(57)【要約】【課題】高速および高精度に分注可能であり小型化が図られた分注装置を提供する。【解決手段】分注装置３００は、ディスポーザブルチップ１１０内に液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出する分注装置３００であって、ピストンが挿入されるピストン受け入れ部１０９と、ピストン受け入れ部１０９の先端に装着されたディスポーザブルチップ１１０を押下することによって取り外すチップ取り外し部１１１と、チップ取り外し部１１１と連動し、チップ取り外し部１１１の移動方向とは反対方向に移動する力作用部３０３と、を備える。【選択図】図３
2019135463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスポーザブルチップ内に液体試料を吸引し、吸引した前記液体試料を吐出する分注装置であって、
ピストンが挿入されるピストン受け入れ部と、
前記ピストン受け入れ部の先端に装着された前記ディスポーザブルチップを押下することによって取り外すチップ取り外し部と、
前記チップ取り外し部と連動し、前記チップ取り外し部の移動方向とは反対方向に移動する力作用部と、
を備える分注装置。
【請求項２】
請求項１に記載の分注装置において、
前記ピストン受け入れ部に挿入される前記ピストンと、
前記ピストンを駆動する第１モータと、
をさらに備え、
前記力作用部は、前記ピストンが引かれる際に前記ピストンと当接して移動する、
分注装置。
【請求項３】
請求項１に記載の分注装置において、
前記チップ取り外し部と前記力作用部とはレバー構造によって連動する、
分注装置。
【請求項４】
請求項３に記載の分注装置において、
前記チップ取り外し部と前記力作用部とのそれぞれは、同一の回転体に回転自在に取り付けられ、折り畳み可能である、
分注装置。
【請求項５】
請求項４に記載の分注装置において、
前記レバー構造の支点の位置は、前記力作用部の移動距離よりも前記チップ取り外し部の移動距離の方が長くなる位置である、
分注装置。
【請求項６】
請求項１に記載の分注装置において、
前記チップ取り外し部と前記力作用部とはギヤ構造によって連動する、
分注装置。
【請求項７】
請求項１に記載の分注装置において、
前記チップ取り外し部と前記力作用部とは、回転軸を有する構造体をなす、
分注装置。
【請求項８】
請求項１に記載の分注装置において、
前記チップ取り外し部は、前記ディスポーザブルチップを押し出す方向に前記チップ取り外し部を付勢する弾性体を備える、
分注装置。
【請求項９】
分注装置におけるチップ装着方法であって、
第１のモータを駆動してピストンをピストン受け入れ部に押し入れ、互いに反対方向に連動して移動する力作用部とチップ取り外し部とが折りたたみ可能な状態にするステップと、
第２のモータを駆動して前記ピストン受け入れ部の先端をディスポーザブルチップに向けて降下させ、前記チップ取り外し部を押し上げて前記ピストン受け入れ部の先端に前記ディスポーザブルチップを装着するステップと、
を含むチップ装着方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のチップ装着方法において、
前記ピストンを前記ピストン受け入れ部の最大吐出位置近傍まで押し入れる、
チップ装着方法。
【請求項１１】
分注装置が備えるピストン受け入れ部の先端に装着されたディスポーザブルチップを取り外すチップ除去方法であって、
モータを駆動してピストンを前記ピストン受け入れ部から引き抜き、互いに反対方向に連動して移動する力作用部とチップ取り外し部とのうち、前記力作用部を前記ピストンにより押し上げることによって前記チップ取り外し部を押し下げ、前記ピストン受け入れ部の先端に装着された前記ディスポーザブルチップを押し出して取り外すステップ、
