JP4359586B2

JP4359586B2 - ノズル装置

Info

Publication number: JP4359586B2
Application number: JP2005275066A
Authority: JP
Inventors: 昌己池谷; 義之古城
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: JP2007085885A

Description

本発明は、ノズルが装着されたノズルユニットを複数備えるとともに、当該複数のノズルユニットを隣接配置したノズル装置に関する。

血清及び血液などの検体検査を行う場合、検体の分取分注作業は、検体の分析を行う前処理工程にて行われている。この前処理工程では、検査依頼に従って、親検体（被検者より採血した検体等をいう）を別の容器に必要項目ごとに取り分けて検査項目ごとに子検体（取り分けられた検体をいう）を作成する。これらの作業を自動化する装置は、従来各種のものが提案され、臨床、研究施設、検査センター等にて使用されている。

近年、検体検査の時間短縮に対する要望が強くなり、これに伴い、既述の分取分注作業の高速化についても高い要望がある。そこで、従来から、分取分注するノズルを複数備えた多連ノズルのノズル装置が提案されている。例えば、特許文献１には、二つのノズルによって、１回の動作で２つのサンプルを分取分注する分取分注装置が開示されている。この分取分注装置では、ノズルの近傍に設けられたモータにより当該ノズルを上下駆動し、ノズルから離れた位置に設けられたモータの駆動力をワイヤで伝達することで当該ノズルを隣接方向に駆動してノズルピッチを変更している。かかる構成によれば、１回の動作で、２つのサンプルを分取分注できるため、分取分注の作業時間を幅広に短縮できる。

特開平６−３４７４６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術を、３連以上のノズル装置に適用することは困難である。すなわち、特許文献１では、ワイヤを介してノズルに駆動力を伝達しており、各ノズルごとにワイヤを用意する必要がある。しかし、ノズルが３連以上の場合、３以上のワイヤを重複することなく引き回すことは困難であった。そして、結果として、更なる分取分注効率の向上が困難であった。また、ワイヤによる駆動力伝達を行った場合、当該ワイヤを設置するスペースが必要となり、ノズル装置全体の小型化を阻害していた。

そこで、モータからの駆動力をワイヤを介することなく、ノズルに伝達することも考えられる。すなわち、各ノズルの近傍にモータやポンプ等を設け、比較的単純な伝達機構を介してモータの駆動力をノズルに伝達することが考えられる。しかし、この場合、ノズル間距離、いわゆるノズルピッチを小さくすることが困難になる。すなわち、この場合は、ノズル近傍に設けられたモータ等の部材を互いに干渉しないように配置する必要があり、その結果、ノズルピッチが大きくなるという問題がある。

ここで、分取分注作業の高速化には、隣接配置された子検体容器に連続して分注する、いわゆる前詰め処理が不可欠である。この前詰め処理を実現するためには、最小ノズルピッチを子検体容器間隔以下とする必要がある。しかし、既述したように各ノズルの近傍にモータ等を設けた場合、ノズルピッチを要求される最小ノズルピッチ（子検体容器間隔）以下とすることが困難であった。その結果、前詰め処理が出来ず、分取分注作業の効率低下を招いていた。

そこで、本発明では、より効率的な分取分注作業が可能なノズル装置を提供することを目的とする。

本発明のノズル装置は、ノズルが装着されたノズルユニットを複数備えるとともに、当該複数のノズルユニットを隣接配置したノズル装置であって、各ノズルユニットは、サンプルの分取分注を行うノズルと、当該ノズルを保持するノズルホルダと、当該ノズルホルダが接続される本体部と、昇降用モータを備え、当該昇降用モータの駆動に応じて前記ノズルを昇降させる昇降機構と、前記昇降用モータの下側に設置される水平移動用モータを備え、当該水平移動用モータの駆動に応じて前記ノズルを個別に前記隣接方向に移動させてノズルピッチを個別に可変するピッチ可変機構と、を備えており、前記複数のノズルユニットそれぞれに設けられた複数の昇降用モータは、高さ方向にずらして配されており、前記複数のノズルユニットのうち少なくとも一部のノズルユニットに設けられた水平移動用モータは、対応する本体部に対してノズルピッチが小さくなる方向にオフセットした状態で取り付けられており、前記複数のノズルユニットのうち少なくとも一部のノズルユニットに設けられたノズルは、ノズルピッチが小さくなる方向にオフセットした状態で取り付けられる、ことを特徴とする。

