(57)【要約】【課題】ポンプの駆動による脈動にかかわらず、管路の出口から吐出させる液体の脈動を抑制して、正確な量の液体を分注する。【解決手段】液体Ａを貯留する容器２と、該容器２に接続された管路３と、該管路３の途中位置に配置されたポンプ４および該ポンプ４の後段に配置されたフィルタ５とを備える液体分注装置１を提供する。【選択図】      図１
2009041966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する容器と、
該容器に接続された管路と、
該管路の途中位置に配置されたポンプおよび該ポンプの後段に配置されたフィルタとを備える液体分注装置。
【請求項２】
前記管路の出口から吐出される液体を検出するセンサを備える請求項１に記載の液体分注装置。
【請求項３】
前記フィルタの前段に配置されている管路が、前記フィルタの後段に配置されている管路より流通断面積が大きい請求項１に記載の液体分注装置。
【請求項４】
前記管路の出口近傍に配置されたバルブと、
該バルブの開閉を制御するバルブ制御部とを備え、
該バルブ制御部が、前記ポンプの作動停止に応じて前記バルブを閉止する請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体分注装置。
【請求項５】
前記ポンプを制御するポンプ制御部を備え、
該ポンプ制御部が、液体分注停止時に、所定時間にわたってポンプを逆転駆動する請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体分注装置。
【請求項６】
前記ポンプがシリンジポンプと、該シリンジポンプの前後において管路を開閉する２つのバルブとを備える請求項１に記載の液体分注装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体分注装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、試薬等の液体を分注する液体分注装置としては、例えば、特許文献１に開示されているものがある。
この分注装置は、シリンジポンプによって透明なノズル内に供給された液体に、ノズル軸に直交する光ビームを照射し、分注前に、ノズル内において液体の吸光特性を測定するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５８３４１号公報
【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、シリンジポンプやペリスタポンプを始めとするポンプが管路の途中位置に配置されている場合には、液体に脈動を生じ、ノズルから吐出される液体の流量が変動して正確な分注を行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、ポンプの駆動による脈動にかかわらず、管路の出口から吐出させる液体の脈動を抑制して、正確な量の液体を分注することができる液体分注装置を提供することを目的としている。
【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、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、液体を貯留する容器と、該容器に接続された管路と、該管路の途中位置に配置されたポンプおよび該ポンプの後段に配置されたフィルタとを備える液体分注装置を提供する。
本発明によれば、ポンプにより容器内から管路内を送られた液体はフィルタを通過させられた後に出口から吐出させられる。これにより、ポンプにより液体に発生させられた脈動はフィルタを通過することによって平滑化され、管路の出口から吐出される液体の流量変動を抑制することができる。その結果、液体を正確に分注することが可能となる。また、液体に不純物が含まれている場合には、該不純物をフィルタに捕捉させて、不純物が除去された状態の清浄な液体を分注することが可能となる。
【０００７】
上記発明においては、前記管路の出口から吐出される液体を検出するセンサを備えることとしてもよい。
このようにすることで、フィルタにより脈動を抑制された状態で管路の出口から一様に吐出される液体をセンサにより検出するので、流量の検出を精度よく行うことができる。
【０００８】
また、上記発明においては、前記フィルタの前段に配置されている管路が、前記フィルタの後段に配置されている管路より流通断面積が大きいこととしてもよい。
このようにすることで、流通断面積の大きな管路から流通断面積の小さい管路に向けて液体が流入する際に絞られることにより、ポンプによる液体の脈動が吸収され、さらに一様な流れで管路の出口から吐出させることができる。これにより、さらに正確に液体を分注することが可能となる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記管路の出口近傍に配置されたバルブと、該バルブの開閉を制御するバルブ制御部とを備え、該バルブ制御部が、前記ポンプの作動停止に応じて前記バルブを閉止することとしてもよい。
