JP2003294772A

JP2003294772A - 分注装置

Info

Publication number: JP2003294772A
Application number: JP2002093614A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kubotani; 英明窪谷; Yoshiyuki Kojo; 義之古城
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP3604132B2

Abstract

(57)【要約】【課題】分注装置において、ノズルチップの廃棄のた
めの廃棄容器の体積を有効に利用できるようにすること
である。【解決手段】廃棄容器２４は、リムーバ２０の下方に
配置され、リムーバ２０から取外されたノズルチップ１
４が落下する落下位置３０は、廃棄容器の回転中心軸と
ずれている。廃棄容器２４と駆動機構２６とは、ローラ
機構またはベルト機構または歯車機構等の公知の運動変
換機構を介して接続され、駆動機構２６は、断続駆動に
より、廃棄容器２４を回転中心２８回りに回転する。す
なわち、落下位置３０に対して、廃棄容器２４は偏心し
て回転する。回転駆動は、ノズルチップ１４の落下に先
立ち回転を開始し、所定のピッチ角度θ_Dだけ角度位置
を移動して停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分注装置に係り、
特に、ノズルチップの廃棄のための廃棄容器を備える分
注装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】分注ノズルを用いて親検体容器から子検
体容器に検体を分注する分注装置においては、コンタミ
ネーション防止等の目的から、１つの親検体容器からの
分注が終わると必要に応じて分注ノズルの先端のノズル
チップが交換され、使用済みのノズルチップは廃棄され
る。図４は、かかる分注ノズル１０を示す図である。分
注ノズル１０は、ノズル基部１２にノズルチップ１４が
取付けられて構成される。ノズル基部１２の他端は図示
されていない分注ポンプに配管チューブ等を介して接続
され、分注ポンプの駆動制御により、ノズルチップ１４
の先端の開口部から検体を所定量吸引し、またノズルチ
ップ１４内に吸引された検体を所定量に分注して吐出す
ることができる。ノズルチップ１４は、テーパ形状部分
１６と、ノズル基部１２が取付けられるフランジ部分１
８を有する。

【０００３】図５に、ノズル基部１２からノズルチップ
１４が取外され、廃棄される手順を示す。所定の分注が
終了したノズル１０は、リムーバ２０の真上よりややず
れた位置に位置決めされる（図５（ａ））。リムーバ２
０は、ノズルチップ１４のフランジ部分１８の径より小
さくかつノズル基部１２の径より大きい切り欠きのある
引っ掛け部２２を備えている。次に、ノズル１０が降下
する。降下は、フランジ部分１８が引っ掛け部２２より
下方になる程度で止められる（図５（ｂ））。そして、
ノズル１０は水平方向に移動し、ちょうどノズル基部１
２が引っ掛け部２２の切り欠きに入る位置で止まる（図
５（ｃ））。その状態でノズル１０を上昇させると、フ
ランジ部分１８が引っ掛け部２２に引っ掛かり、ノズル
基部１２のみ上昇し、ノズルチップ１４は分離されて下
方に自然落下する。このようにして、使用済みのノズル
チップ１４がノズル基部１２から取外され、下方に落下
するので、落下地点の真下に廃棄容器を設けておけば、
使用済みのノズルチップを廃棄容器に収納することがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リムーバの直
下に単に廃棄容器を備えるだけでは以下に述べる問題が
ある。すなわち、図６に示すように、チップノズル１４
がテーパー部分１６を下にして次々に自然落下して廃棄
容器２４内に堆積するうちに、前に落下したノズルチッ
プ１４ａが落下地点に直立した状態になることがある。
この状態が起こると、フランジ部分１８に設けられた開
口部に、次の落下ノズルチップ１４ｂのテーパ部分１６
が突き刺さり、このことが繰り返されて局部的に高く積
み重なり、廃棄容器２４の全体積が有効に利用されな
い。

【０００５】これを防ぐために、例えば特許２０６９０
８４号では、落下の途中に金具を設け、金具を回転する
ことで落下してくるノズルチップを散乱させることが開
示される。しかし、この方法では、散乱用金具がノズル
チップに衝撃を与えるため、ノズルチップ内に残留する
検体が飛散するおそれがあり、また散乱用金具も汚染さ
れるのでメンテナンスも負担が大きい。

