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JP5035941B2 - Dispensing device, dispensing method and analyzer - Google Patents

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JP5035941B2 JP2005170130A JP2005170130A JP5035941B2 JP 5035941 B2 JP5035941 B2 JP 5035941B2 JP 2005170130 A JP2005170130 A JP 2005170130A JP 2005170130 A JP2005170130 A JP 2005170130A JP 5035941 B2 JP5035941 B2 JP 5035941B2
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Description

本発明は、ピストンを有するシリンジによって液体を吸引し、吐出することにより前記液体の分注を行う分注装置、分注方法および分析装置に関するものである。   The present invention relates to a dispensing device, a dispensing method, and an analyzer for dispensing a liquid by sucking and discharging the liquid with a syringe having a piston.

従来、ピストンを駆動してシリンジに液体を吸引させ、シリンジから液体を吐出させる分注装置、また、この分注装置を備えた分析装置が知られている。一般にこのピストンは、回転−直動変換機構を介して回転モータを連結し、この回転モータの回転運動が直動運動に変換され、液体の吸引吐出動作を行う。分注装置は、この回転モータの回転を制御することによって、液体の分注動作を制御する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a dispensing device that drives a piston to suck a liquid into a syringe and discharges the liquid from the syringe, and an analyzer equipped with this dispensing device are known. In general, this piston is connected to a rotary motor via a rotation-linear motion conversion mechanism, and the rotary motion of this rotary motor is converted into a linear motion, and a liquid suction / discharge operation is performed. The dispensing device controls the liquid dispensing operation by controlling the rotation of the rotary motor.

分注量が微量である微量分注を行う場合、このピストンの駆動時間と駆動距離とを対応させた駆動プロファイルは、分注する液体の特性、分注装置の動作特性ごとに異なるため、分注する液体の特性ごとにピストンの駆動プロファイルを記憶させて分注を制御する技術が開示されている(特許文献1参照)。   When performing minute dispensing with a minute dispensing amount, the driving profile that associates the driving time and driving distance of this piston differs depending on the characteristics of the liquid to be dispensed and the operating characteristics of the dispensing device. A technique for controlling dispensing by storing a driving profile of a piston for each characteristic of liquid to be poured is disclosed (see Patent Document 1).

特開2000−65843号公報JP 2000-65843 A

ところで、微量分注を行う場合、このピストンは、所定時間内に所定距離を駆動する必要がある。図7−1〜7−3は、ピストンの駆動時間(t)に対する駆動距離(L)によって表示される駆動プロファイルを示す模式図である。破線は、理想の駆動プロファイルであり、駆動開始時刻0、駆動停止時刻Tsとした場合、時間0〜Tsで駆動距離Lthを駆動する。   By the way, when performing a minute amount dispensing, this piston needs to drive a predetermined distance within a predetermined time. FIGS. 7A to 7C are schematic diagrams illustrating a driving profile displayed by the driving distance (L) with respect to the piston driving time (t). The broken line is an ideal drive profile. When the drive start time is 0 and the drive stop time is Ts, the drive distance Lth is driven at time 0 to Ts.

しかし、上述したように、ピストンは、回転モータ、回転−直動変換機構等によって駆動するため、所定の駆動距離Lthに対してオーバーシュート、アンダーシュートが存在する。図7−1に示すように、駆動距離Lthに対してオーバーシュートL1が過大である場合、ノズル13から容器16に吐出される分注液体15Aは、所定の分注量に対し、オーバーシュートL1に対応した容量VL1だけ余分に吐出される。 However, as described above, since the piston is driven by a rotary motor, a rotation-linear motion conversion mechanism, etc., overshoot and undershoot exist for a predetermined drive distance Lth. As shown in FIG. 7A, when the overshoot L1 is excessive with respect to the driving distance Lth, the dispensing liquid 15A discharged from the nozzle 13 to the container 16 has an overshoot L1 with respect to a predetermined dispensing amount. Excessive discharge is performed by the volume V L1 corresponding to the above.

また、図7−2に示すように、駆動距離Lthに対してアンダーシュートL2が過大である場合、ノズル13から離脱しない分注液体15Bが残存するため、容器16に吐出される分注液体15Cは、所定の分注量に対し、アンダーシュートL2に対応した容量VL2だけ過少に分注される。 Further, as shown in FIG. 7B, when the undershoot L2 is excessive with respect to the driving distance Lth, the dispensed liquid 15B that does not leave the nozzle 13 remains, and thus the dispensed liquid 15C discharged to the container 16 Is dispensed by a volume V L2 corresponding to the undershoot L2 with respect to a predetermined dispensing amount.

また、図7−3に示すように、駆動距離Lthに対して過大なオーバーシュートも過大なアンダーシュートはないものの、所定の時間0〜Tthに対して過大な遅延時間TEがある場合、分注液体15Dは、ノズル13先端から全く離脱せず、容器16には分注されない。   Further, as shown in FIG. 7C, when there is no excessive overshoot or excessive undershoot with respect to the driving distance Lth, but there is an excessive delay time TE with respect to a predetermined time 0 to Tth, dispensing is performed. The liquid 15D does not detach from the tip of the nozzle 13 at all and is not dispensed into the container 16.

