(57)【要約】【課題】ニードル先端の簡単な位置調整により、容器底部への接触や試料吸引失敗の発生を抑制可能な液体分注装置を実現する。【解決手段】試料ビントレイ４の外周部には開口５、１６が形成され、開口５、１６を介して、試料ビン２の底部を観察可能となっている。液体分注装置１８の正面及び側面には透明窓７及び２２が形成され、内部に配置された試料びんトレイ４上の試料ビン２の底部が開口５、１６を介して観察可能となっている。液体試料吸入用ニードルを試料びんトレイ４のコーナー位置に配置された試料ビン１９、２０、２１に挿入し、目視にて最下降位置を設定する。設定された三点の最下降位置（３次元座標位置）と、試料びんトレイ４の試料びん配置座標とから、他の位置における試料びんに対するニードルの最下降位置が算出され、算出された最下降位置に従って、ニードルの動作が制御される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料を分注するために、ノズル先端部から液体を吸引吐出する液体吸引吐出手段と、複数の液体保持容器を配置できる保持容器トレイと、この保持容器トレイが内部に配置される筐体とを有する液体分注装置において、
保持容器トレイの側面部に配列された保持容器の底部を目視できるように、保持容器トレイの側面部には開口が形成され、上記筐体内に配置された保持容器トレイの側面部に配列された保持容器の底部を目視できるように、上記筐体の側面には透明窓が形成されていることを特徴とする液体分注装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体分注装置において、上記筐体内に配置された保持容器トレイ上の液体保持容器から液体を吸引するために、上記液体吸引手段の動作を制御する動作制御手段と、上記液体吸引手段のノズル先端の最下降位置を、上記保持容器トレイ上の液体保持容器毎に設定可能なノズル先端の最下降位置設定手段と、を備え、このノズル先端の最下降位置設定手段は、上記保持容器トレイの１つの側面部に配列された１又は２の試料容器のノズル先端の最下降位置と、上記保持容器トレイの他の１つの側面部に配列された１又は２の試料容器のノズル先端の最下降位置との３つの最下降位置を設定し、設定したこれら３つの最下降位置と、保持容器トレイの座標情報とから、保持トレイに配列される全ての容器配置位置におけるノズル先端の最下降位置を設定することを特徴とする液体分注装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマト分析装置、イオンクロマト分析装置、電気泳動分析装置等の液体を利用する液体分析装置における液体試料を分注する液体分注装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体試料分析装置においては、液体試料の保持容器として試料びんやウェルプレートが一般的に使用される。これらの保持容器は、液体分注装置から取り外し可能な保持容器トレイに複数個セットされ、この保持容器トレイが液体分注装置にセットされる。
【０００３】
分析が開始されると、液体分注装置の移動機構によってニードルが試料保持容器内に移動、または試料保持容器がニードル位置へ移動することによって、試料の吸引や吐出が行われる。
【０００４】
このときの移動座標の基準値は、試料保持容器や保持容器トレイの物理的な寸法に基づいて決定される設計値であるが、部品寸法誤差や組立誤差の累積によって厳密には装置個々に異なるため、基準値を微調整できるパラメータを有している。特に、ニードル先端と試料保持容器底面との距離を決定する鉛直方向の基準値は重要である。
【０００５】
例えば、図８の（Ａ）に示すように、液体吸引吐出手段は、配管１４と、ノズル支持手段１３と、ニードル８とを備え、この液体吸引吐出手段のイニシャル位置は、ニードル８先端位置が試料容器２の底面からＺ＋ΔＺの距離とする。
【０００６】
そして、試料容器２から液体試料１を吸引する場合は、ニードル８を容器２方向に下降させ、容器２の底面からΔＺの位置に停止させる。ニードル８を試料容器２の底面近辺に移動させるようにすれば、図８の（Ｂ）に示すように、微小液体試料１５に対しても、確実に吸引することができる。
【０００７】
ここで、ニードル８先端と試料容器２底面との距離が離れ過ぎると貴重な試料が試料保持容器内に残ってしまうことになるが、その反面、ニードル８先端と試料容器２の底面とが接してしまうとニードル８の先端が変形したり、試料が正しく吸引できないという問題が生じる。
【０００８】
