KR20050093847A - 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법 - Google Patents

Abstract

관로내의 상태를 광학적인 측정뿐만 아니라, 그것을 보강하는 다른 측정을 아울러 행함으로써 정확하고 정밀하게 관로내의 상태를 파악하는 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법이다.

투광성 또는 반투광성의 1 이상의 관로와, 상기 관로내의 압력을 각각 조절하는 1이상의 압력조절부와, 상기 관로를, 승강가능하게 하는 승강부와, 상기 압력조절부에의 동작 지시가 있었을 경우에, 상기 각 관로내의 압력을 측정하는 압력측정부와, 상기 압력조절부에의 동작 지시를 포함한 동작 지시에 기초한 동작이 완료했을 경우에, 상기 용기배치영역의 위쪽에 있어서 상기 관로의 상태를 광학적으로 측정하는 광학측정부와, 상기 동작 지시 및 상기 압력측정부 및 상기 광학측정부의 측정결과에 기초하여, 상기 관로의 상태를 판정하고, 그 판정결과를 각 관로 및 상기 동작 지시와 결부한 감시 결과를 얻는 감시부를 가지도록 구성한다.

Description

감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법 {Monitoring Function-Equipped Dispensing System and method of Monitoring Dispensing Device}

본 발명은, 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법에 관한 것이며, 상세하게는, 투광성 또는 반투광성의 관로와, 상기 관로내의 압력을 각각 조절하여 상기 관로에 대한 유체의 흡인, 토출을 행하게 하는 압력조절부와, 상기 관로를 승강가능하게 하는 승강부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치 및, 상기 분주장치의 감시 방법에 관한 것이다. 상기 장치는, 높은 정량성을 가진 고정밀도의 검사, 작업 또는 처리를 행하는 것이 필요한 분야, 특히, 생화학을 포함한 화학, 의료, 약품, 공학, 농산, 축산, 또는 수산 등의 분야에서, 유용하다.

종래, 분주장치의 관로내의 유체 상태를 측정하는 것으로서, 본 출원의 발명자에 의해서 이루어진, 관을 통과하는 유체의 종류를 광학적으로 식별하는 유체 센서를 설치하여, 흡인이나 토출의 동작상태를 나타내는 신호와, 유체 센서의 출력신호에 기초하여 유체의 통과량을 적분해석에 의해서 구하는 것이 있었다(일본 특허공개공보 평성7-35758호).

또한, 노즐의 길이방향을 따라서 복수의 광측정유닛을 설치하고, 각 유닛에 의해 취득된 부분 특성을 서로 연결하여, 노즐내의 액량을 측정하는 것이 있었다(일본 특허공개공보 평10-206214호). 또한, 본 출원의 발명자에 의해서 이루어진 분주기의 동작, 주로 흡인한 액체의 상태나 양을 광학적 수단을 사용하여 확인하는 것이 있었다(국제공개 제01/48487호 팜플렛).

또한, 분주장치로 액체를 관로에 빨아올릴 때에, 관로의 내부압력을 검출수단으로 계측하도록 한 것이 알려져 있다(일본 특허공개공보 소화61-202165호).

그런데, 이상 설명한 바와 같이, 종래에는, 분주장치의 상태에 대해서는, 관로의 1점에 설치한 수광소자를 사용하여 액면을 검출하는 것으로 흡인된 액량을 광학적으로 측정하거나, 복수의 점에 수광소자나 촬상장치를 사용하여 광학적으로 측정하여, 액체의 양이나 상태의 확인을 하는 것이나, 또는 압력을 측정하는 것중의 어느 하나였다.

그러나, 관로의 상태를 보다 한층 정확하고 정밀하게 파악하고자 하기 위해서는, 관로가 동작가능한 승강경로의 전체에 걸쳐서, 또한, 동작중에, 상시 관로의 상태를 측정하여, 흡인, 토출시를 포함한 모든 상태를 파악할 필요가 있다.

용기에 대한 액체의 흡인이나 토출은, 관로의 선단부가 용기내에 삽입된 상태에서 통상 이루어진다. 특히, 흡인을 행하기 위해서는, 용기내에 수용된 액량에 따라 흡인시간, 하강거리를 결정하기 위해서 액면의 검출이 중요하다. 그러나, 용기는 반드시 투명하지는 않고, 또한, 다수의 액수용부가 배열되어 있는 용기인 경우에는, 용기내부를 용기의 외부로부터 광학적 측정을 행할 수 없다. 따라서, 상기 관로를 용기외부로부터 광학적으로 측정할 뿐만 아니라, 용기내에서도 광학적으로 측정가능하게 할 필요가 있다. 그 때문에, 광학측정장치의 구조가 복잡화하고, 또는 장치규모가 증대할 우려가 있다고 하는 문제점을 가지고 있었다.

게다가, 비록, 용기내에 삽입된 관로의 광학적 상태를 옆쪽에서 측정할 수 있었다고 해도, 상기 광학적 상태만으로부터 흡인시점을 판정하는 것은 반드시 용이하지는 않다고 하는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 광학적 측정에 의해서만 행할 경우에는, 지시된 액량으로부터 정해지는 미리 설정된 흡인토출시간에 대해서, 액체에 함유한 고형물이나 점성물 등에 의해 상기 관로내에서의 막힘이 있었던 것을 검출하는 것은 어렵다. 또한, 동작중일 때에, 상시 광학적 측정을 행하는 것(예를 들면, 동영상을 얻는 것)은 방대한 메모리 용량을 필요로 하고, 해석도 어렵다.

또한, 종래에는, 고작해야 1개의 관로에 대한 광학적인 측정을 행하거나, 또는 복수의 관로에 대해서는, 각각, 수광소자나, 촬상소자를 설치하도록 하고 있었기 때문에, 관로의 개수가 증가하면, 광학적 측정장치의 개수도 증가하여, 장치규모가 증대할 우려가 있었다. 또한, 상기 광학적 수단은 상기 관로가 승강하는 경로의 중간에 설치되기 때문에, 상기 광학적 수단의 존재에 의해서 관로의 사용자에 의한 조작이나 관측이 방해되어 취급이 어려웠다. 또한, 상기 광학적 수단의 광축 방향의 깊이 때문에, 특히 복수의 관로를 시야에 둔 넓은 각도의 영역을 수광하고자 하면, 상기 광학적 수단과 관로의 사이의 간격을 늘일 필요가 있어, 장치규모가 증대하고, 또한, 작업영역이 좁아질 우려가 있다고 하는 문제점을 가지고 있었다.

한편, 압력측정장치만을 설치하고 있는 장치에서는, 액면을 검출할 수 있었다고 해도, 정확한 액량의 흡인이나 토출이 이루어졌는지 하는 점이나, 액체의 색채 등의 각 동작완료후의 상태를 알 수 없다고 하는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 다수의 용기를 취급하는 경우에는, 하나의 용기에 관한 처리에 문제점이 있는 것을 알 수 있었다고 해도, 처리를 정지하고, 처리를 다시 하거나, 문제점을 제거하는 것은, 다른 대다수의 정상적인 처리에 방해가 된다고 하는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 불의의 사태가 발생하는 것을 미리 상정하여, 피드백 기능을 구비한 복잡한 제어계를 설치하는 것은, 처리순서를 복잡하게 하고, 장치 규모를 확대하며, 또한 장치의 제조비용을 대폭 상승시킬 우려가 있다고 하는 문제점을 가지고 있었다.

따라서, 본 발명은, 이상의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 제 1의 목적은, 관로의 상태를 광학적인 측정뿐만 아니라, 그것을 보강하는 다른 측정을 아울러 행하는 것에 의해서, 정확하고 정밀하게 관로내의 상태를 파악할 수 있는 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법을 제공하는 것이다.

제 2의 목적은, 관로의 상태를, 장치 규모를 확대하거나 필요한 메모리 용량을 방대화하거나, 장치구조나 제어순서를 복잡화하지 않고, 효율적으로 확실하게 파악할 수 있는 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법을 제공하는 것이다.

제 3의 목적은, 관로의 상태를, 그 지시한 동작내용이나 동작상황과 확실하게 관련지어 측정하는 것에 의해서, 일련의 처리가 종료한 후라 하더라도, 확실하게 확인할 수 있는 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법을 제공하는 것이다.

제 4의 목적은, 용기위치를 확인하는 것에 의해서, 관로의 상태를, 그 용기 위치와 관련지어 측정할 수 있는 신뢰성이 높은 처리를 실시할 수 있는 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법을 제공하는 것이다.

제 5의 목적은, 복수의 관로에 대해서, 효율적이고 정확하게 감시할 수 있는 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법을 제공하는 것이다.