上述したピストンのオーバーシュート量、アンダーシュート量は、分注装置の個体差に大きく影響される。この個体差は、回転モータからピストンに至るまでの機械的動作のばらつきによって生じる。また、同じ分注装置であってもピストンとシリンジとの位置関係によって摩擦抵抗も異なり、ピストンの駆動開始位置、駆動停止位置によっても上述のオーバーシュート量、アンダーシュート量が異なる。つまり、分注装置の個体差、およびシリンジとピストンとの摩擦抵抗を考慮しないピストン駆動を行った場合、分注のばらつきを防止できないという問題点があった。   The above-described piston overshoot amount and undershoot amount are greatly influenced by individual differences of the dispensing devices. This individual difference is caused by a variation in mechanical operation from the rotary motor to the piston. Further, even in the same dispensing device, the frictional resistance varies depending on the positional relationship between the piston and the syringe, and the above-described overshoot amount and undershoot amount also differ depending on the drive start position and drive stop position of the piston. That is, there is a problem in that dispersion of dispensing cannot be prevented when piston driving is performed without considering individual differences of dispensing devices and frictional resistance between the syringe and the piston.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、分注精度が均一な分注装置、分注方法および分析装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a dispensing device, a dispensing method, and an analyzer having uniform dispensing accuracy.

上記目的を達成するために、請求項1にかかる分注装置は、ピストンを有するシリンジによって液体を吸引し、吐出することにより前記液体の分注を行う分注装置において、当該分注装置の個体差に対応し、かつ目標分注量に応じた前記ピストンの駆動開始位置および/または駆動停止位置に対応した駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動を制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a dispensing apparatus according to claim 1 is a dispensing apparatus that dispenses the liquid by sucking and discharging the liquid with a syringe having a piston. Drive control means for controlling the drive of the piston on the basis of a drive profile corresponding to the drive start position and / or drive stop position corresponding to the target dispensing amount and corresponding to the difference is provided. And

また、請求項2にかかる分注装置は、上記の発明において、前記ピストンの駆動位置を検出する位置検出手段と、前記ピストンの駆動時間を計時する計時手段と、をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記駆動位置と前記計時手段が計時した前記駆動時間とをもとに前記ピストンの駆動をフィードバック制御することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the above invention, the dispensing apparatus further comprises position detecting means for detecting the driving position of the piston, and time measuring means for measuring the driving time of the piston, and the drive control means. Is characterized in that feedback control of the driving of the piston is performed based on the driving position detected by the position detecting means and the driving time measured by the time measuring means.

また、請求項3にかかる分注装置は、上記の発明において、前記駆動プロファイルを予め記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the above invention, the dispensing device further comprises storage means for storing the drive profile in advance.

また、請求項4にかかる分注装置は、上記の発明において、前記記憶手段に予め記憶された前記駆動プロファイルは、前記分注装置の出荷時、当該装置の設置時、当該装置の起動時、当該装置の保守時に取得したものであることを特徴とする。   Further, in the dispensing device according to claim 4, in the above invention, the drive profile stored in advance in the storage means is the shipment device of the dispensing device, the installation of the device, the startup of the device, It is obtained at the time of maintenance of the apparatus.

また、請求項5にかかる分注装置は、上記の発明において、前記記憶手段は、複数の前記液体ごとの前記駆動プロファイルを有することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the above dispensing device, the storage means has the drive profile for each of the plurality of liquids.

また、請求項6にかかる分注装置は、上記の発明において、前記液体ごとの前記駆動プロファイルとは、前記液体の粘性率や表面張力などの物性値ごとの駆動プロファイルであることを特徴とする。   In the dispensing device according to claim 6, in the above invention, the drive profile for each liquid is a drive profile for each physical property value such as viscosity and surface tension of the liquid. .

また、請求項7にかかる分注装置は、上記の発明において、前記個体差は、分注精度に関わる当該分注装置の特性のばらつきであることを特徴とする。   The dispensing apparatus according to claim 7 is characterized in that, in the above invention, the individual difference is a variation in characteristics of the dispensing apparatus related to dispensing accuracy.

また、請求項8にかかる分注装置は、上記の発明において、前記分注装置の特性のばらつきとは、前記ピストンの位置決め精度や速度制御精度といった性能のばらつきであることを特徴とする。   The dispensing apparatus according to claim 8 is characterized in that, in the above invention, the variation in characteristics of the dispensing apparatus is a variation in performance such as positioning accuracy and speed control accuracy of the piston.

