(57)【要約】【課題】蓋の保持機構についてのコストを抑えるとともに配置の自由度を高めたマイクロプレートの処理装置を提供する。【解決手段】マイクロプレート５から離脱された蓋１３を所定の位置で保持する蓋保持機構１２と、保持ヘッド９に左右から挟まれて保持されたマイクロプレートを所定の位置を含む所定の範囲内で移送する直交座標型ロボット８を備え、蓋保持機構１２が、保持ヘッドに保持されたマイクロプレートの左右方向の幅より大きい間隔をおいて配置された一対の軸受け部と、一対の軸受け部に互いに接離する方向に変位可能に軸支された一対の回転軸と、一対の回転軸のそれぞれに装着された一対の回転体と、一対の回転軸を互いに近接する方向に付勢する付勢手段を備え、一対の回転体が蓋を左右から挟んで保持する。【選択図】図１
2009222634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に複数のウェルが形成された矩形のマイクロプレートと、マイクロプレートの上面を覆う蓋からなる蓋付きマイクロプレートを取り扱うマイクロプレートの処理装置であって、
マイクロプレートから離脱された蓋を所定の位置で保持する蓋保持機構と、保持ヘッドに左右から挟まれて保持されたマイクロプレートを前記所定の位置を含む所定の範囲内で移送するマイクロプレート移送機構を備え、
前記蓋保持機構が、前記保持ヘッドに保持されたマイクロプレートの左右方向の幅より大きい間隔をおいて配置された一対の軸受け部と、前記一対の軸受け部に互いに接離する方向に変位可能に軸支された一対の回転軸と、前記一対の回転軸のそれぞれに装着された一対の回転体と、前記一対の回転軸を互いに近接する方向に付勢する付勢手段を備え、
前記一対の回転体が蓋を左右から挟んで保持することを特徴とするマイクロプレートの処理装置。
【請求項２】
前記保持ヘッドがマイクロプレートの後方側を保持し、前記一対の回転体が蓋の前方側を保持し、前記保持ヘッドがマイクロプレートを保持する箇所と、前記一対の回転体が蓋を保持する箇所が上下方向において重ならないことを特徴とする請求項１に記載のマイクロプレートの処理装置。
【請求項３】
前記回転体の断面形状が六角形以上の正多角形であることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロプレートの処理装置。
【請求項４】
前記回転体が前記回転軸の軸方向に離間して装着されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のマイクロプレートの処理装置。
【請求項５】
前記蓋保持機構が上下方向に所定の間隔で複数備えられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のマイクロプレートの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上面に複数のウェルが形成された矩形のマイクロプレートと、マイクロプレートの上面を覆う蓋からなるマイクロプレートの処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロプレートのウェルに試薬等の液体を供給する分注装置では、複数のマイクロプレートを連続的に取り扱うため、マイクロプレートに付属する蓋を自動的に着脱する機能が要求されている。蓋はマイクロプレートの本体の上部を覆うように載置されているだけであるので、蓋と本体を上下に相対的に移動させることで蓋を着脱することができる。特許文献１には、蓋の上面をパッドで吸着することで蓋を保持し、ロボットアームによって本体を上下動させて蓋の着脱を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３３３４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示された技術は、複数の吸着パッドを負圧に維持するための真空ポンプと、真空ポンプとそれぞれ吸着パッドを連結する配管を必要とする。また任意の蓋を着脱できるようにするため、各配管にはそれぞれ電磁バルブを備えなければならない。このためコストが嵩むだけではなく、配管の取り回しの点から配置が制限されるという問題がある。また真空ポンプの騒音や振動が精密さを要求される分注作業に好ましくない影響を与えることも考えられる。
【０００４】
本発明は、蓋の保持機構についてのコストを抑えるとともに配置の自由度を高めたマイクロプレートの処理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】
【０００５】
請求項１に記載のマイクロプレートの処理装置において、上面に複数のウェルが形成された矩形のマイクロプレートと、マイクロプレートの上面を覆う蓋からなる蓋付きマイクロプレートを取り扱うマイクロプレートの処理装置であって、マイクロプレートから離脱された蓋を所定の位置で保持する蓋保持機構と、保持ヘッドに左右から挟まれて保持されたマイクロプレートを前記所定の位置を含む所定の範囲内で移送するマイクロプレート移送機構を備え、前記蓋保持機構が、前記保持ヘッドに保持されたマイクロプレートの左右方向の幅より大きい間隔をおいて配置された一対の軸受け部と、前記一対の軸受け部に互いに接離する方向に変位可能に軸支された一対の回転軸と、前記一対の回転軸のそれぞれに装着された一対の回転体と、前記一対の回転軸を互いに近接する方向に付勢する付勢手段を備え、前記一対の回転体が蓋を左右から挟んで保持する。
