JP4012767B2 - 分注ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分注ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＤＮＡ鑑定や血液検査等の医療分野における検体検査、或いは化学的、生物学的な種々の試料分析において、試験管内の液体状の検体（試料）を吸入採取（以下、分取という。）するとともに、分取された検体をマイクロプレート等の容器の検査用凹部に所定量分注する分注装置が用いられている。
この分注装置には、複数の検体を同時に分取、分注するためにノズルを複数（例えば、８つ）備えた分注ヘッドが備えられている。
【０００３】
ところで、試験管の径寸法と検査用凹部の径寸法とは異なる場合があるため、隣り合う試験管どうしのピッチと隣り合う検査用凹部どうしのピッチとが異なっていた。
そこで、分注ヘッドは、例えば検体の試験管からの分取時や分取された検体の検査用凹部への分注時等にノズルどうしのピッチを変更自在となっている。この分注ヘッドの要部構成を図８または図９に示す。
【０００４】
例えば図８に示すように、分注ヘッド３００は、水平且つ平行に近接配置された２本のガイドレール３１０，３１０と、各ガイドレール３１０に摺動自在に配設された複数のスライダ３２０，…と、各スライダ３２０に設けられ、検体の分取及び分注を行うノズル３３０，…と、各ガイドレール３１０に沿って伸縮自在な間隔規制手段３４０，３４０と、両ガイドレール３１０，３１０に摺動自在に設けられ、間隔規制手段３４０に伸縮動作を付勢する伸縮動作付勢手段３５０とを備えている。
このうち、間隔規制手段３４０は、各ガイドレール３１０に設けられた複数（例えば、４つ）のスライダ３２０，…を一様に連結するとともに、各スライダ３２０に交差部にて回動自在に連結されたＸ字状の単位リンクの連結体である。また、間隔規制手段３４０は、その先端部が伸縮動作付勢手段３５０に固定されている。
そして、伸縮動作付勢手段３５０が、例えばガイドレール３１０に沿って右方向に移動することで間隔規制手段３４０の連結体が伸長して、連結体の各単位リンクが接続されたスライダ３２０が同方向に移動し、ノズル３３０のピッチを拡げる。一方、左方向に移動することで間隔規制手段３４０の連結体が縮まって、連結体の各単位リンクが接続されたスライダ３２０が同方向に移動し、ノズル３３０のピッチを狭めるようになっている。
【０００５】
また、例えば図９に示すように、複数のベルト４２０、４３０を用いることでノズルのピッチを変更自在な分注ヘッド４００も知られている。
具体的には、この分注ヘッド４００は、複数（例えば、５つ）のノズル（図示略）の各々が取り付けられた取付台４１０と、前記取付台４１０のうち中央の取付台４１１の左右に設けられた左側及び右側取付台４１２、４１３が固定された第１ベルト４２０と、前記取付台４１０のうち左右両端部に設けられた左端及び右端取付台４１４、４１５が固定された第２ベルト４３０と、第１ベルト４２０及び第２ベルト４３０とを回転駆動させる駆動源４４０とを備えて構成されている。
【０００６】
このうち、第１ベルト４２０は、駆動源４４０の駆動軸４４１に固定された第１駆動プーリ４４２と、従動プーリ４４３、４４４とに巻き掛けられているとともに、支持プーリ４４５によって下面が支持されている。この第１ベルト４２０には、図９における従動プーリ４４３、４４４間にて上側に位置するベルト部分（ベルトの行き側部分）に右側取付台４１３が固定されているとともに、下側に位置するベルト部分（ベルトの戻り側部分）に左側取付台４１２が固定されている。
また、第２ベルト４３０は、第１ベルト４２０と同様に、駆動源４４０の駆動軸４４１に固定された第２駆動プーリ４４６と従動プーリ４４３、４４４とに巻き掛けられているとともに、支持プーリ４４５によって下面が支持され、図９における従動プーリ４４３、４４４間にて上側に位置するベルト部分に右端取付台４１５が固定されているとともに、下側に位置するベルト部分に左端取付台４１４が固定されている。
なお、取付台４１０の各々は、ブラケット４５０を介してそれぞれのベルト４２０、４３０に固定されている。
【０００７】
そして、第１駆動プーリ４４２の直径は、第２駆動プーリ４４６の直径の略半分（整数倍の比率）に設定されており、駆動軸４４１が所定角度回転することで、基準位置に固定された中央の取付台４１１を中心として第１及び第２ベルト４２０、４３０に固定された取付台４１２〜４１５が略等間隔を保ちながら近接及び離間するようになっている。
従って、駆動軸４１１が右方向に回転することで、第１及び第２ベルト４２０、４３０は右方向に回転して、中央の取付台４１１と右側取付台４１３と右端取付台４１５とを各々等間隔に保ちながら右側及び右端取付台４１３、４１５を右方向に移動させるとともに、中央の取付台４１１と左側取付台４１２と左端取付台４１４とを各々等間隔に保ちながら左側及び左端取付台４１２、４１４を左方向に移動させる。一方で、駆動軸４１１が左方向に回転することで、第１及び第２ベルト４２０、４３０は左方向に回転して、中央の取付台４１１と右側取付台４１３と右端取付台４１５とを各々等間隔に保ちながら右側及び右端取付台４１３、４１５を左方向に移動させるとともに、中央の取付台４１１と左側取付台４１２と左端取付台４１４とを各々等間隔に保ちながら左側及び左端取付台４１２、４１４を右方向に移動させる。
【０００８】
このように、分注ヘッド３００（４００）は、ノズル３３０のピッチを略等間隔に保ちながらそのピッチを可変するようになっており、これにより複数本同時に分取、分注動作を行えるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の分注ヘッドでは、ノズルのピッチを変更するために図８における間隔規制手段や伸縮動作付勢手段また図９における第１ベルトや第２ベルト等の摺動部品を使用しているため、ノズルの間隔が略等間隔となるようにノズルを位置決めする際に誤差が生じやすく、その精度を高めることができなかった。
また、摺動部品が多くなると分注ヘッドが大型化するため、例えば検体の検査時等に試験管の載置場所からマイクロプレートの載置場所まで図示しない水平駆動機構によって水平移動する際の分注ヘッドの移動範囲となる空間部分が大きくなって、分注装置の寸法をコンパクトにすることができないといった問題があった。
さらに、分注ヘッドの重量も大きくなってしまうため、分注ヘッドの移動時に分注装置が撓んでしまうといった問題もある。
【００１０】
本発明の課題は、ノズルのピッチを精度よく略等間隔に保つことができる分注ヘッドを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、
液体を分注する少なくとも２つのノズル（２）と、前記ノズルどうしを互いに近接及び離間させるように移動させるノズル水平駆動手段（例えば、水平駆動手段５）とを有し、少なくとも２箇所同時に液体を分注可能な分注装置に備えられる分注ヘッド（１００）であって、
前記ノズルは略一列に並んで配置され、
前記ノズル水平駆動手段は、
前記ノズルの列に対して略平行に配設される少なくとも二つの送りネジ（例えば、ボールネジ６３、６３）と、前記送りネジのいずれか一つに螺合されるとともに前記ノズルのいずれか一つに取り付けられる移動部材（例えば、ノズル垂直駆動ユニット４）とを有する送りネジ機構を備え、
前記送りネジ機構により、前記ノズルの列の所定位置（例えば、中央Ｃ１）から前記ノズルの並び方向に沿って右側に配置されるノズルと前記所定位置から前記ノズルの並び方向に沿って左側に配置されるノズルとを前記ノズルの列に沿ってそれぞれ逆方向に移動させるようになっていることを特徴としている。
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、ノズル水平駆動手段には、少なくとも二つの送りネジと、この送りネジに螺合するとともに略一列に並んで配置されるノズルのいずれか一つに取り付けられる移動部材とを有する送りネジ機構が備えられる。さらに、ノズル水平駆動手段は、送りネジ機構により、ノズルの列の所定位置からノズルの並び方向に沿って右側に配置されるノズルと前記所定位置からノズルの並び方向に沿って左側に配置されるノズルとをノズルの列に沿ってそれぞれ逆方向に移動させるようになっている。従って、例えば液体の分注時等にノズルのピッチを変更したい場合に、前記所定位置から右側に配置されるノズルに取り付けられる移動部材と前記所定位置から左側に配置されるノズルに取り付けられる移動部材とがそれぞれ逆方向に移動して、ノズルどうしが近接したり離間したりすることでノズルのピッチが変更される。
また、ノズルどうしの近接や離間が送りネジ機構によって行われ、これにより、ノズル水平駆動手段がコンパクト化され、分注ヘッドがコンパクト化される。
【００１３】
請求項２記載の発明は、例えば図６に示すように、