また、請求項9にかかる分注方法は、上記の発明において、ピストンを有するシリンジによって液体を吸引し、吐出することにより前記液体の分注を行う分注方法において、
当該分注装置の個体差に対応し、かつ目標分注量に応じた前記ピストンの駆動開始位置および/または駆動停止位置に対応した駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動を制御する駆動制御工程を含むことを特徴とする。
A dispensing method according to claim 9 is the dispensing method according to the invention described above, wherein the liquid is dispensed by sucking and discharging the liquid with a syringe having a piston.
A drive control step for controlling the driving of the piston based on a driving profile corresponding to the individual driving amount of the dispensing apparatus and corresponding to the driving start position and / or the driving stop position of the piston according to the target dispensing amount. It is characterized by including.

また、請求項10にかかる分注方法は、上記の発明において、前記ピストンの駆動位置を検出する位置検出工程と、前記ピストンの駆動時間を計時する計時工程と、さらに含み、前記位置検出工程によって検出された駆動位置と前記計時工程によって計時された駆動時間とをもとに前記ピストンの駆動をフィードバック制御を行う工程を含むことを特徴とする。   The dispensing method according to claim 10 further includes a position detecting step for detecting the driving position of the piston in the above invention, and a timing step for measuring the driving time of the piston, and the position detecting step. The method includes a step of performing feedback control of driving of the piston based on the detected driving position and the driving time measured by the timing step.

また、請求項11にかかる分析装置は、上記の発明において、請求項1〜8のいずれか一つに記載の分注装置を備えたことを特徴とする。   An analyzer according to claim 11 is characterized in that, in the above-mentioned invention, the dispensing device according to any one of claims 1 to 8 is provided.

本発明にかかる分注装置、分注方法および分析装置は、装置ごとに分注量に対応した駆動プロファイルをもとにピストンを駆動させることによって、分注精度を均一にできるという効果を奏する。   The dispensing device, the dispensing method, and the analysis device according to the present invention have an effect that the dispensing accuracy can be made uniform by driving the piston based on the drive profile corresponding to the dispensing amount for each device.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる分注装置、分注方法および分析装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a dispensing device, a dispensing method, and an analyzer according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態)
図1は、この発明にかかる分注装置1の概要構成を示すブロック図である。図1に示すように、この分注装置1は、分注を制御する制御部2と、ピストン10の駆動プロファイルを記憶する記憶部3と、分注に関する情報を入力する入力部4と、制御部2から制御信号S1を入力し、モータ8を駆動制御するモータドライバ5と、モータドライバ5によって駆動されるモータ8と、モータ8の回転位置をもとにピストン10の位置を検出する位置検出器7と、位置検出器7が検出した位置を検出信号S2に変換する信号変換器6と、モータ8の回転運動を直動運動に変換するボールネジ9と、ボールネジ9に連結されたピストン10と、ピストン10を収納するシリンジ11と、液体15を収容するリザーバ14と、制御部2から選択信号S3を入力して吸引吐出を切替える三方弁12と、液体15を容器16に吐出するノズル13とを有する。なお、制御部2は、ピストン10が駆動する時間を計時するタイマ20を有する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a dispensing apparatus 1 according to the present invention. As shown in FIG. 1, the dispensing apparatus 1 includes a control unit 2 that controls dispensing, a storage unit 3 that stores a drive profile of the piston 10, an input unit 4 that inputs information related to dispensing, and a control. Position control which inputs the control signal S1 from the part 2 and detects the position of the piston 10 based on the motor driver 5 which drives and controls the motor 8, the motor 8 which is driven by the motor driver 5, and the rotational position of the motor 8 7, a signal converter 6 that converts the position detected by the position detector 7 into a detection signal S 2, a ball screw 9 that converts the rotational motion of the motor 8 into linear motion, and a piston 10 that is connected to the ball screw 9. , A syringe 11 that houses the piston 10, a reservoir 14 that houses the liquid 15, a three-way valve 12 that inputs a selection signal S <b> 3 from the control unit 2 to switch suction and discharge, and discharges the liquid 15 to the container 16. And a nozzle 13 that. The control unit 2 includes a timer 20 that measures the time for which the piston 10 is driven.

制御部2は、入力部4を介して液体15に関する粘性率と分注量とを入力すると、入力した粘性率と分注量とに対応したテーブルを記憶部3から抽出する。各テーブルには、ピストン10の駆動プロファイルである駆動開始位置、駆動距離、駆動停止位置、駆動パターンが記載されている。   When the control unit 2 inputs the viscosity and the dispensing amount related to the liquid 15 via the input unit 4, the control unit 2 extracts a table corresponding to the input viscosity and dispensing amount from the storage unit 3. Each table includes a driving start position, a driving distance, a driving stop position, and a driving pattern, which are driving profiles of the piston 10.

制御部2は、抽出したテーブルに記載された駆動プロファイルをもとに制御信号S1を生成し、モータドライバ5に出力するとともに信号変換器6から検出信号S2を入力し、ボールネジ9に連結されたピストン10の駆動をフィードバック制御する。   The control unit 2 generates a control signal S1 based on the drive profile described in the extracted table, outputs the control signal S1 to the motor driver 5, and inputs the detection signal S2 from the signal converter 6, and is connected to the ball screw 9. The drive of the piston 10 is feedback controlled.

