JP4122478B2 - 分注装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダユニットによって、容器内の試液を定量吸入し、吐出するための分注装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種分注装置は、容器内の試液を定量吸入し、複数の分注容器に小分けして定量吐出する際に、使用する試液毎に吸入に用いた部材を交換する必要がある
【０００３】
ところで、従来、例えば特開２００１−３３４６３号公報に開示された図３に示す如く、シリンダ（Ｋ２３）と、該シリンダ（Ｋ２３）内に密封嵌装されて昇降機構により一体的にピストン駆動するプランジャー（Ｋ２１）とからなるシリンダユニットによって、シリンダ（Ｋ２３）の下端部に着脱自在に設けられたノズルチップ（Ｋ１０２）内に容器内の試液を吸入するようにし、使用済みノズルチップを交換するようにした分注装置が知られている。
しかしながら、このものは、ノズルチップを用いているために、少量の試薬を精度良く吸入し、微量を分配吐出するのに適しているものの、その構造上ノズルチップを大きくすることへの限界があり、取り扱える試薬の適用範囲が狭く、多量の試薬を吸入し、吐出する使い勝手に対応することができないという問題がある。そこで、取り扱う試液に応じてシリンダユニットが異なる分注装置を複数用意するなどで対応することも試みられるが、シリンダユニット自体が当該装置に専用のものであり、コスト高となって採用することはできない。
なお上記符号と共に付した記号（Ｋ）は当該公報に所載の符号であることを示す。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３４６３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の如き問題点を一掃すべく創案されたものであって、駆動機構によりプランジャーをピストン駆動させて、試液を吸入し、定量吐出するものでありながら、市販の安価な注射器やシリンジをシリンダユニットに採用することができるようになり、高価な専用のシリンダユニットを装備する必要がなく、かつノズルチップをも不要なものとし得る結果、装置全体が簡略化されて設備コストを低く抑えることができ、しかも、そのセッティングにあたっては、最適な大きさ（容量）の注射器を選択して簡単に取替えすることができ、１つの分注装置で取り扱いできる試液量の範囲が大幅に改善され、試液を多量吸入し、定量吐出する要求にも対応することができる分注装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が採用した技術手段は、複数のシリンダと、該シリンダ内に密封嵌装されて駆動機構により一体的にピストン駆動する複数のプランジャーとからなるシリンダユニットと、該シリンダユニット下面域に複数の小容器がセットされ、所定の試液容器が配設される作業ステージとを備え、シリンダユニットを上下、前後または左右方向に可動して前記試液容器から試液を吸入し、前記小容器に定量吐出する分注装置であって、前記シリンダユニットは、前記シリンダを装着するためのシリンダ保持手段を有するシリンダブロックと、前記プランジャーを装着するためのプランジャー保持手段を有するプランジャーブロックよりなり、前記シリンダとプランジャーとを、前記それぞれの保持手段に対して上下方向に抜け止め不能に装着せしめて、前記プランジャーブロックの上動により各シリンダ内に試液の吸入を行わしめるべく構成し、前記プランジャーとシリンダには、それぞれその上端側に頭部とつば部を形成すると共に、
前記プランジャー保持手段を、前記プランジャー頭部を個別に着脱自在に嵌装する装着部で構成する一方、前記シリンダ保持手段を、基部と該基部に対して開閉可能に設けられた押えプレートによってシリンダ胴部を着脱自在に挟持するシリンダホルダーで構成せしめ、該シリンダホルダーは、前記シリンダブロックに装着される各シリンダを、それぞれ個別の着脱操作を可能とすべくシリンダ毎に設けられ、前記押えプレートの開閉操作により、前記プランジャーとシリンダとを、それぞれが組付けられた状態から、前記装着部とシリンダホルダーに対して、前記プランジャー頭部を前記装着部に嵌装し、その後前記シリンダつば部を前記シリンダホルダーの上面に面接させて位置決めセットすることで個別セッティングを可能に構成してあることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を好適な実施の形態として例示する分注装置を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、分注装置の要部正面図、図２は要部側面図、図３はシリンダホルダーの詳細図である。図に示すように、分注装置１に装着されたシリンダユニット２は、複数のシリンダ２１１、２１１を有するシリンダブロック２１と、前記各シリンダ２１１内に密封嵌装されて駆動機構３により一体的にピストン駆動する複数のプランジャー２２１、２２１を有するプランジャーブロック２２とで構成されており、前記シリンダ２１１とプランジャー２２１には、市販の注射器やシリンジのシリンダおよびプランジャーが代用されている。
