(57)【要約】【課題】Ｚ軸駆動装置をコンパクト化し、分注ヘッドごとに独立させ、直接配置させることにより、小型軽量で安価な液体分注装置を提供する事を課題とする。【解決手段】モータとピニオン歯車を一体化し、コンパクトにしたＺ軸駆動装置２００ａ〜２００ｈを各々の分注ヘッド１１５に直接設け、さらに上下方向にオフセットさせ配置する。【選択図】　図１
2004069664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に注出部を有し、さらに横方向案内手段により近接及び離反可能な複数の分注ヘッドにおいて、分注ヘッドのＺ軸駆動装置を各々に独立して設けた液体分注装置。
【請求項２】
分注ヘッドのＺ軸駆動装置を、上下方向にオフセットされた位置に設けた請求項１の液体分注装置。
【請求項３】
分注ヘッドに設けられたラック軸が、モータと一体となりＺ軸駆動装置を形成したピニオン歯車と系合され、モータにてピニオン歯車を回動させ、ピペットチップを上下駆動させる請求項１の液体分注装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の親検体容器から複数の子検体容器に一度に分注する複数の分注ヘッドを備えた液体分注装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の血液検査等の検体検査等に使用される複数ヘッドの自動分注機を示し、複数の検体試料２ａを採取するべく親ラック１上に配列されている複数の親検体容器２（例えば試験管）のピッチＰ１と、採取した試料を吐出する子検体容器３のピッチＰ２が異なるため、液体分注装置３００上のピペットチップ３１４のピッチＰ０をそれに合わせて可変させる必要が有り、さらに複数の検体資料２ａの液面高さがそれぞれ異なるため，分注装置３００上のピペットチップ３１４のＺ軸方向の動きを独立して駆動させる必要があり，その為に複雑な機構が用いられていた。以下図５に基づき従来の装置を説明する。
【０００３】液体分注装置３００はＸ駆動装置４、取付け台５によりＸ方向に駆動可能に設置されている。液体分注装置３００には機枠３０１とコの字形状をなす支柱板３０２，３０３を貫通するように設けられたガイド軸３１２，３１３上をピペットチップ３１４のピッチＰ０が近接及び離反可能なようにヘッド台３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ，３０５ｅ，３０５ｆ，３０５ｇ，３０５ｈ，及びスライド軸受け３１０ａ，３１１ａにより係合されている。さらにヘッド台３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｅ，３０５ｆ，３０５ｇ，３０５ｈにはＺ方向に駆動可能にラック軸３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄは歯面を機枠３０１方向に向け、またラック軸３０６ｅ，３０６ｆ，３０６ｇ，３０６ｈは歯面を機枠３０１方向とは逆方向に向け、またそれぞれの歯面に回動可能に係合されたピニオン歯車３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ，３０８ｅ，３０８ｆ，３０８ｇ，３０８ｈが設けられている。ラック軸３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄ，３０６ｅ，３０６ｆ，３０６ｇ，３０６ｈの下方先端には複数のピペットチップ３１４が挿入されている。一方スプライン軸３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄの一端は支え板３０２上にベアリング３１５を介し、多端は支え板３０３上のモータ３０９ａ，３０９ｂ，３０９ｃ，３０９ｄの軸に結合されそれぞれ対応するピニオン歯車３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄを貫通し設置されている。またスプライン軸３０７ｅ，３０７ｆ，３０７ｇ，３０７ｈは一端を支え板３０２上にモータ３０９ｅ，３０９ｆ，３０９ｇ，３０９ｈと連結され多端はベアリング３１６を介し、支え板３０３に取り付けられている。以上のような構成よりモータ３０９ａ，３０９ｂ，３０９ｃ，３０９ｄ，３０９ｅ，３０９ｆ，３０９ｇ，３０９ｈの回動は、それぞれに対応するスプライン軸３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄ，３０７ｅ，３０７ｆ，３０７ｇ，３０７ｈ、ピニオン歯車３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ，３０８ｅ，３０８ｆ，３０８ｇ，３０８ｈ、ラック軸３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄ，３０６ｅ，３０６ｆ，３０６ｇ，３０６ｈを介しピペットチップ３１４をＺ方向に駆動させる。その結果ピペットチップ３１４のピッチＰ０の長さに関わらずＺ方向の動作が可能になり親検体容器２から子検体容器３への分注を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来装置では装置構成が複雑で大型となり、重量の増大と共にＸ駆動装置に対する負荷重量増大に伴う駆動モータの大型化，および可動範囲増大に伴う装置寸法の大型化により多大なスペースを要したり，高価な装置となっていた。またピペットチップのピッチ変更方向へ構成されたガイド軸、スプライン軸の数が多く軸芯の調整が難しく時間を要したり、ピッチ変更動作方向の負荷変動が大きくなりピッチ誤差を発生させていた。
【０００５】本発明は上記した欠点を除き、コンパクトで安価な液体分注装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明の手段は、液体分注装置に設けられた複数の分注ヘッドおのおのに独立したＺ軸上下駆動装置を設け、機構を簡素化、コンパクト化、軽量化させる。