ここで、この分注装置1の分注動作について説明する。制御部2は、三方弁12に選択信号S3を出力し、三方弁12の吸入口をリザーバ14側に切替え、制御信号S1を出力し、テーブルに記載された駆動開始位置にピストン10を移動させ、リザーバ14から液体15を吸引する。   Here, the dispensing operation of the dispensing apparatus 1 will be described. The control unit 2 outputs the selection signal S3 to the three-way valve 12, switches the suction port of the three-way valve 12 to the reservoir 14 side, outputs the control signal S1, and moves the piston 10 to the driving start position described in the table. The liquid 15 is sucked from the reservoir 14.

つぎに、制御部2は、三方弁12に選択信号S3を出力し、三方弁12の吸入口をシリンジ11側に切替え、制御信号S1を出力し、テーブルに記載された駆動パターンをもとにピストン10を駆動し、駆動停止位置にピストン10を停止させる。ピストン10が駆動開始位置から駆動停止位置まで駆動することによって、液体15の分注が行われる。   Next, the control unit 2 outputs a selection signal S3 to the three-way valve 12, switches the suction port of the three-way valve 12 to the syringe 11 side, outputs a control signal S1, and based on the drive pattern described in the table The piston 10 is driven, and the piston 10 is stopped at the drive stop position. The liquid 15 is dispensed by driving the piston 10 from the drive start position to the drive stop position.

ここで、記憶部3が記憶する駆動プロファイルについて説明する。図2は、テーブルT1〜Tnが記載する駆動プロファイルの具体的内容を示す模式図である。図2に示すように、テーブルT1〜Tnは、液体の粘性率ごとに分けられ、一つのテーブルには分注量ごとにピストン10の駆動プロファイルである駆動距離、駆動開始位置、駆動停止位置、駆動パターンが記載されている。   Here, the drive profile stored in the storage unit 3 will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing specific contents of the drive profiles described in the tables T1 to Tn. As shown in FIG. 2, the tables T <b> 1 to Tn are divided for each liquid viscosity, and one table has a driving distance, a driving start position, a driving stop position, which is a driving profile of the piston 10 for each dispensing amount, A drive pattern is described.

駆動距離は、ピストン10の駆動する距離を示し、駆動開始位置は、ピストン10が駆動を開始するシリンジ11に対する位置を示し、駆動停止位置は、ピストン10が駆動を停止するシリンジ11に対する位置を示し、駆動パターンは、ピストン10の駆動開始から駆動停止までの速度変化のパターンを示す。   The driving distance indicates the distance that the piston 10 drives, the driving start position indicates the position with respect to the syringe 11 where the piston 10 starts driving, and the driving stop position indicates the position with respect to the syringe 11 where the piston 10 stops driving. The drive pattern indicates a speed change pattern from the start of driving of the piston 10 to the stop of driving.

テーブルT1〜Tnには、シリンジ11の内径がφ0.2mmの駆動プロファイルが記載されている。たとえば、テーブルT1には粘性率1.0(mPa・s)の液体15を分注する駆動プロファイルが示されている。90(nL)分注する場合、ピストン10の駆動開始位置:5、駆動距離:2.86(mm)、駆動停止位置:7.86、駆動パターン:Aが示されている。これは、シリンジ11位置:5から駆動パターン:Aによってシリンジ11位置7.86までピストン10を駆動すると90(nL)の分注が行えることを示している。   In the tables T1 to Tn, driving profiles having an inner diameter of the syringe 11 of φ0.2 mm are described. For example, a driving profile for dispensing the liquid 15 having a viscosity of 1.0 (mPa · s) is shown in the table T1. When dispensing 90 (nL), the drive start position of the piston 10: 5, the drive distance: 2.86 (mm), the drive stop position: 7.86, and the drive pattern: A are shown. This indicates that when the piston 10 is driven from the syringe 11 position: 5 to the syringe 11 position 7.86 by the drive pattern: A, 90 (nL) can be dispensed.

また、液体15を10(nL)分注する場合、ピストン10の駆動開始位置:1、駆動距離:0.32(mm)、駆動停止位置:1.32、駆動パターン:Bが示されている。これは、シリンジ11位置:1から駆動パターン:Bによってシリンジ11位置:1.32まで駆動すると10(nL)の分注が行えることを示している。   In addition, when the liquid 15 is dispensed by 10 (nL), the driving start position of the piston 10: 1, the driving distance: 0.32 (mm), the driving stop position: 1.32, and the driving pattern: B are shown. . This indicates that 10 (nL) can be dispensed when driven from syringe 11 position: 1 to syringe 11 position: 1.32 by drive pattern: B.

このように、分注量が異なると、ピストン10の駆動距離のみならず駆動開始位置および駆動停止位置も異なる。また、シリンジ11の分注装置1に対する位置関係によって、駆動開始位置を優先する場合と駆動停止位置を優先する場合とがあるため、駆動開始位置と駆動停止位置との双方が記載されている。   Thus, when the dispensing amount is different, not only the driving distance of the piston 10 but also the driving start position and the driving stop position are different. In addition, depending on the positional relationship of the syringe 11 with respect to the dispensing device 1, there is a case where the drive start position is prioritized and a case where the drive stop position is prioritized, both the drive start position and the drive stop position are described.

