(57)【要約】【課題】分注精度の向上を図ることができる分注装置を提供すること。【解決手段】先端がプローブ１９に接続してあり、内部を流体が移動する配管（１３，１６）と、出力された駆動信号に基づいて開閉動作することにより配管内の流体の移動を許容及び規制するバルブ２５とを備え、配管内で流体を移動させることにより、プローブ１９から液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行う分注装置において、駆動信号が出力されてから配管内の圧力が変化するまでの時間を計測することにより、バルブ２５の動作遅延時間を算出する遅延時間算出手段（３９，４０）と、遅延時間算出手段によって算出された動作遅延時間に基づいてバルブ２５の動作時間を制御するバルブ制御手段（４１，３２）とを備えたものである。【選択図】      図１
2007278978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端がプローブに接続してあり、内部を流体が移動する流路と、
前記流路の先端領域に設けてあり、出力された駆動信号に基づいて開閉動作することにより前記流路内の流体の移動を許容及び規制するバルブと
を備え、
前記流路内で流体を移動させることにより、前記プローブから液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行う分注装置において、
前記駆動信号が出力されてから前記流路内の圧力が変化するまでの時間を計測することにより、前記バルブの動作遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、
前記遅延時間算出手段によって算出された動作遅延時間に基づいて前記バルブの動作時間を制御するバルブ制御手段と
を備えたことを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記遅延時間算出手段は、前記バルブを閉成させて前記流路内が正圧となる場合に、前記バルブを開成させる旨の駆動信号が出力されてから前記流路内の圧力が低下するまでの時間を計測することにより、前記バルブの開動作遅延時間を算出する一方、前記バルブを開成させて前記流路内が加圧される場合に、前記バルブを閉成させる旨の駆動信号が出力されてから前記流路内の圧力が上昇するまでの時間を計測することにより、前記バルブの閉動作遅延時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
先端がプローブに接続してあり、内部を流体が移動する流路と、
前記流路の先端領域に設けてあり、開閉動作することにより前記流路内の流体の移動を許容及び規制するバルブと
を備え、
前記流路内で流体を移動させることにより、前記プローブから液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行う分注装置において、
前記流路内に空気を進入させて前記バルブを閉成させた場合に、該流路内の流体を吸引して該流路内を負圧状態にさせる流体吸引手段と、
前記流体吸引手段により前記流路内を負圧状態にさせた場合に、所定時間前記バルブを開成させ、前記流路内に前記液体試料を流入させて該流路内の圧力を測定することにより、前記流路内の圧力と前記液体試料の流量との相関関係を算出する第１算出手段と、
前記第１算出手段により算出された相関関係と、前記流路内の測定した圧力とから液体試料の流量を算出し、該液体試料の流量と、予め決められた所望の吐出量とから前記バルブの開時間を算出する第２算出手段と、
前記第２算出手段により算出されたバルブ開時間にしたがって前記バルブの開動作を制御するバルブ開動作制御手段と
を備えた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、分注装置に関し、より詳細には、例えば検体又は試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行う分注装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば検体又は試薬を含む液体試料を分注する際に使用する分注装置は、配管内を充填する洗浄水を一定圧力の下で移動させることによって該配管の先端に接続されたプローブから液体試料を吸引し、吸引した液体試料を所定位置に吐出して分注を行っている。
【０００３】
そして、そのような分注装置では、配管の先端領域、すなわち配管におけるプローブの上流側に電磁弁を設け、この電磁弁を高速で開閉動作させ、若しくは一定時間通電させて電磁弁を開成させることにより、液体試料の分注量の制御を行っている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６１１５３号公報
【特許文献２】特開２００４−８９８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電磁弁は、開閉動作を指令する駆動信号が出力されると、該駆動信号の出力時点から遅れて開動作、あるいは閉動作するが、開動作するときの遅延時間（以下、開動作遅延時間ともいう。）と、閉動作するときの遅延時間（以下、閉動作遅延時間ともいう。）とは一般に異なる。そして、開動作遅延時間及び閉動作遅延時間は、それぞれ電磁弁の個体差や経時変化、周囲温度、制御回路等によって変動するものである。
【０００６】
