JP3659904B2 - Nozzle device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はノズル装置に関し、特に容器内の残液を吸引除去するノズル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の液体の吸引等を行うノズル装置においては、金属あるいは樹脂で構成されるパイプあるいはチップとしてノズルが構成されている。ノズルには吸引等を行うポンプが接続され、また搬送機構が連結される。
【0003】
試験管やマイクロプレート上のウエルなどの容器から、試薬処理などがなされた液体を吸引する場合、容器内にノズルが差し込まれ、ノズル先端面が容器内の底面近傍に位置決めされ、その状態で残液の吸引がなされる。なお、特開平7−83939号公報には関連する技術が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、単純なパイプ状のノズルによって残液を吸引するものであるために、容器内から液体を完全に吸引することが難しい場合があり、また残液が生じやすいという問題がある。もちろん、ノズルの先端を水平方向に移動させて、容器内の隅に存在する残液を吸引するなどの手法を利用することも可能であるが、その場合には、複雑な制御が必要となる。また、上記ウエルの内壁に試薬処理後の物質が付着残留した状態で、余剰液を吸引するような場合に、その残液を効果的に吸引する手法が求められる。更に、ビーズなどが落とし込まれた容器内から残液のみを吸引する手法が求められる。
【0005】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、容器内の液体を能率的に吸引できるノズル装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、容器内の液体を吸引するノズルと、前記ノズルに接続された吸引ポンプと、を含み、前記ノズルは、筒状のノズル軸と、前記ノズル軸の先端に設けられ、基端側が前記ノズル軸に連通し、先端側が屈曲可能な複数の吸引触手に分かれた刷毛状部と、を有することを特徴とする。
【0007】
上記構成によれば、刷毛状部が複数の吸引触手を有し、それを容器内へ挿入して液体の吸引を行える。その際、各吸引触手が柔軟な部材で構成されているので、容器底面に沿って吸引触手が屈曲し、特に容器内の隅に残存する液体を効率的に吸引することができる。また、ノズルの位置決めを高精度に行わなくても液体の吸引を適正に行えるという利点もある。上記ノズル装置は、単に吸引を行う装置であってもよいし、洗浄液を注入し、その後に吸引を行う装置であってもよい。なお、上記ノズル装置は、容器内にビーズが存在し、その容器内から残液を吸引する場合においても利用可能である。吸引触手の柔軟性から、ビーズを回り込んでビーズ奥側に残留する液体の吸引を行える。
【0008】
望ましくは、前記各吸引触手は柔軟な中空部材で構成される。望ましくは、前記複数の吸引触手の内の少なくとも1つの吸引触手は、その下端吸引孔が水平方向を向く。この構成によれば、下端吸引孔を容器内の側面に対向させて容器内の隅に残存する液体の吸引を円滑に行える。また、容器の底面を吸引して下端吸引孔が閉塞することを防止できる。
【0009】
望ましくは、前記刷毛状部は前記ノズル軸の先端から下方側に放射状に広がった自然的形状を有し、前記刷毛状部の容器底面への当接により、前記複数の吸引触手が屈曲して更に放射状に広がる。この構成によれば、刷毛状部がその自然的形状(原形)において放射状に広がっているため、それを容器底面に当接させるだけで、刷毛状部を自然に放射状に広げることができる。望ましくは、複数の吸引触手は円形に配設され、また、同心円状に複数の吸引触手を配列することもできる。更に、刷毛状部の中央に短い吸引触手を別途設けて、容器中央部の液体を完全に吸引できるようにしてもよい。
【0010】
望ましくは、前記刷毛状部は、前記ノズル軸に対して交換可能である。この構成によれば、摩耗、劣化、詰まりに対処できる。
【0011】
望ましくは、前記刷毛状部の容器底面への当接を検出するセンサと、前記センサによって検出された当接タイミングで前記ノズルの下降速度を変更する下降制御部と、を含む。このセンサはジャミングセンサ(当接圧力検出センサ)であるのが望ましいが、他のセンサを利用することもできる。
【0012】
望ましくは、前記下降制御部は、前記当接タイミングまで前記ノズルを第1速度で下降させ、前記当接タイミングから前記ノズルを前記第1速度よりも遅い第2速度で下降させる。望ましくは、前記ノズルの下降に伴って吸引が開始され、前記ノズルが最下端に到達するまで吸引が継続される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【0015】
図1には、本発明に係るノズル装置の好適な実施形態が示されており、図1はその要部構成を示す概念図である。このノズル装置は容器内に残留する液体を吸引除去する装置であり、たとえば分析装置や分注装置などに組み込まれるものである。吸引対象となる容器としては試験管などのチューブを挙げることができ、この他にはマイクロプレートのウエルなどを挙げることができる。
【0016】
図1において、ノズル装置は、吸引ノズル10、吸引ポンプ24、コントローラ28、搬送機構20などを有している。搬送機構20は、コントローラ28によってその駆動制御がなされるものであり、吸引ノズル10を三次元方向に自在に搬送する機構である。搬送機構20には本実施形態において、吸引ノズル10の下端が容器に当接した状態を検出するセンサ26が設けられ、具体的にはジャミングセンサが設けられている。そのセンサの出力信号はコントローラ28に出力されている。
【0017】
