WO2012132148A1 - 分注装置および分注システム - Google Patents

分注装置および分注システム Download PDF

Info

Publication number
WO2012132148A1
WO2012132148A1 PCT/JP2011/079826 JP2011079826W WO2012132148A1 WO 2012132148 A1 WO2012132148 A1 WO 2012132148A1 JP 2011079826 W JP2011079826 W JP 2011079826W WO 2012132148 A1 WO2012132148 A1 WO 2012132148A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
syringe
liquid
pump
valve
dispensing
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/079826
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
徳丸 智祥
井上 貴博
Original Assignee
三洋電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三洋電機株式会社 filed Critical 三洋電機株式会社
Priority to EP11861977.4A priority Critical patent/EP2692850A4/en
Priority to JP2013507073A priority patent/JP5943905B2/ja
Publication of WO2012132148A1 publication Critical patent/WO2012132148A1/ja
Priority to US14/039,953 priority patent/US9347858B2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N1/14Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016Control of the volume dispensed or introduced
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02Burettes; Pipettes
    • B01L3/021Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0457Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces passive flow or gravitation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633Valves, specific forms thereof with moving parts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N2035/1027General features of the devices
    • G01N2035/1034Transferring microquantities of liquid

Definitions

  • the present invention relates to a dispensing device and a dispensing system.
  • Patent Document 1 discloses an automatic cell culture device provided with a dispensing device (pipette device) used for pipetting operation on a culture container.
  • Patent Document 2 discloses a dispensing device that can be used for a printer head of an ink jet printer.
  • the liquid is discharged from the nozzle by applying pressure to the liquid.
  • pressure can be applied to an ink droplet using a piezo element (piezoelectric element) or bubbles generated by heating, and the ink droplet can be ejected.
  • a liquid can be discharged by generating pressure using a pump.
  • the liquid phase and the gas phase are likely to be mixed at the tip of the nozzle, so that splashes and bubbles may occur.
  • splashing occurs, the liquid may scatter and the surroundings may be contaminated in addition to the object to which the liquid is dispensed.
  • bubbles are generated, the surroundings may be contaminated by the bubbles repelling and splashing, or the bubbles adhering to the tip of the nozzle may sag when the syringe moves.
  • dispensing devices such as those used in cell culture devices, unlike continuous ink jet printers, do not continuously discharge solution, so droplets and bubbles may occur each time dispensing starts and ends. There is. For this reason, when the solution is discharged using a pump, the solution may scatter or sag outside the dish (culture dish), which may cause contamination.
  • the main present invention that solves the above-described problem is a case where a syringe provided with a nozzle, a first pump that generates a pressure for discharging the liquid in the syringe through the nozzle, and a liquid in the syringe are discharged. And a controller that discharges a part of the liquid in the syringe by its own weight after discharging a part of the liquid in the syringe by the pressure generated by the first pump. It is.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the dispensing apparatus in one Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the example of application of the dispensing system provided with the dispensing apparatus in one Embodiment of this invention. It is a figure explaining an example of the filling and dispensing operation
  • FIG. 10 is a block diagram showing the state of each pump and each valve in the filling operation in the dispensing apparatus shown in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the state of each pump and each valve in the dispensing operation 1 in the dispensing apparatus shown in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the state of each pump and each valve in the dispensing operation 2 in the dispensing apparatus shown in FIG. 9.
  • FIG. 2 shows a configuration of a cell culture device as an application example of a dispensing system provided with the dispensing device of the present embodiment.
  • the dispensing system (cell culture device) shown in FIG. 2 includes a syringe 1 for dispensing a liquid (a dispensing solution such as a medium) and a dish 5 into which a medium to be dispensed is placed.
  • a syringe drive unit 3 and a dish drive unit 4 that respectively drive the syringe 1 and the dish 5 are included.
  • the syringe 1 also includes a nozzle 11.
  • the syringe drive unit 3 can control the position and posture of the nozzle 11 by controlling the position and posture of the syringe 1, and the dish drive unit 4 controls the position and posture of the dish 5, and further rotation. can do.
  • the relative position between the syringe 1 (nozzle 11) and the dispensing object is controlled by the control of the syringe driving unit 3 and the dish driving unit 4, and the syringe 1 (nozzle 1) is placed at a position where the liquid is dispensed into the dispensing object. 11) can be moved relatively.
  • the syringe drive unit 3 and the dish drive unit 4 are collectively referred to as a drive unit.
  • the control unit 2 outputs control signals Sp1, Sp2, and Sv1 to Sv3 for controlling each pump and each valve.
  • the (first) pump P1 is a discharge pump that introduces outside air into the syringe 1 and generates pressure for discharging the liquid in the syringe 1 through the nozzle 11.
  • the (second) pump P ⁇ b> 2 is a suction pump that discharges gas (air) in the syringe 1 and generates pressure (negative pressure) for sucking liquid into the syringe 1 through the nozzle 11. .
  • the (first) valve V1 is connected to open and close the (first) flow path between the syringe 1 and the pump P1.
  • the (second) valve V2 is connected to open and close a (second) flow path between the syringe 1 and the outside air.
  • the (third) valve V3 is connected to open and close the (third) flow path between the syringe 1 and the pump P2.
  • a solenoid valve electromagnet valve
  • an electric pinch valve that can be controlled by a control signal can be used as each valve.
  • Each of the first to third flow paths merges and branches at one point, and the liquid in the syringe 1 is contaminated in the flow path between the merge / branch point and the syringe 1 due to contamination of germs and the like.
  • a filter 12 such as a membrane filter is inserted.
  • the flow paths between the pumps P1 and P2 and the valve V2 and the outside air may be appropriately joined and branched.
  • FIG. 3 shows an example of a series of operations for filling and dispensing liquid using the dispensing device of the present embodiment
  • FIG. 4 shows the dispensing device when performing the filling and dispensing operations.
  • the control flow is shown.
  • the dispensing device sucks (filling operation) a liquid such as a medium solution stored in the reservoir 6 into the syringe 1 and discharges the liquid in the syringe 1 to the dish 5 (dispensing operation).