を含むチップ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体試料を吸入および吐出する分注装置、チップ装着方法およびチップ除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医用およびバイオ等の分野において、血液などの検体や試薬等の液体を複数の小容器に分配する分注装置が用いられている。この分注装置は、チップ、当該チップ内に液体試料を吸引および吐出するためのピペット装置、ピペット装置を搬送する搬送装置などから構成される。検体や試薬はそれらの収納容器から、分注装置によってチップに所定量が吸引され、それぞれ所定の小容器に吐出される。
【０００３】
この種の分注装置では通常、多種類の検体や試薬が連続して処理されるため、それらの混合や汚染等を防止するために、プラスチック製の使い捨てディスポーザブルチップが交換可能なチップとして使用される。チップはピペット装置の先端に取り外し可能に装着され、吸引および吐出操作の度に新たなディスポーザブルチップに交換して分注操作を実施する。自動分注装置によって行われるディスポーザブルチップの装着および取り外しの作業は自動化されている。
【０００４】
特許文献１には、ディスポーザブルチップを取り外す方法として、Ｕ字形の切欠部を持つチップ取り外し板を用いる方法が開示されている。その方法は以下のような方法である。まず、ディスポーザブルチップを装着したピペット装置を、固定されたディスポーザブルチップ取り外し板の高さより低い位置まで降下させる。次にノズルを水平移動させて、ディスポーザブルチップが装着されている円筒部をＵ字の切欠き部に差し込む。そして、ディスポーザブルチップの上縁部をＵ字の切欠部に引っ掛けながら垂直に上昇させて、ディスポーザブルチップを取り外すというものである。
【０００５】
また、特許文献２に示されるピペット装置は、ディスポーザブルチップを取り外すための専用の駆動部品（エアシリンダやモータなど）が搭載されている。さらに、特許文献３には、ピペット装置のピストンを駆動するモータを利用し、１つのモータで、チップ取り外し用アームを下方に押下げて、ディスポーザブルチップを離脱させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０６４７０６号
【特許文献２】特開２０１０−２０３７７３号
【特許文献３】特開２００４−１７００７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
空気の膨張による減圧または空気の圧縮による加圧を利用して液体試料を吸入および吐出する空気圧分注装置は、高精度および高スループットな分注と装置サイズの小型化とを両立させることが重要である。
【０００８】
空気圧分注装置の欠点は、液体を吸引する際の媒体として圧縮性流体である空気を使用しているため、媒体の量が多いとダンピング効果により、高速および高精度な分注動作が困難となることである。
【０００９】
また各ユニットおよび分注装置を小型化する場合、ディスポーザブルチップを取り外す方法を工夫することが重要である。上述したように、特許文献１には、Ｕ字の切欠部を持つ板にノズルチップを引っ掛けて取り外す方法が記載されている。この方法によると、ノズルチップを装置に設置する空間とノズルチップを廃棄する空間（ゴミ箱）とが必要となり、装置全体が大型化してしまう。
【００１０】
特許文献２に記載された方法では、ディスポーザブルチップ取り外し用に各々独立したモータおよびソレノイド等の駆動源が取り付けられているため、分注機構が大型化かつ複雑化する。
【００１１】
特許文献３に記載されたチップ着脱方法では、ピペット装置のピストン駆動機構とディスポーザブルチップ着脱機構とを一体化し、同じ駆動系でディスポーザブルチップ着脱機構を実現し小型化しているが、取り外し治具を押し出す機構を別途必要とする。そのため取り外し治具を押し出すストローク分をピペット装置のピストンの押し出しストロークに含ませる必要があり、圧媒体の量が増加してしまう。つまり、装置の小型化が実現困難になるという課題がある。以上のように、空気量を増やすことなく高速および高精度に分注動作が可能であり、かつ、小型化した分注装置は未だ実現されていない。
【００１２】
