JPH0843403A - 分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピペット針の直線性の信頼可能な試験を行う
ことができる分析装置およびピペット針を輸送装置によ
りいくつかのピペット操作位置に自動的に輸送する方法
を提供する。 【構成】 分析装置は一次容器１３、２３および二次容
器３１が配置されたベースプレート１２と、所定量の液
体を毎度一次容器から二次容器に移送するために計量装
置９６と管９９により接続された導電性のピペット針４
２と、相互に直角な三つの方向におけるピペット針を制
御された状態で輸送する輸送装置５１−５５と、計量装
置および輸送装置を制御する装置とを備えている。この
装置はピペット針の直線性を試験するためにピペット針
の先端部を基準本体４５の頂縁の周囲のまわりに案内す
る手段と、針の先端と基準本体４５との電気的接触を検
出する電気回路とを備える。針の先端部は基準本体の頂
縁から特定の距離ｄに案内され、距離ｄは針の容認でき
る湾曲の目安になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は下記の構成部分、すなわ
ち、一次容器および二次容器が配置された水平に配置さ
れたベースプレートと、所定量の液体を毎度一次容器か
ら二次容器に移送するために導電性材料からなりかつ計
量装置と管により接続されたピペット試料／試薬採取移
送針（ｐｉｐｅｔｔｉｎｇ ｎｅｅｄｌｅ）（以下、単
に「ピペット針」と記載する）と、ピペット針を相互に
直角な三つの方向（Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向）に制
御された状態で輸送するための輸送装置とを備え、輸送
方向のうちの二つの方向（Ｘ方向およびＹ方向）が水平
に延び、かつ第三方向が垂直に延び、さらに、計量装置
および輸送装置を制御するための制御装置とを備えてい
る分析装置に関する。本発明は、さらに特定すると、自
動分析装置、例えば、生物学的試料を分析するための分
析装置のピペット操作装置（ｐｉｐｅｔｔｉｎｇ ｄｅ
ｖｉｃｅ）のピペット針を輸送する装置の構造に関す
る。本発明はまた分析装置の自動ピペット操作装置のピ
ペット針４２をいくつかのピペット操作位置（ｐｉｐｅ
ｔｔｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）に輸送装置５１−５
５により自動的に輸送する方法に関し、各々のピペット
操作位置は特定の容器の位置に対応し、輸送装置５１−
５５はピペット針４２を相互に直角な三つの方向（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）に移動するようになっており、前記方向の各々
は輸送装置５１−５５の座標系の座標軸線のうちの一つ
の軸線に平行である。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】自動分析
装置における代表的なピペットの操作は、例えば、一次
容器、例えば、試薬容器からのある量の特定の試薬を取
り出し、その試薬を二次容器、例えば、反応容器に移送
することである。これらの状態では、輸送装置がピペッ
ト針を一つの目標位置から次の目標位置に搬送する。各
々の目標位置においては、自動制御される計量装置が必
要量の液体の取出しおよび送出を行う。

【０００３】輸送装置の三次元の直角座標系において
は、一次容器および二次容器が座標系のＸＹ平面に平行
なキャリヤプレート上の容器レセプタクル内に配置され
ている。輸送装置がピペット針を目標位置に配置すると
きに、輸送装置は先ずピペット針を該ピペット針が目標
容器の真上に配置されるまでＸＹ平面に平行に移動し、
その後、ピペット針を一次容器から液体を取り出すため
の正しい位置または液体を二次容器に送り出すための正
しい位置まで降ろす。

【０００４】輸送装置がピペット針をＸＹ平面内の正確
に正しい目標位置、すなわち、一次容器または二次容器
の真上に配置することを可能にするためには、下記の条
件が満されなければならない。 −輸送装置は該輸送装置を適切に制御可能にするために
入力信号として目標位置のＸ座標およびＹ座標を受信し
なければならない。 −一次容器および二次容器は正確に正しい位置に配置さ
れなければならない。 −輸送装置は各々の輸送方向に調節されなければならな
い。すなわち、各々の輸送方向において、基準位置とし
て適用可能な位置が規定されなければならない。

【０００５】経験から、自動ピペット操作装置が作動す
る間に、例えば、試料または試薬を取り出すために試料
容器の蓋または試薬の蓋にピペット針を貫通する意図さ
れた目的に使用された結果として、またはピペット針の
不正確な位置決めにより生ずる機械的な荷重のためにピ
ペット針の変形が起きることが判明した。ピペット針を
種々のピペット操作位置において位置決めするためにあ
る公差が設けられているので、ピペット針の非常に僅か
な湾曲は通常容認される。しかしながら、もしもピペッ
ト針の湾曲が設けられた公差を考慮して許容量よりも大
きければ、ピペット操作装置のみならず、また分析装置
全体においてもかなりの機能不良が起きることがある。
このような機能不良は分析装置が作動した後数時間起き
ることがあり、そして使用者または外部業者による修理
コストおよび分析装置の故障に起因するその他の費用を
含む損害（なかんずく、試料および試薬の損失）および
出費をひき起こすことがある。

