JPH06343844A - 微量液体混合装置および溶液濃度分析方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の液体を微量の高い精度で制御された量
で混合可能な微量液体混合装置、並びにこの微量液体混
合装置を用いて、滴定法を利用して高い精度で濃度分析
可能な溶液濃度分析方法および溶液濃度分析装置を提供
する。 【構成】 微量液体混合装置では、シリンダー１２内で
プランジャー２８を移動させ、攪拌子３０が配置された
シリンダー内に複数の液体を吸入して混合する。プラン
ジャーの移動量は液体吸入量監視制御機構により監視制
御される。シリンダー内の化学的反応の結果が反応検出
機構により検出される。溶液濃度分析方法または装置で
は、上記の微量液体混合装置を用い、被検査溶液を設定
量だけシリンダー内に吸入し、攪拌子を作動させなが
ら、被検査溶液と化学的に反応する液体試薬を吸入し、
化学的反応の結果が検出される時までに吸入された液体
試薬の量を検出し、この液体試薬の吸入量から被検査溶
液の濃度が求められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微量液体混合装置およ
びこれを用いた溶液濃度分析方法並びに装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリント回路基板による電気回
路装置の製造においては種々の半導体デバイスが実装さ
れるが、この半導体デバイスの実装においては、プリン
ト回路基板のプリント配線部に対して半導体デバイスを
電気的に接続させるために半田付けがなされる。この半
田付け作業においては、その前処理として、フラックス
の塗布適用が必要である。然るに、この半田付け用のフ
ラックスは、通常、酸成分を含有する腐蝕性の溶液であ
るため、半田付け作業の後にフラックス残滓物質を洗浄
除去することが必要である。

【０００３】このような事情から、実際に半田付け作業
に供されるフラックス溶液は、特定の濃度状態に維持さ
れることが要請される。これは、フラックス溶液の濃度
が低すぎる場合には、当然のこととして好適な半田付け
を実行することができず、一方、フラックス溶液の濃度
が高過ぎる場合には、半田付け作業後におけるフラック
ス残滓物質の十分な洗浄を容易に行うことができないか
らである。そして、フラックス溶液は、その濃度状態が
不安定で相当に変化し易いものである。

【０００４】一般に、溶液の濃度を管理するためには、
当該溶液の濃度を求めることが必要である。そして、溶
液の濃度を求めるための方法としては、当該溶液の比重
などの濃度に応じて変化する物理的特性を検出する方法
があるが、この方法は、得られる結果の精度が低いとい
う欠点がある。一方、当該溶液が酸成分またはアルカリ
成分を含有するものである場合には、その中和反応を利
用する滴定法によってその濃度を求めることができ、こ
の方法によれば、検出結果が非常に高い精度のものとな
る特長がある。

【０００５】従来、フラックス溶液の濃度分析において
は、当該フラックス溶液が酸成分を含有することを利用
して、フラックス溶液槽から採取された少量のフラック
ス溶液について、アルカリ溶液により滴定する方法が知
られている。この方法においては、一定量のフラックス
溶液に対し、適量のフェノールフタレインなどの指示薬
を加えた上、当該指示薬による変化が生ずるまで例えば
ビュレットなどを用いて既知の濃度の水酸化ナトリウム
水溶液を微量づつ滴下する滴定操作を行い、当該フラッ
クス溶液を中和するために要する水酸化ナトリウム水溶
液の量を求めることにより当該フラックス溶液の濃度が
求められる。

【０００６】しかしながら、従来における滴定法では、
混合反応容器に対し、一定量のフラックス溶液の採取、
適量の指示薬の添加、並びに微量づつのアルカリ水溶液
を滴下供給する操作を、人手によって、あるいは定量ポ
ンプを用いて行うことが必要であるため、一つのフラッ
クス溶液試料についての濃度分析に例えば約３０分間以
上もの非常に長い時間を必要とする問題点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情を背景としてなされたものであって、きわめて簡
単な操作により、複数の液体を微量であってしかも正確
に制御された量で混合することを高い精度で行うことが
できると共に、短時間のうちにそれらの液体が十分に混
合された状態を得ることができる微量液体混合装置を提
供することを目的とする。