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、高速および高精度に分注可能であり小型化が図られた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】
【００１３】
上記課題を解決するために、ディスポーザブルチップ内に液体試料を吸引し、吸引した前記液体試料を吐出する分注装置であって、ピストンが挿入されるピストン受け入れ部と、前記ピストン受け入れ部の先端に装着された前記ディスポーザブルチップを押下することによって取り外すチップ取り外し部と、前記チップ取り外し部と連動し、前記チップ取り外し部の移動方向とは反対方向に移動する力作用部と、を備える分注装置を提供する。
【００１４】
また、分注装置におけるチップ装着方法であって、第１のモータを駆動してピストンをピストン受け入れ部に押入れ、互いに反対方向に連動して移動する力作用部とチップ取り外し部とが折りたたみ可能な状態にするステップと、第２のモータを駆動して前記ピストン受け入れ部の先端をディスポーザブルチップに向けて降下させ、前記チップ取り外し部を押し上げて前記ピストン受け入れ部の先端に前記ディスポーザブルチップを装着するステップと、を含むチップ装着方法を提供する。
【００１５】
さらにまた、分注装置が備えるピストン受け入れ部の先端に装着されたディスポーザブルチップを取り外すチップ除去方法であって、モータを駆動してピストンを前記ピストン受け入れ部から引き抜き、互いに反対方向に連動して移動する力作用部とチップ取り外し部とのうち、前記力作用部を前記ピストンにより押し上げることによって前記チップ取り外し部を押し下げ、前記ピストン受け入れ部の先端に装着された前記ディスポーザブルチップを押し出して取り外すステップ、を含むチップ除去方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本開示によれば、高速および高精度に分注可能であり小型化が図られた分注装置を提供することができる。上記以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】比較例の分注装置を示す図である。
【図２】分注装置の動作を説明するための図である。
【図３】本開示の第１実施形態の分注装置を示す図である。
【図４】ディスポーザブルチップを取り外す動作を表した図である。
【図５】ディスポーザブルチップを装着する動作を表した図である。
【図６】制御ＰＣの処理フローを示す図である。
【図７】制御ＰＣの処理フローを示す図である。
【図８】第２実施形態の分注装置を説明するための図である。
【図９】第３実施形態の分注装置を説明するための図である。
【図１０】第４実施形態の分注装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本開示の実施形態を説明する。なお、本開示の実施形態は、後述する実施形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。また、後述する各実施形態の説明に使用する各図の対応部分には同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。まず、比較例の分注装置について説明する。
【００１９】
＜比較例＞
図１は、比較例の分注装置１００を示す図である。分注装置１００は、全体形状がＬ型をなすベース１０１を備え、当該ベース１０１の上部にはモータ１０２が設けられている。ベース１０１には、モータ１０２の回転軸にカップリング１０３を介して接続された台形ネジまたはボールネジ等からなるネジ軸１０４が回転自在に設けられている。
【００２０】
ネジ軸１０４には、ネジ軸１０４を通すスライダ１０６とネジ軸１０４に対して螺合されたナット１０５とが設けられている。スライダ１０６は、ベース１０１に設けられたリニアガイド１０７と接続されており、ナット１０５とスライダ１０６とのそれぞれは、図に示された矢印Ｓの方向に沿って上下動自在または摺動自在である。また、スライダ１０６は、下方に突出するピストン１０８と接合し、回転することなく上下動するように構成される。
【００２１】
