(57)【要約】      （修正有）【課題】径が互いに異なる大径チップ、小径チップの何れであっても装着することができる分注ヘッド、およびそれを備えた分注装置を提供する。【解決手段】分注ヘッド１６は、下方へ延び出すノズルが縦・横に整列して配設されている分注ヘッド１６である。分注ヘッド１６には、ノズルとして、互いに径が異なる大径ノズル１８ｂと小径ノズル１８ｓとがそれぞれ配列されている。大径ノズル１８ｂで構成される大径ノズル群ＢＮＧの隣り合うノズル同士の中心間隔ｄと小径ノズル１８ｓで構成される小径ノズル群ＳＮＧの隣り合うノズル同士の中心間隔ｄとが同じである。そして、大径ノズル群ＢＮＧと小径ノズル群ＳＮＧとでは、ノズル位置が縦・横にずれていて、両ノズル群の配置領域ＢＮＡ、ＳＮＡがずれて重なっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方へ延び出すノズルが縦・横に整列して配設されている分注ヘッドであって、
前記ノズルとして、互いに径が異なる大径ノズルと小径ノズルとがそれぞれ配列され、
前記大径ノズルで構成される大径ノズル群の隣り合う大径ノズル同士の中心間隔と前記小径ノズルで構成される小径ノズル群の隣り合う小径ノズル同士の中心間隔とが同じであり、
前記大径ノズル群と前記小径ノズル群とでは、ノズル位置が縦・横にずれていて、両ノズル群の配置領域がずれて重なっていることを特徴とする分注ヘッド。
【請求項２】
縦方向に２つ、かつ、横方向に２つ隣り合う４つの前記大径ノズルの各中心が位置する矩形領域の中心に前記小径ノズルの中心が位置し、
縦方向に２つ、かつ、横方向に２つ隣り合う４つの前記小径ノズルの各中心が位置する矩形領域の中心に前記大径ノズルの中心が位置していることを特徴とする請求項１に記載の分注ヘッド。
【請求項３】
前記大径ノズル群、および、前記小径ノズル群が、下面側から見た分注ヘッド中心位置から互いに逆方向にオフセットして配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の分注ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の分注ヘッドと、
前記分注ヘッドの縦・横の位置調整が可能なように前記分注ヘッドを保持する保持機構と、
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、臨床検査センター、製薬会社、病院等で使用される分注ヘッド、およびそれを備えた分注装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に製薬会社等で用いられる分注装置は、一度に多数の分注が行えるように、分注ヘッドに、縦・横にそれぞれ整列するように配置された多数のノズルを有することが多い。各ノズルには、ノズル先端に交換可能なチップが装着されている。
【０００３】
チップは、分注ヘッドの各ノズルと対応する数のチップとなっていて、縦・横に整列してチップケースにセットされ分注テーブルに設置される。
【０００４】
このような分注装置で用いられるウエルとしては、一枚のプレートで行う事の出来る処理数として８×１２の９６ウエルとしたものが主として用いられていたが、近年、測定に用いられる検体量や検査試薬量は、ますます微量化され、測定時間も短縮、検査の合理化及び大量検体処理が要求されてきている。このため、一枚のプレートで行う事の出来る処理数としてウエルを１６×２４の３８４ウエル(ウェルピッチ4.5mm)としたプレートが多く用いられるようになり、さらに、ウエルの数を増やした３２×４８の１５３６ウエル(ウェルピッチピッチ2.25mm)のプレートも使用されている。
【０００５】
分注ヘッドは、例えば、水平方向へのスライド移動と上下動とが可能となっている。従って、分注ノズル（分注ヘッドに装着されたノズル）の先端全部にチップを装着するには、分注ヘッドのスライド移動により分注ヘッドの各ノズルの先端とチップケースの各チップとが上下に対向し合う位置に位置決めした後、分注ヘッドを下降させ、各ノズルの先端を各チップに挿入する。挿入完了後、再び上昇させることで各ノズルの先端全部にチップが装着される装置構成になっている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２４７２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このような分注装置では、大容量の検体を吸引するのに適した大径チップを装着する分注ヘッドと、小容量の検体を吸引するのに適した小径チップを装着する分注ヘッドとの複数種類を予め備えておいて、用途に応じて分注ヘッドを使い分けていることが多い。