ここで、駆動パターンについて説明する。図3は、駆動パターン:A,Bを示す模式図である。図3に示すように、駆動パターン:Aは、90(nL)分注する場合であり、駆動パターン:Bは、10(nL)分注する場合である。駆動パターン:A,Bは、駆動距離が異なるだけでなく、加速度、オーバーシュート等が異なる。これは、分注量に応じて駆動パターンを可変させ、ノズル13先端から液体15の液塊を完全に離脱させるためである。   Here, the drive pattern will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing drive patterns: A and B. As shown in FIG. 3, the drive pattern: A is for 90 (nL) dispensing, and the drive pattern: B is for 10 (nL) dispensing. Drive patterns A and B not only have different drive distances but also different accelerations, overshoots, and the like. This is because the drive pattern is varied according to the dispensing amount, and the liquid mass of the liquid 15 is completely separated from the tip of the nozzle 13.

分注装置1は、多くの機械部品を有し、これらの機械部品の特性のばらつきがピストン10の直動運動のばらつきをもたらす。さらに、シリンジ11とピストン10との間の摩擦抵抗も場所によって異なる。そのため、ピストン10の位置決め精度や速度制御精度といった性能にばらつきを生じる。すなわち、これら分注装置1の個体差に起因する種々のばらつきを予め加味した駆動プロファイルを記憶し、この駆動プロファイルをもとにピストン10を駆動すれば、分注精度を均一に保てる。   The dispensing apparatus 1 has many mechanical parts, and variations in characteristics of these mechanical parts cause variations in the linear motion of the piston 10. Furthermore, the frictional resistance between the syringe 11 and the piston 10 varies depending on the location. For this reason, there are variations in performance such as positioning accuracy and speed control accuracy of the piston 10. That is, by storing a drive profile in consideration of various variations caused by individual differences of the dispensing devices 1 and driving the piston 10 based on this drive profile, the dispensing accuracy can be kept uniform.

つぎに、この分注装置を備えた分析装置について説明する。図5は、分注装置1a,1bを備えた分析装置30の上面である。図5に示すように、この分析装置30は、作業テーブル31を有し、作業テーブル31は、検体を収容する検体テーブル32と試薬を収容する試薬テーブル39と試薬と検体とを混合する反応テーブル34とを有し、さらに試薬、検体をそれぞれ分注する分注装置1a,1bを有する。   Next, an analyzer equipped with this dispensing device will be described. FIG. 5 is an upper surface of the analyzer 30 provided with the dispensing devices 1a and 1b. As shown in FIG. 5, this analyzer 30 has a work table 31. The work table 31 is a reaction table that mixes a specimen table 32 that contains specimens, a reagent table 39 that contains reagents, and a reagent and specimen. 34, and also has dispensing devices 1a and 1b for dispensing reagents and specimens, respectively.

また、作業テーブル31は、試薬テーブル39に収容された試薬容器40を個別に識別する読取装置41と、試薬と検体とが混合された反応容器35に分析光を照射する光源36と、反応容器35を透過した光を受光する受光素子37と、分析が終了した反応容器35を洗浄する洗浄装置38とを有する。   In addition, the work table 31 includes a reading device 41 that individually identifies the reagent containers 40 stored in the reagent table 39, a light source 36 that irradiates analysis light to the reaction container 35 in which the reagent and the sample are mixed, and a reaction container. A light receiving element 37 for receiving the light transmitted through 35, and a cleaning device 38 for cleaning the reaction vessel 35 that has been analyzed.

分注装置1aは、検体テーブル32の収容室32aに収容された検体容器33から検体を吸引し、反応テーブル34の収容室34aに収容された反応容器35に検体を吐出し、分注装置1bは、試薬テーブル39の収容室39aに収容された試薬容器40から試薬を吸引し、反応容器35に試薬を吐出する。   The dispensing apparatus 1a aspirates the sample from the sample container 33 accommodated in the accommodation chamber 32a of the sample table 32, and discharges the sample into the reaction container 35 accommodated in the accommodation chamber 34a of the reaction table 34, so that the dispensing apparatus 1b. Draws the reagent from the reagent container 40 accommodated in the accommodation chamber 39 a of the reagent table 39 and discharges the reagent into the reaction container 35.

この2台の分注装置1a,1bは、それぞれ個別に分注量に対応した駆動プロファイルをもとにピストン(図示せず)を行うため、所望の分注が確実に行えるため、分注精度を均一に保て、分析精度を均一に保つことができる。   The two dispensing devices 1a and 1b individually perform pistons (not shown) based on the drive profiles corresponding to the dispensing amount, so that the desired dispensing can be performed reliably. Can be kept uniform, and the analysis accuracy can be kept uniform.

