JP2000028623A - Dispenser - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液体の吸引及び吐出
を行う分注装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dispensing apparatus for sucking and discharging a liquid.
【０００２】[0002]
【従来の技術】分注装置においては、ノズルによって液
体（検体）の吸引や吐出がなされる。再利用型のノズル
が利用される場合、そのノズルは一般に金属パイプ状の
部材で構成される。ディスポーザブル型のノズルが利用
される場合、ノズルは金属パイプ状のノズル基部とそれ
に装着される樹脂形成品としてのノズルチップとで構成
される。いずれの場合においても、分注精度を高めるた
めには液体の吸引量及び吐出量の誤差を少なくすること
が望まれる。2. Description of the Related Art In a dispensing apparatus, a nozzle (a sample) sucks or discharges a liquid (sample). When a reusable nozzle is used, the nozzle is generally formed of a metal pipe-shaped member. When a disposable nozzle is used, the nozzle includes a metal pipe-shaped nozzle base and a nozzle tip as a resin-formed product attached to the nozzle base. In any case, it is desired to reduce errors in the suction amount and discharge amount of the liquid in order to increase the dispensing accuracy.
【０００３】従来の分注装置において、液体吸引時に
は、できる限りノズルの外面に液体が付着しないよう
に、液面検出に基づくノズル下降制御がなされる。これ
は液体吸引に伴う液面の下降に応じてノズルを下降させ
るものである。また、液体吐出時には、上記とは逆に液
面の上昇に伴ってノズルを上昇させる制御が実行され
る。In a conventional dispensing apparatus, during liquid suction, nozzle lowering control based on liquid level detection is performed so that the liquid does not adhere to the outer surface of the nozzle as much as possible. This lowers the nozzle in accordance with the lowering of the liquid level accompanying the liquid suction. Further, at the time of discharging the liquid, control is performed to raise the nozzles as the liquid level rises, contrary to the above.
【０００４】また、液体吸引時及び吐出時において、最
終的にノズル先端に液玉が残ると、それが分注精度の劣
化を引き起こす原因となったり、あるいはノズル搬送中
に落下してコンタミネーションなどの問題を引き起こす
原因となったりする。そこで、従来の分注装置では、液
体の吸引後又は吐出後にノズルをそのまま引き上げず、
ノズル先端が液面に接触した状態でノズルを静止させる
タッチオフ制御もなされている。[0004] Further, when a liquid ball finally remains at the tip of the nozzle during liquid suction and discharge, it may cause deterioration of dispensing accuracy, or may fall during nozzle conveyance and cause contamination. Or cause problems. Therefore, in the conventional dispensing device, the nozzle is not pulled up as it is after suction or discharge of the liquid,
Touch-off control for stopping the nozzle while the nozzle tip is in contact with the liquid surface is also performed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上のように適正な分
注動作を確保するため、各種の制御がなされているが、
ノズル外面に付着した液をより円滑且つ確実に取り除く
ことができれば、分注装置の信頼性を今まで以上に向上
できる。また、ノズル先端に残る液玉についても上記と
同様にそれを効果的に取り払うのが望ましい。上記従来
のタッチオフ制御に加えてあるいはそれに代えて液玉の
除去を効率的に行えれば、その面でも分注装置の信頼性
を高められる。As described above, various controls are performed to ensure proper dispensing operation.
If the liquid adhering to the outer surface of the nozzle can be removed more smoothly and reliably, the reliability of the dispensing device can be improved more than ever. It is also desirable to effectively remove liquid droplets remaining at the nozzle tip in the same manner as described above. If liquid droplets can be efficiently removed in addition to or instead of the above-mentioned conventional touch-off control, the reliability of the dispensing apparatus can be improved in that aspect as well.
【０００６】ところで、粘性の高い液体の吸引時及び吐
出時においては、吸引圧力及び吐出圧力を軽減すること
が望まれている。もし、円滑な吸引及び吐出を可能にで
きれば、分注動作速度を向上できる。Incidentally, it is desired to reduce the suction pressure and the discharge pressure when suctioning and discharging a highly viscous liquid. If smooth suction and discharge can be performed, the dispensing operation speed can be improved.
【０００７】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、ノズル外面やノズル先端に不必
要に付着する液体を効果的に取り除くことにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to effectively remove a liquid that unnecessarily adheres to a nozzle outer surface or a nozzle tip.
【０００８】本発明の他の目的は、特に粘性の高い液体
の吸引や吐出を円滑に行うことにある。Another object of the present invention is to smoothly suction and discharge a particularly viscous liquid.
