WO2006132114A1

WO2006132114A1 - 分注装置、分注方法および分析装置

Info

Publication number: WO2006132114A1
Application number: PCT/JP2006/310802
Authority: WO
Inventors: Norichika Fukushima; Shigeru Yoshinari
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2007-12-09
Also published as: US20080236301A1; EP1890158A4; EP1890158A1; US7748281B2

Abstract

　ピストン（１０）を有するシリンジ（１１）が液体（１５）の吸引吐出動作を行い、液体の分注を行う分注装置（１）、分注方法および分析装置。分注装置（１）は、ピストンを起動させるときの駆動位置と駆動時間との基準となる基準駆動プロファイルを記憶する記憶部（３）と、駆動されたピストンの実行駆動位置を検出する位置検出器（７）と、駆動されたピストンの実行駆動時間を計時するタイマ（２０）と、基準駆動プロファイルをもとにピストンの駆動制御を行うと共に、ピストンの実行駆動位置と実行駆動時間とをもとに実行駆動プロファイルを求め、基準駆動プロファイルと実行駆動プロファイルとを比較し、比較値をもとに分注の適否を判断する制御部（２）とを備える。

Description

明細書

分注装置、分注方法および分析装置

技術分野

[0001] 本発明は、ピストンを有するシリンジが液体の吸引吐出動作を行い、前記液体の分注を行う分注装置、分注方法および分析装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、ピストンを駆動してシリンジに液体を吸引させ、シリンジ力液体を吐出させる分注装置 (特許文献 1参照)及びこの分注装置を備えた分析装置が知られて!ヽる。一般にこのピストンは、ボールネジ等の回転一直動変 «構を介して回転モータと連結され、この回転モータの回転運動が直動運動に変換されることによって、液体の吸引吐出動作を行う。分注装置は、この回転モータの回転を制御することによって液体の分注動作を制御する。

[0003] 特許文献 1 :特開平 7— 333231号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] ところで、上述のようなシリンジを利用した分注装置は、シリンジ力分注される液体の量は、ピストンの移動距離以外の要件によっても左右される。このため、分注装置は、ピストンの移動距離を設定するだけではシリンジ力分注される液体の分注量にばらつきが生じることがあった。このような分注量のばらつきが生じると、分析装置は、液体を正確に分析できなくなる場合があった。

[0005] 本発明は、液体の分注量を均一に保ち、検体の正確な分析を可能とする分注装置、分注方法および分析装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分注装置は、ピストンを有するシリンジが液体の吸引吐出動作を行、、前記液体の分注を行う分注装置において、前記ピストンを起動させるときの駆動位置と駆動時間との基準となる基準駆動プロファイルを記憶する記憶手段と、駆動された前記ピストンの実行駆動位置を検出する位置検出手段と、駆動された前記ピストンの実行駆動時間を計時する計時手段と、前記基準駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動制御を行うとともに前記ピストンの前記実行駆動位置と前記実行駆動時間とをもとに実行駆動プロファイルを求め、前記基準駆動プロファイルと前記実行駆動プロファイルとを比較し、比較値をもとに前記分注の適否を判断する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする。

[0007] また、本発明の分注装置の一態様は、上記の発明にお、て、前記基準駆動プロフアイルは、前記ピストンの前記駆動時間、前記ピストンの前記駆動距離、前記ピストンが駆動開始してから所定時間経過後の位置、前記駆動位置と前記駆動時間とを対応させた前記ピストンの駆動速度の少なくとも一つを含むことを特徴とする。

[0008] また、本発明の分注装置の一態様は、上記の発明にお、て、前記基準駆動プロフアイルは、前記ピストンの駆動速度が前記ピストンの駆動開始後、初めて零となるまでの間の前記ピストンの移動距離が所定の範囲内であることを特徴とする。

[0009] また、本発明の分注装置の一態様は、上記の発明にお、て、前記基準駆動プロフアイルは、前記ピストンの駆動速度が前記ピストンの駆動開始後、初めて零となるまでの間に前記ピストンが移動に要する時間または前記ピストンが移動した範囲内における前記ピストンの加減速を含む移動速度が所定の範囲内であることを特徴とする。

