(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する一次タンクと、
前記一次タンクの内部の圧力を調整する一次側圧力調整手段と、
前記一次タンクに接続された複数の分岐流路と、
前記複数の分岐流路の各々に対応して設けられ、各々が対応する分岐流路に接続された複数の二次タンクと、を含み、
前記複数の二次タンクの各々の内部の気体を当該二次タンクの内部に留めた状態で、前記一次側圧力調整手段が、前記一次タンクの内部を加圧することにより前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送し、
前記複数の二次タンクの各々の内部の圧力を調整する二次側圧力調整手段と、
前記一次側圧力調整手段が前記一次タンクの内部を加圧する場合に、前記一次タンクに供給される気体に含まれる不要成分の前記一次タンクの内部への流入を抑制する第１のフィルタと、
前記二次側圧力調整手段が前記二次タンクの内部を加圧する場合に、前記二次タンクに供給される気体に含まれる不要成分の前記二次タンクの内部への流入を抑制する第２のフィルタと、を更に含み、
前記複数の二次タンクの各々は、前記一次タンクから移送される前記液体を収容する第１の部分と、前記第１の部分と接続配管を介して接続され且つ前記二次側圧力調整手段が前記二次タンクの内部を加圧する場合に前記二次タンクに供給される気体が流入する流通口を有する第２の部分と、を含み、
前記第２のフィルタは、前記接続配管の途中に設けられている
分注装置。
【請求項２】
前記二次側圧力調整手段は、前記複数の二次タンクの各々の内部に移送された前記液体を排出する前に前記複数の二次タンクの各々の内部を大気開放する
請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記複数の分岐流路の各々の途中に設けられた複数の第１のバルブと、
前記複数の二次タンクの各々に接続され、前記複数の二次タンクの各々から排出される前記液体が流通する複数の排出流路と、
前記複数の排出流路の各々の途中に設けられた複数の第２のバルブと、
前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送する場合に、前記複数の第１のバルブの各々を開状態に制御し、且つ前記複数の第２のバルブの各々を閉状態に制御し、前記複数の二次タンクの各々の内部に収容された前記液体を前記複数の二次タンクの各々から排出する場合に、前記複数の第１のバルブの各々を閉状態に制御し、且つ前記複数の第２のバルブの各々を開状態に制御する制御部と、
を更に含む請求項１又は請求項２に記載の分注装置。
【請求項４】
液体を収容する一次タンクと、
前記一次タンクの内部の圧力を調整する一次側圧力調整手段と、
前記一次タンクに接続された複数の分岐流路と、
前記複数の分岐流路の各々に対応して設けられ、各々が対応する分岐流路に接続された複数の二次タンクと、
前記複数の二次タンクの少なくとも１つの内部の状態を検出する状態検出部と、
前記複数の分岐流路の各々の途中に設けられた複数のバルブと、
前記状態検出部の検出結果に基づいて前記複数のバルブの各々の開閉を制御する制御部と、を含み、
前記状態検出部は、前記複数の二次タンクの各々に対応して設けられ、各々が対応する二次タンクの内部の圧力を検出する複数の圧力センサを含み、
前記制御部は、前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送している場合に、前記複数の二次タンクのうち、前記圧力センサによって検出された圧力から推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する前記バルブを閉状態に制御し、
前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送している場合に、前記複数の圧力センサの各々によって検出された圧力に基づいて前記複数の二次タンクの各々の内部の圧力を調整する二次側圧力調整手段と、
前記一次側圧力調整手段が前記一次タンクの内部を加圧する場合に、前記一次タンクに供給される気体に含まれる不要成分の前記一次タンクの内部への流入を抑制する第１のフィルタと、
前記二次側圧力調整手段が前記二次タンクの内部を加圧する場合に、前記二次タンクに供給される気体に含まれる不要成分の前記二次タンクの内部への流入を抑制する第２のフィルタと、を更に含み、
前記複数の二次タンクの各々は、前記一次タンクから移送される前記液体を収容する第１の部分と、前記第１の部分と接続配管を介して接続され且つ前記二次側圧力調整手段が前記二次タンクの内部を加圧する場合に前記二次タンクに供給される気体が流入する流通口を有する第２の部分と、を含み、
前記第２のフィルタは、前記接続配管の途中に設けられている
分注装置。
【請求項５】
前記二次側圧力調整手段は、前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送している場合に、前記複数の二次タンクのうち、前記圧力センサによって検出された圧力から推定される収容液量が所定量よりも少ないものと判定された二次タンクの内部を減圧し、前記複数の二次タンクのうち、前記圧力センサによって検出された圧力から推定される収容液量が所定量よりも多いものと判定された二次タンクの内部を加圧する
請求項４に記載の分注装置。
【請求項６】
液体を収容する一次タンクと、
前記一次タンクの内部の圧力を調整する一次側圧力調整手段と、
前記一次タンクに接続された複数の分岐流路と、
前記複数の分岐流路の各々に対応して設けられ、各々が対応する分岐流路に接続された複数の二次タンクと、
前記複数の二次タンクの少なくとも１つの内部の状態を検出する状態検出部と、
前記複数の分岐流路の各々の途中に設けられた複数のバルブと、
前記状態検出部の検出結果に基づいて前記複数のバルブの各々の開閉を制御する制御部と、を含み、
前記状態検出部は、前記複数の二次タンクの各々に対応して設けられ、各々が対応する二次タンクの内部に収容された前記液体の液面の高さを検出する複数のレベルセンサを含み、
前記制御部は、前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送している場合に、前記複数の二次タンクのうち、前記レベルセンサによって検出された液面の高さから推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する前記バルブを閉状態に制御し、
前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送している場合に、前記複数のレベルセンサの各々によって検出された液面の高さに基づいて前記複数の二次タンクの各々の内部の圧力を調整する二次側圧力調整手段を更に含み、
前記一次側圧力調整手段が前記一次タンクの内部を加圧する場合に、前記一次タンクに供給される気体に含まれる不要成分の前記一次タンクの内部への流入を抑制する第１のフィルタと、
前記二次側圧力調整手段が前記二次タンクの内部を加圧する場合に、前記二次タンクに供給される気体に含まれる不要成分の前記二次タンクの内部への流入を抑制する第２のフィルタと、を更に含み、
前記複数の二次タンクの各々は、前記一次タンクから移送される前記液体を収容する第１の部分と、前記第１の部分と接続配管を介して接続され且つ前記二次側圧力調整手段が前記二次タンクの内部を加圧する場合に前記二次タンクに供給される気体が流入する流通口を有する第２の部分と、を含み、
前記第２のフィルタは、前記接続配管の途中に設けられている
分注装置。
【請求項７】
前記二次側圧力調整手段は、前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送している場合に、前記複数の二次タンクのうち、前記レベルセンサによって検出された液面の高さから推定される収容液量が所定量よりも少ないものと判定された二次タンクの内部を減圧し、前記複数の二次タンクのうち、前記レベルセンサによって検出された液面の高さから推定される収容液量が所定量よりも多いものと判定された二次タンクの内部を加圧する
請求項６に記載の分注装置。
【請求項８】
前記複数の二次タンクの各々の内部の気体を当該二次タンクの内部に留めた状態で、前記一次側圧力調整手段が、前記一次タンクの内部を加圧することにより前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送する
請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の分注装置。
【請求項９】
前記一次タンクは、前記複数の分岐流路の各々に接続された複数の流出口を有する
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の分注装置。
【請求項１０】
前記複数の分岐流路の各々の容積は互いに同じである
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の分注装置。
【請求項１１】
前記一次タンクは、前記一次タンクの内部に収容された液体を撹拌する撹拌機能を有する
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の分注装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の分注装置を用いて前記液体を移送する液体移送方法であって、
前記一次タンクに前記液体を収容し、
前記複数の二次タンクの各々の内部の気体を当該二次タンクの内部に留めた状態で、前記一次タンクの内部を加圧することにより前記一次タンクから前記複数の二次タンクの各々に前記液体を移送する
液体移送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、分注装置及び液体移送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器に収容された液体を複数の別の容器に移送する技術として以下の技術が知られている。【０００３】
例えば、特開２００９−１２５０２７号公報には、ポンプを用いて、培養液の入ったタンクから多方弁により培養液を分液して、培養容器セットの複数の培養容器へ同時に送液する技術が記載されている。この技術では、多方弁の出口において電磁弁一つ当たり水平方向に対して等しい高さのｍ個の出口を持ったブロックをｎ個用意する。電磁弁のオンオフによりブロック単位で、水平方向に対して等しい高さにある培養容器へ液を同時に入れ、出口側のセンサにより、出口方向の電磁弁を制御し、等量の培地送液を行う。【０００４】
