(57)【要約】液体を母平板から娘平板へ、または充填ステーションから娘平板へ移し換える高度に自動化された、高容量の多チャネルピペット操作システム（１０）。母平板は、スタッカ組立体（２０、２２、２４、および２６）の１組の中に積み重ねてあり、空の娘平板（１２）は、別のスタッカ組立体の中に積み重ねてある。３つの直交する方向に平板を移動できる平板移送組立体が、平板をスタッカ組立体から取り出し、それらをピペット操作ヘッド（６００）に搬送し、さらにそれらを他のスタッカ組立体に戻す。ピペット操作ヘッドは、その交換および修理のために、または異なる数のピペット操作チャネルを有する別のヘッド組立体を挿入するために取外し自在である。ヘッドは、摺動面に載ってハウジング内に摺動し、手で動作可能な、軸上に取り付けたねじ付きノブによって定位置に保持される。スタッカ組立体は、基部から取外し可能な立筒（２８）を含む。平板を立筒内に積み重ね、次いで基部上に挿入することができる。基部は、平板を１度に１つ取り出すかまたは交換できるように、腕が後退自在のソレノイドを含む。立筒は、手で基部から取り外す場合に、平板を立筒内部に保持する役目を果たすフラップを含む。スタッカ立筒の扉（４０）によって、平板の挿入および交換ができる。ピペット操作システムの動作方法も開示される。
2004528977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
ハウジング内部に配置され、液体を吸引しかつ液体を吐出する複数の相互連結したチャンバと、
チャンバに連結され、測定された量の液体をチャンバのそれぞれの中に吸引し、かつ別の測定された量の液体をチャンバのそれぞれから吐出する装置と、
それぞれのチャンバの一端に配置され、液体を吸引できる開口部と、
複数のチャンバ、およびチャンバから液体を吸引し吐出する装置を支持する摺動面であって、前記複数のチャンバと、液体を吸引および吐出する前記装置が、摺動面に沿ってハウジング内に、またハウジングの外に摺動可能である、摺動面とを備える液体分与器。
【請求項２】
複数のチャンバと、ハウジング内部で液体を吸引および吐出する装置とを保持する、手で動作可能な装置をさらに備える請求項１に記載の液体分与器。
【請求項３】
取付け装置が、
液体を吸引および吐出する装置に枢着された複数のねじ付き軸と、
ハウジング内部に配置された支持体と、
それぞれのねじ付き軸を受ける支持体上の切欠きと、
それぞれのねじ付き軸上に螺設され、液体を吸引および吐出する装置をプレートに固定するために、ねじ込んで前記支持体と係合するように回転可能であるノブとを備える、請求項２に記載の液体分与器。
【請求項４】
それぞれの先端部がチャンバの１つと関連し、それぞれの先端部が拡大開口を備える第１端と、第１端の開口よりも小さい開口を備える第２端とを有し、それぞれ先端部の第１端が、関連するチャンバの開口と液体連通する、複数の先端部と、
それぞれのチャンバ開口回りに延在し、先端部の関連する１つの第１端が係合して、関連する先端部の第１端と開口の間の実質的な気密および液密封止を設ける柔軟な封止体とをさらに備える、請求項１に記載の液体分与器。
【請求項５】
封止体が、チャンバの開口の隣接する開口と開口の間の空隙を実質的にすべて覆う層を備える、請求項４に記載の液体分与器。
【請求項６】
封止体がシリコーンから形成される、請求項４に記載の液体分与器。
【請求項７】
先端部がトレイ中に支持されており、
トレイをハウジングの壁に対して締め付けるためのクランプと、
ハウジングの壁に押し付ける、トレイに対する締付け力を維持するために、クランプをハウジングの壁に対して圧迫する装置とをさらに備える、請求項４に記載の液体分与器。
【請求項８】
圧迫装置が少なくとも１つのばねを備える、請求項７に記載の液体分与器。
【請求項９】
圧迫装置の締付け力に逆らってクランプをハウジングの壁から離すように移動してトレイに対する締付け力を解除するために、クランプが、液体を吸引および吐出する装置によって係合可能である、請求項７に記載の液体分与器。
【請求項１０】
液体を吸引および吐出する装置が、
それぞれが前記チャンバの１つの中で移動可能な複数のピストンと、
前記ピストンのそれぞれと結合するプレートと、
プレートをチャンバに向かっておよびチャンバから離れるように移動して、チャンバ内部で前記ピストンを移動させるために、プレートに作用的に結合したモータとを備える、請求項１に記載の液体分与器。
【請求項１１】
複数の先端部を含み、延長部を有し、それぞれの先端部が、拡大開口を有する第１端と第１端の開口よりも小さい開口を有する第２端を有するトレイと、
ハウジング上に取り付けられ、それぞれの先端部の第１端が前記開口の１つと流体連通するように、トレイの延長部をハウジングに対して締め付けるためにハウジングに対して移動可能である少なくとも２つのブラケットと、
プレートの動きに応答してブラケットをハウジングから離すように移動し、トレイの延長部を開放するための、プレートブラケットの間にある連結部とをさらに備える、請求項１０に記載の液体分与器。
【請求項１２】
トレイの延長部に対して締付け力を与えるために、ブラケットをハウジングに対して圧迫するばねをさらに備える、請求項１１に記載の液体分与器。
【請求項１３】
分与すべき液体源と、
複数の分与先端部を介して液体源から液体を吸引し、かつ、分与先端部を介して、測定された量の液体を平板のウェル中に分与するためのヘッドと、
液体を分与すべきウェルを含む平板を格納、収容、および供給するための組立体であって、
平板の積重ねを含み、上部開口と下部開口を有する少なくとも１つのスタッカと、
スタッカが休止する基部であって、スタッカによって平板が受け取られ、スタッカによって平板が取り出される、スタッカの下部開口と連通する開口を有する基部と、
基部開口に隣接し、スタッカ内部に積み重ねた最下段の平板の下に位置する後退自在の腕あって、通常は、腕が基部開口中に繰り出して最下段の平板に係合する第１位置にあり、腕がスタッカの最下段の平板に係合しないで、基部開口およびスタッカの下部開口を通じて、選択的に平板の挿入および取出しを可能にする、基部から離れた第２位置に後退可能である腕とを備える組立体と、を備える液体移換え装置。
【請求項１４】
スタッカが２つのフラップをさらに備え、これらのフラップがスタッカ内部で平板に係合しない閉位置から、これらのフラップがスタッカの下部開口中に延長して、スタッカ内部で最下段の平板に係合する開位置へ変位可能であり、前記フラップは、スタッカが基部上に休止するとき、それらの閉位置にある、請求項１３に記載の液体移換え装置。
【請求項１５】
フラップをそれらの開位置に偏倚する偏倚部材をさらに備える、請求項１４に記載の液体移換え装置。
【請求項１６】
スタッカが基部上に休止するとき、基部の壁部材によって、偏倚部材の偏倚に逆らってフラップをそれらの閉位置に押しやる、請求項１５に記載の液体移換え装置。
【請求項１７】
スタッカが、開いて平板をスタッカ内に挿入することを可能にし、閉じて平板をスタッカ内部に保持する少なくとも１つの枢着された扉を備える、請求項１３に記載の液体移換え装置。
【請求項１８】
扉を閉じておくための固定具をさらに備える、請求項１７に記載の液体移換え装置。
【請求項１９】
固定具が、扉が閉じているとき、スタッカ中の関連する穴と位置合わせ状態にあるピンを備える、請求項１８に記載の液体移換え装置。
【請求項２０】
扉が軸回りに枢動し、ピンをその関連する穴から引き出して扉を閉位置から開位置に回転可能にするために、扉を枢軸に概ね平行の方向に移動できる、請求項１９に記載の液体移換え装置。
【請求項２１】
スタッカが２つの扉を備える、請求項１７に記載の液体移換え装置。
【請求項２２】
スタッカを基部に取り付けるために、かつスタッカを基部に位置合わせするために、少なくとも１つのボタンをさらに備える、請求項１３に記載の液体移換え装置。
【請求項２３】
スタッカ中に対応して形成した溝穴内に摺動する、基部に設けた１対のボタンをさらに備える、請求項２２に記載の液体移換え装置。
【請求項２４】
スタッカに取り付けた取っ手をさらに備える、請求項１３に記載の液体移換え装置。
【請求項２５】
液体を収容するためのウェルを有する平板の分配装置であって、
下部開放端を有する、分配すべき平板の積重ねを収容するスタッカと、
スタッカが内部で着座し、スタッカの下部開放端と連通する開口部を有する基部と、
基部中に配置した複数の後退自在の腕であって、これらの腕は、基部開口部内に繰り出し、通常は、スタッカの下端部で平板に係合して、平板が基部開口部をすり抜けるのを防止する繰出し位置にあり、基部開口部から離れて後退し、スタッカ内の平板との係合から外れて平板を基部開口に通過させることができる腕と、を備える平板分配装置。
【請求項２６】
前記スタッカが基部から取外し可能である、請求項２５に記載の平板分配装置。
【請求項２７】
スタッカが少なくとも２つのフラップを備え、該フラップが、該フラップがスタッカの開放端部中に延長してスタック内部の平板に係合するところの開位置から、前記フラップが前記開放端および前記平板から離れるように枢動するところの閉位置へと移動可能な、請求項２５に記載の平板分配装置。
【請求項２８】
スタッカが基部中に着座する場合は、フラップがそれらの閉位置にある、請求項２７に記載の平板分配装置。
【請求項２９】
前記フラップが、通常はそれらの開位置に偏倚されている、請求項２７に記載の平板分配装置。
【請求項３０】
それぞれのフラップをその閉位置に保持するために、基部中に配置した部材をさらに備える、請求項２８に記載の平板分配装置。
【請求項３１】
スタッカを基部から取り外すと、フラップがそれらの開位置に戻る、請求項２８に記載の平板分配装置。
【請求項３２】
スタッカが、平板を挿入するために開放可能な、少なくとも１つの枢着した扉を備える、請求項２５に記載の平板分配装置。
【請求項３３】
扉を閉位置に保持するための固定具をさらに備える、請求項３２に記載の平板分配装置。
【請求項３４】
固定具が穴の中に延長するピンを含む、請求項３３に記載の平板分配装置。
【請求項３５】
ピンが、扉の上端に取り付けられ、ピンを穴から抜き上げるために扉を上方向に摺動することができる、請求項３４に記載の平板分配装置。
【請求項３６】
基部上で着座位置にあるスタッカと位置合わせしかつスタッカを保持するために、基部上のボタンによって嵌合可能な、スタッカの溝穴をさらに備える、請求項２５に記載の平板分配装置。
【請求項３７】
基部上の第１ボタンと垂直に位置合わせした第２ボタンと、第２ボタンが嵌合するためのスタッカの第２溝穴をさらに備える、請求項３６に記載の平板分配装置。
【請求項３８】
液体分与装置で使用するためのスタッカ組立体から平板を分配する方法であって、
スタッカ内部で平板を積み重ねるステップと、
スタッカ組立体中に繰り出し、組立体中の最下段の平板に係合する後退自在の腕を使用してスタッカ内部で平板を保持するステップと、
１枚の平板がスタッカ組立体中の開口部を通過できるように、すべての腕を即座に引きこむステップと、
