WO2001048487A1

WO2001048487A1 - Dispositif de controle de fonctionnement et procede de controle de distributeur

Info

Publication number: WO2001048487A1
Application number: PCT/JP2000/009335
Authority: WO
Inventors: Hideji Tajima; Kimimichi Obata; Hermann Leying; Claus Bamberg; Volker Degenhardt
Original assignee: Precision System Science Co., Ltd.; Roche Diagnostics Gmbh
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2001-07-05
Also published as: ES2307546T3; US7160510B2; DE60038898D1; EP1243929A1; AU2228701A; US20070009392A1; EP1243929A4; CA2396243A1; EP1243929B1; CA2396243C; US20030075556A1; JP2001183382A

Description

明細書分注機の動作確認装置および確認方法技術分野

本発明は、分注機の動作確認装置および動作確認方法に関し、特に、液体の吸引、吐出および貯溜が可能な透光性または半透光性の 1 もしくは 2 以上の液通路が設けられた分注機についての動作確認装置および動作確認方法に関する。

本発明は、微小量の液体の取扱いが要求される分野、例えば、工学分野、衛生、保健、免疫、疾病、遺伝等の医学分野、食品、農産、水産加工等の農学分野、生物学、化学等の理学分野、薬学分野等のあらゆる分野で、分注機を用いて、高い定量性をもつ高精度の作業または処理を行うためのものである。分注機は、ピペットチップまたはノズルを用いて、容器に収容された試薬等の液体について種々の作業または処理を行うものである。分注機による作業または動作としては、液体の吸引、吐出のみならず、貯溜、攪拌、移送、分離、懸濁、混合、清澄、チップの装着、脱着等の種々のものが可能である。本発明は、分注機によってなされた作業または動作の結果の確認を行うための装置または方法に関する。背景技術

従来、分注機の動作結果または作業結果が使用者の指示に合致しているか否かの確認については、分注機のピぺットチップ等に付された目盛り等を用いて使用者の目によって行われる力、、せいぜい、分注機に設けた圧力センサによって、ピぺットチップ内の空気圧を測定して吸引量の不足や、液面、および先端の詰まりを検知しているにすぎなかった。

また、一連の作業を順次自動的に進めるような自動化装置を用いて処理を行う場合には、一連の作業が完了した後、最終的に得られた液量等を測定することによって確認を行う程度であって、処理途中の動作ごとにまたは自動的に、その動作を確認することはなかった。ところで、目による検査は、使用者に大きな負担をもたらすとともに、吸引量や吐出量等が正しいか否かについての確認は、使用者の目によっては正確に行うことができないという問題点を有していた。

また、圧力センサによる測定では、ピペットチップ内の空気圧を測定するために、ピペットチップ内に空気ギャップを含ませる必要があるので、微量でかつ定量の分注（ 1〜 5 μ リットル）を行おうとしても、高い精度の定量性を確保することができないという問題点を有していた。また、ピぺットチップ内の空気の圧力の測定のみでは、ピぺットチップに関する状態を十分にかつ正確に把握することができないという問題点をも有していた。

また、圧力センサをピぺットチップと連通して接触して設けるためにノズル近辺の構造が複雑になるという問題点をも有していた。

さらに、単に、一連の作業が完了した後に、最終的に液量等を測定しただけでは、どの作業において、どのような誤動作があつたかを確認することは容易ではなく、特に微小量を精度良く扱うことが求められるような処理においては、ちょっとした誤動作による液量等のちょつとした相違によつても、最終的に得られる液量等については、作業を重ねることによって拡大され、当初の予定よりも非常に異なるものが得られるおそれがあり、高い精度で、信頼性のある作業や処理を行う場合には各作業毎に自動的に動作の確認を行う必要があるという問題点を有していた。

そこで、本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、その第一の目的は、分注機の動作について、指示通りか否かの確認を行うことによって、分注機の信頼性を高めかつ精度を高めることができる分注機の動作確認装置および確認方法を提供するものである。

その第二の目的は、分注機の動作の確認を人手を介さずに自動的かつ迅速かつ効率的かつ正確に行うことができる分注機の動作確認装置および確認方法を提供するものである。

その第三の目的は、分注機の動作の確認を行うことによって、特に、 D Ν Α等の遺伝物資、免疫物質等の生体高分子、生体化合物等の微少量の液体を扱う際に、定量的に、従って、定性的にも高精度の処理を分注機に行わしめることができる分注機の動作確認装置およぴ確認方法を提供するものである。

その第四の目的は、分注機の動作を確認しながら作業を行うことにより、一連の作業からなる処理全体について分注機の動作の確認を高い信頼性をもって行うことができる分注機の動作確認装置および確認方法を提供するものである。

その第五の目的は、分注機の動作を、圧力センサのように液通路内と直接相互作用することなく、遠隔的に検知することによって、簡単な構造で、容易にかつ信頼性のある確認を行うことができる安価な分注機の動作確認装置および確認方法を提供するものである。発明の開示

以上の課題を解決するために、第一の発明は、液体の吸引、吐出および貯溜が可能な 1 もしくは 2以上の透光性または半透光性の液通路、その液通路内の圧力を制御する圧力制御手段、容器とその液通路との間で相対的に移動を行う移動手段、ならびに、前記圧力制御手段および前記移動手段への動作指示を行う動作指示手段を有する分注機において、前記液通路、その移動可能領域またはそれらの一部領域の光学的状態を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された光学的状態に基づいて、前記動作指示手段によってなされた液通路に関する指示結果を判別する判別手段とを設けることによって前記分注機の動作を確認するものである。

ここで、前記液通路は、分注機に設けられたノズル、そのノズルに着脱可能に装着されたチップ、または、そのノズルおよびそのノズルに着脱可能に装着されたチップの双方に該当するものである。

「容器と液通路の間で相対的に移動を行う」場合には、液通路が固定されて、容器が移動する場合、容器が固定されて液通路が移動する場合、その双方が移動する場合がある。「判別手段」は、具体的には、 C P U、メモリ装置、データの表示や他の装置への信号を出力するデータ出力装置等から構成されている。

第一の発明によれば、分注機に対し、その液通路、その移動可能領域またはそれらの一部領域の光学的状態を検知する検知手段を設け、前記検知手段により検知された光学的状態に基づいて、前記動作指示手段によってなされた液通路に関する指示結果を判別する判別手段とを設けるようにしている。

したがって、分注機の動作について、信頼性が高くかつ正確な確認を各作業ごとに行うことができる。また、分注機の動作の確認を人手を解さずに自動的かつ迅速かつ効率的に行うことができる。本発明に係る分注機の動作の確認を行うことによって、特に D N A等の遺伝物質、免疫物質等の生体高分子、生体化合物等の微小量の液体を扱う際に、定量的に、従って、定性的にも高精度の処理を行うことができる。また、分注機の動作を確認しながら作業を行うことにより、一連の作業からなる処理全体について高い信頼性で分注機の動作確認を行うことができる。さらに、分注機の動作を簡単な構造の機構により容易に確認を行うことができる安価な分注機の動作確認装置または確認方法を提供するとができる。

特に、本発明によれば、光学的に液通路の状態を検知し判別するので、液通路内の圧力を測定することにより判別するものではないので、液通路内に空気を吸引する必要がないので、液通路の容量いっぱいに液体を吸引すれば、極めて高い定量性を得ることができる。また、光学的に状態を判別するので、種々の動作を確認することができる。

第二の発明は、第一の発明において、前記判別手段は、前記光学的状態の他に、前記動作指示手段の動作指示に関する動作情報、前記分注機が吸弓し吐出もしくは貯溜する対象に関する対象情報、および、液通路を含む前記分注機に関する装置情報を含む情報の中から選択した情報に基づいて指示結果を判別するものである。

第二の発明によれば、前記判別手段は、前記光学的状態の他に、動作情報、対象情報、および、装置情報を含む情報の中から選択した情報に基づいて指示結果を判別するので、正確で信頼性が高く、かつ種々の動作の確認を行うことができる。