ピストン１０８とピストン受け入れ部１０９とはピペット機構を構成し、上述した上下動する機構によって、ポンプの役割を果たす。ピストン受け入れ部１０９の先端には、ディスポーザブルチップ１１０が装着されている。当該ディスポーザブルチップ１１０の上方には、チップ取り外し部１１１が設けられている。チップ取り外し部１１１はＵ字状の切欠き、もしくは、ディスポーザブルチップ１１０の開口部の径よりも小さい径の通し穴が設けられている。チップ取り外し部１１１の上端とベース１０１とに接続されたスプリング等のばね材１１２により、チップ取り外し部１１１は常時上方へ付勢されていると共に、矢印Ｓに沿って上下動自在に構成されている。また装置内の様々な場所に設置された小容器に分注するため、分注装置１００は水平方向および鉛直方向に自由自在に駆動される自動ステージ（図示せず）上に設置される。
【００２２】
図２は、分注装置１００の動作を説明するための図である。図２を用いて、比較例の分注装置１００による分注動作とディスポーザブルチップ１１０の取り外し動作について説明する。まず、分注装置１００はディスポーザブルチップ１１０をピストン受け入れ部１０９の先端に装着する。続いて、分注装置１００は、モータ１０２を駆動させてネジ軸１０４を回転させると、スライダ１０６と共にピストン１０８が上下してピストン受け入れ部１０９の内圧を減少（または増加）させ、液状試料がディスポーザブルチップ１１０に吸引（またはディスポーザブルチップ１１０から吐出）される。図２（ａ）には、分注動作に使用されるネジ軸１０４の範囲が矢印Ｄで示されている。
【００２３】
分注動作が終了し、ディスポーザブルチップ１１０の交換が必要になった場合、分注装置１００は、ディスポーザブルチップ１１０内の液体試料を吐出し、さらに、モータ１０２を駆動させてネジ軸１０４を回転させる。このようにすると、スライダ１０６と共にピストン１０８が降下し、チップ取り外し部１１１の上端とスライダ１０６とが当接し、図２（ｂ）に示されるように、ばね材１１２と共にチップ取り外し部１１１が下方へ押下げられて、ピストン受け入れ部１０９の先端に装着されたディスポーザブルチップ１１０はピストン受け入れ部１０９から取り外されて離脱する。図２には、ディスポーザブルチップ１１０の取り外し動作に使用されるピストン１０８の範囲が矢印Ｒで示されている。
【００２４】
ピストン受け入れ部１０９内の空気量が多いと、圧媒体のダンピング効果により、高速および高精度な分注動作が困難となる。比較例の分注装置１００では、ディスポーザブルチップ１１０を取り出すためのピストン１０８の押し出しストローク量を、分注するための押し出しストローク量に含ませる必要があるため、矢印Ｒ分の長さだけ圧媒体が増加するという課題がある。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図３は、本開示の第１実施形態の分注装置３００を示す図である。分注装置３００は、全体形状が箱型をなすベース２０１を有し、このベース２０１の上部にはモータ１０２が設けられている。モータ１０２は制御ＰＣ（Personal Computer）９０１と接続されて制御信号により制御される。ベース２０１には、モータ１０２の回転軸にカップリング１０３を介して接続された台形ネジまたはボールネジ等からなるネジ軸１０４が回転自在に設けられている。
【００２６】
ネジ軸１０４には、螺合した状態のナット１０５とスライダ１０６とが設けられている。スライダ１０６は、ベース２０１に設けられたリニアガイド１０７と接続されており、ナット１０５とスライダ１０６とのそれぞれは、図に示された矢印Ｓの方向に沿って上下動自在または摺動自在である。また、スライダ１０６は、下方に突出するピストン２０８（点線）と接合し、回転することなく上下動するように構成される。
【００２７】