このようにすることで、ポンプが作動停止されると、バルブ制御部がバルブを閉止するように制御される。フィルタの前後においては圧力差が発生し、ポンプが停止された後も、管路内に残存する圧力差によって、液体が管路の出口から流出しようとするが、管路の出口近傍において管路がバルブにより遮断されるので、ポンプの停止後は液体の流出が防止され、正確に分注することが可能となる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記ポンプを制御するポンプ制御部を備え、該ポンプ制御部が、液体分注停止時に、所定時間にわたってポンプを逆転駆動することとしてもよい。
このようにすることで、液体分注動作が停止されると、ポンプが単に停止されるのではなく、所定時間にわたって逆転駆動された後に停止されるので、分注時にフィルタの前後において発生していた圧力差が解消され、ポンプの停止後にも管路の出口から液体が流出する不都合の発生を防止することができる。これにより、液体を正確に分注することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記ポンプがシリンジポンプと、該シリンジポンプの前後において管路を開閉する２つのバルブとを備えることとしてもよい。
このようにすることで、上流側のバルブを開き下流側のバルブを閉じてシリンジポンプにより容器内の液体を吸引し、その後、上流側のバルブを閉じて下流側のバルブを開きシリンジポンプから液体を吐出させることにより、フィルタを介して管路の出口から液体を分注することができる。この場合においても、シリンジポンプによる送給時に発生する液体の脈動がフィルタによって平滑化され、正確に分注することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ポンプの駆動による脈動にかかわらず、管路の出口から吐出させる液体の脈動を抑制して、正確な量の液体を分注すること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】
【００１３】
本発明に係る液体分注装置について、図１を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る液体分注装置１は、図１に示されるように、液体Ａを貯留する容器２と、該容器２に接続された管路３と、該管路３の途中位置に配置されたポンプ４およびフィルタ５とを備えている。
【００１４】
容器２には、例えば、生体組織を消化するための粉末状の酵素を純水に溶かした酵素溶液（液体）Ａが貯留されている。
前記管路３は、その一端が前記容器２に接続され、他端には分注容器６に分注するためのノズル７が取り付けられている。
【００１５】
また、本実施形態に係る液体分注装置１は、ノズル７から吐出される酵素溶液Ａを検出するセンサ８を備えている。センサ８は、例えば、フォトインタラプタにより構成され、ノズル７から吐出される酵素溶液Ａによって光が遮られている間、酵素溶液Ａが吐出されていることを検出することができるようになっている。
【００１６】
また、管路３には、ノズル７の近傍に、該管路３を開閉するピンチバルブのようなバルブ９が備えられている。
さらに、本実施形態に係る液体分注装置１には、ポンプ４およびバルブ９を制御する制御装置１０が備えられている。制御装置１０は、前記センサ８からの信号に基づいて、ポンプ４およびバルブ９を制御するようになっている。具体的には、制御装置１０は、センサ８からの信号に基づいて、酵素溶液Ａの分注量を算出し、分注量が所定の値に達した時点でポンプ４を停止するとともにバルブ９を閉止するようになっている。
図中、符号１１は分注量あるいは分注時間を入力するための入力部である。
【００１７】
前記ポンプ４は、管路３の途中位置に配置された、例えば、ペリスタポンプであって、ローラ（図示略）によって管路３をしごくことにより、管路３内の酵素溶液Ａを順次送給するようになっている。
前記フィルタ５は、例えば、孔径０．２２μｍのポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）製のメンブレンフィルタのようなフィルタであり、容器２内に貯留されている酵素溶液Ａ内の不純物（細菌を含む）を捕捉して除去することができるようになっている。
【００１８】
本実施形態においては、フィルタ５はポンプ４よりも下流側、すなわち、ポンプ４とノズル７との間に配置されている。これにより、ポンプ４から送り出された酵素溶液Ａがフィルタ５を通過させられた後にノズル７から分注容器６内に分注されるようになっている。
【００１９】
このように構成された本実施形態に係る液体分注装置１によれば、ポンプ４の作動により、容器２内の酵素溶液Ａが管路３内に吸引され、管路３を介して送給される途中で、フィルタ５を通過させられることにより、不純物を除去された清浄な状態でノズル７の先端から分注容器６に吐出される。
【００２０】