第三の発明は、第二の発明において、前記動作情報には、吸引量もしくは吐出量、吸引もしくは吐出の有無、吸引もしくは吐出速度、吸引もしくは吐出時点を含む吸引吐出動作、または、移動経路、移動方向もしくは移動距離を含む移動動作の情報を含み、前記対象情報には、流体の種類もしくは性質、または磁性粒子等の沈殿物の種類もしくは有無を含み、前記装置情報には、液通路の性質、形状、もしくは前記吸口からの距離と前記液通路の容量との関係を示す情報を含むものである。

第三の発明によれば、種々の動作内容について、きめの細かい動作の確認を行うことができる。

第四の発明は、第一の発明において、前記検知手段は、前記液通路、その移動可能領域もしくはその一部領域に向かう光軸をもつようにこれらの領域外に固定しもしくは移動可能に設けた 1または 2以上の受光手段を有するものである。

ここで、「受光手段」には、ホトダイオードまたはホトトランジスタや C d S等がある。また、液通路が移動可能に設けられている場合には、受光手段を、固定して設ければ良い。また、前記液通路が固定され容器が移動する場合にあっては、受光手段を液通路に対して移動可能に設けるようにする。

第四の発明によれば、 1または 2以上の液通路等以外の位置で、液通路その移動可能領域等からの光を受光することにより、液通路と接触することなく液通路等の光学的状態を種々の方向から確実に得ることができる。第五の発明は、第四の発明において、前記受光手段は、前記液通路が昇降移動可能である場合においては、昇降移動経路の所定高さ位置に向かう光軸をもつようにその液通路の昇降移動経路外に固定して設けられたものである。

ここで、「所定高さ位置」としては、例えば、前記液通路の下端及び流体を貯溜可能な上端までが前記移動手段によって通過可能となる位置である。第五の発明によれば、液通路の移動手段を利用することにより、所定高さ位置に受光手段を固定して設ければ済むので、簡単な構造で安価に製造することができる。

第六の発明は、第四の発明または第五の発明において、前記検知手段は、前記液通路、その移動可能領域もしくはその一部領域に向けて光を発する位置に固定してまたは移動可能の 1または 2以上の発光手段を有するものである。

ここで、「発光手段」は、例えば、 L E D (発光ダイオード）、ネオン、タングステン · ランプである。また、前記発光手段が発する光の波長は、近赤外光であっても良いし、また、 6 0 0 n m以上の可視光の場合には、濃度の低い懸濁液中であっても、あまり減衰することなく光が透過するまた、発光手段は、前記受光手段が受光可能となる位置に設けられる。例えば、発光手段と受光手段とが前記移動経路またはその一部領域を挟んで対向する位置、または、発光手段からの光が液通路によって反射して受光手段が受光可能な位置である。

第六の発明によれば、発光手段を設けて発光を行うことによって、検知を確実にかつ正確に行うことができるとともに、液体の対象に応じた、種々のきめの細かい動作の確認を行うことができる。

第七の発明は、第一の発明において、前記検知手段は、前記液通路、前記移動可能領域もしくはその一部領域の像を撮像するために、その液通路またはその移動可能領域外の撮像可能な位置に固定してもしくは移動可能に設けた撮像手段を有するものである。ここで、「撮像手段」には、 1次元または 2次元の C C D型や M O S型のイメージセンサがある。

第七の発明によれば、撮像手段や、ライン状の受光手段等を設けることによって、広い範囲の領域の光学的状態を全体的に一度で把握しかつ迅速に検知することができるので、検知ゃ判別を効率化し、迅速化し、また簡単化することができる。

第八の発明は、第四の発明または第七の発明のいずれかにおいて、前記受光手段または撮像手段は、 2以上の前記液通路もしくは 2以上の前記液通路の移動経路の最大幅の光から受光しまたは撮像することができるように、その移動経路の最大幅に渡って、ライン状に設けられたものである。第八の発明によれば、第七の発明で説明したものと同様な効果を奏する o

第九の発明は、第八の発明において、前記検知手段は、 2以上の前記液通路もしくは 2以上の液通路の移動経路の最大幅に光を照射することができるように、前記液通路、その移動可能領域またはこれらの一部の領域を挟み、前記受光手段に対向する位置で、その最大幅に渡って発光手段をライン状に設けたものである。

第九の発明によれば、第七の発明で説明したものと同様な効果を奏する第十の発明は、第一の発明において、前記判別手段は、前記検知手段が検知した光量、光の強度もしくは像、光量、光の強度もしくは像の時間的変動、または、光量、光の強度もしくは像の空間的分布からなる光学的パターンを解析することにより、液通路に関する状態が指示結果と一致するか否かを判別するものである。ここで、「強度」には、例えば、照度や光度が含まれる。

第十の発明によれば、前記判別手段は、前記検知手段が検知した光量、光の強度もしくは像、光量、強度もしくは像の時間的変動、または、光量、光の強度もしくは像の空間的分布等からなる光学的パターンを解析することにより、液通路に関する状態を詳細にまたきめ細かい判別を行うことができる。

第 H ^—の発明は、第十の発明において、前記液通路に関する状態は、液通路の静止もしくは動作状態および液通路内の収容物の物理的もしくは化学的な静止もしくは変動状態を含み、液通路の前記状態には、液通路の有無、液通路の位置、液通路の形状もしくは透過率等の性質等を含み、液通路内の収容物の物理的状態には、液通路内の液体の有無、液通路内の液体の液面もしくは境界面の有無もしくはその位置、液通路内の液体の量等を含み、液通路内の収容物の化学的状態には、液通路内の液体の種類もしくは粘性等の性質、液通路内の液体内の空気の泡もしくは磁性粒子等の懸濁物の有無もしくはその濃度、または、液通路内の液体の懸濁もしくは混合の程度または発光等の反応の状態を含むものである。

これによつて、液体の吸引、吐出、貯溜および攪拌の有無、磁力手段等による分離の有無、吸引量、吐出量、貯溜量、液体の状態（懸濁、混合、反応、凝集物の有無、沈殿、清澄、透光、濃度、濃縮、希釈、または色彩等）等についても確認することができる。

第 ~| ^一の発明によれば、前記液通路に関する種々の状態を判別することができるので、簡単な構造で、詳細で詳しい情報を得ることができる。第十二の発明は、第六の発明または第九の発明のいずれかにおいて、前記判別手段は、前記受光手段が受光した光量または光の強度が、前記発光手段による光量または光の強度と略等しい発光レベルの場合には、液通路が存在せず、前記発光手段による光量または光の強度より小さい所定遮蔽レベルの場合には、液通路が存在していると判別するものである。

第十二の発明によれば、簡単な解析により、確実かつ信頼性高く液通路の有無を判別することができる。

第十三の発明は、第十の発明において、前記判別手段は、前記液通路の前記高さまでの液体の吸引量を吸引するように前記圧力制御手段に指示した時点と、実際に、前記検知手段によって検知した光量または光の強度の変化時点との間の時間間隔に基づいて、液体の流動抵抗の状態または前記液通路への異物の詰まりの状態を判別するものである。

第十三の発明によれば、簡単な構成かつ簡単な解析により、種々の状態を判別することができる。

第十四の発明は、第十の発明において、前記判別手段は、液面検知後、圧力制御手段による吸引吐出動作とともに、前記検知手段が検知する光量、光の強度もしくは像、光量、光の強度もしくは像の時間的変動、または、光量、光の強度もしくは像の空間的分布からなる光学的パターンを解析することにより、液通路に吸引もしくは吐出動作中の液体の状態について判別するものである。

なお、液通路内の液体の有無を検知するには、第十四の発明において、前記判別手段が、受光手段が受光した光量または光の強度が、前記所定遮蔽レベルよりも大きいが、前記発光レベルよりも小さく、かつ、吸引すベき液体の透過率が液通路よりも高い場合には、その液通路内にその液体が存在していると判断し、受光手段が受光した光量または光の強度が、前記所定遮蔽レベルよりも小さく、かつ、吸引すべき液体の透過率が前記液通路ょりも低い場合には、液通路内にその液体が存在すると判定するようにすることができる。

第十四の発明によれば、前記判別手段は、液面検知後、圧力制御手段による吸引吐出動作とともに、前記検知手段が検知する光量、強度もしくは像、光量、強度もしくは像の時間的変動、または光量、強度もしくは像の空間的分布からなるパターンを解析することにより、液通路に吸引もしくは吐出動作中の液体の状態を判別することができる。