また、特開２００９−１２５０２７号公報には、調合槽のレジスト剥離液を循環調合用配管で循環させる工程と、開閉可能な取り出し手段を複数個所に順に配設し、取り出し手段毎にサンプル瓶を配置する工程と、循環調合用配管中を循環しているレジスト剥離液を所定量だけサンプル配管中に引き込む工程と、サンプル配管中のレジスト剥離液をサンプル瓶中に不活性ガスによって押し出す工程と、を有するサンプリング方法が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液体が収容された容器から所定量の液体を抽出し、抽出した液体を複数の別の容器の各々に移送する処理を自動で行う分注装置が知られている。この分注装置においては、送液を行うポンプとしてチューブポンプが用いられることが多い。チューブポンプは、チューブのしごき動作によって送液を行うポンプである。処理対象の液体が、例えば、ゲルビーズ、リポソーム、細胞及び細胞塊等の機械的な外力に対して脆弱な微粒子を含む場合、液体がチューブポンプを通過する際に、微粒子が破壊されるおそれがある。従って、機械的な外力に対して脆弱な微粒子を含む液体を扱う場合には、チューブポンプによる送液を行う分注装置の使用は適さない。【０００６】
そこで、液体が収容された移送元の容器と移送先の複数の小分け容器をそれぞれ配管で連結し、液体が収容された容器の内部を加圧することにより、複数の小分け容器に液体を移送する方法が考えられる。このような移送元の容器の内部の加圧によって送液を行う方式を用いて、機械的な外力に対して脆弱な微粒子を含む液体の送液を行う場合には、低圧且つ低速で送液を行うことが望ましい。しかしながら、低圧且つ低速にて送液を行うと、複数の小分け容器の各々に接続された配管内を流れる液体の流速がばらつき、複数の小分け容器に移送される液体の量を均等にすることが困難となる。【０００７】
開示の技術は、上記の点に鑑みてなされたものであり、送液対象とする液体に加えられる機械的な外力を抑制しつつ、互いに略同じ量の液体を複数の移送先に移送することを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の技術に係る分注装置は、液体を収容する一次タンクと、上記一次タンクの内部の圧力を調整する一次側圧力調整手段と、上記一次タンクに接続された複数の分岐流路と、上記複数の分岐流路の各々に対応して設けられ、各々が対応する分岐流路に接続された複数の二次タンクと、を含む。【０００９】
開示の技術に係る分注装置において、上記複数の二次タンクの各々の内部の気体を当該二次タンクの内部に留めた状態で、上記一次側圧力調整手段が、上記一次タンクの内部を加圧することにより上記一次タンクから上記複数の二次タンクの各々に上記液体を移送してもよい。【００１０】
開示の技術に係る分注装置は、上記複数の二次タンクの各々の内部の圧力を調整する二次側圧力調整手段を更に含んでいてもよい。上記二次側圧力調整手段は、上記複数の二次タンクの各々の内部に移送された上記液体を排出する前に上記複数の二次タンクの各々の内部を大気開放してもよい。【００１１】
開示の技術に係る分注装置は、上記複数の分岐流路の各々の途中に設けられた複数の第１のバルブと、上記複数の二次タンクの各々に接続され、上記複数の二次タンクの各々から排出される上記液体が流通する複数の排出流路と、上記複数の排出流路の各々の途中に設けられた複数の第２のバルブと、上記一次タンクから上記複数の二次タンクの各々に上記液体を移送する場合に、上記複数の第１のバルブの各々を開状態に制御し、且つ上記複数の第２のバルブの各々を閉状態に制御し、上記複数の二次タンクの各々の内部に収容された上記液体を上記複数の二次タンクの各々から排出する場合に、上記複数の第１のバルブの各々を閉状態に制御し、且つ上記複数の第２のバルブの各々を開状態に制御する制御部と、を更に含み得る。【００１２】
開示の技術に係る分注装置は、上記複数の二次タンクの少なくとも１つの内部の状態を検出する状態検出部と、上記複数の分岐流路の各々の途中に設けられた複数のバルブと、上記状態検出部の検出結果に基づいて上記複数のバルブの各々の開閉を制御する制御部と、を更に含み得る。【００１３】
上記状態検出部は、上記複数の二次タンクの少なくとも１つに設けられ、当該二次タンクの内部の圧力を検出する圧力センサを含んでいてもよい。【００１４】
上記状態検出部は、上記複数の二次タンクの各々に対応して設けられ、各々が対応する二次タンクの内部の圧力を検出する複数の圧力センサを含んでいてもよい。上記制御部は、上記一次タンクから上記複数の二次タンクの各々に上記液体を移送している場合に、上記複数の二次タンクのうち、上記圧力センサによって検出された圧力から推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する上記バルブを閉状態に制御してもよい。【００１５】
開示の技術に係る分注装置は、上記一次タンクから上記複数の二次タンクの各々に上記液体を移送している場合に、上記複数の圧力センサの各々によって検出された圧力に基づいて上記複数の二次タンクの各々の内部の圧力を調整する二次側圧力調整手段を更に含み得る。上記二次側圧力調整手段は、上記一次タンクから上記複数の二次タンクの各々に上記液体を移送している場合に、上記複数の二次タンクのうち、上記圧力センサによって検出された圧力から推定される収容液量が所定量よりも少ないものと判定された二次タンクの内部を減圧し、上記複数の二次タンクのうち、上記圧力センサによって検出された圧力から推定される収容液量が所定量よりも多いものと判定された二次タンクの内部を加圧してもよい。【００１６】
上記状態検出部は、上記複数の二次タンクの少なくとも１つに設けられ、当該二次タンクの内部に収容された上記液体の液面の高さを検出するレベルセンサを含んでいてもよい。【００１７】
上記状態検出部は、上記複数の二次タンクの各々に対応して設けられ、各々が対応する二次タンクの内部に収容された上記液体の液面の高さを検出する複数のレベルセンサを含んでいてもよい。上記制御部は、上記一次タンクから上記複数の二次タンクの各々に上記液体を移送している場合に、上記複数の二次タンクのうち、上記レベルセンサによって検出された液面の高さから推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する上記バルブを閉状態に制御してもよい。【００１８】
開示の技術に係る分注装置は、上記一次タンクから上記複数の二次タンクの各々に上記液体を移送している場合に、上記複数のレベルセンサの各々によって検出された液面の高さに基づいて上記複数の二次タンクの各々の内部の圧力を調整する二次側圧力調整手段を更に含み得る。上記二次側圧力調整手段は、上記一次タンクから上記複数の二次タンクの各々に上記液体を移送している場合に、上記複数の二次タンクのうち、上記レベルセンサによって検出された液面の高さから推定される収容液量が所定量よりも少ないものと判定された二次タンクの内部を減圧し、上記複数の二次タンクのうち、上記レベルセンサによって検出された液面の高さから推定される収容液量が所定量よりも多いものと判定された二次タンクの内部を加圧してもよい。【００１９】
上記一次タンクは、上記複数の分岐流路の各々に接続された複数の流出口を有していてもよい。【００２０】
開示の技術に係る分注装置は、上記一次側圧力調整手段が上記一次タンクの内部を加圧する場合に、上記一次タンクに供給される気体に含まれる不要成分の上記一次タンクの内部への流入を抑制する第１のフィルタと、上記二次側圧力調整手段が上記二次タンクの内部を加圧する場合に、上記二次タンクに供給される気体に含まれる不要成分の上記二次タンクの内部への流入を抑制する第２のフィルタと、を更に含み得る。【００２１】
上記複数の二次タンクの各々は、上記一次タンクから移送される上記液体を収容する第１の部分と、上記第１の部分と接続配管を介して接続され且つ上記二次側圧力調整手段が上記二次タンクの内部を加圧する場合に上記二次タンクに供給される気体が流入する流通口を有する第２の部分と、を含んでいてもよく、上記第２のフィルタは、上記接続配管の途中に設けられていてもよい。【００２２】
上記複数の分岐流路の各々の容積は互いに同じであることが好ましい。【００２３】
上記一次タンクは、上記一次タンクの内部に収容された液体を撹拌する撹拌機能を有していてもよい。【００２４】
開示の技術に係る液体移送方法は、上記の分注装置を用いて上記液体を移送する液体移送方法であって、上記一次タンクに上記液体を収容し、上記複数の二次タンクの各々の内部の気体を当該二次タンクの内部に留めた状態で、上記一次タンクの内部を加圧することにより上記一次タンクから上記複数の二次タンクの各々に上記液体を移送する、というものである。
【発明の効果】
【００２５】
開示の技術によれば、送液対象とする液体に加えられる機械的な外力を抑制しつつ、互いに略同じ量の液体を複数の移送先に移送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】開示の技術の実施形態に係る分注装置の構成を示す図である。
【図２】開示の技術の実施形態に係る分注装置が分注処理を行う場合に制御部が実施する処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】一次タンクの内部を加圧している段階における分注装置の状態を示す図である。
【図４】流入側バルブを閉状態に制御した段階における分注装置の状態を示す図である。
【図５】排出側バルブを開状態に制御した段階における分注装置の状態を示す図である。
【図６】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置の構成を示す図である。
【図７】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置が分注処理を行う場合に制御部が実施する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】二次タンクの内部を大気開放した段階における分注装置の状態を示す図である。
【図９】二次タンクの内部を加圧している段階における分注装置の状態を示す図である。
【図１０】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置の構成を示す図である。
【図１１】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置が分注処理を行う場合に制御部が実施する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置が分注処理を行う場合に制御部が実施する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置の構成を示す図である。
【図１４】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置が分注処理を行う場合に制御部が実施する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置が分注処理を行う場合に制御部が実施する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置の構成を示す図である。
【図１７】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置の構成を示す図である。