【０００６】
請求項２に記載のマイクロプレートの処理装置は請求項１に記載のマイクロプレートの処理装置であって、前記保持ヘッドがマイクロプレートの後方側を保持し、前記一対の回転体が蓋の前方側を保持し、前記保持ヘッドがマイクロプレートを保持する箇所と、前記一対の回転体が蓋を保持する箇所が上下方向において重ならない。
【０００７】
請求項３に記載のマイクロプレートの処理装置は請求項１または２に記載のマイクロプレートの処理装置であって、前記回転体の断面形状が六角形以上の正多角形である。
【０００８】
請求項４に記載のマイクロプレートの処理装置は請求項１乃至３の何れかに記載のマイクロプレートの処理装置であって、前記回転体が前記回転軸の軸方向に離間して装着され
ている。
【０００９】
請求項５に記載のマイクロプレートの処理装置は請求項１乃至４の何れかに記載のマイクロプレートの処理装置であって、前記蓋保持機構が上下方向に所定の間隔で複数備えられている。
【発明の効果】
【００１０】
マイクロプレートから離脱された蓋は互いに近接する方向に付勢された一対の回転体に左右から挟まれて保持され、外部から駆動力を付与する必要がないので、これに伴うランニングコストおよびイニシャルコストの負担増や駆動系統の取り回しによる配置の制約を受けることがなく、また、駆動による騒音や振動等が精密作業に与える影響を払拭することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
添付した図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１はマイクロプレートの処理装置の構成を示す斜視図、図２は蓋保持機構を示す（ａ）正面図（ｂ）平面図、図３はマイクロプレートから蓋を離脱するまでの工程図、図４はマイクロプレートに蓋を装着するまでの工程図である。
【００１２】
マイクロプレートの処理装置は分注装置１においてマイクロプレートに対して特定の処理を行う装置である。分注ヘッド２は同じ高さで規則的に配列された複数のノズル３を備えている。分注ヘッド２はリザーバ４に貯えられた液状の試料を各ノズル３で適量吸引し、マイクロプレート５のウェル６に吐出する機能を備えている。マイクロプレート５は一辺が長い矩形であり、その上面に複数のウェル６が規則的に形成されている。各ノズル３は個々のウェル６に対応して配列されている。リザーバ４とマイクロプレート５は基台７に設定された所定の位置に配置されている。直交座標型ロボット８は分注ヘッド２を基台７の上方で水平移動させる機能を備えている。分注ヘッド２は直交座標型ロボット８によってリザーバ４とマイクロプレート５の間を移動し、リザーバ４に貯えられた液状の試料をマイクロプレート５に供給する分注作業を連続して行う。
【００１３】
保持ヘッド９は、同じ高さに配置された一対のアーム１０を互いに近接または離反させる方向に移動させることで、マイクロプレート５の長辺側の側面を左右から挟んで保持し、または保持を解除する機能を備えている。保持ヘッド９は、直交座標型ロボット８とは別に設けられた直交座標型ロボット８０によって所定の範囲内で水平移動が可能であるとともに昇降機構１１によって上下移動も可能であり、一対のアーム１０によって保持したマイクロプレート５を移送するマイクロプレート移送機構としての機能を備えている。
【００１４】
蓋保持機構１２は蓋１３を所定の位置で一時的に保管しておく役割を担っている。蓋１３はマイクロプレート５と同じく一辺が長い矩形であり、マイクロプレート５の上面を覆うことでウェル６を外部環境から遮断して清潔に保つ役割を担っている。蓋１３の縁には、下方へ延びる側壁が形成されており、この側壁の外側の面が蓋１３の側面１３ａを構成している。分注作業時にはウェル６を開放する必要があるため、蓋１３をマイクロプレート５から離脱しなければならない。蓋保持機構１２はマイクロプレート５から蓋１３を離脱するとともに、分注装置１において分注作業が行われる間、マイクロプレート５から離脱した蓋１３を保持しておく機能を備えている。
【００１５】
図２は蓋保持機構を示す（ａ）正面図と（ｂ）平面図である。蓋保持機構１２はコ字型のフレーム１４を主体として構成されている。水平に配置されたフレーム１４の下側に対向する一対の軸受け部１５がボルト１６によって装着されている。一対の軸受け部１５には水平方向に長い軸受け孔１７がそれぞれ形成されており、この軸受け孔１７のそれぞれ
に回転軸１８が挿通されて軸受けされている。回転軸１８は軸受け孔１７に沿って水平方向に所定の範囲で移動自在であり、これにより一対の回転軸１８は互いに近接または離反する方向に変位可能になっている。一対の回転軸１８の両端には軸方向と直交する断面の形状が正八角形である回転体１９が軸方向に離間して装着されている。
【００１６】