スタッカ組立内の次の最下段の平板に係合するために、所定の時間後に腕を繰出し位置に戻すステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、液体試薬および試料用の液体移換えおよび分与装置に関し、さらに具体的には、高度に自動化された、高処理能力の多チャネルピペット操作システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ピペット操作システムはよく知られており、一般に、相対的に少量の所定量の液体をミクロ平板や深いウェル（凹所）ブロックなどの平板のウェル中で吸引および分与するために実験室や病院で使用される。分与対象の液体の例には、血液、他の生物学的試料、溶剤、試薬、および同様のものが含まれる。通常、１組の平板などから液体を吸引し、次いで他の平板などのウェル中に吐出する。典型的には、ピペット先端部を使用して平板または液溜め中の１組のウェル中にある液体の一部または全部を吸引し、それを別の平板中の別の組のウェルに移し換える。
【０００３】
高容量の自動システムでは、１組の平板中のウェル間隔が、液体を移し換える先の平板中のウェル間隔と同じである。しかし、必ずしもすべての平板が同じウェル間隔を有するわけではなく、また必ずしもすべての平板が同じ数のウェルを有するわけではない。したがって、このような自動システムでは、ピペット先端部の数または先端部間の間隔を変更できることが望ましい。このような融通性がほとんどの実験室や病院では必須である。またこのような操作を迅速に実行でき、しかも非常に短時間で高容量の操作を実行できることが望ましい。
【０００４】
数多くの既存の自動高容量システムが入手可能であり、それらには米国特許第４，８３０，８３２号、第６，１４８，８７８号、および第５，９８８，２３６号に示されているシステムが含まれる。手持ち式の非自動ピペッタの例は、米国特許第５，０６１，４４９号、第４，８２４，６４２号、第５，０５７，２８１号、および第５，１０４，６２１号に開示されている。
【０００５】
別の知られている高処理能力の自動ピペッタが、ドイツ、イェーナ市のＭａｔｒｉｘ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．社およびＪｅｎｏｐｔｉｋ  Ｂｉｏｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＧｍｂＨ社（現在はＣｙｂｉｏ  ＡＧとして知られている）によって、ＪＯＢＩ−ＷＥＬＬおよびＣＹＢＩ−ＷＥＬＬという商標で販売された。このシステムでは、いわゆる「母平板」中の液体を「娘平板」と呼ぶ別の平板に移し換える。母平板を積重ね機構の１つの側に垂直に積み重ね、それらを順次に取り出して母平板から液体を除去するピペット操作ヘッドへ輸送する。次いで、これらの母平板を同積重ね機構の異なる側に戻す。娘平板用の積重ね機構の１つの部分から空の娘平板を取り出してピペット操作ヘッドに輸送する。次に、この平板をピペット操作ヘッドまで持ち上げて、母平板から先に取り出しておいた液体を分与する。次いで、これらの充填された娘平板を娘平板用の積重ね機構の異なる部分に戻す。これらのシステムには、インクジェット式プリンタ、バーコード読取り器、異なる間隔を有する様々な大きさの先端部、様々な数の先端部用の様々なピペット操作ヘッド構成、浅底ウェルおよび深底ウェル用の積重ね機構、および先端部洗浄ステーションなどの機構が含まれる。
【０００６】
他の自動システムが、０６４５１コネチカット州ハムデン、シャーマンアベニュー１０００のＴｏｍｔｅｃ社、およびピペッタにミクロ平板用のスタッカを利用する日本、東京のＣｏｓｍｏｔｅｃ  ＬＴＤ．社によって販売されている。両方の製品は、異なる数のウェルまたはウェル間の異なる間隔を有するミクロ平板を取り扱うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来技術による装置よりも大きな融通性および高度な処理能力を提供する多チャネルピペット操作システムに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様では、本発明が、分与すべき液体を充填した母平板と、分与すべき液体を受け入れるための空の娘平板とを供給するための幾つかのスタッカ組立体を有するシステムを含む。ピペット動作ヘッド組立体が、母平板または供給ステーションから娘平板に液体を移し換える。本発明の１つの実施形態では、スタッカ組立体のうちの選択した組立体から、液体を母平板から吸引するためのピペット操作ヘッド組立体に平板を移送し、かつ母平板を戻すために別のスタッカ組立体に移送するために、３つの直交する方向に移動可能な平板移送組立体が提供される。別の実施形態では、平板移送組立体が、空の娘平板の供給源を収容するスタッカ組立体から娘平板を移動し、娘平板に液体を充填するピペット操作ヘッド組立体に娘平板を移送する。その後、平板移送組立体が、娘平板を別のスタッカ組立体まで戻す。それぞれの場合に、母平板または娘平板が、所望の役割を果たすために３つの直交する方向に移動できる受台によって支持される。
【０００９】
本発明の別の態様では、ピペット操作ヘッド組立体が、異なる収容量と異なる数のチャネルを有する異なる構成のヘッドと交換するか、または修理するために、そのハウジングから取外し可能である。好ましくは、組立体が、摺動面に載ってハウジング内に摺動、またハウジングから外に摺動する。ピペット操作ヘッド組立体をハウジングに固定するために、手で動作可能なラッチ機構が備わる。１つの実施形態では、ラッチ機構が、ヘッド上に枢設されて、ヘッドを固定しかつそれを取り外すために手で動作可能なねじ付きノブを備える複数のねじ付き軸を含む。
【００１０】
本発明のさらに別の態様では、ピペット操作先端部を内蔵するトレイが、先端部を交換できるようにヘッドから別個に取外し可能であるか、必要に応じて異なる構成のトレイを使用する。１つの実施形態では、先端部を有するトレイが、ばねで偏倚されるブラケットによって定位置に締め付けられる。１つの実施形態では、先端部の上端が、ピペット操作ヘッド組立体のそれぞれのピストンチャンバ中の開口と位置合わせされ、かつこれらの開口を取り囲み、シリコーンパッドなどを使用して先端部の上端の壁回りに封止体を設ける。
【００１１】
本発明のさらに別の態様では、それぞれのスタッカ組立体が、基部組立体と取外し自在の立筒を含む。基部組立体は、積み重ねた平板を組立体内部で支持する後退自在の腕を有するソレノイドを含む。平板移送組立体の動作と合わせて腕を後退させることによって平板を取り出すことができる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様では、立筒が、基部組立体から立筒を取り外して別の箇所に持ち運ぶとき、平板に係合して平板を立筒内に支持するために、開位置に偏倚されている下部フラップを含む。１つの実施形態では、立筒を基部組立体中に配置するとき、基部組立体中の直立壁がフラップを閉位置に枢動するが、その位置では、平板がソレノイドのみによって支持されており、フラップは、ソレノイドを使用して平板を組立体から分配することを妨げない。
【００１３】
別の実施形態では、それぞれの立筒が、平板を挿入するために開放可能であるが、閉じると定位置に固定されて平板が不用意に脱落するのを防止する扉を含む。１つの好ましい実施形態では、固定機構が、穴の中に着座し、扉を持ち上げることによって穴から抜き上げ可能なピンを含む。立筒に、それを手で持ち運びできるようにハンドルを設けるのが典型である。さらに、立筒を基部組立体に容易に位置合すると共に、立筒を基部組立体に容易に取り付けるために、ハウジング上に配置したボタンと嵌合する溝穴を立筒の後面に設ける。好ましくは、扉が閉じているときに、立筒の頂部から手で平板を出し入れできるように、立筒の扉と扉の間に開口部が形成してある。この開口部は基部中まで延長することが好ましい。
【００１４】
本発明の他の態様では、娘平板に分与すべき液体供給源となる充填ステーションと、ヘッド組立体内部にあるときにピペット先端部を洗浄する洗浄ステーションとを設けることもできる。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、平板供給源からピペット操作ヘッドに平板を移送しかつ平板を戻すために別の箇所まで移送するように３つの直交する方向に移動可能な装置によって平板を操作する、液体を移し換える方法が開示される。本方法の別の態様が、平板をスタッカ内部に積み重ねるステップと、後退自在の腕を使用して平板をスタッカ内部に保持するステップと、開口を貫通して１枚の平板を通すことができるように腕を後退するステップと、平板の分配後に、腕をそれらの繰出し位置に戻すステップとを含む。
【００１６】
本発明の目的、利点、および特徴は、添付の図面と共に以下に詳細に説明するとき、それらによってより明白に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
ここで図面を、より具体的には、その図１および２を参照して、本発明の自動ピペット操作システム１０を説明する。このピペット操作システム１０は、スタッカ組立体２０、２２、２４、および２６、ピペット操作ヘッド組立体５００、および平板移送組立体１００を含むことが好ましい。典型的には、システム１０が、複数のスタッカ組立体と、少なくとも１つのヘッド６００を備えるピペット操作ヘッド組立体５００を含むが、これらのスタッカ組立体は、ピペット操作ヘッド組立体５００の両側に配置してあるのが典型である。平板移送組立体１００は、説明するように、ピペット操作ヘッド組立体５００とスタッカ組立体２０〜２６のそれぞれに異なる組立体の間で平板１２を移送する。ピペット操作ヘッド組立体５００は、以降に十二分に説明するように、幾つかの「母」平板１２または充填ステーション２００から液体を吸引し、それを他の「娘」平板１２に移し換える。すべての構成要素の動作は、パーソナルコンピュータまたはプログラム可能なプロセッサ２９２によって制御される。
【００１８】
ここで特に図１〜５を参照して平板移送組立体１００を説明する。平板移送組立体１００は、往復台１０６と、複数の平板リフタ１０２、１０３、１０４、および１０５を含む。それぞれの平板リフタ１０２、１０３、１０４、および１０５は、実質的に同一である。以後に論じるところでは、１つの平板リフタのみ、すなわち、平板リフタ１０２を特定して論じる。しかし、その他の平板リフタ１０３、１０４、および１０５は平板リフタ１０２と実質的に同一であり、同様の構成要素を有し、また同様に動作することを理解されたい。図１および２に示す特定の構成では、第１平板リフタ１０２および第２平板リフタ１０４を平板１２に移送するためにのみ使用する一方で、平板リフタ１０３および１０５を使用して充填ステーション２００および洗浄ステーション２５０をそれぞれに支持かつ移動する。しかし、平板リフタ１０３および１０５を使用して平板１２を操作または移動することもできるし、あるいは充填ステーション２００および洗浄ステーション２５０を平板リフタ１０２および１０４上に配置可能であることも理解されたい。
【００１９】
図１および２に示す特定の例示的な実施形態では、第１平板リフタ１０２が、スタッカ組立体２０と２２の間、およびスタッカ組立体２０および２２とピペット操作ヘッド組立体５００の間など、様々な位置間で平板１２を移送する。同様に、第２平板リフタ１０４も、スタッカ組立体２４と２６の間、およびスタッカ組立体２４および２６とピペット操作ヘッド組立体５００の間など、様々な位置間で平板１２を移送する。
【００２０】