[0010] また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分注方法は、ビストンを有するシリンジが液体の吸引吐出動作を行、、前記液体の分注を行う分注方法において、前記ピストンを起動させるときの駆動位置と駆動時間との基準となる基準駆動プロファイルを記憶する記憶工程と、駆動された前記ピストンの実行駆動位置を検出する位置検出工程と、駆動された前記ピストンの実行駆動時間を計時する計時工程と、前記基準駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動制御を行うとともに前記ピストンの前記実行駆動位置と前記実行駆動時間とをもとに実行駆動プロフアイルを求め、前記基準駆動プロファイルと前記実行駆動プロファイルとを比較し、比較値をもとに前記分注の適否を判断する駆動制御工程と、を含むことを特徴とする。

[0011] また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分析装置は、前記分注装置を備えたことを特徴とする。

発明の効果 [0012] 本発明の分注装置、分注方法および分析装置は、分注を適正に行うピストンの基準駆動プロファイルと分注が実行された実行速度プロファイルとを比較することによつて、実行された分注が有効であるか否かの判断が確実にできるので、液体の分注量を均一に保つことができ、検体の正確な分析を可能にするという効果を奏する。図面の簡単な説明

[0013] [図 1]図 1は、この発明の実施の形態に力かる分注装置の概要構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、この発明の実施の形態に力かるテーブルの具体的内容を示す模式図である。

[図 3]図 3は、この発明の実施の形態に力かる基準速度プロファイルを示す模式図である。

[図 4]図 3に示す基準速度プロファイルに基づいて駆動されたピストンの駆動距離と駆動時間との関係を実測した基準駆動プロファイルを示す模式図である。

[図 5]図 5は、この発明の実施の形態に力かる分注動作を示すフローチャートである。

[図 6]図 6は、この発明の実施の形態に力かる分析装置の概要構成を示す上面図である。

[図 7]図 7は、この発明の実施の形態の変形例 1にかかる分注装置の概要構成を示すブロック図である。

[図 8]図 8は、この発明の実施の形態の変形例 2にかかる分注装置の概要構成を示すブロック図である。符号の説明

[0014] 1, 1A〜： LD 分注装置

2 制御部

3

4 入力部

5 モータドライノく

6 信号変換器

7 位置検出器 8 モータ

9 ボーノレネジ

10 ピストン

11 シリンジ

12 三方弁

13 ノズル

14 リザーバ

15 液体

16 容器

17 表示部

20 タイマ

21 比較部

22 分析部

30 分析装置

31 作業テーブル

32 検体テーブル

32a,34a,39a 収容室

33 検体容器

34 反応テーブル

35 反応容器

36 光源

37 受光素子

38 洗浄装置

40 試薬容器

41 読取装置

発明を実施するための最良の形態

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる分注装置、分注方法および分析装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

[0016] (実施の形態）

図 1は、この発明に力かる分注装置 1の概要構成を示すブロック図である。図 1に示すように、分注装置 1は、分注動作を制御する制御部 2と、ピストン 10の駆動開始位置、駆動停止位置や液体 15の粘性率，分注量等を含む基準駆動プロファイルをテ一ブルとして記憶する記憶部 3と、液体 15の粘性率と分注量とを入力する入力部 4と、分注が有効である力否かを表示する表示部 17とを有している。また、分注装置 1は、制御部 2から制御信号 S1を入力し、モータ 8を駆動制御するモータドライバ 5と、モータドライバ 5によって駆動するモータ 8と、モータ 8の回転位置をもとにシリンジ 11に対するピストン 10の位置を検出する位置検出器 7と、位置検出器 7が検出した位置を検出信号 S2に変換する信号変換器 6と、モータ 8の回転運動を直動運動に変換するボールネジ 9と、ボールネジ 9に連結されたピストン 10と、ピストン 10を収納するシリンジ 11と、液体 15を収容するリザーバ 14と、制御部 2から選択信号 S3を入力してシリンジ 11が開通する管路を切替える三方弁 12と、液体 15を容器 16に吐出するノズル 13とを有して!/ヽる。

[0017] また、制御部 2は、ピストン 10の駆動時間を計時するタイマ 20と記憶部 3が記憶する基準駆動プロファイルと実行された実行駆動プロファイルとを比較する比較部 21とを有している。

[0018] ここで、分注装置 1の分注動作について説明する。まず、制御部 2は、入力部 4を介して液体 15に関する粘性率と分注量とを入力すると、粘性率と分注量とに対応したテーブルを記憶部 3から抽出する。

