JP2003050244A - 分注機 - Google Patents
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- JP2003050244A JP2003050244A JP2001238776A JP2001238776A JP2003050244A JP 2003050244 A JP2003050244 A JP 2003050244A JP 2001238776 A JP2001238776 A JP 2001238776A JP 2001238776 A JP2001238776 A JP 2001238776A JP 2003050244 A JP2003050244 A JP 2003050244A
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- dispensing tip
- vibrating means
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- tip
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造で微量な液滴を吐出させることが
できるとともに、制御性に優れ信頼性と安定性に優れる
分注機を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の分注機は、ノズルと、前記ノズ
ルと一体に形成若しくは脱着自在に又は接着して固定さ
れ、端部の吐出孔から被分注液を吐出する針状の分注チ
ップと、を備えたヘッド部と、前記分注チップを外部か
ら加振して前記分注チップに進行波を発生させ前記被分
注液を前記吐出孔から吐出させる加振手段と、を備えた
構成を有している。
できるとともに、制御性に優れ信頼性と安定性に優れる
分注機を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の分注機は、ノズルと、前記ノズ
ルと一体に形成若しくは脱着自在に又は接着して固定さ
れ、端部の吐出孔から被分注液を吐出する針状の分注チ
ップと、を備えたヘッド部と、前記分注チップを外部か
ら加振して前記分注チップに進行波を発生させ前記被分
注液を前記吐出孔から吐出させる加振手段と、を備えた
構成を有している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、検体や試薬等の被
分注液の分注に用いられる分注機に関するものである。
分注液の分注に用いられる分注機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】生化学分野等における分析装置におい
て、検体や試薬等の被分注液を専用試薬容器であるマイ
クロプレートに小分けして移注する分注操作が用いられ
る。この分注操作に用いられる分注機として、空気を吸
引・吐出するノズルの下端部に分注チップや分注チップ
を装着し、所定量の空気を吸引することにより、分注チ
ップや分注チップの先端より被分注液を吸引しまた吐出
する方式のものが広く用いられている。
て、検体や試薬等の被分注液を専用試薬容器であるマイ
クロプレートに小分けして移注する分注操作が用いられ
る。この分注操作に用いられる分注機として、空気を吸
引・吐出するノズルの下端部に分注チップや分注チップ
を装着し、所定量の空気を吸引することにより、分注チ
ップや分注チップの先端より被分注液を吸引しまた吐出
する方式のものが広く用いられている。
【0003】近年、検体や試薬等の分析効率を向上させ
るため、1回の操作で多くの分注操作を行うことができ
るようにマイクロプレートに形成する小孔の数量が増加
しており、そのため小孔1個あたりの容量が小さくなっ
ている。従って分注機から吐出すべき被分注液の量も、
微量化していく必要が生じている。
るため、1回の操作で多くの分注操作を行うことができ
るようにマイクロプレートに形成する小孔の数量が増加
しており、そのため小孔1個あたりの容量が小さくなっ
ている。従って分注機から吐出すべき被分注液の量も、
微量化していく必要が生じている。
【0004】従来の技術としては、特開平11−248
715号公報(以下、イ号公報という)に、「円筒形状
のノズルの下端部の外周面に装着された分注チップから
被分注液を吸入した後、プランジャを下方に移動させる
ことで分注チップ内の被分注液を分注チップ先端より外
に押出し、自然落下によって被分注液を液滴として落下
させ吐出する分注機」が開示されている。
715号公報(以下、イ号公報という)に、「円筒形状
のノズルの下端部の外周面に装着された分注チップから
被分注液を吸入した後、プランジャを下方に移動させる
ことで分注チップ内の被分注液を分注チップ先端より外
に押出し、自然落下によって被分注液を液滴として落下
させ吐出する分注機」が開示されている。
【0005】特開2000−19184号公報(以下、
ロ号公報という)には、「分注ヘッドに接続されたキャ
ピラリーチューブと、キャピラリーチューブの外周面に
配置された電磁気歪素子と、電磁気歪素子を駆動する駆
動装置と、を備えた分注機」が開示されている。
ロ号公報という)には、「分注ヘッドに接続されたキャ
ピラリーチューブと、キャピラリーチューブの外周面に
配置された電磁気歪素子と、電磁気歪素子を駆動する駆
動装置と、を備えた分注機」が開示されている。
【0006】また、分注チップをマイクロプレートや、
マイクロプレートに予め配された液体に直接接触させて
分注チップ内の被分注液を吐出させる方法(以下、ハ号
方法という)が知られている。
マイクロプレートに予め配された液体に直接接触させて
分注チップ内の被分注液を吐出させる方法(以下、ハ号
方法という)が知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術においては、以下のような課題を有していた。
の技術においては、以下のような課題を有していた。
【0008】(1)イ号公報に開示の技術は、吐出する
被分注液の量を微量化していくと、吐出させたい液滴の
重量よりも分注チップと液滴に働く表面張力の方が大き
くなり、自然落下では吐出できなくなるという課題を有
していた。表面張力は液滴の直径に比例して小さくなる
のに対し、重量は液滴の直径の3乗に比例して小さくな
るからである。
被分注液の量を微量化していくと、吐出させたい液滴の
重量よりも分注チップと液滴に働く表面張力の方が大き
くなり、自然落下では吐出できなくなるという課題を有
していた。表面張力は液滴の直径に比例して小さくなる
のに対し、重量は液滴の直径の3乗に比例して小さくな
るからである。
【0009】(2)ロ号公報に開示の技術は、電磁気歪
素子の収縮によってキャピラリーチューブを圧縮し、キ
ャピラリーチューブ内部に吸引されている試薬や検体等
の液体を押し出して吐出するので、構成が複雑になると
いう課題を有していた。
素子の収縮によってキャピラリーチューブを圧縮し、キ
ャピラリーチューブ内部に吸引されている試薬や検体等
の液体を押し出して吐出するので、構成が複雑になると
いう課題を有していた。
【0010】(3)ハ号方法では、分注操作を連続的に
行った場合には、被分注液の混濁が発生する可能性があ
るという課題を有していた。
行った場合には、被分注液の混濁が発生する可能性があ
るという課題を有していた。
【0011】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、簡単な構造で微量な液滴を吐出させることができる
とともに、制御性に優れ信頼性と安定性に優れる分注機
を提供することを目的とする。
で、簡単な構造で微量な液滴を吐出させることができる
とともに、制御性に優れ信頼性と安定性に優れる分注機
を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の分注機は、ノズルと、ノズルと一体に形成若
しくは脱着自在に又は接着して固定され、端部の吐出孔
から被分注液を吐出する針状の分注チップと、を備えた
ヘッド部と、分注チップの外部から加振して分注チップ
に進行波を発生させ被分注液を吐出孔から吐出させる加
振手段と、を備えた構成を有している。
に本発明の分注機は、ノズルと、ノズルと一体に形成若
しくは脱着自在に又は接着して固定され、端部の吐出孔
から被分注液を吐出する針状の分注チップと、を備えた
ヘッド部と、分注チップの外部から加振して分注チップ
に進行波を発生させ被分注液を吐出孔から吐出させる加
振手段と、を備えた構成を有している。
【0013】この構成により、分注チップを振動させて
分注チップ壁面から被分注液に推進力を与え、分注チッ
プ先端の分注チップから微量な被分注液を吐出すること
ができる分注機を提供することができる。
分注チップ壁面から被分注液に推進力を与え、分注チッ
プ先端の分注チップから微量な被分注液を吐出すること
