JP2017075859A - ノズル先端位置決め機構およびマイクロプレート処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
マイクロプレートに対する分注処理や洗浄処理を行う自動分注装置や自動洗浄装置においては、所期の処理を効率よく行うために、分注ノズルや洗浄ノズルの先端の、マイクロプレートのウェル底面からの高さ位置を、使用されるマイクロプレートの種類などに応じて設定調整しなければならない。例えば、自動洗浄装置においては、洗浄ノズル先端がウェル底面に対して適切な位置に位置されていないと、ウェル内に洗浄液が多く残ったり、あるいはウェル底面にコーティングされた試薬を吸引してしまったりするなどの不具合が発生する。
(1)ノズル先端がマイクロプレートのウェル底面に衝突したことを検出する衝突センサによって、ウェル底面のレベル位置を検出し、当該ウェル底面のレベル位置に基づいてノズル先端を位置させるべき目標位置を設定する方法(例えば特許文献1参照。)。
(2)ノズルを徐々に下降させていき、ノズル先端の位置を目視にて確認して、あるいは必要に応じてマイクロプレートを動かしてノズル先端がマイクロプレートに接触しないことを確認して、ノズル先端を位置させるべき目標位置を設定する方法。
一方、上記(2)の方法では、作業者が感覚的に最適な位置(目標位置)を設定するため、調整作業に長時間を要するという問題がある。また、ノズル先端位置にバラツキが生じ、所期の処理を安定して行うことが困難であるという問題がある。
さらに、上記(1)および(2)の方法のいずれも、ダミープレートを用意してノズル先端のウェル底面に対する位置調整を行わなければならないのが実情であり、使用されるマイクロプレートに応じたダミープレートを用意しなければならず、また、使用されるマイクロプレートに応じてその都度、調整作業を行わなければならない、という問題がある。
また、本発明は、マイクロプレートに対する所期の処理を効率よく行うことができ、高い作業効率を得ることのできるマイクロプレート処理装置を提供することを目的とする。
前記マイクロプレートのウェル底壁外面に接して当該ウェル底壁外面のレベル位置を検出し、当該ウェル底壁外面のレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検出センサを備えていることを特徴とする。
前記可動接触子は、前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接するウェル底検出面を有する当接部と、当該当接部に連結部を介して連結された上下方向に延びる被検出部とを有しており、当該被検出部の上端面が、前記目標位置として設定されるレベル位置に位置された構成とすることができる。
ノズルを有するノズル機構と、
前記プレート載置台および前記ノズル機構の一方を他方に対して上下方向に相対的に駆動させて前記ノズル機構におけるノズルを前記マイクロプレートのウェル内に位置させる駆動機構と、
前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接して当該ウェル底壁外面のレベル位置を検出し、当該ウェル底壁外面のレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検出センサを備えたノズル先端位置決め機構と、
前記プレート底検出センサによる検出信号に基づいて前記駆動機構の動作を停止させる駆動機構制御機構と
を備えていることを特徴とする。
前記プレート底検出センサは、前記プレート載置台に対して上下方向に摺動可能に設けられる可動接触子と、前記ノズルと共に上下方向に移動される当該可動接触子を検出する位置センサとにより構成されており、
前記可動接触子は、前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接するウェル底検出面を有する当接部と、当該当接部に連結部を介して連結された上下方向に延びる被検出部とを有しており、当該被検出部の上端面が、前記目標位置として設定されるレベル位置に位置された構成とすることができる。
従って、このようなノズル先端位置決め機構を備えた本発明のマイクロプレート処理装置によれば、マイクロプレートに対する所期の処理を効率よく行うことができる。しかも、使用されるマイクロプレートに応じたノズル先端位置の調整が不要となるため、高い作業効率を得ることができる。