第十五の発明は、第一の発明ないし第 H ""—の発明において、前記判別手段は、前記液通路の所定高さ以下にまで、液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させまたは検知手段を下降させることによって、液通路内の液体の液面が前記検知手段の検知位置を横切る際の移動距離、および、予め求めておいた前記吸口からの任意の距離と前記液通路の容量との関係を示す情報に基づいて、その液通路に吸引した容量の大きさを判定するものである。

第十五の発明によれば、前記判別手段は、前記液通路の所定高さ以下にまで、液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させることによって、液通路内の液体の液面が前記高さを横切る際の上昇距離、および、予め求めておいた吸口からの任意の距離と前記液通路の容量との関係を示す情報に基づいて、その液通路に吸引した容量の大きさを判定することができる。第十六の発明は、第一の発明ないし第 ^—の発明のいずれかにおいて、前記判別手段は、前記液通路に液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させまたは前記検知手段を下降させることによって、液通路の先端に達する前に 2度液面を検知するとともに、所定高さ以上にまで液体を吸引した状態でその液通路を上昇させまたは検知手段を下降させることによって、液体有りの状態から、再び液体なしの状態への変化を検知した場合には、液量不足であると判別するものである。

第十六の発明によれば、前記判別手段は、前記液通路に液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させることによって、液通路の先端に達する前に 2度液面を検知するとともに、前記所定高さ以上にまで液体を吸引した状態でその液通路を上昇させることによって、液体有りの状態から、再び液体なしの状態への変化を検知した場合には、液量不足であると判定することができる。

第十七の発明は、第一の発明ないし第十六の発明のいずれかにおいて、前記分注機は、前記液通路の外部において、各液通路内に磁力を及ぼしかつ除去することが可能な磁力手段を有するとともに、前記動作指示手段は、その磁力手段に対し磁力を及ぼしかつ除去する動作指示をも行うとともに、前記判別手段は、前記磁力手段によって液通路に関してなされた指示結果をも判別するものである。

第十七の発明によれば、前記液通路の外部において、各液通路内に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力手段の動作についてもその判別を行うことができる。

第十八の発明は、第一の発明ないし第十七の発明のいずれかにおいて、前記液通路は、分注機に設けられたノズルに着脱可能に装着されたピぺットチップであるとともに、前記分注機は、そのピペットチップの脱着装置を有し、前記動作指示手段は、前記移動手段およびその脱着装置に対して、そのピペットチップに対する装着脱着動作の指示をも行うとともに、前記判別手段は、そのピぺットチップに関して着脱の指示結果を判別するものである。

第十八の発明によれば、前記液通路は、分注機に設けられたノズルに着脱可能に装着されたピぺットチップであり、その脱着装着についても確認することができる。第十九の発明は、第一の発明ないし第十八の発明のいずれかにおいて、前記液通路が吸引、吐出または貯溜する液体は、前記検知手段の検知を補助しまたは可能にする検知用物質を含有するものである。

ここで、「検知用物質」には、例えば、発光手段や光源の波長の近傍で最大の吸収率をもつ色素や、液中に不溶性の固形物質を分散させて、懸濁物質の濃度を検知可能にするような懸濁化剤（suspending agent) 等がある。

第十九の発明によれば、液体中に検知用物質を加えることにより、検知を確実かつ正確に行うことができて信頼性のある動作確認を行うことができる。

第二十の発明は、液体の吸引、吐出および貯溜が可能な 1もしくは 2以上の透光性または半透光性の液通路、その液通路内の圧力を制御する圧力制御手段、容器と液通路の間で相対的に移動を行う移動手段、ならびに、前記圧力制御手段および前記移動手段への動作指示を行う動作指示手段を有する分注機を用いて、液通路に関する動作を行う動作工程と、前記液通路、その移動可能領域またはそれらの一部領域の光学的状態を検知する検知工程と、前記検知工程により検知された光学的状態に基づいて、前記動作指示手段によってなされた液通路に関する指示結果を判別する判別工程とを有するものである。

第二十の発明によれば、第一の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第二 H ""—の発明は、第二十の発明において、前記判別工程は、前記光学的状態の他に、前記動作指示手段の動作指示に関する動作情報、前記分注機が吸引、吐出もしくは貯溜する対象に関する対象情報、および、液通路を含む前記分注機に関する装置情報を含む情報の中から選択した情報に基づいて指示結果を判別するものである。

第二 ^—の発明によれば、第二の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第二十二の発明は、第二十一の発明において、前記動作情報には、吸引量もしくは吐出量、吸引もしくは吐出の有無、吸引もしくは吐出速度、吸引もしくは吐出時点を含む吸引吐出動作、または、移動経路、移動方向もしくは移動距離を含む移動動作の情報を含み、前記対象情報には、流体の種類もしくは性質、または磁性粒子等の懸濁物の種類もしくは有無を含み、前記装置情報には、液通路の性質、形状、もしくは前記吸口からの距離と前記液通路の容量との関係を示す情報を含むものである。

第二十二の発明によれば、第三の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第二十三の発明は、第二十の発明において、前記検知工程は、前記液通路、前記移動可能領域もしくはその一部領域からの光を 1または 2以上の箇所で受光する工程を有するものである。

第二十三の発明によれば、第四の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第二十四の発明は、第二十三の発明において、前記液通路が昇降移動可能である場合であって、前記受光手段が、前記液通路の昇降移動経路外であて、その昇降移動経路の所定高さ位置に向かう光軸をもつように固定して設けられた場合には、前記検知工程は、液通路の下端および流体を貯溜可能な上端までが前記移動手段によつて昇降移動させながら検知を行うものである。

第二十四の発明によれば、第五の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第二十五の発明は、第二十の発明または第二十四の発明のいずれかにおいて、前記検知工程は、前記液通路、移動可能領域もしくはこれらの一部領域に向けて発した光を受光することによって行うものである。

第二十五の発明によれば、第六の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第二十六の発明は、第二十の発明において、前記検知工程は、前記液通路、その移動可能領域もしくはその一部領域の像を撮像するものである。第二十六の発明によれば、第七の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第二十七の発明は、第二十の発明において、前記検知工程は、 1もしくは 2以上の前記液通路の昇降移動経路の最大幅から光を受光しまたは撮像することができるように、その昇降移動経路の最大幅に渡って受光するものである。

第二十七の発明によれば、第七の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第二十八の発明は、第二十の発明において、前記検知工程は、 1もしくは 2以上の前記液通路の昇降移動経路の最大幅に光を照射するものである第二十八の発明によれば、第七の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第二十九の発明は、第二十の発明において、前記判別工程は、検知工程で検知した光量、光の強度もしくは像、光量、光の強度もしくは像の時間的変動、または、光量、光の強度もしくは像の空間的分布からなる光学的パターンを解析することにより、液通路に関する状態が指示結果と一致するか否かを判別するものである。

第二十九の発明によれば、第十の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第三十の発明は、第二十九の発明において、前記判別工程における前記液通路に関する状態は、液通路の静止もしくは動作状態および液通路内の収容物の物理的もしくは化学的静止もしくは変動状態を含み、液通路の状態には、液通路の有無、液通路の位置、液通路の形状もしくは透過率等の性質を含み、液通路内の収容物の物理的状態には、液通路内の液体の有無、液通路内の液体の液面もしくは境界面の有無もしくはその位置、液通路内の液体の量等があり、液通路内の化学的状態には、液通路内の液体の種類もしくは粘性等の性質、液通路内の液体内の空気の泡もしくは磁性粒子等の懸濁物の有無もしくはその濃度、または、液通路内の液体の懸濁もしくは混合の程度または発光等の反応の状態を含むものである。第三十の発明によれば、第 "—の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第三 H "—の発明は、第二十五の発明において、前記判別工程は、前記検知工程で受光手段による光量または光の強度が、発光手段による光量または光の強度と略等しい発光レベルの場合には、液通路が存在せず、前記発光手段による光量または光の強度より小さい所定遮蔽レベルの場合には、液通路が存在していると判別するものである。