ができる分注機を提供することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の分注機
は、ノズルと、ノズルと一体に形成若しくは脱着自在に
又は接着して固定され、端部の吐出孔から被分注液を吐
出する針状の分注チップと、を備えたヘッド部と、分注
チップの外部から加振して分注チップに進行波を発生さ
せ被分注液を吐出孔から吐出させる加振手段と、を備え
た構成を有している。
は、ノズルと、ノズルと一体に形成若しくは脱着自在に
又は接着して固定され、端部の吐出孔から被分注液を吐
出する針状の分注チップと、を備えたヘッド部と、分注
チップの外部から加振して分注チップに進行波を発生さ
せ被分注液を吐出孔から吐出させる加振手段と、を備え
た構成を有している。
【0015】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。
れる。
【0016】(1)分注チップを進行波が発生する振動
数で加振し被分注液を吐出させる加振手段を有している
ので、分注チップを振動させて分注チップ壁面から被分
注液に推進力を与え、分注チップ先端の分注チップから
微量な被分注液を吐出することができる。
数で加振し被分注液を吐出させる加振手段を有している
ので、分注チップを振動させて分注チップ壁面から被分
注液に推進力を与え、分注チップ先端の分注チップから
微量な被分注液を吐出することができる。
【0017】(2)加振手段が外部から分注チップを加
振するので、構成を単純化できる。
振するので、構成を単純化できる。
【0018】ここで、ノズルとしては、空気を吸引して
吐出孔から被分注液を吸引するポンプ機構を組み合わせ
たものや、ノズルの上部又は側部等から被分注液を注入
する被分注液注入機構を組み合わせたもの等が用いられ
る。ポンプ機構としては、ノズルに嵌合されたプランジ
ャ等を用いたものや、ノズルに接続された吸引用配管と
接続されたポンプ装置等が用いられる。
吐出孔から被分注液を吸引するポンプ機構を組み合わせ
たものや、ノズルの上部又は側部等から被分注液を注入
する被分注液注入機構を組み合わせたもの等が用いられ
る。ポンプ機構としては、ノズルに嵌合されたプランジ
ャ等を用いたものや、ノズルに接続された吸引用配管と
接続されたポンプ装置等が用いられる。
【0019】加振手段としては、少なくとも1軸方向に
往復運動が可能な駆動装置を備えたものが用いられ、圧
電素子や電歪素子等を備えたピエゾアクチュエータ等が
用いられる。
往復運動が可能な駆動装置を備えたものが用いられ、圧
電素子や電歪素子等を備えたピエゾアクチュエータ等が
用いられる。
【0020】加振手段は、加振手段の振動の往復方向と
分注チップの長手方向とを略直交させて分注チップを加
振するもの、加振手段の振動の往復方向と分注チップの
長手方向とを斜交させて加振するもののいずれも用いる
ことができる。また、加振手段は、1本の分注チップに
対して1乃至複数個配設して分注チップを加振すること
ができる。
分注チップの長手方向とを略直交させて分注チップを加
振するもの、加振手段の振動の往復方向と分注チップの
長手方向とを斜交させて加振するもののいずれも用いる
ことができる。また、加振手段は、1本の分注チップに
対して1乃至複数個配設して分注チップを加振すること
ができる。
【0021】また、分注チップに進行波を発生させる振
動数としては、定在波を発生させない振動数が用いられ
る。定在波を発生させる周波数は、分注チップの一端部
がノズルに固定され他端部が開放された片端開放モデル
によって、分注チップの単位長さ当りの質量,分注チッ
プの長さ,被分注液が入ったときの分注チップの剛性等
を用いて算出することができるため、この振動数以外の
振動数が用いられる。
動数としては、定在波を発生させない振動数が用いられ
る。定在波を発生させる周波数は、分注チップの一端部
がノズルに固定され他端部が開放された片端開放モデル
によって、分注チップの単位長さ当りの質量,分注チッ
プの長さ,被分注液が入ったときの分注チップの剛性等
を用いて算出することができるため、この振動数以外の
振動数が用いられる。
【0022】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の分注機であって、ヘッド部に固定又は回動自
在に固定された加振手段固定部を備え、加振手段の一端
部が加振手段固定部に固定され、他端部が分注チップに
当接した又は分注チップに当接する振動伝達部材に当接
した構成を有している。
1に記載の分注機であって、ヘッド部に固定又は回動自
在に固定された加振手段固定部を備え、加振手段の一端
部が加振手段固定部に固定され、他端部が分注チップに
当接した又は分注チップに当接する振動伝達部材に当接
した構成を有している。
【0023】この構成により、請求項1で得られる作用
に加え、以下のような作用が得られる。
に加え、以下のような作用が得られる。
【0024】(1)加振手段固定部を回動自在に固定す
ることで、加振手段を移動可能にして分注チップの交換
を容易に行うことができ作業性に優れる。
ることで、加振手段を移動可能にして分注チップの交換
を容易に行うことができ作業性に優れる。
【0025】(2)分注チップに当接した振動伝達部材
を加振手段で加振することで、振動が確実に分注チップ
に伝達され信頼性に優れる。
を加振手段で加振することで、振動が確実に分注チップ
に伝達され信頼性に優れる。
【0026】ここで、振動伝達部材としては、分注チッ
プに常に当接固定しておくもの、加振手段に固定し分注
操作を行うときに分注チップに当接するもの等が用いら
れる。また、加振手段は、分注チップに常に当接固定し
ておく、加振手段固定部を回動させて必要に応じて当接
させる等ができる。また、分注チップと振動伝達部材や
加振手段との当接角度としては、分注チップの長手方向
と略直交するもの、斜交するもののいずれも用いること
ができる。
プに常に当接固定しておくもの、加振手段に固定し分注
操作を行うときに分注チップに当接するもの等が用いら
れる。また、加振手段は、分注チップに常に当接固定し
ておく、加振手段固定部を回動させて必要に応じて当接
させる等ができる。また、分注チップと振動伝達部材や
加振手段との当接角度としては、分注チップの長手方向
と略直交するもの、斜交するもののいずれも用いること
ができる。
【0027】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1に記載の分注機であって、ヘッド部に固定又は回動自
在に固定された固定部と、固定部に固定された、又はヘ
ッド部と一体に形成された加振手段支持部と、を備え、
加振手段の一端部が加振手段支持部に固定され、他端部
が分注チップに当接した又は分注チップに当接する振動
伝達部材に当接した構成を有している。
1に記載の分注機であって、ヘッド部に固定又は回動自
在に固定された固定部と、固定部に固定された、又はヘ
ッド部と一体に形成された加振手段支持部と、を備え、
加振手段の一端部が加振手段支持部に固定され、他端部
が分注チップに当接した又は分注チップに当接する振動
伝達部材に当接した構成を有している。
【0028】この構成により、請求項1で得られる作用
に加え、以下のような作用が得られる。
に加え、以下のような作用が得られる。
【0029】(1)加振手段がヘッド部に固定又は一体
に形成された加振手段支持部に固定されているので、分
注チップの形状や大きさ等に応じた加振手段支持部を用
いて加振手段を固定することができ汎用性に優れる。
に形成された加振手段支持部に固定されているので、分
注チップの形状や大きさ等に応じた加振手段支持部を用
いて加振手段を固定することができ汎用性に優れる。
【0030】(2)固定部を回動自在に固定すること
で、加振手段を移動可能にして分注チップの交換を容易
に行うことができ作業性に優れる。
で、加振手段を移動可能にして分注チップの交換を容易
に行うことができ作業性に優れる。
【0031】(3)分注チップに当接した振動伝達部材
を加振手段で加振することで、振動が確実に分注チップ
に伝達され信頼性に優れる。
を加振手段で加振することで、振動が確実に分注チップ
に伝達され信頼性に優れる。
【0032】振動伝達部材や加振手段は、請求項3で説
明したものと同様のものなので、説明を省略する。
明したものと同様のものなので、説明を省略する。
【0033】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
1乃至3の内いずれか1に記載の分注機であって、a.
振動伝達部材が分注チップに略直交して当接され、加振
手段が振動伝達部材に斜交して当接している、又は、
b.振動伝達部材が分注チップに斜交して当接され、加
振手段が振動伝達部材に当接している構成を有してい
る。
1乃至3の内いずれか1に記載の分注機であって、a.
