JP2002228670A - 微量液の供給方法、供給装置および混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト的に不利になることなく、所望通りの
量の微量液を、他の液に対して簡易かつ適正に供給でき
るようにする。 【解決手段】 少なくとも２方向にノズル２を移動させ
るとともにノズル２による液体の吸引および吐出を可能
とするノズル駆動系８と、このノズル駆動系８によるノ
ズルの動作を制御する制御手段７と、を備え、液体３０
が保持された容器５内にノズル２の先端部２０から微量
液を吐出して、これを供給するように構成された微量液
の供給装置において、制御手段７による制御に基づい
て、容器５の上方位置からノズル２を下動させて液体３
０中に設定された第１定位置Ｐ１においてノズル２の先
端２０ａ停止させた後、ノズル２を上動させて液体３０
中に設定された第２定位置Ｐ２においてノズル２の先端
２０ａを停止させ、ノズル２の先端部２０から液体３０
中に微量液を吐出するようにノズル駆動系８を構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、液体が保持され
た容器に、より少ない誤差範囲内において、微量液を供
給する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】生化
学的分析装置などにおいては、血液や尿などの検体を希
釈した後、この希釈検体（試料液）を試薬と反応させて
から、たとえば光学的手法により試料液中の特定成分の
濃度、ひいては検体中の特定成分の濃度の測定を行って
いる。このような測定に際して必要とされる試料液の量
は、たとえば１０μｌと微量であるため、試料液は５０
μｌも調整すれば十分である。この場合、たとえば５０
μｌ弱の希釈用液に対して数μｌの検体が混合されるた
め、希釈用の容器に対しては微量液の希釈用液や検体を
供給する必要がある。

【０００３】このような操作は困難である反面、希釈用
の容器に対して希釈液や検体を所望とする量だけ正確に
供給しなければ、測定誤差を生じる原因ともなりかねな
い。とくに、検体の供給量は、たとえば数μｌと極微量
であり、供給量の誤差が測定値に与える影響は大きい。
そのため、微量液をより正確に供給すべく、種々の方法
が提案されている。

【０００４】その一例として、図１２（ａ）および
（ｂ）に示したように、容器９内に予め希釈用液９０を
保持させておき、その液面９１を安定化させた後、ノズ
ル９２を下動させて液面９１に対してノズル９２の先端
９３を接触させた状態で検体を吐出する方法がある。

【０００５】この方法では、容器９やそれを支持する台
やホルダなどの製造誤差や組み立て誤差などに起因し
て、液面９１の高さ位置が所望位置より低くなっていれ
ば、図１３（ａ）に示したように液面９１に接すること
なく気相中で検体９４が吐出されてしまうことがある。
この場合には、吐出すべき検体９４の一部がノズル９２
の先端９３に付着したままとなることがあり、希釈用液
（試料液）の濃度は所望とするものよりも小さくなる傾
向にある。

【０００６】一方、容器９中に保持される希釈用液９０
の量が少ない場合には、容器９の底９５から液面９１ま
での距離が小さいため、容器９の底面９５の位置が設計
位置よりも高位となっていれば、図１３（ｂ）に示した
ようにノズル９２の先端９３が容器９の底９５に当たっ
てしまうことがある。この状態では、ノズル９２の先端
９３に設けられた吐出口が容器９の底９５に塞がれた格
好となるため、安定して検体を吐出することができず、
得られる試料液の濃度が安定しないといった問題も生じ
かねない。

【０００７】このような不具合を回避するためには、容
器９の底９５や液面９１の高さ位置を均一化すべく、容
器９やこれを支持する台やホルダなどを精度良く形成
し、それらを精度良く組み立てて装置を製造すれば良
い。しかしながら、液面９１の高さ位置は、容器９の底
９５から数ｍｍ程度の場合があり、その場合には寸法精
度や組み立て精度を向上させることは、大幅な製造コス
トの上昇を招いてしまうため、必ずしも有効な方策とは
言えない。

【０００８】上記した問題は、検体を希釈用液により希
釈する場合に限らず、試薬を試料液に供給する場合のよ
うに、微量液を他の液と混合する場合において一般に生
じる得るものである。

【０００９】本願発明は、このような事情のもとに考え
出されたものであって、コスト的に不利になることなく
所望通りの量の微量液を、他の液に対して簡易かつ適正
に供給できるようにすることを課題としている。

【００１０】

【発明の開示】上記した課題を解決するため、本願発明
では次の技術的手段を講じている。

【００１１】すなわち、本願発明の第１の側面により提
供される微量液の供給方法は、容器内に保持された液体
中に、ノズルの先端部から微量液を吐出して、これを供
給する方法であって、上記ノズルの先端部を上記液体中
に浸漬させた状態で、上記ノズルの先端部から上記微量
液を吐出することを特徴としている。