平板リフタ１０２、１０３、１０４、および１０５はすべて、往復台１０６から伸長し、往復台１０６と一緒にＸ方向（図１に示す）に移動する。往復台１０６は、Ｘ駆動モータ１２６の制御下でＸ方向にＸ摺動台１０８に沿って乗り、Ｙ駆動モータ１２４の制御下でＹ方向にＹ摺動台１２２に沿って乗って、ＸおよびＹ方向の望ましい位置に平板リフタ１０２、１０３、１０４、および１０５を位置決めする。平板リフタ１０２、１０３、１０４、および１０５はまた、関連するＺ駆動モータ１１８の制御下で、図１に示すように、往復台１０６に対してＺ方向にも移動する。図１および２に示す構成では、平板リフタ１０２および１０４がＺ方向に移動して平板１２をスタッカ組立体２０〜２６から取り出しかつこれらに戻し、さらに平板１２をヘッド組立体５００まで持ち上げる。図１および２に示す構成では、説明するように、平板リフタ１０３がＺ方向に移動して充填ステーションをヘッド組立体５００まで持ち上げる一方で、説明するように、平板リフタ１０５をＺ方向に移動して洗浄ステーション２５０をヘッド組立体５００まで持ち上げる。Ｙ方向の移動によって、スタッカ組立体２０〜２６およびヘッド組立体５００に対して平板リフタ１０２、１０３、１０４、および１０５の位置が調節可能になり、また説明するように、平板リフタ１０２および１０４を使用して、スタッカ組立体２０〜２６中に一緒に積み重ねてある平板１２を分離することができる。また平板リフタのＸおよびＹ移動によって、組立体５００が先端部７０２を有する数よりも実質的に多い数のウェルを有する平板からヘッド６００に液体を吸引させるように、かつ同様に組立体５００が先端部７０２を有する数よりも実質的に多い数のウェルを有する娘平板に液体を吐出させるように、システム１０をプログラムすることもできる。平板１２をヘッド６００に対して移動することによって、実質的により大きな平板１２の異なる象限から液体を吸引しかつその中に吐出することができる。最後に、ＸおよびＹ方向の移動によって、組立体５００の先端部７０２に対してトレイ１２を移動させて、ウェル１１中の異なる位置にアクセス可能にしてウェル１１の縁部で液体を先端部７０２から拭き取ることができる。安全上および美的な目的のために、実質的にすべてのＸ、Ｙ、およびＺ駆動モータおよび駆動ベルトをハウジング１４内部に密閉することが好ましい。
【００２１】
それぞれの平板リフタ１０２、１０３、１０４、および１０５は、その上端に配置した受台１１２を有する支柱１１０を含むことが好ましい。受台１１２は、平板１２、充填ステーション２００、または洗浄ステーション２５０を受けるようにサイズ決めされており、さらに随意選択的に、平板１２、充填ステーション２００、または洗浄ステーション２５０がＸまたはＹ方向に受台１１２から滑落するのを防止する、受台１１２から上向きに延長する突出側壁１１４を含む。
【００２２】
Ｘ駆動モータ１２６と往復台１０６を結合する１つの実施形態を図３に詳細に示す。この実施形態では、Ｘ駆動モータ１２６が、ベルト１２７を介して撓継手１２９に結合し、次に、この継手が、Ｘ駆動ベルト１２８を回りに通すプーリ１３１に結合する。Ｘ駆動ベルト１２８は、Ｘ方向に実質的にハウジング１４の全長に延長し、プーリ１３１と対向するハウジング１４端に配置した従動プーリ１３３上を通る。ベルト１２８は、ブラケット１３５を介して往復台１０６に結合する。当然なことであるが、他の従来型の継手および駆動システムを使用して往復台１０６のＸ方向の移動を制御できることが分かる。
【００２３】
それぞれの平板リフタの支柱１１０は、Ｚ摺動台１１６（図３及び５参照）に沿って、往復台１０６に対してＺ方向（図１に示す）へ別々に移動する。支柱１１０は、Ｚ駆動モータ１１８およびＺベルト１２０によってＺ方向に駆動される。Ｚ駆動モータ１１８およびベルト１２０と、関連する平板リフタ１０２および１０４との２つの例示的な継手の細部が、図３および５に示してある。図３が平板リフタ１０４に関する１つの例を示し、図５が平板リフタ１０２に関する別の例を示す。適用可能な場合は、同じ番号が同じ部分に使用してある。図３では、ベルト１２０が、従動プーリ１１５と、Ｚモータ１１８に取り付けてあるオーバドライブ・プーリ１１７の間に延在する。ベルト１２０は、ブラケット１１３を介して支柱１１０に固定されている。図５では、駆動プーリ１１７が従動プーリ１１５の中間にあり、追加的な従動プーリ１１１が、駆動プーリ１１７の両側に配置されている。当然のことであるが、他の従来型継手および駆動システムを使用して、平板リフタ１０２および１０４のＺ方向の移動を制御できることが分かる。
【００２４】
平板リフタ１０２、１０３、１０４、および１０５を有する往復台１０６は、図１に示すように、Ｙ駆動モータ１２４およびベルト１３０（図４参照）によって、関連するＹ摺動台１２２に沿って、Ｙ方向に前後に移動するのが典型である。Ｙ駆動モータ１２４およびベルト１３０と往復台１０６の継手の１つの例示的な実施形態を図４に示す。ベルト１３０が、モータ１２４上に取り付けたプーリ１２１とプーリ１２３の間に延在する。ブラケット１２５は、往復台１０６の下側にベルト１３０を固定する。Ｙ摺動台１２２は、往復台１０６のＹ方向の移動を制御する離間したセンサ１１９を含む。受台１１２は、例えば、平板１２を急速に振動して、それをスタッカ組立体中で貼り付いている別の平板１２から分離したり、または必要に応じてＹ方向に受台１１２の位置を調節したりする。当然のことであるが、従来型の継手およびシステムを使用して平板リフタ１０２、１０３、１０４、および１０５をＹ方向に駆動および制御できること、およびそれぞれの平板リフタ１０２、１０３、１０４および１０５に別体のＹ駆動装置を使用できることも分かる。
【００２５】
平板リフタ１０２、１０３、１０４および１０５用のＺ摺動台１１６とプーリ１１１、１１５および１１７、Ｚ駆動モータ１１８ならびにＺベルト１２０はすべて、往復台１０６に取り付けてあり、ＸおよびＹ方向に往復台１０６と一緒に移動する。同様に、Ｙ駆動モータ１２４、Ｙ駆動ベルト１３０、プーリ１２１および１２３、およびＹ摺動台１２２も往復台１０６に取り付けてあり、ＸおよびＹ方向に往復台１０６と一緒に移動する。
【００２６】
本発明の別の、随意選択的な形状構成では、受皿１７５を往復台１０６上に平板リフタ１０２、１０３、１０４および１０５回りに設ける。受皿１７５は、ピペット操作および洗浄動作時にこぼれる恐れがある液体をいずれも収容する内側直立壁１７９および外側直立壁１８１を備える凹んだ領域１７７を含む。支柱１１０が、往復台１０６を貫通するが、支柱１１０回りのハウジング１４に液体が進入するのを防止するために、内壁１７９が防護しかつ取り囲む。
【００２７】
ここで特に図１、２、３、および６〜１５を参照して、スタッカ組立体２０、２２、２４、および２６を説明する。当然のことであるが、スタッカ組立体の数は４つよりも多い場合もあれば、少ない場合もあることが分かる。例えば、充填ステーション２００をシステム１０と併用すれば、２つのスタッカ組立体のみで済む。他の構成も可能であるが、ヘッド組立体５００の両側に２つのスタッカ組立体を配置することが好ましい。
【００２８】
それぞれのスタッカ組立体２０、２２、２４、および２６は、実質的にすべての態様において他のどのスタッカ組立体とも同一である。したがって、１つのスタッカ組立体のみを説明するが、その要素に該当する参照符号は、他のすべてのスタッカ組立体の同一の要素に対応する。それぞれのスタッカ組立体２０、２２、２４、および２６は、スタッカ立筒２８、後部取付け台３０、および基部組立体３２を含む。
【００２９】
ここで特に図３および６〜１５を参照して典型的なスタッカ立筒２８を説明する。この立筒２８は、様々な厚みの平板１２を収容するようにサイズおよび形状が決められている。それぞれの立筒２８は、２つの離間した、概ね平行の側壁３４、後壁３６、および２つの扉４０を含む。それぞれの扉４０は、ヒンジ３８回りに関連する側壁３４に取り付けてある。当然のことであるが、扉４０は随意選択であり、立筒２８が、扉が付いていない正面開口部、扉４０に代わって固定した板材、または扉４０に代わって１つの中実の壁を有し得ることが分かる。扉４０、側壁３４、および後壁３６は、立筒２８内部の平板１２の一部を取り囲み、平板１２が立筒２８から脱落するのを防止することが好ましい。必ずしも必要ではないが、扉４０と側壁３４は、それぞれ個々にまたは別々に１つの押出し成形品として形成されていることが好ましい。側壁３４は、ねじ、リベット、または他の同様な取付け装置４１などによって後壁３６上に取り付け可能である。
【００３０】
それぞれのヒンジ３８が、関連する側壁３４上に取り付けた側壁部５０と、扉４０上に共に取り付けてある上方ヒンジ部４３および下方ヒンジ部４７を備えるのが典型である。上ピン４２が、上方ヒンジ部４３から下向きに延長して側壁部５０中に対応して形成した穴４４の中に進入する。下ピン４６が、下方ヒンジ部４７から上向きに延長して側壁部５０の下部分中に対応して形成した穴４８の中に進入する。上方ヒンジ部４３は側壁部５０上に休止し、下方ヒンジ部４７は側壁部５０の下端部の下が離間してある。上ピン４２から横方向に離間しかつこれに概ね平行な第２のより短いピン５２が、同様に上方ヒンジ部４３から下向きに延長する。ピン５２は、扉４０が図８に示すその閉位置にあるとき、穴５４内部にあるように構成してある。重力の力によって、ピン４２および５２をそれぞれの穴４４および５４中に保持する。しかし、扉４０を開放したいときは、下方ヒンジ部４７が持ち上がって側壁部５０の下縁部と当接するまで、扉４０を人手によってピン４２および５２に概ね平行な方向へ上向きに持ち上げる。図７Ａに示すように、この時点で、ピン５２がその対応する穴５４から完全に抜き上げられて、ピン４２および４６回りの一方の方向に扉４０を枢動させて、扉４０を図７の左手側に示す開放位置に移動させることができる。扉４０が開くと、平板１２を立筒２８へ挿入しかつそこから取り出すことができる。扉４０を閉じるには、再び扉４０を上向きに持ち上げてから、それをピン４２および５２回りの反対方向に、図７の左手側に示す位置から図７の右手側に示す位置まで枢動するだけでよい。ピン５２は、このピン５２が再びその関連する穴５４と位置決めされるまで、側壁部５０の傾斜または勾配の付いた上部表面上に乗る。その後、扉４０を離し、ピン５２が重力の影響下で穴５４の中に落ちる。
【００３１】
側壁３４には、概ね垂直に、すなわち、側壁３４の長さに沿って立筒２８を貫通して平板１２が移動する方向に延在する複数の丸みを付けたリッジ５６が設けてある。さらに、扉４０が丸みを付けたリッジ５８を含み、また後壁３６が丸みを付けたリッジ５７を含んでおり、これらはすべてリッジ５６と平行に延長する。側壁３４の両側にあるリッジ５６は、立筒２８内部に挿入すべき平板１２の長さにほぼ等しい間隔を置いて相互に離間してある。同様に、リッジ５７は、立筒２８内部に挿入すべき平板１２の幅に概ね等しい間隔を置いてリッジ５８から離間する。リッジ５６、５７、および５８は、立筒２８内部で平板１２の垂直方向の移動を案内し、かつこれらの平板１２のサイズまたは形状に関するそれらの不完全部に適合する。また、平板１２と立筒２８の間の摩擦接触を最小化する。このようにして、立筒２８内部で相対的に摩擦を発生させずに、垂直方向に平板１２の移動を案内し、それによって平板１２が立筒２８内部で拘束されるのを防止する。
【００３２】
取っ手６０が、それぞれの立筒２８の頂部で両側の側壁３４に枢着され、使用者が、平板１２が収容してある立筒２８を手で持ち運んで、説明するように、１つの立筒２８を別の立筒に取り換えることができる。
【００３３】
