JP3024890B2 - Disposable tip and dispensing device using the tip - Google Patents
Disposable tip and dispensing device using the tipInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、使い捨てチップ及びそ
のチップを用いる分注装置、特に自動分注装置におい
て、正確な液量を吸引・吐出するための使い捨てチップ
及びそのチップを用いる分注装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disposable tip and a dispensing device using the tip, and more particularly, to an automatic dispensing device, a disposable tip for aspirating and discharging an accurate liquid amount and a dispensing device using the tip. Regarding improvement.
【０００２】[0002]
【従来の技術】試料の分注を行う分注装置が知られてお
り、例えば人体から採取した血液検体を複数の容器に分
配する装置として用いられている。また、試料の吸引
は、例えば図１１に示されるような使い捨て（ディスポ
ーザブル化された）チップを有するノズル部３２によっ
て行われる。2. Description of the Related Art A dispensing device for dispensing a sample is known, and is used, for example, as a device for distributing a blood sample collected from a human body to a plurality of containers. The suction of the sample is performed by the nozzle unit 32 having a disposable (disposable) tip as shown in FIG. 11, for example.
【０００３】図１１には、ノズル部３２の要部断面図が
示されており、ノズル部３２は、ノズルベース３５とノ
ズルチップを成すディスポーザブルチップ（以下、チッ
プという）３６′とで構成されている。なお、このチッ
プ３６′の上部開口には、ノズルベース３５の先端部が
加圧挿入され、このようにチップ３６′の上部開口にノ
ズルベース３５の先端部が嵌合する。チップ３６′の下
方先端には、小孔３６ａが形成され、この小孔３６ａか
ら血清等が吸引され、あるいは吐出されることになる。
なお、チップ３６′は透明又は半透明の素材によって構
成され、主に半透明の硬質プラスチック等で構成され
る。また、ノズルベース３５は金属等で構成される。FIG. 11 is a sectional view showing a main part of a nozzle portion 32. The nozzle portion 32 is composed of a nozzle base 35 and a disposable chip (hereinafter, referred to as a chip) 36 'forming a nozzle chip. I have. The tip of the nozzle base 35 is inserted under pressure into the upper opening of the tip 36 ', and the tip of the nozzle base 35 fits into the upper opening of the tip 36'. A small hole 36a is formed at the lower end of the tip 36 ', and serum or the like is sucked or discharged from the small hole 36a.
The chip 36 'is made of a transparent or translucent material, and is mainly made of a translucent hard plastic or the like. The nozzle base 35 is made of metal or the like.
【０００４】従来、光学検出器を用いた液量の監視は、
図１２に示すように、例えば光学的にチップ３６′内の
液の有無を検出することによって行われていた。すなわ
ち、発光部７０から受光部７２にかけて近赤外光ビーム
２０を照射し、その光ビーム２０と交差するようにチッ
プ３６′を上下に移動させ、予めチップ３６の液量とそ
の時のチップ３６の吐出口（以下、吐出口を先端とい
う）から液柱の高さとを測定し、そのデータを入力して
おく。同様に、試料１２を吸引していないチップ３６′
の先端からノズルベース３５と嵌合する根元までの吸光
度を一定間隔で測定し、そのデータを入力しておく。次
に、試料１２を吸引したチップ３６′の先端からノズル
ベース３５と嵌合する根元までの吸光度を一定間隔で測
定し、予め測定した試料１２を吸引していないチップ３
６′のデータと比較して先端からの液柱の高さを求め
る。そして、予め入力してある液柱と液量との関係のデ
ータを用いて、この液柱の高さから吸引した液量を算出
していた。Conventionally, the monitoring of the liquid amount using an optical detector has been described.
As shown in FIG. 12, for example, this is performed by optically detecting the presence or absence of a liquid in the chip 36 '. That is, the near-infrared light beam 20 is irradiated from the light-emitting portion 70 to the light-receiving portion 72, and the chip 36 'is moved up and down so as to intersect with the light beam 20, and the liquid amount of the chip 36 and the The height of the liquid column is measured from a discharge port (hereinafter, the discharge port is referred to as a tip), and the data is input. Similarly, a tip 36 'that does not suck the sample 12
The absorbance from the tip of the nozzle to the base fitted to the nozzle base 35 is measured at regular intervals, and the data is input. Next, the absorbance from the tip of the tip 36 ′ to which the sample 12 was sucked to the base fitting the nozzle base 35 was measured at regular intervals.
The height of the liquid column from the tip is obtained by comparing with the data of 6 '. Then, using the data of the relationship between the liquid column and the liquid amount that has been input in advance, the amount of the sucked liquid is calculated from the height of the liquid column.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
分注装置によって液量を求める場合、チップ３６′先端
を基準として液柱の高さを求め、算出していた。従っ
て、例えばチップ３６′の先端に試料の一部が液玉とな
って付着している場合、光学的に検出されるチップ先端
位置は付着した液玉の下端となってしまう（図１３
（ａ））。すなわち、チップ先端位置を誤認し、液量測
定精度を著しく劣化させることとなる。However, when the liquid volume is obtained by the above-described dispensing apparatus, the height of the liquid column is obtained and calculated based on the tip of the tip 36 '. Therefore, for example, when a part of the sample is attached to the tip of the tip 36 'as a liquid droplet, the tip position of the chip that is optically detected is the lower end of the attached liquid droplet (FIG. 13).
(A)). That is, the position of the tip of the chip is erroneously recognized, and the accuracy of measuring the liquid amount is significantly deteriorated.
