KR100864046B1

KR100864046B1 - 토출량 제어 방법, 토출압 제어 방법, 주입 장치, 미소체의제조 방법, 토출량 제어 장치 및 토출량 제어 프로그램

Info

Publication number: KR100864046B1
Application number: KR1020070046025A
Authority: KR
Inventors: 도루 하라다; 아키히코 야부키; 기요시 다니나카
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2008-10-16
Also published as: US8241590B2; US20080079376A1; EP1905822A3; CA2586746A1; JP2008086242A; JP4992369B2; US8124031B2; US20120111886A1; EP1905822A2; KR20080029743A

Abstract

본 발명은 토출량을 보다 정밀도 좋게 안정되게 제어하는 것을 목적으로 한다.

밸브 a(4)와 밸브 b(7)가 폐쇄된 상태에서 밸브 b(7)가 개방됨으로써, 인젝션압 생성 압력과 유지압이 혼합되어 인젝션압이 생성되고, 이 인젝션압에 의해 모세관(9)으로부터 토출 대상의 토출이 시작된 후에, 레귤레이터(3)의 출력 압력을 인젝션압으로 설정한 다음 밸브 a(4)를 개방함으로써, 인젝션압을 모세관(9)에 가하여 밸브 a(4)와 밸브 b(7)가 폐쇄된 상태에서 밸브 b(7)가 개방됨으로써, 유지압 생성 압력과 인젝션압이 혼합되어 유지압이 생성되며, 이 유지압에 의해 토출 대상의 토출이 종료된 후에, 레귤레이터(3)의 출력 압력을 유지압으로 설정한 다음 밸브 a(4)를 개방함으로써, 유지압을 모세관(9)에 가한다.

토출량 제어, 인젝션, 유지압, 레귤레이터

Description

토출량 제어 방법, 토출압 제어 방법, 주입 장치, 미소체의 제조 방법, 토출량 제어 장치 및 토출량 제어 프로그램{DISCHARGE VOLUME CONTROL METHOD, DISCHARGE PRESSURE CONTROL METHOD, INJECTING APPARATUS, MICROBODY FORMING METHOD, DISCHARGE VOLUME CONTROL DEVICE, AND COMPUTER PRODUCT}

도 1은 실시예 1에 있어서의 마이크로 인젝션 장치의 개략 구성도.

도 2a는 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면.

도 2b는 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면.

도 2c는 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면.

도 3은 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 구성을 도시한 블록도.

도 4는 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 처리를 설명하기 위한 도면.

도 5는 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면.

도 6은 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 처리를 설명하기 위한 도면.

도 7은 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면.

도 8은 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 구성을 도시한 블록도.

도 9는 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 처리를 설명하기 위한 도면.

도 10은 실시예 1의 액체 토출량 제어 프로그램을 실행하는 컴퓨터를 도시한 도면.

도 11은 선행 발명의 실시예에서의 마이크로 인젝션 장치의 개략 구성도.

도 12a는 선행 발명의 실시예에서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면.

도 12b는 선행 발명의 실시예에서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면.

도 13은 인젝션압 생성 압력 및 유지압 생성 압력의 산출을 설명하기 위한 도면.

도 14는 연속 토출에 있어서의 누적 오차를 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 마이크로 인젝션 장치

1 : 정압 펌프

2 : 부압 펌프

3 : 레귤레이터

4 : 밸브 a

5 : 조정실

6 : 압력 센서 a

7 : 밸브 b

8 : 압력 센서 b

9 : 모세관

10 : 관

20 : 액체 토출량 제어 장치

21 : 입력부

22 : 출력부

23 : 입출력 제어 I/F부

24 : 산출부

241 : 체적비 산출부

242 : 인젝션압 생성 압력 산출부

243 : 유지압 생성 압력 산출부

25 : 기억부

251 : 압력 센서 a(6) 출력 기억부

252 : 산출 체적비 기억부

253 : 인젝션압 생성 압력 기억부

254 : 유지압 생성 압력 기억부

26 : 제어부

261 : 압력 센서 a(6) 출력 검지부

262 : 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부

263 : 밸브 a(4) 개폐 제어부

264 : 밸브 b(7) 개폐 제어부

본 발명은, 토출량 제어 방법, 토출압 제어 방법, 주입 장치, 미소체의 제조 방법, 토출량 제어 장치, 및 토출량 제어 프로그램에 관한 것이다.

종래부터, 재생 의료 및 신약 개발 등의 분야에 있어서, 소정의 물질(DNA나 약제 등)을 현미경 하에서 세포에 도입하는 마이크로 인젝션법이 알려져 있다. 마이크로 인젝션법은, 미리 소정의 물질을 함유하는 용액이 충전된 모세관을 가압함으로써, 모세관이 천자(穿刺)된 세포 내에 이 용액을 토출시키고, 이 소정의 물질을 세포에 도입하는 방법이다. 이에 따라, 예컨대, 도입한 물질이 세포에 미치는 영향을 조사할 수 있게 된다. 따라서, 마이크로 인젝션법에 있어서 정량적으로 용액을 세포에 토출시키는 것은 대단히 중요하며, 토출량을 간편하게 정밀도 좋게, 또한 재현성 좋게 조정하는 액체 토출량 제어 방법의 개발이 행해지고 있다.

예컨대, 특허 문헌 1에서는, 수나사를 회전시킴으로써 플런저를 이동시키고, 이에 따라 모세관에 압력을 가하여 액체를 토출시키는 마이크로 인젝션 장치가 개시되어 있다. 구체적으로는, 마이크로 인젝션 장치에 구비된 제어 박스에 설치된 버튼이 오퍼레이터에 의해 눌려짐으로써 전기 신호가 발생하고, 발생한 전기 신호가 압전 소자에 작용하여 수나사를 회전시키는 구동력을 일으키며, 그 결과, 플런저가 이동하여 모세관에 충전된 액체를 토출시키는 것이다. 이에 따라, 마이크로 인젝션 장치의 오퍼레이터는 버튼을 조작하는 것만으로 세포에 천자한 모세관으로부터 액체를 간편하게 토출할 수 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제3-119989호 공보(단락 0010∼0014, 도 1, 도 2)

그런데, 상기한 종래 기술은 플런저를 버튼 조작에 의해 이동시켜, 액체를 간편히 토출시키지만, 토출량의 조정에 관해서는 마이크로 인젝션 장치의 오퍼레이터가 모세관이 천자된 세포를 현미경에 의해 관찰하고, 세포가 팽창하는 정도에 의해 토출량을 추정하여 소정의 액체량이 토출되었는지 여부를 판단하기 때문에, 여전히 액체의 토출량에 정량성은 없다고 하는 문제점이 있었다.

그래서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 액체 토출량을 정밀도 좋게 안정되게 제어할 수 있게 되는 토출량 제어 방법, 토출압 제어 방법, 주입 장치, 미소체의 제조 방법, 토출량 제어 장치 및 토출 량 제어 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서 청구항 1에 따른 발명은 압력을 조정하여 출력하는 레귤레이터와 내부에 토출 대상을 충전한 모세관이 관에 의해 접속되며, 상기 레귤레이터측으로부터 상기 모세관의 방향으로 상기 관 내에 제1 밸브와 제2 밸브가 설치된 마이크로 인젝션 장치를 제어하여 상기 모세관으로부터의 토출량을 제어하는 토출량 제어 방법으로서, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 미소체 내에 토출시키는 압력인 인젝션압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 인젝션압 생성 압력과, 상기 모세관으로의 상기 토출 대상의 역류를 방지하는 압력으로서의 상기 모세관에 가해지고 있던 유지압이 혼합되어 상기 인젝션압이 생성되고, 이 인젝션압에 의해 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상의 토출이 시작된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 인젝션압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 인젝션압을 상기 모세관에 가하는 인젝션압 조정 공정과, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 유지압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 유지압 생성 압력과, 상기 모세관에 가해지고 있던 상기 인젝션압이 혼합되어 상기 유지압이 생성되며, 이 유지압에 의해 상기 토출 대상의 토출이 종료된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 유지압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 유지압을 상기 모세관에 가하는 유지압 조정 공정을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 2에 따른 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 마이크로 인젝션 장치가 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이를 접속하는 관의 내부 압력을 검지하는 제1 압력 센서와, 상기 제2 밸브와 상기 모세관 사이를 접속하는 관의 내부 압력을 상기 모세관에 가해지는 모세관측 압력으로서 검지하는 제2 압력 센서를 더 구비하는 것으로서, 상기 인젝션압 생성 압력으로서의 상기 레귤레이터가 출력한 실측치를 상기 제1 압력 센서에 의해 검지하고, 상기 유지압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치를 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하며, 상기 제2 밸브를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값을 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하여 이들 값에 기초하여 보정한 체적비를 이용하여 상기 인젝션압 생성 압력을 보정하는 보정 인젝션압 생성 압력 산출 공정과, 상기 유지압 생성 압력으로서의 상기 레귤레이터가 출력한 압력의 실측치를 상기 제1 압력 센서에 의해 취득하고, 상기 인젝션압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치를 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하며, 생성된 혼합 압력의 값을 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하여 이들 값에 기초하여 보정한 체적비를 이용하여 상기 유지압 생성 압력을 보정하는 보정 유지압 생성 압력 산출 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 3에 따른 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 보정 인젝션압 생성 압력 산출 공정은 상기 유지압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치로서 상기 제2 밸브가 폐쇄되기 직전에 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용 하고, 상기 제2 밸브를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값으로서 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하여 상기 인젝션압 생성 압력을 보정하며, 상기 보정 유지압 생성 압력 산출 공정은 상기 인젝션압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치로서 상기 제2 밸브가 폐쇄되기 직전에 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하고, 상기 제2 밸브를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값으로서 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하여 상기 유지압 생성 압력을 보정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 4에 따른 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 레귤레이터가 생성한 상기 유지압을 상기 모세관에 가한 상태에서 상기 제1 밸브를 폐쇄하여 상기 제1 압력 센서에 의해 소정 시간에 있어서의 상기 유지압의 변동을 측정하여 압력의 누설을 검지하는 누설 검지 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 5에 따른 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 마이크로 인젝션 장치를 구성하는 상기 관은 체적 변화가 없는 소재로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 6에 따른 발명은, 상기 발명에 있어서, 압력을 조정하여 출력하는 레귤레이터와 내부에 액체를 충전한 모세관이 관에 의해 접속되며, 상기 레귤레이터측으로부터 상기 모세관 방향으로 상기 관 내에 제1 밸브와 제2 밸브가 설치된 마이크로 인젝션 장치를 제어하여 상기 모세관으로부터의 액체 토출량을 제어하는 액체 토출량 제어 장치로서, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 세포 내에 토출시키는 압력인 인젝션압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 인젝션압 생성 압력과, 상기 모세관으로의 상기 액체의 역류를 방지하는 압력으로서의 상기 모세관에 가해지고 있던 유지압이 혼합되어 상기 인젝션압이 생성되고, 이 인젝션압에 의해 상기 모세관으로부터 상기 액체의 토출이 시작된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 인젝션압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 인젝션압을 상기 모세관에 가하는 인젝션압 조정 수단과, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 유지압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 유지압 생성 압력과, 상기 모세관에 가해지고 있던 상기 인젝션압이 혼합되어 상기 유지압이 생성되고, 이 유지압에 의해 상기 액체의 토출이 종료된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 유지압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 유지압을 상기 모세관에 가하는 유지압 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 7에 따른 발명은, 상기 발명에 있어서, 압력을 조정하여 출력하는 레귤레이터와 내부에 액체를 충전한 모세관이 관에 의해 접속되며, 상기 레귤레이터측으로부터 상기 모세관의 방향으로 상기 관 내에 제1 밸브와 제2 밸브가 설치된 마이크로 인젝션 장치를 제어하여 상기 모세관으로부터의 액체 토출량을 제어하는 액체 토출량 제어 방법을 컴퓨터에 실행시키는 액체 토출량 제어 프로그램으로서, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 세포 내에 토출시키는 압력인 인젝션압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 인젝션압 생성 압력과, 상기 모세관으로의 상기 액체의 역류를 방지하는 압력으로서의 상기 모세관에 가해지고 있던 유지압이 혼합되어 상기 인젝션압이 생성되고, 이 인젝션압에 의해 상기 모세관으로부터 상기 액체의 토출이 시작된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 인젝션압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 인젝션압을 상기 모세관에 가하는 인젝션압 조정 순서와, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 유지압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 유지압 생성 압력과, 상기 모세관에 가해지고 있던 상기 인젝션압이 혼합되어 상기 유지압이 생성되고, 이 유지압에 의해 상기 액체의 토출이 종료된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 유지압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 유지압을 상기 모세관에 가하는 유지압 조정 순서를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다.

이하에 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액체 토출 방법의 실시예를 상세히 설명한다. 또한, 이하에서는, 본 발명에 따른 액체 토출량 제어 방법을 포함하여 구성되는 액체 토출량 제어 장치를 실시예로서 설명한다. 또한, 이하에서는,실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 구성 및 처리 순서, 실시예 1의 효과를 차례로 설명하고, 다음에 실시예 1과 마찬가지로, 실시예 2에 따른 액체 토출량 제어 장치, 실시예 3에 따른 액체 토출량 제어 장치, 실시예 4에 따른 액체 토 출량 제어 장치에 대해서 차례로 설명한다.