  • a series of filling / dispensing operations are performed to discharge liquid or bubbles remaining in the syringe 1 to the waste liquid tank 7 (waste liquid operation).
  • the dispensing device sucks liquid from the dish 5 (filling operation) and discharges liquid into the reservoir 6 (dispensing operation), or sucks liquid from the dish 5 (filling operation) and supplies liquid to the dish 5.
  • the liquid can be discharged (dispensing operation), or the liquid can be sucked (filling operation) from the reservoir 6 to discharge the liquid into the reservoir 6 (dispensing operation). It is also possible to suck liquid from the reservoir 6 (filling operation) and discharge the liquid to the waste liquid tank 7 (waste liquid operation).
  • the positions where the syringe 1 (nozzle 11) should be moved to perform the filling operation, the dispensing operation, and the waste liquid operation are referred to as the filling position, the dispensing position, and the waste liquid position, respectively.
  • the dispensing apparatus when a series of filling / dispensing operations is started (S11), the dispensing apparatus first moves the syringe 1 to the filling position (reservoir 6 in FIG. 3) under the control of the drive unit (S12). The filling operation is performed (S13).
  • the pump P2 is generated by driving the pump P2 and opening the valve V3 while the pump P1 is stopped and the valves V1 and V2 are closed by the control of the control unit 2.
  • the liquid is sucked into the syringe 1 by the pressure (negative pressure) to be caused (pump drive suction).
  • the dispensing device moves the syringe 1 to the dispensing position (dish 5 in FIG. 3) under the control of the drive unit (S21), and performs the dispensing operation (S22 and S23).
  • the dispensing operation in the present embodiment includes a dispensing operation 1 (S22) performed from the start of dispensing and a dispensing operation 2 (S23) performed subsequent to the dispensing operation 1.
  • the pump P ⁇ b> 2 is stopped and the valve V ⁇ b> 3 is closed while the valve V ⁇ b> 2 is closed. Open and discharge a part of the liquid in the syringe 1 by the pressure generated by the pump P1 (pump drive discharge).
  • the pump P2 is stopped by the control of the control unit 2
  • the pump P1 is stopped and the valve V1 is closed while the valve V3 is closed, and the valve V2 is closed.
  • the liquid in the syringe 1 flows out by its own weight, that is, is allowed to fall naturally.
  • the liquid outflow due to the natural fall is referred to as free fall discharge.
  • the dispensing apparatus of the present embodiment performs the dispensing operation 1 from the start of dispensing, and performs the dispensing operation 2 after the dispensing operation 1. Therefore, after dispensing quickly by pump-driven discharge, only liquid can be dispensed gently by freefall discharge, suppressing the formation of splashes and bubbles at the end of dispensing, and contamination other than the dispensing object Can be prevented.
  • FIG. 8 shows each operation time of the dispensing operations 1 and 2 when dispensing 6 ml of liquid using the pump P1 that discharges the liquid at 5 ml / s as an example.
  • FIG. 8 by performing the dispensing operation 1 for 1.04 seconds from the start of dispensing, most of the liquid in the syringe 1 (approximately 90% or less) is discharged from the nozzle 11. Subsequently, by performing the dispensing operation 2 for 3.5 seconds, substantially all of the remaining liquid (about 10% or more) in the syringe 1 flows out from the nozzle 11.
  • the inner diameter of the discharge port (tip) of the nozzle 11 is set in consideration of the surface tension of the liquid to be dispensed, etc. In this embodiment, as an example, it is assumed to be about 0.25 mm to 5.0 mm. Yes.
  • the amount of liquid discharged in the dispensing operation 1 is set in consideration of an error in the pumped liquid amount. For example, when the liquid feed amount error is ⁇ 10%, a setting corresponding to the liquid feed amount error is set so that a little less than 90% of the whole discharge amount is discharged by the dispensing operation 1 and the whole amount is not pump-driven. Is left in the syringe 1. Thereby, generation
  • the dispensing device performs a dispensing end operation (S31).
  • a dispensing end operation in order to prevent droplets or bubbles from dripping from the nozzle 11 due to the movement of the syringe 1, for example, the tip of the nozzle 11 is brought into contact with the end surface or the liquid surface of the dish 5 by controlling the driving unit. The droplets and bubbles at the tip of 11 are removed.
  • the dispensing device moves the syringe 1 to the waste liquid position (waste liquid tank 7 in FIG. 3) under the control of the drive unit (S32), performs the waste liquid operation (S33), and ends the series of filling and dispensing operations. (S34).
  • the pump drive discharge is performed under the control of the control unit 2, and the liquid or foam remaining in the syringe 1 is discharged to the waste liquid tank 7 by the pressure generated by the pump P1. (Pump drive discharge).
  • the waste liquid operation is performed even if pump-driven discharge is performed, for example, by inserting the nozzle 11 deeply into the waste liquid tank 7 having a sufficient depth and bringing the tip of the nozzle 11 into contact with the inner wall of the waste liquid tank 7. It is desirable to take measures to prevent contamination.
  • the control unit 2 of the dispensing apparatus outputs control signals for controlling the two pumps P1, P2 and the three valves V1 to V3, but the present invention is not limited to this. is not.
  • a check valve (check valve) CV that does not require control by the control unit 2 can be used as the second valve instead of the valve P2.
  • the check valve CV is connected so as to open and close a (second) flow path between the flow path between the pump P1 and the valve V1 and the outside air. Although it allows, it prevents the outflow of gas to the outside air.
  • the control of the control unit 2 stops the pump P2, closes the valve V3, further drives the pump P1, and opens the valve V1. In this case, since the check valve CV is closed by the pressure generated by the pump P1, the pump drive discharge can be performed.
  • the pump P2 is stopped by the control of the control unit 2, the valve V3 is closed, and the pump P1 is stopped while the valve V1 is opened.
  • the check valve CV is opened by the pressure (negative pressure) due to the weight of the liquid in the syringe 1
  • outside air flows into the syringe 1 via the check valve CV and the valve V1, and free fall discharge can be performed. it can.
  • the control unit 2 only has to output control signals for controlling the two pumps P1, P2 and the two valves V1, V3.
