JPH11148941A - 試液の吸入・注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択した液層中の試液を吸入し、そして、分
析用容器に自動的に注入可能な試液の吸入・注入装置を
提供する。 【解決手段】 試液の吸入・注入装置は、そのヘッド１
２に把持したシリンジ１８を第１ステージ２の元容器Ａ
と第２ステージ６の分析用容器Ｂとの間で移動させるロ
ボット１０と、第１ステージ２上の元容器Ａの近傍に配
置され、その元容器Ａ内の液層ａ，ｂ間の境界面を検出
する境界面検出器２２と、この境界面検出器２２からの
検出信号に基づき、ヘッド１２の下降を制御し、シリン
ジ１８の吸入チップ２０の先端を元容器Ａ内の選択した
液層中に位置付けるコントローラ２４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、試料の自動分析
システムを構築する上で好適した試液の吸入・注入装置
に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】通常、試料の成分分析はその分析
すべき成分を元容器内にて溶媒により溶解し、この後、
元容器内の試液を吸入してから、１つ又は複数の分析用
容器に注入する工程が必要となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の吸入・注入工程
は従来、ピペットを手に持ち、手作業により行っている
ため、その作業に多大な手間と時間が掛かっている。ま
た、元容器内の試液が既に遠心分離処理を受け、複数の
液層に分離されている場合、特定の液層中の試液のみを
手作業にて吸入するには細心の注意を払わなければなら
ず、その吸入作業は益々手間と労力の掛かるものとな
る。

【０００４】この発明は、上述の事情に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、試液の吸入及び注
入工程を自動化することができる試液の吸入・注入装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的はこの発明の
試液の吸入・注入装置によって達成され、請求項１の吸
入・注入装置は、試液入りの元容器が供給される第１ス
テージと、分析用容器が供給される第２ステージとの間
にて相対的に移動可能なシリンジの注入口を備えた吸入
・注入手段と、元容器に対するシリンジの注入口の挿入
量を制御する挿入量制御手段とを備えている。

【０００６】請求項１の吸入・注入装置によれば、吸入
・注入手段のシリンジはその注入口及び第１ステージが
相対的に移動し、第１ステージ上の元容器内の試液を注
入口を介して吸入する。この後、注入口及び第２ステー
ジが相対的に移動し、シリンジは吸入した試液をその注
入口を通じて第２ステージ上の複数の分析用容器内に注
入する。

【０００７】元容器内の試液がシリンジにて吸入される
際、元容器に対するシリンジの注入口の挿入量、即ち、
その試液中への挿入量が制御され、シリンジは注入口を
通じ、試液中の特定部分を吸入することができる。請求
項２の吸入・注入装置は、元容器内の試液が複数の液層
に分離されている場合、液層間の境界面を検出する検出
器を含んでいる。この場合、挿入量制御手段は、検出器
からの検出信号に基づき、元容器に対するシリンジの注
入口の挿入量を制御する。

【０００８】請求項３の吸入・注入装置は、元容器内の
試液を吸入する際の吸入量と、分析用容器に吸入した試
液を注入する際の注入量を制御するための試液量制御手
段を含んでいる。この場合、分析前準備として、例えば
分析時と同じ量の試料、溶媒により試液を作り、必要な
場合には遠心分離等の処理を行って、シリンジによる吸
入前の状態と同一の試液を調製する。そして、分析条
件、試液の状態を考慮し、シリンジによる吸入量及び注
入量を特定し、そして、これらの値が前記試液量制御手
段に与えられる。従って、試液量制御手段は、特定した
吸入量及び注入量に基づきシリンジの動作を制御する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、試液の吸入・
注入装置が概略的に示されている。この吸入・注入装置
は、第１ステージ２を備えており、この第１ステージ２
上には容器ホルダ４が配置されている。この容器ホルダ
４は例えば試験管型の元容器Ａを保持することができ
る。元容器Ａ内には、成分分析を要する試液が既に所定
量だけ入れられている。

【００１０】また、この実施例の場合、元容器Ａ内の試
液は図示しない遠心分離機にて遠心分離処理を受けてお
り、その試液は図に示すように上下に２つの液層ａ，ｂ
に分離されている。なお、元容器Ａは遠心分離処理を受
けた後、図示しない移載機構により第１ステージ２の容
器ホルダ４に装着されることになるが、この装着に先立
ち、元容器Ａの蓋が取り外されるものとなっている。

