JP2005227103A

JP2005227103A - 分注装置

Info

Publication number: JP2005227103A
Application number: JP2004035478A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Itani; 和徳射谷; Hiroki Saito; 博樹齋藤; Junichi Kawanabe; 純一川那辺
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】分注精度が高く、ノズルの先端開口から液垂れが発生するのを防止することができる分注装置を提供すること。
【解決手段】本発明の分注装置１は、検体液Ｒを分注するものであり、先端開口３０１から検体液Ｒを吸入・吐出するノズル３００が装着可能な吸入吐出ヘッド３と、吸入吐出ヘッド３に接続され、ノズル３００の先端開口３０１において検体液Ｒを吸入・吐出させるポンプ７と、ノズル３００の先端開口３０１付近を撮像するＣＣＤカメラ８と、ノズル３００の先端開口３０１付近の電子画像を画像処理する画像処理手段９と、各部の作動を制御する制御装置１３とを備え、ノズル３００が検体液Ｒを吸入した際、制御装置１３は、画像処理された電子画像に基づいて、ポンプ７の作動を制御することにより、ノズル３００の先端開口３０１から突出した部分の検体液Ｒの大きさを調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体を分注する分注装置に関する。

少量の液体を自動的に分注（吐出）する際、吸引後の時間の経過とともに、ノズル内に吸引した液体の蒸発によって、ノズル内の圧力が増加し、ノズルの先端開口からの液漏れ、液垂れが発生していた。このような液漏れ、液垂れを検出する分注装置や液滴吐出装置が知られている。

このような分注装置としては、光学センサを用いてノズルの先端開口付近を通過した光量を測定することにより、ノズルの先端開口からの液漏れを検出する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、光学センサを用いてノズル内の液面の高さを検出することにより、ノズルの先端開口からの液垂れや異常吐出を検出する装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、このような分注装置では、液漏れ、液垂れの監視はできるが、その発生を防止することはできない。

また、このような、時間経過に伴う内部圧力の増加は、液体を分注する際の分注精度に悪影響を及ぼすという問題があった。

また、ノズルが移動すること等により、ノズルの先端開口から突出した液体が落下する、すなわち、液垂れが生じるおそれがあった。

液滴吐出装置としては、ノズルから吐出される液滴の速度を検出（監視）し、その検出結果に基づいて、吐出される液滴の量（液量）を調整する装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

しかしながら、このような液量の調整は、ノズルの先端の液面（形状）の制御を目的としたものであるため、前述したような同様の問題が発生する。

特開平７−２７６６３号公報特開平７−２７７７０号公報特開２００３−９４６５６号公報

本発明の目的は、分注精度が高く、ノズルの先端開口から液垂れが発生するのを防止することができる分注装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ノズルの先端開口付近に付着した液体の付着状態の異常を検出することができる分注装置を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）液体を分注する分注装置であって、
先端開口から前記液体を吸入・吐出するノズルが装着可能な吸入吐出ヘッドと、
前記吸入吐出ヘッドに接続され、前記ノズルの先端開口において前記液体を吸入・吐出させるポンプと、
前記ノズルの先端開口付近の電子画像を撮像する電子撮像手段と、
前記ノズルの先端開口付近の電子画像を画像処理する画像処理手段と、
前記ポンプ、前記電子撮像手段および前記画像処理手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記ノズルが前記液体を吸入した際、前記制御手段は、画像処理された前記電子画像に基づいて、前記ポンプの作動を制御することにより、前記ノズルの先端開口から突出した部分の液体の大きさを調整することを特徴とする分注装置。

（２）液体を分注する分注装置であって、
先端開口から前記液体を吸入・吐出するノズルが設置された吸入吐出ヘッドと、
前記吸入吐出ヘッドに接続され、前記ノズルの先端開口において前記液体を吸入・吐出させるポンプと、
前記ノズルの先端開口付近を撮像する電子撮像手段と、
前記ノズルの先端開口付近の電子画像を画像処理する画像処理手段と、
前記ポンプ、前記電子撮像手段および前記画像処理手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記ノズルが前記液体を吸入した際、前記制御手段は、画像処理された前記電子画像に基づいて、前記ポンプの作動を制御することにより、前記ノズルの先端開口から突出した部分の液体の大きさを調整することを特徴とする分注装置。