【０００６】また、従来の分注装置は、ノズル部３２を
上下する移動機構部に原点検出器又はエンコーダを設け
て、ノズル部３２の位置から相対的にチップの先端位置
を検出していた。しかしながら、チップ３６′は分注の
たびに使い捨てされるため、検体毎に新規のチップ３
６′が分注装置の機構部のノズルベース３５に嵌合され
る。そして、この嵌合は、圧入方式によって行われるた
め、ノズルベース３５とチップ３６′との嵌合位置に誤
差が生じる場合もある。このような場合にも、チップ先
端位置が誤認され、液量測定精度は劣化するという問題
があった（図１３（ｂ）、なお、破線部分は正常時の嵌
合状態を示し、実線部分は嵌合が深い場合を示す）。Further, in the conventional dispensing apparatus, an origin detector or an encoder is provided in a moving mechanism that moves up and down the nozzle 32, and the tip position of the tip is relatively detected from the position of the nozzle 32. However, since the tip 36 ′ is disposable every time dispensing, a new tip 3
6 'is fitted to the nozzle base 35 of the mechanism of the dispensing device. Since this fitting is performed by the press-fitting method, an error may occur in the fitting position between the nozzle base 35 and the tip 36 '. Also in such a case, there was a problem that the tip position of the tip was erroneously recognized and the liquid amount measurement accuracy deteriorated (FIG. 13 (b), where a broken line indicates a normal fitting state, and a solid line indicates The case where the fitting is deep is shown).
【０００７】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、正確に試料を吸引・吐出する
ために液量測定する際に、光学的に使い捨てチップの先
端の絶対位置及び／又はチップの嵌合状態を検知するた
めの使い捨てチップ及びそのチップを用いる分注装置を
提供することである。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to optically measure the absolute position of the tip of a disposable tip when measuring a liquid amount in order to accurately aspirate and discharge a sample. And / or a disposable tip for detecting a fitted state of the tip and a dispensing device using the tip.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、光学式吐出量検出を行う分
注装置において、該分注装置の吸引手段の先端に設けら
れたノズルベースの先端とその上部開口で嵌合し、試料
を吸引又は吐出する使い捨てチップであって、前記チッ
プ先端から前記ノズルベースと嵌合する部分までの間に
光の透過性を変化させる印を有することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a dispensing apparatus for detecting an optical discharge amount, the dispensing apparatus being provided at a tip of a suction means of the dispensing apparatus. A disposable chip that fits at the tip of the nozzle base and its upper opening and sucks or discharges the sample, and has a mark that changes light transmission between the tip of the tip and a portion that fits with the nozzle base. It is characterized by having.
【０００９】また、請求項２記載の発明は、発光体から
発生した近赤外光をビーム状とする光学系と、試料を吸
引又は吐出し、光の透過性を変化させる印を有する使い
捨てチップと、前記使い捨てチップの上部開口と先端部
で嵌合するノズルベースと、から成るノズルと、前記ノ
ズルを前記ビーム状の近赤外光と交差させて移動させる
ノズル移動手段と、前記使い捨てチップを通過した前記
近赤外光を検出する光検出手段と、前記光検出手段の出
力側に接続され、前記近赤外光を透過させた使い捨てチ
ップの長手方向の位置と使い捨てチップ通過時の近赤外
光の透過光量レベルとを記憶する透過光量レベルメモリ
と、予め未使用の使い捨てチップの長手方向の位置とそ
の位置の透過光量レベルとを記憶する基準メモリと、前
記透過光量レベルメモリの出力と前記基準メモリとの出
力からそれぞれ前記使い捨てチップの光の透過性を変化
させる印に起因する特有の透過光量レベルを検出し、該
印の位置を照合して、該印を基準に前記使い捨てチップ
の長手方向の同位置において、前記透過光量レベルメモ
リから出力される透過光量レベルと前記基準メモリから
出力される透過光量レベルとを比較し、使用された使い
捨てチップの吐出口の先端位置を検出するチップ先端検
出器と、を有することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a disposable chip having an optical system for converting near-infrared light generated from a light emitter into a beam, and a mark for sucking or discharging a sample to change light transmittance. A nozzle base comprising a nozzle base fitted at the top opening and the tip of the disposable tip, a nozzle moving means for moving the nozzle crossing the beam of near-infrared light, and the disposable tip. A light detecting means for detecting the transmitted near-infrared light, a longitudinal position of the disposable chip which is connected to an output side of the light detecting means and transmits the near-infrared light, and a near-red light when passing through the disposable chip. A transmitted light level memory for storing the transmitted light level of external light, a reference memory for storing in advance the position of the unused disposable chip in the longitudinal direction and the transmitted light level at that position, and the transmitted light level From the output of the memory and the output of the reference memory, a specific transmitted light level caused by a mark that changes the light transmittance of the disposable chip is detected, the position of the mark is checked, and the mark is used as a reference. At the same position in the longitudinal direction of the disposable tip, the transmitted light level output from the transmitted light level memory is compared with the transmitted light level output from the reference memory, and the tip end position of the discharge port of the used disposable tip is compared. And a chip tip detector for detecting
【００１０】請求項３記載の発明は、発光体から発生し
た近赤外光をビーム状とする光学系と、試料を吸引又は
吐出し、光の透過性を変化させる印を有する使い捨てチ
ップと、前記使い捨てチップの上部開口と先端部で嵌合
するノズルベースと、から成るノズルと、前記ノズルを
前記ビーム状の近赤外光と交差させて移動させるノズル
移動手段と、前記ノズルを通過した前記近赤外光を検出
する光検出手段と、前記光検出手段の出力側に接続さ
れ、前記近赤外光を透過させたノズルの長手方向の位置
とノズル通過時の近赤外光の透過光量レベルとを記憶す
る透過光量レベルメモリと、予めノズルの長手方向の位
置とその位置の透過光量レベルとを記憶する基準メモリ
と、前記透過光量レベルメモリの出力と前記基準メモリ
との出力からそれぞれ前記使い捨てチップの光の透過性
を変化させる印に起因する特有の透過光量レベルを検出
し、該印の位置を照合して、該印を基準に前記使い捨て
チップの長手方向の同位置において、前記透過光量レベ
ルメモリから出力される透過光量レベルと前記基準メモ
リから出力される透過光量レベルとを比較し、使用され
た使い捨てチップの印から前記ノズルベースと使い捨て
チップとの嵌合部分までの距離が、前記基準メモリから
出力される印から前記ノズルベースと使い捨てチップと
の嵌合部分までの距離より長い場合、嵌合不良を検出す