제 6의 목적은, 자동화에 적합하고 또한 다양한 처리에 대하여, 관로 또는 관로의 상태를 감시하는 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법을 제공하는 것이다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 감시기능을 갖춘 분주장치의 전체블록도이고,

도 2는, 본 발명의 실시형태에 관한 감시기능을 갖춘 분주장치의 기구부의 사시도이며,

도 3은, 도 2에 나타낸 감시기능을 갖춘 분주장치의 기구부의 일부(분주유닛)의 확대사시도이고,

도 4는 도 3에 나타낸 분주유닛의 측면도이며,

도 5는, 도 4에 나타내는 분주유닛의 AA선에서 본 단면도 및 저면도이고,

도 6은, 도 2에 나타내는 감시기능을 갖춘 분주장치의 기구부의 평면도이며,

도 7은, 도 2에 나타내는 감시기능을 갖춘 분주장치의 기구부의 일부(용기군)의 확대 사시도이고,

도 8은, 도 7에 나타내는 용기군의 분해사시도이며,

도 9는, 본 발명의 실시형태에 관한 분주장치의 감시방법의 흐름도이다.

이상의 기술적 과제를 해결하기 위해서, 제 1의 발명은, 투광성 또는 반투광성의 1이상의 관로와, 상기 관로내의 압력을 각각 조절하여 상기 관로에 대한 유체의 흡인, 토출을 행하게 하는 1이상의 압력조절부와, 상기 관로를, 그 아래쪽에 설치되어 용기가 배치된 용기배치영역의 용기에 대해서 넣고 빼기 가능하도록 승강가능하게 하는 승강부와, 상기 압력조절부에의 동작 지시가 있을 경우에, 상기 각 관로내의 압력을 측정하는 압력측정부와, 상기 압력조절부에의 동작 지시를 포함한 동작 지시에 기초한 각 동작이 완료했을 경우에, 상기 용기배치영역의 위쪽에 있어서 상기 관로의 상태를 광학적으로 측정하는 광학측정부와, 상기 동작 지시 및 상기 압력측정부 및 상기 광학측정부의 측정결과에 기초하여, 상기 관로의 상태를 판정하고, 그 판정결과를 각 관로 및 상기 각 동작 지시와 결부시킨 감시결과를 얻는 감시부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

여기서, 관로의 선단부는, 상기 용기의 개구에 삽입가능한 크기일 필요가 있다. 또한, 「투광성 또는 반투광성」으로 한 것은, 상기 광학측정부에 의해서 내부를 측정할 수 있도록 하기 위해서이다. 「압력측정부」의 존재에 의해, 상기 광학측정부에 의해서 측정할 수 없는, 상기 관로의 선단부가 용기내에 삽입되었을 경우의 액면의 검지, 또한, 흡인, 토출 또는 저류상태를 식별할 뿐만 아니라, 관로의 막힘도 용이하게 측정할 수 있다. 「각 동작이 완료했을 경우에, …광학적으로 측정하는」 것이기 때문에, 각 동작 완료후에 각각 광학측정을 행하는 것으로 충분하다. 광학측정으로서 촬상을 행하는 경우에는, 각 동작완료시의 정지화상을 얻으면 충분하다. 「압력조절부에의 동작 지시」로는, 예를 들면, 흡인, 토출, 저류, 교반, 세정 등의 지시가 있다. 그 외의 동작 지시로는, 예를 들면, 관로의 이동, 탈착 혹은 장착, 자성입자를 사용한 분리, 청징 등이 있다.

「감시부」가 얻은 감시결과의 데이터는, 상기 감시기능을 갖춘 분주장치에 보존 또는 저장해 두고, 일련의 처리의 종료시에 사용자가 처리결과의 신뢰성을 검토할 때의 자료로 할 수 있다.

「관로의 상태」란, 단순히, 상기 관로의 유무뿐만 아니라, 관로내의 액체 등의 상태, 예를 들면, 그 액면의 위치, 액체내의 기포의 상태, 액적의 존재, 액체의 색채, 명도, 투광도 등이다.

제 1의 발명에 의하면, 압력측정과 광학측정의 쌍방을 조합하여, 관로를 감시하도록 하고 있다. 따라서, 압력측정과 광학측정이 서로 보강됨에 따라, 동작 지시의 충실하고 정확한 실행을 촉진하고, 또한 그 동작실행의 감시도 행함으로써, 더 한층 신뢰성이 높은 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 용기내의 액면의 검지에 의한, 용기내에서의 정확한 액량의 흡인을 촉진하고, 또한 용기내에서의 액체의 수용량의 이상, 관로의 막힘, 관로내의 액면의 검출에 의한 흡인한 액량, 또는, 토출한 후의 잔류액량의 측정 또는 액적의 존재에 의한 토출한 액량의 이상, 액체의 색채나 명도 등에 의한 농도의 이상 등을 감시함으로써, 분주장치의 신뢰성이 있는 처리를 실현할 수 있다. 이에 따라, 피드백 등의 복잡한 구조를 갖게 하거나 복잡한 제어를 행하지 않고, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

또한, 이들 감시 결과의 데이터에서는, 상기 판정결과를 각 동작 지시 및 각 관로와 함께 결부시키고 있다. 따라서, 이상이 있었을 경우에, 즉시 처리를 정지하고 이상부분에 대하여 고치거나 수정을 행하지 않아도, 이들 데이터를 보존 또는 저장하여, 처리를 중단하는 경우 없이 속행하여, 처리종료후에 이상이 있었던 동작이나 관로 또는 용기를 특정할 수 있으므로, 처리를 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 동작중일 때에 대해서는 압력측정을 행하고, 동작이 완료한 후에 광학측정을 행하도록, 구분하고 있으므로, 필요한 메모리 용량을 절약하고, 또한, 동작시의 상태 및 용기내의 상태를 포함하여, 관로 또는 관로에 수용되어 있는 액체 등에 대해서 모든 상태를 효율적으로 감시할 수 있다.

제 2의 발명은, 상기 광학측정부는, 상기 복수의 관로를 한 번에 촬상하는 촬상부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치이다. 「촬상」은, 동작이 완료한 후에 각각 행하는 것이기 때문에, 각 정지화상을 얻는 것으로 충분하다.

제 2의 발명에 의하면, 복수의 관로를 한 번에 모아 촬상하는 것에 의해서, 촬상부를 관로마다 설치하거나, 촬상부를 상기 관로에 대해서 이동가능하게 설치할 필요가 없기 때문에, 장치의 구조를 간단화할 수 있다. 또한, 복수의 관로를 한 번에 촬상하는 것에 의해서, 관로간의 상이점을 보다 명확하게 식별할 수 있다.

제 3의 발명은, 상기 촬상부의 렌즈의 광축은 관로의 축방향을 따라, 상기 광학측정부는, 또한, 상기 관로로부터 입사하는 빛을 반사하여 상기 촬상부의 렌즈를 향하게 하는 반사부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

복수의 관로를 한 번에 촬상하기 위해서는 상기 관로와 촬상부의 사이의 광로를 길게 취할 필요가 있다. 따라서, 반사부를 사용하여 상기 광로의 수평방향의 거리를 단축화하였다.

상기 반사부는, 촬상해야 할 관로의 위치 또는 개수에 따라, 상기 광로길이를 변경할 수 있도록 가동으로 지지되고 있는 것이 바람직하다. 「반사부」로는, 미러 외에 프리즘 등이 있다.

제 3의 발명에 의하면, 상기 촬상부의 렌즈의 광축을 관로의 축방향을 따라서 설치하고, 상기 관로로부터 입사하는 빛을 반사하는 반사부를 설치하고 있다. 따라서, 광학측정부의 존재에 의한 수평방향의 장치 규모의 확대를 억제하여, 수평방향의 이동 범위를 보다 크게 취할 수 있으므로 작업효율 또는 공간의 이용효율이 높다.

제 4의 발명은, 상기 광학측정부는, 또한 상기 용기배치영역의 위쪽에서 상기 관로에 대하여 빛을 조사가능한 광조사부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

제 4의 발명에 의하면, 관로를 조사하는 광조사부를 설치하여, 관로 상태를 보다 명료하고 확실하게 측정할 수 있도록 하였다.

제 5의 발명은, 상기 관로, 압력조절부, 압력측정부, 광학측정부 및 승강부는 기판상에 설치되고, 기판의 아래쪽의 상기 용기배치영역에 대하여, 상기 기판을 상대적으로 이동가능하게 하는 이동부를 가지며, 상기 관로는, 상기 용기배치영역에 설치한 1이상의 용기내에, 그 선단부가 각각 넣고 빼기 가능하도록, 상기 기판을 넘어 승강이동가능하게 설치된 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

본 발명에 의하면, 관로의 위치에 따라, 광학측정부 등을 상대적으로 이동할 필요가 없기 때문에 구조가 간단해진다. 그 때, 상기 관로는, 상기 용기배치영역에 속하는 전체 용기에 대하여 넣고 빼기 가능하도록 이동가능한 것이 바람직하다.