【００１２】この供給方法では、液中において微量液が
吐出されるため、液面の上方の気相中において微量液が
吐出されてしまうといった事態を回避することができ
る。

【００１３】好ましい実施の形態においては、上記容器
の底の法線方向と交差する方向に上記微量液を吐出す
る。

【００１４】この供給方法では、かりにノズルの先端が
容器の底に当たった状態となっていても、液中に微量液
を適切に吐出することができる。

【００１５】好ましい実施の形態においては、上記容器
の上方位置から上記ノズルを下動させてノズルの先端を
上記液中に浸漬させた後に上記ノズルを上動させてか
ら、上記ノズルの先端部から上記微量液を吐出する。

【００１６】この供給方法では、ノズルの先端の最下点
よりも上方において微量液が吐出されるため、容器の底
にノズルの先端が接触した状態で微量液が吐出されてし
まうことによる弊害をより確実に回避することができる
ようになる。

【００１７】最下点よりも上方において微量液を吐出す
る方法としては、容器の上方位置からノズルを下動さ
せ、液中に設定された第１定位置でノズルの先端を停止
させる第１のステップと、ノズルを上動させ、液中に設
定された第２定位置でノズルの先端を停止させる第２の
ステップと、この第２定位置においてノズルの先端部か
ら微量液を吐出する第３のステップと、を含むものが考
えられる。

【００１８】もちろん、第２定位置においてノズルの上
動を停止ぜずに、ノズルを上動させる過程においてノズ
ルの先端部から微量液を吐出するようにしてもよい。

【００１９】好ましい実施の形態においては、上記ノズ
ルの下動過程おいて上記ノズルの先端が上記容器の底に
接触したか否かを検知するとともに、上記ノズルの先端
が接触したことが検知された場合には、その時点で上記
ノズルの下動を停止する。

【００２０】この供給方法では、ノズルの先端が容器の
底に接触すれば、余分な負荷を作用させることなく、そ
の下動が停止される。その結果、ノズルの先端部に必要
以上に負荷が作用してしまうこともないため、ノズルの
先端部の損傷が回避され、ノズルの先端部から安定して
微量液を吐出できるようになる。

【００２１】また、本願発明の第２の側面においては、
少なくとも２方向にノズルを移動させるとともに、上記
ノズルによる液体の吸引および吐出を可能とするノズル
駆動系と、このノズル駆動系による上記ノズルの動作を
制御する制御手段と、を備え、液体が保持された容器内
に、ノズルの先端部から微量液を吐出して、これを供給
するように構成された微量液の供給装置であって、上記
ノズルの先端部からは、上記容器の底の法線方向と交差
する方向に上記微量液を吐出することができるように構
成されていることを特徴とする、微量液の供給装置が提
供される。

【００２２】この構成では、かりにノズルの先端が容器
の底に当たった状態となっていても、液中に微量液を適
切に吐出することができる。

【００２３】上記法線方向と交差する方向に微量液を吐
出するためには、たとえばノズルの先端部をノズルの軸
方向と交差する斜め方向に沿ってカットされた形状と
し、ノズルの先端部に側方に開放した貫通孔が設け、あ
るいはノズルの先端部を容器の底の法線方向と交差する
方向に沿って往復動可能に構成すればよい。

【００２４】本願発明の第３の側面においては、少なく
とも２方向にノズルを移動させるとともに、上記ノズル
による液体の吸引および吐出を可能とするノズル駆動系
と、このノズル駆動系による上記ノズルの動作を制御す
る制御手段と、を備え、液体が保持された容器内に、ノ
ズルの先端部ら微量液を吐出して、これを供給するよう
に構成された微量液の供給装置であって、上記ノズル駆
動系は、上記制御手段による制御に基づいて、上記容器
の上方位置から上記ノズルを下動させて上記液中に設定
された第１定位置において上記ノズルの先端を停止させ
た後、上記ノズルを上動させて上記液中に設定された第
２定位置において上記ノズルの先端を停止させ、上記ノ
ズルの先端部から上記液中に上記微量液を吐出するよう
に構成されていることを特徴とする、微量液の供給装置
が提供される。

【００２５】この構成では、容器内におけるノズルの先
端の最下位置よりも上方において微量液が吐出されるた
め、ノズルが容器の底に接触した状態で微量液が吐出さ
れるといった事態を確実に回避することができる。ま
た、第２定位置は、容器に保持された液中に設定されて
いるから、液面よりも上方である気相中において微量液
が吐出されてしまうといった事態も回避することができ
る。

【００２６】このように、本願発明では、容器やこれを
支持する台やホルダなどの部品の精度を著しく改善し、
また組み立て誤差に対する特別の配慮をすることなく、
容器に保持された液体中に、確実に微量液を吐出するこ
とができる。これにより、装置の製造コストを上昇する
ことなく、所望量の微量液を確実かつ簡易に、容器に保
持された液体に供給できるようになる。