【０００６】本発明の目的は、かかる従来技術の課題を
解決し、ノズルチップの廃棄のための廃棄容器の体積を
有効に利用できる分注装置を提供することである。ま
た、他の目的は、ノズルチップの廃棄のための廃棄容器
のメンテナンスの負担の少ない分注装置を提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る分注装置は、ノズル基部とノズル基部
に着脱可能なノズルチップからなる分注ノズルと、前記
ノズル基部から前記ノズルチップを取外して落下させる
リムーバと、前記落下したノズルチップを収容する廃棄
容器と、前記廃棄容器に対し、前記廃棄容器内の前記ノ
ズルチップの落下位置をずらすための駆動を行う駆動機
構と、を含むことを特徴とする。

【０００８】かかる構成により、廃棄容器内のノズルチ
ップの落下位置をずらすことができるので、前のノズル
チップに次のノズルチップが突き刺さることが減り、廃
棄容器内の堆積が均一になる。

【０００９】廃棄容器内のノズルチップの落下位置は、
ノズルチップが取外され、そのまま廃棄容器内に自然落
下するときの落下地点のほか、例えばシュータ等でガイ
ドされて廃棄容器に運ばれて落下するときの廃棄口の位
置等であってもよい。

【００１０】望ましくは、前記駆動機構は、断続駆動を
行う。望ましくは、前記駆動機構は、前記ノズルチップ
の取外しに同期する断続駆動を行う。したがって、廃棄
容器内のノズルチップの落下位置をずらすために必要な
ときのみの駆動とすることができ、駆動機構の寿命を延
ばすことができる。

【００１１】望ましくは、前記駆動機構は、前記ノズル
チップの落下に先立って駆動を開始し、落下完了後駆動
を停止する。この構成により、廃棄容器が動いている状
態でノズルチップが落下してくるので、廃棄容器内の堆
積がより均一になる。

【００１２】望ましくは、前記駆動機構は、前記廃棄容
器を回転駆動する。このことで、廃棄容器が駆動されて
も、移動のために必要なエリアを特に確保する必要がな
い。例えば円筒形の廃棄容器を用いるときは、廃棄容器
に必要なエリアは、静止時でも駆動時でも同じにするこ
とができる。また、駆動機構が市販のモータ等を使用で
きる。

【００１３】望ましくは、前記回転駆動における前記廃
棄容器の中心軸は、前記廃棄容器の底面の中央に位置す
る。ここで底面の中央とは、底面図形の幾何学的中心を
意味する。例えば、底面図形が円であればその円の中心
を意味し、底面図形が正多角形のときはその正多角形に
外接する円の中心を意味する。

【００１４】望ましくは、前記落下位置が、前記回転駆
動における前記廃棄容器の回転中心軸とずれている。こ
の構成で、ノズルチップの堆積が廃棄容器の中心部分で
なく、より面積の広い外周側に堆積するので、廃棄容器
内の収納がより有効に行われる。

【００１５】望ましくは、前記各断続駆動のピッチ角度
が、３６０度をそのピッチ角度で除したときに割切れな
い条件に基づいて設定される。ピッチ角度とは、廃棄容
器が受ける各断続駆動の回転開始の位置と、回転後停止
した位置との差を角度であらわしたものをいう。この構
成で、廃棄容器が各断続駆動を繰り返すことで停止位置
が順次動いて１回転し、もとの角度位置近辺に戻ったと
きにおいても、もとと同じ位置に停止しないので、廃棄
容器内の堆積がより均一になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態につき詳細に説明する。図１は、分注装置の、リ
ムーバ２０、廃棄容器２４及び駆動機構２６の部分につ
いての部分構成図である。リムーバ２０は、分注装置全
体の配置から定まる位置に固定して配置される。廃棄容
器２４は、リムーバ２０の下方に配置され、リムーバ２
０から取外されたノズルチップ１４が落下する落下位置
３０は、廃棄容器の回転中心軸とずれている。廃棄容器
２４と駆動機構２６とは、ローラ機構またはベルト機構
または歯車機構等の公知の運動変換機構を介して接続さ
れ、駆動機構２６は、廃棄容器２４を回転中心２８回り
に回転する。すなわち、落下位置３０に対して、廃棄容
器２４は偏心して回転する。

【００１７】廃棄容器２４は、内径が例えば３０ｃｍ、
高さが例えば３０ｃｍから４０ｃｍの円筒形の容器であ
る。駆動機構２６は例えば直流モータである。廃棄容器
２４の回転は、図示されていない制御部により所定のタ
イミングで制御される。