【０００９】本発明の他の目的は、分注装置の動作速度
を向上することにある。Another object of the present invention is to improve the operation speed of the dispensing device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、液体の分注を行うためのノズルと、前記
ノズルを振動させる振動手段と、前記ノズルに付着した
液体を振るい落とす所定タイミングにおいて、前記振動
手段を動作させる制御手段と、を含むことを特徴とす
る。In order to achieve the above object, the present invention provides a nozzle for dispensing a liquid, vibrating means for vibrating the nozzle, and shaking off the liquid adhering to the nozzle. And control means for operating the vibration means at a predetermined timing.
【００１１】上記構成によれば、ノズル振動を利用して
当該ノズルに付着した液体を振るい落とすことができ、
その付着量を従来装置よりも大幅に削減できる。よっ
て、分注誤差やコンタミネーションを効果的に抑制でき
る。According to the above configuration, the liquid attached to the nozzle can be shaken off by utilizing the nozzle vibration,
The amount of adhesion can be significantly reduced as compared with the conventional apparatus. Therefore, dispensing errors and contamination can be effectively suppressed.
【００１２】望ましくは、前記制御手段は、ノズル先端
が容器内に位置決めされている状態において前記振動手
段を動作させる。このように制御すれば、振るい落とさ
れた液滴が容器の外へ飛散することを防止できる。Preferably, the control means operates the vibration means in a state where the nozzle tip is positioned in the container. With such control, it is possible to prevent the shaken droplet from scattering out of the container.
【００１３】望ましくは、前記振動手段は、前記ノズル
に設けられた超音波振動子である。望ましくは、前記ノ
ズルを昇降させる昇降機構を含み、前記昇降機構により
前記ノズルを周期的に上下運動させることにより前記ノ
ズルの振動が行われ、前記振動手段は、実質的に前記昇
降機構により構成される。超音波振動子を利用して振動
させれば、任意のタイミングで簡単に振動を発生させる
ことができ、またその周波数や振幅を容易に制御でき
る。昇降機構を利用して振動発生させれば、既存の構成
を有効利用できるという利点がある。この場合、望まし
くは、前記昇降機構は昇降のための駆動力を発生する駆
動モータを含み、前記駆動モータに固有振動を生じさせ
ることにより前記ノズルの振動が行われる。Preferably, the vibration means is an ultrasonic vibrator provided on the nozzle. Preferably, the apparatus includes an elevating mechanism for elevating the nozzle, and the nozzle is vibrated by periodically moving the nozzle up and down by the elevating mechanism. The vibrating means is substantially constituted by the elevating mechanism. You. By vibrating using an ultrasonic vibrator, vibration can be easily generated at an arbitrary timing, and its frequency and amplitude can be easily controlled. If vibration is generated using the lifting mechanism, there is an advantage that the existing configuration can be effectively used. In this case, preferably, the lifting mechanism includes a driving motor that generates a driving force for lifting and lowering, and the nozzle is vibrated by generating a natural vibration in the driving motor.
【００１４】上記目的を達成するために、本発明は、液
体の分注を行うためのノズルと、前記ノズルを振動させ
る振動手段と、液体吸引時及び液体吐出時の少なくとも
一方において前記振動手段を動作させる制御手段と、を
含むことを特徴とする。この構成によれば、例えば粘性
の高い液体の吸引や吐出を円滑に行える利点がある。In order to achieve the above object, the present invention provides a nozzle for dispensing a liquid, a vibrating means for vibrating the nozzle, and a vibrating means for at least one of liquid suction and liquid discharge. And control means for operating. According to this configuration, for example, there is an advantage that suction and discharge of a highly viscous liquid can be performed smoothly.
【００１５】また、上記目的を達成するために、本発明
は、液体の分注を行うためのノズルと、前記ノズルを振
動させる振動手段と、前記ノズルの洗浄時に前記振動手
段を動作させる制御手段と、を含むことを特徴とする。
この構成によれば、振動を利用して洗浄効果を高められ
る。Further, in order to achieve the above object, the present invention provides a nozzle for dispensing a liquid, a vibrating means for vibrating the nozzle, and a control means for operating the vibrating means when cleaning the nozzle. And characterized in that:
According to this configuration, the cleaning effect can be enhanced using the vibration.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１７】図１には、本発明に係る分注装置の好適な
実施形態が示されており、図１はその全体構成を示す概
念図である。FIG. 1 shows a preferred embodiment of a dispensing apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a conceptual diagram showing the entire configuration.
