(57)【要約】【課題】正確に分注が行われたかどうかを判定することができるようにする。【解決手段】チップ５３の前方に配設された撮像装置と、該撮像装置によって撮影されたチップ５３の画像データを読み込み、該画像データのエッジに基づいて分注の判定を行う分注判定処理手段とを有する。この場合、チップ５３の画像データのエッジに基づいて、試料の上端位置及び下端位置が算出され、試料の上端位置及び下端位置に基づいて分注の判定が行われる。したがって、正確に分注が行われたかどうかを判定することができる。【選択図】図１
2006125855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）チップの前方に配設された撮像装置と、
（ｂ）該撮像装置によって撮影されたチップの画像データを読み込み、該画像データのエッジに基づいて分注の判定を行う分注判定処理手段とを有することを特徴とする分注装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分注装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液等の液体の試料を検体容器に分注するための分注装置においては、ノズルを備えた分注ヘッドが移動自在に配設され、前記ノズルの下端にチップが着脱自在に取り付けられる。そして、支持プレート上に親ラック及び子ラックが横方向に配設され、親ラックに試料容器が、子ラックに検体容器がいずれもマトリックス状に収容され、前記試料容器に試料が、検体容器に検体がそれぞれ収容される。この場合、分注ヘッドを親ラック側に移動させ、所定のチップを試料容器内に挿入し、ピペット等の吸引作用によって前記試料を前記ノズル内に吸引した後、前記分注ヘッドを子ラック側に移動させ、吸引した試料を検体容器に注入するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３２９６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の分注装置においては、試料容器に収容された試料が前記ノズル内に正確に吸引されたかどうか、及び吸引された試料が検体容器に正確に注入されたかどうか、すなわち、正確に分注が行われたかどうかを判定することができない。
【０００４】
本発明は、前記従来の分注装置の問題点を解決して、正確に分注が行われたかどうかを判定することができる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】
【０００５】
そのために、本発明の分注装置においては、チップの前方に配設された撮像装置と、該撮像装置によって撮影されたチップの画像データを読み込み、該画像データのエッジに基づいて分注の判定を行う分注判定処理手段とを有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、分注装置においては、チップの前方に配設された撮像装置と、該撮像装置によって撮影されたチップの画像データを読み込み、該画像データのエッジに基づいて分注の判定を行う分注判定処理手段とを有する。
【０００７】
この場合、チップの画像データのエッジに基づいて分注の判定が行われるので、正確に分注が行われたかどうかを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施の形態における監視装置の配設状態を示す図、図２は本発明の実施の形態における分注装置の正面図、図３は本発明の実施の形態における分注装置の斜視図、図４は本発明の実施の形態における分注装置の要部を示す平面図、図５は本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す斜視図、図６は本発明の実施の形態におけるヘッドユニットの側面図である。
【００１０】
図２及び３において、１１は分注装置、ｆｒはフレームであり、該フレームｆｒは、下枠部１２、該下枠部１２の後方において上方に向けて立ち上げられた複数の支柱１３、該支柱１３から前方に向けて突出させて形成され、下枠部１２との間に所定の距離を置いて支持された上枠部１４、下枠部１２の上端部において水平方向に延在させて配設された支持プレート１５から成る。前記フレームｆｒは、下端に配設された支持柱ｓｔ１、ｓｔ２によって床面に対して支持されるとともに、キャスタｃｓ１、ｃｓ２によって床面に対して移動自在に支持される。なお、前記上枠部１４には、透明な窓１４ａが開閉自在に、かつ、揺動自在に支持される。また、１１ａは障害物を検出するセンサ、１１ｂは非常停止ボタン、１１ｃはバーコードリーダである。
【００１１】
前記支持プレート１５上には、該支持プレート１５の周縁に沿って矩（く）形の形状を有する第１の案内枠１８が形成される。該第１の案内枠１８は、前縁ａ、後縁ｂ及び側縁ｃ、ｄから成り、前縁ａ及び後縁ｂには、一対の案内レール１９、２１が配設され、該案内レール１９、２１によって矩形の形状を有する第２の案内枠２３が分注装置１１の横方向、すなわち、Ｘ軸方向に移動自在に支持される。前記第２の案内枠２３は、第１の案内枠１８より小さく、前縁ｅ、後縁ｆ及び側縁ｇ、ｈから成り、該側縁ｇ、ｈには一対の案内レール２４、２５が配設され、該案内レール２４、２５によって矩形の形状を有する分注ユニット２７が分注装置１１の縦方向、すなわち、Ｙ軸方向に移動自在に支持される。なお、前記第２の案内枠２３を案内レール１９、２１に沿って移動させるために、第１の駆動部としての図示されないユニット横移動用モータが、分注ユニット２７を案内レール２４、２５に沿って移動させるために、第２の駆動部としての図示されないユニット縦移動用モータが配設される。