る嵌合不良検出器と、を有することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical system for forming a beam of near-infrared light generated from a luminous body, a disposable chip having a mark for sucking or discharging a sample and changing light transmittance, A nozzle base consisting of an upper opening of the disposable tip and a nozzle base fitted at the tip, a nozzle moving means for moving the nozzle crossing the beam of near-infrared light, and the nozzle passing the nozzle A light detecting means for detecting near-infrared light, a longitudinal position of the nozzle which is connected to an output side of the light detecting means and transmits the near-infrared light, and an amount of transmitted near-infrared light when passing through the nozzle A transmitted light level memory for storing the level, a reference memory for previously storing the position of the nozzle in the longitudinal direction and the transmitted light level at that position, and an output of the transmitted light level memory and an output of the reference memory. Detecting a specific transmitted light level caused by a mark that changes the light transmittance of the disposable chip, collating the position of the mark, and at the same position in the longitudinal direction of the disposable chip with respect to the mark, The transmitted light level output from the transmitted light level memory is compared with the transmitted light level output from the reference memory, and the distance from the used disposable tip mark to the fitting portion between the nozzle base and the disposable tip is determined. A fitting failure detector that detects a fitting failure when the distance from a mark output from the reference memory to a fitting portion between the nozzle base and the disposable tip is longer than a distance.
【００１１】[0011]
【作用】上記請求項１記載の構成によれば、チップ先端
から前記ノズルベースと嵌合する部分までの間に光の透
過性を変化させる印を有するので、印の位置を光学検出
することができる。これにより、印の位置を基準として
予め記憶されている印からチップ先端までの距離により
そのチップの先端の絶対位置を検出することができる。According to the first aspect of the present invention, since there is a mark for changing the light transmittance between the tip of the chip and the portion fitted to the nozzle base, the position of the mark can be optically detected. it can. Thus, the absolute position of the tip of the chip can be detected based on the distance from the mark stored in advance to the tip of the chip based on the position of the mark.
【００１２】上記請求項２記載の構成によれば、透過光
量レベルメモリの出力と基準メモリの出力からそれぞれ
使い捨てチップの光の透過性を変化させる印に起因する
特有の透過光量レベルを検出し、該印の位置を照合し
て、該印を基準に前記使い捨てチップの長手方向の同位
置において、両メモリから出力される透過光量レベルを
比較し、使用された使い捨てチップの先端位置を検出す
るチップ先端検出器を有するので、チップ先端の絶対位
置を検出することができる。According to the second aspect of the present invention, a specific transmitted light level caused by a mark for changing the light transmittance of the disposable chip is detected from the output of the transmitted light level memory and the output of the reference memory, respectively. A chip for comparing the position of the mark, comparing the level of transmitted light output from both memories at the same position in the longitudinal direction of the disposable chip with reference to the mark, and detecting the tip position of the used disposable chip Since it has a tip detector, the absolute position of the tip of the chip can be detected.
【００１３】また、上記請求項３記載の構成によれば、
透過光量レベルメモリの出力と基準メモリの出力からそ
れぞれ使い捨てチップの光の透過性を変化させる印に起
因する特有の透過光量レベルを検出し、該印の位置を照
合して、該印を基準に使い捨てチップの長手方向の同位
置において、両メモリから出力される透過光量レベルを
比較し、使用された使い捨てチップの印から前記ノズル
ベースと使い捨てチップとの嵌合部分までの距離が、前
記基準メモリから出力される印から前記ノズルベースと
使い捨てチップとの嵌合部分までの距離より長い場合、
嵌合不良を検出する嵌合不良検出器を有するので、嵌合
不良によるチップ先端位置誤認を防止できる。According to the third aspect of the present invention,
From the output of the transmitted light level memory and the output of the reference memory, a specific transmitted light level caused by a mark that changes the light transmittance of the disposable chip is detected, the position of the mark is compared, and the mark is used as a reference. At the same position in the longitudinal direction of the disposable tip, the transmitted light level output from both memories is compared, and the distance from the mark of the disposable tip used to the fitting portion between the nozzle base and the disposable tip is determined by the reference memory. If the distance from the mark output from the distance to the fitting portion between the nozzle base and the disposable tip,
Since there is a poor fitting detector that detects poor fitting, it is possible to prevent chip tip position misrecognition due to poor fitting.
【００１４】[0014]
【実施例】以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づ
いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１５】図１には、本発明に係る使い捨てチップを
用いる自動分注装置３０の外観が示されており、図１は
その斜視図である。FIG. 1 shows an external view of an automatic dispensing apparatus 30 using a disposable tip according to the present invention, and FIG. 1 is a perspective view thereof.
【００１６】図中ほぼ中央に図示される血液試料の吸引
を行うノズル部３２は、ＸＹＺロボット３４によって保
持されており、ノズル部３２は、三次元的に自在に移動
可能とされている。A nozzle portion 32 for aspirating a blood sample, which is illustrated substantially at the center of the figure, is held by an XYZ robot 34, and the nozzle portion 32 is movable three-dimensionally.
