(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロインジェクション装置の、吐出量を精度よく安定して制御する方法の提供。【解決手段】バルブａ４とバルブｂ７とが閉鎖された状態からバルブｂ７が開放される事で、インジェクション圧生成圧力と維持圧とが混合してインジェクション圧が生成され、当該インジェクション圧によってキャピラリ９から吐出対象の吐出が開始される。その後、レギュレータ３の出力圧力をインジェクション圧に設定した上でバルブａ４を開放する事で、インジェクション圧をキャピラリ９に加え、バルブａ４とバルブｂ７とが閉鎖された状態からバルブｂ７が開放され、維持圧生成圧力とインジェクション圧とが混合して維持圧が生成されて、当該維持圧によって吐出対象の吐出が終了される。その後、レギュレータ３の出力圧力を維持圧に設定した上でバルブａ４を開放する事で、維持圧をキャピラリ９に加えて、吐出量を制御する方法。【選択図】図２−２
2008086242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力を調整して出力するレギュレータと内部に吐出対象を充填したキャピラリとが管によって接続され、前記管における前記レギュレータ側から前記キャピラリの方向に第一のバルブと第二のバルブとが設置されたマイクロインジェクション装置を制御して、前記キャピラリからの吐出量を制御する吐出量制御方法であって、
前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記キャピラリから前記溶液を微小体内に吐出させる圧力であるインジェクション圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていたインジェクション圧生成圧力と、前記キャピラリへの前記吐出対象の逆流を防止する圧力として前記キャピラリに加えられていた維持圧とが混合して前記インジェクション圧が生成されて、当該インジェクション圧によって前記キャピラリから前記吐出対象の吐出が開始された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記インジェクション圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記インジェクション圧を前記キャピラリに加えるインジェクション圧調整工程と、
前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記維持圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていた維持圧生成圧力と、前記キャピラリに加えられていた前記インジェクション圧とが混合して前記維持圧が生成されて、当該維持圧によって前記吐出対象の吐出が終了された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記維持圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記維持圧を前記キャピラリに加える維持圧調整工程と、
を含んだことを特徴とする吐出量制御方法。
【請求項２】
前記マイクロインジェクション装置が、前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間を接続する管の内部圧力を検知する第一の圧力センサと、前記第二のバルブと前記キャピラリとの間を接続する管の内部圧力を前記キャピラリに加えられるキャピラリ側圧力として検知する第二の圧力センサとをさらに備えるものであって、
前記インジェクション圧生成圧力として前記レギュレータが出力した実測値を前記第一の圧力センサにより検知し、前記維持圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値を前記第二の圧力センサにより検知し、前記第二のバルブを開放して生成された混合圧力の値を前記第二の圧力センサにより検知して、これらの値から補正した体積比を用いて前記インジェクション圧生成圧力を補正する補正インジェクション圧生成圧力算出工程と、
前記維持圧生成圧力として前記レギュレータが出力した圧力の実測値を前記第一の圧力センサにより取得し、前記インジェクション圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値を前記第二の圧力センサにより検知し、生成された混合圧力の値を前記第二の圧力センサにより検知して、これらの値から補正した体積比を用いて前記維持圧生成圧力を補正する補正維持圧算出工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の吐出量制御方法。
【請求項３】
前記補正インジェクション圧生成圧力算出工程は、前記維持圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値として前記第二のバルブが閉鎖される直前に前記第一の圧力センサが検知した値を採用し、前記第二のバルブを開放して生成された混合圧力の値として前記第一の圧力センサが検知した値を採用して前記インジェクション圧生成圧力を補正し、
前記補正維持圧生成圧力算出工程は、前記インジェクション圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値として前記第二のバルブが閉鎖される直前に前記第一の圧力センサが検知した値を採用し、前記第二のバルブを開放して生成された混合圧力の値として前記第一の圧力センサが検知した値を採用して前記維持圧生成圧力を補正することを特徴とする請求項２に記載の吐出量制御方法。
【請求項４】
前記第一のバルブと前記第二のバルブとを開放して前記レギュレータが生成した前記維持圧を前記キャピラリに加えた状態で、前記第一のバルブを閉鎖して前記第一の圧力センサにより所定時間における前記維持圧の変動を測定して圧力のリークを検知するリーク検知工程をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の吐出量制御方法。
【請求項５】
前記マイクロインジェクション装置を構成する前記管は、体積変化がない素材で形成されていることを特徴とする請求項１から４に記載の吐出量制御方法。
【請求項６】
圧力を調整するレギュレータに接続され、微小体に吐出対象を注入するキャピラリからの吐出対象吐出圧を制御する吐出圧制御方法において、
前記キャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で、前記レギュレータと前記キャピラリとの間に設けられた第一のバルブを閉鎖する工程と、
前記レギュレータにより第二の圧力を生成する工程と、
前記第一のバルブに対して前記レギュレータ寄りに設けられた第二のバルブを閉鎖する工程と、
前記第一のバルブを開放し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により、前記吐出対象を前記キャピラリから吐出する工程と、
前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成する工程と、
前記第二のバルブを開放する工程と、
前記第一のバルブを閉鎖する工程と、
前記レギュレータにより第四の圧力を生成する工程と、
前記第二のバルブを閉鎖する工程と、
前記第一のバルブを開放し、前記キャピラリ内圧力を前記第一の圧力に維持する工程と、
を備えることを特徴とする吐出圧制御方法。
【請求項７】
圧力を調整するレギュレータに接続され、吐出対象を吐出注入するキャピラリからの吐出対象吐出圧を制御する吐出圧制御方法において、
前記キャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で、前記レギュレータと前記キャピラリとの間に設けられた第一のバルブを閉鎖する工程と、
前記レギュレータにより第二の圧力を生成する工程と、
前記第一のバルブに対して前記レギュレータ寄りに設けられた第二のバルブを閉鎖する工程と、
前記第一のバルブを開放し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により、前記吐出対象を前記キャピラリから吐出する工程と、
前記キャピラリから前記吐出対象を吐出した状態で、前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成する工程と、
を備えることを特徴とする吐出圧制御方法。
【請求項８】
圧力を調整するレギュレータに接続され、吐出対象を吐出するキャピラリからの吐出対象吐出圧を制御する吐出圧制御方法において、
前記キャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で、前記レギュレータにより第二の圧力を生成し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により前記吐出対象を前記キャピラリから吐出する工程と、
前記キャピラリから吐出対象を吐出している状態で、前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成し、キャピラリ内圧力を前記第三の圧力に維持する工程と、
を備えたことを特徴とする吐出圧制御方法。
【請求項９】
微小体に吐出対象を注入する注入装置において、
前記微小体に吐出対象を注入するキャピラリと、
前記吐出対象の圧力を調整するレギュレータと、
前記キャピラリと、前記レギュレータとの間の流路に設けられた第一のバルブと、
前記第一のバルブと前記レギュレータとの間に設けられた第二のバルブと、
前記レギュレータ、前記第一のバルブ及び前記第二のバルブの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記キャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で前記第一のバルブを閉鎖し、
前記レギュレータにより第二の圧力を生成させ、
前記第二のバルブを閉鎖する工程と、
前記第一のバルブを開放し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により、前記吐出対象を前記キャピラリから吐出させ、
前記キャピラリから前記吐出対象を吐出している状態で、前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成させる制御を実行することを特徴とする注入装置。
【請求項１０】
注入対象が注入された微小体を製造する方法において、
前記微小体に前記注入対象を注入するキャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で、前記キャピラリを前記微小体に挿し入れる工程と、
レギュレータにより第二の圧力を生成し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により前記注入対象を前記キャピラリから前記微小体に注入する工程と、
前記注入対象を注入している状態で、前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成し、キャピラリ内圧力を前記第三の圧力に維持する工程と、
前記レギュレータにより第四の圧力を生成し、前記第三の圧力と前記第四の圧力を加えることによって前記キャピラリ内圧力を前記第一の圧力に維持する工程と、
前記キャピラリを前記微笑体から取り外す工程と、
を備えたことを特徴とする微小体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吐出量制御方法、吐出圧制御方法、注入装置、微小体の製造方法、吐出量制御装置および吐出量制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、再生医療および新薬開発などの分野において、所定の物質（ＤＮＡや薬剤など）を顕微鏡下で細胞に導入するマイクロインジェクション法が知られている。マイクロインジェクション法は、予め所定の物質を含む溶液が充填されたキャピラリを加圧することにより、キャピラリが穿刺された細胞内に当該溶液を吐出させ、当該所定の物質を細胞に導入する方法である。これにより、例えば、導入した物質が細胞に及ぼす影響を調べることが可能となる。従って、マイクロインジェクション法において定量的に溶液を細胞に吐出させることは大変重要であり、吐出量を簡便に精度よく、また再現性よく調整する液体吐出量制御方法の開発が行なわれている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、雄ねじを回転させることによりプランジャを移動させ、これによりキャピラリに圧力を加えて液体を吐出させるマイクロインジェクション装置が開示されている。具体的には、マイクロインジェクション装置が備える制御ボックスに設置されたボタンがオペレータにより押されることで電気信号が発生し、発生した電気信号が圧電素子に作用して雄ねじを回転させる駆動力を生じさせ、その結果、プランジャが移動してキャピラリに充填された液体を吐出させるものである。これにより、マイクロインジェクション装置のオペレータは、ボタンを操作するだけで細胞に穿刺したキャピラリから液体を簡便に吐出することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１１９９８９号公報（段落００１０〜００１４、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した従来の技術は、プランジャをボタン操作により移動させ、液体を簡便に吐出させるが、吐出量の調整に関しては、マイクロインジェクション装置のオペレータが、キャピラリが穿刺された細胞を顕微鏡により観察し、細胞が膨張する加減により吐出量を推定して、所定の液体量が吐出されたか否かを判断するので、依然として液体の吐出量に定量性はないという問題点があった。