【００１２】
前記分注ユニット２７は、前壁３１、後壁３２及び側壁３３、３４から成る枠体３５、該枠体３５内にＸ軸方向に移動自在に配設された分注ヘッド３６、該分注ヘッド３６を移動させるための移動機構４１等を備える。そして、前記分注ヘッド３６は、前壁３１に沿って移動自在に配設された第１のヘッド部としての前側ヘッド部３７、及び後壁３２に沿って移動自在に配設された第２のヘッド部としての後側ヘッド部３８を備え、前記前側ヘッド部３７は３個のヘッドユニット４３〜４５を、後側ヘッド部３８は２個のヘッドユニット４６、４７を備える。なお、ヘッドユニット４３〜４５によって第１のグループが、ヘッドユニット４６、４７によって第２のグループが構成される。
【００１３】
前記分注ヘッド３６において、図５に示されるように、一端側から他端側にかけてヘッドユニット４３、４６、４４、４７、４５が順に配設され、かつ、ヘッドユニット４３、４６、４４、４７、４５の各ノズル５２は、第１、第２のグループごとに対向させられ、しかも、一つの直線上に配設される。したがって、各ヘッドユニット４３〜４７を互いに寄せると、各ノズル５２が交互に前方側及び後方側から延在させられ、ほぼ接触し、隣接させられる。
【００１４】
なお、各ヘッドユニット４３〜４７は、同じ構造を有するので、図６において前記ヘッドユニット４３についてだけ説明する。該ヘッドユニット４３は、ケーシング５１、該ケーシング５１に対して昇降自在に配設されたノズル５２、該ノズル５２の下端に、着脱自在に取り付けられたチップ５３、ノズル５２内に試料を吸引したり、ノズル５２から試料を吐出したりするためのポンプ５４、該ポンプ５４を駆動する給排用の駆動部としての給排用モータ５５、ノズル５２を昇降させるための昇降用の駆動部としての昇降用モータ５６、該昇降用モータ５６を駆動することによって作動させられる昇降機構５７等を備える。
【００１５】
前記ヘッドユニット４３は、それぞれ独立にＸ軸方向に移動させることができるようになっている。そのために、前壁３１及び後壁３２に第３の駆動部としての図示されないヘッド横移動用モータ、駆動プーリ、従動プーリ、及び前記駆動プーリと従動プーリとの間に張設された運動伝達部としてのベルト（タイミングベルト）が配設され、ベルトとケーシング５１とが固定される。
【００１６】
また、前記昇降用モータ５６を駆動することによって、ノズル５２を昇降させることができ、そのために、前記昇降機構５７は、昇降用モータ５６の出力軸に取り付けられた駆動プーリ９１、前記ケーシング５１に対して回転自在に、かつ、ケーシング５１と平行に延在させて配設されたリードスクリュー９２、該リードスクリュー９２の上端に取り付けられた従動プーリ９３、前記駆動プーリ９１と従動プーリ９３との間に張設されたタイミングベルト９４、前記リードスクリュー９２と螺（ら）合させられ、リードスクリュー９２の回転に伴って、昇降させられる駆動ブロック９６等を備え、該駆動ブロック９６にノズル５２が取り付けられる。
【００１７】
したがって、前記昇降用モータ５６を正方向に駆動すると、リードスクリュー９２が回転させられ、駆動ブロック９６が下降させられ、それに伴って、ノズル５２が下降させられる。また、前記昇降用モータ５６を逆方向に駆動すると、リードスクリュー９２が回転させられ、駆動ブロック９６が上昇させられ、それに伴って、ノズル５２が上昇させられる。なお、９７は駆動ブロック９６が下限位置に置かれたことを検出する第１の位置検出部としての位置センサ、９８は駆動ブロック９６が上限位置に置かれたことを検出する第２の位置検出部としての位置センサ、９９はノズル５２にチップ５３が取り付けられていることを検出するチップ検出部としてのチップセンサ、１０１は圧力検出部としての圧力センサである。
【００１８】
ところで、前記支持プレート１５上には、一端から他端（本実施の形態においては、分注装置１１を正面から見て左端から右端）にかけて、第１〜第５の領域ＡＲ１〜ＡＲ５が設定される。そして、第１の領域ＡＲ１に、複数のチップ５３をマトリックス状に収容するチップ５３用のラックとしてのチップラック６１がＹ軸方向に複数、本実施の形態においては、３個並べて配設される。また、第２の領域ＡＲ２に、複数の試料容器７１をマトリックス状に収容する試料用のラックとしての親ラック６２が、第３の領域ＡＲ３に、複数の試料容器７１をマトリックス状に収容する試料用のラックとしての親ラック６３が、第４の領域ＡＲ４にチップ５３を廃棄するための廃棄装置６４及び監視装置６５が、第５の領域ＡＲ５に、複数の検体容器７２をマトリックス状に収容する検体用のラックとしての子ラック６６が配設される。なお、前記各チップラック６１、親ラック６２、６３及び子ラック６６において収容される各チップ５３、各試料容器７１及び各検体容器７２のピッチは、いずれも９〔ｍｍ〕である。
【００１９】
