(57)【要約】【課題】  分注チップの装着状態を判断することのできる自動分注装置を提供する。【解決手段】  自動分注装置１は、分注ヘッド６と、移送部５と、検出部１９と、回路部７とを備えている。分注ヘッド６は、分注チップ１４を装着して液体の吸引及び吐出を行う。移送部５は、分注ヘッド６を移動させる。検出部１９は、分注チップ１４の分注ヘッド６への装着状態を検出する。回路部７は、分注チップ１４の分注ヘッド６への装着及び分注ヘッド６からの取り外し、液体の吸引及び吐出、移送部５による分注ヘッド６の移動を制御する。更に、回路部７は、分注チップ１４の分注ヘッド６への装着後から分注チップ１４の分注ヘッド６からの取り外し前までの間に、検出部１９に分注チップ１４の装着状態を複数回検出させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分注チップを装着して液体の吸引及び吐出を行う分注ヘッドと、
前記分注ヘッドを移動させるための移送部と、
前記分注チップの前記分注ヘッドへの装着状態を検出する検出部と、
前記分注チップの前記分注ヘッドへの装着及び前記分注ヘッドからの取り外し、前記液体の吸引及び吐出、前記移送部による前記分注ヘッドの移動、並びに、前記検出部による前記分注チップの前記分注ヘッドへの装着状態の検出を制御するための回路部と、
を備え、
前記回路部は、前記分注チップの前記分注ヘッドへの装着後から前記分注チップの前記分注ヘッドからの取り外し前までの間に、前記検出部に前記分注チップの装着状態を複数回検出させることを特徴とする自動分注装置。
【請求項２】
前記回路部は、前記液体の吸引または吐出の少なくとも一方を行った後から前記分注チップの前記分注ヘッドからの取り外しの前までの間に、前記検出部に前記分注チップの装着状態の検出を行わせることを特徴とする請求項１に記載の自動分注装置。
【請求項３】
前記回路部は、前記分注ヘッドが前記液体の吸引をＮ回（Ｎは正の整数）行う毎に、前記検出部に前記分注チップの装着状態の検出を行わせることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の自動分注装置。
【請求項４】
前記回路部は、前記分注ヘッドが前記液体の吐出をＮ回（Ｎは正の整数）行う毎に、前記検出部に前記分注チップの装着状態の検出を行わせることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の自動分注装置。
【請求項５】
前記回路部は、前記液体の吐出の際に前記分注チップが前記液体の吐出される吐出容器の壁面に接触するように前記移送部を制御し、前記分注チップが前記吐出容器の壁面に接触した後から前記分注チップの前記分注ヘッドからの取り外しの前までの間に、前記検出部に前記分注チップの装着状態の検出を行わせることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の自動分注装置。
【請求項６】
前記回路部は、前記分注チップが前記吐出容器の壁面にＮ回（Ｎは正の整数）接触する毎に、前記検出部に前記分注チップの装着状態の検出を行わせることを特徴とする請求項５に記載の自動分注装置。
【請求項７】
前記分注チップの装着状態が不完全である場合に、前記分注チップの再装着を促すエラーメッセージ表示部を更に備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の自動分注装置。
【請求項８】
分注チップを装着して液体の吸引及び吐出を行う分注ヘッドと、
前記分注ヘッドを移動させるための移送部と、
前記分注チップの前記分注ヘッドへの装着及び前記分注ヘッドからの取り外し、前記液体の吸引及び吐出、並びに、前記移送部による前記分注ヘッドの移動を制御するための回路部と、
を備え、
前記回路部は、前記分注チップの前記分注ヘッドへの装着後から前記分注チップの前記分注ヘッドからの取り外し前までの間に、前記分注チップを前記分注ヘッドへ再圧入するように前記移送部を制御することを特徴とする自動分注装置。
【請求項９】
前記回路部は、前記分注チップの前記分注ヘッドへの装着後から前記分注チップの前記分注ヘッドからの取り外し前までの間に、前記分注チップを前記分注ヘッドへ複数回再圧入するように前記移送部を制御することを特徴とする請求項８に記載の自動分注装置。
【請求項１０】
前記回路部は、前記分注ヘッドが前記液体の吸引をＮ回（Ｎは正の整数）行う毎に、前記分注チップを前記分注ヘッドへ再圧入するように前記移送部を制御することを特徴とする請求項８又は９のいずれか一項に記載の自動分注装置。
【請求項１１】
前記回路部は、前記分注ヘッドが前記液体の吐出をＮ回（Ｎは正の整数）行う毎に、前記分注チップを前記分注ヘッドへ再圧入するように前記移送部を制御することを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の自動分注装置。
【請求項１２】
前記回路部は、前記液体の吐出の際に前記分注チップが前記液体の吐出される吐出容器の壁面に接触するように前記移送部を制御し、さらに、前記分注チップが前記吐出容器の壁面に接触した後から前記分注チップの前記分注ヘッドからの取り外しの前までの間に、前記分注チップを前記分注ヘッドへ再圧入するように前記移送部を制御することを特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載の自動分注装置。