そのため、上述したような従来の分注装置のように、電磁弁を高速で開閉動作させ、若しくは一定時間通電させて電磁弁を開成させることにより、液体試料の分注量の制御を行っても、電磁弁の個体差や経時変化、周囲温度、制御回路等の影響により、電磁弁の実際の開時間が変動してしまい、これにより、分注量が変動し、その結果、分注精度が十分に高いものとならないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、分注精度の向上を図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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る分注装置は、先端がプローブに接続してあり、内部を流体が移動する流路と、前記流路の先端領域に設けてあり、出力された駆動信号に基づいて開閉動作することにより前記流路内の流体の移動を許容及び規制するバルブとを備え、前記流路内で流体を移動させることにより、前記プローブから液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行う分注装置において、前記駆動信号が出力されてから前記流路内の圧力が変化するまでの時間を計測することにより、前記バルブの動作遅延時間を算出する遅延時間算出手段と、前記遅延時間算出手段によって算出された動作遅延時間に基づいて前記バルブの動作時間を制御するバルブ制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る分注装置は、上述した請求項１において、前記遅延時間算出手段は、前記バルブを閉成させて前記流路内が正圧となる場合に、前記バルブを開成させる旨の駆動信号が出力されてから前記流路内の圧力が低下するまでの時間を計測することにより、前記バルブの開動作遅延時間を算出する一方、前記バルブを開成させて前記流路内が加圧される場合に、前記バルブを閉成させる旨の駆動信号が出力されてから前記流路内の圧力が上昇するまでの時間を計測することにより、前記バルブの閉動作遅延時間を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る分注装置は、先端がプローブに接続してあり、内部を流体が移動する流路と、前記流路の先端領域に設けてあり、開閉動作することにより前記流路内の流体の移動を許容及び規制するバルブとを備え、前記流路内で流体を移動させることにより、前記プローブから液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行う分注装置において、前記流路内に空気を進入させて前記バルブを閉成させた場合に、該流路内の流体を吸引して該流路内を負圧状態にさせる流体吸引手段と、前記流体吸引手段により前記流路内を負圧状態にさせた場合に、所定時間前記バルブを開成させ、前記流路内に前記液体試料を流入させて該流路内の圧力を測定することにより、前記流路内の圧力と前記液体試料の流量との相関関係を算出する第１算出手段と、前記第１算出手段により算出された相関関係と、前記流路内の測定した圧力とから液体試料の流量を算出し、該液体試料の流量と、予め決められた所望の吐出量とから前記バルブの開時間を算出する第２算出手段と、前記第２算出手段により算出されたバルブ開時間にしたがって前記バルブの開動作を制御するバルブ開動作制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、遅延時間算出手段を通じて、駆動信号が出力されてから流路内の圧力が変化するまでの時間を計測することによりバルブの動作遅延時間を算出し、バルブ制御手段を通じて、遅延時間算出手段によって算出された動作遅延時間に基づいてバルブの動作時間を制御するので、所望量の液体試料を正確に吐出させることができ、バルブの個体差や経時変化、周囲温度、制御回路等の影響により分注量が変動してしまう虞れがない。したがって、分注精度の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明によれば、流路内に空気を進入させてバルブを閉成させた場合に、流体吸引手段を通じて該流路内の流体を吸引して該流路内を負圧状態にさせ、流体吸引手段により流路内を負圧状態にさせた場合に、所定時間前記バルブを開成させ、流路内に液体試料を流入させて該流路内の圧力を測定することにより、第１算出手段を通じて流路内の圧力と液体試料の流量との相関関係を算出し、第２算出手段を通じて、第１算出手段により算出された相関関係と流路内の測定した圧力とから液体試料の流量を算出し、該液体試料の流量と予め決められた所望の吐出量とからバルブの開時間を算出し、バルブ開動作制御手段が、算出されたバルブ開時間にしたがってバルブの開動作を制御するので、液体試料を正確に吐出させることができ、液体試料の粘度、プローブ径等の影響により分注量が変動してしまう虞れがない。したがって、分注精度の向上を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る分注装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１における分注装置の構成を模式的に示した模式図である。この図１における分注装置は、例えば検体又は試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行うものである。このような分注装置は、分注ユニット１０と制御ユニット３０とを備えて構成してある。
【００１５】
分注ユニット１０は、洗浄水タンク１１、三方弁１４、エアーポンプ２０、第１圧力センサ２２、第２圧力センサ２４及びバルブ２５を備えて構成してある。