この実施の形態では、分注量ごとにピストン10の駆動プロファイルを予め記憶させ、この記憶した駆動プロファイルをもとに分注を行うことによって、分注精度を均一に保つことができる。また、図4の洗浄装置38に換えて、反応容器35の供給及び排出装置を設けてもよく、この場合には、分析を終えた反応容器35は装置内には留まらず分析装置外へ排出される。   In this embodiment, the driving profile of the piston 10 is stored in advance for each dispensing amount, and dispensing is performed based on the stored driving profile, so that the dispensing accuracy can be kept uniform. Further, a supply and discharge device for the reaction vessel 35 may be provided in place of the cleaning device 38 in FIG. Is done.

なお、実施の形態では、記憶部3は、液体15の粘性率ごとにテーブルT1〜Tnを作成していたが、液体15の他の特性ごとにテーブルを作成してもよい。他の物性としては、例えば液体の表面張力あるいは液体温度に基づいた粘性率があげられる。また、全ての駆動プロファイルを一つのテーブルに記載するようにしてもよい。   In the embodiment, the storage unit 3 creates the tables T <b> 1 to Tn for each viscosity of the liquid 15, but may create a table for each other characteristic of the liquid 15. Other physical properties include, for example, the viscosity based on the surface tension of the liquid or the liquid temperature. Further, all the driving profiles may be described in one table.

また、分注装置1の個体差の経時変化に対応するため、定期的に駆動プロファイルを更新するようにしてもよい。また、機械的変動が予測される装置の出荷時、装置の設置時、装置の起動時、装置の保守時等、適時駆動プロファイルを更新してもよい。また、実際に液体を用いて分注動作を行って、駆動プロファイルを作成してもよいし、シミュレーション計算を用いて駆動プロファイルを作成してもよい。あるいは、液体を用いた分注動作とシミュレーション計算とを組合わせて作成してもよい。   Further, the drive profile may be updated periodically in order to cope with the change over time of the individual difference of the dispensing device 1. In addition, the drive profile may be updated in a timely manner, such as at the time of shipment of the device in which mechanical fluctuation is predicted, at the time of installation, at the time of starting up the device, or at the time of maintenance of the device. In addition, a driving profile may be created by actually performing a dispensing operation using a liquid, or a driving profile may be created using a simulation calculation. Or you may produce combining the dispensing operation | movement using a liquid, and simulation calculation.

また、図4は、分注装置1を有する分析装置30の概要構成を示すブロック図である。図4に示すように、分析装置30は、分注装置1と分注装置1が分注した液体を分析する分析部21とを備える。分注装置1は、分析対象である液体を均一な精度で分注できるため、分析部21は、均一な精度によって液体を分析することができる。   FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the analyzer 30 having the dispensing device 1. As shown in FIG. 4, the analysis device 30 includes a dispensing device 1 and an analysis unit 21 that analyzes the liquid dispensed by the dispensing device 1. Since the dispensing apparatus 1 can dispense the liquid to be analyzed with uniform accuracy, the analysis unit 21 can analyze the liquid with uniform accuracy.

(変形例1)
つぎに、この実施の形態の変形例1について説明する。実施の形態では、位置検出器7がモータ8の回転位置を検出し、ピストン10の位置を間接的に検出していたが、この変形例1では、位置検出器をピストン10の軸上に配置し、ピストン10の位置を直接検出するようにしている。
(Modification 1)
Next, Modification Example 1 of this embodiment will be described. In the embodiment, the position detector 7 detects the rotational position of the motor 8 and indirectly detects the position of the piston 10. However, in the first modification, the position detector is arranged on the axis of the piston 10. In addition, the position of the piston 10 is directly detected.

図5は、この実施の形態の変形例1にかかる分注装置1Aの概要構成を示すブロック図である。図5に示すように、この分注装置1Aは、実施の形態で示した位置検出器7を位置検出器7Aに代え、信号検出器6を信号検出器6Aに代えている。なお、その他の構成は、実施の形態に示した分注装置1と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。   FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a dispensing apparatus 1A according to Modification 1 of the embodiment. As shown in FIG. 5, in the dispensing apparatus 1A, the position detector 7 shown in the embodiment is replaced with a position detector 7A, and the signal detector 6 is replaced with a signal detector 6A. Other configurations are the same as those of the dispensing apparatus 1 shown in the embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals.

位置検出器7Aは、ボールネジ9とピストン10との間に配置され、ピストン10の位置を直接検出し、ピストン10の位置を検出信号S2として制御部2に出力する。制御部2は、検出信号S2とタイマ20が計時した時間とをもとにピストン10の駆動プロファイルを作成し、記憶部3に記憶させる。制御部2は、記憶部3が記憶した駆動プロファイルをもとに検出信号S2と制御信号S1とによってピストン10のフィードバック制御を行う。   The position detector 7A is disposed between the ball screw 9 and the piston 10, and directly detects the position of the piston 10, and outputs the position of the piston 10 to the control unit 2 as a detection signal S2. The control unit 2 creates a drive profile of the piston 10 based on the detection signal S2 and the time counted by the timer 20, and stores the drive profile in the storage unit 3. The control unit 2 performs feedback control of the piston 10 based on the detection signal S2 and the control signal S1 based on the drive profile stored in the storage unit 3.