【０００６】それゆえに、上記の種類の自動ピペット操
作装置が使用されるときに、ピペット針輸送装置の調節
後、分析装置の各々の作動前に信頼できる方法によりピ
ペット針の直線性を試験して、それにより必要であれ
ば、作動前にピペット針を取り替えることができるよう
にすることが望ましい。

【０００７】

【課題を解決するための手段】それゆえに、本発明の目
的はピペット針の直線性の信頼可能な試験を行うことが
できる上記の型式の分析装置および方法を提供すること
にある。

【０００８】本発明によれば、上記の問題の第一部分は
下記の手段、すなわち、ピペット針の先端部を基準本体
の頂縁の周囲のまわりに案内する手段を備え、ピペット
針の先端部が基準本体の頂縁から特定の距離ｄに案内さ
れ、前記距離がピペット針の容認できる湾曲（ｃｕｒｖ
ａｔｕｒｅ）の目安であり、さらに、ピペット針の先端
部と基準本体との間の電気的な接触を検出するための電
気回路を備えていることを特徴とする上記の種類の分析
装置により解決される。

【０００９】本発明によれば、上記の問題の第二部分は
ピペット針の直線性を試験する目的のためにピペット針
の先端部が基準本体の頂縁の周囲のまわりに案内され、
ピペット針の先端部が基準本体の頂縁から特定の距離ｄ
に案内され、前記距離がピペット針の容認できる湾曲の
目安であり、さらに、基準本体とピペット針との間のい
かなる接触も電気回路により検出されることを特徴とす
る上記の型式の方法により解決される。

【００１０】本発明による分析装置および方法の主な利
点はピペット針の直線性の非常に信頼可能な試験を行う
ことができることである。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を添付図面を参照して以下
に説明する。分析装置 図１は分析装置１１の斜視図である。この装置は上に一
次容器、例えば、試料容器１３および試薬容器２３と、
二次容器、例えば、反応容器３１とが配置された水平ベ
ースプレート１２を備えている。分析装置１１は導電性
材料からなるピペット針４２が管９９により計量装置９
６と接続された自動ピペット操作装置を含む。この計量
装置は、例えば、以下に説明する輸送ヘッド５１内に収
容された自動的に制御される計量シリンジである。

【００１２】所定量の液体がピペット針４２により一次
容器１３または２３から二次容器３１に移送される。こ
のピペット操作装置は相互に直角な三つの方向、すなわ
ち、Ｘ，ＹおよびＺ方向においてピペット針４２の制御
された輸送を行うための輸送装置５１ないし５５を含
む。輸送方向のうちの二つの方向、すなわち、Ｘ方向お
よびＹ方向は水平であり、そして第三の方向、すなわ
ち、Ｚ方向は垂直である。輸送装置は輸送ヘッド５１を
含む。輸送ヘッド５１はピペット針４２を垂直方向に輸
送するための駆動装置５２を含む。輸送ヘッド５１はま
た、グリッパー４３を垂直方向に輸送するための駆動装
置５３を含むことが好ましい。このグリッパー４３によ
り反応容器３１を異なる処理位置に輸送することがで
き、例えば、反応容器３１に試料および試薬が装入され
る装入位置から分析装置１１内に収容された培養器３６
まで輸送し、そして培養器３６から分析装置１１内に同
様に収容された洗浄装置６２まで輸送し、または光度計
６１まで輸送することができる。

【００１３】輸送ヘッド５１は好適な駆動装置によりレ
ール５５に沿ってＸ方向に移動可能である。レール５５
は好適な駆動装置によりレール５４（図２参照）に沿っ
てＹ方向に移動可能である。レール５４はベースプレー
ト１２上に固定されている。

【００１４】分析装置１１はベースプレート１２に固定
して連結されかつ水平輸送方向、すなわち、Ｘ方向およ
びＹ方向の各々において二つの外面７６、７７および７
８、７９のそれぞれを有する導電性の基準本体４５を含
む。前記外面は輸送方向に垂直に配置されている。基準
本体４５は以下に記載するようにピペット針輸送装置５
１ないし５５を微調節するために使用される。基準本体
４５は正方形の横断面を有する正方形のボルトであるこ
とが好ましい。

【００１５】キャリヤプレート２１がベースプレート１
２上に配置され、かつ種々の容器がキャリヤプレート２
１上に配置されている。図１ないし図３に示すように、
例えば、下記の容器がキャリヤプレート２１上に配置さ
れている。 −試料容器ホルダーユニット１５内に配置された試料容
器ホルダー１６、１７および１８内の試料容器１３と、 −試薬容器ホルダー２５、２６、２７内の試料容器２
３、２４と、 −反応容器ホルダー３３、３４、３５内の反応容器３
１。

【００１６】試料容器１３は、図３に示すように、例え
ば、試料容器ホルダー１６、１７、１８のうちの一つの
容器ホルダー内に収容された円形の装置１４内に配置す
ることができる。試料容器１３の各々はピペット針４２
により貫通することができる蓋を有している。試料容器
ホルダー１６、１７、１８の各々はピペット針４２を試
料容器の蓋に接近させるための開口部が形成された蓋を
有している。ピペット試料採取移送操作（ｐｉｐｅｔｔ
ｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）（以下、単に「ピペット
操作」と記載する）は試料容器１３が閉ざされた状態で
行われる。