【０００８】
このため、チップ径毎に分注ヘッドを予め用意しておく必要があり、しかも、使用するチップ径が異なる場合に分注ヘッドの交換作業が必要になっている。
【０００９】
そこで、本発明は、径が互いに異なる大径チップ、小径チップの何れであっても装着することができる分注ヘッド、およびそれを備えた分注装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
大径チップを装着する分注ヘッドと小径チップを装着する分注ヘッドとを単に繋ぎ合わせた分注ヘッドとするのでは、分注ヘッドが大きくなり過ぎてあまり実用的ではない。
【００１１】
そこで、本発明者は、分注ヘッドの大きさを変更せずに、径が互いに異なる大径チップ、小径チップの何れであっても装着することができる構成の分注ヘッドについて鋭意検討した。
【００１２】
そして本発明者は、チップ内の空気を吸引して検体を吸引する際、チップを装着していないノズルから空気を吸引しても問題が生じないことを見い出した。更に、チップ内に空気を吐出して検体を吐出する際、チップを装着していないノズルから空気が吐出しても問題が生じないことも見い出した。
【００１３】
そして、大径ノズルと小径ノズルとを重なった位置に配置することは困難であるが、この困難性を回避することを鋭意検討した。
【００１４】
そして、本発明者は、分注ヘッドの水平方向位置を調整することでノズル位置も調整できることを見い出し、更に検討を重ね、本発明を完成するに至った。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明に係る分注ヘッドは、下方へ延び出すノズルが縦・横に整列して配設されている分注ヘッドであって、前記ノズルとして、互いに径が異なる大径ノズルと小径ノズルとがそれぞれ配列され、前記大径ノズルで構成される大径ノズル群の隣り合う大径ノズル同士の中心間隔と前記小径ノズルで構成される小径ノズル群の隣り合う小径ノズル同士の中心間隔とが同じであり、前記大径ノズル群と前記小径ノズル群とでは、ノズル位置が縦・横にずれていて、両ノズル群の配置領域がずれて重なっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、径が互いに異なる大径チップ、小径チップの何れであっても装着することができる分注ヘッド、およびそれを備えた分注装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る分注装置の全体斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態で、ヘッドフレームを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態で、分注ヘッドの下面側斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態で、分注ヘッドの平面側斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態で、分注ヘッドの側面図である。
【図６】本発明の一実施形態で、分注ヘッドに大径チップを装着したことを示す側面図である。
【図７】本発明の一実施形態で、分注ヘッドに小径チップを装着したことを示す側面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る分注ヘッドの変形例を示す下面側斜視図および側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１、図２に示すように、本発明の一実施形態（以下、本実施形態という）に係る分注装置１０は、本体部１１と、本体部１１によって横方向（Ｘ方向）および上下方向に移動可能に保持されている本体支持フレーム１２と、縦方向（Ｙ方向）に移動可能なように本体支持フレーム１２に支えられたヘッドフレーム１４と、を有する。そして、本実施形態に係る分注ヘッド１６（図３〜図７参照）がヘッドフレーム１４に保持されて、Ｘ方向位置、Ｙ方向位置が調整可能になっている。
【００１９】