[실시예 1]

[용어의 설명]

우선 처음에 마이크로 인젝션 장치의 일례를 설명한다. 본원 출원인의 발명 인 「세포 내로의 액체 토출 방법 및 마이크로 인젝션 장치」(일본 특허 출원 제2006-133512호)에 개시한 바와 같이, 용액을 세포 내에 토출시키기 위한 압력(이하, 인젝션압이라 기술함)과, 모세관으로의 용액의 역류를 방지하기 위한 압력(이하, 유지압이라 기술함)의 2개의 압력을 순차적으로 전환하여 제어함으로써 토출량을 조정하는 액체 토출량 제어 방법도 생각할 수 있다. 여기서, 「용액」이란 특허 청구 범위에 기재한 「토출 대상」에 대응하고, 「세포」란 특허 청구 범위에 기재한 「미소체」에 대응한다.

구체적으로는, 모세관에 유지압이 가해지고 있는 상태에서, 인젝션압을 신속하게 생성하여 모세관으로부터의 액체 토출을 시작하게 하고, 소정의 시간이 더 경과한 시점에서 신속하게 유지압으로까지 감압하여 모세관으로부터의 액체 토출을 종료시킴으로써 모세관으로부터 세포 내로의 액체 토출량을 정량적으로 제어하는 액체 토출량 제어 방법을 개시하고 있다. 여기서, 이 액체 토출량 제어 방법에 대해서 간단히 설명한다. 도 11은 선행 발명의 실시예에서의 마이크로 인젝션 장치의 개략 구성도를 설명하기 위한 도면이다. 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 이 마이크로 인젝션 장치(100)는 정압 펌프(1) 및 부압 펌프(2)에 접속되며, 이들 펌프에 의해 생성되는 압력을 일정하게 유지하는 레귤레이터(3)와, 레귤레이터(3)에 의해 유 지된 압력을 저류하는 조정실(5)과, 용액을 충전한 모세관(9)과, 레귤레이터(3) 및 조정실(5) 사이에 설치되는 밸브 a(4)와, 조정실(5) 및 모세관(9) 사이에 설치되는 밸브 b(7)와, 조정실(5)의 압력을 검지하는 압력 센서 a(6)와, 모세관에 인가되는 압력을 검지하는 압력 센서 b(8)로 구성되고, 레귤레이터(3), 밸브 a(4), 조정실(5), 압력 센서 a(6), 밸브 b(7), 압력 센서 b(8) 및 모세관(9)은 관(10)(굵은 흑색선으로 도시함)에 의해 접속된다. 그리고, 이 액체 토출량 제어 방법을 포함하여 구성되는 액체 토출량 제어 장치(20)는 이 마이크로 인젝션 장치(100)의 동작을 제어한다. 여기서, 밸브 a(4) 및 밸브 b(7)는 예컨대 전자 솔레노이드를 이용한 것이 사용되며, 액체 토출량 제어 장치(20)는 전기 신호를 발생시킴으로써 밸브 a(4) 및 밸브 b(7)의 개폐 동작을 각각 제어한다.

또한, 실제로는 마이크로 인젝션 장치(100)는 조정실(5)을 설치하지 않고서, 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 관(10) 중에서, 동 도면에 도시된 점선으로 둘러싸인 영역 부분[밸브 a(4), 압력 센서 a(6) 및 밸브 b(7)를 접속하고 있는 관(10)의 일부분]을 조정실(5)로 하고 있다. 이하, 조정실(5)로서 기술하는 경우는, 도 11(b)에 도시된 점선으로 둘러싸인 영역의 부분을 나타낸다.

계속해서, 도 12a과 도 12b를 이용하여 이 액체 토출량 제어 방법에 대해서 설명한다. 도 12a와 도 12b는 선행 발명의 실시예에서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 도 12a를 이용하여 모세관(9)에 인젝션압(Pi)을 인가시킬 때까지의 단계에 대해서 설명한다. 액체 토출량 제어 장치(20)는 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2) 를 사용하여 레귤레이터(3)에 유지압(Pc)을 생성시키고, 또한, 액체 토출량 제어 장치(20)는 밸브 a(4) 및 밸브 b(7)를 개방한다[도 12a의 (1)을 참조]. 이 단계 후, 오퍼레이터는 용액이 충전된 모세관(9)을 관(10)에 접속한다. 이에 따라 모세관(9)에 충전된 액체는 역류하지 않고, 모세관(9)에 유지된다. 또한, 현미경 하에서 오퍼레이터가 세포에 모세관(9)을 천자하여 액체를 토출시키는(인젝션) 상황이 될 때까지는, 이 도 12a의 (1)의 상태로 유지한다.

계속해서, 오퍼레이터가 모세관(9)을 세포에 천자하여 인젝션을 시작할 수 있는 상황이 되면, 오퍼레이터의 인젝션 시작 요구에 기초하여 액체 토출량 제어 장치(20)는, 도 12a의 (2)에 도시된 바와 같이, 밸브 b(7)를 폐쇄하여 모세관(9)에 유지압(Pc)이 인가되어 있는 상태를 유지하고, 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 레귤레이터(3)에 인젝션압(Pi)을 발생시키기 위해서 필요한 압력인 인젝션압 생성 압력(Ph)(후술)을 생성시킨다[도 12a의 (3)을 참조].

그리고, 도 12a의 (4)에 도시된 바와 같이, 액체 토출량 제어 장치(20)는 밸브 a(4)를 폐쇄하여 조정실(5)을 압력(Ph)으로 유지한 상태로 한 다음, 밸브 b(7)를 개방한다. 이 결과, 인젝션압 생성 압력(Ph)과 유지압(Pc)이 혼합됨으로써 인젝션압(Pi)이 생성되고, 모세관(9)에 인젝션압(Pi)이 가해짐으로써 액체가 토출된다[도 12a의 (5)를 참조]. 이와 같이, 밸브 a(4)와 밸브 b(7)를 순식간에 개폐함으로써, 모세관에 인가되는 압력은 유지압(Pc)에서 인젝션압(Pi)으로 신속하게 이행할 수 있다.

계속해서, 도 12b를 이용하여 인젝션압(Pi)에서 유지압(Pc)으로 감압하여 모 세관으로부터의 액체의 토출을 종료할 때까지의 단계에 대해서 설명한다. 도 12b의 (6)에 도시된 바와 같이, 액체 토출량 제어 장치(20)는 밸브 b(7)를 폐쇄하여 모세관(9)에 인젝션압(Pi)이 인가되어 있는 상태를 유지해 두고, 밸브 a(4)를 개방한다[도 12b의 (7)을 참조]. 또한, 액체 토출량 제어 장치(20)는 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 레귤레이터(3)에, 유지압(Pc)을 발생시키기 위해서 필요한 유지압 생성 압력(PL)(후술)을 생성시킨다[도 12b의 (8)를 참조].

그리고, 도 12b의 (9)에 도시된 바와 같이, 액체 토출량 제어 장치(20)는 밸브 a(4)를 폐쇄하여 조정실(5)을 유지압 생성 압력(PL)으로 유지해 두고, 밸브 b(7)를 개방한다[(도 12b의 (10)을 참조]. 이 결과, 유지압 생성 압력(PL)과 인젝션압(Pi)이 혼합됨으로써 유지압(Pc)이 생성되고, 모세관(9)으로부터의 액체 토출이 종료된다. 이와 같이, 밸브 a(4)와 밸브 b(7)를 순식간에 개폐함으로써, 모세관에 인가되는 압력은 인젝션압에서 유지압으로 신속하게 이행하기 때문에, 인젝션압을 직사각형파 형상으로서 모세관(9)에 인가할 수 있다. 따라서, 인젝션압과 인젝션압의 인가 시간[전술한 도 12a의 (5)에서 도 12b의 (10)까지 필요로 하는 시간)을 조정함으로써, 액체의 토출량을 정밀도 좋게 제어할 수 있게 된다.

또한, 계속해서, 연속하여 별도의 세포에 액체를 토출시키기 위해서는 액체 토출량 제어 장치(20)는 레귤레이터(3)에 유지압(Pc)을 생성시키고, 또한, 밸브 a(4)를 개방함으로써, 도 12b의 (10)에서 도 12a의 (1)로 동일한 상태로 이행시켜, 이하 동일한 단계로 이루어진 동작 제어를 행하면 좋다. 이와 같이, 인젝션을 연속해서 행하는 경우라도, 신속하게 유지압(Pc)으로 감압한 상태에서 다른 세포에 모 세관(9)을 천자하여 인젝션 단계로 이행할 수 있기 때문에, 다음 사이클에 있어서도 액체의 토출량을 정밀도 좋게 제어할 수 있게 된다.

여기서, 상기한 인젝션압(Pi)을 생성하기 위한 인젝션압 생성 압력(Ph)과, 유지압(Pc)을 생성하기 위한 유지압 생성 압력(PL)에 대해서 설명한다. 밸브 b(7) 개방 전의 압력과, 밸브 b(7) 개방 후의 압력의 관계는 기체 상태 방정식에 의해 구할 수 있다. 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 모세관(9)측의 기체의 체적을 V1, 밸브 b(7) 개방 전의 모세관(9)측의 압력을 P1, 조정실(5)의 기체의 체적을 V2, 밸브 b(7) 개방 전의 조정실(5)의 압력을 P2로 한다. 이 경우, 밸브 b(7) 개방 후의 압력을 P로, 체적비(η)(에타＝V2/V1)와의 관계는 각각 도 13에 도시된 (1)식과 (2)식으로 나타낸다. 따라서, 밸브 b(7) 개방 후에 압력(P)을 생성하기 위해서 밸브 b(7) 개방 전에 조정실(5)에 저류시켜 두어야 하는 압력(P2)은 도 13에 도시된 (3)식으로 표시할 수 있다.

한편, 밸브 b(7) 개방 전의 모세관(9)측의 압력(P1)은, 압력 센서 b(8)에 의해 구할 수 있고, 밸브 b(7) 개방 전의 조정실(5)의 압력(P2)은, 압력 센서 a(6)에 의해 구할 수 있으며, 또한, 밸브 b(7) 개방 후의 압력(P)은, 압력 센서 b(7) 및 압력 센서 a(6)로부터 구할 수 있다. 따라서, 예비적으로 액체 토출을 행함으로써 각 압력치를 구해 두고, 도 13에 도시된 (2)식으로부터 미리 체적비(η)를 구할 수 있다.

이와 같이 하여 구한 체적비(η)와 도 13에 도시된 (3)식을 이용하여, 인젝션압 생성 압력(Ph) 또는 유지압 생성 압력(PL)을 산출한다. 인젝션압 생성 압력(Ph)은 밸브 b(7) 개방 후의 압력(P)으로서 인젝션압(Pi)을 도 13에 도시된 (3)식에 대입하고, 또한, 밸브 b(7) 개방 전의 모세관(9)측의 압력(P1)으로서 유지압(Pc)을 도 13에 도시한 (3)식에 대입함으로써 산출된다. 또한, 유지압 생성 압력(PL)은 밸브 b(7) 개방 후의 압력(P)으로서 유지압(Pc)을 도 13에 도시된 (3)식에 대입하고, 또한, 밸브 b(7) 개방 전의 모세관(9)측의 압력(P1)으로서 인젝션압(Pi)을 도 13에 도시된 (3)식에 대입함으로써 산출된다. 액체 토출량 제어 장치(20)는, 레귤레이터(3)에 의해, 이와 같이 하여 산출한 인젝션압 생성 압력(Ph)을 도 12a의 (3)의 단계에서 생성시키고, 또한, 유지압 생성 압력(PL)을 도 12b의 (8)의 단계에서 생성시킨다.

그러나, 상기한 방법에서는, 관(10)의 소재의 유연성이나 압력치, 인가 시간이라는 요소에 의해 「체적비(η)」가 변동하기 때문에, 인젝션압 생성 압력(Ph) 및/또는 유지압 생성 압력(PL)을 산출하여도 실제로 생성되는 인젝션압(Pi) 또는 유지압(Pc)과 목표 압력 사이에 약간의 오차가 발생한 결과, 액체의 토출량의 정밀도가 안정되지 않는다고 하는 문제점이 있다.

또한, 상기한 방법은 조정실(5)에 저류되는 압력을 조정하는 레귤레이터의 출력 오차를 고려하지 않기 때문에, 세포마다 연속해서 액체를 토출시키는 경우에 출력 오차가 누적되는 결과, 액체의 연속 토출량의 정밀도가 안정되지 않는다고 하는 문제점이 있다. 즉, 연속하여 토출을 행하는 경우, 초기 토출압을 P₀, 첫 번째 토출압을 P₁, 두 번째 토출압을 P₂로 하고, 각 오차를 D₁, D₂로 하면, P₁＝P₀＋D₁, P₂ ＝P₁＋D₂가 되고, n 회째의 토출압에는, 도 14의 식에 나타낸 바와 같이, n회분의 누적 오차가 축적되어 있다.