【００１７】図３から理解されるように、試薬容器２
３、２４の各々は適切な蓋により閉ざされている。ま
た、これらの蓋はピペット針により貫通することができ
る。ピペット試薬採取移送操作（以下、単に「ピペット
操作」と記載する）は試薬容器２３、２４が閉ざされた
状態で行われる。

【００１８】図４は図１ないし図３の反応容器３１のう
ちの一つの反応容器の拡大斜視図である。図５は反応容
器の内部を示すために図４の反応容器を例示している。

【００１９】分析装置の制御装置 計量装置９６の制御および輸送装置５１ないし５５の制
御を含むすべての操作が分析装置の中央制御装置（図示
せず）により制御されかつ調整される。プロセスパラメ
ータを入力するための制御面６４、すなわち、キーボー
ドと、プロセス状態を表示するための表示装置とを図解
的に示してある。試料管に適用される試料データは手動
で保持される読取りペン、すなわち、スキャナ６３を介
して記憶装置に、例えば、バーコードにより読み取るこ
とができる。プリンタ等（図示せず）のためのインタフ
ェースが設けられている。

【００２０】輸送装置５１−５５を調節するための手段 以下に記載する分析装置の実施例はピペット針４２の輸
送装置５１ないし５５を荒調節するための手段を含む。
この目的のために、例えば、ピペット針４２を端末位置
に案内しかつ相互に直角な三つの方向の各々におけるピ
ペット針４２の端末位置の座標（Ｘ_e 、Ｙ_e 、Ｚ_e ）を
検出しかつ記憶する手段が使用される。Ｘ方向およびＹ
方向におけるピペット針４２の端末位置は輸送ヘッド５
１の対応した端末位置により規定される。図２はＸ方向
およびＹ方向における端末位置における輸送ヘッド５１
を示す。Ｘ方向における輸送ヘッド５１の端末位置は輸
送ヘッド５１が停止装置５６に達したときに好適な手段
により検出される。Ｙ方向における輸送ヘッド５１の端
末位置は輸送ヘッド５１が停止装置５７に達したときに
好適な手段により検出される。ピペット針４２の駆動装
置５２により許容されるピペット針４２の可能な最高位
置がＺ方向におけるピペット針４２の端末位置を規定し
ている。輸送ヘッド５１が各々の輸送方向において端末
位置に達した事実が好適な手段、例えば、輸送ヘッド５
１と停止装置との接触によりトリガされる電気信号によ
り検出され、そして分析装置の制御装置に送られる。

【００２１】図２の破線はＸ方向における輸送ヘッド５
１の基本的な位置５８およびＹ方向におけるレール５５
の基本的な位置５９を示す。

【００２２】分析装置１１はまた輸送装置５１ないし５
５を微調節し、すなわち、非常に正確に調節するための
次の手段を含む。 −ピペット針４２と基準本体４５との間の電気キャパシ
タンスを測定する回路と、 −水平輸送方向、すなわち、Ｘ方向およびＹ方向のうち
の少なくとも一つの方向におけるピペット針４２の基準
位置の座標を決定するための手段。前記手段はピペット
針４２が各々の場合に輸送方向に垂直に配置された基準
本体４５の二つの外面７６、７７および７８、７９の各
々に近い位置まで向かい合う方向に移動せしめられるよ
うにピペット針４２の輸送装置５１ないし５５を移動す
るようになっており、ピペット針４２は各々の場合に前
記回路により測定されるピペット針４２と基準本体４５
との間の電気キャパシタンスの値がピペット針４２と基
準本体４５の表面との間の特定の距離に相当する所定値
に達するまで基準部材４５の一つの表面に向かって移動
せしめられる。

【００２３】基準本体４５の走査される領域は、図６に
示すように、基準本体４５の長手方向の軸線に垂直な平
面において正方形の横断面を有することが好ましい。

【００２４】ピペット針４２を計量装置９６（図９参
照）と接続する管９９内に収容された液体の電気抵抗が
所定の限度よりも大きいことが好ましい。

【００２５】輸送装置５１−５５を微調節するための手
段の好ましい第１実施例 この分析装置の好ましい第１実施例はまた次の手段を含
む。 −少なくとも一つの水平輸送方向、すなわち、Ｘ方向お
よびＹ方向におけるピペット針４２のこのようにして規
定された二つの位置の座標値を検出しかつ記憶するため
の手段と、 −検出された二つの座標値の平均を計算することにより
輸送方向における基準位置の座標を決定するための手
段。

【００２６】上記の制御装置においては、基準位置の座
標が決定された後、基準位置の座標に関するピペット針
のすべてのピペット操作位置のＸ座標およびＹ座標が分
析装置の異なる部分の関連した寸法と関連して計算され
る。

