JP2007139738A

JP2007139738A - Liquid sample dispenser and driving method

Info

Publication number: JP2007139738A
Application number: JP2006015957A
Authority: JP
Inventors: Ryokichi Hirata; 亮吉平田; Toshiyuki Kono; 寿之河野
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-06-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid sample dispenser capable of dispensing precisely a required amount of a liquid sample into a reaction vessel. <P>SOLUTION: This liquid sample dispenser 1 for dispensing the liquid sample held by a dispensing nozzle 2 into the plurality of reaction vessels 13 by a prescribed amount in each, includes a delivery amount storage part 11 in a dispensing actuator control part 9, stores a delivery amount with respect to a plunger 6 inside a syringe connected to a dispensing actuator 7, in the delivery amount storage part 11, and uses a value taken into consideration with the delivery amount with respect to the stroke of the plunger 6 inside the syringe connected to the dispensing actuator 7 preliminarily stored, onto an operation command, based on a delivery operation pattern of the dispensing actuator 7, as an operation command to a dispensing actuator driving part 8. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、必要量の液体試料を反応容器に精度良く分注する液体試料分注装置および駆動方法に関する。 The present invention relates to, for example, a liquid sample dispensing apparatus and a driving method for accurately dispensing a necessary amount of a liquid sample into a reaction container.

従来の液体試料分注装置には、次の三つの装置が提案されている。
第１には、試料吐出の際にポンプ駆動の速度特性を調整する制御手段を備えたものである（例えば、特許文献１参照）。図１３において、ノズル１０１は、ステンレス製のノンディスポーザブルタイプノズルである。ノズル１０１は、試料保持部１０３を有し、先端部に吸引部１０５を有する。そして、試料保持部１０３と吸引部１０５は、円錐形のテーパ部１０７でつながれている。ノズル１０１内には、分注用の試料を数百μｌまで吸引することができる。ノズル１０１は、ＸＹＺロボット１１０によって、試料吸引位置や試料吐出位置、ノズル洗浄位置へと移動する。また、ノズル１０１は、ポリマー製のチューブ１１３によって切替え弁１１１と連通されている。チューブ１１３の内径は約２ｍｍである。
切替え弁１１１は、さらに、シリンジポンプ１１５とチューブ１１７によって連通され、また、洗浄液タンク１１９とチューブ１２１によって連通されている。チューブ１１７およびチューブ１２１は、ともにポリマー製である。切替え弁１１１は、弁モータ１１２によって駆動されることにより、切替え動作する。そして、ノズル１０１とシリンジポンプ１１５を連動し、また、シリンジポンプ１１５と洗浄液タンク１１９を連通する。なお、切替弁としては、電磁弁を用いてもよい。
シリンジポンプ１１５は円筒形のシリンジ１２３を有し、このシリンジ１２３にピストン１２５が内挿され、シリンジ１２３とピストン１２５によりシリンジ室１２７が形成されている。そして、シリンジ１２３は、端面の開口部１２９にて前述のチューブ１１７と接続されている。ピストン１２５は、ポンプモータ１３１により、シリンジ１２３内で往復されるように駆動される。シリンジ室１２７には、後述するように洗浄液が注入される。ピストン１２５が開口部１２９の方向に移動すると洗浄液が開口部１２９から押し出され、また、ピストン１２５が開口部１２９と反対方向に移動すると洗浄液が吸い込まれる。以下、前者のピストン移動を押出し移動といい、後者のピストン移動を引込み移動という。
洗浄液タンク１１９には、洗浄液が貯められている。この洗浄液は、切替え弁１１１の切替え動作と、シリンジポンプ１１５の駆動によって、分注装置全体へ供給される。
図１４は、ノズル１０１、切替え弁１１１、シリンジポンプ１１５を駆動するための制御システムの構成を示すブロック図である。同図において、制御部１３５は、主としてコンピュータからなり、入力部１３７から制御部１３５へ、分注量や、分注処理数、試験管の配置などの設定条件が入力される。また、制御部１３５は、試験管内の試料の液面位置を検出する液面検出器１３９と接続されている。制御部１３５は、入力された設定条件に従った駆動信号を出力することにより、ＸＹＺロボット１１０、弁モータ１１２の駆動およびポンプモータ１３１の矩形状の速度駆動を実施する。
このように第１の試料分注装置は、試料吐出の際、分注ポンプが矩形状のポンプ駆動速度特性に従って駆動されるので、これに応じて、試料の吐出速度の立ち上がり、立ち下がりも急峻になる。そして、分注量が微少の場合でも吐出速度を高く設定でき、また、吐出終了時に試料吐出が急停止する。その結果、ノズル先端の開口部での液切れがよくなり、開口部外側に残る液量が少なくなる。従って、分注量が微少の場合でも、高い分注精度が得られるのである。 The following three devices have been proposed as conventional liquid sample dispensing devices.
First, there is provided control means for adjusting the speed characteristics of the pump drive when the sample is discharged (see, for example, Patent Document 1). In FIG. 13, a nozzle 101 is a stainless steel non-disposable type nozzle. The nozzle 101 has a sample holding part 103 and a suction part 105 at the tip part. The sample holder 103 and the suction part 105 are connected by a conical taper part 107. In the nozzle 101, a sample for dispensing can be sucked up to several hundred μl. The nozzle 101 is moved to the sample suction position, the sample discharge position, and the nozzle cleaning position by the XYZ robot 110. The nozzle 101 communicates with the switching valve 111 through a polymer tube 113. The inner diameter of the tube 113 is about 2 mm.
The switching valve 111 is further in communication with the syringe pump 115 and the tube 117, and is in communication with the cleaning liquid tank 119 and the tube 121. Both the tube 117 and the tube 121 are made of polymer. The switching valve 111 is switched by being driven by the valve motor 112. The nozzle 101 and the syringe pump 115 are interlocked, and the syringe pump 115 and the cleaning liquid tank 119 are communicated. Note that an electromagnetic valve may be used as the switching valve.
The syringe pump 115 has a cylindrical syringe 123. A piston 125 is inserted into the syringe 123, and a syringe chamber 127 is formed by the syringe 123 and the piston 125. And the syringe 123 is connected with the above-mentioned tube 117 in the opening part 129 of an end surface. The piston 125 is driven by the pump motor 131 so as to reciprocate in the syringe 123. A cleaning liquid is injected into the syringe chamber 127 as described later. When the piston 125 moves in the direction of the opening 129, the cleaning liquid is pushed out from the opening 129, and when the piston 125 moves in the direction opposite to the opening 129, the cleaning liquid is sucked. Hereinafter, the former piston movement is referred to as push-out movement, and the latter piston movement is referred to as retraction movement.
A cleaning liquid is stored in the cleaning liquid tank 119. The cleaning liquid is supplied to the entire dispensing apparatus by the switching operation of the switching valve 111 and the driving of the syringe pump 115.
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a control system for driving the nozzle 101, the switching valve 111, and the syringe pump 115. In the figure, the control unit 135 is mainly composed of a computer, and setting conditions such as the dispensing amount, the number of dispensing processes, and the arrangement of test tubes are input from the input unit 137 to the control unit 135. The control unit 135 is connected to a liquid level detector 139 that detects the liquid level position of the sample in the test tube. The control unit 135 performs driving of the XYZ robot 110, the valve motor 112, and the rectangular speed driving of the pump motor 131 by outputting a driving signal according to the input setting conditions.
As described above, in the first sample dispensing apparatus, the dispensing pump is driven according to the rectangular pump driving speed characteristic when the sample is discharged, and accordingly, the rising and falling of the discharging speed of the sample are also steep. become. And even when the dispensing amount is very small, the discharge speed can be set high, and the sample discharge stops suddenly at the end of the discharge. As a result, liquid breakage at the opening at the nozzle tip is improved, and the amount of liquid remaining outside the opening is reduced. Therefore, even when the dispensing amount is very small, high dispensing accuracy can be obtained.