振動伝達部材が分注チップに略直交して当接され、加振
手段が振動伝達部材に斜交して当接している、又は、
b.振動伝達部材が分注チップに斜交して当接され、加
振手段が振動伝達部材に当接している構成を有してい
る。
【0034】この構成により、請求項1乃至3の内いず
れか1で得られる作用に加え、以下のような作用が得ら
れる。
れか1で得られる作用に加え、以下のような作用が得ら
れる。
【0035】(1)分注チップには、分注チップの長手
方向に直交する成分と平行する成分との2方向成分の振
動が伝達されるので、分注チップの内壁面から推進力を
受けた被分注液が吐出孔の方向へ進行し吐出孔から吐出
するとともに、吐出孔は略円軌道を描くように動き、吐
出孔に付着する液滴を振り切って完全に吐出させること
ができ、分注量の微量化と分注精度の向上を図ることが
できる。
方向に直交する成分と平行する成分との2方向成分の振
動が伝達されるので、分注チップの内壁面から推進力を
受けた被分注液が吐出孔の方向へ進行し吐出孔から吐出
するとともに、吐出孔は略円軌道を描くように動き、吐
出孔に付着する液滴を振り切って完全に吐出させること
ができ、分注量の微量化と分注精度の向上を図ることが
できる。
【0036】本発明の請求項5に記載の分注機は、ノズ
ルと、ノズルと一体に形成若しくは脱着自在に又は接着
して固定され端部に被分注液を吐出させる吐出孔が形成
された分注チップと、分注チップの外周壁に積層形成さ
れ分注チップに進行波を発生させる加振手段と、を備え
た構成を有している。
ルと、ノズルと一体に形成若しくは脱着自在に又は接着
して固定され端部に被分注液を吐出させる吐出孔が形成
された分注チップと、分注チップの外周壁に積層形成さ
れ分注チップに進行波を発生させる加振手段と、を備え
た構成を有している。
【0037】この構成により、以下のような作用を有す
る。
る。
【0038】(1)分注チップを進行波が発生する振動
数で加振し被分注液を吐出させる加振手段を有している
ので、分注チップを振動させて分注チップ壁面から被分
注液に推進力を与え、分注チップ先端の分注チップから
微量な被分注液を吐出することができる。
数で加振し被分注液を吐出させる加振手段を有している
ので、分注チップを振動させて分注チップ壁面から被分
注液に推進力を与え、分注チップ先端の分注チップから
微量な被分注液を吐出することができる。
【0039】(2)加振手段が分注チップの外周壁に積
層形成されているので、小型化することができる。
層形成されているので、小型化することができる。
【0040】ここで、分注チップの外周に一体に形成さ
れた加振手段としては、分注チップの外周面に塗布し焼
付硬化したカーボンペースト等の下部電極と、チタン酸
ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電材料を主成分しエポキ
シ樹脂等を含有する硬化組成物(特開平1−66229
号公報及び特開平1−67986号公報参照)中に分散
させたものを下部電極の上に塗布し焼付硬化した圧電層
と、圧電層の上に塗布し焼付硬化したカーボンペースト
等の上部電極と、を備えたもの等が用いられる。上部電
極と下部電極とに引き出し線を接続して分極処理され加
振手段が形成される。
れた加振手段としては、分注チップの外周面に塗布し焼
付硬化したカーボンペースト等の下部電極と、チタン酸
ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電材料を主成分しエポキ
シ樹脂等を含有する硬化組成物(特開平1−66229
号公報及び特開平1−67986号公報参照)中に分散
させたものを下部電極の上に塗布し焼付硬化した圧電層
と、圧電層の上に塗布し焼付硬化したカーボンペースト
等の上部電極と、を備えたもの等が用いられる。上部電
極と下部電極とに引き出し線を接続して分極処理され加
振手段が形成される。
【0041】なお、分注チップとしてアルミ製等の金属
製管を用いた場合は、下部電極が不要になり製造を容易
にすることができる。
製管を用いた場合は、下部電極が不要になり製造を容易
にすることができる。
【0042】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
1乃至5の内いずれか1に記載の分注機であって、加振
手段が、圧電素子若しくは電歪素子を備えた構成を有し
ている。
1乃至5の内いずれか1に記載の分注機であって、加振
手段が、圧電素子若しくは電歪素子を備えた構成を有し
ている。
【0043】この構成により、請求項1乃至5の内いず
れか1で得られる作用に加え、以下のような作用が得ら
れる。
れか1で得られる作用に加え、以下のような作用が得ら
れる。
【0044】(1)圧電素子若しくは電歪素子を備えた
加振手段は、小型で高出力の特性を有するので加振手段
を高速で振動させることができ、被分注液の吐出量の制
御範囲を大きくすることができるとともに、構造を簡素
化することができる。
加振手段は、小型で高出力の特性を有するので加振手段
を高速で振動させることができ、被分注液の吐出量の制
御範囲を大きくすることができるとともに、構造を簡素
化することができる。
【0045】ここで、圧電素子としては、外部電場に比
例して結晶歪みを発生するPZT(チタン酸ジルコン酸
鉛)等の圧電体を回路部品としたものが用いられ、電歪
素子としては、電歪効果を示すチタン酸バリウムやPZ
T等を用いたものが用いられる。特に、圧電素子は、変
位量は小さいが発生力が大きく、急速に変形させること
が可能であり、またその変形も印加する電圧にほぼ比例
するので制御性に優れ好ましく用いられる。
例して結晶歪みを発生するPZT(チタン酸ジルコン酸
鉛)等の圧電体を回路部品としたものが用いられ、電歪
素子としては、電歪効果を示すチタン酸バリウムやPZ
T等を用いたものが用いられる。特に、圧電素子は、変
位量は小さいが発生力が大きく、急速に変形させること
が可能であり、またその変形も印加する電圧にほぼ比例
するので制御性に優れ好ましく用いられる。
【0046】圧電素子若しくは電歪素子の形状として
は、ノズルや分注チップの一側部に配設される立方体形
状,直方体形状,円柱形状等のものや、ノズルや分注チ
ップの外周部に配設される円筒形状等のものが用いられ
る。特に、円筒形状のものは、構造の単純化と小型化を
図ることができ好適に用いられる。
は、ノズルや分注チップの一側部に配設される立方体形
状,直方体形状,円柱形状等のものや、ノズルや分注チ
ップの外周部に配設される円筒形状等のものが用いられ
る。特に、円筒形状のものは、構造の単純化と小型化を
図ることができ好適に用いられる。
【0047】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
1乃至6の内いずれか1に記載の分注であって、ノズル
及び/又は分注チップの内周面に外周面が密接された背
圧調整部材を備えた構成を有している。
1乃至6の内いずれか1に記載の分注であって、ノズル
及び/又は分注チップの内周面に外周面が密接された背
圧調整部材を備えた構成を有している。
【0048】この構成により、請求項1乃至6の内いず
れか1で得られる作用に加え、以下のような作用が得ら
れる。
れか1で得られる作用に加え、以下のような作用が得ら
れる。
【0049】(1)背圧調整部材を有しているので、ノ
ズルや分注チップの内周面と被分注液の上面と背圧調整
部材との間に気密状態を形成し、流れ出易い低粘度の被
分注液であっても吐出孔から流出させずにノズル内等に
保持することができ汎用性と操作性に優れる。
ズルや分注チップの内周面と被分注液の上面と背圧調整
部材との間に気密状態を形成し、流れ出易い低粘度の被
分注液であっても吐出孔から流出させずにノズル内等に
保持することができ汎用性と操作性に優れる。
【0050】ここで、背圧調整部材としては、ノズル等
の内周面との摩擦力によってノズル等の内部に保持され
るものやノズルに嵌合されるもの等が用いられ、シリコ
ンゴム等のゴム製やエラストマ等の合成樹脂製等の可と
う性を有する材質で形成され、ノズル内等に固定され又
は摺動可能に配設されたものや、ポリプロピレン,ポリ
アセタール,エラストマ等の合成樹脂製、シリコンゴム
等のゴム製、ステンレス,チタン等の金属製、セラミッ
クス,ガラス,サファイア等の無機材料等の材質で形成
され、ノズル内等に摺動可能に配設されたもの等が用い
られる。なかでも、シリコンゴム等のゴム製やエラスト
マ等の合成樹脂製等の可とう性を有する材質で形成され
た背圧調整部材は、ノズル内等の気密状態をより一定に
保持することができ汎用性と操作性に優れるため、好適
に用いられる。
の内周面との摩擦力によってノズル等の内部に保持され
るものやノズルに嵌合されるもの等が用いられ、シリコ
ンゴム等のゴム製やエラストマ等の合成樹脂製等の可と
う性を有する材質で形成され、ノズル内等に固定され又
は摺動可能に配設されたものや、ポリプロピレン,ポリ
アセタール,エラストマ等の合成樹脂製、シリコンゴム