この変形例1では、位置検出器7Aが直接ピストン10の位置を検出するため、ボールネジ9とモータ8との間に生じる機械的遊び等のない高精度の駆動プロファイルを作成できるとともにピストン10に対して高精度のフィードバック制御が行える。尚、図1及び図5に示した実施例と変形例の回転−直動変換機構は、ボールネジ9に換えてラック&ピニオン機構を採用しても良い。   In the first modification, since the position detector 7A directly detects the position of the piston 10, it is possible to create a highly accurate drive profile without mechanical play or the like generated between the ball screw 9 and the motor 8, and to the piston 10. Highly accurate feedback control. The rotation-linear motion conversion mechanism of the embodiment and the modification shown in FIGS. 1 and 5 may employ a rack and pinion mechanism instead of the ball screw 9.

(変形例2)
つぎに、この実施の形態の変形例2について説明する。実施の形態および変形例1では、モータ8とボールネジ9とを用いてピストン10を駆動していたが、この変形例2では、リニアモータを用いてピストン10を駆動するようにしている。
(Modification 2)
Next, a second modification of this embodiment will be described. In the embodiment and the first modification, the piston 10 is driven using the motor 8 and the ball screw 9, but in the second modification, the piston 10 is driven using a linear motor.

図6は、この実施の形態の変形例2にかかる分注装置1Bの概要構成を示すブロック図である。図6に示すように、この分注装置1Bは、変形例1で示したモータ8をリニアモータ8Aに代え、モータドライバ5をモータドライバ5Aに代えている。なお、その他の構成は、実施の形態の変形例1に示した分注装置1Aと同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。   FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a dispensing device 1B according to Modification 2 of the embodiment. As shown in FIG. 6, in the dispensing apparatus 1B, the motor 8 shown in the modified example 1 is replaced with a linear motor 8A, and the motor driver 5 is replaced with a motor driver 5A. Other configurations are the same as those of the dispensing apparatus 1A shown in the first modification of the embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals.

制御部2は、制御信号S1によってモータドライバ5Aを制御し、モータドライバ5Aは、この制御信号S1をもとにリニアモータ8Aを駆動する。リニアモータ8Aとピストン10とは直接連結され、位置検出器7Aは、リニアモータ8Aとピストン10との間に配置され、ピストン10の位置を直接検出する。   The control unit 2 controls the motor driver 5A with the control signal S1, and the motor driver 5A drives the linear motor 8A based on the control signal S1. The linear motor 8A and the piston 10 are directly connected, and the position detector 7A is disposed between the linear motor 8A and the piston 10, and directly detects the position of the piston 10.

リニアモータ8Aによってピストン10を駆動すると、回転運動を直動運動に変換する変換機構を省略でき、この変換機構で生じる機械的遊びを無くすことができ、高精度の駆動が行えるとともに省スペース化が図れる。   When the piston 10 is driven by the linear motor 8A, the conversion mechanism for converting the rotational motion into the linear motion can be omitted, the mechanical play caused by the conversion mechanism can be eliminated, high-accuracy driving and space saving can be achieved. I can plan.

この発明の実施の形態にかかる分注装置の概要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the dispensing apparatus concerning embodiment of this invention. この発明の実施の形態にかかるテーブルの具体的内容を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the specific content of the table concerning embodiment of this invention. この発明の実施の形態にかかる駆動パターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the drive pattern concerning embodiment of this invention. この発明の実施の形態にかかる分注装置を有する分析装置の概要構成を示す上面図である。It is a top view which shows schematic structure of the analyzer which has a dispensing apparatus concerning embodiment of this invention. この発明の実施の形態の変形例1にかかる分注装置の概要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the dispensing apparatus concerning the modification 1 of embodiment of this invention. この発明の実施の形態の変形例2にかかる分注装置の概要構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the dispensing apparatus concerning the modification 2 of embodiment of this invention. 適正でないピストンの駆動プロファイルを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the drive profile of the piston which is not appropriate. 適正でないピストンの駆動プロファイルを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the drive profile of the piston which is not appropriate. 適正でないピストンの駆動プロファイルを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the drive profile of the piston which is not appropriate.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A,1B 分注装置
2 制御部
3 記憶部
4 入力部
5,5A モータドライバ
6,6A 信号変換器
7,7A 位置検出器
8 モータ
8A リニアモータ
9 ボールネジ
10 ピストン
11 シリンジ
12 三方弁
13 ノズル
14 リザーバ
15 液体
16 容器
20 タイマ
21 分析部
30 分析装置
31 作業テーブル
32 検体テーブル
32a,34a,39a 収容室
34 反応テーブル
35 反応容器
36 光源
37 受光素子
38 洗浄装置
40 試薬容器
41 読取装置
1, 1A, 1B Dispensing device 2 Control unit 3 Storage unit 4 Input unit 5, 5A Motor driver 6, 6A Signal converter 7, 7A Position detector 8 Motor 8A Linear motor 9 Ball screw 10 Piston 11 Syringe 12 Three-way valve 13 Nozzle DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Reservoir 15 Liquid 16 Container 20 Timer 21 Analysis part 30 Analyzer 31 Work table 32 Specimen table 32a, 34a, 39a Storage chamber 34 Reaction table 35 Reaction container 36 Light source 37 Light receiving element 38 Washing device 40 Reagent container 41 Reading device

