(57)【要約】【課題】簡易な構成でばらつきのない分取ができる分取装置および分取方法を提供すること。【解決手段】所望の微量の液体１２を分取する分取装置１において、細長形状の部材の先端に、液体１２を保持する液体保持部である貫通孔１０を有し、この貫通孔１０の両端の開口部の形状および面積が同じであるとともにこの貫通孔１０の軸と垂直な軸を有する分取具９と、分取具９を昇降させるボールネジ７と、分取具９の軸が液体１２の液面に対して鉛直であるか否かを検出する鉛直検出器３と、鉛直検出器３が検出した検出結果をもとに分取具９の姿勢を可変し、分取具９の軸が液体１２の液面に対して鉛直となる補正を行なう鉛直補正器４と、ボールネジ７によって液体１２から分取具９を上昇させる場合、鉛直補正器４によって分取具９の軸を液体１２の液面に対して鉛直となる制御を行う制御部２と、を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の微量の液体を分取する分取装置において、
細長形状の部材の先端に、前記液体を保持する液体保持部である貫通孔を有し、この貫通孔の両端の開口部の形状および面積が同じであるとともにこの貫通孔の軸と垂直な軸を有する分取具と、
前記分取具を昇降させる昇降手段と、
前記分取具の軸が前記液体の液面に対して鉛直であるか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した検出結果をもとに前記分取具の姿勢を可変し、前記分取具の軸が前記液体の液面に対して鉛直となる補正を行なう補正手段と、
前記昇降手段によって前記液体から前記分取具を上昇させる場合、前記補正手段によって前記分取具の軸を前記液体の液面に対して鉛直となる制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする分取装置。
【請求項２】
前記昇降手段が昇降する軸と前記分取具の軸とは平行であり、前記補正手段は、前記昇降手段の軸を偏芯させることによって前記分取具の軸を鉛直に補正することを特徴とする請求項１に記載の分取装置。
【請求項３】
前記分取具の先端は、テーパ状に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の分取装置。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記分取具の先端が円錐状に形成された該円錐斜面に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の分取装置。
【請求項５】
所望の微量の液体を分取する分取方法において、
細長形状の部材の先端に、前記液体を保持する液体保持部である貫通孔を有し、この貫通孔の両端の開口部の形状および面積が同じであるとともにこの貫通孔の軸と垂直な軸を有する分取具を前記液体の液面下に下降させる下降ステップと、
前記分取具を前記液体の液面上に引上げる場合、前記分取具の軸が前記液体の液面に対して鉛直であるか否かを検出し、検出した検出結果をもとに前記分取具の姿勢を可変し、前記分取具の軸が前記液体の液面に対して鉛直となる補正を行なう補正制御ステップと、
を含むことを特徴とする分取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の微量の液体を分取する分取装置および分取方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、毛細管現象を利用し、ｎＬ〜μＬオーダーの微量液体を分取する分取装置が知られている。平板に微細な貫通孔を形成し、この平板の片面を液体に接触させ、液体を分取する技術が開示されている（特許文献１）。また、貫通孔の軸と垂直な軸を有する細長形状の板部材（分取具）を液体に浸漬した後、この分取具を液面から鉛直に引上げる分取装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６７４３６３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この分取具を液面から鉛直に引上げる際、この分取具と液面との鉛直関係がずれると、貫通孔の開口部が液体から同時に離脱せず、この開口部に形成される液体の接触角（メニスカス）が異なる。メニスカスが異なると、開口部に形成される液面の形状が異なり所定の分取が行なえない。