  • the signal can be reduced.
  • the pressure for opening the check valve CV is only the pressure (negative pressure) due to the weight of the liquid in the syringe 1, depending on conditions such as the shape of the nozzle 11 and the viscosity of the liquid, Check valve CV may not open sufficiently.
  • free fall discharge can be reliably performed by controlling the valve V2.
  • the dispensing operation 1 is performed from the start of dispensing, and the dispensing operation 2 is performed after the dispensing operation 1, so that the pump drive discharge quickly. After being dispensed, it is possible to dispense only the liquid gently by free fall discharge, thereby suppressing the occurrence of splashes and bubbles at the end of dispensing, and preventing contamination other than the dispensing object.
  • control unit 2 includes a valve V1 that opens and closes a (first) flow path between the syringe 1 and the discharge pump P1, and between the syringe 1 and the outside air.
  • V1 that opens and closes a (first) flow path between the syringe 1 and the discharge pump P1, and between the syringe 1 and the outside air.
  • FIG. 15 shows a second control flow of the dispensing device when performing the filling / dispensing operation.
  • the dispensing device when a series of filling / dispensing operations is started (S11A), the dispensing device first moves the syringe 1 to the filling position (reservoir 6 in FIG. 3) under the control of the drive unit (S12A). Then, a filling operation is performed (S13A).
  • the pump P2 is generated by driving the pump P2 and opening the valve V3 while the pump P1 is stopped and the valves V1 and V2 are closed by the control of the control unit 2.
  • the liquid is sucked into the syringe 1 by the pressure (negative pressure) to be caused (pump drive suction).
  • the dispensing device moves the syringe 1 to the dispensing position (dish 5 in FIG. 3) under the control of the drive unit (S21A), and performs the dispensing operation (S22A and S23A).
  • the dispensing operation in the present embodiment includes a dispensing operation 2 (S22A) performed at the start of dispensing and a dispensing operation 1 (S23A) performed after the dispensing operation 2.
  • the control of the control unit 2 stops the pump P1, stops the pump P2 with the valve V1 closed, closes the valve V3, and opens the valve V2. Then, a part of the liquid in the syringe 1 flows out by its own weight, that is, is naturally dropped. In the present embodiment, the liquid outflow due to the natural fall is referred to as free fall discharge. Further, in the dispensing operation 1, as shown in FIG. 6, the pump P2 is stopped and the valve V2 is closed while the valve V3 is closed under the control of the control unit 2, and the pump P1 is driven and the valve V1 is closed. And the liquid in the syringe 1 is discharged by the pressure generated by the pump P1 (pump drive discharge).
  • the dispensing apparatus of the present embodiment performs the dispensing operation 2 at the start of dispensing, and performs the dispensing operation 1 after the dispensing operation 2. Therefore, it is possible to start dispensing gently by freefall discharge, perform pump-driven discharge after removing the gas phase at the tip of the nozzle 11, suppress the occurrence of splashes and bubbles at the start of dispensing, and dispense Contamination other than the object can be prevented.
  • FIG. 16 shows each operation time of the dispensing operations 1 and 2 when dispensing 6 ml of liquid using the pump P1 that discharges the liquid at 5 ml / s as an example.
  • the dispensing operation 2 is performed for 1 second, whereby a small amount of liquid (about 1, 2 drops) flows out of the nozzle 11.
  • the dispensing operation 1 is performed for 1.2 seconds, whereby substantially all of the liquid in the syringe 1 is discharged from the nozzle 11. Even if the dispensing operation 1 is performed at 5 ml / s for 1.2 seconds, a small amount of liquid or foam may actually remain in the syringe 1.
  • the dispensing device performs a dispensing end operation (S31A).
  • a dispensing end operation in order to prevent droplets or bubbles from dripping from the nozzle 11 due to the movement of the syringe 1, for example, the tip of the nozzle 11 is brought into contact with the end surface or the liquid surface of the dish 5 by controlling the driving unit. The droplets and bubbles at the tip of 11 are removed.
  • the dispensing device moves the syringe 1 to the waste liquid position (the waste liquid tank 7 in FIG. 3) under the control of the drive unit (S32A), performs the waste liquid operation (S33A), and ends the series of filling and dispensing operations. (S34A).
  • the dispensing device performs the dispensing operation 2 at the start of dispensing to discharge a small amount of the liquid in the syringe 1, and then performs the dispensing operation 1 to discharge substantially all of the liquid in the syringe 1.
  • the dispensing operation 2 may be further performed after the dispensing operation 1.
  • FIG. 14 shows, as an example, each of the dispensing operations 1 and 2 in the case where 6 ml of liquid is dispensed by performing the control shown in FIG. 13 using the pump P1 that discharges the liquid at 5 ml / s.
  • the operation time is shown.
  • the dispensing operation 2 is performed for 1 second, whereby a small amount of liquid (about 1, 2 drops) flows out from the nozzle 11.
  • the dispensing operation 1 for 1.04 seconds
  • most of the liquid in the syringe 1 (approximately 90% or less) is discharged from the nozzle 11.
  • substantially all of the remaining liquid (approximately 10% or more) in the syringe 1 flows out from the nozzle 11.
  • the inner diameter of the discharge port (tip) of the nozzle 11 is set in consideration of the surface tension of the liquid to be dispensed, etc. In this embodiment, as an example, it is assumed to be about 0.25 mm to 5.0 mm. Yes.
  • the amount of liquid discharged in the dispensing operation 1 is set in consideration of an error in the pumped liquid amount. For example, when the liquid feed amount error is ⁇ 10%, a setting corresponding to the liquid feed amount error is set so that a little less than 90% of the whole discharge amount is discharged by the dispensing operation 1 and the whole amount is not pump-driven. Is left in the syringe 1. Thereby, generation
  • the dispensing operation 2 is performed at the start of dispensing, the dispensing operation 1 is performed after the dispensing operation 2, and the dispensing operation 2 is further performed after the dispensing operation 1. ing. Therefore, after dispensing quickly by pump-driven discharge, only liquid can be gradually dispensed by freefall discharge, suppressing the occurrence of splashes and bubbles at the end of dispensing, Contamination can be prevented.