第２の試料分析装置は、高い処理能力を持ち、例えば、２μｌ未満の微量試料の分注も実現し、試料の消費量を最小限に抑え効率的に分析することができることを目的とするものである（例えば、特許文献２参照）。
液体試料が入った容器をセットする試料ディスク、液体試料を試料ディスク上にセットされた容器から一部採取（分注）する試料分注プローブ、液体試料と試薬を反応させる反応セルおよびその保持具である反応ディスク、測定項目に応じた試薬をセットする試薬ディスク、反応セル中に分注された液体試料と添加された試薬の反応を安定させるために反応溶液を攪拌する攪拌機構、反応セル中の廃液の吸引および洗浄を行う洗浄機構、そしてこれらの機構および分析の制御部から構成されている。
図１５に液体試料分注量が多い場合の試料分注方式を示す。まず、試料と、プローブおよび流路内のシステム水４０３の接触を防ぐため、分節空気４０２を吸引する。次に、試料プローブが試料容器４０６上に回転・下降し、液面検知機能によりプローブ先端を試料中に数ｍｍ浸漬して停止し、試料を吸引する。このとき測定用試料４０５に加え、試料の薄まり影響を排除するためのダミー試料４０４を吸引する。その後、試料プローブは上昇し、反応セル上に回転移動し反応セル底まで下降し、試料を吐出する。このとき試料吐出は反応セル上で測定試料４０５のみを吐出する。最後に、洗浄壮に移動しプローブ外壁に洗浄水を吹き付け、プローブ内部は給水タンクから供給されたシステム水４０１により洗浄される。この分注方式により分注量が２μｌ程度までは分析上必要な精度を維持して分注することができる。
次に、微量分注での精度を確保するための分注方式を図１６に示す。まず、分節空気４０２を吸引し、試料は測定試料４０５のみ正確に吸引する。次に、反応セル２１１に試料を吐出する前に洗浄槽でノズル外壁を洗浄し試料の持ち込み分４０７を洗い落とす。その後、反応セル上で、測定試料をシステム水４０３で押しながら吐出することにより、ノズル先端がシステム水で洗浄され測定試料の持ち帰り量はダミー試料を用いた分注方式に比べて低減される。液体試料の吸引後の外壁付着試料の除去は、洗浄槽での水洗浄の代わりに、空気など気体の噴射あるいは真空ポンプによる吸引によるものであってもよい。吐出時の液体試料の押し出しは、システム水（純水）の代わりに生理食塩水、希釈液などによるものであってもよい。試料を押し出すシステム水は、ノズル先端の洗浄効果に加え、ノズル内の試料吐き残しを防ぐ目的もあり、水量は一定量としても、分注量に応じて可変としてもよい。この分注方式により微量試料の分注においても分析に必要な精度を確保することが可能となる。
このように、第２の試料分注装置は、液体試料の消費量を低減することができるため、小児検体などの微量試料での分析にも対応でき、かつ試料の消費量を最小限に抑えた上で、分析時間を短縮できる自動分析装置を提供できるのである。 The purpose of the second sample analyzer is to have a high processing capacity, for example, to realize dispensing of a small amount of sample of less than 2 μl, and to analyze efficiently while minimizing sample consumption. (For example, see Patent Document 2).
A sample disk for setting a container containing a liquid sample, a sample dispensing probe for partially collecting (dispensing) a liquid sample from a container set on the sample disk, a reaction cell for reacting a liquid sample with a reagent, and its holder Reaction disk, reagent disk for setting reagents according to the measurement item, stirring mechanism for stirring the reaction solution to stabilize the reaction between the liquid sample dispensed in the reaction cell and the added reagent, in the reaction cell It comprises a cleaning mechanism for sucking and cleaning the waste liquid, and a control section for these mechanisms and analysis.
FIG. 15 shows a sample dispensing method when the liquid sample dispensing amount is large. First, in order to prevent contact between the sample, the probe, and the system water 403 in the flow path, the segment air 402 is sucked. Next, the sample probe is rotated and lowered onto the sample container 406, the tip of the probe is immersed in the sample for several mm by the liquid level detection function, and stopped, and the sample is sucked. At this time, in addition to the measurement sample 405, a dummy sample 404 for removing the influence of thinning of the sample is sucked. Thereafter, the sample probe rises, rotates on the reaction cell, descends to the bottom of the reaction cell, and discharges the sample. At this time, only the measurement sample 405 is discharged on the reaction cell. Finally, the cleaning water is moved and sprayed to the outer wall of the probe, and the inside of the probe is cleaned by the system water 401 supplied from the water supply tank. By this dispensing method, it is possible to dispense while maintaining the accuracy required for analysis up to a dispensing amount of about 2 μl.
Next, FIG. 16 shows a dispensing method for ensuring the accuracy in minute dispensing. First, the segment air 402 is sucked, and only the measurement sample 405 is sucked accurately. Next, before discharging the sample to the reaction cell 211, the nozzle outer wall is washed in the washing tank, and the sample brought in portion 407 is washed away. Thereafter, by discharging the measurement sample while pushing it with the system water 403 on the reaction cell, the tip of the nozzle is washed with the system water, and the amount of the measurement sample to be taken back is reduced compared to the dispensing method using the dummy sample. The removal of the sample attached to the outer wall after the liquid sample is sucked may be performed by jetting a gas such as air or sucking with a vacuum pump, instead of washing with water in the washing tank. The ejection of the liquid sample at the time of ejection may be performed using physiological saline, a diluted solution, or the like instead of the system water (pure water). In addition to the cleaning effect of the nozzle tip, the system water that pushes out the sample also has the purpose of preventing unspilled sample in the nozzle, and the amount of water may be constant or variable depending on the amount dispensed. This dispensing method can ensure the accuracy required for analysis even when dispensing a small amount of sample.
In this way, the second sample dispensing apparatus can reduce the amount of liquid sample consumed, so that it can be used for analysis of a very small amount of sample such as a pediatric sample, and the sample consumption can be minimized. In addition, an automatic analyzer that can shorten the analysis time can be provided.

第３の試料分注装置は、粘度の違いに応じて適切な分注動作を行える分注装置を提供することを目的とするものである（例えば、特許文献３参照）。
図１７において、ノズル５１０は、例えば容器５１２内に収容された液体の吸引や吐出を行うための部材である。このノズル５１０は例えば金属製のノズル基部と樹脂製のディスポーザブルチップとによって構成してもよい。ノズル５１０は搬送機構５３６によって三次元方向に自在に搬送される。
ノズル５１０には、配管（チューブ）５２０を介して分注ポンプ５１４が接続されている。この分注ポンプ５１４はシリンジ５１６及びピストン５１８によって構成されており、ピストン５１８の動作量により吸引量や吐出量が制御され、またピストン５１８の動作速度によって吸引速度や吐出速度が支配される。
配管５２０上には分岐部５２２が設けられており、配管５２０がその分岐部５２２によって分岐され、その分岐路に圧力センサ５２４が設けられている。この圧力センサ５２４は配管５２０上に接続されているが、もちろんノズル５１０の基部などに直接的に設けるようにしてもよい。この圧力センサ５２４によってノズル５１０内の圧力値を直接的あるいは間接的に検出し、その圧力値に基づく分注ポンプ５１４の動作管理が可能となる。
圧力センサ５２４から出力される信号は、アンプ５２６で増幅された後にＡＤＣ５２８に入力される。このＡＤＣ５２８によって圧力センサ５２４の出力信号がデジタル信号に変換され、そのデジタル信号がＣＰＵ５３０に入力される。
このＣＰＵ５３０は制御部として機能するものであり、所定のプログラムにしたがって分注装置の全体動作を制御している。特に、このＣＰＵ５３０は搬送機構５３６及び分注ポンプ５１４の動作を管理している。また、ＣＰＵ５３０には、キーボードなどの入力部５３２及び記憶装置としてのメモリ５３４が接続されている。この入力部５３２はユーザーによってパラメータ値などを入力するためのものであり、メモリ５３４には各種の判定値や判定条件などが格納される。
このように第３の試料分注装置は、液体の粘度に応じて分注動作の管理を行うことができ、その結果、分注精度を高める分注装置を提供できるのである。
第４の自動分注装置および分注方法は、吸入吐出手段を駆動する駆動パターンの基となる基準データを基準データ記憶部に記憶させておき、分注動作時には前記基準データを基準データ記憶部から読み出し、この基準データと、吸引または吐出する液体の量に関するデータに基づいて駆動パターンを駆動パターン作成部によって作成し、この駆動パターンに従って制御部により前記駆動手段を制御することにより、分注対象の液体に応じた最適な吸入・吐出速度で、効率よく安定して分注を行うことができるものである（例えば、特許文献４参照）。
図１８において、分注ヘッド６０１にはシリンダ６０２が装着されている。シリンダ６０２の下端部には分注チップ６０３が装着されており、モータ６０８を正逆回転することにより、ピストン６０４はシリンダ６０２の内孔で往復動し、分注チップ６０３内の空気を吸引し、また分注チップ６０３内に空気を吐出する。また、ピストン６０４をシリンダ６０２内で駆動することにより、分注チップ６０３の先端部から液体を吸入、吐出する。
また、駆動回路６０９は駆動パターンに従ってモータ６０８を駆動する。制御部６１０は分注動作の順序と、各分注動作時の基準データの種類や吸引および吐出量とを駆動パターン作成部６１１に出力する。駆動パターン作成部６１１は、分注のパターンや分注量、分注対象の液体の性状や、使用される分注チップ６０３のサイズに基づいたピストン駆動速度ｖ（またはモータ回転数）および起動・停止時のピストンの加速度ａ（またはモータ回転角加速度）からモータ６０８の駆動パターンを作成する。この駆動パターンに基づき制御部６１０は駆動回路６０９を介してモータ６０８を制御する。