【図１８】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置の構成を示す図である。
【図１９】開示の技術の他の実施形態に係る分注装置の構成を示す図である。
【図２０】開示の技術の他の実施形態に係る一次タンクの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。
【００２８】
[第１の実施形態]
図１は、開示の技術の第１の実施形態に係る分注装置１００の構成を示す図である。分注装置１００は、一次タンク１０、複数の二次タンク２１、２２、２３、制御部５０及び一次側圧力調整部６１を含んで構成されている。なお、本実施形態では、分注装置１００が、３つの二次タンク２１、２２、２３を備える場合を例示しているが、分注装置１００が備える二次タンクの数は、２つまたは４つ以上であってもよい。
【００２９】
一次タンク１０は、送液対象とする液体を収容する容器である。一次タンク１０の底部には、流出口１１が設けられており、一次タンク１０の外部に流出する液体は、流出口１１を通過する。流出口１１には、一次側排出流路３０が接続されており、一次側排出流路３０には、分岐流路３１、３２、３３が接続されている。
【００３０】
二次タンク２１は、分岐流路３１及び二次側排出流路４１に接続されている。二次タンク２１の底部には、流通口２１ａが設けられており、二次タンク２１の外部から内部に流入する液体及び二次タンク２１の内部から外部に流出する液体は、流通口２１ａを通過する。
【００３１】
二次タンク２２は、分岐流路３２及び二次側排出流路４２に接続されている。二次タンク２２の底部には、流通口２２ａが設けられており、二次タンク２２の外部から内部に流入する液体及び二次タンク２２の内部から外部に流出する液体は、流通口２２ａを通過する。
【００３２】
二次タンク２３は、分岐流路３３及び二次側排出流路４３に接続されている。二次タンク２３の底部には、流通口２３ａが設けられており、二次タンク２３の外部から内部に流入する液体及び二次タンク２３の内部から外部に流出する液体は、流通口２３ａを通過する。
【００３３】
二次タンク２１、２２、２３は、それぞれ、ガラス、プラスチックまたは金属等の内部の加圧によって容積が変化しない材料で構成されている。また、二次タンク２１、２２、２３は、互いに同じ形状及び容積を有している。なお、互いに同じ形状及び容積とは、誤差を許容する範囲内において同じであることを意味する。
【００３４】
分岐流路３１、３２及び３３の途中には、それぞれ、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３が設けられている。二次側排出流路４１、４２、４３の途中には、それぞれ、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３が設けられている。流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３及び排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３は、それぞれ、制御部５０から供給される制御信号に応じて開閉する電磁弁の形態を有する。
【００３５】
一次側圧力調整部６１は、配管３４を介して一次タンク１０に接続されている。一次側圧力調整部６１は、例えば、コンプレッサやシリンジポンプ等の圧力印加装置を含んで構成され、制御部５０による制御の下で一次タンク１０の内部の圧力を変化させる。
【００３６】
制御部５０は、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への液体の移送、及び二次タンク２１、２２、２３の内部から外部への液体の排出を制御する。具体的には、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３及び排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３の開閉制御を行う。また、制御部５０は、一次側圧力調整部６１の駆動制御を行うことにより、一次タンク１０の内部の圧力を調整する。なお、制御部５０は、一次側圧力調整部６１、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３及び排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３の各々と、個別の制御配線を介して接続されているが、図面の煩雑さを回避する観点から、これらの制御配線の図示を省略する。以下において参照するその他の図面についても同様である。制御部５０は、上記の制御配線を介して制御信号を供給することで、一次側圧力調整部６１、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３及び排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３の各々を制御する。
【００３７】
分注装置１００は、一次タンク１０の内部に収容された液体を、二次タンク２１、２２、２３の各々に移送した後、二次タンク２１、２２、２３の各々から二次タンク２１、２２、２３の外部に排出する分注処理を行う。分注装置１００が上記の分注処理を行う場合の動作について以下に詳細に説明する。
【００３８】
図２は、分注装置１００が上記の分注処理を行う場合に制御部５０が実施する処理の流れを示すフローチャートである。なお、初期状態において、一次タンク１０の内部に液体が収容されているものとし、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３及び排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３が閉状態であるものとする。
【００３９】
ステップＳ１において、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態に制御する。
【００４０】
ステップＳ２において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することによって、一次タンク１０の内部を加圧する。図３は、ステップＳ２の処理が実施されている段階における分注装置１００の状態を示す図である。流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態としつつ一次タンク１０の内部を加圧することで、一次タンク１０の内部に収容されている液体は、分岐流路３１、３２、３３を介して二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される。二次タンク２１、２２、２３の各々には、それぞれの底部に設けられた流通口２１ａ、２２ａ、２３ａから液体が注入される。
【００４１】
一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への液体の移送は、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の気体を、当該二次タンクの内部に留めた状態で行われる。従って、二次タンク２１、２２、２３の各々に注入される液体の量の増加に伴って二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力は上昇する。ここで、二次タンク２１、２２、２３の各々に液体が注入される前の初期状態における二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の気体の体積及び圧力を、それぞれＶ０及びＰ０とする。二次タンク２１、２２、２３の各々の内部に液体が注入された状態における二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の気体の体積及び圧力を、それぞれＶ１及びＰ１とする。この場合、体積Ｖ０、Ｖ１、圧力Ｐ０、Ｐ１について下記の（１）式が成立する。
Ｐ０×Ｖ０＝Ｐ１×Ｖ１  ・・・（１）
すなわち、二次タンク２１、２２、２３の各々を密閉した状態で、二次タンク２１、２２、２３の各々に液体を移送する場合、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の気体の体積と圧力との積は常に一定である。
【００４２】
二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力が、一次タンク１０の内部の圧力と等しくなると、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に向かう液流が停止する平衡状態となる。これにより、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液が完了する。
【００４３】
一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液が完了すると、ステップＳ３において、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を閉状態に制御する。図４は、ステップＳ３の処理が実施された段階における分注装置１００の状態を示す図である。二次タンク２１、２２、２３の各々には、互いに略同量の液体が収容されている。その後、制御部５０は、一次側圧力調整部６１による一次タンク１０の内部の加圧を停止させる。
【００４４】
ステップＳ４において、制御部５０は、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に制御する。図５は、ステップＳ４の処理が実施された段階における分注装置１００の状態を示す図である。排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３が開状態に制御されると、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容されている液体は、二次タンク２１、２２、２３の外部に排出され、二次側排出流路４１、４２、４３を経由して、次の移送先に移送される。二次タンク２１、２２、２３の外部への液体の排出は、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の残圧及び重力によって行われる。なお、制御部５０は、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を同時に開状態に制御することにより、二次タンク２１、２２、２３の各々からの液体の排出を同時に行ってもよい。また、制御部５０は、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を順次開状態に制御することにより、二次タンク２１、２２、２３の各々からの液体の排出を段階的に行ってもよい。
【００４５】