第三 _( ^一の発明によれば、第十二の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第三十二の発明は、第二十の発明において、前記判別工程は、前記液通路の所定高さまでの液体の吸引量を吸引するように、前記圧力制御手段に指示した時点と、実施に、前記検知工程において検知した光量または光の強度の変化時点との間の時間間隔に基づいて液体の流動抵抗の状態または前記液通路への異物の詰まりの状態を判別するものである。

第三十二の発明によれば、第十三の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第三十三の発明は、第二十九の発明において、前記判別工程は、前記検知工程による液面検知後、圧力制御手段による吸引吐出動作とともに、前記検知工程において検知された光量、光の強度もしくは像、光量、光の強度もしくは像の時間的変動、または光量、光の強度もしくは像の空間的分布からなる光学的パターンを解析することにより、液通路に吸引もしくは吐出動作中の液体の状態について判別するものである。

第三十三の発明によれば、第十四の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第三十四の発明は、第二十の発明において、前記判別工程は、前記液通路の所定高さ以下にまで、液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させまたは検知手段を下降させることによって、液通路内の液体の液面が前記検知手段の検知位置を横切る際の上昇距離、および、予め求めておいた吸口からの任意の距離と前記液通路の容量との関係を示す情報に基づいて、その液通路に吸引した容量の大きさを判別するものである。

第三十四の発明によれば、第十五の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第三十五の発明は、第二十の発明において、前記判別工程は、前記液通路に液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させまたは前記検知手段を下降させることによって、液通路の先端に達する前に 2度液面を検知するとともに、前記所定高さ以上にまで液体を吸引した状態でその液通路を上昇させまたは検知手段を下降させることによって、液体有りの状態から、再び液体なしの状態への変化を検知した場合には、液量不足であると判別するものである。

第三十五の発明によれば、第十六の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第三十六の発明は、第二十の発明ないし第三十五の発明のいずれかにおいて、前記分注機は、前記液通路の外部において、各液通路に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力手段を有するとともに、前記動作指示手段は、その磁力手段に対し磁力を及ぼしかつ除去する動作指示をも行うとともに、前記判別工程は、前記磁力手段によって液通路に関してなされた指示結果をも判別するものである。

第三十六の発明によれば、第十七の発明で説明したものと同様な効果を奏する。

第三十七の発明は、第二十の発明ないし第三十六の発明のいずれかにおいて、前記液通路は、分注機に設けられたノズルに着脱自在に装着されたピペットチップであるとともに、前記分注機は、そのピペットチップの脱着装置を有し、前記動作指示手段は、前記移動手段およびその脱着装置に対して、そのピペットチップに対する装着脱着動作の指示をも行うとともに、前記判別工程は、そのピペットチップに関して装着脱着の指示結果を判別するものである。

第三十七の発明によれば、第十八の発明で説明したものと同様な効果を奏する。第三十八の発明は、第二十の発明ないし第三十七の発明のいずれかにおいて、前記検知工程実行前に、前記液通路が吸引、吐出または貯溜する液体に、その検知工程における検知を補助しもしくは可能にするための検知用物質を加える工程を有するものである。

第三十八の発明によれば、第十九の発明で説明したものと同様な効果を奏する。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態に係る分注機システムを示すプロック図である。

図 2は、本発明の実施の形態に係る分注機を示す正面図である。

図 3は、本発明の実施の形態に係る検知手段を示す図である。

図 4は、本発明の実施の形態に係る分注機の要部を示す図である。図 5は、本発明の実施の形態に係る検知手段による作用説明図である。図 6は、本発明の実施の形態に係る検知手段によるチップ有無確認動作説明図である。

図 7は、本発明の実施の形態に係る検知手段による液量確認動作説明図である。

図 8は、本発明の実施の形態に係る検知手段による吸引確認動作説明図である。

図 9は、本発明の実施の形態に係る検知手段によるチップ詰まり確認動作説明図である。

図 1 0は、本発明の実施の形態に係る検知手段による泡等の確認動作説明図である。

図 1 1は、本発明の実施の形態に係る検知手段による吸引確認動作説明図である。

図 1 2は、本発明の実施の形態に係る検知手段による液量不足確認動作説明図である。発明を実施するための最良の形態

続いて、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態は特に指定のない限り本発明を制限するものではない。図 1は、本実施の形態に係る分注機システムを示すものである。

この分注機システムは、容器に収容された液体の吸引吐出により液体の分注を行う分注機 1 0と、その分注機 1 0の動作を確認するための動作確認装置 1 1 と、その分注機 1 0および動作確認装置 1 1に対して、各種の操作指示、データの入力を行うとともに、操作者に対し、操作指示内容や動作の確認結果等を表示する操作手段 1 2とを有する。

ここで、前記操作手段 1 2は、操作指示やデータの入力を行うキーボード、スィッチ、マウス、タツチパネル、通信手段、 C D ドライブ、または、フロッピードライブ等で構成されたデータ入力部 1 3と、 C R T、液晶パネル、またはプラズマディスプレイ等で構成された表示部 1 4等とを有する。

前記分注機 1 0は、液体の吸引、吐出および貯溜が可能な 1 もしくは 2 以上の透光性または半透光性の液通路 1 8と、その液通路 1 8内の圧力を制御する圧力制御手段 1 6 と、容器に対して液通路 1 8を昇降移動または水平移動を行う移動手段 1 7と、液通路 1 8の外部に設けられ、液通路内に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力手段 2 3と、液通路 1 8が分注機 1 0のノズルに対して着脱可能に設けられているピぺットチップで構成されている場合に、液通路 1 8をノズルから脱着させる脱着手段 2 4 と、前記圧力制御手段 1 6、移動手段 1 7、磁力手段 2 3および脱着手段 2 4に対して動作の指示を行う C P Uによって構成されている動作指示手段 1 5とを有している。その動作指示手段 1 5への動作の指示は、前記操作手段 1 2によって、操作者によって行われる。

前記動作確認装置 1 1は、前記液通路 1 8、その移動可能領域またはそれらの一部領域の光学的状態を検知する検知手段 2 0と、前記検知手段 2 0により検知された光学的状態に基づいて、前記動作指示手段 1 5によつてなされた液通路 1 8に関する指示結果を判別し、その結果を前記表示部 1 4や、または、前記操作手段 1 2に設けた他の出力装置、例えば、印刷装置、通信手段、もしくはフロッピ一等に出力し、または、随意的に、その結果に基づいて前記動作指示手段 1 5にフィードバックをさせて指示を行う判別手段 1 9とを有している。

この判別手段 1 9は、メモリ装置、ハードディスク、外部メモリ装置等で構成されたデータ格納部 2 1 と、 C P U、シーケンサ等で構成された演算部 2 2とを有している。前記データ格納部 2 1には、前記動作指示手段 1 5の動作指示に関する動作情報、前記分注機が吸引、吐出もしくは貯溜する対象に関する対象情報、および、液通路を含む前記分注機に関する装置情報を含む情報の中から選択した情報が予め、または前記操作手段 1 2 によって入力して格納されている。前記演算部 2 2は、前記検知手段 2 0 によって検知された光学的状態、前記データ格納部 2 1に格納された情報の中から選択された情報、前記動作指示手段 1 5から直接得られた動作情報、またはデータ入力部 1 3から入力された情報に基づいて、演算によつて、液通路に関する状態について判別を行う。演算部 2 2は、例えば、判別を行う際に、データ格納部 2 1に格納され、データ入力部 1 3から入力した対象情報または装置情報に基づいて、予め得られたまたは演算によつて得られた基準光学的状態と、検知手段 2 0によって検知された光学的状態とを比較することによって行う。

以下に、各構成要素について、さらに詳細に説明する。

図 2には、本実施の形態に係る分注機 1 0を示す正面図である。

本分注機 1 0は、複数連（この例では 8連である）の列状に配列されたノズル 3 0 i 〜 3 0 ₈ と、このノズル 3 0 , 〜 3 0 ₈の下端部で装着される複数連の透光性または半透光性の液通路 1 8であるピぺットチップ 1 8 i ( 8連分あるが、 7連分 1 8 ₂ 〜 1 8 ₈ については説明の簡単化のため図上省略してある）を有するものである。