好適な態様では、前記昇降用モータは、正面視で千鳥状に配されている。他の好適な態様では、前記昇降機構は、前記本体部の上側に設けられた上側プーリーと、下側に設けられた下側プーリーと、からなる一対のプーリーと、前記一対のプーリーに張架され、前記一対のプーリーの回転に応じて駆動するベルト部材であって、前記ノズルホルダが固着されたベルト部材と、前記昇降用モータと、を備えており、前記複数のノズルユニットそれぞれに設けられた複数の昇降用モータは、上側プーリーまたは下側プーリーに交互に接続される。

本発明によれば、本体部より幅広である規制部材が高さ方向にずらして配されているため、本体部同士の間隔を小さくすることができ、ひいては、ノズルピッチを狭ピッチにすることができる。その結果、分注の前詰め処理が可能となり、より効率的な分取分注作業が可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である分注装置１０の概略上面図である。この分注装置１０には、親検体容器２８および子検体容器３２をそれぞれ搬送する親検体用搬送路２２および子検体用搬送路２４が設けられている。搬送路の途中位置には、ノズル装置１２が設けられている。ノズル装置１２は、図示しない制御部からの指示に応じて、親検体容器２８に収容されている検体を分取し、これを子検体容器３２に分注する。このノズル装置１２は、後に詳説するように、互いに独立して駆動可能な五つのノズルユニット１４を備えている。各ノズルユニット１４には、検体の分取、分注を行うためのノズル１６が装着されている。ノズル装置１２の近傍には、ノズル装置１２に装着されているノズル１６を廃棄する廃棄部３４と、ノズル装置１２に新たなノズル１６を供給する供給部３８が設けられている。以下、このノズル装置１２について詳説する。

被験者等から採取された血液等の検体は、親検体として試験管等の親検体容器２８に収容される。親検体容器２８は、五個単位で親検体用ラック２６に収容され、当該親検体用ラック２６ごと親検体用搬送路２２によって上流側から下流側（図１における左側から右側）へと搬送される。ノズル装置１２は、この親検体容器２８から適宜、検体を分取し、子検体容器３２へと分注する。子検体容器３２は、五個単位で子検体用ラック３０に収容され、当該子検体用ラック３０ごと子検体用搬送路２４によって上流側から下流側へと搬送される。なお、親検体用ラック２６に収容される親検体容器２８の数、子検体用ラック３０に収容される子検体容器３２の数は、五つに限定されるものではなく、適宜、変更可能である。

ノズル装置１２は、搬送路２２，２４に跨って設けられている。下流側から搬送されてきた親検体用ラック２６および子検体用ラック３０は、このノズル装置１２の下方で一時停止し、その間に分取、分注作業が行われる。ノズル装置１２には、分取分注を行うノズルを備えたノズルユニット１４が複数設けられている。このノズルユニット１４の数は、複数であれば特に限定されないが、本実施形態では五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅを設けている。これは、一つの親検体用ラック２６に搭載されている親検体全てに対して同時に分取作業を行うためである。

この五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、互いに独立してＸ方向に移動できるようになっている。このＸ方向移動により、ノズルユニット１４同士の間隔、ひいては、ノズルピッチを適宜、変更できる。また、各ノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、ノズル１６の昇降動作（Ｚ方向移動）も互いに独立して行うことができる。また、五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、互いに連動して、搬送路に直交する水平方向（以下「Ｙ方向」という）への移動が可能となっている。ノズル装置１２をかかる構成とすることで、複数のノズル１６を適宜、所望の位置に移動させることができ、また、分取分注作業を行うノズル１６の数を適宜調整することができる。なお、ノズル装置１２のより詳細な構成および駆動態様については後に詳説する。

各ノズルユニット１４に装着されているノズル１６は、ディスポーザブル型のノズルチップである。このノズル１６は、使用の度に廃棄され、交換される。この廃棄、交換のために、ノズル装置１２の近傍には、廃棄部３４と供給部３８が設けられている。廃棄部３４および供給部３８は、いずれも、搬送路２２，２４の傍らであって、ノズルユニット１４ａ〜１４ｅの駆動範囲内に設置される。廃棄部３４には、使用済みノズル１６が投入される廃棄孔３６が五つ設けられている。ノズル装置１２は、分取分注作業後、廃棄部３４まで移動し、廃棄孔３６に使用済みノズル１６を投入する。