図１９（ａ）は吸入動作を示しており、直線の傾きがピストン６０４の加速度ａ、台形の高さが吸入時のピストン６０４の駆動速度ｖをそれぞれ表している。台形の面積はこの動作で吸入される液体の量に相当し、加速度ａが大きい程液体が急速に吸入され、駆動速度ｖが大きい程単位時間当りの吸入量が大きい。同様に図１９（ｂ）は吐出動作を示している。
これらの駆動パターンを構成する要素のうち、加速度ａおよび駆動速度ｖが、分注対象の液体に応じて予め設定される基準データであり、実際の分注動作時には、吸入・吐出量に応じて吸入時間Ｔｓ、吐出時間Ｔｄがその都度指定されることにより、当該分注時の駆動パターンが作成される。
このように、第４の自動分注装置および分注方法は、各分注動作時には、指示された吸入・吐出量と、選択された基準データの加速度ａおよび駆動速度ｖに基づいて駆動パターン作成部１１１によって吸入時間Ｔｓ、吐出時間Ｔｄが計算され、駆動パターンが作成される。このようにして求められた駆動パターンに従ってモータ１０８を駆動することにより、吸入・吐出効率がよく行え、分注精度に優れた分注を行うことができる。
特開平１０−９６７３５公報（第６頁、図１、２）特開平２００２−１６２４０１公報（第８頁、図４、５）特許第３５０２５８８公報（第６頁、図１）特開２０００−６５８４３公報（第４頁、図１、２） The third sample dispensing apparatus is intended to provide a dispensing apparatus that can perform an appropriate dispensing operation according to a difference in viscosity (see, for example, Patent Document 3).
In FIG. 17, a nozzle 510 is a member for performing suction and discharge of a liquid stored in a container 512, for example. The nozzle 510 may be constituted by, for example, a metal nozzle base and a resin disposable chip. The nozzle 510 is freely transported in the three-dimensional direction by the transport mechanism 536.
A dispensing pump 514 is connected to the nozzle 510 via a pipe (tube) 520. The dispensing pump 514 includes a syringe 516 and a piston 518. The suction amount and the discharge amount are controlled by the operation amount of the piston 518, and the suction speed and the discharge speed are governed by the operation speed of the piston 518.
A branch portion 522 is provided on the pipe 520, the pipe 520 is branched by the branch portion 522, and a pressure sensor 524 is provided in the branch path. The pressure sensor 524 is connected on the pipe 520, but may of course be provided directly at the base of the nozzle 510. This pressure sensor 524 detects the pressure value in the nozzle 510 directly or indirectly, and the operation management of the dispensing pump 514 based on the pressure value becomes possible.
The signal output from the pressure sensor 524 is amplified by the amplifier 526 and then input to the ADC 528. The ADC 528 converts the output signal of the pressure sensor 524 into a digital signal, and the digital signal is input to the CPU 530.
The CPU 530 functions as a control unit, and controls the overall operation of the dispensing apparatus according to a predetermined program. In particular, the CPU 530 manages the operations of the transport mechanism 536 and the dispensing pump 514. The CPU 530 is connected to an input unit 532 such as a keyboard and a memory 534 as a storage device. The input unit 532 is used to input parameter values and the like by the user, and the memory 534 stores various determination values and determination conditions.
Thus, the third sample dispensing apparatus can manage the dispensing operation according to the viscosity of the liquid, and as a result, can provide a dispensing apparatus that increases the dispensing accuracy.
In the fourth automatic dispensing apparatus and dispensing method, reference data serving as a basis of a driving pattern for driving the suction and discharge means is stored in a reference data storage unit, and the reference data is stored in the reference data storage unit during a dispensing operation. The drive pattern is created by the drive pattern creation unit based on the reference data and the data relating to the amount of liquid to be sucked or discharged, and the drive unit is controlled by the control unit according to the drive pattern, thereby dispensing objects. Can be dispensed efficiently and stably at an optimum suction / discharge speed according to the liquid (see, for example, Patent Document 4).
In FIG. 18, a cylinder 602 is attached to the dispensing head 601. A dispensing tip 603 is attached to the lower end of the cylinder 602. By rotating the motor 608 forward and backward, the piston 604 reciprocates in the inner hole of the cylinder 602 and sucks the air in the dispensing tip 603. In addition, air is discharged into the dispensing tip 603. Further, by driving the piston 604 in the cylinder 602, the liquid is sucked and discharged from the tip of the dispensing tip 603.
The drive circuit 609 drives the motor 608 according to the drive pattern. The control unit 610 outputs the order of the dispensing operation, the type of reference data at the time of each dispensing operation, and the suction and discharge amount to the drive pattern creating unit 611. The drive pattern creation unit 611 is configured to start the piston driving speed v (or the number of rotations of the motor) based on the dispensing pattern, the dispensing amount, the properties of the liquid to be dispensed, and the size of the dispensing tip 603 used. A drive pattern of the motor 608 is created from the acceleration a (or motor rotation angular acceleration) of the piston at the time of stopping. Based on this drive pattern, the control unit 610 controls the motor 608 via the drive circuit 609.
FIG. 19A shows the suction operation, where the slope of the straight line represents the acceleration a of the piston 604 and the height of the trapezoid represents the drive speed v of the piston 604 during suction. The area of the trapezoid corresponds to the amount of liquid sucked in this operation. The larger the acceleration a, the faster the liquid is sucked, and the larger the driving speed v, the larger the sucked amount per unit time. Similarly, FIG. 19B shows the discharge operation.
Among the elements constituting these driving patterns, the acceleration a and the driving speed v are reference data set in advance according to the liquid to be dispensed. During actual dispensing operation, the acceleration a and the driving speed v depend on the intake / discharge amount. By specifying the suction time Ts and the discharge time Td each time, the drive pattern at the time of dispensing is created.
As described above, the fourth automatic dispensing device and the dispensing method create the drive pattern based on the inhaled / discharged amount instructed and the acceleration a and the driving speed v of the selected reference data during each dispensing operation. The suction time Ts and the discharge time Td are calculated by the unit 111, and a drive pattern is created. By driving the motor 108 in accordance with the drive pattern thus obtained, the suction / discharge efficiency can be improved, and dispensing with excellent dispensing accuracy can be performed.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-96735 (page 6, FIGS. 1 and 2) Japanese Patent Laid-Open No. 2002-162401 (page 8, FIGS. 4, 5) Japanese Patent No. 3502588 (page 6, FIG. 1) JP 2000-65843 A (Page 4, FIGS. 1 and 2)