【００１８】図２は、駆動機構２６が廃棄容器２４を回
転駆動するタイミングと、リムーバ２０からノズルチッ
プ１４が取外されるタイミングとの関係を示す図であ
る。横軸に時間をとり、最上段にノズルがリムーバに向
かって水平方向に移動するタイミング（図５（ｃ）参
照）を、中段にノズルチップのフランジ部分をリムーバ
に引っ掛けてノズルを上昇させるタイミング（図５
（ｄ）参照）を、最下段に回転駆動のタイミングをそれ
ぞれ示す。図２中段で示すノズル上昇タイミングのとき
に、ノズルチップはノズル基部より取外され下方に落下
する。図２最下段に示す回転駆動のタイミングは、この
ノズルの上昇タイミングより早めに開始するように設定
される。したがって、駆動機構は、ノズルチップの落下
に先立って回転駆動を開始することとなる。この始動
後、廃棄容器は、所定のピッチ角度θ_Dだけ角度位置を
移動して停止する。廃棄容器が１駆動分回転する間に、
ノズルチップが廃棄容器内に落下完了するように、回転
駆動が制御される。回転駆動の制御は、角度制御が望ま
しいが、駆動時間に換算して時間制御で行うこともでき
る。

【００１９】ここで、ピッチ角度θ_Dとは、廃棄容器が
受ける各回転駆動の回転開始の位置と、回転後停止した
位置との差を角度であらわしたものをいう。例えば、各
回転駆動において、廃棄容器が１回転以下の回転をする
ときは、その回転した角度がピッチ角度θ_Dとなる。各
回転駆動において廃棄容器が１回転以上の回転をすると
きは、その回転角から３６０度の整数倍を引いた残りの
３６０度以下の角度がピッチ角度θ_Dとなる。

【００２０】また、ピッチ角度θ_Dは、廃棄容器がある
角度位置からスタートして、各断続駆動を繰り返すこと
で停止位置が順次動いて１回転し、もとの角度位置近辺
に戻ったときにおいて、もとと同じ位置に停止しない条
件で選ぶことが好ましい。つまり、各断続駆動のピッチ
角度θ_Dは、３６０度をそのピッチ角度θ_Dで除したとき
に割切れない条件に基づいて設定されることが好まし
い。例えばピッチ角度θ _Dは１１度、２１度、３１度、
４６度、６１度等に選ぶことができる。なお、上記のピ
ッチ角度θ_Dは、３６０度の非公約数の角度に相当する
ものである。これらの設定例はあくまで例示であって、
それ以外のピッチ角度θ_Dを用いることもできる。

【００２１】廃棄容器の回転速度は、収容済みのノズル
チップが廃棄容器内で移動して衝撃を受けない程度の低
速にすることが好ましい。例えば３０〜６０秒に１回転
の低速回転とすることができる。このことで、回転の衝
撃を廃棄容器内の使用済みノズルチップに与えることが
ほとんどなく、回転の衝撃による汚染の心配がなく、メ
ンテナンスの負担が増すこともない。

【００２２】回転中心は、落下位置に対しずれている。
そのずれの程度は、ノズルチップの堆積が廃棄容器の中
心部分でなく、より面積の広い外周側に堆積するよう、
落下位置が廃棄容器のより外周側にくるように設定する
ことが好ましい。例えばずれ量を、廃棄容器の半径の１
／２に設定できる。このときは、落下位置が、回転中心
と廃棄容器の外周との中間の円周上にくる。また、ずれ
量は、円筒状の廃棄容器の半径の１／２よりさらに数ｃ
ｍ大きめにすることもできる。これらの設定例はあくま
で例示であって、それ以外のずれ量を用いることもでき
る。

【００２３】実施の形態における廃棄容器２４内のノズ
ルチップ１４の堆積分布の様子を、廃棄容器２４の上か
ら見た図３を用いて説明する。図３では、廃棄容器２４
の回転中心２８と、廃棄容器２４内のノズルチップの落
下位置３０との間のずれ量は、廃棄容器の半径の１／２
よりやや外側に設定してある。この状態で、落下位置３
０の上方に設けられているリムーバにより、使用済みの
ノズルチップがノズル基部より取外されて、自由落下し
てくる。ノズルチップの落下のタイミングは、ノズルの
リムーバに対しての水平方向の動きにより取得できる。
図示されていない制御部が、そのタイミングを取得し、
ノズルチップの落下に先立ち、駆動機構２６に指示し、
回転駆動を開始させる。そしてゆっくりと３０〜６０秒
に１回転の割合の低速回転速度で廃棄容器２４を回転さ
せ、ピッチ角度θ_Dだけ角度位置を移動させて停止す
る。例えばピッチ角度θ_Dを２１度に設定するときは、
約１秒回転して停止する。この間にノズルチップは回転
している廃棄容器内に落下する。次にまたノズルチップ
が取外されると、落下に先立ち、廃棄容器２４が回転を
始め、ピッチ角度θ_Dだけ角度位置を移動して停止す
る。