【請求項１３】
前記回路部は、前記分注チップが前記吐出容器の壁面にＮ回（Ｎは正の整数）接触する毎に、前記分注チップを前記分注ヘッドへ再圧入することを特徴とする請求項１２に記載の自動分注装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動分注装置に関し、特に、分注チップの装着状態を判断することのできる自動分注装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生化学分野等で行われる試験や分析においては、検体や試薬等の液体を試料容器に小分けして移注する分注作業が行われる。分注作業は、分注チップを装着した分注ヘッドによって液体を吸収・吐出することにより行われる。分注チップは、通常、使い捨てタイプであり、使用毎に新しい分注チップと交換される。
【０００３】
近年、分注作業の量は膨大傾向にあり、手動による分注作業では効率が悪い。また、手動では、分注チップの装着忘れや装着不良等の問題も生じる。そのため、近年では、分注作業が手動から自動へと移行している。
【０００４】
通常、自動分注装置は、分注チップを分注ヘッドに装着し、液体の吸引及び吐出の分注動作を行い、分注チップを分注ヘッドから取り外すという一連の動作を行うが、この一連の動作の中で、分注チップの誤装着が発生する。
【０００５】
例えば、分注チップ装着時には、分注ヘッドの位置決め不良や寸法不良、分注チップの圧入不足等の原因により、分注ヘッドに分注チップが正常に装着されないことがある。また、分注チップ取り外し時には、取り外し動作不良や分注チップの寸法不良等の原因により、分注チップが分注ヘッドから正常に取り外せないことがある。
【０００６】
このような誤装着を防止するために、従来の自動分注装置は、分注チップが複数配列されたチップラックと、分注チップを装着して分注を行う分注ヘッドと、チップラック上の分注チップの有無を判別するセンサとを備えている。センサは、チップラック上に残存する分注チップの有無を監視することにより、分注チップが分注ノズルに装着されたか否を判断する。例えば、装着されているはずの分注チップがチップラック上に残存している場合には、センサは、誤装着が生じたと判断する。このようにして、分注チップの分注ヘッドへの誤装着を減少させている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２９５３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、分注動作時にも、分注チップの先端を吐出容器の壁面に接触させて分注チップ先端の液滴を容器に移し壁面を伝わせて吐出することにより、液体の跳ね上がりや飛散を防止するために行うチップタッチ動作（図６参照）や、液体を吐出する際の圧力、分注ヘッドの移動に伴う振動等の原因により、分注チップが分注ヘッドから外れてしまうことがある。
【０００８】
特許文献１の自動分注装置では、分注チップ装着時の検出しか行っていないため、分注動作時の誤装着は検出することができない。分注動作時に誤装着が発生した場合には、一連の運転工程が無駄となる。また、外れた分注チップが分注動作の障害物となり、装置の破損等の問題も生じさせる。
【０００９】
そこで、本発明は、分注チップの装着状態を効果的に判断することのできる自動分注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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、分注チップを装着して液体の吸引及び吐出を行う分注ヘッドと、分注ヘッドを移動させるための移送部と、分注チップの分注ヘッドへの装着状態を検出する検出部と、分注チップの分注ヘッドへの装着及び分注ヘッドからの取り外し、液体の吸引及び吐出、移送部による分注ヘッドの移動、並びに、検出部による分注チップの分注ヘッドへの装着状態の検出を制御するための回路部とを備え、回路部は、分注チップの前記分注ヘッドへの装着後から分注チップの分注ヘッドからの取り外し前までの間に、検出部に分注チップの装着状態を複数回検出させることを特徴とする自動分注装置を提供している。
【００１１】
また、回路部は、液体の吸引または吐出の少なくとも一方を行った後から分注チップの分注ヘッドからの取り外しの前までの間に、検出部に分注チップの装着状態の検出を行わせるのが好ましい。
【００１２】
また、回路部は、分注ヘッドが液体の吸引をＮ回（Ｎは正の整数）行う毎に、検出部に分注チップの装着状態の検出を行わせるのが好ましい。
【００１３】
また、回路部は、分注ヘッドが液体の吐出をＮ回（Ｎは正の整数）行う毎に、検出部に分注チップの装着状態の検出を行わせるのが好ましい。
【００１４】
また、回路部は、液体の吐出の際に分注チップが液体の吐出される吐出容器の壁面に接触するように移送部を制御し、分注チップが吐出容器の壁面に接触した後から分注チップの分注ヘッドからの取り外しの前までの間に、検出部に分注チップの装着状態の検出を行わせるのが好ましい。
【００１５】
また、回路部は、分注チップが吐出容器の壁面にＮ回（Ｎは正の整数）接触する毎に、検出部に分注チップの装着状態の検出を行わせるのが好ましい。
【００１６】