ピストン２０８とピストン受け入れ部１０９（点線）とはピペット機構を構成し、上述した上下動する機構によって、ポンプの役割を果たす。ピストン受け入れ部１０９の先端には、ディスポーザブルチップ１１０が装着されている。当該ディスポーザブルチップ１１０の上方には、チップ取り外し部１１１が設けられている。チップ取り外し部１１１はＵ字状の切欠き、もしくは、ディスポーザブルチップ１１０の開口部の径よりも小さい径の通し穴が設けられ、矢印Ｓに沿って上下動自在に構成されている。ディスポーザブルチップ１１０は、チップ取り外し部１１１が下降することによって押し出され取り外される。また装置内の様々な場所に設置された小容器に分注するため、分注装置３００は水平方向および鉛直方向に自由自在に駆動される自動ステージ（図示せず）上に設置される。
【００２８】
ピストン２０８には、ロッド３０１がピストン２０８に対して回転自在にリンクまたはピン等で接続され、当該ロッド３０１の両端には、別のロッド３０２および３０３がロッド３０１に対して回転自在に接続されている。したがって、ロッド３０１〜３０３が形成する構造体は引き延ばしたり折りたたんだりすることができる。ロッド３０３の端部に設けられたリンクＬは、ベース２０１に設けられたガイドレール３０４に沿って動くことができ、その結果、図３に示すようにロッド３０３を上方へ持ち上げることにより、ロッド３０２を下方へ押し下げることができる。つまり、ロッド３０３は、チップ取り外し部１１１を下方へ押し下げるための力作用部として機能し、チップ取り外し部１１１と力作用部とは、回転軸を有する構造体をなす。本開示の分注装置３００は、この仕組みを利用してチップ取り外し部１１１を押し下げディスポーザブルチップ１１０を取り外すことができる。
【００２９】
以下に、第１実施形態の分注装置３００の分注動作とディスポーザブルチップ１１０の取り外し動作について説明する。分注装置３００は、まず、自動ステージを下降させることでディスポーザブルチップ１１０をピストン受け入れ部１０９の先端に装着する。続いて、制御ＰＣ９０１の制御によりモータ１０２を駆動させ、スライダ１０６と共にピストン２０８（点線）を上下させてピストン受け入れ部１０９（点線）の内圧を減少（または増加）させ、液状試料がディスポーザブルチップ１１０に吸引（またはディスポーザブルチップ１１０から吐出）される。
【００３０】
第１実施形態の分注装置３００では、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すためにピストン２０８を下方に押し入れる構造ではない。つまり、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すためにピストン２０８をストロークさせる空間を確保せずに済む。そのため、上記の分注動作を実行する場合、ピストン２０８は（点線）は、ピストン受け入れ部１０９（点線）の下方の位置（最奥部付近）で振動することができる。つまり、圧媒体の量が比較例の分注装置１００よりも非常に少なく、原理的には、ピストン受け入れ部１０９内の圧媒体の量をほぼ０にすることができる。
【００３１】
分注動作が終了し、ディスポーザブルチップ１１０の交換が必要になった場合、分注装置３００は、まず、ディスポーザブルチップ１１０内の液体試料を吐出しきる。続いて、制御ＰＣ９０１は、モータ１０２を駆動させ、スライダ１０６と共にピストン２０８を上昇させる。スライダ１０６の上端がロッド３０３の端部に設けられたリンクＬと当接した後、ロッド３０３はスライダ１０６の上昇に伴いレール３０４に沿って上方へ押し上げられる。なお、分注動作は、ロッド３０３のリンクＬとスライダ１０６の上端とが接触しない範囲でスライダ１０６およびピストン２０８を振動させて実施する。
【００３２】
上述したとおり、ロッド３０２および３０３は、ロッド３０１の両端にて、ロッド３０１に対して回転自在に接続されている。それ故ロッド３０３の上昇に伴い、ロッド３０１は回転中心３０５を軸にして時計回りに回転する。同時に、ロッド３０２は、ロッド３０１の回転に合わせて下方に押し下げられる。
【００３３】
ロッド３０２の下端は、チップ取り外し部１１１の上端とリンクＬ（またはピン）等により回転自在に取り付けられており、ロッド３０２が降下するのに合わせてチップ取り外し部１１１が下方へ押下げられる。その結果、ピストン受け入れ部１０９の下部に装着されたディスポーザブルチップ１１０はピストン受け入れ部１０９から取り外されて離脱する。