二次側排出流路４１、４２、４３の終端部には、例えば、液体の最終的な移送先である小分け容器（図示せず）がそれぞれ配置されており、小分け容器の各々に液体が注入される。なお、二次タンク２１、２２、２３の各々から排出される液体の移送先は、例えば、液体に所定の処理を施す処理装置であってもよい。
【００４６】
以上のように、本実施形態に係る分注装置１００によれば、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への液体の移送を、一次タンク１０の内部の加圧によって行う。また、二次タンク２１、２２、２３の外部への液体の排出を、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の残圧及び重力によって行う。これにより、チューブポンプを使用して送液を行う場合と比較して、送液中に液体に加えられる機械的な外力を小さくすることができる。従って、ゲルビーズ、リポソーム、細胞及び細胞塊等の機械的な外力に対して脆弱な微粒子を含む液体を扱う場合に、本実施形態に係る分注装置１００を好適に用いることができる。
【００４７】
また、本実施形態に係る分注装置１００によれば、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の気体を当該二次タンクの内部に留めた状態で一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に液体が移送される。これにより、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に略同量の液体を分配する処理を自律的に行うことが可能となる。
【００４８】
すなわち、二次タンク２１、２２、２３の各々を密閉した状態で、二次タンク２１、２２、２３の各々に液体を移送する場合、上記の（１）式に示すように、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の気体の体積と圧力の積は常に一定となる。従って、二次タンク２１、２２、２３の各々に注入される液体の量の増加に伴って二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力は上昇する。ここで、二次タンク２１、２２、２３の各々に送液が行われている途中の段階で、例えば、二次タンク２１に注入された液体の量が他の二次タンク２２、２３よりも多くなった場合を仮定する。この場合、二次タンク２１の内部の圧力は、他の二次タンク２２、２３の各々の内部の圧力よりも高くなる。これにより、二次タンク２１への液体の流入は、他の二次タンク２２、２３と比較して抑制されるように作用する。すなわち、二次タンク２１、２２、２３の各々に送液が行われている間、二次タンク２１、２２、２３の内部の圧力差が小さくなるように、二次タンク２１、２２、２３の各々に注入される液体の量が調整される。その結果、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に液体が略均等に分配される。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る分注装置１００によれば、送液対象とする液体に加えられる機械的な外力を抑制しつつ、略同量の液体を複数の移送先に移送することが可能となる。本実施形態に係る分注装置１００によれば、例えば、所望の機能を発現する機能性液体を封入したマイクロカプセルを分散させた液体を、複数の小分け容器に分配する用途などに好適に用いることができる。
【００５０】
なお、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３に液体を移送する過程において、分岐流路３１、３２、３３の各々の内部に滞留している気体が、それぞれ、二次タンク２１、２２、２３の内部に流入すると、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力が上昇する。すなわち、分岐流路３１、３２、３３の各々の内部に滞留している気体が、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力に影響を与えることが想定される。従って、分岐流路３１、３２、３３の容積を、互いに同じとすることで、分岐流路３１、３２、３３の各々の内部に滞留している気体が、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力に与える影響の差を極力小さくしておくことが好ましい。なお、容積が互いに同じとは、誤差を許容する範囲内において同じであることを意味する。
【００５１】
［第２の実施形態］
図６は、開示の技術の第２の実施形態に係る分注装置１００Ａの構成を示す図である。第２の実施形態に係る分注装置１００Ａは、二次側圧力調整部６２及び圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を更に含む点が、第１の実施形態に係る分注装置１００と異なる。
【００５２】
二次側圧力調整部６２は、共通配管７０及び個別配管７１、７２、７３を介して二次タンク２１、２２、２３の各々に接続されている。二次側圧力調整部６２は、例えば、コンプレッサやシリンジポンプ等の圧力印加装置を含んで構成され、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を加圧及び減圧する機能を有する。また、二次側圧力調整部６２は、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を大気開放する機能を有する。
【００５３】
二次タンク２１、２２、２３の各々の上部には、それぞれ気体流通口２１ｂ、２２ｂ、２３ｂが設けられており、気体流通口２１ｂ、２２ｂ、２３ｂは、それぞれ個別配管７１、７２、７３に接続されている。
【００５４】
圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６は、それぞれ、個別配管７１、７２、７３の途中に設けられている。圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６は、それぞれ、制御部５０から供給される制御信号に応じて開閉する電磁弁の形態を有する。
【００５５】
第２の実施形態に係る分注装置１００Ａにおいて、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３及び排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３の開閉制御に加え、圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６の開閉制御をも行う。また分注装置１００Ａは、一次タンク１０の内部の圧力調整に加え、二次側圧力調整部６２の動作制御を行うことにより、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力調整をも行う。
【００５６】
図７は、分注装置１００Ａが分注処理を行う場合に制御部５０が実施する処理の流れを示すフローチャートである。なお、初期状態において、一次タンク１０の内部に液体が収容されているものとし、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３及び圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６が閉状態であるものとする。
【００５７】
ステップＳ１１において、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態に制御する。
【００５８】
ステップＳ１２において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することによって、一次タンク１０の内部を加圧する。流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態としつつ一次タンク１０の内部を加圧することで、一次タンク１０の内部に収容されている液体は、分岐流路３１、３２、３３を介して二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される。二次タンク２１、２２、２３の各々には、それぞれの底部に設けられた流通口２１ａ、２２ａ、２３ａから液体が注入される。
【００５９】
一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液が行われている間、圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６は閉状態を維持している。すなわち、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への液体の移送は、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の気体を、当該二次タンクの内部に留めた状態で行われる。従って、二次タンク２１、２２、２３の各々に注入される液体の量の増加に伴って二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力は上昇する。二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力が、一次タンク１０の内部の圧力と等しくなると、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に向かう液流が停止する平衡状態となる。二次タンク２１、２２、２３の各々への送液によって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力は、大気圧よりも高い圧力にまで上昇する。
【００６０】
一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液が完了すると、ステップＳ１３において、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を閉状態に制御する。図６は、ステップＳ１３の処理が実施された段階における分注装置１００Ａの状態を示している。二次タンク２１、２２、２３の各々には、互いに略同量の液体が収容されている。その後、制御部５０は、一次側圧力調整部６１による一次タンク１０の内部の加圧を停止させる。
【００６１】
ステップＳ１４において、制御部５０は、圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を開状態に制御する。その後、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を大気開放する。図８は、ステップＳ１４の処理が実施された段階における分注装置１００Ａの状態を示す図である。
【００６２】