また、自動分注装置は、分注チップの装着状態が不完全である場合に、分注チップの再装着を促すエラーメッセージ表示部を備えているのが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、分注チップを装着して液体の吸引及び吐出を行う分注ヘッドと、分注ヘッドを移動させるための移送部と、分注チップの分注ヘッドへの装着及び分注ヘッドからの取り外し、液体の吸引及び吐出、並びに、移送部による分注ヘッドの移動を制御するための回路部とを備え、回路部は、分注チップの分注ヘッドへの装着後から分注チップの分注ヘッドからの取り外し前までの間に、分注チップを分注ヘッドへ再圧入するように移送部を制御することを特徴とする自動分注装置を提供している。
【００１８】
また、回路部は、分注チップの分注ヘッドへの装着後から分注チップの分注ヘッドの取り外し前までの間に、分注チップを分注ヘッドへ複数回再圧入するように移送部を制御するのが好ましい。
【００１９】
また、回路部は、分注ヘッドが液体の吸引をＮ回（Ｎは正の整数）行う毎に、分注チップを分注ヘッドへ再圧入するように移送部を制御するのが好ましい。
【００２０】
また、回路部は、分注ヘッドが液体の吐出をＮ回（Ｎは正の整数）行う毎に、分注チップを分注ヘッドへ再圧入するように移送部を制御するのが好ましい。
【００２１】
また、回路部は、液体の吐出の際に分注チップが液体の吐出される吐出容器の壁面に接触するように移送部を制御し、さらに、分注チップが吐出容器の壁面に接触した後から分注チップの分注ヘッドからの取り外しの前までの間に、分注チップを分注ヘッドへ再圧入するように移送部を制御するのが好ましい。
【００２２】
また、回路部は、液体の吐出の際に分注チップが液体の吐出される吐出容器の壁面に接触し、分注チップが吐出容器の壁面とＮ回（Ｎは正の整数回）接触する毎に、分注チップを分注ヘッドへ再圧入するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の自動分注装置によれば、分注チップの分注ヘッドへの装着後から分注チップの分注ヘッドからの取り外し前までの間に、分注チップの装着状態が複数回検出されるので、分注ヘッドの移動に伴う振動によって分注チップが分注ヘッドから外れてしまった場合にも、分注チップが外れたことを早期に発見することができる。これにより、無駄の無い分注作業を行うことができ、また、外れた分注チップが分注ヘッドの移動の障害物となり、自動分注装置を破損させるような問題も防止することができる。
【００２４】
請求項２に記載の自動分注装置によれば、液体の吸引または吐出の少なくとも一方を行った後から分注チップの分注ヘッドからの取り外しの前までの間に分注チップの装着状態の検出が行われるので、液体の吐出の際の圧力によって分注チップが分注ヘッドから外れてしまった場合にも、分注チップが外れたことを早期に発見することができる。
【００２５】
請求項３に記載の自動分注装置によれば、液体の吸引を適当な回数行う毎に分注チップの装着状態を検出するので、効果的なタイミングで検出を行うことができ、円滑な分注作業を行うことができる。
【００２６】
請求項４に記載の自動分注装置によれば、液体の吐出を適当な回数行う毎に分注チップの装着状態を検出するので、効果的なタイミングで検出を行うことができ、円滑な分注作業を行うことができる。
【００２７】
請求項５に記載の自動分注装置によれば、分注チップが吐出容器の壁面に接触した際に分注ヘッドから外れてしまった場合にも、分注チップが外れたことを早期に発見することができる。
【００２８】
請求項６に記載の自動分注装置によれば、分注チップが吐出容器の壁面に適当な回数接触する毎に分注チップの装着状態を検出するので、効果的なタイミングで検出を行うことができ、円滑な分注作業を行うことができる。
【００２９】
請求項７に記載の自動分注装置によれば、分注チップの再装着を促すエラーメッセージ表示画面を備えているので、エラーメッセージ表示画面に従うだけで容易に分注チップの再装着を行うことができる。
【００３０】
請求項８に記載の自動分注装置によれば、分注チップの分注ヘッドへの装着後から分注チップの分注ヘッドからの取り外し前までの間に、分注チップを分注ヘッドへ再圧入するので、分注ヘッドの移動に伴う振動や、液体の吐出の際の圧力によって分注チップが分注ヘッドから外れそうになった場合にも、分注チップの落下を未然に防止することができる。
【００３１】
請求項９に記載の自動分注装置によれば、分注チップの分注ヘッドへの装着後から分注チップのヘッドの取り外し前までの間に、分注チップを分注ヘッドへ複数回再圧入するので、分注ヘッドの移動に伴う振動や、液体の吐出の際の圧力によって分注チップが分注ヘッドから外れそうになった場合にも、分注チップの落下をより確実に未然に防止することができる。
【００３２】
請求項１０に記載の自動分注装置によれば、液体の吸引を適当な回数行う毎に分注チップを分注ヘッドへ再圧入するので、効果的なタイミングで再圧入することができ、円滑な分注作業を行うことができる。
【００３３】
請求項１１に記載の自動分注装置によれば、液体の吐出を適当な回数行う毎に分注チップを分注ヘッドへ再圧入するので、効果的なタイミングで再圧入することができ、円滑な分注作業を行うことができる。
【００３４】
請求項１２に記載の自動分注装置によれば、分注ヘッドが吐出容器に接触した後から分注チップのヘッドの取り外し前までの間に、分注チップを分注ヘッドへ再圧入するので、分注チップが吐出容器の壁面に接触した際に分注ヘッドから外れそうになった場合にも、分注チップの落下を未然に防止することができる。
【００３５】