【０００７】請求項２記載の発明の手段は、独立した複数のＺ軸上下駆動装置をそれぞれ上下、左右方向にオフセット配置することにより、Ｚ軸上下駆動装置の相互干渉を回避し小型化させる。
【０００８】請求項３記載の発明の手段は、複数のＺ軸上下駆動装置をラック軸、ピニオン歯車、及び駆動源モータと一体化することにより小型軽量化させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係わる液体分注装置全体の構成を示し、図２はＺ軸駆動装置の詳細を示し、図３は本発明の他の実施形態を示し、図４はＺ軸駆動装置の他の実施形態を示す。
【００１０】図１で示す液体分注装置１００はガイド軸１１２，１１３がヘッド台１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０５ｅ，１０５ｆ，１０５ｇ，１０５ｈに設けられたスライド軸受け１１０ａ，１１１ａを摺動可能に貫通し、機枠１０１上にコの字状に構成された支え板１０２，１０３に設置されている。さらにヘッド台１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０５ｅ，１０５ｆ，１０５ｇ，１０５ｈには摺動可能にラック軸１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅ，１０６ｆ，１０６ｇ，１０６ｈがＺ軸駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ，２００ｆ，２００ｇ，２００ｈを貫通し係合されている。さらにラック軸１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅ，１０６ｆ，１０６ｇ，１０６ｈの下方先端にはピペットチップ１１４が挿入されている。Ｚ軸駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ，２００ｆ，２００ｇ，２００ｈの一端はそれぞれに対応するヘッド台１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０５ｅ，１０５ｆ，１０５ｇ，１０５ｈに固定されている。またピペットチップ１１４が接近した時の干渉を回避するためＺ軸駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄの駆動モータ１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄは支え板１０３側へ、またＺ軸駆動装置２００ｅ，２００ｆ，２００ｇ，２００ｈの駆動モータ２００ｅ，２００ｆ，２００ｇ，２００ｈは支え板１０２側へ取り付けられ、さらにそれぞれの干渉回避のため上下方向にオフセットして取り付けられている。
【００１１】図２はヘッド台２００ｈの詳細図を示し、機枠２０１ｈにはモータ１０９ｈが取り付けられ、機枠２０１ｈを貫通したモータ軸２０７ｈにはピニオン歯車２０２ｈが設けられている。また機枠２０１ｈには軸２０４ｈを介し、ピニオン歯車２０３ｈの一端はピニオン歯車２０２ｈと、さらに他端は機枠２０１ｈに設けられた穴２０５ｈ，２０６ｈに貫通されたラック軸１０６ｈと係合し取り付けられている。図１で示す他のＺ軸駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ，２００ｆ，２００ｇも同様の構成をなす。
【００１２】以上の構成によりモータ１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄ，１０９ｅ，１０９ｆ，１０９ｇ，１０９ｈの回動が、Ｚ軸駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ，２００ｆ，２００ｇ，２００ｈ、ラック軸１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅ，１０６ｆ，１０６ｇ，１０６ｈを介しピペットチップ１１４をピッチ距離Ｐ０の制約を受けることなくＺ方向の動作に変換され、親ラック１に設けられた親検体容器２の検体試料２ａを子検体容器３へ分注することが出来る。
【００１３】図３は別の発明の実施形態を示しピペットチップ１１４のピッチＰ０が最小の時にモータ１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄ，１０９ｅ，１０９ｆ，１０９ｇ，１０９ｈおよびＺ軸駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ，２００ｆ，２００ｇ，２００ｈの取り付け方向の状態、及びオフセットの状態を任意の向き、位置に配置にしても同様の効果が得られる。
【００１４】図４はＺ軸駆動装置４００ｅの別の発明の実施形態を示し、モータ４０９ｅのモータ軸４０７ｅに大きなピニオン歯車４０２ｅを取り付け、直接ラック軸１０６ｅを駆動しても同様の効果が得られる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は以上に説明したような構成により、次のような効果を奏する。請求項１に記載された発明は、Ｚ軸駆動装置を分注ヘッドごとに独立させ、かつ分注ヘッドに直接配置することにより複雑な調整を不要とし、機構を簡素化して装置をコンパクトに収納することが可能となり、装置の小型化や軽量化、さらにはロボットアームを構成する駆動装置の省エネに多大な効果をもたらすことができる。
【００１６】請求項２および請求項３に記載されている発明でも同様の効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体の構成を示す要部斜視図である。
【図２】本発明のＺ軸駆動装置の詳細を示す要部斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す要部斜視図である。