【００１７】図１において、前記ＸＹＺロボット３４
は、Ｘ駆動部３４ｘと、Ｙ駆動部３４ｙと、Ｚ駆動部３
４ｚとで構成され、Ｚ駆動部３４ｚにはノズル部３２を
備えたエレベータ部３８が昇降自在に連結されている。In FIG. 1, the XYZ robot 34
Are the X drive unit 34x, the Y drive unit 34y, and the Z drive unit 3
An elevator unit 38 having a nozzle unit 32 is connected to the Z drive unit 34z so as to be able to move up and down.
【００１８】分注台に載置された試験管ラック６０に
は、遠心分離処理が行われた後の血液試料を入れた複数
の検体入り試験管６２が起立保持されている。すなわ
ち、この検体入り試験管６２には、血清成分と血球成分
とが上下分離されている血液試料が入れられている。ま
た、分注台上の試験管ラック６０には、血液試料の一成
分が移し換えられる吐出用試験管６６が起立保持されて
いる。In a test tube rack 60 placed on the dispensing table, a plurality of sample-containing test tubes 62 containing a blood sample subjected to centrifugation are held upright. That is, the sample-containing test tube 62 contains a blood sample in which a serum component and a blood cell component are vertically separated. In addition, a test tube rack 60 on the dispensing table holds a test tube 66 for ejection to which one component of the blood sample is transferred.
【００１９】また、チップ立て４０には、新規のチップ
３６が起立保持され、分注後のチップ３６はチップ廃棄
トレイ７４に廃棄される。A new chip 36 is held upright in the chip stand 40, and the dispensed chip 36 is discarded on a chip discard tray 74.
【００２０】図２には、本発明に係る光の透過性を変化
させる印を有する使い捨てノズルチップ（以下、チップ
３６という）の正面図が示されており、図３には、図２
に示されたチップ３６の断面図が示されている。FIG. 2 is a front view of a disposable nozzle tip (hereinafter referred to as a tip 36) having a mark for changing the light transmittance according to the present invention, and FIG.
A cross-sectional view of the chip 36 shown in FIG.
【００２１】図２（ａ）、図３（ａ）には、チップ３６
の外側壁にインキ又は着色テープ等によって着色した印
１００ａが示されており、図２（ｂ）、図３（ｂ）に
は、チップ３６の外側壁に設けられた凸リングの印１０
０ｂが示されている。また、図２（ｃ）、図３（ｃ）に
は、チップ３６の外側壁に設けられた細かい凹凸から成
る印１００ｃが示されており、図２（ｄ）、図３（ｄ）
には、チップ３６の外側壁に設けられた凹リングの印１
００ｄが示されている。FIGS. 2A and 3A show the chip 36.
2B and FIG. 3B, a mark 10a of a convex ring provided on the outer wall of the chip 36 is shown.
0b is shown. 2 (c) and 3 (c) show a mark 100c made of fine irregularities provided on the outer wall of the chip 36, and FIG. 2 (d) and FIG. 3 (d).
The mark 1 of the concave ring provided on the outer wall of the tip 36
00d is shown.
【００２２】本実施例の場合、チップ３６は、半透明の
硬質プラスチックから成り、いずれの印も、光の透過を
遮光するものである。従って、光学的に印を検出するこ
とができる。なお、本実施例では、４つの例を挙げた
が、これに限るものではなく、光を遮光するものであれ
ば、印をどのような形状にしてもよい。また、印は光を
遮光するものに限るものではなく、チップ３６の他の部
位と透過光量レベルの差があれば透過性のものであって
もよい。In the case of the present embodiment, the chip 36 is made of a translucent hard plastic, and all the marks block light transmission. Therefore, the mark can be optically detected. In the present embodiment, four examples have been given, but the present invention is not limited to this, and the mark may have any shape as long as it blocks light. Further, the mark is not limited to a mark that blocks light, and may be a mark that is transparent as long as there is a difference in the level of transmitted light from another part of the chip 36.
【００２３】次に、本発明に係る自動分注装置３０につ
いて以下に説明する。Next, the automatic dispensing apparatus 30 according to the present invention will be described below.
【００２４】図４には、本実施例に係るチップ先端の絶
対位置検出方法を適用した分注装置の概略的な構成がブ
ロック図で示されている。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a dispensing apparatus to which the method for detecting the absolute position of the tip of a tip according to this embodiment is applied.
【００２５】チップ３６の両側面に発光部７０と受光部
７２が設けられている。発光部７０は、図４に示すよう
に、近赤外光発光ダイオード１４と、この近赤外光発光
ダイオード１４から射出された近赤外光（例えば、波長
８９０ｎｍ）を平行ビームに変換するレンズ１６と、チ
ップ３６の軸方向であってある大きさに平行ビームを絞
る円柱レンズ１８を有する。また、図５に示すように、
チップ３６の軸に垂直な方向のビーム幅（例えば、６ｍ
ｍ）を有し、チップ３６の位置交差で決まる幅より大き
く、必ずチップ３６に光ビーム２０が照射されるように
なっている。なお、光ビームの厚みは、例えば円柱レン
ズ１８付近で０．７ｍｍ、チップ３６と交差するところ
で０．５ｍｍである。一方、受光部７２は、チップ３６
を通過した光を通し、かつ他の照明光等の可視領域の光
を通さない光学フィルタ２２と、この光学フィルタ２２
を通過した光を検出する光検出器２４とから成る。な
お、発光部７０及び受光部７２は、チップ３６と同時に
共に動いてもよいし、固定されていてもよい。A light emitting section 70 and a light receiving section 72 are provided on both side surfaces of the chip 36. As shown in FIG. 4, the light emitting unit 70 includes a near-infrared light emitting diode 14 and a lens that converts near-infrared light (for example, a wavelength of 890 nm) emitted from the near-infrared light emitting diode 14 into a parallel beam. 16 and a cylindrical lens 18 for focusing the parallel beam to a certain size in the axial direction of the chip 36. Also, as shown in FIG.