【００２７】輸送装置５１−５５を微調節するための手
段の好ましい第２実施例 この分析装置の好ましい第２実施例は垂直輸送方向Ｚに
平行にかつ基準本体４５を通して延びる基準軸線の座標
Ｘ₀ 、Ｙ₀ を決定するための手段を含み、前記手段はピ
ペット針４２が二つの水平輸送方向に（Ｘ方向およびＹ
方向に）そして各々の場合に輸送方向に垂直に配置され
た基準本体４５の二つの外面７６、７７および７８、７
９の各々に近い位置まで向かい合う方向に移動せしめら
れるようにピペット針４２の輸送装置５１−５５を移動
するようになっており、ピペット針４２は各々の場合に
前記回路により測定されるピペット針４２と基準本体４
５との間の電気キャパシタンスの値がピペット針４２と
基準本体４５の表面との間の特定の距離に相当する所定
値に達するまで基準本体４５の表面に向かって移動せし
められる。

【００２８】上記の制御装置においては、上記の基準軸
線の座標Ｘ₀ 、Ｙ₀ が決定された後、Ｘ₀ 、Ｙ₀ に関す
るピペット針４２のすべてのピペット操作位置のＸ座標
およびＹ座標が分析装置の異なる部分の関連した寸法と
関連して計算される。

【００２９】この好ましい第２実施例は付加的に次の手
段を含むことが好ましい。 −水平輸送方向（Ｘ方向およびＹ方向）の各々における
ピペット針４２のこのようにして規定された二つの位置
の座標値を検出しかつ記憶する手段と、 −検出された二つの座標値の平均を計算することにより
水平輸送方向（Ｘ方向およびＹ方向）の各々における基
準位置の座標値を決定するための手段。

【００３０】ピペット針と基準本体との間のキャパシタ
ンスを測定する回路（図９、図１０および図１１） 図９に示した回路はピペット針４２と基準本体４５との
間の電気キャパシタンスを測定するために使用され、そ
してこの回路はまた分析装置内にレベル検出器の一部分
として使用される。この種類のレベル検出器はピペット
針４２の先端部の非常に短い部分のみが液体試料内に浸
漬され、従ってピペット針４２の外面に望ましくなく連
行する試料の量が可能な限り少なくなるようにピペット
針４２と液体試料の表面との間の電気キャパシタンスを
測定することによりピペット操作の間に（例えば、試料
容器からある量の試料を抜き取るときに）ピペット針の
液体中への浸漬深さを制御するために使用される。ピペ
ット針４２は、ピペット操作装置の一部分としてのそれ
自体の機能に加えて、これらの状態においてピペット針
４２と液体試料の表面との間の電気キャパシタンスを測
定する電気測定回路の一部分であるという付加的な機能
を有している。

【００３１】また、ピペット針４２は、図９から理解さ
れるように、管９９、コネクタ９８、測定シリンジ９６
を有するＴ継手９５、弁９４、ポンプ９３および管９２
を介して液体容器９１内の液体と液体により接続されて
いる。これらの構成部分のすべてはピペット操作装置の
操作の間に液体容器９１内に収容された液体で満たされ
た液体系を構成している。この実施例においては、この
液体は良好な導電率を有している。

【００３２】管９９は保護ケース１０１内に配置されて
いる。コネクタ９８はケース１０１および管９７内の液
体に機械的にかつ電気的に接続されている。

【００３３】また図９から理解されるように、ピペット
針４２が同軸ケーブル１０３の内部導線により発振器１
０４の入力と電気的に接続されている。発振器回路１０
４は該回路と接続されたインピーダンス変圧器１０５お
よび電圧比較器１０６を含む。結合抵抗器Ｒ₁ が電圧比
較器１０６の出力をインピーダンス変圧器１０５の入力
と接続している。インピーダンス変圧器１０５の出力と
電圧比較器１０６との間の電気結線は同軸ケーブル１０
３の外側導線と電気的に接続されかつ導線１０２（「ガ
ード」）を介して保護ケース１０１および管９７内の液
体と電気的に接続されている。保護ケース１０１および
ガード１０２は上記のピペット操作装置の液体系からピ
ペット針４２と基準本体４５との間のキャパシタンスＣ
₂ を測定する回路を電気的に減結合する作用をする。こ
のようにして、ピペット針４２と基準本体４５との間の
キャパシタンスＣ₂ を測定するための回路の機能がさも
なければ上記の液体系とのピペット針４２の機械的な接
続および液体接続により測定回路の機能に影響をおよぼ
す漂遊キャパシタンスに反応しなくなる。

【００３４】基準本体４５は、図９に図解的に示したよ
うに、分析装置１１（図１参照）のベースプレート１２
に直接に機械的にかつ電気的に接続されている。ベース
プレート１２は電気的に接地されている。

【００３５】図９においては、Ｃ₂ はピペット針４２と
基準本体４５との間のキャパシタンスを表す。Ｃ₃ は発
振器回路１０４と大地との間のキャパシタンスを表す。
図１０において、Ｃ₁ はピペット針４２が特定の垂直位
置、例えば、図７に示した位置に配置されたときにピペ
ット針４２と大地との間のキャパシタンスを表すが、し
かし基準本体４５からかなり離れているので、Ｃ₂ は実
際にはゼロである。この例においては、Ｃ₁ ＝４ピコフ
ァラド。