液体を分注する少なくとも２つのノズル（２；図１参照）と、前記ノズルどうしを互いに近接及び離間させるように移動させるノズル水平駆動手段（例えば、第２水平駆動手段２１０）とを有し、少なくとも２箇所同時に液体を分注可能な分注装置に備えられる分注ヘッド（２００）であって、
前記ノズルは略一列に並んで配置され、
前記ノズル水平駆動手段は、
前記ノズルの列に対して略平行に配設されるとともに、前記ノズルの列の所定位置（例えば、中央Ｃ２）と重なる位置を境にしてネジの巻き方向が逆向きに形成された少なくとも一つの送りネジ（例えば、第１ボールネジ２１１）と、前記送りネジに螺合するとともに前記所定位置から略等間隔で前記ノズルの並び方向に沿って左右に配置される各ノズルに取り付けられる移動部材（例えば、ノズル垂直駆動ユニット４）とを有する送りネジ機構を備え、
前記送りネジ機構により、前記所定位置から前記ノズルの並び方向に沿って右側に配置されるノズルと前記所定位置から前記ノズルの並び方向に沿って左側に配置されるノズルとを前記ノズルの列に沿ってそれぞれ逆方向に移動させるようになっていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同等の効果を得ることができる。
また、一つの送りネジに対して、ノズルの列の所定位置から略等間隔で左右に配置される各ノズルに取り付けられる移動部材が螺合されているので、一つの送りネジで少なくとも２つのノズルが近接したり離間したりさせられる。従って、送りネジの数が減少させられて、これにより、ノズル水平駆動手段が小型化され、分注ヘッドの重量が軽減される。
【００１５】
請求項３記載の発明は、例えば図４に示すように、請求項１または２記載の分注ヘッド（１００）において、
前記ノズル（２）は、前記所定位置（例えば、中央Ｃ１）を挟んで前記ノズルの並び方向に沿って左右に互いに等間隔で複数配置され、
前記並んで配置された各ノズルの移動量は、前記ノズルと同方向に移動するとともに前記所定位置に最も近接するノズルの移動量の整数倍になっていることを特徴としている。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、所定位置を挟んでノズルの並び方向に沿って左右に互いに等間隔で複数配置される各ノズルの移動量は、前記ノズルと同方向に移動するとともに前記所定位置に最も近接するノズルの移動量の整数倍になっている。すなわち、各ノズルが取り付けられる移動部材の移動距離は、前記移動部材と同方向に移動するとともに前記所定位置に最も近接するノズルに取り付けられる移動部材の移動距離の整数倍になっており、これにより、前記所定位置に最も近接するノズルに取り付けられる移動部材の移動距離を基準にして、各移動部材が螺合する送りネジの回転速度やピッチ（リード）長や送りネジの径寸法等の送りネジを回転駆動する場合の駆動力伝動機構の減速比が特定される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態として例示される分注ヘッドの要部を示した斜視図であり、図２は、図１の分注ヘッドに備わる水平駆動手段を示す側面図であり、図３は、図２の水平駆動手段のうち第１水平駆動部を示す平面図であり、図４は、図１の分注ヘッドに備わる各ノズルのノズルの列の中央からの距離を概略的に示した平面図である。
【００１９】
本発明が適用された第１の実施の形態として例示される分注ヘッドは、例えば複数の試験管（図示略）内の液体状の検体を各々吸入採取（以下、分取という。）するとともに、分取された各検体をマイクロプレート（図示略）等の容器の検査用凹部等に所定量ずつ同時に分注可能な分注装置（図示略）に備えられ、検体の分取時や分注時等にノズルどうしを互いに近接及び離間させるように移動させるためのものである。
【００２０】
この分注ヘッド１００は、例えば図示しないＸＹ駆動源によって分注装置に対してＸＹ移動（水平移動）自在となっており、例えば図１に示すように、ノズル（後述）２を支持する支持部１と、この支持部１に対してノズル２を略垂直に上下動させる垂直駆動部３を有するノズル垂直駆動ユニット４と、このノズル垂直駆動ユニット４ごとノズル２をガイドレール（後述）１２に沿って水平移動させる水平駆動手段（ノズル水平駆動手段；図２参照）５とを備えて構成されている。
【００２１】
先ず、支持部１は、機枠１１と、ガイドレール１２とを備えて構成されている。
このうち、機枠１１は、例えば従来の分注ヘッドと同様に、略平行に対向配置された一対の左右の側板１１１、１１２と、左右の両側板１１１、１１２の下端部どうしを接続する奥側の面板１１３とを備えている。
【００２２】
左右の側板１１１、１１２は、例えば両側板１１１、１１２の上端部に上側ガイド（後述）１２１、１２２が略水平に且つ平行に取り付けられるための上側ガイド取付孔１１４、１１５が設けられ、両側板１１１、１１２の下端部に後述する下側ガイド（後述）１２３、１２４が略水平に且つ平行に取り付けられるための下側ガイド取付孔１１６、１１７が設けられている。なお、上側ガイド取付孔１１４、１１５と下側ガイド取付孔１１６、１１７とは、略上下に重なる位置で設けられている。
【００２３】
また、左右の側板１１１、１１２の各々には、例えば、上側ガイド１２１、１２２と下側ガイド１２３、１２４との間に水平駆動手段５の複数（例えば、４）対のボールネジ（後述）６３、６３がそれぞれ略水平に配設されるように、前記ボールネジ６３、６３が各々挿通される複数（例えば、４）対のネジ挿通孔（図２及び図３参照）１１８、１１９がそれぞれ略水平に設けられている。
なお、複数対のネジ挿通孔１１８、１１９のうちの手前側のネジ挿通孔１１８，…の各々が、手前側の上側及び下側ガイド取付孔１１４、１１６と略上下に重なる位置に設けられ、奥側のネジ挿通孔１１９，…の各々が、奥側の上側及び下側ガイド取付孔１１５、１１７と略上下に重なる位置に設けられている。
【００２４】
ガイドレール１２は、例えば両側板１１１、１１２の上端部の上側ガイド取付孔１１４、１１５に取り付けられる上側ガイド１２１、１２２と、両側板１１１、１１２の下端部の下側ガイド取付孔１１６、１１７に取り付けられる下側ガイド１２３、１２４とを備えて構成されている。
そして、上側ガイド１２１、１２２及び下側ガイド１２３、１２４は、前記上側ガイド取付孔１１４、１１５及び下側ガイド取付孔１１６、１１７に取り付けられることで、手前側の上側及び下側ガイド１２１、１２３とが略上下に重なるように、また奥側の上側及び下側ガイド１２２、１２４とが略上下に重なるように配設されている。
これらガイドレール１２は、ノズル垂直駆動ユニット４を支持するとともに、駆動モータ（後述）６１の駆動によるノズル垂直駆動ユニット４の前記ガイドレール１２の軸方向（以下、ガイド方向という。）への移動を案内可能となっている（図２参照）。
【００２５】
ノズル垂直駆動ユニット４は、例えば略等しい高さで複数（例えば、８つ）設けられ、半数（例えば、４つ）のノズル垂直駆動ユニット４が、例えば手前側の上側及び下側ガイド１２１、１２３によって案内支持され、残りの半数（例えば、４つ）のノズル垂直駆動ユニット４が、例えば奥側の上側及び下側ガイド１２２、１２４によって案内支持されている。そして、手前側の上側及び下側ガイド１２１、１２３に支持される各ノズル垂直駆動ユニット４と奥側の上側及び下側ガイド１２２、１２４に支持される各ノズル垂直駆動ユニット４とが略等間隔で互い違いに配置されている。
【００２６】
また、各ノズル垂直駆動ユニット４は、例えば検体を分取するとともに分取された検体を分注するノズル２と、このノズル２を支持してこのノズル２を例えばボールネジ機構により略垂直に上下動する垂直駆動部３とを備えて構成されている。
【００２７】
ノズル２は、鉛直方向に略沿って設けられる例えば略円筒状の長尺な部材であり、その上端部は、例えばノズルに検体の分取及び分注を行わせるために検体の吸引或いは吐出動作を行うための吸引吐出手段（例えば、シリンダ、ポンプ等；図示略）と、例えば連結部材（例えば、チューブ等；図示略）を介して連結されている。
また、ノズル２は、例えば、その先端に分注チップ２１が取り付けられており、この分注チップ２１は、先になるにつれて断面形状が狭くなるような形状、つまり尖頭状の部材であり、分取及び分注される検体の種類や分取量や分注量等に応じて適宜取替可能となっている。
さらに、ノズル２は、例えば、その外周部に後述する移動部材３４の係合部３４３と係合される被係合部（図示略）が設けられている。
【００２８】
一方、垂直駆動部３は、例えば、支持体３１と、ノズル２を機枠１１に対して上下動させるために駆動する駆動モータ３２と、この駆動モータ３２の駆動力をノズル２に伝達するために軸回転するボールネジ３３と、ノズル２の被係合部（図示略）に係合される係合部３４３を有し、前記ボールネジ３３の回転によりノズル２とともに上下動する移動部材３４とを備えている。
【００２９】
このうち、支持体３１は、例えば、ベース部３１１と、このベース部３１１の上下両端より挿通されていない方の上側及び下側ガイド１２２、１２４（１２１、１２３）側に略水平に延出した略平板状の上側及び下側延出部３１２、３１３とを備えている。