等のゴム製、ステンレス,チタン等の金属製、セラミッ
クス,ガラス,サファイア等の無機材料等の材質で形成
され、ノズル内等に摺動可能に配設されたもの等が用い
られる。なかでも、シリコンゴム等のゴム製やエラスト
マ等の合成樹脂製等の可とう性を有する材質で形成され
た背圧調整部材は、ノズル内等の気密状態をより一定に
保持することができ汎用性と操作性に優れるため、好適
に用いられる。
【0051】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項
7に記載の分注機であって、背圧調整部材が、駆動装置
に接続されノズル内及び/又は分注チップ内に摺動可能
に配設された構成を有している。
7に記載の分注機であって、背圧調整部材が、駆動装置
に接続されノズル内及び/又は分注チップ内に摺動可能
に配設された構成を有している。
【0052】この構成により、請求項7で得られる作用
に加え、以下のような作用が得られる。
に加え、以下のような作用が得られる。
【0053】(1)被分注液の残量が少なくなったり被
分注液の種類によっては、吐出孔の部分に気泡が生じ吐
出量が不安定になることがあるが、駆動装置で移動可能
にされた背圧調整部材を有しているので、吐出孔と被分
注液の相対的な位置関係を一定に保つことができ安定性
に優れる。
分注液の種類によっては、吐出孔の部分に気泡が生じ吐
出量が不安定になることがあるが、駆動装置で移動可能
にされた背圧調整部材を有しているので、吐出孔と被分
注液の相対的な位置関係を一定に保つことができ安定性
に優れる。
【0054】ここで、背圧調整部材が接続される駆動装
置としては、モータと送りねじを備えたもの等が用いら
れる。
置としては、モータと送りねじを備えたもの等が用いら
れる。
【0055】本発明の請求項9に記載の発明は、請求項
1乃至8の内いずれか1に記載の分注機であって、被分
注液の希望吐出量を含む制御データを入力する入力装置
と、入力された制御データに基づいて加振手段を制御す
る加振手段制御装置と、を備えた構成を有している。
1乃至8の内いずれか1に記載の分注機であって、被分
注液の希望吐出量を含む制御データを入力する入力装置
と、入力された制御データに基づいて加振手段を制御す
る加振手段制御装置と、を備えた構成を有している。
【0056】この構成により、請求項1乃至8の内いず
れか1で得られる作用に加え、以下のような作用が得ら
れる。
れか1で得られる作用に加え、以下のような作用が得ら
れる。
【0057】(1)被分注液の物性や分注チップの種類
等の吐出量に影響を与える種々の条件が変化しても、希
望する吐出量を得ることができ操作性に優れる。
等の吐出量に影響を与える種々の条件が変化しても、希
望する吐出量を得ることができ操作性に優れる。
【0058】ここで、入力装置から入力される制御デー
タとしては、被分注液の希望吐出量、被分注液の種類、
被分注液の粘度,表面張力等の物性、分注操作を行う部
屋の温度や湿度、分注チップや分注チップの種類(形
状,容量,材質,流動抵抗,表面抵抗等)等が用いられ
る。
タとしては、被分注液の希望吐出量、被分注液の種類、
被分注液の粘度,表面張力等の物性、分注操作を行う部
屋の温度や湿度、分注チップや分注チップの種類(形
状,容量,材質,流動抵抗,表面抵抗等)等が用いられ
る。
【0059】加振手段制御装置は、制御データに基づい
て加振手段の振動数、振幅、振動時間等を含む条件を決
定し、それに基づいて加振手段の制御を行う。
て加振手段の振動数、振幅、振動時間等を含む条件を決
定し、それに基づいて加振手段の制御を行う。
【0060】以下、本発明の一実施の形態を、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【0061】(実施の形態1)図1は実施の形態1にお
ける分注機の要部断面図であり、図2は実施の形態1に
おける分注機の動作模式図である。
ける分注機の要部断面図であり、図2は実施の形態1に
おける分注機の動作模式図である。
【0062】図1及び図2において、1は実施の形態1
における分注機、2は円筒形状に形成されたノズル、3
はノズル2の下端部に接着して固定され下部が針状に形
成された分注チップ、3aは分注チップ3の先端部に形
成され被分注液が吐出される吐出孔、4はノズル2内に
嵌合されたプランジャ、5はプランジャ4の上端部に固
着されたナット、6はナット5に螺合する送りねじ、7
は送りねじ6を回転駆動するモータ、8はモータ7の上
部に固着されモータ7を固定するとともにノズル2等を
内装するヘッド部、9はヘッド部8と一体に形成された
加振手段支持部、10は加振手段支持部9の端部に固定
され分注チップ3の長手方向と略直交して分注チップ3
の外部に当接され圧電素子若しくは電歪素子を備えたピ
エゾアクチュエータ等の加振手段、11は分注チップ3
に吸引された被分注液である。
における分注機、2は円筒形状に形成されたノズル、3
はノズル2の下端部に接着して固定され下部が針状に形
成された分注チップ、3aは分注チップ3の先端部に形
成され被分注液が吐出される吐出孔、4はノズル2内に
嵌合されたプランジャ、5はプランジャ4の上端部に固
着されたナット、6はナット5に螺合する送りねじ、7
は送りねじ6を回転駆動するモータ、8はモータ7の上
部に固着されモータ7を固定するとともにノズル2等を
内装するヘッド部、9はヘッド部8と一体に形成された
加振手段支持部、10は加振手段支持部9の端部に固定
され分注チップ3の長手方向と略直交して分注チップ3
の外部に当接され圧電素子若しくは電歪素子を備えたピ
エゾアクチュエータ等の加振手段、11は分注チップ3
に吸引された被分注液である。
【0063】図2において、11aは吐出孔3aから吐
出された液滴、11bは被分注液を吐出するプレートで
ある。
出された液滴、11bは被分注液を吐出するプレートで
ある。
【0064】以上のように構成された本実施の形態1の
分注機について、以下その動作を説明する。
分注機について、以下その動作を説明する。
【0065】ヘッド部8に固着された移動手段(図示し
ない)によって、分注機1を試薬等の被分注液が配され
たプレート(図示しない)に移動させ、吐出孔3aを被
分注液内につける。モータ7で送りねじ6を回転駆動す
ることによりプランジャ4が上方に移動され吐出孔3a
から被分注液が分注チップ3内に吸引される。被分注液
13が吸引された分注機1を、ヘッド部8に固着された
移動手段(図示しない)によってプレート11bの上方
に移動させる(図2(a))。次に、分注チップ3を加
振手段10で分注チップ3に進行波が発生する振動数で
加振すると、分注チップ3の内壁面から推進力を受けた
被分注液11が吐出孔3aの方向へ進行し吐出孔3aか
ら吐出する(図2(b))。被分注液11を所定量吐出
させた後に加振手段10を停止させると、被分注液の吐
出が停止する(図2(c))。
ない)によって、分注機1を試薬等の被分注液が配され
たプレート(図示しない)に移動させ、吐出孔3aを被
分注液内につける。モータ7で送りねじ6を回転駆動す
ることによりプランジャ4が上方に移動され吐出孔3a
から被分注液が分注チップ3内に吸引される。被分注液
13が吸引された分注機1を、ヘッド部8に固着された
移動手段(図示しない)によってプレート11bの上方
に移動させる(図2(a))。次に、分注チップ3を加
振手段10で分注チップ3に進行波が発生する振動数で
加振すると、分注チップ3の内壁面から推進力を受けた
被分注液11が吐出孔3aの方向へ進行し吐出孔3aか
ら吐出する(図2(b))。被分注液11を所定量吐出
させた後に加振手段10を停止させると、被分注液の吐
出が停止する(図2(c))。
【0066】以上のように、本実施の形態1における分
注機は構成されているので、以下のような作用を有す
る。
注機は構成されているので、以下のような作用を有す
る。
【0067】(1)分注チップを進行波が発生する振動
数で加振し被分注液を吐出させる加振手段を有している
ので、分注チップを振動させて分注チップ壁面から被分
注液に推進力を与え、分注チップ先端の分注チップから
微量な被分注液を吐出することができる。
数で加振し被分注液を吐出させる加振手段を有している
ので、分注チップを振動させて分注チップ壁面から被分
注液に推進力を与え、分注チップ先端の分注チップから
微量な被分注液を吐出することができる。
【0068】(2)加振手段が分注チップの外部に当接
し外部から加振するので、構成を単純化させることがで
きる。
し外部から加振するので、構成を単純化させることがで
きる。
【0069】(3)小型で高出力の特性を有する圧電素
子若しくは電歪素子を備えた加振手段を有しているの
で、加振手段を高速で振動させることができ、被分注液
の吐出量の制御範囲を大きくすることができるととも
に、構造を簡素化することができる。
子若しくは電歪素子を備えた加振手段を有しているの
で、加振手段を高速で振動させることができ、被分注液
の吐出量の制御範囲を大きくすることができるととも
に、構造を簡素化することができる。