（３）前記画像処理された画像に基づいて、前記ノズルの先端開口からの液体の突出部分の大きさを調整するとき、前記制御手段は、前記突出部分の大きさが所定の大きさよりも大きいと判断したときは、液体を前記ノズル内に引き込むように前記ポンプを作動して、前記ノズルの先端開口における前記液体の大きさが前記所定の大きさとなるよう制御する上記（１）または（２）に記載の分注装置。

（４）前記画像処理された画像に基づいて、前記ノズルの先端開口からの液体の突出部分の大きさを調整するとき、前記制御手段は、前記突出部分の大きさが所定の大きさよりも小さいと判断したときは、液体を前記ノズル外に押し出すように前記ポンプを作動して、前記ノズルの先端開口における前記液体の大きさが前記所定の大きさとなるよう制御する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の分注装置。

（５）前記ノズルの先端開口からの液体の突出部分の大きさは、前記画像処理された電子画像における前記液体が撮像された領域の画素数により計測される上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の分注装置。

（６）液体を分注する分注装置であって、
先端開口から前記液体を吸入・吐出するノズルが装着可能な吸入吐出ヘッドと、
前記吸入吐出ヘッドに接続され、前記ノズルの先端開口において前記液体を吸入・吐出させるポンプと、
前記ノズルの先端開口付近の電子画像を撮像する電子撮像手段と、
前記電子画像を画像処理する画像処理手段と、
前記ポンプ、前記電子撮像手段および前記画像処理手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記液体を吸入した前記ノズルの先端開口付近に前記液体が付着しているとき、前記制御手段は、画像処理された前記電子画像に基づいて、前記ノズルの先端開口付近への液体の付着状態を認識して、該付着状態の異常を検出するよう制御することを特徴とする分注装置。

（７）前記制御手段は、前記付着した液体の中心が前記ノズルの中心軸から偏心した位置にあるとき、前記付着状態が異常と判断する上記（６）に記載の分注装置。

（８）前記制御手段は、前記付着した液体が前記ノズルの先端開口よりも基端側に付着しているとき、前記付着状態が異常と判断する上記（６）に記載の分注装置。

（９）前記制御手段は、前記付着した液体の長さＨと幅Ｗとの比Ｈ／Ｗを閾値と比較して、前記付着状態が異常と判断する上記（６）に記載の分注装置。

（１０）前記吸入吐出ヘッドを水平方向および／または鉛直方向へ移動する移動手段を備えている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の分注装置。

（１１）前記ノズルの先端開口付近に照明光を照射する照明光照射手段を備えている上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の分注装置。

本発明の分注装置によれば、ノズルの先端開口における液体の大きさを一定とすることができ、よって、高い分注精度で液体を分注することができる。

また、本発明では、ノズルの先端開口における液体の大きさを液垂れが生じ難い程度の大きさとすることができ、よって、ノズルの先端開口から液垂れが発生するのを防止することができる。

また、本発明では、ノズルの先端開口付近に付着した液体の付着状態の異常を検出することができる。

以下、本発明の分注装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の分注装置を示す斜視図、図２は、図１に示す分注装置における主要部を概略的に示すブロック図、図３は、ノズルの先端開口における液体の大きさを調整する制御を示すフローチャート、図４は、電子撮像手段により撮像されたノズルの先端付近の電子画像、図５は、図４における電子画像を画像処理したときの概要図、図６は、ノズルの先端開口に付着した液体の付着状態の異常を検出する制御を示すフローチャート、図７は、図１に示す分注装置のノズルの先端開口にへの液体の付着状態を示す図である。

