(57)【要約】【課題】    液体の総排出量が多く、安定した高精度な微量排出が連続的にでき、かつ、安価な分注装置を得る。【解決手段】  本発明の分注装置は、シリンダ３と、ピストン２と、シリンダの先端部に設けたノズル１と、ピストンを作動させるモータ10とを備え、溶液を吸入および排出するもので、シリンダとノズルとの間に設けた微小駆動装置12で駆動される微小変位ピストン4と、シリンダのノズル側とノズルのシリンダ側にそれぞれ設けた弁５と、弁を開閉するアクチュエータ６とからなる排出用シリンダ８とを有し、ピストン２には、シリンダ内の空気取込み溝７および空気取込み弁11を備えている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、ピストンと、前記シリンダの先端部に設けたノズルと、前記ピストンを作動させるモータとを備え、溶液を吸入および排出する分注装置において、
前記シリンダと前記ノズルとの間に設けた微小駆動装置で駆動される微小変位ピストンと、前記シリンダの前記ノズル側と前記ノズルの前記シリンダ側にそれぞれ設けた弁と、前記弁を開閉するアクチュエータとからなる排出用シリンダとを有し、前記ピストンには、前記シリンダ内の空気取込み溝および空気取込み弁を備えていることを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の分注装置において、
前記液体の吸入時には、前記アクチュエータにより前記弁を開き、高速かつ大量に吸入を行い、前記液体の微量排出時には、前記アクチュエータにより前記弁を閉じ、前記微小変位ピストンにより排出量を制御することを特徴とする分注方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物や化学的な検査や調剤のために、試薬などを分注する分注装置とその分注方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来の分注装置として図４に示すようなものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。図において、１はノズル、２はピストン、３はシリンダ、１２は微小駆動装置、１３はシャフト、１４はステッピングモータ、１５はシリンダ３の把持部である。微小駆動装置１２は圧電素子からなるものである。
先ず、液体の吸入は、スッテッピングモータ１４が駆動し、シャフト１３に連結されたピストン２が引き上げられることにより行われる。液体の微量排出は、微小駆動装置１２を微小量伸長させ、ピストン２を押し下げることで行う。続いて、シャフト１３を、微小駆動装置１２の微小量伸長分、ステッピングモータ１４により押し下げ、ふたたび、微小駆動装置１２を微小量伸長させるという一連の動作を繰り返すことで、液体の微量排出量を制御している。
【特許文献１】特開2001−228060号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の分注装置は、総排出量がシリンダ３の容積により決まるため、繰り返し排出を行える回数が制限される問題がある。また、シリンダ３の容積を大きくすると、液垂れの発生や排出量が不安定になるという問題点もあった。さらに、スッテッピングモータ１４にも高い位置決め性能が要求され、分注装置が高価なものとなるという問題点もある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、液垂れを生じず、微量排出の繰り返し回数を増やし、かつ安定した高精度な微量排出量制御ができる、安価な分注装置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】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、シリンダと、ピストンと、前記シリンダの先端部に設けたノズルと、前記ピストンを作動させるモータとを備え、溶液を吸入および排出する分注装置において、前記シリンダと前記ノズルとの間に設けた微小駆動装置で駆動される微小変位ピストンと、前記シリンダの前記ノズル側と前記ノズルの前記シリンダ側にそれぞれ設けた弁と、前記弁を開閉するアクチュエータとからなる排出用シリンダとを有し、前記ピストンには、前記シリンダ内の空気取込み溝および空気取込み弁を備えたものである。
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の分注装置において、前記液体の吸入時には、前記アクチュエータにより前記弁を開き、高速かつ大量に吸入を行い、前記液体の微量排出時には、前記アクチュエータにより前記弁を閉じ、前記微小変位ピストンにより排出量を制御する方法である。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１および請求項２に記載の発明によると、液垂れを生じず、微量排出の繰り返し回数を増やし、かつ安定した高精度な微量排出量制御ができる、安価な分注装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の分注装置を示す断面図である。図において、４は微小変位ピストン、５は弁、６はアクチュエータ、７はシリンダ３内に空気を取込むための空気取込み溝、８は排出用シリンダ、９は流路、１０はシリンダ３を駆動するリニアモータ、１１はシリンダ３内への空気取込みを制御するための空気取込み弁である。なお、同一の機能のものには同一の符号を付し説明を省く。弁５の材質は、しなりのある材質として、樹脂            を用い、アクチュエータ６は、ソレノイドタイプのリニアアクチュエータを用いている。
本発明が特許文献１と異なる部分は、弁５、アクチュエータ６の開閉を制御することにより、高速かつ大量の液体をシリンダ３に吸入でき、微量排出の繰り返し回数を増やし、かつ安定した高精度な微量排出量制御ができ、また、シリンダ３と排出用シリンダ８との間には弁５があるため液垂れの発生も生じない、安価な分注装置を提供することができる部分である。
つぎに、動作についてを以下に説明する。
（１）液体の吸入は、まず、図２(ａ)に示すように、微小変位ピストン４を微小駆動装置１２より引き、弁５をアクチュエータ６により開いた状態にする。さらに、空気取込み弁１１を開いた状態で、シリンダ３をピストン２の最下点まで押し下げておく。このシリンダ３の駆動はリニアモータ１０により行われる。このとき、ノズル１の先端は、吸入対象の液体に浸しておく。
（２）次に、図２(ｂ)に示すように、空気取込み弁１１を閉じた後、シリンダ３をリニアモータ１０により引き上げることで、高速かつ大量に溶液を吸入する。
（３）最後に、図２ (ｃ)に示すように、シリンダ３が最上点もしくは、必要吸入量まで達した後に、弁５をアクチュエータ６により閉じた状態にし、吸入を完了する。
（４）液体の微量排出は、まず、ノズル１の先端を、微量排出対象へ移動しておく。その後、空気取込み弁１１を開き、空気取込み溝７よりシリンダ３内に空気が入るようにしておく。
（５）次に、図３(ａ)に示すように、微小駆動装置１２を伸長させることで微小変位ピストン４を押し出し、排出用シリンダ８にある液体を押し出し、ノズル１より液体を微量排出する。このとき、ノズル側弁５１はノズル１側のみにしなり、シリンダ側弁５２は排出用シリンダ８側のみにしなるように作られているため、図３(ａ)のように、微小変位ピストン４からの圧力により、ノズル側弁５１のみが開いた状態となり、液体を微量排出することを可能とする。
（６）その後、次の微量排出のため、図３(ｂ)のように、微小駆動装置１２を収縮させることで微小変位ピストン４を引き、微小変位ピストン４からの陰圧により、シリンダ側弁５２のみが開いた状態となり、シリンダ３より流路９を通じ排出用シリンダ８に液体を充填させる。このとき、シリンダ３内には、空気取込み弁１１および空気取込み溝７を通り空気が流入する。このように、図３（ａ）および（ｂ）の動作を繰り返すことで安定した高精度な微小量排出の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の分注装置を示す断面図
【図２】本発明の分注装置における吸入動作を示す断面図
【図３】本発明の分注装置における微量排出の動作を示す断面図
【図４】従来の分注装置を示す断面図
【符号の説明】
【０００９】
１  ノズル
２  ピストン
３  シリンダ
４  微小変位ピストン
５  弁
５１  ノズル側弁
５２  シリンダ側弁
６  アクチュエータ
７  空気取込み溝
８  排出用シリンダ
９  流路
１０  リニアモータ
１１  空気取込み弁
１２  微小駆動装置
１３  シャフト
１４  ステッピングモータ
１５  把持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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