ステップＳ１５において、制御部５０は、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に制御する。これにより、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容されている液体は、それぞれ、二次側排出流路４１、４２、４３を介して、二次タンク２１、２２、２３の外部に排出される。先のステップＳ１４において、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を大気開放することで、二次タンク２１、２２、２３の各々の残圧は解消されている。仮に、二次タンク２１、２２、２３の内部の残圧が過度に高い状態で液体の排出を行うと、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に移行した瞬間に、二次タンク２１、２２、２３の各々から液体が勢いよく排出され、液体に加えられる機械的な外力が大きくなるおそれがある。本実施形態に係る分注装置１００Ａによれば、二次タンク２１、２２、２３の各々から液体が排出される前に、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部が大気開放される。これにより、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に移行した瞬間に、二次タンク２１、２２、２３の各々から液体が勢いよく排出されることを防止することができる。
【００６３】
ステップＳ１６において、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を加圧する。図９は、ステップＳ１６の処理が実施された段階における分注装置１００Ａの状態を示す図である。二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を加圧することで、二次タンク２１、２２、２３の外部への液体の排出が促進される。
【００６４】
以上のように、本実施形態に係る分注装置１００Ａによれば、二次タンク２１、２２、２３の各々から液体が排出される前に、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部が大気開放されるので、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に移行した瞬間に、二次タンク２１、２２、２３の各々から液体が勢いよく排出されることを防止することができる。これにより、二次タンク２１、２２、２３の内部から液体を排出する場合に、液体に加えられる機械的な外力を抑制することができる。また、本実施形態に係る分注装置１００Ａによれば、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に移行した後に、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部が加圧されるので、二次タンク２１、２２、２３の外部への液体の排出を促進させることができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、複数の二次タンク２１、２２、２３において、二次側圧力調整部６２を共有する場合を例示したが、複数の二次側圧力調整部が、複数の二次タンク２１、２２、２３の各々に対応して設けられていてもよい。
【００６６】
［第３の実施形態］
図１０は、開示の技術の第３の実施形態に係る分注装置１００Ｂの構成を示す図である。第３の実施形態に係る分注装置１００Ｂは、圧力センサ８１、８２、８３を更に含む点が、上記した第２の実施形態に係る分注装置１００Ａと異なる。
【００６７】
圧力センサ８１、８２、８３は、それぞれ、二次タンク２１、２２、２３の内部の圧力を検出し、検出した圧力を示す検出信号を制御部５０に供給する。制御部５０は、圧力センサ８１、８２、８３の各々から供給される検出信号に基づいて、一次側圧力調整部６１、二次側圧力調整部６２、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３及び圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を制御することで、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液を制御する。
【００６８】
図１１は、分注装置１００Ｂが分注処理を行う場合に制御部５０が実施する処理の流れを示すフローチャートである。なお、初期状態において、一次タンク１０の内部に液体が収容されているものとし、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３及び圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６が閉状態であるものとする。
【００６９】
ステップＳ２１において、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態に制御する。
【００７０】
ステップＳ２２において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することによって、一次タンク１０の内部を加圧する。流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態としつつ一次タンク１０の内部を加圧することで、一次タンク１０の内部に収容されている液体は、分岐流路３１、３２、３３を介して二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される。二次タンク２１、２２、２３の各々には、それぞれの底部に設けられた流通口２１ａ、２２ａ、２３ａから液体が注入される。
【００７１】
本実施形態において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することにより、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる。これにより、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液は、段階的に行われ、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力も段階的に上昇する。
【００７２】
そこで、制御部５０は、ステップＳ２２において、圧力センサ８１、８２、８３の各々から供給される検出信号に基づいて、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる場合の各段階における一次タンク１０の内部の圧力を調整する。例えば、制御部５０は、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる場合の各段階において圧力センサ８１、８２、８３から供給される検出信号によって示される二次タンク２１、２２、２３の各々の圧力の平均値が所定値となるように、各段階における一次タンク１０の内部の圧力を定める。すなわち、制御部５０は、圧力センサ８１、８２、８３から供給される検出信号を用いて、一次タンク１０の内部の圧力をフィードバック制御する。
【００７３】
ステップＳ２３において、制御部５０は、圧力センサ８１、８２、８３から供給される検出信号に基づいて流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を個別に閉状態に制御する。例えば、制御部５０は、二次タンク２１、２２、２３のうち、圧力センサ８１、８２、８３によって検出された圧力から推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する流入側バルブを閉状態に制御する。例えば、制御部５０は、圧力センサ８１から供給される検出信号に基づいて、二次タンク２１に収容された液体の量が所定量に達したものと判定した場合、流入側バルブＶ１１を閉状態に制御して、二次タンク２１への送液を完了させる。
【００７４】
二次タンク２１、２２、２３の各々への所定量の液体の移送が完了すると、ステップＳ２４において、制御部５０は、圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を開状態に制御する。その後、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を大気開放する。
【００７５】
ステップＳ２５において、制御部５０は、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に制御する。これにより、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容されている液体は、それぞれ、二次側排出流路４１、４２、４３を介して、二次タンク２１、２２、２３の外部に排出される。
【００７６】
ステップＳ２６において、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を加圧する。これにより、二次タンク２１、２２、２３の外部への液体の排出が促進される。
【００７７】
以上のように、本実施形態に係る分注装置１００Ｂによれば、二次タンク２１、２２、２３の各々に設けられた圧力センサ８１、８２、８３から供給される検出信号に基づいて一次タンク１０の圧力が調整される。これにより、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液を、よりコントローラブルに行うことができる。例えば、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される液体の流速をより厳密に制御することも可能である。
【００７８】
また、本実施形態に係る分注装置１００Ｂによれば、二次タンク２１、２２、２３のうち、圧力センサ８１、８２、８３によって検出された圧力から推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する流入側バルブが閉状態に制御される。このように、圧力センサ８１、８２、８３によって検出された圧力に基づいて、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を閉状態にするタイミングを個別に制御することで、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容される液体の量の均一性をより高めることができる。
【００７９】
図１２は、分注装置１００Ｂが分注処理を行う場合に制御部５０が実施する処理の流れの他の例を示すフローチャートである。なお、初期状態において、一次タンク１０の内部に液体が収容されているものとし、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３及び圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６が閉状態であるものとする。