【０００８】本発明の他の目的は、上記の微量液体混合
装置を用いて、基本的には滴定法を利用して、簡単な操
作により、微量の被検査溶液についてもその濃度分析を
高い精度で短時間のうちに実行することのできる溶液濃
度分析方法および溶液濃度分析装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る微量液体混
合装置は、下端に液体吸入吐出口を有する、上下方向に
伸びる軸に沿って配置されたシリンダーと、このシリン
ダーの内周面に摺動自在に密接する外周面を有するプラ
ンジャーと、このプランジャーを前記シリンダー内にお
いてその軸方向に移動するよう駆動し、これにより前記
シリンダーの液体吸入吐出口を介して当該シリンダー内
に液体を吸入しまたは当該シリンダー内の液体を吐出さ
せるプランジャー駆動機構と、前記プランジャーの移動
量を監視制御する液体吸入量監視制御機構と、前記シリ
ンダー内に配置された攪拌子を作動させる攪拌子作動機
構とを有してなり、前記シリンダー内において複数の液
体が混合されることを特徴とする。この微量液体混合装
置には、シリンダー内において混合された液体による化
学的反応の結果を検出する反応検出機構を設けることが
できる。

【００１０】本発明に係る溶液濃度分析方法は、上記微
量液体混合装置を用い、濃度を検出すべき被検査溶液を
設定された量だけシリンダー内に吸入し、その後、攪拌
子を作動させながら、前記被検査溶液と化学的に反応す
る液体試薬をシリンダー内に吸入し、当該シリンダー内
において混合された前記被検査溶液と液体試薬とによる
特定の化学的反応の結果が検出される時までに吸入され
た液体試薬の量を検出し、この液体試薬の吸入量に基づ
いて前記被検査溶液の濃度を求める工程を有することを
特徴とする。

【００１１】本発明に係る溶液濃度分析装置は、（１）
請求項１に記載された微量液体混合装置と、（２）濃度
を検出すべき被検査溶液を収容する被検査溶液容器、前
記被検査溶液と化学的に反応する液体試薬を収容する液
体試薬容器、および洗浄液を収容する洗浄液容器を含む
液体容器群と、（３）前記微量液体混合装置のプランジ
ャー駆動機構を制御してそのシリンダー内に前記被検査
溶液容器から被検査溶液を設定された量だけ吸入させ、
その後前記液体試薬容器から液体試薬を吸入させる制御
機構と、（４）前記微量液体混合装置のシリンダー内に
おいて混合された前記被検査溶液と液体試薬とによる特
定の化学的反応の結果を検出する反応検出機構と、
（５）前記微量液体混合装置の液体吸入量監視制御機構
によって検出される、前記反応検出機構によって特定の
化学的反応の結果が検出された時までに吸入された液体
試薬の吸入量を標準吸入量と比較することにより、標準
濃度に対する前記被検査溶液の濃度の高低を判定する被
検査溶液濃度判定機構と、を備えてなることを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】上記の構成を有する微量液体混合装置によれ
ば、プランジャーを駆動することにより、微量のしかも
高い精度で制御された吸入量でシリンダー内に第１の液
体が吸入されると共に、攪拌子を作動された状態におい
て、同様に第２の液体がその吸入量が微量でしかも高い
精度で監視された状態で吸入されるため、当該シリンダ
ー内を混合室として、それぞれ微量であるにもかかわら
ず、各々既知の量の複数の液体の混合が後者の液体の吸
入と同時に達成される。そして、複数の液体の混合によ
って化学的反応が生ずる場合には、反応検出機構を設け
ることにより、当該反応の状態が検出される。

【００１３】また、上記溶液濃度分析方法によれば、上
記微量液体混合装置を用い、設定された量で吸入された
被検査溶液に対し、攪拌下に液体試薬が極微量づつ添加
混合され、しかも被検査溶液が液体試薬と化学的に反応
してその特定の結果が検出される時までに添加された液
体試薬の量が検出されるので、これにより、被検査溶液
の濃度を求めることができる。

