JP2021154282A - 薬液滴下装置及び薬液吐出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、従来、薬液滴下装置は、一度薬液を吐出した薬液吐出装置がセットされた場合であっても、薬液の吐出動作を行ってしまうという課題がある。
まず、第1の実施形態について説明する。
実施形態に係る吐出システムは、ピエゾジェット方式で所定の薬液を吐出する。たとえば、吐出システムは、オペレータの操作に従って、マイクロプレートなどに数ピコリットル(pL)から数マイクロリットル(μL)の薬液を吐出する。たとえば、吐出システムは、生物学、化学又は薬学などの分野における研究所などで用いられる。
薬液滴下装置1は、矩形平板状の基台3と、薬液吐出装置2を装着する装着モジュール5(装着部)と、形成部20と、を有する。実施形態では、薬液滴下装置1が1536穴のマイクロプレート4へ薬液を滴下するものとする。ここでは、基台3の前後方向をX方向、基台3の左右方向をY方向と称する。X方向とY方向とは直交する。
駆動回路11は、プロセッサ15からの信号に基づいて薬液吐出装置2を駆動させる。たとえば、駆動回路11は、薬液吐出装置2から薬液を吐出させるために信号及び電力などを薬液吐出装置2へ供給する。
たとえば、読取部14は、記録部30にレーザを照射する照射部及びレーザの反射を検出する検出部などから構成される。読取部14については、後に詳述する。
薬液吐出装置2は、矩形板状の板体である平板状のベース部材21を有する。図2に示すようにベース部材21の表面側には、複数の薬液保持容器22がY方向に一列に並設される。実施形態では8個の薬液保持容器22で説明しているが、個数は8個に限らない。薬液保持容器22は、図4に示すように上面が開口された有底円筒形状の容器である。ベース部材21の表面側には、各薬液保持容器22と対応する位置に円筒形状の薬液保持容器用凹陥部21aが形成される。
図6は、形成部20の構成例を示す図である。図6(a)は、形成部20のデフォルトの状態を示す。図6(b)は、形成部20が開口動作を行う状態を示す。
図7は、読取部14の構成例を示す図である。図7(a)は、記録部30が開口されていない場合の例を示す。図7(b)は、記録部30が開口されている場合の例を示す。
図8は、吐出システム500の制御系を示すブロック図である。
前述のように、吐出システム500は、薬液滴下装置1、薬液吐出装置2及びホストコンピュータ18などを備える。
なお、ホストコンピュータ18は、薬液保持容器22ごとに操作を受け付けてもよい。たとえば、ホストコンピュータ18は、薬液保持容器22ごとに薬液を充填したことを示す操作又は薬液を吐出する操作を受け付けてもよい。
プロセッサ15は、薬液吐出装置2が装着モジュール5にセットされたか判定する。たとえば、プロセッサ15は、センサからの信号に従って薬液吐出装置2が装着モジュール5にセットされたか判定する。
プロセッサ15は、使用履歴により薬液吐出装置2が使用済みでないと判定すると、薬液吐出装置2から薬液を吐出させる。
たとえば、プロセッサ15は、吐出信号を受信しても薬液を吐出しない。また、プロセッサ15は、インターフェース17を通じて、薬液吐出装置2が使用済みであることを示す信号をホストコンピュータ18に送信する。
図9は、薬液滴下装置1のプロセッサ15の動作例について説明するためのフローチャートである。
その結果、吐出システムは、一度使用した薬液吐出装置を再度用いて薬液を吐出することを防止することができる。
また、吐出システムは、使用済みの薬液吐出装置の記録部が開口されているため、薬液吐出装置が使用済みであることをユーザに提示することができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態に係る薬液滴下装置1は、薬液保持容器22に薬液が充填されると記録部30を開口する点で第1の実施形態と異なる。従って、他の点については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
たとえば、プロセッサ15は、ホストコンピュータ18から充填信号を受信したか判定する。プロセッサ15は、ホストコンピュータ18から充填信号を受信したと判定すると、薬液保持容器22に薬液が充填されたことを検知する。
プロセッサ15が薬液保持容器22に薬液が充填されたことを検知する方法は、特定の方法に限定されるものではない。