【００３０】
ベース部３１１は、例えば略鉛直に配置される部材であり、上側及び下側ガイド１２１、１２３の各々が挿通される上側及び下側ガイド挿通孔３１４、３１５を備えている。
そして、ベース部３１１は、上側及び下側ガイド挿通孔３１４、３１５の各々に上側及び下側ガイド１２１、１２３が挿通されることで上側及び下側ガイド１２１、１２３によって支持されており、これによって、ノズル垂直駆動ユニット４が上側及び下側ガイド１２１、１２３によって支持された状態となっている。なお、両ガイド挿通孔３１４、３１５の内径は、上側及び下側ガイド１２１、１２３の外径よりもわずかに大きくなっている。
【００３１】
また、ベース部３１１は、後述する水平駆動手段５のボールネジ６３に螺合する螺合部３１６が設けられている。
この螺合部３１６は、例えばベース部３１１をガイド方向に沿って貫通するように形成されており、その内周面にボールネジ６３の雄ネジ部（図示略）に螺合可能な雌ネジ部（図示略）が形成されている。
【００３２】
また、螺合部３１６は、その高さを螺合される水平駆動手段５のボールネジ６３の高さに対応するように、すなわち、ノズル垂直駆動ユニット４を水平移動させる例えば第１〜第４水平駆動部（詳細後述）６〜９毎に高さをずらして形成されている。
具体的には、第１水平駆動部６によって水平移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂは、最も下側ガイド１２３、１２４側に螺合部３１６が設けられており、第２水平駆動部７によって水平移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｃ、４ｄは、前記第１水平駆動部６に対応するノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂの螺合部３１６よりも上側に位置するように螺合部３１６が設けられており、第３水平駆動部８によって水平移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｅ、４ｆは、前記第２水平駆動部７に対応するノズル垂直駆動ユニット４ｃ、４ｄの螺合部３１６よりも上側に位置するように螺合部３１６が設けられており、第４水平駆動部９によって水平移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｇ、４ｈは、前記第３水平駆動部８に対応するノズル垂直駆動ユニット４ｅ、４ｆの螺合部３１６よりも上側に位置するように、すなわち最も上側ガイド１２１、１２２側に螺合部３１６が設けられている。
【００３３】
また、上側及び下側延出部３１２、３１３の各々は、例えば上側ガイドどうし１２１、１２２及び下側ガイドどうし１２３、１２４の中間よりベース部３１１に挿通されていない上側及び下側ガイド１２２、１２４（１２１、１２３）側に幾分延出しており、それら先端部分にノズル２が挿通されるノズル挿通孔３１７，３１７が設けられるとともに、ノズル挿通孔３１７よりもベース部３１１側にボールネジ３３が挿通されるネジ挿通孔３１８，３１８が設けられている。
ノズル挿通孔３１７，３１７の各々は、上側及び下側延出部３１２、３１３の各々を上下に貫通するように設けられているとともに、互いに略上下に重ねられる位置で上側及び下側延出部３１２、３１３に設けられている。
そして、これらノズル挿通孔３１７，３１７にノズル２が挿通されることで、ノズル２が鉛直方向に略沿って支持体３１に取り付けられており、ノズル２が上下動自在に案内された状態となる。
【００３４】
このように、ガイドレール１２どうしの略中間にノズル２が配置されており、他の全てのノズル垂直駆動ユニット４が、上記と同様にノズル２が配置されることにより、ガイドレール１２どうしの略中間にて複数のノズル２が一列に並んで配置されている。
【００３５】
また、上側及び下側延出部３１２、３１３の先端部分は、両側端部分が切り欠かれており、先端部分のガイド方向に沿った幅が延出部３１２、３１３のほかの部分の前記方向に沿った幅に比べて狭くされている。
これにより、例えばノズル垂直駆動ユニット４がガイドレール１２に案内されながらガイド方向に沿って水平移動する場合に、隣合う先端部分どうしが互いに干渉することなく先端部分の側端部分どうしを当接させた状態となるまでノズル２どうしを近接させることができる。
【００３６】
なお、ノズル挿通孔３１７，３１７の内径はノズル２の外径と略等しいか、その外径よりもわずかに大きくなっている。
また、両ネジ挿通孔３１８，３１８は、上側及び下側延出部３１２、３１３の各々を上下に貫通するように設けられているとともに、互いに略上下に重ねられる位置で各延出部３１２、３１３に設けられている。
【００３７】
一方、ボールネジ３３は、例えば、前記ネジ挿通孔３１８，３１８に挿通されることで支持体３１に取り付けられており、前記ノズル２に略平行に延在する長尺な部材である。
このボールネジ３３には、その下端部が下側延出部３１３のネジ挿通孔３１８を貫通するとともに、その上端部が上側延出部３１２のネジ挿通孔３１８を貫通しており、上端部には、駆動モータ３２の駆動により回転させられる従動プーリ３３１が取付固定されている一方、下端部には、前記ネジ挿通孔３１８からの抜止を行うための抜止部材（図示略）が取付固定されている。
【００３８】
さらに、ボールネジ３３には、上側及び下側延出部３１２、３１３の間に配置されるように移動部材３４が螺合されている。
この移動部材３４は、例えば、ボールネジ３３に螺合する螺合部を有する略円筒状のボールナット３４１と、ノズル２の被係合部に係合部が係合することでこのノズル２を支持可能な支持部材３４２とを備えている。
【００３９】
このうち、螺合部は、例えば、ボールナット３４１を上下に貫通するように設けられており、その内周面にボールネジ３３の雄ネジ部（図示略）に螺合可能な雌ネジ部（図示略）が形成されている。
さらに、ボールナット３４１の下側には支持部材３４２が設けられており、この支持部材３４２は、例えば略水平に配設された略平板状の部材であり、上下に貫通される貫通孔を備えている。
この貫通孔の径は少なくともボールネジ３３の外径よりも大きくなっており、貫通孔の中心軸と螺合部の中心軸とが同軸上に位置するように螺合部と貫通孔とを連通させた状態で、支持部材３４２の上面にボールナット３４１が当接固定されている。
【００４０】
さらに、支持部材３４２は、ボールナット３４１が設けられた部分からノズル２に向けて延出してノズル２に係合する係合部３４３を備えている。
そして、この係合部３４３と被係合部とを係合させることで、ノズル２が支持部材３４２により支持されて垂直駆動部３に取り付けられた状態となっている。
【００４１】
また、係合部３４３は、例えば、その両側端部分が切り欠かれており、係合部３４３のガイド方向に沿った幅が螺合部の前記方向に沿った幅より狭くされている。
これにより、水平駆動手段５によってノズル２を互いに近接させるように水平移動させる場合に、隣合う移動部材３４２どうしが略同じ高さで配置されても、隣合う係合部３４３どうしが互いに干渉することなくノズル２のピッチが最小ピッチとなるまで、すなわち隣合う係合部３４３の側端部分どうしを当接させた状態となるまでノズル２どうしが近接させられる。
【００４２】
また、支持部材３４２は、その係合部３４３が前記ノズル２の被係合部と係合されることにより、ボールネジ３３の軸周りの回転に伴う移動部材３４２の回転の自由度が規制されている。
【００４３】
一方、駆動モータ３２は、例えば、その軸方向が前記支持体３１の長手方向と略平行となるように近接して設けられている。
駆動モータ３２は、この駆動モータ３２が駆動すべきボールネジ３３に対して、ノズル２の反対側に配置されるとともに、支持体３１のベース部３１１上端と略同じ高さで略平板状の取付部材３５を介して取り付けられている。
【００４４】
また、駆動モータ３２は、その上端部分に自身の駆動により軸周りに回転する出力軸３２２が設けられており、この出力軸３２２に駆動プーリ３２３が取付固定されている。そして、この駆動プーリ３２３と前記ボールネジ３３上端部の従動プーリ３３１とにタイミングベルト３６が巻き掛けられおり、駆動モータ３２からの駆動力をボールネジ３３に伝動可能となっている。
【００４５】
さらに、駆動モータ３２のガイド方向に沿った幅は、支持体３１の前記方向に沿った幅よりも大きくなっている。そして、この駆動モータ３２は、ガイド方向（ノズルの並び方向）に直交する方向に沿って、前記ノズル２の中心を通る線分（以下、中心線分という。）から駆動モータ３２の中心がノズル２の列の中央から離れる方向にずれて配置されている。
特に、複数のノズル垂直駆動ユニット４のうちガイド方向に沿ってノズル２の列の中央から離れて配置されるノズル垂直駆動ユニット４ほど、駆動モータ３２は、中心線分から駆動モータ３２の中心がノズル２の列の中央から離れる方向によりずれて配置されている。