前記監視装置６５は、ＣＣＤエリアセンサから成る撮像装置としてのカメラ７３、照明装置としてのＬＥＤ７４、照明補助具としてのバックライト７５、ＬＥＤ７４及びバックライト７５に電源電圧を印加する電源装置７６等を備える。前記カメラ７３は、チップ５３より所定の距離だけ前方（図１において右方）に設定された据付位置に配設され、チップ５３を撮影する。また、前記ＬＥＤ７４は、チップ５３のわずかに前方に斜め上方に向けて配設され、各チップ５３を斜め下方から照射する。そして、前記バックライト７５は、冷陰極管から成り、各チップ５３を後方（図１において左方）から照射する。
【００２０】
前記カメラ７３によって撮影されたチップ５３の画像のデータ、すなわち、画像データは、図示されない制御部に送られ、該制御部は、画像データに基づいて、正確に分注が行われたかどうかを判定する。
【００２１】
次に、前記構成の分注装置１１の動作について説明する。
【００２２】
まず、前記制御部のヘッド移動処理手段は、ヘッド移動処理を行い、前記ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、分注ユニット２７をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、かつ、前記ヘッド横移動用モータを駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７をＸ軸方向に移動させることができる。
【００２３】
この場合、前記第１〜第５の領域ＡＲ１〜ＡＲ５のうちの第４の領域ＡＲ４が分注ユニット２７の原点位置にされ、まず、前記第４の領域ＡＲ４において、各ヘッドユニット４３〜４７はチップ５３が外された状態に置かれる。
【００２４】
続いて、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第１の領域ＡＲ１の所定の位置に移動させ、また、ヘッド横移動用モータを駆動して、ヘッドユニット４３〜４７を移動させて互いに寄せる。続いて、前記制御部のヘッド昇降処理手段は、ヘッド昇降処理を行い、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させる。これに伴って、各ノズル５２の下端がチップ５３の上端に形成された穴内に嵌（かん）入され、チップ５３がノズル５２に取り付けられる。
【００２５】
続いて、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第２の領域ＡＲ２の所定の位置に移動させ、さらに、ヘッド横移動用モータを駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７をＸ軸方向に独立に移動させ、各ノズル５２を、図５に示されるように、所定の箇所に置く。該所定の箇所には、吸引するべき試料が収容された試料容器７１が配設される。
【００２６】
次に、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させ、チップ５３の下端を試料容器７１内に進入させる。そして、前記制御部の給排処理手段は、給排処理を行い、給排用モータ５５を駆動し、試料容器７１内の試料を所定の量だけ吸引する。なお、前記第２の領域ＡＲ２と同様に第３の領域ＡＲ３にも試料容器７１が配設され、前記ノズル５２を所定の箇所に置き、試料容器７１内の試料を吸引することができる。また、試料を吸引する間に、前記給排処理手段は、圧力センサ１０１によって検出された圧力を読み込み、圧力が閾（しきい）値より低い場合、吸引に異常が発生したと判定し、給排用モータ５５を停止させる。
【００２７】
続いて、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第４の領域ＡＲ４の所定の位置に移動させ、さらに、ヘッド横移動用モータを駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７を移動させて互いに寄せる。
【００２８】
そして、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させ、所定の監視位置に置く。したがって、監視装置６５によって、試料の吸引後の各ノズル５２の状態、すなわち、吸引状態を監視することができる。
【００２９】
続いて、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第５の領域ＡＲ５の所定の位置に移動させ、さらに、ヘッド横移動用モータを駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７をＸ軸方向に独立に移動させ、各ノズル５２を所定の箇所に置く。
【００３０】
次に、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させ、チップ５３の下端を検体容器７２内に進入させる。そして、前記給排処理手段は、給排処理を行い、給排用モータ５５を駆動し、各ノズル５２及びチップ５３内の試料を検体容器７２に注入する。
【００３１】
このようにして、分注が終了すると、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を上昇させ、前記ヘッド移動処理手段は、ユニット横移動用モータ及びユニット縦移動用モータを駆動して、前記分注ユニット２７を第４の領域ＡＲ４の所定の位置に移動させ、さらに、ヘッド横移動用モータを駆動して、枠体３５内においてヘッドユニット４３〜４７を移動させて互いに寄せる。
【００３２】