[실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징]

계속해서, 도 1 및 도 2를 이용하여 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 주된 특징을 구체적으로 설명한다. 도 1은 실시예 1에 있어서의 마이크로 인젝션 장치의 개략 구성도를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 방법의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시예 1에 있어서의 마이크로 인젝션 장치(100)는 정압 펌프(1) 및 부압 펌프(2)에 접속되고, 이들 펌프에 의해 생성되는 압력을 일정하게 유지하는 레귤레이터(3)와, 레귤레이터(3)에 의해 유지된 압력을 저류하는 조정실(5)과, 용액을 충전한 모세관(9)과, 레귤레이터(3)와 조정실(5) 사이에 설치되는 밸브 a(4)와, 조정실(5)과 모세관(9) 사이에 설치되는 밸브 b(7)와, 조정실(5)의 압력을 검지하는 압력 센서 a(6)로 구성되며, 레귤레이터(3), 밸브 a(4), 조정실(5), 압력 센서 a(6), 밸브 b(7) 및 모세관(9)은 관(10)(굵은 흑색선으로 도시함)에 의해 접속된다. 여기서, 조정실(5)이란 밸브 a(4), 압력 센서 a(6) 및 밸브 b(7)를 접속하고 있는 관(10)의 부분이다. 그리고, 액체 토출량 제어 장치(20)는 이 마이크로 인젝션 장치(100)의 동작을 제어한다. 또한, 밸브 a(4) 및 밸브 b(7)는 예컨대 전자 솔레노이드를 이용한 것이 사용되며, 액체 토출량 제어 장치(20)는 전기 신호를 발생시킴으로써 밸브 a(4) 및 밸브 b(7)의 개폐 동작을 각각 제어한다.

그런데, 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는, 선행 발명과 같이 액체의 토출량을 정밀도 좋게 제어하는 것을 개요로 하지만, 이 선행 발명에 비하여 액체의 토출량을 보다 정밀도 좋게 안정되게 제어할 수 있게 되는 것에 주된 특징이 있다.

이 주된 특징에 대해서 간단히 설명하면, 우선, 실시예 1의 액체 토출량 제어 장치(20)는, 마이크로 인젝션 장치(100)에 대하여, 도 2-1에 도시된 동작 제어를 행함으로써, 인젝션압(Pi)을 모세관(9)에 가하여 액체 토출을 시작한다. 구체적으로는, 액체 토출량 제어 장치(20)는 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 레귤레이터(3)에 유지압(Pc)을 생성시키고, 또한 액체 토출량 제어 장치(20)는 밸브 a(4) 및 밸브 b(7)를 개방한다[도 2-1의 (1)을 참조]. 이러한 단계 후에 오퍼레이터는 용액이 충전된 모세관(9)을 관(10)에 접속한다. 이에 따라 모세관(9)에 충전된 액체는 역류하지 않고, 모세관(9)에 유지된다. 또한, 현미경 하에서 오퍼레이터가 세포에 모세관(9)을 천자하여 액체를 토출시키는(인젝션) 상황이 될 때까지는, 이 도 2-1의 (1)의 상태로 유지한다.

계속해서, 오퍼레이터가 모세관(9)을 세포에 천자하여 인젝션을 시작할 수 있는 상황이 되면, 오퍼레이터의 인젝션 시작 요구에 기초하여 액체 토출량 제어 장치(20)는, 도 2-1의 (2)에 도시된 바와 같이, 밸브 b(7)를 폐쇄하여 모세관(9)에 유지압(Pc)이 인가되어 있는 상태를 유지하고, 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 레귤레이터(3)에, 인젝션압(Pi)을 발생시키기 위해서 필요한 압력인 인젝션 압 생성 압력(Ph)(후술)을 생성시킨다[도 2-1의 (3)을 참조].

그리고, 도 2-1의 (4)에 도시된 바와 같이, 액체 토출량 제어 장치(20)는 밸브 a(4)를 폐쇄하여 조정실(5)을 압력(Ph)으로 유지한 상태로 한 다음, 밸브 b(7)를 개방한다. 이 결과, 인젝션압 생성 압력(Ph)과 유지압(Pc)이 혼합됨으로써 혼합 압력(Pi')이 생성되고, 모세관(9)으로부터 액체가 토출된다[도 2-1의 (5)를 참조]. 이와 같이, 밸브 a(4)와 밸브 b(7)를 순식간에 개폐함으로써, 모세관에 인가되는 압력은 유지압에서 인젝션압으로 신속하게 이행할 수 있다. 또한, 이들 일련의 동작은 본원 출원인의 발명인 『세포에의 액체 토출 방법 및 마이크로 인젝션 장치』(일본 특허 출원 제2006-133512호)에도 개시되어 있다.

그러나, 관(10)의 소재의 유연성이나, 압력치, 인가 시간이라는 요소에 의한「체적비(η)」의 변동이나, 조정실(5)에 저류되는 압력을 조정하는 레귤레이터의 출력 오차라는 요인에 의해, 생성된 혼합 압력(Pi')에는 인젝션압(Pi)과는 약간의 오차가 생길 가능성이 있다.

그래서, 실시예 1의 액체 토출량 제어 장치(20)는, 도 2-2의 (6)에 도시된 바와 같이, 레귤레이터(3)의 출력을 인젝션압(Pi)으로 설정하고, 밸브 a(4)를 개방함으로써 새롭게 모세관(9)에 인젝션압(Pi)을 가한다. 이에 따라, 도 2-1의 (5)에서 생성된 혼합 압력(Pi')에 포함되는 인젝션압(Pi)과의 오차를 해소한다.

계속해서, 실시예 1의 액체 토출량 제어 장치(20)는 도 2-2의 (7)에 도시된 바와 같이, 밸브 b(7)를 폐쇄하여 모세관(9)에 인젝션압(Pi)이 인가되어 있는 상태로 유지하고, 레귤레이터(3)에, 유지압(Pc)을 발생시키기 위해서 필요한 유지압 생 성 압력(PL)(후술)을 생성시킨다[도 2-2의 (8)을 참조].

그리고, 도 2-2의 (9)에 도시된 바와 같이, 액체 토출량 제어 장치(20)는 밸브 a(4)를 폐쇄하여 조정실(5)을 유지압 생성 압력(PL)으로 유지해 두고, 밸브 b(7)를 개방한다[도 2-2의 (10)을 참조]. 이 결과, 유지압 생성 압력(PL)과 인젝션압(Pi)이 혼합됨으로써 혼합 압력(Pc')이 생성되고, 모세관(9)으로부터의 액체 토출이 종료된다. 이와 같이, 밸브 a(4)와 밸브 b(7)를 순식간에 개폐함으로써, 모세관에 인가되는 압력은 인젝션압에서 유지압으로 신속하게 이행하기 때문에, 인젝션압을 직사각형파 형상으로서 모세관(9)에 인가할 수 있다. 따라서, 인젝션압과 인젝션압의 인가 시간[전술한 도 2-1의 (5)에서 도 2-2의 (10)까지 필요로 하는 시간)을 조정함으로써, 액체의 토출량을 정밀도 좋게 제어할 수 있게 된다. 또한, 상기한 혼합 압력(Pi')의 경우와 마찬가지로, 생성된 혼합 압력(Pc')에는 유지압(Pc)과는 약간의 오차가 생길 가능성이 있다.

또한, 계속해서, 연속하여 다른 세포에 액체를 토출하기 위해서는, 액체 토출량 제어 장치(20)는, 레귤레이터(3)에 유지압(Pc)을 생성시키고, 또한, 밸브 a(4)를 개방함으로써, 도 2-2의 (10)에서 도 2-1의 (1)과 동일한 상태로 이행시켜, 이하 동일한 단계로 이루어진 동작 제어를 행하면 좋다. 또한, 도 2-2의 (10)에서 도 2-1의 (1)로 이행하는 것, 다음 인젝션 사이클을 시작할 때까지의 대기 상태로 하는 것과 동시에, 도 2-2의 (10)의 단계에서 생성한 혼합 압력(Pc')에 포함될 가능성이 있는 유지압(Pc)과의 오차를 해소하는 동작이기도 하다. 따라서, 새로운 인젝션 작업을 행하지 않는 경우에도, 이 동작을 행함으로써 모세관(9)에 새롭게 유 지압을 가할 수 있다.

또한, 상기한 도 2-1의 (1)∼(5)의 단계와 도 2-2의 (6)∼(9)의 단계에 있어서의 밸브 a(4)의 개폐 동작, 밸브 b(7)의 개폐 동작, 레귤레이터(3)가 출력하는 압력, 조정실(5)에 가해지고 있는 압력 및 모세관(9)에 가해지는 압력을 도 2-3에 통합하여 도시한다. 횡축의 STEP에 있는 1∼10은 각각 도 2-1 및 도 2-2에 도시된 (1)∼(10)에 대응한다.

이러한 것으로부터, 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 방법은, 혼합되어 생성된 인젝션압 또는 유지압에 오차가 생겼던 경우에도, 인젝션압 또는 유지압을 세롭게 모세관(9)에 가함으로써 오차를 흡수할 수 있고, 상기한 주된 특징과 같이, 액체의 토출량을 보다 정밀도 좋게 안정되게 제어할 수 있게 된다.

또한, 도 1에 도시된 실시예 1에서의 마이크로 인젝션 장치(100)에는, 도 11의 (b)에 도시된 선행 발명의 실시예에서의 마이크로 인젝션 장치(100)와 비교하여 압력 센서 b(8)가 설치되어 있지 않다. 이것은 밸브 b(7)를 개방하고 있는 때에 압력 센서 a(6)가 검지하는 압력치는 동일한 시점에서 압력 센서 b(8)가 검지하는 압력치(모세관측 압력)와 동일한 값이기 때문에, 밸브 b(7)를 폐쇄하기 직전에 압력 센서 a(6)가 검지하는 압력치를 밸브 b(7) 폐쇄시의 모세관측 압력으로서 채용함으로써, 압력 센서 a(6)로 압력 센서 b(8)의 기능을 대체시키고 있기 때문이다.

여기서, 상기한 인젝션압(Pi)을 생성하기 위한 인젝션압 생성 압력(Ph)과, 유지압(Pc)을 생성하기 위한 유지압 생성 압력(PL)에 대해서 설명한다. 밸브 b(7) 개방 전의 압력과, 밸브 b(7) 개방 후의 압력과의 관계는 기체 상태 방정식에 의해 구할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 모세관(9)측의 기체의 체적을 V1, 밸브 b(7) 개방 전의 모세관(9)측의 압력을 P1, 조정실(5)의 기체의 체적을 V2, 밸브 b(7) 개방 전의 조정실(5)의 압력을 P2로 한다. 이 경우, 밸브 b(7) 개방 후의 압력을 P로, 체적비(η)(에타＝V2/V1)와의 관계는 각각 도 13에 도시된 (1)식과 (2)식으로 나타낸다. 따라서, 밸브 b(7) 개방 후에 압력(P)을 생성하기 위해서 밸브 b(7) 개방 전에 조정실(5)에 저류시켜 두어야만 하는 압력(P2)은 도 13에 도시된 (3)식으로 나타낼 수 있다.

한편, 밸브 b(7)가 폐쇄되고 나서 개방될 때까지의 모세관(9)측의 압력(P1)은, 밸브 b(7)가 폐쇄되기 직전에 압력 센서 a(6)가 검지하는 압력치로서 구할 수 있고, 밸브 b(7) 개방 전의 조정실(5)의 압력(P2)은 압력 센서 a(6)에 의해 구할 수 있으며, 또한, 밸브 b(7) 개방 후의 압력(P)은 압력 센서 a(6)로부터 구할 수 있다. 따라서, 예비적으로 액체 토출을 행함으로써 각 압력치를 구해 두고, 도 13에 도시된 (2)식으로부터 미리 체적비(η)를 구할 수 있다.

이와 같이 하여 구한 체적비(η)와 도 13에 도시된 (3)식을 이용하여 인젝션압 생성 압력(Ph) 또는 유지압 생성 압력(PL)을 산출한다. 인젝션압 생성 압력(Ph)은, 밸브 b(7) 개방 후의 압력(P)으로서 인젝션압(Pi)을 도 13에 도시된 (3)식에 대입하고, 또한, 밸브 b(7) 개방 전의 모세관(9)측의 압력(P1)으로서 유지압(Pc)을 도 13에 도시된 (3)식에 대입함으로써 산출된다. 또한, 유지압 생성 압력(PL)은, 밸브 b(7) 개방 후의 압력(P)으로서 유지압(Pc)을 도 3에 도시된 (3)식에 대입하고, 또한, 밸브 b(7) 개방 전의 모세관(9)측의 압력(P1)으로서 인젝션압(Pi)를 도 13에 도시된 (3)식에 대입함으로써 산출된다.

[실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 구성]

다음에, 도 3을 이용하여 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치를 설명한다. 도 3은 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는 입력부(21)와, 출력부(22)와, 입출력 제어 I/F부(23)와, 산출부(24)와, 기억부(25)와, 제어부(26)로 구성되고, 또한, 마이크로 인젝션 장치(100)에 접속된다.