この分注ヘッド１６は、ヘッドフレーム１４に水平方向に挿入されて着脱自在に装着される。この分注ヘッド１６の下面側には、互いに径が異なる大径ノズル１８ｂと小径ノズル１８ｓとが、それぞれ、縦（Ｘ方向）・横（Ｙ方向）に整列して延び出して配設されている。大径ノズル１８ｂおよび小径ノズル１８ｓの中央には、空気の吸引や排出を行うための吸排口が開口している。
【００２０】
本実施形態では、大径ノズル１８ｂは大径チップＢＴが装着され得る寸法にされており、小径ノズル１８ｓは小径チップＳＴが装着され得る寸法にされている。なお、大径チップＢＴ、小径チップＳＴとしては、プラスチック製の材質のチップを用いることができる。
【００２１】
大径ノズル１８ｂで構成される大径ノズル群ＢＮＧの隣り合うノズル同士の中心間隔ｄと小径ノズル１８ｓで構成される小径ノズル群ＳＮＧの隣り合うノズル同士の中心間隔ｄとが同じであるように、大径ノズル１８ｂおよび小径ノズル１８ｓが配列されている。そして、大径ノズル群ＢＮＧと小径ノズル群ＳＮＧとでは、ノズル位置が縦（Ｘ方向）・横（Ｙ方向）にずれていて、両ノズル群の配置領域ＢＮＡ、ＳＮＡが縦・横にずれて重なっている。
【００２２】
そして、本実施形態では、縦方向に２つ、かつ、横方向に２つ隣り合う４つの大径ノズル１８ｂの各中心が位置する矩形領域ＢＮＡｐの中心ＢＮＡｐｃに小径ノズル１８ｓの中心が位置している。また、縦方向に２つ、かつ、横方向に２つ隣り合う４つの小径ノズル１８ｓの各中心が位置する矩形領域ＳＮＡｐの中心ＳＮＡｐｃに大径ノズル１８ｂの中心が位置している。
【００２３】
そして、大径ノズル群ＢＮＧ、および、小径ノズル群ＳＮＧが、下面側から見た分注ヘッド中心位置Ｃ（図５参照）から、縦（Ｘ方向）・横（Ｙ方向）の何れにも互いに逆方向にオフセットして配置されている。なお、本明細書で下面側から見た分注ヘッド中心位置Ｃとは、大径ノズル１８ｂのみが配列、あるいは、小径ノズル１８ｓのみが配列されている従来の分注ヘッドを下面側（ノズル突出面）から見たときに、チップに各ノズル先端部を押圧して装着させる際に各ノズルに加えられる荷重が偏りなく均等にかかる位置のことである。
【００２４】
また、分注装置１０は、チップケースを載置する分注テーブル２８を備えている。チップケースとしては、各大径ノズル１８ｂの先端部と嵌合し合う多数の大径チップＢＴが縦・横に整列して配置されたチップケース２６ｂ（図１参照）や、各小径ノズル１８ｓの先端部と嵌合し合う小径チップＳＴが縦・横に整列して配置されたチップケース２６ｓ（図１参照）が載置され得る。
【００２５】
チップケース２６ｂでは、隣り合う大径チップＢＴの縦・横の中心間隔は、隣り合う大径ノズル１８ｂの縦・横の中心間隔ｄに合わせて設定されている。同様に、チップケース２６ｓでは、隣り合う小径チップＳＴの縦・横の中心間隔は、隣り合う小径ノズル１８ｓの縦・横の中心間隔ｄ（なお、大径ノズル１８ｂの縦・横の中心間隔ｄと同じ）に合わせて設定されている。
【００２６】
（作用、効果）
以下、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態では、未使用（あるいは洗浄済）の大径チップＢＴを配列したチップケース２６ｂ、または、小径チップＳＴを配列したチップケース２６ｓを分注テーブル２８の所定位置（チップ装着位置）に載置しておく。
【００２７】
大径チップＢＴを用いる場合には、分注テーブル２８の所定位置にチップケース２６ｂを載置し、本体支持フレーム１２を移動させることでヘッドフレーム１４を移動させて、分注ヘッド１６をチップケース２６の真上に位置させる。その際、大径ノズル１８ｂが大径チップＢＴの真上に位置するように、本体支持フレーム１２の水平方向位置を制御装置（図示せず）で調整する。
【００２８】
そして、ヘッドフレーム昇降機構により本体支持フレーム１２を下降させることでヘッドフレーム１４を下降させる。この結果、分注ヘッド１６の各大径ノズル１８ｂの先端部が各大径チップＢＴに嵌合したチップ装着状態になる（図６参照）。
【００２９】
そして、本体支持フレーム１２を上昇させることで、各大径ノズル１８ｂに大径チップＢＴが装着された状態で、チップ下端がチップケース上面よりも上方位置になるまで大径チップＢＴを上方に移動させる。
【００３０】
その後、分注テーブル２８に載せておいた、吸引する検体を配列してあるチップケース２６ｂの真上にまで本体支持フレーム１２を移動させることで分注ヘッド１６を移動させる。そして、本体支持フレーム１２を下降させることで、分注ヘッド１６の各大径チップＢＴの先端がそれぞれ各検体にまで到達し、チップ内への検体の吸引が可能になる。