【００３６】図１０は図９に示した装置の等価回路図を
示す。図１０においては、Ｒ₂ は図９の管９９内の液体
の電気抵抗を表す。

【００３７】図１１はピペット針４２と基準本体４５と
の間の距離の関数としてのピコファラドで表したキャパ
シタンスＣ₂ の変化を示す。

【００３８】発振器１０４の振動周波数ｆは次式により
表される。

【００３９】

【数１】ｆ＝１／Ｔ＝１／２＊Ｒ₁ （Ｃ₁ ＋Ｃ₂ ）

【００４０】発振器１０４の振動周波数ｆはＲ₁ ＝１メ
ガオーム、Ｃ₁ ＝４ピコファラド、Ｃ₂ ＝０ピコファラ
ドであるときに、例えば、１２０キロヘルツである。

【００４１】ｆは、勿論、その他の値を有することがで
きる。ｆの例えばメガヘルツ範囲のかなり高い値は妨害
信号の影響が過大になるので、不利である。ｆのかなり
低い値もまた発振器回路の出力信号を測定するためによ
り長い時間が必要であるので、不利である。

【００４２】図１０はなかんずく図９による発振器回路
１０４の等価回路図の三つの点における波形を示す。イ
ンピーダンス変圧器１０５の入力および出力における波
形は発振器回路のＲＣ回路網が次式で表される時定数ｔ
において連続的に充電され、そして放電される事実に起
因している。

【００４３】

【数２】ｔ＝２＊Ｒ₁ （Ｃ₁ ＋Ｃ₂ ）

【００４４】ピペット針４２が基準本体４５の外側面の
うちの一つの面に接近するときに、図１１によるＣ₂ の
値が増大し、その結果、ｆの値の対応した変化が生ず
る。それゆえに、電圧比較器１０６の出力における信号
の周波数ｆを測定することにより、Ｃ₂ の値を測定し、
それによりピペット針４２と基準本体４５の外側面との
間の対応した距離を決定することが可能である。この目
的のために、分析装置１１のピペット針４２の特定の位
置に対するＣ₂ の値が先ず測定される。ピペット針４２
のこの特定の位置は、例えば、ピペット針４２と基準本
体４５との間のＳ ₇₁が３ミリメートルである図６および
図７に示した位置７１である。Ｃ₂ の対応した値は図１
１において符号Ｃ₇₁を付けてある。

【００４５】インピーダンス変圧器１０５の好適な機能
を得るために、管９９内の液体の抵抗Ｒ₂ が１００キロ
オームの臨界値以下に低下しないことが肝要である。さ
もなければ、Ｒ₂ はインピーダンス変圧器１０５の負荷
に対して高過ぎることになろう。Ｒ₂ の値は非常に低い
抵抗率を有するピペット操作装置の液体系内の液体のた
めに低くなり過ぎるかもしれない。しかしながら、Ｒ₂
の値を決定するパラメータを好適に選択することによ
り、上記の条件を満たすためのこの抵抗の値を得ること
が可能である。

【００４６】Ｒ₂ の値は次式により表される。

【００４７】

【数３】Ｒ₂ ＝ｒ＊ｌ＊４／（ｐｄ² ） 式中、 ｒ＝管９９内の液体の抵抗率 ｌ＝管９９の長さ ｄ＝管９９の内径 もしもｒ＝０．２６オーム＊メートル、ｌ＝０．７６メ
ートル、そしてｄ＝０．７６ミリメートルであれば、Ｒ
₂ ＝４３６キロオーム

【００４８】分析装置の作動モード ある分析装置において、分析装置１１の自動ピペット操
作装置のピペット針４２が輸送装置５１ないし５５によ
りいくつかのピペット操作位置に配置され、各々のピペ
ット操作位置は特定の容器の位置に対応し、輸送装置５
１−５５は相互に直角な三つの方向（Ｘ方向、Ｙ方向お
よびＺ方向）にピペット針４２を移動するようになって
おり、これらの方向の各々は輸送装置５１−５５の座標
系の座標軸線のうちの一つの軸線に平行である。

【００４９】以下に記載するようにピペット針輸送装置
５１−５５を微調整する前に、該輸送装置の荒調整が行
われ、この目的のためにピペット針４２が輸送装置５１
−５５により相互に直角な三つの方向の各々における上
記の端末位置に配置され、そして端末位置の座標
（Ｘ_e 、Ｙ_e 、Ｚ_e ）が検出され、そして記憶される。

【００５０】ピペット針輸送装置５１−５５を微調節
し、すなわち、正確に調節するために、基準点の座標が
決定される。導電性の基準本体４５がこの目的のために
使用され、そしてベースプレート１２に固定して連結さ
れかつ水平輸送方向（Ｘ方向およびＹ方向）の各々にお
いて輸送方向に垂直に配置される二つの外面７６、７７
および７８、７９を有している。