図上、このピペットチップ 1 8 i の下方には、ピペットチップ 1 8 , を下降させた際に、前記各ピぺットチップ 1 8 i 〜 1 8 ₈ の内部に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力手段 2 3が設けられている。該磁力手段 2 3は、各ピぺットチップ 1 8 i 〜 1 8 ₈の外部からその内部に磁場を及ぼすための永久磁石 6 3と、該永久磁石 6 3を前記ピぺットチップ 1 8 i 〜 1 8 ₈に対し、接近させ且つ離間させるために図面上前後方向にスライド可能なスライドプレート 6 2とを有している。また、図上、斜線で示すように、その磁力手段 2 3のすぐ上の位置に、分注機 1 0の動作を確認する動作確認装置 1 1の検知手段 2 0が設けられている。ピぺットチップ 1 8 , 〜 1 8 ₈は細径部および太径部、または細径部、中径部および太径部から構成され、前記磁力手段 2 3は前記細径部または中径部に対して、磁場を及ぼすようにする。

前記ノズル 3 0 , 〜 3 0 ₈は、それを支持する 8連ノズルブロックベース 3 1 とともに 8連ノズルュ-ット 3 2に組み込まれている。その 8連ノズルュニット 3 2に組み込まれたノズル 3 0 , 〜 3 0 ₈の下端に装着された各ピぺットチップ 1 8 , 〜 1 8 ₈は、.容器、または、前記検知手段 2 0および前記磁力手段 2 3が支持されている分注機 1 0の基体 3 3 (図では、支柱を指している）に対して、前記移動手段 1 7によって昇降移動される。その移動手段 1 7は、図示しない駆動源であるステップモータによって回転駆動されるプーリー 3 4と、プーリー 3 4からの回転力によって駆動されるボールネジ 3 5と、昇降移動を上下方向に規制するスライド用パイプ 3 6 とを有している。前記ボールネジ 3 5の回転駆動によって、前記ノズル 3 〜 3 0 ₈等が組み込まれた前記 8連ノズルュニット 3 2が昇降移動する。

また、前記ノズル s O i s O s内には、ピペットチップ i S t i S s内の圧力を制御して、吸引吐出動作を行わせるための図示しないプランジャが上下方向に摺動可能に設けられている。そのプランジャを駆動するための駆動源としてのステツプモータ 3 7力、前記 8連ノズルュニット 3 2の前記 8連ノズルブ口ックベース 3 1から立設された支持材 3 8を介して、 8連ノズルブロックベース 3 1に固定して設けられている。該ステップモータ 3 7の回転軸は、カツプリング 3 9を介してボールネジ 4 0と連結されている。該ボールネジ 4 0にはナット部 4 1が螺合し、該ナット部 4 1 には 8連の前記プランジャが支持されている。さらに、該ナット部 4 1には、スライドブッシュ 4 3が設けられ、該スライドブッシュ 4 3はスライド用パイプ 4 2に摺動可能に嵌合して、プランジャの動きを上下方向のみに規制している。

図中、符号 4 4はプランジャの上下方向の移動原点を検知するための原点センサ、符号 4 5はプランジャの動作のリミツトセンサであり、各々支柱 3 3に取り付けられている。ここで、これらのステップモータ 3 7、ボ一ルネジ 4 0等は、前記圧力制御手段 1 6に相当するものである。

図中、符号 4 6は、ピぺットチップ 1 8 i 〜1 8₈をノズル 3 0 i 〜 3 0₈ から剥ぎ落として脱着させるためのチップオフプレートであり、符号 4 7 は、前記ピペットチップ 1 8 , 〜 1 8₈の脱着を確認するチップオフ確認センサ一である。これらは前記脱着手段 2 4を構成している。なお、この分注機 1 0の全体は、前記ピぺットチップ 1 8 i 〜1 8₈が外部から観察可能なように、前面の下側に開口部が設けられた箱体内に収納されている。図 3には、本実施の形態に係る前記検知手段 2 0であるの光センサーュニットを詳細に示すものである。図 3に示すように、前記検知手段 2 0は光センサーであり、 L EDを用いた発光素子 5 0^ 〜5 0₈およびフォト · ダイォードを用いた受光素子 5 1！〜 5 1₈ からなる。これらの発光素子 5 〜5 08および受光素子 5 1 i 〜5 1₈は、前記各ピぺットチップ 1 8 i 〜1 8₈の移動可能領域に相当する昇降移動経路外の対応する所定高さ位置に、該経路を挟むようにして、各ピぺットチップ 1 8 , 〜 1 8₈ごとに各々対をなすように設けられている。ここで、「所定高さ位置」とは、前記ピペットチップ 1 _{8 l} 〜1 8₈の下端及び流体を貯溜可能な上端までが前記移動手段 1 7によって通過可能となる位置である。

該発光素子 5 0 , 〜5 0₈および受光素子 5 1 , 〜5 1₈は支持部材 5 2に固定して設けられている。該支持部材 5 2の両側面 5 2 a , 5 2 b間は、前記ピぺットチップ 1 8 〜1 8₈が挿通可能な間隔の空隙が設けられている。その両側面 5 2 a , 5 2 bには、各ピぺットチップ 1 8 i 〜1 8₈の移動経路ごとに、光軸に沿った一対の孔 5 3， 5 4が穿設されている。さらに、前記検知手段 2 0の前記基板 6 0上には、図 3に示すように、前記受光素子 5 1 , 〜5 1 ₈が受光した光を増幅する増幅器 5 8と、制御用コネクタ 5 5 と、電源コネクター 5 6 と、ゲイン調整用トリマー 5 7と、 A / D変換器 5 9が各々設けられている。

図 4 ( a ) は、前記検知手段 2 0を外部の上方から見た図であり、図 4 ( b ) は、分注機 1 0の下側部分を側面から見た図である。

前記磁力手段 2 3の前記スライドブレート 6 2は、アルミニウム等で形成きれたサイドプレート 6 1に刻設された溝 6 4にスライド可能に滑合して支持されている。そのスライドプレート 6 2の前端近傍には、前記ピぺッ卜チップ 1 8 i 〜 1 8 ₈の先端から垂れる液を受ける窪み状または皿状のタレ受け 6 5が設けられている。そのスライドプレート 6 2の後方にはラック 6 6が設けられ、ピニオン 6 7と嚙み合っている。そのピ-オン 6 7 はベルト車と同軸に固定され、ベルト 6 8を介してモータ 6 9の回転軸と連結し、そのモータ 6 9によって回転駆動される。なお、図中、符号 7 0 はセンサーカバ一である。図 4 ( a ) では、構造を明確に示すために、センサ一力バー 7 0が覆っている部品を透視して示している。また、符号 7 1は、前記スライドブレート 6 2用の位置センサーであり、符号 7 2は、前記サイドブレート 6 1等を支持する支持部材である。

以上の構成によって、前記圧力制御手段 1 6、前記移動手段 1 7、前記磁力手段 2 3、前記脱着手段 2 4に対してされた種々の動作指示の指示結果を、前記検知手段 2 0が検知した光学的状態に基づいて判別が行われる。なお、得られた判別結果は、例えば、前記表示部 1 4の画面上に表示されて使用者に知らせる。

図 5 ( a ) は、本実施の形態に係る検知手段 2 0の原理概要を示す平面図であり、同（b ) は、側面図である。その検知手段 2 0は、発光素子 5 0！〜 5 0 ₈と、受光素子 5 1 i 〜 5 1 ₈とを有し、発光素子 5 0 i 〜 5 0 ₈ と、受光素子 5 1 , 〜 5 1 ₈は、ピペットチップ 1 8〖〜 1 8 ₈の昇降移動経路外に、その経路を挟むようにして、ピぺットチップ 1 8！〜 1 8 ₈ごとに、図中点線で示された光軸上に沿って対向する位置に設けられている。ピペットチップ 1 ₈ ! 〜 1 8 ₈ (以下、添字を省略する）は、図 5 ( b ) に示すように、昇降移動するものであり、発光素子 5 0 ₁ 〜 5 0 ₈ (以下、添字を省略する）および受光素子 5 1 , 〜 5 1 ₈ (以下、添字を省略する）は、その昇降移動経路の所定高さ位置に固定して設けられている。