【図４】本発明のＺ軸駆動装置の他の実施例を示す要部斜視図である。
【図５】従来例の全体の構成を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　親ラック
２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　親検体容器
２ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　検体試料
３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　子検体容器
４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｘ駆動装置
５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　取付け台
１００　　　　　　　　　　　　　　　　　　液体分注装置
１０１　　　　　　　　　　　　　　　　　　機枠
１０２　　　　　　　　　　　　　　　　　　支え板
１０３　　　　　　　　　　　　　　　　　　支え板
１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，
１０５ｅ，１０５ｆ，１０５ｇ，１０５ｈ　　ヘッド台
１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，
１０６ｅ，１０６ｆ，１０６ｇ，１０６ｈ　　ラック軸
１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ，１０９ｄ，
１０９ｅ，１０９ｆ，１０９ｇ，１０９ｈ　　モータ
１１０ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　スライド軸受け
１１１ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　スライド軸受け
１１２　　　　　　　　　　　　　　　　　　ガイド軸
１１３　　　　　　　　　　　　　　　　　　ガイド軸
１１４　　　　　　　　　　　　　　　　　　ピペットチップ
１１５　　　　　　　　　　　　　　　　　　分注ヘッド
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，
２００ｅ，２００ｆ，２００ｇ，２００ｈ　　Ｚ軸駆動装置
２０１ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　機枠
２０２ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　ピニオン歯車
２０３ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　ピニオン歯車
２０４ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　軸
２０５ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　穴
２０６ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　穴
２０７ｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　モータ軸
３００　　　　　　　　　　　　　　　　　　液体分注装置
３０１　　　　　　　　　　　　　　　　　　機枠
３０２　　　　　　　　　　　　　　　　　　支え板
３０３　　　　　　　　　　　　　　　　　　支え板
３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ，
３０５ｅ，３０５ｆ，３０５ｇ，３０５ｈ　　ヘッド台
３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｄ，
３０６ｅ，３０６ｆ，３０６ｇ，３０６ｈ　　ラック軸
３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄ，
３０７ｅ，３０７ｆ，３０７ｇ，３０７ｈ　　スプライン軸
３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ，
３０８ｅ，３０８ｆ，３０８ｇ，３０８ｈ　　ピニオン歯車
３０９ａ，３０９ｂ，３０９ｃ，３０９ｄ，
３０９ｅ，３０９ｆ，３０９ｇ，３０９ｈ　　モータ
３１０ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　スライド軸受け
３１１ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　スライド軸受け
３１２　　　　　　　　　　　　　　　　　　ガイド軸
３１３　　　　　　　　　　　　　　　　　　ガイド軸
３１４　　　　　　　　　　　　　　　　　　ピペットチップ
３１５　　　　　　　　　　　　　　　　　　ベアリング
３１６　　　　　　　　　　　　　　　　　　ベアリング
４００ｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｚ軸駆動装置
４０２ｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　ピニオン歯車
４０７ｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　モータ軸
４０９ｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　モータ
【図１】
2004069664.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004069664.tif 000006
【図５】
2004069664.tif 000007