【０００６】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、液体吐出量を精度よく安定して制御することが可能になる吐出量制御方法、吐出圧制御方法、注入装置、微小体の製造方法、吐出量制御装置および吐出量制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係る発明は、圧力を調整して出力するレギュレータと内部に吐出対象を充填したキャピラリとが管によって接続され、前記管における前記レギュレータ側から前記キャピラリの方向に第一のバルブと第二のバルブとが設置されたマイクロインジェクション装置を制御して、前記キャピラリからの吐出量を制御する吐出量制御方法であって、前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記キャピラリから前記溶液を微小体内に吐出させる圧力であるインジェクション圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていたインジェクション圧生成圧力と、前記キャピラリへの前記吐出対象の逆流を防止する圧力として前記キャピラリに加えられていた維持圧とが混合して前記インジェクション圧が生成されて、当該インジェクション圧によって前記キャピラリから前記吐出対象の吐出が開始された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記インジェクション圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記インジェクション圧を前記キャピラリに加えるインジェクション圧調整工程と、前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記維持圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていた維持圧生成圧力と、前記キャピラリに加えられていた前記インジェクション圧とが混合して前記維持圧が生成されて、当該維持圧によって前記吐出対象の吐出が終了された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記維持圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記維持圧を前記キャピラリに加える維持圧調整工程と、を含んだことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、上記の発明において、前記マイクロインジェクション装置が、前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間を接続する管の内部圧力を検知する第一の圧力センサと、前記第二のバルブと前記キャピラリとの間を接続する管の内部圧力を前記キャピラリに加えられるキャピラリ側圧力として検知する第二の圧力センサとをさらに備えるものであって、前記インジェクション圧生成圧力として前記レギュレータが出力した実測値を前記第一の圧力センサにより検知し、前記維持圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値を前記第二の圧力センサにより検知し、前記第二のバルブを開放して生成された混合圧力の値を前記第二の圧力センサにより検知して、これらの値から補正した体積比を用いて前記インジェクション圧生成圧力を補正する補正インジェクション圧生成圧力算出工程と、前記維持圧生成圧力として前記レギュレータが出力した圧力の実測値を前記第一の圧力センサにより取得し、前記インジェクション圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値を前記第二の圧力センサにより検知し、生成された混合圧力の値を前記第二の圧力センサにより検知して、これらの値から補正した体積比を用いて前記維持圧生成圧力を補正する補正維持圧算出工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、上記の発明において、前記補正インジェクション圧生成圧力算出工程は、前記維持圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値として前記第二のバルブが閉鎖される直前に前記第一の圧力センサが検知した値を採用し、前記第二のバルブを開放して生成された混合圧力の値として前記第一の圧力センサが検知した値を採用して前記インジェクション圧生成圧力を補正し、前記補正維持圧生成圧力算出工程は、前記インジェクション圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値として前記第二のバルブが閉鎖される直前に前記第一の圧力センサが検知した値を採用し、前記第二のバルブを開放して生成された混合圧力の値として前記第一の圧力センサが検知した値を採用して前記維持圧生成圧力を補正することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明は、上記の発明において、前記第一のバルブと前記第二のバルブとを開放して前記レギュレータが生成した前記維持圧を前記キャピラリに加えた状態で、前記第一のバルブを閉鎖して前記第一の圧力センサにより所定時間における前記維持圧の変動を測定して圧力のリークを検知するリーク検知工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る発明は、上記の発明において、前記マイクロインジェクション装置を構成する前記管は、体積変化がない素材で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る発明は、上記の発明において、圧力を調整して出力するレギュレータと内部に液体を充填したキャピラリとが管によって接続され、前記管における前記レギュレータ側から前記キャピラリの方向に第一のバルブと第二のバルブとが設置されたマイクロインジェクション装置を制御して、前記キャピラリからの液体吐出量を制御する液体吐出量制御装置であって、前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記キャピラリから前記溶液を細胞内に吐出させる圧力であるインジェクション圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていたインジェクション圧生成圧力と、前記キャピラリへの前記液体の逆流を防止する圧力として前記キャピラリに加えられていた維持圧とが混合して前記インジェクション圧が生成されて、当該インジェクション圧によって前記キャピラリから前記液体の吐出が開始された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記インジェクション圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記インジェクション圧を前記キャピラリに加えるインジェクション圧調整手段と、前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記維持圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていた維持圧生成圧力と、前記キャピラリに加えられていた前記インジェクション圧とが混合して前記維持圧が生成されて、当該維持圧によって前記液体の吐出が終了された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記維持圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記維持圧を前記キャピラリに加える維持圧調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る発明は、上記の発明において、圧力を調整して出力するレギュレータと内部に液体を充填したキャピラリとが管によって接続され、前記管における前記レギュレータ側から前記キャピラリの方向に第一のバルブと第二のバルブとが設置されたマイクロインジェクション装置を制御して、前記キャピラリからの液体吐出量を制御する液体吐出量制御方法をコンピュータに実行させる液体吐出量制御プログラムであって、前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記キャピラリから前記溶液を細胞内に吐出させる圧力であるインジェクション圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていたインジェクション圧生成圧力と、前記キャピラリへの前記液体の逆流を防止する圧力として前記キャピラリに加えられていた維持圧とが混合して前記インジェクション圧が生成されて、当該インジェクション圧によって前記キャピラリから前記液体の吐出が開始された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記インジェクション圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記インジェクション圧を前記キャピラリに加えるインジェクション圧調整手順と、前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記維持圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていた維持圧生成圧力と、前記キャピラリに加えられていた前記インジェクション圧とが混合して前記維持圧が生成されて、当該維持圧によって前記液体の吐出が終了された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記維持圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記維持圧を前記キャピラリに加える維持圧調整手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば、混合して生成されたインジェクション圧や維持圧に誤差が生じていた場合でも、インジェクション圧や維持圧を改めてキャピラリに加えることで誤差が吸収でき、液体の吐出量をより精度よく安定して制御することが可能になる。
【００１５】
また、本発明によれば、インジェクションの設定条件ごとに実測された圧力値から改めてインジェクション圧もしくは維持圧を生成するためにレギュレータが出力すべき圧力を再計算でき、いかなる設定条件においても液体の吐出量を安定させることが可能になる。
【００１６】
また、本発明によれば、キャピラリに出力された圧力を検知する圧力センサを別途設置することなく当該圧力を検知することができ、設備投資のコストを低く抑えることが可能になる。
【００１７】
また、本発明によれば、インジェクションの操作前の準備段階でキャピラリの接続不良や管の劣化による空気漏れを検知することができ、空気漏れによる液体吐出量が不安定な状態でのインジェクション操作を回避することが可能になる。
【００１８】
また、本発明によれば、レギュレート室、バルブおよびキャピラリなどを接続する管の体積変動を抑止しすることができ、液体の吐出量を安定させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る液体吐出方法の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、この発明に係る液体吐出量制御方法を含んで構成される液体吐出量制御装置を実施例として説明する。また、以下では、実施例１における液体吐出量制御装置の構成および処理の手順、実施例１の効果を順に説明し、次に実施例１と同様に、実施例２に係る液体吐出量制御装置、実施例３に係る液体吐出量制御装置、実施例４に係る液体吐出量制御装置について順に説明する。
【実施例１】
【００２０】
［用語の説明］
まず最初に、マイクロインジェクション装置の一例を説明する。本願の出願人の発明である「細胞内への液体吐出方法及びマイクロインジェクション装置」（特願２００６−１３３５１２号）に開示したように、溶液を細胞内に吐出させるための圧力（以下、インジェクション圧と記述する）と、キャピラリへの溶液の逆流を防止するための圧力（以下、維持圧と記述する）との２つの圧力を順次切り替えて制御することで吐出量を調整する液体吐出量制御方法も考えられる。ここで、「溶液」とは、特許請求の範囲に記載の「吐出対象」に対応し、「細胞」とは、特許請求の範囲に記載の「微小体」に対応する。
【００２１】
具体的には、キャピラリに維持圧が加えられている状態から、インジェクション圧を速やかに生成してキャピラリからの液体吐出を開始させ、さらに所定の時間が経過した時点で速やかに維持圧にまで減圧してキャピラリからの液体吐出を終了させることでキャピラリから細胞内への液体吐出量を定量的に制御する液体吐出量制御方法を開示している。ここで、この液体吐出量制御方法について簡単に説明する。図１１は、先行発明の実施例におけるマイクロインジェクション装置の概略構成図を説明するための図である。図１１の（Ａ）に示すように、このマイクロインジェクション装置１００は、正圧ポンプ１および負圧ポンプ２に接続され、これらのポンプにより生成される圧力を一定に維持するレギュレータ３と、レギュレータ３により維持された圧力を貯留するレギュレート室５と、溶液を充填したキャピラリ９と、レギュレータ３およびレギュレート室５の間に設置されるバルブａ４と、レギュレート室５およびキャピラリ９の間に設置されるバルブｂ７と、レギュレート室５の圧力を検知する圧力センサａ６と、キャピラリに印加される圧力を検知する圧力センサｂ８とから構成され、レギュレータ３、バルブａ４、レギュレート室５、圧力センサａ６、バルブｂ７、圧力センサｂ８およびキャピラリ９は、管１０（太黒線で示す）により接続される。そして、この液体吐出量制御方法を含んで構成される液体吐出量制御装置２０は、このマイクロインジェクション装置１００の動作を制御する。ここで、バルブａ４およびバルブｂ７は、例えば電磁ソレノイドを用いたものが使用され、液体吐出量制御装置２０は、電気信号を発生させることでバルブａ４およびバルブｂ７の開閉動作をそれぞれ制御する。