【００１４】更に、上記の溶液濃度分析装置によれば、
シリンダー内に設定された量の液体が吸入されると共
に、シリンダー内が混合室となって液体の混合が達成さ
れるため、当該シリンダー内において滴定法を実行する
ことが可能であり、容易に被検査溶液についての濃度分
析を高い精度で行うことができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る微量液体混合
装置の構成を示す説明用断面図である。この図におい
て、１０は上下方向に伸びる円筒状のフレームであって
下端に開口１１を有する。このフレーム１０内には、透
明なガラス製の円筒状のシリンダー１２がその軸が上下
方向に伸びるよう固定して設けられている。このシリン
ダー１２の下端には小径筒状部１３が下方に伸びるよう
形成されており、この小径筒状部１３は前記フレーム１
０の開口１１から下方に突出する状態に設けられてい
る。この小径筒状部１３により、前記シリンダー１２内
に通ずる液体吸入吐出口１４が形成されている。また、
シリンダー１２の上端は、開放されて開口１５が形成さ
れている。

【００１６】フレーム１０の上部にはパルス駆動型ステ
ッピングモータ２０が固定して設けられており、下方に
伸びる駆動軸２１の下端には、連結部材２２を介して上
下方向に伸びるボールネジ２４の上端が固定されてい
る。そして、上下方向に伸びる円筒状の作動杆２６が、
その上端の螺合連結部２７が前記ボールネジ２４に螺合
された状態に設けられており、この作動杆２６の下端
に、シリンダー１２内に配置された円柱状のステンレス
鋼よりなるプランジャー２８が固定されている。このプ
ランジャー２８の外周面は、シリンダー１２の内周面に
密接した状態で摺動する状態とされている。そして、前
記作動杆２６がフレーム１０に対し、上下方向には移動
自在であるが水平面内では回転しないよう、適宜の回転
防止機構（図示せず）が設けられている。

【００１７】以上におけるシリンダー１２の寸法の例を
挙げると、例えば内径は約１０．３ｍｍ、長さは約６５
ｍｍ、最大容量は約５．４ｃｃである。

【００１８】また、前記シリンダー１２内の下端部に
は、外部と遮断された状態で攪拌作用を発揮する攪拌子
が設けられている。具体的には、鉄またはフェライトよ
りなる磁気感応部材の外周がガラスまたはプラスチック
により完全に覆われた磁気攪拌子３０が設けられてお
り、この磁気攪拌子３０をシリンダー１２内において回
転させる攪拌子作動機構３１がフレーム１０の開口１１
に接近する内周面に設けられている。

【００１９】更に、前記シリンダー１２内において混合
された液体に生ずる特定の化学的反応の結果を検出する
反応検出機構が設けられている。図示の例における反応
検出機構は光センサー式反応検出機構であって、シリン
ダー１２の下方部分を介して互いに対向するよう、ラン
プまたは発光ダイオードなどよりなる光源素子３４と、
シリンダー１２を介してこの光源素子３４よりの光を受
光するフオトダイオードなどよりなる受光素子３５と
が、攪拌子作動機構３１より上方の位置において、フレ
ーム１０に固定されることにより、構成されている。

【００２０】そして、制御機構４０が設けられ、この制
御機構４０には、前記ステッピングモータ２０に駆動パ
ルスを供給して駆動する駆動回路と、当該ステッピング
モータ２０を駆動するパルスの数を監視制御する吸入量
監視制御回路とが設けられると共に、前記攪拌子作動機
構３１および反応検出機構の駆動回路が設けられてい
る。