【００１６】
洗浄水タンク１１は、洗浄水を貯留するタンクである。この洗浄水タンク１１の開口部には、内部を気密にするための栓１２がしてある。また、洗浄水タンク１１には、洗浄水導入配管１３が接続してある。より詳細には、洗浄水導入配管１３は、洗浄水タンク１１の内部を気密に保持する態様で栓１２の貫通孔（図示せず）を貫通し、該洗浄水導入配管１３の基端が貯留する洗浄水に浸漬した状態で洗浄水タンク１１に接続してある。また、洗浄水導入配管１３の先端は三方弁１４に接続してある。
【００１７】
三方弁１４は、洗浄水導入配管１３に接続してあるとともに、シリンジ配管１５及びプローブ配管１６のそれぞれに接続してある弁体である。より詳細には、三方弁１４は、Ａ端が洗浄水導入配管１３の先端に、Ｂ端がシリンジ配管１５の先端に、Ｃ端がプローブ配管１６の基端にそれぞれ独立して接続してあり、制御ユニット３０から信号が出力されることにより、これらの配管のうち選択された２つの配管を開通状態にするものである。シリンジ配管１５は、基端にシリンジポンプ１７が配設されてなる配管である。シリンジポンプ１７は、内部にピストン１８を収納してある。プローブ配管１６は、先端に分注ノズルとなるプローブ１９が配設されてなるものである。プローブ１９は、図示しないプローブ駆動部により水平方向及び上下方向に沿って移動可能に配設してある。
【００１８】
エアーポンプ２０は、エアー供給配管２１を通じて洗浄水タンク１１の内部に空気を送出するためのものである。ここに、エアー供給配管２１は、洗浄水タンク１１の内部を気密に保持する態様で栓１２の貫通孔（図示せず）を貫通し、一端が洗浄水タンク１１の内部の気相領域を臨むよう洗浄水タンク１１に接続してある。
【００１９】
第１圧力センサ２２は、検知配管２３を通じて洗浄水タンク１１の内部の圧力を検知するための検知手段である。ここに、検知配管２３は、洗浄水タンク１１の内部を気密に保持する態様で栓１２の貫通孔（図示せず）を貫通し、一端が洗浄水タンク１１の内部の気相領域を臨むよう洗浄水タンク１１に接続してある。第２圧力センサ２４は、プローブ配管１６に配設してあり、プローブ配管１６の内部の圧力を検知するための検知手段である。
【００２０】
バルブ２５は、プローブ配管１６の先端領域、すなわちプローブ１９と第２圧力センサ２４との間に配設してあり、開閉動作することにより、プローブ配管１６内の流体（洗浄水、液体試料等）の移動を許容及び規制するものである。
【００２１】
図２は、図１における制御ユニットの構成を模式的に示したブロック図である。制御ユニット３０は、主制御部３１、バルブ駆動信号出力部３２、エアーポンプ駆動処理部３３、シリンジポンプ駆動処理部３４、制御信号出力部３５、第１圧力センサ検出処理部３６、第２圧力センサ検出処理部３７、時間計測部３８、開動作遅延時間算出部３９、閉動作遅延時間算出部４０及びバルブ駆動補正部４１を備えて構成してある。
【００２２】
主制御部３１は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ４２に格納してあるデータやプログラムに基づいて制御ユニット３０の動作を統括的に制御するものである。
【００２３】
バルブ駆動信号出力部３２は、バルブ２５にバルブ駆動信号を出力するものであり、バルブ駆動信号をオン状態にした場合にはバルブ２５を開成させる一方、バルブ駆動信号をオフ状態にした場合にはバルブ２５を閉成させるものである。
【００２４】
エアーポンプ駆動処理部３３は、エアーポンプ２０に各種信号を出力して該エアーポンプ２０の駆動処理を行うものであり、エアーポンプ駆動信号を出力した場合にはエアーポンプ２０を駆動させる一方、エアーポンプ停止信号を出力した場合にはエアーポンプ２０の駆動を停止させるものである。
【００２５】
シリンジポンプ駆動処理部３４は、シリンジポンプ１７に各種信号を出力して該シリンジポンプ１７の駆動処理を行うものであり、シリンジポンプ駆動信号を出力した場合にはシリンジポンプ１７を駆動させる一方、シリンジポンプ停止信号を出力した場合にはシリンジポンプ１７の駆動を停止させるものである。
【００２６】
制御信号出力部３５は、三方弁１４に各種制御信号を出力するものである。より詳細には、第１制御信号を出力した場合には、三方弁１４に洗浄水導入配管１３とプローブ配管１６とを開通状態にさせる一方、第２制御信号を出力した場合には、三方弁１４にシリンジ配管１５とプローブ配管１６とを開通状態にさせるものである。
【００２７】
第１圧力センサ検出処理部３６は、第１圧力センサ２２で検知された圧力値を検出処理するものである。第２圧力センサ検出処理部３７は、第２圧力センサ２４で検知された圧力値を検出処理するものである。時間計測部３８は、時間を計測するものである。
【００２８】
開動作遅延時間算出部３９は、詳細は後述するが、時間計測部３８により計測された時間により、バルブ２５の開動作の遅延時間を算出するものである。閉動作遅延時間算出部４０は、詳細は後述するが、時間計測部３８により計測された時間により、バルブ２５の閉動作の遅延時間を算出するものである。
【００２９】
バルブ駆動補正部４１は、開動作遅延時間算出部３９で算出された開動作遅延時間と、閉動作遅延時間算出部４０で算出された閉動作遅延時間とにより、バルブ２５を開成させる時間を補正するものである。より詳細には、開動作遅延時間算出部３９で算出された開動作遅延時間と、閉動作遅延時間算出部４０で算出された閉動作遅延時間とにより、バルブ駆動信号出力部３２を通じてのバルブ駆動信号をオン状態にする時間を補正するものである。
【００３０】