従来の試料分注装置は、試料吐出の際、シリンジ内のプランジャのストロークと吐出量の関係、シリンジ内のプランジャの圧力と吐出量の関係、ノズルの絞り径と吐出量の関係、シリンジ内の液体試料吸入量および空気吸入量と吐出量の関係を考慮していないため、液体試料の吐出量にばらつきが生じるという問題点があった。
シリンジ内のプランジャのストロークと吐出量の関係では、プランジャのストロークによりプランジャとシリンジ内部の摩擦の状態が変わり、プランジャ移動時の加減速パターンに影響を与えるため、ストロークにより分注精度が変化する問題が生じていた。
また、シリンジ内のプランジャの圧力と吐出量の関係では、シリンジ内でのプランジャの接触状態や気泡の存在によりプランジャの圧力はシリンジ内で不均一となり、分注精度が変化する問題が生じていた。
また、ノズルの絞り径と吐出量の関係では、ノズル先端の絞り径が異なると、流速が変化することから分注精度が変化する問題が生じていた。
また、シリンジ内の液体試料吸入量および空気吸入量と吐出量の関係では、液体試料吸入量が異なると、吐出時に必要となるプランジャの圧力が異なることで分注精度が変化する問題が生じていた。また、空気吸入量が異なると吐出時の空気の圧縮量が異なることから分注精度が変化する問題が生じていた。
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、吐出時におけるシリンジ内のプランジャのストロークと吐出量の関係、シリンジ内のプランジャの圧力と吐出量の関係、ノズルの絞り径と吐出量の関係、およびシリンジ内の液体試料吸入量および空気吸入量と吐出量の関係を考慮して、分注用アクチュエータ駆動部への動作指令とすることで、ノズル先端における試薬の粘度による表面張力の違いによらず液体試料を精度良く吐出する液体試料分注装置を提供することを目的とする。 When dispensing a sample, a conventional sample dispensing apparatus is configured such that when a sample is discharged, the relationship between the stroke of the plunger in the syringe and the discharge amount, the relationship between the plunger pressure and the discharge amount within the syringe, the relationship between the nozzle diameter and the discharge amount, Since the relationship between the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount and the discharge amount is not taken into account, there is a problem in that the discharge amount of the liquid sample varies.
The relationship between the plunger stroke and the discharge amount in the syringe is affected by the stroke of the plunger and the friction between the plunger and the syringe changes, affecting the acceleration / deceleration pattern when the plunger moves. Has occurred.
In addition, in the relationship between the plunger pressure in the syringe and the discharge amount, the plunger pressure becomes non-uniform in the syringe due to the contact state of the plunger in the syringe and the presence of bubbles, causing a problem that the dispensing accuracy changes. .
In addition, regarding the relationship between the nozzle diameter and the discharge amount, there is a problem in that the dispensing accuracy changes because the flow velocity changes when the nozzle diameter at the nozzle tip is different.
In addition, regarding the relationship between the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount in the syringe and the discharge amount, if the liquid sample inhalation amount is different, there is a problem that the dispensing accuracy changes due to the different plunger pressure required at the time of discharge. It was. Further, when the air intake amount is different, there is a problem that the dispensing accuracy is changed because the compressed amount of air at the time of discharge is different.
The present invention has been made in view of such problems, and the relationship between the stroke of the plunger in the syringe and the discharge amount during discharge, the relationship between the pressure and the discharge amount of the plunger in the syringe, the nozzle diameter and the discharge The surface tension due to the viscosity of the reagent at the tip of the nozzle is determined by setting the operation command to the dispensing actuator drive unit in consideration of the relationship between the amount and the relationship between the amount of liquid sample inhaled in the syringe and the amount of air inhaled and discharged. It is an object of the present invention to provide a liquid sample dispensing apparatus that discharges a liquid sample with high accuracy regardless of the difference.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、液体試料を吸引保持する分注用ノズルと、液体試料の吸引・吐出圧力を発生させるシリンダとプランジャより構成されるシリンジと、液体試料を流すフレキシブルチューブと、前記液体試料の吸引・吐出を前記シリンジと前記フレキシブルチューブを介して前記分注用ノズルから実施させる分注用アクチュエータと、前記分注用アクチュエータを駆動する分注用アクチュエータ駆動部と、前記分注用アクチュエータ駆動部を制御する分注用アクチュエータ制御部を備え、前記分注用ノズルによって保持された前記液体試料を複数の反応容器に所定量ずつ分注する液体試料分注装置において、前記分注用アクチュエータ制御部に吐出量記憶部を備えたものである。
また、請求項２に記載の発明は、液体試料を吸引保持する分注用ノズルと、液体試料の吸引・吐出圧力を発生させるシリンダとプランジャより構成されるシリンジと、液体試料を流すフレキシブルチューブと、前記液体試料の吸引・吐出を前記シリンジと前記フレキシブルチューブを介して前記分注用ノズルから実施させる分注用アクチュエータと、前記分注用アクチュエータを駆動する分注用アクチュエータ駆動部と、前記分注用アクチュエータ駆動部を制御する分注用アクチュエータ制御部を備え、前記分注用ノズルによって保持された前記液体試料を複数の反応容器に所定量ずつ分注する液体試料分注装置の駆動方法において、前記分注用アクチュエータ制御部は、吐出量記憶部に記憶した前記プランジャの駆動パラメータと前記吐出量との関係に基づいて前記分注用アクチュエータ駆動部への動作指令を指令するものである。
請求項３に記載の発明は、前記吐出量記憶部に記憶する前記駆動パラメータが前記プランジャのストロークと前記吐出量との関係のものである。
請求項４に記載の発明は、前記吐出量記憶部に記憶する前記駆動パラメータが前記プランジャの内部圧力と前記吐出量との関係のものである。
請求項５に記載の発明は、前記吐出量記憶部に記憶する前記駆動パラメータが前記分注用ノズルのノズル径と前記吐出量との関係のものである。
請求項６に記載の発明は、前記吐出量記憶部に記憶する前記吐出パラメータが前記プランジャのストロークと、前記液体試料吸入量と前記空気吸入量と前記吐出量との少なくとも１つの関係であるものである。
請求項７に記載の発明は、液体試料を吸引保持する分注用ノズルと、液体試料の吸引・吐出圧力を発生させるシリンダとプランジャより構成されるシリンジと、液体試料を流すフレキシブルチューブと、前記液体試料の吸引・吐出を前記シリンジと前記フレキシブルチューブを介して前記分注用ノズルから実施させる分注用アクチュエータと、前記分注用アクチュエータを駆動する分注用アクチュエータ駆動部と、前記分注用アクチュエータ駆動部を制御する分注用アクチュエータ制御部を備え、前記分注用ノズルによって保持された前記液体試料を複数の反応容器に所定量ずつ分注する液体試料分注装置において、前記分注用ノズル近傍または、前記フレキシブルチューブに強制吐出手段が具備されたものである。
請求項８に記載の発明は、前記強制吐出手段は、前記分注用ノズルの近傍に配置した風力発生手段および静電吸着手段と、前記分注用ノズルまたは前記フレキシブルチューブに取り付けた振動発生手段との少なくとも１つ手段からなるものである。
請求項９に記載の発明は、液体試料を吸引保持する分注用ノズルと、液体試料の吸引・吐出圧力を発生させるシリンダとプランジャより構成されるシリンジと、液体試料を流すフレキシブルチューブと、前記液体試料の吸引・吐出を前記シリンジと前記フレキシブルチューブを介して前記分注用ノズルから実施させる分注用アクチュエータと、前記分注用アクチュエータを駆動する分注用アクチュエータ駆動部と、前記分注用アクチュエータ駆動部を制御する分注用アクチュエータ制御部を備え、前記分注用ノズルによって保持された前記液体試料を複数の反応容器に所定量ずつ分注する液体試料分注装置の駆動方法において、前記分注用アクチュエータ制御部は、前記分注用アクチュエータ駆動部への動作指令に同期して風力発生手段と振動発生手段と静電吸着手段との少なくとも１つの手段に動作指令を指令するものである。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is a dispensing nozzle for sucking and holding a liquid sample, a syringe composed of a cylinder and a plunger for generating suction / discharge pressure of the liquid sample, a flexible tube for flowing the liquid sample, A dispensing actuator that performs suction and discharge of a liquid sample from the dispensing nozzle via the syringe and the flexible tube, a dispensing actuator driving unit that drives the dispensing actuator, and the dispensing In the liquid sample dispensing apparatus, comprising a dispensing actuator control unit for controlling the actuator driving unit, and dispensing a predetermined amount of the liquid sample held by the dispensing nozzle into a plurality of reaction containers. The actuator control unit includes a discharge amount storage unit.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a dispensing nozzle for sucking and holding a liquid sample, a syringe composed of a cylinder and a plunger for generating a suction / discharge pressure of the liquid sample, a flexible tube for flowing the liquid sample, A dispensing actuator for performing suction and discharge of the liquid sample from the dispensing nozzle via the syringe and the flexible tube, a dispensing actuator driving unit for driving the dispensing actuator, and the dispensing In a driving method of a liquid sample dispensing apparatus, comprising a dispensing actuator control unit for controlling a dispensing actuator driving unit, and dispensing a predetermined amount of the liquid sample held by the dispensing nozzle into a plurality of reaction containers. The dispensing actuator control unit includes the plunger drive parameter stored in the discharge amount storage unit and the discharge It is intended to command an operation command to the dispensing actuator driving unit based on the relation between.
According to a third aspect of the present invention, the drive parameter stored in the discharge amount storage section is related to the stroke of the plunger and the discharge amount.
According to a fourth aspect of the present invention, the drive parameter stored in the discharge amount storage unit is a relationship between the internal pressure of the plunger and the discharge amount.
According to a fifth aspect of the present invention, the drive parameter stored in the discharge amount storage unit is a relationship between the nozzle diameter of the dispensing nozzle and the discharge amount.
According to a sixth aspect of the present invention, the discharge parameter stored in the discharge amount storage unit is at least one relationship among the stroke of the plunger, the liquid sample intake amount, the air intake amount, and the discharge amount. It is.
The invention according to claim 7 is a dispensing nozzle for sucking and holding a liquid sample, a syringe composed of a cylinder and a plunger for generating suction / discharge pressure of the liquid sample, a flexible tube for flowing the liquid sample, A dispensing actuator that performs suction and discharge of a liquid sample from the dispensing nozzle via the syringe and the flexible tube, a dispensing actuator driving unit that drives the dispensing actuator, and the dispensing In the liquid sample dispensing apparatus, comprising a dispensing actuator control unit for controlling the actuator driving unit, and dispensing a predetermined amount of the liquid sample held by the dispensing nozzle into a plurality of reaction containers. A forced discharge means is provided in the vicinity of the nozzle or in the flexible tube.
According to an eighth aspect of the present invention, the forced discharge means includes wind force generating means and electrostatic adsorption means arranged in the vicinity of the dispensing nozzle, and vibration generating means attached to the dispensing nozzle or the flexible tube. And at least one means.
The invention according to claim 9 is a dispensing nozzle for sucking and holding a liquid sample, a syringe composed of a cylinder and a plunger for generating suction / discharge pressure of the liquid sample, a flexible tube for flowing the liquid sample, A dispensing actuator that performs suction and discharge of a liquid sample from the dispensing nozzle via the syringe and the flexible tube, a dispensing actuator driving unit that drives the dispensing actuator, and the dispensing In a method for driving a liquid sample dispensing apparatus, comprising a dispensing actuator control unit for controlling an actuator driving unit, and dispensing a predetermined amount of the liquid sample held by the dispensing nozzle into a plurality of reaction vessels, The dispensing actuator control unit and the wind power generating means and the vibration generator are synchronized with the operation command to the dispensing actuator driving unit. It is intended to command an operation command to at least one means of generating means and electrostatic attraction means.