【００８０】
ステップＳ３１において、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態に制御する。
【００８１】
ステップＳ３２において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することによって、一次タンク１０の内部を加圧する。流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態としつつ一次タンク１０の内部を加圧することで、一次タンク１０の内部に収容されている液体は、分岐流路３１、３２、３３を介して二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される。二次タンク２１、２２、２３の各々には、それぞれの底部に設けられた流通口２１ａ、２２ａ、２３ａから液体が注入される。
【００８２】
本実施形態において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することにより、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる。これにより、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液は、段階的に行われ、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力も段階的に上昇する。
【００８３】
制御部５０は、ステップＳ３３において、圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を開状態に制御し、圧力センサ８１、８２、８３の各々から供給される検出信号に基づいて、二次側圧力調整部６２を制御することによって二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力を調整する。
【００８４】
すなわち、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に段階的な送液が行われている各段階において、二次側圧力調整部６２は、制御部５０による制御の下、以下のように二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力を変化させる。
【００８５】
二次側圧力調整部６２は、二次タンク２１、２２、２３のうち、圧力センサ８１、８２、８３によって検出された圧力から推定される収容液量が、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる場合の各段階毎に定められている基準液量よりも少ないものと判定された二次タンクの内部を減圧する。これにより、収容液量が基準液量よりも少ないものと判定された二次タンクへの送液が促進される。
【００８６】
一方、二次側圧力調整部６２は、二次タンク２１、２２、２３のうち、圧力センサ８１、８２、８３によって検出された圧力から推定される収容液量が、上記の基準液量よりも多いものと判定された二次タンクの内部を加圧する。これにより、収容液量が基準液量よりも多いものと判定された二次タンクへの送液が抑制される。
【００８７】
ステップＳ３４において、制御部５０は、圧力センサ８１、８２、８３から供給される検出信号に基づいて流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を個別に閉状態に制御する。例えば、制御部５０は、二次タンク２１、２２、２３のうち、圧力センサ８１、８２、８３によって検出された圧力から推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する流入側バルブを閉状態に制御する。
【００８８】
二次タンク２１、２２、２３の各々への所定量の液体の移送が完了すると、ステップＳ３５において、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を大気開放する。
【００８９】
ステップＳ３６において、制御部５０は、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に制御する。これにより、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容されている液体は、それぞれ、二次側排出流路４１、４２、４３を介して、二次タンク２１、２２、２３の外部に排出される。
【００９０】
ステップＳ３７において、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を加圧する。これにより、二次タンク２１、２２、２３の外部への液体の排出が促進される。
【００９１】
以上のように、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に液体を移送している場合に、圧力センサ８１、８２、８３の各々から供給される検出信号に基づいて、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力を調整することで、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容される液体の量の均一性を更に高めることができる。
【００９２】
なお、本実施形態では、二次タンク２１、２２、２３の各々にそれぞれ圧力センサ８１、８２、８３を設ける場合を例示したが、二次タンク２１、２２、２３のいずれか１つに圧力センサを設けてもよい。この場合、当該１つの圧力センサの検出信号によって示される圧力値は、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力値を代表する代表値として用いられる。本実施形態に係る分注装置１００Ｂによれば、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に液体を移送している間、二次タンク２１、２２、２３の内部の圧力は、互いに略同じ大きさとなるので、１つの圧力センサの検出信号によって示される圧力値を代表値として用いることが可能である。１つの圧力センサを用いる場合、図１１に示す処理のステップＳ２２においては、この代表値に基づいて一次タンク１０の内部の圧力を調整する。図１１に示す処理のステップＳ２３及び図１２に示す処理のステップＳ３４においては、この代表値に基づいて流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３の各々を一斉に閉状態に制御する。図１２に示す処理のステップＳ３３においては、この代表値に基づいて、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力を調整する。
【００９３】
［第４の実施形態］
図１３は、開示の技術の第４の実施形態に係る分注装置１００Ｃの構成を示す図である。第４の実施形態に係る分注装置１００Ｃは、レベルセンサ９１、９２、９３を更に含む点が、第２の実施形態に係る分注装置１００Ａと異なる。換言すれば、第３の実施形態に係る分注装置１００Ｂにおける圧力センサ８１、８２、８３をレベルセンサ９１、９２、９３に置き換えた構成を有する。
【００９４】
レベルセンサ９１、９２、９３は、それぞれ、二次タンク２１、２２、２３に収容された液体の液面の高さを検出し、検出した液面の高さを示す検出信号を制御部５０に供給する。制御部５０は、レベルセンサ９１、９２、９３の各々から供給される検出信号に基づいて、一次側圧力調整部６１、二次側圧力調整部６２、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３及び圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を制御することで、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液を制御する。
【００９５】
図１４は、分注装置１００Ｃが分注処理を行う場合に制御部５０が実施する処理の流れを示すフローチャートである。なお、初期状態において、一次タンク１０の内部に液体が収容されているものとし、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３及び圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６が閉状態であるものとする。
【００９６】
ステップＳ４１において、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態に制御する。
【００９７】
ステップＳ４２において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することによって、一次タンク１０の内部を加圧する。流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態としつつ一次タンク１０の内部を加圧することで、一次タンク１０の内部に収容されている液体は、分岐流路３１、３２、３３を介して二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される。二次タンク２１、２２、２３の各々には、それぞれの底部に設けられた流通口２１ａ、２２ａ、２３ａから液体が注入される。
【００９８】
本実施形態において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することにより、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる。これにより、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液は、段階的に行われ、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力も段階的に上昇する。
【００９９】
そこで、制御部５０は、ステップＳ４２において、レベルセンサ９１、９２、９３の各々から供給される検出信号に基づいて、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる場合の各段階における一次タンク１０の内部の圧力を調整する。例えば、制御部５０は、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる場合の各段階においてレベルセンサ９１、９２、９３から供給される検出信号によって示される二次タンク２１、２２、２３の各々の液面の高さの平均値が所定値となるように、各段階における一次タンク１０の内部の圧力を定める。すなわち、制御部５０は、レベルセンサ９１、９２、９３から供給される検出信号を用いて、一次タンク１０の内部の圧力をフィードバック制御する。
【０１００】