[0019] 制御部 2は、三方弁 12に選択信号 S3を出力し、三方弁 12の吸入口をリザーバ 14 側に切替える。その後、制御部 2は、モータドライバ 5に制御信号 S1を出力してモータ 8を駆動する。これにより、分注装置 1は、テーブルに記載された駆動開始位置にピストン 10が移動され、リザーバ 14からシリンジ 11に液体 15が吸引される。

[0020] つぎに、制御部 2は、三方弁 12に選択信号 S3を出力し、三方弁 12の吸入口をシリンジ 11側に切り替えると共に、モータドライバ 5に制御信号 S1を出力し、テーブルに記載された基準駆動プロファイルをもとにピストン 10を駆動する。この基準駆動プロフアイルは、ピストン 10の駆動速度がピストン 10の移動開始後初めて零となるまでの間のピストン 10の移動距離が所定範囲内となるように設定されている。更に、ピストン 1 0の移動開始力も速度が零となるまでに要する時間またはその間のピストン 10の加減速を含む移動速度も所定範囲内となるように設定されて、る。

[0021] ここで、記憶部 3が記憶する基準駆動プロファイルについて以下に説明する。図 2 は、テーブル Tl〜Tnが記載する基準駆動プロファイルの具体的内容を示す模式図である。図 2に示すように、テーブル Τ1〜Τηは、液体の粘性率ごとに分けて作成され、一つのテーブルには分注量ごとにピストン 10の基準駆動プロファイルである駆動距離、駆動開始位置、駆動停止位置、基準速度プロファイルが記載されている。

[0022] 駆動距離は、ピストン 10の駆動する距離を示し、駆動開始位置は、位置検出器 7が検出したピストン 10が駆動を開始するシリンジ 11に対する位置を示す。また、駆動停止位置は、位置検出器 7が検出したピストン 10が駆動を停止するシリンジ 11に対する位置を示し、基準速度プロファイルは、ピストン 10の駆動開始力も駆動停止までの速度変化のパターンを示す。

[0023] テーブル Τ1〜Τηには、シリンジ 11の内径が φ 0. 2mmのピストン 10に関する基準駆動プロファイルが記載されている。たとえば、テーブル T1には粘性率 l.O (mPa' s) の液体を分注するピストン 10の基準駆動プロファイルが示されて!/、る。テーブル T1 において、分注量 90 (nL)の行は、基準速度プロファイル Aに従ってピストン 10を駆動開始位置 5から駆動停止位置 7. 86まで駆動すると 90 (nL)の分注が行えることを示している。

[0024] 同様に、分注量 10 (nL)の行は、基準速度プロファイル Bに従ってピストン 10を駆動開始位置 1から駆動停止位置 1. 32まで駆動すると 10 (nL)の分注が行えることを示している。

[0025] このように、分注量が異なると、ピストン 10の駆動距離のみならず駆動開始位置および駆動停止位置も異なる。また、停止中のピストン 10のシリンジ 11内における位置によって、駆動開始位置を優先する場合と駆動停止位置を優先する場合とがある。このため、テーブル Tl〜Tnには、駆動開始位置と駆動停止位置との双方が記載されている。 [0026] テーブル Tl〜Tnに記載された基準駆動プロファイルをもとにピストン 10を駆動する際、制御部 2は、分注する液体の特性 (粘性率等)や分注量に応じてピストン 10の駆動距離，駆動開始位置，駆動停止位置の少なくとも二つを選択する。但し、これらを選択しただけでは、所望の分注量が得られない場合がある。ピストン 10の駆動速度も分注量に影響を与えるからである。このため、図 2に示す基準駆動プロファイルには、基準速度プロファイルが記載されている。

[0027] また、ピストン 10の駆動距離，駆動開始位置，駆動停止位置，基準速度プロフアイルは、分注装置 1の個体差に大きく影響される。特に、分注装置 1の個体差は、ピストンのオーバーシュート量やアンダーシュート量に大きな影響を及ぼすこと力分注量のばらつきに影響がある。このため、基準駆動プロファイルは、分注装置 1ごとにテーブル Τ1〜Τηが作成される。