吸引ノズル10に対しては、配管22を介して吸引ポンプ24が接続されている。この吸引ポンプ24はコントローラ28によって制御される。
【0018】
吸引ノズル10は、大別してノズル軸12と刷毛状部14とで構成される。ノズル軸12は、例えば金属などの硬質部材によって構成されるものであり、内部が中空のパイプ状部材である。上述したように、搬送機構20はこのノズル軸12の上端側を保持し、そして三次元方向にノズル軸12を搬送する。
【0019】
刷毛状部14は、ノズル軸12の下端側に着脱自在に装着されるものであり、この刷毛状部14は、ヘッド15と複数の吸引触手16とを有している。ヘッド15はノズル軸12の下端に連結され、それ自体硬質部材で構成されるものである。ヘッド15の下端側には複数の枝部18が形成されており、各枝部18にはそれぞれ吸引触手16の基端側が連結されている。
【0020】
各吸引触手16は、本実施形態において例えば内径0.8mmで8mmの長さをもったフレキシブルな中空部材によって構成されており、その先端側には吸引孔17が形成されている。
【0021】
本実施形態においては、刷毛状部14が4つの吸引触手16を有しており、それらの吸引触手16は円形に配列されている。この場合において、各吸引触手16の吸引孔17は水平方向に液を吸引する形態である。すなわち刷毛状部14を容器の底面に当接した場合において、各吸引孔17が容器の内側面に対向する。
【0022】
図1に示されるように、複数の吸引触手16はそれら全体としてその自然形状において下側が末広がりに広がった放射状の形態を有している。したがって、刷毛状部14を上方から下方に下降してそれを図示の如く平坦な容器底面に当接させると、それぞれの吸引触手16がその自然的形状において斜めに傾斜しているため、各吸引触手16が容器の底面に沿って屈曲し、容器の内部の隅方向に進み出ることになる。
【0023】
図2には、図1に示した刷毛状部14の断面図が示されている。ノズル軸12の内部12Aは、ヘッド15の内部15Aに連通しており、その内部15Aは各吸引触手16の内部16Aに連通している。よって、図1に示した吸引ポンプ24を動作させると、吸引孔17に負圧が生じ、これによってそこから液体が内部に吸引される。
【0024】
図3には、吸引ノズル10の作用が示されている。吸引ノズル10を上方から容器30の内部に下降させると、(A)に示すように、刷毛状部14の下端が容器30の底面に当接する。その状態からさらに吸引ノズル10を下方へ下降させると、(B)に示すように、刷毛状部14における各吸引触手16がその位置に応じて水平方向へ屈曲変形し始め、そして、最終的には、(C)に示すように、容器30の隅部分に各吸引触手16の吸引孔17が導かれることになる。よって、(A)〜(C)の一連の工程において吸引作用を継続しておけば、容器30内に残留する液体を残すことなく全て効率的に吸引除去することが可能となる。特に、容器内の隅部分においては液体が残留し易いがその部分に吸引孔を積極的に導いて能率的な吸引を実現できる。なお、図3(C)に示すような状態において吸引ノズル10を回転させることも好適である。
【0025】
図1〜図3に示した実施形態においては、吸引触手16が4つ設けられていたが、少なくとも1本の吸引触手16が設けられていれば、容器底面に沿った屈曲作用によって隅の部分に残留する液体の吸引除去の利点を得ることができ、望ましくはより多くの吸引触手16が設けられる。この場合においては、各吸引触手を同心円状に配列してもよく、あるいはランダムに配列してもよい。さらに、そのような形態において中央に位置する吸引触手については他の吸引触手よりも短くして、他の周辺の吸引触手が屈曲した状態において中央部の吸引触手の下端がちょうど容器中央部に当接するような長さ関係とするようにしてもよい。いずれにしても、吸引触手16の配置については、各種の変形例が考えられる。
【0026】
図4には、図1に示した装置の動作例が示されている。
【0027】
まずS101では、吸引対象となる容器の上方に吸引ノズル10が位置決めされる。S102では、コントローラ28の作用によって吸引ノズル10が上方から下方へ引き下ろされ、その際に吸引が開始される。S103では図1に示したセンサ26によって底への当接が検出されたことが確認され、S104ではその底検出以後吸引ノズルの下降速度が低速に切り替えられ、底検出から所定距離だけ吸引ノズル10が引き下ろされる。この場合においてその所定距離は例えば5mmである。S105では、所用時間経過後、吸引を停止させ更に吸引ノズル10を上方に引き上げる。次にS106においてさらに他の容器について液体の吸引除去を行うか否かが判断され、それを続行する場合には上記のS101からの各工程が繰り返し実行される。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、容器内に存在する液体を効率的に吸引除去できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るノズル装置の好適な実施形態を示す概念図である。
【図2】 図1に示す刷毛状部の断面図である。
【図3】 図1に示す吸引ノズルの作用を説明するための図である。
【図4】 図1に示すノズル装置の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
10 吸引ノズル、12 ノズル軸、14 刷毛状部、15 ヘッド、16 吸引触手、17 吸引孔、22 配管、24 吸引ポンプ、26 センサ、28コントローラ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nozzle device, and more particularly to a nozzle device that sucks and removes residual liquid in a container.