제 5의 발명에 의하면, 관로, 압력조절부, 압력측정부, 광학측정부 및 승강부는 동반하여 이동이 가능하므로, 상기 관로에 대하여 항상 근접하여 측정할 수 있어 측정의 신뢰성이 높다. 또한, 다수의 용기에 대하여 처리를 행할 수 있다. 이동부의 기구도 기판상에 설치하면, 승강이동가능한 관로를 제외하고, 각종 구성부품은 기판상에 설치되게 되므로, 작업영역을 넓게 취할 수 있어 작업 효율이 높다.

제 6의 발명은, 상기 용기배치영역에 배치한 용기에 붙여진 식별자를 읽어내어, 상기 용기배치영역에 있어서의 용기의 종류 및 배치를 나타내는 배치 데이터를 얻는 용기배치확인부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

여기서, 「식별자」로는, 예를 들면, 바코드를 포함하고, 상기 식별자는, 상기 용기의 상부에 붙여진다.

「배치 데이터」는, 예를 들면, 용기의 종류, 상기 용기에 수용되어 있는 물질의 종류, 양 등의 내용, 상기 물질을 수용한 날짜 등을 포함한다.

상기 식별자가 바코드와 같이 가늘고 긴 데이터일 경우에는, 상기 용기배치 확인부는, 상기 식별자가 붙어 있는 방향, 예를 들면, 세로, 가로를 따라 독해부가 회전하는 것이 바람직하다.

제 6의 발명에 의하면, 상기 용기배치영역에 배치한 용기에 붙여진 식별자를 읽어내어, 배치 데이터를 얻는 용기배치 확인부를 설치하고 있다. 따라서, 단순히, 용기배치의 위치좌표만으로 제어를 행하는 것이 아니라, 용기의 종류 또는 용기에 수용되어 있는 물질에 대해서까지 인식되므로, 신뢰성이 높은 자동화 처리를 행할 수 있는 동시에, 용기 배치의 잘못에 의한 오처리를 배제하여, 신뢰성을 높일 수 있다.

제 7의 발명은, 상기 감시부는, 상기 압력조절부에 대한 동작 지시에 기초한 미리 얻은 데이터 또는 실험에 기초하여 정상압력패턴 및 정상광학패턴을 결정하여, 상기 정상압력패턴 또는 정상광학패턴과의 비교를 행하여, 그 비교결과를, 판정결과로서, 해당하는 동작 지시 및 해당하는 노즐을 특정하는 데이터를 결부시키는 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

비교는, 예를 들면, 패턴 인식을 사용하여, 액면의 위치가, 소정액량을 나타내는 선과 일치하거나, 또는, 상기 선으로부터 어느 소정범위내에 있으면, 정상으로 하고, 상기 소정범위내에 없으면, 이상(異常)으로 한다.

제 7의 발명에 의하면, 정상압력패턴 및 정상광학패턴과의 비교결과를, 판정결과로서 얻으므로, 판정이 용이하고, 또한 확실하다.

제 8의 발명은, 상기 감시기능을 갖춘 분주장치는, 또한, 상기 관로의 상기 승강경로의 소정위치에 자력작업영역을 설치하고, 상기 자력작업 영역에 대하여 이동가능하게 설치되어, 상기 자력작업영역에 위치한 상기 관로내에 자력을 미치게 하거나 또는 제거하는 것이 가능한 자력부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

상기 자력부는, 예를 들면, 영구자석을, 상기 자력작업영역에 위치한 관로에 대하여, 접근 및 이간이 가능하도록 설치하는 것에 의해서, 자장을 첨가 및 제거할 수 있도록 하여도 좋다. 또는, 전자석을, 상기 자력작업영역에 위치한 관로에 대해서, 접근시킨 상태로, 전류를 인가하거나 또는 차단하는 것에 의해서 자력을 미치게 하거나 또는 제거하도록 하여도 좋다.

제 8의 발명에 의하면, 승강경로의 소정 위치에 자력작업영역을 설치하는 것에 의해서, 관로의 승강동작과, 자력부의 이동동작만에 의해 상기 관로내에 용이하게 자력을 미치게 할 수 있으므로 다양한 처리를 효율적이고 신속하게 행할 수 있다.

제 9의 발명은, 상기 노즐에 병행하게 천공용 핀이 설치된 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

여기서, 천공용 핀은, 상기 용기배치영역에 배치한 용기에, 수용한 액의 증발 방지를 위한 시일상태의 덮개를 설치했을 경우에, 상기 덮개에 천공하여, 상기 관로를 삽입하기 쉽도록 하기 위한 것이다. 통상적으로는, 천공용 핀은, 노즐보다 길게, 그러나 장착한 관로보다 짧게 형성되어 있으므로, 천공은, 노즐에 관로를 장착하기 전에 행한다.

제 9의 발명에 의하면, 각 용기에 증발방지용의 시일상태의 덮개를 설치한 경우에는, 상기 관로를 이용하지 않고, 전용의 천공용 핀으로 천공을 행할 수 있으므로, 관로의 선단을 손상시키지 않고, 천공을 행할 수 있다.

제 10의 발명은, 상기 관로는, 상기 압력조절부의 노즐에 장착가능하게 설치한 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

상기 노즐은, 2종류 이상의 지름이 다른 관로를 장착 가능하게 하는 것이 바람직하다.

이러한 경우에는, 노즐의 장착부분은 2단 이상의 지름을 가지도록 형성한다.

제 10의 발명에 의하면, 노즐에, 2종류 이상의 지름이 다른 관로를 장착가능하게 하도록 하고 있으므로, 처리에서 취급하는 액량에 따른 관로를 선택할 수 있다. 따라서, 다양한 처리를 행할 수 있으므로, 범용성이 있다.

제 11의 발명은, 상기 용기배치영역에 설치한 용기의 일부는, 상기 노즐에 장착가능한 관로를 상기 노즐에 장착가능하도록 하는 상태로 수용 가능하게 한 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

상기 용기배치영역에 관로를 수용하는 것에 의해서, 상기 노즐을 승강 및 수평이동하는 것만으로 장착할 수 있으므로 처리가 효율적이고 신속하다. 또한, 상기 감시기능을 갖춘 분주장치에, 상기 관로를 탈착하는 기구를 설치하는 것에 의해서, 관로의 장착 및 탈착이 가능해져, 다양한 처리를 한층 효율적으로 행할 수 있다.

제 11의 발명에 의하면, 상기 용기배치영역의 용기의 일부에 관로를 수용가능하게 하는 것에 의해서, 관로를 상기 노즐의 승강이동 및 수평이동만으로 장착할 수 있으므로, 처리의 자동화에 적합하고, 사람의 손을 통하지 않고, 여러가지 처리를 일관되게, 효율적이고 신속하게 행할 수 있다.

제 12의 발명은, 상기 감시부는, 상기 배치확인부로부터 얻은, 상기 용기배치영역에 있어서의 용기의 배치데이터에 기초하여, 상기 감시결과로서, 상기 판정결과를 해당하는 용기 데이터와도 결부시킨 감시기능을 갖춘 분주장치이다.

제 12의 발명에 의하면, 상기 배치확인부로부터 얻은 배치 데이터에 기초하여, 상기 감시결과로서, 상기 판정결과를 해당하는 용기 데이터와도 결부시킬 수 있으므로, 보다 신뢰성이 높은 감시를 행할 수 있다.

제 13의 발명은, 용기배치영역에 배치되어야 할 용기는, 관로의 넣고 빼기가 가능한 대략 매트릭스형상으로 배치한 복수의 액수용부로 이루어지고, 상기 용기는, 복수열의 액수용부렬군을 묶어, 분해가능하도록 조립되어 있다. 상기 용기는, 예를 들면, 상기 액수용부열에 설치한 개구가 있는 기초부를, 상기 개구에 대응하도록 설치한 개구부를 가진 평면형상의 홀더의 아래쪽에 설치한 갈고리부에 유지시키는 것에 의해 연결시켜 조립된다. 상기 홀더에는, 각 액수용부열 사이에, 위쪽으로 돌출하는 격벽을 설치하도록 하여도 좋다.

제 13의 발명에 의하면, 용기배치영역에 배치되어야 할 용기를, 복수열의 액수용부열군을 묶어, 분해가능하도록 조립된 것이다. 따라서, 상기 액수용부내에 미리 시약 등이 수용되어 있는지의 여부의 확인을 용기를 분해하는 것에 의해서, 옆쪽으로부터도 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 자동화에 적합한 신뢰성이 높은 처리를 행할 수 있다.