図1は、本発明のマイクロプレート処理装置の一例における要部の構成を概略的に示す模式図である。図2は、図1に示すマイクロプレート処理装置におけるプレート載置台の一部を示す拡大断面図である。図3は、マイクロプレートがプレート載置台上に載置された状態を示す断面図である。
このマイクロプレート処理装置は、マイクロプレート50が水平に載置されるプレート載置台10と、先端がマイクロプレート50のウェル55内に挿入されるノズル25を有するノズル機構20と、ノズル機構20をプレート載置台10に対して上下方向に相対的に駆動させる駆動機構30と、プレート載置台10上のマイクロプレート50のウェル底壁外面57bに接してそのレベル位置を検出し、ウェル底壁外面57bのレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル25の先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検知センサ40を備えたノズル先端位置決め機構と、プレート底検知センサ40による検知信号に基づいて駆動機構30の動作を停止させる駆動機構制御機構(図示せず)とを備えている。なお、本実施形態では、ノズル機構20をプレート載置台10に対して上下方向に相対的に駆動させる駆動機構30を備えた構成のものについて説明するが、プレート載置台10をノズル機構20に対して上下方向に相対的に駆動させる駆動機構を備えた構成とされていてもよい。
この例における位置センサ45は、例えば透過型のフォトマイクロセンサにより構成されており、発光部から受光部に至る水平方向に延びる光路が可動接触子41によって遮られることにより検出信号が駆動機構制御機構に出力される。
この例における付勢手段48は、圧縮コイルバネにより構成されており、内部に可動接触子41の当接部42が挿通された状態で、プレート載置台10上に設けられている。
図3に示すように、被処理対象であるマイクロプレート50がプレート載置台10上に載置されると、マイクロプレート50のウェル底壁外面57bに接する可動接触子41が付勢手段48による付勢力に抗って下方に移動される。可動接触子41においては、被検出部44の上端面44aのレベル位置LDと、当接部42のウェル底検出面42aのレベル位置(ウェル底壁外面57bのレベル位置LW)との位置関係は維持(固定)されている。このため、被検出部44の上端面44aは、使用されるマイクロプレート50に応じたノズル先端についての目標位置のレベル位置LTに自動的に位置されることとなる。
マイクロプレート50がプレート載置台10上に載置された状態において、駆動源38によってネジ軸36が回転駆動されると、ノズルヘッド21および位置センサ45が固定された固定部材31が下降される。そして、図4および図5に示すように、可動接触子41における被検出部44の上端面44aが、例えば透過型の光センサよりなる位置センサ45による検出位置に位置されるまで固定部材31が下降されると、位置センサ45より検出信号が駆動機構制御機構に出力されて、ノズル先端がウェル底面57aに対する最適位置(目標位置)に位置されたことが検出される。駆動機構制御機構は、位置センサ45の検出信号を契機としてネジ軸36の回転動作の動作を停止させ、これにより、駆動機構30における固定部材31の下降動作(ノズル25の下降動作)が停止される。
従って、上記のマイクロプレート処理装置によれば、マイクロプレート50をプレート載置台10上に載置するだけで、当該マイクロプレート50に応じた、ノズル先端のウェル底面57aに対する高さ位置が、可動接触子41における被検出部44の上端面44aによって設定されることになる。このため、ノズル機構20と共に下降される位置センサ45による検出位置に被検出部44の上端面44aが位置されたときに位置センサ45から出力される検出信号に基づいてノズル25の下降動作が停止されることにより、使用されるマイクロプレート50に応じたノズル先端位置の高さ調整が不要でありながら、ノズル先端をマイクロプレート50におけるウェル底面57aに対する最適位置に確実に位置させることができる。これにより、マイクロプレート50に対する所期の処理を効率よく行うことができ、しかも、使用されるマイクロプレート50に応じたノズル先端位置の調整が不要となるため、高い作業効率を得ることができる。
例えば、可動接触子における被検出部は連結部に対して上下方向に変位可能に連結された構成とされていてもよい。このような構成とされていることにより、ノズル先端の目標位置を上記数値範囲内において目的に応じて適宜調整することができ、マイクロプレート処理装置を高い汎用性を有するものとして構成することができる。