図10は、薬液滴下装置1のプロセッサ15の動作例について説明するためのフローチャートである。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態に係る薬液吐出装置2aは、フィルム38を有する点で第1の実施形態と異なる。従って、他の点については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図1に示すように、吐出システム500aは、薬液吐出装置2の代わりに薬液吐出装置2aから構成される。
フィルム38は、矩形のシートから構成される。たとえば、フィルム38は、ビニール、プラスチック又は所定の樹脂などから構成される。フィルム38は、透明又は半透明であってもよい。また、フィルム38は、不透明なものであってもよい。
その結果、吐出システムは、一度使用した薬液吐出装置を再度用いて薬液を吐出することを防止することができる。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。
第4の実施形態に係る薬液滴下装置は、サーバから薬液吐出装置の使用履歴を取得する点で第1の実施形態と異なる。従って、他の点については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
リーダ40は、薬液吐出装置2のコード29を読み取る読取部である。リーダ40は、コード29を撮影しデコードする。リーダ40は、デコード結果をプロセッサ15に送信する。
コード29(提示部)は、薬液吐出装置2を特定する識別子(識別情報)を示す。たとえば、コード29は、識別子としての文字列、数値又はそれらの組合せをエンコードして生成される。即ち、コード29は、デコードされると薬液吐出装置2を特定する識別子を示すものである。コード29は、一次元コード又は2次元コードなどである。
コード29は、薬液吐出装置2の製造時などにおいて、予め薬液吐出装置2に付与される。
図15は、吐出システム500bの制御系を示すブロック図である。
図15に示すように、吐出システム500bは、薬液滴下装置1b、薬液吐出装置2b、ホストコンピュータ18及びサーバ50などを備える。
なお、インターフェース17及び42は、一体的に形成されるものであってもよい。
図16は、サーバ50の構成例を示す。
図16に示す構成例において、サーバ50は、プロセッサ51、ROM52、RAM53、NVM54、通信部55、操作部56及び表示部57などを備える。これらの各部は、データバスを介して互いに接続される。なお、サーバ50は、図16に示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、特定の構成を除外したりしてもよい。
NVM54は、使用履歴を格納する記憶領域54aを備える。使用履歴については、後に詳述する。
記憶領域54aは、薬液吐出装置2bごとに使用履歴を格納する。たとえば、記憶領域54aは、コード29をデコードして得られる識別子と使用履歴とを対応付けて格納する。
たとえば、プロセッサ51は、通信部55を通じて、所定の薬液吐出装置2bに対応する使用履歴を取得する取得リクエストを受信する。たとえば、取得リクエストは、薬液吐出装置2bを特定する識別子を含む。取得リクエストを受信すると、プロセッサ51は、記憶領域54aから当該薬液吐出装置2bに対応する使用履歴を取得する。たとえば、プロセッサ51は、取得リクエストが含む識別子に対応する使用履歴を取得する。使用履歴を取得すると、プロセッサ51は、通信部55を通じて薬液滴下装置1bに使用履歴を含むレスポンスを送信する。
たとえば、プロセッサ51は、通信部55を通じて薬液滴下装置1bから、所定の薬液吐出装置2bに対応する使用履歴として使用済みであることを示す情報を格納することを指示する更新リクエストを受信する。更新リクエストを受信すると、プロセッサ51は、当該薬液吐出装置2bに対応する使用履歴として、記憶領域54aに使用済みであることを示す情報(たとえば、ビット)を格納する(即ち、上書きする)。たとえば、プロセッサ15は、更新リクエストが含む識別子に対応する使用履歴として、記憶領域54aに使用済みであることを示す情報を格納する。
プロセッサ15は、薬液吐出装置2bが装着モジュール5bにセットされたか判定する。たとえば、プロセッサ15は、図示されないセンサからの信号に従って薬液吐出装置2bが装着モジュール5bにセットされたか判定する。