【００５１】ピペット針輸送装置５１−５５を微調節
し、すなわち、正確に調節するために、次の工程が行わ
れる。 −ピペット針４２と基準本体４５との間の電気キャパシ
タンスＣ₂ が上記の回路により測定され、分析装置１１
内のピペット針４２の特定の位置７１に対するＣ ₂ の値
が先ず測定される。ピペット針４２のこの特定の位置
は、例えば、ピペット針４２と基準本体４５との間の距
離Ｓ₇₁が３ミリメートルである図６および図７に示した
位置７１である。Ｃ₂ の対応した値は図１１において符
号Ｃ₇₁を付けてある。図１１から理解されるように、例
えば、Ｃ₇₁は０．７ピコファラドである。そして −水平輸送方向（Ｘ方向およびＹ方向）のうちの少なく
とも一つの方向におけるピペット針４２の基準位置の座
標を決定するために、ピペット針４２が輸送装置５１−
５５により各々の場合に向かい合う方向において輸送方
向に垂直に配置された基準本体４５の二つの外面７６、
７７および７８、７９の各々に近い位置まで移動せしめ
られる。これらの状態において、ピペット針４２は、例
えば、先ず基準本体４５の外面７６に向かってＹ方向に
該ピペット針が位置７２に達するまで移動せしめられ
る。位置７２において、ピペット針４２と基準本体４５
との間の電気キャパシタンスＣ₂ の測定値がピペット針
４２と基準本体４５の外面７６との間の特定の距離Ｓ₇₂
に相当する所定値Ｃ₇₂に達する。Ｙ方向における位置７
２の座標はＹ₇₂である。その後、この動作が反対の方向
において行われ、すなわち、ピペット針４２は該ピペッ
ト針が位置７３に達するまで基準本体４５の表面７７に
向かってＹ方向に移動せしめられる。位置７３におい
て、ピペット針４２と基準本体４５との間の電気キャパ
シタンスＣ₂ の測定値がピペット針４２と基準本体４５
の外面７７との間の特定の距離Ｓ₇₃に相当する所定値Ｃ
₇₃に達する。Ｙ方向における位置７３の座標はＹ₇₃であ
る。本発明と関連して、Ｃ₇₃がＣ₇₂と等しくかつＳ₇₃が
Ｓ₇₂と等しいことが好ましい。図１１から理解されるよ
うに、例えば、Ｃ₇₃＝Ｃ₇₂＝１．２ピコファラド。

【００５２】上記の方法において、そして以下に記載す
る実施例においては、ピペット針４２はその全体が誘導
される移動の間に好ましくは図７に示した垂直位置（す
なわち、Ｚ方向）において基準本体４５の外側面のうち
の一つの面に向かって配置される。この位置において
は、ピペット針４２のかなりの部分が外面に相対して配
置される。このようにして、キャパシタンスＣ₂ は十分
に高い値を有することになる。また、図７に示したよう
なピペット針４２の前記垂直位置が得られた結果、特に
ピペット針４２の頂部に対する調節精度が非常に高く、
すなわち、調節の結果、ピペット針４２の頂部が異なる
ピペット操作位置において最高の精度で配置される。こ
の実施例においては、これにより輸送ヘッド５１により
担持されかつ案内されるグリッパー４３もまた該グリッ
パーが反応容器３１を保持しかつ移動する異なる位置に
おいても最高の精度で配置されるという付加的な利点が
得られる。

【００５３】水平輸送方向（Ｘ方向およびＹ方向）のう
ちの少なくとも一つの方向における微調節を含むＸ方向
およびＹ方向におけるピペット針４２の基準位置の座標
の決定後、Ｚ方向における基準位置が規定される。すな
わち、ピペット針４２が最高位置におけるその最初の位
置からピペット針４２の先端部が基準本体４５の頂面４
６と接触するまで移動せしめられ、その移動速度は頂面
４６の中央部に向かって減少し、そしてこの接触は好適
な回路により検出される。このようにして決定されたＺ
方向におけるピペット針４２の基準位置が記憶される。

【００５４】輸送装置５１−５５を微調節する方法の好
ましい第１実施例 輸送装置５１−５５を微調節する方法の好ましい第１実
施例においては、少なくとも一つの水平輸送方向におけ
るピペット針４２のこのようにして規定された二つの位
置の座標値が検出され、そして記憶される。少なくとも
一つの水平輸送方向における基準位置の座標値が検出さ
れた二つの座標値、例えば、Ｙ₇₂およびＹ₇₃の平均を計
算することにより決定される。

【００５５】基準本体４５の向かい合う側の位置７１お
よび７３の決定および検出された二つの座標値の平均の
上記の計算により、基準位置の計算された座標値におけ
るキャパシタンスの測定のいかなる誤差の影響をもなく
すために基準本体の対称性がこのように利用されるとい
う利点が得られる。

【００５６】上記の制御装置において、基準位置の座標
が決定された後、基準位置の座標に関するピペット針の
すべてのピペット操作位置のＸ座標およびＹ座標が分析
装置の異なる部分の関連した寸法と関連して計算され
る。