【0070】なお、本実施の形態においては、モータ7
の回転駆動によってプランジャ4を移動させて被分注液
を吸引する場合について説明したが、被分注液を吸引又
は注入できる装置構成であればこの形態でなくてもよ
い。例えば、モータ7の回転駆動の代わりにポンプ装置
の吸引により分注チップ内に被分注液を吸引するもの、
ノズル2の上部又は側部等に接続された被分注液注入装
置によって被分注液をノズル2及び分注チップ3内へ注
入するもの等を用いる場合もある。
の回転駆動によってプランジャ4を移動させて被分注液
を吸引する場合について説明したが、被分注液を吸引又
は注入できる装置構成であればこの形態でなくてもよ
い。例えば、モータ7の回転駆動の代わりにポンプ装置
の吸引により分注チップ内に被分注液を吸引するもの、
ノズル2の上部又は側部等に接続された被分注液注入装
置によって被分注液をノズル2及び分注チップ3内へ注
入するもの等を用いる場合もある。
【0071】さらに、分注チップ3がノズル2の下端部
に接着されて固定された場合について説明したが、ノズ
ル2の下端部に脱着自在に固定、若しくはノズル2と一
体に形成される場合等もあり、いずれの場合も同様の作
用が得られる。
に接着されて固定された場合について説明したが、ノズ
ル2の下端部に脱着自在に固定、若しくはノズル2と一
体に形成される場合等もあり、いずれの場合も同様の作
用が得られる。
【0072】(実施の形態2)図3は本実施の形態2に
おける分注機の要部断面図である。なお、実施の形態1
で説明したものと同様のものは、同一の符号を付して説
明を省略する。
おける分注機の要部断面図である。なお、実施の形態1
で説明したものと同様のものは、同一の符号を付して説
明を省略する。
【0073】図中、1aは実施の形態2の分注機、8a
はヘッド部8の下部に形成された固定部、9aは固定部
8aに固定された加振手段支持部、10aはPZT等の
圧電素子若しくは電歪素子を備えた加振手段、12は分
注チップ3に挿入され外周面が分注チップ3の内周面に
密接された背圧調整部材である。背圧調整部材12はポ
リプロピレン,ポリアセタール,エラストマ等の合成樹
脂製、シリコンゴム等のゴム製、ステンレス,チタン等
の金属製、セラミックス,ガラス,サファイア等の無機
材料等の材質で形成され、分注チップ3の内周面との摩
擦力によって分注チップ3の内部に保持され、摺動可能
に配設されている。13は被分注液11と背圧調整部材
12との間に密封された空気、14はプランジャ4と背
圧調整部材12との間に密封された空気である。
はヘッド部8の下部に形成された固定部、9aは固定部
8aに固定された加振手段支持部、10aはPZT等の
圧電素子若しくは電歪素子を備えた加振手段、12は分
注チップ3に挿入され外周面が分注チップ3の内周面に
密接された背圧調整部材である。背圧調整部材12はポ
リプロピレン,ポリアセタール,エラストマ等の合成樹
脂製、シリコンゴム等のゴム製、ステンレス,チタン等
の金属製、セラミックス,ガラス,サファイア等の無機
材料等の材質で形成され、分注チップ3の内周面との摩
擦力によって分注チップ3の内部に保持され、摺動可能
に配設されている。13は被分注液11と背圧調整部材
12との間に密封された空気、14はプランジャ4と背
圧調整部材12との間に密封された空気である。
【0074】以上のように構成された実施の形態2にお
ける分注機について、以下その動作を説明する。
ける分注機について、以下その動作を説明する。
【0075】吐出孔3aをプレート(図示しない)に配
された被分注液内につけた後、モータ7で送りねじ6を
回転駆動することによりプランジャ4が上方に移動され
ると、空気14が減圧されて背圧調整部材12が上方に
移動され、それに伴って吐出孔3aから被分注液11が
吸引される。
された被分注液内につけた後、モータ7で送りねじ6を
回転駆動することによりプランジャ4が上方に移動され
ると、空気14が減圧されて背圧調整部材12が上方に
移動され、それに伴って吐出孔3aから被分注液11が
吸引される。
【0076】被分注液を吐出する動作は、実施の形態1
で説明したものと同様のものなので、説明を省略する。
で説明したものと同様のものなので、説明を省略する。
【0077】以上のように実施の形態2における分注機
は構成されているので、以下のような作用が得られる。
は構成されているので、以下のような作用が得られる。
【0078】(1)背圧調整部材を有しているので、分
注チップの内周面と被分注液の上面と背圧調整部材との
間に気密状態を形成し、流れ出易い低粘度の被分注液で
あっても吐出孔から流出させずにノズル内等に保持する
ことができ汎用性と操作性に優れる。
注チップの内周面と被分注液の上面と背圧調整部材との
間に気密状態を形成し、流れ出易い低粘度の被分注液で
あっても吐出孔から流出させずにノズル内等に保持する
ことができ汎用性と操作性に優れる。
【0079】なお、本実施の形態2においては、ポリプ
ロピレン,ポリアセタール,エラストマ等の合成樹脂
製、シリコンゴム等のゴム製、ステンレス,チタン等の
金属製、セラミックス,ガラス,サファイア等の無機材
料等の材質で形成された背圧調整部材が摺動可能に配設
された場合について説明したが、シリコンゴム等のゴム
製やエラストマ等の合成樹脂製等の可とう性を有する材
質で形成された背圧調整部材を用いノズル内等に固定さ
れ又は摺動可能に配設される場合もある。この場合は、
気密状態をより一定に保持することができ汎用性と操作
性に優れる。
ロピレン,ポリアセタール,エラストマ等の合成樹脂
製、シリコンゴム等のゴム製、ステンレス,チタン等の
金属製、セラミックス,ガラス,サファイア等の無機材
料等の材質で形成された背圧調整部材が摺動可能に配設
された場合について説明したが、シリコンゴム等のゴム
製やエラストマ等の合成樹脂製等の可とう性を有する材
質で形成された背圧調整部材を用いノズル内等に固定さ
れ又は摺動可能に配設される場合もある。この場合は、
気密状態をより一定に保持することができ汎用性と操作
性に優れる。
【0080】(実施の形態3)図4は本実施の形態3に
おける分注機の要部断面図である。なお、実施の形態1
及び実施の形態2で説明したものと同様のものは、同一
の符号を付して説明を省略する。
おける分注機の要部断面図である。なお、実施の形態1
及び実施の形態2で説明したものと同様のものは、同一
の符号を付して説明を省略する。
【0081】図中、1bは実施の形態3の分注機、12
aはノズル2に嵌合され上部がナット5に固着された背
圧調整部材である。背圧調整部材12aはポリプロピレ
ン,ポリアセタール,エラストマ等の合成樹脂製、シリ
コンゴム等のゴム製、ステンレス,チタン等の金属製、
セラミックス,ガラス,サファイア等の無機材料等の材
質で形成されナット5,送りねじ6,モータ7の駆動装
置と組み合わされてノズル2の内部を摺動可能にされて
いる。
aはノズル2に嵌合され上部がナット5に固着された背
圧調整部材である。背圧調整部材12aはポリプロピレ
ン,ポリアセタール,エラストマ等の合成樹脂製、シリ
コンゴム等のゴム製、ステンレス,チタン等の金属製、
セラミックス,ガラス,サファイア等の無機材料等の材
質で形成されナット5,送りねじ6,モータ7の駆動装
置と組み合わされてノズル2の内部を摺動可能にされて
いる。
【0082】以上のように構成された実施の形態2にお
ける分注機について、以下その動作を説明する。
ける分注機について、以下その動作を説明する。
【0083】吐出孔3aをプレート(図示しない)に配
された被分注液内につけた後、モータ7で送りねじ6を
回転駆動することにより背圧調整部材12aが上方に移
動されると吐出孔3aから被分注液11が吸引される。
被分注液を吐出する動作は、実施の形態1で説明したも
のと同様のものなので、説明を省略する。
された被分注液内につけた後、モータ7で送りねじ6を
回転駆動することにより背圧調整部材12aが上方に移
動されると吐出孔3aから被分注液11が吸引される。
被分注液を吐出する動作は、実施の形態1で説明したも
のと同様のものなので、説明を省略する。
【0084】以上のように実施の形態3における分注機
は構成されているので、実施の形態1又2で得られる作
用に加え、以下のような作用が得られる。
は構成されているので、実施の形態1又2で得られる作
用に加え、以下のような作用が得られる。
【0085】(1)被分注液の残量が少なくなったり被
分注液の種類によっては、吐出孔の部分に気泡が生じ吐
出量が不安定になることがあるが、駆動装置で移動可能
にされた背圧調整部材を有しているので、吐出孔と被分
注液の相対的な位置関係を一定に保つことができ安定性
に優れる。
分注液の種類によっては、吐出孔の部分に気泡が生じ吐
出量が不安定になることがあるが、駆動装置で移動可能
にされた背圧調整部材を有しているので、吐出孔と被分
注液の相対的な位置関係を一定に保つことができ安定性
に優れる。
【0086】(実施の形態4)図5(a)は実施の形態
4における分注機の被分注液吐出時の要部断面図であ