Claims (9)

ピストンを有するシリンジによって液体を吸引し、吐出することにより前記液体の分注を行う分注装置であって、
前記分注装置は、
前記分注装置の個体差に対応し、かつ目標分注量に応じた前記ピストンの駆動開始位置および/または駆動停止位置に対応した駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動を制御する駆動制御手段と、
前記ピストンの駆動位置を検出する位置検出手段と、
前記ピストンの駆動時間を計時する計時手段と、
を備え、
前記駆動制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記駆動位置と前記計時手段が計時した前記駆動時間とをもとに前記ピストンの駆動をフィードバック制御することを特徴とする分注装置。
A dispensing device that dispenses the liquid by sucking and discharging the liquid with a syringe having a piston ,
The dispensing device is
The dispenser corresponds to the individual difference of the device, and the target dispensing amount to the drive control means for controlling the driving of the piston based on the driving profile corresponding to the drive start position and / or drive stop position of the piston in response When,
Position detecting means for detecting the driving position of the piston;
Timing means for timing the drive time of the piston;
With
The dispenser characterized in that the drive control means feedback-controls the drive of the piston based on the drive position detected by the position detection means and the drive time measured by the time measuring means .
前記駆動プロファイルを予め記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項に記載の分注装置。 The dispensing apparatus according to claim 1 , further comprising storage means for storing the driving profile in advance. 前記記憶手段に予め記憶された前記駆動プロファイルは、前記分注装置の出荷時、前記分注装置の設置時、前記分注装置の起動時、前記分注装置の保守時に取得したものであることを特徴とする請求項に記載の分注装置。 The drive profile stored in advance in the storage means is acquired at the time of shipment of the dispensing device, at the time of installation of the dispensing device, at the start-up of the dispensing device, and at the time of maintenance of the dispensing device. The dispensing device according to claim 2 . 前記記憶手段は、複数の前記液体ごとの前記駆動プロファイルを有することを特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載の分注装置。 Said storage means, dispensing apparatus according to any one of claims 1-3, characterized in that having the drive profile for each of a plurality of said liquid. 前記液体ごとの前記駆動プロファイルとは、前記液体の粘性率や表面張力などの物性値ごとの駆動プロファイルであることを特徴とする請求項に記載の分注装置。 5. The dispensing apparatus according to claim 4 , wherein the driving profile for each liquid is a driving profile for each physical property value such as viscosity and surface tension of the liquid. 前記個体差は、分注精度に関わる前記分注装置の特性のばらつきであることを特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載の分注装置。 The individual differences, dispensing dispensing apparatus according to any one of claims 1-5, characterized in that the variations in the characteristics of the dispensing device according to the accuracy. 前記分注装置の特性のばらつきとは、前記ピストンの位置決め精度や速度制御精度といった性能のばらつきであることを特徴とする請求項に記載の分注装置。 The dispensing device according to claim 6 , wherein the variation in characteristics of the dispensing device is a variation in performance such as positioning accuracy and speed control accuracy of the piston. ピストンを有するシリンジによって液体を吸引し、吐出することにより前記液体の分注を行う分注方法であって、
前記分注方法は、
前記分注装置の個体差に対応し、かつ目標分注量に応じた前記ピストンの駆動開始位置および/または駆動停止位置に対応した駆動プロファイルをもとに前記ピストンの駆動を制御する駆動制御工程と、
前記ピストンの駆動位置を検出する位置検出工程と、
前記ピストンの駆動時間を計時する計時工程と、
を含み、
前記位置検出工程によって検出された駆動位置と前記計時工程によって計時された駆動時間とをもとに前記ピストンの駆動をフィードバック制御を行う工程を含むことを特徴とする分注方法。
A dispensing method for dispensing the liquid by sucking and discharging the liquid with a syringe having a piston ,
The dispensing method is:
Drive control step of controlling the driving of the piston based on the driving profile corresponding to the drive start position and / or drive stop position of the piston corresponding to the individual difference of the dispensing device, and corresponding to the target dispensing amount When,
A position detecting step for detecting a driving position of the piston;
A time measuring step for measuring the driving time of the piston;
Including
A dispensing method comprising a step of performing feedback control of driving of the piston based on the driving position detected by the position detecting step and the driving time measured by the timing step .
請求項1〜のいずれか一つに記載の分注装置を備えたことを特徴とする分析装置。 An analyzer comprising the dispensing device according to any one of claims 1 to 7 .
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