノズル検
出器21が固定されている。トラップ流路体20は着脱
可能にされている。
【0014】トラップ流路体20は図1に示されるよう
に曲がったトラップ流路9を有し、該トラップ流路は分
注ノズル部10のノズル孔と連通している。モ−タ支持
体7は筒状をなしており、その上端にステッピングモ−
タ14が固定されている。該モ−タのモ−タ軸には送り
ねじ15が接続されている。モ−タ支持体7内にはトラ
ップ流路9と連通するベロ−ズ8が配置され、その下端
はトラップ流路体20に気密的に固定されている。ベロ
−ズ8の上端には送りねじ15と噛み合う雌ねじを有す
る移動体6が気密的に固定されている。これによって、
送りねじ5はベロ−ズ8の内側に延びた状態となる。移
動体6には送りねじ15の、ベロ−ズ8の内側に延びて
いる部分を覆う形状の気密保持体22が気密的に取り付
けられている。液面及びチップノズル検出器21はトラ
ップ流路9と連通する連通路を有する検出器ブロックの
上下にそれぞれ配置された振動体12及び圧力検出器1
1を含んでいる。
【0015】ステッピングモ−タ14が駆動されると、
送りねじ15が回転し、該送りねじと螺合されている移
動体6が上下動する。これによって、ベロ−ズ8は伸縮
し、その内容積が変化する。分注ノズル部10の先端に
チップノズルが取り付けられていて、該チップノズル
に、液体容器に入っている液体を吸入するときは、ベロ
−ズ8が伸びてその内容積が増大する。また、その吸引
した液体を吐出するときは、ベロ−ズ8が圧縮されて、
その内容積が減少する。この場合の液体の吸入及び吐出
は、分注ノズル部10ノノズル孔、トラップ流路9、ベ
ロ−ズ内部にある空気を媒体として行われる。
【0016】以下、分注機構3の、制御部18からの分
注依頼から分注完了までの一連の動作を図2及び3に関
連して説明する。
【0017】制御部18より分注依頼のあった場合、分
注機構は、廃棄可能なノズルチップ13が設置されてい
るチップラック4a又はチップラック4bに、Y方向に
移動可動なアーム1、X方向に移動可動な分注ノズル取
付け台座2により移動し、Z方向に下降して、分注ノズ
ル部10にノズルチップ13を取付ける。図4は分注ノ
ズル部10の先端にノズルチップを取付けた状態の分注
機構を示す。分注ノズル部10の先端におけるノズルチ
ップ13の有無は、振動体12を振動させ、その内圧の
変化を圧力検出器11で検出し、ノズルチップ13の取
付け前と取付け後の一定の内圧の変化で取付け完了の認
識をすることにより行われる。
【0018】次に、ノズルチップ13を取付けた分注機
構は、検体の入った検体容器16を乗せた親ラックT2
の分注位置5Tに、Y方向に移動可動なアーム1、X方
向に移動可動な分注ノズル取付け台座2により移動す
る。その後、検体容器16の上部に移動した分注機構を
Z方向に下降させ、ノズルチップ13の先端が検体容器
内の検体に接触した際にその液面を検出する。図5
(A)は液面検出時の分注機構を示す。検体容器16内
の検体の液面の検出は、振動体12を振動させ、ノズル
チップ13を取付けた状態での一定の圧力とノズルチッ
プ13が液面を検出したときの圧力変化を圧力検出器1
1にて検出することによって行われる。このとき、液面
検出する前に予めベロ−ズ8を最大限に圧縮させてお
く。液面を検出すると、制御部18より依頼された所定
の分注量の検体を、ベローズ8を伸長させることにより
検体容器16からノズルチップ13に吸引する。吸引が
終了したら、分注機構を上昇させる。図5(B)はその
ときの分注機構を示す。分注量の制御はステッピングモ
ータ14のパルス数によりベローズ8の伸縮で制御され
るため、制御部18から依頼のあった分注量を高精度で
吸引することができる。
【0019】トラップ流路9には吸引時に発生する露状
検体がトラップされ、したがって、露状検体のベローズ
8内への侵入が防止される。露状検体は随時発生する訳
ではないが、発生した場合、容易にトラップ流路体20
を外してトラップ流路9を洗浄するか、又は新しいもの
と交換するすることができる。
【0020】検体を吸引した分注機構は、Y方向に移動
可動なアーム1、X方向に移動可動な分注ノズル取付け
台座2により分注位置5Aに移動し、子ラックA2又は
子ラックB2に乗せた空容器17の上部に位置付けられ
る。空容器17の上部に移動した分注機構はZ方向に下
降し、ステッピングモータ14の回転によりベローズ8
を圧縮し、制御部18の依頼により検体の所定量を吐出
する。この際の容積制御もステッピングモータ14のパ
ルス数によりベローズ8の伸縮で行う。吐出が終了する
と、分注機構をZ方向に上昇させる。図6(A)は吸引
された検体の吐出開始が可能な状態の分注機構を示し、
図6(B)は検体吐出完了後上昇位置にある状態の分注
機構を示す。
【0021】親ラックT3に乗せた検体容器16から子
ラックA2および子ラックB2に乗せた空容器17への
分注は検体を1回吸引することに対し吸引量と同量を1
回吐出する他に、制御部18からの依頼により1回の吸
引量に対し複数の空容器17へ分割して所定量の検体を
吐出することができる。制御部18から依頼のあった分
注作業がを完了すると、ノズルチップ13を所定位置に
廃棄し、一連の動作を完了する。以後、制御部18から
の依頼で同様の動作が行われる。
【0022】以上説明した実施例では、分注ノズル部1
0とベロ−ズ8は一体化されている。このため、その両
者間を小容量の液路で結ぶことができるので、空気を媒
体として検体の吸引及び吐出を行ってもその定量性が保
たれる。したがって、通常の技術におけるような脱気水
の使用は避けられる。
【0023】また、ベロ−ズ8の容積を変化させるモ−
タ14も分注ノズル部10と一体化されており、しかも
その機構も単純であるため、装置のコンパクト化、小型
化が図られる。