【００２７】また、容器に保持された液体中にノズルの
先端部が浸漬した状態からノズルを上動させた場合に
は、ノズルの先端位置が液面よりも高位となろうとした
としても、液面の近傍では液面の表面張力によりノズル
の先端に容器に保持された液体がまとわりついた格好と
なる。そのため、ノズルを浸漬する前における容器に保
持された液体の静置水面よりも若干上方にノズルの先端
が位置したとしても、ノズルの先端が液面に接触した格
好となる。したがって、気相中からノズルを下動させて
液面にノズルを接触させる場合よりも、容器に保持され
た液体中からノズルを引き上げる場合のほうが、より高
位において液面と接触した状態で、微量液を吐出するこ
とができるため、この点からも本願発明ではより確実
に、容器に保持された液体に対して所望量の微量液を供
給することができると言える。

【００２８】好ましい実施の形態においては、上記ノズ
ルの先端が上記容器の底に接触したか否かを検知する検
知手段をさらに備え、かつ、この検知手段により上記ノ
ズルの先端が上記容器の底に接触したことが検知された
場合には、上記ノズル駆動系は、上記制御手段による制
御に基づいて、上記ノズルの下動を停止した後に上記第
２定位置に上記ノズルの先端が位置するまで上記ノズル
を上動させるように構成されている。

【００２９】この構成では、ノズルの先端が容器の底に
接触すれば、余分な負荷を作用させることなく、その下
動が停止される。その結果、ノズルの先端部に必要以上
に負荷が作用してしまうこともないため、ノズルの先端
部の損傷が回避され、ノズルの先端部から安定して微量
液を吐出できるようになる。

【００３０】ここで、第１定位置は、たとえば容器の底
の設計位置（容器やこれを支持する部材などが理想通り
に形成され、これら理想通りに組み立てられた場合の容
器の理想の底面位置）に設定される。一方、第２定位置
は、たとえばノズルの下動が停止した位置（ノズルが容
器の底に接触しない場合には第１定位置であり、接触し
た場合には容器の底の位置）よりも、容器の底と容器中
の液体の静置液面（ノズルが浸漬されていない場合にお
ける液面を安定化させた状態の液面）との間の距離か
ら、実際の容器の底の位置として予想される位置と上記
設計位置との間の最大誤差寸法の絶対値を引いた距離だ
け、上方位置に設定される。

【００３１】このようにして第１定位置を設定すれば、
それよりも上方において微量液が吐出されるため、ノズ
ルの先端が容器の底に接触したままで微量液が吐出され
てしまうことがより確実に回避される。一方、上記した
ように第２定位置を設定すれば、各部品などに寸法誤差
などが生じていたとしても、第２定位置はさらに確実に
容器内に保持された液体中に設定されることとなるた
め、気相中で微量液が吐出されてしまうといった事態が
より確実に回避される。

【００３２】本願発明の第４の側面によれば、第１のノ
ズルにより供給され、容器内に保持された液体中に、第
２のノズルにより微量液を供給することにより、微量液
を他の液体とを混合する装置であって、上記第２のノズ
ルを駆動するために、上述した本願発明の第２または第
３の側面に係る微量液の供給装置が採用されていること
を特徴とする、微量液の混合装置が提供される。

【００３３】この混合装置では、容器に保持された液体
に対して微量液を供給する装置として本願発明の第２ま
たは第３の側面に係る微量液の供給装置が採用されてい
るため、容器内の液体中に微量液をより確実に所望量だ
け供給できる。その結果、微量液を他の液に対して所望
の割合でより確実に混合できるようになり、たとえば微
量液として血液や尿などの検体を採用し、他の液として
希釈用液を採用すれば、所望濃度の希釈検体（試料液）
をより確実に調整できるようになる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図１ないし図７を参照して具体的に説明
する。なお、図１は本願発明に係る微量液の供給装置を
採用した本願発明に係る微量液の混合装置の一例の概略
構成を示す模式図、図２は容器に希釈用液を供給する方
法を説明するための模式図、図３ないし図７は微量液と
しての検体を供給する方法を説明するための模式図であ
る。

【００３５】図１に示した微量液の混合装置Ｘは、第１
および第２のノズル１，２、希釈用液貯留槽３、検体貯
留槽４、容器５、制御手段６、検知手段７、およびノズ
ル駆動系８を備えて概略構成されている。

【００３６】第１のノズル１は、希釈用液貯留槽３に保
持された希釈用液３０を容器５に供給するものである。
そのため、第１のノズル１は、希釈用液３０を微小量だ
け吸引・吐出可能とされている。そして、第１のノズル
１は、矢印Ａ１，Ａ２に示したように希釈用液貯留槽３
の上方と希釈用液貯留槽３内との間を上下動可能である
とともに、矢印Ａ３，Ａ４に示したように希釈用液貯留
槽３の上方と容器５の上方との間を往復動可能とされ、
矢印Ｃ１，Ｃ２に示したように容器５の上方と容器５内
との間を上下動可能とされている。