[0002]
[Prior art]
In a conventional nozzle device that performs liquid suction or the like, the nozzle is configured as a pipe or a chip made of metal or resin. A pump that performs suction or the like is connected to the nozzle, and a transport mechanism is connected.
[0003]
When a reagent-treated liquid is aspirated from a container such as a well on a test tube or microplate, a nozzle is inserted into the container, and the nozzle tip is positioned near the bottom of the container and remains in that state. Liquid is aspirated. JP-A-7-83939 discloses a related technique.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional example, since the residual liquid is sucked by a simple pipe-shaped nozzle, it may be difficult to completely suck the liquid from the container, and there is a problem that the residual liquid is likely to be generated. is there. Of course, it is possible to use a technique such as moving the tip of the nozzle in the horizontal direction and sucking the remaining liquid in the corner of the container, but in that case, complicated control is required. . In addition, when a surplus liquid is sucked in a state in which a substance after reagent treatment remains attached to the inner wall of the well, a method for effectively sucking the remaining liquid is required. Furthermore, there is a demand for a technique for sucking only the remaining liquid from the inside of the container in which beads or the like are dropped.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a nozzle device capable of efficiently sucking a liquid in a container.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, the present invention includes a nozzle for sucking a liquid in a container, and a suction pump connected to the nozzle, the nozzle including a cylindrical nozzle shaft, And a brush-like portion divided into a plurality of suction tentacles having a proximal end side communicating with the nozzle shaft and a distal end side thereof being bendable.
[0007]
According to the above configuration, the brush-like portion has a plurality of suction tentacles, which can be inserted into the container to suck the liquid. At that time, since each suction tentacle is made of a flexible member, the suction tentacle is bent along the bottom surface of the container, and in particular, the liquid remaining in the corner in the container can be efficiently sucked. Further, there is an advantage that the liquid can be sucked properly without positioning the nozzle with high accuracy. The nozzle device may be a device that simply performs suction, or may be a device that injects a cleaning liquid and performs suction thereafter. The nozzle device can also be used when beads exist in the container and the remaining liquid is sucked from the container. Because of the flexibility of the suction tentacle, the beads can go around and suck the liquid remaining behind the beads.
[0008]
Desirably, each said suction tentacle is comprised with a flexible hollow member. Preferably, at least one suction tentacle among the plurality of suction tentacles has a lower end suction hole facing a horizontal direction. According to this configuration, it is possible to smoothly suck the liquid remaining in the corner in the container with the lower end suction hole facing the side surface in the container. Further, it is possible to prevent the lower end suction hole from being blocked by sucking the bottom surface of the container.
[0009]
Preferably, the brush-like portion has a natural shape that radially spreads downward from the tip of the nozzle shaft, and the plurality of suction tentacles are bent by the contact of the brush-like portion with the container bottom surface. Furthermore, it spreads radially. According to this configuration, since the brush-like portion is radially expanded in its natural shape (original shape), the brush-like portion can be naturally radially expanded simply by bringing it into contact with the bottom surface of the container. Desirably, the plurality of suction tentacles are arranged in a circular shape, and the plurality of suction tentacles can be arranged concentrically. Further, a short suction tentacle may be separately provided in the center of the brush-like portion so that the liquid in the central portion of the container can be completely sucked.
[0010]
Desirably, the brush-like portion is replaceable with respect to the nozzle shaft. According to this configuration, it is possible to cope with wear, deterioration, and clogging.