  • the dispensing operation 2 is performed at the start of dispensing, and the dispensing operation 1 is performed after the dispensing operation 2, so that the free fall discharge gradually Pumping discharge can be performed after starting dispensing and removing the gas phase at the tip of the nozzle 11, suppressing the formation of splashes and bubbles at the start of dispensing, and preventing contamination other than the dispensing object. be able to.
  • control unit 2 includes a valve V1 that opens and closes a (first) flow path between the syringe 1 and the discharge pump P1, and between the syringe 1 and the outside air.
  • V1 that opens and closes a (first) flow path between the syringe 1 and the discharge pump P1, and between the syringe 1 and the outside air.
  • the flow path between the discharge pump P1 and the valve V1 and the (second) flow path between the outside air and the outside air are opened and closed to allow the outside air to flow in.
  • the control signal Sv2 for controlling the second valve output from the control unit 2 can be reduced.
  • the control unit 2 further controls the valve V3 that opens and closes the (third) flow path between the syringe 1 and the suction pump P2, thereby performing a series of filling and dispensing operations including a filling operation and a dispensing operation. Note action can be performed.
  • the syringe drive unit 3 and the dish drive unit 4 control the relative position between the syringe 1 (nozzle 11) and the dispensing object, so that the syringe 1 is placed at the dispensing position.
  • the (nozzle 11) can be moved relatively.
  • the case of being used in a cell culture device has been described as an application example of a dispensing system provided with a dispensing device, but the present invention is not limited to this.
  • the liquid dispensed by the dispensing device may be another liquid that needs to prevent contamination other than the dispensing object, such as ink or adhesive.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)

Abstract

【課題】 飛沫や泡が生じるのを抑制し、分注対象物以外の汚染を防止する。 【解決手段】 ノズルを備えるシリンジと、前記ノズルを介して前記シリンジ内の液体を吐出する圧力を発生させる第1のポンプと、前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体の一部を吐出させた後に、前記シリンジ内の液体を自重によって流出させる制御部と、を有する。

Description

分注装置および分注システム
 本発明は、分注装置および分注システムに関する。
 シリンジなどを用いてノズルから液体を吐出する分注装置(分注器)は、様々な用途に用いられている。
 例えば、特許文献1では、培養容器に対するピペッティング操作に用いられる分注装置(ピペット装置)を備えた自動細胞培養装置が開示されている。また、例えば、特許文献2では、インクジェットプリンタのプリンタヘッドに用いることができる分注装置が開示されている。
特開2009-291103号公報 特開2004-141857号公報
 上記のような分注装置では、液体に圧力を加えることによって、ノズルから液体を吐出している。例えば、一般的なインクジェットプリンタでは、ピエゾ素子(圧電素子)や加熱によって発生する気泡を用いてインク滴に圧力を加え、インク滴を吐出することができる。また、例えば、コンティニュアス型(連続吐出型)のインクジェットプリンタや、シリンジを用いた分注装置では、ポンプを用いて圧力を発生させ、液体を吐出することができる。
 しかしながら、ポンプを用いて液体を分注する場合、分注の開始時や終了時には、ノズルの先端において液相と気相とが混在しやすいため、飛沫や泡が生じる場合がある。飛沫が生じると、液体を分注する対象物以外にも液体が飛び散り、周囲が汚染されることもある。また、泡が生じた場合も、泡がはじけて飛沫が生じたり、ノズルの先端に付着した泡がシリンジの移動時に垂れたりして、周囲が汚染されることがある。
 特に、細胞培養装置に用いられるような分注装置は、コンティニュアス型のインクジェットプリンタと異なり、連続的に溶液を吐出しないため、分注を開始・終了する度に飛沫や泡が生じる可能性がある。そのため、ポンプを用いて溶液を吐出すると、ディッシュ(培養皿)の外部に溶液が飛び散ったり、垂れたりして、コンタミネーション(contamination)の原因となり得る。