供給部３８には、多数の交換用ノズル４０がラックによって起立保持されている。ノズル装置１２は、ノズル１６を廃棄した後、当該供給部３８に移動し、交換用ノズル４０をノズルユニット１４に装着する。ラック内の交換用ノズル４０が全て使用されると、図示しない搬送機構により、新たな交換用ノズル４０を搭載したラックが供給部３８へと搬送される。

次に、この分注装置１０におけるノズル装置１２の駆動態様について図２、図３を用いて説明する。図２は親検体用ラック２６に収容されている五つの親検体全てに対して分注処理を施す場合のノズル装置１２の駆動の様子を示す図である。以下の説明では、五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅを、下流側から順に、第一ノズルユニット１４ａ、第二ノズルユニット１４ｂ、第三ノズルユニット１４ｃ、第四ノズルユニット１４ｄ、第五ノズルユニット１４ｅと呼ぶ。

五つの親検体全てに対して分注処理を施す場合、未使用のノズル１６を装着した五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、連動してＹ方向に移動し、親検体容器２８の上方へと移動する。また、各ノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、互いに独立してＸ方向に移動し、ノズルピッチを、親検体容器２８のピッチに対応させる。その状態で、ノズル１６を下降させるとともに各ノズルユニット１４ａ〜１４ｅに搭載されたポンプを駆動して、親検体容器２８から所定量の検体を分取する。

続いて、五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、連動してＹ方向に移動し、子検体容器３２の上方へと移動する。この場合も、各ノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、互いに独立して、Ｘ方向に移動し、ノズルピッチを、子検体容器３２のピッチに対応させる。そしてノズル１６を下降させるとともに、ノズル１６内に保持されている検体を子検体容器３２へと吐出する。吐出後は、ノズル１６を上昇させて、廃棄部３４へと移動する。

廃棄部３４上方へと移動したノズルユニット１４は、ノズルピッチを廃棄孔３６のピッチに変更した上でノズル１６を下降させ、使用済みノズルを廃棄する。廃棄後は、供給部３８へと移動し、新たなノズル１６を装着する。ここで、本実施形態では、省スペース化のために、供給部３８において、交換用ノズル４０を、ノズル装置１２の最小ノズルピッチより小さいピッチで配設している。換言すれば、五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、隣接する交換用ノズル４０を同時に取得することができない構成となっている。そこで、本実施形態のノズル装置１２は、ノズル交換の際、列状配置された交換用ノズル４０を、複数個置き（図示例では２個置き）で取得するようにしている。そして、次回のノズル交換の際には、前回のノズル交換時に取得した交換用ノズル４０の隣に位置する交換用ノズル４０を取得するようにしている。例えば、図２において、１回目のノズル交換時に黒丸で図示した交換用ノズル４０を取得した場合、２回目のノズル交換時には二重丸で図示した交換用ノズル４０を取得する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、五つ分の検体の分取分注作業を同時に実行することができる。その結果、より効率的な分注処理が可能となる。

次に、親検体用ラック２６に収容されている五つの親検体のうちの一部の親検体についてのみ分注処理を施す場合のノズル装置１２の駆動の様子を図３を用いて説明する。図３は、親検体用ラック２６の最上流側および最下流側に位置する二つの親検体容器２８ｅ，２８ａに収容された親検体に対してのみ分注処理を施す場合を例示している。

この場合、五つのノズルユニット１４のうち、下流側の二つのノズルユニット１４ａ，１４ｂのみが分注処理を行う。換言すれば、分注対象の親検体容器２８の間隔が離れている場合でも、分注処理には必ず互いに連続するノズルユニット１４が用いられる。親検体上方まで移動したノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、互いに独立してＸ方向に移動し、第一ノズルユニット１４ａおよび第二ノズルユニット１４ｂのノズルピッチを、分注処理対象の親検体容器２８ａ，２８ｅの間隔に対応させる。このとき、分注処理に関わらない残り三つのノズルユニット１４ｃ，１４ｄ，１４ｅもＸ方向上流側へと移動し、他のノズルユニットとの物理的干渉を避ける。そして、第一、第二ノズルユニット１４ａ，１４ｂのみがノズル１６を下降させ、検体の吸引を実行する。