図 6は、検知手段 2 0によって、ピペットチップ 1 8の有無を判別して、動作の確認を行う場合を示すものである。

図 6 ( a ) は、チップ 1 8が装着されていない場合を示すものであり、この場合には、図 6 ( c ) の光学的パターンに示すように、発光素子 5 0 からの光がそのまま、受光素子 5 1において光量 I。として観測される。図 6 ( b ) のように、チップ 1 8が装着されている場合には、受光素子 5 1においては、図 6 ( c ) の光学的パターンに示すように、チップ 1 8によって、発光素子 5 0による光が吸収散乱された結果として光量 I i として観測されることになる。前記判別手段 1 9は、動作指示と、検知された光学的パターンとを比較することにより、前記表示部 1 4に対して、一致または不一致を表示させる。

図 7は、ピペットチップ 1 8内の液体の有無を判別して、動作の確認を行う場合を示すものである。

図 7 ( a ) は、ピペットチップ 1 8内に液体が吸引されていない状態を示すものである。この場合には、発光素子 5 0の光は、チップ 1 8内の屈折率の低い空気があるためにチップを通過するすべて光は、レンズ効果が大きくないので集光されず、図 7 ( c ) の光学的パターンに示すように、 I , という光量が受光されることになる。

それに対し、図 7 ( b ) に示すように、ピペットチップ 1 8内に液体吸引されている状態では、発光素子 5 0の光は、チップ 1 8内の屈折率の大きい液体があるために、円柱レンズと同様な原理から、光が集光される。その結果、図 7 ( c ) の光学的パターンに示すように、内部に液体がない場合の光量に比較して、はるかに高い光量 1 ₂ が受光されることになる。なお、以上の説明は光の透過率が高い液体の場合についての説明である一方、光の透過率が低い液体、言い換えれば、光の吸収率が高い液体の場合では、チップ 1 8を通過する光はほとんど吸収される。そのため、図 7 ( d ) の光学的パターンに示すように、観測される光度または光量は、液体がない場合の光度もしくは光量であるょりも低い光量 I ₂ が観測されることになる。したがって、光の透過率が低い液体であることが予めわかっている場合には、低い光量を観測することによって液体の有無を判別することができる。

なお、細かいビーズの懸濁液や、血清のような液体については、発光素子の光の波長を 6 0 0 n m以上の可視光を選択することによって、液体による吸収を防ぎ、レンズ効果によって確実に検知することができる。

さらに、全血や、非常に濃度の濃いビーズの懸濁液を使用する場合には、レンズ効果と吸収による減光が相殺仕合い検知が困難になる場合がある。このような場合には、溶液中に使用する光源の波長を吸収する色素を溶解しておくことにより、 I。より光度が低下したことで確実に検知することができる。このように、吸引する液体の性質が予めはっきりしている場合には、観測値の変化により、確実に液体が吸引されていることを検知することが可能である。

図 8は、検知手段 2 0によって、ピペットチップ 1 8の液面通過を判別して、動作の確認を行う場合を示すものである。

チップの高さを固定した状態で試薬等の光の透過率の高い液体を吸引した場合、図 8 ( a ) で示すように、センサー軸を液面が越えない状態では、図 8 ( c ) に示すように光度が低く、図 8 ( b ) に示すように液面が通過した直後から、図 8 ( c ) の光学的パターンに示すように光度または光量が増加する。したがって、吸引動作中に光量の変化を観測すれば、その変化時点が液面の通過時点であると判別することができる。なお、光の透過率の低い液体を吸引した場合には、逆に、液面が通過した直後から、光度または光量が減少することになる。

図 9は、液体の流動抵抗または粘性を判別して、動作の確認を行う場合を示すものである。この場合には、光軸上に液面がある場合のチップ 1 8内吸引量を予め測定しておけば、液面通過とプランジャの動作位置との相関で形態の流動抵抗を知るものである。

圧力制御手段 1 6を用いて液体を吸引する場合、水のように粘性の低い場合より、粘性の高い液体を吸引する時の方が図 9 ( c ) の光学的パターンに示すように、液面の通過タイミングが遅れる。水を吸引する場合でも、チップの先端が液体の入っている容器の底に押しつけられたり、チップの先端に異物が詰まったりした場合、タイミングが遅れる。完全に詰まつた場合は圧力制御手段 1 6をいくら操作しても液面を検知することはできない。

図 1 0は、検知手段 2 0によって、ピペットチップ 1 8に吸引された液体中の泡や凝集物の有無を検知する場合を示すものである。

図 1 0 ( a ) に示すように、試薬等の液体中に泡や蛋白質等の凝集物が混入していた場合には、図 1 0 ( b ) の光学的パターンに示すように、圧力制御手段 1 6による吸引または吐出動作とともに、測定データが大きく変動するために、液面検知後の変動値によってその混入を検知することができる。または、いったん液体を吸引した後、圧力制御手段 1 6による吸引および吐出動作を繰り返すことによって、測定値の変動量を求めても良レ、。

図 1 1は、検知手段 2 0によって、ピペットチップ 1 8内への液体の吸引量を確認するものである。

図 1 1 ( a ) に示すように、センサ光軸以下まで液体を吸引した状態で、ピペットチップ 1 8を上昇移動させると、図 1 1 ( b ) に示すように、ある時点で、チップ 1 8内の液面が光軸上を横切ることになる。図 1 1 ( c ) の光学的パターンに示すように、センサが液面を検知したときの Z軸座標を、予め求めておいて、前記データ格納部 2 1に格納されていた Z軸座標と液量の変換テーブルに対応させることによって、チップ 1 8内の液量を知ることができる。

図 1 2は、検知手段 2 0によって、ピペットチップ 1 8内に吸引した液体の液量不足を確認することができるものである。

図 1 2 ( a ) に示すように、吸引した液体が不足した場合には、チップ 1 8の先端には空気が入る。従って、試薬を吸引した状態で、図 1 2 ( b ) に示すように、ピペットチップ 1 8を Z軸に沿って上昇させると、チップ 1 8の先端に達する前に 2度液面を検知することになる。即ち、センサ光軸以上まで液体を吸引した状態で、 Z軸を上昇させると、図 1 2 ( c ) の光学的パターンに示すように、試薬有りの状態から再び、試薬なしの状態へと変化することになる。

本実施の形態に係るピぺットチップ 1 8が吸引する液体は、観測する光源に対して半透明体の場合についても適用できる。液体が半透明体の場合には、透過率によってはレンズ効果による集光と、吸収 ·散乱による光の減衰が相殺しあって、チップ 1 8のみの光量と明確に区別ができないおそれがある。このような場合には、予め観測する波長に対して十分な吸収をもつ濃度の色素（前記検知用物質に対応）を吸引する液体に混ぜておくことによって、確実に区別することができる。

以上説明した各実施の形態は、本発明をより良く理解させるために具体的に説明したものであって、別形態を制限するものではない。したがって、発明の主旨を変更しない範囲で変更可能である。例えば、以上の説明では、ノズルおよびピぺットチップが移動手段によって上下方向に移動可能であり、検知手段は、発光素子および受光素子が固定して設けられた場合について説明したが、ノズルおよびピぺットチップが水平方向にも移動可能であっても良く、ノズル、ピペットチップが固定されており、容器のみが移動する場合であっても良い。その場合には、検知手段の発光素子および受光素子を移動可能に設ける。また、発光素子の発する光は、可視光の場合について説明したが、可視光の場合に限られず、赤外線、紫外線等を用いても良い。また、発光手段の前にフィルタを設けて種々の波長の光を発するようにしても良い。

さらに、以上の説明では、検知手段として、発光手段と受光手段を用いたが、撮像手段を用いるようにしても良い。また、以上の説明では磁力手段による動作の確認については説明しなかったが、磁力手段による磁力を及ぼしまたは除去した結果について確認するようにしても良い。以上の例は、ピぺットチップをノズルに着脱可能に設けた場合について説明したが、ピペットチップを有さず、ノズル自体が透光性または半透光性の液通路である場合であっても良い。

また、以上の説明では、判別結果は、前記表示部 1 4に表示して、操作者に知らせる場合のみについて説明したが、その他、警告音や音声等の音響装置を用いて知らせても良い。さらには、得られた判別結果に基づいて、前記動作指示手段 1 5に信号を送付し、その動作を行わせるように、フイードバックをするようにしても良レ、。