そして、前記ヘッド昇降処理手段は、各昇降用モータ５６を駆動し、各ノズル５２を下降させ、前記監視位置に置く。したがって、監視装置６５によって、試料の注入後の各ノズル５２の状態、すなわち、注入状態を監視することができる。
【００３３】
続いて、前記ヘッド移動処理手段及びヘッド昇降処理手段は、廃棄装置６４において、チップ５３を廃棄装置６４の係止部に係止させ、残留させることによって、ノズル５２からチップ５３を取り外す。
【００３４】
なお、ノズル５２から取り外された各チップ５３は、図示されない洗浄装置に送られ、洗浄される。そして、洗浄が行われた後のチップ５３は、再びチップラック６１に整列させてセットされ、保管される。
【００３５】
次に、前記監視装置６５による監視結果に基づく制御部の動作について説明する。
【００３６】
該制御部の試料位置算出処理手段は、試料位置算出処理を行い、画像データを読み込むと、各チップ５３について、画像データのエッジを算出し、該エッジに基づいて、各チップ５３の上端位置及び下端位置を読み込むとともに、試料の上端位置及び下端位置を実上端位置及び実下端位置として算出する。
【００３７】
また、図示されない記録装置には、試料が正確に吸引されたとき、及び試料が正確に注入されたときの、試料の上端位置及び下端位置が、それぞれ基準上端位置及び基準下端位置として記録される。したがって、前記制御部の吸引判定処理手段は、吸引判定処理を行い、試料が正確に吸引されたときの基準上端位置及び基準下端位置を参照し、前記実上端位置及び実下端位置と、基準上端位置及び基準下端位置とを比較し、比較結果に基づいて、試料が正確に吸引されたかどうかを判定する。そして、前記制御部の注入判定処理手段は、注入判定処理を行い、試料が正確に注入されたときの基準上端位置及び基準下端位置を参照し、前記実上端位置及び実下端位置と、基準上端位置及び基準下端位置とを比較し、比較結果に基づいて、試料が正確に注入されたかどうかを判定する。なお、前記吸引判定処理手段及び注入判定処理手段において、各基準上端位置及び基準下端位置に所定の許容範囲が設定され、前記実上端位置及び実下端位置が許容範囲内に納まるかどうかが判定される。また、前記吸引判定処理手段及び注入判定処理手段によって分注判定処理手段が構成され、該分注判定処理手段は、分注判定処理を行い、分注の判定を行う。
【００３８】
この場合、前記各チップ５３の画像データのエッジに基づいて、試料の実上端位置及び実下端位置が算出され、該実上端位置及び実下端位置に基づいて分注の判定が行われる。したがって、判定結果が試料内の泡等の影響を受けることがないので、正確に分注が行われたかどうかを判定することができる。
【００３９】
また、吸引判定処理手段は、前記実上端位置及び実下端位置が複数算出されると、チップ５３内に水滴が付着している旨、又は試料内に泡が発生している旨の判定を行う。
【００４０】
本実施の形態においては、各チップ５３について、画像データのエッジを算出し、該エッジに基づいて、試料の上端位置及び下端位置を実上端位置及び実下端位置として算出し、前記分注判定処理手段は、前記実上端位置及び実下端位置と、基準上端位置及び基準下端位置とを比較し、比較結果に基づいて、分注の判定を行うようになっているが、各チップ５３内の試料の投影面積に基づいて分注の判定を行うことができる。その場合、制御部の試料面積算出処理手段は、試料面積算出処理を行い、画像データを読み込むと、各チップ５３について、画像データのエッジを算出し、該エッジに基づいて、各チップ５３の上端から下端までの投影面積を実面積として算出する。
【００４１】
また、前記記録装置には、試料が正確に吸引されたとき、及び試料が正確に注入されたときの、試料の面積が基準面積として記録される。したがって、前記制御部の分注判定処理手段は、分注判定処理を行い、前記基準面積を参照し、前記実面積と基準面積とを比較し、比較結果に基づいて、分注が正確に行われたかどうかを判断する。
【００４２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態における監視装置の配設状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における分注装置の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態における分注装置の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における分注装置の要部を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態における分注ヘッドの動作を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるヘッドユニットの側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１    分注装置
５３    チップ
７３    カメラ
【図１】
2006125855.tif 000003
【図２】
2006125855.tif 000004
【図３】
2006125855.tif 000005
【図４】
2006125855.tif 000006
【図５】
2006125855.tif 000007
【図６】
2006125855.tif 000008