これにより、例えばノズル２どうしを互いに近接させるように例えばノズル垂直駆動ユニット４がガイドレール１２に沿って水平移動する場合に、隣合う駆動モータ３２どうしが互いに干渉することなく、ノズル２のピッチが最小ピッチとなるまで、すなわち隣合う係合部３４３の側端部分どうしを当接させた状態となるまでノズル２どうしが近接させられる。
【００４６】
また、取付部材３５は、ノズル垂直駆動ユニット４毎に、取付部材３５の形状が、中心線分から駆動モータ３２の中心がノズル２の列の中央から離れる方向にずれて配置されている駆動モータ３２に対応するように曲がった形状となっている。
【００４７】
このように構成されるノズル垂直駆動ユニット４は、駆動モータ３２が駆動することにより、出力軸３２２に固定された駆動プーリ３２３が回転して、この回転によりタイミングベルト３６を介して従動プーリ３３１が固定されたボールネジ３３が回転させられ、ボールネジ３３に螺合される移動部材３４が上下動させられる。このとき、移動部材３４は、その係合部３４３がノズル２の被係合部に係合しているため、ノズル２と一体となって上下動する。
【００４８】
一方、水平駆動手段５は、例えば図２に示すように、下側ガイド１２３、１２４に最も近接して配設される第１水平駆動部６と、この第１水平駆動部６の上側に配設される第２水平駆動部７と、この第２水平駆動部７の上側に配設される第３水平駆動部８と、この第３水平駆動部８の上側、すなわち上側ガイド１２１、１２２に最も近接して配設される第４水平駆動部９とを備えている。
【００４９】
このうち、第１水平駆動部６は、例えば、ノズル２の列の中央（所定位置）Ｃ１から最も近接して配置されているノズル２ａ、２ｂをガイド方向に水平移動させるためのものであり、第２水平駆動部７は、第１水平駆動部６によって水平移動させられるノズル２ａ、２ｂをガイド方向に沿って挟んで配置されているノズル２ｃ、２ｄをガイド方向に水平移動させるためのものであり、第３水平駆動部８は、第２水平駆動部７によって水平移動させられるノズル２ｃ、２ｄをガイド方向に沿って挟んで配置されているノズル２ｅ、２ｆをガイド方向に水平移動させるためのものであり、第４水平駆動部９は、第３水平駆動部８によって水平移動させられるノズル２ｅ、２ｆをガイド方向に沿って挟んで配置されているノズル２ｇ、２ｈ、すなわちノズル２の列の中央Ｃ１から最も離れて配置されているノズル２ｇ、２ｈをガイド方向に水平移動させるためのものである。
【００５０】
また、水平駆動手段５のうち第１水平駆動部６は、例えば図３に示すように、ノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂをガイド方向に水平移動させるために駆動する駆動モータ６１と、この駆動モータ６１の駆動力をボールネジ（後述）６３に伝動するタイミングベルト６２と、このタイミングベルト６２を介して伝動される駆動力をノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂに伝達するために同方向に軸回転する一対のボールネジ（送りネジ）６３、６３とを備えて構成されている。
【００５１】
駆動モータ６１は、例えば一方（例えば、奥側）のボールネジ６３の他方（例えば、手前側）のボールネジ６３と反対側にて、駆動モータ６１の軸方向が一方のボールネジ６３の長手方向と略平行となるように配設されている。
また、駆動モータ６１は、その先端部分に自身の駆動により軸周りに回転する出力軸６１１が設けられており、この出力軸６１１に駆動プーリ６１２が取付固定されている。
タイミングベルト６２は、例えば駆動プーリ６１２と、一方（例えば、奥側）のボールネジ６３の先端部の従動プーリ（後述）６３１とに巻き掛けられており、これにより、駆動モータ６１の駆動力をボールネジ６３に伝動可能となっている。
【００５２】
一方、ボールネジ６３、６３の各々は、例えば、前記左右の側板１１１、１１２のネジ挿通孔１１８、１１９に挿通されることで支持部１に回転自在に支持された状態で取り付けられており、上側ガイド１２１、１２２及び下側ガイド１２３、１２４と略上下に重なる位置で略平行に延在している。
これらボールネジ６３、６３は、例えば図３における左側の端部が例えば左の側板１１１のネジ挿通孔１１８、１１９を貫通するとともに、例えば図３における右側の端部が例えば右の側板１１２のネジ挿通孔１１８、１１９を貫通している。
また、これらボールネジ６３、６３の右側の端部には、略同径のプーリ６３２、６３２が取付固定されており、これらプーリ６３２、６３２に両ボールネジ６３、６３が一体となって回転するためにタイミングベルト６４が巻き掛けられている。一方、これらボールネジ６３、６３の左側の端部のうち、一方（例えば、奥側）のボールネジ６３の端部には、駆動モータ６１の駆動により回転させられる従動プーリ６３１が取付固定されており、また、他方（例えば、手前側）のボールネジ６３の端部には、ネジ挿通孔１１８からの抜止を行うための抜止部材６３３が取付固定されている。
【００５３】
これにより、駆動モータ６１が駆動することによって、出力軸６１１に固定された駆動プーリ６１２が回転して、この回転によりタイミングベルト６２を介して従動プーリ６３１が固定された一方のボールネジ６３が回転させられる。このとき、両ボールネジ６３、６３はタイミングベルト６４を介して駆動力を伝動可能となっているため、両ボールネジ６３、６３が同方向に略等しい速度で回転するようになっている。
【００５４】
さらに、ボールネジ６３、６３の各々には、例えば、各ノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂがその支持部３１の螺合部３１６で螺合しており、各ボールネジ６３が軸回転することで螺合されるノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂをガイド方向に移動自在となっている。
ここで、ボールネジ６３、６３のうち、一方（例えば、奥側）のボールネジ６３には、ノズル２の列の中央Ｃ１に近接配置される左側のノズル２ａを有するノズル垂直駆動ユニット４ａが螺合しており、他方（例えば、手前側）のボールネジ６３には、前記中央Ｃ１に近接配置される右側のノズル２ｂを有するノズル垂直駆動ユニット４ｂが螺合している。
【００５５】
また、これらボールネジ６３、６３は、各々のネジの巻き方向を逆向きとなるように配設されている。これにより、各々のボールネジ６３が同方向に回転することで、一方（例えば、奥側）のボールネジ６３に螺合されるノズル垂直駆動ユニット４ａのノズル２ａと他方（例えば、手前側）のボールネジ６３に螺合されるノズル垂直駆動ユニット４ｂのノズル２ｂとがそれぞれガイド方向に沿って逆方向に移動するようになっている。
従って、ボールネジ６３、６３の回転方向を変えることによって、ノズル２ａ、２ｂの移動方向を変更可能となっている。
具体的には、駆動モータ６１が駆動して、出力軸６１１を所定方向（例えば、時計回り）に回転させることにより、両ボールネジ６３、６３が同方向に回転する。このとき、一方のボールネジ６３に螺合されるノズル垂直駆動ユニット４ａは例えば左側に移動する一方で、他方のボールネジ６３に螺合されるノズル垂直駆動ユニット４ｂは右側に移動することになり、これによってノズル２ａ、２ｂどうしが離間するように移動する。一方、駆動モータ６１が駆動して、出力軸６１１を所定方向と逆（例えば、反時計回り）に回転させることにより、両ボールネジ６３、６３が同方向に回転する。このとき、一方のボールネジ６３に螺合されるノズル垂直駆動ユニット４ａは例えば右側に移動する一方で、他方のボールネジ６３に螺合されるノズル垂直駆動ユニット４ｂは左側に移動することになり、これによってノズル２ａ、２ｂどうしが近接するように移動する。
【００５６】
このように、第１水平駆動部６は、ボールネジ６３、６３とボールネジ６３の各々に螺合するノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂの支持部（移動部材）３１とともにボールネジ機構（送りネジ機構）を構成しており、水平駆動手段５を構成する他の第２〜第４水平駆動部７〜９も上記第１水平駆動部６と同様な要部構成となっている。
【００５７】
また、ボールネジ６３、６３とともにボールネジ機構を構成するノズル垂直駆動ユニット４ａ〜４ｈの各々に取り付けられる各ノズル２ａ〜２ｈは、隣合うノズル２どうしの間隔が略等間隔となるように、分注ヘッド１００に配置されている。
具体的には、例えば図４に示すように、ノズル２ａ〜２ｈの列の中央Ｃ１に最も近接して配置されているノズル２ａ、２ｂの前記中央Ｃ１までの距離をｒとした場合に、前記ノズル２ａ、２ｂを挟んで配置され、前記中央Ｃ１に対して二番目に近接して配置されているノズル２ｃ、２ｄの前記中央Ｃ１までの距離は３ｒとなっており、また、前記ノズル２ｃ、２ｄを挟んで配置され、前記中央Ｃ１に対して三番目に近接して配置されているノズル２ｅ、２ｆの前記中央Ｃ１までの距離は５ｒとなっており、また、前記ノズル２ｅ、２ｆを挟んで配置され、前記中央Ｃ１に対して四番目に近接して配置されているノズル２ｇ、２ｈ、すなわち前記中央Ｃ１から最も離れて配置されているノズル２ｇ、２ｈの前記中央Ｃ１までの距離は７ｒとなっている。