ステップＳ４３において、制御部５０は、レベルセンサ９１、９２、９３から供給される検出信号に基づいて流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を個別に閉状態に制御する。例えば、制御部５０は、二次タンク２１、２２、２３のうち、レベルセンサ９１、９２、９３によって検出された液面の高さから推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する流入側バルブを閉状態に制御する。
【０１０１】
二次タンク２１、２２、２３の各々への所定量の液体の移送が完了すると、ステップＳ４４において、制御部５０は、圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を開状態に制御する。その後、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を大気開放する。
【０１０２】
ステップＳ４５において、制御部５０は、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に制御する。これにより、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容されている液体は、それぞれ、二次側排出流路４１、４２、４３を介して、二次タンク２１、２２、２３の外部に排出される。
【０１０３】
ステップＳ４６において、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を加圧する。これにより、二次タンク２１、２２、２３の外部への液体の排出が促進される。
【０１０４】
以上のように、本実施形態に係る分注装置１００Ｃによれば、二次タンク２１、２２、２３の各々に設けられたレベルセンサ９１、９２、９３から供給される検出信号に基づいて一次タンク１０の圧力が調整される。これにより、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液を、よりコントローラブルに行うことができる。例えば、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される液体の流速をより厳密に制御することも可能である。
【０１０５】
また、本実施形態に係る分注装置１００Ｃによれば、二次タンク２１、２２、２３のうち、レベルセンサ９１、９２、９３によって検出された液面の高さから推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する流入側バルブが閉状態に制御される。このように、レベルセンサ９１、９２、９３によって検出された液面の高さに基づいて、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を閉状態にするタイミングを個別に制御することで、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容される液体の量の均一性をより高めることができる。
【０１０６】
図１５は、分注装置１００Ｃが分注処理を行う場合に制御部５０が実施する処理の流れの他の例を示すフローチャートである。なお、初期状態において、一次タンク１０の内部に液体が収容されているものとし、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３及び圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６が閉状態であるものとする。
【０１０７】
ステップＳ５１において、制御部５０は、流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態に制御する。
【０１０８】
ステップＳ５２において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することによって、一次タンク１０の内部を加圧する。流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を開状態としつつ一次タンク１０の内部を加圧することで、一次タンク１０の内部に収容されている液体は、分岐流路３１、３２、３３を介して二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される。二次タンク２１、２２、２３の各々には、それぞれの底部に設けられた流通口２１ａ、２２ａ、２３ａから液体が注入される。
【０１０９】
本実施形態において、制御部５０は、一次側圧力調整部６１を制御することにより、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる。これにより、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々への送液は、段階的に行われ、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力も段階的に上昇する。
【０１１０】
制御部５０は、ステップＳ５３において、圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を開状態に制御し、レベルセンサ９１、９２、９３の各々から供給される検出信号に基づいて、二次側圧力調整部６２を制御することによって二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力を調整する。
【０１１１】
すなわち、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に段階的な送液が行われている各段階において、二次側圧力調整部６２は、制御部５０による制御の下、以下のように二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力を変化させる。
【０１１２】
二次側圧力調整部６２は、二次タンク２１、２２、２３のうち、レベルセンサ９１、９２、９３によって検出された液面の高さから推定される収容液量が、一次タンク１０の内部の圧力を段階的に上昇させる場合の各段階毎に定められている基準液量よりも少ないものと判定された二次タンクの内部を減圧する。これにより、収容液量が基準液量よりも少ないものと判定された二次タンクへの送液が促進される。
【０１１３】
一方、二次側圧力調整部６２は、二次タンク２１、２２、２３のうち、レベルセンサ９１、９２、９３によって検出された液面の高さから推定される収容液量が、上記の基準液量よりも多いものと判定された二次タンクの内部を加圧する。これにより、収容液量が基準液量よりも多いものと判定された二次タンクへの送液が抑制される。
【０１１４】
ステップＳ５４において、制御部５０は、レベルセンサ９１、９２、９３から供給される検出信号に基づいて流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を個別に閉状態に制御する。例えば、制御部５０は、二次タンク２１、２２、２３のうち、レベルセンサ９１、９２、９３によって検出された液面の高さから推定される収容液量が所定量に達したものと判定された二次タンクに対応する流入側バルブを閉状態に制御する。
【０１１５】
二次タンク２１、２２、２３の各々への所定量の液体の移送が完了すると、ステップＳ５５において、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を大気開放する。
【０１１６】
ステップＳ５６において、制御部５０は、排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を開状態に制御する。これにより、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容されている液体は、それぞれ、二次側排出流路４１、４２、４３を介して、二次タンク２１、２２、２３の外部に排出される。
【０１１７】
ステップＳ５７において、制御部５０は、二次側圧力調整部６２を制御することによって、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部を加圧する。これにより、二次タンク２１、２２、２３の外部への液体の排出が促進される。
【０１１８】
以上のように、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に液体を移送している場合に、レベルセンサ９１、９２、９３の各々から供給される検出信号に基づいて、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力を調整することで、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容される液体の量の均一性を更に高めることができる。
【０１１９】
なお、本実施形態では、二次タンク２１、２２、２３の各々にそれぞれレベルセンサ９１、９２、９３を設ける場合を例示したが、二次タンク２１、２２、２３のいずれか１つにレベルセンサを設けてもよい。この場合、当該１つのレベルセンサの検出信号によって示される液面の高さは、二次タンク２１、２２、２３の各々の液面の高さを代表する代表値として用いられる。本実施形態に係る分注装置１００Ｃによれば、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に液体を移送している間、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容される液体の液面の高さは略均一に上昇するので、１つのレベルセンサの検出信号によって示される液面の高さを代表値として用いることが可能である。１つのレベルセンサを用いる場合、図１４に示す処理のステップＳ４２においては、この代表値に基づいて一次タンク１０の内部の圧力を調整する。図１４に示す処理のステップＳ４３及び図１５に示す処理のステップＳ５４においては、この代表値に基づいて流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３の各々を一斉に閉状態に制御する。図１５に示す処理のステップＳ５３においては、この代表値に基づいて、二次タンク２１、２２、２３の各々の内部の圧力を調整する。
【０１２０】
［第５の実施形態］
図１６は、開示の技術の第５の実施形態に係る分注装置１００Ｄの構成を示す図である。分注装置１００Ｄは、第１のフィルタ６３及び第２のフィルタ６４を更に含む点が、上記した第２の実施形態に係る分注装置１００Ａと異なる。
【０１２１】
第１のフィルタ６３は、一次側圧力調整部６１と一次タンク１０とを接続する配管３４の途中に設けられている。第１のフィルタ６３は、一次側圧力調整部６１が一次タンク１０の内部を加圧する場合に、一次側圧力調整部６１から一次タンク１０に供給される気体に含まれる不要成分の一次タンク１０の内部への流入を抑制する。一次タンク１０に収容される液体が例えば、細胞懸濁液である場合、第１のフィルタ６３は、無菌フィルタであってもよい。
