JP3211100B2 - 分注装置 - Google Patents
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- JP3211100B2 JP3211100B2 JP32993591A JP32993591A JP3211100B2 JP 3211100 B2 JP3211100 B2 JP 3211100B2 JP 32993591 A JP32993591 A JP 32993591A JP 32993591 A JP32993591 A JP 32993591A JP 3211100 B2 JP3211100 B2 JP 3211100B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は生化学分析システム等に
用いて好適な微量液体の点着を行うための分注装置に関
する。
用いて好適な微量液体の点着を行うための分注装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、生化学分析分野においては１μ
リットル程度の微量液体を取扱うため、高精度に点着を
行う分注装置が用いられている。
リットル程度の微量液体を取扱うため、高精度に点着を
行う分注装置が用いられている。
【０００３】従来の分注装置５０を図３に示す。同図に
おいて、５１は吸排シリンダであり、内部には軸方向に
スライド自在なピストン５２を備えるとともに、ピスト
ン５２に結合したピストンロッド５３は吸排シリンダ５
１の後端から外部に突出させる。また、吸排シリンダ５
１の前端には吸排口５４を設け、この吸排口５４に液体
を収容する液体容器（ピペット）５５を設ける。一方、
外部に突出したピストンロッド５３にはネジ部５６を形
成するとともに、ナット５７に螺合させ、これにより、
ボールネジ機構５８を構成する。また、ナット５７の外
周には被動ギア５９を形成し、サーボモータ及び減速機
構等を内蔵した回転駆動部６０の出力軸に設けた駆動ギ
ア６１に噛合させる。そして、回転駆動部６０は制御ユ
ニット６２に接続する。
おいて、５１は吸排シリンダであり、内部には軸方向に
スライド自在なピストン５２を備えるとともに、ピスト
ン５２に結合したピストンロッド５３は吸排シリンダ５
１の後端から外部に突出させる。また、吸排シリンダ５
１の前端には吸排口５４を設け、この吸排口５４に液体
を収容する液体容器（ピペット）５５を設ける。一方、
外部に突出したピストンロッド５３にはネジ部５６を形
成するとともに、ナット５７に螺合させ、これにより、
ボールネジ機構５８を構成する。また、ナット５７の外
周には被動ギア５９を形成し、サーボモータ及び減速機
構等を内蔵した回転駆動部６０の出力軸に設けた駆動ギ
ア６１に噛合させる。そして、回転駆動部６０は制御ユ
ニット６２に接続する。
【０００４】よって、予め、回転駆動部６０を逆作動さ
せることにより、ピストンロッド５３を後退させ、液体
容器５５に試液や反応液等の液体を吸入して収容してお
くとともに、点着時に、回転駆動部６０を正作動させ、
同時に、制御部６２は回転駆動部６０に内蔵する回転数
センサにより回転数等を検出し、これに基づいてピスト
ンロッド５３の前進位置を制御することにより、予め設
定された液量を液体容器５５から計量して排出（点着）
できる。
せることにより、ピストンロッド５３を後退させ、液体
容器５５に試液や反応液等の液体を吸入して収容してお
くとともに、点着時に、回転駆動部６０を正作動させ、
同時に、制御部６２は回転駆動部６０に内蔵する回転数
センサにより回転数等を検出し、これに基づいてピスト
ンロッド５３の前進位置を制御することにより、予め設
定された液量を液体容器５５から計量して排出（点着）
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の分注装
置５０は次のような問題点があった。
置５０は次のような問題点があった。
【０００６】第一に、減速機構及びボールネジ機構等の
機械的伝達機構におけるバックラッシュ等による機械的
誤差が大きくなるため、高精度の計量及び微量制御が困
難となる。
機械的伝達機構におけるバックラッシュ等による機械的
誤差が大きくなるため、高精度の計量及び微量制御が困
難となる。
【０００７】第二に、機械的な回転駆動部や伝達機構を
用いるため、構成の複雑化及び高コスト化を招くととも
に、装置全体の軽量化を図れない。
用いるため、構成の複雑化及び高コスト化を招くととも
に、装置全体の軽量化を図れない。
【０００８】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、高精度の計量及び微量制御