以上のような構成を有する分注装置は、次のような動作を行う。はじめに、分注装置は、バルブ２５の動作遅延時間を測定する。図３は、図２における制御ユニットの主制御部の処理内容を示したフローチャートであり、図４は、バルブの動作遅延時間の測定について示したタイムチャートである。これら図３及び図４を適宜用いて、分注装置によるバルブ２５の動作遅延時間の測定について説明する。説明の前提として、制御ユニット３０の主制御部３１は、制御信号出力部３５を通じて三方弁１４に第１制御信号を出力し、三方弁１４を洗浄水導入配管１３とプローブ配管１６とが連通状態、すなわちＡ端とＣ端とが開通状態にしてあるものとする。
【００３１】
制御ユニット３０の主制御部３１は、バルブ駆動信号出力部３２を通じてバルブ駆動信号をオフ状態にするとともに、エアーポンプ駆動処理部３３を通じてエアーポンプ駆動信号を出力する（ステップＳ１０１，ステップＳ１０２）。このようにバルブ駆動信号をオフ状態にすることによりバルブ２５を閉成させ、またエアーポンプ駆動信号を出力することによりエアーポンプ２０を駆動させる（時点ｔ１）。
【００３２】
主制御部３１は、第１圧力センサ検出処理部３６を通じて第１圧力センサ２２で検知された圧力値を検出処理し、洗浄水タンク１１の内部の圧力が予め決められた圧力状態、すなわち正圧状態であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。ここで、洗浄水タンク１１の内部が正圧状態にあると、これに連通する洗浄水導入配管１３及びプローブ配管１６の内部は気密状態になっているために同様に正圧状態になる。そして、洗浄水タンク１１の内部が正圧状態であると判断した場合には、主制御部３１は、エアーポンプ駆動処理部３３を通じてエアーポンプ停止信号を出力する（ステップＳ１０４）。これにより、エアーポンプ２０の駆動を停止させる（時点ｔ２）。
【００３３】
時点ｔ３において、主制御部３１は、バルブ駆動信号出力部３２を通じてバルブ駆動信号をオン状態にするとともに、時間計測部３８を通じて時間の計測を開始する（ステップＳ１０５，ステップＳ１０６）。このとき、主制御部３１は、第２圧力センサ検出処理部３７を通じて第２圧力センサ２４で検知された圧力値を検出処理し、配管内の圧力が低下したか否かを判断する（ステップＳ１０７）。そして、圧力が低下したと判断した場合には（時点ｔ４）、主制御部３１は、時間計測部３８を通じて時間の計測を終了する（ステップＳ１０８）。
【００３４】
その後、主制御部３１は、開動作遅延時間算出部３９を通じて、時間計測部３８により計測された時間によりバルブ２５の開動作遅延時間（時点ｔ４−時点ｔ３）を算出する（ステップＳ１０９）。
【００３５】
主制御部３１は、エアーポンプ駆動処理部３３を通じてエアーポンプ駆動信号を出力する（ステップＳ１１０）。このようにエアーポンプ駆動信号を出力することによりエアーポンプ２０を駆動させる（時点ｔ５）。
【００３６】
エアーポンプ駆動信号を出力した後の時点ｔ６において、主制御部３１は、バルブ駆動信号出力部３２を通じてバルブ駆動信号をオフ状態にするとともに、時間計測部３８を通じて時間の計測を開始する（ステップＳ１１１，ステップＳ１１２）。このとき、主制御部３１は、第２圧力センサ検出処理部３７を通じて第２圧力センサ２４で検知された圧力値を検出処理し、配管内の圧力が上昇したか否かを判断する（ステップＳ１１３）。そして、圧力が上昇したと判断した場合には（時点ｔ７）、主制御部３１は、時間計測部３８を通じて時間の計測を終了する（ステップＳ１１４）。
【００３７】
その後、主制御部３１は、閉動作遅延時間算出部４０を通じて、時間計測部３８により計測された時間によりバルブ２５の閉動作遅延時間（時点ｔ７−時点ｔ６）を算出し（ステップＳ１１５）、今回の処理を終了する。ここに、ステップＳ１０９で算出されたバルブ２５の開動作遅延時間、並びにステップＳ１１５で算出されたバルブ２５の閉動作遅延時間は、それぞれメモリ４２に格納される。
【００３８】
上述したようなバルブ２５の動作遅延時間を測定した後、分注装置は、次のような分注動作を行う。まず、プローブ駆動部によってプローブ１９を洗浄位置に移動させる。
【００３９】
洗浄位置に移動させた後、制御ユニット３０の主制御部３１は、制御ユニット３０の主制御部３１が、バルブ駆動信号出力部３２を通じてバルブ駆動信号をオン状態にするとともに、制御信号出力部３５を通じて第１制御信号を出力する。これにより、バルブ２５を開成させるとともに、三方弁１４を洗浄水導入配管１３とプローブ配管１６とが連通した状態、すなわちＡ端とＣ端とが開通した状態にさせる。その後、制御ユニット３０の主制御部３１が、エアーポンプ駆動処理部３３を通じてエアーポンプ駆動信号を出力することにより、エアーポンプ２０を駆動させる。その結果、洗浄水タンク１１の内部が加圧され、洗浄水が、洗浄水導入配管１３及びプローブ配管１６を移動してプローブ１９から吐出される。このように洗浄水タンク１１の洗浄水がプローブ１９から吐出されることにより、プローブ１９が洗浄されることになる。洗浄水をプローブ１９から吐出させた後、制御ユニット３０（主制御部３１）が、プローブ１９の先端に所定量の空気層を残した状態でバルブ駆動信号をオフ状態にしてバルブ２５を閉成させる。これにより、プローブ１９の先端に所定量の空気層を残して配管内を洗浄水で満たした状態にすることができる。
【００４０】