【００３７】第２のノズル２は、検体貯留槽４に保持さ
れた血液や尿などの生化学的な検体４０を容器５に供給
するものであるため、第１のノズル１と同様に、微小量
の検体を吸引・吐出可能とされている。そして、第２の
ノズル２は、矢印Ｂ１，Ｂ２に示したように検体貯留槽
４の上方と検体貯留槽４内との間を上下動可能であると
ともに、矢印Ｂ３，Ｂ４に示したように検体貯留槽４の
上方と容器５の上方との間を往復動可能とされ、矢印Ｃ
１，Ｃ２に示したように容器５の上方と容器５内との間
を上下動可能とされている。

【００３８】第１および第２のノズル１，２による微量
液の吸引・吐出、およびこれらのノズル１，２の移動
は、ノズル駆動系８により行われる。ノズル駆動系８
は、たとえば第１および第２のノズル１，２に吸引圧や
吐出圧を与えるポンプなどの動力源（図示略）、第１お
よび第２のノズル１，２のそれぞれを個別に図中の矢印
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２方向に上下動させ
るための２つの昇降機構（図示略）、第１および第２の
ノズル１，２のそれぞれを個別に図中の矢印Ａ３Ａ４，
Ｂ３，Ｂ４に往復動させるための搬送機構（図示略）を
備えている。

【００３９】昇降機構は、たとえばステッピングモータ
やパルスモータなどの回転軸の回転に第１または第２の
ノズル１，２を連動させ、この回転軸の回転方向や回転
角度に応じて第１または第２のノズル１，２が上下動す
るような構成が採用される。搬送機構は、たとえば第１
または第２のノズル１，２をスイングアームやスライド
アームに連結し、これらのアームを回動あるいは水平動
させる構成が採用される。

【００４０】容器５は、たとえばプラスチック製やガラ
ス製の透明なものであり、断面積が６ｍｍ×４ｍｍの角
柱の収容空間を有している。この容器５では、その内部
において希釈用液３０により検体４０を希釈して試料液
とすれば、そのままでの状態で、試料液ひいては検体に
おける特定成分の濃度を光学的手法により測定可能とさ
れている。

【００４１】また、収容空間の断面寸法を上記したもの
とすれば、たとえば４５μｌの希釈用液３０を容器５内
に保持させれば、容器５の底面５０から希釈用液３０の
液面３０ａまでの距離Ｌ１は約１．６ｍｍとなる（図２
（ｂ）参照）。

【００４２】制御手段６は、たとえばＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭなどを備えて構成されている。この制御手段６
は、ＣＰＵの指令に基づいて、ＲＡＭを利用しつつＲＯ
Ｍに格納されたプログラムを実行することにより、第１
および第２のノズル１，２の移動や液体の吸引・吐出と
いった動作に関して、ノズル駆動系８を制御するもので
ある。

【００４３】検知手段７は、容器５の底５０に第２のノ
ズル２が当接したか否かを検知するものである。この検
知手段７は、たとえば圧力センサや静電容量を利用した
センサなどの公知のセンサと、センサからの情報を処理
するとともにＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭなどにより
構成された演算部と、を有している。そして、検知手段
７により第２のノズル２が容器５の底５０に当接したこ
とが検知された場合には、その情報は制御手段６に送信
され、制御手段６により第２のノズル２の動作が制御さ
れる。もちろん、検知手段７の演算部の機能を制御手段
６により果たすように構成してもよい。また、第２のノ
ズル２の昇降機構としてステッピングモータやパルスモ
ータを利用する場合には、第２のノズル２の先端２０が
容器５の底５０に当接すれば、モータを駆動する負荷電
圧が大きくなることから、検知手段７はその負荷電圧を
検知するような構成であってもよい。

【００４４】以上のように構成された混合装置Ｘでは、
容器５への希釈用液３０の供給は次のようにして行われ
る。

【００４５】希釈用液３０の供給は、まず、図１および
図２（ａ）に示したように、制御手段６による制御に基
づいて、ノズル駆動系８の搬送機構により第１のノズル
１を希釈用液貯留槽３の上方に位置させた後、ノズル駆
動系８の昇降機構により図１の矢印Ａ１方向に第１のノ
ズル１を下動させ、図２（ａ）において実線で示したよ
うに第１のノズル１の先端１０が希釈用液３０に浸漬し
た状態とする。この状態において、制御手段６による制
御に基づいて、ノズル駆動系８の動力源からの動力を利
用して第１のノズル１により希釈用液３０の吸引する。
このときの希釈用液３０の吸引量は、たとえば４５μｌ
とされる。その後、制御手段６による制御に基づいて、
ノズル駆動系８の昇降機構および搬送機構により図中の
矢印Ａ２およびＡ３方向に第１のノズル１を移動させ、
図２（ａ）に仮想線で示したように容器５の上方に第１
のノズル１を位置させる。