【００３４】
図４は、ディスポーザブルチップ１１０を取り外す動作を表した図である。図４ａには、ロッド３０１〜３０３が折りたたまれた状態が示され、図４ｂには、ロッド３０１〜３０３が引き延ばされた状態が示されている。図４中、矢印Ｐは、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すためにピストン２０８が動作する範囲を示し、矢印Ｒは、チップ取り外し部１１１がロッド３０３に連動して動作する範囲を示す。分注装置３００は、上述した動作により図４（ａ）に示された状態から図４（ｂ）に示された状態となりディスポーザブルチップ１１０が外れる。
【００３５】
図５は、ディスポーザブルチップ１１０を装着する様子を表した図である。まず、制御ＰＣ９０１が制御信号を出力して、モータ１０２を駆動させ、スライダ１０６と共にピストン２０８を降下させる。この状態では、チップ取り外し部１１１が上方に持ち上げられた際に、ロッド３０１〜３０３が折りたたまれた状態となることができる。続いて、制御ＰＣ９０１は、制御信号を出力してステージ移動用のモータ１１２を駆動させ、分注装置３００をディスポーザブルチップ１１０が架設されているチップホルダ５０１の真上の位置まで移動させる。その後、制御ＰＣ９０１による制御によって、分注装置３００を下降させ、ディスポーザブルチップ１１０をピストン受け入れ部１０９の先端に装着する。ディスポーザブルチップ１１０を装着する際に、チップ取り外し部１１１やロッド３０２は押し上げられる。続いて、ステージを移動させて分注装置３００を真上に上昇させると、図５（ｂ）の状態となり、ディスポーザブルチップ１１０の装着完了となる。なお、明暗センサなどを用いて、ディスポーザブルチップ１１０が正常にピストン受け入れ部１０９に装着されたか否かを判断することも可能である。
【００３６】
［モータ制御］
図６は、制御ＰＣ９０１の処理フローを示す図である。以下に、図６を参照して分注装置３００がディスポーザブルチップ１１０を取り付ける際の動作Ｓ６０１〜Ｓ６０３について説明する。
（Ｓ６０１）
分注装置３００が備えるピストン受け入れ部１０９の先端にディスポーザブルチップ１１０を取り付ける際は、制御ＰＣ９０１が分注用のモータ１０２を駆動し、ピストン２０８の位置を最大吐出位置近傍まで移動させる。ここで、最大吐出位置近傍とはピストン２０８をピストン受け入れ部１０９に最も挿入した位置から所定の範囲内を意味し、ピストン２０８が最大吐出位置近傍にあるときは、ピストン受け入れ部１０９内に存在する圧媒体の量は略０と見做せる。
（Ｓ６０２）
ピストン２０８の位置が最大吐出位置にある場合、Ｓ６０３に進む。ピストン２０８の位置が最大吐出位置にない場合Ｓ６０１の処理を再度繰り返す。ピストン２０８が最大吐出位置にあるか否かの判定は、例えば、スライダ１０６の位置を計測することによって判定する。
（Ｓ６０３）
制御ＰＣ９０１が、ステージ移動用のモータ１１２を駆動し、ステージを降下させることによってピストン受け入れ部１０９の先端にディスポーザブルチップ１１０を取り付ける。
【００３７】
図７は、制御ＰＣ９０１の処理フローを示す図である。以下に、図７を参照して分注装置３００がディスポーザブルチップ１１０を取り外す際の動作Ｓ７０１〜Ｓ７０３について説明する。
（Ｓ７０１）
分注装置３００が備えるピストン受け入れ部１０９の先端からディスポーザブルチップ１１０を取り外す際は、制御ＰＣ９０１が分注用のモータ１０２を駆動し、ピストン２０８の位置を最大吸引位置まで移動させる。ここで、最大吸引位置とはピストン２０８をピストン受け入れ部１０９から最も引き抜いた位置を意味する。
（Ｓ７０２）
ピストン２０８の位置が最大吸引位置にある場合、Ｓ７０３に進む。ピストン２０８の位置が最大吸引位置にない場合、Ｓ７０１の処理を再度繰り返す。ピストン２０８が最大吸引位置にあるか否かの判定は、例えば、スライダ１０６の位置を計測することによって判定する。
（Ｓ７０３）
制御ＰＣ９０１が、分注用のモータ１０２を駆動し、ステージをさらに上昇させることによってピストン２０８を持ち上げてチップ取り外し部１１１を降下させ、受け入れ部１０９の先端からディスポーザブルチップ１１０を取り外す。