このため、上述したように、ニードル先端と試料保持容器底面との距離を決定する鉛直方向の基準値は重要であり、目視にて、予め基準値を設定する必要があるため、試料容器が試料容器保持トレイに保持された状態で試料容器内部を観察し、上記基準値を設定できることが重要である。
【０００９】
ここで、試料容器にはガラス、ポリプロピレン、ポリスチレン等の無色透明または半透明色で耐薬品性に優れた材質が使用されるが、容器の肉厚も一般的に薄いことから、容器の外部からニードル先端と試料保持容器底面との様子を確認できる。
【００１０】
しかしながら、試料容器保持トレイも、試料容器と同材質且つ肉薄で製作することは技術的に難しく、非常に高価となるため、有色の材料が使用されていた。そのため、例えば、特許文献１に記載されているように、試料容器保持トレイに観察用の切り欠きを形成すれば、試料容器の内部を観察することが可能となる。
【００１１】
【特許文献１】特開平１−１９１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、試料容器保持トレイは、多数の試料容器を保持可能なように、試料容器が二次元配列可能となっている。試料容器保持トレイは、個々の製作誤差等から、その底面形状を均一に製作することは困難であり、保持トレイ毎に底面形状の歪が生じることとなる。
【００１３】
保持トレイの底面形状に歪が生じていることから、その保持トレイに複数の試料容器をセットした場合、これら試料容器の底面位置も、それぞれ異なることとなる。
【００１４】
したがって、保持トレイに２次元的に配列された試料容器のそれぞれについて、ニードル先端を降下させ、最下降位置を設定すれば、保持トレイの底面形状の歪に関係なく、ニードルが試料容器底面に接することなく、液体試料を確実に吸引することができる。
【００１５】
しかし、試料容器は２次元的に配列されているので、保持トレイの外周に配置された試料の内部は観察可能であるが、それ以外の位置に配列された試料容器の内部は観察が困難である。
【００１６】
また、個々の試料容器毎に、ニードルの最下降位置の設定作業を行うことは非常に煩雑であり、長時間が必要となり、試料の分析効率に影響を与えてしまうことになる。
【００１７】
本発明の目的は、ニードル先端の簡単な位置調整により、容器底部への接触や試料吸引失敗の発生を抑制可能な液体分注装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。  
（１）本発明の液体分注装置は、液体試料を分注するために、ノズル先端部から液体を吸引吐出する液体吸引吐出手段と、複数の液体保持容器を配置できる保持容器トレイと、この保持容器トレイが内部に配置される筐体とを有する。
【００１９】
そして、上記液体分注装置において、保持容器トレイの側面部に配列された保持容器の底部を目視できるように、保持容器トレイの側面部には開口が形成され、上記筐体内に配置された保持容器トレイの側面部に配列された保持容器の底部を目視できるように、上記筐体の側面には透明窓が形成されている。
【００２０】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記筐体内に配置された保持容器トレイ上の液体保持容器から液体を吸引するために、上記液体吸引手段の動作を制御する動作制御手段と、上記液体吸引手段のノズル先端の最下降位置を、上記保持容器トレイ上の液体保持容器毎に設定可能なノズル先端の最下降位置設定手段と、を備え、このノズル先端の最下降位置設定手段は、上記保持容器トレイの１つの側面部に配列された１又は２の試料容器のノズル先端の最下降位置と、上記保持容器トレイの他の１つの側面部に配列された１又は２の試料容器のノズル先端の最下降位置との３つの最下降位置を設定し、設定したこれら３つの最下降位置と、保持容器トレイの座標情報とから、保持トレイに配列される全ての容器配置位置におけるノズル先端の最下降位置を設定する。
【発明の効果】
【００２１】
ニードル先端の簡単な位置調整により、容器底部への接触や試料吸引失敗の発生を抑制可能な液体分注装置を実現することができる。
【００２２】
したがって、保持容器内の試料残量を最小にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。    図１は、本発明の一実施形態による液体分注装置の試料容器および試料容器保持トレイの外観図である。
【００２４】
図１の（Ａ）に示すように、液体試料１は試料びん（透明試料容器）２に収容保持され、キャップ３により密閉される。試料を保持した試料びん２は、液体分注装置から取り出された試料びんトレイ４（図１の（Ｂ）に示す）にセットされる。