を容易に行えるとともに、装置の小型化、軽量化及び低
コスト化を図ることができる分注装置の提供を目的とす
る。
課題を解決したものであり、高精度の計量及び微量制御
を容易に行えるとともに、装置の小型化、軽量化及び低
コスト化を図ることができる分注装置の提供を目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る分注装置１
は、液体Ｗを収容し、かつ分注する電圧が印加されない
状態では内部の液体Ｗが排出されない大きさの排出口２
ｃを有する液体容器２と、液体容器２内の液体Ｗに電気
的に接触する正側電極部３と、排出口２ｃの排出方向前
方に配した負側電極部７と、直流電源部５と、各電極部
３、７に対する直流電源部５からの給電を制御する制御
部６と、正側電極部３と負側電極部７間における排出口
２ｃの近傍に配することにより当該排出口２ｃから液体
Ｗｏを吸引する吸引電極部４ｐと、正側電極部３と負側
電極部７間における吸引電極部４ｐよりも排出方向前方
に配することにより排出された液体Ｗｏを集中させる集
中電極部４ｑとを備えることを特徴とする。
は、液体Ｗを収容し、かつ分注する電圧が印加されない
状態では内部の液体Ｗが排出されない大きさの排出口２
ｃを有する液体容器２と、液体容器２内の液体Ｗに電気
的に接触する正側電極部３と、排出口２ｃの排出方向前
方に配した負側電極部７と、直流電源部５と、各電極部
３、７に対する直流電源部５からの給電を制御する制御
部６と、正側電極部３と負側電極部７間における排出口
２ｃの近傍に配することにより当該排出口２ｃから液体
Ｗｏを吸引する吸引電極部４ｐと、正側電極部３と負側
電極部７間における吸引電極部４ｐよりも排出方向前方
に配することにより排出された液体Ｗｏを集中させる集
中電極部４ｑとを備えることを特徴とする。
【００１０】この場合、吸引電極部４ｐには正側電極部
３よりも低い正側電圧を印加し、また、集中電極部４ｑ
には吸引電極部４ｐよりも高い正側電圧を印加すること
が望ましい。
３よりも低い正側電圧を印加し、また、集中電極部４ｑ
には吸引電極部４ｐよりも高い正側電圧を印加すること
が望ましい。
【００１１】
【作用】本発明に係る分注装置１によれば、点着すべき
液体Ｗｏは静電噴霧法の原理によって液体容器２から排
出される。即ち、正側電極部３と負側電極部７間に分注
する電圧を印加しない状態では、排出口２ｃの大きさの
選定により液体Ｗは液体容器２から排出されないが、制
御部６を制御することにより、正側電極部３と負側電極
部７間に直流電源部５から直流電圧を印加すれば、帯電
した液体Ｗは負側電極部７側に吸引され、排出口２ｃを
通って外部に排出される。また、正側電極部３と負側電
極部７間に、吸引電極部４ｐと集中電極部４ｑを設けた
ため、吸引電極部４ｐにより排出口２ｃから液体Ｗを吸
引できるとともに、排出された液体Ｗｏは集中電極部４
ｑにより集中せしめられた後、負側電極部７に到達す
る。
液体Ｗｏは静電噴霧法の原理によって液体容器２から排
出される。即ち、正側電極部３と負側電極部７間に分注
する電圧を印加しない状態では、排出口２ｃの大きさの
選定により液体Ｗは液体容器２から排出されないが、制
御部６を制御することにより、正側電極部３と負側電極
部７間に直流電源部５から直流電圧を印加すれば、帯電
した液体Ｗは負側電極部７側に吸引され、排出口２ｃを
通って外部に排出される。また、正側電極部３と負側電
極部７間に、吸引電極部４ｐと集中電極部４ｑを設けた
ため、吸引電極部４ｐにより排出口２ｃから液体Ｗを吸
引できるとともに、排出された液体Ｗｏは集中電極部４
ｑにより集中せしめられた後、負側電極部７に到達す
る。
【００１２】この場合、正側電極部３と負側電極部７間
或いは正側電極部３と吸引電極部４ｐ間に電圧を印加し
ている間だけ、液体Ｗが排出されるため、電圧の印加時
間を制御部６によって可変すれば、排出（点着）する液
量を制御、即ち、定量化できる。
或いは正側電極部３と吸引電極部４ｐ間に電圧を印加し
ている間だけ、液体Ｗが排出されるため、電圧の印加時
間を制御部６によって可変すれば、排出（点着）する液
量を制御、即ち、定量化できる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。
面に基づき詳細に説明する。
【００１４】まず、本発明に係る分注装置１の構成につ
いて、図１を参照して説明する。
いて、図１を参照して説明する。
【００１５】分注装置１において、２は分注する試液や
反応液等の液体Ｗを収容する液体容器であり、下部は下
方ほど漸次細径に形成し、下端中央には排出口２ｃを設
