(57)【要約】【課題】本発明は，微少量のサンプルがばらつきなく押し出され，高精度な分注作業が可能となる分注装置を提供する。【解決手段】サンプルは，格子状に作製された容器２に注入され，容器２に取り付けられた圧電素子２２２のより脱泡処理され，冷凍後に一定の厚さになるように，固形化して容器からはみ出たサンプルが切除されることで，同じ大きさに作製される。次に容器２は搬送装置３で押し出し位置へ移動される。また，可動子４２１もＸＹステージ４１により押し出し位置へ移動され，サンプルはボイスコイルモータ４２が作動することにより可動子４２１で測定装置へ押し出される。この時，可動子４２１と押出し手段３１に配置された圧電素子３１１，４２２が振動することにより，サンプルは可動子４２１および容器２に付着することはない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルを容器に分注する注入器を具備した液滴を分注する分注装置において，
前記サンプルを固体化する固体化槽と，前記容器を搬送する搬送装置と，前記容器からサンプルを押し出す突出し装置とからなることを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記固体化槽は，前記容器に注入された前記サンプルを固体化する冷凍機と，固形化して前記容器からはみ出た前記サンプルが一定の厚さになるように切除するスライサとからなることを特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項３】
前記冷凍機は，前記容器の上面および下面の少なくとも一方にペルチェ素子等の冷却素子を具備したことを特徴とする請求項２記載の分注装置
【請求項４】
前記搬送装置は，前記容器を位置決めする押出し手段と前記容器の受け皿からなり，前記受け皿の一部に孔が設けられたことを特徴とする請求項１記載の分注装置。
【請求項５】
前記押出し手段は，押し出しシャフトに圧電素子を具備したことを特徴とする請求項４記載の分注装置。
【請求項６】
前記受け皿は，下面に前記サンプル中の気泡を脱泡処理する圧電素子を具備したことを特徴とする請求項４記載の分注装置。
【請求項７】
前記突出し装置は，電磁的な手段からなる駆動機構からなり，可動部に圧電素子を具備したことを特徴とする請求項1記載の分注装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生化学的分析などに用いられる試薬分注装置であって，特に，液体容器内の液体が所定量吸引または分注される際に，微少量の液量が正確に吸引され，精度良く分注されるようにした分注装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の分注装置において，微小粉体を捕集および分析する方法として，次の二つが提案されている。第１は，粒子状のサンプルをアスピレータにより吸引するものである（例えば，特許文献１参照）。図３はその構造を示す模式図である。この装置は，粒子状吸着剤１０２を充填した吸着カラム１０１と，大気を送り込む吸引ポンプ１０３と，試料容器１０５と配置した試料導入部１０６と，粒子吸着剤１０８を吸引するアスピレータ１０７と，分析器１０９から構成されている。
次に動作について説明する。粒子状吸着剤１０２は吸着カラム１０１内に充填されている。大気は粒子状吸着剤１０２が充填された吸着カラム１０１を通じて，吸引ポンプ１０３により吸引される。この時大気中の微量不純物成分は，粒子状吸着剤１０２に吸着する。不純物成分を吸着した粒子状吸着剤１０２は，試料容器１０５に入れられ，試料導入部１０６に配設される。次にアスピレータ１０７は粒子状吸着剤１０４を吸引し，吸引された粒子状吸着剤１０８はキャリアガスとともに分析器１０９に運ばれて，組成分析される。
【０００３】
第２は粒子状サンプルがフィルタを用いて取り出されるものである（例えば，特許文献２参照）。図４はその構造を示す断面図である。この装置は，複数のフィルタ２１６ａ〜２１６ｄを直列に収納するケース本体２１７と，このケース本体２１７に対して分離結合自在に設けられるカバー体２１８とから構成されている。ケース本体２１７およびカバー本体２１８の分離結合面側には，それぞれフランジ２１７ａ，２１８ａが設けられている。さらに，ケース本体２１７とカバー体２１８は，対向するようにガス流通孔２１９，２２０が形成されている。
フィルタ２１６ａ〜２１６ｄは，粒径別のＰＭ２１が捕集されるように，ケース本体２１７内に設けられている。フィルタ２１６ａが最も粗く，フィルタ２１６ｂ，２１６Ｃの順に細かくなり，フィルタ２１６ｄが最も細かくなっている。フィルタ２１６ａはケース本体２１７の最上流に配置され，フィルタ２１６ｄがケース本体２１７の最下流に配置されている。すなわち，ＰＭ２１は粒径の大きいものから順に２１６ａ〜２１６ｄで捕集される。捕集後，フィルタ２１６ａ〜２１６ｄは取り出される。たとえば，２１６ａは加熱され，粉体は，窒素ガス雰囲気中で酸化還元処理されて，分析計によりＳＯ２やＣＯ２の濃度が測定される。