【００１１】一方、吸入・注入装置は、第１ステージ２
から水平方向に離れた位置に第２ステージ６を備えてお
り、この第２ステージ６上に同じく試験管型の空の分析
用容器Ｂが供給されるようになっている。具体的には、
第２ステージ６は例えばローラコンベアから構成されて
おり、分析用容器Ｂは搬送トレイ８に複数個ずつ保持さ
れた状態で、ローラコンベアの所定の注入位置に供給さ
れる。

【００１２】第１ステージ２から第２ステージ６の上方
には、ロボット１０が配置されており、このロボット１
０は吸入・注入のためのヘッド１２を有している。より
詳しくは、ロボット１０は、そのヘッド１２を水平面内
にて互いに直交ずる２方向に移動させる第１移動機構１
４に加え、ヘッド１２を垂直方向に移動させる昇降機
構、即ち、アクチュエータ１６を備えている。

【００１３】ロボット１０のヘッド１２は図示されてい
るようにシリンジ１８を把持可能である他、そのシリン
ジ１８に試液の吸入／注入動作や、その吸入チップ２０
の交換動作を行わせる機能を有している。第１ステージ
２の容器ホルダ４の近傍には、光学式の境界面検出器２
２が配置されており、この境界面検出器２２は元容器Ａ
内の上下の液層ａ，ｂ間の境界面を検出し、その検出信
号をコントローラ２４に供給する。そして、コントロー
ラ２４は、境界面検出器２２からの検出信号に基づき、
液層ａ．ｂ間の境界面、即ち、そのレベル位置を算出
し、前述したアクチュエータ１６の作動、より詳しくは
ヘッド１２によるシリンジ１８の下降位置を制御するこ
とができる。

【００１４】更に、吸入・注入装置の場合、そのヘッド
１２はシリンジ１８による試液の吸入量及び注入量を制
御する試液量制御手段を含んでいる。即ち、シリンジ１
８による吸入される前の試液の状態を予め把握しておく
ことで、外乱の影響を受けることがないように元容器Ａ
からの試液の吸入量とその注入量の範囲をそれぞれ特定
し、そして、設定した吸入量及び注入量がヘッド１２、
即ち、試液量制御手段に与えられている。それ故、ヘッ
ド１２は、設定された吸入量及び注入量に基づきシリン
ジ１８の動作を制御し、試液の吸入及び注入を行うこと
ができる。例えば、下層のｂ層を吸入するとき、ｂ層の
容量が１０mlであるとすると、その容量の７０％、即
ち、７mlを吸入するように制御し、ａ層や中間層の試液
の混入（外乱）を防ぐように吸入を制御する。また、シ
リンジ１８内に吸入した試液を複数の分析用容器Ｂに分
けて注入する必要がある場合に備え、ヘッド１２はシリ
ンジ１８にその注入動作を分けて行わせ、そして、各分
析用容器Ｂ内への注入量をも制御可能となっている。

【００１５】なお、上述の説明では、ヘッド１２自体に
設定した吸入量及び注入量を与えるようにしたが、これ
ら吸入量及び注入量をコントローラ２４からヘッド１２
に与えるようにしてもよい。上述した吸入・注入装置に
よれば、ロボット１０によりヘッド１２が水平移動さ
れ、シリンジ１８は先ず、第１ステージ２の元容器Ａの
上方に位置付けられる。この後、アクチュエータ１６の
作動により、ヘッド１２はシリンジ１８を下降させ、そ
の吸入チップ２０を元容器Ａ内に所定量だけ挿入する。
ここで、吸入チップ２０の先端は、元容器Ａ内の選択さ
れた一方の液層中に位置決めされる。この位置決めは、
コントローラ２４にて算出した境界面のレベル位置に基
づいてなされる。

【００１６】前述した試液量制御手段の制御下にて、シ
リンジ１８は吸入チップ２０を介し、一方の液層中から
所定量の試液を吸入し、この後、ヘッド１２と共に上昇
して元容器Ａから抜け出る。そして、ヘッド１２は、第
２ステージ６上の搬送トレイ８の上方までシリンジ１８
を移動させ、１つの分析用容器Ｂの上方に位置付ける。
この後、ヘッド１２と共にシリンジ１８は下降し、その
吸入チップ２０が選択された分析用容器Ｂ内に挿入され
た時点で、元容器Ａから吸入して得た試液の全部又は一
部をその分析用容器Ｂに注入する。ここで、吸入した試
液が複数の分析用容器Ｂに分けて注入される場合、前述
した試液量制御手段が各分析用容器Ｂへの注入量を制御
している。