それぞれの立筒２８の後壁３６は少なくとも１つの、好ましくは２つの溝穴６２および６４を備え、それぞれが、溝穴に注ぐ角度付きの案内表面を有する。これらの溝穴６２および６４は、後部取付け台３０に取り付けた関連するボタン６６および６８と位置決めされるが、この後部取付け台はハウジング壁７１上に取り付けてある。ボタン６６および６８は立筒２８を支持し、このように２つのボタン６６および６８を設けることによって、立筒２８を適切に垂直に位置合わせする。１つの好ましい実施形態では、ボタン６６が圧縮ばねを具備し、このばねが、ボタン６６を立筒２８の後壁３６に押しやり、後壁３６を後部取付け台３０に密着させて保持し、しかもボタン６６の位置に幾らかの遊びを設けることによってボタン６６を関連する溝穴６２中に挿入しやすくする。
【００３４】
それぞれの立筒２８は、実質的に頂部から底部まで開放され、立筒２８を貫通して平板１２が垂直に自由に流れるように動きやすくする。また、１つの実施形態では、扉４０が閉位置にあるとき、扉４０の内向き縁部上のリッジ５８が相互に離間して扉４０の間に垂直に延長する開口部を設けるので、使用者は、この開口部を介して手を伸ばし、立筒２８内で平板１２を把持しかつ上下に摺動させることができる。それぞれの立筒２８は、平板１２を上端から挿入しやすくするように、上端にテーパ勾配を付けるのが好ましいが、必ずしも必要ではない。典型的には、扉４０、リッジ５６、５７および５８、および壁３４および３６の上縁にテーパ勾配が設けてある。側壁３４は、立筒２８のそれぞれの側部に沿って扉４０の最下縁部４１の下まで延在するのが典型である。
【００３５】
側壁７６を有する溝７２は、リッジ５６に平行にかつこれらの間に、それぞれの側壁３４の内側の長さに沿って延長する。扉４０が開位置にあるとき、側壁７６と側壁部５０の間の間隙が扉４０上のヒンジ３８を収容する。フラップ７４が、溝７２内部のそれぞれの側壁３４の下端に、かつ好ましくは扉４０の最下縁部４１の下に配置してある。このフラップ７４は、凹部７２の側壁７６中に延在する軸７５回りに溝７２内部で枢着されている。軸７５は水平に配置されているのが典型である、すなわち、平板１２が立筒２８内部を通って移動する方向に概ね直交する方向に配向されている。捻りばね７８がフラップ７４および軸７５に設けてあるが、このばねは、フラップ７４を概ね水平位置に、すなわち、フラップ７４が溝７２を越えさらにリブ５６を越えて立筒２８の内部に延長する開位置に偏倚させる。このようにして、フラップ７４がそれらの開位置にあるとき、立筒２８内部にある平板１２が、フラップ７４上に休止しまたはこれによって捕捉され、かつ立筒２８の底部を貫通して脱落するのを防止する。
【００３６】
立筒２８の後壁３６はまた、扉４０の最下縁部４１の下まで延在することが好ましい。後壁３６は、この後壁３６の最下縁部まで延長する、逆Ｕ字形に形成した２つの溝穴またはアーチ８０を含む。
【００３７】
ブラケット８２が、それぞれの側壁３４に固着され、関連する扉４０の最下縁部４１の下で立筒２８の前部に配置されている部分８３を含み、これらの２つの部分８３が最下縁部４１の下で立筒２８の前部に位置するようにしてある。これらの部分８３は、立筒２８の輸送中に、立筒２８内部の平板１２が最下縁部４１より下に立筒２８から滑落するのを防止する。また、ブラケット８２を使用して、立筒２８内部で平板１２の下向き移動を案内しかつ中央に位置決めすることができる。
【００３８】
基部組立体３２は、ハウジング壁７１上に恒久的に取り付けてある。基部組立体３２は２本の腕部３２Ａおよび３２Ｂを含むのが典型であり、これらの端部が相互に離間して開口部となり、この開口部は、扉４０の間の開口部の延長部であり、使用者は基部組立体３２内部で平板１２を把持しかつ摺動させることができる。基部組立体３２は、複数の、典型的には４本の可動ピンまたは腕８５を含む。これらの腕８５は、ステップモータなど（図示せず）によって、または、図９に示すように、電動式または空圧式ソレノイド８４および９４によって伸縮自在である。それぞれの腕８５は、関連するソレノイドまたはモータから基部組立体３２の内部に向かって繰り出す。典型的には、ソレノイド８４および９４は、図９に示すように、基部組立体３２中で位置合わせされ、対向し、離間した関係にある。好ましくは、４つのこのようなソレノイド８４および９４を使用する。それぞれの腕８５は、ばね留め８７に支えられている引張ばね８６などの偏倚部材によって、基部組立体３２の内部に向かって偏倚される。ソレノイド８４および９４はピン９７上に配置されており、これらのピンによって、ばね押し調節ねじ９９などを使用してソレノイド８４および９４の位置を基部組立体３２の中央開口部に向かってまたはそれから離れるように調節できる。ねじ９９上のばねは、ソレノイド８４および９４を中央開口部に向かって押しやる。このような特徴によって、基部組立体３２は様々なサイズの平板１２に収容することができる。プロセッサ２９２によってソレノイド８４および９４を駆動して、腕８５の遠位端がリッジ５７および５８を越えて突出しないように腕８５の遠位端を立筒２８内部から引き込む。このように駆動することによって、説明するように、組立体が、その下端を通過して平板１２を受け取りかつ分配することができる。それぞれのソレノイド８４および９４は上部傾斜表面９３を含み、この傾斜表面は、典型的にそれぞれのリッジ５７および５８を越えて中央開口部内にせり出し、かつ平板１２を基部組立体３２の中央の定位置に案内して腕８５に係合させる。明らかであるが、ソレノイド上の表面９３の位置は、それを備えるソレノイド８４または９４の位置を調節するときに調節される。
【００３９】
ソレノイド８４および９４の腕８５を後退させることによって、平板リフタ１０４が平板１２を個々に取り出し、その後、迅速にかつ所定のタイミングで腕８５を解除することによって、ばね８６によって、次の平板１２の唇縁１３を腕８５が捉える位置に腕８５が戻る。平板１２を下から挿入するときは、新たな平板１２がソレノイド８４および９４の上方に持ち上がるまで、腕８５を後退させる。一旦、新たな平板１２が上方向に通過すると、腕８５が解除されて、図１３に示すように、最下段の平板１２の唇縁１３を捉えて、平板１２が基部組立体３２の底部から脱落するのを防止する。
【００４０】
１つの好ましい実施形態では、基部組立体３２内部内に繰り出すそれぞれの腕８５の遠位端が斜端を成し、その斜端面９０が下方を向く。斜端面９０を下向きの方向に維持して、立筒２８を基部組立体３２内に取り付けるとき、組立体３２が下から平板１２を受け入れやすくすることが望ましい。一度に１枚の平板１２だけを取り出せるように最下段の平板１２を平板リフタ１０２または１０４によって取り出すとき、腕８５の斜端面によって、最下段から２番目の平板１２の唇縁１３下側および最下段の平板１２の頂部の上側の狭い間隙中に腕を繰り出すことも可能になる。斜端面９０を下向き方向に維持するには、ソレノイド８４および９４の腕８５の回転を防止することによって行う。ばね８６とそれぞれのソレノイドハウジングの間に皿状部８８を配置するが、この皿状部は、止めねじ等によって腕８５に取り付けてあり、溝８９中を移動して腕８５の回転を防止する。
【００４１】
それぞれの基部組立体３２はまた、底面９２から上向きに延長する１対の離間した直立壁９１を含む。立筒２８を基部組立体３２と位置合わせしかつその上に据え付けるとき、壁９１の位置決めは、これらの壁９１をフラップ７４の下に配置するが、捻りばね７８から離間し、フラップ７４を軸７５回りに上向きに枢動して壁３４に垂直に向きかつ溝７２内部に入るようにしてある。舌上部７４をこのように位置決めすると、立筒２８を基部組立体３２内に据え付けるとき、平板１２を腕８５のみによって支持し、フラップ７４の干渉を受けずに、それぞれのスタッカ組立体からの平板１２の出し入れをソレノイド８４および９４のみによって制御することができる。
【００４２】
ここで特に図６および１０〜１３を参照して、関連する基部組立体３２への立筒２８の据付けおよびそれからの取外しを説明する。取っ手６０によって立筒２８を基部組立体３２におよびそれから人手によって持ち運びすることができる。立筒２８は平板１２が積載してある場合もあるし、またはそれが空の場合もある。平板１２が積載してあれば、捻りばね７８によって偏倚して開位置に、すなわち、立筒２８内部に突出する位置にあるフラップ７４上に最下段の平板１２が休止する。これらのフラップは、平板１２が立筒２８の底部から脱落するのを防止する。平板１２はリブ５６、５７、および５８によって定位置に保持されている。扉４０は、平板１２を立筒２８内部に確保するために関連する穴５４と位置決めしてあるピン５２によって閉位置に保持されている。扉４０の下縁部４１の下に配置されている部分８３は、扉４０の下で平板１２が立筒２８前部から滑落するのを防止する。このようにして、平板または液体を損失する恐れもなく、確実に平板１２を立筒２８内部に保持する。
【００４３】
立筒２８をその関連する基部組立体３２内に据え付けるとき、ボタン６６を溝穴６２の下で位置合わせし、かつボタン６８を溝穴６４の下で位置合わせして、後壁３６を後部取付け台３０と直に接触させる。次いで、立筒２８を下向きに押しやって、ボタン６８が溝穴６４中に乗り入れ、かつボタン６６が溝穴６２中に乗り入れる。これが行われているとき、ソレノイド８４の関連する腕８５が、溝穴８０の開口部と位置合わせされて溝穴８０中に乗り入れる。ソレノイド９４の腕８５も扉４０の最下縁部４１に向かって繰り出す。
【００４４】
上で述べた事と同時に、図１１に示すように、直立壁９１がフラップ７４に係合して、このフラップ７４が、図１０に示すように壁３４に概ね平行になる概ね垂直な位置（この位置では、スタッカ立筒２８が完全に基部組立体３２内部に着座している）になるまで、捻りばね７８の偏倚効果に逆らってフラップ７４を上向きに枢動させる。フラップ７４が上向きに枢動されている間、ソレノイド８４および９４の腕８５の遠位端が、立筒２８内部の最下段の平板１２の唇縁１３と係合状態にあり、かつ最下段の平板１２およびその頂面上に積み重ねられている他の平板１２すべてをフラップ７４から離して上方に持ち上げており、フラップ７４を上向きに枢動させて図１０に示す位置にすることができる。図１０に示すように、フラップ７４を完全に枢動させると、フラップ７４が側壁３４中の溝７２内部に完全に収まり、これらのフラップは、立筒２８内部の平板１２のいずれからも完全に離間されている。
【００４５】
立筒２８をその関連する基部組立体３２から取り外すときは、逆のことが起きる。すなわち、立筒２８を持ち上げると、フラップ７４が直立壁９１より上に持ち上がり、したがってばね７８がフラップ７４をそれらの開位置、すなわち、フラップが立筒２８内部の中に突出する概ね水平位置に枢動させる。同時に、ソレノイド８４および９４の腕８５が、立筒２８に対して下方に移動する。ソレノイド８４の腕８５が、図１１に示すように、溝穴８０の開口部を下方に通過する。ソレノイド８４および９４の腕８５がフラップ７４と概ね同一高さとなる時点付近では、フラップ７４は、既にそれらの開位置にあり、したがって最下段の平板１２の唇縁１３に係合して、図１２に示すように、平板１２が立筒２８の底部をすり抜けるのを防止する。この同じ時点で、ボタン６６および６８が、それぞれの溝穴６２および６４を下方に通過しかつそれらの溝穴から脱して、立筒２８を基部組立体３２から完全に取り外すことができる。
【００４６】