り、図5(b)は実施の形態4における分注機の分注チ
ップ交換時の要部断面図である。なお、実施の形態1で
説明したものと同様のものは、同一の符号を付して説明
を省略する。
4における分注機の被分注液吐出時の要部断面図であ
り、図5(b)は実施の形態4における分注機の分注チ
ップ交換時の要部断面図である。なお、実施の形態1で
説明したものと同様のものは、同一の符号を付して説明
を省略する。
【0087】図中、1cは実施の形態4における分注
機、20は下部がテーパー状に形成された円筒形状のノ
ズル、21は上部でノズル20の下部を嵌装し脱着自在
に固定された分注チップ、21aは分注チップ21の端
部に形成された吐出孔、22a,22bはヘッド部8の
下部に回動自在に固定された加振手段固定部、23a,
23bは加振手段固定部22a,22bに各々の端部が
固定されPZT等で略直方体形状に形成された圧電素子
若しくは電歪素子を備えた加振手段、24a,24bは
加振手段23a,23bの各々の下部に一端部が固定さ
れ他端部が分注チップ21の長手方向に略直交して当接
し分注チップ21を挟装する振動伝達部材である。
機、20は下部がテーパー状に形成された円筒形状のノ
ズル、21は上部でノズル20の下部を嵌装し脱着自在
に固定された分注チップ、21aは分注チップ21の端
部に形成された吐出孔、22a,22bはヘッド部8の
下部に回動自在に固定された加振手段固定部、23a,
23bは加振手段固定部22a,22bに各々の端部が
固定されPZT等で略直方体形状に形成された圧電素子
若しくは電歪素子を備えた加振手段、24a,24bは
加振手段23a,23bの各々の下部に一端部が固定さ
れ他端部が分注チップ21の長手方向に略直交して当接
し分注チップ21を挟装する振動伝達部材である。
【0088】以上のように構成された本実施の形態4の
分注機について、以下その動作を説明する。
分注機について、以下その動作を説明する。
【0089】被分注液11を吐出させるときは、振動伝
達部材24a,24bで分注チップ21を挟装した後、
加振手段23aと加振手段23bとを逆位相で変位させ
て分注チップ21に進行波が発生する振動数で加振す
る。これにより、分注チップ21の内壁面から大きな推
進力を受けた被分注液11が吐出孔21aの方向へ進行
し吐出孔21aから吐出する。
達部材24a,24bで分注チップ21を挟装した後、
加振手段23aと加振手段23bとを逆位相で変位させ
て分注チップ21に進行波が発生する振動数で加振す
る。これにより、分注チップ21の内壁面から大きな推
進力を受けた被分注液11が吐出孔21aの方向へ進行
し吐出孔21aから吐出する。
【0090】分注チップ21の交換時には、加振手段固
定部22a,22bを回動させて加振手段23a,23
b及び振動伝達部材24a,24bを開いた後に分注チ
ップ21をノズル20から取り外す。
定部22a,22bを回動させて加振手段23a,23
b及び振動伝達部材24a,24bを開いた後に分注チ
ップ21をノズル20から取り外す。
【0091】以上のように、本実施の形態4における分
注機は構成されているので、以下のような作用を有す
る。
注機は構成されているので、以下のような作用を有す
る。
【0092】(1)ヘッド部に回動自在に固定された加
振手段固定部を有しているので、ノズルに脱着自在に固
定された分注チップの交換を容易に行うことができる。
振手段固定部を有しているので、ノズルに脱着自在に固
定された分注チップの交換を容易に行うことができる。
【0093】(2)振動伝達部材で分注チップを挟装す
るので、加振手段の振動を振動伝達部材を介して分注チ
ップを確実に伝達することができる。
るので、加振手段の振動を振動伝達部材を介して分注チ
ップを確実に伝達することができる。
【0094】(3)複数の加振手段によって分注チップ
が振動するので、分注チップの内壁面から被分注液に大
きな推進力が与えられ、高い粘度を有する被分注液も吐
出させることができ操作性に優れる。
が振動するので、分注チップの内壁面から被分注液に大
きな推進力が与えられ、高い粘度を有する被分注液も吐
出させることができ操作性に優れる。
【0095】(実施の形態5)図6は実施の形態5にお
ける分注機の要部断面図であり、図7は実施の形態5に
おける分注機の応用例を示す分注機の要部斜視図であ
る。なお、実施の形態1で説明したものと同様のもの
は、同一の符号を付して説明を省略する。
ける分注機の要部断面図であり、図7は実施の形態5に
おける分注機の応用例を示す分注機の要部斜視図であ
る。なお、実施の形態1で説明したものと同様のもの
は、同一の符号を付して説明を省略する。
【0096】図6において、1dは実施の形態5におけ
る分注機、30は分注チップ3の長手方向と略直交して
分注チップ3に当接固定された振動伝達部材、31は一
端部が加振手段支持部9に固定され他端部が振動伝達部
材30に当接し分注チップ3の長手方向に斜交する方向
から加振する圧電素子若しくは電歪素子等を備えた加振
手段である。
る分注機、30は分注チップ3の長手方向と略直交して
分注チップ3に当接固定された振動伝達部材、31は一
端部が加振手段支持部9に固定され他端部が振動伝達部
材30に当接し分注チップ3の長手方向に斜交する方向
から加振する圧電素子若しくは電歪素子等を備えた加振
手段である。
【0097】図7において、9bはヘッド部8に固定さ
れた、又はヘッド部8と一体に形成された加振手段支持
部、30aは分注チップ3に略直交して当接固定された
振動伝達部材、31aは円筒状に形成された圧電素子若
しくは電歪素子を備え、外壁面上部の所定部が加振手段
支持部9bに斜めに固定され内部に分注チップ3を遊嵌
し内壁面下部の所定部が振動伝達媒体30aに当接固定
された加振手段である。加振手段31aを加振手段支持
部9bに斜めに固定することにより、分注チップ3の長
手方向に斜交する方向から加振することができ、圧電素
子若しくは電歪素子を円筒形状に形成することにより、
構造の簡素化と装置の小型化を図ることができる。
れた、又はヘッド部8と一体に形成された加振手段支持
部、30aは分注チップ3に略直交して当接固定された
振動伝達部材、31aは円筒状に形成された圧電素子若
しくは電歪素子を備え、外壁面上部の所定部が加振手段
支持部9bに斜めに固定され内部に分注チップ3を遊嵌
し内壁面下部の所定部が振動伝達媒体30aに当接固定
された加振手段である。加振手段31aを加振手段支持
部9bに斜めに固定することにより、分注チップ3の長
手方向に斜交する方向から加振することができ、圧電素
子若しくは電歪素子を円筒形状に形成することにより、
構造の簡素化と装置の小型化を図ることができる。
【0098】以上のように構成された本実施の形態5の
分注機について、以下その動作を説明する。
分注機について、以下その動作を説明する。
【0099】加振手段31によって振動伝達部材30を
加振すると、振動伝達部材30が当接固定された分注チ
ップ3には、分注チップ3の長手方向に直交する成分と
平行する成分との2方向成分の振動が伝達される。これ
により、分注チップ3の内壁面から推進力を受けた被分
注液11が吐出孔3aの方向へ進行し吐出孔3aから吐
出するとともに、分注チップ3の先端の吐出孔3aは略
円軌道を描くように動き、吐出孔3aに付着する液滴を
振り切って完全に吐出させる。
加振すると、振動伝達部材30が当接固定された分注チ
ップ3には、分注チップ3の長手方向に直交する成分と
平行する成分との2方向成分の振動が伝達される。これ
により、分注チップ3の内壁面から推進力を受けた被分
注液11が吐出孔3aの方向へ進行し吐出孔3aから吐
出するとともに、分注チップ3の先端の吐出孔3aは略
円軌道を描くように動き、吐出孔3aに付着する液滴を
振り切って完全に吐出させる。
【0100】以上のように、本実施の形態5における分
注機は構成されているので、実施の形態1で得られる作
用に加え、以下のような作用が得られる。
注機は構成されているので、実施の形態1で得られる作
用に加え、以下のような作用が得られる。
【0101】(1)分注チップ先端の吐出孔が略円軌道
を描くように動き、吐出孔に付着する液滴を振り切って
完全に吐出させることができるので、分注量の微量化と
分注精度の向上を図ることができる。
を描くように動き、吐出孔に付着する液滴を振り切って
完全に吐出させることができるので、分注量の微量化と
分注精度の向上を図ることができる。
【0102】(実施の形態6)図8は本実施の形態6に
おける分注機の構成を表すブロック図である。なお、実
施の形態1で説明したものと同様のものは、同一の符号
を付して説明を省略する。
おける分注機の構成を表すブロック図である。なお、実
施の形態1で説明したものと同様のものは、同一の符号
を付して説明を省略する。
【0103】図8において、40は分注チップ3からの
被分注液の希望吐出量を含む被分注液の種類、被分注液
の粘度,表面張力等の物性、分注操作を行う部屋の温度
や湿度、分注チップや分注チップの形状,容量,材質等