【００４６】次いで、図１および図２（ｂ）に示したよ
うに、制御手段６による制御に基づいて、ノズル駆動系
８の昇降機構により第１のノズル１を矢印Ｃ１方向に下
動させた後、ノズル駆動系８の動力源からの動力を利用
して容器５内に希釈用液３０を吐出する。このとき、吸
引した希釈用液３０の全量を吐出した場合には、容器５
における液面３０ａの高さは、たとえば上記したように
容器５の底５０を基準とすれば約１．６ｍｍとなる。そ
の後、制御手段６による制御に基づいて、ノズル駆動系
８の昇降機構および搬送機構により第１のノズル１を所
定位置に待機させる。

【００４７】一方、混合装置Ｘによる容器５への検体４
０の供給は、図３のフロー図に示した手順に基づいて、
次のようにして行われる。

【００４８】まず、図３に示したように制御手段６が検
体４０を吸引すべきと判断した場合には（Ｓ１：ＹＥ
Ｓ）、第２のノズル２により検体４０を吸引する（Ｓ
２）。検体４０の吸引は、図１および図４に示したよう
に、まず制御手段６による制御に基づいて、ノズル駆動
系８の搬送機構により第２のノズル２を検体貯留槽４の
上方に位置させた後に昇降機構により図１の矢印Ｂ１方
向に第２のノズル２を下動させて第２のノズル２の先端
部２０を検体４０に浸漬した状態とする。この状態にお
いて、ノズル駆動系８の動力源からの動力を利用して第
２のノズル２により検体４０を吸引する。このときの検
体４０の吸引量は、たとえば３μｌとされる。

【００４９】次に、図３および図４に示したように、制
御手段６による制御に基づいて、ノズル駆動機構８の昇
降機構および搬送機構により第２のノズル２を矢印Ｂ
２，Ｂ３方向に移動させて、図４に仮想線で示したよう
に第２のノズル２を容器５の上方に位置させる（Ｓ
３）。その後、制御手段６による制御に基づいて、ノズ
ル駆動系８の昇降機構により第２のノズル２を下動させ
る（Ｓ４）。

【００５０】第２のノズル２の下動過程（Ｓ４）におい
ては、制御手段６は、第２のノズル２の先端２０ａが第
１定位置Ｐ１（図５参照）に到達したか否かを判断する
（Ｓ５）。この判断は、第２のノズル２の下動距離が予
め定められた距離に達したか否かを制御手段６が演算す
ることにより行われる。

【００５１】ここで、図５に示したように第１定位置Ｐ
１は、誤差なく設計通りに容器や支持部８などの部材が
形成され、しかもこれらの部材が誤差なく組み立てられ
た理想状態において、容器５を支持部８に支持させた場
合における容器５の底５０の位置に設定される。実際に
は、たとえば±１．０ｍｍ程度の誤差Ｐが生じ、図５に
符号Ｐ１′やＰ１″で示したように第１定位置Ｐ１から
±１．０ｍｍの範囲で、容器５の底５が第１定位置Ｐ１
よりも下方や上方に位置することとなる。

【００５２】制御手段６が第２のノズル２の先端２０ａ
が第１定位置Ｐ１に到達していないと判断した場合には
（Ｓ５：ＮＯ）、制御手段６は第２のノズル２の先端２
０ａが容器５の底５０に当接したか否かを検知手段７か
らの情報に基づいて判断する（Ｓ６）。

【００５３】そして、制御手段６が第２のノズル２の先
端２０ａが容器５の底５０に当接していないと判断した
場合には（Ｓ６：ＮＯ）、制御手段６はＳ５およびＳ６
の演算を繰り返し、制御手段６がＳ５またはＳ６におい
てＹＥＳと判断するまでその演算を繰り返し行う。

【００５４】一方、制御手段６が第２のノズル２の先端
２０ａが第１定位置Ｐ１に到達したと判断した場合（Ｓ
５：ＹＥＳ）、あるいは制御手段６が第２のノズル２の
先端２０ａが容器５の底５０に当接したと判断した場合
には（Ｓ６：ＹＥＳ）、制御手段６はノズル駆動系８の
昇降機構を動作させて第２のノズル２を第２定位置Ｐ２
まで上動させる（Ｓ７）。

【００５５】これにより、第２のノズル２が容器５の底
５０に接触した状態のままで検体４０が吐出されてしま
うといった事態が回避される。また、第２のノズル２の
先端２０ａが容器５の底５０に当接した場合には第２の
ノズル２の下動が停止されることから、第２のノズル２
が容器５の底５０に接触した状態で必要以上に第２のノ
ズル２に下動する力が作用することもないため、第２の
ノズル２の先端部２０の損傷が抑制される。

【００５６】ここで、第２定位置Ｐ２は、たとえば第２
のノズル２の下動停止位置（第１定位置Ｐ１において下
動停止した場合には第１定位置Ｐ１、容器５の底５０に
当接した場合には底５０の位置）よりも、容器５の底５
０からの希釈用液３０の静置液面（希釈用液３０内に第
２のノズル２が浸漬していない状態における安定化した
液面）３０ａまでの距離Ｌ１から、容器５の底５０の位
置のずれ（想定される誤差）の最大値の絶対値Ｐを差し
引いた距離だけ、上方に設定される。