The beam width in a direction perpendicular to the axis of the chip 36 (for example, 6 m
m), which is larger than the width determined by the position intersection of the chip 36, so that the chip 36 is always irradiated with the light beam 20. The thickness of the light beam is, for example, 0.7 mm near the cylindrical lens 18 and 0.5 mm at the point where the light beam intersects the chip 36. On the other hand, the light receiving section 72
An optical filter 22 that transmits light that has passed through the optical filter and does not transmit light in the visible region such as other illumination light;
And a photodetector 24 for detecting the light that has passed through. The light emitting unit 70 and the light receiving unit 72 may move together with the chip 36, or may be fixed.
【００２６】前述した受光部７２の光検出器２４に収集
された光信号は、切換スイッチ２８によって接点Ａ又は
Ｂを介して、透過光量レベルメモリ８０又は基準メモリ
８２に記憶される。まず、切換スイッチ２８を接点Ｂに
して、発光部７０から受光部７２にかけて近赤外光ビー
ム２０を照射し、その光ビーム２０と交差するようにチ
ップ３６を上下に移動させ、正常に嵌合しかつ試料１２
を吸引していないチップ３６の先端からノズルベース３
５と嵌合する根元までの透過光量レベルを一定間隔（例
えば約０．１ｍｍ）で測定し、そのデータは基準メモリ
８２に記憶される。The optical signal collected by the photodetector 24 of the light receiving section 72 is stored in the transmitted light level memory 80 or the reference memory 82 by the changeover switch 28 via the contact A or B. First, the changeover switch 28 is set to the contact point B, the near-infrared light beam 20 is irradiated from the light-emitting portion 70 to the light-receiving portion 72, and the chip 36 is moved up and down so as to intersect with the light beam 20, and is normally fitted. And sample 12
From the tip of the tip 36 that does not suck the nozzle
The level of transmitted light up to the base fitting with 5 is measured at regular intervals (for example, about 0.1 mm), and the data is stored in the reference memory 82.
【００２７】次に、切換スイッチ２８を接点Ａにして、
同様にして光ビーム２０を照射しながら、光ビーム２０
とチップ３６とが交差するように上下に移動させ、試料
１２を吸引したチップ３６の先端からノズルベース３５
と嵌合する根元までの透過光量レベルを一定間隔で測定
し、そのデータは透過光量レベルメモリ８０に記憶され
る。Next, the changeover switch 28 is set to the contact A,
Similarly, while irradiating the light beam 20, the light beam 20
And the tip 36 are moved up and down so as to intersect with each other.
The transmitted light level up to the root where the data is fitted is measured at regular intervals, and the data is stored in the transmitted light level memory 80.
【００２８】そして、チップ先端位置検出器８４には、
透過光量レベルメモリ８０から出力させる透過光量レベ
ルデータａと基準メモリ８２から出力させる透過光量レ
ベルデータｂとが入力され、両メモリからの出力ａ、ｂ
からチップ３６の光の透過性を変化させる印１００に起
因する特有の透過光量レベルをそれぞれ検出する。そし
て、出力ａ、ｂにおける該印１００の位置を照合して、
該印１００を基準にチップ３６の長手方向の同位置にお
ける透過光量レベルを比較し、出力ｂを基に図１０に示
すように試料１２入りチップ３６の吐出口の先端位置
（ａ位置）を検出する。このチップ３６の先端位置を基
準に液面までの液柱の高さを算出し、前述した従来の方
法により正確な液量を求めることができる。The tip end position detector 84 includes:
Transmitted light level data a output from the transmitted light level memory 80 and transmitted light level data b output from the reference memory 82 are input, and outputs a and b from both memories are input.
, The specific transmitted light level resulting from the mark 100 that changes the light transmittance of the chip 36 is detected. Then, the position of the mark 100 in the outputs a and b is compared,
The transmitted light level at the same position in the longitudinal direction of the chip 36 is compared based on the mark 100, and based on the output b, the tip position (a position) of the discharge port of the chip 36 containing the sample 12 is detected as shown in FIG. I do. The height of the liquid column up to the liquid surface is calculated based on the position of the tip of the tip 36, and an accurate liquid amount can be obtained by the above-described conventional method.
【００２９】図６には、本実施例に係るチップとノズル
ベースの嵌合状態を検出する方法を適用した分注装置の
概略的な構成がブロック図で示されている。FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a dispensing apparatus to which a method for detecting a fitted state between a tip and a nozzle base according to the present embodiment is applied.