【００２１】以上のような構成を有する微量液体混合装
置によれば、次のようにして、第１の液体試料と、第２
の液体試料とを、それぞれ微量であってしかも高い精度
で制御された量で混合することができる。すなわち、プ
ランジャー２８が最下端に位置された状態で、シリンダ
ー１２の先端の小径筒状部１３の先端を適宜の容器中の
第１の液体試料中に挿入し、ステッピングモータ２０を
駆動するとボールネジ２４が回転してプランジャー２８
が上昇され、液体吸入吐出口１４を介して第１の液体試
料がシリンダー１２内に吸入される。この吸入量はプラ
ンジャー２８の移動量に対応し、プランジャー２８の移
動量は、ボールネジ２４の回転量に対応するステッピン
グモータ２０の駆動パルス数に従うから、制御機構４０
において予め設定された量に高い精度で制御された吸入
量で第１の液体試料が吸入される。

【００２２】次にシリンダー１２の先端の小径筒状部１
３を適宜の容器中の第２の液体試料中に挿入し、ステッ
ピングモータ２０を駆動すると、同様にして、制御機構
４０において予め設定された量に高い精度で制御された
吸入量で第２の液体試料が吸入される。

【００２３】然るに、シリンダー１２内には磁気攪拌子
３０が配置されているので、攪拌子作動機構３１を駆動
状態としておけば、シリンダー１２内において、第２の
液体試料が吸入されながらこれが直ちに第１の液体試料
と混合されることとなり、結局、吸入された分だけの第
２の液体試料が直ちに第１の液体試料と十分に混合され
た状態が得られることとなる。

【００２４】そして、前記ステッピングモータ２０は、
その駆動パルスによって非常に微小な量、例えば１パル
スで０．０００２ｃｃという極微小な量を単位として制
御することが可能であるため、液体試料は微量であって
も、きわめて正確にその吸入量を制御することができ
る。

【００２５】また、シリンダー１２内への吸入量は、常
に予め設定された量に限られるものではなく、液体試料
の適当量が吸入される場合には、当該吸入のためにステ
ッピングモータ２０に供給された駆動パルス数が、制御
機構４０における吸入量監視制御回路により監視されて
いるので、この駆動パルス数により、当該吸入量を正確
に検出することができる。

【００２６】更に、液体の混合室を形成するシリンダー
１２においては、その内周面に密接した状態でプランジ
ャー２８の外周面が摺動するため、プランジャー２８を
降下させて内部の液体の全部を吐出した状態では、シリ
ンダー１２の内周面に付着する液体はきわめて僅かであ
る。従って、混合処理が終了して混合液体全部を吐出さ
せた後に十分な量の洗浄液を吸入して吐出させる洗浄操
作を行うことにより、シリンダー１２内を十分清浄な状
態に洗浄することができる。しかもこの洗浄操作は、殆
どの場合に１回で十分である。

【００２７】図２は、本発明の溶液濃度分析方法を、半
田付け用のフラックス溶液について実施するための溶液
濃度分析装置の構成の概略を示す。この図において、５
０は上記のような構成の微量液体混合装置である。この
微量液体混合装置５０は、水平方向に伸びる走行レール
５１に沿って走行可能に設けられた昇降機構５２に支持
され、制御機構４０の機能をも有する制御装置５３よっ
て制御された位置において上昇降下されるよう構成され
ている。

【００２８】走行レール５１の下方には、濃度を検出す
べき被検査溶液であるフラックス溶液を収容する被検査
溶液容器５５が設置され、この被検査溶液容器５５は、
ポンプを含む循環路５６によってフラックス溶液槽５７
と接続されている。このフラックス溶液槽５７は、プリ
ント回路基板に対するフラックス塗布装置にフラックス
溶液を供給するものである。

【００２９】また、このフラックス溶液槽５７には、フ
ラックス原液槽５９およびポンプを有するフラックス原
液供給機構６０と、希釈液槽６２およびポンプを有する
希釈液供給機構６３とが設けられており、これらによっ
てフラックス溶液の濃度調整機構が構成されている。