【００５７】たとえば、容器５の底５０から液面３０ａ
までの距離Ｌ１が１．６ｍｍ、想定される誤差の最大値
の絶対値Ｐが１．０ｍｍであるとすると、第２のノズル
２の先端２０が第１定位置Ｐ１に到達したことにより下
動が停止された場合には、第２定位置Ｐ２は第１定位置
Ｐ１よりも０．６ｍｍだけ上方位置に設定される。一
方、第２のノズル２の先端２０が容器５の底５０に当接
したことにより下動を停止した場合には、第２定位置Ｐ
２は容器５の底５０よりも０．６ｍｍだけ上方位置に設
定される。

【００５８】このようにして設定される第２定位置Ｐ２
の最上方位置は、図６に示したように希釈用液３０の液
面３０ａの位置と略一致し、それ以外の場合は図７に示
したように第２定位置Ｐ２は希釈用液３０の液中に設定
される。つまり、図５に示したように、実際の容器５の
底５０が第１定位置Ｐ１よりも最大誤差Ｐだけ下方位置
Ｐ１′に位置していた場合には、第２のノズル２の先端
２０ａは容器５の底５０に当接することなく第１定位置
Ｐ１において停止される。この停止位置は、実際の底５
０の位置Ｐ１′よりも最大誤差寸法Ｐ（たとえば１ｍ
ｍ）だけ上方であり、そこから第２のノズル２を上記し
た方法により演算される距離（たとえば０．６ｍｍ）だ
け上動させれば、図６に示したように第２のノズル２の
先端２０ａは液面３０ａに位置することとなる。

【００５９】このとき、実際の誤差寸法Ｐが想定される
ものよりも若干大きく、たとえば実際の容器５の底５０
の位置がＰ１′よりも若干下方位置となった場合であっ
ても、第２のノズル２の先端２０ａが液面３０ａと接触
したままとなる。つまり、希釈用液３０に先端部２０が
浸漬した状態で第２のノズル２を上動させ、先端２０が
液面３０ａから抜け出そうとした場合、図６に示したよ
うに液面３０ａの表面張力により第２のノズル２の先端
部２０に希釈用液３０がまとわりつくため、静置状態の
液面３０ａよりも若干上方に第２のノズル２の先端２０
ａが位置するまでは第２のノズル２の先端部２０は液面
３０ａと接触することなる。また、液面３０ａの高さ位
置は、第２のノズル２の先端部２０が浸漬することによ
り静置水面３０ａよりも上方となっているが、この状態
から第２のノズル２を上動させた場合には、液面３０ａ
の高さ位置が低くなるため、第２のノズル２の先端部２
０には、希釈用液３０がよりまとわりつきやすい。

【００６０】次いで、図３および図６もしくは図７に示
したように、制御手段６による制御に基づいて、ノズル
駆動系８の動力源からの動力により第２定位置Ｐ２にお
いて第２のノズル２の先端部２０から検体４０を吐出す
る（Ｓ８）。このとき、第２定位置Ｐ２は、希釈用液３
０の液面３０ａよりも下方であって容器５の底５０より
も上方に設定されるため、気相中において検体４０が吐
出され、あるいは第２ノズル２の先端２０ａが容器５の
底５０に接触したまま検体が吐出されることもなく、希
釈用液３０中に検体４０を安定して吐出することができ
る。

【００６１】検体４０の吐出が終了した場合には、制御
手段６による制御に基づいて、ノズル駆動系８の昇降機
構および搬送機構により第２のノズル２を移動させて、
所定の位置に第２のノズル２を待機させ（Ｓ９）、検体
４０の供給を終了する。もちろん、Ｓ１において制御手
段６が検体吸引の指示がないと判断した場合には（Ｓ
１：ＮＯ）、検体４０の供給を行わずに、第２のノズル
２を所定の位置に待機させた状態としておく。

【００６２】本実施の形態においては、容器内に保持さ
れた希釈用液中に設定された第１および第２定位置にお
いて第２のノズルの先端を停止し、第２定位置において
第２のノズルを停止させてから微量液を吐出する場合に
ついて説明した。しかしながら、必ずしも第２のノズル
の先端を第２定位置において停止させて第２のノズルに
より微量液を吐出させる必要はなく、第２のノズルの先
端部が希釈用液中を上動する過程において微量液を吐出
してもよい。

【００６３】また、希釈用液内に第２のノズルの先端部
を浸漬した後に、第２のノズルを上動させることなく、
第２のノズルの最下点において微量液を吐出するように
してもよい。この場合には、容器の底に第２のノズルの
先端が接触した状態でも確実に所定量の微量液を吐出で
きるように、容器の底の法線方向に交差する方向に微量
液を吐出できるな構成、たとえば図８ないし図１１に示
したような構成が採用される。