제 14의 발명은, 투광성 또는 반투광성을 가진 1 이상의 관로와, 상기 관로내의 압력을 각각 조절하여 상기 관로에 대한 유체의 흡인, 토출을 행하게 하는 1 이상의 압력조절부와, 상기 관로를, 그 아래쪽에 설치되어 용기가 배치된 용기배치영역의 용기에 대하여 넣고 빼기 가능하도록 승강가능하게 하는 승강부를 가진 분주장치에 있어서, 상기 압력조절부에 대한 동작 지시가 있으면, 상기 각 관로내의 압력을 측정하는 압력측정공정과, 상기 압력조절부에의 동작 지시를 포함한 동작 지시에 기초한 각 동작이 완료했을 경우에는, 상기 용기배치영역의 위쪽에 있어서 상기 관로의 상태를 광학적으로 측정하는 광학측정공정과, 상기 동작 지시 및 상기 측정 결과에 기초하여 상기 관로의 상태를 판정하고, 그 판정 결과를 각 관로 및 상기 각 동작 지시와 결부시킨 감시 결과를 얻는 감시 공정을 가진 분주장치의 감시 방법이다.

제 14의 발명에 의하면, 제 1의 발명에서 설명한 바와 같이, 압력측정과 광학측정이 서로 보강하는 것에 의해서, 동작 지시의 충실하고 정확한 실행을 촉진하고, 또한, 그 동작 실행의 감시도 행하는 것에 의해서, 보다 한층 신뢰성이 높은 장치를 실현할 수 있다. 또한, 여러가지 이상 등의 감시를 행함으로써 분주장치에 대하여 신뢰성이 있는 처리를 실현하고, 또한, 피드백 등의 복잡한 구조를 갖게 하거나 복잡한 제어를 행하지 않고, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다. 또한, 이상이 있었을 경우에도, 처리를 중단하지 않고 속행하여, 처리를 종료한 후에 이상이 있었던 동작이나 관로 또는 용기를 특정할 수 있으므로, 처리를 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 동작중일 때에 대해서는 압력측정을 행하고, 동작이 완료한 후에 광학측정을 행하도록 구분하고 있으므로, 필요한 메모리용량을 절약하고, 또한, 동작시의 상태 및 용기내의 상태를 포함하여, 관로 또는 관로에 수용되어 있는 액체 등에 대해서 모든 상태를 효율적으로 감시할 수 있다.

제 15의 발명은, 상기 광학측정공정은, 상기 1이상의 관로를 한 번에 촬상하는 것에 의해서 행하는 분주장치의 감시방법이다.

제 15의 발명은 제 2의 발명에서 설명한 것과 같은 효과를 발휘한다.

제 16의 발명은, 상기 광학측정공정은, 상기 용기배치영역의 위쪽에서 상기 관로에 대하여 빛을 조사하여 측정을 행하는 분주장치의 감시방법이다.

제 16의 발명은 제 4의 발명에서 설명한 것과 같은 효과를 발휘한다.

제 17의 발명은, 또한, 상기 용기배치영역에 배치한 용기에 붙여진 식별자를 읽어내어, 상기 용기배치영역에 있어서의 용기의 종류 및 배치를 나타내는 배치 데이터를 얻는 배치확인공정을 가진 분주장치의 감시방법이다.

제 17의 발명은 제 6의 발명에서 설명한 것과 같은 효과를 발휘한다.

제 18의 발명은, 상기 동작감시공정은, 상기 압력조절부에 대한 동작 지시에 기초한 미리 얻은 데이터 또는 실험에 기초하여 정상압력패턴 및 정상광학패턴을 결정하여, 상기 정상압력패턴 또는 정상광학패턴으로부터의 어긋남이 있는지 없는지의 판정결과를, 해당하는 동작 지시 및 관로에 관한 데이터를 결부시키는 감시공정을 가진 분주장치의 감시방법이다.

제 18의 발명은 제 7의 발명에서 설명한 것과 같은 효과를 발휘한다.

제 19의 발명은, 상기 배치확인공정의 후에, 노즐에 관로를 장착하기 전에, 상기 노즐의 축방향으로 병행하여 설치한 천공용 핀에 의해, 각 용기에 설치된 덮개를 천공하는 공정을 가진 분주장치의 감시방법이다.

제 19의 발명은 제 9의 발명에서 설명한 것과 같은 효과를 발휘한다.

제 20의 발명은, 상기 감시공정은, 상기 배치확인공정으로부터 얻은, 상기 용기배치영역에 있어서의 용기의 배치 데이터에 기초하여, 상기 감시결과로서, 상기 판정결과를 해당하는 용기와도 결부한 분주장치의 감시방법이다.

제 20의 발명은 제 12의 발명에서 설명한 것과 같은 효과를 발휘한다.

본 발명의 실시형태에 관한 감시기능을 갖춘 분주장치 및 분주장치의 감시방법에 대하여, 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시형태의 설명은, 특히 지정이 없는 한, 본 발명을 제한하는 것으로 해석해서는 안된다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 감시기능을 갖춘 분주장치(10)의 블록도를 나타낸다.

본 실시형태에 관한 감시기능을 갖춘 분주장치(10)는, 용기에 대하여, 액체의 흡인 토출을 행하는 분주유닛(2) 및 상기 분주유닛(2)을 상기 용기에 대해서 상대적으로 이동시키는 이동부(3)로 이루어지는 기구부(1)와, 외부로부터의 지시에 따라 상기 기구부(1)에 대한 동작 지시나 각 동작의 감시 등의 제어를 행하는 제어부(4)와, 상기 제어부(4)에 대한 데이터의 입력, 동작 지시 등을 행하는 입력부(5)와, 상기 각 동작 지시의 감시 결과 등을 출력하는 출력부(6)와, 상기 용기가 배치되는 용기배치영역(9)으로 이루어진다.

또한, 상기 분주유닛(2)은, 투광성 또는 반투광성의 1 이상의 관로(2a)와, 상기 관로(2a)와 각각 연이어 통하며, 외부로부터의 동작 지시에 따라 상기 관로(2a)내의 압력을 각각 독립적으로 조절하여 상기 관로(2a)에 대한 유체의 흡인, 토출, 저류를 행하게 하는 1 이상의 압력조절부(2b)와, 상기 관로(2a)를, 그 아래쪽에 설치되어 용기가 배치된 용기배치영역(9)의 용기내에 대해서 넣고 빼기 가능하도록 승강가능하게 하는 승강부(2c)와, 상기 압력조절부(2b)에의 동작 지시가 있었을 경우에, 상기 각 관로(2a) 내의 압력을 독립적으로 측정하는 압력측정부(2d)와, 상기 동작 지시에 기초한 각 동작이 완료했을 경우에, 상기 용기배치영역(9)의 위쪽에 있어서 상기 관로(2a)의 상태를 측정하는 광학측정부(2e)를 가진다.

그 외에, 상기 용기배치영역(9)에 배치한 용기에 붙여진 식별자를 읽어내어, 상기 용기배치영역에 있어서의 용기의 종류 및 배치를 나타내는 배치 데이터를 얻는 배치확인부(2f)와, 상기 관로(2a)의 승강경로의 소정 위치에 설치한 자력작업영역에 대하여 이동가능하게 설치되어 상기 자력작업영역에 위치한 상기 관로내에 자력을 미치게 하거나 또는 제거하는 것이 가능한 자력부(2g)를 적어도 가진다. 한편, 상기 분주유닛(2)은, 상기 기구부(1)에 설치한 이동부(3)에 의해서, 상기 용기배치영역(9)에 배치된 전체 용기에 대하여 상기 관로(2a)가 넣고 빼기 가능하도록 설치되어 있다.

상기 제어부(4)는, 상기 입력부(5)로부터의 지시에 따른 제어를 상기 기구부(1)에 대하여 행하는 동작 지시부(8)와, 적어도, 상기 압력조절부(2b)에의 동작 지시 및 상기 압력측정부(2d) 및 상기 광학측정부(2e)의 측정 결과에 기초하여, 상기 관로(2a)의 상태를 판정하여, 그 판정결과를 각 관로 및 상기 동작 지시와 결부한 감시결과를 얻는 감시부(7)를 가진다.

상기 감시부(7)는, 또한 상기 배치확인부(2f)로부터 얻어진 배치 데이터를 저장하는 배치 데이터 저장부(7a), 상기 측정결과가, 상기 압력조절부에 대한 동작 지시에 기초한 미리 얻은 데이터 또는 실험에 기초하여 정상압력패턴 및 정상광학패턴을 결정하여, 상기 정상압력패턴 또는 정상광학패턴과의 비교를 행하여, 그 비교결과를 판정결과로서, 해당하는 동작 지시 및 노즐 또는 관로에 관한 데이터와 결부하는 측정결과 판정부(7b)와, 이 감시결과를 저장하는 감시결과 저장부(7c)를 가진다.