検体の分取がなされると、続いて、ノズルユニット１４ａ〜１４ｅは、子検体容器３２上方へと移動する。ここで、検体の吸引がなされた親検体容器２８の間隔があいていたとしても、吐出は、連続配置された子検体容器３２になされる。すなわち、図示例では、子検体用ラック３０に搭載された五つの子検体容器３２のうち、下流側の連続した二つの子検体容器３２ａ，３２ｂに検体が吐出される。これは、検体が吐出されない、空の子検体容器３２を下流に流さないためである。すなわち、下流に搬送される子検体容器３２に、空の子検体容器３２が混在していると、効率的な検査作業ができない。そのため、空の子検体容器３２が混在している場合には、当該空容器を取り除き、子検体を収容した容器を詰める作業が必要となる。この詰め作業は、やはり、効率的な検査作業を阻害する。そこで、本実施形態では、適宜、ノズルピッチを変更し、常に連続した子検体容器に検体を吐出する、いわゆる、前詰め処理を行っている。

検体の分注後は、図２の場合と同様の流れとなる。すなわち、廃棄部３４において使用済みノズル１６を廃棄し、供給部３８において新たなノズル１６を装着する。このとき、分注に使用された第一、第二ノズルユニット１４ａ，１４ｂのノズル１６のみを廃棄交換してもよいし、五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅ全てのノズル１６を廃棄交換してもよい。

以上の説明から明らかなように、五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅを、互いに独立してＸ方向に移動可能、および、ノズル１６を昇降可能に構成することにより、効率的な前詰め処理が可能となる。

次に、上記のような駆動を実現し得るノズルユニット１４の具体的な構成について詳説する。図４は、ノズルユニット１４の斜視図である。各ノズルユニット１４は、Ｘ方向に延びるＸ方向ガイド部材１８に取り付けられている。Ｘ方向ガイド部材１８の上面には、Ｘ方向に延びるラック（歯竿）６０が設けられている。また、Ｘ方向ガイド部材１８の側面には、ノズルユニット１４のＸ方向移動を案内するＸ用ガイドレール６２が設けられている。

各ノズルユニット１４は、ディスポーザブル型のノズル１６が着脱自在に取り付けられている。このノズル１６は、ノズルホルダ４２により保持されている。ノズルホルダ４２は、タワー部４３に接続されている。タワー部４３は、各ノズルユニット１４の本体部として機能するもので、その内部には、ベルト部材４６やプーリー４８、Ｚ用ガイドレール４４等が設けられている。ベルト部材４６は、ノズル１６の昇降機構の一部を構成するもので、当該ベルト部材４６の所定位置には、既述のノズルホルダ４２が固着されている。そして、このベルト部材４６が回転することにより、ノズル１６が昇降される。ベルト部材４６は、Ｚ方向に配設された二つのプーリー、上側プーリー４８ａおよび下側プーリー４８ｂに張架されている。

このタワー部４３の筐体４５は、剛性材料からなり、Ｚ方向に長尺で、断面略Ｌ字形状となっている。筐体４５の一壁面には既述のプーリー４８が、他の一壁面にはＺ方向に延びるＺ用ガイドレール４４が取り付けられている。ノズルホルダ４２は、このＺ用ガイドレール４４に係合するＺ用ガイドブロックを備えており、当該Ｚ用ガイドレール４４に沿ってＺ方向に移動する。また、タワー部４３の背面には、Ｘ用ガイドレール６２に係合するＸ用ガイドブロックも設けられている。そして、タワー部４３は、ノズル１６やノズルホルダ４２とともに、当該Ｘ用ガイドレール６２に案内されて、Ｘ方向に移動する。

タワー部４３の下端部には、ノズル１６の先端からの液ダレを受ける液ダレ防止板５０が設けられている。この液ダレ防止板５０は、図示しないモータにより進退自在となっている。具体的には、ノズル１６が下降状態の場合、液ダレ防止板５０は、ノズル１６の邪魔にならない退避位置で退避している。また、ノズル１６が上昇状態の場合には、ノズル１６の下方に移動し、当該ノズル１６から垂れる液体を受ける。