【００３０】図４の装置構成とほぼ同様であるが、本実
施例の場合は、先のチップ先端検出器８４の代わりに嵌
合不良検出器８６が設けられている。従って、嵌合不良
検出器８６に透過光量レベルメモリ８０から出力させる
透過光量レベルデータａと基準メモリ８２から出力させ
る透過光量レベルデータｂが入力されると、両者のメモ
リからの出力ａ、ｂからチップ３６の光の透過性を変化
させる印１００に起因する特有の透過光量レベルをそれ
ぞれ検出し、出力ａ、ｂにおける該印１００の位置を照
合する。そして、該印１００を基準にチップ３６の長手
方向の同位置においてそれぞれの透過光量レベルを比較
する。そして、使用されたチップ３６の印１００からノ
ズルベース３５とチップ３６との嵌合部分までの距離
が、基準メモリ８２から出力される印１００からノズル
ベース３５とチップ３６との嵌合部分までの距離より長
い場合、嵌合不良であると判断する。これにより、嵌合
不良による先端位置の誤認を喪前に防止することができ
る。Although the configuration is almost the same as that of the apparatus shown in FIG. 4, in this embodiment, a defective fitting detector 86 is provided in place of the tip detector 84. Therefore, when the transmitted light level data a output from the transmitted light level memory 80 and the transmitted light level data b output from the reference memory 82 are input to the fitting failure detector 86, the outputs a and b from both memories are output. A specific transmitted light level resulting from the mark 100 that changes the light transmittance of the chip 36 is detected, and the position of the mark 100 on the outputs a and b is compared. Then, based on the mark 100, the transmitted light amount levels are compared at the same position in the longitudinal direction of the chip 36. The distance from the mark 100 of the used chip 36 to the fitting portion between the nozzle base 35 and the chip 36 is from the mark 100 output from the reference memory 82 to the fitting portion between the nozzle base 35 and the chip 36. If it is longer than the distance, it is determined that the fitting is defective. As a result, it is possible to prevent erroneous recognition of the tip position due to poor fitting before losing.
【００３１】図７には、チップ３６内を透過した光量の
変化を説明する図が示されている。ここで、チップ３６
は、半透明の硬質プラスチックから成る。FIG. 7 is a diagram for explaining a change in the amount of light transmitted through the chip 36. Here, chip 36
Consists of a translucent hard plastic.
【００３２】まず、図７（ａ）には、試料１２のない場
合のチップ３６の透過光量の変化が示されている。ま
た、図７（ｂ）には、試料１２入りの場合のチップ３６
の透過光量の変化が示されている。First, FIG. 7A shows a change in the amount of transmitted light of the chip 36 when the sample 12 is not provided. FIG. 7B shows a chip 36 containing the sample 12.
3 shows the change in the amount of transmitted light.
【００３３】図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、
試料１２のない場合、光量Ｉ0 の照射光はチップ３６の
外側面及び内側面で散乱光が発生するので、通過後の光
の光量Ｉ1 となる。一方、試料１２入りの場合、試料１
２で濡れているチップ３６の内側面では散乱光が発生し
ないので、光量Ｉ0 の照射光はチップ３６の外側面での
み散乱光を発生し、通過後の光の光量Ｉ2 となる。図７
より、試料１２が入っていると、透過性が高いことがわ
かる。従って、上述したように、光の透過性によって、
チップ３６のある位置における試料１２の有無を検出す
ることができる。なお、先述した印１００も上記より透
過性がチップ３６の他の部分と異なることも容易に理解
される。As shown in FIGS. 7A and 7B,
In the case where the sample 12 is not provided, the illuminating light of the light amount I 0 is scattered on the outer side surface and the inner side surface of the chip 36, so that it becomes the light amount I 1 of the passed light. On the other hand, when the sample 12 is contained, the sample 1
Since no scattered light is generated on the inner surface of the chip 36 which is wet with 2, the irradiating light of the light amount I 0 generates scattered light only on the outer surface of the chip 36 and becomes the light amount I 2 of the light after passing. FIG.
From this, it can be seen that the permeability is high when the sample 12 is contained. Therefore, as described above, due to the light transmittance,
The presence or absence of the sample 12 at a certain position of the chip 36 can be detected. It is easily understood that the above-described mark 100 also has a different transmittance from the other parts of the chip 36 from the above.
【００３４】図８には、印１００付きのチップ３６の透
過光量レベルとチップの位置との関係が図示されてい
る。一方、図９には、印なしチップ３６′の透過光量レ
ベルとチップの位置との関係が図示されている。FIG. 8 shows the relationship between the transmitted light level of the chip 36 with the mark 100 and the position of the chip. On the other hand, FIG. 9 shows the relationship between the level of the transmitted light amount of the unmarked chip 36 'and the position of the chip.
【００３５】図８、９より明らかなように、先に述べた
ような遮光型の印の場合、その印の位置で透過光量レベ
ルが著しく変化する。これによって、上記の方法によ
り、先端の絶対位置を検出することができる。一方、ノ
ズルベース３５は金属から成るため、チップ３６に比べ
光の透過性が著しく劣る。これにより、ノズルベース３
５の位置から印の位置までの距離を求めることができ
る。従って、上記の方法により、嵌合不良を検出するこ
とができる。As is clear from FIGS. 8 and 9, in the case of the above-described light-shielding type mark, the level of the amount of transmitted light remarkably changes at the position of the mark. Thus, the absolute position of the tip can be detected by the above method. On the other hand, since the nozzle base 35 is made of metal, the light transmittance is significantly lower than that of the chip 36. Thereby, the nozzle base 3
The distance from the position of No. 5 to the position of the mark can be obtained. Therefore, a defective connection can be detected by the above method.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上のように本発明に係る使い捨てチッ
プによれば、チップに形成された印の位置を基準として
予め記憶されている印からチップ先端までの距離により
そのチップの先端の絶対位置を検出することができる。As described above, according to the disposable tip according to the present invention, the absolute position of the tip of the tip is determined by the distance from the prestored mark to the tip of the tip with reference to the position of the mark formed on the tip. Can be detected.