なお、以下では、説明の都合上、水平な一方向（分注装置の左右方向）をｘ軸方向、ｘ軸方向に対し垂直かつ水平な方向（分注装置の前後方向）をｙ軸方向、鉛直方向（上下方向）をｚ軸方向と言う。

図１に示す分注装置１は、その分注台１６上にある試験管ラック１００ｂに設置（配置）された複数の試験管（吐出用試験管）１１０ｂに検体液（液体）Ｒを分注するものである。

この検体液Ｒは、分注装置１の分注台１６上にある試験管ラック１００ａに設置（配置）された複数の試験管（検体液入り試験管）１１０ａに、予め充填されている。

図１に示すように、分注装置１は、ノズル３００が装着可能な吸入吐出ヘッド３と、ノズル３００の先端開口３０１において検体液Ｒを吸入・吐出させるポンプ（シリンジポンプ）７と、ノズル３００の先端開口３０１付近の電子画像を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ（電子撮像手段）８と、電子画像を画像処理する画像処理手段９と、吸入吐出ヘッド３を移動する移動手段１５と、ノズル３００の先端開口３０１付近に照明光１７１を照射する照明光照射手段１７と、各部の作動を制御する制御装置（制御手段）１３とを備えている。以下、各部の構成について説明する。

図１に示すように、分注装置１には、吸入吐出ヘッド３（ｚ軸アーム１２）を支持するｘ軸アーム１１が設置されている。ｘ軸アーム１１は、その長手方向がｘ軸方向となる姿勢で配置され、その両端部がそれぞれ分注装置１のｙ軸アーム１４に支持されている。このｙ軸アーム１４には、ｙ軸方向移動手段５が設けられており、この作動により、ｘ軸アーム１１が分注装置１に対しｙ軸方向に移動する。

ｘ軸アーム１１には、ｘ軸方向移動手段４が設けられており、この作動により、吸入吐出ヘッド３が分注装置１に対しｘ軸方向に移動する。

吸入吐出ヘッド３は、ｘ軸方向移動手段４およびｙ軸方向移動手段５の作動の組み合わせにより、分注台１６の上方の空間（作業空間）において、ｘｙ平面内（水平方向）で移動可能になっている。

吸入吐出ヘッド３は、ｚ軸アーム１２を介してｘ軸アーム１１に支持されている。このｚ軸アーム１２には、ｚ軸方向移動手段６が設けられており、この作動により、吸入吐出ヘッド３がｚ軸方向（鉛直方向）に沿って移動する。

このように、移動手段１５は、ｘ軸方向移動手段４と、ｙ軸方向移動手段５と、ｚ軸方向移動手段６とで構成されている。このような構成の移動手段１５の作動により、吸入吐出ヘッド３が水平方向および鉛直方向に移動することができ、よって、検体液Ｒを効率よく複数の試験管１１０ｂへ分注することができる。

図１に示すように、吸入吐出ヘッド３は、ノズル３００が装着可能なノズル装着部３２と有し、そのノズル装着部３２の内部には、流体（検体液Ｒ）が通過可能な通気流路（通液流路）が形成されている。

ノズル３００は、合成樹脂材料で構成された管状の部材（成形品）であり、好ましくは少なくともその先端側（下端側）の部分が先細りになっている。また、ノズル３００は、半透明または透明である（光透過性を有している）のが好ましい。

このノズル３００は、その基端開口部（上端開口部）に、ノズル装着部３２の下端部を挿入して嵌合することにより、ノズル装着部３２に着脱自在に装着される。

また、ノズル３００は、分注台１６の後方に設置されたノズルラック２００に収納（配置）されており、吸入吐出ヘッド３（ノズル装着部３２）がノズルラック２００の上方に移動して、ノズル３００がノズル装着部３２に装着される（嵌合する）。

分注装置１の後部には、気体（流体）を吸入・吐出するポンプ７が設置されており、配管チューブ３３を介して吸入吐出ヘッド３に接続されている。

このポンプ７作動、すなわち、ポンプ７のシリンジ７１の移動により、配管チューブ３３、ノズル装着部３２およびノズル３００の内部の圧力が変化（増減）し、よって、ノズル３００の先端開口３０１において検体液Ｒを吸入・吐出させることができる。