【００３０】前記被検査溶液容器５５に並んで、希釈洗
浄液を収容する希釈洗浄液容器６５が設置され、この希
釈洗浄液容器６５は、ポンプを含む循環路６６によって
希釈洗浄液槽６７と接続されている。また、希釈洗浄液
容器６５に並んで、フェノールフタレイン溶液よりなる
指示薬槽７０からの指示薬が供給される指示薬容器７１
が設けられると共に、既知の濃度の水酸化ナトリウム水
溶液が収容された液体試薬槽７３からの液体試薬が供給
される液体試薬容器７４が設置され、更に液体試薬容器
７４に並んで廃液ポート７６が設けられている。そし
て、廃液槽７７が設置され、前記指示薬容器７１、液体
試薬容器７４および廃液ポート７６の各排液口がこの廃
液槽７７に接続されている。

【００３１】また、前記制御装置５３には、設定された
液体試薬の標準吸入量を基準として実際に吸入された液
体試薬の吸入量を比較し、大小を判定する判定回路が設
けられている。この判定回路の判定結果は、後述すると
ころから明らかなように、標準濃度に対する被検査溶液
の濃度の高低を示すものであり、従って、被検査溶液濃
度判定機構を構成するものである。

【００３２】以上において、被検査溶液容器５５、希釈
洗浄液容器６５、指示薬容器７１および液体試薬容器７
４は、いずれも外部と遮断された状態で液体を収容する
ものであることが望ましい。

【００３３】図３は、これらの容器として好適に用いら
れるものの構成を模式的に示す説明図である。この図の
例の容器Ｖは、上面壁に挿入口８０が形成された容器本
体８１と、挿入口８０をその下面側から開閉自在に閉塞
する開閉弁部材８２と、この開閉弁部材８２を上方に抑
制してその弾性力によって挿入口８０の閉塞状態を維持
するスプリング８３とよりなる構成とされている。前記
挿入口８０は、用いられる微量液体混合装置５０の液体
吸入吐出口１４に係る小径筒状部１３の外径に適合した
内径のものとされると共に、その内周面には、Ｏリング
８５が設けられている。８６は液体供給口、８７は液体
排出口である。

【００３４】このような容器によれば、挿入口８０内に
微量液体混合装置５０の小径筒状部１３を挿入すること
により、開閉弁部材８２がスプリング８３に抗して押し
下げられて挿入口８０が開き、小径筒状部１３の先端が
容器内に収容された液体中に入って当該液体の吸入が行
われる。このとき、Ｏリング８５により、挿入された小
径筒状部１３と挿入口８０との間の気密状態が確保され
る。

【００３５】以上のような構成の溶液濃度分析装置によ
れば、次のようにして、例えば半田付け用のフラックス
溶液について、その濃度が検出される。先ず、被検査溶
液容器５５にはフラックス溶液槽５７からのフラックス
溶液、希釈洗浄液容器６５には希釈洗浄液槽６７からの
希釈洗浄液、指示薬容器７１には指示薬槽７０からの指
示薬、並びに液体試薬容器７４には液体試薬槽７３から
の液体試薬が供給された状態とする。

【００３６】この状態において、制御装置５３により微
量液体混合装置５０の水平方向位置および上下方向位置
並びに作動を制御することにより、以下のような操作を
この順に実行する。 第１操作 微量液体混合装置５０のシリンダー１２内の磁気攪拌子
３０を作動させた状態で、被検査溶液容器５５から、予
め設定された吸入量で、微量液体混合装置５０のシリン
ダー１２内に、被検査溶液であるフラックス溶液を吸入
する。 第２操作 次に微量液体混合装置５０を移動させ、希釈洗浄液容器
６５から、予め設定された吸入量で、希釈洗浄液を吸入
し、シリンダー１２内において被検査溶液と混合する。 第３操作 更に微量液体混合装置５０を移動させ、指示薬容器７１
から、予め設定された吸入量で、指示薬を吸入し、シリ
ンダー１２内において混合する。