ここで特に図１６〜２０を参照してピペット操作ヘッド５００を説明する。このヘッド組立体５００は、ハウジング壁７１上に取り付けたハウジング５０２と、少なくとも１つのピペット操作ヘッド６００およびトレイ７００を含む。ヘッド６００は通常ハウジング５０２内に取り付けてあるが、説明するように、その修理または交換のために取外し自在である。しかも、トレイ７００がヘッド６００とは別々にハウジング５０２から取外し自在になっており、その中に配置したピペット先端部７０２を交換することができる。
【００４７】
ハウジング５０２は、上壁５０６と側壁５０８を含む。それぞれの側壁５０８の下端部には、説明するように、ヘッド６００およびトレイ７００を受け入れるための複数の摺動面を有するブロック５１０が配置されている。このブロック５１０と上壁５０６の間には、概ね水平のプレート５１４の垂直移動を案内する複数の、典型的には４本の案内軸５１２が延在する。このプレート５１４は、少なくとも１本の、好ましくは２本のねじ付き軸５１６によって、概ね垂直方向に、すなわち、プレート５１４に対して垂直の方向に移動されるが、これらの軸はそれぞれ、プレート５１４上に取り付けてあり、また関連する軸５１６が螺合して通り抜ける対応するねじ付き内部溝を有するナットまたは他の固定具５１８を貫通する。それぞれの軸５１６の上端は、関連するプーリ５２０に結合してある。典型的にはハウジング５０２の背後に取り付けたサーボモータまたはステップモータなどのモータ５２２が、プーリ５２６が載置されているロータから延長する軸５２４を含む。ベルト５２８がプーリ５２０および５２６回りに延在する。このようにして、それぞれの軸５１６は、モータ５２２によって他の軸と同期して回転し、ハウジング５０２に対してプレート５１４を上昇および下降させる。モータ５２２をギヤやチェーンなど、他のよく知られている手段によって軸５１６に結合できることを理解されたい。両方の軸５１６の動きが同期する限り、幾つかの結合手段または幾つかのモータを使用することができる。
【００４８】
１つの実施形態では、サイドブラケット５３０をそれぞれの側壁５０８の外面上に配置する。それぞれのブラケット５３０は、上壁５３２と、トレイ７００に向かって上壁５３２に対して概ね直角に延長しかつブロック５１０の下側に位置する下壁５３４とを含む。上壁５３２をねじまたは他の固定具５３６によってブロック５１０に取り付けるが、これらのねじまたは他の固定具は、上壁５３２の細長い溝穴５３８中を移動して側壁５０８およびブロック５１０に対してブラケット５３０の垂直移動を案内する。それぞれのブラケット５３０を引張ばね５４０などの偏倚機構によって偏倚して、通常は下壁５３４をトレイ７００の下面に押し付ける上昇位置にする。それぞれのブラケット５３０に関して４本のばね５４０を開示してあるが、望ましい偏倚力およびそれぞれのばね力に応じて、より少ない本数のまたはより多い本数のばね５４０を使用してもよい。さらには、スプリング５４０が好ましいが、空圧式または電動式シリンダ等の他の偏倚機構も利用できることが分かる。当然のことであるが、それぞれのブラケット５３０に関する偏倚機構は実質的に同一の偏倚力を印加するべきであるのが分かる。ばね５４０は、側壁５０８上に取り付けた支柱５４２と、それぞれのブラケット５３０の棚状部５４４との間に延在し、この棚状部は、水平に、すなわち、側壁５３２に対して直角に、かつ側壁５０８から離れる方向に延長するのが典型である。
【００４９】
止めくぎ５４６が、それぞれのブラケット５３０の上壁５３２上に取り付けてある。それぞれのブラケットに関して２本の止め釘５４６を示すが、１本の止め釘５４６または３本以上の止め釘５４６を使用してもよいことを理解されたい。典型的には、これらの止め釘５４６は、上壁５３２上に螺挿されるかまたは別様に取り付けられ、側壁５３２を貫通して隣接する側壁５０８中の細長い溝穴５４８中に延長する。止めくぎ５４６は、関連する側壁５０８を貫通して十分に離れ、その遠位端がプレート５１４の下面の下側に位置する。プレート５１４を側壁５０８に対して十分に下降させると、プレート５１４の下面が止めくぎ５４６と係合して、止めくぎ５４６を、したがって、関連するブラケット５３０をブロック５１０に対して押し下げ、ばね５４０の偏倚力に逆らって下壁５３４をブロック５１０の下面から引き離す。プレート５１４を持ち上げて止めくぎ５４６から切り離すと、ばね５４０も、下壁５３４がトレイ７００の下面と係合するまでブラケット５３０を持ち上げる。
【００５０】
ハウジング５０２は、上方および下方リミットスイッチ５５０および５６０をそれぞれに含む。上方リミットスイッチ５５０は、プレート５１４がその最高許容位置にある時点を知らせる。スイッチ５５０は、上壁５０６上に配置した２つの離間したセンサ要素５５２と、ブロック５５６上に取り付けたトリガ５５４を含み、そのブロックは次にプレート５１４上に取り付けてある。下方リミットスイッチ５６０は、プレート５１４が最低許容位置にある時点を知らせ、ハウジング５０２上に取り付けた離間したセンサ要素５６２と、ブロック５６６上に取り付けたトリガ５６４を含み、このブロックは次にプレート５１４上に取り付けてある。両方のスイッチをプロセッサ２９２に接続してモータ５２２を制御する。
【００５１】
ここで特に図１６Ａおよび１７Ａを参照してピペット操作ヘッド組立体５００の１つの代替実施形態を説明する。適切な場合は、同じ部分に同じ符号を使用する。図１６の実施形態と図１６Ａの代替実施形態の間の主要な違いは、図１６Ａではブラケット５３０が取り除いてあることであり、ブラケット５３０およびばね５４０と実質的に同じ働きをする、ハウジング５０２の内部に取り付けた機構５７０によって同じ結果をもたらす。この機構５７０は、ハウジング５０２内部取り付けてある１対の上部プレート５７２、ブロック５１０の下に配置したクランプ５７４、複数の軸５７６、およびばね５７８など偏倚部材を含む。プレート５７２は、プレート５１４に概ね平行に配置され、プレート５１４下方の案内軸５１２に沿ってハウジング５０２内部を移動する。これらの軸５１２は、図１６の実施形態におけるのと全く同様に、ブロック５１０と上壁５０６中に繋止してあることに留意されたい。プレート５７２は、ハウジング５０２の両側面上に位置する。プレート５７２は、ヘッド６００を収容するためにブロック５１０の上端よりも幅が狭いのが典型である。モータ５２２によって駆動されるそれぞれの軸５１６は、プレート５７２と係合せずに、関連するプレート５７２中の対応する、ねじ山がない穴を貫通する。複数の、例えば４本の軸５７６が、それぞれのプレート５７２からブロック５１０の関連するブロック５１０面を貫通して、これらの軸５７６が繋止してある関連するクランプ５７４面中に延長する。コイル式圧縮ばね５７８がそれぞれの軸５７６を取り巻き、これらのばねは一端が関連するプレート５７２の下面を圧迫し、他端がブロック５１０の支持面５７９を圧迫する。この支持面５７９は、ブロック５１０の頂面上にあっても、あるいは軸５７６が貫通する穴の唇縁上のブロック５１０内部にあってもよい。この実施形態では、クランプ５７４が、締付け面５７５と、クランプ５７４の３面回りに立ち上がる直立壁５７７を含み、１面は各組の軸５７６に隣接し、第３面はハウジング５０２の後面に沿う。締付け面５７５は、トレイ７００をヘッド６００に締め付ける役目をする。１つの実施形態では、ばね押しのボール式移動止め５８１をクランプ５７４の一方の側壁５７７上に配置して、クランプ５７４のその対向側の壁５７７にトレイ７００を押し付けることによってトレイ７００の位置合わせを助ける。
【００５２】
ここで図１６Ａおよび１７Ａの実施形態の動作を説明する。ばね５７８が支持面５７９およびプレート５７２を圧迫して、ハウジング５０２に対してプレート５７２を押し上げる。このような動きによって軸５７６も押し上げられて、クランプ５７４をトレイ７００に押し付ける。クランプ５７４を下降させたいときは、先に論じたように、ねじ付き軸５１６を回転させるモータ５２２の動作によってプレート５１４を下降させる。プレート５１４が下降すると、それがプレート５７２に係合して、プレート５１４がブラケット５３０を押し下げるのと全く同じように、両方のプレート５７２をクランプ５７４に向かって押し下げる。プレート５７２は、ばね５７８が印加する上向き偏倚に逆らって押し下げられる。プレート５１４を所定量だけ下げるとき、クランプ５７４がブロック５１０の下方に十分に離間されて、トレイ７００の挿入および取出しが可能になる。トレイ７００を挿入したら、この過程を逆行させてトレイ７００をヘッド６００に締め付ける。締付け面５７５は、トレイ７００の３面回りに延在するので、トレイ７００を確実にヘッド６００内部で締め付ける。さらには、締付け面５７５から立ち上がる直立壁５７７が、トレイ７００の配向および位置合わせを助ける。説明するように、クランプ５７４を持ち上げてトレイ７００をヘッド６００に押し付けるとき、トレイ７００がヘッド６００の底面にしっかりと締め付けられ、ヘッド６００も定位置に締め付けられる。ボール式移動止め５８１が、トレイ７００をクランプ５７４の一方の面に押し付けて、トレイ７００の寸法公差のばらつきに関わらず、一定にトレイ７００を位置決めする。図１６Ａに示すように、移動止め５８１は、クランプ５７４の右側にある壁５７７にトレイ７００を押し付ける。
【００５３】
ここで特に図１６〜２０を参照してヘッド６００を説明する。ヘッド６００は、図１６に示すように、ブロック５１０内に摺動し、またそこから外へ摺動するように構成してある。ヘッド６００は、３つの、近接しかつ概ね平行なプレート６０２、６０４、および６０６を含む。最下段のプレート６０６は、摺動面６０８に沿ってブロック５１０中に導入されるように構成してある。これらの摺動面６０８は、下プレート６０６の上面に係合するように構成してある上部突出唇縁６１０を含む。摺動面６０８はまた、プレート６０６の下面が上に休止する下部面６１２を含む。プレート６０４は、ブロック５１０の摺動面６１４上を摺動するように構成してある。ストッパ６１６が、ハウジング５０２内へのヘッド６００の移動を制限するためにブロック５１０内部に配置され、ヘッド６００の適切な位置合わせおよび位置決めを可能にする。摺動面６１４および６０８は、プレート６０４および６０６と同じ間隔だけ離間する。連結部６３２および６３３は、プレート６０４および６０６を結合して、プレート６０４の位置をプレート６０６に対して固定する。
【００５４】
上プレート６０２は、このプレート６０２、したがってヘッド６００をプレート５１４に固定する複数の、典型的には４つの取付け装置６２０を含む。それぞれの取付け装置６２０は、ピン６２４上に取り付けたねじ付き軸６２２を含み、このピンは上プレート６０２のブロック６２６中に回転自在に取り付けてある。ブロック６２６中の切欠き６２８によって、軸６２２は、概ね水平位置かまたはわずかに水平より下がった位置から概ね垂直な位置までピン６２４回りに回転可能である。螺設したノブ６３０が、それぞれの軸６２２の突出端上に配置してある。ヘッド６００をブロック５１０内に配置するとき、装置６２０を枢動して軸６２２を概ね垂直配向にし、軸をプレート５１４中の切欠き５１５中に受け入れる。次いで、ノブ６３０を回転して、このノブ６３０をねじ込んでプレート５１４の上面にしっかり係合させる。ノブ６３０の外径は、ノブ６３０がプレート５１４の上面に係合できるように、切欠き５１５の幅よりも大きくなければならぬことが分かろう。ヘッド６００は、単にノブ６３０を緩め、ヘッド６００の引出しができるように、これらのノブを非垂直位置に枢動して切欠き５１５から外すことによって取出し可能である。