図１に示すように、ｚ軸アーム１２には、ＣＣＤカメラ８がノズル３００の先端開口３０１付近を撮像することができるよう配置（設置）されている。

また、ｚ軸アーム１２には、照明光照射手段１７がノズル３００を介してＣＣＤカメラ８の反対側に設けられている。

この照明光照射手段１７の作動により、照明光１７１がノズル３００を介してＣＣＤカメラ８へ照射され、よって、ノズル３００の先端開口３０１付近の電子画像をより正確（鮮明）に撮像することができる。また、撮像された電子画像における背景（背景色）を一定とすることができる。

図２に示す画像処理手段（信号処理／計測回路）９は、ＣＣＤカメラ８により撮像された電子画像を画像処理（例えば、エッジ抽出等）して、ノズル３００と、ノズル３００の先端開口３０１における検体液Ｒとを抽出する。これにより、後述する検体液Ｒの大きさ（形状）を計測することができる。

制御装置１３は、各部の作動、主に、ポンプ７、ＣＣＤカメラ８、画像処理手段９、移動手段１５および照明光照射手段１７の作動を制御するよう構成されている。

図２に示すように、制御装置１３は、メイン制御部（ＣＰＵ（Central Processing Unit））１３１と、比較演算回路１３２と、液面一定化信号発生回路１３３と、信号切換え回路１３４と、吸入・吐出量信号発生回路１３５と、ポンプドライバ１３６と、プログラムやデータ等を記憶（記録）する記憶部（図示せず）とを有している。

比較演算回路１３２は、メイン制御部１３１により設定（指定）された設定値と、画像処理手段９の作動による計測結果とを比較し、その比較した結果に対応した信号（制御量）１３７ａを液面一定化信号発生回路１３３へ送信する。

液面一定化信号発生回路１３３は、信号１３７ａに対応した信号１３７ｂを発生し、この信号１３７ｂを信号切換え回路１３４へ送信する。

信号切換え回路１３４は、メイン制御部１３１から発生した信号１３７ｃに基づいて、吸入・吐出量信号発生回路１３５から発生した信号１３７ｄと、液面一定化信号発生回路１３３からの信号１３７ｂとの切換えを行なう。

ポンプドライバ１３６は、液面一定化信号発生回路１３３からの信号１３７ｂに基づいて、ポンプ７のシリンジ７１を移動する（変位させる）。この移動により、ノズル３００の先端開口３０１における検体液Ｒの大きさ（形状）が変化する。

また、ノズル３００の先端開口３０１から突出した検体液Ｒの大きさが一定であることは、ノズル３００内の圧力を一定にすることとほぼ同じこととなり、すなわち、シリンジ７１の動きによる検体液Ｒの突出量（排出量）が一定となり、よって、より高い分注精度を維持することができる。

さて、このような構成の分注装置１では、制御装置１３が図３または図６に示すようなフローチャートに基づいた制御を行なう。以下、これら２つのフローチャートのそれぞれに基づいた制御について説明する。

［制御１］図３に示すフローチャートに基づく制御
まず、ノズル３００が試験管１１０ａ内の検体液Ｒを吸入する以前のノズル３００の電子画像をＣＣＤカメラ８により撮像し（Ｓ１０１）、この電子画像のデータを制御装置１３の記憶部に記憶させる。

また、制御装置１３の記憶部には、ノズル３００の先端開口３０１における好ましい大きさ（所定の大きさ）の検体液Ｒの電子画像（図４中の（ｂ）参照）のデータが予め記憶（設定）されている。以下、この設定されたデータを「設定値」という。

次に、制御装置１３は、ポンプ７を作動させて、ノズル３００に試験管１１０ａ内の検体液Ｒを吸入させる。

次に、吸入・吐出ヘッド３（ノズル３００）を検体液Ｒを吐出する試験管１１０ｂの上方へ移動し、検体液Ｒの吐出準備を行なう。このとき、ＣＣＤカメラ８を作動させて、ノズル３００の先端開口３０１付近の電子画像を撮像する。

