(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の液体を吸引するノズルと、
前記ノズルを搬送する搬送機構と、
前記ノズルに接続された吸引ポンプと、
を含み、
前記ノズルは、
筒状のノズル軸と、
前記ノズル軸の先端に設けられ、基端側が前記ノズル軸に連通し、先端側が屈曲可能な複数の吸引触手に分かれた刷毛状部と、
を有し、
前記各吸引触手は柔軟な中空部材で構成され、
前記刷毛状部は前記ノズル軸の先端から下方側に放射状に広がった自然的形状を有し、
前記複数の吸引触手の内の少なくとも１つの吸引触手は、その下端吸引孔が水平方向を向き、
前記刷毛状部の平坦な容器底面への当接により、前記複数の吸引触手が屈曲して更に放射状に広がることを特徴とするノズル装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記刷毛状部は、前記ノズル軸に対して交換可能であることを特徴とするノズル装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記刷毛状部の容器底面への当接を検出するセンサと、
前記センサによって検出された当接タイミングで前記ノズルの下降速度を変更する下降制御部と、
を含むことを特徴とするノズル装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記下降制御部は、前記当接タイミングまで前記ノズルを第１速度で下降させ、前記当接タイミングから前記ノズルを前記第１速度よりも遅い第２速度で下降させることを特徴とするノズル装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、
前記ノズルの下降に伴って吸引が開始され、前記ノズルが最下端に到達するまで吸引が継続されることを特徴とするノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はノズル装置に関し、特に容器内の残液を吸引除去するノズル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液体の吸引等を行うノズル装置においては、金属あるいは樹脂で構成されるパイプあるいはチップとしてノズルが構成されている。ノズルには吸引等を行うポンプが接続され、また搬送機構が連結される。
【０００３】
試験管やマイクロプレート上のウエルなどの容器から、試薬処理などがなされた液体を吸引する場合、容器内にノズルが差し込まれ、ノズル先端面が容器内の底面近傍に位置決めされ、その状態で残液の吸引がなされる。なお、特開平７−８３９３９号公報には関連する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、単純なパイプ状のノズルによって残液を吸引するものであるために、容器内から液体を完全に吸引することが難しい場合があり、また残液が生じやすいという問題がある。もちろん、ノズルの先端を水平方向に移動させて、容器内の隅に存在する残液を吸引するなどの手法を利用することも可能であるが、その場合には、複雑な制御が必要となる。また、上記ウエルの内壁に試薬処理後の物質が付着残留した状態で、余剰液を吸引するような場合に、その残液を効果的に吸引する手法が求められる。更に、ビーズなどが落とし込まれた容器内から残液のみを吸引する手法が求められる。
【０００５】
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、容器内の液体を能率的に吸引できるノズル装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、容器内の液体を吸引するノズルと、前記ノズルに接続された吸引ポンプと、を含み、前記ノズルは、筒状のノズル軸と、前記ノズル軸の先端に設けられ、基端側が前記ノズル軸に連通し、先端側が屈曲可能な複数の吸引触手に分かれた刷毛状部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、刷毛状部が複数の吸引触手を有し、それを容器内へ挿入して液体の吸引を行える。その際、各吸引触手が柔軟な部材で構成されているので、容器底面に沿って吸引触手が屈曲し、特に容器内の隅に残存する液体を効率的に吸引することができる。また、ノズルの位置決めを高精度に行わなくても液体の吸引を適正に行えるという利点もある。上記ノズル装置は、単に吸引を行う装置であってもよいし、洗浄液を注入し、その後に吸引を行う装置であってもよい。なお、上記ノズル装置は、容器内にビーズが存在し、その容器内から残液を吸引する場合においても利用可能である。吸引触手の柔軟性から、ビーズを回り込んでビーズ奥側に残留する液体の吸引を行える。