입력부(21)는 오퍼레이터로부터의 인젝션의 여러 가지 조건[예컨대, 인젝션압(Pi)과 인가 시간에 의해 설정되는 액체 토출량이나 모세관(9)에 충전된 액체의 점성 등에 의해 설정되는 유지압(Pc) 등]이나 오퍼레이터로부터의 인젝션 시작 요구를 접수하여 키보드나 마우스 등으로 구성된다.

출력부(22)는, 후술하는 제어부(26)로부터의 제어 명령을 마이크로 인젝션 장치(100)에 출력하고, 그 동작을 제어한다.

입출력 제어 I/F부(23)는, 입력부(21) 및 출력부(22)와, 산출부(24), 기억부(25) 및 제어부(26)와의 사이에 있어서의 데이터 전송을 제어한다.

기억부(25)는, 산출부(24)에 의한 각종 처리에 이용하는 데이터와, 산출부(24)에 의한 각종 처리 결과와, 제어부(26)에 의한 각종 제어 기록을 기억하고, 특히 본 발명에 밀접하게 관련되는 것으로서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)와, 산출 체적비 기억부(252)와, 인젝션압 생성 압력 기 억부(253)와, 유지압 생성 압력 기억부(254)를 구비한다.

압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)는, 후술하는 압력 센서 a(6) 출력 검지부(261)가 압력 센서 a(6)로부터 취득하는 압력치와 함께, 후술하는 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)가 밸브 a(4)에 대하여 행한 개폐 제어의 기록과, 후술하는 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)가 밸브 b(7)에 대하여 행한 개폐의 제어 기록을 기억한다.

산출 체적비 기억부(252)는, 후술하는 체적비 산출부(241)가 산출한 체적비를 기억하고, 인젝션압 생성 압력 기억부(253)는, 후술하는 인젝션압 생성 압력 산출부(242)가 산출한 인젝션압 생성 압력을 기억하며, 유지압 생성 압력 기억부(254)는 후술하는 유지압 생성 압력 산출부(243)가 산출한 유지압 생성 압력을 기억한다. 또한, 각부에 대해서는 나중에 상세히 설명한다.

제어부(26)는, 입출력 제어 I/F부(23)로부터 전송된 오퍼레이터의 요구에 기초하여 각종 제어를 실행하고, 특히 본 발명에 밀접히 관련되는 것으로서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 압력 센서 a(6) 출력 검지부(261)와, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)와, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)와, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)를 구비한다.

압력 센서 a(6) 출력 검지부(261)는, 압력 센서 a(6)가 검지한 압력치를 압력 센서 a(6)로부터 취득하고, 그 결과를 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 기억한다.

레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는, 정압 펌프(1) 및 부압 펌프(2)를 사용하여 레귤레이터(3)에 소정의 압력을 생성시킨다. 즉, 레귤레이터(3) 출력 압 력 제어부(262)는, 입력부(21)에 입력된 설정 조건인 인젝션압(Pi)이나 유지압(Pc)이나 인젝션압 생성 압력 기억부(253)에 기억되어 있는 인젝션압 생성 압력(Ph) 또는 유지압 생성 압력 기억부(254)에 기억되어 있는 유지압 생성 압력(PL)을 레귤레이터(3)에 생성시킨다.

밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는, 밸브 a(4)의 개폐 동작을 제어한다. 구체적으로는, 도 2-1 및 도 2-2에서 도시된 일련의 밸브 a(4)의 개방 및 폐쇄의 제어를, 예컨대, 전기 신호를 통해 행한다. 또한, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)의 개폐 제어 기록을 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 송신하고, 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)는 밸브 a(4)의 개폐 제어 기록을 저장한다.

밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는, 밸브 b(7)의 개폐 동작을 제어한다. 구체적으로는, 도 2-1 및 도 2-2에서 도시된 일련의 밸브 b(7)의 개방 및 폐쇄의 제어를, 예컨대, 전기 신호를 통해 행한다. 또한, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는, 밸브 b(7)의 개폐 제어 기록을 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 송신하고, 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)는 밸브 b(7)의 개폐 제어 기록을 저장한다.

산출부(24)는, 입출력 제어 I/F부(23)로부터 전송된 오퍼레이터의 요구에 기초하여 각종 처리를 실행하고, 특히 본 발명에 밀접하게 관련되는 것으로서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 체적비 산출부(241)와, 인젝션압 생성 압력 산출부(242)와, 유지압 생성 압력 산출부(243)를 구비한다.

체적비 산출부(241)는, 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 기억되어 있는 압력 센서 a(6)가 검지한 압력치의 출력 기록과, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)의 제 어 기록과, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)의 제어 기록으로부터 체적비(η)를 산출하고, 그 결과를 산출 체적비 기억부(252)에 기억한다.

구체적으로, 체적비의 산출에 대해서 설명한다. 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 개방하고, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 개방하며, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는 레귤레이터(3)에 적당한 압력(P1)을 생성시킨다. 또한, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 폐쇄하고, 모세관(9)에 압력(P1)이 가해진 상태를 유지한다. 압력(P1)의 값은, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)의 제어 기록을 참조하여 밸브 b(7)가 폐쇄되기 직전의 압력 센서 a(6)가 검지한 압력치를 채용한다. 그리고, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는 레귤레이터(3)에 적당한 압력(P2)을 생성시키고, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 폐쇄하여 조정실(5)에 압력(P2)을 유지시켜 둔 상태로 한다. 압력(P2)의 값은, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)의 제어 기록과, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)의 제어 기록을 참조하여 이 단계에서 압력 센서 a(6)가 검지한 값을 채용한다. 계속해서, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는, 밸브 b(7)를 개방하여 압력(P1)과 압력(P2)을 혼합시켜 새로운 압력(P)을 생성하고, 이 압력(P)이 모세관(9)에 가해진다. 압력(P)의 값은 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)의 제어 기록과, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)의 제어 기록을 참조하여 이 단계에서 압력 센서 a(6)가 검지한 값을 채용한다. 이들 P1, P2 및 P의 실측치와 도 13의 (2)식으로부터, 체적비(η)를 산출한다.

인젝션압 생성 압력 산출부(242)는, 산출 체적비 기억부(252)에 기억되어 있 는 체적비(η)를 이용하여 유지압(Pc)과 혼합하여 인젝션압(Pi)을 생성하기 위해 필요한 인젝션압 생성 압력(Ph)을 산출하고, 그 결과를 인젝션압 생성 압력 기억부(253)에 기억한다. 구체적으로는, 인젝션압 생성 압력 산출부(242)는, 체적비(η)와 도 13에 도시된 (3)식을 이용하여 밸브 b(7) 개방 후의 압력(P)으로서 인젝션압(Pi)을 도 13에 도시된 (3)식에 대입하고, 또한, 밸브 b(7) 개방 전의 모세관(9)측의 압력(P1)으로서 유지압(Pc)을 도 13에 도시된 (3)식에 대입함으로써 인젝션압 생성 압력(Ph)을 산출한다. 즉, Ph=((η＋1)Pi－Pc)/η가 된다.

유지압 생성 압력 산출부(243)는 산출 체적비 기억부(252)에 기억되어 있는 체적비(η)를 이용하여 인젝션압(Pi)과 혼합하여 유지압(Pc)을 생성하기 위해 필요한 유지압 생성 압력(PL)을 산출하고, 그 결과를 유지압 생성 압력 기억부(254)에 기억한다. 구체적으로는, 유지압 생성 압력 산출부(243)는 밸브 b(7) 개방 후의 압력(P)으로서 유지압(Pc)을 도 3에 도시된 (3)식에 대입하고, 또한, 밸브 b(7) 개방 전의 모세관(9)측의 압력(P1)으로서 인젝션압(Pi)을 도 13에 도시된 (3)식에 대입함으로써 유지압 생성 압력(PL)을 산출한다. 즉, PL=((η＋1)Pc－Pi)/η가 된다.

[실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치에 의한 처리 순서]

다음에, 도 4를 이용하여 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)에 의한 처리를 설명한다. 도 4는 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 처리 순서를 도시한 흐름도이다.

우선, 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는, 키보드나 마우스를 통해 새롭게 오퍼레이터로부터의 인젝션의 여러 가지 조건[예컨대, 인젝션 압(Pi)과 인가 시간에 의해 설정되는 액체 토출량이나 모세관(9)에 충전된 액체의 점성 등에 의해 설정되는 유지압(Pc) 등]을 접수하면(단계 S401 긍정), 인젝션압 생성 압력 산출부(242) 및 유지압 생성 압력 산출부(243)는 각각 인젝션압 생성 압력(Ph) 및 유지압 생성 압력(PL)을 산출한다(단계 S402).

그리고, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는, 레귤레이터(3)에 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 유지압(Pc)을 생성시키고, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 개방하며, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 개방한다(단계 S403). 이에 따라 모세관(9)에 충전된 액체가 모세관(9)으로 역류하는 것을 방지한다.

그 후, 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는, 오퍼레이터가 세포에 모세관(9)을 천자하여 인젝션을 시작하는 상황이 되며, 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)가 오퍼레이터로부터의 인젝션 시작 요구를 접수할 때까지는, 이 상태를 유지한다(단계 S404 부정).

이것과는 반대로, 오퍼레이터가 세포에 모세관(9)을 천자하여 인젝션을 시작하는 상황이 되며, 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)가 오퍼레이터로부터의 인젝션 시작 요구를 접수하면(단계 S404 긍정), 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 폐쇄하고, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는 레귤레이터(3)에 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 인젝션압 생성 압력(Ph)을 생성시킨다(단계 S405).

그리고, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)가 밸브 a(4)를 폐쇄하고, 조정실(5)을 인젝션압 생성 압력(Ph)으로 유지한 후에, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 개방하여 인젝션압 생성 압력(Ph)과 유지압(Pc)을 혼합하며, 새롭게 생성된 혼합 압력이 모세관(9)에 가해진다(단계 S406). 이에 따라, 모세관(9)에 가해지는 압력은 유지압(Pc)으로부터 신속하게 상승하여 모세관(9)으로부터의 액체 토출이 시작된다.

계속해서, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)가, 레귤레이터(3)에 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 인젝션압(Pi)을 생성시키는 동시에, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 개방한다(단계 S407). 이 조작에 의해, 단계 S406에서 생성된 혼합 압력과 인젝션압(Pi)에 오차가 생겼던 경우에도, 그 오차를 수정하여 인젝션압(Pi)을 모세관(9)에 가할 수 있다.

그리고, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)가 밸브 b(7)를 폐쇄하여(단계 S408), 모세관(9)에 인젝션압(Pi)이 가해진 상태를 유지한 다음, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는, 레귤레이터(3)에 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 유지압 생성 압력(PL)을 생성시킨다(단계 S409).

또한, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)가 밸브 a(4)를 폐쇄하고, 조정실(5)을 유지압 생성 압력(PL)으로 유지한 다음, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 개방하여 유지압 생성 압력(PL)과 인젝션압(Pi)을 혼합하고, 새롭게 생성된 혼합 압력이 모세관(9)에 가해진다(단계 S410). 이에 따라, 모세관(9)에 가해지는 압력은 인젝션압(Pi)으로부터 신속하게 하강하여 모세관(9)으로부터의 액체 토출이 종료된다.

그리고, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)가 레귤레이터(3)에 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 유지압(Pc)을 생성시키는 동시에, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 개방한다(단계 S411). 이 조작에 의해, 단계 S410에서 생성된 혼합 압력과 유지압(Pc)에 오차가 생겼던 경우에도, 그 오차를 수정하여 유지압(Pc)을 모세관(9)에 가할 수 있다.

그 후, 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)가 오퍼레이터로부터의 새로운 인젝션 시작 요구를 접수하면(단계 S412 긍정), 다시 단계 S405로부터의 처리를 행하여, 새로운 인젝션 시작 요구가 없는 경우는(단계 S412 부정), 처리를 종료한다.

[실시예 1의 효과]

상기한 바와 같이, 실시예 1에 따르면, 밸브 a(4)와 밸브 b(7)가 폐쇄된 상태에서 밸브 b(7)가 개방됨으로써, 밸브 a(4)와 밸브 b(7) 사이에 저류되어 있던 인젝션압 생성 압력과, 모세관(9)에 가해지고 있던 유지압이 혼합되어 인젝션압이 생성되고 이 인젝션압에 의해 모세관(9)으로부터 액체의 토출이 시작된 후에, 레귤레이터(3)의 출력 압력을 인젝션압으로 설정한 다음 밸브 a(4)를 개방함으로써, 인젝션압을 모세관(9)에 가하여 밸브 a(4)와 밸브 b(7)가 폐쇄된 상태에서 밸브 b(7)가 개방됨으로써, 밸브 a(4)와 밸브 b(7) 사이에 저류되어 있던 유지압 생성 압력과, 모세관(9)에 가해지고 있던 인젝션압이 혼합되어 유지압이 생성되며, 이 유지압에 의해 액체의 토출이 종료된 후에, 레귤레이터(3)의 출력 압력을 유지압으로 설정한 다음 밸브 a(4)를 개방함으로써, 유지압을 모세관(9)에 가하기 때문에, 예 컨대, 혼합되어 생성된 인젝션압이나 유지압에 오차가 생겼던 경우에도, 인젝션압이나 유지압을 새롭게 모세관(9)에 가함으로써 오차를 흡수할 수 있고, 액체의 토출량을 보다 정밀도 좋게 안정되게 제어할 수 있게 된다.