【００５８】
つまり、ノズル２ａ〜２ｈの列の中央Ｃ１に最も近接して配置されているノズル２ａ、２ｂの前記中央Ｃ１までの距離をｒとした場合に、前記中央Ｃ１に対してＮ番目に近接して配置されているノズル２は、前記中央Ｃ１までの距離が（２Ｎ−１）ｒとなって配置されている。
【００５９】
なお、第１〜第４水平駆動部６〜９のうち、第１及び第３水平駆動部６、８は、これらに備わる各ボールネジ６３、…のうち、例えば手前側ボールネジどうしと奥側のボールネジどうしとでそれぞれのネジ巻き方向が同方向となるように各々のボールネジ６３、…が配設されている。また、第２及び第４水平駆動部７、９は、これらに備わる各ボールネジ６３、…のうち、例えば手前側ボールネジどうしと奥側のボールネジどうしとでそれぞれのネジ巻き方向が同方向となるように各々のボールネジ６３、…が配設されている。
さらに、第１〜第４水平駆動部６〜９は、第１及び第３水平駆動部６、８のボールネジ６３のネジ巻き方向と第２及び第４水平駆動部７、９のボールネジ６３のネジ巻き方向とが逆方向となるように配設されている。
また、これら第１〜第４水平駆動部６〜９に備わる全てのボールネジ６３、…は、同方向に回転するようになっているとともに、ネジ巻きのピッチ（リード）長が略等しく、且つ、径寸法が略等しくなっている。
【００６０】
さらに、第１水平駆動部６に備わる駆動モータ６１の単位時間当たりの回転数（以下、回転速度という。）に対して、第２水平駆動部７に備わる駆動モータの回転速度は３倍となっており、また、第３水平駆動部８に備わる駆動モータの回転速度は５倍となっており、また、第４水平駆動部９に備わる駆動モータの回転速度は７倍となっている。
つまり、第１水平駆動部６の駆動モータ６１の回転によって移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂの移動距離に対して、第２水平駆動部７の駆動モータの回転によって移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｃ、４ｄの移動距離は３倍となり、また、第３水平駆動部８の駆動モータの回転によって移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｅ、４ｆの移動距離は５倍となり、また、第４水平駆動部９の駆動モータの回転によって移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｇ、４ｈの移動距離は７倍となる。
【００６１】
従って、第２〜第４水平駆動部７〜９が移動させる各ノズル２ｃ〜２ｈの単位時間当たりの移動量（以下、移動量と略する。）は、第１水平駆動部６が移動させるノズル２ａ、２ｂ、すなわち前記ノズル２の列の中央Ｃ１に最も近接して配置されているノズル２ａ、２ｂの移動量をΔｒとした場合に、前記第１水平駆動部６によるノズル２ａ（２ｂ）と同方向に移動するノズル２ｃ、２ｅ、２ｇ（２ｄ、２ｆ、２ｈ）のうち、第２水平駆動部７が移動させる前記中央Ｃ１に対して二番目に近接して配置されているノズル２ｃ（２ｄ）の移動量は３Δｒとなり、第３水平駆動部８が移動させる前記中央Ｃ１に対して三番目に近接して配置されているノズル２ｅ（２ｆ）の移動量は５Δｒとなり、第４水平駆動部９が移動させる前記中央Ｃ１から最も離れて配置されているノズル２ｇ（２ｈ）の移動量は７Δｒとなっている。
【００６２】
すなわち、第１水平駆動部６が移動させる、ノズル２ａ〜２ｈの列の中央Ｃ１に最も近接して配置されているノズル２ａ、２ｂの移動量をΔｒとした場合に、前記第１水平駆動部６によるノズル２ａ（２ｂ）と同方向に移動するノズル２ｃ、２ｅ、２ｇ（２ｄ、２ｆ、２ｈ）のうち、前記中央Ｃ１に対してＮ番目に近接して配置されているノズル２の移動量は（２Ｎ−１）Δｒとなっている。
つまり、第２〜第４水平駆動部７〜９が移動させる各ノズル２ｃ〜２ｈの移動量は、第１水平駆動部６によって移動させられるノズル（ノズルの列の中央に近接するノズル）２ａ、２ｂのうち、前記各水平駆動部７〜９によって移動させられるノズル２ｃ、２ｅ、２ｇ（２ｄ、２ｆ、２ｈ）と同方向に移動するノズル２ａ（２ｂ）の移動量の整数倍になっている。
【００６３】
次に、この分注ヘッド１００の水平駆動手段５によって、ノズル２を水平移動させる際の動作について説明する。
【００６４】
先ず、水平駆動手段５は、第１〜第４水平駆動部６〜９の各々の駆動モータ（６１）が駆動することにより各水平駆動部６〜９に備わる一対のボールネジ６３、６３を同方向に回転させて、この回転により全てのノズル垂直駆動ユニット４をガイド方向に移動可能となっている。
具体的には、水平駆動手段５は、例えば試験管内の検体を分取する際等に、試験管のピッチとノズル２のピッチとが略等しくなるようにノズル垂直駆動ユニット４を例えば互いに遠ざける方向に移動させてノズル２どうしを互いに離間させる場合には、各水平駆動部６〜９に備わる駆動モータ（６１）を所定方向に回転させることで、ノズル２の列の中央Ｃ１から右側に配置されている各ノズル２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈを右側に移動させ、前記中央Ｃ１から左側に配置されている各ノズル２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇを左側に移動させる。
一方で、水平駆動手段５は、例えば分取された検体をマイクロプレート等の検査用凹部に所定量分注する際等に、試験管のピッチよりも小さく設定されている検査用凹部のピッチとノズル２のピッチとが略等しくなるようにノズル垂直駆動ユニット４を例えば互いに近づく方向に移動させてノズル２どうしを互いに近接させる場合には、各水平駆動部６〜９に備わる駆動モータ（６１）を所定方向と逆に回転させることで、前記中央Ｃ１から右側に配置されている各ノズル２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈを左側に移動させ、前記中央Ｃ１から左側に配置されている各ノズル２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇを右側に移動させる。
【００６５】
このように、水平駆動手段５によって、ノズル２ａ〜２ｈのピッチが略等間隔となっているノズル２の配置を常時維持した状態で、各ノズル２をガイド方向に移動させるようになっている。
【００６６】
以上のように、この第１の実施の形態の分注ヘッド１００によれば、液体の分取時や分注時等にノズル２のピッチを変更したい場合に、水平駆動手段５が、ボールネジ機構により、ノズル２の列の中央Ｃ１からガイド方向に沿って右側に配置されているノズル２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈと前記中央Ｃ１からガイド方向に沿って左側に配置されているノズル２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇとをそれぞれ逆方向に移動させて、ノズル２どうしを近接させたり離間させたりすることでノズル２のピッチを変更することができる。これにより、ノズル２のピッチが略等間隔となるようにノズル２を位置決めする際に誤差が生じにくくなり、ノズル２のピッチを精度良く略等間隔に保つことができる。
また、ノズル２どうしの近接や離間をボールネジ機構によって行うことができ、これによって、水平駆動手段５の寸法を小さくすることができ、分注ヘッド１００の寸法を小さくすることができる。
さらに、分注ヘッド１００の寸法を小さくすることによって、その重量が小さくなり、例えば分注ヘッド１００のＸＹ移動時等に生じる分注装置の撓みを軽減することができる。
【００６７】
また、各ノズル２が取り付けられるノズル垂直駆動ユニット４の移動距離は、前記ノズル垂直駆動ユニット４と同方向に移動するとともにノズル２の列の中央Ｃ１に最も近接して配置されているノズル２ａ、２ｂに取り付けられるノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂの移動距離の整数倍になっており、これにより、前記中央Ｃ１に最も近接して配置されているノズル２ａ、２ｂに取り付けられるノズル垂直駆動ユニット４ａ、４ｂの移動距離を基準にして、各ノズル垂直駆動ユニット４が螺合するボールネジ６３の回転速度を特定することができる。
【００６８】