【００６４】図８に示した構成は、第２のノズル２の先
端部２０を第２のノズル２の軸方向と交差する方向に沿
って斜めにカットされた形状とするものである。

【００６５】図９（ａ）ないし（ｃ）に示した構成は、
第２のノズル２の先端部２０に貫通孔２１を設けたもの
である。同図（ａ）には第２のノズル２の先端２０ａを
閉塞したものとするとともに先端部２０ａの外周に１つ
の貫通孔２１が設けられた例を示し、同図（ｂ）には第
２のノズル２の先端２０ａを開放したものとするととも
に先端部２０ａの外周に１つの貫通孔２１が設けられた
例を示し、同図（ｃ）には、複数の貫通孔２１が設けら
れた例を示した。もちろん、貫通孔２１の形状や個数は
とくに限定されず、また貫通孔２１を複数設ける場合の
これらの貫通孔２１の配置は、第２のノズル２の先端２
０ａが容器５の底５０に接触した状態でも微量液を吐出
できるものであればとくに限定されない。

【００６６】図１０に示した構成は、第２のノズルの先
端部２０にスリット（切り込み）２２を設けたものであ
る。この第２のノズル２の先端は開放しており、スリッ
ト２２は第２のノズル２の先端２０ａおよび側方に開放
しており、本願発明でいうところの側方に開放した貫通
孔の概念に含まれるものである。なお、スリット２２の
形状および個数はとくに限定されない。

【００６７】図１１に示した構成は、容器５の底の法線
方向Ｄに交差する方向Ｅに沿って、第２のノズル２を往
復動させるものである。この構成では、第２のノズル２
の先端部２０を斜めにカットし、あるいは側方に開放し
た貫通孔を形成しなくても、第２のノズル２の先端２０
ａが容器５の底５０に接触した場合であっても、吐出孔
２３が塞がれてしまうこともない。

【００６８】また、本願に係る発明は、本実施の形態に
おいて説明したものには限定されない。上記した実施の
形態では、容器に保持された希釈用液中に微量液として
の検体を供給し、これらを混合する場合について説明し
たが、たとえば容器内に保持される液および微量液の種
類は限定されず、また比較的多量の液に対して微量液を
供給し、これらを混合する場合にも本願発明を適用する
ことができる。

【００６９】さらに、容器や検体貯留槽は、支持台上に
載置してもホルダに保持させてもよく、もちろん複数の
容器や検体貯留槽をホルダに対して一括して保持させ、
ホルダとともに容器や検体貯留槽を移動させるような構
成を採用することもできる。

【００７０】また、本実施の形態の混合装置や検体（微
量液）の供給装置を、光学的手法により特定成分の濃度
を測定するように構成された分析装置に組み込んでもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る微量液の混合装置の一例の概略
構成を示す模式図である。

【図２】図１に示した混合装置によって容器に希釈用液
を供給する方法を説明するための模式図である。

【図３】図１に示した混合装置による容器への検体の供
給過程における第２のノズルの動作制御を説明するため
のフロー図である。

【図４】検体の供給過程における検体の吸引前後の第２
のノズルの動作を方法を説明するための模式図である。

【図５】検体の供給過程において、第１定位置もしくは
その近傍に第２のノズルの先端が到達した状態を示す模
式図である。

【図６】検体の供給過程において、第２定位置に第２の
ノズルの先端が到達した状態を示す模式図である。

【図７】検体の供給過程において、第２定位置に第２の
ノズルの先端が到達した状態を示す模式図である。

【図８】第２のノズルの先端部から、容器の底の法線方
向と交差する方向に微量液を吐出するための構成の一例
を説明するための図である。

【図９】第２のノズルの先端部から、容器の底の法線方
向と交差する方向に微量液を吐出するための構成の他の
例を説明するための図である。

【図１０】第２のノズルの先端部から、容器の底の法線
方向と交差する方向に微量液を吐出するための構成の他
の例を説明するための図である。

【図１１】第２のノズルの先端部から、容器の底の法線
方向と交差する方向に微量液を吐出するための構成の他
の例を説明するための図である。

【図１２】従来の微量液の供給方法の一例を説明するた
めの模式図である。

【図１３】従来の微量液の供給方法の問題点を説明する
ための模式図である。

【符号の説明】

Ｘ 混合装置 １ 第１のノズル ２ 第２のノズル ２０ （第２のノズルの）先端部 ２０ａ （第２のノズルの）先端 ３０ 希釈用液 ２１ （第２のノズルの先端部の）貫通孔 ２２ スリット（貫通孔としての） ４０ 検体（微量液） ５ 容器 ５０ （容器の）底 ６ 制御手段 ７ 検知手段 ８ ノズル駆動系