 前述した課題を解決する主たる本発明は、ノズルを備えるシリンジと、前記ノズルを介して前記シリンジ内の液体を吐出する圧力を発生させる第1のポンプと、前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体の一部を吐出させた後に、前記シリンジ内の液体を自重によって流出させる制御部と、を有することを特徴とする分注装置である。
 本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
 本発明によれば、飛沫や泡が生じるのを抑制し、分注対象物以外の汚染を防止することができる。
本発明の一実施形態における分注装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における分注装置を備えた分注システムの適用例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態における分注装置を用いた液体の充填・分注動作の一例を説明する図である。 本発明の一実施形態における分注装置の制御を説明するフローチャートである。 充填動作における各ポンプおよび各バルブの状態を示すブロック図である。 分注動作1における各ポンプおよび各バルブの状態を示すブロック図である。 分注動作2における各ポンプおよび各バルブの状態を示すブロック図である。 6mlの液体を分注する場合における分注動作1および2の各動作時間の一例を示す図である。 分注装置の他の構成例を示すブロック図である。 図9に示した分注装置において、充填動作における各ポンプおよび各バルブの状態を示すブロック図である。 図9に示した分注装置において、分注動作1における各ポンプおよび各バルブの状態を示すブロック図である。 図9に示した分注装置において、分注動作2における各ポンプおよび各バルブの状態を示すブロック図である。 分注装置の他の制御例を説明するフローチャートである。 図13に示した制御を行って、6mlの液体を分注する場合における分注動作1および2の各動作時間の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における分注装置の制御を説明するフローチャートである。 6mlの液体を分注する場合における分注動作1および2の各動作時間の一例を示す図である。
 本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
===分注システムおよび分注装置の構成===
 以下、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態における分注システムおよび分注装置の構成について説明する。
 図2は、本実施形態の分注装置を備えた分注システムの適用例として、細胞培養装置の構成を示している。図2に示されている分注システム(細胞培養装置)は、液体(培地などの分注用溶液)を分注するためのシリンジ1、および分注対象物である培地を入れるディッシュ5を含み、さらにシリンジ1およびディッシュ5をそれぞれ駆動するシリンジ駆動部3およびディッシュ駆動部4を含んで構成されている。また、シリンジ1は、ノズル11を備えている。
 なお、シリンジ駆動部3は、シリンジ1の位置や姿勢を制御することによってノズル11の位置や姿勢を制御することができ、ディッシュ駆動部4は、ディッシュ5の位置や姿勢、さらに回転などを制御することができる。そして、シリンジ駆動部3およびディッシュ駆動部4の制御によって、シリンジ1(ノズル11)と分注対象物との相対位置が制御され、液体を分注対象物に分注する位置にシリンジ1(ノズル11)を相対的に移動させることができる。以下においては、シリンジ駆動部3およびディッシュ駆動部4を合わせて駆動部と称することとする。
 図1に示されている分注装置は、シリンジ1以外に、制御部2、フィルタ12、ポンプP1、P2、およびバルブV1ないしV3を含んで構成されている。また、制御部2は、各ポンプおよび各バルブを制御するための制御信号Sp1、Sp2、およびSv1ないしSv3を出力している。
 (第1の)ポンプP1は、外気をシリンジ1内に導入して、ノズル11を介してシリンジ1内の液体を吐出する圧力を発生させる吐出用ポンプである。また、(第2の)ポンプP2は、シリンジ1内の気体(空気)を排出して、ノズル11を介してシリンジ1内に液体を吸入する圧力(負圧)を発生させる吸入用ポンプである。
 (第1の)バルブV1は、シリンジ1とポンプP1との間の(第1の)流路を開閉するように接続されている。また、(第2の)バルブV2は、シリンジ1と外気との間の(第2の)流路を開閉するように接続されている。さらに、(第3の)バルブV3は、シリンジ1とポンプP2との間の(第3の)流路を開閉するように接続されている。なお、各バルブとして、例えば、制御信号によって制御可能なソレノイドバルブ(電磁弁)や電動ピンチバルブなどを用いることができる。
 第1ないし第3の各流路は、1点で合流・分岐しており、当該合流・分岐点とシリンジ1との間の流路には、雑菌などの混入によってシリンジ1内の液体が汚染されるのを防止するため、例えばメンブレンフィルタなどのフィルタ12が挿入されている。また、ポンプP1、P2、およびバルブV2と外気との間の流路は、適宜合流・分岐していてもよい。
===分注装置の第1の制御===
 以下、図3ないし図8を適宜参照して、本実施形態における分注装置の動作について説明する。
 図3は、本実施形態の分注装置を用いて液体の充填・分注を行う一連の動作の一例を示しており、図4は、当該充填・分注動作を行う場合の分注装置の制御フローを示している。図3において、分注装置は、リザーバ6に溜められた培地溶液などの液体をシリンジ1内に吸入(充填動作)し、ディッシュ5にシリンジ1内の液体を吐出(分注動作)した後、シリンジ1内に残留している液体や泡などを廃液タンク7に吐出(廃液動作)する、一連の充填・分注動作を行っている。
 なお、分注装置は、ディッシュ5から液体を吸入(充填動作)してリザーバ6に液体を吐出(分注動作)したり、ディッシュ5から液体を吸入(充填動作)してディッシュ5に液体を吐出(分注動作)したり、リザーバ6から液体を吸入(充填動作)してリザーバ6に液体を吐出(分注動作)したりすることもできる。また、リザーバ6から液体を吸入(充填動作)して廃液タンク7に液体を吐出(廃液動作)することもできる。以下においては、いずれの場合も、充填動作、分注動作、および廃液動作を行うためにシリンジ1(ノズル11)を移動させるべき位置を、それぞれ充填位置、分注位置、および廃液位置と称することとする。
 図4において、分注装置は、一連の充填・分注動作が開始されると(S11)、まず、駆動部の制御によってシリンジ1を充填位置(図3においてリザーバ6)に移動させ(S12)、充填動作を行う(S13)。充填動作では、図5に示すように、制御部2の制御によって、ポンプP1を停止し、バルブV1およびV2を閉じた状態で、ポンプP2を駆動するとともにバルブV3を開いて、ポンプP2が発生させる圧力(負圧)によってシリンジ1内に液体を吸入させる(ポンプ駆動吸入)。
 次に、分注装置は、駆動部の制御によってシリンジ1を分注位置(図3においてディッシュ5)に移動させ(S21)、分注動作を行う(S22およびS23)。なお、本実施形態における分注動作は、分注開始時から行われる分注動作1(S22)と、分注動作1の後に続いて行われる分注動作2(S23)とからなる。