請求項１３に記載の自動分注装置によれば、分注チップが吐出容器の壁面に適当な回数接触する毎に分注チップの装着状態を検出するので、効果的なタイミングで再圧入することができ、円滑な分注作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の第１の実施の形態による自動分注装置について図１から図７を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態による自動分注装置１の斜視図である。自動分注装置１は、自動分注装置本体２と、制御装置３と、通信ケーブル４とを備えている。
【００３７】
自動分注装置本体２は、移送部５と、分注ヘッド６と、回路部７と、分注チップ容器８、９と、試薬容器１０、１１と、マイクロプレート１２と、廃棄容器１３とを備えている。自動分注装置本体２内では、分注チップ容器８、試薬容器１０、マイクロプレート１２が一列に並んでおり、これらと平行に分注チップ容器９、試薬容器１１、廃棄容器１３が一列に並んでいる。また、廃棄容器１３−マイクロプレート１２間の幅は、廃棄容器１３−試薬容器１１間の幅よりも広い。本実施の形態では、分注チップ容器８、試薬容器１０、マイクロプレート１２の順番に並ぶ方向をＸ軸のプラス方向とする。また、Ｘ軸と直交し、かつ、廃棄容器１３からマイクロプレート１２へ向かう方向をＹ軸のプラス方向とする。また、分注ヘッド６の移動に関しては、分注ヘッド６が下降する方向をＺ軸のプラス方向、上昇する方向をＺ軸のマイナス方向とする。
【００３８】
移送部５は、図示しないステッピングモータにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ駆動される。分注ヘッド６は、移送部５の先端に配置されており、一列に並んで配置された１２連のシリンジ１ａ〜１２ａ（図示せず）を備えている。各シリンジは、分注チップ１４を装着することができ、隣り合うシリンジ同士の間隔は、９ｍｍとなっている。回路部７は、後述するが、制御装置３に入力された条件に基づいて、自動分注装置本体２を駆動させるための回路である。
【００３９】
分注チップ容器８、９は、分注チップ１４を収納するための容器であり、９ｍｍ間隔で分注チップ収納ウェルが配置されている。分注チップ１４は、試薬を一時的に蓄えるための容器で、分注ヘッド６に装着される。試薬容器１０、１１には、分注ヘッド６によって分注チップ１４内に吸引される試薬が収容されている。マイクロプレート１２には、縦８、横１２の９６ウェルが９ｍｍ間隔で格子状に配置されており、ウェルには、分注チップ１４内に収容された試薬が吐出される。
【００４０】
廃棄容器１３は、使用済みの分注チップ１４が廃棄されるための容器である。廃棄容器１３は、分注チップ１４の分注ヘッド６への装着状態を検出するための分注チップ検出センサ１９を備えている。図２は、本実施の形態による分注チップ検出センサ１９を配置した廃棄容器１３の斜視図である。廃棄容器１３はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な辺から構成される直方体形状を有しており、分注チップ検出センサ１９は、廃棄容器１３の上部に設けられている。
【００４１】
分注チップ検出センサ１９は、発光受光部１９ａ（１９１ａ〜１９３ａ）と反射板１９ｂ（１９１ｂ〜１９３ｂ）から構成されている。また、発光受光部１９ａと反射板１９ｂは、それぞれ対向して配置されている。そのため、発光受光部１９ａが発した光は反射板１９ｂに反射され、再び発光受光部１９ａに入射することとなる。分注チップ検出センサ１９が検出したデータは、制御装置３に送信される。
【００４２】
制御装置３は、汎用のパーソナル・コンピュータであり、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの通信ケーブル４によって自動分注装置本体２と接続されている。制御装置３は、波形変換部（図示せず）と、エラーメッセージ表示画面３１（図５参照）と、分注工程入力部（図示せず）とを備えている。波形変換部は、分注チップ検出センサ１９によって検出されたデータを波形に変換する。エラーメッセージ表示画面３１は、その波形を表示し、その波形が所望の波形でない場合に、エラーメッセージを表示する。分注工程入力部は、所望の分注工程を入力することができ、自動分注装置１は、制御装置３に入力された内容に従って、一連の分注作業を自動的に行う。
【００４３】
図３は、自動分注装置１のブロック図である。回路部７は、ＣＰＵ７１と、ＲＯＭ７２と、ＲＡＭ７３と、入力検知部７４と、Ｘ軸制御部７５と、Ｙ軸制御部７６と、Ｚ軸制御部７７と、分注制御部７８とを備えている。入力検知部７４は、分注チップ検出センサ１９と接続されている。Ｘ軸制御部７５、Ｙ軸制御部７６、Ｚ軸制御部７７は、移送部５と接続されている。分注制御部７８は、分注ヘッド６と接続されている。制御装置３から分注作業が指示されると、ＣＰＵ７１は、Ｘ軸制御部７５、Ｙ軸制御部７６、Ｚ軸制御部７７、分注制御部７８にその指示の内容を送信する。Ｘ軸制御部７５、Ｙ軸制御部７６、Ｚ軸制御部７７は、ＣＰＵ７１からの指示に基づいて移送部５を移送させ、分注ヘッド６を所望の位置に移動させる。分注制御部７８は、分注ヘッド６に分注チップ１４からの吸引・吐出を行わせる。また、ＣＰＵ７１は、制御装置３からの指示に基づいて、分注チップ検出センサ１９に分注チップ１４の検出の指示を与え、その検出結果を制御装置３へ送信する。