【０００８】
望ましくは、前記各吸引触手は柔軟な中空部材で構成される。望ましくは、前記複数の吸引触手の内の少なくとも１つの吸引触手は、その下端吸引孔が水平方向を向く。この構成によれば、下端吸引孔を容器内の側面に対向させて容器内の隅に残存する液体の吸引を円滑に行える。また、容器の底面を吸引して下端吸引孔が閉塞することを防止できる。
【０００９】
望ましくは、前記刷毛状部は前記ノズル軸の先端から下方側に放射状に広がった自然的形状を有し、前記刷毛状部の容器底面への当接により、前記複数の吸引触手が屈曲して更に放射状に広がる。この構成によれば、刷毛状部がその自然的形状（原形）において放射状に広がっているため、それを容器底面に当接させるだけで、刷毛状部を自然に放射状に広げることができる。望ましくは、複数の吸引触手は円形に配設され、また、同心円状に複数の吸引触手を配列することもできる。更に、刷毛状部の中央に短い吸引触手を別途設けて、容器中央部の液体を完全に吸引できるようにしてもよい。
【００１０】
望ましくは、前記刷毛状部は、前記ノズル軸に対して交換可能である。この構成によれば、摩耗、劣化、詰まりに対処できる。
【００１１】
望ましくは、前記刷毛状部の容器底面への当接を検出するセンサと、前記センサによって検出された当接タイミングで前記ノズルの下降速度を変更する下降制御部と、を含む。このセンサはジャミングセンサ（当接圧力検出センサ）であるのが望ましいが、他のセンサを利用することもできる。
【００１２】
望ましくは、前記下降制御部は、前記当接タイミングまで前記ノズルを第１速度で下降させ、前記当接タイミングから前記ノズルを前記第１速度よりも遅い第２速度で下降させる。望ましくは、前記ノズルの下降に伴って吸引が開始され、前記ノズルが最下端に到達するまで吸引が継続される。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１には、本発明に係るノズル装置の好適な実施形態が示されており、図１はその要部構成を示す概念図である。このノズル装置は容器内に残留する液体を吸引除去する装置であり、たとえば分析装置や分注装置などに組み込まれるものである。吸引対象となる容器としては試験管などのチューブを挙げることができ、この他にはマイクロプレートのウエルなどを挙げることができる。
【００１６】
図１において、ノズル装置は、吸引ノズル１０、吸引ポンプ２４、コントローラ２８、搬送機構２０などを有している。搬送機構２０は、コントローラ２８によってその駆動制御がなされるものであり、吸引ノズル１０を三次元方向に自在に搬送する機構である。搬送機構２０には本実施形態において、吸引ノズル１０の下端が容器に当接した状態を検出するセンサ２６が設けられ、具体的にはジャミングセンサが設けられている。そのセンサの出力信号はコントローラ２８に出力されている。
【００１７】
吸引ノズル１０に対しては、配管２２を介して吸引ポンプ２４が接続されている。この吸引ポンプ２４はコントローラ２８によって制御される。
【００１８】
吸引ノズル１０は、大別してノズル軸１２と刷毛状部１４とで構成される。ノズル軸１２は、例えば金属などの硬質部材によって構成されるものであり、内部が中空のパイプ状部材である。上述したように、搬送機構２０はこのノズル軸１２の上端側を保持し、そして三次元方向にノズル軸１２を搬送する。
【００１９】
刷毛状部１４は、ノズル軸１２の下端側に着脱自在に装着されるものであり、この刷毛状部１４は、ヘッド１５と複数の吸引触手１６とを有している。ヘッド１５はノズル軸１２の下端に連結され、それ自体硬質部材で構成されるものである。ヘッド１５の下端側には複数の枝部１８が形成されており、各枝部１８にはそれぞれ吸引触手１６の基端側が連結されている。
【００２０】
各吸引触手１６は、本実施形態において例えば内径０．８ｍｍで８ｍｍの長さをもったフレキシブルな中空部材によって構成されており、その先端側には吸引孔１７が形成されている。
【００２１】
本実施形態においては、刷毛状部１４が４つの吸引触手１６を有しており、それらの吸引触手１６は円形に配列されている。この場合において、各吸引触手１６の吸引孔１７は水平方向に液を吸引する形態である。すなわち刷毛状部１４を容器の底面に当接した場合において、各吸引孔１７が容器の内側面に対向する。