プロセッサ15は、取得された使用履歴により薬液吐出装置2bが使用済みでないと判定する場合、薬液吐出装置2bから薬液を吐出させる。
たとえば、プロセッサ15は、取得された使用履歴により薬液吐出装置2bが使用済みであると判定した場合、吐出信号を受信しても薬液を吐出させない。また、プロセッサ15は、インターフェース17を通じて、薬液吐出装置2bが使用済みであることを示す信号をホストコンピュータ18に送信する。
図17は、薬液滴下装置1bのプロセッサ15の動作例について説明するためのフローチャートである。
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態について説明する。
第5の実施形態に係る薬液滴下装置1bは、薬液保持容器22に薬液が充填されると、当該薬液吐出装置2bに対応する使用履歴として薬液吐出装置2bが使用済みであることを示す情報を格納する更新リクエストを送信する点で第4の実施形態と異なる。従って、他の点については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
たとえば、プロセッサ15は、ホストコンピュータ18から充填信号を受信したか判定する。プロセッサ15は、ホストコンピュータ18から充填信号を受信したと判定すると、薬液保持容器22に薬液が充填されたことを検知する。
プロセッサ15が薬液保持容器22に薬液が充填されたことを検知する方法は、特定の方法に限定されるものではない。
図18は、薬液滴下装置1bのプロセッサ15の動作例について説明するためのフローチャートである。
(第6の実施形態)
次に、第6の実施形態について説明する。
第6の実施形態に係る吐出システムは、感熱シートの色で薬液吐出装置が使用済みであるか判定する点で第1の実施形態と異なる。従って、他の点については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
読取部43は、感熱シート61(感熱部)の色を読み取る。読取部43は、感熱シート61の位置に対応する位置に形成される。たとえば、読取部43は、装着モジュール5に薬液吐出装置2がセットされた場合に所定の感熱シート61がある位置の下部又は上部に形成される。
たとえば、読取部43は、感熱シート61に光を照射する照射部及び反射光を検出する検出部(たとえば、カメラなど)などから構成される。
電装基板配線24’は、配線パターン24c乃至24eから構成される。
たとえば、加熱部60は、所定の抵抗値を有する抵抗などである。
駆動回路11cは、駆動回路11の機能に加えて以下の機能を有する。
駆動回路11cは、プロセッサ15からの信号に基づいて加熱部60に電力を印加する。たとえば、駆動回路11cは、配線パターン24c及び24dと接続し、所定の電圧を加熱部60に印加する。
図23は、吐出システム500cの制御系を示すブロック図である。
図23に示すように、吐出システム500cは、薬液滴下装置1c、薬液吐出装置2c及びホストコンピュータ18などを備える。
プロセッサ15は、各薬液保持容器22に対応する各感熱シート61の色を読み取る。
プロセッサ15は、取得した色に基づいて、薬液保持容器22が使用済みであるか判定する。即ち、プロセッサ15は、感熱シート61の色が変色後の色であると判定すると、薬液保持容器22が使用済みであると判定する。
たとえば、プロセッサ15は、少なくとも1つの薬液保持容器22が使用済みである場合、薬液吐出装置2cが使用済みであると判定する。また、プロセッサ15は、いずれの薬液保持容器22も使用済みでない場合、薬液吐出装置2cが使用済みでない(未使用である)と判定する。
プロセッサ15は、薬液吐出装置2cが使用済みでないと判定する場合、薬液吐出装置2cから薬液を吐出させる。
図24に示すように、駆動回路11cは、駆動素子130に接続する。駆動回路11cは、配線パターン24c及び24eに電気的に接続する。ここでは、配線パターン24cは、GNDに接続する。また、配線パターン24eは、駆動回路11cの電力出力部に接続する。
駆動回路11cは、プロセッサ15からの信号に基づいて、薬液を吐出させる電圧を配線パターン24eに印加し、駆動素子130に印加する。
たとえば、プロセッサ15は、薬液吐出装置2bが使用済みであると判定した場合、吐出信号を受信しても薬液を吐出させない。また、プロセッサ15は、インターフェース17を通じて、薬液吐出装置2bが使用済みであることを示す信号をホストコンピュータ18に送信する。