[0011]
Preferably, the sensor includes a sensor that detects contact of the brush-like portion with the bottom surface of the container, and a lowering control unit that changes the lowering speed of the nozzle at the contact timing detected by the sensor. This sensor is preferably a jamming sensor (contact pressure detection sensor), but other sensors can also be used.
[0012]
Preferably, the lowering control unit lowers the nozzle at a first speed until the contact timing, and lowers the nozzle at a second speed slower than the first speed from the contact timing. Preferably, suction is started as the nozzle is lowered, and suction is continued until the nozzle reaches the lowermost end.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 shows a preferred embodiment of a nozzle device according to the present invention, and FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the main part thereof. This nozzle device is a device that sucks and removes the liquid remaining in the container, and is incorporated in, for example, an analyzer or a dispensing device. As a container to be aspirated, a tube such as a test tube can be cited, and in addition, a well of a microplate can be exemplified.
[0016]
1, the nozzle device includes a
[0017]
A suction pump 24 is connected to the
[0018]
The
[0019]
The brush-
[0020]
Each
[0021]
In this embodiment, the brush-
[0022]
As shown in FIG. 1, the plurality of
[0023]
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the brush-
[0024]
FIG. 3 shows the operation of the
[0025]
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, four
[0026]
FIG. 4 shows an operation example of the apparatus shown in FIG.
[0027]
First, in S101, the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is an advantage that the liquid present in the container can be efficiently suctioned and removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a preferred embodiment of a nozzle device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the brush-like portion shown in FIG.
FIG. 3 is a view for explaining the operation of the suction nozzle shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the nozzle device shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10 suction nozzles, 12 nozzle shafts, 14 brush-like parts, 15 heads, 16 suction tentacles, 17 suction holes, 22 pipes, 24 suction pumps, 26 sensors, 28 controllers.
Claims (5)
前記ノズルを搬送する搬送機構と、
前記ノズルに接続された吸引ポンプと、
を含み、
前記ノズルは、
筒状のノズル軸と、
前記ノズル軸の先端に設けられ、基端側が前記ノズル軸に連通し、先端側が屈曲可能な複数の吸引触手に分かれた刷毛状部と、
を有し、
前記各吸引触手は柔軟な中空部材で構成され、
前記刷毛状部は前記ノズル軸の先端から下方側に放射状に広がった自然的形状を有し、
前記複数の吸引触手の内の少なくとも1つの吸引触手は、その下端吸引孔が水平方向を向き、
前記刷毛状部の平坦な容器底面への当接により、前記複数の吸引触手が屈曲して更に放射状に広がることを特徴とするノズル装置。A nozzle for sucking the liquid in the container;
A transport mechanism for transporting the nozzle;
A suction pump connected to the nozzle;
Including
The nozzle is
A cylindrical nozzle shaft;
A brush-like portion provided at the tip of the nozzle shaft, the base end side communicating with the nozzle shaft, and the tip side divided into a plurality of suction tentacles that can be bent;
Have a,
Each suction tentacle is composed of a flexible hollow member,
The brush-like portion has a natural shape radially spreading downward from the tip of the nozzle shaft,
At least one suction tentacle among the plurality of suction tentacles has a lower end suction hole facing a horizontal direction,
The nozzle device , wherein the plurality of suction tentacles are bent and further spread radially by contact of the brush-like portion with a flat bottom surface of the container .
前記刷毛状部は、前記ノズル軸に対して交換可能であることを特徴とするノズル装置。The apparatus of claim 1.
The brush apparatus, wherein the brush-like portion is replaceable with respect to the nozzle shaft.
前記刷毛状部の容器底面への当接を検出するセンサと、
前記センサによって検出された当接タイミングで前記ノズルの下降速度を変更する下降制御部と、
を含むことを特徴とするノズル装置。The apparatus of claim 1.
A sensor for detecting contact of the brush-like portion with the bottom of the container;
A descent controller that changes the descent speed of the nozzle at the contact timing detected by the sensor;
A nozzle device comprising:
前記下降制御部は、前記当接タイミングまで前記ノズルを第1速度で下降させ、前記当接タイミングから前記ノズルを前記第1速度よりも遅い第2速度で下降させることを特徴とするノズル装置。The apparatus of claim 3 .
The lowering control unit lowers the nozzle at a first speed until the contact timing, and lowers the nozzle at a second speed slower than the first speed from the contact timing.
前記ノズルの下降に伴って吸引が開始され、前記ノズルが最下端に到達するまで吸引が継続されることを特徴とするノズル装置。The apparatus of claim 1.
Suction is started as the nozzle is lowered, and the suction is continued until the nozzle reaches the lowermost end.
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