また、以上の説明では、前記検知手段の発光手段は 1種類のものに固定されていたが、操作部からの指示により、液体の種類等の確認の対象に応じて、複数の発光手段の中から選択させて発光させたり、発光手段と液通路の間に複数種類のフィルタを出し入れするようにしても良い。また、以上の説明では、磁力手段としては磁石をピペットチップに対して接離可能に設けたものを用いたが、電磁石をオン 'オフすることによって、液通路内に磁場を及ぼしかつ除去するものであっても良い。また、 8連ノズルの場合に限られず、受光手段または撮像手段を 2以上設けることによって、マトリクス状にノズルが配列された分注機についても適用できる。

Claims

請求の範囲

1 . 液体の吸引、吐出および貯溜が可能な 1 もしくは 2以上の透光性または半透光性の液通路、その液通路内の圧力を制御する圧力制御手段、容器と液通路の間で相対的に移動を行う移動手段、ならびに、前記圧力制御手段および前記移動手段への動作指示を行う動作指示手段を有する分注機において、

前記液通路、その移動可能領域またはそれらの一部領域の光学的状態を検知する検知手段と、

前記検知手段により検知された光学的状態に基づいて、前記動作指示手段によってなされた液通路に関する指示結果を判別する判別手段と、を設けることによって前記分注機の動作を確認することを特徴とする分注機の動作確認装置。

2 . 前記判別手段は、前記光学的状態の他に、前記動作指示手段の動作指示に関する動作情報、前記分注機が吸引、吐出もしくは貯溜する対象に関する対象情報、および、液通路を含む前記分注機に関する装置情報を含む情報の中から選択した情報に基づいて指示結果を判別することを特徴とする請求項 1に記載の分注機の動作確認装置。

3 . 前記動作情報には、吸引量もしくは吐出量、吸引もしくは吐出の有無、吸引もしくは吐出速度、吸引もしくは吐出時点を含む吸引吐出動作

、または、移動経路、移動方向もしくは移動距離を含む移動動作の情報を含み、前記対象情報には、流体の種類もしくは性質、または磁性粒子等の懸濁物の種類もしくは有無を含み、前記装置情報には、液通路の性質、形状、もしくは吸口からの距離と前記液通路の容量との関係を示す情報を含むことを特徴とする請求項 2に記載の分注機の動作確認装置。

4 . 前記検知手段は、前記液通路、その移動可能領域もしくはこれらの一部領域に向かう光軸をもつように、液通路またはその移動可能領域外に固定しもしくは移動可能に設けた 1または 2以上の受光手段を有することを特徴とする請求項 1記載の分注機の動作確認装置。

5 . 前記受光手段は、前記液通路が昇降移動可能である場合においては、昇降移動経路の所定高さ位置に向かう光軸をもつようにその液通路の昇降移動経路外に固定して設けられたものであることを特徴とする請求項 4記載の分注機の動作確認装置。

6 . 前記検知手段は、前記液通路、その移動可能領域もしくはこれらの一部領域に向けて光を発する位置に固定してまたは移動可能に設けた 1 または 2以上の発光手段を有することを特徴とする請求項 4または請求項 5のいずれかに記載の分注機の動作確認装置。

7 . 前記検知手段は、前記液通路、前記移動可能領域もしくはその一部領域の像を撮像するために、その液通路またはその移動可能領域外の撮像可能な位置に固定してもしくは移動可能に設けた撮像手段を有することを特徴とする請求項 1に記載の分注機の動作確認装置。

8 . 前記受光手段または撮像手段は、 2以上の前記液通路もしくは 2 以上の液通路の移動経路の最大幅から光を受光しまたは撮像することができるように、その液通路の移動経路の最大幅に渡って、ライン状に設けられたことを特徴とする請求項 4または請求項 7に記載の分注機の動作確認装置。

9 . 前記検知手段は、 2以上の前記液通路もしくはその 2以上の液通路の移動経路の最大幅に光を照射することができるように、前記液通路、その移動可能領域またはこれらの一部の領域を挟み、前記受光手段に対向する位置で、その最大幅に渡って発光手段をライン状に設けたことを特徴とする請求項 8に記載の分注機の動作確認装置。

1 0 . 前記判別手段は、前記検知手段が検知した光量、光の強度もしくは像、光量、光の強度もしくは像の時間的変動、または、光量、光の強度もしくは像の空間的分布からなる光学的パターンを解析することにより、液通路に関する状態が指示結果と一致するか否かを判別することを特徴とする請求項 1記載の分注機の動作確認装置。

1 1 . 前記液通路に関する状態は、液通路の静止もしくは動作状態および液通路内の収容物の物理的もしくは化学的な静止もしくは変動状態を含み、液通路の前記状態には、液通路の有無、液通路の位置、液通路の形状もしくは透過率等の性質等を含み、液通路内の収容物の物理的状態には、液通路内の液体の有無、液通路内の液体の液面もしくは境界面の有無もしくはその位置、液通路内の液体の量等を含み、液通路内の収容物の化学的状態には、液通路内の液体の種類もしくは粘性等の性質、液通路内の液体内の空気の泡もしくは磁性粒子等の懸濁物の有無もしくはその濃度、または、液通路内の液体の懸濁もしくは混合の程度または発光等の反応の状態を含むことを特徴とする請求項 1 0に記載の分注機の動作確認装置。

1 2 . 前記判別手段は、前記受光手段が受光した光量または光の強度、前記発光手段による光量または光の強度と略等しい発光レベルの場合には、液通路が存在せず、前記発光手段による光量または光の強度より小さい所定遮蔽レベルの場合には、液通路が存在していると判別することを特徴とする請求項 6または請求項 9のいずれかに記載の分注機の動作確認

1 3 . 前記判別手段は、前記液通路の前記高さまでの液体の吸引量を吸引するように前記圧力制御手段に指示した時点と、実際に、前記検知手段によって検知した光量または光の強度の変化時点との間の時間間隔に基づいて、液体の流動抵抗の状態または前記液通路への異物の詰まりの状態を判別することを特徴とする請求項 1 0に記載の分注機の動作確認装置。

1 4 . 前記判別手段は、液面検出後、圧力制御手段による吸引吐出動作とともに、前記検知手段が検知する光量、光の強度もしくは像、光量、光の強度もしくは像の時間的変動、または、光量、光の強度もしくは像の空間的分布からなる光学的パターンを解析することにより、液通路に吸引もしくは吐出動作中の液体の状態について判別することを特徴とする請求項 1 0に記載の分注機の動作確認装置。

1 5 . 前記判別手段は、前記液通路の所定高さ以下にまで、液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させまたは前記検知手段を下降させることによって、液通路内の液体の液面が前記検知手段の検知位置を横切る際の移動距離、および、予め求めておいた前記吸口からの任意の距離と前記液通路の容量との関係を示す情報に基づいて、その液通路に吸引した容量の大きさを判定することを特徴とする請求項 1ないし請求項 1 1のいずれかに記載の分注機の動作確認装置。

1 6 . 前記判別手段は、前記液通路に液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させまたは前記検知手段を下降させることによって、液通路の先端に達する前に 2度液面を検知するとともに、所定高さ以上にまで液体を吸引した状態でその液通路を上昇させまたは検知手段を下降させることによって、液体有りの状態から、再び液体なしの状態への変化を検知した場合には、液量不足であると判別することを特徴とする請求項 1ないし請求項 1 1のいずれかに記載の分注機の動作確認装置。

1 7 . 前記分注機は、前記液通路の外部において、各液通路内に磁力を及ぼしかつ除去することが可能な磁力手段を有するとともに、前記動作指示手段は、その磁力手段に対し磁力を及ぼしかつ除去する動作指示をも行うとともに、前記判別手段は、前記磁力手段によって液通路に関してなされた指示結果をも判別することを特徴とする請求項 1ないし請求項 1 6 のいずれかに記載の分注機の動作確認装置。

1 8 . 前記液通路は、分注機に設けられたノズルに着脱可能に装着されたピペットチップであるとともに、前記分注機は、そのピペットチップの脱着装置を有し、前記動作指示手段は、前記移動手段およびその脱着装置に対して、そのピペットチップに対する装着脱着動作の指示をも行うとともに、前記判別手段は、そのピペットチップに関して装着脱着の指示結果を判別することを特徴とする請求項 1ないし請求項 1 7のいずれかに記載の分注機の動作確認装置。