【００２２】
なお、実際には、マイクロインジェクション装置１００は、レギュレート室５を設置せずに、図１１の（Ｂ）に示すように、管１０のうち、同図に示す点線で囲われた領域の部分（バルブａ４、圧力センサａ６およびバルブｂ７を接続している管１０の一部分）をレギュレート室５としている。以下、レギュレート室５として記述する場合は、図１１の（Ｂ）に示す点線で囲われた領域の部分を示す。
【００２３】
続いて、図１２−１と図１２−２とを用いてこの液体吐出量制御方法について説明する。図１２−１と図１２−２とは、先行発明の実施例における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【００２４】
まず、図１２−１を用いてキャピラリ９にインジェクション圧Ｐｉを印加させるまでの段階について説明する。液体吐出量制御装置２０は、正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってレギュレータ３に維持圧Ｐｃを生成させ、さらに液体吐出量制御装置２０は、バルブａ４およびバルブｂ７を開放する（図１２−１の（１）を参照）。この段階の後、オペレータは、溶液が充填されたキャピラリ９を管１０に接続する。これによりキャピラリ９に充填された液体は逆流することなく、キャピラリ９に維持される。なお、顕微鏡下でオペレータが細胞にキャピラリ９を穿刺して液体を吐出する（インジェクション）状況が整うまでは、この図１２−１の（１）の状態で保持する。
【００２５】
続いて、オペレータがキャピラリ９を細胞に穿刺してインジェクションを開始できる状況が整うと、オペレータのインジェクション開始要求に基づき液体吐出量制御装置２０は、図１２−１の（２）に示すように、バルブｂ７を閉鎖してキャピラリ９に維持圧Ｐｃが印加されている状態を保持し、正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってレギュレータ３にインジェクション圧Ｐｉを発生させるために必要な圧力であるインジェクション圧生成圧力Ｐｈ（後述）を生成させる（図１２−１の（３）を参照）。
【００２６】
そして、図１２−１の（４）に示すように、液体吐出量制御装置２０は、バルブａ４を閉鎖してレギュレート室５を圧力Ｐｈに保持した状態にしたうえで、バルブｂ７を開放する。この結果、インジェクション圧生成圧力Ｐｈと維持圧Ｐｃとが混合されることでインジェクション圧Ｐｉが生成され、キャピラリ９にインジェクション圧Ｐｉが加わることで液体が吐出される（図１２−１の（５）を参照）。このように、バルブａ４とバルブｂ７とを瞬時に開閉することで、キャピラリに印加される圧力は維持圧Ｐｃからインジェクション圧Ｐｉに速やかに移行できる。
【００２７】
続いて、図１２−２を用いてインジェクション圧Ｐｉから維持圧Ｐｃに減圧してキャピラリからの液体の吐出を終了するまでの段階について説明する。図１２−２の（６）に示すように、液体吐出量制御装置２０は、バルブｂ７を閉鎖して、キャピラリ９にインジェクション圧Ｐｉが印加されている状態を保持しておき、バルブａ４を開放する（図１２−２の（７）を参照）。さらに、液体吐出量制御装置２０は、正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってレギュレータ３に、維持圧Ｐｃを発生させるために必要な維持圧生成圧力ＰＬ（後述）を生成させる（図１２−２の（８）を参照）。
【００２８】
そして、図１２−２の（９）に示すように、液体吐出量制御装置２０は、バルブａ４を閉鎖してレギュレート室５を維持圧生成圧力ＰＬに保持しておき、バルブｂ７を開放する（図１２−２の（１０）を参照）。この結果、維持圧生成圧力ＰＬとインジェクション圧Ｐｉとが混合されることで維持圧Ｐｃが生成され、キャピラリ９からの液体吐出が終了する。このように、バルブａ４とバルブｂ７とを瞬時に開閉することで、キャピラリに印加される圧力はインジェクション圧から維持圧に速やかに移行するので、インジェクション圧を矩形波状としてキャピラリ９に印加することができる。従って、インジェクション圧とインジェクション圧の印加時間（上述した図１２−１の（５）から図１２−２の（１０）までに要する時間）とを調整することで、液体の吐出量を精度よく制御することが可能となる。
【００２９】
さらに、引き続き、連続して別の細胞に液体を吐出するには、液体吐出量制御装置２０は、レギュレータ３に維持圧Ｐｃを生成させ、さらに、バルブａ４を開放することで、図１２−２の（１０）から図１２−１の（１）と同じ状態に移行させ、以下同様の段階からなる動作制御を行なえばよい。このように、インジェクションを連続して行なう場合でも、速やかに維持圧Ｐｃに減圧した状態で異なる細胞にキャピラリ９を穿刺し、インジェクションの段階に移行できるので、次のサイクルにおいても液体の吐出量を精度よく制御することが可能となる。
【００３０】
ここで、上記したインジェクション圧Ｐｉを生成するためのインジェクション圧生成圧力Ｐｈと、維持圧Ｐｃを生成するための維持圧生成圧力ＰＬとについて説明する。バルブｂ７開放前の圧力と、バルブｂ７開放後の圧力との関係は、気体状態方程式により求めることができる。図１１の（Ｂ）に示すように、キャピラリ９側の気体の体積をＶ１、バルブｂ７開放前のキャピラリ９側の圧力をＰ１、レギュレート室５の気体の体積をＶ２、バルブｂ７開放前のレギュレート室５の圧力をＰ２とする。この場合、バルブｂ７開放後の圧力をＰと、体積比η（イータ＝Ｖ２／Ｖ１）との関係は、それぞれ図１３に示す（１）式と（２）式で表される。従って、バルブｂ７開放後に圧力Ｐを生成するためにバルブｂ７開放前にレギュレート室５に貯留させておかなければならない圧力Ｐ２は、図１３に示す（３）式で表すことができる。
【００３１】
一方、バルブｂ７開放前のキャピラリ９側の圧力Ｐ１は、圧力センサｂ７により求めることができ、バルブｂ７開放前のレギュレート室５の圧力Ｐ２は、圧力センサａ６により求めることができ、また、バルブｂ７開放後の圧力Ｐは、圧力センサｂ７および圧力センサａ６から求めることができる。従って、予備的に液体吐出を行なうことで、各圧力値を求めておき、図１３に示す（２）式から予め体積比ηを求めることができる。
【００３２】
このようにして求めた体積比ηと図１３に示す（３）式とを用い、インジェクション圧生成圧力Ｐｈもしくは維持圧生成圧力ＰＬを算出する。インジェクション圧生成圧力Ｐｈは、バルブｂ７開放後の圧力Ｐとしてインジェクション圧Ｐｉを図１３に示す（３）式に代入し、さらに、バルブｂ７開放前のキャピラリ９側の圧力Ｐ１として維持圧Ｐｃを図１３に示す（３）式に代入することで算出される。また、維持圧生成圧力ＰＬは、バルブｂ７開放後の圧力Ｐとして維持圧Ｐｃを図３に示す（３）式に代入し、さらに、バルブｂ７開放前のキャピラリ９側の圧力Ｐ１としてインジェクション圧Ｐｉを図１３に示す（３）式に代入することで算出される。液体吐出量制御装置２０は、レギュレータ３によって、このようにして算出したインジェクション圧生成圧力Ｐｈを図１２−１の（３）の段階で生成させ、また、維持圧生成圧力ＰＬを図１２−２の（８）の段階で生成させる。
【００３３】
しかしながら、上記した手法では、管１０の素材の柔軟性や、圧力値、印加時間といった要素により「体積比η」が変動するので、インジェクション圧生成圧力Ｐｈおよび／または維持圧生成圧力ＰＬを算出しても実際に生成されるインジェクション圧Ｐｉもしくは維持圧Ｐｃと目標圧力との間に若干の誤差が生じる結果、液体の吐出量の精度が安定しないという問題点がある。
【００３４】
また、上記した手法は、レギュレート室５に貯留される圧力を調整するレギュレータの出力誤差を考慮していないので、細胞ごとに連続して液体を吐出させる場合に出力誤差が累積する結果、液体の連続吐出量の精度が安定しないという問題点がある。すなわち、連続して吐出を行なう場合、初期吐出圧をＰ0、１回目の吐出圧をＰ1、２回目の吐出圧をＰ2とし、各誤差をＤ1、Ｄ2とすると、Ｐ1＝Ｐ0＋Ｄ1、Ｐ2＝Ｐ1＋Ｄ2となり、ｎ回目の吐出圧には、図１４の式に示すように、ｎ回分の累積誤差が蓄積されている。
【００３５】
［実施例１における液体吐出量制御装置の概要および特徴］
続いて、図１および図２を用いて、実施例１における液体吐出量制御装置の主たる特徴を具体的に説明する。図１は実施例１におけるマイクロインジェクション装置の概略構成図を説明するための図であり、図２は、実施例１における液体吐出量制御方法の概要および特徴を説明するための図である。
【００３６】
図１に示すように、実施例１におけるマイクロインジェクション装置１００は、正圧ポンプ１および負圧ポンプ２に接続され、これらのポンプにより生成される圧力を一定に維持するレギュレータ３と、レギュレータ３により維持された圧力を貯留するレギュレート室５と、溶液を充填したキャピラリ９と、レギュレータ３とレギュレート室５の間に設置されるバルブａ４と、レギュレート室５とキャピラリ９の間に設置されるバルブｂ７と、レギュレート室５の圧力を検知する圧力センサａ６とから構成され、レギュレータ３、バルブａ４、レギュレート室５、圧力センサａ６、バルブｂ７およびキャピラリ９は管１０（太黒線で示す）により接続される。ここで、レギュレート室５とは、バルブａ４、圧力センサａ６およびバルブｂ７を接続している管１０の部分のことである。そして、液体吐出量制御装置２０は、このマイクロインジェクション装置１００の動作を制御する。なお、バルブａ４およびバルブｂ７は、例えば電磁ソレノイドを用いたものが使用され、液体吐出量制御装置２０は、電気信号を発生させることでバルブａ４およびバルブｂ７の開閉動作をそれぞれ制御する。
【００３７】
さて、実施例１における液体吐出量制御装置２０は、先行発明のように液体の吐出量を精度よく制御することを概要とするが、この先行発明と比較して、液体の吐出量をより精度よく安定して制御することが可能になることに主たる特徴がある。
【００３８】
この主たる特徴について簡単に説明すると、まず、実施例１の液体吐出量制御装置２０は、マイクロインジェクション装置１００に対し、図２−１に示す動作制御を行なうことで、インジェクション圧Ｐｉをキャピラリ９に加え、液体吐出を開始する。具体的には、液体吐出量制御装置２０は、正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってレギュレータ３に維持圧Ｐｃを生成させ、さらに液体吐出量制御装置２０は、バルブａ４およびバルブｂ７を開放する（図２−１の（１）を参照）。この段階の後、オペレータは溶液が充填されたキャピラリ９を管１０に接続する。これによりキャピラリ９に充填された液体は逆流することなく、キャピラリ９に維持される。なお、顕微鏡下でオペレータが細胞にキャピラリ９を穿刺して液体を吐出する（インジェクション）状況が整うまでは、この図２−１の（１）の状態で保持する。
【００３９】
続いて、オペレータがキャピラリ９を細胞に穿刺してインジェクションを開始できる状況が整うと、オペレータのインジェクション開始要求に基づき液体吐出量制御装置２０は、図２−１の（２）に示すように、バルブｂ７を閉鎖してキャピラリ９に維持圧Ｐｃが印加されている状態を保持し、正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってレギュレータ３に、インジェクション圧Ｐｉを発生させるために必要な圧力であるインジェクション圧生成圧力Ｐｈ（後述）を生成させる（図２−１の（３）を参照）。
【００４０】
そして、図２−１の（４）に示すように、液体吐出量制御装置２０は、バルブａ４を閉鎖してレギュレート室５を圧力Ｐｈに保持した状態にしたうえで、バルブｂ７を開放する。この結果、インジェクション圧生成圧力Ｐｈと維持圧Ｐｃとが混合されることで混合圧力Ｐｉ’が生成され、キャピラリ９から液体が吐出される（図２−１の（５）を参照）。このように、バルブａ４とバルブｂ７とを瞬時に開閉することで、キャピラリに印加される圧力は維持圧からインジェクション圧に速やかに移行できる。なお、これら一連の動作は、本願の出願人の発明である『細胞への液体吐出方法及びマイクロインジェクション装置』（特願２００６−１３３５１２号）にも開示されている。
【００４１】
しかし、管１０の素材の柔軟性や、圧力値、印加時間といった要素による「体積比η」の変動や、レギュレート室５に貯留される圧力を調整するレギュレータの出力誤差といった要因により、生成した混合圧力Ｐｉ’にはインジェクション圧Ｐｉとは若干の誤差が生じている可能性がある。
【００４２】
そこで、実施例１の液体吐出量制御装置２０は、図２−２の（６）に示すように、レギュレータ３の出力をインジェクション圧Ｐｉに設定して、バルブａ４を開放することで改めてキャピラリ９にインジェクション圧Ｐｉを加える。これにより、図２−１の（５）で生成された混合圧力Ｐｉ’に含まれるインジェクション圧Ｐｉとの誤差を解消する。
【００４３】
続いて、実施例１の液体吐出量制御装置２０は、図２−２の（７）に示すように、バルブｂ７を閉鎖してキャピラリ９にインジェクション圧Ｐｉが印加されている状態に保持し、レギュレータ３に、維持圧Ｐｃを発生させるために必要な維持圧生成圧力ＰＬ（後述）を生成させる（図２−２の（８）を参照）。