【００３８】
上記のとおり、本開示の分注装置３００は、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すためのチップ取り外し部１１１の押し出しストロークを、ピストン２０８を引くストロークに含ませている。したがって、ピストン２０８をピストン受け入れ部１０９に押し入れることによりディスポーザブルチップ１１０を取り外す方法と異なり、ピストン受け入れ部１０９内の空気量低減が可能となる。それ故、本開示の分注装置３００は、圧媒体のダンピング効果が減少し、高速かつ高精度な分注を実行できる。また、分注装置３００は、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すための押し出しストロークを、ピストン２０８を引くストロークに含ませているため、同一のモータ１０２を使用して分注動作とディスポーザブルチップ１１０取り外し動作との双方を実行でき装置全体が小型化されている。
【００３９】
＜実施形態２＞
図８は、第２実施形態の分注装置を説明するための図である。図８には、実施形態１との差異を説明するため、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すための構成要素６００のみが図示されている。第２実施形態の分注装置は、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すための動作原理は第１実施形態の分注装置３００と同様であるが、ピストン２０８に対して回転自在に接続されたロッド６０２の回転中心６０５の位置が第１実施形態の分注装置３００とは異なる。
【００４０】
図８（ａ）に示されているように第２実施形態の分注装置では、ロッド６０２の回転中心６０５が、ロッド６０１との接続箇所までの距離とロッド６０３との接続箇所までの距離との比がＨ１：Ｈ２（図では、Ｈ１＜Ｈ２）となる位置に設けられている。即ち、ロッド６０１の小さい移動に対してロッド６０３が大きく移動する構成となっている。図８には、ロッド６０１がガイドレール６０４に沿って移動する量がＶ１で示され、チップ取り外し部１１１が下方に移動する量がＶ２で示されている。
【００４１】
上記の構成を採用すると、チップ取り外し部１１１は、ロッド６０１の移動量より多く下方へ押下げられて、ピストン受け入れ部１０９の下部に装着されたディスポーザブルチップ１１０はピストン受け入れ部１０９から取り外されて離脱する。この時、Ｈ１：Ｈ２＝Ｖ１：Ｖ２の関係式が成り立つ。Ｈ１＜Ｈ２の場合、ディスポーザブルチップ１１０を取り外す際のピストン２０８の移動距離を低減できるため、分注装置の小型化が可能となる。またＨ２＜Ｈ１の場合、てこの原理により、より少ない駆動力で、ディスポーザブルチップ１１０がピストン受け入れ部１０９から取り外されて離脱する。
【００４２】
＜実施形態３＞
図９は、第３実施形態の分注装置を説明するための図である。図９には、実施形態１との相違点を説明するため、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すための構成要素（ラックピニオン７００）のみが図示されている。第３実施形態の分注装置では、折り畳み可能な複数のロッド３０１〜３０３の代わりに、ギヤ７０２、ラック７０１および７０３を備えるラックピニオン７００を用いて分注動作を制御する。ギヤ７０２は、回転中心７０５を有し、回転自在にベース２０１に取り付けられている。ギヤ７０２とラック７０１とは互いに歯が噛み合っており、ギヤ７０２の回転と連動してラック７０１は上昇または下降する。同様に、ギヤ７０２とラック７０３とは互いに歯が噛み合っており、ギヤ７０２の回転と連動してラック７０３は上昇または下降する。
【００４３】