【００５７】輸送装置５１−５５を微調節する方法の好
ましい第２実施例 輸送装置５１−５５を微調節する方法の好ましい第２実
施例においては、基準軸線の座標Ｘ₀ 、Ｙ₀ が決定さ
れ、このような軸線は垂直輸送方向（Ｚ）に平行にかつ
基準本体４５を通って延びている。この目的のために、
ピペット針４２が輸送装置５１−５５により二つの水平
輸送方向に（Ｘ方向およびＹ方向に）各々の場合に輸送
方向に垂直に配置された基準本体４５の二つの外面７
６、７７および７８、７９の各々に近い位置まで移動せ
しめられる。ピペット針４２は各々の場合にピペット針
４２と基準本体４５との間の電気キャパシタンスの測定
値がピペット針４２と基準本体４５の表面との間の特定
の距離に相当する所定値に達するまで基準本体４５の一
つの表面に向かって移動せしめられる。

【００５８】この方法のこの状況において、例えば、Ｙ
方向におけるピペット針４２の特定の基準点の上記の検
出に加えて、上記の方法がＸ方向において行われる。

【００５９】この目的のために、ピペット針４２は、該
ピペット針と基準本体４５との間の電気キャパシタンス
の測定値がピペット針４２と基準本体４５の表面との間
の特定の距離Ｓ₇₄に相当する所定値Ｃ₇₄に達するまで、
先ず基準本体４５の表面７４に向かって移動せしめられ
る。その後、この操作が反対の方向において行われ、す
なわち、ピペット針４２が該ピペット針と基準本体４５
との間の電気キャパシタンスの測定値がピペット針４２
と基準本体４５の表面との間の特定の距離Ｓ₇₅に相当す
る所定値Ｃ₇₅に達するまで基準本体４５の一つの表面７
５に向かってＹ方向に移動せしめられる。本発明のこの
状況においては、Ｃ₇₄＝Ｃ₇₅＝Ｃ₇₃＝Ｃ ₇₂、そしてＳ₇₄
＝Ｓ₇₅＝Ｓ₇₃＝Ｓ₇₂が成立することが好ましい。

【００６０】輸送装置５１−５５を微調節する方法のこ
の好ましい第２実施例においては、水平輸送方向の各々
におけるピペット針４２のこのようにして規定された二
つの位置の座標値が検出され、そして記憶されることが
好ましい。水平輸送方向の各々における基準位置の座標
値は検出された二つの座標値の平均を計算することによ
り決定される。

【００６１】上記の制御装置において、上記の基準軸線
の座標Ｘ₀ 、Ｙ₀ が決定された後、Ｘ₀ およびＹ₀ に関
するピペット針４２のすべてのピペット操作位置のＸ座
標およびＹ座標が分析装置の異なる部分の関連した寸法
と関連して計算される。

【００６２】ピペット針の直線性を試験する装置 上記の分析装置は、ピペット針輸送装置を正確に調節す
るために使用される装置および方法と関係なく、ピペッ
ト針の直線性を試験することを可能にする装置を備えて
いる。この装置は下記の手段を備えている。 −ピペット針４２の先端部を基準本体４５の頂縁の周囲
のまわりに案内する手段。ピペット針４２の先端部は頂
縁から特定の距離ｄに案内され、この距離はピペット針
４２の容認できる湾曲の目安になる。 −ピペット針の先端部と基準本体４５との間の電気的な
接触を検出する電気回路および −ピペット針４２の先端部と基準本体４５との間の電気
的な接触を検出する回路からの出力信号に応じてピペッ
ト針４２の容認できない湾曲を表示するためにこの回路
と接続された表示装置。

【００６３】この装置はピペット針４２の輸送装置５１
−５５を調節するための上記の手段と組み合わせて使用
されることが好ましい。

【００６４】ピペット針の直線性を試験する方法 好ましくは上記の方法により行われるピペット針４２の
輸送装置５１−５５の正確な調節の後、ピペット針４２
の直線性が下記の方法により試験される。図１２および
図１３に示すように、ピペット針４２の先端部が基準本
体４５の頂縁の周囲のまわりに通路８１、８２、８３、
８４に沿って案内される。ピペット針４２の先端部は基
準本体４５の頂縁から距離ｄに案内され、この距離はピ
ペット針４２の容認できる湾曲の目安になる。距離ｄ
は、例えば、０．４５ｍｍである。基準本体４５に対す
るピペット針４２の垂直位置は図１３に示してある。基
準本体４５とピペット針４２との間のいかなる接触も電
気回路により検出され、そのような場合には、ピペット
針の容認できない湾曲が表示される。