次に、画像処理手段９の作動により、前記撮像した電子画像を画像処理して、ノズル３００およびノズル３００の先端開口３０１における（突出した）検体液Ｒを抽出する（Ｓ１０２）。

次に、Ｓ１０１における電子画像、すなわち、制御装置１３の記憶部に記憶させた電子画像と、Ｓ１０２における電子画像とを比較する（Ｓ１０３）。

次に、この比較結果（２つの電子画像同士の比較）に基づき、先端開口３０１における（突出した）検体液Ｒを抽出して（Ｓ１０４）、この抽出した（突出した）検体液Ｒの大きさを計測する（Ｓ１０５）。

次に、比較演算回路１３２の作動により、設定値と前記計測した検体液Ｒの大きさとの差（図３中のＤ）を算出する（Ｓ１０６）。

次に、差Ｄが正、すなわち、Ｓ１０２における検体液Ｒの大きさが設定値（所定の大きさ）よりも小さい（図４中の（ａ）参照）か否かを判断する（Ｓ１０７）。

Ｓ１０７において差Ｄが正と判断されたら、ポンプ７のシリンジ７１の移動量を算出する（Ｓ１０８）。

次に、この算出結果に基づいて、前記吸入した検体液Ｒをノズル３００外に押し出す（図４中の（ａ）における矢印方向）ようにポンプ７を作動し（Ｓ１１１）、検体液Ｒの大きさが設定値となるよう制御（調整）する。

一方、Ｓ１０９において差Ｄが負、すなわち、Ｓ１０２における検体液Ｒの大きさが設定値（所定の大きさ）よりも大きい（図４中の（ｃ）参照）と判断されたら、Ｓ１０８と同様に、ポンプ７のシリンジ７１の移動量を算出する（Ｓ１１０）。

次に、この算出結果に基づいて、前記吸入した検体液Ｒをノズル３００内に引き込む（図４中の（ｃ）における矢印方向）ようにポンプ７を作動し（Ｓ１１１）、検体液Ｒの大きさが設定値となるよう制御（調整）する。

なお、Ｓ１０２の電子画像において、図４に示すような突出した検体液Ｒが撮像されていない、すなわち、検体液Ｒがノズル３００の先端開口３０１よりも基端側にあるときには、差Ｄが正であるものとして制御を行なう。

また、設定値としては、特に限定されないが、例えば、先端開口３０１の直径が１ｍｍであるときには、検体液Ｒの突出量（図４中の（ｂ）におけるｈの長さ）が０．１ｍｍ以上２ｍｍ未満であるのが好ましく、０．２〜０．４ｍｍであるのがより好ましい。

また、分注装置１では、設定値を検体液Ｒの種類（性質）によって適宜設定することができる。これにより、より高い分注精度の分注を行なうことができる。

また、Ｓ１０５における検体液Ｒの大きさの計測には、画像処理手段９の作動によって画像処理された電子画像における検体液Ｒの領域の画素数が用いられる。

ノズル３００の先端開口３０１において突出した検体液Ｒの電子画像を画像処理手段９の作動によって画像処理すると、例えば、図５に示すような電子画像が得られる。この電子画像では、検体液Ｒの領域の画素数が９０画素であり、この画素数を検体液Ｒの大きさとする。

このように画素数を用いることにより、検体液Ｒの大きさをより正確に計測することができる。

以上のような制御により、ノズル３００の先端開口３０１から突出した部分の検体液Ｒの大きさを一定とする、すなわち、ノズル３００の先端開口３０１における検体液Ｒが突出した突出量を一定とすることができ、よって、高い分注精度で検体液Ｒを分注することができる。

また、ノズル３００の先端開口３０１における検体液Ｒの大きさを液垂れが生じ難い程度の大きさとすることができ、よって、ノズル３００の先端開口３０１から液垂れが発生するのを防止することができる。