1 9 . 前記液通路が吸引、吐出または貯溜する液体は、前記検知手段の検知を補助しまたは可能にする検知用物質を含有することを特徴とする請求項 1ないし請求項 1 8のいずれかに記載の分注基の動作確認装置。

2 0 . 液体の吸引、吐出および貯溜が可能な 1 もしくは 2以上の透光性または半透光性の液通路、その液通路内の圧力を制御する圧力制御手段、容器と液通路の間で相対的に移動を行う移動手段、ならびに、前記圧力制御手段および前記移動手段への動作指示を行う動作指示手段を有する分注機を用いて、液通路に関する動作を行う動作工程と、

前記液通路、その移動可能領域またはそれらの一部領域の光学的状態を検知する検知工程と、

前記検知工程により検知された光学的状態に基づいて、前記動作指示手段によってなされた液通路に関する指示結果を判別する判別工程とを有することによって分注機の動作の確認を行うことを特徴とする分注機の動作確認方法。

2 1 . 前記判別工程は、前記光学的状態の他に、前記動作指示手段の動作指示に関する動作情報、前記分注機が吸引、吐出もしくは貯溜する対象に関する対象情報、および、液通路を含む前記分注機に関する装置情報を含む情報の中から選択した情報に基づいて指示結果を判別することを特徴とする請求項 2 0に記載の分注機の動作確認方法。

2 2 . 前記動作情報には、吸引量もしくは吐出量、吸引もしくは吐出の有無、吸引もしくは吐出速度、吸引もしくは吐出時点を含む吸引吐出動作、または、移動経路、移動方向もしくは移動距離を含む移動動作の情報を含み、前記対象情報には、流体の種類もしくは性質、または磁性粒子等の懸濁物の種類もしくは有無を含み、前記装置情報には、液通路の性質、形状、もしくは前記吸口からの距離と前記液通路の容量との関係を示す情報を含むことを特徴とする請求項 2 1に記載の分注機の動作確認方法。

2 3 . 前記検知工程は、前記液通路、前記移動可能領域もしくはその一部領域からの光を 1または 2以上の箇所で受光する工程を有することを特徵とする請求項 2 0に記載の分注機の動作確認方法。

2 4 . 前記液通路が昇降移動可能である場合であって、前記受光手段力前記液通路の昇降移動経路外であって、その昇降移動経路の所定高さ位置に向かう光軸をもつように固定して設けられた場合には、前記検知ェ程は、液通路の下端および流体を貯溜可能な上端までが前記移動手段によつて昇降移動させながら検知を行うことを特徴とする請求項 2 3に記載の分注機の動作確認方法。

2 5 . 前記検知工程は、前記液通路、移動可能領域もしくはこれらの一部領域に向けて発した光を受光することによって行うことを特徴とする請求項 2 0または請求項 2 4のいずれかに記載の分注機の動作確認方法。

2 6 . 前記検知工程は、前記液通路、その移動可能領域もしくはその一部領域の像を撮像することによって行うことを特徴とする請求項 2 0に記載された分注機の動作確認方法。

2 7 . 前記検知工程は、 1 もしくは 2以上の前記液通路の昇降移動経路の最大幅から光を受光しまたは撮像することができるように、その昇降移動経路の最大幅に渡って受光することを特徴とする請求項 2 0に記載の分注機の動作確認方法。

2 8 . 前記検知工程は、 1 もしくは 2以上の前記液通路の昇降移動経路の最大幅に光を照射するものであることを特徴とする請求項 2 0に記載の分注機の動作確認方法。

2 9 . 前記判別工程は、検知工程で検知した光量、光の強度もしくは像、光量、光の強度もしくは像の時間的変動、または、光量、光の強度もしくは像の空間的分布からなる光学的パターンを解析することにより、液通路に関する状態が指示結果と一致するか否かを判別することを特徴とする請求項 2 0に記載の分注機の動作確認方法。

3 0 . 前記判別工程における前記液通路に関する状態は、液通路の静止もしくは動作状態および液通路内の収容物の物理的もしくは化学的静止もしくは変動状態を含み、液通路の状態には、液通路の有無、液通路の位置、液通路の形状もしくは透過率等の性質を含み、液通路内の収容物の物理的状態には、液通路内の液体の有無、液通路内の液体の液面もしくは境界面の有無もしくはその位置、液通路内の液体の量等があり、液通路内の化学的状態には、液通路内の液体の種類もしくは粘性等の性質、液通路内の液体内の空気の泡もしくは磁性粒子等の懸濁物の有無もしくはその濃度、または、液通路内の液体の懸濁もしくは混合の程度または発光等の反応の状態を含むことを特徴とする請求項 2 9に記載の分注機の動作確認方法

3 1 . 前記判別工程は、前記検知工程で受光した光量または光の強度力 S、発光手段による光量または光の強度と略等しい発光レベルの場合には、液通路が存在せず、前記発光手段による光量または光の強度より小さい所定遮蔽レベルの場合には、液通路が存在していると判別することを特徴とする請求項 2 5に記載の分注機の動作確認方法。

3 2 . 前記判別工程は、前記液通路の所定高さまでの液体の吸引量を吸引するように、前記圧力制御手段に指示した時点と、実施に、前記検知工程において検知した光量または光の強度の変化時点との間の時間間隔に基づいて液体の流動抵抗の状態または前記液通路への異物の詰まりの状態を判別することを特徴とする請求項 2 0に記載の分注機の動作確認方法。

3 3 . 前記判別工程は、前記検知工程による液面検知後、圧力制御手段による吸引吐出動作とともに、前記検知工程において検知された光量、光の強度もしくは像、光量、光の強度もしくは像の時間的変動、または光量、光の強度もしくは像の空間的分布からなる光学的パターンを解析することにより、液通路に吸引もしくは吐出動作中の液体の状態について判別することを特徴とする請求項 2 9に記載の分注機の動作確認方法。

3 4 . 前記判別工程は、前記液通路の所定高さ以下にまで、液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させまたは検知手段を下降させることによって、液通路内の液体の液面が前記検知手段の検知位置を横切る際の上昇距離、および、予め求めておいた吸口からの任意の距離と前記液通路の容量との関係を示す情報に基づいて、その液通路に吸引した容量の大きさを判別することを特徴とする請求項 2 0に記載の分注機の動作確認方法。

3 5 . 前記判別工程は、前記液通路に液体を吸引した状態で、その液通路を上昇させまたは前記検知手段を下降させることによって、液通路の先端に達する前に 2度液面を検知するとともに、前記所定高さ以上にまで液体を吸引した状態でその液通路を上昇させまたは検知手段を下降させることによって、液体有りの状態から、再ぴ液体なしの状態への変化を検知した場合には、液量不足であると判別することを特徴とする請求項 2 0に記載の分注機の動作確認方法。

3 6 . 前記分注機は、前記液通路の外部において、各液通路に磁場を及ぼしかつ除去することが可能な磁力手段を有するとともに、前記動作指示手段は、その磁力手段に対し磁力を及ぼしかつ除去する動作指示をも行うとともに、前記判別工程は、前記磁力手段によって液通路に関してなされた指示結果をも判別することを特徴とする請求項 2 0ないし請求項 3 5 のいずれかに記載の分注機の動作確認方法。

3 7 . 前記液通路は、分注機に設けられたノズルに着脱自在に装着されたピペットチップであるとともに、前記分注機は、そのピペットチップの脱着装置を有し、前記動作指示手段は、前記移動手段およびその脱着装置に対して、そのピペットチップに対する装着脱着動作の指示をも行うとともに、前記判別工程は、そのピペットチップに関して装着脱着の指示結果を判別することを特徴とする請求項 2 0ないし請求項 3 6のいずれかに記載の分注機の動作確認方法。

3 8 . 前記検知工程実行前に、前記液通路が吸引、吐出または貯溜する液体に、検知工程における検知を補助もしくは可能にするための検知用物質を加える工程を有することを特徴とする請求項 2 0ないし請求項 3 7 のいずれかに記載の分注機の動作確認方法。