【００３７】また、本発明に係る使い捨てチップを用い
る分注装置によれば、透過光量レベルメモリの出力と基
準メモリの出力からそれぞれ使い捨てチップの光の透過
性を変化させる印に起因する特有の透過光量レベルを検
出し、該印の位置を照合して、該印を基準に前記使い捨
てチップの長手方向の同位置において、両メモリから出
力される透過光量レベルを比較し、使用された使い捨て
チップの先端位置を検出するチップ先端検出器を有する
ので、チップ先端の絶対位置を検出することができる。Further, according to the dispensing device using the disposable tip according to the present invention, the specific transmission caused by the mark for changing the light transmittance of the disposable tip from the output of the transmitted light level memory and the output of the reference memory, respectively. The light amount level is detected, the position of the mark is collated, the transmitted light amount level output from both memories is compared at the same position in the longitudinal direction of the disposable chip with reference to the mark, and the used disposable chip is compared. Since there is a tip detector for detecting the tip position, the absolute position of the tip can be detected.
【００３８】また、同様にして両メモリより検出された
印の位置を照合して、該印を基準に使い捨てチップの長
手方向の同位置において、両メモリから出力される透過
光量レベルを比較することによって、使用された使い捨
てチップの印から前記ノズルベースと使い捨てチップと
の嵌合部分までの距離が、前記基準メモリから出力され
る印から前記ノズルベースと使い捨てチップとの嵌合部
分までの距離より長い場合、嵌合不良を検出することが
できる。従って、嵌合不良によるチップ先端位置誤認を
防止できる。In the same manner, the positions of the marks detected from both memories are collated, and the level of the amount of transmitted light output from both memories is compared at the same position in the longitudinal direction of the disposable chip with reference to the marks. The distance from the mark of the disposable tip used to the fitting portion between the nozzle base and the disposable tip is greater than the distance from the mark output from the reference memory to the fitting portion between the nozzle base and the disposable tip. If the length is long, a poor fitting can be detected. Therefore, misidentification of the tip end position due to poor fitting can be prevented.
【図１】本発明に係る使い捨てチップを用いる自動分注
装置の実施例を示す外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of an automatic dispensing device using a disposable tip according to the present invention.
【図２】本発明に係る光の透過性を変化させる印１００
を有する使い捨てノズルチップの正面図である。FIG. 2 shows a mark 100 for changing the light transmission according to the invention.
It is a front view of the disposable nozzle tip which has.
【図３】図２に示された使い捨てチップの断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view of the disposable tip shown in FIG. 2;
【図４】図１に示した分注装置の光検出によるチップ先
端の絶対位置検出方法を実施する装置の概略的な構成の
ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a schematic configuration of an apparatus for performing a method of detecting an absolute position of a tip end of a tip by light detection of the dispensing apparatus shown in FIG. 1;
【図５】図１に示した分注装置の光検出によるチップ先
端の絶対位置検出方法を実施する装置の一部平面図であ
る。FIG. 5 is a partial plan view of an apparatus for performing an absolute position detection method of a tip end of a tip by light detection of the dispensing apparatus shown in FIG. 1;
【図６】図１に示した分注装置の光検出によるチップと
ノズルベースの嵌合状態を検出する方法を実施する装置
の概略的な構成のブロック図である。6 is a block diagram of a schematic configuration of an apparatus for performing a method of detecting a fitting state between a tip and a nozzle base by light detection of the dispensing apparatus shown in FIG. 1;
【図７】使い捨てチップ内を透過した光量の変化を説明
する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a change in the amount of light transmitted through the disposable chip.
【図８】印１００付きの使い捨てチップの透過光量レベ
ルとチップの位置との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a transmitted light level of a disposable chip with a mark 100 and a position of the chip.
【図９】印なし使い捨てチップの透過光量レベルとチッ
プの位置との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a transmitted light level of a disposable chip without a mark and a position of the chip.
【図１０】使い捨てチップの先端位置の検出と液柱の高
さの求め方を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating how to detect the tip position of the disposable tip and how to obtain the height of the liquid column.
【図１１】ノズル部３２の要部断面図を示す断面図であ
る。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional view of a main part of a nozzle unit 32.
【図１２】従来の光学方式による使い捨てチップ内の液
量検出を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating detection of a liquid amount in a disposable chip by a conventional optical system.
【図１３】従来の光学方式による液量検出時の液柱の高
さの求め方を説明する図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a method of obtaining a height of a liquid column when detecting a liquid amount by a conventional optical method.
１２ 試料 １４ 近赤外光発光ダイオード １６ レンズ １８ 円柱レンズ ２０ 光ビーム ２２ 光学フィルタ ２４ 光検出器 ２８ 切換スイッチ ３６ ディスポーザブルチップ ８０ 透過光量レベルメモリ ８２ 基準メモリ ８４ チップ先端検出器 ８６ 嵌合不良検出器 １００ 印 Reference Signs List 12 sample 14 near-infrared light emitting diode 16 lens 18 cylindrical lens 20 light beam 22 optical filter 24 photodetector 28 changeover switch 36 disposable chip 80 transmitted light level memory 82 reference memory 84 chip tip detector 86 misfit detector 100 mark
Claims (3)
て、該分注装置の吸引手段の先端に設けられたノズルベ
ースの先端と使い捨てチップの上部開口で嵌合し、試料
を吸引又は吐出する使い捨てチップであって、 前記チップ先端から前記ノズルベースと嵌合する部分ま
での間に光の透過性を変化させる印を有することを特徴
とする使い捨てチップ。1. A dispensing apparatus for detecting an optical discharge amount, wherein a tip of a nozzle base provided at a tip of a suction means of the dispensing apparatus is fitted to an upper opening of a disposable tip to suck or discharge a sample. A disposable tip having a mark for changing light transmittance between the tip of the tip and a portion fitted to the nozzle base.