プロセッサ15は、薬液の吐出が完了すると、吐出した薬液を保持する薬液保持容器22に対応する加熱部60に電力を印加する。たとえば、プロセッサ15は、駆動回路11cと配線パターン24c及び24dとを接続する。プロセッサ15は、駆動回路11cに、所定の電圧(加熱用の電圧)を印加させる。その結果、加熱部60は、加熱用の電圧を印加される。加熱部60は、加熱用の電圧によって加熱し感熱シート61を変色温度まで加熱する。感熱シート61は、加熱部60の熱によって変色する。
図25に示すように、駆動回路11cは、加熱部60に接続する。即ち、駆動回路11cは、配線パターン24c及び24dに電気的に接続する。ここでは、配線パターン24cは、GNDに接続する。また、配線パターン24dは、駆動回路11cの電力出力部に接続する。
プロセッサ15が感熱シート61を加熱する方法は、特定の方法に限定されるものではない。
図26は、薬液滴下装置1cのプロセッサ15の動作例について説明するためのフローチャートである。
その結果、吐出システムは、一度使用した薬液吐出装置を再度用いて薬液を吐出することを防止することができる。
(第7の実施形態)
次に、第7の実施形態について説明する。
第7の実施形態に係る薬液吐出装置は、サーマルジェット方式で薬液を吐出する点で第1の実施形態と異なる。従って、他の点については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
その結果、吐出システムは、一度使用した薬液吐出装置を再度用いて薬液を吐出することを防止することができる。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
薬液を吐出する薬液吐出装置であって、
使用履歴に基づいて形状が変更される記録部と、
薬液滴下装置に装着するための係合部と、
前記薬液滴下装置からの制御に基づいて薬液を吐出する吐出部と、
を備える薬液吐出装置。
[C2]
前記吐出部は、前記薬液を保持する薬液保持容器を備え、
前記薬液保持容器を覆うフィルムを備える、
前記C1に記載の薬液吐出装置。
[C3]
薬液滴下装置であって、
記録部を備える薬液吐出装置が装着される装着部と、
前記記録部の形状を読み取る読取部と、
前記形状に応じて前記薬液吐出装置に薬液を吐出させる制御部と、
を備える薬液滴下装置。
[C4]
前記記録部の形状を変更する形成部を備え、
前記制御部は、前記薬液吐出装置に前記薬液を吐出させると、前記形成部を用いて前記記録部の形状を変更する、
前記C3に記載の薬液滴下装置。
[C5]
前記記録部の形状を変更する形成部を備え、
前記制御部は、前記薬液吐出装置の薬液保持容器に前記薬液が充填されたことを検知すると、前記形成部を用いて前記記録部の形状を変更する、
前記C3に記載の薬液滴下装置。
[C6]
薬液を吐出する薬液吐出装置であって、
前記薬液吐出装置を特定する識別情報を示す提示部と、
薬液滴下装置が前記提示部を読み取ることを阻止するフィルムと、
前記薬液滴下装置に装着するための係合部と、
前記薬液滴下装置からの制御に基づいて薬液を吐出する吐出部と、
を備える薬液吐出装置。
[C7]
前記提示部は、前記識別情報をエンコードしたコードから構成される、
前記C6に記載の薬液吐出装置。
[C8]
薬液滴下装置であって、
識別情報を示す提示部を備える薬液吐出装置が装着される装着部と、
外部装置とデータを送受信するインターフェースと、
前記提示部から前記識別情報を取得する取得部と、
前記インターフェースを通じて前記外部装置から前記識別情報に対応する使用履歴を取得し、前記使用履歴に応じて前記薬液吐出装置に薬液を吐出させ、前記取得部が前記提示部を覆うフィルムによって前記識別情報の取得に失敗した場合には前記薬液吐出装置に前記薬液を吐出させない制御部と、
を備える薬液滴下装置。
[C9]
前記制御部は、前記薬液吐出装置に前記薬液を吐出させると、前記インターフェースを通じて前記使用履歴として前記薬液吐出装置が使用済みであることを示す情報を格納することを指示するリクエストを前記外部装置に送信する、
前記C8に記載の薬液滴下装置。
[C10]
前記制御部は、前記薬液吐出装置の薬液保持容器に前記薬液が充填されたことを検知すると、前記インターフェースを通じて前記使用履歴として前記薬液吐出装置が使用済みであることを示す情報を格納することを指示するリクエストを前記外部装置に送信する、前記C8に記載の薬液滴下装置。
[C11]
薬液を吐出する薬液吐出装置であって、