ける。排出口２ｃは微細な孔であり、分注する電圧を印
加しない状態では内部の液体Ｗが排出されない大きさを
選定する。なお、液体容器２は絶縁材で形成する。
反応液等の液体Ｗを収容する液体容器であり、下部は下
方ほど漸次細径に形成し、下端中央には排出口２ｃを設
ける。排出口２ｃは微細な孔であり、分注する電圧を印
加しない状態では内部の液体Ｗが排出されない大きさを
選定する。なお、液体容器２は絶縁材で形成する。
【００１６】また、液体容器２の内部には、例えば棒状
に形成した正側電極部３を収容し、液体容器２内の液体
Ｗに対して電気的に接触させる。一方、排出口２ｃの排
出方向前方（下方）に位置する排出口２ｃの近傍にはリ
ング状の吸引電極部４ｐを配するとともに、吸引電極部
４ｐの前方（下方）にはリング状の集中電極部４ｑを配
する。さらに、集中電極部４ｑの前方（下方）には平面
プレートで形成した負側電極部７を配するとともに、こ
の負側電極部７の上には排出された液体Ｗｏを点着する
ためのスライド（ターゲット）Ｙを配する。
に形成した正側電極部３を収容し、液体容器２内の液体
Ｗに対して電気的に接触させる。一方、排出口２ｃの排
出方向前方（下方）に位置する排出口２ｃの近傍にはリ
ング状の吸引電極部４ｐを配するとともに、吸引電極部
４ｐの前方（下方）にはリング状の集中電極部４ｑを配
する。さらに、集中電極部４ｑの前方（下方）には平面
プレートで形成した負側電極部７を配するとともに、こ
の負側電極部７の上には排出された液体Ｗｏを点着する
ためのスライド（ターゲット）Ｙを配する。
【００１７】他方、５は大きさの異なる複数の電圧を取
出可能な直流電源部であり、正側における最大電圧（５
キロボルト程度）を出力する第一出力部５ｆは電流検出
部１１を介して前記正側電極部３に接続する。電流検出
部１１は電流計或いは非接触の変流器等を利用でき、検
出された電流検出値は制御ユニット１２に付与される。
また、最大電圧よりも低い電圧を出力する第二出力部５
ｓは第二スイッチ１４を介して集中電極部４ｑに接続す
るとともに、第二出力部５ｓよりも低い電圧を出力する
第三出力部５ｔは第三スイッチ１５を介して吸引電極部
４ｐに接続する。さらに、直流電源部５の負側は第一ス
イッチ１３を介して負側電極部７に接続する。各スイッ
チ１３、１４、１５は例えばスイッチングトランジスタ
等を利用し、その開閉（オン−オフ）は制御ユニット１
２により制御される。各スイッチ１３、１４、１５、制
御ユニット１２は制御部６を構成する。
出可能な直流電源部であり、正側における最大電圧（５
キロボルト程度）を出力する第一出力部５ｆは電流検出
部１１を介して前記正側電極部３に接続する。電流検出
部１１は電流計或いは非接触の変流器等を利用でき、検
出された電流検出値は制御ユニット１２に付与される。
また、最大電圧よりも低い電圧を出力する第二出力部５
ｓは第二スイッチ１４を介して集中電極部４ｑに接続す
るとともに、第二出力部５ｓよりも低い電圧を出力する
第三出力部５ｔは第三スイッチ１５を介して吸引電極部
４ｐに接続する。さらに、直流電源部５の負側は第一ス
イッチ１３を介して負側電極部７に接続する。各スイッ
チ１３、１４、１５は例えばスイッチングトランジスタ
等を利用し、その開閉（オン−オフ）は制御ユニット１
２により制御される。各スイッチ１３、１４、１５、制
御ユニット１２は制御部６を構成する。
【００１８】次に、本発明に係る分注装置１の動作及び
使用方法について、図１及び図２を参照して説明する。
使用方法について、図１及び図２を参照して説明する。
【００１９】まず、液体容器２には予め分注すべき液体
Ｗを収容する。この場合、制御ユニット１２により各ス
イッチ１３、１４、１５を全て開（オフ）側に制御すれ
ば、正側電極部３には電圧が印加されないため、液体Ｗ
は液体容器２から排出されない。
Ｗを収容する。この場合、制御ユニット１２により各ス
イッチ１３、１４、１５を全て開（オフ）側に制御すれ
ば、正側電極部３には電圧が印加されないため、液体Ｗ
は液体容器２から排出されない。
【００２０】一方、制御ユニット１２により、スイッチ
１３を閉（オン）側に制御すれば、正側電極部３と負側
電極部７間に最大電圧が印加され、液体Ｗは帯電する。
しかし、実施例の場合には正側電極部３と負側電極部７
間の距離を大きく設定し、その間に吸引電極部４ｐと集
中電極部４ｑを配設したため、液体容器２から液体Ｗは
排出されない。次に、制御ユニット１２によりスイッチ
１４、１５を閉（オン）側に制御し、吸引電極部４ｐ及
び集中電極部４ｑにそれぞれ第三出力部５ｔ及び第二出
力部５ｓから電圧を印加すれば、帯電した液体Ｗは吸引
電極部４ｐによって吸引され、排出口２ｃを通って外部