[0028] このようにして分注装置 1ごとに作成されたテーブル Τ1〜Τηをもとにピストン 10を駆動する際、制御部 2は、図 3に示す基準速度プロファイル A, Βに基づいて駆動される。基準速度プロファイル Αは、液体を 90 (nL)分注する場合の速度変化のパターンであり、基準速度プロファイル Bは、液体を 10 (nL)分注する場合の速度変化のパターンである。基準速度プロファイル A, Bは、ピストン 10の駆動距離が異なるだけでなぐピストン 10の加速度やオーバーシュート等が異なる。これは、分注量に応じて基準速度プロファイルを変化させ、ノズル 13先端カゝら液体 15の液塊を完全に離脱させるためである。

[0029] このとき、基準速度プロファイルは、分注量が多い基準速度プロファイル Aに対して分注量が少ない基準速度プロファイル Bの方がピストン 10を駆動する際の加速度が大きく（=直線の傾きが大)なるように設定されている。図 3に示す基準速度プロフアイルに基づいて駆動された際のピストン 10の駆動距離 (mm)と駆動時間（sec)との関係を実測した結果を図 4に基準駆動プロファイル A, Bとして示す。

[0030] 図 4に示すように、ピストン 10は、駆動開始位置力も駆動を開始して駆動停止位置へ直線的に移動して停止するのではなぐある程度のオーバーシュートやアンダーシユートを繰り返した後、最終的に駆動停止位置で停止する。このため、ピストン 10の駆動による実際の分注量は、駆動開始位置力駆動停止位置に至る直線に沿ったピストン 10の駆動距離に対応した量ではなぐ例えば、図 4の基準駆動プロファイル Aでは、ピストン 10の駆動速度が起動後に初めてゼロとなる位置までの駆動距離 LM に対応した量となる。従って、図 2に示すテーブル Tl〜Tnは、分注装置 1ごとにォーバーシュートやアンダーシュートを考慮して作成されている。

[0031] 分注装置 1は、装置ごとに基準駆動プロファイルに関するテーブル Τ1〜Τηを作成して記憶部 3に記憶させ、記憶させたテーブル Τ1〜Τηに基づ、てピストン 10を駆動することにより、分注精度を均一に保つことができる。即ち、分注装置 1は、多くの機械部品を有し、これらの機械部品の特性のばらつきがピストン 10の直動運動のばらつきをもたらす。さらに、同じ分注装置 1であっても、シリンジ 11とピストン 10との間の摩擦抵抗も場所によって異なる。そのため、ピストン 10の位置決め精度や速度制御精度といった性能にばらつきを生じる。従って、これら分注装置 1の個体差に起因する種々のばらつきを加味した基準駆動プロファイルを予め記憶し、この基準駆動プロファイルをもとにピストン 10を駆動すれば、分注精度を均一に保つことができる。

[0032] しかし、たとえ分注装置 1ごとに基準駆動プロファイルに関するテーブル Τ1〜Τηを作成し、このテーブル Τ1〜Τηに従ってピストン 10を駆動したとしても、実際の分注量が所望の分注量と異なることが避けられない場合がある。このため、分注動作の適否を判断することが必要となる。

[0033] そこで、本発明においては、制御部 2が、基準駆動プロファイルをもとにピストン 10 を駆動すると共に、タイマ 20と検出信号 S2とをもとにピストン 10の実行駆動プロファィルを作成する。比較部 21は、このように作成された実行駆動プロファイルと基準駆動プロファイルとを比較することで、分注の適否を判断する。

[0034] このとき、制御部 2は、比較部 21が比較した結果をもとに実行駆動プロファイルが基準駆動プロファイルに対して所定範囲内に有る場合、分注が適切であると判断し、表示部 17に分注が適切である旨を表示する。一方、制御部 2は、実行駆動プロフアイルが基準駆動プロファイルに対して所定範囲外にある場合、分注が無効と判断し、表示部 17に分注が無効である旨を表示する。

[0035] そこで、制御部 2による分注動作の有効力否かの判断手順を以下に説明する。図 5 は、分注装置 1における分注動作を示すフローチャートである。図 5に示すように、まず、入力部 4に液体 15の粘性率、分注量を入力する (ステップ S 101)。つぎに、制御部 2は、入力した粘性率、分注量に対応したテーブルを記憶部 3から抽出する (ステップ S 102)。その後、この抽出したテーブルに記載された駆動開始位置にピストン 1 0を移動させ (ステップ S103)、テーブルに記載された基準駆動プロファイルをもとにピストン 10を駆動する（ステップ S 104)。