【００２４】これを繰り返すと、落下したノズルチップ
は、廃棄容器２４の回転中心から外周寄りの円周上にピ
ッチ角度θ_Dずつ離れて堆積する。すなわち、ノズルチ
ップの堆積が廃棄容器の中心部分でなく、より面積の広
い外周側に堆積する。そして、ピッチ角度θ_Dを適切に
選べば、ノズルチップはその落下位置をずらしながら堆
積し、同じ位置にばかり堆積することがない。したがっ
て、堆積が広い範囲でかなり均一に行われ、廃棄容器の
収容力を有効に向上させることができる。また、低速回
転なので、堆積したノズルチップに衝撃を与えることも
少なく、回転の衝撃でノズルチップ内の残留検体が飛散
することもほとんどなく、メンテナンスに負担をかける
こともない。

【００２５】上記の説明で、リムーバを固定とし、リム
ーバの直下の落下位置に対し廃棄容器の回転中心をずら
し、偏心して回転駆動するものとしたが、リムーバをさ
らに移動可能とすることでも本発明は実施できる。ま
た、ノズルチップは、リムーバから自然落下する場合の
ほか、例えばシュータ等を介して廃棄容器内の落下位置
に落下させることもできる。廃棄容器の形状は、円筒形
のほか、その底面形状が矩形、多角形等の箱を用いるこ
とができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る分注装置によれば、ノズル
チップの廃棄のための廃棄容器の体積を有効に利用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の分注装置の、リムーバ、廃棄容
器及び駆動機構の部分についての部分構成を示す斜視図
である。

【図２】実施の形態における、廃棄容器が回転駆動さ
れるタイミングと、ノズルチップが取外されるタイミン
グとの関係を示す図である。

【図３】実施の形態における廃棄容器内のノズルチッ
プ堆積分布の様子をしめす上面図である。

【図４】分注ノズルを示す図である。

【図５】ノズル基部からノズルチップが取外され、廃
棄される手順を示す図である。

【図６】従来例の廃棄容器の問題点を示す図である。

【符号の説明】

１０ノズル、１２ノズル基部、１４ノズルチッ
プ、１６テーパー部分、１８フランジ部分、２０
リムーバ、２２引っ掛け部、２４廃棄容器、２６
駆動機構、２８回転中心、３０落下位置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズル基部とノズル基部に着脱可能なノ
ズルチップからなる分注ノズルと、前記ノズル基部から前記ノズルチップを取外して落下さ
せるリムーバと、前記落下したノズルチップを収容する廃棄容器と、前記廃棄容器に対し、前記廃棄容器内の前記ノズルチッ
プの落下位置をずらすための駆動を行う駆動機構と、を含むことを特徴とする分注装置。
【請求項２】請求項１に記載の分注装置において、前記駆動機構は、断続駆動を行うことを特徴とする分注
装置。
【請求項３】請求項２に記載の分注装置において、前記駆動機構は、前記ノズルチップの取外しに同期する
断続駆動を行うことを特徴とする分注装置。
【請求項４】請求項２に記載の分注装置において、前記駆動機構は、前記ノズルチップの落下に先立って駆
動を開始し、落下完了後駆動を停止することを特徴とす
る分注装置。
【請求項５】請求項２に記載の分注装置において、前記駆動機構は、前記廃棄容器を回転駆動することを特
徴とする分注装置。
【請求項６】請求項５に記載の分注装置において、前記回転駆動における前記廃棄容器の中心軸は、前記廃
棄容器の底面の中央に位置することを特徴とする分注装
置。
【請求項７】請求項５に記載の分注装置において、前記落下位置が、前記回転駆動における前記廃棄容器の
回転中心軸とずれていることを特徴とする分注装置。
【請求項８】請求項５に記載の分注装置において、前記各断続駆動のピッチ角度が、３６０度をそのピッチ
角度で除したときに割切れない条件に基づいて設定され
ることを特徴とする分注装置。