そして、分注装置１は、駆動機構３や背面側に設けられた作動機構４（内部省略）、および他の構成部材と共に、前後、左右、上下（ＸＹＺ軸）方向の任意に動作可能であり、前後動可能又は攪拌機等の揺動可能な分注テーブル（作業ステージ）Ｔにセットされた試液容器（図示せず）やカートリッジ容器（小容器）５の配置部位に対し精度良く位置決めし、試液容器からシリンダ２１１内に吸入した試液（薬液）を、検体等が入っている任意列の複数のカートリッジ容器５、５・・・に対し所定量の試液を分配状に同時に注出するようになっている。なお、試液容器はカートリッジ容器と一体形成されたものと別体で配設されるものがある。
【０００８】
前記シリンダ２１１には、先端に注射針２１２が設けられており、シリンダ２１１は、側面視コ字状に形成されたブラケット３１の下面部３１１の前面に、それぞれ個別に取り付けられたシリンダ保持手段としてのシリンダホルダー６１、６１に対して着脱自在に装着される。
前記シリンダホルダー６１は、基部６１１と該基部６１１に対して開放可能に設けられた押えプレート６１２とを備え、前記シリンダ２１１を、基部６１１と押えプレート６１２間で挟持すべく構成される。つまり、基部６１１と押えプレート６１２には、それぞれの一端側に軸孔６１３ａが形成されており、両者は、軸孔６１３ａに嵌挿される連結軸６１３ｂを介して軸着した丁着構造により相互に連結され、押えプレート６１２が水平回動自在な構成となっている。一方、それぞれの他端側は、基部６１１に軸ピン６１４ａを介して水平回動自在に設けられた緊締ハンドル６１４を、押えプレート６１２に設けられた凹溝６１５に係合し、締め付け操作することで押えプレート６１２を基部６１１側に押圧させてシリンダ２１１を挟持するようになっている。
【０００９】
また、基部６１１と押えプレート６１２の内面部には、それぞれシリンダ２１１の外径よりも大きく湾曲した円弧状凹面部６１１ａと６１２ａが形成されており、押えプレート６１２は、基部６１１の立上り片６１１ｂに間隔（クリアランス）を持って対面するよう構成されていて、シリンダ外径の異なるもの、即ち異なる大きさの注射器を装着できるようになっている。
なお、押えプレート６１２は、それぞれのシリンダ２１１に対し個別に設けたが、一体形成して開放できるようにしても良く、１軸丁着によらず複軸丁着として軸芯位置を偏軌させて異なるシリンダ外径に対応できるようにしても良く、また、丁着構造に代えて緊締ハンドル６１４を設けて着脱自在としても良く、また、シリンダホルダー６１、６１を一体のものとして形成し分注装置１に対し着脱自在に構成して、シリンダブロック２１自体を適宜に取替えできるようにしても良く、更に、基部６１１を下面部３１１の前面に直接的に形成しても良く、また更に、円弧状凹面部６１１ａ、６１２ａ湾面設定の割合、形状は任意であり、シリンダ２１１の配設個数も単数を含め任意である。
【００１０】
一方、前記各プランジャー２２１は、その上端部がプランジャー保持手段としてのプランジャーホルダー６２に嵌着されている。プランジャーホルダー６２は、基板６２１と該基板６２１にネジ止め固定されるカバー体６２２とで構成され、基板６２１とカバー体６２２には、それぞれプランジャー２２１の胴部と頭部２２１ａが手前側から挿入されるよう前方に拡開したＵ字状の切欠き溝６２３ａとＵ字状の凹溝６２３ｂが形成されており、これにより略Ｔ字状の装着部６２３が形成されプランジャー２２１を着脱自在とすることができる。
なお、本実施例における装着部６２３の溝形状は、異なる大きさのプランジャー２２１のものが挿入できるよう少し大きめに設定してあり、遊嵌されるものは前記凹溝６２３ｂでプランジャー頭部２２１ａ上面にゴムパッキンなどのあてがい物を介在させ、カバー体６２２をネジ調整により締め付け固定すれば良い。