【００４４】
そして、図２−２の（９）に示すように、液体吐出量制御装置２０は、バルブａ４を閉鎖してレギュレート室５を維持圧生成圧力ＰＬに保持しておき、バルブｂ７を開放する（図２−２の（１０）を参照）。この結果、維持圧生成圧力ＰＬとインジェクション圧Ｐｉとが混合されることで混合圧力Ｐｃ’が生成され、キャピラリ９からの液体吐出が終了する。このように、バルブａ４とバルブｂ７とを瞬時に開閉することで、キャピラリに印加される圧力はインジェクション圧から維持圧に速やかに移行するので、インジェクション圧を矩形波状としてキャピラリ９に印加することができる。従って、インジェクション圧とインジェクション圧の印加時間（上述した図２−１の（５）から図２−２の（１０）までに要する時間）とを調整することで、液体の吐出量を精度よく制御することが可能となる。なお、上記した混合圧力Ｐｉ’の場合と同様に、生成した混合圧力Ｐｃ’には維持圧Ｐｃとは若干の誤差が生じている可能性がある。
【００４５】
さらに、引き続き、連続して別の細胞に液体を吐出するには、液体吐出量制御装置２０は、レギュレータ３に維持圧Ｐｃを生成させ、さらに、バルブａ４を開放することで、図２−２の（１０）から図２−１の（１）と同じ状態に移行させ、以下同様の段階からなる動作制御を行なえばよい。なお、図２−２の（１０）から図２−１の（１）に移行することは、次のインジェクションサイクルを開始するまでの待機状態にすることであるとともに、図２−２の（１０）の段階で生成した混合圧力Ｐｃ’に含まれる可能性がある維持圧Ｐｃとの誤差を解消する動作でもある。従って、新たなインジェクション作業を行なわない場合でも、この動作を行なうことでキャピラリ９に改めて維持圧を加えることができる。
【００４６】
なお、上記した図２−１の（１）〜（５）の段階と図２−２の（６）〜（９）の段階とにおける、バルブａ４の開閉動作、バルブｂ７の開閉動作、レギュレータ３が出力する圧力、レギュレート室５に加えられている圧力およびキャピラリ９に加えられる圧力を図２−３にまとめて示す。横軸のＳＴＥＰにある１〜１０は、それぞれ図２−１および図２−２に示す（１）〜（１０）に対応する。
【００４７】
このようなことから、実施例１における液体吐出量制御方法は、混合して生成されたインジェクション圧もしくは維持圧に誤差が生じていた場合でも、インジェクション圧もしくは維持圧を改めてキャピラリ９に加えることで誤差が吸収でき、上記した主たる特徴の通り、液体の吐出量をより精度よく安定して制御することが可能になる。
【００４８】
なお、図１に示す実施例１におけるマイクロインジェクション装置１００には、図１１の（Ｂ）に示す先行発明の実施例におけるマイクロインジェクション装置１００と比較して、圧力センサｂ８が設置されていない。これは、バルブｂ７を開放しているときに圧力センサａ６が検知する圧力値は、同じ時点で圧力センサｂ８が検知する圧力値（キャピラリ側圧力）と同じ値であるので、バルブｂ７を閉鎖する直前に圧力センサａ６が検知する圧力値をバルブｂ７閉鎖時のキャピラリ側圧力として採用することで、圧力センサａ６に圧力センサｂ８の機能を代替させているためである。
【００４９】
ここで、上記したインジェクション圧Ｐｉを生成するためのインジェクション圧生成圧力Ｐｈと、維持圧Ｐｃを生成するための維持圧生成圧力ＰＬとについて説明する。バルブｂ７開放前の圧力と、バルブｂ７開放後の圧力との関係は、気体状態方程式により求めることができる。図１に示すように、キャピラリ９側の気体の体積をＶ１、バルブｂ７開放前のキャピラリ９側の圧力をＰ１、レギュレート室５の気体の体積をＶ２、バルブｂ７開放前のレギュレート室５の圧力をＰ２とする。この場合、バルブｂ７開放後の圧力をＰと、体積比η（イータ＝Ｖ２／Ｖ１）との関係は、それぞれ図１３に示す（１）式と（２）式で表される。従って、バルブｂ７開放後に圧力Ｐを生成するためにバルブｂ７開放前にレギュレート室５に貯留させておかなければならない圧力Ｐ２は、図１３に示す（３）式で表すことができる。
【００５０】
一方、バルブｂ７が閉鎖されてから開放されるまでのキャピラリ９側の圧力Ｐ１は、バルブｂ７が閉鎖される直前に圧力センサａ６が検知する圧力値として求めることができ、バルブｂ７開放前のレギュレート室５の圧力Ｐ２は、圧力センサａ６により求めることができ、また、バルブｂ７開放後の圧力Ｐは、圧力センサａ６から求めることができる。従って、予備的に液体吐出を行なうことで、各圧力値を求めておき、図１３に示す（２）式から予め体積比ηを求めることができる。
【００５１】
このようにして求めた体積比ηと図１３に示す（３）式とを用い、インジェクション圧生成圧力Ｐｈもしくは維持圧生成圧力ＰＬを算出する。インジェクション圧生成圧力Ｐｈは、バルブｂ７開放後の圧力Ｐとしてインジェクション圧Ｐｉを図１３に示す（３）式に代入し、さらに、バルブｂ７開放前のキャピラリ９側の圧力Ｐ１として維持圧Ｐｃを図１３に示す（３）式に代入することで算出される。また、維持圧生成圧力ＰＬは、バルブｂ７開放後の圧力Ｐとして維持圧Ｐｃを図３に示す（３）式に代入し、さらに、バルブｂ７開放前のキャピラリ９側の圧力Ｐ１としてインジェクション圧Ｐｉを図１３に示す（３）式に代入することで算出される。
【００５２】
［実施例１における液体吐出量制御装置の構成］
次に、図３を用いて、実施例１における液体吐出量制御装置を説明する。図３は、実施例１における液体吐出量制御装置の構成を示すブロック図である。
【００５３】
図３に示すように、実施例１における液体吐出量制御装置２０は、入力部２１と、出力部２２と、入出力制御Ｉ／Ｆ部２３と、算出部２４と、記憶部２５と、制御部２６とから構成され、さらに、マイクロインジェクション装置１００とに接続される。
【００５４】
入力部２１は、オペレータからのインジェクションの諸条件（例えば、インジェクション圧Ｐｉと印加時間により設定される液体吐出量や、キャピラリ９に充填された液体の粘性などにより設定される維持圧Ｐｃなど）や、オペレータからのインジェクション開始要求を受け付け、キーボートやマウスなどで構成される。
【００５５】
出力部２２は、後述する制御部２６からの制御命令をマイクロインジェクション装置１００に出力し、その動作を制御する。
【００５６】
入出力制御Ｉ／Ｆ部２３は、入力部２１および出力部２２と、算出部２４、記憶部２５および制御部２６とのとの間におけるデータ転送を制御する。
【００５７】
記憶部２５は、算出部２４による各種処理に用いるデータと、算出部２４による各種処理結果と、制御部２６による各種制御記録とを記憶し、特に本発明に密接に関連するものとしては、図３に示すように、圧力センサａ６出力記憶部２５１と、算出体積比記憶部２５２と、インジェクション圧生成圧力記憶部２５３と、維持圧生成圧力記憶部２５４とを備える。
【００５８】
圧力センサａ６出力記憶部２５１は、後述する圧力センサａ６出力検知部２６１が圧力センサａ６から取得する圧力値とともに、後述するバルブａ４開閉制御部２６３がバルブａ４に対し行った開閉制御の記録と、後述するバルブｂ７開閉制御部２６４がバルブｂ７に対し行った開閉の制御記録とを記憶する。
【００５９】
算出体積比記憶部２５２は、後述する体積比算出部２４１が算出した体積比を記憶し、インジェクション圧生成圧力記憶部２５３は、後述するインジェクション圧生成圧力算出部２４２が算出したインジェクション圧生成圧力を記憶し、維持圧生成圧力記憶部２５４は、後述する維持圧生成圧力算出部２４３が算出した維持圧生成圧力を記憶する。なお、各部については、後に詳述する。
【００６０】
制御部２６は、入出力制御Ｉ／Ｆ部２３から転送されたオペレータの要求に基づき各種制御を実行し、特に本発明に密接に関連するものとしては、図３に示すように、圧力センサａ６出力検知部２６１と、レギュレータ３出力圧力制御部２６２と、バルブａ４開閉制御部２６３と、バルブｂ７開閉制御部２６４とを備える。
【００６１】
圧力センサａ６出力検知部２６１は、圧力センサａ６が検知した圧力値を圧力センサａ６から取得し、その結果を圧力センサａ６出力記憶部２５１に記憶する。
【００６２】
レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、正圧ポンプ１および負圧ポンプ２を使ってレギュレータ３に所定の圧力を生成させる。すなわち、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、入力部２１に入力された設定条件であるインジェクション圧Ｐｉや維持圧Ｐｃや、インジェクション圧生成圧力記憶部２５３に記憶されているインジェクション圧生成圧力Ｐｈ、あるいは、維持圧生成圧力記憶部２５４に記憶されている維持圧生成圧力ＰＬをレギュレータ３に生成させる。
【００６３】
バルブａ４開閉制御部２６３は、バルブａ４の開閉動作を制御する。具体的には、図２−１および図２−２で示す一連のバルブａ４の開放および閉鎖の制御を、例えば、電気信号を介して行なう。また、バルブａ４開閉制御部２６３は、バルブａ４の開閉制御記録を圧力センサａ６出力記憶部２５１に送信し、圧力センサａ６出力記憶部２５１は、バルブａ４の開閉制御記録を格納する。
【００６４】
バルブｂ７開閉制御部２６４は、バルブｂ７の開閉動作を制御する。具体的には、図２−１および図２−２で示す一連のバルブｂ７の開放および閉鎖の制御を、例えば、電気信号を介して行なう。また、バルブｂ７開閉制御部２６４は、バルブｂ７の開閉制御記録を圧力センサａ６出力記憶部２５１に送信し、圧力センサａ６出力記憶部２５１は、バルブｂ７の開閉制御記録を格納する。
【００６５】
算出部２４は、入出力制御Ｉ／Ｆ部２３から転送されたオペレータの要求に基づき各種処理を実行し、特に本発明に密接に関連するものとしては、図３に示すように、体積比算出部２４１と、インジェクション圧生成圧力算出部２４２と、維持圧生成圧力算出部２４３とを備える。
【００６６】
体積比算出部２４１は、圧力センサａ６出力記憶部２５１に記憶されている圧力センサａ６が検知した圧力値の出力記録と、バルブａ４開閉制御部２６３の制御記録と、バルブｂ７開閉制御部２６４の制御記録とから体積比ηを算出し、その結果を算出体積比記憶部２５２に記憶する。
【００６７】
具体的に、体積比の算出について説明する。バルブａ４開閉制御部２６３は、バルブａ４を開放し、バルブｂ７開閉制御部２６４は、バルブｂ７を開放し、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、レギュレータ３に適当な圧力Ｐ１を生成させる。さらに、バルブｂ７開閉制御部２６４は、バルブｂ７を閉鎖して、キャピラリ９に圧力Ｐ１が加えられた状態を保持する。圧力Ｐ１の値は、バルブｂ７開閉制御部２６４の制御記録を参照して、バルブｂ７が閉鎖する直前の圧力センサａ６が検知した圧力値を採用する。そして、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、レギュレータ３に適当な圧力Ｐ２生成させ、バルブａ４開閉制御部２６３は、バルブａ４を閉鎖し、レギュレート室５に圧力Ｐ２を保持させておいた状態にする。圧力Ｐ２の値は、バルブａ４開閉制御部２６３の制御記録と、バルブｂ７開閉制御部２６４の制御記録とを参照して、この段階で圧力センサａ６が検知した値を採用する。続いて、バルブｂ７開閉制御部２６４は、バルブｂ７を開放して圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とを混合させて新たな圧力Ｐを生成し、この圧力Ｐがキャピラリ９に加えられる。圧力Ｐの値は、バルブａ４開閉制御部２６３の制御記録と、バルブｂ７開閉制御部２６４の制御記録とを参照して、この段階で圧力センサａ６が検知した値を採用する。これらＰ１、Ｐ２およびＰの実測値と図１３の（２）式とから、体積比ηを算出する。
【００６８】
インジェクション圧生成圧力算出部２４２は、算出体積比記憶部２５２に記憶されている体積比ηを用い、維持圧Ｐｃと混合してインジェクション圧Ｐｉを生成するために必要なインジェクション圧生成圧力Ｐｈを算出し、その結果をインジェクション圧生成圧力記憶部２５３に記憶する。具体的には、インジェクション圧生成圧力算出部２４２は、体積比ηと図１３に示す（３）式とを用い、バルブｂ７開放後の圧力Ｐとしてインジェクション圧Ｐｉを図１３に示す（３）式に代入し、さらに、バルブｂ７開放前のキャピラリ９側の圧力Ｐ１として維持圧Ｐｃを図１３に示す（３）式に代入することでインジェクション圧生成圧力Ｐｈを算出する。すなわち、Ｐｈ＝（（η＋１）Ｐｉ−Ｐｃ）／ηとなる。
【００６９】
維持圧生成圧力算出部２４３は、算出体積比記憶部２５２に記憶されている体積比ηを用い、インジェクション圧Ｐｉと混合して維持圧Ｐｃを生成するために必要な維持圧生成圧力ＰＬを算出し、その結果を維持圧生成圧力記憶部２５４に記憶する。具体的には、維持圧生成圧力算出部２４３は、バルブｂ７開放後の圧力Ｐとして維持圧Ｐｃを図３に示す（３）式に代入し、さらに、バルブｂ７開放前のキャピラリ９側の圧力Ｐ１としてインジェクション圧Ｐｉを図１３に示す（３）式に代入することで維持圧生成圧力ＰＬを算出する。すなわち、ＰＬ＝（（η＋１）Ｐｃ−Ｐｉ）／ηとなる。
【００７０】
［実施例１における液体吐出量制御装置による処理の手順］
次に、図４を用いて、実施例１における液体吐出量制御装置２０による処理を説明する。図４は、実施例１における液体吐出量制御装置の処理の手順を示すフローチャートである。
【００７１】
まず、実施例１における液体吐出量制御装置２０は、キーボードやマウスから新たにオペレータからのインジェクションの諸条件（例えば、インジェクション圧Ｐｉと印加時間により設定される液体吐出量や、キャピラリ９に充填された液体の粘性などにより設定される維持圧Ｐｃなど）を受け付けると（ステップＳ４０１肯定）、インジェクション圧生成圧力算出部２４２および維持圧生成圧力算出部２４３は、それぞれインジェクション圧生成圧力Ｐｈおよび維持圧生成圧力ＰＬを算出する（ステップＳ４０２）。