請求項１と２および７乃至９に記載の発明によると、前記分注用アクチュエータ制御部に吐出量記憶部を備え、プランジャの駆動パラメータと吐出量を記憶し、分注用アクチュエータ制御部から分注用アクチュエータ駆動部への駆動指令を与えることにより、ノズル先端における試薬の粘度による表面張力の違いによらず液体試料を精度よく吐出できる。
請求項３に記載の発明によると、前記吐出量記憶部にプランジャのストロークに対する吐出量を記憶し、前記分注用アクチュエータ制御部が、前記分注用アクチュエータの吐出動作パターンを基にした動作指令に予め記憶されたプランジャのストロークに対する吐出量を前記分注用アクチュエータ駆動部への動作指令とすることができるため、ストロークの違いによらず液体試料を精度良く吐出できる。
また、請求項４に記載の発明によると、前記吐出量記憶部にプランジャの内部圧力に対する吐出量を記憶し、前記分注用アクチュエータ制御部が、前記分注用アクチュエータの吐出動作パターンを基にした動作指令に予め記憶されたプランジャの内部圧力に対する吐出量を前記分注用アクチュエータ駆動部への動作指令とすることができるため、プランジャ圧力の違いによらず液体試料を精度良く吐出できる。
また、請求項５に記載の発明によると、前記吐出量記憶部に前記分注用ノズルの絞り径に対する吐出量を記憶し、前記分注用アクチュエータ制御部が、前記分注用アクチュエータの吐出動作パターンを基にした動作指令に予め記憶された前記分注用ノズルの絞り径に対する吐出量を前記分注用アクチュエータ駆動部への動作指令とすることができるため、ノズル先端の絞り径によらず液体試料を精度良く吐出できる。
また、請求項６に記載の発明によると、前記吐出量記憶部に液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つに対する吐出量を記憶し、前記分注用アクチュエータ制御部が、前記分注用アクチュエータの吐出動作パターンを基にした動作指令に予め記憶された液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つに対する吐出量を前記分注用アクチュエータ駆動部への動作指令とすることができるため、液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つの違いによらず液体試料を精度良く吐出できる。 According to the first and second aspects of the present invention and the seventh to ninth aspects, the dispensing actuator control unit includes a discharge amount storage unit, stores a plunger drive parameter and a discharge amount, and dispenses from the dispensing actuator control unit. By giving a drive command to the actuator driving section for injection, the liquid sample can be discharged accurately regardless of the difference in surface tension due to the viscosity of the reagent at the nozzle tip.
According to the invention of claim 3, the discharge amount with respect to the stroke of the plunger is stored in the discharge amount storage section, and the dispensing actuator control section operates based on the discharge operation pattern of the dispensing actuator. Since the discharge amount with respect to the plunger stroke stored in advance can be used as the operation command to the dispensing actuator drive unit, the liquid sample can be discharged accurately regardless of the stroke difference.
According to the invention of claim 4, the discharge amount with respect to the internal pressure of the plunger is stored in the discharge amount storage unit, and the dispensing actuator control unit is based on the discharge operation pattern of the dispensing actuator. Since the discharge amount with respect to the internal pressure of the plunger stored in advance in the operation command can be used as the operation command to the dispensing actuator drive unit, the liquid sample can be discharged with high accuracy regardless of the difference in the plunger pressure.
According to the invention described in claim 5, the discharge amount with respect to the aperture diameter of the dispensing nozzle is stored in the discharge amount storage unit, and the dispensing actuator control unit performs the discharge operation of the dispensing actuator. Since the discharge amount with respect to the diameter of the dispensing nozzle stored in advance in the operation command based on the pattern can be used as the operation command to the actuator actuator for dispensing, it is not dependent on the diameter of the nozzle at the tip of the nozzle. A liquid sample can be discharged with high accuracy.
According to the invention described in claim 6, the discharge amount storage unit stores a discharge amount for at least one of the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount, and the dispensing actuator control unit is configured to perform the dispensing operation. Since the discharge amount for at least one of the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount stored in advance in the operation command based on the actuator discharge operation pattern can be used as the operation command to the dispensing actuator drive unit. The liquid sample can be accurately discharged regardless of at least one difference between the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１の実施の形態の液体試料分注装置の構成を示す図である。１は液体試料分注装置、２は液体試料を吸引保持する分注用ノズル、３は液体試料を流すウレタンまたはフッ化樹脂等の材料からなるフレキシブルチューブ、４はシリンダとプランジャから構成されるシリンジ、５はシリンダ、６はシリンジ内にて液体試料を吐出・吸引するプランジャ、７は分注用アクチュエータ（例えばリニアモータ）、８は分注用アクチュエータを駆動する分注用アクチュエータ駆動部、９は分注用アクチュエータ駆動部を制御する分注用アクチュエータ制御部、１０は分注用アクチュエータ制御部にあるＣＰＵ、１１は分注用アクチュエータ制御部にあるシリンジ４内におけるプランジャ６のストロークに対する吐出量を記憶する吐出量記憶部、１２は液体試料を供給する液体試料容器、１３は液体試料を吐出する反応容器、１４は液体試料である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid sample dispensing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 1 is a liquid sample dispensing apparatus, 2 is a dispensing nozzle for sucking and holding a liquid sample, 3 is a flexible tube made of a material such as urethane or fluororesin that flows the liquid sample, and 4 is a syringe composed of a cylinder and a plunger. 5 is a cylinder, 6 is a plunger that discharges and sucks a liquid sample in the syringe, 7 is a dispensing actuator (for example, a linear motor), 8 is a dispensing actuator driving unit that drives the dispensing actuator, and 9 is A dispensing actuator controller for controlling the dispensing actuator drive unit, 10 is a CPU in the dispensing actuator controller, and 11 is a discharge amount with respect to a stroke of the plunger 6 in the syringe 4 in the dispensing actuator controller. A discharge amount storage unit for storing, a liquid sample container 12 for supplying a liquid sample, and 13 for discharging a liquid sample Container 14 is a liquid sample.