【００３７】第４操作 再び微量液体混合装置５０を移動させ、磁気攪拌子３０
による混合を継続しながら、液体試薬容器７４から液体
試薬を吸入させる。

【００３８】第５操作 〔特定の化学的反応の結果の検出〕以上の第４操作によ
り、シリンダー１２内において、被検査溶液であるフラ
ックス溶液の酸成分と、液体試薬の水酸化ナトリウムに
よるアルカリイオンとが中和反応を生じ、液体試薬の吸
入量が中和点を越えると、シリンダー１２内の液体には
フェノールフタレインによる赤色が現れる。そして、こ
の発色現象に伴う光透過性の変化がシリンダー１２の壁
を通して、光源素子３４および受光素子３５よりなる反
応検出機構によって検出され、反応検出信号が制御装置
５３に加えられる。

【００３９】〔液体試薬の吸入量の検出〕制御装置５３
においては、反応検出信号により、微量液体混合装置５
０のステッピングモータ２０への駆動パルスの供給が停
止されて液体試薬の吸入が停止される。そして、液体吸
入量監視制御機構により得られる、当該液体試薬の吸入
に係るステッピングモータ２０の駆動パルス数から、当
該液体試薬の吸入量が求められる。

【００４０】〔濃度分析結果の検出〕一方、予め、目標
とする濃度状態を有するフラックス溶液について、その
中和に要する液体試薬の吸入量を同様の手続きによって
求めておき、この吸入量を標準吸入量として制御装置５
３に設定しておく。そして、制御装置５３の被検査溶液
濃度判定機構により、上述のようにして求められた実際
の液体試薬の吸入量が標準吸入量と比較されることによ
り、被検査溶液の目標濃度に対する実際の濃度の状態、
具体的には、実際の濃度が目標濃度と同等であるか、同
等でない場合にはそれが標準濃度より高いか低いか、更
にその差異はどの程度であるかが判定され、その判定結
果が濃度調整信号として出力される。斯くして、被検査
溶液についての濃度分析が行われる。

【００４１】第６操作 一方、第４操作を終了した後、上記の第５操作と並行し
て、微量液体混合装置５０は廃液ポート７６に移動され
てシリンダー１２内の混合液体の全部が一時に排出さ
れ、これは、指示薬容器７１および液体試薬容器７４か
らの廃液と共に、廃液槽７７に排出される。その後、希
釈洗浄液容器６５から適量の希釈洗浄液を吸入し、これ
を廃液ポート７６に排出させることにより、微量液体混
合装置５０のシリンダー１２内の洗浄が行われる。この
ようにして洗浄されることにより、微量液体混合装置５
０は、次の濃度分析操作に備えられる。

【００４２】〔実験例〕目標濃度が固形分換算で２重量
％のフラックス溶液につき、図１に示した構成の微量液
体混合装置を用い、上述の操作手順に従って実行された
濃度分析実験においては、被検査溶液の吸入量が０．１
ｃｃ、希釈洗浄液の吸入量が２．０ｃｃおよび指示薬の
吸入量が０．１ｃｃに設定された条件下で、液体試薬は
０．２〜０．３ｃｃ程度の吸入量で所期の濃度分析を行
うことができた。

【００４３】この実験による濃度分析結果の精度は±５
％以下であり、これは固形分含量変動幅に換算すると±
０．１重量％に相当するものであり、きわめて高い精度
であることが理解される。また、第６操作が完了するま
での所要時間は約７分間以下であり、きわめて短時間で
あった。なお、同一のフラックス溶液について、自動比
重計によって測定された濃度分析の結果は、その精度が
±５０％以上であった。

【００４４】以上のように、本発明の溶液濃度分析方法
および装置によれば、液体試薬が混合されることによっ
て特定の化学的反応が生ずる被検査溶液についての濃度
分析を、供される被検査溶液および液体試薬がきわめて
微量であるにもかかわらず、きわめて簡単な操作によ
り、きわめて高い精度でしかも短時間の内に実行するこ
とができる。

【００４５】そして、以上の結果を利用することによ
り、当該被検査溶液の濃度調整を的確に実行することが
可能となる。例えば、図２の実施例においては、制御装
置５３からの濃度調整信号により濃度調整機構が駆動さ
れてフラックス溶液の濃度調整が行われる。すなわち、
フラックス溶液の濃度が過小である場合には、フラック
ス原液供給機構６０により、その程度に応じた量のフラ
ックス原液がフラックス溶液槽５７に供給され、フラッ
クス溶液の濃度が過大である場合には、希釈液供給機構
６３により、その程度に応じた量の希釈液がフラックス
溶液槽５７に供給されることにより、当該フラックス溶
液槽５７内のフラックス溶液の濃度が目標濃度に調整さ
れる。