또한, 실시예 1에 따르면, 모세관(9)에 가해지고 있는 압력의 실측치로서 밸브 b(7)가 폐쇄되기 직전에 압력 센서 a(6)가 검지한 값을 채용하고, 밸브 b(7)를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값으로서 압력 센서 a(6)가 검지한 값을 채용하여 체적비를 산출하기 때문에, 모세관에 출력된 압력을 검지하는 압력 센서를 별도로 설치하지 않고 그 압력을 검지할 수 있어 설비투자의 비용을 낮게 억제할 수 있게 된다.

[실시예 2]

전술한 실시예 1에서는, 미리 산출한 체적비로부터 인젝션압 생성 압력(Ph) 또는 유지압 생성 압력(PL)을 산출하는 경우에 대해서 설명하였지만, 실시예 2에서는, 입력한 압력 조건 하에서의 체적비를 새롭게 산출하여 인젝션압 생성 압력(Ph) 또는 유지압 생성 압력(PL)을 산출하는 경우에 대해서 설명한다.

[실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징]

우선 처음에 도 5를 이용하여 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 주된 특징을 구체적으로 설명한다. 도 5는 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면이다.

실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치는 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치와 마찬가지로 오퍼레이터가 입력한 인젝션압(Pi) 및 유지압(Pc)으 로부터, 이미 산출되어 있는 체적비(η)와 도 13의 (3)식에 의해, 인젝션 생성 압력(Ph) 및 유지압 생성 압력(PL)을 산출한다.

그리고, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치는 마이크로 인젝션 장치(100)의 동작을 제어하여 도 5의 (A)의 상부 도면에 도시된 바와 같이, 조정실(5)에 인젝션 생성 압력(Ph)이 유지되고, 또한, 모세관(9)에 유지압(Pc)이 가해지고 있는 상태에서, 도 5의 (A)의 하부 표에 도시된 바와 같이, 밸브 b(7)를 개방하여 혼합 압력을 생성한다. 이 때, 인젝션 생성 압력(Ph)의 실측치와, 유지압(Pc)의 실측치와, 혼합 압력(Pi')의 값을 압력 센서 a(6)로부터 취득한다. 또한, 유지압(Pc)의 실측치는, 밸브 b(7)가 폐쇄되어 도 5의 (A)의 상부 도면에 도시된 상태가 되기 직전에 압력 센서 a(6)가 검지한 값을 채용한다.

계속해서, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치는 유지압(Pc)과 인젝션압 생성 압력(Ph)이 관(10)에 인가되어 있는 조건 하에서의 체적비인 인젝션압 보정 체적비(ηi)를 도 13의 (2)식을 이용하여 산출한다. 즉, 도 13의 (2)식에 있어서, P로서 실측치(Pi')를 대입하고, P1로서 유지압(Pc)의 실측치를 대입하며, P2로서 인젝션압 생성 압력(Ph)의 실측치를 대입하여 산출한다. 즉, ηi=(Pc-Pi')/(Pi'-Ph)가 된다. 또한, 이 경우의 Pc와 Ph는 실측치이다. 이 인젝션압 보정 체적비(ηi)를 이용하여 새롭게 인젝션압(Pi)을 생성하기 위해 필요한 보정 인젝션압 생성 압력(Ph')을 산출한다. 즉, 도 13의 (3)식에 있어서, P로서 오퍼레이터가 입력한 압력치인 Pi를 대입하고, P1로서 유지압(Pc)을 대입하며, 체적비(η)로서는 상기한 인젝션압 보정 체적비(ηi)를 대입하여 산출한다. 즉, Ph'=((ηi+1)Pi-Pc)/ ηi가 된다.

또한, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치는, 마이크로 인젝션 장치(100)의 동작을 제어하여, 도 5의 (B)의 상부 도면에 도시된 바와 같이, 조정실(5)에 유지압 생성 압력(PL)이 유지되고, 또한 모세관(9)에 인젝션압(Pi)이 가해지고 있는 상태에서, 도 5의 (B)의 하부 표에 도시된 바와 같이, 밸브 b(7)를 개방하여 혼합 압력을 생성시킨다. 이 때, 유지압 생성 압력(PL)의 실측치와, 인젝션압(Pi)의 실측치와, 혼합 압력(Pc')의 값을 압력 센서 a(6)로부터 취득한다. 또한, 인젝션압(Pi)의 실측치는 밸브 b(7)가 폐쇄되어 도 5의 (B)의 상부 도면에 도시된 상태가 되기 직전에 압력 센서 a(6)가 검지한 값을 채용한다.

계속해서, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치는 인젝션압(Pi)과 유지압 생성 압력(PL)이 관(10)에 인가되어 있는 조건 하에서의 체적비인 유지압 보정 체적비(ηc)를 도 13의 (2)식을 이용하여 산출한다. 즉, 도 13의 (2)식에 있어서, P로서 실측치(Pc')를 대입하고, P1로서 인젝션압(Pi)의 실측치를 대입하며, P2로서 유지압 생성 압력(PL)의 실측치를 대입하여 산출한다. 즉, ηc=(Pi-Pc')/(Pc'-PL)이 된다. 또한, 이 경우의 Pi와 PL은 실측치이다. 이 유지압 보정 체적비(ηc)를 이용하여 새롭게 유지압(Pc)을 생성하기 위해 필요한 보정 유지압 생성 압력(PL')을 산출한다. 즉, 도 13의 (3)식에 있어서, P로서 오퍼레이터가 입력한 압력치인 Pc를 대입하고, P1로서 인젝션압(Pi)을 대입하며, 체적비(η)로서는 상기한 유지압 보정 체적비(ηc)를 대입하여 산출한다. 즉, PL'=((ηc+1)Pc-Pi/ηc)가 된다.

그리고, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치는 전술한 보정 인젝션압 생성 압력(Ph')과 보정 유지압 생성 압력(PL')을 이용하여 오퍼레이터로부터의 인젝션 시작 요구에 기초하여 세포에의 액체 토출을 행한다.

또한, 본 실시예에서는 1회의 조작으로부터 얻어진 혼합 압력 등의 실측치로부터 보정 인젝션압 생성 압력(Ph')과 보정 유지압 생성 압력(PL')을 산출하고 있지만, 도 5의 (A)나 도 5의 (B)에 도시된 조작을 복수 회 반복하고, 그 다음에 얻어진 혼합 압력의 평균치로부터 보정 인젝션압 생성 압력(Ph')과 보정 유지압 생성 압력(PL')을 산출하여도 좋다.

이러한 것으로부터, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치는, 인젝션의 설정 조건마다 실측된 압력치로부터 체적비를 보정하여 인젝션압 또는 유지압을 생성하기 위해서 레귤레이터가 출력해야 할 압력을 재계산할 수 있어 어떠한 설정 조건에 있어서도 액체의 토출량을 안정시킬 수 있게 된다.

[실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 구성]

다음에, 도 3을 이용하여 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치를 설명한다. 도 3은 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는 도 3에 도시된 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)의 구성과 동일하지만, 체적비 산출부(241)와, 인젝션압 생성 압력 산출부(242)와, 유지압 생성 압력 산출부(243)와의 처리 내용이 다르다. 이하, 이들을 중심으로 설명한다.

체적비 산출부(241)는 인젝션압 보정 체적비(ηi)와 유지압 보정 체적비(ηc)를 새롭게 산출하고, 이 결과를 산출 체적비 기억부(252)에 새롭게 저장한다. 즉, 도 5의 (A)에 도시된 단계에서 검지되어 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 저장된 압력의 실측치로부터, 체적비 산출부(241)는 인젝션압 생성 압력(Ph)과 유지압(Pc)이 관(10)에 인가되어 있는 조건 하에서의 체적비인 인젝션압 보정 체적비(ηi)를 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 저장된 압력의 실측치와, 도 13의 (2)식을 이용하여 산출하고, 그 결과를 산출 체적비 기억부(252)에 저장한다. 즉, 도 13의 (2)식에 있어서, P로서 실측치(Pi')를 대입하고, P1로서 유지압(Pc)의 실측치를 대입하며, P2로서 인젝션압 생성 압력(Ph)의 실측치를 대입하여 인젝션압 보정 체적비(ηi)를 산출한다.

또한, 도 5의 (B)에 도시된 단계에서 검지되어 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 저장된 압력의 실측치로부터, 체적비 산출부(241)는 유지압 생성 압력(PL)과 인젝션압(Pi)이 관(10)에 인가되어 있는 조건 하에서의 체적비인 유지압 보정 체적비(ηc)를 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 저장된 압력의 실측치와, 도 13의 (2)식을 이용하여 산출하고, 그 결과를 산출 체적비 기억부(252)에 저장한다. 즉, 도 13의 (2)식에 있어서, P로서 실측치(Pc')를 대입하고, P1로서 인젝션압(Pi)의 실측치를 대입하며, P2로서 유지압 생성 압력(PL)의 실측치를 대입하여 유지압 보정 체적비(ηc)를 산출한다.

인젝션압 생성 압력 산출부(242)는 산출 체적비 기억부(252)에 저장되어 있는 인젝션압 보정 체적비(ηi)를 이용하여 새롭게 인젝션압(Pi)을 생성하기 위해 필요한 보정 인젝션압 생성 압력(Ph')을 산출한다. 즉, 도 13의 (3)식에 있어서, P로서 오퍼레이터가 입력한 압력치인 Pi를 대입하고, P1로서 유지압(Pc)을 대입하며, 체적비(η)로서 인젝션압 보정 체적비(ηi)를 대입하여 산출한다.

유지압 생성 압력 산출부(243)는 산출 체적비 기억부(252)에 저장되어 있는 유지압 보정 체적비(ηc)를 이용하여 새롭게 유지압(Pc)을 생성하기 위해 필요한 보정 유지압 생성 압력(PL')을 산출한다. 즉, 도 13의 (3)식에 있어서, P로서 오퍼레이터가 입력한 압력치인 Pc을 대입하고, P1로서 인젝션압(Pi)을 대입하며, 체적비(η)로서 유지압 보정 체적비(ηc)를 대입하여 산출한다.

[실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치에 의한 처리 순서]

다음에, 도 6을 이용하여 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)에 의한 처리를 설명한다. 도 6은 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 처리 순서를 도시한 흐름도이다.

우선, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는 키보드나 마우스로부터 새롭게 오퍼레이터로부터의 인젝션의 여러 가지 조건[예컨대, 인젝션압(Pi)과 인가 시간에 의해 설정되는 액체 토출량이나 모세관(9)에 충전된 액체의 점성 등에 의해 설정되는 유지압(Pc) 등]을 접수하면(단계 S601 긍정), 실시예 1과 동일하게(도 4에 도시한 단계 S402∼단계 S403과 동일), 「인젝션압 생성 압력(Ph) 및 유지압 생성 압력(PL)의 산출」과, 「유지압(Pc)의 생성」 및 「밸브 a(4)와 밸브 b(7)의 개방」을 행한다(단계 S602∼단계 S603).

계속해서, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는 오퍼레이터로 부터의 보정 인젝션 압력 생성 압력 및 보정 유지압 생성 압력 보정 압력의 산출 요구를 접수할 때까지는, 이 상태를 유지한다(단계 S604 부정).

이것과는 반대로, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는 오퍼레이터로부터의 보정 인젝션 압력 생성 압력 및 보정 유지압 생성 압력 보정 압력의 산출 요구를 접수하면(단계 S604 긍정), 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 폐쇄하고, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 레귤레이터(3)에 인젝션압 생성 압력(Ph)을 생성시킨다(단계 S605).

그리고, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 폐쇄하고, 조정실(5)을 인젝션압 생성 압력(Ph)으로 유지한 다음, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 개방하여 인젝션압 생성 압력(Ph)과 유지압(Pc)을 혼합하고, 새롭게 생성된 혼합 압력이 모세관(9)에 가해진다(단계 S606).

또한, 압력 센서 a(6) 출력 검지부(261)는 새롭게 생성된 혼합 압력의 실측치(Pi') 등을 압력 센서 a(6)로부터 취득하여 그 값을 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 기억하고(단계 S607), 체적비 산출부(241)는 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)가 기억한 실측치를 이용하여 인젝션압 보정 체적비(ηi)를 산출하며, 인젝션압 생성 압력 산출부(242)는 인젝션압 보정 체적비(ηi)를 이용하여 보정 유지압 생성 압력(PL')을 산출한다(단계 S608).

계속해서, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는 레귤레이터(3)에 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 인젝션압(Pi)을 생성시키는 동시에, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 개방한다(단계 S609).

그리고, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 폐쇄하여(단계 S610), 모세관(9)에 인젝션압(Pi)이 가해진 상태를 유지한 다음, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 레귤레이터(3)에 유지압 생성 압력(PL)을 생성시킨다(단계 S611).