一対の軸受け部１５には水平方向に穿孔された空隙部２０に接触部材２１が移動自在に挿通されている。接触部材２１は空隙部２０に内蔵された圧縮ばね２２の弾性力によってその先端が回転軸１８に接触する方向に付勢されている。これにより一対の回転軸１８は互いに近接する方向に付勢された状態になっている。この圧縮ばね２２による付勢力に抗し得る外力が作用したときに一対の回転軸１８は軸受け孔１７に沿って互いに離反する方向に移動することができる。
【００１７】
一対の回転軸１８に装着された一対の回転体１９は、圧縮ばね２２の弾性力によって蓋１３の長辺側の側面１３ａを左右から挟み込んでこれを保持する。蓋１３を保持する位置は、長辺に対して略前半分となる位置であり、かつ上下方向において蓋１３がフレーム１４に重ならない位置である。なお、保持ヘッド９に装着された一対のアーム１０がマイクロプレート５を保持する位置は、マイクロプレート５の長辺に対して略後半分となる位置である。このため、保持ヘッド９がマイクロプレート５を保持する箇所と一対の回転体１９が蓋１３を保持する箇所は上下方向において重ならないようになっている。
【００１８】
一対の軸受け部１５は、その間をマイクロプレート５や蓋１３が上下方向に通過できるように、マイクロプレート５や蓋１３の短辺の長さより大きい間隔をおいて配置されている。そして一対の回転体１９は、最も接近した箇所の間隔が蓋１３の短辺の長さより小さくなっており、蓋１３をその間に挟み込んだ際に圧縮ばね２２の弾性力によって保持できるようになっている。
【００１９】
フレーム１４にはさらに光電センサ２３を備えている。光電センサ２３は検出物に向けて光を発射し、検出物によって反射された光を受光して検出物の有無を検出する反射型センサであり、ここでは蓋１３が一対の回転体１９の間に保持されているかどうかを検出する。
【００２０】
図３はマイクロプレートから蓋を離脱するまでの工程を示している。この離脱工程は以下の手順で行われる。最初に蓋１３が装着されたマイクロプレート５を左右方向から一対のアーム１０で保持し、蓋１３を一対の回転体１９の間に向けて上昇させる（矢印Ａ）。蓋１３は上昇過程で一対の回転体１９に接触し、これらの間隔を押し広げてその間に入り込む。その後蓋１３が一対の回転体１９によって左右から確実に保持される高さに到達したら（これは光電センサ２３によって検出される）、一対のアーム１０を下降させ、蓋１３を残してマイクロプレート５のみを下降させる（矢印Ｂ）。これにより蓋１３はマイクロプレート５から離脱され、蓋保持機構によって左右から挟まれて保持される。マイクロプレート５はそのまま分注作業を行う所定の位置まで移送され、蓋１３が離脱されたことで開放されたウェルに試料の供給を受ける。
【００２１】
図３（ｂ）に示すように一対の回転体１９は、その断面形状の正八角形によって回転面に形成される８つの平面のうち何れかの面で蓋１３の左右両側面と接触してこれを保持する。図３（ａ）に示すように一対の回転体１９は回転角によっては平面が蓋１３の側面と平行になっていない場合があるが、上昇する蓋１３と接触することで適度に回転しつつ（矢印ａ）互いに離反する方向（矢印ｂ）に移動する。回転体１９が移動した分だけ圧縮ばね２２が縮み、予め圧縮されていた分と併せた弾性力が蓋１３の左右両側面に作用する（矢印ｃ）。
【００２２】
図４はマイクロプレートに蓋を装着するまでの工程を示している。この装着工程は以下の手順で行われる。最初に分注作用を終えたマイクロプレート５を左右方向から一対のアーム１０で保持し、蓋保持機構によって所定の位置に保持された蓋１３に向けて上昇させる（矢印Ｃ）。マイクロプレート５は上昇過程でその上面に蓋１３を被せた状態となり（図４（ｂ））、そのままさらに上昇させると蓋１３も一体となって上昇し、一対の回転体１９の間から離脱する（矢印Ｄ）。これにより蓋１３がマイクロプレート５に装着される。
【００２３】
なお、一対の回転体１９はその対向する２つの面と蓋１３の左右両側面の間に生じる摩擦力で蓋１３を保持することになるので、回転角に関係なく一定の摩擦力が得られるように断面形状は正多角形であるのが好ましく、蓋１３を保持するために必要な摩擦力を確保する観点からは六角形か八角形程度の多角形であることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明はマイクロプレートに試料を供給する分注装置を使用する分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】マイクロプレートの処理装置の構成を示す斜視図
【図２】蓋保持機構を示す（ａ）正面図（ｂ）平面図
【図３】マイクロプレートから蓋を離脱するまでの工程図
【図４】マイクロプレートに蓋を装着するまでの工程図
【符号の説明】
【００２６】
１  分注装置
５  マイクロプレート
６  ウェル
８  直交座標型ロボット
９  保持ヘッド
１２  蓋保持機構
１３  蓋
１５  一対の軸受け部
１８  一対の回転軸
１９  一対の回転体
２２  圧縮ばね
【図１】
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【図２】
2009222634.tif 000004
【図３】
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【図４】
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