この場合において、本実施形態によれば、ポンプ４の下流側にフィルタ５が配置されているので、ポンプ４の作動により送給される酵素溶液Ａに脈動が発生しても、フィルタ５を通過する際に平滑化され、ノズル７から吐出される際には、流量が変動しない一様な流れとなる。したがって、吐出時間をカウントするだけで、正確な吐出量を計測することができ、分注容器６への酵素溶液Ａの分注を正確に行うことができる。
【００２１】
さらに、本実施形態によれば、ノズル７の出口近傍にセンサ８が配置されているので、酵素溶液Ａがノズル７から吐出されている時間を正確に計測することができる。このとき、フィルタ５により一様な流れとなった酵素溶液Ａを検出するので、分注量を正確に測定することが可能となる。
【００２２】
そして、酵素溶液Ａの分注量が所定の値、例えば、入力部１１により入力された分注量、あるいは、入力された分注時間に対応する分注量に達したことがセンサ８による検出結果に基づいて判定されたときには、制御装置１０がポンプ４を停止するとともに、バルブ９を閉止する。これにより、ノズル７の出口からの酵素溶液Ａのそれ以上の吐出が禁止される。すなわち、管路３の途中位置にフィルタ５を配置することによって、フィルタ５の前後において圧力差が発生するので、ポンプ４を停止しても管路３内に残存する圧力差によって管路３内の酵素溶液Ａがノズル７の出口から吐出されようとする。
【００２３】
本実施形態によれば、ポンプ４の停止と同時にバルブ９を閉止することにより、管路３内に圧力差が残存していてもノズル７の出口から吐出されることが防止される。したがって、分注容器６には、正確に測定された分注量の酵素溶液Ａを分注することができる。
【００２４】
なお、本実施形態においては管路３内の流通断面積をフィルタ５の上流側と下流側とで異ならせ、上流側より下流側を小さく設定することが好ましい。フィルタ５が抵抗となってその前後において圧力差が発生するので、各管路３部分における流量に対応して適正な流通断面積を設定しておくことにより、吐出される酵素溶液Ａの脈動をさらに抑制することができる。
【００２５】
また、本実施形態においては、ポンプ４としてペリスタポンプを使用した場合について例示したが、これに代えて、図２に示されるように、シリンジポンプ１２を使用してもよい。この場合には、シリンジポンプ１２の前後にバルブ１３，１４を配置し、制御装置１０が、シリンジポンプ１２および３つのバルブ９，１３，１４を制御する。
【００２６】
すなわち、まず、上流側のバルブ１３を開いて下流側のバルブ１４を閉じ、シリンジポンプ１２のピストン１２ａを引いて容器２内の酵素溶液Ａを吸引する。次いで、上流側のバルブ１３を閉じて下流側のバルブ１４を開き、シリンジポンプ１２のピストン１２ａを押して酵素溶液Ａを吐出させる。これにより、フィルタ５およびノズル７を介して酵素溶液Ａを分注することができる。
【００２７】
この場合に、シリンジポンプ１２のピストン１２ａの加減速時あるいは、ピストン１２ａの移動速度の変動によりシリンジポンプ１２から吐出される酵素溶液Ａの流量が変動するが、シリンジポンプ１２の後段にフィルタ５が設けられているので、流量変動が平滑化され、一様な流れの酵素溶液Ａをノズル７から吐出させることができる。
【００２８】
また、本実施形態においては、ノズル７の出口と分注容器６との間の空間において、フォトインタラプタのようなセンサ８により、酵素溶液Ａを検出することとしたが、これに代えて、図３に示されるように、分注容器６を透明に構成し、分注容器６内にノズル７の先端を挿入して、分注容器６を挟んで発光部８ａと受光部８ｂとを有するセンサ８により、ノズル７から吐出された酵素溶液Ａを検出することにしてもよい。このようにすることで、酵素溶液Ａをより無菌的に分注することができる。
【００２９】
また、本実施形態においては、分注動作の停止時に、ポンプ４を停止すると同時にバルブ９を閉止することとして、ポンプ４停止後の酵素溶液Ａの吐出を禁止することとしたが、これに代えて、バルブ９をなくし、制御装置１０が、ポンプ４停止時に所定時間にわたりポンプ４を逆転動作させることとしてもよい。
すなわち、ポンプ４の正転動作によりフィルタ５の前後に発生した圧力差を、ポンプ４の逆転動作により解消することができ、バルブ９を設けなくても、ポンプ４停止後におけるノズル７からの酵素溶液Ａの吐出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液体分注装置を模式的に示す全体構成図である。
【図２】図１の液体分注装置の変形例を示す全体構成図である。
【図３】図１の液体分注装置における液体の検出方法の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ  酵素溶液（液体）
１  液体分注装置
２  容器
３  管路
４  ポンプ
５  フィルタ
８  センサ
９，１３，１４  バルブ
１０  制御装置（バルブ制御部、ポンプ制御部）
１２  シリンジポンプ（ポンプ）
【図１】
2009041966.tif 000003
【図２】
2009041966.tif 000004
【図３】
2009041966.tif 000005