タワー部４３の背後には、ノズル１６の昇降駆動の駆動源であるＺ用モータ５２や、ノズルユニット１４全体のＸ方向駆動の駆動源となるＸ用モータ５４、吸引吐出の駆動源となるポンプ５６、これらを駆動する回路基板５８等が設けられている。このモータ５２，５４やポンプ５６、回路基板５８等も、既述のノズル１６やタワー部４３とともに、Ｘ方向に移動する。このＸ方向移動は、Ｘ用モータ５４の出力軸に接続されたピニオン（歯車）５９（図４では図示せず）が、Ｘ用モータ５４の駆動に伴い回転することにより実現されている。ピニオン５９は、Ｘ方向ガイド部材１８の上面に設けられたラック６０に係合しており、このラック６０、ピニオン５９の係合によりノズルユニット１４のＸ方向直進移動が実現されている。

ここで、既述した前詰め処理を行うためには、ノズル１６の最小ノズルピッチが、親検体容器２８間隔や子検体容器３２間隔以下になるように構成される必要がある。そのためには、最小ノズルピッチにするべく各ノズルユニット１４をＸ方向に移動させた際に、各ノズルユニット１４の構成部品を物理的に干渉させないことが必要である。しかし、ノズルユニット１４の構成部品の中には、モータやプーリーなど、比較的大型の部品も多く、これらを単純に並べただけでは、最小ノズルピッチを実現することは難しい。そこで、本実施形態では、各ノズルユニット１４の構成部品の配置関係や、形状等を工夫し、より狭ピッチのノズルピッチを実現させている。以下、これについて詳説する。

図５、図６は、ノズルホルダ４２の形状およびＸ用モータ５４の配置位置を説明するための図で、ノズル装置１２の概略上面を示している。図５はノズルピッチ拡大時の様子を、図６はノズルピッチ最小時の様子をそれぞれ示している。図５、図６に図示するとおり、本実施形態では、ノズルユニット１４ごとにノズルホルダ４２の形状を変えている。具体的には、中心に位置する第三ノズルユニット１４ｃのノズルホルダ４２ｃは、ほぼ真正面に突き出た形状である。換言すれば、ノズル１６ｃの中心とタワー部４３ｃの中心が一致している状態になっている。一方、外側に位置する第一、第二、第四、第五ノズルユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅのノズルホルダ４２ａ，４２ｂ，４２ｄ，４２ｅは、対応するタワー部４３ａ，４３ｂ，４３ｄ，４３ｅの中心から見て内側に屈曲した形状となっている。換言すれば、外側に位置するノズルユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅのノズル１６ａ，１６ｂ，１６ｄ，１６ｅは、対応するタワー部４３ａ，４３ｂ，４３ｄ，４３ｅに対して内側にオフセットした状態となっている。このオフセット量は、外側に位置するほど大きい。したがって、本実施形態では、第二ノズルユニット１４ｂと第四ノズルユニット１４ｄとのオフセット量は等しく、また、第一ノズルユニット１４ａと第五ノズルユニット１４ｅとのオフセット量は等しい。また、第二、第四ノズルユニット１４ｂ、１４ｄのオフセット量に比べて、第一、第五ノズルユニット１４ａ，４ｅのオフセット量は大きい。

このように、ノズル１６を、タワー部４３に対して適宜オフセットさせるのは、ノズルピッチを狭ピッチにするためである。すなわち、五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅの全てにおいて、ノズル１６の中心とタワー部４３の中心を一致させた場合（ノズルユニット１４ｃのような構成にした場合）、タワー部４３の幅が最小ノズルピッチになる。しかし、小型部品等を選択したとしても、タワー部４３の幅を、必要とされる最小ノズルピッチ（検体容器間隔）まで小さくすることは困難である。そこで、本実施形態では、ノズルユニット１４の位置に応じて、ノズル１６をタワー部４３に対して適宜オフセットさせている。これにより、最小ノズルピッチを、タワー部４３の幅より小さくすることができる。

なお、本実施形態では、第三ノズルユニット１４ｃを基準として、他のノズルユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅのノズル１６ａ，１６ｂ，１６ｄ，１６ｅをオフセットさせているが、当然、他のノズルユニットに向かってオフセットさせてもよい。例えば、図７に図示するように、第一ノズルユニット１４ａに向かって、他のノズルユニット１４ｂ〜１４ｅのノズル１６ａ〜１６ｅをオフセットさせてもよい。ただし、この場合、第一ノズルユニット１４ａから最も離れている第五ノズルユニット１４ｅのオフセット量が大きくなるので、ノズルホルダ４２ｅに十分な剛性を持たせることが必要となる。