また、前記基板６２１は、その両端部が、モーター３０１が取り付けられるブラケット３１の上面部３１２と下面部３１１との間に架設された案内体３０２に嵌挿されて昇降ガイドされると共に、中央部が、カップリング３０３を介してモーター３０１の出力軸と連結された送りネジ３０４に対して回転自在に螺合する連結部材３０５に結合されている。これにより、プランジャーホルダー６２は、モーター３０１の正逆回転に連動して昇降され、プランジャー２２１がシリンダ２１１内でピストン駆動される。
【００１１】
叙述の如く構成された本発明の実施例の形態において、所定の試液を定量吸入し、これを他の１つの容器或いは複数の容器等に小分けに定量吐出する分注作業が行われるのであるが、本分注装置１のシリンダユニット２は、複数のシリンダ２１１とプランジャー２２１が、それぞれの保持手段６１、６２に対して上下方向に抜け止め不能に装着されており、試液の吸入は、前記プランジャーブロック２２の上動により前記各シリンダ２１１内に同時に行わしめる。その際、各シリンダ２１１内に吸入される試液は、約０．５〜３ｃｃ程度が一般的であり、使用されるシリンダ内領域は下部側の一部であるため、プランジャー２２１が試液と接触するような使い勝手は多くない。従って、常時は、この使用済みの各シリンダ２１１の取替えが取扱い試液の変更に伴って行われることから、各シリンダ２１１は、前記それぞれの保持手段６１、６２に対して着脱自在に構成され、個別にまたはブロック単位で取替え可能となっている。つまり、シリンダ２１１とプランジャー２２１が組み付けられた状態のものを各々保持手段６１、６２にセットする際には、先ず、シリンダホルダー６１の押えプレート６１２を開放状態とし、プランジャー頭部２２１ａを前記装着部６２３に挿入した後、シリンダ２１１のつば部２１１ａをシリンダホルダー６１の上面に面接させて押えプレート６１２を閉めて、緊締ハンドル６１４により締め付けすることでセットが完了する。これを取り外す際には、この操作の逆の手順で行えばよい。また、シリンダ２１１のみを取り替える際には、後述するプランジャー２２１の挿入状態を解離し、押えプレート６１２の開放操作により行われる。
【００１２】
したがって、駆動機構３によりプランジャー２２１を一体的にピストン駆動させて試液を吸入し、定量吐出するものでありながら、従来のノズルチップと同様の使い勝手を持って、シリンダ２１１に対しその領域の一部を使用した試液の吸入が行え、かつ、これを取り替えることができる使い勝手を行い得て、市販の安価な注射器やシリンジをシリンダユニット２として用いることができるようになり、高価な専用のシリンダユニットを装備する必要がなく、かつノズルチップをも不要なものとし得る結果、ノズルチップのイジェクタ機構が不要となり、シリンダブロック２１の構造が簡略化され、装置全体が部品点数の削減と構成の簡略化がなされ、設備コストを低く抑えて安価に製作することができる。
しかも、そのセッティングにあたっては、プランジャー頭部２２１ａを前記装着部６２３に挿入するだけで仮セットでき、注射器やシリンジのつば部２１１ａを利用してシリンダホルダー６１の上面に面接させて位置決めするセッティング構成が構築可能となって、最適な大きさ（容量）の注射器やシリンジを選択して簡単に、かつ両者の取替え要求頻度に応じて個別に、或いは一体的に取付けおよび取替えすることができると共に、安価で分注精度を要求されない試液などを取り扱う場合や接着剤等の粘度の高い材料を取り扱う場合には、注射針２１２を取り外して使用することもでき、針付き状態と針無し状態の２態様で使い分けでき、１つの分注装置で取り扱いできる試液量の範囲が大幅に改善され、試液を多量吸入し、定量吐出する要求にも対応することができる。
なお、本実施例のシリンダユニット２は、シリンダ２１１とプランジャー２２１が２つの組合せにより構成したが、１つ以上の組合わせであればその数量は任意である。
【００１３】
更に、使用済みシリンダ２１１のみを取替える際には、プランジャー２２１がシリンダ２１２から抜けるまでプランジャーブロック２２を上動させて、両者を解離（分離）させた後、シリンダ２１１のみを取り外すことで行われる。これは、分注装置１におけるシリンダ２１１が従来のノズルチップに代用されて使用されるものであり、シリンダ２１１内に吸入取扱いされる試液量が、通常プランジャー２２１に接触することのない量であるため、常時取り替える使い勝手は生じない。従って、プランジャー２２１に比して、使用済み毎に取替えが要求される取替え頻度の多いシリンダ２１１を、両者の取替え要求頻度に応じて個別に或いは一体として適宜容易に取替えすることができる。しかも、揮発性のある試液が使われた場合なども含め、プランジャー２２１の取替えが必要となっても、従来のシリンダユニットの如く洗浄作業を強いられることもなく、プランジャー２２１を使い勝手に応じてシリンダ２１１とセットで取り替えることができる。