여기서, 상기 제어부(4)는, 도시하지 않은, CPU, 각종 메모리 및 각종 프로그램 데이터를 가진 정보처리장치에 의해서 구성된다. 또한, 상기 입력부(5)는, 예를 들면, 도시하지 않는 키보드, 마우스, 스위치 또는 통신회선 등에 의해서 형성된다. 또한, 상기 출력부(6)는 액정, 또는 CRT 등의 표시부나, 프린터, CD드라이브, DVD 드라이브, 또는 통신회선 등을 가진 것이어도 좋다.

계속해서, 본 실시형태에 관한 감시기능을 갖춘 분주장치(10)의 상기 기구부(1) 및 상기 용기배치영역(9)을, 도 2에 기초하여, 구체적으로 설명한다.

상기 기구부(1)는, 상기 용기배치영역(9)에는, 액체 및 상기 액체에 함유하는 여러 가지 시약 등의 물질을 수용하는 용기군이 설치되어 있다. 상기 기구부(1)는, 상기 용기배치영역(9)의 용기군에 대하여, 액체 등의 흡인 토출을 행함으로써, 액체 등의 분주, 이송, 추출, 분리, 단리, 교반, 세정 등의 처리를 행함과 동시에 스스로 그 처리를 감시할 수 있는 기능을 가진 것이다. 상기 기구부(1)는, 분주유닛(2)과, 상기 분주유닛(2)을 동작가능하게 지지하는 X축 멤버(11) 및 Y축 멤버(12)를 가지며, 상기 분주유닛(2)의 아래쪽에 상기 용기배치영역(9)이 설치된 틀체(13)를 가지고 있다.

상기 분주유닛(2)은, X축 멤버(11)에, 도시하지 않은 타이밍 벨트를 사용하여 X축 방향으로 이동가능하게 부착되며, 상기 X축멤버(11) 자체도, 도시하지 않은 타이밍 벨트를 사용하여 상기 Y축 멤버(12)와 Y축 방향으로 이동가능하게 부착되어 있다. 따라서, 상기 분주유닛(2)은, 상기 틀체(13)내의 상기 용기배치영역(9)의 위쪽에서 수평면을 따라서 X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 이동 가능하도록 설치되어 있다. 따라서, 상기 분주유닛(2)은 아래쪽으로부터 지지되고 있는 것은 아니기 때문에, 상기 틀체(13)내의 상기 용기배치영역(9)의 전역으로 이동가능하게 설치되어 있다. 상기 틀체(13)의 크기는 여기서는, 예를 들면, X축 방향으로 약 90cm정도, Y축 방향으로 약 70cm정도이다. 여기서, 상기 X축 멤버(11) 및 Y축 멤버(12)는, 상기 이동부(3)에 해당한다.

도 2 또는 도 3에 확대하여 나타낸 바와 같이, 상기 분주유닛(2)은, 수평으로 설치된, 예를 들면, 사각형상의 기판(14)과, 상기 기판(14)에 고정되어 수직으로 설치되고, 상기 X축 멤버(11)에 이동가능하게 부착되어 있는 지지체(15)와, 상기 지지체(15)에 승강가능하게 지지되는 Z축 슬라이더(16)를 가진다. 상기 Z축 슬라이더(16)에는, 상기 기판(14)을 관통하여 상하이동 가능하게 설치된 투광성이 있는 복수열(이 예에서는, 6열)의 상기 관로(2a)로서의 일회용의 피펫팁(17)과, 상기 피펫팁(17)이 각각 착탈 자유롭게 장착된 복수(이 예에서는 6개)의 노즐(18)과, 상기 노즐(18)을 통하여 상기 피펫팁(17)과 연이어 통하여 상기 피펫팁(17)내의 압력을 각각 조절하여 상기 피펫팁(17)에 대하여 액체 등의 흡인 토출을 행하게 하는 실린더(19)(도 5), 및 상기 실린더(19)내를 미끄럼동작가능한 플랜져(20)가 설치되어 있다. 피펫팁(17)은, 예를 들면, 가는 지름 및 굵은 지름의 2단으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 Z축 슬라이더(16)는, 상기 Z축 슬라이더(16)에 설치된 상기 피펫팁(17)의 선단부(17a)가, 상기 기판(14)을 관통하여, 상기 기판(14)의 하부에 설치된 상기 용기배치영역(9)에 설치된 1 이상의 용기내에 넣고 빼기 가능하도록 승강할 수 있는 것이다.

상기 노즐(18)은, 큰지름 및 작은지름의 2단의 관형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 큰지름 또는 작은지름의 장착부(17b)를 가진 2종류의 피펫팁을 장착할 수 있다.

또한, 상기 용기배치영역(9)에는, 상기 각 노즐(18)에 장착되어야 할 1 이상의 피펫팁(17) 또는, 상기 노즐(18)로부터 탈착된 1 이상의 피펫팁(17)을 수용하는 영역을 설치하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분주유닛(2)은, 상기 노즐(18)과 실린더(19)의 사이에 매니폴드(21)를 설치하고, 튜브(22)를 통하여 상기 피펫팁(17)과 연이어 통하고, 상기 각 피펫팁(17)내의 압력상태를 각각 측정하는 압력측정부(2d)로서의 압력 센서(23)를 가지고 있다.

또한, 상기 Z축 슬라이더(16)에는, 상기 플랜져(20)를 상기 실린더(19)내에서 상하로 구동시키기 위한 P축 슬라이더(24)가, 상기 Z축 슬라이더(16)에 대하여 상하이동 가능하게 설치되어 있다.

Z축 모터(도시하지 않음)의 회전축에 톱니바퀴(25)가 설치되고, 상기 톱니바퀴(25)는 타이밍 벨트(26)를 통하여 톱니바퀴(27)를 회전구동가능하게 연결하고 있다. 상기 톱니바퀴(27)는, 커플링(28)을 통하여 Z축 볼나사(29)로 회전구동 가능하도록 연결하고 있다. 상기 Z축 볼나사(29)에는 너트부(30)(도 5)가 나사맞춤하여, 상기 Z축 볼나사(29)의 회전에 의해 상하이동하고, 이에 따라, 상기 너트부(30)에 고정된 상기 Z축 슬라이더(16)가 상하이동한다. 한편, 부호 31은 벨트·트레이이다.

상기 P축 슬라이더(24)는, P축 모터(32)의 회전축과 연결하여, 상기 P축 모터(32)에 의해 회전 구동되는 P축 볼나사(33)(도 5)에 나사맞춤하여 상하이동하는 너트부(34)에 고정되어 있다. 상기 P축 볼나사(33)는, 상기 Z축 슬라이더(16)와 일체로 또는 고정하여 형성되는 동시에, 상기 P축 모터(32)를 지지하는 P축 하우징(35)내에 설치되어 있다. 따라서, P축 모터(32), P축 하우징(35) 및 P축 볼나사(33), 그 외, 실린더(19), 피펫팁(17), 노즐(18), 압력 센서(23) 등은 상기 Z축 슬라이더(16)에 고정되어 있는데 비하여, P축 슬라이더(24)는, 플랜져(20), 및 너트부(34)에 고정되어 상기 Z축슬라이더(16)에 대하여 상하이동 가능하다.

여기서, 상기 노즐(18), 실린더(19), 플랜져(20), P축 슬라이더(24), P축 모터(32), P축 볼나사(33) 등은, 상기 압력조절부(2b)에 해당한다.

상기 Z축 슬라이더(16), Z축 모터, 톱니바퀴(25), 톱니바퀴(27), 타이밍 벨트(26), Z축 볼나사(29), 너트부(30) 등은, 상기 승강부(2c)에 해당한다.

또한, 상기 압력 센서(23), 튜브(22), 매니폴드(21)는, 상기 압력측정부(2d)에 해당하며, 상기 압력조절부(2b)와 연이어 통하게 된다.

또한, 본 실시형태에 관한 분주유닛(2)은, 상기 피펫팁(17)의 내부의 상태를 촬상하기 위해서 그 앞면에 상기 지지체(15)에 고정하여 설치한 촬상부로서의 CCD 카메라(36)를 가진다. 상기 CCD 카메라(36)의 렌즈(37)의 광축은, 아래방향으로 수직으로 향하게 함으로써, 수평방향의 장치의 확대화를 방지하고, 상기 분주유닛(2)을 슬림하게 형성하고 있다.