次に、Ｘ用モータ５４の配置について図５，６を用いて説明する。なお、実際には、Ｘ用モータ５４の上方にはＺ用モータ５２が位置しているが、図５，６では、見易さのためにＺ用モータ５２の図示は省略している。Ｘ用モータ５４は、各タワー部４３の背後に設けられており、その出力軸がＺ方向下側に向くように配置されている。Ｘ用モータ５４の出力軸には、ピニオン５９が接続されている。このピニオン５９は、Ｘ方向ガイド部材１８の上面に設けられたラック６０に係合しており、Ｘ用モータ５４が回転駆動すると、Ｘ方向へと移動する。このピニオン５９の移動により、ノズルユニット１４がＸ方向に移動する。

ここで、本実施形態で用いるＸ用モータ５４は、タワー部４３より大きい幅を有している。したがって、Ｘ用モータ５４の中心と、タワー部４３の中心と、を一致させて取り付けると、Ｘ用モータ５４の幅分だけ、ノズルピッチが拡大することになる。

そこで、本実施形態では、図５，６に図示するとおり、第一、第二、第四、第五ノズルユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅのＸ用モータ５４ａ，５４ｂ，５４ｄ，５４ｅを、タワー部４３ａ，４３ｂ，４３ｄ，４３ｅに対して外側にオフセットさせている。外側に位置するノズルユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅのＸ用モータ５４ａ，５４ｂ，５４ｄ，５４ｅを外側方向にオフセットさせることで、五つのタワー部４３を近接させた際におけるＸ用モータ同士の干渉を防止できる。その結果、タワー部４３同士の間隔、ひいては、ノズルピッチをより一層小さくできる。

なお、本実施形態では、第三ノズルユニット１４ｃを基準として、他のノズルユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅのＸ用モータ５４ａ，５４ｂ，５４ｄ，５４ｅをオフセットさせているが、当然、第三ノズルユニット１４ｃ以外のノズルユニットを基準としてオフセットさせてもよい。例えば、図７に図示するとおり、第一ノズルユニット１４ａを基準として、第二〜第五ノズルユニット１４ｂ〜１４ｅのＸ用モータ５４ｂ〜５４ｅをオフセットさせてもよい。

次に、Ｚ用モータの配置位置について図８，９を用いて説明する。図８，９は、Ｚ用モータ５２の配置位置を説明する図であり、ノズル装置１２の概略正面を示している。図８は、ノズルピッチ拡大時の様子を、図９はノズルピッチを最小としたときの様子をそれぞれ示している。

Ｚ用モータ５２は、タワー部４３の背後において、その出力軸がＹ方向手前側に向くように配置されている。Ｚ用モータ５２の出力軸は、タワー部４３に回転可能に設置された上側プーリー４８ａまたは下側プーリー４８ｂに接続されている。モータ駆動によりプーリー４８が回転すると、当該プーリー４８に張架されたベルト部材４６が移動し、これにより、当該ベルト部材４６に固着されたノズルホルダ４２、ひいては、ノズル１６が昇降する仕組みとなっている。

本実施形態におけるＺ用モータ５２は、Ｘ用モータ５４同様、タワー部４３より幅広となっている。したがって、Ｚ用モータ５２を同一高さで隣接させると、ノズルユニット１４同士が近接したときに干渉してしまい、ノズルピッチの拡大を招く。一方、Ｚ用モータ５２は、上側プーリー４８ａまたは下側プーリー４８ｂに接続されている必要があり、Ｘ用モータ５４のように、Ｘ方向にオフセットさせることはできない。

そこで、本実施形態では、図８，９に図示する通り、五つのＺ用モータ５２を高さ方向にずらして配置している。より具体的には、第一、第三、第五ノズルユニット１４ａ，１４ｃ，１４ｅのＺ用モータ５２ａ，５２ｃ，５２ｅは上側プーリー４８ａに接続し、第二、第四ノズルユニット１４ｂ，１４ｄのＺ用モータ５２ｂ、５２ｄは下側プーリー４８ｂに接続している。換言すれば、五つのノズルユニット１４ａ〜１４ｅそれぞれに設けられた五つのＺ用モータ５２ａ〜５２ｅを、上側プーリー４８ａまたは下側プーリー４８ｂに交互に接続させている。つまり、本実施形態においては、Ｚ用モータ５２は、正面視で、千鳥状に配されている。これにより、タワー部４３が近接したとしても、Ｚ用モータ５２同士が干渉することがなく、ノズルピッチを小さくできる。