【００７２】
そして、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、レギュレータ３に正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使って維持圧Ｐｃを生成させ、バルブａ４開閉制御部２６３はバルブａ４を開放し、バルブｂ７開閉制御部２６４はバルブｂ７を開放する（ステップＳ４０３）。これによりキャピラリ９に充填された液体がキャピラリ９に逆流することを防止する。
【００７３】
その後、実施例１における液体吐出量制御装置２０は、オペレータが細胞にキャピラリ９を穿刺してインジェクションを開始する状況が整い、実施例１における液体吐出量制御装置２０が、オペレータからのインジェクション開始要求を受け付けるまでは、この状態を維持する（ステップＳ４０４否定）。
【００７４】
これとは反対に、オペレータが細胞にキャピラリ９を穿刺してインジェクションを開始する状況が整い、実施例１における液体吐出量制御装置２０が、オペレータからのインジェクション開始要求を受け付けると（ステップＳ４０４肯定）、バルブｂ７開閉制御部２６４はバルブｂ７を閉鎖し、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、レギュレータ３に正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってインジェクション圧生成圧力Ｐｈを生成させる（ステップＳ４０５）。
【００７５】
そして、バルブａ４開閉制御部２６３はバルブａ４を閉鎖し、レギュレート室５をインジェクション圧生成圧力Ｐｈに保持したうえで、バルブｂ７開閉制御部２６４はバルブｂ７を開放してインジェクション圧生成圧力Ｐｈと維持圧Ｐｃとを混合し、新たに生成された混合圧力がキャピラリ９に加えられる（ステップＳ４０６）。これにより、キャピラリ９に加えられる圧力は維持圧Ｐｃから速やかに上昇し、キャピラリ９からの液体吐出が開始する。
【００７６】
続いて、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、レギュレータ３に正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってインジェクション圧Ｐｉを生成させるとともに、バルブａ４開閉制御部２６３はバルブａ４を開放する（ステップＳ４０７）。この操作により、ステップＳ４０６で生成された混合圧力とインジェクション圧Ｐｉとに誤差が生じていた場合でも、その誤差を修正してインジェクション圧Ｐｉをキャピラリ９に加えることができる。
【００７７】
そして、バルブｂ７開閉制御部２６４はバルブｂ７を閉鎖して（ステップＳ４０８）、キャピラリ９にインジェクション圧Ｐｉが加えられた状態を保持したうえで、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、レギュレータ３に正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使って維持圧生成圧力ＰＬを生成させる（ステップＳ４０９）。
【００７８】
さらに、バルブａ４開閉制御部２６３はバルブａ４を閉鎖し、レギュレート室５を維持圧生成圧力ＰＬに保持したうえで、バルブｂ７開閉制御部２６４はバルブｂ７を開放して維持圧生成圧力ＰＬとインジェクション圧Ｐｉとを混合し、新たに生成された混合圧力がキャピラリ９に加えられる（ステップＳ４１０）。これにより、キャピラリ９に加えられる圧力はインジェクション圧Ｐｉから速やかに下降し、キャピラリ９からの液体吐出が終了する。
【００７９】
そして、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、レギュレータ３に正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使って維持圧Ｐｃを生成させるとともに、バルブａ４開閉制御部２６３はバルブａ４を開放する（ステップＳ４１１）。この操作により、ステップＳ４１０で生成された混合圧力と維持圧Ｐｃとに誤差が生じていた場合でも、その誤差を修正して維持圧Ｐｃをキャピラリ９に加えることができる。
【００８０】
その後、実施例１における液体吐出量制御装置２０は、オペレータからの新たなインジェクション開始要求を受け付けると（ステップＳ４１２肯定）、再びステップＳ４０５からの処理を行い、新たなインジェクション開始要求がない場合は（ステップＳ４１２否定）、処理を終了する。
【００８１】
［実施例１の効果］
上記したように、実施例１によれば、バルブａ４とバルブｂ７とが閉鎖された状態からバルブｂ７が開放されることで、バルブａ４とバルブｂ７との間に貯留されていたインジェクション圧生成圧力と、キャピラリ９に加えられていた維持圧とが混合してインジェクション圧が生成されて、当該インジェクション圧によってキャピラリ９から液体の吐出が開始された後に、レギュレータ３の出力圧力をインジェクション圧に設定したうえでバルブａ４を開放することで、インジェクション圧をキャピラリ９に加え、バルブａ４とバルブｂ７とが閉鎖された状態からバルブｂ７が開放されることで、バルブａ４とバルブｂ７との間に貯留されていた維持圧生成圧力と、キャピラリ９に加えられていたインジェクション圧とが混合して維持圧が生成されて、当該維持圧によって液体の吐出が終了された後に、レギュレータ３の出力圧力を維持圧に設定したうえでバルブａ４を開放することで、維持圧をキャピラリ９に加えるので、例えば、混合して生成されたインジェクション圧や維持圧に誤差が生じていた場合でも、インジェクション圧や維持圧を改めてキャピラリ９に加えることで誤差が吸収でき、液体の吐出量をより精度よく安定して制御することが可能になる。
【００８２】
また、実施例１によれば、キャピラリ９に加えられている圧力の実測値としてバルブｂ７が閉鎖される直前に圧力センサａ６が検知した値を採用し、バルブｂ７を開放して生成された混合圧力の値として圧力センサａ６が検知した値を採用して体積比を算出するので、キャピラリに出力された圧力を検知する圧力センサを別途設置することなく当該圧力を検知することができ、設備投資のコストを低く抑えることが可能になる。
【実施例２】
【００８３】
上述した実施例１では、予め算出した体積比からインジェクション圧生成圧力Ｐｈもしくは維持圧生成圧力ＰＬを算出する場合について説明したが、実施例２では、入力した圧力条件下での体積比を改めて算出してインジェクション圧生成圧力Ｐｈもしくは維持圧生成圧力ＰＬを算出する場合について説明する。
【００８４】
［実施例２における追跡信頼度判定装置の概要および特徴］
まず最初に、図５を用いて、実施例２における液体吐出量制御装置の主たる特徴を具体的に説明する。図５は、実施例２における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【００８５】
実施例２における液体吐出量制御装置は、実施例１における液体吐出量制御装置と同様に、オペレータが入力したインジェクション圧Ｐｉおよび維持圧Ｐｃとから、すでに算出されている体積比ηと図１３の（３）式とから、インジェクション生成圧力Ｐｈおよび維持圧生成圧力ＰＬを算出する。
【００８６】
そして、実施例２における液体吐出量制御装置は、マイクロインジェクション装置１００の動作を制御して、図５の（Ａ）の上図に示すように、レギュレート室５にインジェクション生成圧力Ｐｈが保持され、さらにキャピラリ９に維持圧Ｐｃが加えられている状態から、図５の（Ｂ）の下図に示すように、バルブｂ７を開放して混合圧力を生成する。この際、インジェクション生成圧力Ｐｈの実測値と、維持圧Ｐｃの実測値と、混合圧力Ｐｉ’の値とを圧力センサａ６から取得する。なお、維持圧Ｐｃの実測値は、バルブｂ７が閉鎖されて図５の（Ａ）の上図に示す状態になる直前に、圧力センサａ６が検知した値を採用する。
【００８７】
続いて、実施例２における液体吐出量制御装置は、維持圧Ｐｃとインジェクション圧生成圧力Ｐｈとが管１０に印加されている条件下での体積比であるインジェクション圧補正体積比ηｉを、図１３の（２）式を用いて算出する。すなわち、図１３の（２）式において、Ｐとして実測値Ｐｉ’を代入し、Ｐ１として維持圧Ｐｃの実測値を代入し、Ｐ２としてインジェクション圧生成圧力Ｐｈの実測値を代入して算出する。すなわち、ηｉ＝(Ｐｃ−Ｐｉ’）／（Ｐｉ’―Ｐｈ）となる。なお、この場合のＰｃとＰｈは実測値である。このインジェクション圧補正体積比ηｉを用いて、改めてインジェクション圧Ｐｉを生成するために必要な補正インジェクション圧生成圧力Ｐｈ’を算出する。すなわち、図１３の（３）式において、Ｐとしてオペレータが入力した圧力値であるＰｉを代入し、Ｐ１として維持圧Ｐｃを代入し、体積比ηとしては上記したインジェクション圧補正体積比ηｉを代入して算出する。すなわち、Ｐｈ’＝（（ηｉ＋１）Ｐｉ―Ｐｃ）／ηｉとなる。
【００８８】
さらに、実施例２における液体吐出量制御装置は、マイクロインジェクション装置１００の動作を制御して、図５の（Ｂ）の上図に示すように、レギュレート室５に維持圧生成圧力ＰＬが保持され、さらにキャピラリ９にインジェクション圧Ｐｉが加えられている状態から、図５の（Ｂ）の下図に示すように、バルブｂ７を開放して混合圧力を生成させる。この際、維持圧生成圧力ＰＬの実測値と、インジェクション圧Ｐｉの実測値と、混合圧力Ｐｃ’の値とを圧力センサａ６から取得する。なお、インジェクション圧Ｐｉの実測値は、バルブｂ７が閉鎖されて図５の（Ｂ）の上図に示す状態になる直前に、圧力センサａ６が検知した値を採用する。
【００８９】
続いて、実施例２における液体吐出量制御装置は、インジェクション圧Ｐｉと維持圧生成圧力ＰＬとが管１０に印加されている条件下での体積比である維持圧補正体積比ηｃを、図１３の（２）式を用いて算出する。すなわち、図１３の（２）式において、Ｐとして実測値Ｐｃ’を代入し、Ｐ１としてインジェクション圧Ｐｉの実測値を代入し、Ｐ２として維持圧生成圧力ＰＬの実測値を代入して算出する。すなわち、ηｃ＝(Ｐｉ−Ｐｃ’）／（Ｐｃ’―ＰＬ）となる。なお、この場合のＰｉとＰＬは実測値である。この維持圧補正体積比ηｃを用いて、改めて維持圧Ｐｃを生成するために必要な補正維持圧生成圧力ＰＬ’を算出する。すなわち、図１３の（３）式において、Ｐとしてオペレータが入力した圧力値であるＰｃを代入し、Ｐ１としてインジェクション圧Ｐｉを代入し、体積比ηとしては上記した維持圧補正体積比ηｃを代入して算出する。すなわち、ＰＬ’＝（（ηｃ＋１）Ｐｃ―Ｐｉ／ηｃとなる。
【００９０】
そして、実施例２における液体吐出量制御装置は、上述した補正インジェクション圧生成圧力Ｐｈ’と補正維持圧生成圧力ＰＬ’とを用いて、オペレータからのインジェクション開始要求に基づき、細胞への液体吐出を行なう。
【００９１】
なお、本実施例では一回の操作から得られた混合圧力などの実測値から補正インジェクション圧生成圧力Ｐｈ’と補正維持圧生成圧力ＰＬ’を算出しているが、図５の（Ａ）や図５の（Ｂ）に示す操作を複数回繰り返し、それから得られた混合圧力の平均値から補正インジェクション圧生成圧力Ｐｈ’と補正維持圧生成圧力ＰＬ’とを算出してもよい。
【００９２】
このようなことから、実施例２における液体吐出量制御装置は、インジェクションの設定条件ごとに実測された圧力値から体積比を補正してインジェクション圧もしくは維持圧を生成するためにレギュレータが出力すべき圧力を再計算でき、いかなる設定条件においても液体の吐出量を安定させることが可能になる。
【００９３】
［実施例２における液体吐出量制御装置の構成］
次に、図３を用いて、実施例２における液体吐出量制御装置を説明する。図３は、実施例１における液体吐出量制御装置の構成を示すブロック図である。
【００９４】
実施例２における液体吐出量制御装置２０は、図３に示す実施例１における液体吐出量制御装置２０の構成と同じであるが、体積比算出部２４１と、インジェクション圧生成圧力算出部２４２と、維持圧生成圧力算出部２４３との処理内容が異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００９５】
体積比算出部２４１は、インジェクション圧補正体積比ηｉと維持圧補正体積比ηｃとを新たに算出し、この結果を算出体積比記憶部２５２に新たに格納する。すなわち、図５の（Ａ）に示す段階で検知され圧力センサａ６出力記憶部２５１に格納された圧力の実測値から、体積比算出部２４１は、インジェクション圧生成圧力Ｐｈと維持圧Ｐｃとが管１０に印加されている条件下での体積比であるインジェクション圧補正体積比ηｉを、圧力センサａ６出力記憶部２５１に格納された圧力の実測値と、図１３の（２）式とを用いて算出し、その結果を算出体積比記憶部２５２に格納する。すなわち、図１３の（２）式において、Ｐとして実測値Ｐｉ’を代入し、Ｐ１として維持圧Ｐｃの実測値を代入し、Ｐ２としてインジェクション圧生成圧力Ｐｈの実測値を代入してインジェクション圧補正体積比ηｉを算出する。
【００９６】
また、図５の（Ｂ）に示す段階で検知され圧力センサａ６出力記憶部２５１に格納された圧力の実測値から、体積比算出部２４１は、維持圧生成圧力ＰＬとインジェクション圧Ｐｉとが管１０に印加されている条件下での体積比である維持圧補正体積比ηｃを、圧力センサａ６出力記憶部２５１に格納された圧力の実測値と、図１３の（２）式とを用いて算出し、その結果を算出体積比記憶部２５２に格納する。すなわち、図１３の（２）式において、Ｐとして実測値Ｐｃ’を代入し、Ｐ１としてインジェクション圧Ｐｉの実測値を代入し、Ｐ２として維持圧生成圧力ＰＬの実測値を代入して維持圧補正体積比ηｃを算出する。