なお、上記第１の実施の形態では、ノズル２の列の中央Ｃ１から右側に配置されている各ノズル２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈと前記中央Ｃ１から左側に配置されている各ノズル２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇとをそれぞれ逆方向に移動させるために、第１及び第３水平駆動部６、８に備わるボールネジ６３のネジ巻き方向と第２及び第４水平駆動部７、９に備わるボールネジ６３のネジ巻き方向とが逆方向となるように各々の水平駆動部６〜９を配設するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、第１〜第４水平駆動部６〜９に備わるボールネジ６３，…のうち、手前側のボールネジどうしのネジ巻き方向と奥側のボールネジどうしのネジ巻き方向とがそれぞれ同方向となるように配設するとともに、ノズル２を水平移動させる際に、第１及び第３水平駆動部６、８のボールネジ６３の回転方向と第２及び第４水平駆動部７、９のボールネジ６３の回転方向とを互いに逆方向となるようにしても良い。
【００６９】
また、上記第１の実施の形態では、各ノズル２ａ〜２ｈをガイド方向に移動させる際に、第１水平駆動部６に備わるボールネジ６３の回転速度に対して、第２水平駆動部７に備わるボールネジ６３の回転速度を３倍とし、また、第３水平駆動部８に備わるボールネジ６３の回転速度を５倍とし、また、第４水平駆動部９に備わるボールネジ６３の回転速度を７倍とするようにしたが、これに限られるものではなく、ノズル２どうしの間隔が常時略等間隔となるように各ノズル２ａ〜２ｈをガイド方向に移動させることが可能であればボールネジ６３、…を回転駆動する場合の駆動力伝動機構の減速比を特定する方法は如何なる方法であっても良い。例えば、各水平駆動部６〜９に備わる駆動モータ６１の回転速度を等速度にするとともに、第１水平駆動部６の駆動モータ６１の駆動プーリ６１２の径寸法に対して、第２水平駆動部７に備わる駆動モータの駆動プーリの径寸法を１／３倍にし、また、第３水平駆動部８に備わる駆動モータの駆動プーリの径寸法を１／５倍にし、また、第４水平駆動部９に備わる駆動モータの駆動プーリの径寸法を１／７倍にするようにしても良い。
さらに、前記駆動プーリ６１２の各々の径寸法を変更する替わりに各水平駆動部６〜９のボールネジ６３の従動プーリ６３１の径寸法を、前記駆動プーリ６１２の各々の径寸法に対応するように変更しても良い。加えて、前記従動プーリ６３１の各々の径寸法を変更する替わりに各水平駆動部６〜９のボールネジ６３の径寸法を変更しても良い。
【００７０】
加えて、上記実施の形態では、第１〜第４水平駆動部６〜９の各々に備えられた駆動モータ、すなわち４つの駆動モータ６１、…によって第１〜第４水平駆動部６〜９のボールネジ６３を回転駆動するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、駆動モータの駆動力を伝動して全てのボールネジ６３を回転駆動させるタイミングベルトや歯車等の伝動機構を介して、前記全てのボールネジ６３を一つの駆動モータで回転駆動するようにしても良い。これにより、駆動モータの数を減少させて、分注ヘッド１００の重量を小さくすることができる。
【００７１】
［第２の実施の形態］
図５は、第２の実施の形態として例示される分注ヘッドに備わる第２水平駆動手段のボールネジを示す拡大図であり、図６は、図５の分注ヘッドに備わる第２水平駆動手段のうち第１及び第２ボールネジを概略的に示した平面図であり、図７は、図５の分注ヘッドに備わる各ノズルの基準ノズルからの距離を概略的に示した平面図である。
【００７２】
本発明が適用された第２の実施の形態の分注ヘッド２００は、上記第１の実施の形態で例示された水平駆動手段５に替えて、例えば、軸方向に沿った中央（ノズルの列の所定位置と重なる位置）Ｃ２を境にしてネジの巻き方向が逆向きに形成された第１〜第４ボールネジ（図５参照）２１１〜２１４を有する第２水平駆動手段（ノズル水平駆動手段）２１０を備えている。
【００７３】
具体的には、第２水平駆動手段２１０は、例えば、第１ボールネジ２１１と、この第１ボールネジ２１１と略水平に配設された第２ボールネジ２１２と、前記第１ボールネジ２１１の下側に第１ボールネジ２１１と略上下に重なるように配設された第３ボールネジ２１３と、この第３ボールネジ２１３と略水平に前記第２ボールネジ２１２と略上下に重なるように配設された第４ボールネジ２１４とを備えて構成されている。
【００７４】
なお、これら第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４の各々は、略一列に並んで配置される複数（例えば、８つ）のノズル２ａ〜２ｈに対して略平行に配設されるとともに、第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４の各々の軸方向に沿った中央Ｃ２が前記ノズル２の列の基準ノズル（後述）２ａと重なるように配設されている。
また、第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４の各々は、それぞれのネジ巻き方向がそれぞれ同方向となるように配設されている。
【００７５】
このうち、第１ボールネジ２１１には、例えば、その中央Ｃ２から略等間隔でガイド方向に沿って右左に配置される各ノズル２ｂ、２ｃを備えるノズル垂直駆動ユニット４ｂ、４ｃが、第１ボールネジ２１１の中央Ｃ２を挟んでガイド方向に沿って右左両側に螺合されている。
【００７６】
また、第２ボールネジ２１２には、例えば、第１ボールネジ２１１に螺合されるノズル垂直駆動ユニット４ｂ、４ｃのノズル２ｂ、２ｃどうしの略中間にノズル２ａが配置されるように、このノズル２ａを備えるノズル垂直駆動ユニット４ａが、第２ボールネジ２１２の中央Ｃ２に回動自在に取り付けられている。
このノズル２ａは、ノズル２ａ〜２ｈのピッチを変更する際に、移動せずに基準になるノズル（以下、基準ノズルという。）となっている。
【００７７】
さらに、第２ボールネジ２１２には、この中央Ｃ２から略等間隔でガイド方向に沿って右左に配置される各ノズル２ｄ、２ｅを備えるノズル垂直駆動ユニット４ｄ、４ｅが、第２ボールネジ２１２の中央Ｃ２を挟んでガイド方向に沿って右左両側に螺合されている。
具体的には、例えば第２ボールネジ２１２の中央Ｃ２からガイド方向に沿って右側に螺合されているノズル垂直駆動ユニット４ｄのノズル２ｄは、このノズル２ｄと基準ノズル２ａとの略中間に前記第１ボールネジ２１１の中央Ｃ２から右側のノズル垂直駆動ユニット４ｂのノズル２ｂが設けられるように配置されている。
また、例えば第２ボールネジ２１２の中央Ｃ２からガイド方向に沿って左側に螺合されているノズル垂直駆動ユニット４ｅのノズル２ｅは、このノズル２ｅと基準ノズル２ａとの略中間に前記第１ボールネジ２１１の中央Ｃ２から左側のノズル垂直駆動ユニット４ｃのノズル２ｃが設けられるように配置されている。
【００７８】
また、第１ボールネジ２１１と第２ボールネジ２１２とは、例えば、それぞれのボールネジ２１１、２１２の例えば右の側板１１２を貫通する右側の端部に取付固定されたプーリ２２１、２２２にタイミングベルト２４１が巻き掛けられている。そして、第２ボールネジ２１２の例えば左の側板１１１を貫通する左側の端部の従動プーリ２３２にタイミングベルト２４２を介して伝動される駆動モータ２５１の駆動力により、両ボールネジ２１１、２１２が同方向に回転可能となっている。
これら両ボールネジ２１１、２１２の回転により、ボールネジ２１１、２１２の各々に螺合されているノズル垂直駆動ユニット４ｂ〜４ｅがガイド方向に水平移動自在となっている。
【００７９】
また、第３ボールネジ２１３には、この中央Ｃ２から略等間隔でガイド方向に沿って右左に配置される各ノズル２ｆ、２ｇを備えるノズル垂直駆動ユニット４ｆ、４ｇが、第３ボールネジ２１３の中央を挟んでガイド方向沿って右左両側に螺合されている。
具体的には、例えば第３ボールネジ２１３の中央Ｃ２からガイド方向に沿って右側に螺合されているノズル垂直駆動ユニット４ｆのノズル２ｆは、このノズル２ｆと前記第１ボールネジ２１１の中央Ｃ２から右側のノズル垂直駆動ユニット４ｂのノズル２ｂとの略中間に前記第２ボールネジ２１２の中央Ｃ２から右側のノズル垂直駆動ユニット４ｄのノズル２ｄが設けられるように配置されている。
また、例えば第３ボールネジ２１３の中央Ｃ２からガイド方向に沿って左側に螺合されているノズル垂直駆動ユニット４ｇのノズル２ｇは、このノズル２ｇと前記第１ボールネジ２１１の中央Ｃ２から左側のノズル垂直駆動ユニット４ｃのノズル２ｃとの略中間に前記第２ボールネジ２１２の中央Ｃ２から左側のノズル垂直駆動ユニット４ｅのノズル２ｅが設けられるように配置されている。
【００８０】
さらに、第４ボールネジ２１４には、例えばノズル２の列の最も右端に配置されるノズル２ｈを備えるノズル垂直駆動ユニット４ｈが、第４ボールネジ２１４の中央Ｃ２からガイド方向に沿って右側に螺合されている。