また、分取具が引上げられる度に、分取具の軸と液面との角度が異なると分取量がばらつくという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成でばらつきのない分取ができる分取装置および分取方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる分取装置は、所望の微量の液体を分取する分取装置において、細長形状の部材の先端に、前記液体を保持する液体保持部である貫通孔を有し、この貫通孔の両端の開口部の形状および面積が同じであるとともにこの貫通孔の軸と垂直な軸を有する分取具と、前記分取具を昇降させる昇降手段と、前記分取具の軸が前記液体の液面に対して鉛直であるか否かを検出する検出手段と、前記検出手段が検出した検出結果をもとに前記分取具の姿勢を可変し、前記分取具の軸が前記液体の液面に対して鉛直となる補正を行なう補正手段と、前記昇降手段によって前記液体から前記分取具を上昇させる場合、前記補正手段によって前記分取具の軸を前記液体の液面に対して鉛直となる制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる分取装置は、上記の発明において、前記昇降手段が昇降する軸と前記分取具の軸とは平行であり、前記補正手段は、前記昇降手段の軸を偏芯させることによって前記分取具の軸を鉛直に補正することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる分取装置は、上記の発明において、前記分取具の先端は、テーパ状に形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる分取装置は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記分取具の先端が円錐状に形成された該円錐斜面に設けられることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５にかかる分取方法は、上記の発明において、所望の微量の液体を分取する分取方法において、細長形状の部材の先端に、前記液体を保持する液体保持部である貫通孔を有し、この貫通孔の両端の開口部の形状および面積が同じであるとともにこの貫通孔の軸と垂直な軸を有する分取具を前記液体の液面下に下降させる下降ステップと、前記分取具を前記液体の液面上に引上げる場合、前記分取具の軸が前記液体の液面に対して鉛直であるか否かを検出し、検出した検出結果をもとに前記分取具の姿勢を可変し、前記分取具の軸が前記液体の液面に対して鉛直となる補正を行なう補正制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる分取装置および分取方法は、両端の開口部の形状および面積が同じ液体を保持する貫通孔を有するとともにこの貫通孔の軸と垂直な軸を有する分取具を液体の液面に対し常に鉛直となる姿勢で引上げることによって、開口部に形成される液面の形状を常に同一にし、ばらつきのない分取ができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる分取装置および分取方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態）
図１は、この発明にかかる分取装置１の概要構成を示すブロック図である。図１に示すように、この分取装置１は、分取動作を制御する制御部２と、容器１１に収容された液体１２を分取する分取具９と、分取具９の軸と平行な軸を有し、分取具９を支持するとともに回転運動を直進運動に変換する回転直進変換機構（リード）８と、リード８の直進方向を案内するガイド６と、リード８に回転運動を伝達するボールネジ７と、ボールネジ７を回転させるモータ５と、分取具９の軸を偏芯させて鉛直方向を補正する鉛直補正器４と、鉛直補正器４を支持するアーム１３と、分取具９の鉛直方向を検出する鉛直検出器３と、鉛直補正器を駆動する鉛直補正器駆動部１４と、モータ５を駆動するモータ駆動部５とを有する。また、分取具９は、液体を保持する貫通孔１０を有し、この貫通孔１０の軸は、分取具９の軸に対して垂直である。
【００１４】
鉛直検出器３は、モータ５上部に取付けられ、例えば、ジャイロセンサ等によって実現され、鉛直補正器４は、アーム１３によって支持されるとともにモータ５の軸を偏芯させるとともにボールネジ７を介して連結された分取具９の軸を偏芯させる。
【００１５】
制御部２は、鉛直検出部２０と、鉛直制御部２１と、モータ制御部２２とを有する。鉛直検出器３は、鉛直検出器３から検出信号Ｓ１を入力し、分取具９が液体１２の液面に対して鉛直であるか否かを検出する。鉛直補正器駆動部１１は、制御信号Ｓ２を出力し、分取具９が液体１２の液面に対して鉛直となるように鉛直補正器４を駆動する。モータ駆動部１２は、モータ５に駆動信号Ｓ５を出力し、モータ５を回転させ、リード８を介して分取具９を昇降させる。
【００１６】
つぎに、この自動分取装置１の分取動作について説明する。図２は、制御部２が分取動作を制御する手順を示すフローチャートである。図２に示すように、まず、制御部２は、液体１２の分取指示を入力すると（ステップＳ１０１）、制御部２のモータ制御部２２は、モータ駆動部１５を介してモータ５を回転させ、リード８を介して分取具９を下降させ、貫通孔１０に液体１２を保持させる（ステップＳ１０２）。
【００１７】