상기 CCD 카메라(36)의 위쪽의 상기 지지체(15)에 고정하여 축지부(38)를 설치하고 있다. 상기 축지부(38)에는, 2개의 아암부(39)가 그 일끝단에, 소정 각도에 대하여 회전가능하도록 지지되고 있다. 또한, 상기 아암부(39)의 선단에는, 상기 반사부로서 미러(40)가 부착되어 있다. 따라서, 상기 미러(40)의 반사면의 상기 피펫팁(17)의 축방향에 대한 각도를, 상기 피펫팁(17)의 위치에 따라, 변경할 수 있다. 상기 미러(40)의 반사면은, 상기 기판(14)상에 위치한 피펫팁(17)으로부터의 빛을 상기 CCD 카메라(36)의 광축 방향에 반사하는 것이 가능한 각도를 가지도록 설치되어 있다. 상기 기판(14)상에 상기 지지체(15)의 아래쪽의, 상기 피펫팁(17)이 통과 가능한 앞면에는, 상기 피펫팁(17)에 조사가능하도록 평면형상의 백 라이트(41)가 끼워 넣어지도록 설치되어 있다.

여기서, 상기 CCD 카메라(36), 미러(40), 백 라이트(41) 등은 상기 광학측정부(2e)에 해당한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 기판(14)에는, 상기 피펫팁(17)으로부터의 액이 떨어지는 것을 받기 위한 액류부(42)가, 상기 기판(14)으로부터 수평 방향으로 전진후퇴 가능하게 설치된 M축 슬라이더(43)에 고정하여 설치되어 있다.

또한, 상기 분주유닛(2)에는, 상기 용기배치영역(9)의 각 용기의 상부에 붙여진, 상기 용기 자체 또는 상기 용기에 수용된 물질을 식별하기 위한 식별자로서 바코드를 읽어내기 위한 바코드 리더(44)가 상기 기판(14)에 고정하여 설치되어 있다. 상기 바코드 리더(44)는, 측광부(도 5)가 설치되어, 기판(14)의 아래쪽에 설치된 상기 용기배치영역(9)에 설치된 용기에 붙여진 바코드를 위쪽부터 읽어내는 독해부(45)와 붙여져 있는 바코드의 방향, 즉 세로방향, 가로방향을 따라 상기 독해부(45)를 수평 방향으로 90도 반전시키기 위한 반전용 모터(46)와, 상기 반전용 모터(46)의 회전을 전달하는 기구(47)와, 상기 반전용 모터(46)를 상기 기판(14)에 고정하기 위한 고정구(49)를 가지고 있다. 상기 바코드 리더(44)는, 상기 배치확인부(2f)에 해당한다.

도 4는, 상기 분주유닛(2)을 측면 방향에서 나타내는 측면도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 M축 슬라이더(43)는, 상기 기판(14)의 아래쪽에 설치되어, 상기 기판(14)을 따라서 전후방향에 병진이동가능하도록 상기 기판(14)상에 설치한 M축 모터(48)에 의해서 구동되는 것이다. 또한, 기판(14)의 아래쪽은, 용기배치영역(9)이며, 여러가지 복수의 액수용부(50)를 가진 용기(51)가 설치되어 있다. 상기 용기의 위쪽에는, 격벽(52)이 상기 액수용부(50)의 열마다 수용되어 있는 물질에 대하여 열사이의 크로스 콘터미네이션을 피하기 위해서 설치되어 있다. 상기 용기(51)의 위쪽에는, 상기 용기 자체 또는 상기 용기에 수용된 물질을 식별하기 위한 상기 바코드가 붙여져 있다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 피펫팁(17)은, 상기 기판(14)를 관통하여, 상기 용기(51)의 바닥부에 도달할 때까지, 부호 17c로 나타내는 위치까지 하강할 수 있다.

한편, 도 4에 대하여 부호 53은, 각종 모터, 압력 센서(23), 또는 CCD카메라(36) 등을 구동하거나 또는 데이터를 전달하기 위한 각종 케이블을 수납하는 케이블 덕트이다. 부호 54는, 수용되어 있는 액체의 증발방지를 위해서 개구를 덮는 덮개가 부착된 덮개부착 액수용부에 대하여, 상기 덮개에 구멍을 뚫어 상기 피펫팁(17)의 선단이 액수용부내로 삽입할 수 있도록 하기 위한 천공 핀이다.

도 5(a)는, 상기 분주유닛(2)의 도 4에 나타낸 AA선에서 본 단면도이다. 여기서, 부호 55는, 상기 Z축 슬라이더(16)가 상기 Z축 볼나사(29)에 의해서 상하 방향으로 이동할 때의 안내를 행하는 리니어 가이드이며, 상기 지지체(15)에 고정하여 설치되어 있다. 상기 리니어 가이드(55)에는, 상기 Z축 슬라이더(16)에 고정하여 설치되어, 상기 리니어 가이드(55)와 끼워맞춤하는 끼워맞춤부재(16a)가 설치되어 있다.

도 5(b)는, 상기 분주유닛(2)의 저면도이다. 상기 M축 슬라이더(43) 의 끝단부에 대해서는, 상술한 액류부(42)가 설치되어, 상기 M축 슬라이더(43)의 중간정도에는, 상기 노즐(18)에 장착한 상기 피펫팁(17)을 상기 노즐(18)로부터 탈착하기 위한 리무버(56) 및 상기 피펫팁(17)내에 자력을 미치게 하기 위한 상기 자력부(2g)에 해당하는 자력부(57)가 설치되어 있다.

상기 리무버(56)는, 상기 노즐(18)에 접촉시킨 상태로, Z축 슬라이더(16)를 하강시키는 것에 의해서, 피펫팁(17)을 훑어서 떨어뜨리기 위해서 사용하는 것으로, 상기 리무버(56)에는, 상기 노즐(18)의 바깥지름에 따른 2종류의 안지름도 2단의 반원을 가진 잘려들어간 부분{큰지름부(58), 작은지름부(59)}가 복수(이 예에서는 6개), 상기 노즐(18)이 배열된 간격을 두고 직선형상으로 배열되어 설치되어 있다.

상기 자력부(57)는, 복수(이 예에서는 6개)의 자석(60)(영구자석 또는 전자석)을 직선형상으로 배열하여, 상기 M축 슬라이더(43)에 설치된 것이며, 상기 액류부(42)와 함께, 상기 M축 모터(48)에 의해서 구동된다. 상기 리무버(56)와의 사이에는 일정한 폭의 공극부(61)를 설치하고 있다. 상기 공극부(61)는, 상기 자력작업영역에 해당한다. 상기 자력부(2g)의 각 자석(60)을, 상기 공극부(61)에까지 삽입시킨 상기 피펫팁(17)에, 상기 M축 슬라이더(43)를 소정 거리 진행시킴으로써 접근시켜 자력을 미치게 할 수 있고, 상기 M축 슬라이더(43)를 소정 거리 후퇴시키는 것에 의해서, 및/또는 상기 승강부(2c)에 의해 상승시키는 것에 의해서, 이간시켜 자력을 제거할 수 있다.

상기 M축 슬라이더(43)는, 상기 M축 모터(48)의 회전축과 연결하여 회전구동되는 피니언(62) 및 상기 피니언(62)에 의해서 수평 방향으로 병진구동되는 래크(63)에 의해서 수평방향으로 전진후퇴 가능하도록 구동된다. 한편, 부호 64는, 상기 M축 슬라이더(43)의 움직임을 안내하는 가이드부재이다.

또한, 부호 65는, 용기(51)의 표면에 붙여진 바코드로부터의 반사광을 수광하고, 바코드 데이터를 측정하기 위한 상기 바코드 리더(44)의 독해부(45)의 바닥면에 가늘고 긴 형상으로 설치된 측광부이다.

계속해서, 도 6에 본 실시형태에 관한 기구부(1) 및 용기배치영역(9)의 평면도를 나타낸다.

상기 용기배치영역(9)에는, 도면중에서, 왼쪽 위의 영역에는, 사용하지 않은 큰지름의 피펫팁(17)을 수용하는 큰지름 팁 용기군(66)과, 사용하지 않은 작은 지름의 피펫팁을 수용하는 작은 지름 팁 용기군(67)을 가진다. 상기 큰지름의 피펫팁(17)의 용적은, 예를 들면, 3500μ리터이며, 작은 지름의 피펫팁의 용적은, 예를 들면, 200μ리터이다. 상기 용기배치영역(9)에는, 또한, 왼쪽 아래의 영역에는, 마스터 시약을 수용하는 마스터 시약 영역(68), 복수의 검사대상 물체를 수용하는 마이크로 플레이트(69), 및 추출물을 수용하는 마이크로 플레이트(70)가 설치되어 있다.

또한, 상기 용기배치영역(9)의 도면의 중앙 및 오른쪽의 상부에는, 사용한 큰지름의 상기 피펫팁(17)을 수용하는 팁 카트리지(71)가 설치되어 있다. 상기 용기배치영역(9)의 도면중에서 중앙 및 오른쪽에는, 복수열(이 예에서는 6열)의 카트리지형상 용기로 이루어지고, 각각 미리 정한 시약 또는 자성입자 등을 수용하여 시일에 의해서 봉해진 용기군(72)을 배치하고 있다. 부호 73은, 사용이 끝난 피펫팁을 폐기하는 팁 폐기 덕트이다.