【００２５】
この試料びんトレイ（試料容器保持トレイ）４は、その側面に、開口５を有しており、試料びん２を収容した状態で、このトレイ４の外周に配置された試料びん２の底面が目視可能となっている。
【００２６】
図２は、本発明の一実施形態による液体分注装置１８の正面図である。  
図２において、試料びん２がセットされた試料びんトレイ４は、液体分注装置の筐体内部に設置される。液体分注装置１８は、開閉して試料びんトレイ４を出し入れすることができる扉６を有し、この扉６は、試料びんトレイ４が設置された状態が観察可能なように、透明窓７を有している。
【００２７】
図３は、本発明の一実施形態による液体分注装置１８を側面から見た外観（図３の（Ｂ））と内部に収容された試料びんトレイ４（図３の（Ａ））との関係を示す図である。
【００２８】
試料容器保持トレイ４は、正面開口５のみならず、側面開口１６も形成されている。また、液体分注装置１８は、左側面部に透明窓２２が形成されている。
【００２９】
この透明窓２２からは、内部に配置された試料びんトレイ４の三点のコーナー位置に配置された試料びん１９、２０、２１のうちの、試料びん１９及び２０の底面が目視可能となっている。
【００３０】
図４は、液体分注装置１８を正面から見た図であり、液体試料を吸引吐出可能な液体吸引吐出手段のニードル（ノズル）８の位置調整を行う場合の説明図である。まず、ニードル８を試料びんトレイ４のコーナー位置に配置された試料ビン２１に挿入し、目視にて、ニードル８の先端（ノズルの先端部）の最下降位置を設定する。この設定作業は、キーボードやディスプレイ等によりニードルの移動、停止を行うことにより実行される。
【００３１】
試料びん２１の位置におけるニードル８の最下降位置設定が終了すると、透明窓７又は側面の透明窓２２を介して、試料びん１９、２０の配置位置におけるニードル８の最下降位置が設定される。
【００３２】
つまり、４角形状の試料びんトレイ４の３点のコーナー位置におけるニードル最下降位置が設定され、その設定位置が記憶手段に記憶される。そして、この三点の最下降位置（３次元座標位置）と、試料びんトレイ４の試料びん配置座標とから、他の位置における試料びんに対するニードルの最下降位置が算出される。
【００３３】
図５は、上述した、他の位置における試料びんに対するニードルの最下降位置の算出動作フローチャートである。
【００３４】
図５のステップ１００において、試料びん１９、２０、２１の３点の座標位置をｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、ｐ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３）とする。次に、ステップ１０１において、ニードル８を微調整し、試料びん１９、２０、２１の３点の高さ方向の座標基準値ｚ１、ｚ２、z３を決定する。
【００３５】
次に、ステップ１０２において、次式（１）〜（５）から、試料びんトレイ４の２次元的傾斜度を算出し、試料容器保持トレイ４の各座標位置における基準値ｚを決定する。
【００３６】
ここで、試料容器保持トレイ４の各座標位置における基準値zの算出式を示す。試料びん１９、２０、２１の各座標を、ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、ｐ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、ｐ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３）とすると、３点を通る平面の方程式は、次式（１）となる。
【００３７】
ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄ＝０      −−−（１）
但し、  
ａ＝（（ｙ２−ｙ１）＊（ｚ３−ｚ１））−（（ｚ２−ｚ１）＊（ｙ３−ｙ１）−−−（２）
ｂ＝（（ｚ２−ｚ１）＊（ｘ３−ｘ１））−（（ｘ２−ｘ１）＊（ｚ３−ｚ１））−−−（３）
ｃ＝（（ｘ２−ｘ１）＊（ｙ３−ｙ１））−（（ｙ２−ｙ１）＊（ｘ３−ｘ１））−−−（４）
ｄ＝０−（（ｘ１＊ａ）＋（ｙ１＊ｂ）＋（ｚ１＊ｃ））−−−（５）
したがって、任意の座標位置（座標情報）ｐ（ｘ，ｙ）における最適な基準値ｚは、次式（６）により算出することができる。  
ｚ＝−（ａｘ＋ｂｙ＋ｄ）／ｃ      −−−（６）
