JP2019507872A5

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Publication number: JP2019507872A5
Application number: JP2018543630A
Authority: JP
Filing date: 2017-03-02
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2037-03-02

Description

計量装置に関して、本発明の核心は以下の通りである。物質をターゲット容器（標的容器、目標容器）内で計量するための装置は、物質をピックアップして解放（放出）するための計量ツールを含む。計量ツールは、計量すべき物質がその表面上に付着することができる接着体として構成されている。この装置は、計量ツールをピックアップし、保持し、再び解放することができる把持ツールを有する。装置は、計量される物質を計量ツールに提供するように構成され、これにより、物質は計量ツールに付着し、把持ツールを用いて、付着した物質をターゲット容器に放出するか、または付着した物質が計量ツールから離脱つまり分離するまでターゲット容器に計量ツールを浸漬する。装置はまた、計量ツールに付着した物質の量を特定するための計量器と、計量器および把持ツール用のコントローラとを有する。

計量ツールを接着体として構成することにより、極めて少量の物質を計量することが可能である。計量ツールに付着する物質の量は、計量器を用いて決定することができる。付着物質が計量ツールから分離するまで、計量ツールがターゲット容器に浸漬される例では、計量ツールを溶液に浸漬すると、計量ツールに付着した物質が単に溶液中に溶解することができるため、物質が溶液中に放出されるときに特に有利であり得る。

有利には、コントローラは、以下のステップを実行するように構成される。
ステップ（ａ）：把持ツールによって計量ツールをピックアップする。
ステップ（ｂ）：計量する物質を計量ツールに供給する。
ステップ（ｃ）：計量ツールに付着する物質の量を特定する。
ステップ（ｄ）：物質の付着量が所望の量よりも多い場合、計量ツールを廃棄し、物質の付着量が所望の量以下になるまで、未使用の計量ツールを用いてステップ（ａ）〜（ｄ）を繰り返す。
ステップ（ｅ）：物質の付着量が所望の量よりも少ない場合、計量すべき物質を含む計量ツールをさらに準備し、物質の付着量が所望の量に一致するまで、ステップ（ｃ）〜（ｅ）を繰り返す。
ステップ（ｆ）：物質の付着量が所望の量に一致する場合には、計量ツールをターゲット容器の上に配置し、計量ツールを前記付着量の物質とともにターゲット容器内に降ろすか、または、付着物質が計量ツールから離脱するまで、計量ツールと前記付着量の物質とともにターゲット容器内に浸漬する。

計量方法に関して、本発明の核心は以下の通りである。
本発明による装置を使用して物質を計量する方法は、以下のステップを含む。
ステップ（ａ）：把持ツールによって、接着体として構成された計量ツールをピックアップする。
ステップ（ｂ）：計量する物質を計量ツールに供給する。
ステップ（ｃ）：計量ツールに付着した物質の量を特定する。
ステップ（ｄ）：物質の付着量が所望の量よりも多い場合、計量ツールを廃棄し、物質の付着量が所望の量以下になるまで、未使用の計量ツールを用いてステップ（ａ）〜（ｄ）を繰り返す。
ステップ（ｅ）：物質の付着量が所望の量よりも少ない場合、計量すべき物質を含む計量ツールをさらに準備し、物質の付着量が所望の量に一致するまで、ステップ（ｃ）〜（ｅ）を繰り返す。
ステップ（ｆ）：物質の付着量が所望の量に一致する場合には、計量ツールをターゲット容器の上に配置し、前記付着量の物質と共に計量ツールをターゲット容器内に降ろすか、または、付着物質が計量ツールから離脱するまで、前記付着量の物質と共に計量ツールをターゲット容器内に浸漬する。