【図面の簡単な説明】

【図１】分析装置の斜視図。

【図２】図１に示した分析装置の平面図。

【図３】分析装置内１１の試料容器、試薬容器および反
応容器の配列の図解的な斜視図。

【図４】図１ないし図３に示した反応容器のうちの１個
の容器の拡大斜視図。

【図５】図４の反応容器３１を例示したその内部を示し
た図。

【図６】ピペット針４２による基準本体４５の走査を示
した図。

【図７】図６に示した走査動作の間に水平方向（Ｘ方向
およびＹ方向）におけるピペット針４２の移動を示した
図。

【図８】ピペット針による基準本体の頂面の垂直方向
（Ｚ方向）における走査を示した図。

【図９】ピペット針４２と基準本体４５との間のキャパ
シタンスを測定する装置を示した図。

【図１０】図９に示した装置の等価回路図。

【図１１】ピペット針４２と基準本体４５との間の電気
キャパシタンスの変化を示した図。

【図１２】ピペット針の直線性を試験する目的のために
本発明によるピペット針４２を基準本体４５のまわりに
案内する方法を示した図。

【図１３】図１２に示すようにピペット針４２を基準本
体４５のまわりに案内する間の垂直方向（Ｚ方向）にお
けるピペット針４２の位置を示した図。

【符号の説明】

１１ 分析装置 １２ ベースプレート １３ 試料容器 ２３ 試薬容器 ３１ 反応容器 ４２ ピペット針 ４５ 基準本体 ５１ 輸送ヘッド ５２ 駆動装置 ５３ 駆動装置 ５４ レール ５５ レール ７６ 外面 ７７ 外面 ７８ 外面 ７９ 外面 ９６ 計量装置 ９９ 管

フロントページの続き (72)発明者 トーマス カラトスク スイス国レウトリンゲン，ファーレンステ ッテンベグ 27 (72)発明者 ロルフ モザー スイス国ビットズナウ，フォーゲルサング （番地なし)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分析装置にして、下記の構成部分、すな
   わち、 （ａ）一次容器および二次容器が配置された水平に配置
   されたベースプレートと、 （ｂ）所定量の液体を毎度一次容器から二次容器に移送
   するために導電性材料からなりかつ計量装置と管により
   接続されたピペット針と、 （ｃ）ピペット針を相互に直角な三つの方向に制御され
   た状態で輸送するための輸送装置とを備え、輸送方向の
   うちの二つの方向が水平に延び、かつ第三方向が垂直に
   延び、さらに、 （ｄ）計量装置および輸送装置を制御するための制御装
   置を備えている分析装置において、下記の手段、すなわ
   ち、 （ｅ）ピペット針の先端部を基準本体の頂縁の周囲のま
   わりに案内する手段を備え、ピペット針の先端部が基準
   本体の頂縁から所定の距離に案内され、前記の距離はピ
   ペット針の容認できる湾曲の目安であり、さらに、 （ｆ）ピペット針の先端部と基準本体との間の電気的な
   接触を検出する電気回路を備えていることを特徴とする
   分析装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の分析装置にして、さら
   に、下記の手段、すなわち、 ベースプレートに固定して連結されかつ水平輸送方向の
   各々において輸送方向に垂直に配置された二つの外面を
   有する導電性の基準本体と、 水平輸送方向のうちの少なくとも一つの方向におけるピ
   ペット針の基準位置の座標を決定する手段とを備え、前
   記手段はピペット針が各々の場合に輸送方向に垂直に配
   置された基準本体の二つの外面の各々に近い位置まで向
   かい合う方向に移動せしめられるようにピペット針の輸
   送装置を移動するようになっており、ピペット針が各々
   の場合に回路により測定されるピペット針と基準本体と
   の間の電気キャパシタンスの値がピペット針と基準本体
   の表面との間の特定の距離に相当する所定値に達するま
   で基準本体の表面に向かって移動せしめられることを特
   徴とする分析装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の分析装置にして、基準
   本体が平行六面体の形態に形成されていることを特徴と
   する分析装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の分析装置にして、基準
   本体の頂縁が正方形であることを特徴とする分析装置。
5. 【請求項５】 分析装置の自動ピペット操作装置のピペ
   ット針を輸送装置によりいくつかのピペット操作位置に
   自動的に輸送する方法にして、各々のピペット操作位置
   が特定の容器の位置に対応し、輸送装置がピペット針を
   相互に直角な三つの方向に移動するようになっており、
   前記方向の各々が輸送装置の座標系の座標軸線のうちの
   一つの軸線に平行である前記方法において、 ピペット針の直線性を試験する目的のためにピペット針
   の先端部が基準本体の頂縁の周囲のまわりに案内され、
   ピペット針の先端部が基準本体の頂縁から特定の距離に
   案内され、前記距離がピペット針の容認できる湾曲の目
   安であり、かつ基準本体とピペット針との間のいかなる
   接触も電気回路により検出されることを特徴とする方
   法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の方法にして、水平輸送
   方向のうちの少なくとも一つの方向におけるピペット針
   の基準位置の座標を測定する目的のために、ベースプレ
   ートに固定して連結されかつ水平輸送方向の各々におい
   て輸送方向に垂直に配置された二つの外面を有する導電
   性の基準本体が使用され、ピペット針が各々の場合に回
   路により測定されるピペット針と基準本体との間の電気
   キャパシタンスの値がピペット針と基準本体の表面との
   間の特定の距離に相当する所定値に達するまで基準本体
   の表面に向かって移動せしめられることを特徴とする方
   法。