以上のようにして算出された各位置におけるニードル最下降位置に従って、ニードル８は動作制御され、試料の吸引動作が行われる。
【００３８】
なお、図示していないが、本発明の液体分注装置は、ニードル８の駆動機構、ニードル駆動機構の制御手段、ニードル８の最下降位置設定手段、駆動指示キーボード等の指示手段、データ記憶手段等を備えるものである。
【００３９】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、複数の試料容器２が配列された試料びんトレイ４を液体分注装置の内部に収容した状態で、外部からトレイ４のコーナーに位置する３点の試料びん底部を目視可能に構成されている。
【００４０】
そして、上記３点に配置された試料びんに対するニードル最下降位置を目視にて設定すれば、他の配置位置における適切なニードル最下降位置が自動的に算出され、算出した個々の最下降位置に従ってニードル８の試料吸引動作が制御される。
【００４１】
したがって、ニードル先端の簡単な位置調整により、容器底部への接触や試料の吸引失敗の発生を抑制可能な液体分注装置を実現することができる。
【００４２】
図６は、試料びんトレイ４の変形例である。図１及び図３に示した試料びんトレイ４は、正面及び側面に開口５、１６が形成されているが、開口ではなく、図６に示すように、試料ビン２の配置位置に対応する位置に、複数のスリット状溝９をトレイ４の正面及び側面に形成しても良い。
【００４３】
図７は、液体分注装置の試料容器として使用するウェルプレート１０及びその保持トレイ１１の概略外観図である。トレイ１１には、開口１２のようなスリット状の溝を有している。保持トレイ１１には、複数のウエルプレート１０が支持可能となっている。
【００４４】
ウエルプレート１０は、透明部材で構成され、液体を収容する底面が、保持トレイ１１に支持された状態で、外部から観察可能となっている。そして、ウエルプレート１０が支持プレート１１に支持された状態で、液体分注装置内に配置され、上述した例と同様に、ニードル８の最下降位置が設定される。
【００４５】
なお、上述した例において、試料びん保持トレイ４の３つのコーナーにおける、ニードル８の最下降位置を調整することとしたが、３つのコーナーではなく、保持トレイ４の１つの側面部に配列された１又は２の試料容器配置位置と、保持トレイ４の他の１つの側面部に配列された１又は２の試料容器配置位置との、３つの試料容器配置位置におけるノズル先端の最下降位置を設定するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態による液体分注装置の試料容器および試料容器保持トレイの外観図である。
【図２】本発明の一実施形態による液体分注装置の正面図である。
【図３】本発明の一実施形態による液体分注装置を側面から見た外観を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による液体分注装置を正面から見た図であり、ニードルの位置調整を行う場合の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態における試料容器保持トレイの各座標位置における基準値を決定するフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における試料容器保持トレイの変形例を示す図である。
【図７】本発明をウエルプレートその保持トレイの外観図である。
【図８】液体分注装置におけるニードルの最下降位置の設定説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１、１５          液体試料
２                試料びん
３                キャップ
４                試料びん保持トレイ
５、１６          開口
６                扉
７、２２          透明窓
８                ニードル
９                スリット状溝
１０              ウエルプレート
１１              保持トレイ
１３              ノズル支持手段
１４              配管
１８              液体分注装置
１９、２０、２１  試料びん
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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