また、本発明は、分注時間（吸入・吐出ヘッド３の移動時間）、環境（例えば、温度や湿度等）、検体液Ｒの性質（例えば、粘性や温度等）のような分注条件に影響され易い分注に対しても有効である。

また、本発明は、Ｓ１０８におけるポンプ７のシリンジ７１の移動量により、検体液Ｒの種類（性質）によって異なるノズル３００の先端開口３０１での表面張力を比較することもできる。

［制御２］図６に示すフローチャートに基づく制御
まず、ノズル３００が試験管１１０ａ内の検体液Ｒを吸入する以前のノズル３００の電子画像をＣＣＤカメラ８により撮像する（Ｓ２０１）。

次に、画像処理手段９を作動させて、この撮像された電子画像を画像処理し、ノズル３００を抽出する（Ｓ２０２）。

次に、この抽出したノズル３００におけるデータ（形状に関するデータ）を制御装置１３の記憶部に記憶させる（Ｓ２０３）。

次に、吸入・吐出ヘッド３（ノズル３００）を検体液Ｒを吐出する試験管１１０ｂの上方へ移動し、検体液Ｒの吐出準備を行なう。このとき、ＣＣＤカメラ８を作動させて、ノズル３００の先端開口３０１付近の電子画像を撮像する（Ｓ２０４）。

次に、画像処理手段９の作動により、前記撮像した電子画像を画像処理して、ノズル３００およびノズル３００の先端開口３０１における（突出した）検体液Ｒを抽出し（Ｓ２０５）、さらに、先端開口３０１における検体液Ｒを抽出する（Ｓ２０６）。

次に、抽出された検体液Ｒの電子画像に基づいて、先端開口３０１付近に付着した検体液Ｒの付着状態（形状）を認識（計測）する（Ｓ２０７）。

次に、この付着した検体液Ｒの付着状態が異常であるか否かを判断する（Ｓ２０８）。
Ｓ２０８において異常と判断されたら（検出したら）、この異常を報知する異常アラームを発生させる（Ｓ２０９）。

一方、Ｓ２０８において正常と判断されたら、前記制御１と同様に、このときの検体液Ｒの大きさと設定値とを比較して、ポンプ７のシリンジ７１の移動量（制御量）を算出する（Ｓ２１０）。そして、この移動量に基づき、ポンプ７を作動させる（Ｓ２１１）とともに、ＣＣＤカメラ８を作動させて、ノズル３００の先端開口３０１付近の電子画像を撮像する（Ｓ２０４）。

また、Ｓ２０８における検体液Ｒの付着状態が異常であると判断する付着状態としては、例えば、図７中の（ａ）〜（ｃ）に示すような付着状態が挙げられる。

まず、図７中の（ａ）に示す付着状態では、検体液Ｒの吸入・吐出時に先端開口３０１から入った空気よる空気玉Ｒ２が外周の一部に付着している、すなわち、付着した検体液Ｒの中心Ｒ１がノズル３００の中心軸３０２から偏心した位置にある。

このとき、画像処理手段９の作動により、検体液Ｒの中心Ｒ１およびノズル３００の中心軸３０２を抽出して、制御装置１３が検体液Ｒの中心Ｒ１がノズル３００の中心軸３０２から偏心していると認識したとき、付着状態が異常と判断される。

次に、図７中の（ｂ）に示す付着状態では、検体液Ｒ（液玉）がノズル３００の先端部（先端開口３０１付近）を覆うように付着している、すなわち、付着した検体液Ｒの一部がノズル３００の先端開口３０１よりも基端側（上方）に付着している。

このとき、画像処理手段９の作動により、先端開口３０１よりも基端側（上方）に付着している検体液Ｒ（図７（ｂ）中のＭで示す範囲）の大きさを検出し、この大きさが一定（例えば、制御装置１３の記憶部に予め記憶されている大きさに関するデータ）以上の大きさと認識したとき、付着状態が異常と判断される。