【００９７】
インジェクション圧生成圧力算出部２４２は、算出体積比記憶部２５２に格納されているインジェクション圧補正体積比ηｉを用いて、改めてインジェクション圧Ｐｉを生成するために必要な補正インジェクション圧生成圧力Ｐｈ’を算出する。すなわち、図１３の（３）式において、Ｐとしてオペレータが入力した圧力値であるＰｉを代入し、Ｐ１として維持圧Ｐｃを代入し、体積比ηとしてインジェクション圧補正体積比ηｉを代入して算出する。
【００９８】
維持圧生成圧力算出部２４３は、算出体積比記憶部２５２に格納されている維持圧補正体積比ηｃを用いて、改めて維持圧Ｐｃを生成するために必要な補正維持圧生成圧力ＰＬ’を算出する。すなわち、図１３の（３）式において、Ｐとしてオペレータが入力した圧力値であるＰｃを代入し、Ｐ１としてインジェクション圧Ｐｉを代入し、体積比ηとして維持圧補正体積比ηｃを代入して算出する。
【００９９】
［実施例２における液体吐出量制御装置による処理の手順］
次に、図６を用いて、実施例２における液体吐出量制御装置２０による処理を説明する。図６は、実施例２における液体吐出量制御装置の処理の手順を示すフローチャートである。
【０１００】
まず、実施例２における液体吐出量制御装置２０は、キーボードやマウスから新たにオペレータからのインジェクションの諸条件（例えば、インジェクション圧Ｐｉと印加時間により設定される液体吐出量や、キャピラリ９に充填された液体の粘性などにより設定される維持圧Ｐｃなど）を受け付けると（ステップＳ６０１肯定）、実施例１と同様（図４に示したステップＳ４０２〜ステップＳ４０３と同様）に、「インジェクション圧生成圧力Ｐｈおよび維持圧生成圧力ＰＬの算出」と、「維持圧Ｐｃの生成」および「バルブａ４とバルブｂ７との開放」を行なう（ステップＳ６０２〜ステップＳ６０３）。
【０１０１】
続いて、実施例２における液体吐出量制御装置２０は、オペレータからの補正インジェクション圧力生成圧力および補正維持圧生成圧力補正圧力の算出要求を受け付けるまでは、この状態を維持する（ステップＳ６０４否定）。
【０１０２】
これとは反対に、実施例２における液体吐出量制御装置２０は、オペレータからの補正インジェクション圧力生成圧力および補正維持圧生成圧力補正圧力の算出要求を受け付けると（ステップＳ６０４肯定）、バルブｂ７開閉制御部２６４はバルブｂ７を閉鎖し、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってレギュレータ３にインジェクション圧生成圧力Ｐｈを生成させる（ステップＳ６０５）。
【０１０３】
そして、バルブａ４開閉制御部２６３は、バルブａ４を閉鎖し、レギュレート室５をインジェクション圧生成圧力Ｐｈに保持したうえで、バルブｂ７開閉制御部２６４は、バルブｂ７を開放してインジェクション圧生成圧力Ｐｈと維持圧Ｐｃとを混合し、新たに生成された混合圧力がキャピラリ９に加えられる（ステップＳ６０６）。
【０１０４】
さらに、圧力センサａ６出力検知部２６１は、新たに生成された混合圧力の実測値Ｐｉ’などを圧力センサａ６から取得して、その値を圧力センサａ６出力記憶部２５１に記憶し（ステップＳ６０７）、体積比算出部２４１は、圧力センサａ６出力記憶部２５１が記憶した実測値を用いてインジェクション圧補正体積比ηｉを算出し、インジェクション圧生成圧力算出部２４２は、インジェクション圧補正体積比ηｉを用いて補正インジェクション圧生成圧力Ｐｈ’を算出する（ステップＳ６０８）。
【０１０５】
続いて、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、レギュレータ３に正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってインジェクション圧Ｐｉを生成させるとともに、バルブａ４開閉制御部２６３はバルブａ４を開放する（ステップＳ６０９）。
【０１０６】
そして、バルブｂ７開閉制御部２６４は、バルブｂ７を閉鎖して（ステップＳ６１０）、キャピラリ９にインジェクション圧Ｐｉが加えられた状態を保持したうえで、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってレギュレータ３に維持圧生成圧力ＰＬを生成させる（ステップＳ６１１）。
【０１０７】
さらに、バルブａ４開閉制御部２６３は、バルブａ４を閉鎖し、レギュレート室５を維持圧生成圧力ＰＬに保持したうえで、バルブｂ７開閉制御部２６４は、バルブｂ７を開放して維持圧生成圧力ＰＬとインジェクション圧Ｐｉとを混合し、新たに生成された混合圧力がキャピラリ９に加えられる（ステップＳ６１２）。
【０１０８】
そして、圧力センサａ６出力検知部２６１は、新たに生成された混合圧力の実測値Ｐｃ’などを圧力センサａ６から取得して、その値を圧力センサａ６出力記憶部２５１に記憶し（ステップＳ６１３）、体積比算出部２４１は、圧力センサａ６出力記憶部２５１に記憶した実測値を用いて維持圧補正体積比ηｃ算出し、維持圧生成圧力算出部２４３は、維持圧補正体積比ηｃを用いて補正インジェクション圧生成圧力Ｐｈ’を算出する（ステップＳ６１４）。
【０１０９】
そして、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使ってレギュレータ３に維持圧Ｐｃを生成させるとともに、バルブａ４開閉制御部２６３はバルブａ４を開放する（ステップＳ６１５）。
【０１１０】
その後、実施例２における液体吐出量制御装置２０は、オペレータからのインジェクション開始要求を受け付けると（ステップＳ６１６肯定）、図４に示すステップＳ４０５からの処理を行い、新たなインジェクション開始要求がない場合は（ステップＳ６１６否定）、処理を終了する。
【０１１１】
［実施例２の効果］
上記したように、実施例２によれば、インジェクション圧生成圧力としてレギュレータ３が出力した圧力の実測値を圧力センサａ６により検知し、維持圧としてキャピラリ９に加えられている圧力の実測値をバルブｂ７が閉鎖される直前に圧力センサａ６により検知し、バルブｂ７を開放して生成された混合圧力の値を圧力センサａ６により検知して、インジェクション圧生成圧力を補正し、維持圧生成圧力としてレギュレータ３が出力した圧力の実測値を圧力センサａ６により取得し、インジェクション圧としてキャピラリ９に加えられている圧力の実測値をバルブｂ７が閉鎖される直前に圧力センサａ６により検知し、生成された混合圧力の値を圧力センサａ６により検知して、維持圧生成圧力を補正する
ので、インジェクションの設定条件ごとに実測された圧力値から改めてインジェクション圧もしくは維持圧を生成するためにレギュレータ３が出力すべき圧力を再計算でき、いかなる設定条件においても液体の吐出量を安定させることが可能になる。
【実施例３】
【０１１２】
実施例３では、上述した実施例１における場合にさらに空気漏れを検知する機能を備えた場合について説明する。
【０１１３】
［実施例３における追跡信頼度判定装置の概要および特徴］
まず最初に、図７を用いて、実施例３における液体吐出量制御装置の主たる特徴を具体的に説明する。図７は、実施例３における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【０１１４】
実施例３における液体吐出量制御装置は、まず、実施例１における液体吐出量制御装置と同様に、オペレータが入力したインジェクション圧Ｐｉおよび維持圧Ｐｃから、すでに算出されている体積比ηと図１３の（３）式とから、インジェクション生成圧力Ｐｈおよび維持圧生成圧力ＰＬを算出する。そして、液体吐出量制御装置２０は、レギュレータ３に正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使って維持圧Ｐｃを生成させ、さらに液体吐出量制御装置２０は、バルブａ４およびバルブｂ７を開放する（図７の（Ａ）を参照）。
【０１１５】
続いて、液体吐出量制御装置は、図７の（Ｂ）に示すように、バルブａ４を閉鎖し、所定の一定時間後（例えば、１分間後）でのキャピラリ９に加えられている圧力値を圧力センサａ６から取得して、維持圧Ｐｃから取得した圧力値を減じて差分値を算出する。ここで、算出された差分が設定閾値より小さい値の場合は、液体吐出量制御装置は、空気漏れは生じていないと判定する。そして、液体吐出量制御装置２０は、レギュレータ３に正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使って維持圧Ｐｃを生成させ、さらに液体吐出量制御装置２０は、バルブａ４およびバルブｂ７を開放して、図７の（Ａ）に示す状態に戻り、インジェクション開始要求を受け付けるまで、この状態で待機する。
【０１１６】
一方、液体吐出量制御装置は、算出された差分値が設定閾値以上の値ならば、空気漏れが生じていると判定し、その旨を通知する警告をマイクロインジェクション装置１００に送出する。これにより、オペレータは、キャピラリ９の接続不良や管１０の劣化による空気漏れが生じている状態でインジェクションを開始することを回避する。
【０１１７】
このようなことから、実施例３における液体吐出量制御装置はインジェクションの操作前の準備段階でキャピラリの接続不良や管の劣化による空気漏れを検知することができ、空気漏れによる液体吐出量が不安定な状態でのインジェクション操作を回避することが可能になる。
【０１１８】
［実施例３における液体吐出量制御装置の構成］
次に、図８を用いて、実施例３における液体吐出量制御装置を説明する。図８は、実施例３における液体吐出量制御装置の構成を示すブロック図である。
【０１１９】
実施例３における液体吐出量制御装置２０は、図３に示した実施例１における液体吐出量制御装置２０と基本的に同様であり、減少維持圧算出部２４４と、減少維持圧算出結果記憶部２５９と、減少維持圧閾値記憶部２５１０と、リーク警告送出部２６５とを新たに備えているところが相違する。以下、これらを中心に説明する。
【０１２０】
減少維持圧算出部２４４は、図７の（Ｂ）に示すように、バルブａ４を閉鎖してから所定の一定時間後（例えば、１分間後）にキャピラリ９に加えられている圧力値を圧力センサａ６出力記憶部２５１から取得して、維持圧Ｐｃから取得した圧力値を減じて差分値を算出し、その結果を減少維持圧算出結果記憶部２５９に格納する。
【０１２１】
減少維持圧閾値記憶部２５１０は、後述するリーク警告送出部２６５による処理に用いる設定閾値を記憶する。具体的には、空気漏れが生じているか否かを判定するために用いられる設定閾値を記憶する。
【０１２２】
リーク警告送出部２６５は、減少維持圧算出結果記憶部２５９に記憶された差分値と、減少維持圧閾値記憶部２５１０に記憶された設定閾値とを比較し、差分値が設定閾値以上の値である場合に、空気漏れが生じていると判定し、その旨を通知する警告をマイクロインジェクション装置１００に送出する。これにより、オペレータは、キャピラリ９の接続不良や管１０の劣化による空気漏れが生じている状態でインジェクションを開始することを回避する。
【０１２３】
［実施例３における液体吐出量制御装置による処理の手順］
次に、図９を用いて、実施例３における液体吐出量制御装置２０による処理を説明する。図９は、実施例３における液体吐出量制御装置の処理の手順を示すフローチャートである。
【０１２４】
まず、実施例３における液体吐出量制御装置２０は、キーボードやマウスから新たにオペレータからのインジェクションの諸条件（例えば、インジェクション圧Ｐｉと印加時間により設定される液体吐出量や、キャピラリ９に充填された液体の粘性などにより設定される維持圧Ｐｃなど）を受け付けると（ステップＳ９０１肯定）、実施例１と同様（図４に示したステップＳ４０２〜ステップＳ４０３と同様）に、「インジェクション圧生成圧力Ｐｈおよび維持圧生成圧力ＰＬの算出」と、「維持圧Ｐｃの生成」および「バルブａ４とバルブｂ７との開放」を行なう（ステップＳ９０２〜ステップＳ９０３）。
【０１２５】
続いて、バルブａ４開閉制御部２６３はバルブａ４を閉鎖し、減少維持圧算出部２４４は、バルブａ４を閉鎖してから所定の一定時間後（例えば、１分間後）にキャピラリ９に加えられている圧力値を圧力センサａ６出力記憶部２５１から取得して、維持圧Ｐｃから当該取得した圧力値を減じて差分値を算出する（ステップＳ９０４）。
【０１２６】
そして、リーク警告送出部２６５は、差分値と設定閾値とを比較して、差分値が設定閾値以上の値か否かを判断する（ステップＳ９０５）。ここで、差分値が設定閾値より小さい値であった場合には（ステップＳ９０５否定）、レギュレータ３出力圧力制御部２６２は、レギュレータ３に正圧ポンプ１と負圧ポンプ２とを使って維持圧Ｐｃを生成させるとともに、バルブａ４開閉制御部２６３はバルブａ４を開放し（ステップＳ９０７）、キャピラリ９に維持圧Ｐｃが加えられた状態を保持して、インジェクション開始要求があるまでこの状態で待機する（図４に示すステップＳ４０４を参照）。
【０１２７】
これとは反対に、差分値が設定閾値以上の値であった場合には（ステップＳ９０５肯定）、リーク警告送出部２６５は、空気漏れが生じていると判定し、その旨を通知する警告をマイクロインジェクション装置１００に送出し（ステップＳ９０６）、処理を終了する。
【０１２８】
［実施例３の効果］
上記したように、実施例３によれば、バルブａ４とバルブｂ７とを開放してレギュレータ３が生成した維持圧をキャピラリ９に加えた状態で、バルブａ４を閉鎖して圧力センサａ６により所定時間における維持圧の変動を測定して圧力のリークを検知するので、インジェクションの操作前の準備段階でキャピラリ９の接続不良や管１０の劣化による空気漏れを検知することができ、空気漏れによる液体吐出量が不安定な状態でのインジェクション操作を回避することが可能になる。
【実施例４】
【０１２９】