[0036] 次に、制御部 2は、タイマ 20が計時する時間と検出信号 S2とをもとに実際に実行された実行駆動プロファイルを取得する (ステップ S 105)。次いで、比較部 21は、この実行駆動プロファイルと基準駆動プロファイルとを比較する (ステップ S 106)。その後、制御部 2は、実行駆動プロファイルが基準駆動プロファイルに対して所定の範囲内に有るカゝ否かを判断する (ステップ S107)。その結果、制御部 2は、実行駆動プロフアイルが基準駆動プロファイルに対して所定範囲内に有ると判断した場合 (ステップ S 107, Yes)、分注は有効と判断し (ステップ S 108)、分注動作を終了する (ステップ S 109)。

[0037] 一方、実行駆動プロファイルが基準駆動プロファイルに対して所定範囲内に無いと判断した場合 (ステップ S 107, No)、分注は無効と判断し (ステップ S 110)、表示部 17に分注が無効の旨を表示する (ステップ S 111)。

[0038] 分注が無効と判断した場合、制御部 2は、分注液体を廃棄するように表示部 17〖こ表示してもよいし、再度分注を行うように表示部 17に表示してもよい。また、分注装置 1が廃棄手段を備えている場合には、制御部 2は、廃棄手段に容器 16ごと廃棄するように指示してもよい。尚、図 1の実施例では、分注の良否判定結果を表示部 17で表示しているが、表示部 17を設けず、例えば無効な分注が行われた場合に制御部 2 から、本発明による分注装置 1を搭載する分析装置の制御部へエラー信号を送信しても良い。

[0039] また、基準駆動プロファイルは、分注量に対応して、ピストン 10の駆動開始位置、駆動停止位置、基準駆動プロファイルを含めるようにしていた力これらのうちいずれか一つであってもよぐ比較部 21は、基準駆動プロファイルに対応した実行駆動プロファイルを比較するようにしてもょ、。

[0040] つぎに、分注装置 1を備えた分析装置について説明する。図 6は、分注装置 1を備えた分析装置 30の平面図である。図 6に示すように、分析装置 30は、作業テーブル 31を有し、作業テーブル 31は、検体を収容する検体テーブル 32と、試薬を収容する試薬テーブル 39と、反応テーブル 34とを有し、さらに試薬、検体をそれぞれ分注する分注装置 1A, 1Bを有して、る。

[0041] また、作業テーブル 31は、試薬テーブル 39に収容された試薬容器 40を個別に識別する読取装置 41と、試薬と検体とが混合された反応容器 35に分析光を照射する光源 36と、反応容器 35を透過した光を受光する受光素子 37と、分析が終了した反応容器 35を洗浄する洗浄装置 38とを有している。力かる分析装置上では、分注装置 1A, 1Bは、三方弁 12をノズル 13側の管路に向けて開放した状態でピストン 10を進退させ、ノズル 13の先端力も所望の量の検体又は試薬の吸引と吐出とを行う。このとき、リザーバ 14に収容される液体 15は、検体及び試薬に対して反応性を持たない液体、水又は洗浄液であり、シリンジ 11を含む管路内を満たすと共に、検体又は試薬を吐出した後のノズル 13内部の洗浄に用いられる。

[0042] 分注装置 1Aは、検体テーブル 32の収容室 32aに収容された検体容器 33から検体を吸引し、反応テーブル 34の収容室 34aに収容された反応容器 35に検体を吐出する。分注装置 1Bは、試薬テーブル 39の収容室 39aに収容された試薬容器 40から試薬を吸引し、反応容器 35に試薬を吐出する。このようにして反応容器 35に吐出された検体と試薬は、反応テーブル 34の回転によって周方向に沿って搬送される間に反応する。そして、検体と試薬が反応した反応液は、光源 36から出射され、受光素子 37において受光された光によって測光される。

[0043] 分注装置 1A, 1Bは、分注量に対応した基準駆動プロファイルをもとにそれぞれ個別にピストンを駆動するため、所望量の分注が確実に行えるうえ、制御部 2が実行駆動プロファイルと基準駆動プロファイルとを比較することによって個別に分注の適否を判断しているので、分注精度を均一に保つことができる。このため、分析装置 30は、分析精度を均一に保って検体を正確に分析することができる。