ノズル先端位置決め機構を構成するプレート底検知センサは、マイクロプレートのウェル底壁外面に接してそのレベル位置を検出するものであれば、上記実施形態に係る構成のものに限定されない。
11 プレート載置面
12 貫通孔
20 ノズル機構
21 ノズルヘッド
25 ノズル
26 吐出ノズル部
27 吸引ノズル部
30 駆動機構
31 固定部材
35 ボールネジ機構
36 ネジ軸
37 ガイドレール
38 駆動源
40 プレート底検知センサ
41 可動接触子
42 当接部
42a ウェル底検出面
43 連結部
44 被検出部
44a 上端面
45 位置センサ
48 付勢手段
50 マイクロプレート
51 プレート本体
52 上壁部
53 周壁部
55 ウェル
56 隔壁
57 ウェル底壁
57a ウェル底面
57b ウェル底壁外面
Claims (6)
- プレート載置台上に水平に載置されたマイクロプレートのウェル内にノズル先端を位置させて当該ウェル内に液体を吐出あるいは当該ウェル内から液体を吸引するマイクロプレート処理装置におけるノズル先端位置決め機構であって、
前記マイクロプレートのウェル底壁外面に接して当該ウェル底壁外面のレベル位置を検出し、当該ウェル底壁外面のレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検出センサを備えていることを特徴とするマイクロプレートに対するノズル先端位置決め機構。 - 前記プレート底検出センサは、前記プレート載置台に対して上下方向に摺動可能に設けられる可動接触子と、前記ノズルと共に上下方向に移動される、当該可動接触子を検出する位置センサとにより構成されており、
前記可動接触子は、前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接するウェル底検出面を有する当接部と、当該当接部に連結部を介して連結された上下方向に延びる被検出部とを有しており、当該被検出部の上端面が、前記目標位置として設定されるレベル位置に位置されていることを特徴とする請求項1に記載のマイクロプレートに対するノズル先端位置決め機構。 - 前記可動接触子におけるウェル底検出面が前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に押圧状態で当接されるよう、前記可動接触子を付勢する付勢手段をさらに備えていることを特徴とする請求項2に記載のマイクロプレートに対するノズル先端位置決め機構。
- マイクロプレートが水平に載置されるプレート載置台と、
ノズルを有するノズル機構と、
前記プレート載置台および前記ノズル機構の一方を他方に対して上下方向に相対的に駆動させて前記ノズル機構におけるノズルを前記マイクロプレートのウェル内に位置させる駆動機構と、
前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接して当該ウェル底壁外面のレベル位置を検出し、当該ウェル底壁外面のレベル位置に基づいて設定された目標位置にノズル先端が位置されたときに検出信号を出力するプレート底検出センサを備えたノズル先端位置決め機構と、
前記プレート底検出センサによる検出信号に基づいて前記駆動機構の動作を停止させる駆動機構制御機構と
を備えていることを特徴とするマイクロプレート処理装置。 - 前記駆動機構は、前記ノズル機構を前記プレート載置台に対して相対的に上下方向に駆動させるものであって、
前記プレート底検出センサは、前記プレート載置台に対して上下方向に摺動可能に設けられる可動接触子と、前記ノズルと共に上下方向に移動される当該可動接触子を検出する位置センサとにより構成されており、
前記可動接触子は、前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に接するウェル底検出面を有する当接部と、当該当接部に連結部を介して連結された上下方向に延びる被検出部とを有しており、当該被検出部の上端面が、前記目標位置として設定されるレベル位置に位置されていることを特徴とする請求項4に記載のマイクロプレート処理装置。 - 前記可動接触子におけるウェル底検出面が前記プレート載置台上のマイクロプレートのウェル底壁外面に押圧状態で当接されるよう、前記可動接触子を上方に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項5に記載のマイクロプレート処理装置。
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