【００１８】図１において、ノズル１０は液体の吸引や
吐出を行う手段であり、そのノズル１０は例えば金属で
構成される。図１には、再利用型のノズル１０が示され
ているが、もちろん本発明はノズル１０がノズル基部と
ノズルチップとで構成される場合においても適用可能で
ある。In FIG. 1, a nozzle 10 is means for sucking and discharging a liquid, and the nozzle 10 is made of, for example, metal. Although FIG. 1 shows a reusable nozzle 10, the present invention is of course applicable to a case where the nozzle 10 is composed of a nozzle base and a nozzle tip.
【００１９】液体１００を収納した容器１４はラック１
６によって保持されている。この液体１００はノズル１
０によって吸引される。その吸引時の状態が図１に示さ
れている。The container 14 containing the liquid 100 is a rack 1
6. This liquid 100 is the nozzle 1
Aspirated by 0. The state at the time of suction is shown in FIG.
【００２０】ノズル１０の基端側はノズルヘッド２０に
よって保持されている。このノズルヘッド２０は昇降機
構２２によって上下方向に駆動される。昇降機構２２
は、図示されていない水平アームによって固定的に保持
されており、その水平アームを水平方向に移動させれば
任意の方向にノズルヘッド２０を移動させることができ
る。すなわち、水平アームの運動及び昇降機構２２の上
下駆動作用によってノズル１０を三次元方向に駆動する
ことが可能である。本実施形態において、ノズル１０の
基端側には、超音波振動子３０が設けられている。この
超音波振動子３０は、具体的には、円筒形状を有し、圧
電体３２とその両側に設けられた電極３４，３６とで構
成され、例えば数十ＫＨｚの振動を発生する。２つの電
極３４，３６の間に電圧を印加することにより圧電体３
２が振動し、その振動はノズル１０に伝達される。超音
波振動子３０は信号線３７によって制御部４２に接続さ
れている。すなわち、制御部４２から信号線３７を介し
て超音波振動子３０へ駆動信号が供給される。The base end of the nozzle 10 is held by a nozzle head 20. The nozzle head 20 is driven vertically by a lifting mechanism 22. Lifting mechanism 22
Is fixedly held by a horizontal arm (not shown), and if the horizontal arm is moved in the horizontal direction, the nozzle head 20 can be moved in any direction. That is, the nozzle 10 can be driven in a three-dimensional direction by the movement of the horizontal arm and the vertical driving action of the elevating mechanism 22. In the present embodiment, an ultrasonic transducer 30 is provided on the base end side of the nozzle 10. Specifically, the ultrasonic transducer 30 has a cylindrical shape, and is composed of a piezoelectric body 32 and electrodes 34 and 36 provided on both sides of the piezoelectric body 32, and generates vibration of, for example, several tens KHz. By applying a voltage between the two electrodes 34 and 36, the piezoelectric body 3
2 vibrates, and the vibration is transmitted to the nozzle 10. The ultrasonic transducer 30 is connected to the control unit 42 by a signal line 37. That is, a drive signal is supplied from the control unit 42 to the ultrasonic transducer 30 via the signal line 37.
【００２１】ノズル１０は、エアチューブ３９を介しポ
ンプ４０に接続されている。このポンプ４０によって吸
引力や吐出力が発生される。The nozzle 10 is connected to a pump 40 via an air tube 39. The pump 40 generates a suction force and a discharge force.
【００２２】制御部４２は、上述したように、超音波振
動子３０の制御機能に加えて、ポンプ４０及び昇降機構
２２を制御する機能を有している。ちなみに、図１に示
す実施形態では、エアー圧力によって液体１００の吸引
及び吐出が行われていたが、例えばチューブ内に洗浄液
を注入して圧力伝達を行うような分注装置においても本
発明を適用可能である。The controller 42 has a function of controlling the pump 40 and the elevating mechanism 22 in addition to the function of controlling the ultrasonic transducer 30 as described above. Incidentally, in the embodiment shown in FIG. 1, suction and discharge of the liquid 100 are performed by air pressure. However, the present invention is also applied to a dispensing apparatus in which a cleaning liquid is injected into a tube to transmit pressure. It is possible.
【００２３】図２には、図１に示した装置の動作例がフ
ローチャートとして示されている。このフローチャート
には特に吸引時及び吐出時の動作が示されている。FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the apparatus shown in FIG. This flowchart particularly shows operations during suction and discharge.