【００１４】
また、前記シリンダホルダー６１は、基部６１１と該基部６１１に対して開放可能に設けられた押えプレート６１２とを備えており、前記シリンダ２１１を、基部６１１と押えプレート６１２間で挟持すべく構成されているため、基部６１１と押えプレート６１２間で挟持幅調整が可能となり、筒径の異なるシリンダ２１１、即ち注射器をセットでき、取り扱う試液や吸入・吐出量を勘案して最適サイズの注射器を選定して使用することができる。
さらに、シリンダ２１１を装着するにあたり、押えプレート６１２を開放状態としておくだけで、基部６１１の上面に注射器のつば部２１１ａを面接させて位置決めして、垂直姿勢を保持した状態で取り付けることができ、注射器形状の有効利用が図られてセッティング作業を容易なものとすることができる。
【００１５】
また、前記押えプレート６１２は、一端側を、軸孔６１３ａに嵌挿される連結軸６１３ｂを介して軸着して開閉可能に丁着し、他端側を、該他端側に設けられた凹溝６１５に対して、基部６１１に水平回動自在に設けられた緊締ハンドル６１４を係合せしめる構成としたことにより、それぞれの押えプレート６１２を個別に開放する場合であっても脱着の必要が無く、シリンダ２１１のセッティング作業を容易におこなえる。しかも、それぞれの押えプレート６１２は個別に開閉できるため、使用中、一つの注射器に不具合が生じても、他の正常なものの取付け状態に何ら影響を与えることなくそれのみを単独に取替えすることが可能である。
【００１６】
また、基部６１１と押えプレート６１２の内面部には、シリンダ外径の異なる注射器を装着可能とすべく円弧状凹面部６１１ａと６１２ａが形成されているので、シリンダ２１１を装着する際に太さが異なるものであっても、中央に位置させて装着することができる。なお、円弧状凹面部６１１ａと６１２ａの形状は任意であるが、使用頻度の最も多いシリンダ筒径に適合した形状とし、それよりも細い径のシリンダを装着できるようにしておくことも自由である。
【００１７】
また、プランジャーホルダー６２には、プランジャー２２１の頭部２２１ａを嵌装する略Ｔ字状の装着部６２３が設けられており、プランジャー２２１をセットする際には、単にプランジャー頭部２２１ａを装着部６２３に挿入するだけの簡単な操作で装着が行え、極めて作業性が良い。なお、プランジャー２２１の取替えが要求される場合は、同時にシリンダ２１１も取り替える使い勝手が多くなり、上述した両者を一体とした取替え操作が行われる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、複数のシリンダ２１１、２１１…とプランジャー２２１、２２１…とを、前記それぞれの保持手段６１と６２に対して上下方向に抜け止め不能に装着せしめて、前記プランジャーブロック２２の上動により各シリンダ２１１内に試液の吸入を行わしめるべく構成し、前記プランジャー２１１とシリンダ２２１には、それぞれその上端側に頭部２２１ａとつば部２１１ａを形成すると共に、前記プランジャー保持手段を、前記プランジャー頭部２２１ａを個別に着脱自在に嵌装する装着部６２３で構成する一方、前記シリンダ保持手段を、基部６１１と該基部６１１に対して開閉可能に設けられた押えプレート６１２によってシリンダ２１１の胴部を着脱自在に挟持するシリンダホルダー６１で構成せしめ、該シリンダホルダー６１は、前記シリンダブロック２１に装着される各シリンダ２１１，２１１…を、それぞれ個別単位の着脱操作を可能とすべくシリンダ２１１，２１１…毎に設けられ、前記押えプレート６１２の開閉操作により、前記プランジャー２２１とシリンダ２１１とを、それぞれが組付けられた状態から、前記装着部６２３とシリンダホルダー６１に対して、前記プランジャー頭部２２１ａを前記装着部６２３に嵌装し、その後前記シリンダつば部２１１ａを前記シリンダホルダー６１の上面に面接させて位置決めセットすることで個別セッティングを可能に構成してあることにより、