に排出される。この場合、スイッチ１５がオンしている
期間Ｓ（図２（Ａ））だけ、液体Ｗｏが排出される（図
２（Ｂ））。また、排出された液体Ｗｏは集中電極部４
ｑにより集中させられ、スライドＹ上に点着せしめられ
る。
１３を閉（オン）側に制御すれば、正側電極部３と負側
電極部７間に最大電圧が印加され、液体Ｗは帯電する。
しかし、実施例の場合には正側電極部３と負側電極部７
間の距離を大きく設定し、その間に吸引電極部４ｐと集
中電極部４ｑを配設したため、液体容器２から液体Ｗは
排出されない。次に、制御ユニット１２によりスイッチ
１４、１５を閉（オン）側に制御し、吸引電極部４ｐ及
び集中電極部４ｑにそれぞれ第三出力部５ｔ及び第二出
力部５ｓから電圧を印加すれば、帯電した液体Ｗは吸引
電極部４ｐによって吸引され、排出口２ｃを通って外部
に排出される。この場合、スイッチ１５がオンしている
期間Ｓ（図２（Ａ））だけ、液体Ｗｏが排出される（図
２（Ｂ））。また、排出された液体Ｗｏは集中電極部４
ｑにより集中させられ、スライドＹ上に点着せしめられ
る。
【００２１】なお、この際、電流検出部１１から検出さ
れた電流検出値Ｉｄ（図２（Ｃ））は制御ユニット１２
に付与され、排出される液体Ｗｏの流量が演算される。
即ち、この場合、電流検出値Ｉｄを積分することにより
排出される液体Ｗｏの量が求められる。また、正側電極
部３と吸引電極部４ｐ間の電位の大きさにより、液体Ｗ
ｏの排出状態を変化させることができる。例えば、電位
が低い場合には液体Ｗｏの排出状態は水滴状、かつ断続
的に落下するが、電位を高くするに従って連続した水流
となり、さらに、電位を高くすることにより霧状にする
ことができ、特に、霧状となる静電噴霧現象を用いた場
合が最も液体Ｗｏの制御精度が高くなる。また、吸引電
極部４ｐや集中電極部４ｑに対する電圧の印加形態は任
意に設定することができる。例えば、のこぎり波状に電
圧を時間的に変化させたり、或いは各電極部４ｐ、４ｑ
に対する電圧の印加タイミングを異ならせてもよい。
れた電流検出値Ｉｄ（図２（Ｃ））は制御ユニット１２
に付与され、排出される液体Ｗｏの流量が演算される。
即ち、この場合、電流検出値Ｉｄを積分することにより
排出される液体Ｗｏの量が求められる。また、正側電極
部３と吸引電極部４ｐ間の電位の大きさにより、液体Ｗ
ｏの排出状態を変化させることができる。例えば、電位
が低い場合には液体Ｗｏの排出状態は水滴状、かつ断続
的に落下するが、電位を高くするに従って連続した水流
となり、さらに、電位を高くすることにより霧状にする
ことができ、特に、霧状となる静電噴霧現象を用いた場
合が最も液体Ｗｏの制御精度が高くなる。また、吸引電
極部４ｐや集中電極部４ｑに対する電圧の印加形態は任
意に設定することができる。例えば、のこぎり波状に電
圧を時間的に変化させたり、或いは各電極部４ｐ、４ｑ
に対する電圧の印加タイミングを異ならせてもよい。
【００２２】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、正側電極部と負側電極部間に介在させる電極部
は、三つ以上であってもよい。その他、細部の構成、形
状、素材等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
任意に変更できる。
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、正側電極部と負側電極部間に介在させる電極部
は、三つ以上であってもよい。その他、細部の構成、形
状、素材等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
任意に変更できる。
【００２３】
【発明の効果】このように、本発明に係る分注装置は、
液体を収容し、かつ分注する電圧が印加されない状態で
は内部の液体が排出されない大きさの排出口を有する液
体容器と、液体容器内の液体に電気的に接触する正側電
極部と、排出口の排出方向前方に配した負側電極部と、
直流電源部と、各電極部に対する直流電源部からの給電
を制御する制御部と、正側電極部と負側電極部間におけ
る排出口の近傍に配することにより当該排出口から液体
を吸引する吸引電極部と、正側電極部と負側電極部間に
おける吸引電極部よりも排出方向前方に配することによ
り排出された液体を集中させる集中電極部とを備えるた
め、次のような顕著な効果を奏する。
液体を収容し、かつ分注する電圧が印加されない状態で
は内部の液体が排出されない大きさの排出口を有する液
体容器と、液体容器内の液体に電気的に接触する正側電
極部と、排出口の排出方向前方に配した負側電極部と、
直流電源部と、各電極部に対する直流電源部からの給電