次に、プローブ駆動部によってプローブ１９を試料容器（サンプルカップ）が配置された位置に移動させ、移動させた後にプローブ１９を下降移動させて、プローブ１９の先端を試料容器の液体試料中に浸漬させる。プローブ１９の先端を液体試料中に浸漬させた後、制御ユニット３０の主制御部３１は、バルブ駆動信号出力部３２を通じてバルブ駆動信号をオン状態にするとともに、制御信号出力部３５を通じて第２制御信号を出力する。これにより、バルブ２５を開成させるとともに、三方弁１４をシリンジ配管１５とプローブ配管１６とが連通した状態、すなわちＢ端とＣ端とが開通した状態にさせる。またこのとき、制御ユニット３０（主制御部３１）は、シリンジポンプ駆動処理部３４を通じてシリンジポンプ駆動信号を出力する。これによりシリンジポンプ１７を駆動させ、プローブ１９内に液体試料を所定量吸引することができる。このとき、液体試料は、洗浄水との間に上記空気層が介在した状態で吸引されるため洗浄水と混ざり合うことがない。
【００４１】
所定量の液体試料を吸引した後、プローブ駆動部によってプローブ１９を上昇移動させ、反応容器が配置された位置に移動させる。その後、プローブ駆動部によってプローブ１９を再び下降移動させる。
【００４２】
プローブ１９を再び下降移動させた後、制御ユニット３０（主制御部３１）は、制御信号出力部３５を通じて第１制御信号を出力する。これにより、三方弁１４を洗浄水導入配管１３とプローブ配管１６とが連通した状態にさせる。ところで、洗浄水タンク１１の内部圧力は、第１圧力センサ２２で常に検知してあり、検知される圧力が一定となるようにエアーポンプ２０を必要に応じて駆動させている。つまり、制御ユニット３０の主制御部３１は、第１圧力センサ検出処理部３６を通じて第１圧力センサ２２で検知された圧力値を検出処理し、エアーポンプ駆動処理部３３を通じてエアーポンプ駆動信号を出力、あるいはエアーポンプ停止信号を出力することにより、洗浄水タンク１１内の圧力を一定にしている。
【００４３】
一方、制御ユニット３０の主制御部３１は、バルブ駆動補正部４１を通じて、開動作遅延時間算出部３９で算出された開動作遅延時間と、閉動作遅延時間算出部４０で算出された閉動作遅延時間とにより、バルブ駆動信号出力部３２を通じてのバルブ駆動信号をオン状態にする時間を補正する。より詳細に説明すると、主制御部３１は、バルブ駆動補正部４１を通じて、メモリ４２に予め格納してあるバルブ２５の所望の開時間と、上述したようにメモリ４２に格納してあるバルブ２５の開動作遅延時間及び閉動作遅延時間とから、バルブ駆動信号出力部３２を通じてのバルブ駆動信号をオン状態にする実際の時間を補正する。このようなバルブ駆動信号をオン状態にする実際の時間Ｔは、予め設定された所望の開時間ｓ１、バルブ２５の開動作遅延時間ｓ２、並びにバルブ２５の閉動作遅延時間ｓ３を下記式（１）に代入することにより行う。
【００４４】
式（１）        Ｔ＝ｓ１＋ｓ２−ｓ３
【００４５】
バルブ駆動補正部４１を通じてバルブ駆動信号をオン状態にする実際の時間を補正した後、主制御部３１は、バルブ駆動補正部４１での補正した時間だけバルブ駆動信号出力部３２を通じてバルブ駆動信号をオン状態にする。これにより、開動作遅延時間及び閉動作遅延時間が考慮された所望の時間だけバルブ２５を開成させることができる。
【００４６】
上述したように洗浄水タンク１１の内部圧力は一定に保持してあるため、バルブ２５を開成させると液体試料は一定流量でプローブ１９から吐出される。したがって、バルブ２５を所望の時間だけ開成させると、所望量の液体試料を正確に吐出させることができる。
【００４７】
上記反応容器への液体試料の吐出終了後、プローブ駆動部によりプローブ１９を他の反応容器が配置された位置に移動させ、上述した液体試料の吐出を繰り返すことにより、分注動作を行う。
【００４８】
以上説明したように、本発明の実施の形態１における分注装置では、主制御部３１、開動作遅延時間算出部３９及び閉動作遅延時間算出部４０が遅延時間算出手段を構成し、主制御部３１、バルブ駆動信号出力部３２及びバルブ駆動補正部４１がバルブ制御手段を構成する。そして、このような分注装置によれば、バルブ駆動信号が出力されてからの配管内の圧力が変化するまでの時間を計測することにより、バルブ２５の開動作遅延時間及び閉動作遅延時間を算出し、算出した開動作遅延時間及び閉動作遅延時間に基づいてバルブ２５の実際の開成時間を補正することによりバルブ２５の動作時間を制御するので、所望量の液体試料を正確に吐出させることができ、バルブ２５の個体差や経時変化、周囲温度、制御回路等の影響により分注量が変動してしまう虞れがない。したがって、分注精度の向上を図ることができる。
【００４９】
＜実施の形態２＞
図５は、本発明の実施の形態２における分注装置の構成を模式的に示した模式図である。尚、上述した実施の形態１に係る分注装置と同一の構成を有するものには同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
この図５における分注装置は、例えば検体又は試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行うものである。このような分注装置は、分注ユニット１０′と制御ユニット５０とを備えて構成してある。
【００５１】
分注ユニット１０′は、上述した実施の形態１の分注ユニット１０と略同一の構成を有しており、ファン２６を有している点が異なるだけである。ファン２６は、プローブ配管１６の内部の流体を加温して温度を一定に保持するためのものである。
【００５２】
図６は、図５における制御ユニットの構成を模式的に示したブロック図である。制御ユニット５０は、主制御部５１、バルブ駆動信号出力部５２、エアーポンプ駆動処理部５３、シリンジポンプ駆動処理部５４、制御信号出力部５５、第１圧力センサ検出処理部５６、第２圧力センサ検出処理部５７、時間計測部５８、圧力−流量算出部（第１算出手段）５９及びバルブ開時間算出部（第２算出手段）６０を備えて構成してある。