또한, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 폐쇄하고, 조정실(5)을 유지압 생성 압력(PL)으로 유지한 다음, 밸브 b(7) 개폐 제어부(264)는 밸브 b(7)를 개방하여 유지압 생성 압력(PL)과 인젝션압(Pi)을 혼합하고, 새롭게 생성된 혼합 압력이 모세관(9)에 가해진다(단계 S612).

그리고, 압력 센서 a(6) 출력 검지부(261)는 새롭게 생성된 혼합 압력의 실측치(Pc') 등을 압력 센서 a(6)로부터 취득하여 그 값을 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 기억하고(단계 S613), 체적비 산출부(241)는 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 기억한 실측치를 이용하여 유지압 보정 체적비(ηc)를 산출하며, 유지압 생성 압력 산출부(243)는 유지압 보정 체적비(ηc)를 이용하여 보정 인젝션압 생성 압력(Ph')을 산출한다(단계 S614).

그리고, 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 레귤레이터(3)에 유지압(Pc)을 생성시키는 동시에, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 개방한다(단계 S615).

그 후, 실시예 2에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는 오퍼레이터로부터의 인젝션 시작 요구를 접수하면(단계 S616 긍정), 도 4에 도시된 단계 S405로부터 의 처리를 행하고, 새로운 인젝션 시작 요구가 없는 경우는(단계 S616 부정), 처리를 종료한다.

[실시예 2의 효과]

상기한 바와 같이, 실시예 2에 따르면, 인젝션압 생성 압력으로서 레귤레이터(3)가 출력한 압력의 실측치를 압력 센서 a(6)에 의해 검지하고, 유지압으로서 모세관(9)에 가해지고 있는 압력의 실측치를 밸브 b(7)가 폐쇄되기 직전에 압력 센서 a(6)에 의해 검지하며, 밸브 b(7)를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값을 압력 센서 a(6)에 의해 검지하여 인젝션압 생성 압력을 보정하고, 유지압 생성 압력으로서 레귤레이터(3)가 출력한 압력의 실측치를 압력 센서 a(6)에 의해 취득하며, 인젝션압으로서 모세관(9)에 가해지고 있는 압력의 실측치를 밸브 b(7)가 폐쇄되기 직전에 압력 센서 a(6)에 의해 검지하고, 생성된 혼합 압력의 값을 압력 센서 a(6)에 의해 검지하여 유지압 생성 압력을 보정하기 때문에, 인젝션의 설정 조건마다 실측된 압력치로부터 새롭게 인젝션압 또는 유지압을 생성하기 위해서 레귤레이터(3)가 출력해야 할 압력을 재계산할 수 있어 어떠한 설정 조건에 있어서도 액체의 토출량을 안정시킬 수 있게 된다.

[실시예 3]

실시예 3에서는, 전술한 실시예 1에 있어서의 경우에 추가로 공기 누설을 검지하는 기능을 구비한 경우에 대해서 설명한다.

[실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징]

우선 처음에 도 7을 이용하여 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 주된 특징을 구체적으로 설명한다. 도 7은 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면이다.

실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치는 우선 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치와 마찬가지로 오퍼레이터가 입력한 인젝션압(Pi) 및 유지압(Pc)으로부터, 이미 산출되어 있는 체적비(η)와 도 13의 (3)식으로부터, 인젝션 생성 압력(Ph) 및 유지압 생성 압력(PL)을 산출한다. 그리고, 액체 토출량 제어 장치(20)는, 레귤레이터(3)에 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 유지압(Pc)을 생성시키고, 또한 액체 토출량 제어 장치(20)는 밸브 a(4) 및 밸브 b(7)를 개방한다[도 7의 (A)를 참조].

계속해서, 액체 토출량 제어 장치는도 7의 (B)에 도시된 바와 같이, 밸브 a(4)를 폐쇄하고, 소정의 일정 시간 후(예컨대, 1분간 후)에 모세관(9)에 가해지고 있는 압력치를 압력 센서 a(6)로부터 취득하며, 유지압(Pc)으로부터 취득한 압력치를 감하여 차분값을 산출한다. 여기서, 산출된 차분이 설정 임계치보다 작은 값의 경우는, 액체 토출량 제어 장치는 공기 누설은 발생하지 않는 것으로 판정한다. 그리고, 액체 토출량 제어 장치(20)는 레귤레이터(3)에 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 유지압(Pc)을 생성시키고, 또한 액체 토출량 제어 장치(20)는 밸브 a(4) 및 밸브 b(7)를 개방하여 도 7의 (A)에 도시된 상태로 되돌아가 인젝션 시작 요구를 접수할 때까지 이 상태에서 대기한다.

한편, 액체 토출량 제어 장치는 산출된 차분값이 설정 임계치 이상의 값이면, 공기 누설이 발생하고 있는 것으로 판정하고, 그 취지를 통지하는 경고를 마이 크로 인젝션 장치(100)에 송출한다. 이에 따라, 오퍼레이터는 모세관(9)의 접속 불량이나 관(10)의 열화에 의한 공기 누설이 발생하고 있는 상태에서 인젝션을 시작하는 것을 막는다.

이러한 것으로부터, 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치는 인젝션의 조작 전의 준비 단계에서 모세관의 접속 불량이나 관의 열화에 의한 공기 누설을 검지할 수 있어 공기 누설에 의한 액체 토출량이 불안정한 상태에서의 인젝션 조작을 막을 수 있게 된다.

[실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 구성]

다음에, 도 8을 이용하여 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치를 설명한다. 도 8은 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는 도 3에 도시된 실시예 1에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)와 기본적으로 동일하며, 감소 유지압 산출부(244)와, 감소 유지압 산출 결과 기억부(259)와, 감소 유지압 임계치 기억부(2510)와, 누설 경고 송출부(265)를 새롭게 구비하고 있는 점이 다르다. 이하, 이들을 중심으로 설명한다.

감소 유지압 산출부(244)는 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이, 밸브 a(4)를 폐쇄하고 나서 소정의 일정 시간 후(예컨대, 1분간 후)에 모세관(9)에 가해지고 있는 압력치를 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)로부터 취득하고, 유지압(Pc)으로부터 취득한 압력치를 감하여 차분값을 산출하며, 그 결과를 감소 유지압 산출 결과 기 억부(259)에 저장한다.

감소 유지압 임계치 기억부(2510)는 후술하는 누설 경고 송출부(265)에 의한 처리에 이용하는 설정 임계치를 기억한다. 구체적으로는, 공기 누설이 발생하고 있는지 여부를 판정하기 위해서 이용되는 설정 임계치를 기억한다.

누설 경고 송출부(265)는 감소 유지압 산출 결과 기억부(259)에 기억된 차분값과, 감소 유지압 임계치 기억부(2510)에 기억된 설정 임계치를 비교하여 차분값이 설정 임계치 이상의 값인 경우에, 공기 누설이 발생하고 있는 것으로 판정하고, 그 취지를 통지하는 경고를 마이크로 인젝션 장치(100)에 송출한다. 이에 따라, 오퍼레이터는 모세관(9)의 접속 불량이나 관(10)의 열화에 의한 공기 누설이 발생하고 있는 상태에서 인젝션을 시작하는 것을 막는다.

[실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치에 의한 처리 순서]

다음에, 도 9를 이용하여 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)에 의한 처리를 설명한다. 도 9는 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치의 처리 순서를 도시한 흐름도이다.

우선, 실시예 3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치(20)는 키보드나 마우스로부터 새롭게 오퍼레이터로부터의 인젝션의 여러 가지 조건[예컨대, 인젝션압(Pi)과 인가 시간에 의해 설정되는 액체 토출량이나 모세관(9)에 충전된 액체의 점성 등에 의해 설정되는 유지압(Pc) 등]을 접수하면(단계 S901 긍정), 실시예 1과 동일하게(도 4에 도시된 단계 S402∼단계 S403와 동일), 「인젝션압 생성 압력(Ph) 및 유지압 생성 압력(PL)의 산출」과, 「유지압(Pc)의 생성」 및 「밸브 a(4)와 밸브 b(7) 의 개방」을 행한다(단계 S902∼단계 S903).

계속해서, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 폐쇄하고, 감소 유지압 산출부(244)는 밸브 a(4)를 폐쇄하고 나서 소정의 일정 시간 후(예컨대, 1분간 후)에 모세관(9)에 가해지고 있는 압력치를 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)로부터 취득하며, 유지압(Pc)으로부터 이 취득한 압력치를 감하여 차분값을 산출한다(단계 S904).

그리고, 누설 경고 송출부(265)는 차분값과 설정 임계치를 비교하여 차분값이 설정 임계치 이상의 값인지 여부를 판단한다(단계 S905). 여기서, 차분값이 설정 임계치보다 작은 값이었을 경우에는(단계 S905 부정), 레귤레이터(3) 출력 압력 제어부(262)는 레귤레이터(3)에 정압 펌프(1)와 부압 펌프(2)를 사용하여 유지압(Pc)을 생성시키는 동시에, 밸브 a(4) 개폐 제어부(263)는 밸브 a(4)를 개방하고(단계 S907), 모세관(9)에 유지압(Pc)이 가해진 상태를 유지하여 인젝션 시작 요구가 있을 때까지 이 상태에서 대기한다(도 4에 도시된 단계 S404를 참조).

이것과는 반대로 차분값이 설정 임계치 이상의 값이었던 경우에는(단계 S905 긍정), 누설 경고 송출부(265)는 공기 누설이 발생하고 있는 것으로 판정하고, 그 취지를 통지하는 경고를 마이크로 인젝션 장치(100)에 송출하여(단계 S906), 처리를 종료한다.

[실시예 3의 효과]

상기한 바와 같이, 실시예 3에 따르면, 밸브 a(4)와 밸브 b(7)를 개방하여 레귤레이터(3)가 생성한 유지압을 모세관(9)에 가한 상태에서 밸브 a(4)를 폐쇄하 여 압력 센서 a(6)에 의해 소정 시간에 있어서의 유지압의 변동을 측정하여 압력의 누설을 검지하기 때문에, 인젝션의 조작 전의 준비 단계에서 모세관(9)의 접속 불량이나 관(10)의 열화에 의한 공기 누설을 검지할 수 있어 공기 누설에 의한 액체 토출량이 불안정한 상태에서의 인젝션 조작을 막을 수 있게 된다.

[실시예 4]

그런데, 지금까지 실시예 1∼3에 있어서의 액체 토출량 제어 장치에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예 이외에도 여러 가지 다른 형태로써 실시되어도 좋은 것이다. 그래서, 이하에서는, 실시예 4에 있어서의 액체 토출량 제어 장치로서, 여러 가지 다른 실시예를 (1)∼(5)로 구분하여 설명한다.

(1) 관(10)의 구성 소재

상기 실시예 1∼3에서는, 마이크로 인젝션 장치(100)를 구성하는 관(10)의 체적이 가해지는 압력에 의해 변동하는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 마이크로 인젝션 장치(100)를 구성하는 관(10)은 체적 변화가 없는 소재로 형성되어 있는 경우라도 좋다. 이에 따라, 조정실(5), 밸브 a(4), 밸브 b(7) 및 모세관(9) 등을 접속하는 관(10)의 체적 변동을 억지할 수 있어 액체의 토출량을 안정시킬 수 있게 된다.

(2) 인젝션압 생성 압력과 유지압 생성 압력

상기 실시예 1 및 실시예 3에서는, 미리 산출되어 저장되어 있는 체적비에 기초하여 오퍼레이터가 입력한 인젝션압(Pi)으로부터 인젝션압 생성 압력(Ph)을 산출하고, 오퍼레이터가 입력한 유지압(Pc)으로부터 유지압 생성 압력(PL)을 산출하 는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예컨대, 여러 가지 인젝션압(Pi)에 대응하는 인젝션압 생성 압력(Ph)을 체적비에 기초하여 미리 산출한 결과와, 여러 가지 유지압(Pc)에 대응하는 유지압 생성 압력(PL)을 체적비에 기초하여 미리 산출한 결과를 저장한 테이블을 유지해 두고, 오퍼레이터는 테이블에 리스트화되어 있는 인젝션압과 유지압을 각각 선택하며, 액체 토출량 제어 장치(20)는, 테이블을 참조하여 선택된 인젝션압과 유지압으로부터 각각 인젝션압 생성 압력과 유지압 생성 압력을 대응하여 설치할 수 있는 경우라도 좋다.

(3) 적용 대상

또한, 상기 실시예에서는, 마이크로 인젝션 장치를 제어하는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 일정량의 액체를 연속하여 분주하는 액체 분주 장치라면 본 발명을 마찬가지로 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는, 「용액」을 「세포」 내에 토출시키는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 「기체」를 「미세한 구조물」 내에 토출시키는 경우라도 좋다.

(4) 시스템 구성 등

또한, 상기 실시예에 있어서 설명한 각 처리 중, 자동적으로 행해지는 것으로서 설명한 처리의 전부 또는 일부를 수동으로 행할 수 있거나(예컨대, 소정의 일정 시간 후에 공기 누설이 발생하고 있는지 여부를 판정하는 것이 아니라 오퍼레이터가 인젝션 시작 요구를 입력했을 때에 판정을 행하는 등) 또는 수동적으로 행하는 것으로서 설명한 처리의 전부 또는 일부를 공지의 방법에 의해 자동적으로 행할 수도 있다. 예컨대, 이 밖에, 상기 문장 중이나 도면 중에서 나타낸 처리 순서, 구체적 명칭, 각종 데이터나 파라미터를 포함하는 정보에 대해서는 특기하는 경우를 제외하고 임의로 변경할 수 있다. 예컨대, 도 6에 도시된 보정 인젝션압 생성 압력의 산출(단계 S608)은 보정 유지압 생성 압력의 산출(단계 S613)과 동시에 처리를 시작하여도 좋다.