【００３１】
そして、各大径ノズル１８ｂから空気吸引することで各大径チップＢＴへそれぞれの検体を吸引する。その際、小径ノズル１８ｓではノズル先端側から空気吸引されるが問題は全く生じない。
【００３２】
各大径チップＢＴへの検体吸引の終了後、ヘッドフレーム１４を上昇させ、更に水平方向へ移動させ、各検体をウエル（９６ウエル）の各検体収容部で吐出させることにより、ウエルの各検体収容部に各検体が収容される。
【００３３】
その後、本体支持フレーム１２を移動させることで分注ヘッド１６を所定位置にまで移動させ、チップ取外し用の平板を大径チップＢＴの上端に当接させ、大径チップＢＴに対してこの平板を下方に相対移動させることで、大径チップＢＴを大径ノズル１８ｂから取り外して落下させる。
【００３４】
小径チップＳＴを用いる場合（図７参照）には、分注テーブル２８の所定位置に、小径チップＳＴが配列されたチップケース２６ｓを載置し、同様の作業を行う。
【００３５】
このように、本実施形態では、１つの分注ヘッド１６で、大容量の検体を吸引するのに適した大径チップＢＴと小容量の検体を吸引するのに適した小径チップＳＴとの何れであっても装着することができ、チップ容量が大きいほうを用いる場合には大径チップＢＴを用い、チップ容量が小さいほうを用いる場合には小径チップＳＴを用いることができる。
【００３６】
従って、従来のように大径チップ用の分注ヘッドと小径チップ用の分注ヘッドとの２つを準備しておく必要がないので、予め準備しておく分注ヘッド数が半減し、使用していない分注ヘッドを保管しておく必要がなくなるとともに装置コストが大幅に低減する。
【００３７】
また、分注ヘッドを交換しなくても大径チップＢＴ、小径チップＳＴの何れも使用可能なので、分注ヘッドの交換作業の必要がなくなる。
【００３８】
また本実施形態では、縦方向に２つ、かつ、横方向に２つ隣り合う４つの大径ノズル１８ｂの各中心が位置する矩形領域ＢＮＡｐの中心ＢＮＡｐｃに小径ノズル１８ｓの中心が位置している。また、縦方向に２つ、かつ、横方向に２つ隣り合う４つの小径ノズル１８ｓの各中心が位置する矩形領域ＳＮＡｐの中心ＳＮＡｐｃに大径ノズル１８ｂの中心が位置している。これにより、大径ノズル１８ｂの中心と小径ノズル１８ｓの中心との間隔が均等になり、大径ノズル１８ｂの中心と小径ノズル１８ｓの中心との最小間隔を最も長くすることができ、使い勝手が良い。
【００３９】
また本実施形態では、大径ノズル群ＢＮＧ、および、小径ノズル群ＳＮＧが、下面側から見た分注ヘッド中心位置Ｃ（図５参照）から、縦（Ｘ方向）・横（Ｙ方向）の何れにも互いに逆方向にオフセットして配置されている。これにより、分注ヘッド中心位置Ｃに対して点対称となる位置に大径ノズル１８ｂおよび小径ノズル１８ｓが配置されており、配置領域ＢＮＡ、ＳＮＡが分注ヘッド中心位置Ｃからずれていても、オフセットによってチップ装着時に分注ヘッド１６に加えられる偏った負荷を十分に抑えることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、分注ヘッド１６として、大径チップＢＴおよび小径チップＳＴをそれぞれ９６個（８×１２個）装着できるものを例に挙げて説明したが、図８に示すように、大径チップＢＴおよび小径チップＳＴをそれぞれ３８４個（１６×２４個）装着できる分注ヘッド３６としてもよい。
【００４１】
以上、実施形態を説明したが、これらの実施形態は本発明の技術的思想を具体化するための例示であって、構成部品の材質、形状、構造、配置等を上記実施形態に特定するものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  分注装置
１１  本体部（保持機構）
１２  本体支持フレーム（保持機構）
１４  ヘッドフレーム（保持機構）
１６  分注ヘッド
１８ｂ  大径ノズル
１８ｓ  小径ノズル
３６  分注ヘッド
ＢＮＡ  配置領域
ＢＮＧ  大径ノズル群
ＢＴ  大径チップ
Ｃ  分注ヘッド中心位置
ＳＮＡ  配置領域
ＳＮＧ  小径ノズル群
ＳＴ  小径チップ
ｄ  中心間隔
【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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