駆動機構３により複数のプランジャー２２１，２１１…を一体的にピストン駆動させて、試液を吸入し、定量吐出するものでありながら、市販の安価な注射器やシリンジをシリンダユニット２に採用することができるようになり、高価な専用のシリンダユニットを装備する必要がなく、かつノズルチップをも不要なものとし得る結果、装置全体が簡略化されて設備コストを低く抑えることができ、しかも、そのセッティングにあたっては、プランジャー２２１に比して、取替え頻度の多い各シリンダ２１１，２１１…をブロック単位のみならず、個別単位で単品取替えすることが可能となり、シリンダ２１１とプランジャー２２１の取替え要求頻度に応じて、それぞれが分離した状態からの個々別々の着脱操作は勿論、それぞれが組付けられた状態からの着脱操作であっても、取り替え不要なものに何らの影響を与えることなく取り替え作業が行え、しかも、取り替えられるシリンダ２１１は、シリンダホルダ６１に対して正確に位置決めセットでき、他のシリンダ２１１…に対する分注位置合わせなど、極めて容易かつ迅速にセッティング作業を行うことができ、最適な大きさ（容量）の注射器を選択して簡単に取替えすることができるようになり、１つの分注装置１で取り扱いできる試液量の範囲が大幅に改善され、試液を多量吸入し、定量吐出する要求にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】分注装置の要部側面図。
【図２】分注装置の要部正面図。
【図３】シリンダホルダーの詳細図。
【符号の説明】
１ 分注装置
２ シリンダユニット
２１ シリンダブロック
２１１ シリンダ
２１１ａ つば部
２１２ 注射針
２２ プランジャーブロック
２２１ プランジャー
２２１ａ 頭部
３ 駆動機構
３０１ モーター
３０２ 案内体
３０３ カップリング
３０４ ネジ
３０５ 連結部材
３１ ブラケット
３１１ 下面部
３１２ 上面部
４ 作動機構
５ カートリッジ容器
６１ シリンダホルダー
６１１ 基部
６１１ａ 円弧状凹面部
６１１ｂ 立上り片
６１２ プレート
６１３ａ 軸孔
６１３ｂ 連結軸
６１４ 緊締ハンドル
６１４ａ 軸ピン
６１５ 凹溝
６２ プランジャーホルダー
６２１ 基板
６２２ カバー体
６２３ 装着部
６２３ａ 切欠き溝
６２３ｂ 凹溝

Claims (5)

1. 複数のシリンダと、該シリンダ内に密封嵌装されて駆動機構により一体的にピストン駆動する複数のプランジャーとからなるシリンダユニットと、該シリンダユニット下面域に複数の小容器がセットされ、所定の試液容器が配設される作業ステージとを備え、シリンダユニットを上下、前後または左右方向に可動して前記試液容器から試液を吸入し、前記小容器に定量吐出する分注装置であって、
   前記シリンダユニットは、前記シリンダを装着するためのシリンダ保持手段を有するシリンダブロックと、前記プランジャーを装着するためのプランジャー保持手段を有するプランジャーブロックよりなり、前記シリンダとプランジャーとを、前記それぞれの保持手段に対して上下方向に抜け止め不能に装着せしめて、前記プランジャーブロックの上動により各シリンダ内に試液の吸入を行わしめるべく構成し、前記プランジャーとシリンダには、それぞれその上端側に頭部とつば部を形成すると共に、
   前記プランジャー保持手段を、前記プランジャー頭部を個別に着脱自在に嵌装する装着部で構成する一方、前記シリンダ保持手段を、基部と該基部に対して開閉可能に設けられた押えプレートによってシリンダ胴部を着脱自在に挟持するシリンダホルダーで構成せしめ、該シリンダホルダーは、前記シリンダブロックに装着される各シリンダを、それぞれ個別の着脱操作を可能とすべくシリンダ毎に設けられ、
   前記押えプレートの開閉操作により、前記プランジャーとシリンダとを、それぞれが組付けられた状態から、前記装着部とシリンダホルダーに対して、前記プランジャー頭部を前記装着部に嵌装し、その後前記シリンダつば部を前記シリンダホルダーの上面に面接させて位置決めセットすることで個別セッティングを可能に構成してあることを特徴とする分注装置。
2. 請求項１において、前記シリンダの取替えは、前記プランジャーブロックを上動させて、プランジャーとシリンダとを解離させて行うことを特徴とする分注装置。
3. 請求項１または２において、前記押えプレートは、一端側を開閉可能に丁着し、他端側を、該他端側に設けられた凹溝に対して水平回動自在に設けられた緊締ハンドルを係合せしめる構成としたことを特徴とする分注装置。
4. 請求項３において、前記基部と押えプレートの内面部には、シリンダ外径の異なる注射器を装着可能とすべく円弧状凹面部が形成されていることを特徴とする分注装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記装着部は、プランジャー頭部の形状に対応して略Ｔ字状に構成されていることを特徴とする分注装置。

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