【００４４】
次に、検出作業について、図４（ａ）、図４（ｂ）を参照しながら説明する。図４（ａ）は、検出開始位置を示した図であり、図４（ｂ）は、検出終了位置を示した図である。検出作業は、分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃを分注チップ１４が遮光するように分注ヘッド６を移動させ、そのときの分注チップ検出センサ１９の遮光状態及び受光状態を信号化して制御装置３に送信することにより行われる。
【００４５】
具体的には、まず、制御装置３から検出開始が指示されると、移送部５は、分注ヘッド６を検出開始位置４０に移動させる。ここで、分注チップ検出センサ１９は、シリンジ１ａに装着された分注チップ１４についての検出を行う。検出開始位置４０では、シリンジ１ａに装着された分注チップ１４が発光受光部１９ａと反射板１９ｂを結ぶ光路１９ｃ上に位置しているので、発光受光部１９ａから発光された光は、分注チップ１４によって遮られて反射板１９ｂには届かない。反射板１９ｂによって光が反射されないので、発光受光部１９ａは光を受光しない。従って、分注チップ１４が光路１９ｃ上に位置している場合には、遮光状態を示す信号が、分注チップ検出センサ１９から制御装置３に送信される。
【００４６】
続いて、分注ヘッド６は、シリンジ２ａに装着された分注チップ１４が分注チップ検出センサ１９に検出される位置へ向けて移動する。シリンジ２ａに装着された分注チップ１４が、まだ、光路１９ｃ上に位置していない場合には、光路１９ｃを遮るものがないので、発光受光部１９ａから発光された光は、反射板１９ｂに到達して反射され、発光受光部１９ａによって再び受光される。従って、分注チップ１４が光路１９ｃ上に位置していない場合には、受光状態を示す信号が、分注チップ検出センサ１９から制御装置３に送信される。
【００４７】
以下、同様にして、移送部５は、シリンジ１２ａに装着された分注チップ１４が分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃを遮光する位置、すなわち、検出終了位置４１まで分注ヘッド６を移動させる。
【００４８】
なお、発光受光部１９ａと反射板１９ｂは、それぞれ廃棄容器１３の対角付近上に設けられているため、分注ヘッド６と光路１９ｃとは角度を有する。本実施の形態では、この角度を４５度としている。そのため、各分注チップ１４は光路１９ｃと一本ずつ順次に交わることができる。
【００４９】
制御装置３に送信された信号は、波形変換部によって波形に変換される。具体的には、波形変換部は、分注チップ検出センサ１９からの信号を基に、遮光状態を示す信号が検出された時間をＯＮ時間とする波形に信号を変換する。検出された信号波形と予め制御装置３に記憶された正規の分注チップの波形（以下、基準波形と称す。）とを比較することにより、分注チップ１４の装着状態を判断する。図５（ａ）は、正常な信号波形が表示された波形表示画面３１を示した図であり、図５（ｂ）は、不正常な信号波形が表示された波形表示画面３１を示した図である。この場合、制御装置３には、図５（ａ）と一致する波形（基準波形）が記憶されている。各数字１〜１２は、シリンジ１ａ〜１２ａに対応しており、ここでは、シリンジ２ａ〜７ａに分注チップ１４に装着されているものとする。従って、図５（ａ）は、基準波形と一致するので、正常な信号波形が表示されていることとなる。一方、図５（ｂ）に示すような波形が検出された場合には、シリンジ７ａに波形が表示されていないので基準波形と一致しない。このような場合には、制御装置３は、シリンジ７ａに分注チップ１４が装着されていないことを示すエラーメッセージをエラーメッセージ表示画面３１に表示する。
【００５０】
エラーメッセージ表示画面３１には、どのシリンジに装着された分注チップが異常であるかという情報がその波形と共に表示される。例えば、図５のシリンジ番号を点灯させても良い。このようにして、エラーメッセージに従って分注チップ１４の再装着を行えば、分注チップ１４が誤装着されたままで分注作業を行う恐れがなくなる。分注後には、使用済みの分注チップ１４は取り外されて廃棄容器１３に廃棄される。
【００５１】
通常、上記検出作業は、分注チップの装着後、及び、分注チップ取り外し後に行われるが、本実施の形態においては、液体の吸引・吐出後にもこの検出作業を行う。これにより、分注チップ１４の先端をマイクロプレート１２の壁面に接触させるチップタッチ動作（図６参照）や、液体を吐出する際の圧力、分注ヘッド６の移動に伴う振動等の原因により、分注チップ１４が分注ヘッド６から外れてしまった場合にも、分注チップ１４が外れたことを早期に発見することができるので、無駄の無い分注作業を行うことができる。また、外れた分注チップ１４が分注動作の障害物となり、装置を破損させるような問題も防止することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、吸引、吐出、及び、チップタッチのそれぞれを何回行う毎に検出を行うかを示す検出頻度を設定した上で、検出を行う。検出頻度を適当な値に設定することで、効果的なタイミングで検出が行われるので、円滑な分注作業を行うことができる。
【００５３】