その後、制御部２に鉛直検出器３から検出信号Ｓ１が入力され（ステップＳ１０３）、制御部２の鉛直検出部２０は、この検出信号Ｓ１をもとに分取具９の軸と液面とが所定の角度θth以下であるか否かを判断し、分取具９が液体１２の液面に対して鉛直になっているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。この所定の角度θthは、分取具９が鉛直に引上げられた場合、開口部に形成される液面の形状が変化しない範囲である。検出信号Ｓ１によって、分取具９の軸と液体１２の液面とが所定の角θth以下であると判断された場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、制御部２のモータ制御部２２は、モータ駆動部１５を介してモータ５を回転させ、リード８を介して分取具９を上昇させ、貫通孔１０を液体から引上げる（ステップ１０５）。
【００１８】
一方、検出信号Ｓ１によって、分取具９の軸と液面とが所定の角度θthを超えていると判断された場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、制御部２の鉛直制御部２は、鉛直補正器駆動部１４を介して鉛直補正器４を駆動し、分取具９の軸と液面とが所定の角度θth以下となるように補正する（ステップＳ１０６）。この補正によって、分取具９は、液面に対して鉛直となり、貫通孔１０の開口部に形成される液面の形状が同一となる。この結果、正確、かつ再現性の良い分取が行なえる。
【００１９】
ここで、本発明にかかる分取装置１によって、液面に対して分取具９を鉛直方向に沿って引上げた場合と、鉛直方向に沿わずに引上げた場合とについて説明する。図３は、この分取具９を鉛直方向に沿って引上げた場合を示す貫通孔１０の拡大断面図である。図３に示すように、貫通孔１０の開口部が液面から同時に離脱するため、開口部に形成されるメニスカスが同じになるとともに開口部に形成される液面の形状が同一となる。
【００２０】
図４は、この分取具９を鉛直方向に沿わずに引上げた場合を示す拡大断面図である。図４に示すように、貫通孔１０の開口部が液面から同時に離脱しないため、開口部に形成されるメニスカスが異なるとともに開口部に形成される液面の形状が異なる。また、分取具９を引上げる度に異なる角度で引上げると、分取量がばらつく。
【００２１】
この実施の形態では、貫通孔１０の両端の開口部の形状および面積を同じに形成し、かつ貫通孔の軸と垂直な軸を有する分取具９を液体１２に浸漬させた後、分取具９の姿勢を補正し、液面に対して常に鉛直方向に引上げることによって、ばらつきのない分取ができる。
【００２２】
上述の実施の形態では、分取具９の先端が矩形状の板部材であったが、図５に示すように、分取具９Ａの先端をテーパ状に形成し、分取具９Ａを液体１２から引上げた際に分取具９Ａからの液切れを良くするようにしている。液切れを良くすると、貫通孔１０Ａ以外に液体１２が残留しないため、正確な分取が行なえる。
【００２３】
また、図６に示すように、分取具９Ｂを円筒状に形成するとともに先端部を円錐状に形成し、貫通孔１０Ｂをこの円錐状の斜面に形成すると、分取具９Ｂ全体からの液切れを良くするばかりでなく、貫通孔１０Ｂからの液切れも良くでき、より正確な分取が行なえる。
【００２４】
なお、この実施の形態では、モータ５とボールネジ７とを用いて分取具９を昇降させていたが、リニアモータ等を用いて昇降させてもよい。また、液面の水平を検知する水平検知器等をさらに用いて液面と分取具９との鉛直関係をより正確となるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態にかかる分取装置の概要構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態にかかる分取動作の動作手順を示すフローチャートある。
【図３】引上げ方向と鉛直方向とが同じ場合の分取具を示す拡大断面図である。
【図４】引上げ方向と鉛直方向とが異なる場合の分取具を示す拡大断面図である。
【図５】この発明の実施の形態にかかる分取具の外観を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態にかかる分取具の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  分取装置
２  制御部
３  鉛直検出器
４  鉛直補正器
５  モータ
６  ガイド
７  ボールネジ
８  リード
９，９Ａ，９Ｂ  分取具
１０，１０Ａ，１０Ｂ  貫通孔
１１  容器
１２  液体
１３  アーム
１４  鉛直補正器駆動部
１５  モータ駆動部
２０  鉛直検出部
２１  鉛直制御部
２２  モータ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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