【0024】更に、トラップ流路9は露状の液体をトラ
ップすることができるので、その露状液体のベロ−ズ8
内への侵入が防止され、該ベロ−ズの腐食防止が図られ
る。また、露状液体がトラップされた場合は、トラップ
流路体20を取り外してトラップ流路9を洗浄するか、
又はトラップ流路体20を新しいものと交換することが
簡単にできるという保守の簡単化が図られる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、通常の技術におけるよ
うな脱気水を使用しなくとも液体の吸引及び吐出の定量
性を確保するのに適した液体分注装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明による一実施例を示す液体分注装
置の要部の縦断面図である。
【図2】図2は本発明のもとづく液体分注装置を採用し
た、臨床分析装置の自動分注装置の一実施例の斜視図で
ある。
【図3】図3は図2の自動分注装置の分注位置における
親ラック及び子ラック部の斜視図である。
【図4】図4は分注ノズル部の先端にノズルチップを取
付けた状態の分注機構の縦断面図である。
【図5】図5(A)は液面検出時の分注機構の縦断面
図、図5(B)は検体吸引後上昇位置にある状態の分注
機構の縦断面図である。
【図6】図6(A)は吸引された検体の吐出開始が可能
な状態の分注機構の縦断面図、図6(B)は検体吐出完
了後上昇位置にある状態の分注機構の縦断面図である。
【符号の説明】
10:分注ノズル部、20:トラップ流路体、9:トラ
ップ流路、7:モ−タ支持体、8:ベロ−ズ、14:ス
テッピングモ−タ、6:移動体、15:送りねじ、2
2:気密保持体、21:液面及びチップノズル検出器、
11:圧力検出器、12:振動体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻村 直人 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 五十嵐 義章 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 大泉 純一 茨城県東茨城郡内原町三湯字訳山500番地 日立那珂エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 坂上 光廣 神奈川県横浜市磯子区磯子一丁目2番10号 バブ日立エンジニアリングサービス株式 会社内 (72)発明者 藤橋 友雄 神奈川県横浜市磯子区磯子一丁目2番10号 バブ日立エンジニアリングサービス株式 会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分注ノズル部と、ベロ−ズと、前記分注ノ
    ズル部に液体を吸引し、その吸引された液体を吐出する
    ように前記ベロ−ズの容積を変化させるベロ−ズ容積変
    化機構とを含む液体分注装置において、前記分注ノズル
    と前記ベロ−ズ容積変化機構とを一体化させたことを特
    徴とする液体分注装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記ベロ−ズ容積変化
    機構はモ−タと、該モ−タによって駆動される送りねじ
    と、前記分注ノズル部と一体化された、前記モ−タを支
    持するモ−タ支持体とを含み、前記送りねじはその回転
    によって前記ベロ−ズの容積が変化するように前記ベロ
    −ズと係合していることを特徴とする液体分注装置。
  3. 【請求項3】請求項2において、前記送りねじは前記ベ
    ロ−ズ内部の気密を保持した状態でその内側に延長され
    ていることを特徴とする液体分注装置。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれかにおいて、前記分
    注ノズル部と前記ベロ−ズとはトラップ流路を介して連
    通していることを特徴とする液体分注装置。
  5. 【請求項5】請求項4において、前記トラップ流路を有
    するトラップ流路体を前記分注ノズル部及び前記ベロ−
    ズ間に着脱可能に設けたことを特徴とする液体分注装
    置。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれかにおいて、液面及
    びノズルチップ検出器を含み、前記分注ノズル部はその
    先端に着脱可能なノズルチップを有し、前記液面及びノ
    ズルチップ検出器は前記分注ノズル部に吸引すべき、液
    体容器に収容された液体の液面と前記分注ノズル部にお
    けるノズルチップの有無とを検出する振動体及び圧力検
    出器を含むことを特徴とする液体分注装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007322291A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Shimadzu Corp 分注チップ及びそれを用いた反応キット
JP2009270842A (ja) * 2008-04-30 2009-11-19 Hitachi High-Technologies Corp ベローズ装置及びそれを用いた分注装置

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JP2007322291A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Shimadzu Corp 分注チップ及びそれを用いた反応キット
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