また、制御装置３は分注工程入力部を備えているため、分注工程入力部に所望の工程を入力しておけば、自動分注装置１は制御装置３に入力された内容に従って、一連の分注作業を自動的に行う。通常、一連の分注作業としては、分注チップ容器８、９からの分注チップ１４の装着、試薬容器１０、１１からの試薬の吸引、マイクロプレート１２への試薬の吐出、分注チップ１４の廃棄容器１３への廃棄などが順に行われる。ここで、一連の分注作業に上記検出作業を組み込んでおけば、制御装置３は、分注作業中に上記検出作業を行う。
【００５４】
本実施の形態による分注作業を図７を参照しながら説明する。図７は、分注作業のフローチャートである。ここでは、分注チップ１４の装着から取り外しまでの一連の作業を分注作業と呼び、分注チップ１４からの液体の吸引・吐出を分注動作と呼ぶこととする。
【００５５】
まず、分注チップ１４を分注ヘッド６に装着する（Ｓ１）。その後、分注チップ１４の装着エラーの検出を行う（Ｓ２）。分注チップ１４が正常に装着されていない（基準波形と一致しない）場合には（Ｓ２：ＮＧ）、エラーメッセージ表示画面３１に分注チップ１４が正常に装着されていないことを示すエラーメッセージを表示し（Ｓ３）、分注作業を終了する。
【００５６】
分注チップ１４が正常に装着されている（基準波形と一致する）場合には（Ｓ２：ＯＫ）、分注動作を開始する。まず、検出頻度をセットする（Ｓ４）。検出頻度は、吸引、吐出、及び、チップタッチのそれぞれを何回行う毎に、検出を行うかを示したものである。ここでは、吸引、吐出、及び、チップタッチ毎の検出頻度をそれぞれ、Ａ回、Ｂ回、及び、Ｃ回とする。
【００５７】
続いて、検出カウンタを初期化する（Ｓ５）。本実施の形態では、吸引、吐出、及び、チップタッチが、それぞれａ回、ｂ回、及び、ｃ回行われたとカウントされ、最初は、それぞれ「１」に設定される。
【００５８】
続いて、吸引動作を行う（Ｓ６）。その後、吸引回数ａ＝吸引検出頻度Ａとなったか否かを判定する（Ｓ７）。吸引回数ａ＝吸引検出頻度Ａとなった場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、再び吸引回数ａに基づく検出を開始することができるように、検出カウンタを初期化（ａ＝１）し（Ｓ８）、その後、分注チップ１４の落下エラーの検出を行う（Ｓ９）。分注チップ１４が正常に検出されなかった場合には（Ｓ９：ＮＧ）、分注チップ１４が落下していることを示すエラーメッセージをエラーメッセージ表示画面３１に表示し（Ｓ１０）、分注作業を終了する。分注チップ１４が正常に検出された場合には（Ｓ９：ＯＫ）、続いて、吐出動作を行う（Ｓ１２）。
【００５９】
一方、吸引回数ａ＝吸引検出頻度Ａとなっていない場合にも（Ｓ７：ＮＯ）、吸引回数ａに「１」を加算した後（Ｓ１１）、吐出動作を行う（Ｓ１２）。
【００６０】
続いて、吐出回数ｂ＝吐出検出頻度Ｂとなったか否かを判定する（Ｓ１３）。吐出回数ｂ＝吐出検出頻度Ｂとなった場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、再び吐出回数ｂ及びチップタッチ回数ｃに基づく検出を開始することができるように、検出カウンタを初期化（ｂ＝１、ｃ＝１）し（Ｓ１４）、その後、分注チップ１４の落下エラーの検出を行う（Ｓ１５）。本実施の形態においては、吐出回数ｂ＝吐出検出頻度Ｂ、または、チップタッチ回数ｃ＝チップタッチ検出頻度Ｃのいずれか一方となった場合に分注チップ１４の検出を行う。従って、Ｓ１４では、吐出回数ｂ＝吐出検出頻度Ｂとなった場合にチップタッチ回数ｃも「１」に初期化する。
【００６１】
一方、Ｓ１３で、吐出回数ｂ＝吐出検出頻度Ｂとなっていない場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、Ｓ１２の吐出動作に伴ったチップタッチ動作があったか否かを判定する（Ｓ１６）。チップタッチ動作がなかった場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、吐出回数ｂに「１」を加算した後（Ｓ１７）、分注動作が終了か否かを判定する（Ｓ１８）。
【００６２】
チップタッチ動作があった場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、チップタッチ回数ｃ＝チップタッチ検出頻度Ｃとなったか否かを判定する（Ｓ１９）。チップタッチ回数ｃ＝チップタッチ検出頻度Ｃとなった場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、再び吐出回数ｂ及びチップタッチ回数ｃに基づく検出を開始することができるように、検出カウンタを初期化（ｂ＝１、ｃ＝１）し（Ｓ１４）、その後、分注チップ１４の落下エラーの検出を行う（Ｓ１５）。チップタッチ回数ｃ＝チップタッチ検出頻度Ｃとなっていない場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、吐出回数ｂ及びチップタッチ回数ｃにそれぞれ「１」を加算した後（Ｓ２０）、分注動作が終了か否かを判定する（Ｓ１８）。
【００６３】
Ｓ１５で、分注チップ１４が正常に検出されなかった場合には（Ｓ１５：ＮＧ）、分注チップ１４が落下していることを示すエラーメッセージをエラーメッセージ表示画面３１に表示し（Ｓ２１）、分注作業を終了する。分注チップ１４が正常に検出された場合には（Ｓ１５：ＯＫ）、分注動作が終了か否かを判定する（Ｓ２２）。分注動作が終了の場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、分注チップ１４を分注ヘッド６から取り外し（Ｓ２３）、その後、分注チップ１４の取り外しエラーの検出を行う（Ｓ２４）。分注動作が終了でない場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ６またはＳ１２に戻り、分注動作を続行する。