【００４６】以上、本発明を具体的に説明したが、本発
明においては、種々の変更が可能である。具体的に説明
すると、微量液体混合装置においては、プランジャー駆
動機構としてステッピングモータが用いられているが、
駆動量を微小な単位で制御することのできる他のモータ
を用いることもできる。また、液体吸入量監視制御機構
としては、モータの駆動量を検出する手段のほか、ボー
ルネジの回転量またはプランジャーの移動量を直接検出
するエンコーダ、その他の手段を用いることも可能であ
る。

【００４７】反応検出機構としては、被検査溶液と液体
試薬との反応の内容に応じて、適宜のものを用いること
ができる。被検査溶液がフラックス溶液などのように酸
成分を含有するものである場合、または被検査溶液がア
ルカリ溶液である場合には、その中和によって発色し、
あるいは呈色状態が消失する指示薬を好適に利用するこ
とができることから、既述のように光センサー式反応検
出機構を好ましいものとして用いることができる。

【００４８】一方、いわゆるｐＨセンサーの原理を利用
して、反応検出機構として適宜の電極を用いることも可
能である。例えば、図１において、３７はそのようなｐ
Ｈ検出電極であり、このｐＨ検出電極３７は、プランジ
ャー２８を上下方向に貫通して伸び、その先端部がプラ
ンジャー２８の下面より下方に突出するよう設けられて
いる。このように、反応検出機構としては、好適なもの
を選択して用いることができると共に、検出原理の異な
るものを複数設けることも可能である。

【００４９】溶液濃度分析方法または装置において、微
量液体混合装置５０の移動機構などとしては種々の公知
の構成を利用することができる。吸入される液体を収容
する容器の構成は、当該液体の種類に応じたものとする
ことができ、例えば大気中においても変化することのな
い液体についての容器は開放型のものでよいことは勿論
である。

【００５０】本発明の微量液体混合装置が使用される被
検査溶液、液体試薬、希釈液などは特に限定されるもの
ではない。また、本発明の溶液濃度分析方法または装置
が適用されるべき被検査溶液も特に限定されるものでは
なく、酸成分含有溶液、アルカリ成分含有溶液、その他
の特定の化学的反応によって適宜の反応検出機構によっ
てその反応の終点などを検出することのできる被検査溶
液を、対応する液体試薬と共に使用して、その濃度分析
を行うことができる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明の微量液体混合装
置によれば、きわめて簡単な操作により、複数の液体を
微量であってしかも正確に制御された量で混合すること
をきわめて高い精度で行うことができると共に、きわめ
て短時間のうちに十分に混合された状態を得ることがで
きる。その上、液体混合室とされるシリンダーは、洗浄
液の吸入吐出による洗浄操作により、きわめて簡単に清
浄な状態とすることができる。

【００５２】本発明の溶液濃度分析方法または溶液濃度
分析装置によれば、微量定量ポンプとしての機能を有す
る上述の微量液体混合装置を用い、複数の液体をシリン
ダー内に吸入して当該シリンダー内において混合するた
め、吐出工程は最後の１回となると共に各液体の吸入と
同時にその攪拌が達成され、従ってきわめて簡単な操作
により、微量の被検査溶液についてもその濃度分析をき
わめて高い精度で短時間のうちに実行することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微量液体混合装置の一実施例の構成を
示す説明用断面図である。