以上、説明したように、本実施形態では、ノズル１６からみて、Ｘ方向にオフセットできる部材（例えば、タワー部４３やＸ用モータ５４等）はＸ方向外側にオフセットさせ、Ｘ方向にオフセットできない部材（例えば、Ｚ用モータ５２等）は高さ方向にずらして配置している。その結果、ノズルピッチの更なる狭ピッチ化が実現できる。

なお、説明した構成は一例であり、互いに独立してＸ方向移動およびノズルの昇降動作を実現しつつ、ノズルピッチの狭ピッチ化が実現できるのであれば、当然、他の構成であってもよい。例えば、ノズル１６の昇降機構としては、例示したモータ、プーリー、ベルト部材を組み合わせた機構でなく、モータ、リードスクリューを組み合わせた機構や、モータ、ラック、ピニオンを組み合わせた機構等を用いてもよい。また、本実施形態では、ノズル１６およびＸ用モータ５４をタワー部４３に対してＸ方向にオフセットさせ、Ｚ用モータ５２をＺ方向にずらして配置しているが、当然、これら以外の部材をＸ方向にオフセット、あるいは、Ｚ方向にずらして配置してもよい。

また、本実施形態では、ノズルユニット１４の数を五つとしているが、当然、これより少数、または、多数であってもよい。ただし、効率的な分注処理のためには、ノズルユニット１４の数が、親検体用ラック２６に搭載可能な親検体容器２８の数と同じ、または、その約数であることが望ましい。

本発明の実施形態である分注装置の概略上面図である。ノズル装置の駆動の様子を示す図である。ノズル装置の他の駆動の様子を示す図である。ノズルユニットの斜視図である。ノズルピッチ拡大時におけるノズル装置の概略上面図である。ノズルピッチ最小時におけるノズル装置の概略上面図である。ノズルピッチ最小時における他のノズル装置の概略上面図である。ノズルピッチ拡大時におけるノズル装置の概略正面図である。ノズルピッチ最小時におけるノズル装置の概略正面図である。

符号の説明

１０分注装置、１２ノズル装置、１４ノズルユニット、１６ノズル、１８Ｘ方向ガイド部材、２８親検体容器、３２子検体容器、３４廃棄部、３８供給部、４２ノズルホルダ、４３タワー部、４６ベルト部材、４８プーリー、５２Ｚ用モータ、５４Ｘ用モータ、５６ポンプ、５８回路基板。

Claims

ノズルが装着されたノズルユニットを複数備えるとともに、当該複数のノズルユニットを隣接配置したノズル装置であって、
各ノズルユニットは、
サンプルの分取分注を行うノズルと、
当該ノズルを保持するノズルホルダと、
当該ノズルホルダが接続される本体部と、
昇降用モータを備え、当該昇降用モータの駆動に応じて前記ノズルを昇降させる昇降機構と、
前記昇降用モータの下側に設置される水平移動用モータを備え、当該水平移動用モータの駆動に応じて前記ノズルを個別に前記隣接方向に移動させてノズルピッチを個別に可変するピッチ可変機構と、
を備えており、
前記複数のノズルユニットそれぞれに設けられた複数の昇降用モータは、高さ方向にずらして配されており、
前記複数のノズルユニットのうち少なくとも一部のノズルユニットに設けられた水平移動用モータは、対応する本体部に対してノズルピッチが小さくなる方向にオフセットした状態で取り付けられており、
前記複数のノズルユニットのうち少なくとも一部のノズルユニットに設けられたノズルは、ノズルピッチが小さくなる方向にオフセットした状態で取り付けられる、
ことを特徴とするノズル装置。
請求項１に記載のノズル装置であって、
前記昇降用モータは、正面視で千鳥状に配されていることを特徴とするノズル装置。
請求項１または２に記載のノズル装置であって、
前記昇降機構は、
前記本体部の上側に設けられた上側プーリーと、下側に設けられた下側プーリーと、からなる一対のプーリーと、
前記一対のプーリーに張架され、前記一対のプーリーの回転に応じて駆動するベルト部材であって、前記ノズルホルダが固着されたベルト部材と、
前記昇降用モータと、
を備えており、
前記複数のノズルユニットそれぞれに設けられた複数の昇降用モータは、上側プーリーまたは下側プーリーに交互に接続されることを特徴とするノズル装置。