【００１７】このような注入動作を搬送トレイ８の全て
の分析用容器Ｂに対して実施した後、ヘッド１２はシリ
ンジ１８と共に、図１に示す廃棄ボックス２６の上方に
移動してから、シリンジ１８の本体から使用済みの吸入
チップ２０を解放させ、使用済みの吸入チップ２０は廃
棄ボックス２６に回収される。この後、ヘッド１２は吸
入チップ２０の供給セクション２８まで移動し、そのシ
リンジ１８の本体に新たな吸入チップ２０を取り付けた
後、第１ステージ２の上方まで戻る。

【００１８】上述した分析用容器Ｂ内への注入作業中、
第１ステージ２ではその容器ホルダ４の元容器Ａが新た
な元容器Ａに交換されており、そして、注入作業の完了
後、第２ステージ６には新たな空の分析用容器Ｂがその
搬送トレイ８と共に供給される。従って、第１ステージ
６の上方にシリンジ１８が戻ると同時に、シリンジ１８
は次の吸入・注入工程を繰り返して実施することができ
る。

【００１９】この発明は上述の実施例に制約されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。ない。例えば、元
容器Ａ内の液層ａ，ｂ間の境界面レベルが既知であると
き、境界面検出器２２は省略することができる。この場
合、その境界面レベルを示すレベル信号が調整撮み等の
設定器からコントローラ２４に供給される。上述の実施
例では、元容器Ａ内の一方の液層を吸入し、そして、分
析用容器Ｂに注入するようにしているが、他方の液層を
も同様にして吸入・注入することができ、また、その上
下２層の液層に対し、その吸入・注入を独立して実施す
ることも可能てある。

【００２０】更に、元容器Ａ内の試液は３層以上に分離
されていてもよく、この場合にも、本発明の吸入・注入
装置はその選択した液層の吸入・注入を同様にして実施
可能である。上述の実施例では、図１中の白抜きの矢印
で示されるようにヘッド１２と共にシリンジ１８の本体
及び吸入チップ（注入口）２０が一体にして、固定状態
にある第１及び第２ステージ２，６間を移動するものと
なっている。しかしながら、シリンジ１８の本体は昇降
のみを可能とした固定状態とし、そのシリンジ１８の本
体に対して第１及び第２ステージ２，６が移動するもの
であってもよい。この場合、吸入チップ２０は専用のロ
ボットハンドを介してシリンジ１８の本体に脱着可能に
して取り付けられる。

【００２１】また、シリンジ１８の本体自体は定位置に
配置しておき、シリンジ１８の本体からチューブを介し
てチップホルダを連結し、このチップホルダをヘッド１
２にて把持する一方、チップホルダに対し吸入チップ２
０を脱着可能に取り付けることでも、試液の吸入・注入
作業を同様にして行うことができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の試液の吸
入・注入装置によれば、元容器内の試液が複数の液層に
分離されていても、その選択した液層を元容器から吸入
し、１つ又は複数の分析用容器に自動的に注入すること
ができ、その吸入・注入作業の信頼性及び処理能力の向
上を同時に図ることができる。

【００２３】請求項２の吸入・注入装置によれば、元容
器内の液層間の境界面を検出するようにしてあるので、
選択した液層に関し、その吸入・注入作業をより正確に
行うことができる。請求項３の吸入・注入装置によれ
ば、試液の吸入量及び注入量を正確に制御することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の吸入・注入装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

２ 第１ステージ ４ 容器ホルダ ６ 第２ステージ ８ 搬送トレイ １０ ロボット １２ ヘッド １６ アクチュエータ １８ シリンジ ２０ 吸入チップ ２２ 境界面検出器 ２４ コントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試液入りの元容器が供給される第１ステ
   ージと、 前記元容器から試液の注入を受けるための分析用容器が
   供給される第２ステージと、 前記第１ステージと前記第２ステージとの間にて試液の
   吸入・注入を行うシリンジの注入口を相対移動可能と
   し、前記シリンジにて前記第１ステージ上の元容器内の
   試液を吸入し、この吸入した試液を第２ステージ上の複
   数の分析用容器に注入する吸入・注入手段と、 前記シリンジにて前記元容器内の試液を吸入するとき、
   前記元容器に対する前記シリンジの注入口の挿入量を制
   御する挿入量制御手段とを具備したことを特徴とする試
   液の吸入・注入装置。
2. 【請求項２】 前記元容器内の試液は複数の層に分離さ
   れており、 前記挿入量制御手段は、前記元容器内の液層間の境界面
   を検出する検出器を含むことを特徴とする請求項１に記
   載の試液の吸入・注入装置。
3. 【請求項３】 前記吸入・注入手段は、前記シリンジに
   よる試液の吸入量及び注入量を所定範囲に制御するため
   の試液量制御手段を含むことを特徴とする請求項１に記
   載の試液の吸入・注入装置。