本発明が特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４と異なる部分は、吐出時におけるシリンジ内のプランジャのストロークと吐出量の関係、シリンジ内のプランジャの圧力と吐出量の関係、ノズルの絞り径と吐出量の関係、およびシリンジ内のプランジャのストロークと液体試料吸入量と空気吸入量と吐出量の少なくとも１つの関係を考慮して、分注用アクチュエータ駆動部への動作指令とすることで、ノズル先端における試薬の粘度による表面張力の違いによらず液体試料を精度良く吐出する液体試料分注装置を提供することである。 The portions where the present invention is different from Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4 are the relationship between the plunger stroke and the discharge amount in the syringe during discharge, the relationship between the plunger pressure and the discharge amount in the syringe, In consideration of the relationship between the nozzle diameter and the discharge amount and the relationship between the plunger stroke in the syringe, the liquid sample suction amount, the air suction amount, and the discharge amount, the operation command to the dispensing actuator drive unit Thus, it is an object to provide a liquid sample dispensing apparatus that discharges a liquid sample with high accuracy regardless of the difference in surface tension due to the viscosity of the reagent at the nozzle tip.

分注用ノズル２は中空であり、先端に行くほど内径が小さくなるように成形されている。分注用ノズル２は液体試料１４に対して垂直な姿勢に保持されており、液体試料容器１２に内包された液体試料１４を吸引し、反応容器１３に液体試料１４を吐出する。また、図示しないが、分注用ノズル２は洗浄水容器の洗浄水を吸引・吐出する。洗浄水の供給法や吸引・吐出法として、一般的な種々の方法を採用できる。
シリンダ５は、プランジャ６の移動に伴ってシリンジ４内の容積が変化する。シリンダ４はフレキシブルチューブ３を介して分注用ノズル２に接続されている。液体試料１４を吸引しシリンジ４内の容積が増加するようにプランジャ６はシリンジ４の紙面上方に移動し、液体試料１４を吐出しシリンジ４内の容積が減少するようにプランジャ６はシリンジ４の紙面下方に移動する。プランジャ６は分注用アクチュエータ７により駆動され、分注用アクチュエータ駆動部８によって制御される。分注用アクチュエータ駆動部８は、分注用アクチュエータ制御部９に接続され、動作指令に基づいて分注用アクチュエータ７を駆動する。分注用アクチュエータ制御部９は、ＣＰＵ１０と吐出量記憶部１１からなり、所定の液体試料１４を吐出するよう分注用アクチュエータ駆動部８に動作指令を指令している。ＣＰＵ１０は、予めオペレータにより入力されるか、或るいは、液体試料容器１２等に表示された識別マークから読み取られた試料数と所望の分析項目に基づいて、所要の分注量及び分注順序に対応するように分注用アクチュエータ駆動部８に指令している。また、吐出量記憶部１１は吐出時におけるストローク、圧力、ノズル径および吐出速度と吐出量の関係を記憶している。
次に、吐出時におけるプランジャのストローク、圧力、ノズル径および液体試料吸入量と空気吸入量と、吐出量の関係について説明する。
第１にストロークと吐出量の関係について説明する。内部圧力が気泡などで低下していない正常状態のとき、流体の質量保存則（流入する質量流量（密度×流速×断面積）と流出する流量（密度×流速×断面積）は等しい。）が成立し、ノズル先端における流速が液切れ速度以上になれば液だまりが生じることがなく吐出できる。
ここで、手順について説明する。内部圧力を正常状態に保ち、プランジャの動作パターンである最高速度、加速度、減速度を固定し、まず、吐出試験によりストロークと吐出量の関係を確認し、図２に示すように表にまとめておく。次に、前記吐出試験により確認したストロークと吐出量の関係を値そのものもしくは近似式などにより記憶部に記憶しておく。そして、ユーザが画面などから入力した設定吐出量に応じて、吐出試験により確認したストロークと吐出量の関係に基づいて吐出する。予め吐出試験により確認していないストロークの場合も、吐出試験により確認したストロークと吐出量の関係をもとにした近似式によりストロークを計算し、ストロークを調整することで吐出する。
上記のようにすることで、設定吐出量に応じストロークを調整し、一定量の吐出が可能となる。
第２に内部圧力と吐出量の関係について説明する。内部圧力が気泡などで低下していない正常状態のとき、流体の質量保存則（流入する質量流量（密度×流速×断面積）と流出する流量（密度×流速×断面積）は等しい。）が成立し、ノズル先端における流速が液切れ速度以上になれば液だまりが生じることがなく吐出できる。シリンジやフレキシブルチューブに気泡が生じてくると、内部圧力が低下して吐出量が減少し、最悪の場合は吐出できなくなる。
ここで、手順について説明する。まず、プランジャの動作パターンである最高速度、加速度、減速度とストロークを固定し、吐出試験により内部圧力と吐出量の関係を確認し、図３に示すように表にまとめておく。次に、前記吐出試験により確認した内部圧力と吐出量の関係を値そのものもしくは近似式などにより記憶部に記憶しておく。そして、ユーザが画面などから入力した設定吐出量に応じて、吐出試験により確認した、図示しないフレキシブルチューブに取り付けた圧力計により計測した内部圧力と吐出量の関係に基づき吐出する。
上記のようにすることで、内部圧力に応じストロークを調整し、一定量の吐出が可能となる。
第３にノズル径と吐出量との関係について説明する。内部圧力が気泡などで低下していない正常状態のとき、流体の質量保存則（流入する質量流量（密度×流速×断面積）と流出する流量（密度×流速×断面積）は等しい。）が成立する。したがって、シリンジ径をＳｒ、ノズル先端径をＮｒ、シリンジ内におけるプランジャの速度をＳｖとすると、ノズル先端において吐出される試料の流速ＮｖはＮｖ＝Ｓｒ^２／Ｎｒ^２×Ｓｖとなり、ノズル先端における流速Ｎｖが液切れ速度以上になれば液だまりが生じることがなく吐出できる。ここで、液切れ速度とは吐出試験により確認した値である。また、シリンジ径を一定に固定すると、ノズル先端径を小さくすれば小さくする程、液切れ速度が上昇することになるが、試料がノズル先端につまる可能性があるので、通常細くてもノズル先端径はφ０．２〜０．３ｍｍ程度である。
ここで、手順について説明する。まず、プランジャの動作パターンである最高速度、加速度、減速度とストロークを固定し、吐出試験によりノズル径と吐出量の関係を確認し、図４に示すように表にまとめておく。次に、前記吐出試験により確認したノズル径と吐出量との関係を値そのものもしくは近似式などにより記憶部に記憶しておく。そして、ユーザが画面などから入力した設定吐出量に応じて、吐出試験により確認したノズル径と吐出量の関係に基づき吐出する。
上記のようにすることで、ノズル径に応じストロークを調整し、一定量の吐出が可能となる。
第４に液体試料吸入量と空気吸入量との関係について説明する。予め実験により吐出精度の良い、吐出量に対する液体試料吸入量を確認しておく。内部圧力が気泡などで低下していない正常状態のとき、流体の質量保存則（流入する質量流量（密度×流速×断面積）と流出する流量（密度×流速×断面積）は等しい。）が成立し、ノズル先端における流速が液切れ速度以上になれば液だまりが生じることがなく吐出できる。そこで、内部圧力を正常状態に保ち、例えばプランジャの動作パターン（台形パターン）である最高速度、加速度、減速度を固定し、液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つを一定値とした場合、シリンジ内におけるプランジャのストローク、液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つと吐出量の関係を確認し、図５〜７に示す表のようにまとめておく。
次に、前記吐出試験により確認した液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つと吐出量との関係を値そのものもしくは近似式などにより記憶部に記憶しておく。そして、ユーザが画面などから入力した設定吐出量に応じて、吐出試験により確認した液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つと吐出量の関係に基づき吐出する。予め吐出試験により確認していない液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つの場合も、吐出試験により確認した液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つと吐出量の関係をもとにした近似式により調整することで吐出する。
上記のようにすることで、液体試料吸入量と空気吸入量の少なくとも１つに応じストロークを調整し、一定量の吐出が可能となる。 The dispensing nozzle 2 is hollow, and is shaped so that the inner diameter becomes smaller toward the tip. The dispensing nozzle 2 is held in a posture perpendicular to the liquid sample 14, sucks the liquid sample 14 contained in the liquid sample container 12, and discharges the liquid sample 14 to the reaction container 13. Although not shown, the dispensing nozzle 2 sucks and discharges the cleaning water in the cleaning water container. Various general methods can be employed as a cleaning water supply method and a suction / discharge method.
The cylinder 5 changes its volume in the syringe 4 as the plunger 6 moves. The cylinder 4 is connected to the dispensing nozzle 2 via the flexible tube 3. The plunger 6 moves upward on the surface of the syringe 4 so that the liquid sample 14 is sucked and the volume in the syringe 4 is increased, and the plunger 6 is discharged from the syringe 4 so that the volume in the syringe 4 is decreased by discharging the liquid sample 14. Move down the page. The plunger 6 is driven by a dispensing actuator 7 and is controlled by a dispensing actuator drive unit 8. The dispensing actuator drive unit 8 is connected to the dispensing actuator control unit 9 and drives the dispensing actuator 7 based on the operation command. The dispensing actuator control unit 9 includes a CPU 10 and a discharge amount storage unit 11, and commands an operation command to the dispensing actuator drive unit 8 to discharge a predetermined liquid sample 14. The CPU 10 is input by the operator in advance, or based on the number of samples read from the identification mark displayed on the liquid sample container 12 and the desired analysis item and the required dispensing amount and dispensing order. The dispensing actuator drive unit 8 is commanded to correspond to the above. Further, the discharge amount storage unit 11 stores the relationship between the stroke, pressure, nozzle diameter, discharge speed, and discharge amount during discharge.
Next, the relationship between the plunger stroke, the pressure, the nozzle diameter, the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount, and the discharge amount at the time of ejection will be described.
First, the relationship between the stroke and the discharge amount will be described. When the internal pressure is in a normal state where it does not decrease due to bubbles or the like, the fluid mass conservation law (inflow mass flow rate (density x flow velocity x cross-sectional area) and outflow flow rate (density x flow velocity x cross-sectional area) are equal). If it is established and the flow velocity at the tip of the nozzle is equal to or higher than the liquid running speed, the liquid can be discharged without causing a liquid pool.
Here, the procedure will be described. Maintain the internal pressure in a normal state and fix the maximum speed, acceleration, and deceleration that are the operation patterns of the plunger. First, check the relationship between the stroke and the discharge amount by a discharge test, and summarize it in a table as shown in Fig. 2. deep. Next, the relationship between the stroke and the discharge amount confirmed by the discharge test is stored in the storage unit by the value itself or an approximate expression. Then, according to the set discharge amount input by the user from the screen or the like, discharge is performed based on the relationship between the stroke and the discharge amount confirmed by the discharge test. Even in the case of a stroke that has not been confirmed in advance by a discharge test, the stroke is calculated by an approximate expression based on the relationship between the stroke confirmed by the discharge test and the discharge amount, and discharged by adjusting the stroke.
As described above, the stroke is adjusted according to the set discharge amount, and a fixed amount of discharge can be performed.
Secondly, the relationship between the internal pressure and the discharge amount will be described. When the internal pressure is in a normal state where it does not decrease due to bubbles or the like, the fluid mass conservation law (inflow mass flow rate (density x flow velocity x cross-sectional area) and outflow flow rate (density x flow velocity x cross-sectional area) are equal). If it is established and the flow velocity at the tip of the nozzle is equal to or higher than the liquid running speed, the liquid can be discharged without causing a liquid pool. When air bubbles are generated in the syringe or flexible tube, the internal pressure is reduced and the discharge amount is reduced. In the worst case, the discharge cannot be performed.
Here, the procedure will be described. First, the maximum speed, acceleration, deceleration, and stroke, which are the operation patterns of the plunger, are fixed, the relationship between the internal pressure and the discharge amount is confirmed by a discharge test, and are summarized in a table as shown in FIG. Next, the relationship between the internal pressure and the discharge amount confirmed by the discharge test is stored in the storage unit by the value itself or an approximate expression. And it discharges based on the relationship between the internal pressure measured with the pressure gauge attached to the flexible tube which is not shown in figure and confirmed by the discharge test according to the setting discharge amount which the user input from the screen etc.
As described above, the stroke is adjusted according to the internal pressure, and a certain amount of discharge becomes possible.
Third, the relationship between the nozzle diameter and the discharge amount will be described. When the internal pressure is in a normal state where it does not decrease due to bubbles or the like, the fluid mass conservation law (inflow mass flow rate (density x flow velocity x cross-sectional area) and outflow flow rate (density x flow velocity x cross-sectional area) are equal). To establish. Therefore, when the syringe diameter is Sr, the nozzle tip diameter is Nr, and the plunger speed in the syringe is Sv, the flow rate Nv of the sample discharged at the nozzle tip is Nv = Sr ² / Nr ² × Sv, and the flow velocity at the nozzle tip If Nv is equal to or higher than the liquid draining speed, the liquid can be discharged without causing a liquid pool. Here, the liquid running speed is a value confirmed by a discharge test. In addition, if the syringe diameter is fixed, the smaller the nozzle tip diameter, the higher the liquid runout speed. However, the sample may become clogged with the nozzle tip. The diameter is about φ0.2 to 0.3 mm.
Here, the procedure will be described. First, the maximum speed, acceleration, deceleration, and stroke, which are the operation patterns of the plunger, are fixed, the relationship between the nozzle diameter and the discharge amount is confirmed by a discharge test, and are summarized in a table as shown in FIG. Next, the relationship between the nozzle diameter and the discharge amount confirmed by the discharge test is stored in the storage unit by the value itself or an approximate expression. Then, according to the set discharge amount input from the screen or the like by the user, discharge is performed based on the relationship between the nozzle diameter and the discharge amount confirmed by the discharge test.
By doing so, the stroke is adjusted according to the nozzle diameter, and a certain amount of discharge becomes possible.
Fourth, the relationship between the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount will be described. The liquid sample inhalation amount with respect to the discharge amount with good discharge accuracy is confirmed in advance by experiments. When the internal pressure is in a normal state where it does not decrease due to bubbles or the like, the fluid mass conservation law (inflow mass flow rate (density x flow velocity x cross-sectional area) and outflow flow rate (density x flow velocity x cross-sectional area) are equal). If it is established and the flow velocity at the tip of the nozzle is equal to or higher than the liquid running speed, the liquid can be discharged without causing a liquid pool. Therefore, when the internal pressure is maintained in a normal state, for example, the maximum speed, acceleration, and deceleration, which are plunger operation patterns (trapezoidal patterns), are fixed, and at least one of the liquid sample suction volume and air suction volume is set to a constant value The relationship between the stroke of the plunger in the syringe, at least one of the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount, and the discharge amount is confirmed and summarized as shown in the tables shown in FIGS.
Next, the relationship between at least one of the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount confirmed by the ejection test and the ejection amount is stored in the storage unit using the value itself or an approximate expression. Then, according to the set discharge amount input by the user from the screen or the like, discharge is performed based on the relationship between the discharge amount and at least one of the liquid sample suction amount and the air suction amount confirmed by the discharge test. In the case of at least one of the liquid sample inhalation amount and air inhalation amount that has not been confirmed in advance by the discharge test, an approximation based on the relationship between the discharge amount and at least one of the liquid sample inhalation amount and air inhalation amount confirmed by the discharge test Discharge by adjusting according to the equation.
As described above, the stroke is adjusted according to at least one of the liquid sample inhalation amount and the air inhalation amount, and a certain amount of discharge can be performed.