【００２４】Ｓ１０１においてノズル１０によって吸引
が完了すると、ノズル１０の先端が容器１４内に収容さ
れた状態において超音波振動子３０が駆動される。これ
によってノズル１０が振動し、ノズル１０の外面に付着
していた液体が振るい落とされる。また、ノズル１０が
液体１００の液面よりやや上方に位置決めされている状
態において、ノズル１０を振動させれば、ノズル１０の
先端に液玉が存在しているような場合において、その液
玉を下方に落下させることができる。何れにしても、こ
のような振動発生により分注精度を向上できるという利
点がある。When the suction is completed by the nozzle 10 in S101, the ultrasonic vibrator 30 is driven in a state where the tip of the nozzle 10 is housed in the container 14. As a result, the nozzle 10 vibrates, and the liquid attached to the outer surface of the nozzle 10 is shaken off. When the nozzle 10 is vibrated in a state where the nozzle 10 is positioned slightly above the liquid surface of the liquid 100, if the liquid ball exists at the tip of the nozzle 10, the liquid ball is removed. Can be dropped down. In any case, there is an advantage that dispensing accuracy can be improved by the generation of such vibration.
【００２５】Ｓ１０３ではノズル１０が上方に引き上げ
られ、Ｓ１０４では分注を行うためにノズル１０が搬送
される。このような搬送時においてもノズル１０の外面
や先端に不必要に液体が付着していないので、コンタミ
ネーションなどの問題を効果的に防止することができ
る。In S103, the nozzle 10 is lifted upward, and in S104, the nozzle 10 is transported for dispensing. Even during such a transfer, since the liquid is not unnecessarily attached to the outer surface or the tip of the nozzle 10, problems such as contamination can be effectively prevented.
【００２６】Ｓ１０５においてノズル１０によって液体
の吐出が完了されると、Ｓ１０６において再度ノズル１
０に振動が伝達される。これにより、ノズル１０の先端
に付着している液玉などを下方に落下させることができ
る。液玉を振るい落とす場合には、液面よりもノズル１
０の先端をやや上方に位置決めするのが望ましい。Ｓ１
０７では、ノズル１０が上方に引き上げられ、上述した
吸引及び吐出動作が繰り返し実行される。When the ejection of the liquid by the nozzle 10 is completed in S105, the nozzle 1 is re-started in S106.
Vibration is transmitted to zero. Thereby, the liquid ball or the like adhering to the tip of the nozzle 10 can be dropped downward. When dropping the liquid ball, the nozzle 1
It is desirable to position the leading end of 0 slightly above. S1
At 07, the nozzle 10 is lifted upward, and the above-described suction and discharge operations are repeatedly executed.
【００２７】図２に示した動作例では、吸引後及び吐出
後においてノズル１０に振動が伝達されていたが、吸引
及び吐出の最中にノズル１０に対して振動を伝達しても
よい。そのような構成によれば、例えば液体の粘性が高
いような場合において吸引工程及び吐出工程を円滑に実
行できるという利点がある。また、例えばノズル１０が
洗浄されるような場合において、その洗浄時にノズル１
０に対して振動を伝達してもよい。かかる構成によれ
ば、ノズル１０の洗浄作用を高められるという利点を得
られる。以上のような振動伝達は、何れも超音波振動子
３０によって実現でき、すなわち制御部４２において振
動が必要になったタイミングで超音波振動子３０を振動
させれば、上述のような各種の利点を享受できる。In the operation example shown in FIG. 2, the vibration is transmitted to the nozzle 10 after the suction and the discharge, but the vibration may be transmitted to the nozzle 10 during the suction and the discharge. According to such a configuration, for example, when the viscosity of the liquid is high, there is an advantage that the suction step and the discharge step can be performed smoothly. Further, for example, when the nozzle 10 is cleaned, the nozzle 1
Vibration may be transmitted to zero. According to such a configuration, an advantage that the cleaning action of the nozzle 10 can be enhanced can be obtained. Any of the above-described vibration transmissions can be realized by the ultrasonic vibrator 30. That is, if the ultrasonic vibrator 30 is vibrated at the timing when the control unit 42 needs to vibrate, various advantages as described above can be obtained. You can enjoy.