具体的には、例えば第４ボールネジ２１４に螺合されているノズル垂直駆動ユニット４ｈのノズル２ｈは、このノズル２ｈと前記第２ボールネジ２１２の中央Ｃ２から右側のノズル垂直駆動ユニット４ｄのノズル２ｄとの略中間に前記第３ボールネジ２１３の中央Ｃ２から右側のノズル垂直駆動ユニット４ｆのノズル２ｆが設けられるように配置されている。
【００８１】
なお、図示は省略するが、第３ボールネジ２１３と第４ボールネジ２１４とは、上記第１及び第２ボールネジ２１１、２１２の場合と同様に、例えば、それぞれのボールネジ２１３、２１４の例えば右の側板１１２を貫通する右側の端部に取付固定されたプーリにタイミングベルトが巻き掛けられている。そして、第４ボールネジ２１４の例えば左の側板１１１を貫通する左側の端部の従動プーリにタイミングベルトを介して伝動される駆動モータの駆動力により、両ボールネジ２１３、２１４が同方向に回転可能となっている。
これら両ボールネジ２１３、２１４の回転により、ボールネジ２１３、２１４の各々に螺合されるノズル垂直駆動ユニット４ｆ〜４ｈがガイド方向に水平移動自在となっている。
【００８２】
また、第２及び第４ボールネジ２１２、２１４の例えば左側の端部には、左の側板１１１からの抜止用の抜止部材２６１が取付固定されている。
【００８３】
このように、第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４とともにボールネジ機構を構成するノズル垂直駆動ユニット４ａ〜４ｈの各々に取り付けられている各ノズル２ａ〜２ｈは、隣合うノズル２どうしの間隔が略等間隔となるように、分注ヘッド２００に配置されている。
具体的には、例えば図７に示すように、基準ノズル２ａに最も近接して配置されているノズル２ｂ、２ｃの基準ノズル２ａまでの距離をｒとした場合に、前記ノズル２ｂ、２ｃを挟んで配置され、基準ノズル２ａに対して二番目に近接して配置されているノズル２ｄ、２ｅの基準ノズル２ａまでの距離は２ｒとなっており、また、前記ノズル２ｄ、２ｅを挟んで配置され、基準ノズル２ａに対して三番目に近接して配置されているノズル２ｆ、２ｇの基準ノズル２ａまでの距離は３ｒとなっており、また、基準ノズル２ａに対して４番目に近接して配置されているノズル２ｈ、すなわち基準ノズル２ａから最も離れて配置されているノズル２ｈの基準ノズル２ａまでの距離は４ｒとなっている。
【００８４】
つまり、ノズル２ａ〜２ｈの列の基準ノズル２ａに最も近接して配置されているノズル２ｂ、２ｃの基準ノズル２ａまでの距離をｒとした場合に、基準ノズル２ａに対してＮ番目に近接して配置されているノズル２は、基準ノズル２ａまでの距離がＮｒとなって配置されている。
【００８５】
また、第１及び第２ボールネジ２１１、２１２を回転駆動する駆動モータ２５１の回転速度と、第３及び第４ボールネジ２１３、２１４を回転駆動する駆動モータの回転速度とは略等しくなっている。
【００８６】
さらに、例えば、第１ボールネジ２１１の右側の端部のプーリ２２１の径寸法に対して、第２ボールネジ２１２のプーリ２２２の径寸法は１／２倍になっており、第３ボールネジのプーリの径寸法は１／３倍になっており、第４ボールネジのプーリの径寸法は１／４倍になっている。
すなわち、第１ボールネジ２１１の回転速度に対して、第２ボールネジ２１２の回転速度は２倍となっており、第３ボールネジ２１３の回転速度は３倍となっており、第４ボールネジ２１４の回転速度は４倍となっている。
これによって、第１ボールネジ２１１の回転によって移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｂ、４ｃの移動距離に対して、第２ボールネジ２１２の回転によって移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｄ、４ｅの移動距離は２倍となり、また、第３ボールネジ２１３の回転によって移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｆ、４ｇの移動距離は３倍となり、また、第４ボールネジ２１４の回転によって移動させられるノズル垂直駆動ユニット４ｈの移動距離は４倍となる。
【００８７】
従って、第２〜第４ボールネジ２１２〜２１４が移動させる各ノズル２ｄ〜２ｈの移動量は、基準ノズル２ａに最も近接して配置され第１ボールネジ２１１が移動させるノズル２ｂ、２ｃの移動量をΔｒとした場合に、前記第１ボールネジ２１１によるノズル２ｂ（２ｃ）と同方向に移動するノズル２ｄ、２ｆ、２ｈ（２ｅ、２ｇ）のうち、基準ノズル２ａに対して二番目に近接して配置され第２ボールネジ２１２が移動させるノズル２ｄ（２ｅ）の移動量は２Δｒとなり、基準ノズル２ａに対して三番目に近接して配置され第３ボールネジ２１３が移動させるノズル２ｆ（２ｇ）の移動量は３Δｒとなり、基準ノズル２ａから最も離れて配置され第４ボールネジ２１４が移動させるノズル２ｈの移動量は４Δｒとなっている。
すなわち、第１ボールネジ２１１が移動させるノズル２ｂ、２ｃの移動量をΔｒとした場合に、前記第１ボールネジ２１１によるノズル２ｂ（２ｃ）と同方向に移動するノズル２ｄ、２ｆ、２ｈ（２ｅ、２ｇ）のうち、基準ノズル２ａに対してＮ番目に近接して配置されているノズル２の移動量はＮΔｒとなっている。
【００８８】
このように、第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４によって、ノズル２ａ〜２ｈのピッチが略等間隔となっているノズル２の配置を常時維持した状態で、各ノズル２をガイド方向に移動させるようになっている。
【００８９】
以上のように、この第２の実施の形態の分注ヘッド２００によれば、第１〜第３ボールネジ２１１〜２１３に対して、基準ノズル２ａから略等間隔で左右に配置される各ノズル２ｂ〜２ｇに取り付けられているノズル垂直駆動ユニット４ｂ〜４ｇが螺合されているので、第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４の４つのボールネジで、上記第１の実施の形態の分注ヘッド１００と同等の効果を得ることができる。従って、ボールネジの数を減少させることにより、第２水平駆動手段２１０の寸法をさらに小さくすることができ、分注ヘッド２００の重量を軽減することができる。
【００９０】
なお、上記第２の実施の形態では、第１及び第２ボールネジ２１１、２１２を駆動モータ２５１により回転させ、第３及び第４ボールネジ２１３、２１４を駆動モータにより回転させるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、第２ボールネジ２１２の左側の端部に取付固定された抜止部材２６１の替わりにプーリを取付固定するとともに、第３もしくは第４ボールネジ２１３（２１４）の左側の端部にプーリを取付固定し、これら両プーリにタイミングベルトを巻き掛けて、一つの駆動モータ２５１で４つ全てのボールネジ２１１〜２１４を回転させるようにしても良い。これにより、分注ヘッド２００の重量を駆動モータの分さらに小さくすることができる。
【００９１】
また、上記第２の実施の形態では、各ノズル２ｂ〜２ｈをガイド方向に移動させる際に、第１ボールネジ２１１に備わるプーリ２２１の径寸法に対して、第２ボールネジ２１２に備わるプーリ２２２の径寸法を１／２倍とし、また、第３ボールネジ２１３に備わるプーリの径寸法を１／３倍とし、また、第４ボールネジ２１４に備わるプーリの径寸法を１／４倍とするようにしたが、これに限られるものではなく、ノズル２どうしの間隔が常時略等間隔となるように各ノズル２ａ〜２ｈをガイド方向に移動させることが可能であれば第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４を回転駆動する場合の駆動力伝動機構の減速比を特定する方法は如何なる方法であっても良い。例えば、第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４に備わるプーリの径寸法を等しくするとともに、第１ボールネジ２１１のネジ巻きのピッチ（リード）間隔に対して、第２ボールネジ２１２の前記ピッチ間隔を２倍にし、また、第３ボールネジ２１３の前記ピッチ間隔を３倍にし、また、第４ボールネジ２１４の前記ピッチ間隔を４倍にするようにしても良い。
また、第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４のピッチ間隔やそれぞれのプーリの径寸法等を等しくするとともに、第１〜第４ボールネジ２１１〜２１４の各々に駆動モータを設けるようにして、各駆動モータの回転速度を変更するようにしても良い。