本発明の第２の実施例について図８を用いて説明する。第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、分注用ノズル２近傍に風力発生手段１５からなる強制吐出手段を備えた点である。その他の構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。
次に、動作について説明する。動作についても液体の吐出までは実施例１と同様であるので説明を省略する。以下に吐出時の動作について説明する。吐出量記憶部１１からの情報をもとに吐出動作パターンを作成し、分注用アクチュエータへ動作指令が与えられ、反応容器１３へ例えば数十ｎＬ〜数十μＬの液体試料１４を吐出する。このとき、分注用アクチュエータ制御部９では、吐出駆動動作と同期して分注用ノズル２近傍にある風力発生手段１５により風を発生させている。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that a forced discharge means including a wind force generating means 15 is provided in the vicinity of the dispensing nozzle 2. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.
Next, the operation will be described. Since the operation is the same as that of the first embodiment until the liquid is discharged, the description thereof is omitted. The operation during discharge will be described below. A discharge operation pattern is created based on the information from the discharge amount storage unit 11, an operation command is given to the dispensing actuator, and a liquid sample 14 of, for example, several tens of nL to several tens of μL is discharged to the reaction container 13. At this time, in the dispensing actuator control unit 9, wind is generated by the wind force generating means 15 in the vicinity of the dispensing nozzle 2 in synchronization with the discharge driving operation.

次に、風力発生手段による液体試料の吐出の効果について説明する。分注用アクチュエータの吐出動作のみで分注ヘッドから試料を吐出させたときの分注用ノズル２先端における試料吐出の状態を高速度カメラで観察した結果、液体試料の粘度や分注用ノズル２の表面張力の影響で、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順序で吐出された液体試料１４は、分注用ノズル２先端に戻っていた。そこで、風力発生手段１５により、この分注用ノズル２先端に戻る液体試料の表面張力よりも大きい強制的な風力を分注用アクチュエータの吐出動作に同期して発生させた結果、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順序で吐出された液体試料１４は、分注用ノズル２先端に戻ることはないことが実証され、吐出量を測定した結果、ばらつきを少なくできた。 Next, the effect of discharging the liquid sample by the wind power generation means will be described. As a result of observing the sample discharge state at the tip of the dispensing nozzle 2 when the sample is discharged from the dispensing head only by the dispensing actuator discharge operation with a high-speed camera, the viscosity of the liquid sample and the dispensing nozzle 2 The liquid sample 14 ejected in the order of FIGS. 9A, 9B, and 9C returned to the tip of the dispensing nozzle 2 due to the influence of the surface tension. Therefore, as a result of the wind force generating means 15 generating a forced wind force larger than the surface tension of the liquid sample returning to the tip of the dispensing nozzle 2 in synchronization with the discharge operation of the dispensing actuator, FIG. ), (B), and (c), the liquid sample 14 ejected in the order was verified not to return to the tip of the dispensing nozzle 2, and as a result of measuring the ejection amount, variation was reduced.

本発明の第３の実施例について図１１を用いて説明する。第３の実施例が第１の実施例および第２の実施例と異なる点は、分注用ノズル２近傍に風力発生手段１５を備えたことに加えて、振動発生手段１６からなる強制吐出手段を備えた点である。その他の構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。
次に、動作について説明する。動作についても液体の吐出までは実施例１と同様であるので説明を省略する。以下に吐出時の動作について説明する。吐出量記憶部１１からの情報をもとに吐出動作パターンを作成し、分注用アクチュエータへ動作指令が与えられ、反応容器１３へ液体試料１４を吐出する。このとき、分注用アクチュエータ制御部９では、吐出駆動動作と同期して分注用ノズル２近傍にある風力発生手段１５により風を発生させるとともに振動発生手段１６で分注用ノズル２を振動させている。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment differs from the first embodiment and the second embodiment in that a forced discharge means comprising a vibration generating means 16 in addition to the provision of the wind power generating means 15 in the vicinity of the dispensing nozzle 2. It is a point with. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.
Next, the operation will be described. Since the operation is the same as that of the first embodiment until the liquid is discharged, the description thereof is omitted. The operation during discharge will be described below. A discharge operation pattern is created based on information from the discharge amount storage unit 11, an operation command is given to the dispensing actuator, and the liquid sample 14 is discharged to the reaction container 13. At this time, in the dispensing actuator control unit 9, wind is generated by the wind power generating means 15 in the vicinity of the dispensing nozzle 2 in synchronization with the discharge driving operation, and the dispensing nozzle 2 is vibrated by the vibration generating means 16. ing.

次に、風力発生手段と振動発生手段による液体試料の吐出の効果について説明する。風力発生手段と振動発生手段により、この分注用ノズル先端に戻る液体試料の表面張力よりも大きい強制的な風力および振動を分注用アクチュエータの吐出動作に同期して発生させた結果、液体試料は、分注用ノズル先端に戻ることはないことが実証され、吐出量を測定した結果、ばらつきを少なくできた。 Next, the effect of discharging the liquid sample by the wind power generation means and the vibration generation means will be described. As a result of the forced generation of wind and vibration greater than the surface tension of the liquid sample returning to the tip of the dispensing nozzle by the wind power generation means and vibration generation means in synchronization with the dispensing operation of the dispensing actuator, the liquid sample It was proved that the nozzle does not return to the tip of the dispensing nozzle, and as a result of measuring the discharge amount, variation was reduced.

本発明の第４の実施例について図１２を用いて説明する。第４の実施例が第１の実施例、実施例２および第３の実施例と異なる点は、分注用ノズル２近傍に風力発生手段１５を備えたことに加えて、静電吸着手段１７からなる強制吐出手段を備えた点である。その他の構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。
次に、動作について説明する。動作についても液体の吐出までは実施例１と同様であるので説明を省略する。以下に吐出時の動作について説明する。吐出量記憶部１１からの情報をもとに吐出動作パターンを作成し、分注用アクチュエータへ動作指令が与えられ、反応容器１３へ液体試料１４を吐出する。このとき、分注用アクチュエータ制御部９では、吐出駆動動作と同期して分注用ノズル２近傍にある風力発生手段１５により風を発生させるとともに静電吸着手段１７で液体試料を静電吸着させる。 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is different from the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment in that in addition to the provision of the wind force generating means 15 in the vicinity of the dispensing nozzle 2, the electrostatic adsorption means 17 is provided. It is a point provided with the forced discharge means which consists of. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.
Next, the operation will be described. Since the operation is the same as that of the first embodiment until the liquid is discharged, the description thereof is omitted. The operation during discharge will be described below. A discharge operation pattern is created based on information from the discharge amount storage unit 11, an operation command is given to the dispensing actuator, and the liquid sample 14 is discharged to the reaction container 13. At this time, in the dispensing actuator control unit 9, wind is generated by the wind generating means 15 in the vicinity of the dispensing nozzle 2 in synchronization with the discharge driving operation, and the liquid sample is electrostatically adsorbed by the electrostatic adsorption means 17. .

次に、風力発生手段と静電吸着手段による液体試料の吐出の効果について説明する。風力発生手段と振動発生手段により、この分注用ノズル先端に戻る液体試料の表面張力よりも大きい強制的な風力および振動を分注用アクチュエータの吐出動作に同期して発生させた結果、液体試料は、分注用ノズル先端に戻ることはないことが実証され、吐出量を測定した結果、ばらつきを少なくできた。
以上述べた通り、風力発生手段と振動発生手段や、風力発生手段と静電吸着手段との組み合わせで説明したが、各手段単独で使用しても同様な効果が得られるし、他の組み合わせや全て手段を取り付けても良い。 Next, the effect of discharging the liquid sample by the wind power generation unit and the electrostatic adsorption unit will be described. As a result of the forced generation of wind and vibration greater than the surface tension of the liquid sample returning to the tip of the dispensing nozzle by the wind power generation means and vibration generation means in synchronization with the dispensing operation of the dispensing actuator, the liquid sample It was proved that the nozzle does not return to the tip of the dispensing nozzle, and as a result of measuring the discharge amount, variation was reduced.
As described above, the wind power generation means and the vibration generation means and the combination of the wind power generation means and the electrostatic adsorption means have been described, but the same effect can be obtained even if each means is used alone. All means may be attached.

なお、ノズル先端における試薬の粘度による表面張力の違いによらず液体試料を精度良く吐出できるので、吸引・吐出が必要なバイオ関連および医療関連の装置等に適用できる。 In addition, since the liquid sample can be accurately discharged regardless of the difference in surface tension due to the viscosity of the reagent at the nozzle tip, it can be applied to bio-related and medical-related devices that require suction and discharge.