 分注動作1では、図6に示すように、制御部2の制御によって、バルブV2を閉じた状態のまま、ポンプP2を停止するとともにバルブV3を閉じ、さらにポンプP1を駆動するとともにバルブV1を開いて、ポンプP1が発生させる圧力によってシリンジ1内の液体の一部を吐出させる(ポンプ駆動吐出)。また、分注動作2では、図7に示すように、制御部2の制御によって、ポンプP2を停止し、バルブV3を閉じた状態のまま、ポンプP1を停止するとともにバルブV1を閉じ、バルブV2を開いて、シリンジ1内の液体を自重によって流出、すなわち、自然落下させる。本実施形態では、当該自然落下による液体の流出をフリーフォール吐出と称することとする。
 このようにして、本実施形態の分注装置は、分注開始時から分注動作1を行い、分注動作1の後に分注動作2を行っている。そのため、ポンプ駆動吐出によって速やかに分注した後に、フリーフォール吐出によって緩やかに液体のみを分注することができ、分注終了時に飛沫や泡が生じるのを抑制し、分注対象物以外の汚染を防止することができる。
 ここで、図8は、一例として、5ml/sで液体を吐出するポンプP1を用いて6mlの液体を分注する場合における分注動作1および2の各動作時間を示している。図8において、分注開始時から分注動作1を1.04秒間行うことによって、シリンジ1内の液体の大部分(90%弱程度)がノズル11から吐出される。また、続いて分注動作2を3.5秒間行うことによって、シリンジ1内の液体の残り(10%強程度)がノズル11から略すべて流出する。
 なお、このとき、分注動作2では、液体の表面張力によってシリンジ1内やノズル11内にごく少量の液体を残すことができる。したがって、それら最後の液滴をポンプ駆動吐出によって強制的に吐出する場合に生じる泡や、さらに泡の破裂によって生じる飛沫を抑制することができる。また、ノズル11の吐出口(先端)の内径は、分注される液体の表面張力などを考慮して設定され、本実施形態では、一例として、0.25mmないし5.0mm程度を想定している。
 また、本実施形態では、分注動作1で吐出する液体の量は、ポンプの送液量の誤差を考慮して設定している。例えば、送液量誤差が±10%の場合には、吐出量全体の90%弱を分注動作1で吐出するよう設定し、全量をポンプ駆動吐出しないで、送液量誤差に相当する分量をシリンジ1内に残すようにしている。これにより、最後までポンプ駆動吐出した場合に生じるおそれがある泡や飛沫の発生を回避している。
 次に、分注装置は、分注終了動作を行う(S31)。分注終了動作では、シリンジ1の移動によってノズル11から液滴や泡が垂れるのを防止するため、例えば、駆動部の制御によってノズル11の先端をディッシュ5の端面や液面に接触させ、ノズル11の先端の液滴や泡を除去する。
 最後に、分注装置は、駆動部の制御によってシリンジ1を廃液位置(図3において廃液タンク7)に移動させ(S32)、廃液動作を行い(S33)、一連の充填・分注動作を終了する(S34)。廃液動作では、分注動作1と同様に、制御部2の制御によってポンプ駆動吐出を行い、ポンプP1が発生させる圧力によってシリンジ1内に残留している液体や泡などを廃液タンク7に吐出させる(ポンプ駆動吐出)。なお、廃液動作は、例えば、十分な深さの廃液タンク7にノズル11を深く挿入し、ノズル11の先端を廃液タンク7の内壁に接触させながら行うなど、ポンプ駆動吐出を行っても周囲が汚染されないような対策を行うことが望ましい。
===分注装置の他の構成例===
 上記実施形態では、分注装置の制御部2は、2個のポンプP1、P2、および3個のバルブV1ないしV3を制御するための制御信号を出力しているが、これに限定されるものではない。例えば図9に示すように、バルブP2に代えて、制御部2による制御を必要としないチェックバルブ(逆止弁)CVを第2のバルブとして用いることもできる。当該分注装置において、チェックバルブCVは、ポンプP1とバルブV1との間の流路と、外気との間の(第2の)流路を開閉するように接続されており、外気の流入を許容するものの、外気への気体の流出を阻止する。
 チェックバルブCVを用いた場合、充填動作では、図10に示すように、制御部2の制御によって、ポンプP1を停止し、バルブV1を閉じた状態で、ポンプP2を駆動するとともにバルブV3を開くことによって、ポンプ駆動吸入を行うことができる。
 また、分注動作1では、図11に示すように、制御部2の制御によって、ポンプP2を停止するとともにバルブV3を閉じ、さらにポンプP1を駆動するとともにバルブV1を開く。この場合、チェックバルブCVは、ポンプP1が発生させる圧力によって閉じるため、ポンプ駆動吐出を行うことができる。
 また、分注動作2では、図12に示すように、制御部2の制御によって、ポンプP2を停止し、バルブV3を閉じ、バルブV1を開いた状態のまま、ポンプP1を停止する。この場合、チェックバルブCVは、シリンジ1内の液体の自重による圧力(負圧)によって開くため、チェックバルブCVおよびバルブV1を介してシリンジ1内に外気が流入し、フリーフォール吐出を行うことができる。
 このようにして、図9に示した分注装置では、制御部2は、2個のポンプP1、P2、および2個のバルブV1、V3を制御するための制御信号を出力すればよく、制御信号を削減することができる。しかしながら、当該分注装置では、チェックバルブCVを開くための圧力は、シリンジ1内の液体の自重による圧力(負圧)のみであるため、ノズル11の形状や液体の粘度などの条件によっては、チェックバルブCVが十分に開かない可能性がある。一方、図1に示した分注装置では、バルブV2を制御することによって、確実にフリーフォール吐出を行うことができる。
 前述したように、図1および図9に示した分注装置において、分注開始時から分注動作1を行い、分注動作1の後に分注動作2を行うことによって、ポンプ駆動吐出によって速やかに分注した後に、フリーフォール吐出によって緩やかに液体のみを分注することができ、分注終了時に飛沫や泡が生じるのを抑制し、分注対象物以外の汚染を防止することができる。
 また、図1に示した分注装置において、制御部2は、シリンジ1と吐出用ポンプP1との間の(第1の)流路を開閉するバルブV1、およびシリンジ1と外気との間の(第2の)流路を開閉するバルブV2を制御することによって、ポンプ駆動吐出を行った後に、確実にフリーフォール吐出を行うことができる。
===分注装置の第2の制御===
 次に、本実施形態における分注装置の第2の制御について説明する。
 図15は、充填・分注動作を行う場合の分注装置の第2の制御フローを示している。
 図15において、分注装置は、一連の充填・分注動作が開始されると(S11A)、まず、駆動部の制御によってシリンジ1を充填位置(図3においてリザーバ6)に移動させ(S12A)、充填動作を行う(S13A)。充填動作では、図5に示すように、制御部2の制御によって、ポンプP1を停止し、バルブV1およびV2を閉じた状態で、ポンプP2を駆動するとともにバルブV3を開いて、ポンプP2が発生させる圧力(負圧)によってシリンジ1内に液体を吸入させる(ポンプ駆動吸入)。
 次に、分注装置は、駆動部の制御によってシリンジ1を分注位置(図3においてディッシュ5)に移動させ(S21A)、分注動作を行う(S22AおよびS23A)。なお、本実施形態における分注動作は、分注開始時に行われる分注動作2(S22A)と、分注動作2の後に続いて行われる分注動作1(S23A)とからなる。