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に保持された液体中に、ノズルの
   先端部から微量液を吐出して、これを供給する方法であ
   って、 上記ノズルの先端部を上記液体中に浸漬させた状態で、
   上記ノズルの先端部から上記微量液を吐出することを特
   徴とする、微量液の供給方法。
2. 【請求項２】 上記容器の底の法線方向と交差する方向
   に上記微量液を吐出する、請求項１に記載の微量液の供
   給方法。
3. 【請求項３】 上記容器の上方位置から上記ノズルを下
   動させてノズルの先端を上記液中に浸漬させた後に上記
   ノズルを上動させてから上記ノズルの先端部から上記微
   量液を吐出する、請求項１に記載の微量液の供給方法。
4. 【請求項４】 上記容器の上方位置から上記ノズルを下
   動させ、上記液中に設定された第１定位置で上記ノズル
   の先端を停止させる第１のステップと、上記ノズルを上
   動させ、上記液中に設定された第２定位置で上記ノズル
   の先端を停止させる第２のステップと、上記第２定位置
   において上記ノズルの先端部から上記微量液を吐出する
   第３のステップと、を含む、請求項３に記載の微量液の
   供給方法。
5. 【請求項５】 上記微量液の吐出は、上記ノズルを上動
   させる過程において行われる、請求項３に記載の微量液
   の供給方法。
6. 【請求項６】 上記ノズルの下動過程において上記ノズ
   ルの先端が上記容器の底に接触したか否かを検知すると
   ともに、上記ノズルの先端が接触したことが検知された
   場合には、その時点で上記ノズルの下動を停止する、請
   求項３なしい５のいずれかに記載の微量液の供給方法。
7. 【請求項７】 少なくとも２方向にノズルを移動させる
   とともに、上記ノズルによる液体の吸引および吐出を可
   能とするノズル駆動系と、このノズル駆動系による上記
   ノズルの動作を制御する制御手段と、を備え、液体が保
   持された容器内に、ノズルの先端部から微量液を吐出し
   て、これを供給するように構成された微量液の供給装置
   であって、 上記ノズルの先端部からは、上記容器の底の法線方向と
   交差する方向に上記微量液を吐出することができるよう
   に構成されていることを特徴とする、微量液の供給装
   置。
8. 【請求項８】 上記ノズルの先端部は、上記ノズルの軸
   方向と交差する斜め方向に沿ってカットされた形状を有
   している、請求項７に記載の微量液の供給装置。
9. 【請求項９】 上記ノズルの先端部には、側方に開放し
   た貫通孔が設けられている、請求項７に記載の微量液の
   供給装置。
10. 【請求項１０】 上記ノズルの先端部は、上記容器の底
    の法線方向と交差する方向に沿って往復動可能に構成さ
    れている、請求項７に記載の微量液の供給装置。
11. 【請求項１１】 少なくとも２方向にノズルを移動させ
    るとともに、上記ノズルによる液体の吸引および吐出を
    可能とするノズル駆動系と、このノズル駆動系による上
    記ノズルの動作を制御する制御手段と、を備え、液体が
    保持された容器内に、ノズルの先端部から微量液を吐出
    して、これを供給するように構成された微量液の供給装
    置であって、 上記ノズル駆動系は、上記制御手段による制御に基づい
    て、上記容器の上方位置から上記ノズルを下動させて上
    記液体中に設定された第１定位置において上記ノズルの
    先端を停止させた後、上記ノズルを上動させて上記液体
    中に設定された第２定位置において上記ノズルの先端を
    停止させ、上記ノズルの先端部から上記液体中に上記微
    量液を吐出するように構成されていることを特徴とす
    る、微量液の供給装置。
12. 【請求項１２】 上記ノズルの先端が上記容器の底に接
    触したか否かを検知する検知手段をさらに備え、かつ、 この検知手段により上記ノズルの先端が上記容器の底に
    接触したことが検知された場合には、上記ノズル駆動系
    は、上記制御手段による制御に基づいて、上記ノズルの
    下動を停止した後に上記第２定位置に上記ノズルの先端
    が位置するまで上記ノズルを上動させるように構成され
    ている、請求項１１に記載の微量液の供給装置。
13. 【請求項１３】 上記第１定位置は、上記容器の底の設
    計位置に設定され、 上記第２定位置は、上記ノズルの下動が停止した位置よ
    りも、上記容器の底と上記液の静置液面との間の距離か
    ら、実際の上記容器の底の位置として予想される位置と
    上記設計位置との間の最大誤差寸法の絶対値を引いた距
    離だけ、上方位置に設定される、請求項１１または１２
    に記載の微量液の供給装置。
14. 【請求項１４】 第１のノズルにより供給され、容器内
    に保持された液中に、第２のノズルにより微量液を供給
    することにより、微量液を他の液とを混合する装置であ
    って、 上記第２のノズルを駆動するために、請求項７ないし１
    ３のいずれかに記載した微量液の供給装置が採用されて
    いることを特徴とする、微量液の混合装置。