【００５５】
連結部６３２および６３３の端部を後退させて摺動面６１４に適合させる。ブロック５１０を貫通して突き出す、ばね押し連結ピン６３８の先端６３６を受けるように構成してある穴６３４が、連結部６３３のそれぞれの端部に位置する。それぞれのピン６３８は、それを手で掴んで引出し可能にするためのノブ６４０と、ヘッド６００がストッパ６１６に対接してブロック５１０内部の定位置にあるとき、ピン６３８を穴６３４の中に偏倚する引張ばね６４２とを含む。ピン６３８は、ヘッド６００をハウジング５０２内部で位置合わせしかつ定位置に保持する。
【００５６】
図２０に示すように、ヘッド６００は、複数の液体吸引機構６５０を含む。このような機構の数は、トレイ７００中の先端部７０２の数に対応する。典型例は、９６または３８４の機構６５０のアレイを含む。先端部７０２の数は、ピペット操作すべき、平板１２中のウェル１１の数に対応していてもよいし、あるいは先端部７０２の数が、ウェル１１数のある既知の分数であってもよい。それぞれの機構６５０は、上端をプレート６０２に確実に固着されているピストンロッド６５２を有するピストン６６０を含む。１つの固着手段には、例えば、ピストンロッド６５２の対応するねじ付き端にねじ込んである１対のナット６５４および６５６が含まれ得る。ブレージング（ｂｒａｉｓｉｎｇ）、リベット留め、溶接、接着および同様のものを含め、他の手段を使用してピストンロッド６５２の上端をプレート６０２に固着または取付け可能であることを理解されたい。それぞれのピストンロッド６５２の遠位端が、プレート６０４から延長してプレート６０６を貫通するピストン管６６０の内側に形成してある関連するピストンチャンバ６５８中に延在する。典型的には、Ｏリングなど６６２がロッド６５２回りでチャンバ６５８の上端を封止して、空気および埃がチャンバ６５８の上部分に進入するのを防止する。内部に位置するピストンチャンバ６５８と液体連通する、それぞれのピストン管６６０に関連する開口６７０が、プレート６０６の下面に位置する。これらの開口６７０は、説明するように、先端部７０２の上端７０４の中心と心合するように構成してある。ピストンチャンバ６５８を先端部７０２に結合するのに従来技術におけるようなノズルを必要としない。
【００５７】
プレート６０２は、プレート６０２からプレート６０４および６０６中のピストン管６６０中に延長する複数のピストンロッド６５２のみを介してプレート６０４に結合するのが好ましい。したがって、ハウジング５０２内部でプレート６０２をプレート５１４と一緒に持ち上げるとき、ピストンロッド６５２がそれぞれのピストンチャンバ６５８内で持ち上がり、説明するように、ピストンチャンバ６５８内部に部分真空を生成して関連する先端部７０２中に液体を引きこむ、すなわち、吸引する。
【００５８】
先に説明したように、ヘッド６００とは別々に先端部７０２のトレイ７００をハウジング５０２に挿入しかつそれから引き出すことができる。トレイ７００は、匹敵する先端部７０２のアレイを支持するようにサイズ決めされている開口７０６のアレイを含む。それぞれの先端部７０２は、対応する開口６７０を取り囲む封止体６７２に係合するように構成してある唇縁７０５を備える拡大した上端７０４を有する。この上端７０４の直径は、開口７０６よりも大きく、先端部７０２はトレイ７００の頂面上で支持される。１つの実施形態では、それぞれの先端部７０２が、液体を平板１２中のウェル１１から吸引しかつその中へ分与する遠位端７０８が先細りになって小口径である。しかし先端部７０２を先細りにする必要はない。
【００５９】
相対的に柔軟な封止体６７２がそれぞれの開口６７０を取り囲むが、この封止体は、上端７０４の唇縁７０５回りの実質的な気密および液密封止体となり、上端７０４と開口６７０の間に気密連通が備わる。典型的には、封止体６７２は、プレート６０６下面上の開口６７０間のすべての空隙を覆う層の材料である。封止体６７２に使用する典型的な材料は１層のシリコーンである。
【００６０】
トレイ７００は、ブラケット５３０の下壁５３４の表面５３５上、または締付け面５７５上に休止するように構成してある側方延長部７１０を含む。対面する表面５３５から離間する上部（ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ）唇縁７１２が、トレイ７００を定位置に保持するのを助ける。それぞれの表面５３５は、トレイ７００をヘッド６００の下方で定位置に挿入するとき、関連する延長部７１０が乗り上げる移動止め７１４を含む。一旦、トレイ７００が定位置に収まると、移動止め７１４は、プレート５１４を持ち上げる前にトレイ７００がハウジング５０２から水平方向に摺動するのを防止する役目を果たす。唇縁７１２の後縁上の面取り部（ｃｈａｍｐｆｅｒｓ）は、トレイ７００をハウジング５０２の後壁に押しやることによって定位置に締め付けるとき、トレイ７００を正確に位置決めする。
【００６１】
プレート５１４を持ち上げることによって、延長部７１０が表面５３５に捉えられるが、この持ち上げによってばね５４０が壁５３４に上向きの力を印加して延長部７１０をしっかり捉え、かつ端部７０４を封止体６７２にまたプレート６０６を唇縁６１０に押し付けることができる。図１６Ａおよび１７Ａの実施形態では、トレイ７００を表面５７７と移動止め５８１によって位置決めし、かつ延長部７１０を表面５７５によって捉えて、ばね５７８が端部７０４を封止体６７２に押し付ける。
【００６２】
図１６の実施形態では、ストッパ７１６がハウジング５０２の後壁を背後にして配置されており、このストッパは、トレイ７００をハウジング内に押し入れることができる距離を制限し、さらにこのストッパは、トレイ７００が下壁５３４上の定位置にあるとき、プレート５１４を持ち上げる前では、トレイの一端がストッパ７１６に対接する一方で、他端が移動止め７１４と係合状態にあるように、一定の間隔を置いて移動止め７１４から離間する。マイクロスイッチ２２１をストッパ７１６に隣接して配置し、トレイ７００がハウジング５０２内部の定位置にあるとき、信号をプロセッサ２９２に送信するのが好ましい。
【００６３】
トレイ７００は、このトレイ７００の把持、挿入、および引出しを容易にするためにその前縁に位置する取っ手７２０を含むのが好ましい。
ここで図１６および１６Ａを参照して、トレイ７００を挿入または引き出すためのピペット操作ヘッド組立体５００の動作を説明する。トレイ７００が既に定位置にあれば、モータ５２２を駆動して、プレート５１４をトレイ７００に向かって下方に移動させる方向にベルト５２８を動かす。プレート５１４が下方に移動すると、その下縁が止めくぎ５４６に係合し、それによってばね５４０の上向き偏倚力に逆らってブラケット５３０をトレイ７００に向かって押し下げる。図１６Ａの実施形態では、プレート５１４がプレート５７２に係合する。このようなブラケット５３０またはクランプ５７４が下向きに移動すると、下壁５３４または表面５７５をブロック５１０およびトレイ７００から離すように押し下げ、それによって側部延長部７１０に対する締付け圧力を解除する。一旦、プレート５１４がトレイ７００を解放する位置にくると、モータ５２２が停止する。この時点で、先端部７０２の上端７０４が封止対６７２から離間し、図１６では、移動止め７１４が、唇縁７１２の下側から十分に離れて離間し、取っ手７２０を掴むことによってトレイ７００を手動で引き出すことができる。その後、トレイ７００の背面がストッパ７１６に係合して図１６のマイクロスイッチ２２１を作動させるまで、あるいはトレイ７００の背面が図１６Ａの表面５７７に係合するまで、清潔な先端部７０２を有する新たなトレイ７００を挿入する。この時点で、モータ５２２を駆動して、プレート５１４が図１６の止めくぎ５４６よりも上にまたは図１６Ａのプレート５７２よりも上に持ち上がるまで、プレート５１４を持ち上げる。ばね５４０または５７８が壁５３４またはクランプ５７４を持ち上げて、側部延長部７１０を再び締め付ける。
【００６４】
リミットスイッチ５６０が知らせるその最低位置にプレート５１４を押し下げるまでモータ５２２を駆動することによって、ヘッド６００をハウジング５０２から取り出すかまたは交換する。この時点では、摺動面６０８が、ブロック５１０に対してプレート６０６が下方に移動するのを防止するので、プレート６０２、６０４、および６０６は、最大限に緊密な近接状態にある。ノブ６３０をすべて緩めて、軸６２２を関連するピン６２４回りに枢動させて切欠き５１５から外す。プレート５１４と壁７１の間に十分な空隙が生まれ、使用者の手が後方ノブ６３０を掴んで、それらを壁７１に向かって枢動させて切欠き５１５から外すことができる。その後、ノブ６４０を掴んで先端６３６をブロック６３３中の穴６３４から引き出す。この時点で、ヘッド６００を掴んで摺動面６０８に沿って手動で外方に摺動させることができる。新たなヘッド６００を挿入するには、この過程を逆行させる。
【００６５】
ここで特に図１、２、１８、２３、および２４を参照して本発明の他の随意選択的な形状構成を説明する。１つの代替実施形態では、本発明が、平板リフタ１０３などの、平板移送組立体１００の平板リフタの１つに積載してある充填ステーション２００を含む。この充填ステーション２００を母平板１２の代わりに使用して、液体を娘平板１２に供給することができる。このように使用するために、説明したように、Ｘ駆動モータ１２６およびＹ駆動モータ１２４を使用して往復台１０６を移動させることによって、充填ステーション２００をピペット操作ヘッド組立体５００の直下に位置決めする。先端部７０２は、充填ステーション２００の液槽２３０中に延在して、液槽中に収容した液体を引き出せるように構成してある。使用に際して、充填ステーション２００が、Ｚ摺動面１１６に沿う受台１１２、Ｚ駆動モータ１１８、およびベルト１２０によって持ち上げられる。充填ステーション２００は、図２３に示す位置に配されている。制御装置２１０によって制御されるポンプ２０８によって、配管２１４を介して適切な液体２２０を充填ステーション２００に供給する。配管２１４は、液体２２０を充填ステーション２００に導通する連結部２１６に接続されている。液体２２０は注入管２１２を介してポンプに導入される。充填ステーション２００に従来型の水準検出器２１８を設けるが、この検出器は、充填ステーション２００がオーバフローしないように、また先端部７０２の遠位端７０８が、液表面下の液体２２０中に位置するように、充填ステーション２００中の液体２２０水準が望ましい水準に維持されているかどうかを確認する。レベルセンサ２１８用のコネクタ２２０は、充填ステーション２００の外壁上に配置してある。
【００６６】
本発明の別の実施形態では、洗浄ステーション２５０を設けることができる。この洗浄ステーション２５０は、上部チャンバ２７２、下部チャンバ２７４、およびシリンダ２７０を含む。洗浄ステーション２５０は、平板リフタ１０５など、平板リフタの１つの受台１１２上に着座する。動作に際して、洗浄ステーション２５０を図２４に示す位置まで持ち上げる。この洗浄ステーション２５０を使用して、トレイ７００中に配置してある先端部７０２を洗浄する。ポンプ２５４が、洗浄液を配管２５１に汲み入れ、洗浄液を洗浄ステーション２５０に導入する継手２６０に配管２５８を介して液体を導通する。継手２６２は、洗浄ステーション２５０から使用済み液を除去し、配管２６４を介してこの使用済み液を廃棄箇所に導通する。洗浄ステーション２５０を取り外すために、所望であれば、継手２６０および２６２を切り離すことができる。