さて、これまで実施例１〜３における液体吐出量制御装置について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、実施例４における液体吐出量制御装置として、種々の異なる実施例を（１）〜（５）に区分けして説明する。
【０１３０】
（１）管１０の構成素材
上記の実施例１〜３では、マイクロインジェクション装置１００を構成する管１０の体積が加えられる圧力によって変動する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マイクロインジェクション装置１００を構成する管１０は体積変化がない素材で形成されている場合であってもよい。これにより、レギュレート室５、バルブａ４、バルブｂ７およびキャピラリ９などを接続する管１０の体積変動を抑止しすることができ、液体の吐出量を安定させることが可能になる。
【０１３１】
（２）インジェクション圧生成圧力と維持圧生成圧力
上記の実施例１および実施例３では、予め算出されて格納されている体積比に基づいて、オペレータが入力したインジェクション圧Ｐｉからインジェクション圧生成圧力Ｐｈを算出し、オペレータが入力した維持圧Ｐｃから維持圧生成圧力ＰＬを算出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、様々なインジェクション圧Ｐｉに対応するインジェクション圧生成圧力Ｐｈを体積比に基づいて予め算出した結果と、様々な維持圧Ｐｃに対応する維持圧生成圧力ＰＬを体積比に基づいて予め算出した結果とを格納したテーブルを保持しておき、オペレータはテーブルにリスト化されているインジェクション圧と維持圧とをそれぞれ選択し、液体吐出量制御装置２０は、テーブルを参照して、選択されたインジェクション圧と維持圧とから、それぞれインジェクション圧生成圧力と維持圧生成圧力とを対応付ける場合でもよい。
【０１３２】
（３）適用対象
また、上記の実施例では、マイクロインジェクション装置を制御する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一定量の液体を連続して分注する液体分注装置であれば本発明を同様に適用することができる。
【０１３３】
また、上記の実施例では、「溶液」を「細胞」内に吐出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、「気体」を「微細な構造物」内に吐出する場合であってもよい。
【０１３４】
（４）システム構成等
また、上記の実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動でおこなうこともでき（例えば、所定の一定時間後に空気漏れが生じているか否かを判定するのではなく、オペレータがインジェクション開始要求を入力した際に判定を行うなど）、あるいは、手動的におこなうものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。例えば、この他、上記文章中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、図６に示す、補正インジェクション圧生成圧力の算出（ステップＳ６０８）は、補正維持圧生成圧力の算出（ステップＳ６１３）と同時に処理を開始してもよい。
【０１３５】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各処理部および各記憶部の分散・統合の具体的形態（例えば、図３の形態など）は図示のものに限られず、例えば、インジェクション圧生成圧力算出部２４２と維持圧生成圧力算出部２４３とを統合するなど、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１３６】
（５）液体吐出量制御プログラム
ところで上記の実施例１〜３では、ハードウェアロジックによって各種の処理を実現する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行するようにしてもよい。そこで以下では、図１０を用いて、上記の実施例１に示した液体吐出量制御装置２０と同様の機能を有する液体吐出量制御プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１０は、実施例１における液体吐出量制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【０１３７】
図１０に示すように、情報処理装置としてのコンピュータ１１０は、キーボード１１１、ディスプレイ１１２、ＣＰＵ１１３、ＲＯＭ１１４、ＨＤＤ１１５およびＲＡＭ１１６をバス１１７などで接続して構成され、さらにマイクロインジェクション装置１００とに接続される。
【０１３８】
ＲＯＭ１１４には、上記の実施例１に示した液体吐出量制御装置２０と同様の機能を発揮する液体吐出量制御プログラム、つまり、図１０に示すように、圧力センサａ６出力検知プログラム１１４ａ、レギュレータ３出力圧力制御プログラム１１４ｂ、バルブａ４開閉制御プログラム１１４ｃ、バルブｂ７開閉制御プログラム１１４ｄ、体積比算出プログラム１１４ｅ、インジェクション圧生成圧力算出プログラム１１４ｆ、維持圧生成圧力算出プログラム１１４ｇが予め記憶されている。なお、これらのプログラム１１４ａ〜１１４ｇについては、図３に示した液体吐出量制御装置２０の各構成要素と同様、適宜統合または分散してもよい。
【０１３９】
そして、ＣＰＵ１１３が、これらのプログラム１１４ａ〜１１４ｇをＲＯＭ１１４から読み出して実行することで、図１０に示すように、各プログラム１１４ａ〜１１４ｇは、圧力センサａ６出力検知プロセス１１３ａ、レギュレータ３出力圧力制御プロセス１１３ｂ、バルブａ４開閉制御プロセス１１３ｃ、バルブｂ７開閉制御プロセス１１３ｄ、体積比算出プロセス１１３ｅ、インジェクション圧生成圧力算出プロセス１１３ｆ、維持圧生成圧力算出プロセス１１３ｇとして機能するようになる。なお、各プロセス１１３ａ〜１１３ｇは、図２に示した、圧力センサａ６出力検知部２６１、レギュレータ３出力制御部２６２、バルブａ４開閉制御部２６３、バルブｂ７開閉制御部２６４、体積比算出部２４１、インジェクション圧生成圧力算出部２４２、維持圧生成圧力算出部２４３にそれぞれ対応する。
【０１４０】
また、ＨＤＤ１１５には、図１０に示すように、圧力センサａ６出力データ１１５ａと、算出体積比データ１１５ｂと、インジェクション圧生成圧力データ１１５ｃと、維持圧生成圧力データ１１５ｄとが設けられる。この圧力センサａ６出力データ１１５ａは、図３に用いた圧力センサａ６出力記憶部２５１に対応し、算出体積比データ１１５ｂは算出体積比記憶部２５２に対応し、インジェクション圧生成圧力データ１１５ｃはインジェクション圧生成圧力記憶部２５３に対応し、維持圧生成圧力データ１１５ｄは維持圧生成圧力記憶部２５４に対応する。そして、ＣＰＵ１１３は、圧力センサａ６出力データ１１６ａを圧力センサａ６出力データ１１５ａに対して登録し、算出体積比データ１１６ｂを算出体積比データ１１５ｂに対して登録し、インジェクション圧生成圧力データ１１６ｃをインジェクション圧生成圧力データ１１５ｃに対して登録し、維持圧生成圧力データ１１６ｄを維持圧生成圧力データ１１５ｄに対して登録し、この圧力センサａ６出力データ１１６ａと、算出体積比データ１１６ｂと、インジェクション圧生成圧力データ１１６ｃと、維持圧生成圧力データ１１６ｄとに基づいて液体吐出量制御処理を実行する。
【０１４１】
なお、上記した各プログラム１１４ａ〜１１４ｇについては、必ずしも最初からＲＯＭ１１４に記憶させておく必要はなく、例えばコンピュータ１１０に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」、または、コンピュータ１１０の内外に備えられるＨＤＤなどの「固定用物理媒体」、さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１１０に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ１１０がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１４２】
（付記１）圧力を調整して出力するレギュレータと内部に吐出対象を充填したキャピラリとが管によって接続され、前記管における前記レギュレータ側から前記キャピラリの方向に第一のバルブと第二のバルブとが設置されたマイクロインジェクション装置を制御して、前記キャピラリからの吐出量を制御する吐出量制御方法であって、
前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記キャピラリから前記溶液を微小体内に吐出させる圧力であるインジェクション圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていたインジェクション圧生成圧力と、前記キャピラリへの前記吐出対象の逆流を防止する圧力として前記キャピラリに加えられていた維持圧とが混合して前記インジェクション圧が生成されて、当該インジェクション圧によって前記キャピラリから前記吐出対象の吐出が開始された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記インジェクション圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記インジェクション圧を前記キャピラリに加えるインジェクション圧調整工程と、
前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記維持圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていた維持圧生成圧力と、前記キャピラリに加えられていた前記インジェクション圧とが混合して前記維持圧が生成されて、当該維持圧によって前記吐出対象の吐出が終了された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記維持圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記維持圧を前記キャピラリに加える維持圧調整工程と、
を含んだことを特徴とする吐出量制御方法。
【０１４３】
（付記２）前記マイクロインジェクション装置が、前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間を接続する管の内部圧力を検知する第一の圧力センサと、前記第二のバルブと前記キャピラリとの間を接続する管の内部圧力を前記キャピラリに加えられるキャピラリ側圧力として検知する第二の圧力センサとをさらに備えるものであって、
前記インジェクション圧生成圧力として前記レギュレータが出力した実測値を前記第一の圧力センサにより検知し、前記維持圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値を前記第二の圧力センサにより検知し、前記第二のバルブを開放して生成された混合圧力の値を前記第二の圧力センサにより検知して、これらの値から補正した体積比を用いて前記インジェクション圧生成圧力を補正する補正インジェクション圧生成圧力算出工程と、
前記維持圧生成圧力として前記レギュレータが出力した圧力の実測値を前記第一の圧力センサにより取得し、前記インジェクション圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値を前記第二の圧力センサにより検知し、生成された混合圧力の値を前記第二の圧力センサにより検知して、これらの値から補正した体積比を用いて前記維持圧生成圧力を補正する補正維持圧算出工程とを含むことを特徴とする付記１に記載の吐出量制御方法。
【０１４４】
（付記３）前記補正インジェクション圧生成圧力算出工程は、前記維持圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値として前記第二のバルブが閉鎖される直前に前記第一の圧力センサが検知した値を採用し、前記第二のバルブを開放して生成された混合圧力の値として前記第一の圧力センサが検知した値を採用して前記インジェクション圧生成圧力を補正し、
前記補正維持圧生成圧力算出工程は、前記インジェクション圧として前記キャピラリに加えられている圧力の実測値として前記第二のバルブが閉鎖される直前に前記第一の圧力センサが検知した値を採用し、前記第二のバルブを開放して生成された混合圧力の値として前記第一の圧力センサが検知した値を採用して前記維持圧生成圧力を補正することを特徴とする付記２に記載の吐出量制御方法。
【０１４５】
（付記４）前記第一のバルブと前記第二のバルブとを開放して前記レギュレータが生成した前記維持圧を前記キャピラリに加えた状態で、前記第一のバルブを閉鎖して前記第一の圧力センサにより所定時間における前記維持圧の変動を測定して圧力のリークを検知するリーク検知工程をさらに含むことを特徴とする付記３に記載の吐出量制御方法。
【０１４６】
（付記５）前記マイクロインジェクション装置を構成する前記管は、体積変化がない素材で形成されていることを特徴とする付記１から４に記載の吐出量制御方法。
【０１４７】
（付記６）圧力を調整するレギュレータに接続され、微小体に吐出対象を注入するキャピラリからの吐出対象吐出圧を制御する吐出圧制御方法において、
前記キャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で、前記レギュレータと前記キャピラリとの間に設けられた第一のバルブを閉鎖する工程と、
前記レギュレータにより第二の圧力を生成する工程と、
前記第一のバルブに対して前記レギュレータ寄りに設けられた第二のバルブを閉鎖する工程と、