 分注動作2では、図7に示すように、制御部2の制御によって、ポンプP1を停止し、バルブV1を閉じた状態のまま、ポンプP2を停止するとともにバルブV3を閉じ、バルブV2を開いて、シリンジ1内の液体の一部を自重によって流出、すなわち、自然落下させる。本実施形態では、当該自然落下による液体の流出をフリーフォール吐出と称することとする。また、分注動作1では、図6に示すように、制御部2の制御によって、ポンプP2を停止し、バルブV3を閉じた状態のまま、バルブV2を閉じ、ポンプP1を駆動するとともにバルブV1を開いて、ポンプP1が発生させる圧力によってシリンジ1内の液体を吐出させる(ポンプ駆動吐出)。
 このようにして、本実施形態の分注装置は、分注開始時に分注動作2を行い、分注動作2の後に分注動作1を行っている。そのため、フリーフォール吐出によって緩やかに分注を開始し、ノズル11の先端の気相を除去した後にポンプ駆動吐出を行うことができ、分注開始時に飛沫や泡が生じるのを抑制し、分注対象物以外の汚染を防止することができる。
 ここで、図16は、一例として、5ml/sで液体を吐出するポンプP1を用いて6mlの液体を分注する場合における分注動作1および2の各動作時間を示している。図16において、分注開始時には、分注動作2を1秒間行うことによって、シリンジ1内の液体がノズル11から少量(1、2滴程度)流出する。また、続いて分注動作1を1.2秒間行うことによって、シリンジ1内の液体がノズル11から略すべて吐出される。なお、分注動作1を5ml/sで1.2秒間行っても、実際には、少量の液体や泡がシリンジ1内に残留している場合がある。
 次に、分注装置は、分注終了動作を行う(S31A)。分注終了動作では、シリンジ1の移動によってノズル11から液滴や泡が垂れるのを防止するため、例えば、駆動部の制御によってノズル11の先端をディッシュ5の端面や液面に接触させ、ノズル11の先端の液滴や泡を除去する。
 最後に、分注装置は、駆動部の制御によってシリンジ1を廃液位置(図3において廃液タンク7)に移動させ(S32A)、廃液動作を行い(S33A)、一連の充填・分注動作を終了する(S34A)。
 ところで、図9に示す他の構成例のようにチェックバルブCVを用いた場合、充填動作では、図10に示すように、制御部2の制御によって、ポンプP1を停止し、バルブV1を閉じた状態で、ポンプP2を駆動するとともにバルブV3を開くことによって、ポンプ駆動吸入を行うことができる。
===分注装置の他の制御例===
 上記実施形態では、分注装置は、分注開始時に分注動作2を行ってシリンジ1内の液体を少量流出させた後に、分注動作1を行ってシリンジ1内の液体を略すべて吐出しているが、これに限定されるものではない。例えば図13に示すように、分注動作1の後にさらに分注動作2を行ってもよい。
 ここで、図14は、一例として、5ml/sで液体を吐出するポンプP1を用いて図13に示した制御を行って、6mlの液体を分注する場合における分注動作1および2の各動作時間を示している。図14において、分注開始時には、図16と同様に、分注動作2を1秒間行うことによって、シリンジ1内の液体がノズル11から少量(1、2滴程度)流出する。また、続いて分注動作1を1.04秒間行うことによって、シリンジ1内の液体の大部分(90%弱程度)がノズル11から吐出される。さらに、続いて分注動作2を3.5秒間行うことによって、シリンジ1内の液体の残り(10%強程度)がノズル11から略すべて流出する。
 なお、当該最後の分注動作2では、液体の表面張力によってシリンジ1内やノズル11内にごく少量の液体を残すことができる。したがって、それら最後の液滴をポンプ駆動吐出によって強制的に吐出する場合に生じる泡や、さらに泡の破裂によって生じる飛沫を抑制することができる。また、ノズル11の吐出口(先端)の内径は、分注される液体の表面張力などを考慮して設定され、本実施形態では、一例として、0.25mmないし5.0mm程度を想定している。
 また、本実施形態では、分注動作1で吐出する液体の量は、ポンプの送液量の誤差を考慮して設定している。例えば、送液量誤差が±10%の場合には、吐出量全体の90%弱を分注動作1で吐出するよう設定し、全量をポンプ駆動吐出しないで、送液量誤差に相当する分量をシリンジ1内に残すようにしている。これにより、最後までポンプ駆動吐出した場合に生じるおそれがある泡や飛沫の発生を回避している。
 このようにして、図13の制御フローにおいては、分注開始時に分注動作2を行い、分注動作2の後に分注動作1を行い、分注動作1の後にさらに分注動作2を行っている。そのため、ポンプ駆動吐出によって速やかに分注した後に、フリーフォール吐出によって緩やかに液体のみを分注することができ、分注終了時にも飛沫や泡が生じるのを抑制し、分注対象物以外の汚染を防止することができる。
 前述したように、図1および図9に示した分注装置において、分注開始時に分注動作2を行い、分注動作2の後に分注動作1を行うことによって、フリーフォール吐出によって緩やかに分注を開始し、ノズル11の先端の気相を除去した後にポンプ駆動吐出を行うことができ、分注開始時に飛沫や泡が生じるのを抑制し、分注対象物以外の汚染を防止することができる。
 また、図1に示した分注装置において、制御部2は、シリンジ1と吐出用ポンプP1との間の(第1の)流路を開閉するバルブV1、およびシリンジ1と外気との間の(第2の)流路を開閉するバルブV2を制御することによって、確実にフリーフォール吐出を行った後に、ポンプ駆動吐出を行うことができる。
 また、分注動作1の後にさらに分注動作2を行うことによって、分注終了時にも飛沫や泡が生じるのを抑制し、分注対象物以外の汚染を防止することができる。
 また、図9に示した分注装置において、吐出用ポンプP1とバルブV1との間の流路と、外気との間の(第2の)流路を開閉し、外気の流入を許容するものの、外気への気体の流出を阻止するチェックバルブCVを用いることによって、制御部2から出力される、第2のバルブを制御するための制御信号Sv2を削減することができる。
 また、制御部2は、シリンジ1と吸入用ポンプP2との間の(第3の)流路を開閉するバルブV3をさらに制御することによって、充填動作および分注動作を含む一連の充填・分注動作を行うことができる。
 また、シリンジ1内の液体の大部分をポンプ駆動吐出によって分注した後に、シリンジ1内の液体の残りをフリーフォール吐出によって分注することによって、分注対象物以外の汚染を防止しつつ、分注動作に要する時間を短縮することができる。
 また、図2に示した分注システムにおいて、シリンジ駆動部3およびディッシュ駆動部4は、シリンジ1(ノズル11)と分注対象物との相対位置を制御することによって、分注位置にシリンジ1(ノズル11)を相対的に移動させることができる。
 なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
 上記実施形態では、分注装置を備えた分注システムの適用例として、細胞培養装置に用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。分注装置が分注する液体は、インクや接着剤など、分注対象物以外の汚染を防止する必要がある他の液体であってもよい。