また、ラック７０１は、スライダ１０６が上昇するとラック７０１の上端７０４がスライダ１０６と当接して持ち上げられる（図９（ｂ））。ラック７０１の上方への移動に合わせてギヤ７０２が時計回りに回転し、ラック７０３が降下する。ラック７０３には、チップ取り外し部１１１が接続されており、ラック７０３が降下することによって、ディスポーザブルチップ１１０が押し出されてピストン受け入れ部１０９の先端から離脱する。つまり、ラック７０１は、チップ取り外し部１１１を下方へ押し下げるための力作用部として機能する。液体の吸引および吐出は、スライダ１０６がラック７０１の上端７０４に接触しない範囲でスライダ１０６およびピストン２０８を押し引きすることによって行う（図９（ａ））。
【００４４】
したがって、第３実施形態の分注装置は、第１実施形態の分注装置３００と同様に、分注用途とディスポーザブルチップ１１０の取り外し用途とで同一のモータ１０２を使用するため、装置の小型化が可能となる。また、第３実施形態の分注装置は、ラック７０１を上方に持ち上げることでラック７０３を降下させディスポーザブルチップ１１０を押し出して取り外す仕様である。つまり、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すためのチップ取り外し部１１１の押し出しストロークを、ピストン２０８を引くストロークに含ませている。したがって、ピストン２０８をピストン受け入れ部１０９に押し入れることによりディスポーザブルチップ１１０を取り外す方法と異なり、ピストン受け入れ部１０９内の空気量低減が可能となる。それ故、第３実施形態の分注装置は、圧媒体のダンピング効果が減少し、高速かつ高精度な分注を実行できる。なお、ギヤ７０２は、回転軸を有する別の部材（回転体）で実現してもよく、本実施形態は回転体の形状を限定するものではない。
【００４５】
＜実施形態４＞
図１０は、第４実施形態の分注装置を説明するための図である。図１０には、実施形態１との差異を言及するため、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すための構成要素８００のみが図示されている。第４実施形態の分注装置では、チップ取り外し部１１１の上端とベース２０１とばね材８０１（例えば、スプリング）が接続されている点が第１実施形態の分注装置３００とは異なる。上記ばね材８０１により、チップ取り外し部１１１は図１０に示された矢印Ｒ方向へ常時付勢されている。チップ取り外し部１１１は、ばね材８０１により鉛直方向下方に付勢されているため、ロッド３０３はばね材８０１が存在しない場合と比較して少ない力で上方へ持ち上げることができる。つまり、ディスポーザブルチップ１１０を取り外すためにピストン２０８を動作させる駆動力を低減でき、モータなどの駆動部品の小型化が可能となる。また図８においてロッド３０１の回転中心の位置がＨ１＜Ｈ２となる位置の場合、レバー比を利用してロッド３０３の作動距離を低減できるが、大きな駆動力が必要となる。上記ばね材８０１は、このような場合にも有効に使用できる。
【００４６】
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００４７】
３００：分注装置
１０１：ベース
１０２：モータ
１０３：カップリング
１０４：ネジ軸
１０５：ナット
１０６：スライダ
１０７：リニアガイド
１０８：ピストン
１０９：ピストン受け入れ部
１１０：ディスポーザブルチップ
１１１：チップ取り外し部
３０１〜３０３：ロッド
３０４：レール
３０５：回転中心
５０１：チップホルダ
６０１〜６０３：ロッド
６０４：レール
６０５：回転中心
７０１、７０３：ラック
７０２：ギヤ
７０４：上端
７０５：回転中心
８０１：ばね材
【図１】
2019135463.tif 000003
【図２】
2019135463.tif 000004
【図３】
2019135463.tif 000005
【図４】
2019135463.tif 000006
【図５】
2019135463.tif 000007
【図６】
2019135463.tif 000008
【図７】
2019135463.tif 000009
【図８】
2019135463.tif 000010
【図９】
2019135463.tif 000011
【図１０】
2019135463.tif 000012