の種類等のデータを入力するキーボード等の入力装置、
41は入力装置40から入力された制御データに基づい
て加振手段10の振動数,振幅,振動時間等を決定し加
振手段10を制御する加振手段制御装置である。
被分注液の希望吐出量を含む被分注液の種類、被分注液
の粘度,表面張力等の物性、分注操作を行う部屋の温度
や湿度、分注チップや分注チップの形状,容量,材質等
の種類等のデータを入力するキーボード等の入力装置、
41は入力装置40から入力された制御データに基づい
て加振手段10の振動数,振幅,振動時間等を決定し加
振手段10を制御する加振手段制御装置である。
【0104】以上のように、本実施の形態6における分
注機は構成されているので、実施の形態1で得られる作
用に加え、以下のような作用が得られる。
注機は構成されているので、実施の形態1で得られる作
用に加え、以下のような作用が得られる。
【0105】(1)被分注液の物性や分注チップの種類
等の吐出量に影響を与える種々の条件が変化しても、希
望する吐出量を得ることができ操作性に優れる。
等の吐出量に影響を与える種々の条件が変化しても、希
望する吐出量を得ることができ操作性に優れる。
【0106】(実施の形態7)図9は本実施の形態7に
おける分注機の要部断面図である。なお、実施の形態1
で説明したものと同様のものは、同一の符号を付して説
明を省略する。
おける分注機の要部断面図である。なお、実施の形態1
で説明したものと同様のものは、同一の符号を付して説
明を省略する。
【0107】図中、1eは実施の形態7における分注
機、42は下端部が縮径した縮径部を有するノズル、4
3はノズル42の縮径部に装着固定されたシリコンチュ
ーブかからなる分注チップ、43aは分注チップ43の
吐出孔、44は分注チップ43の外周壁に積層形成され
たカーボン等の下部電極、45は下部電極44の上に形
成されエポキシ樹脂等を含有する硬化組成物中にPZT
を主成分とする圧電材料が分散された圧電層、46は圧
電層45の上に形成されたカーボン等の上部電極であ
る。下部電極44,圧電層45,上部電極46が加振手
段を構成している。
機、42は下端部が縮径した縮径部を有するノズル、4
3はノズル42の縮径部に装着固定されたシリコンチュ
ーブかからなる分注チップ、43aは分注チップ43の
吐出孔、44は分注チップ43の外周壁に積層形成され
たカーボン等の下部電極、45は下部電極44の上に形
成されエポキシ樹脂等を含有する硬化組成物中にPZT
を主成分とする圧電材料が分散された圧電層、46は圧
電層45の上に形成されたカーボン等の上部電極であ
る。下部電極44,圧電層45,上部電極46が加振手
段を構成している。
【0108】以上のように、本実施の形態7における分
注機は構成されているので、以下のような作用が得られ
る。
注機は構成されているので、以下のような作用が得られ
る。
【0109】(1)分注チップを進行波が発生する振動
数で加振し被分注液を吐出させる加振手段を有している
ので、分注チップを振動させて分注チップ壁面から被分
注液に推進力を与え、分注チップ先端の分注チップから
微量な被分注液を吐出することができる。
数で加振し被分注液を吐出させる加振手段を有している
ので、分注チップを振動させて分注チップ壁面から被分
注液に推進力を与え、分注チップ先端の分注チップから
微量な被分注液を吐出することができる。
【0110】(2)加振手段が分注チップの外周壁に積
層形成されているので、小型化することができる。
層形成されているので、小型化することができる。
【0111】
【発明の効果】以上のように、本発明の分注機によれ
ば、以下のような有利な効果が得られる。
ば、以下のような有利な効果が得られる。
【0112】請求項1に記載の発明によれば、(1)分
注チップを進行波が発生する振動数で加振し被分注液を
吐出させる加振手段を有しているので、分注チップを振
動させて分注チップ壁面から被分注液に推進力を与え、
分注チップ先端の分注チップから微量な被分注液を吐出
することができる分注機を提供することができる。
注チップを進行波が発生する振動数で加振し被分注液を
吐出させる加振手段を有しているので、分注チップを振
動させて分注チップ壁面から被分注液に推進力を与え、
分注チップ先端の分注チップから微量な被分注液を吐出
することができる分注機を提供することができる。
【0113】(2)加振手段が外部から分注チップを加
振するので、構成の単純な分注機を提供することができ
る。
振するので、構成の単純な分注機を提供することができ
る。
【0114】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
で得られる効果に加え、(1)加振手段固定部を回動自
在に固定することで、加振手段を移動可能にして分注チ
ップの交換を容易に行うことができ作業性に優れた分注
機を提供することができる。
で得られる効果に加え、(1)加振手段固定部を回動自
在に固定することで、加振手段を移動可能にして分注チ
ップの交換を容易に行うことができ作業性に優れた分注
機を提供することができる。
【0115】(2)分注チップに当接した振動伝達部材
を加振手段で加振することで、振動が確実に分注チップ
に伝達され信頼性に優れた分注機を提供することができ
る。
を加振手段で加振することで、振動が確実に分注チップ
に伝達され信頼性に優れた分注機を提供することができ
る。
【0116】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
の効果に加え、(1)加振手段がヘッド部に固定又は一
体に形成された加振手段支持部に固定されているので、
分注チップの形状や大きさ等に応じた加振手段支持部を
用いて加振手段を固定することができ汎用性に優れた分
注機を提供することができる。
の効果に加え、(1)加振手段がヘッド部に固定又は一
体に形成された加振手段支持部に固定されているので、
分注チップの形状や大きさ等に応じた加振手段支持部を
用いて加振手段を固定することができ汎用性に優れた分
注機を提供することができる。
【0117】(2)固定部を回動自在に固定すること
で、加振手段を移動可能にして分注チップの交換を容易
に行うことができ作業性に優れた分注機を提供すること
ができる。
で、加振手段を移動可能にして分注チップの交換を容易
に行うことができ作業性に優れた分注機を提供すること
ができる。
【0118】(3)分注チップに当接した振動伝達部材
を加振手段で加振することで、振動が確実に分注チップ
に伝達され信頼性に優れた分注機を提供することができ
る。
を加振手段で加振することで、振動が確実に分注チップ
に伝達され信頼性に優れた分注機を提供することができ
る。
【0119】請求項4に記載の発明によれば、請求項1
乃至3の内いずれか1の効果に加え、(1)分注チップ
には、分注チップの長手方向に直交する成分と平行する
成分との2方向成分の振動が伝達されるので、分注チッ
プの内壁面から推進力を受けた被分注液が吐出孔の方向
へ進行し吐出孔から吐出するとともに、吐出孔は略円軌
道を描くように動き、吐出孔に付着する液滴を振り切っ
て完全に吐出させることができ、分注量の微量化と分注
精度の向上を図ることができる分注機を提供することが
できる。
乃至3の内いずれか1の効果に加え、(1)分注チップ
には、分注チップの長手方向に直交する成分と平行する
成分との2方向成分の振動が伝達されるので、分注チッ
プの内壁面から推進力を受けた被分注液が吐出孔の方向
へ進行し吐出孔から吐出するとともに、吐出孔は略円軌
道を描くように動き、吐出孔に付着する液滴を振り切っ
て完全に吐出させることができ、分注量の微量化と分注
精度の向上を図ることができる分注機を提供することが
できる。
【0120】請求項5に記載の発明によれば、(1)分
注チップを進行波が発生する振動数で加振し被分注液を
吐出させる加振手段を有しているので、分注チップを振
動させて分注チップ壁面から被分注液に推進力を与え、
分注チップ先端の分注チップから微量な被分注液を吐出
することができる分注機を提供することができる。
注チップを進行波が発生する振動数で加振し被分注液を
吐出させる加振手段を有しているので、分注チップを振
動させて分注チップ壁面から被分注液に推進力を与え、
分注チップ先端の分注チップから微量な被分注液を吐出
することができる分注機を提供することができる。
【0121】(2)加振手段が分注チップの外周壁に積
層形成されているので、小型化が容易な分注機を提供す
ることができる。
層形成されているので、小型化が容易な分注機を提供す
ることができる。
【0122】請求項6に記載の発明によれば、請求項1
乃至5の内いずれか1の効果に加え、(1)圧電素子若
しくは電歪素子を備えた加振手段は、小型で高出力の特
性を有するので加振手段を高速で振動させることがで
き、被分注液の吐出量の制御範囲を大きくすることがで
きるとともに、構造を簡素化することができる分注機を
提供することができる。
乃至5の内いずれか1の効果に加え、(1)圧電素子若