【００５３】
主制御部５１は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ６１に格納してあるデータやプログラムに基づいて制御ユニット５０の動作を統括的に制御するものである。
【００５４】
バルブ駆動信号出力部５２は、バルブ２５にバルブ駆動信号を出力するものであり、バルブ駆動信号をオン状態にした場合にはバルブ２５を開成させる一方、バルブ駆動信号をオフ状態にした場合にはバルブ２５を閉成させるものである。
【００５５】
エアーポンプ駆動処理部５３は、エアーポンプ２０に各種信号を出力して該エアーポンプ２０の駆動処理を行うものであり、エアーポンプ駆動信号を出力した場合にはエアーポンプ２０を駆動させる一方、エアーポンプ停止信号を出力した場合にはエアーポンプ２０の駆動を停止させるものである。
【００５６】
シリンジポンプ駆動処理部５４は、シリンジポンプ１７に各種信号を出力して該シリンジポンプ１７の駆動処理を行うものであり、シリンジポンプ駆動信号を出力した場合にはシリンジポンプ１７を駆動させる一方、シリンジポンプ停止信号を出力した場合にはシリンジポンプ１７の駆動を停止させるものである。
【００５７】
制御信号出力部５５は、三方弁１４に各種制御信号を出力するものである。より詳細には、第１制御信号を出力した場合には、三方弁１４に洗浄水導入配管１３とプローブ配管１６とを開通状態にさせる一方、第２制御信号を出力した場合には、三方弁１４にシリンジ配管１５とプローブ配管１６とを開通状態にさせるものである。
【００５８】
第１圧力センサ検出処理部５６は、第１圧力センサ２２で検知された圧力値を検出処理するものである。第２圧力センサ検出処理部５７は、第２圧力センサ２４で検知された圧力値を検出処理するものである。時間計測部５８は、時間を計測するものである。
【００５９】
圧力−流量算出部５９は、詳細は後述するが、配管内の圧力と液体試料の流量との相関関係を算出するものである。
【００６０】
バルブ開時間算出部６０は、詳細は後述するが、圧力−流量算出部５９により算出された相関関係と、配管内の測定した圧力とから液体試料の流量を算出し、該液体試料の流量と、メモリ６１に格納してある予め決められた所望の吐出量とからバルブ２５の開時間を算出するものである。
【００６１】
以上のような構成を有する分注装置は、次のような動作を行う。まず、プローブ駆動部によってプローブ１９を洗浄位置に移動させる。
【００６２】
洗浄位置に移動させた後、制御ユニット５０の主制御部５１は、制御ユニット５０の主制御部５１が、バルブ駆動信号出力部５２を通じてバルブ駆動信号をオン状態にするとともに、制御信号出力部５５を通じて第１制御信号を出力する。これにより、バルブ２５を開成させるとともに、三方弁１４を洗浄水導入配管１３とプローブ配管１６とが連通した状態、すなわちＡ端とＣ端とが開通した状態にさせる。その後、制御ユニット５０の主制御部５１が、エアーポンプ駆動処理部５３を通じてエアーポンプ駆動信号を出力することにより、エアーポンプ２０を駆動させる。その結果、洗浄水タンク１１の内部が加圧され、洗浄水が、洗浄水導入配管１３及びプローブ配管１６を移動してプローブ１９から吐出される。このように洗浄水タンク１１の洗浄水がプローブ１９から吐出されることにより、プローブ１９が洗浄されることになる。洗浄水をプローブ１９から吐出させた後、制御ユニット５０（主制御部５１）が、バルブ駆動信号をオフ状態にしてバルブ２５を閉成させる。これにより、配管内を洗浄水で満たした状態にすることができる。
【００６３】
次に、プローブ駆動部によってプローブ１９を試料容器（サンプルカップ）が配置された位置に移動させる。ここに、図７は、図６における制御ユニットの主制御部の処理内容を示したフローチャートである。この図７を適宜用いて、分注装置による試料容器配置位置における動作について説明する。
【００６４】
試料容器配置位置に移動させた後に、制御ユニット５０の主制御部５１は、バルブ駆動信号出力部５２を通じてバルブ駆動信号をオン状態にするとともに、制御信号出力部５５を通じて第２制御信号を出力する（ステップＳ２０１，ステップＳ２０２）。これにより、バルブ２５を開成させるとともに、三方弁１４をシリンジ配管１５とプローブ配管１６とが連通した状態、すなわちＢ端とＣ端とが開通した状態にさせる。またこのとき、制御ユニット５０（主制御部５１）は、シリンジポンプ駆動処理部５４を通じてシリンジポンプ駆動信号を出力する（ステップＳ２０３）。これによりシリンジポンプ１７を駆動させ、プローブ１９を通じて配管内に空気を所定量吸引することができる。この結果、プローブ１９の先端に所定量の空気層が形成される。
【００６５】
このように所定量の空気を吸引した後、主制御部５１は、バルブ駆動信号出力部５２を通じてバルブ駆動信号をオフ状態にし（ステップＳ２０４）、バルブ２５を閉成させる。このとき、プローブ駆動部によってプローブ１９を下降移動させ、プローブ１９の先端を試料容器の液体試料中に浸漬させる。
【００６６】