또한, 도시한 각 장치의 각 구성 요소는 기능 개념적인 것으로서, 반드시 물리적으로 도시한 바와 같이 구성되어 있을 필요는 없다. 즉, 각 처리부 및 각 기억부의 분산 통합의 구체적 형태(예컨대, 도 3의 형태 등)는 도시한 것에 한정되지 않고, 예컨대, 인젝션압 생성 압력 산출부(242)와 유지압 생성 압력 산출부(243)를 통합하는 등, 그 전부 또는 일부를 각종 부하나 사용 상황 등에 따라 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산 통합하여 구성할 수 있다. 또한, 각 장치로써 행해지는 각 처리 기능은 그 전부 또는 임의의 일부가 CPU 및 해당 CPU에서 해석 실행되는 프로그램으로써 실현되거나 또는 와이어드 논리에 의한 하드웨어로서 실현될 수 있다.

(5) 액체 토출량 제어 프로그램

그런데, 상기 실시예 1∼3에서는, 하드웨어 논리에 의해 각종 처리를 실현하는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 미리 준비된 프로그램을 컴퓨터로 실행하도록 하여도 좋다. 그래서 이하에서는, 도 10을 이용하여 상기 실시예 1에 도시한 액체 토출량 제어 장치(20)와 동일한 기능을 갖는 액체 토출량 제어 프로그램을 실행하는 컴퓨터의 일례를 설명한다. 도 10은 실시예 1에 있어서 의 액체 토출량 제어 프로그램을 실행하는 컴퓨터를 도시한 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 정보 처리 장치로서의 컴퓨터(110)는 키보드(111), 디스플레이(112), CPU(113), ROM(114), HDD(115) 및 RAM(116)을 버스(117) 등으로 접속하여 구성되며, 추가로 마이크로 인젝션 장치(100)와 접속된다.

ROM(114)에는 상기 실시예 1에 도시한 액체 토출량 제어 장치(20)와 동일한 기능을 발휘하는 액체 토출량 제어 프로그램, 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 압력 센서 a(6) 출력 검지 프로그램(114a), 레귤레이터(3) 출력 압력 제어 프로그램(114b), 밸브 a(4) 개폐 제어 프로그램(114c), 밸브 b(7) 개폐 제어 프로그램(114d), 체적비 산출 프로그램(114e), 인젝션압 생성 압력 산출 프로그램(114f), 유지압 생성 압력 산출 프로그램(114g)이 미리 기억되어 있다. 또한, 이들 프로그램(114a∼114g)에 대해서는 도 3에 도시된 액체 토출량 제어 장치(20)의 각 구성 요소와 마찬가지로 적절히 통합 또는 분산되어도 좋다.

그리고, CPU(113)가 이들 프로그램(114a∼114g)을 ROM(114)으로부터 판독하여 실행함으로써, 도 10에 도시된 바와 같이, 각 프로그램(114a∼114g)은 압력 센서 a(6) 출력 검지 프로세스(113a), 레귤레이터(3) 출력 압력 제어 프로세스(113b), 밸브 a(4) 개폐 제어 프로세스(113c), 밸브 b(7) 개폐 제어 프로세스(113d), 체적비 산출 프로세스(113e), 인젝션압 생성 압력 산출 프로세스(113f), 유지압 생성 압력산출 프로세스(113g)로서 기능하게 된다. 또한, 각 프로세스(113a∼113g)는 도 2에 도시된 압력 센서 a(6) 출력 검지부(261), 레귤레이터(3) 출력 제어부(262), 밸브 a(4) 개폐 제어부(263), 밸브 b(7) 개폐 제어부(264), 체적비 산출부(241), 인젝션압 생성 압력 산출부(242), 유지압 생성 압력 산출부(243)에 각각 대응한다.

또한, HDD(115)에는 도 10에 도시된 바와 같이, 압력 센서 a(6) 출력 데이터(115a)와, 산출 체적비 데이터(115b)와, 인젝션압 생성 압력 데이터(115c)와, 유지압 생성 압력 데이터(115d)가 설치된다. 이 압력 센서 a(6) 출력 데이터(115a)는 도 3에 이용한 압력 센서 a(6) 출력 기억부(251)에 대응하고, 산출 체적비 데이터(115b)는 산출 체적비 기억부(252)에 대응하며, 인젝션압 생성 압력 데이터(115c)는 인젝션압 생성 압력 기억부(253)에 대응하고, 유지압 생성 압력 데이터(115d)는 유지압 생성 압력 기억부(254)에 대응한다. 그리고, CPU(113)는 압력 센서 a(6) 출력 데이터(116a)를 압력 센서 a(6) 출력 데이터(115a)에 대하여 등록하고, 산출 체적비 데이터(116b)를 산출 체적비 데이터(115b)에 대하여 등록하며, 인젝션압 생성 압력 데이터(116c)를 인젝션압 생성 압력 데이터(115c)에 대하여 등록하고, 유지압 생성 압력 데이터(116d)를 유지압 생성 압력 데이터(115d)에 대하여 등록하며, 이 압력 센서 a(6) 출력 데이터(116a)와, 산출 체적비 데이터(116b)와, 인젝션압 생성 압력 데이터(116c)와, 유지압 생성 압력 데이터(116d)에 기초하여 액체 토출량 제어 처리를 실행한다.

또한, 상기한 각 프로그램(114a∼114g)에 대해서는 반드시 처음부터 ROM(114)에 기억시켜 둘 필요는 없고, 예컨대 컴퓨터(110)에 삽입되는 플렉시블 디스크(FD), CD-ROM, MO 디스크, DVD 디스크, 광자기 디스크, IC 카드 등의 「휴대용 물리 매체」 또는 컴퓨터(110)의 내외에 구비되는 HDD 등의 「고정용 물리 매체」, 나아가서는, 공중회선, 인터넷, LAN, WAN 등을 통해 컴퓨터(110)에 접속되는 「다른 컴퓨터(또는 서버)」 등에 각 프로그램을 기억시켜 두고, 컴퓨터(110)가 이들로부터 각 프로그램을 판독하여 실행하도록 하여도 좋다.

(부기 1) 압력을 조정하여 출력하는 레귤레이터와 내부에 토출 대상을 충전한 모세관이 관에 의해 접속되며, 상기 레귤레이터측으로부터 상기 모세관의 방향으로 상기 관 내에 제1 밸브와 제2 밸브가 설치된 마이크로 인젝션 장치를 제어하여 상기 모세관으로부터의 토출량을 제어하는 토출량 제어 방법으로서,

상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 미소체 내에 토출시키는 압력인 인젝션압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 인젝션압 생성 압력과, 상기 모세관으로의 상기 토출 대상의 역류를 방지하는 압력으로서의 상기 모세관에 가해지고 있던 유지압이 혼합되어 상기 인젝션압이 생성되고, 이 인젝션압에 의해 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상의 토출이 시작된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 인젝션압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 인젝션압을 상기 모세관에 가하는 인젝션압 조정 공정과,

상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 유지압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 유지압 생성 압력과, 상기 모세관에 가해지고 있던 상기 인젝션압이 혼합되어 상기 유지압이 생성되며, 이 유지압에 의해 상기 토출 대상의 토출이 종료된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 유지압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 유지압을 상기 모세관에 가하는 유지압 조정 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 토출량 제어 방법.

(부기 2) 상기 마이크로 인젝션 장치가 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이를 접속하는 관의 내부 압력을 검지하는 제1 압력 센서와, 상기 제2 밸브와 상기 모세관 사이를 접속하는 관의 내부 압력을 상기 모세관에 가해지는 모세관측 압력으로서 검지하는 제2 압력 센서를 더 구비하는 것으로서,

상기 인젝션압 생성 압력으로서의 상기 레귤레이터가 출력한 실측치를 상기 제1 압력 센서에 의해 검지하고, 상기 유지압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치를 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하며, 상기 제2 밸브를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값을 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하여 이들 값에 기초하여 보정한 체적비를 이용하여 상기 인젝션압 생성 압력을 보정하는 보정 인젝션압 생성 압력 산출 공정과,

상기 유지압 생성 압력으로서의 상기 레귤레이터가 출력한 압력의 실측치를 상기 제1 압력 센서에 의해 취득하고, 상기 인젝션압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치를 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하며, 생성된 혼합 압력의 값을 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하여 이들 값에 기초하여 보정한 체적비를 이용하여 상기 유지압 생성 압력을 보정하는 보정 유지압 생성 압력 산출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 토출량 제어 방법.

(부기 3) 상기 보정 인젝션압 생성 압력 산출 공정은 상기 유지압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치로서 상기 제2 밸브가 폐쇄되기 직전에 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하고, 상기 제2 밸브를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값으로서 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하여 상기 인젝션압 생성 압력을 보정하며,

상기 보정 유지압 생성 압력 산출 공정은 상기 인젝션압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치로서 상기 제2 밸브가 폐쇄되기 직전에 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하고, 상기 제2 밸브를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값으로서 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하여 상기 유지압 생성 압력을 보정하는 것을 특징으로 하는 부기 2에 기재한 토출량 제어 방법.

(부기 4) 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 레귤레이터가 생성한 상기 유지압을 상기 모세관에 가한 상태에서 상기 제1 밸브를 폐쇄하여 상기 제1 압력 센서에 의해 소정 시간에 있어서의 상기 유지압의 변동을 측정하여 압력의 누설을 검지하는 누설 검지 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재한 토출량 제어 방법.

(부기 5) 상기 마이크로 인젝션 장치를 구성하는 상기 관은 체적 변화가 없는 소재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 4 중 어느 하나에 기재한 토출량 제어 방법.

(부기 6) 압력을 조정하는 레귤레이터에 접속되고, 미소체에 토출 대상을 주입하는 모세관으로부터의 토출 대상 토출압을 제어하는 토출압 제어 방법에 있어 서,

상기 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 레귤레이터와 상기 모세관 사이에 설치된 제1 밸브를 폐쇄하는 공정과,

상기 레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성하는 공정과,

상기 제1 밸브에 대하여 상기 레귤레이터 근처에 설치된 제2 밸브를 폐쇄하는 공정과,

상기 제1 밸브를 개방하고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 결합한 제3 압력에 의해 상기 토출 대상을 상기 모세관으로부터 토출하는 공정과,

상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성하는 공정과,

상기 제2 밸브를 개방하는 공정과,

상기 제1 밸브를 폐쇄하는 공정과,

상기 레귤레이터에 의해 제4 압력을 생성하는 공정과,

상기 제2 밸브를 폐쇄하는 공정과,

상기 제1 밸브를 개방하고, 상기 모세관 내의 압력을 상기 제1 압력으로 유지하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 토출압 제어 방법.

(부기 7) 압력을 조정하는 레귤레이터에 접속되고, 토출 대상을 토출 주입하는 모세관으로부터의 토출 대상 토출압을 제어하는 토출압 제어 방법에 있어서,

상기 레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성하는 공정과,

상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 토출한 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 토출압 제어 방법.

(부기 8) 압력을 조정하는 레귤레이터에 접속되고, 토출 대상을 토출하는 모세관으로부터의 토출 대상 토출압을 제어하는 토출압 제어 방법에 있어서,

상기 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성하며, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 결합한 제3 압력에 의해 상기 토출 대상을 상기 모세관으로부터 토출하는 공정과,

상기 모세관으로부터 토출 대상을 토출하고 있는 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성하고, 모세관 내의 압력을 상기 제3 압력으로 유지하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 토출압 제어 방법.

(부기 9) 압력을 조정하는 레귤레이터에 접속되고, 토출 대상을 토출하는 모세관으로부터의 토출압을 제어하는 토출압 제어 방법에 있어서,

상기 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 레귤레이터와 상기 모세관 사이의 유로에 설치된 제1 밸브를 폐쇄하는 공정과,

상기 제1 밸브와 상기 모세관 사이에 설치된 압력계에 의해 상기 제1 밸브와 상기 모세관 사이의 압력을 계측하는 공정과,

상기 계측의 결과, 소정 시간 내에 상기 압력이 소정치를 하회한 경우, 그 취지를 통보하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 토출압 제어 방법.

(부기 10) 미소체에 토출 대상을 주입하는 주입 장치에 있어서,

상기 미소체에 토출 대상을 주입하는 모세관과,

상기 토출 대상의 압력을 조정하는 레귤레이터와,

상기 모세관과, 상기 레귤레이터 사이의 유로에 설치된 제1 밸브와,

상기 제1 밸브와 상기 레귤레이터 사이에 설치된 제2 밸브와,

상기 레귤레이터, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,

상기 제어부는,

상기 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 제1 밸브를 폐쇄하며,

상기 레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성시키고,

상기 제2 밸브를 폐쇄하는 공정과,

상기 제1 밸브를 개방하며, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 결합한 제3 압력에 의해 상기 토출 대상을 상기 모세관으로부터 토출시키고,

상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 토출시키고 있는 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성시키는 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.