しくは電歪素子を備えた加振手段は、小型で高出力の特
性を有するので加振手段を高速で振動させることがで
き、被分注液の吐出量の制御範囲を大きくすることがで
きるとともに、構造を簡素化することができる分注機を
提供することができる。
【0123】請求項7に記載の発明によれば、請求項1
乃至6の内いずれか1の効果に加え、(1)背圧調整部
材を有しているので、ノズルや分注チップの内周面と被
分注液の上面と背圧調整部材との間に気密状態を形成
し、流れ出易い低粘度の被分注液であっても吐出孔から
流出させずにノズル内等に保持することができ汎用性と
操作性に優れた分注機を提供することができる。
乃至6の内いずれか1の効果に加え、(1)背圧調整部
材を有しているので、ノズルや分注チップの内周面と被
分注液の上面と背圧調整部材との間に気密状態を形成
し、流れ出易い低粘度の被分注液であっても吐出孔から
流出させずにノズル内等に保持することができ汎用性と
操作性に優れた分注機を提供することができる。
【0124】請求項8に記載の発明は、請求項7の効果
に加え、(1)被分注液の残量が少なくなったり被分注
液の種類によっては、吐出孔の部分に気泡が生じ吐出量
が不安定になることがあるが、駆動装置で移動可能にさ
れた背圧調整部材を有しているので、吐出孔と被分注液
の相対的な位置関係を一定に保つことができ安定性に優
れた分注機を提供することができる。
に加え、(1)被分注液の残量が少なくなったり被分注
液の種類によっては、吐出孔の部分に気泡が生じ吐出量
が不安定になることがあるが、駆動装置で移動可能にさ
れた背圧調整部材を有しているので、吐出孔と被分注液
の相対的な位置関係を一定に保つことができ安定性に優
れた分注機を提供することができる。
【0125】請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8
の内いずれか1の効果に加え、(1)被分注液の物性や
分注チップの種類等の吐出量に影響を与える種々の条件
が変化しても、希望する吐出量を得ることができ操作性
に優れた分注機を提供することができる。
の内いずれか1の効果に加え、(1)被分注液の物性や
分注チップの種類等の吐出量に影響を与える種々の条件
が変化しても、希望する吐出量を得ることができ操作性
に優れた分注機を提供することができる。
【図1】実施の形態1における分注機の要部断面図
【図2】実施の形態1における分注機の動作模式図
【図3】本実施の形態2における分注機の要部断面図
【図4】本実施の形態3における分注機の要部断面図
【図5】(a)本実施の形態4における分注機の被分注
液吐出時の要部断面図 (b)本実施の形態4における分注機の分注チップ交換
時の要部断面図
液吐出時の要部断面図 (b)本実施の形態4における分注機の分注チップ交換
時の要部断面図
【図6】実施の形態5における分注機の要部断面図
【図7】実施の形態5における分注機の応用例を示す分
注機の要部斜視図
注機の要部斜視図
【図8】本実施の形態6における分注機の構成を表すブ
ロック図
ロック図
【図9】本実施の形態7における分注機の要部断面図
1,1a,1b,1c,1d,1e 分注機
2 ノズル
3 分注チップ
3a 吐出孔
4 プランジャ
5 ナット
6 送りねじ
7 モータ
8 ヘッド部
8a 固定部
9,9a,9b 加振手段支持部
10,10a 加振手段
11 被分注液
11a 液滴
11b プレート
12,12a 背圧調整部材
13,14 空気
20 ノズル
20a 摺動部
21 分注チップ
21a 吐出孔
22a,22b 加振手段固定部
23a,23b 加振手段
24a,24b,30 振動伝達部材
31,31a 加振手段
40 入力装置
41 加振手段制御装置
42 ノズル
43 分注チップ
43a 吐出孔
44 下部電極
45 圧電層
46 上部電極
Claims (9)
- 【請求項1】ノズルと、前記ノズルと一体に形成若しく
は脱着自在に又は接着して固定され、端部の吐出孔から
被分注液を吐出する分注チップと、を備えたヘッド部
と、 前記分注チップの外部から加振して前記分注チップに進
行波を発生させ前記被分注液を前記吐出孔から吐出させ
る加振手段と、 を備えていることを特徴とする分注機。 - 【請求項2】前記ヘッド部に固定又は回動自在に固定さ
れた加振手段固定部を備え、 前記加振手段の一端部が前記加振手段固定部に固定さ
れ、他端部が前記分注チップに当接している又は前記分
注チップに当接する振動伝達部材に当接していることを
特徴とする請求項1に記載の分注機。 - 【請求項3】前記ヘッド部に固定又は回動自在に固定さ
れた固定部と、 前記固定部に固定された、又は前記固定部に代えて前記
ヘッド部と一体に形成された加振手段支持部とを備え、 前記加振手段の一端部が前記加振手段支持部に固定さ
れ、他端部が前記分注チップに当接している又は前記分
注チップに当接する振動伝達部材に当接していることを
特徴とする請求項1に記載の分注機。 - 【請求項4】a.前記振動伝達部材が前記分注チップに
略直交して当接され、前記加振手段が前記振動伝達部材
に斜交して当接している、又は、b.前記振動伝達部材
が前記分注チップに斜交して当接され、前記加振手段が
前記振動伝達部材に当接していることを特徴とする請求
項1乃至3の内いずれか1に記載の分注機。 - 【請求項5】ノズルと、前記ノズルと一体に形成若しく
は脱着自在に又は接着して固定され端部に被分注液を吐
出させる吐出孔が形成された分注チップと、前記分注チ
ップの外周壁に積層形成され前記分注チップに進行波を
発生させる加振手段と、を備えていることを特徴とする
分注機。 - 【請求項6】前記加振手段が、圧電素子若しくは電歪素
子を備えていることを特徴とする請求項1乃至5の内い
ずれか1に記載の分注機。 - 【請求項7】前記ノズル及び/又は前記分注チップの内
周面に外周面が密接された背圧調整部材を備えているこ
とを特徴とする請求項1乃至6の内いずれか1に記載の
分注機。 - 【請求項8】前記背圧調整部材が、駆動装置に接続され
前記ノズル内及び/又は前記分注チップ内に摺動可能に
配設されていることを特徴とする請求項7に記載の分注
機。 - 【請求項9】前記被分注液の希望吐出量を含む制御デー
タを入力する入力装置と、入力された前記制御データに
基づいて前記加振手段を制御する加振手段制御装置と、
を備えていることを特徴とする請求項1乃至8の内いず
れか1に記載の分注機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001238776A JP2003050244A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 分注機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001238776A JP2003050244A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 分注機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003050244A true JP2003050244A (ja) | 2003-02-21 |
Family
ID=19069641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001238776A Pending JP2003050244A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 分注機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003050244A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326421A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | F Hoffmann La Roche Ag | ピペットニードルで液体を分注する方法および装置 |
-
2001
- 2001-08-07 JP JP2001238776A patent/JP2003050244A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326421A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | F Hoffmann La Roche Ag | ピペットニードルで液体を分注する方法および装置 |
JP4602154B2 (ja) * | 2004-05-14 | 2010-12-22 | エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲー | ピペットニードルで液体を分注する方法および装置 |
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