【特許文献１】特許２９６４９９８公報（第５−６頁、図１）
【特許文献２】特開２００３−３５６３６公報（第３−４頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが，従来の微小粉体を捕集および分析する装置では，微小粉体は吸着カラムを通じて吸引ポンプで吸引されるため，吸引ポンプの流量は制御されるが，微小粉体の量はばらつきを生じるため，微小粉体の量は定量的に分析できないという問題が生じていた。
【０００５】
また，従来のフィルタを直列に配置して微小粉体を捕集および分析する装置は，複数のフィルタが直列に配置され，段階的的に細かい粒径の粉体が捕集されていたが，フィルタの流通孔の孔径は数段階に設定されているので，フィルタ孔径より大きな粉体は全て捕集されてしまい，粉体粒径のばらつきが生じるために，同形状の粉体量は定量的に分析できないという問題が生じていた。
本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、微少量の粉体が粒径のばらつきなく取り出され，高精度な分注作業が可能な分注装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたものである。
請求項１に記載の発明は、サンプルを容器に分注する注入器を具備した液滴を分注する分注装置において，前記サンプルを固体化する固体化槽と，前記容器を搬送する搬送装置と，前記容器からサンプルを押し出す突出し装置とからなるものである。
また，請求項２に記載の発明は，前記固体化槽が，前記容器に注入された前記サンプルを固体化する冷凍機と，固形化して前記容器からはみ出た前記サンプルが一定の厚さになるように切除するスライサとからなるものである。 
また，請求項３に記載の発明は，前記冷凍機が，前記容器の上面および下面にペルチェ素子等の冷却素子を具備したものである。
また，請求項４に記載の発明は，前記搬送装置が，前記容器を位置決めする押出し手段と前記容器の受け皿とからなり，前記受け皿の一部に孔が設けられたものである。
また，請求項５に記載の発明は，前記押出し装置が，押し出しシャフトに圧電素子を具備したものである。
また，請求項６に記載の発明は，前記受け皿の下面に前記サンプル中の気泡を脱泡処理する圧電素子を具備したものである。
また，請求項７に記載の発明は，前記突出し装置が，電磁的な手段からなる駆動機構からなり，可動部に圧電素子を具備したものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によると，サンプルは，固定化槽で固体化され，搬送装置で移送され，突出し装置で測定装置へ押し出されるので，サンプルの大きさが均一になり，精度良い分注作業ができる。
請求項２および３に記載の発明によると，サンプルは容器に分注され，冷凍後に一定の厚みになるように，はみ出たサンプルが切除されることで，同じ大きさのサンプルが作製されることから，精度良い分注作業が可能である。
請求項４から６に記載の発明によると，サンプルは受け皿下面に配設された圧電素子の振動により分注後に，サンプルに混入した気泡が脱泡処理されるので，気泡がサンプルに残留することはない。このため，均一な大きさのサンプルが得られる。また，押し出しシャフトに具備した圧電素子が容器を振動させることにより，サンプルが受け皿に設けた孔を通じて押し出される際に，サンプルは容器に付着することはない。すなわち，均一な大きさのサンプルが得られるものである。
また，請求項７に記載の発明によると，サンプルは，可動子が圧電素子で加振されながら移動することにより押し出される。可動子の振動がサンプルに加えられることにより，サンプルは可動子に付着することはないために，均一な大きさのサンプルが得られるものである。
以上のように請求項１から７に記載した発明によると，本発明の分注装置は，ばらつきが少ないサンプルを作製できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の分注装置の具体的実施例について、図１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は，本発明の分注装置の構成を示す模式図である。図において，１は固体化槽，２は容器，３は搬送装置，４は突出し装置である。
分注装置は，サンプルを分注，冷凍，スライスする固定化槽１と，容器２を移送する搬送装置３と，容器２からサンプルを押し出す突出し装置４から構成されている。
固体化槽１は，冷凍機１１と，スライサ１２と，図示しない注入器から構成されている。サンプルは注入器により容器２に注入される。次に，サンプルは，容器２両面に配設されたペルチェ素子１１１からなる冷凍機１１で冷凍され，固体化される。最後に，サンプルの厚さが均一になるように，固形化して容器２からはみ出たサンプルはスライサ１２により切除される。