とする光学系と、 試料を吸引又は吐出し、光の透過性を変化させる印を有
する使い捨てチップと、前記使い捨てチップの上部開口
と先端部で嵌合するノズルベースと、から成るノズル
と、 前記ノズルを前記ビーム状の近赤外光と交差させて移動
させるノズル移動手段と、 前記使い捨てチップを通過した前記近赤外光を検出する
光検出手段と、 前記光検出手段の出力側に接続され、前記近赤外光を透
過させた使い捨てチップの長手方向の位置と使い捨てチ
ップ通過時の近赤外光の透過光量レベルとを記憶する透
過光量レベルメモリと、 予め未使用の使い捨てチップの長手方向の位置とその位
置の透過光量レベルとを記憶する基準メモリと、 前記透過光量レベルメモリの出力と前記基準メモリとの
出力からそれぞれ前記使い捨てチップの光の透過性を変
化させる印に起因する特有の透過光量レベルを検出し、
該印の位置を照合して、該印を基準に前記使い捨てチッ
プの長手方向の同位置において、前記透過光量レベルメ
モリから出力される透過光量レベルと前記基準メモリか
ら出力される透過光量レベルとを比較し、使用された使
い捨てチップの吐出口の先端位置を検出するチップ先端
検出器と、 を有することを特徴とする使い捨てチップを用いる分注
装置。2. An optical system for making near-infrared light generated from a light emitter into a beam, a disposable chip having a mark for sucking or discharging a sample and changing light transmittance, and an upper opening of the disposable chip And a nozzle base fitted at the tip, a nozzle moving means for moving the nozzle by crossing the beam-like near-infrared light, and the near-infrared light passing through the disposable tip. A light detecting means for detecting, a position in a longitudinal direction of the disposable chip which is connected to an output side of the light detecting means and allows the near-infrared light to pass, and a transmitted light level of the near-infrared light when passing through the disposable chip. A transmitted light level memory for storing, a reference memory for storing in advance the position of the unused disposable chip in the longitudinal direction and the transmitted light level at that position, an output of the transmitted light level memory, and the reference memory. Detect a specific transmitted light level caused by a mark that changes the light transmittance of the disposable chip from the output with the moly, respectively,
By comparing the positions of the marks, the transmitted light level output from the transmitted light level memory and the transmitted light level output from the reference memory at the same position in the longitudinal direction of the disposable chip based on the mark. A dispensing device using a disposable tip, comprising: a tip tip detector for comparing and detecting a tip position of a discharge port of the used disposable tip.
とする光学系と、 試料を吸引又は吐出し、光の透過性を変化させる印を有
する使い捨てチップと、前記使い捨てチップの上部開口
と先端部で嵌合するノズルベースと、から成るノズル
と、 前記ノズルを前記ビーム状の近赤外光と交差させて移動
させるノズル移動手段と、 前記ノズルを通過した前記近赤外光を検出する光検出手
段と、 前記光検出手段の出力側に接続され、前記近赤外光を透
過させたノズルの長手方向の位置とノズル通過時の近赤
外光の透過光量レベルとを記憶する透過光量レベルメモ
リと、 予めノズルの長手方向の位置とその位置の透過光量レベ
ルとを記憶する基準メモリと、 前記透過光量レベルメモリの出力と前記基準メモリとの
出力からそれぞれ前記使い捨てチップの光の透過性を変
化させる印に起因する特有の透過光量レベルを検出し、
該印の位置を照合して、該印を基準に前記使い捨てチッ
プの長手方向の同位置において、前記透過光量レベルメ
モリから出力される透過光量レベルと前記基準メモリか
ら出力される透過光量レベルとを比較し、使用された使
い捨てチップの印から前記ノズルベースと使い捨てチッ
プとの嵌合部分までの距離が、前記基準メモリから出力
される印から前記ノズルベースと使い捨てチップとの嵌
合部分までの距離より長い場合、嵌合不良を検出する嵌
合不良検出器と、 を有することを特徴とする使い捨てチップを用いる分注
装置。3. An optical system for converting near-infrared light generated from a light emitter into a beam, a disposable chip having a mark for sucking or discharging a sample and changing light transmittance, and an upper opening of the disposable chip And a nozzle base fitted at the tip end thereof; a nozzle moving means for moving the nozzle so as to cross the beam-like near-infrared light; and detecting the near-infrared light passing through the nozzle. A light detecting unit that is connected to an output side of the light detecting unit and stores a position in a longitudinal direction of the nozzle that has transmitted the near-infrared light and a transmitted light level of the near-infrared light when passing through the nozzle. A light amount level memory, a reference memory for storing in advance the longitudinal position of the nozzle and the transmitted light amount level at that position, and the disposable chip based on the output of the transmitted light amount level memory and the output of the reference memory. Detects the level of the amount of transmitted light peculiar to the mark that changes the light transmittance of the pump,
By comparing the positions of the marks, the transmitted light level output from the transmitted light level memory and the transmitted light level output from the reference memory at the same position in the longitudinal direction of the disposable chip based on the mark. In comparison, the distance from the mark of the used disposable tip to the fitting portion between the nozzle base and the disposable tip is the distance from the mark output from the reference memory to the fitting portion between the nozzle base and the disposable tip. A dispensing device using a disposable tip, comprising: a longer-fitting detector for detecting a poor-fitting when the length is longer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19436193A JP3024890B2 (en) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | Disposable tip and dispensing device using the tip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19436193A JP3024890B2 (en) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | Disposable tip and dispensing device using the tip |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0749351A JPH0749351A (en) | 1995-02-21 |
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Family
ID=16323306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP19436193A Expired - Lifetime JP3024890B2 (en) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | Disposable tip and dispensing device using the tip |
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| Country | Link |
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-08-05 JP JP19436193A patent/JP3024890B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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