本発明の第１の実施の形態の液体試料分注装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the liquid sample dispensing apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態のシリンジ内にあるプランジャのストロークと吐出量の関係を示す表The table | surface which shows the relationship between the stroke of the plunger in the syringe of the 1st Embodiment of this invention, and discharge amount 本発明の第１の実施の形態のフレキシブルチューブの内部圧力と吐出量の関係を示す表The table | surface which shows the relationship between the internal pressure and discharge amount of the flexible tube of the 1st Embodiment of this invention 本発明の第１の実施の形態のノズル径と吐出量の関係を示す表Table showing the relationship between the nozzle diameter and the discharge amount in the first embodiment of the present invention 本発明の第１の実施の形態の液体試料吸入量と吐出量の関係を示す表Table showing the relationship between the liquid sample inhalation amount and the discharge amount in the first embodiment of the present invention 本発明の第１の実施の形態の空気吸入量と吐出量の関係を示す表The table | surface which shows the relationship between the air intake amount and discharge amount of the 1st Embodiment of this invention 本発明の第１の実施の形態の液体試料吸入量および空気吸入量と吐出量の関係を示す表Table showing relationship between liquid sample inhalation amount and air inhalation amount and discharge amount according to the first embodiment of the present invention 本発明の第２の実施の形態の液体試料分注装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the liquid sample dispensing apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態の風力発生手段を備えない場合の分注用ノズル先端の吐出状態を示す図The figure which shows the discharge state of the nozzle tip for dispensing when not providing the wind power generation means of the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第２の実施の形態の風力発生手段を備えた場合の分注用ノズル先端の吐出状態を示す図The figure which shows the discharge state of the nozzle tip for dispensing at the time of providing the wind power generation means of the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第３の実施の形態の液体試料分注装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the liquid sample dispensing apparatus of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態の液体試料分注装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the liquid sample dispensing apparatus of the 4th Embodiment of this invention. 従来例１の実施の形態の空中吐出式分注装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the air discharge type dispensing apparatus of embodiment of the prior art example 1 従来例１の実施の形態の空中吐出式分注装置のノズル、切替え弁、およびシリンジポンプを駆動するための制御システムの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the control system for driving the nozzle of the air discharge type dispensing apparatus of embodiment of the prior art example 1, a switching valve, and a syringe pump. 従来例２の実施の形態のダミー試料を用いた試料分注動作を示す図The figure which shows sample dispensing operation | movement using the dummy sample of embodiment of the prior art example 2 従来例２の実施の形態の試料吸引後のノズル外壁洗浄および水押し出し吐出による試料分注動を示す図The figure which shows sample dispensing operation | movement by nozzle outer wall washing | cleaning and water extrusion discharge after sample suction of embodiment of the prior art example 2 従来例３の実施の形態の分注装置の全体構成を示すブロック図The block diagram which shows the whole structure of the dispensing apparatus of embodiment of the prior art example 3 従来例４の実施の形態の自動分注装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the automatic dispensing apparatus of embodiment of the prior art example 4 従来例４の実施の形態の自動分注装置の吸入・吐出動作時におけるピストンの駆動パターンを示すタイミングチャートTiming chart showing the drive pattern of the piston during the suction / discharge operation of the automatic dispensing device of the embodiment of Conventional Example 4

Explanation of symbols

１液体試料分注装置
２分注用ノズル
３フレキシブルチューブ
４シリンジ
５シリンダ
６プランジャ
７分注用アクチュエータ
８分注用アクチュエータ駆動部
９分注用アクチュエータ制御部
１０ＣＰＵ
１１吐出量記憶部
１２液体試料容器
１３反応容器
１４液体試料
１５風力発生手段
１６振動発生手段
１７静電吸着手段
１０１ノズル
１０３試料保持部
１０５吸引部
１０７テーパ部
１０９ノズル口
１１０ＸＹＺロボット
１１１切替え弁
１１２弁モータ
１１３，１１７，１２１チューブ
１１５シリンジポンプ
１１９洗浄液タンク
１２３シリンジ
１２５ピストン
１２７シリンジ室
１２９開口部
１３１ポンプモータ
１３５制御部
１３７入力部
１３９液面検出器
２１１反応セル
４０１試料ノズル断面
４０２分節空気
４０３システム水
４０４ダミー試料
４０５測定試料
４０６試料カップ断面
４０７試料吸引後のノズル外壁付着試料
５１０ノズル
５１２容器
５１４分注ポンプ
５１６シリンジ
５１８ピストン
５２０配管（チューブ）
５２２分岐部
５２４圧力センサ
５２６アンプ
５２８ＡＤＣ
５３０ＣＰＵ
５３２入力部
５３４メモリ
５３６搬送機構
６０１分注ヘッド
６０２シリンダ
６０３分注チップ
６０４ピストン
６０５ロッド
６０６ピニオンギア、ラックギア
６０７ピニオンギア
６０８モータ
６０９駆動回路
６１０制御部
６１１駆動パターン作成部
６１２基準データ記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid sample dispensing apparatus 2 Dispensing nozzle 3 Flexible tube 4 Syringe 5 Cylinder 6 Plunger 7 Dispensing actuator 8 Dispensing actuator drive unit 9 Dispensing actuator control unit 10 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Discharge amount memory | storage part 12 Liquid sample container 13 Reaction container 14 Liquid sample 15 Wind power generation means 16 Vibration generation means 17 Electrostatic adsorption means 101 Nozzle 103 Sample holding part 105 Suction part 107 Taper part 109 Nozzle port 110 XYZ robot 111 Switching valve 112 Valve motor 113, 117, 121 Tube 115 Syringe pump 119 Cleaning liquid tank 123 Syringe 125 Piston 127 Syringe chamber 129 Opening part 131 Pump motor 135 Control part 137 Input part 139 Liquid level detector 211 Reaction cell 401 Sample nozzle cross section 402 Segment air 403 System Water 404 Dummy sample 405 Measurement sample 406 Sample cup cross section 407 Nozzle outer wall adhesion sample 510 after sample suction Nozzle 512 Container 514 Dispensing pump 516 Syringe 518 Piston 520 Piping (tube)
522 Branch 524 Pressure sensor 526 Amplifier 528 ADC
530 CPU
532 Input unit 534 Memory 536 Transport mechanism 601 Dispensing head 602 Cylinder 603 Dispensing tip 604 Piston 605 Rod 606 Pinion gear, rack gear 607 Pinion gear 608 Motor 609 Drive circuit 610 Control unit 611 Drive pattern creation unit 612 Reference data storage unit

Claims

A dispensing nozzle for sucking and holding a liquid sample, a syringe composed of a cylinder and a plunger for generating a suction and discharge pressure for the liquid sample, a flexible tube for flowing the liquid sample, and the syringe for sucking and discharging the liquid sample And a dispensing actuator to be implemented from the dispensing nozzle through the flexible tube, a dispensing actuator driving unit for driving the dispensing actuator, and a dispensing actuator for controlling the dispensing actuator driving unit In a liquid sample dispensing apparatus that includes an actuator control unit, and dispenses the liquid sample held by the dispensing nozzle into a plurality of reaction containers by a predetermined amount,
A liquid sample dispensing apparatus, wherein the dispensing actuator control section includes a discharge amount storage section.

A dispensing nozzle for sucking and holding a liquid sample, a syringe composed of a cylinder and a plunger for generating a suction and discharge pressure for the liquid sample, a flexible tube for flowing the liquid sample, and the syringe for sucking and discharging the liquid sample And a dispensing actuator to be implemented from the dispensing nozzle through the flexible tube, a dispensing actuator driving unit for driving the dispensing actuator, and a dispensing actuator for controlling the dispensing actuator driving unit In a driving method of a liquid sample dispensing apparatus that includes an actuator control unit and dispenses the liquid sample held by the dispensing nozzle into a plurality of reaction containers by a predetermined amount,
The dispensing actuator control unit commands an operation command to the dispensing actuator drive unit based on a relationship between the plunger drive parameter stored in the discharge amount storage unit and the discharge amount. A method for driving a liquid sample dispensing apparatus.

The method for driving a liquid sample dispensing apparatus according to claim 2, wherein the drive parameter stored in the discharge amount storage unit is a relationship between a stroke of the plunger and the discharge amount.

The method for driving a liquid sample dispensing apparatus according to claim 2, wherein the driving parameter stored in the discharge amount storage unit is a relationship between an internal pressure of the plunger and the discharge amount.

3. The method of driving a liquid sample dispensing apparatus according to claim 2, wherein the drive parameter stored in the discharge amount storage unit is a relationship between a nozzle diameter of the dispensing nozzle and the discharge amount.

The discharge parameter stored in the discharge amount storage unit is at least one relationship among the stroke of the plunger, the liquid sample suction amount, the air suction amount, and the discharge amount. A method for driving a liquid sample dispensing apparatus.

A dispensing nozzle for sucking and holding a liquid sample, a syringe composed of a cylinder and a plunger for generating a suction and discharge pressure for the liquid sample, a flexible tube for flowing the liquid sample, and the syringe for sucking and discharging the liquid sample And a dispensing actuator to be implemented from the dispensing nozzle through the flexible tube, a dispensing actuator driving unit for driving the dispensing actuator, and a dispensing actuator for controlling the dispensing actuator driving unit In a liquid sample dispensing apparatus that includes an actuator control unit, and dispenses the liquid sample held by the dispensing nozzle into a plurality of reaction containers by a predetermined amount,
A liquid material dispensing apparatus, wherein forced dispensing means is provided in the vicinity of the dispensing nozzle or in the flexible tube.

The forced discharge means comprises at least one means of a wind power generation means and an electrostatic adsorption means arranged in the vicinity of the dispensing nozzle, and a vibration generation means attached to the dispensing nozzle or the flexible tube. The liquid sample dispensing apparatus according to claim 7.

A dispensing nozzle for sucking and holding a liquid sample, a syringe composed of a cylinder and a plunger for generating a suction and discharge pressure for the liquid sample, a flexible tube for flowing the liquid sample, and the syringe for sucking and discharging the liquid sample And a dispensing actuator to be implemented from the dispensing nozzle through the flexible tube, a dispensing actuator driving unit for driving the dispensing actuator, and a dispensing actuator for controlling the dispensing actuator driving unit In a driving method of a liquid sample dispensing apparatus that includes an actuator control unit and dispenses the liquid sample held by the dispensing nozzle into a plurality of reaction containers by a predetermined amount,
The method for driving a liquid sample dispensing apparatus, wherein the dispensing actuator control unit commands an operation command to the forced ejection means in synchronization with an operation command to the dispensing actuator drive unit.