を制御する制御部と、正側電極部と負側電極部間におけ
る排出口の近傍に配することにより当該排出口から液体
を吸引する吸引電極部と、正側電極部と負側電極部間に
おける吸引電極部よりも排出方向前方に配することによ
り排出された液体を集中させる集中電極部とを備えるた
め、次のような顕著な効果を奏する。
【００２４】 減速機構及びボールネジ機構等の機械
的伝達機構による機械的誤差が無くなるため、高精度の
計量及び微量制御を容易に実現できる。
的伝達機構による機械的誤差が無くなるため、高精度の
計量及び微量制御を容易に実現できる。
【００２５】 機械的な回転駆動部や伝達機構が不要
となるため、構成の簡略化及び低コスト化、さらには装
置全体の軽量化を図れる。
となるため、構成の簡略化及び低コスト化、さらには装
置全体の軽量化を図れる。
【図１】本発明に係る分注装置の原理的構成図、
【図２】同分注装置による点着時における信号等の波形
図、
図、
【図３】従来の技術に係る分注装置の要部構成図、
１ 分注装置 ２ 液体容器 ２ｃ 排出口 ３ 正側電極部 ４ｐ 吸引電極部 ４ｑ 集中電極部 ５ 直流電源部 ６ 制御部 ７ 負側電極部 Ｗ 液体 Ｗｏ 排出された液体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 1/00 101 G01N 35/00 - 35/10
Claims (3)
- 【請求項１】 液体を収容し、かつ分注する電圧が印加
されない状態では内部の液体が排出されない大きさの排
出口を有する液体容器と、液体容器内の液体に電気的に
接触する正側電極部と、排出口の排出方向前方に配した
負側電極部と、直流電源部と、前記各電極部に対する直
流電源部からの給電を制御する制御部と、前記正側電極
部と前記負側電極部間における排出口の近傍に配するこ
とにより当該排出口から液体を吸引する吸引電極部と、
前記正側電極部と前記負側電極部間における吸引電極部
よりも排出方向前方に配することにより排出された液体
を集中させる集中電極部とを備えることを特徴とする分
注装置。 - 【請求項２】 前記吸引電極部は正側電極部の電圧より
も低い正側電圧を印加することを特徴とする請求項１記
載の分注装置。 - 【請求項３】 前記集中電極部は吸引電極部の電圧より
も高い正側電圧を印加することを特徴とする請求項１記
載の分注装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32993591A JP3211100B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 分注装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32993591A JP3211100B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 分注装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142107A JPH05142107A (ja) | 1993-06-08 |
| JP3211100B2 true JP3211100B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=18226923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32993591A Expired - Fee Related JP3211100B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 分注装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3211100B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4709059B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2011-06-22 | キヤノン株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP32993591A patent/JP3211100B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05142107A (ja) | 1993-06-08 |
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