【図２】本発明の溶液濃度分析方法を、半田付け用のフ
ラックス溶液について実施するための溶液濃度分析装置
の構成の概略を示す説明図である。

【図３】本発明の溶液濃度分析装置において好適に用い
られる液体収容容器の一例の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ フレーム １１ 開口 １２ シリンダー １３ 小径筒状
部 １４ 液体吸入吐出口 １５ 開口 ２０ ステッピングモータ ２１ 駆動軸 ２２ 連結部材 ２４ ボールネ
ジ ２６ 作動杆 ２７ 螺合連結
部 ２８ プランジャー ３０ 磁気攪拌
子 ３１ 攪拌子作動機構 ３４ 光源素子 ３５ 受光素子 ３７ ｐＨ検出
電極 ４０ 制御機構 ５０ 微量液体
混合装置 ５１ 走行レール ５２ 昇降機構 ５３ 制御装置 ５５ 被検査溶
液容器 ５６ 循環路 ５７ フラック
ス溶液槽 ５９ フラックス原液槽 ６０ フラック
ス原液供給機構 ６２ 希釈液槽 ６３ 希釈液供
給機構 ６５ 希釈洗浄液容器 ６６ 循環路 ６７ 希釈洗浄液槽 ７０ 指示薬槽 ７１ 指示薬容器 ７３ 液体試薬
槽 ７４ 液体試薬容器 ７６ 廃液ポー
ト ７７ 廃液槽 Ｖ 容器 ８０ 挿入口 ８１ 容器本体 ８２ 開閉弁部材 ８３ スプリン
グ ８５ Ｏリング ８６ 液体供給
口 ８７ 液体排出口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下端に液体吸入吐出口を有する、上下方
   向に伸びる軸に沿って配置されたシリンダーと、このシ
   リンダーの内周面に摺動自在に密接する外周面を有する
   プランジャーと、このプランジャーを前記シリンダー内
   においてその軸方向に移動するよう駆動し、これにより
   前記シリンダーの液体吸入吐出口を介して当該シリンダ
   ー内に液体を吸入しまたは当該シリンダー内の液体を吐
   出させるプランジャー駆動機構と、前記プランジャーの
   移動量を監視制御する液体吸入量監視制御機構と、前記
   シリンダー内に配置された攪拌子を作動させる攪拌子作
   動機構とを有してなり、前記シリンダー内において複数
   の液体が混合されることを特徴とする微量液体混合装
   置。
2. 【請求項２】 シリンダー内において混合された液体に
   よる化学的反応の結果を検出する反応検出機構が設けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載の微量液体混
   合装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載された微量液体混合装置
   を用い、濃度を検出すべき被検査溶液を設定された量だ
   けシリンダー内に吸入し、その後、攪拌子を作動させな
   がら、前記被検査溶液と化学的に反応する液体試薬をシ
   リンダー内に吸入し、当該シリンダー内において混合さ
   れた前記被検査溶液と液体試薬とによる特定の化学的反
   応の結果が検出される時までに吸入された液体試薬の量
   を検出し、この液体試薬の吸入量に基づいて前記被検査
   溶液の濃度を求める工程を有することを特徴とする溶液
   濃度分析方法。
4. 【請求項４】 （１）請求項１に記載された微量液体混
   合装置と、 （２）濃度を検出すべき被検査溶液を収容する被検査溶
   液容器、前記被検査溶液と化学的に反応する液体試薬を
   収容する液体試薬容器、および洗浄液を収容する洗浄液
   容器を含む液体容器群と、 （３）前記微量液体混合装置のプランジャー駆動機構を
   制御してそのシリンダー内に前記被検査溶液容器から被
   検査溶液を設定された量だけ吸入させ、その後前記液体
   試薬容器から液体試薬を吸入させる制御機構と、 （４）前記微量液体混合装置のシリンダー内において混
   合された前記被検査溶液と液体試薬とによる特定の化学
   的反応の結果を検出する反応検出機構と、 （５）前記微量液体混合装置の液体吸入量監視制御機構
   によって検出される、前記反応検出機構によって特定の
   化学的反応の結果が検出された時までに吸入された液体
   試薬の吸入量を標準吸入量と比較することにより、標準
   濃度に対する前記被検査溶液の濃度の高低を判定する被
   検査溶液濃度判定機構と、を備えてなることを特徴とす
   る溶液濃度分析装置。