도 7은, 각각 상기 용기배치영역(9)에 배치된 용기군(72)을 확대하여 나타내는 것이다. 상기 용기군(72)은, 상기 분주유닛(2)의 노즐수에 맞추어 6개의 카트리지형상 용기(74)가 묶여진 것으로, 상기 카트리지형상 용기(74)를 묶는 6열 홀더(75)를 가지고 있다. 상기 카트리지형상 용기(74)는, 상기 용기(51)에 해당하는 것이다. 상기 카트리지형상 용기(74)에는, 상기 용기(51)외에, 지지재(74a)가 설치되어 있다. 또한, 상기 6열 홀더(75)에는, 상기 격벽(52)이, 상기 6열 홀더(75)의 양 가장자리부와, 각 카트리지형상 용기(74) 사이의 경계에 위쪽에 돌출하여 설치되어 있다. 또한, 상기 6열 홀더(75)에는, 그 뒤쪽에 부착된 각 카트리지형상 용기(74)에 설치된 액수용부(50)의 개구부에 대응하는 위치 및 크기의 개구(76)를 설치하여, 상기 관로가 상기 액수용부(50)내에 삽입 가능하도록 되어 있다.

도 8에는, 상기 용기군(72)을 분해하여 나타내는 사시도이다.

상기 카트리지형상 용기(74)는, 기초부(78)를 가지며, 상기 기초부(78)의 아래쪽에 상기 각 액수용부(50) 및 객부(77)가 설치되어 있다. 또한, 상기 기초부(78)에 각 액수용부(50)의 개구부(79)가 뚫려 형성되어 있다. 또한, 부호 80은, 상기 액수용부(50)내를 항온상태로 유지하기 위한 히터를, 상기 액수용부(50)의 근방에 설치했을 경우에, 가열된 공기를 위쪽으로 내보내기 위한 환기구멍이다. 상기 기초부(78)의 위쪽에는, 필요에 따라서 얇은 시일(81)을 붙이면, 각 액수용부(50)내에 미리 수용된 시약 등의 증발을 방지하고, 또한, 크로스 콘터미네이션도 방지할 수 있다. 또한, 상기 시일(81)을 붙였을 경우에는, 상기 시일(81)상에 상기 식별자로서의 바코드(82)가 붙여지게 된다. 이들 카트리지형상 용기(74)는, 상기 6열 홀더(75)의 뒤쪽에, 상기 각 카트리지형상 용기(74)의 폭의 간격으로 설치한 유지용의 갈고리(도시하지 않음)를, 상기 기초부(78) 시일(81)에 설치한 노치부(83)에 해당하는 위치에 있어서, 상기 기초부(78)가 지지되어 유지되게 된다.

계속해서, 상기 감시기능을 갖춘 분주장치(10)의 동작에 대하여, 도 9의 처리흐름도에 기초하여 설명한다.

동 도면에 나타낸 바와 같이, 단계 S1에서, 상기 입력부(5)를 통하여, 조작자로부터의 소정 동작의 지시가 있으면, 상기 제어부의 동작 지시부(8)는, 내장한 프로그램에 따라서, 상기 기구부(1)에 대하여 차례차례 지시 신호를 출력한다. 단계 S2에서, 상기 기구부(1)의 분주유닛(2)은, 지시에 따라서, 하부의 상기 용기배치영역(9)내를 빈틈없이 이동하는 동시에, 상기 바코드 리더(44)가, 그 바로 아래에 있는 용기의 위쪽에 붙여져 있는 바코드(82)를 그 바코드(82)의 방향에 따라, 측광부(65)의 방향을 맞추면서 읽어내어, 배치 데이터로서 상기 제어부(4)에 보내, 상기 배치 데이터 저장부(7a)에 저장하고 있다.

단계 S3에서, 상기 용기의 배치가 확인되면, 분주유닛(2)을 이동시키고, 상기 노즐(18)에 병행하여 설치된 상기 천공용 핀(54)을 상기 승강부(2c)에 의해, 각 용기의 개구부를 덮고 있는 시일(81)을 천공한다.

단계 S4에서, 상기 분주유닛(2)을 상기 용기배치영역(9)의 일각에 있는 사용하지 않은 피펫팁(17)을 수용한 큰지름 팁 용기군(66)에까지 이동시킨다. 단계 S5에서, 상기 분주유닛(2)의 6열의 상기 노즐(18)을 일제히 하강시켜 상기 노즐(18)에 6열의 상기 피펫팁(17)을 장착시킨다.

단계 S6에서, 이후 이송하고자 하는 물질이 용액상태인 것인지, 자성입자와 같은 고형물이 현탁하는 현탁액인지가 판단되어 용액상태의 시약인 경우에는, 단계 S7로 진행되어, 분주유닛(2)을 해당하는 시약이 수용되어 있는 용기군(72)에까지 이동한다.

단계 S8에서, 6열의 상기 피펫팁(17)에 대하여 흡인한 상태로, 일제히 하강시켜, 액수용부(50)내에 선단부를 삽입시킨다. 즉, 상기 플랜져(20)를 미소량씩 상승시키면서 피펫팁(17) 자체를 하강시킨다. 그 때, 상기 피펫팁(17)내의 압력 변동을 상기 압력 센서(23)에 의해 감시한다.

그 때, 상기 피펫팁(17)에 막힘이 있었을 경우에는, 액면에 도달하기 전부터, 압력이 저하하게 된다.

단계 S9에서, 상기 피펫팁(17)의 선단이 상기 액수용부(50)에 수용되어 있는 시약의 액면에 도달하면, 피펫팁(17)내의 압력이 급격하게 저하하므로, 압력 센서(23)의 검지한 압력저하시점에 액면이 검출되게 된다.

상기 액면을 검출하면, 단계 S10에서, 지시된 양을 상기 피펫팁(17)을 하강하면서, 상기 플랜져(20)를 상기 P축 슬라이더(24)를 상승시키는 것에 의해서 소정량을 흡인한다.

흡인이 완료하면, 단계 S11에서, 승강부(2c)에 의해, 상기 피펫팁(17)을 상기 기판(14)상에까지 상승시켜, 상기 CCD 카메라(36)에 의해서, 상기 피펫팁(17)내를 촬상하여 정지화상을 얻는다. 촬상된 액면위치가, 지시한 소정량의 흡인에 의해 정해지는 소정 위치와 일정한 범위내에 들어가 있는 경우에는, 「정상」의 뜻을, 상기 범위내에 들어가지 않은 경우에는, 「이상」의 뜻을, 상기 감시결과 저장부(7c)에 저장한다.

단계 S12에서, 상기 분주유닛(2)은, 상기 피펫팁(17)내에 상기 시약을 저장한 상태로, 검사대상물체가 수용되어 있는 마이크로 플레이트(69)에까지 이송된다.

단계 S13에서, 상기 마이크로 플레이트(69)의 각 웰내에까지, 피펫팁(17)의 선단부가 삽입될 때까지, 상기 승강부(2c)에 의해 하강시켜, 저류되어 있는 시약을 전량 토출한다.

단계 S14에서, 상기 피펫팁(17)을 상기 승강부(2c)에 의해 상승시켜, 상기 기판(14)의 위쪽에서, 상기 백라이트(41)로 조사한 6열의 피펫팁(17)을 일제히 상기 CCD 카메라(36)에 의해 촬상하여 정지화상을 얻고, 잔액 또는 액적의 유무를 측정한다. 정상이면, 「정상」의 취지를, 이상이면, 「이상」의 취지를 상기 감시결과 저장부(7c)에 저장한다.

단계 S15에서, 사용한 피펫팁(17)을 계속해서 사용할 수 있는지, 피펫팁(17)을 바꿀 필요가 있는지 아닌지를 판단한다. 피펫팁(17)을 바꿀 필요가 있는 경우에는, 상기 리무버(56)로, 상기 피펫팁(17)을 노즐(18)로부터 탈착하여 상기 팁 카트리지(71)에 수용하거나, 또는, 상기 팁 폐기 덕트(73)로 배출하고, 다시 단계 S4로 진행된다. 계속해서 사용할 수 있는 경우에는, 단계 S6으로 진행된다. 그 때, 상기 CCD 카메라(36)에 의해, 피펫팁의 유무를 확인하는 것이 바람직하다.

한편, 단계 S6에서, 자성입자를 처리할 필요가 있는 경우에는, 단계 S16으로 진행된다. 이러한 경우에는, 용액의 처리와 달리, 소정량 흡인을 완료하기 전에, 단계 S19로부터 단계 S21에서 흡인 토출을 반복하여, 현탁액을 교반할 필요가 있다. 또한, 교반이 충분히 이루어졌는지의 여부를 측정하기 위해서, 단계 S23에서, 상기 CCD 카메라(36)는, 액면위치뿐만 아니라, 그 색채나 명도도 측정한다.