【００６４】
一方、Ｓ１８で、分注動作が終了でない場合にも（Ｓ１８：ＮＯ）、Ｓ６またはＳ１２に戻り、分注動作を続行する。Ｓ１８で、分注動作が終了の場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、分注チップ１４の落下エラー検出を行う（Ｓ２５）。従って、本実施の形態では、分注動作を終了する際には、必ず、分注チップ１４の検出が行われることとなる。分注チップ１４が正常に検出されなかった場合には（Ｓ２５：ＮＧ）、分注チップ１４が落下していることを示すエラーメッセージをエラーメッセージ表示画面３１に表示し（Ｓ２６）、分注作業を終了する。分注チップ１４が正常に検出された場合には（Ｓ２５：ＯＫ）、分注チップ１４を分注ヘッド６から取り外し（Ｓ２３）、その後、分注チップ１４の取り外しエラーの検出を行う（Ｓ２４）。
【００６５】
Ｓ２４で、分注チップ１４が１本も検出されなかった場合には（Ｓ２４：ＯＫ）、分注チップ１４が分注ヘッド６から正常に取り外されているので、そのまま分注作業を終了する。一方、分注チップ１４が１本でも検出された場合には（Ｓ２４：ＮＧ）、分注チップ１４が装着されたままであることを示すエラーメッセージをエラーメッセージ表示画面３１に表示し（Ｓ２７）、分注作業を終了する。
【００６６】
このように、分注工程入力部に所望の検出作業を設定することで、チップタッチ動作等により分注チップ１４が分注ヘッド６から落下したような場合にも、早期にその落下を発見することができる。従って、エラーメッセージの内容に従って分注チップ１４の再装着等を行うことで、装着不良のまま運転することを防止することができ、無駄な分注作業を行う必要がなくなる。
【００６７】
また、本実施の形態では、分注チップ１４の検出の場合と同様に、吸引、吐出、及び、チップタッチのそれぞれを何回行う毎に、分注チップ１４の分注ヘッド６への再圧入を行うかを設定することもできる。この再圧入作業も、図７のフローチャートを用いて説明することができる。但し、再圧入作業においては、図７におけるＳ２、Ｓ９、Ｓ１５、Ｓ２４、Ｓ２５で、「チップ検出」の代わりに「チップ再圧入」が行われる。これにより、吐出等が所定回数行われた場合に、分注チップ１４を再圧入することで、分注チップ１４の落下を未然に防止することができる。なお、再圧入作業では、チップの検出が行われないので、Ｓ３、Ｓ１０、Ｓ２１、Ｓ２３、Ｓ２６、Ｓ２７で、エラーメッセージは表示されない。また、検出作業と再圧入作業との両方を、分注作業中に並行して行っても良い。
【００６８】
本発明による自動分注装置１は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、発光受光部１９１ａ、１９２ａ、１９３ａ及び反射板１９１ｂ、１９２ｂ、１９３ｂからなる構成とし、分注チップ１４を３箇所で検出するようにしてもよい。図８（ａ）は、正規の分注チップ１４が正常に装着された状態８０での信号波形８００を示した図である。信号波形８００には、発光受光部１９１ａが検出した信号波形８００ａ、発光受光部１９２ａが検出した信号波形８００ｂ、発光受光部１９３ａが検出した信号波形８００ｃの３つの信号波形が同時に表示される。
【００６９】
図８（ｂ）は、分注チップ１４が正常に装着されていない（分注チップ１４が分注ヘッド６にしっかりとささっていない）状態８１での信号波形８１０を示した図である。信号波形８００と、信号波形８１０とを比較すると、各分注チップの根元付近の８００ａと８１０ａ、中央付近の８００ｂと８１０ｂ、先端付近の８００ｃと８１０ｃのいずれの位置においても、信号波形８００よりも信号波形８１０の幅が広くなっている。この場合、制御装置３は、分注チップ１４が分注ヘッド６にしっかりとささっていないと判断し、その旨を示すエラーメッセージをエラーメッセージ表示画面３１に表示する。
【００７０】
以上では、各分注チップ毎の信号波形について説明したが、実際には、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、各信号波形は、波形表示画面３１に全分注チップについて表示される。分注チップ検出センサ１９の数は３箇所に限定されず、さらに増やし、より高精度に検出を行っても良い。
【００７１】
このように、自動分注装置１は、検出された信号波形と予め制御装置３に記憶された正規の分注チップの波形とを比較することにより、分注チップ１４の装着状態を判断することができる。従って、例えば、分注チップ１４が分注ヘッド６にしっかりとささっていない場合には、エラーメッセージに従って分注チップ１４を装着し直すことで、容易に分注チップ１４の誤装着を防止することができ、誤装着のまま運転することを防止することができる。
【００７２】
また、図９に示すように、分注チップ検出センサ１９を発光受光部１９１ａ及び反射板１９１ｂからなる一組だけとし、分注チップ１４を検出位置においてＺ軸方向に動かすことで、分注チップ１４を複数箇所で検出しても良い。これにより、上記複数箇所に分注チップ検出センサ１９を備えた場合と同様に、分注チップ１４の装着状態を判断することができるので、分注チップ１４を装着し直すことにより、誤装着のまま運転することを防止することができる。また、この場合、分注チップ１４を、Ｚ軸上の各検出位置においてＸＹ平面方向に複数回通過させても良い。これにより、分注チップ１４を立体的に検出することができ、より一層、確実に分注チップ１４の誤装着を検出することができ、誤装着のまま運転することを防止することができる。