【００２２】
図１に示されるように、複数の吸引触手１６はそれら全体としてその自然形状において下側が末広がりに広がった放射状の形態を有している。したがって、刷毛状部１４を上方から下方に下降してそれを図示の如く平坦な容器底面に当接させると、それぞれの吸引触手１６がその自然的形状において斜めに傾斜しているため、各吸引触手１６が容器の底面に沿って屈曲し、容器の内部の隅方向に進み出ることになる。
【００２３】
図２には、図１に示した刷毛状部１４の断面図が示されている。ノズル軸１２の内部１２Ａは、ヘッド１５の内部１５Ａに連通しており、その内部１５Ａは各吸引触手１６の内部１６Ａに連通している。よって、図１に示した吸引ポンプ２４を動作させると、吸引孔１７に負圧が生じ、これによってそこから液体が内部に吸引される。
【００２４】
図３には、吸引ノズル１０の作用が示されている。吸引ノズル１０を上方から容器３０の内部に下降させると、（Ａ）に示すように、刷毛状部１４の下端が容器３０の底面に当接する。その状態からさらに吸引ノズル１０を下方へ下降させると、（Ｂ）に示すように、刷毛状部１４における各吸引触手１６がその位置に応じて水平方向へ屈曲変形し始め、そして、最終的には、（Ｃ）に示すように、容器３０の隅部分に各吸引触手１６の吸引孔１７が導かれることになる。よって、（Ａ）〜（Ｃ）の一連の工程において吸引作用を継続しておけば、容器３０内に残留する液体を残すことなく全て効率的に吸引除去することが可能となる。特に、容器内の隅部分においては液体が残留し易いがその部分に吸引孔を積極的に導いて能率的な吸引を実現できる。なお、図３（Ｃ）に示すような状態において吸引ノズル１０を回転させることも好適である。
【００２５】
図１〜図３に示した実施形態においては、吸引触手１６が４つ設けられていたが、少なくとも１本の吸引触手１６が設けられていれば、容器底面に沿った屈曲作用によって隅の部分に残留する液体の吸引除去の利点を得ることができ、望ましくはより多くの吸引触手１６が設けられる。この場合においては、各吸引触手を同心円状に配列してもよく、あるいはランダムに配列してもよい。さらに、そのような形態において中央に位置する吸引触手については他の吸引触手よりも短くして、他の周辺の吸引触手が屈曲した状態において中央部の吸引触手の下端がちょうど容器中央部に当接するような長さ関係とするようにしてもよい。いずれにしても、吸引触手１６の配置については、各種の変形例が考えられる。
【００２６】
図４には、図１に示した装置の動作例が示されている。
【００２７】
まずＳ１０１では、吸引対象となる容器の上方に吸引ノズル１０が位置決めされる。Ｓ１０２では、コントローラ２８の作用によって吸引ノズル１０が上方から下方へ引き下ろされ、その際に吸引が開始される。Ｓ１０３では図１に示したセンサ２６によって底への当接が検出されたことが確認され、Ｓ１０４ではその底検出以後吸引ノズルの下降速度が低速に切り替えられ、底検出から所定距離だけ吸引ノズル１０が引き下ろされる。この場合においてその所定距離は例えば５ｍｍである。Ｓ１０５では、所用時間経過後、吸引を停止させ更に吸引ノズル１０を上方に引き上げる。次にＳ１０６においてさらに他の容器について液体の吸引除去を行うか否かが判断され、それを続行する場合には上記のＳ１０１からの各工程が繰り返し実行される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、容器内に存在する液体を効率的に吸引除去できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るノズル装置の好適な実施形態を示す概念図である。
【図２】  図１に示す刷毛状部の断面図である。
【図３】  図１に示す吸引ノズルの作用を説明するための図である。
【図４】  図１に示すノズル装置の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０  吸引ノズル、１２  ノズル軸、１４  刷毛状部、１５  ヘッド、１６  吸引触手、１７  吸引孔、２２  配管、２４  吸引ポンプ、２６  センサ、２８コントローラ。
【図１】
0003659904.tif 000002
【図２】
0003659904.tif 000003
【図３】
0003659904.tif 000004
【図４】
0003659904.tif 000005