[0044] この実施の形態では、記憶部 3が記憶した基準駆動プロファイルと実行された実行駆動プロファイルとを比較することで、分注の適否を判断するので、正確に液体を分注し、分注精度を均一に保つことができる。また、図 6の洗浄装置 38に代えて、反応容器 35の供給装置及び排出装置を設けてもよぐこの場合には、分析を終えた反応容器 35は装置内には留まらず分析装置 30の外部へ排出される。

[0045] なお、実施の形態では、記憶部 3は、液体 15の粘性率ごとにテーブル Tl〜Tnを作成していた力液体 15の他の特性ごとにテーブルを作成してもよい。液体 15の他の物性としては、例えば液体の表面張力あるいは液体温度に基づ、た粘性率があげられる。また、粘性率ごとに分けず、全ての基準駆動プロファイルを一つのテープルに記載するようにしてもよい。更に、実行駆動プロファイルの基準駆動プロファイルに対する所定範囲は、分注量に応じて変更するようにしてもよい。

[0046] 一方、分注装置 1の個体差の経時変化に対応するため、定期的に基準駆動プロフアイルを更新するようにしてもよい。また、機械的変動が予測される装置の出荷時、装置の設置時、装置の起動時、装置の保守時等、適時基準駆動プロファイルを更新してもよい。また、実際に液体を用いて分注動作を行って、基準駆動プロファイルを作成してもょ、し、シミュレーション計算を用いて基準駆動プロファイルを作成してもよヽ。あるいは、液体を用いた分注動作とシミュレーション計算とを組み合わせて作成してちょい。

[0047] また、この実施の形態では、記憶部 3は、ピストン 10の駆動開始位置、駆動停止位置、基準駆動プロファイルの 3者共に記憶していた力このうちのいずれか一つを記憶し、比較部 21は、このいずれか一つの基準駆動プロファイルと実行駆動プロフアイルとを比較し、分注の適否を判断するようにしてもょ、。

[0048] (変形例 1)

つぎに、この実施の形態の変形例 1について説明する。実施の形態では、位置検出器 7がモータ 8の回転位置を検出し、ピストン 10の位置を間接的に検出していたが、この変形例 1では、位置検出器をピストン 10の軸上に配置し、ピストン 10の位置を直接検出するようにしている。

[0049] 図 7は、この実施の形態の変形例 1にかかる分注装置 1Cの概要構成を示すブロック図である。図 7に示すように、分注装置 1Cは、実施の形態で示した位置検出器 7に代えて位置検出器 7 Αを用い、信号検出器 6に代えて信号検出器 6 Aを使用して、る。なお、変形例 1を含め、以下に説明する変形例の分注装置は、実施の形態に示した分注装置 1と同一の構成部分に同一符号を付している。

[0050] 位置検出器 7Aは、ボールネジ 9とピストン 10との間に配置され、ピストン 10の位置を直接検出し、ピストン 10の位置を検出信号 S2として制御部 2に出力する。制御部 2 は、検出信号 S2とタイマ 20が計時した時間とをもとにピストン 10の基準駆動プロファィルを作成し、記憶部 3に記憶させる。制御部 2は、記憶部 3が記憶した基準駆動プ口ファイルをもとに検出信号 S2と制御信号 S1とによってピストン 10のフィードバック制御を行う。

[0051] この変形例 1では、位置検出器 7Aが直接ピストン 10の位置を検出するため、ボールネジ 9とモータ 8との間に生じる機械的遊び等のない高精度の基準駆動プロフアイルを作成できるとともにピストン 10に対して高精度のフィードバック制御が行える。尚、図 1及び図 7に示した実施例と変形例の回転一直動変換機構は、ボールネジ 9に代えてラック &ピ-オン機構を採用しても良、。

[0052] (変形例 2)

つぎに、この実施の形態の変形例 2について説明する。実施の形態および変形例 1では、モータ 8とボールネジ 9とを用いてピストン 10を駆動していた力この変形例 2 では、リニアモータを用いてピストン 10を駆動するようにして!/、る。