(부기 11) 주입 대상이 주입된 미소체를 제조하는 방법에 있어서,

상기 미소체에 상기 주입 대상을 주입하는 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 모세관을 상기 미소체에 삽입하는 공정과,

레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성하고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 결합한 제3 압력에 의해 상기 주입 대상을 상기 모세관으로부터 상기 미소체에 주입하는 공정과,

상기 주입 대상을 주입하고 있는 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성하며, 모세관 내의 압력을 상기 제3 압력으로 유지하는 공정과,

상기 레귤레이터에 의해 제4 압력을 생성하고, 상기 제3 압력과 상기 제4 압력을 가함으로써 상기 모세관 내의 압력을 상기 제1 압력으로 유지하는 공정과,

상기 모세관을 상기 미소체로부터 떼어내는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 미소체의 제조 방법.

(부기 12) 압력을 조정하여 출력하는 레귤레이터와 내부에 토출 대상을 충전한 모세관이 관에 의해 접속되며, 상기 레귤레이터측에서 상기 모세관의 방향으로 상기 관 내에 제1 밸브와 제2 밸브가 설치된 마이크로 인젝션 장치를 제어하여 상기 모세관으로부터의 토출량을 제어하는 토출량 제어 장치로서,

상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 미소체 내에 토출시키는 압력인 인젝션압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 인젝션압 생성 압력과, 상기 모세관으로의 상기 토출 대상의 역류를 방지하는 압력으로서의 상기 모세관에 가해지고 있던 유지압이 혼합되어 상기 인젝션압이 생성되고, 이 인젝션압에 의해 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상의 토출이 시작된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 인젝션압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 인젝션압을 상기 모세관에 가하는 인젝션압 조정 수단과,

상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 유지압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 유지압 생성 압력과, 상기 모세관에 가해지고 있던 상기 인젝션압이 혼합되어 상기 유지압이 생성되고, 이 유지압에 의해 상기 토출 대상의 토출이 종료된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 유지압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 유지압을 상기 모세관에 가하는 유지압 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 토출량 제어 장치.

(부기 13) 압력을 조정하여 출력하는 레귤레이터와 내부에 토출 대상을 충전한 모세관이 관에 의해 접속되며, 상기 레귤레이터측에서 상기 모세관의 방향으로 상기 관 내에 제1 밸브와 제2 밸브가 설치된 마이크로 인젝션 장치를 제어하여 상기 모세관으로부터의 토출량을 제어하는 토출량 제어 방법을 컴퓨터에 실행시키는 토출량 제어 프로그램으로서,

상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 미소체 내에 토출시키는 압력인 인젝션압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 인젝션압 생성 압력과, 상기 모세관으로의 상기 토출 대상의 역류를 방지하는 압력으로서의 상기 모세관에 가해지고 있던 유지압이 혼합되어 상기 인젝션압이 생성되고, 이 인젝션압에 의해 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상의 토출이 시작된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 인젝션압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 인젝션압을 상기 모세관에 가하는 인젝션압 조정 순서와,

상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 유지압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 유지압 생성 압력과, 상기 모세관에 가해지고 있던 상기 인젝션압이 혼합되어 상기 유지압이 생성되고, 이 유지압에 의해 상기 토출 대상의 토출이 종료된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 유지압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 유지압을 상기 모세관에 가하는 유지압 조정 순서를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 토출량 제어 프로그램.

이상과 같이, 본 발명에 따른 토출량 제어 방법, 토출압 제어 방법, 주입 장치, 미소체의 제조 방법, 토출량 제어 장치 및 토출량 제어 프로그램은 마이크로 인젝션에 유용하며, 특히, 토출 대상의 토출량을 보다 정밀도 좋게 안정되게 제어하기에 적합하다.

본 발명에 따르면, 예컨대, 혼합되어 생성된 인젝션압이나 유지압에 오차가 생겼던 경우에도, 인젝션압이나 유지압을 새롭게 모세관에 가함으로써 오차를 흡수 할 수 있고, 액체의 토출량을 보다 정밀도 좋게 안정되게 제어할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 인젝션의 설정 조건마다 실측된 압력치로부터 새롭게 인젝션압 또는 유지압을 생성하기 위해서 레귤레이터가 출력해야 할 압력을 재계산할 수 있어 어떠한 설정 조건에 있어서도 액체의 토출량을 안정시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 모세관에 출력된 압력을 검지하는 압력 센서를 별도로 설치하지 않고 그 압력을 검지할 수 있어 설비투자의 비용을 낮게 억제할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 인젝션의 조작 전의 준비 단계에서 모세관의 접속불량이나 관의 열화에 의한 공기 누설을 검지할 수 있어 공기 누설에 의한 액체 토출량이 불안정한 상태에서의 인젝션 조작을 막을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 조정실, 밸브 및 모세관 등을 접속하는 관의 체적 변동을 억지할 수 있어 액체의 토출량을 안정시킬 수 있게 된다.

Claims

압력을 조정하여 출력하는 레귤레이터와,

관에 의해 상기 레귤레이터에 접속되며 토출 대상을 내부에 충전한 모세관과,

상기 관에서 상기 레귤레이터 측에 위치한 제1 밸브와,

상기 관에서 상기 모세관 측에 위치한 제2 밸브

를 포함하는 마이크로 인젝션 장치를 제어함으로써 상기 모세관으로부터의 토출량을 제어하는 토출량 제어 방법으로서,

상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 미소체 내에 토출시키는 압력인 인젝션압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 인젝션압 생성 압력과, 상기 모세관으로의 상기 토출 대상의 역류를 방지하는 압력으로서의 상기 모세관에 가해지고 있던 유지압이 혼합되어 상기 인젝션압이 생성되고, 상기 인젝션압에 의해 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상의 토출이 시작된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 인젝션압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 인젝션압을 상기 모세관에 가하는 인젝션압 조정 단계와;

상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 폐쇄된 상태에서 이 제2 밸브가 개방됨으로써, 상기 유지압을 생성하기 위해 필요한 압력으로서의 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이에 저류되어 있던 유지압 생성 압력과, 상기 모세관에 가해지고 있던 상기 인젝션압이 혼합되어 상기 유지압이 생성되며, 이 유지압에 의해 상기 토출 대상의 토출이 종료된 후에, 상기 레귤레이터의 출력 압력을 상기 유지압으로 설정한 다음 상기 제1 밸브를 개방함으로써, 상기 유지압을 상기 모세관에 가하는 유지압 조정 단계

를 포함한 것을 특징으로 하는 토출량 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 마이크로 인젝션 장치는, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브 사이를 접속하는 관의 내부 압력을 검지하는 제1 압력 센서와, 상기 제2 밸브와 상기 모세관 사이를 접속하는 관의 내부 압력을 상기 모세관에 가해지는 모세관측 압력으로서 검지하는 제2 압력 센서를 더 포함하고,

상기 인젝션압 생성 압력으로서 상기 레귤레이터가 출력한 실측치를 상기 제1 압력 센서에 의해 검지하고, 상기 유지압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치를 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하고, 상기 제2 밸브를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값을 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하여, 이들 값에 기초하여 보정한 체적비를 이용하여 상기 인젝션압 생성 압력을 보정하는 보정 인젝션압 생성 압력 산출 단계와;

상기 유지압 생성 압력으로서의 상기 레귤레이터가 출력한 압력의 실측치를 상기 제1 압력 센서에 의해 취득하고, 상기 인젝션압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치를 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하고, 생성된 혼합 압력의 값을 상기 제2 압력 센서에 의해 검지하여, 이들 값에 기초하여 보정한 체적비를 이용하여 상기 유지압 생성 압력을 보정하는 보정 유지압 산출 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토출량 제어 방법.
제2항에 있어서, 상기 보정 인젝션압 생성 압력 산출 단계는, 상기 유지압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치로서의 상기 제2 밸브가 폐쇄되기 직전에 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하고, 상기 제2 밸브를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값으로서 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하여, 상기 인젝션압 생성 압력을 보정하며,

상기 보정 유지압 산출 단계는, 상기 인젝션압으로서 상기 모세관에 가해지고 있는 압력의 실측치로서의 상기 제2 밸브가 폐쇄되기 직전에 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하고, 상기 제2 밸브를 개방하여 생성된 혼합 압력의 값으로서 상기 제1 압력 센서가 검지한 값을 채용하여, 상기 유지압 생성 압력을 보정하는 것을 특징으로 하는 토출량 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 레귤레이터가 생성한 상기 유지압을 상기 모세관에 가한 상태에서, 상기 제1 밸브를 폐쇄하고, 상기 제1 압력 센서에 의해 소정 시간에서의 상기 유지압의 변동을 측정하여 압력의 누설을 검지하는 누설 검지 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토출량 제어 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로 인젝션 장치를 구성하는 상기 관은, 체적 변화가 없는 소재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 토 출량 제어 방법.
압력을 조정하는 레귤레이터에 접속되어 토출 대상을 미소체에 주입하는 모세관으로부터의 토출 대상 토출압을 제어하는 토출압 제어 방법에 있어서,

상기 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 레귤레이터와 상기 모세관 사이에 설치된 제1 밸브를 폐쇄하는 단계와;

상기 레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성하는 단계와;

상기 제1 밸브에 대하여 상기 레귤레이터 근처에 설치된 제2 밸브를 폐쇄하는 단계와;

상기 제1 밸브를 개방하고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 결합한 제3 압력에 의해 상기 토출 대상을 상기 모세관으로부터 토출하는 단계와;

상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성하는 단계와;

상기 제2 밸브를 개방하는 단계와;

상기 제1 밸브를 폐쇄하는 단계와;

상기 레귤레이터에 의해 제4 압력을 생성하는 단계와;

상기 제2 밸브를 폐쇄하는 단계와;

상기 제1 밸브를 개방하고, 상기 모세관 내의 압력을 상기 제1 압력으로 유지하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 토출압 제어 방법.
압력을 조정하는 레귤레이터에 접속되어 토출 대상을 토출 주입하는 모세관으로부터의 토출 대상 토출압을 제어하는 토출압 제어 방법에 있어서,

상기 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 레귤레이터와 상기 모세관 사이에 설치된 제1 밸브를 폐쇄하는 단계와;

상기 레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성하는 단계와;

상기 제1 밸브에 대하여 상기 레귤레이터 근처에 설치된 제2 밸브를 폐쇄하는 단계와;

상기 제1 밸브를 개방하고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 결합한 제3 압력에 의해 상기 토출 대상을 상기 모세관으로부터 토출하는 단계와;

상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 토출한 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 토출압 제어 방법.
압력을 조정하는 레귤레이터에 접속되고, 토출 대상을 토출하는 모세관으로부터의 토출 대상 토출압을 제어하는 토출압 제어 방법에 있어서,

상기 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성하며, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 결합한 제3 압력에 의해 상기 토출 대상을 상기 모세관으로부터 토출하는 단계와;

상기 모세관으로부터 토출 대상을 토출하고 있는 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성하고, 모세관 내의 압력을 상기 제3 압력으로 유지하 는 단계

를 포함한 것을 특징으로 하는 토출압 제어 방법.
미소체에 토출 대상을 주입하는 주입 장치에 있어서,

상기 미소체에 토출 대상을 주입하는 모세관과;

상기 토출 대상의 압력을 조정하는 레귤레이터와;

상기 모세관과 상기 레귤레이터 사이의 유로에 설치된 제1 밸브와;

상기 제1 밸브와 상기 레귤레이터 사이에 설치된 제2 밸브와;

상기 레귤레이터, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는,

상기 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 제1 밸브를 폐쇄하며, 상기 레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성시키고, 상기 제2 밸브를 폐쇄하는 제어와,

상기 제1 밸브를 개방하며, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 결합한 제3 압력에 의해 상기 토출 대상을 상기 모세관으로부터 토출시키고, 상기 모세관으로부터 상기 토출 대상을 토출시키고 있는 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성시키는 제어

를 실행하는 것을 특징으로 하는 주입 장치.
주입 대상이 주입된 미소체를 제조하는 방법에 있어서,

상기 미소체에 상기 주입 대상을 주입하는 모세관 내의 압력을 제1 압력으로 유지한 상태에서 상기 모세관을 상기 미소체에 삽입하는 단계와;

레귤레이터에 의해 제2 압력을 생성하고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 결합한 제3 압력에 의해 상기 주입 대상을 상기 모세관으로부터 상기 미소체에 주입하는 단계와;

상기 주입 대상을 주입하고 있는 상태에서 상기 레귤레이터에 의해 상기 제3 압력을 생성하며, 모세관 내의 압력을 상기 제3 압력으로 유지하는 단계와;

상기 레귤레이터에 의해 제4 압력을 생성하고, 상기 제3 압력과 상기 제4 압력을 가함으로써 상기 모세관 내의 압력을 상기 제1 압력으로 유지하는 단계와;

상기 모세관을 상기 미소체로부터 떼어내는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소체의 제조 방법.