【００６７】
シリンダ２７０は、下部チャンバ２７４と流体連通している。動作に際して、洗浄液は継手２６０を介して進入し、下部チャンバ２７４に、次いでシリンダ２７０の底部に流入する。ヘッド６００を動作させて洗浄液をチャンバ２７４からシリンダ２７０を介して先端部７０２中に望ましい水準まで吸引し、かつこの液を先端部７０２から吐出する。吐出した液は、新鮮な液体を連続して流すことによって上方に押し出されて、継手２６２と流体連通する上部チャンバ２７２に流入する。継手２６２は、配管２６４を介して洗浄廃液を導通し、その配管から廃液を廃液回収部に送出する。ポンプ２５４が生成する液体流入圧によって、チャンバ２７４からシリンダ２７０を介して液体を絶え間なく押し上げてチャンバ２７２中に流入させるので、先端部７０２の洗浄用に使用した廃液が、ほとんどまたは一切チャンバ２７４の新鮮な液体と混合することはない。廃液は、混合せずにシリンダ２７０の上縁から溢れ出して吸い出される。レベルセンサ２６６は、チャンバ２７２内部の水準を監視することによって洗浄液の流量を望ましい流量に維持する。レベルセンサ２６６は延長継手２６８に電気接続されている。
【００６８】
連結部２１６に隣接する充填配管２１４を清潔に維持しかつ保全するために、使用すべきトレイ７００まで洗浄ステーション２５０を持ち上げるとき、配管２１４の遠位端が内部に突出する洗浄ステーション２５０の一方の端部に、保護チャンバ２７６を設けることが好ましい。このチャンバ２７６は、どちらのチャンバ２７２または２７４とも流体連通していない。したがって、配管２１４および連結部２１６を切り離さなくても洗浄ステーション２５０が使用可能になり、配管２１４の先端部を洗浄液との接触から保護することもできる。
【００６９】
本発明の別の態様では、随意選択的なバーコード読取り器２９０をヘッド組立体５００に隣接してハウジング７１上に設けて、ピペット操作を行うために平板１２を受台１１２によって持ち上げた後で、平板１２に付けたバーコードを読み取ることができる。このバーコード読取り器２９０は、プロセッサ２９２に電子的に接続してある。
【００７０】
ここで特に図２１、２２、および２５〜３５を参照して本発明の典型的な動作方法を説明する。以下の説明は、本発明の装置の例示的な動作方法であり、また当業者には明白となるように、本装置を本発明に従って他の方法でも動作させ得ることに留意されたい。
【００７１】
１つの典型的なピペット操作の動作では、図２５〜３１に示すように、スタッカ組立体２０および２２が母平板１２を含み、スタッカ組立体２４および２６が娘平板１２を含む。しかし、このような配列を逆にして、スタッカ組立体２４および２６が母平板を含み、スタッカ組立体２０および２２が娘平板を含むようにすることも可能である。典型的には、母平板が、娘平板である他の空の平板中に分与すべき液体を収容する方の平板である。また、典型的な動作では、スタッカ組立体２０が、他の平板のウェルに分配すべき液体が充満するウェル１１の母平板を含み、スタッカ組立体２２が、一部または実質的にすべての液体を取り出した使用済みの母平板を含む。同様に、１つの典型的な動作では、スタッカ組立体２４が母平板から液体を分与すべき娘平板を含み、スタッカ組立体２６がウェルに液体を収容する娘平板を含む。しかし、スタッカ組立体の配列を逆にして、スタッカ組立体２２が充填済みの母平板を含み、スタッカ組立体２０が使用済みの母平板を含み、さらにスタッカ組立体２６が空の娘平板を含み、スタッカ組立体２４が充填済みの娘平板を含み得ることを理解されたい。
【００７２】
図２５はピペット操作の動作が開始時点にある装置の状態を示すが、ここではスタッカ組立体２０が充填した母平板１２を含み、スタッカ組立体２４が空の娘平板１２を含む。典型的には、最初に往復台１０６がハウジング１４に対して中央に位置決めされる。この過程を開始するために、図２６に示すように、ベルト１２８を駆動するＸ駆動モータ１２６を使用して往復台１０６を移動し、平板リフタ１０２の受台１１２がスタッカ組立体２０の下に配置されかつこの組立体と位置合わせされるまで、図２６に示すように、往復台１０６を左側に移動させる。Ｙ駆動モータ２０６によって受台１１２の位置を調節して適切に位置合わせする。先に説明したように、関連するＺ駆動モータ１１８とベルト１２０を使用して平板リフタ１０２を持ち上げて、最下段の母平板を取り出す。平板リフタ１０２が持ち上がると、受台１１２が、最下段の母平板の下面に係合して平板１２の積重ね全体を持ち上げる。最下段の平板がその１つ上の平板に貼り付けば、Ｙ駆動モータ２０６を駆動してＹ方向に平板リフタ１０２を前後に振動させて平板を分離する。最下段の平板を持ち上げてそれから腕８５を切り離した後、関連するソレノイド８４および９４を駆動すると腕８５が後退する。次いで、平板リフタ１０２が後退した腕８５を通過して下降するが、この後退した腕は、迅速にそれらの通常の位置に復帰して、新たな最下段の平板の唇縁１３に係合して母平板の残りの積重ねを支持する。その後、図２７に示すように、Ｘ駆動モータ１２６と関連するベルト１２７を使用して、平板リフタ１０２がヘッド組立体５００の直下に位置するまで、この母平板を輸送する。必要に応じて、Ｙ駆動モータ２０６を使用して受台１１２のＹ位置を調節することができる。次いで、Ｚ駆動モータ１１８と関連するベルト１２０を使用して、図２０に示すように、先端部７０２の遠位端７０８が母平板の関連ウェル１１中の液面水準下に配置されるまで、再び平板リフタ１０２を持ち上げる。次いで、モータ５２２を駆動して、先に説明したように、ねじ付き軸５６０の回転によってプレート５１４を持ち上げる。プレート５１４を持ち上げると、プレート６０２が所定量だけプレート６０４および６０６に対して持ち上げられて、ピストンロッド６５２を関連するピストンチャンバ６５８内部で上昇させる。このような動きによって、図２１に示すように、厳密な量の液体が端部７０８を介して先端部７０２中に吸引される。次いで、プレート５１４を固定位置に保持することによって、この液体を先端部７０２内に保持する。所望ならば、この過程の間に母平板上のバーコードをバーコード読取り器２９０によって読み取ることができる。
【００７３】
一旦、厳密な所定量の液体を先端部７０２中に吸引したら、平板リフタ１０２を往復台１０６上に降ろす。次いで、図２８に示すように、第２平板リフタ１０４がスタッカ組立体２４の下方に位置するまで、往復台１０６をＸ方向に移動する。母平板をスタッカ組立体２０から取り出すことに関して先に説明したのと同じ方式で、最下段の娘平板を平板リフタ１０４の受台１１２によってスタッカ組立体２４から取り出す。次いで、図２９に示すように、この娘平板を往復台１０６によってＸ方向にヘッド組立体５００まで輸送するが、そこでＹ方向の位置決めを調節し、その後で、それぞれの先端部７０２の端部７０８が関連するウェル１１（この時点では液体を含まず）中に配置されるまで、娘平板を平板リフタ１０４によって持ち上げることができる。その後、モータ５２２を駆動してプレート５１４を所定の距離だけ降下させて、ピストンロッド６５２をピストンチャンバ６５８内で押し下げる。このような正確な動きによって、図２２に示すように、それぞれの先端部７０２内部に収容した所定量の液体を娘平板中に配置した関連ウェル１１中に吐出させる。一旦、所望量の液体を吐出したら、Ｙ駆動モータ１２４と関連ベルト１３０を駆動して、図２２に示すように、平板リフタ１０４を非常にわずかな距離だけＹ方向に移動し、それぞれの端部７０８を関連するウェル１１の縁に配置して先端部７０２の端部７０８に付着した滴をいずれもウェル１１中に拭い落とすことができる。また、この動作時に、所望ならば、娘平板の側面上のバーコードをバーコード読取り器２９０によって読み取ることができる。
【００７４】
その後、図３０に示すように、充填した娘平板をスタッカ組立体２６に戻す。これらの娘平板が戻ると、ソレノイド８４を駆動することによって腕８５を後退させる。一旦、娘平板の唇縁１３が腕８５よりも上に来ると、腕８５は、ばね８６の偏倚力の下でそれらの通常の突出位置に戻り、その位置でこれらの腕が唇縁１３に係合し、第２平板リフタ１０４を引き下げると、スタッカ立筒２６内で平板を定位置に保持する。
【００７５】
以上の過程は、母平板のウェル中の液体を１つまたは複数の娘平板に移し換えることが所望通りに完了するまで反復される。図３１に示すように、娘平板をスタッカ組立体２６内に配置することに関して先に説明したのと同じ方式で、使用済みの母平板をスタッカ組立体２２内に配置する。以上の過程を追加的な液体を収容する新たな母平板に関して反復する。充填した母平板の供給が終了するまで、または空の娘平板の供給が終了するまで、あるいは両方が終了するまで、このような過程を追加的な母平板および娘平板に関して反復する。
【００７６】
多くの状況では、トレイ７００が、母平板および娘平板中にあるウェル１１と同じ数の先端部７０２（および当然であるが、同じ数の液体吸引機構６５０）を含む。しかし、先端部７０２の数が、液体の分与対象である娘平板１２中のウェル１１の数よりも数的に少ない場合がある。例えば、典型的なヘッド６００は、９６または３８４の吸引機構６５０のアレイを有する。しかし、娘平板１１が８６４または１５３６もあるウェル１１を有する場合がある。ヘッド６００が３８４の液体吸引機構６５０のアレイを有する場合は、このヘッドは、４回の別個の段階または４つの別個の象限で、１５３６のウェル１１を有する娘平板中に液体を分与することができよう。娘平板１２を平板移送組立体１００によってＸおよびＹ方向に移動して、ヘッド６００に対して娘平板１２を適切な象限中位置決めし、その象限中のウェル１１に所定量の液体を分与することになろう。このような過程全体をプロセッサ２９２によって制御することになろう。別の例では、９６の液体吸引機構６５０アレイを有するヘッド６００が、平板移送組立体１００によって平板１２をヘッド６００に対して適切に移動して、９つの異なるグループに分かれている８６４のウェル１１を有する娘平板１２に供給することもできよう。同様に、平板移送組立体１００を使用してヘッド６００に対して母平板を操作することによって、異なる象限またはグループにある母平板のウェルから液体を吸引することもできよう。
【００７７】
その後、空の立筒２８をスタッカ組立体２０から取り外して母平板を満載した立筒と取り換える。さらに、使用済みの母平板を収容する立筒２８をスタッカ組立体２２から取り外して空の立筒２８と取り換える。さらには、娘平板が空になったスタッカ組立体２４の立筒２８を清潔な娘平板を収容する立筒２８と取り換えることができる。最後に、充填した娘平板を収容するスタッカ組立体２６の立筒２８を取り外して空の立筒と取り換えることができる。
【００７８】