[0053] 図 8は、この実施の形態の変形例 2にかかる分注装置 1Dの概要構成を示すブロック図である。図 8に示すように、分注装置 1Dは、変形例 1で示したモータ 8に代えてリユアモータ 8Aを使用し、モータドライバ 5に代えてモータドライバ 5Aを用いている。

[0054] 制御部 2は、制御信号 S1によってモータドライノく 5Aを制御し、モータドライノく 5Aは、制御信号 S1をもとにリニアモータ 8Aを駆動する。リニアモータ 8Aとピストン 10とは直接連結され、位置検出器 7Aは、リニアモータ 8Aとピストン 10との間に配置され、ピストン 10の位置を直接検出する。

[0055] リニアモータ 8Aによってピストン 10を駆動すると、回転運動を直動運動に変換する変換機構を省略できる。このため、分注装置 1Dは、変換機構で生じる機械的遊びを無くすことができ、高精度の駆動が行えるとともに省スペース化が図れる。

[0056] 尚、従来、分注装置のノズル先端から吐出される液滴を撮像し、撮像した画像をもとに分注が有効か否かを判断する場合には、液滴の画像を解析する画像解析装置を必要とすることに起因する分注装置の複雑ィ匕や、液滴の形状が一様でないことにより分注量の解析が困難になるという課題があった。しかし、上述の実施の形態によれば、液滴を撮像する必要がないので、このような課題を解決することができる。

[0057] また、従来、ピストンを有するシリンジによって液体を分注する分注装置では、分注装置の個体差やシリンジとピストンとの摩擦抵抗を考慮しないと、分注量にばらつきが生じるという課題があった。しかし、上述の実施の形態によれば、記憶部 3が記憶した基準駆動プロファイルと実行された実行駆動プロファイルとを比較することで、分注が有効であった力否かを判断する。このため、本発明の分注装置は、分注装置の個体差やシリンジとピストンとの摩擦抵抗を考慮しなければならな、と、う課題を解決することができ、分注される液体の量のばらつきの影響を受けることなぐ正確に液体を分注し、分注精度を均一に保つことができる。

産業上の利用可能性

[0058] 以上のように、本発明の分注装置、分注方法および分析装置は、分注される液体の量のばらつきの影響を受けず、正確に液体を分注し、分析する際に有用であり、特に、血液や体液を含む生化学的分析、免疫学的分析で使用する自動分析装置に適している。

[0059] 〔付記〕

上述の説明によれば、以下の付記に挙げる各項およびそれらの項を任意に組み合わせた発明が得られる。

[0060] (付記項 1) ピストンを有するシリンジによって液体を吸引し、吐出することにより前記液体の分注を行う分注装置にぉ、て、

当該分注装置の個体差に対応し、かつ目標分注量に応じた前記ピストンの駆動開始位置および Zまたは駆動停止位置に対応した基準駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動を制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする分注装置。

[0061] 付記項 1によれば、分注装置ごとに分注量に対応した基準駆動プロファイルをもとにピストンを駆動させることによって、分注精度を均一にできるという効果を奏する。

[0062] (付記項 2) 前記ピストンの駆動位置を検出する位置検出手段と、

前記ピストンの駆動時間を計時する計時手段と、をさらに備え、

前記駆動制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記駆動位置と前記計時手段が計時した前記駆動時間とをもとに前記ピストンの駆動をフィードバック制御することを特徴とする付記項 1に記載の分注装置。

[0063] (付記項 3) 前記基準駆動プロファイルを予め記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とする付記項 1または 2に記載の分注装置。

[0064] (付記項 4) 前記記憶手段に予め記憶された前記基準駆動プロファイルは、前記分注装置の出荷時、当該装置の設置時、当該装置の起動時、当該装置の保守時に取得したものであることを特徴とする付記項 3に記載の分注装置。

[0065] (付記項 5) 前記記憶手段は、複数の前記液体ごとの前記基準駆動プロファイルを有することを特徴とする付記項 1〜4のいずれか一つに記載の分注装置。

[0066] (付記項 6) 前記液体ごとの前記基準駆動プロファイルとは、粘性率や表面張力を含む前記液体の物性値ごとの基準駆動プロファイルであることを特徴とする付記項 5 に記載の分注装置。