次に、図７中の（ｃ）に示す付着状態では、検体液Ｒが先端開口３０１から糸引き状態で突出している、すなわち、付着した検体液Ｒの長さ（図７（ｃ）中のＨで示す長さ）と幅（図７（ｃ）中のＷで示す長さ）との比Ｈ／Ｗが閾値の範囲から外れている。

このとき、画像処理手段９の作動により、長さＨおよび幅Ｗを計測し、これらの比Ｈ／Ｗが閾値（例えば、制御装置１３の記憶部に予め記憶されている比Ｈ／Ｗに関するデータ）の範囲から外れていると認識したとき、付着状態が異常と判断される。なお、このときの閾値の範囲としては、２以上であるのが好ましい。

このように検体液Ｒの付着状態を認識することにより、付着状態の異常をより正確に検出することができる。

また、Ｓ２０９において異常アラームが発生した場合には、例えば、ノズル３００を交換したり、分注動作（分注装置１の作動）を停止したりしてもよい。

以上のような制御により、ノズル３００の先端開口３０１付近に付着した検体液Ｒの付着状態の異常を検出することができる。

以上、本発明の分注装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、分注装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、ノズルは、吸入吐出ヘッドに対して装着可能であるのに限定されず、吸入吐出ヘッドに固定（設置）されていてもよい。

また、移動手段の構成は、特に限定されず、例えば、モータ、プーリおよびベルト（タイミングベルト）を有する構成であってもよいし、モータ、リニアガイドおよびボールネジを有する構成であってもよい。

また、移動手段は、吸入吐出ヘッドを分注装置（吐出用試験管）に対して移動させて、吐出用試験管に分注を行なうよう構成されているのに限定されず、例えば、吐出用試験管を吸入吐出ヘッドに対して移動させて、吐出用試験管に分注を行なうよう構成されていてもよい。

また、ポンプは、シリンジポンプであるのに限定されず、例えば、歯車ポンプ等であってもよい。

また、ノズルにおける検体液の吸入・吐出は、１つのポンプで行なわれるのに限定されず、吸入用ポンプおよび吐出用ポンプのそれぞれに行なわれるよう構成されていても良い。

また、電子撮像手段としては、ＣＣＤカメラ（電子カメラ）に限定されず、例えば、発光素子および受光素子を備えた光学式センサ等を用いてもよい。

本発明の分注装置を示す斜視図である。図１に示す分注装置における主要部を概略的に示すブロック図である。ノズルの先端開口における液体の大きさを調整する制御を示すフローチャートである。電子撮像手段により撮像されたノズルの先端付近の電子画像である。図４における電子画像を画像処理したときの概要図である。ノズルの先端開口に付着した液体の付着状態の異常を検出する制御を示すフローチャートである。図１に示す分注装置のノズルの先端開口への液体の付着状態を示す図である。

符号の説明

１分注装置
１１ｘ軸アーム
１２ｚ軸アーム
１３制御装置
１３１メイン制御部
１３２比較演算回路
１３３液面一定化信号発生回路
１３４信号切換え回路
１３５吸入・吐出量信号発生回路
１３６ポンプドライバ
１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ、１３７ｄ信号
１４ｙ軸アーム
１５移動手段
１６分注台
１７照明光照射手段
１７１照明光
３吸入吐出ヘッド
３２ノズル装着部
３３配管チューブ
４ｘ軸方向移動手段
５ｙ軸方向移動手段
６ｚ軸方向移動手段
７ポンプ
７１シリンジ
８ＣＣＤカメラ
９画像処理手段
１００ａ、１００ｂ試験管ラック
１１０ａ、１１０ｂ試験管
２００ノズルラック
３００ノズル
３０１先端開口
３０２中心軸
Ｒ検体液
Ｒ１中心
Ｒ２空気玉
Ｓ１０１〜Ｓ１１１、Ｓ２０１〜Ｓ２１１ステップ