それぞれの例では、ボタン６６が溝穴６７から外に摺動するように、またボタン６８が溝穴６４から外に摺動するように、取っ手６０によって立筒２８を持ち上げる。それぞれの例では、組立体が持ち上がっているとき、腕８５によって最下段の平板の唇縁１３を支持する。平板は、立筒が持ち上がっているとき、立筒内部をゆっくりと落下する。同時に、フラップ７４が関連する直立壁９１に乗り上げかつこの上方にくるとき、フラップ７４は、ばね７８の作用下でそれらの開位置に枢動している。フラップ７４がそれらの開位置にあり、かつ最下段の平板１２に係合するちょうどその時点の付近で、最下段の平板がソレノイド８４および９４の腕８５との係合から脱するように立筒が十分に持ち上がっている。これらの腕８５は、立筒を下方に摺動して外れる。ソレノイド８４の腕８５は、溝穴８０を下降し、それから完全に脱する。この時点では、平板１２がフラップ７４によって支持されており、立筒を任意所望の場所へ運搬することができる。平板１２を立筒から取り出したければ、ピン５２が関連する穴５４との位置合わせから外れるまでそれぞれの扉４０を持ち上げ、その後、それぞれの扉４０を関連するヒンジ３８回りに枢動させることによって、扉４０を開放することができる。この時点で、個々の平板を立筒から手で取り出すことができる。空の立筒に関しては、同じ方式で扉４０を開放して、新たな充填した母平板または空の娘平板を立筒内に配置することができる。その後、それぞれの扉４０を関連するヒンジ３８回りに、その開位置からその閉位置まで枢動させることによって扉４０を閉じるが、その時点で、ピン５２と穴５４が互いに位置合わせ状態になると、関連するピン５２が重力の影響下で関連する穴５４に自動的に落下することによって、それぞれの扉４０が降下して扉が定位置に固定され、立筒の運搬時に平板が落下するのを防止する。
【００７９】
洗浄ステーション２５０を使用して、このステーション２５０を図３２に示した位置まで持ち上げて、図２４に関して先に説明したように、洗浄液を関連するシリンダ２７０から先端部７０２に吸引しかつ図２４に示したようにその洗浄液を先端部７０２から吐出することによって洗浄動作を実行して、動作の合間に先端部７０２を洗浄することができる。先に論じたように、このような吸引過程をプレート５１４の上げ下げによって実行する。
【００８０】
先に図２５〜３１に関して論じたように、母平板を使用する代わりに充填ステーション２００を使用することができる。ここで特に図３３〜３５を参照して、本発明のこのような態様の動作方法を説明する。第１段階では、図３３に示すように、平板リフタ１０３がヘッド組立体５００の真下に位置するまで往復台１０６を移動する。次いで、充填ステーション２００を図３３に示す位置に配置されるまで、先に説明した方式で平板リフタ１０３を持ち上げるが、この位置で、先端部７０２の端部７０８が、液槽２３０内の液体２２０の表面下にそれぞれ位置する。注入管２１２から配管２１４および連結部２１６を介して液槽２３０中に所望の液体を汲み上げるポンプ２０８によって、液槽２３０を充填状態に維持する。知られている方式でポンプ２０８の駆動を制御することによって、水準検出器２１８が液体２２０を望ましい水準に維持する。プレート５１４を持ち上げることによって、先に説明した方式で所定量の液体２２０を先端部７０２中に吸引する。その後、平板リフタ１０３を往復台１０６上に降ろし、この往復台をＸ方向に図３４に示す位置まで移動するが、この位置で、第２平板リフタ１０４を使用して、スタッカ組立体２４またはスタッカ組立体２６から空の娘平板を取り出す。その後、往復台１０６によって空の平板をヘッド組立体５００まで輸送し、この組立体において、先端部７０２の端部７０８をウェル１１内部に位置決めするために、平板リフタ１０４が平板を持ち上げる。その後、先に説明した方式で、先端部７０２中の吸引液を平板１２のウェル１１中に吐出する。次いで、平板リフタ１０４が、スタッカ組立体２４の下方に配置した図３５に示す位置にくるまで、往復台１０６によって第２平板リフタ１０４をＸ方向に移動する。次いで、第２平板リフタ１０４を持ち上げて、先に説明した方式で、充填した娘平板をスタッカ組立体２４中に配置する。当然のことであるが、充填ステーション２００を使用するとき、空の娘平板をスタッカ組立体２０〜２６のいずれか１つから取り出して、スタッカ組立体２０〜２６の他のいずれか１つの中で交換できることを理解されたい。その後、充填ステーション２００から空の娘平板のすべてに所望の液体を充填するまで、以上の過程を反復する。
【００８１】
本発明のシステム１０に関する以上の動作方法は、システム１０を動作させ得る方式の例示を意図するものであり、限定を意図するものではないことを理解されたい。必要なピペット操作機能を実現するものであれば、使用者は他の所望の方式でシステム１０を動作させることができる。母平板および娘平板を収容するスタッカ組立体の位置は、使用者が選択する任意の方式で変更または移換えが可能である。プロセッサ２９２は、使用者が所望する任意のコンフィギュレーションを使用して当業者がプログラム可能である。さらには、充填ステーション２００および洗浄ステーション２５０は、どちらも使用する必要はない。充填ステーション２００または洗浄ステーション２５０以外の目的に平板リフタ１０３および１０５を使用することができる。単一の平板リフタを使用してシステム１０の全機能を実行することができる。最後に、使用するスタッカ組立体の数は、使用者の必要に応じて、２つ、４つ、６つ、またはそれ以上の数でもよい。こうした変更は、プロセッサ２９２に明確にプログラミング変更を行うことによって適合可能である。
【００８２】
異なる数のウェル１１を有する異なるサイズの平板１２を使用できることも理解されたい。さらには、異なる厚み、または異なる深さのウェル１１を有する平板１２も同様に使用することができる。ヘッド６００およびトレイ７００は交換可能であるので、ヘッド６００と互換性のあるトレイ７００を選択することができ、また平板１２中のウェル１１の数、サイズ、および間隔に適合するように、ヘッド６００およびトレイ７００を選択することができる。プロセッサ２９２に対する適切なプログラミング変更を行って、より多くのまたはより少ない量の液体を先端部７０２中に吸引して娘平板中に吐出できるように、様々な容量のウェルに適合させることができる。
【００８３】
当業者なら本発明の範囲内で変更および改良を想起しよう。以上の説明は例示のみを意図するものである。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物によってのみ画定するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の自動ピペット操作システムを示す前方斜視図である。
【図２】下部ハウジングが取り外してある、図１のピペット操作システムを示す正面図である。
【図３】図２の線３−３に沿って取った、図２のピペット操作システムを示す側面断面図である。
【図４】図２の線４−４に沿って取った、本発明のピペット操作システムに一部を示す断片的な側面断面図である。
【図５】図２の線５−５に沿って取った、本発明のピペット操作システムを示す断片的な側面断面図である。
【図６】図３の線６−６に沿って見た、本発明のスタッカ組立体を示す部分破断正面図である。
【図７】図６の線７−７に沿って取った、本発明のスタッカ組立体を示す平面断面図である。
【図７Ａ】図７の線７Ａ−７Ａに沿って見た、扉ラッチを示す断片的な詳細図である。
【図８】図６の線８−８に沿って取った、本発明のスタッカ組立体を示す平面断面図である。
【図９】図６の線９−９に沿って取った、本発明のスタッカ組立体を示す平面断面図である。
【図１０】図９の線１０−１０に沿って取った、図６のスタッカ組立体を示す正面断面図である。
【図１１】図６のスタッカ組立体を示す正面断面図であり、立筒の取外しを示す。
【図１２】立筒が取り外されている、図６のスタッカ組立体を示す、分解正面断面図である。
【図１２Ａ】図１２の矢印１２Ａに沿って見たところを示す断片的な下方斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２の線１２Ｂ−１２Ｂに沿って取ったところを示す側面断面図である。
【図１２Ｃ】図１２に示したソレノイドを示す分解斜視図である。
【図１３】図９の線１３−１３に沿って取った、図６のスタッカ組立体を示す側面断面図である。
【図１４】図９の線１４−１４に沿って取った、図６のスタッカ組立体を示す側面断面図であり、平板の取出しを例示する。
【図１５】図９の線１４−１４に沿って取った、図６のスタッカ組立体を示す側面断面図であり、平板の取出しをさらに例示する。
【図１６】本発明のヘッド組立体を示す分解前方斜視図である。
【図１６Ａ】図１６のヘッド組立体の１つの代替実施形態を示す斜視図である。
【図１７】図１６の線１７−１７に沿って見た、ヘッド組立体を示す部分正面断面図である。
【図１７Ａ】図１６Ａの線１７Ａ−１７Ａに沿って見たところを示す、部分破断正面図である。
【図１８】図１７の線１８−１８に沿って取った、本発明のヘッド組立体を示す部分側面断面図である。
【図１９】図１８の線１９−１９に沿って取ったところを示す部分平面断面図である。
【図２０】図１７の線２０−２０に沿って取ったところを示す断片側面詳細図である。
【図２１】図２０の一部を示す断片詳細図であり、図１６のヘッド組立体の１本のピストンが、液体をウェルから取り出しているところを示す。
【図２２】図２０の一部を示す断片詳細図であり、図２１のピストンが、液体をウェルに分与しているところを示す。
【図２３】図１６のヘッド組立体を充填ステーションと共に示す模式的な側面断面図。
【図２４】図１６のヘッド組立体を洗浄ステーションと共に示す模式的な側面断面図。
【図２５】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、システムの開始時点を例示する。
【図２６】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、母平板を立筒から取り出すところを例示する。
【図２７】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、液体を母平板から吸引するところを例示する。
【図２８】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、娘平板を立筒から取り出すところを例示する。
【図２９】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、液体を娘平板中に分与するところを例示する。
【図３０】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、充填した娘平板を立筒に戻すところを例示する。
【図３１】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、空の母平板を立筒に戻すところを例示する。
【図３２】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、洗浄ステーションの使用を例示する。
【図３３】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、液体を充填ステーションから吸引するところを例示する。
【図３４】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、充填ステーションから液体を充填すべき空の娘平板を引き出すところを示す。
【図３５】図１のピペット操作システムを示す模式的な正面図であり、ピペット操作ヘッドから充填ステーションの液体を充填した後で、娘平板を戻すところを例示する。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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