搬送装置３は，コンベア３２と，容器２を載置する受け皿２２と，該受け皿２２を移動する押出し手段３１から構成されており，搬送装置３は，容器２を固定化槽１から突出し装置４へ移送している。
受け皿２２は，容器２の格子状の孔２１と合致する孔２２１と下面に配設された圧電素子２２２から形成されている。孔２２１は，図２に示される容器２に形成された格子状の孔２１と合致するように形成されている。圧電素子２２２はサンプルが固体化槽１で分注された後に振動し，サンプル中の気泡は脱泡処理されている。
押出し手段３１は，図１に示すように図示しないボールねじ機構と，圧電素子３１１から構成されている。ボールねじ機構は，容器２の格子状の孔２１と受け皿の孔２２１を一致させるように容器２を移動させる。サンプルが押し出される際に，圧電素子３１１が容器２を振動させることにより，サンプルは容器２に付着することはない。
突出し装置４は，ＸＹステージ４１と，電磁的手段であるボイスコイルモータ４２と，ボイスコイルモータ４２の可動子４２１に具備した圧電素子４２２から構成されている。ＸＹステージ４１は，サンプルの押し出し位置へ可動子４２１を移動させ，ボイスコイルモータ４２が作動することにより，サンプルは容器２から図示しない測定容器に押し出される。この時，圧電素子４２２が可動子４２１を振動させることにより，サンプルは可動子４２１先端に付着することはない。
本発明が特許文献１および特許文献２と異なる部分は、サンプルは，固体化槽１で容器２に注入され，かつ冷凍固体化され，搬送装置４で押し出し位置へ移送され，突出し装置４で押し出されるようにした点である。
ここで，可動子４２１の移動手段はボイスコイルモータ４２を用いて説明したが，リニアモータやボールねじ機構のように，可動子４２１が直動移動するものであれば良い。
【００１０】
次に本発明の分注装置の動作について説明する。サンプルは，受け皿２２上に載置された容器２の格子状の孔２１に図示しない注入器により注入される。この際，容器２は，受け皿２２下面に配置された圧電素子２２２により振動され，サンプル中に混入した気泡が脱泡処理される。また，サンプルは受け皿２２を上下から挟み込むように配置されたペルチェ素子１１１で冷凍される。この時，固形化して容器２からはみ出たサンプルは，サンプルの厚さが一定になるようにスライサ１２により切除される。
次に容器２は，コンベア３２により押し出し位置へ移動され，押出し手段３１により位置決めされ，容器２の孔２１と受け皿２２の孔２２１は合致する。
次に可動子４２１は，ＸＹステージ４１によりサンプルの突出し位置へ移動され，サンプルはボイスコイルモータ４２が作動することにより図示しない測定装置へ突出される。この突出しの際に，押出し手段３１に具備された圧電素子３１１と，可動子４２１に具備された圧電素子４２２が振動することにより，サンプルは容器２内面と可動子４２２先端に付着することはない。
このような構成にしたことで，大きさのばらつきが少なく，かつ液量精度が高い分注装置が提供される。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
液状のサンプルが固体化され，固体されたサンプルが押し出されるようにしたことにより，サンプルが精度良く押し出される。このため， 本分注装置はDNA解析等の生化学的分析用だけでなく，免疫学的分析用の微量液量が取り扱われる分注装置にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例を示す分注装置の模式図
【図２】本発明の実施例を示す容器の構成を示す平面図
【図３】従来の分注装置における微小粉体を捕集および分析する装置を示す模式図
【図４】従来の分注装置における微小粉体を捕集および分析を直列な状態で行う装置を示す側断面図
【符号の説明】
【００１３】
１  固体化槽
１１  冷凍機
１１１  ペルチェ素子
１２  スライサ
２  容器
２１  孔
２２  受け皿
２２１  孔
２２２  圧電素子
３  搬送装置
３１  押出し手段
３２  コンベア
３１１  圧電素子
４  突出し装置
４１  XYステージ
４２  ボイスコイルモータ
４２１  可動子
１０１  吸引カラム
１０２  粒子状吸着剤
１０３  吸引ポンプ
１０４  粒子状吸着剤
１０５  試料容器
１０６  試料導入部
１０７  アスピレータ
１０８  粒子状吸着剤
１０９  分析器
２１５  フィルタケース
２１６ａ〜ｄ  フィルタ
２１７  ケース本体
２１７ａ，２１８ａ  フランジ
２１８  カバー体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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