[0067] (付記項 7) 前記個体差は、分注精度に関わる当該分注装置の特性のばらつきであることを特徴とする付記項 1〜6のいずれか一つに記載の分注装置。

[0068] (付記項 8) 前記分注装置の特性のばらつきとは、前記ピストンの位置決め精度や速度制御精度を含む性能のばらつきであることを特徴とする付記項 7に記載の分注装置。

[0069] (付記項 9) ピストンを有するシリンジによって液体を吸引し、吐出することにより前記液体の分注を行う分注方法にぉ、て、

当該分注装置の個体差に対応し、かつ目標分注量に応じた前記ピストンの駆動開始位置および Zまたは駆動停止位置に対応した基準駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動を制御する駆動制御工程を含むことを特徴とする分注方法。

[0070] (付記項 10) 前記ピストンの駆動位置を検出する位置検出工程と、

前記ピストンの駆動時間を計時する計時工程と、

をさらに含み、

前記位置検出工程によって検出された駆動位置と前記計時工程によって計時された駆動時間とをもとに前記ピストンの駆動をフィードバック制御する工程を含むことを特徴とする付記項 9に記載の分注方法。

(付記項 11) 付記項 1〜8のいずれか一つに記載の分注装置を備えたことを特徴とする分析装置。

Claims

請求の範囲

[1] ピストンを有するシリンジが液体の吸引吐出動作を行、、前記液体の分注を行う分注装置において、

前記ピストンを起動させるときの駆動位置と駆動時間との基準となる基準駆動プロフアイルを記憶する記憶手段と、

駆動された前記ピストンの実行駆動位置を検出する位置検出手段と、

駆動された前記ピストンの実行駆動時間を計時する計時手段と、

前記基準駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動制御を行うと共に、前記ビストンの前記実行駆動位置と前記実行駆動時間とをもとに実行駆動プロファイルを求め、前記基準駆動プロファイルと前記実行駆動プロファイルとを比較し、比較値をもとに前記分注の適否を判断する駆動制御手段と、

を備えたことを特徴とする分注装置。

[2] 前記基準駆動プロファイルは、前記ピストンの前記駆動時間、前記ピストンの前記駆動距離、前記ピストンが駆動開始して力所定時間経過後の位置、前記駆動位置と前記駆動時間とを対応させた前記ピストンの駆動速度の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項 1に記載の分注装置。

[3] 前記基準駆動プロファイルは、前記ピストンの駆動速度が前記ピストンの駆動開始後、初めて零となるまでの間の前記ピストンの移動距離が所定の範囲内であることを特徴とする請求項 1に記載の分注装置。

[4] 前記基準駆動プロファイルは、前記ピストンの駆動速度が前記ピストンの駆動開始後、初めて零となるまでの間の前記ピストンの移動距離が所定の範囲内であることを特徴とする請求項 2に記載の分注装置。

[5] 前記基準駆動プロファイルは、前記ピストンの駆動速度が前記ピストンの駆動開始後、初めて零となるまでの間に前記ピストンが移動に要する時間または前記ピストンが移動した範囲内における前記ピストンの加減速を含む移動速度が所定の範囲内であることを特徴とする請求項 3に記載の分注装置。

[6] 前記基準駆動プロファイルは、前記ピストンの駆動速度が前記ピストンの駆動開始後、初めて零となるまでの間に前記ピストンが移動に要する時間または前記ピストンが移動した範囲内における前記ピストンの加減速を含む移動速度が所定の範囲内であることを特徴とする請求項 4に記載の分注装置。

[7] ピストンを有するシリンジが液体の吸引吐出動作を行、、前記液体の分注を行う分注方法において、

前記ピストンを起動させるときの駆動位置と駆動時間との基準となる基準駆動プロフアイルを記憶する記憶工程と、

駆動された前記ピストンの実行駆動位置を検出する位置検出工程と、

駆動された前記ピストンの実行駆動時間を計時する計時工程と、

前記基準駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動制御を行うと共に、前記ビストンの前記実行駆動位置と前記実行駆動時間とをもとに実行駆動プロファイルを求め、前記基準駆動プロファイルと前記実行駆動プロファイルとを比較し、比較値をもとに前記分注の適否を判断する駆動制御工程と、

を含むことを特徴とする分注方法。

[8] 請求項 1〜6のいずれか一つに記載の分注装置を備えたことを特徴とする分析装置。