Claims

液体を分注する分注装置であって、
先端開口から前記液体を吸入・吐出するノズルが装着可能な吸入吐出ヘッドと、
前記吸入吐出ヘッドに接続され、前記ノズルの先端開口において前記液体を吸入・吐出させるポンプと、
前記ノズルの先端開口付近の電子画像を撮像する電子撮像手段と、
前記ノズルの先端開口付近の電子画像を画像処理する画像処理手段と、
前記ポンプ、前記電子撮像手段および前記画像処理手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記ノズルが前記液体を吸入した際、前記制御手段は、画像処理された前記電子画像に基づいて、前記ポンプの作動を制御することにより、前記ノズルの先端開口から突出した部分の液体の大きさを調整することを特徴とする分注装置。
液体を分注する分注装置であって、
先端開口から前記液体を吸入・吐出するノズルが設置された吸入吐出ヘッドと、
前記吸入吐出ヘッドに接続され、前記ノズルの先端開口において前記液体を吸入・吐出させるポンプと、
前記ノズルの先端開口付近を撮像する電子撮像手段と、
前記ノズルの先端開口付近の電子画像を画像処理する画像処理手段と、
前記ポンプ、前記電子撮像手段および前記画像処理手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記ノズルが前記液体を吸入した際、前記制御手段は、画像処理された前記電子画像に基づいて、前記ポンプの作動を制御することにより、前記ノズルの先端開口から突出した部分の液体の大きさを調整することを特徴とする分注装置。
前記画像処理された画像に基づいて、前記ノズルの先端開口からの液体の突出部分の大きさを調整するとき、前記制御手段は、前記突出部分の大きさが所定の大きさよりも大きいと判断したときは、液体を前記ノズル内に引き込むように前記ポンプを作動して、前記ノズルの先端開口における前記液体の大きさが前記所定の大きさとなるよう制御する請求項１または２に記載の分注装置。
前記画像処理された画像に基づいて、前記ノズルの先端開口からの液体の突出部分の大きさを調整するとき、前記制御手段は、前記突出部分の大きさが所定の大きさよりも小さいと判断したときは、液体を前記ノズル外に押し出すように前記ポンプを作動して、前記ノズルの先端開口における前記液体の大きさが前記所定の大きさとなるよう制御する請求項１ないし３のいずれかに記載の分注装置。
前記ノズルの先端開口からの液体の突出部分の大きさは、前記画像処理された電子画像における前記液体が撮像された領域の画素数により計測される請求項１ないし４のいずれかに記載の分注装置。
液体を分注する分注装置であって、
先端開口から前記液体を吸入・吐出するノズルが装着可能な吸入吐出ヘッドと、
前記吸入吐出ヘッドに接続され、前記ノズルの先端開口において前記液体を吸入・吐出させるポンプと、
前記ノズルの先端開口付近の電子画像を撮像する電子撮像手段と、
前記電子画像を画像処理する画像処理手段と、
前記ポンプ、前記電子撮像手段および前記画像処理手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記液体を吸入した前記ノズルの先端開口付近に前記液体が付着しているとき、前記制御手段は、画像処理された前記電子画像に基づいて、前記ノズルの先端開口付近への液体の付着状態を認識して、該付着状態の異常を検出するよう制御することを特徴とする分注装置。
前記制御手段は、前記付着した液体の中心が前記ノズルの中心軸から偏心した位置にあるとき、前記付着状態が異常と判断する請求項６に記載の分注装置。
前記制御手段は、前記付着した液体が前記ノズルの先端開口よりも基端側に付着しているとき、前記付着状態が異常と判断する請求項６に記載の分注装置。
前記制御手段は、前記付着した液体の長さＨと幅Ｗとの比Ｈ／Ｗを閾値と比較して、前記付着状態が異常と判断する請求項６に記載の分注装置。
前記吸入吐出ヘッドを水平方向および／または鉛直方向へ移動する移動手段を備えている請求項１ないし９のいずれかに記載の分注装置。
前記ノズルの先端開口付近に照明光を照射する照明光照射手段を備えている請求項１ないし１０のいずれかに記載の分注装置。