이상 설명한 각 실시형태는, 본 발명을 보다 잘 이해시키기 위해서 구체적으로 설명한 것으로, 별도의 형태를 제한하는 것은 아니다. 따라서, 발명의 주지를 변경하지 않는 범위에서 변경이 가능하다. 예를 들면, 이상의 설명에서는, 6열의 노즐을 이용했을 경우의 분주유닛을 사용했을 경우만을 설명했지만, 상기 노즐수, 따라서 피펫팁수에 대해서는, 상기 경우에 한정되지 않고, 예를 들면, 4열, 8열, 10열 등이어도 좋다. 또한, 피펫팁의 형상 또는 크기도 상기의 설명에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 부품의 형상이나 크기, 종류 등에 대해서도 상기 설명에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 볼나사에 의해서 구동하는 대신에, 타이밍 벨트, 톱니바퀴 기구, 유압기구 등에 의해서 구동하도록 하여도 좋다.

이상의 설명에서는, 분주유닛이 고정된 상기 용기배치영역에 대하여 이동 가능하게 했지만, 분주유닛을 고정하여, 상기 용기배치영역이 이동 가능하게 하여도 좋다. 상기 반사부로서 미러인 경우만에 대하여 설명했지만, 미러 뿐만 아니라, 프리즘 등의 어떠한 수단으로 빛의 진행 방향을 변경하는 것이면 좋다.

또한, 이상의 각 구성요소, 부품, 장치 등, 예를 들면, 관로, 용기, 입력부, 출력부, 이동부, 기구 등은, 적당하게 변형하면서 임의로 조합할 수 있다.

Claims (20)

1. 투광성 또는 반투광성의 1 이상의 관로와, 상기 관로내의 압력을 각각 조절하여 상기 관로에 대한 유체의 흡인, 토출을 행하게 하는 1이상의 압력조절부와, 상기 관로를, 그 아래쪽에 설치되어 용기가 배치된 용기배치영역의 용기에 대하여 넣고 빼기 가능하도록 승강가능하게 하는 승강부와, 상기 압력조절부에의 동작 지시가 있었을 경우에, 상기 각 관로내의 압력을 측정하는 압력측정부와, 압력조절부에의 동작 지시를 포함한 동작 지시에 기초한 각 동작이 완료했을 경우에, 상기 용기배치영역의 위쪽에 있어서 상기 관로의 상태를 광학적으로 측정하는 광학측정부와, 상기 동작 지시 및 상기 압력측정부 및 상기 광학측정부의 측정결과에 기초하여, 상기 관로의 상태를 판정하여, 그 판정결과를 각 관로 및 상기 각 동작 지시와 결부시킨 감시결과를 얻는 감시부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광학측정부는, 상기 복수의 관로를 한 번에 촬상하는 촬상부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 촬상부의 렌즈의 광축은 관로의 축방향을 따라, 상기 광학측정부는, 또한, 상기 관로로부터 입사하는 빛을 반사하여 상기 촬상부의 렌즈를 향하게 하는 반사부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 광학측정부는, 또한 상기 용기배치영역의 위쪽에서 상기 관로에 대하여 빛을 조사가능한 광조사부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 관로, 압력조절부, 압력측정부, 광학측정부 및 승강부는 기판상에 설치되어, 상기 기판의 아래쪽에 설치한 상기 용기배치영역에 대하여, 상기 기판을 상대적으로 이동가능하게 하는 이동부를 가지며, 상기 관로는, 상기 용기배치영역에 설치한 1이상의 용기내에, 그 선단이 각각 넣고 빼기 가능하도록, 상기 기판을 넘어 승강이동가능하게 설치된 감시기능을 갖춘 분주장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 용기배치영역에 배치한 용기에 붙여진 식별자를 읽어내어, 상기 용기배치영역에 있어서의 용기의 종류 및 배치를 나타내는 배치 데이터를 얻는 용기배치 확인부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 감시부는, 상기 압력조절부에 대한 동작 지시에 기초한 미리 얻은 데이터 또는 실험에 기초하여 정상압력패턴 및 정상광학패턴을 결정하고, 상기 정상압력패턴 또는 정상광학패턴과의 비교를 행하여, 그 비교결과를, 판정결과로서, 해당하는 동작 지시 및 노즐 또는 관로에 관한 데이터를 결부하는 감시기능을 갖춘 분주장치.
8. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 감시기능을 갖춘 분주장치는, 또한, 상기 관로의 상기 승강 경로의 소정 위치에 자력작업영역을 설치하여, 상기 자력작업영역에 대하여 이동가능하게 설치되어 상기 자력작업영역에 위치한 상기 관로내에 자력을 미치게 하거나 제거하는 것이 가능한 자력부를 가진 감시기능을 갖춘 분주장치.
9. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 노즐에 병행하여 천공용 핀이 설치된 감시기능을 갖춘 분주장치.
10. 제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 관로는, 상기 압력조절부의 노즐에 장착가능하게 설치된 감시기능을 갖춘 분주장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 용기배치영역에 설치한 용기의 일부는, 상기 노즐에 장착가능한 관로를, 상기 노즐에 장착 가능한 상태로 수용한 감시기능을 갖춘 분주장치.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 감시부는, 상기 배치확인부로부터 얻은, 상기 용기배치영역에 있어서의 용기의 배치 데이터에 기초하여, 상기 감시결과로서, 상기 판정결과를 해당하는 용기와도 결부한 감시기능을 갖춘 분주장치.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 용기배치영역에 배치되어야 할 용기는, 상기 관로의 넣고 빼기가 가능한 대략 매트릭스형상으로 배치한 복수의 액수용부로 이루어지고, 상기 용기는, 복수열의 액수용부렬군을 묶어 형성된 감시기능을 갖춘 분주장치.
14. 투광성 또는 반투광성을 가진 1 이상의 관로와, 상기 관로내의 압력을 각각 조절하여 상기 관로에 대한 유체의 흡인, 토출을 행하게 하는 1 이상의 압력조절부와, 상기 관로를, 그 아래쪽에 설치되어 용기가 배치된 용기배치영역의 용기에 대하여 넣고 빼기 가능하도록 승강가능하게 하는 승강부를 가진 분주장치에 있어서, 상기 압력조절부에 대한 동작 지시가 있으면, 상기 각 관로내의 압력을 측정하는 압력측정공정과, 상기 압력조절부에의 동작 지시를 포함한 동작 지시에 기초한 각 동작이 완료했을 경우에는, 상기 용기배치영역의 위쪽에 있어서 상기 관로의 상태를 광학적으로 측정하는 광학측정공정과, 상기 동작 지시 및 상기 측정결과에 기초하여 상기 관로의 상태를 판정하여, 그 판정결과를 각 관로 및 각 동작 지시와 결부시킨 감시결과를 얻는 감시 공정을 가진 분주장치의 감시방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 광학측정공정은, 상기 복수의 관로를 한 번에 촬상하는 것에 의해서 행하는 분주장치의 감시방법.
16. 제 14 항 또는 제 15 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 광학측정공정은, 상기 용기배치영역의 위쪽에서 상기 관로에 대하여 빛을 조사하여 측정을 행하는 분주장치의 감시방법.
17. 상기 용기배치영역에 배치한 용기에 붙여진 식별자를 읽어내어, 상기 용기배치영역에 있어서의 용기의 종류 및 배치를 나타내는 배치 데이터를 얻는 배치확인공정을 가진 분주장치의 감시방법.
18. 제 14 항 내지 제 17 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 감시공정은, 상기 압력조절부에 대한 동작 지시에 기초한 미리 얻은 데이터 또는 실험에 기초하여 정상압력패턴 및, 정상광학패턴을 결정하여, 상기 정상압력패턴 또는 정상광학패턴으로부터의 어긋남이 있는지의 여부의 판정결과를, 해당하는 동작 지시 및 관로에 관한 데이터를 결부하는 감시공정을 가진 분주장치의 감시방법.
19. 제 14 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 배치확인공정의 후에, 노즐에 관로를 장착하기 전에, 상기 노즐의 축방향에 병행하여 설치한 천공용 핀에 의해, 각 용기에 설치된 덮개를 천공하는 공정을 가진 분주장치의 감시방법.
20. 제 14 항 내지 제 19 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 감시공정은, 상기 배치확인공정으로부터 얻은, 상기 용기배치영역에 있어서의 용기의 배치 데이터에 기초하여, 상기 감시결과로서, 상기 판정결과를 해당하는 용기와도 결부시킨 분주장치의 감시방법.