Claims

物質（Ｓ）をピックアップして解放するための計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を有する、前記物質をターゲット容器（Ｚ）に計量供給する装置であって、
前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）は、その表面に計量すべき前記物質（Ｓ）が付着可能な接着体として構成され、
前記装置は、前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を持ち上げ、保持し、解放することが可能な把持ツール（３０）を有し、
前記装置は、計量すべき前記物質が前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に付着するように該計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に計量すべき前記物質を供給し、前記把持ツール（３０）によって、前記物質が付着した前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を、前記ターゲット容器（Ｚ）内に解放するか、又は、付着した前記物質が前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）から分離するまで該ターゲット容器（Ｚ）内に浸すように構成され、
前記装置は、前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に付着している前記物質（Ｓ）の量を特定するための計量器（５０，７０）を有し、
前記装置は、前記計量器（５０，７０）及び前記把持ツール（３０）のためのコントローラ（１００）を有する、ことを特徴とする装置。
前記接着体（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４９）は、好ましくはシリンダ状のロッドで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記接着体（４２，４３）は、前記把持ツール（３０）によって保持されることを意図していない端部において、好ましくは丸みを帯びるか又は一点に向かって先細りとされることで、液滴形成を妨げるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
前記接着体（４４）は、好ましくは一点に向かって先細りとされた円錐状のロッドで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記接着体（４５，４６，４７）は、前記把持ツール（３０）によって保持されることを意図していない端部において、接着強化表面構造を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置。
前記接着体（４８）は、好ましくは球状の回転楕円体であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記接着体（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）は、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内の最大直径であって、好ましくは０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の最大直径を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の装置。
前記接着体（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）は、化学的に不活性の物質からなることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置。
前記接着体（４０，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８）は、ガラスからなることを特徴とする請求項８に記載の装置。
前記接着体（４１，４９）は、強磁性的に構成、又は、静電的若しくは電磁的に帯電可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の装置。
前記計量器（５０）は、計量すべき前記物質（Ｓ）が引き出され得る物質容器（Ａ）の重量を測定するように構成および配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の装置。
前記計量器（７０）は、前記把持ツール（３０）によって保持された前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）の重量を測定するように構成および配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の装置。
前記コントローラ（１００）と協働して前記把持ツール（３０）を上昇および下降させ得る昇降装置（３２）を備えていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の装置。
前記コントローラ（１００）と協働するロボットアーム（１０）を備え、
該ロボットアーム（１０）には、前記把持ツール（３０）が取り付けられ、
前記把持ツール（３０）は、前記ロボットアーム（１０）によって、好ましくは３つの空間方向のいずれにも移動可能とされ、鉛直方向に延びる回転軸周りにも移動可能とされていることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の装置。
複数の同一の若しくは複数の少なくともある程度相違する計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）のための、又は、計量ツール用の少なくとも１つのディスペンサのためのラック（３９）を備えていることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の装置。
計量すべき前記物質（Ｓ）を前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に提供するための分注ツール（３５）を備えていることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の装置。
ターゲット容器（Ｚ）内で物質を計量するための方法であって、
接着体として構成された計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を把持ツール（３０）によって持ち上げるステップ（ａ）と、
計量すべき前記物質（Ｓ）を前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に提供するステップ（ｂ）と、
前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に付着した前記物質（Ｓ）の量を特定するステップ（ｃ）と、
前記物質（Ｓ）の付着量が所望量よりも大きい場合、前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を捨てるステップ（ｄ）であって、前記物質（Ｓ）の付着量が前記所望量以下になるまで、未使用の前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を用いて、前記ステップ（ａ）から前記ステップ（ｄ）までの一連のステップを繰り返すステップ（ｄ）と、
前記物質（Ｓ）の付着量が前記所望量よりも小さい場合、計量すべき前記物質を前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に更に提供するステップ（ｅ）であって、前記物質（Ｓ）の付着量が前記所望量に一致するまで、前記ステップ（ｃ）から前記ステップ（ｅ）までの一連のステップを繰り返すステップ（ｅ）と、
前記物質（Ｓ）の付着量が前記所望量に一致する場合、前記ターゲット容器（Ｚ）上に前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を位置付け、前記物質（Ｓ）が付着した前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を前記ターゲット容器（Ｚ）内に降ろすか、又は、付着した前記物質が前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）から分離するまで、前記物質（Ｓ）が付着した前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を前記ターゲット容器（Ｚ）内に浸すステップ（ｆ）と、を有することを特徴とする方法。
計量すべき前記物質（Ｓ）を前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に提供する前記ステップ（ｂ）は、
物質容器（Ａ）上に前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を位置付けるステップ（ｂ１）と、
前記物質容器（Ａ）内に存在する物質（Ｓ）内に前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を浸すか又は差し込むために該計量ツールを降ろして、結果として該計量ツールに前記物質（Ｓ）を提供するステップ（ｂ２）と、
前記物質容器（Ａ）の外へ前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を上昇させるステップ（ｂ３）と、を有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
計量すべき前記物質（Ｓ）を前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に提供する前記ステップ（ｂ）は、
分注ツール（３５）の下側に前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を位置付けるステップ（ｂ１）と、
前記分注ツール（３５）によって、前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）に前記物質を付けるステップ（ｂ２）と、を有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）は、まず液状の接着性物質を用いて湿らされ、続いて計量すべき前記物質（Ｓ）が提供されることを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
複数の同一若しくは少なくともある程度相違する計量ツール（４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）がラック（３９）に格納されており、該格納された計量ツールの中から、把持ツール（３０）によって持ち上げられる計量ツールが選択されることを特徴とする請求項１７から請求項２０のいずれか１項に記載の方法。
前記計量ツールを持ち上げるステップ（ａ）に、開閉可能な把持用顎部（３１）を有する把持ツール（３０）が用いられることを特徴とする請求項１７から請求項２１のいずれか１項に記載の方法。
前記計量ツールは、前記把持ツールによって減圧を用いて持ち上げられ、保持されることを特徴とする請求項１７から請求項２１のいずれか１項に記載の方法。
前記計量ツールは、前記把持ツールによって電磁力を利用して持ち上げられ、保持されることを特徴とする請求項１７から請求項２１のいずれか１項に記載の方法。
好ましくは計量器（９０）でモニタされながら、要求される所望測定量への段階的なアプローチが行われる個々の部分的な計量動作が複数回行われることで、計量動作が実行されることを特徴とする請求項１７から請求項２４のいずれか１項に記載の方法。
前記ターゲット容器（Ｚ）内で計量される物質の実際の総量は、計量器（９０）によって測定されることを特徴とする請求項１７から請求項２５のいずれか１項に記載の方法。
請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の装置を用いて実行されることを特徴とする請求項１７から請求項２６のいずれか１項に記載の方法。