制御ユニット５０の主制御部５１は、第２圧力センサ検出処理部５７を通じて第２圧力センサ２４で検知された圧力値を検出処理し、配管内（プローブ配管１６内及びシリンジ配管１５内）がメモリ６１に格納された予め決められた圧力状態、すなわち負圧状態であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。ここで、配管内を負圧状態にさせるためには、シリンジポンプ１７に、全吐出量に余剰分を加えた量に相当する分だけ吸引動作を行わせていることになる。そして、配管内が負圧状態であると判断した場合には、主制御部５１は、シリンジポンプ駆動処理部５４を通じてシリンジポンプ停止信号を出力して（ステップＳ２０６）、シリンジポンプ１７の駆動を停止させる。
【００６７】
その後、主制御部５１は、バルブ駆動信号出力部５２を通じてバルブ駆動信号をオン状態にするとともに、時間計測部５８を通じて時間の計測を開始する（ステップＳ２０７，ステップＳ２０８）。このとき、主制御部５１は、第２圧力センサ検出処理部５７を通じて第２圧力センサ２４で検知された圧力値（配管内の圧力値）の検出処理を行う（ステップＳ２０９）。そして、主制御部５１は、予め決められた所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ２１０）、所定時間が経過した場合には、時間計測部５８を通じての時間の計測を終了するとともに、第２圧力センサ検出処理部５７を通じての圧力値の検出処理を終了する（ステップＳ２１１，ステップＳ２１２）。
【００６８】
このように時間の計測及び圧力の検出処理を行った後、主制御部５１は、圧力−流量算出部５９を通じて、次のようにして配管内の圧力と液体試料の流量との相関関係を算出し（ステップＳ２１３）、今回の処理を終了する。ここでは、説明の便宜上、上述したステップＳ２０３により形成された空気層が１μｌであり、シリンジポンプ１７による吸引動作が２μｌである場合についての上記相関関係の算出について説明する。
【００６９】
空気層が１μｌであり、シリンジポンプ１７による吸引動作が２μｌである場合において、、上述したステップＳ２０８及びステップＳ２０９において測定等された配管内の圧力変化は、図８の破線のように示される。そして、配管内は、ファン２６により温度が一定に保持されているものと考えられるのでボイルの法則が成立し、圧力と体積との積が一定となり、空気層の体積は、下記式（２）により求められる。
【００７０】
式（２）    Ｖ（ｔ）＝Ｖ０×（Ｐ０／Ｐ（ｔ））
ここで、Ｐ０は初期圧力、Ｖ０は初期体積を示し、Ｐ（ｔ）は任意時刻ｔにおける圧力、Ｖ（ｔ）は任意時刻ｔにおける体積を示している。
【００７１】
上記式（２）で求めた空気層の体積を図８の実線で示す。ここに、空気層の体積の減少分は吸引した液体試料の量に等しいので、ある圧力で空気層の体積の変化率（傾き）を算出することにより、分注装置における圧力差と液体試料の流量との関係（以下、圧力差−流量関係ともいう）を求めることができ、これを図９に示す。そして、配管内の圧力を測定して、図９を用いることにより、圧力と流量との相関関係を算出することができる。
【００７２】
つまり、主制御部５１は、圧力−流量算出部５９を通じて、上記ステップＳ２０８及びステップＳ２０９で測定等された圧力変化から空気層の体積変化を求め、求めた体積変化から決められた圧力での体積の変化率を算出することにより、圧力差−流量関係を求める。そして、第２圧力センサ検出処理部５７を通じて検出処理した配管内の圧力と、圧力差−流量関係とから、配管内の圧力と液体試料の流量との相関関係を算出する。算出された相関関係はメモリ６１に格納される。
【００７３】
プローブ駆動部によってプローブ１９を上昇移動させ、反応容器が配置された位置に移動させる。その後、プローブ駆動部によってプローブ１９を再び下降移動させる。
【００７４】
プローブ１９を再び下降移動させた後、制御ユニット５０（主制御部５１）は、制御信号出力部５５を通じて第１制御信号を出力する。これにより、三方弁１４を洗浄水導入配管１３とプローブ配管１６とが連通した状態にさせる。ところで、洗浄水タンク１１の内部圧力は、第１圧力センサ２２で常に検知してあり、検知される圧力が一定となるようにエアーポンプ２０を必要に応じて駆動させている。つまり、制御ユニット５０の主制御部５１は、第１圧力センサ検出処理部５６を通じて第１圧力センサ２２で検知された圧力値を検出処理し、エアーポンプ駆動処理部５３を通じてエアーポンプ駆動信号を出力、あるいはエアーポンプ停止信号を出力することにより、洗浄水タンク１１内の圧力を一定にしている。
【００７５】
一方、制御ユニット５０の主制御部５１は、バルブ開時間算出部６０を通じて、メモリ６１に格納してある圧力−流量算出部５９により算出された相関関係と、第２圧力センサ検出処理部５７を通じて検出処理された配管内の圧力とから液体試料の流量を算出し、算出した液体試料の流量と、メモリ６１に格納してある予め決められた所望の吐出量とからバルブ２５の開時間を算出する。
【００７６】
バルブ開時間算出部６０を通じてバルブ２５の開時間を算出した後、主制御部５１は、算出したバルブ２５の開時間だけバルブ駆動信号出力部５２を通じてバルブ駆動信号をオン状態にして、バルブ２５を開成させる。
【００７７】
上述したように洗浄水タンク１１の内部圧力は一定に保持してあるため、バルブ２５が開成されると液体試料は一定流量でプローブ１９から吐出される。したがって、バルブ２５を所望の時間だけ開成させると、所望量の液体試料を正確に吐出させることができる。
【００７８】
上記反応容器への液体試料の吐出終了後、プローブ駆動部によりプローブ１９を他の反応容器が配置された位置に移動させ、上述した液体試料の吐出を繰り返すことにより、分注動作を行う。
【００７９】