【００９２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、第１の実施の形態では、ボールネジをネジ巻き方向を異ならせて略平行に配設するとともに、ノズル２ａ〜２ｈのうち、ノズル２の列の中央Ｃ１に最も近接するノズル２ａの移動量をΔｒとした場合に、前記中央Ｃ１に対してＮ番目に近接するノズル２の移動量を（２Ｎ−１）Δｒとし、第２の実施の形態では、ボールネジを軸方向に沿った中央Ｃ２を境にしてネジの巻き方向を逆向きに形成するとともに、ノズル２ａ〜２ｈのうち、前記中央Ｃ２に設けられる基準ノズル２ａに最も近接するノズル２ｂ、２ｃの移動量をΔｒとした場合に、基準ノズル２ａに対してＮ番目に近接するノズル２の移動量をＮΔｒとすることで、ノズル２ａ〜２ｈのピッチが常時略等間隔となるように各ノズル２を移動させるようにしたが、これに限られるものではない。例えば、第１の実施の形態のように配設されたボールネジを用いた場合であっても、第２の実施の形態のようにノズル２ａ〜２ｈの列の所定位置に固定されたノズルを設けることにより、固定ノズルに最も近接するノズルの移動量をΔｒとして、固定ノズルに対してＮ番目に近接するノズルの移動量をＮΔｒとすることができる。また、例えば第２の実施の形態のように配設されたボールネジを用いた場合であっても、基準ノズルを設けないことにより、ノズル２ａ〜２ｈの列の所定位置に最も近接するノズルの移動量をΔｒとして、前記所定位置に対してＮ番目に近接するノズルの移動量をＮΔｒとすることができる。従って、固定されるノズルの有無によって、ノズル２ａ〜２ｈの移動量を（２Ｎ−１）ΔｒもしくはＮΔｒのいずれか一方に特定することができる。
【００９３】
また、ノズル２を備えるノズル垂直駆動ユニット４を手前側の上側及び下側ガイド１２１、１２３と奥側の上側及び下側ガイド１２２、１２４とに互い違いになるように配設するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば手前側の上側及び下側ガイド１２１、１２３のみ、もしくは奥側の上側及び下側ガイド１２２、１２４のみに配設するようにしても良い。
さらに、検体を分取分注するために８つのノズル２ａ〜２ｈを設けるようにしたが、これに限られるものではなく、少なくとも２つあればノズル２の数は任意である。
加えて、上記実施の形態では、検体を分取する際にノズル２ａ〜２ｈのピッチを拡げ、分取された検体を分注する際にノズル２ａ〜２ｈのピッチを狭めるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば試験管の径寸法やマイクロプレートの検査用凹部の径寸法等によって、検体を分取する際にノズル２ａ〜２ｈのピッチを狭め、検体を分注する際にノズル２ａ〜２ｈのピッチを拡げるようにしても良い。
また、上記実施の形態では、送りネジとしてボールネジ６３を例示したが、これに限られるものではなく、送りネジであれば如何なるものであっても良く、例えば台形ネジや三角ネジ等であっても良い。
【００９４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ノズル水平駆動手段は、送りネジ機構により、ノズルの列の所定位置からノズルの並び方向に沿って右側に配置されるノズルと前記所定位置からノズルの並び方向に沿って左側に配置されるノズルとをノズルの列に沿ってそれぞれ逆方向に移動させるようになっている。従って、例えば液体の分注時等にノズルのピッチを変更したい場合に、前記所定位置から右側に配置されるノズルと前記所定位置から左側に配置されるノズルとがそれぞれ逆方向に移動して、ノズルどうしを近接させたり離間させたりすることでノズルのピッチを変更することができる。これにより、ノズルのピッチが略等間隔となるようにノズルを位置決めする際に誤差が生じにくくなり、ノズルのピッチを精度良く略等間隔に保つことができる。
また、ノズルどうしの近接や離間を送りネジ機構によって行うことができ、これによって、ノズル水平駆動手段の寸法を小さくすることができ、分注ヘッドの寸法を小さくすることができる。
さらに、分注ヘッドの寸法を小さくすることによって、その重量が小さくなり、例えば分注ヘッドのＸＹ移動時等に生じる分注装置の撓みを軽減することができる。
【００９５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同等の効果を得ることができる。
また、一つの送りネジに対して、ノズルの列の所定位置から略等間隔で左右に配置される各ノズルに取り付けられる移動部材が螺合されているので、一つの送りネジで少なくとも２つのノズルを近接させたり離間させたりすることができる。従って、送りネジの数を減少させることができ、これにより、ノズル水平駆動手段の寸法をさらに小さくすることができ、分注ヘッドの重量を軽減することができる。
【００９６】
請求項３記載の発明によれば、各ノズルが取り付けられる移動部材の移動距離は、前記移動部材と同方向に移動するとともにノズルの列の所定位置に最も近接するノズルに取り付けられる移動部材の移動距離の整数倍になっており、これにより、前記所定位置に最も近接するノズルに取り付けられる移動部材の移動距離を基準にして、各移動部材が螺合する送りネジの回転速度やピッチ（リード）長や送りネジの径寸法等の送りネジを回転駆動する場合の駆動力伝動機構の減速比を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された第１の実施の形態として例示される分注ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図２】図１の分注ヘッドに備わる水平駆動手段を示す側面図である。
【図３】図２の水平駆動手段のうち第１水平駆動部を示す平面図である。
【図４】図１の分注ヘッドに備わる各ノズルのノズルの列の中央からの距離を概略的に示した平面図である。
【図５】本発明が適用された第２の実施の形態として例示される分注ヘッドに備わる第２水平駆動手段のボールネジを示す拡大図である。
【図６】図５の分注ヘッドに備わる第２水平駆動手段のうち第１及び第２ボールネジを概略的に示した平面図である。
【図７】図５の分注ヘッドに備わる各ノズルの基準ノズルからの距離を概略的に示した平面図である。
【図８】従来の分注ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図９】図８とは異なる従来の分注ヘッドを側方から見て示した断面図である。
【符号の説明】
１００（２００） 分注ヘッド
２（２ａ〜２ｈ） ノズル
３ 垂直駆動部
３１６ 螺合部
４（４ａ〜４ｈ） ノズル垂直駆動ユニット（移動部材）
５ 水平駆動手段（ノズル水平駆動手段）
６ 第１水平駆動部
６３ ボールネジ（送りネジ）
７ 第２水平駆動部
８ 第３水平駆動部
９ 第４水平駆動部
２１０ 第２水平駆動手段（ノズル水平駆動手段）
２１１ 第１ボールネジ（送りネジ）
２１２ 第２ボールネジ（送りネジ）
２１３ 第３ボールネジ（送りネジ）
２１４ 第４ボールネジ（送りネジ）
Ｃ１、Ｃ２ 中央（所定位置）

Claims (3)

1. 液体を分注する少なくとも２つのノズルと、前記ノズルどうしを互いに近接及び離間させるように移動させるノズル水平駆動手段とを有し、少なくとも２箇所同時に液体を分注可能な分注装置に備えられる分注ヘッドであって、
   前記ノズルは略一列に並んで配置され、
   前記ノズル水平駆動手段は、
   前記ノズルの列に対して略平行に配設される少なくとも二つの送りネジと、前記送りネジのいずれか一つに螺合するとともに前記ノズルのいずれか一つに取り付けられる移動部材とを有する送りネジ機構を備え、
   前記送りネジ機構により、前記ノズルの列の所定位置から前記ノズルの並び方向に沿って右側に配置されるノズルと前記所定位置から前記ノズルの並び方向に沿って左側に配置されるノズルとを前記ノズルの列に沿ってそれぞれ逆方向に移動させるようになっていることを特徴とする分注ヘッド。
2. 液体を分注する少なくとも２つのノズルと、前記ノズルどうしを互いに近接及び離間させるように移動させるノズル水平駆動手段とを有し、少なくとも２箇所同時に液体を分注可能な分注装置に備えられる分注ヘッドであって、
   前記ノズルは略一列に並んで配置され、
   前記ノズル水平駆動手段は、
   前記ノズルの列に対して略平行に配設されるとともに、前記ノズルの列の所定位置と重なる位置を境にしてネジの巻き方向が逆向きに形成された少なくとも一つの送りネジと、前記送りネジに螺合するとともに前記所定位置から略等間隔で前記ノズルの並び方向に沿って左右に配置される各ノズルに取り付けられる移動部材とを有する送りネジ機構を備え、
   前記送りネジ機構により、前記所定位置から前記ノズルの並び方向に沿って右側に配置されるノズルと前記所定位置から前記ノズルの並び方向に沿って左側に配置されるノズルとを前記ノズルの列に沿ってそれぞれ逆方向に移動させるようになっていることを特徴とする分注ヘッド。
3. 請求項１または２記載の分注ヘッドにおいて、
   前記ノズルは、前記所定位置を挟んで前記ノズルの並び方向に沿って左右に互いに等間隔で複数配置され、
   前記並んで配置された各ノズルの移動量は、前記ノズルと同方向に移動するとともに前記所定位置に最も近接するノズルの移動量の整数倍になっていることを特徴とする分注ヘッド。

Images