薬液滴下装置に装着するための係合部と、
加熱によって変色する感熱部と、
前記薬液滴下装置からの制御に基づいて前記薬液を吐出する吐出部と、
を備える薬液吐出装置。
[C12]
前記薬液滴下装置からの電力によって前記感熱部を加熱する加熱部を備える、
前記C11に記載の薬液吐出装置。
[C13]
薬液滴下装置であって、
加熱によって変色する感熱部を備える薬液吐出装置が装着される装着部と、
前記薬液吐出装置に薬液を吐出させると、前記感熱部を加熱して変色させる制御部と、を備える薬液滴下装置。
[C14]
前記薬液吐出装置は、前記感熱部を加熱する加熱部を備え、
前記加熱部に電力を供給する駆動回路を備え、
前記制御部は、前記駆動回路を用いて前記加熱部に電力を供給して前記感熱部を加熱する、
前記C13に記載の薬液滴下装置。
Claims (14)
- 薬液を吐出する薬液吐出装置であって、
使用履歴に基づいて形状が変更される記録部と、
薬液滴下装置に装着するための係合部と、
前記薬液滴下装置からの制御に基づいて薬液を吐出する吐出部と、
を備える薬液吐出装置。 - 前記吐出部は、前記薬液を保持する薬液保持容器を備え、
前記薬液保持容器を覆うフィルムを備える、
前記請求項1に記載の薬液吐出装置。 - 薬液滴下装置であって、
記録部を備える薬液吐出装置が装着される装着部と、
前記記録部の形状を読み取る読取部と、
前記形状に応じて前記薬液吐出装置に薬液を吐出させる制御部と、
を備える薬液滴下装置。 - 前記記録部の形状を変更する形成部を備え、
前記制御部は、前記薬液吐出装置に前記薬液を吐出させると、前記形成部を用いて前記記録部の形状を変更する、
前記請求項3に記載の薬液滴下装置。 - 前記記録部の形状を変更する形成部を備え、
前記制御部は、前記薬液吐出装置の薬液保持容器に前記薬液が充填されたことを検知すると、前記形成部を用いて前記記録部の形状を変更する、
前記請求項3に記載の薬液滴下装置。 - 薬液を吐出する薬液吐出装置であって、
前記薬液吐出装置を特定する識別情報を示す提示部と、
薬液滴下装置が前記提示部を読み取ることを阻止するフィルムと、
前記薬液滴下装置に装着するための係合部と、
前記薬液滴下装置からの制御に基づいて薬液を吐出する吐出部と、
を備える薬液吐出装置。 - 前記提示部は、前記識別情報をエンコードしたコードから構成される、
前記請求項6に記載の薬液吐出装置。 - 薬液滴下装置であって、
識別情報を示す提示部を備える薬液吐出装置が装着される装着部と、
外部装置とデータを送受信するインターフェースと、
前記提示部から前記識別情報を取得する取得部と、
前記インターフェースを通じて前記外部装置から前記識別情報に対応する使用履歴を取得し、前記使用履歴に応じて前記薬液吐出装置に薬液を吐出させ、前記取得部が前記提示部を覆うフィルムによって前記識別情報の取得に失敗した場合には前記薬液吐出装置に前記薬液を吐出させない制御部と、
を備える薬液滴下装置。 - 前記制御部は、前記薬液吐出装置に前記薬液を吐出させると、前記インターフェースを通じて前記使用履歴として前記薬液吐出装置が使用済みであることを示す情報を格納することを指示するリクエストを前記外部装置に送信する、
前記請求項8に記載の薬液滴下装置。 - 前記制御部は、前記薬液吐出装置の薬液保持容器に前記薬液が充填されたことを検知すると、前記インターフェースを通じて前記使用履歴として前記薬液吐出装置が使用済みであることを示す情報を格納することを指示するリクエストを前記外部装置に送信する、前記請求項8に記載の薬液滴下装置。
- 薬液を吐出する薬液吐出装置であって、
薬液滴下装置に装着するための係合部と、
加熱によって変色する感熱部と、
前記薬液滴下装置からの制御に基づいて前記薬液を吐出する吐出部と、
を備える薬液吐出装置。 - 前記薬液滴下装置からの電力によって前記感熱部を加熱する加熱部を備える、
前記請求項11に記載の薬液吐出装置。 - 薬液滴下装置であって、
加熱によって変色する感熱部を備える薬液吐出装置が装着される装着部と、
前記薬液吐出装置に薬液を吐出させると、前記感熱部を加熱して変色させる制御部と、を備える薬液滴下装置。 - 前記薬液吐出装置は、前記感熱部を加熱する加熱部を備え、
前記加熱部に電力を供給する駆動回路を備え、
前記制御部は、前記駆動回路を用いて前記加熱部に電力を供給して前記感熱部を加熱する、
前記請求項13に記載の薬液滴下装置。
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