【０１２２】
第２のフィルタ６４は、二次側圧力調整部６２と二次タンク２１、２２、２３とを接続する共通配管７０の途中に設けられている。第２のフィルタ６４は、二次側圧力調整部６２が二次タンク２１、２２、２３の内部を加圧する場合に、二次側圧力調整部６２から二次タンク２１、２２、２３に供給される気体に含まれる不要成分の二次タンク２１、２２、２３の内部への流入を抑制する。二次タンク２１、２２、２３に収容される液体が例えば、細胞懸濁液である場合、第２のフィルタ６４は、無菌フィルタであってもよい。
【０１２３】
以上のように、本実施形態に係る分注装置１００Ｄによれば、配管３４の途中に第１のフィルタ６３が設けられ、共通配管７０の途中に第２のフィルタ６４が設けられているので、一次タンク１０及び二次タンク２１、２２、２３の各々の内部への不要成分の流入を抑制することができる。
【０１２４】
［第６の実施形態］
図１７は、開示の技術の第６の実施形態に係る分注装置１００Ｅの構成を示す図である。分注装置１００Ｅは、二次タンクの構成及び第２のフィルタ６４の配置が、上記した第５の実施形態に係る分注装置１００Ｄと異なる。なお、図１７においては、１つの二次タンク２１のみが示されているが、図示しない他の二次タンクも二次タンク２１と同様の構成を有する。
【０１２５】
本実施形態に係る分注装置１００Ｅにおいて、二次タンク２１は、第１の部分２１１と、第２の部分２１２とを含んで構成されている。第１の部分２１１は、一次タンク１０から移送される液体を収容する部分である。第２の部分２１２は、接続配管２１３を介して第１の部分２１１に接続されている。第２の部分２１２は、二次側圧力調整部６２から供給される気体が流入する気体流通口２０１を有している。
【０１２６】
第１の部分２１１と第２の部分２１２とは、接続配管２１３を介して互いに連通している。従って、二次側圧力調整部６２から供給される気体は、第２の部分２１２のみならず、接続配管２１３を介して第１の部分２１１にも流入することが可能である。一方、本実施形態に係る分注装置１００Ｅにおいては、流通口２１ａを介して第１の部分２１１に注入される液体が、第２の部分２１２には流入しない液量で送液が行われる。
【０１２７】
第２のフィルタ６４は、接続配管２１３の流路の途中に設けられている。第２のフィルタ６４は、二次側圧力調整部６２が二次タンク２１の第１の部分２１１及び第２の部分２１２の内部を加圧する場合に、二次側圧力調整部６２から第１の部分２１１及び第２の部分２１２に供給される気体に含まれる不要成分の第１の部分２１１への流入を抑制する。
【０１２８】
本実施形態に係る分注装置１００Ｅによれば、一次タンク１０及び二次タンク２１の第１の部分２１１の内部への不要成分の流入を抑制することができる。
【０１２９】
ここで、比較的小さい圧力で二次タンクへの送液を行う場合には、二次タンクの容積をある程度大きくして二次タンクの内部の気体の量を確保する必要がある。しかしながら、二次タンクに収容される液体が例えば細胞懸濁液である場合、分注装置の使用前または使用後に、二次タンクに滅菌処理を施すことが必要となるところ、二次タンクの容積が大きくなると滅菌処理の作業性が低下する。
【０１３０】
本実施形態に係る分注装置１００Ｅによれば、二次タンク２１は、互いに分離した第１の部分２１１と、第２の部分２１２とを含んで構成されている。これにより、二次タンク２１の全体の容積を確保しつつ、第１の部分２１１及び第２の部分２１２の各々の容積を小さくすることができる。本実施形態に係る分注装置１００Ｅによれば、二次タンク２１において、液体が収容される部分は、第１の部分２１１である。従って、二次タンク２１の滅菌処理を行う場合に、第１の部分２１１に対してのみ滅菌処理を施せばよい。従って、本実施形態に係る分注装置１００Ｅによれば、二次タンク２１の全体の容積を拡大しても、滅菌処理の作業性の低下を抑制することができる。
【０１３１】
［第７の実施形態］
図１８は、開示の技術の第７の実施形態に係る分注装置１００Ｆの構成を示す図である。分注装置１００Ｆは、一次タンク１０が、一次タンク１０の内部に収容された液体を撹拌する撹拌機能を有している点が、上記した第１の実施形態に係る分注装置１００と異なる。
【０１３２】
撹拌の方式は特に限定されず、例えば、一次タンク１０の内部に設けられた撹拌翼の回転によって撹拌を行ってもよい。また、一次タンク１０の振動または揺動によって撹拌を行ってもよい。また、一次タンク１０の内部に収容された液体のバブリングによって撹拌を行ってもよい。また、一次タンクの底面側の液体をポンプ等で吸い上げ、吸い上げた液体を再び一次タンク内に戻す操作によって撹拌を行ってもよい。
【０１３３】
一次タンク１０が撹拌機能を有することで、例えば一次タンクに収容される液体が複数の微粒子を含む場合に、一次タンク１０内において微粒子を略均一に分散させることが可能となる。従って、微粒子が略均一に分散した液体を、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に移送することが可能となり、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容される液体において、微粒子の密度を略均一にすることができる。
【０１３４】
また、一次タンク１０が撹拌機能を有することで、例えば一次タンクに収容される液体が複数の成分を含む場合に、一次タンク１０内において複数の成分を略均一に調合することが可能となる。従って、複数の成分が略均一に調合された液体を、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に移送することが可能となり、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容される液体において、複数の成分の濃度比を略均一にすることができる。
【０１３５】
［第８の実施形態］
図１９は、開示の技術の第８の実施形態に係る分注装置１００Ｇの構成を示す図である。分注装置１００Ｇは、一次タンク１０が、その底部に複数の流出口１１ａ、１１ｂ、１１ｃを有している点が、第１の実施形態に係る分注装置１００と異なる。流出口１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、それぞれ、分岐流路３１、３２、３３に接続されている。
【０１３６】
すなわち、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される液体の分岐部が、第１の実施形態に係る分注装置１００においては、一次側排出流路３０に設けられているのに対して、本実施形態に係る分注装置１００Ｄにおいては、一次タンク１０の底部に設けられている。
【０１３７】
ここで、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される液体が複数の微粒子を含む場合、管径が小さい流路中で液体を分岐させると、分岐先の流路間で微粒子の密度が不均一となりやすい。従って、比較的広い空間に液体の分岐部を配置することが好ましい。
【０１３８】
本実施形態に係る分注装置１００Ｇによれば、一次タンク１０が、複数の流出口１１ａ、１１ｂ、１１ｃを有するので、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される液体の分岐部が、一次タンク１０の底部に配置される構成となる。従って、一次タンク１０から二次タンク２１、２２、２３の各々に移送される液体の分岐部が一次側排出流路３０に設けられる場合と比較して、二次タンク２１、２２、２３の各々に収容される液体において、微粒子の密度の均一性を高めることが可能となる。
【０１３９】
図２０は、底部に複数の流出口１１を有する一次タンク１０の構成の一例を示す斜視図である。図２０に示す例において、一次タンク１０は、円柱形状を有しており、その底面の外縁に沿って、複数の流出口１１が設けられている。複数の流出口１１の各々は、分岐流路を介して二次タンクに接続される。
【０１４０】
なお、上記した第１〜第８の実施形態に係る分注装置の構成要素は適宜組み合わせることが可能である。例えば、第５の実施形態に係る分注装置１００Ｄの第１のフィルタ６３及び第２のフィルタ６４を、第２〜第４の実施形態に係る分注装置に適用してもよい。また、第６の実施形態に係る分注装置１００Ｅの二次タンク２１の構成、第１のフィルタ６３及び第２のフィルタ６４を、第２〜第４の実施形態に係る分注装置に適用してもよい。
【０１４１】
また、第７の実施形態に係る分注装置１００Ｆの一次タンク１０の構成を、第１〜第６の実施形態に係る分注装置に適用してもよい。また、第８の実施形態に係る分注装置１００Ｇの一次タンク１０の構成を、第１〜第７の実施形態に係る分注装置に適用してもよい。
【０１４２】
そして、上記第１〜第８の実施形態を記載した図１、図３〜図６、図８〜図１０、図１３および図１６〜図１９に記載の一次タンク１０の流出口１１から二次タンクの流通口（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）までの流路の長さおよび途中のバルブの位置は図示の都合で異なる長さで記載しているが、それぞれの流路において等価な長さおよび配置であっても良い。
【０１４３】
なお、一次側圧力調整部６１及び制御部５０は、開示の技術における一次側圧力調整手段の一例である。二次側圧力調整部６２、制御部５０及び圧力調整バルブＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６は、開示の技術における二次側圧力調整手段の一例である。流入側バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３は、開示の技術における第１のバルブの一例である。排出側バルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３は、開示の技術における第２のバルブの一例である。二次側排出流路４１、４２、４３は、開示の技術における排出流路の一例である。圧力センサ８１、８２、８３及びレベルセンサ９１、９２、９３は、開示の技術における状態検出部の一例である。
【０１４４】
なお、２０１７年１月３１日に出願された日本国特許出願２０１７−０１５９３０の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【図１】
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【図２】
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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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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