【００７３】
更に、分注チップ検出センサ１９は、分注チップ１４の特定点を検出する代わりに、分注チップ１４のＺ軸方向の長さ、すなわち、分注チップ１４が光路１９ｃ上に位置している時間を検出しても良い。この場合、図１０に示すように、まず、分注ヘッド６に分注チップ１４を装着した状態で分注チップ１４の根元付近が分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃを遮光する位置１００を検出開始位置とする。分注ヘッド６のＸＹ座標はそのままで、分注チップ１４をＺ軸マイナス方向へ移動させ、分注チップ１４の先端が分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃよりＺ軸マイナスの位置１０１を検出終了位置とする。ここで、検出開始位置１００及び検出終了位置１０１は、制御装置３に所定の値を入力しておけば良い。
【００７４】
移送部５が分注ヘッド６を検出開始位置１００から検出終了位置１０１まで移動させる間、分注チップ検出センサ１９は分注チップ１４の検出を続ける。この間の時間と検出信号の関係は、グラフ１０２に示すような関係となる。グラフ１０２では、分注チップ１４の先端が時間Ｔで光路１９ｃよりＺ軸マイナス方向へ移動したことが分かる。予め、正規の分注チップ１４が正常に分注ヘッド６に装着された際の信号波形がＯＮしている時間Ｔ０を制御装置３に記憶しておき、実際に検出された時間Ｔと比較する。時間Ｔは、分注チップ１４の長さに比例するため、Ｔ０とＴが異なる場合には分注チップ１４の誤装着が生じていると判断することができる。
【００７５】
この場合、複数の分注チップ検出センサ１９、例えば、分注ヘッド６に装着された分注チップ１４の本数と同数の分注チップ検出センサ１９を設けても良い。このような構成にすれば、検出速度が上がり、効率の良い検出を行うことができる。また、分注チップ１４の長さの検出は、Ｚ軸方向に限らず、Ｘ方向、Ｙ方向において行っても良い。
【００７６】
また、分注チップ検出センサ１９は、一方が発光し、他方が受光する構成でも良い。また、分注チップ検出センサ１９は、エリアセンサにより検出を行う構成であっても良い。この場合、検出された結果を画像処理して表示しても良い。更に、分注チップ検出センサ１９は、廃棄容器１３の対角付近に配置されていなくても良く、また、配置可能なら廃棄容器１３上以外の場所に配置されても良い。エラーメッセージは、ＬＥＤ等を点灯させることにより異常を知らせる構成であっても良い。分注チップ１４の検出に当たっては、分注ヘッド６に装着された分注チップ１４は複数本ではなく、一本であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】は、本実施の形態による自動分注装置の斜視図である。
【図２】は、本実施の形態による分注チップ検出センサを配置した廃棄容器の斜視図である。
【図３】は、本実施の形態による自動分注装置のブロック図である。
【図４（ａ）】は、検出開始位置を示した図である。
【図４（ｂ）】は、検出終了位置を示した図である。
【図５（ａ）】は、正常な信号波形が表示された波形表示画面を示した図である。
【図５（ｂ）】は、不正常な信号波形が表示された波形表示画面を示した図である。
【図６】は、チップタッチ動作についての説明図である。
【図７】は、検出作業が組み込まれた一連の自動分注工程についてのフローチャートである。
【図８（ａ）】は、波形表示画面に表示される信号波形の一例を示した図である。
【図８（ｂ）】は、波形表示画面に表示される信号波形の他の一例を示した図である。
【図９】は、分注チップを検出位置においてＺ軸方向に動かし、一組の分注チップ検出センサで分注チップを複数箇所で検出する自動分注装置の一例を示した図である。
【図１０】は、分注チップの長さを検出する自動分注装置の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  自動分注装置、２  自動分注装置本体、３  制御装置、４  通信ケーブル、５  移送部、６  分注ヘッド、７  回路部、１４  分注チップ、１９  分注チップ検出センサ、３１  エラーメッセージ表示画面
【図１】
2006322756.tif 000003
【図２】
2006322756.tif 000004
【図３】
2006322756.tif 000005
【図４（ａ）】
2006322756.tif 000006
【図４（ｂ）】
2006322756.tif 000007
【図５（ａ）】
2006322756.tif 000008
【図５（ｂ）】
2006322756.tif 000009
【図６】
2006322756.tif 000010
【図７】
2006322756.tif 000011
【図８（ａ）】
2006322756.tif 000012
【図８（ｂ）】
2006322756.tif 000013
【図９】
2006322756.tif 000014
【図１０】
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