以上説明したように、本発明の実施の形態２における分注装置では、主制御部５１及び圧力−流量算出部５９が第１算出手段を構成し、主制御部５１及びバルブ開時間算出部６０が第２算出手段を構成し、主制御部５１及びバルブ駆動信号出力部５２がバルブ開動作制御手段を構成する。このような分注装置によれば、配管内を負圧状態にさせた場合に、所定時間バルブ２５を開成させ、配管内に液体試料を流入させて該配管内の圧力を測定することにより、配管内の圧力と液体試料の流量との相関関係を算出し、算出された相関関係と、配管内の測定した圧力とから液体試料の流量を算出し、該液体試料の流量と予め決められた所望の吐出量とからバルブ２５の開時間を算出し、算出したバルブ２５の開時間だけバルブ２５を開成させるので、液体試料を正確に吐出させることができ、液体試料の粘度、プローブ１９径等の影響により分注量が変動してしまう虞れがない。したがって、分注精度の向上を図ることができる。
【００８０】
以上、本発明の好適な実施の形態１及び実施の形態２について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【００８１】
例えば、上述した実施の形態１では、バルブ駆動信号がオン状態の場合にバルブ２５が開成状態となる、すなわちバルブ駆動信号のオンオフによりバルブ２５が開閉するものについて説明したが、本発明では、予め決められた時刻にバルブ開信号を出力することによりバルブを開成させ、予め決められた時刻にバルブ閉信号を出力することによりバルブを閉成させる構成であっても構わない。このような構成の場合には、開動作遅延時間算出部を通じて算出されたバルブの開動作遅延時間分だけ早くにバルブ開信号を出力し、閉動作遅延時間算出部を通じて算出されたバルブの閉動作遅延時間だけ早くにバルブ閉信号を出力すれば、所望量の液体試料を正確に吐出させることができ、バルブの個体差や経時変化、周囲温度、制御回路等の影響により分注量が変動してしまう虞れがない。したがって、分注精度の向上を図ることができる。
【００８２】
また、上述した実施の形態２では、分注ユニット１０′がエアーポンプ２０や第１圧力センサ２２を備えていたが、本発明では、図１０に示すように、エアーポンプや第１圧力センサを有しない分注ユニット１００であっても構わない。このような構成では、シリンジポンプ１７で配管内の圧力を調整すれば良く、エアーポンプや第１圧力センサを必要としないので、コストの低減化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明に係る分注装置は、例えば検体又は試薬を含む液体試料を吸引し、吸引した液体試料を吐出して分注を行うのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１における分注装置の構成を模式的に示した模式図である。
【図２】図１における制御ユニットの構成を模式的に示したブロック図である。
【図３】図２における制御ユニットの主制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【図４】バルブ２５の動作遅延時間の測定について示したタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２における分注装置の構成を模式的に示した模式図である。
【図６】図５における制御ユニットの構成を模式的に示したブロック図である。
【図７】図６における制御ユニットの主制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【図８】測定時間における圧力変化を示した図表である。
【図９】圧力差と流量との関係を示した図表である。
【図１０】本発明の実施の形態２における分注装置の変形例の構成を模式的に示した模式図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０，１０′，１００      分注ユニット
１１      洗浄水タンク
１２      栓
１３      洗浄水導入配管
１４      三方弁
１５      シリンジ配管
１６      プローブ配管
１７      シリンジポンプ
１８      ピストン
１９      プローブ
２０      エアーポンプ
２１      エアー供給配管
２２      第１圧力センサ
２３      検知配管
２４      第２圧力センサ
２５      バルブ
２６      ファン
３０，５０      制御ユニット
３１，５１      主制御部
３２，５２      バルブ駆動信号出力部
３３，５３      エアーポンプ駆動処理部
３４，５４      シリンジポンプ駆動処理部
３５，５５      制御信号出力部
３６，５６      第１圧力センサ検出処理部
３７，５７      第２圧力センサ検出処理部
３８，５８      時間計測部
３９      開動作遅延時間算出部
４０      閉動作遅延時間算出部
４１      バルブ駆動補正部
４２，６１      メモリ
５９      圧力−流量算出部
６０      バルブ開時間算出部
【図１】
2007278978.tif 000003
【図２】
2007278978.tif 000004
【図３】
2007278978.tif 000005
【図４】
2007278978.tif 000006
【図５】
2007278978.tif 000007
【図６】
2007278978.tif 000008
【図７】
2007278978.tif 000009
【図８】
2007278978.tif 000010
【図９】
2007278978.tif 000011
【図１０】
2007278978.tif 000012