【００２８】図３には、振動手段の他の実施形態が示さ
れている。この実施形態では、ノズル１０に超音波振動
子を設けられておらず、昇降機構２２Ａを利用して振動
が発生されている。昇降機構２２Ａはパルスモータ５０
及びその回転力を上下方向の駆動力に転換する転換機構
５２で構成される。制御部４２Ａによって所定周波数の
パルス信号をパルスモータ５０に供給することによりパ
ルスモータ５０にて固有の振動を発生させることができ
る。その固有の振動は転換機構５２を介してノズルヘッ
ド２０に伝達され、その結果、ノズル１０に対して上下
方向の往復駆動力が伝達される。その結果、そのような
上下方向の振動を利用して上記の各種の利点を得ること
ができる。ちなみに、ノズル１０に対して与える振動は
ノズル１０の軸方向に与えてもよいし、あるいはノズル
１０の軸方向と直交する方向に与えてもよい。FIG. 3 shows another embodiment of the vibration means. In this embodiment, no ultrasonic transducer is provided in the nozzle 10, and vibration is generated using the lifting mechanism 22A. The lifting mechanism 22A is a pulse motor 50
And a conversion mechanism 52 for converting the rotational force into a vertical driving force. By supplying a pulse signal of a predetermined frequency to the pulse motor 50 by the controller 42A, the pulse motor 50 can generate a unique vibration. The inherent vibration is transmitted to the nozzle head 20 via the conversion mechanism 52, and as a result, a vertical reciprocating driving force is transmitted to the nozzle 10. As a result, the various advantages described above can be obtained by utilizing such vertical vibration. Incidentally, the vibration applied to the nozzle 10 may be applied in the axial direction of the nozzle 10 or may be applied in a direction orthogonal to the axial direction of the nozzle 10.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ノズル外面やノズル先端に不必要に付着する液体を効果
的に取り除くことができる。本発明によれば、特に粘性
の高い液体の吸引や吐出が円滑に行える。本発明によれ
ば、分注装置の動作速度を向上することができる。As described above, according to the present invention,
The liquid that unnecessarily adheres to the outer surface of the nozzle or the tip of the nozzle can be effectively removed. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, especially suction and discharge of highly viscous liquid can be performed smoothly. According to the present invention, the operation speed of the dispensing device can be improved.
【図１】 本発明に係る分注装置の好適な実施形態を示
す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a preferred embodiment of a dispensing device according to the present invention.
【図２】 図１に示す装置の動作を示すフローチャート
である。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the apparatus shown in FIG.
【図３】 振動を発生する手段の他の実施形態を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of a means for generating vibration.
１０ ノズル、１４ 容器、１６ ラック、２０ ノズ
ルヘッド、３０ 超音波振動子、４２ 制御部。10 nozzles, 14 containers, 16 racks, 20 nozzle heads, 30 ultrasonic transducers, 42 control unit.
Claims (7)
グにおいて、前記振動手段を動作させる制御手段と、 を含むことを特徴とする分注装置。1. A nozzle for dispensing a liquid, vibrating means for vibrating the nozzle, and control means for operating the vibrating means at a predetermined timing for shaking off the liquid attached to the nozzle. A dispensing device characterized by the above-mentioned.
いる状態において前記振動手段を動作させることを特徴
とする分注装置。2. The dispensing apparatus according to claim 1, wherein the control means operates the vibration means in a state where the tip of the nozzle is positioned in the container.
であることを特徴とする分注装置。3. The dispensing device according to claim 1, wherein the vibrating means is an ultrasonic vibrator provided in the nozzle.
により前記ノズルを周期的に上下運動させることにより
前記ノズルの振動が行われ、 前記振動手段は、実質的に前記昇降機構により構成され
ることを特徴とする分注装置。4. The apparatus according to claim 1, further comprising an elevating mechanism for elevating and lowering the nozzle, wherein the nozzle is vibrated by periodically moving the nozzle up and down by the elevating mechanism. A dispensing device substantially constituted by the elevating mechanism.
タを含み、前記駆動モータに固有振動を生じさせること
により前記ノズルの振動が行われることを特徴とする分
注装置。5. The apparatus according to claim 4, wherein the lifting mechanism includes a driving motor for generating a driving force for raising and lowering, and the nozzle is vibrated by generating a natural vibration in the driving motor. A dispensing device characterized by the above-mentioned.
記振動手段を動作させる制御手段と、 を含むことを特徴とする分注装置。6. A nozzle for dispensing a liquid, a vibrating means for vibrating the nozzle, and a control means for operating the vibrating means at least during liquid suction and liquid discharge. Dispensing device characterized.
段と、 を含むことを特徴とする分注装置。7. A dispensing apparatus comprising: a nozzle for dispensing a liquid; vibrating means for vibrating the nozzle; and control means for operating the vibrating means at the time of cleaning the nozzle. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19689298A JP2000028623A (en) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | Dispenser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19689298A JP2000028623A (en) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | Dispenser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028623A true JP2000028623A (en) | 2000-01-28 |
Family
ID=16365393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19689298A Pending JP2000028623A (en) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | Dispenser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000028623A (en) |
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