前記第一のバルブを開放し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により、前記吐出対象を前記キャピラリから吐出する工程と、
前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成する工程と、
前記第二のバルブを開放する工程と、
前記第一のバルブを閉鎖する工程と、
前記レギュレータにより第四の圧力を生成する工程と、
前記第二のバルブを閉鎖する工程と、
前記第一のバルブを開放し、前記キャピラリ内圧力を前記第一の圧力に維持する工程と、
を備えることを特徴とする吐出圧制御方法。
【０１４８】
（付記７）圧力を調整するレギュレータに接続され、吐出対象を吐出注入するキャピラリからの吐出対象吐出圧を制御する吐出圧制御方法において、
前記キャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で、前記レギュレータと前記キャピラリとの間に設けられた第一のバルブを閉鎖する工程と、
前記レギュレータにより第二の圧力を生成する工程と、
前記第一のバルブに対して前記レギュレータ寄りに設けられた第二のバルブを閉鎖する工程と、
前記第一のバルブを開放し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により、前記吐出対象を前記キャピラリから吐出する工程と、
前記キャピラリから前記吐出対象を吐出した状態で、前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成する工程と、
を備えることを特徴とする吐出圧制御方法。
【０１４９】
（付記８）圧力を調整するレギュレータに接続され、吐出対象を吐出するキャピラリからの吐出対象吐出圧を制御する吐出圧制御方法において、
前記キャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で、前記レギュレータにより第二の圧力を生成し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により前記吐出対象を前記キャピラリから吐出する工程と、
前記キャピラリから吐出対象を吐出している状態で、前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成し、キャピラリ内圧力を前記第三の圧力に維持する工程と、
を備えたことを特徴とする吐出圧制御方法。
【０１５０】
（付記９）圧力を調整するレギュレータに接続され、吐出対象を吐出するキャピラリからの吐出圧を制御する吐出圧制御方法において、
前記キャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で、前記レギュレータと前記キャピラリとの間の流路に設けられた第一のバルブを閉鎖する工程と、
前記第一のバルブと前記キャピラリとの間に設けられた圧力計により、前記第一のバルブと前記キャピラリとの間の圧力を計測する工程と、
前記計測の結果、所定時間内に前記圧力が所定値を下回った場合、その旨を通報する工程と、
を備えたことを特徴とする吐出圧制御方法。
【０１５１】
（付記１０）微小体に吐出対象を注入する注入装置において、
前記微小体に吐出対象を注入するキャピラリと、
前記吐出対象の圧力を調整するレギュレータと、
前記キャピラリと、前記レギュレータとの間の流路に設けられた第一のバルブと、
前記第一のバルブと前記レギュレータとの間に設けられた第二のバルブと、
前記レギュレータ、前記第一のバルブ及び前記第二のバルブの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記キャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で前記第一のバルブを閉鎖し、
前記レギュレータにより第二の圧力を生成させ、
前記第二のバルブを閉鎖する工程と、
前記第一のバルブを開放し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により、前記吐出対象を前記キャピラリから吐出させ、
前記キャピラリから前記吐出対象を吐出している状態で、前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成させる制御を実行することを特徴とする注入装置。
【０１５２】
（付記１１）注入対象が注入された微小体を製造する方法において、
前記微小体に前記注入対象を注入するキャピラリ内の圧力を第一の圧力に維持した状態で、前記キャピラリを前記微小体に挿し入れる工程と、
レギュレータにより第二の圧力を生成し、前記第一の圧力と前記第二の圧力とを加えた第三の圧力により前記注入対象を前記キャピラリから前記微小体に注入する工程と、
前記注入対象を注入している状態で、前記レギュレータにより前記第三の圧力を生成し、キャピラリ内圧力を前記第三の圧力に維持する工程と、
前記レギュレータにより第四の圧力を生成し、前記第三の圧力と前記第四の圧力を加えることによって前記キャピラリ内圧力を前記第一の圧力に維持する工程と、
前記キャピラリを前記微笑体から取り外す工程と、
を備えたことを特徴とする微小体の製造方法。
【０１５３】
（付記１２）圧力を調整して出力するレギュレータと内部に吐出対象を充填したキャピラリとが管によって接続され、前記管における前記レギュレータ側から前記キャピラリの方向に第一のバルブと第二のバルブとが設置されたマイクロインジェクション装置を制御して、前記キャピラリからの吐出量を制御する吐出量制御装置であって、
前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記キャピラリから前記溶液を微小体内に吐出させる圧力であるインジェクション圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていたインジェクション圧生成圧力と、前記キャピラリへの前記吐出対象の逆流を防止する圧力として前記キャピラリに加えられていた維持圧とが混合して前記インジェクション圧が生成されて、当該インジェクション圧によって前記キャピラリから前記吐出対象の吐出が開始された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記インジェクション圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記インジェクション圧を前記キャピラリに加えるインジェクション圧調整手段と、
前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記維持圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていた維持圧生成圧力と、前記キャピラリに加えられていた前記インジェクション圧とが混合して前記維持圧が生成されて、当該維持圧によって前記吐出対象の吐出が終了された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記維持圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記維持圧を前記キャピラリに加える維持圧調整手段と、
を備えたことを特徴とする吐出量制御装置。
【０１５４】
（付記１３）圧力を調整して出力するレギュレータと内部に吐出対象を充填したキャピラリとが管によって接続され、前記管における前記レギュレータ側から前記キャピラリの方向に第一のバルブと第二のバルブとが設置されたマイクロインジェクション装置を制御して、前記キャピラリからの吐出量を制御する吐出量制御方法をコンピュータに実行させる吐出量制御プログラムであって、
前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記キャピラリから前記溶液を微小体内に吐出させる圧力であるインジェクション圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていたインジェクション圧生成圧力と、前記キャピラリへの前記吐出対象の逆流を防止する圧力として前記キャピラリに加えられていた維持圧とが混合して前記インジェクション圧が生成されて、当該インジェクション圧によって前記キャピラリから前記吐出対象の吐出が開始された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記インジェクション圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記インジェクション圧を前記キャピラリに加えるインジェクション圧調整手順と、
前記第一のバルブと前記第二のバルブとが閉鎖された状態から当該第二のバルブが開放されることで、前記維持圧を生成するために必要な圧力として前記第一のバルブと前記第二のバルブとの間に貯留されていた維持圧生成圧力と、前記キャピラリに加えられていた前記インジェクション圧とが混合して前記維持圧が生成されて、当該維持圧によって前記吐出対象の吐出が終了された後に、前記レギュレータの出力圧力を前記維持圧に設定したうえで前記第一のバルブを開放することで、前記維持圧を前記キャピラリに加える維持圧調整手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする吐出量制御プログラム。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
以上のように、本発明に係る吐出量制御方法、吐出圧制御方法、注入装置、微小体の製造方法、吐出量制御装置および吐出量制御プログラムは、マイクロインジェクションに有用であり、特に、吐出対象の吐出量をより精度よく安定して制御することに適する。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】実施例１におけるマイクロインジェクション装置の概略構成図である。
【図２−１】実施例１における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図２−２】実施例１における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図２−３】実施例１における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図３】実施例１における液体吐出量制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施例１における液体吐出量制御装置の処理を説明するための図である。
【図５】実施例２における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図６】実施例２における液体吐出量制御装置の処理を説明するための図である。
【図７】実施例３における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図８】実施例３における液体吐出量制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】実施例３における液体吐出量制御装置の処理を説明するための図である。
【図１０】実施例１の液体吐出量制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【図１１】先行発明の実施例におけるマイクロインジェクション装置の概略構成図である。
【図１２−１】先行発明の実施例における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図１２−２】先行発明の実施例における液体吐出量制御装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図１３】インジェクション圧生成圧力および維持圧生成圧力の算出を説明するための図である。
【図１４】連続吐出における累積誤差を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１００  マイクロインジェクション装置
１  正圧ポンプ
２  負圧ポンプ
３  レギュレータ
４  バルブａ
５  レギュレート室
６  圧力センサａ
７  バルブｂ
８  圧力センサｂ
９  キャピラリ
１０  管
２０  液体吐出量制御装置
２１  入力部
２２  出力部
２３  入出力制御Ｉ／Ｆ部
２４  算出部
２４１  体積比算出部
２４２  インジェクション圧生成圧力算出部
２４３  維持圧生成圧力算出部
２５  記憶部
２５１  圧力センサａ６出力記憶部
２５２  算出体積比記憶部
２５３  インジェクション圧生成圧力記憶部
２５４  維持圧生成圧力記憶部
２６  制御部
２６１  圧力センサａ６出力検知部
２６２  レギュレータ３出力圧力制御部
２６３  バルブａ４開閉制御部
２６４  バルブｂ７開閉制御部
【図１】
2008086242.tif 000003
【図２−１】
2008086242.tif 000004
【図２−２】
2008086242.tif 000005
【図２−３】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008086242.tif 000015
【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１３】
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【図１４】
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