1 シリンジ, 2 制御部, 3 シリンジ駆動部, 4 ディッシュ駆動部, 5 ディッシュ(培養皿), 6 リザーバ, 7 廃液タンク, 11 ノズル, 12 フィルタ, P1、P2 ポンプ, V1~V3 バルブ, CV チェックバルブ(逆止弁)

Claims (12)

  1.  ノズルを備えるシリンジと、
     前記ノズルを介して前記シリンジ内の液体を吐出する圧力を発生させる第1のポンプと、
     前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体の一部を吐出させた後に、前記シリンジ内の液体を自重によって流出させる制御部と、
     を有することを特徴とする分注装置。
  2.  前記シリンジと前記第1のポンプとの間の第1の流路を開閉する第1のバルブと、
     前記シリンジと外気との間の第2の流路を開閉する第2のバルブと、
     をさらに有し、
     前記制御部は、
     前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、
     前記第2のバルブを閉じ、前記第1のポンプを駆動するとともに前記第1のバルブを開いて、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体の一部を吐出させた後に、
     前記第1のバルブを閉じ、前記第2のバルブを開いて、前記シリンジ内の液体を自重によって流出させることを特徴とする請求項1に記載の分注装置。
  3.  前記シリンジと前記第1のポンプとの間の第1の流路を開閉する第1のバルブと、
     前記第1の流路のうち前記第1のポンプと前記第1のバルブとの間の流路と、外気との間の第2の流路を開閉し、外気から前記第1の流路への気体の流入を許容するとともに前記第1の流路から外気への気体の流出を阻止する第2のバルブと、
     をさらに有し、
     前記制御部は、
     前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、
     前記第1のポンプを駆動するとともに前記第1のバルブを開いて、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体の一部を吐出させた後に、
     前記第1のバルブを開いた状態で前記第1のポンプを停止して、前記シリンジ内の液体を自重によって流出させることを特徴とする請求項1に記載の分注装置。
  4.  前記ノズルを介して前記シリンジ内に液体を吸入する圧力を発生させる第2のポンプと、
     前記シリンジと前記第2のポンプとの間の第3の流路を開閉する第3のバルブと、
     をさらに有し、
     前記制御部は、
     前記シリンジ内に液体を吸入する場合には、
     前記第2のポンプを駆動するとともに前記第3のバルブを開いて、前記第2のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内に液体を吸入させることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の分注装置。
  5.  前記制御部は、前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体の大部分を吐出させた後に、前記シリンジ内の液体を自重によって流出させることを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れかに記載の分注装置。
  6.  請求項1ないし請求項5の何れかに記載の分注装置と、
     前記シリンジ内の液体が分注される対象物および前記シリンジの少なくとも一方を移動させ、前記シリンジ内の液体を前記対象物に分注する位置に前記シリンジを相対的に移動させる駆動部と、
     を備えることを特徴とする分注システム。
  7.  ノズルを備えるシリンジと、
     前記ノズルを介して前記シリンジ内の液体を吐出する圧力を発生させる第1のポンプと、
     前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、前記シリンジ内の液体の一部を自重によって流出させた後に、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体を吐出させる制御部と、
     を有することを特徴とする分注装置。
  8.  前記シリンジと前記第1のポンプとの間の第1の流路を開閉する第1のバルブと、
     前記シリンジと外気との間の第2の流路を開閉する第2のバルブと、
     をさらに有し、
     前記制御部は、
     前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、
     前記第1のバルブを閉じ、前記第2のバルブを開いて、前記シリンジ内の液体の一部を自重によって流出させた後に、
     前記第2のバルブを閉じ、前記第1のポンプを駆動するとともに前記第1のバルブを開いて、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体を吐出させることを特徴とする請求項7に記載の分注装置。
  9.  前記シリンジと前記第1のポンプとの間の第1の流路を開閉する第1のバルブと、
     前記第1の流路のうち前記第1のポンプと前記第1のバルブとの間の流路と、外気との間の第2の流路を開閉し、外気から前記第1の流路への気体の流入を許容するとともに前記第1の流路から外気への気体の流出を阻止する第2のバルブと、
     をさらに有し、
     前記制御部は、
     前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、
     前記第1のポンプを停止した状態で前記第1のバルブを開いて、前記シリンジ内の液体の一部を自重によって流出させた後に、
     前記第1のバルブを開いた状態で前記第1のポンプを駆動して、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体を吐出させることを特徴とする請求項7に記載の分注装置。
  10.  前記制御部は、前記シリンジ内の液体を吐出する場合には、前記シリンジ内の液体の一部を自重によって流出させ、前記第1のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内の液体のさらに一部を吐出させた後に、前記シリンジ内の液体を自重によって流出させることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の分注装置。
  11.  前記ノズルを介して前記シリンジ内に液体を吸入する圧力を発生させる第2のポンプと、
     前記シリンジと前記第2のポンプとの間の第3の流路を開閉する第3のバルブと、
     をさらに有し、
     前記制御部は、
     前記シリンジ内に液体を吸入する場合には、
     前記第2のポンプを駆動するとともに前記第3のバルブを開いて、前記第2のポンプが発生させる圧力によって前記シリンジ内に液体を吸入させることを特徴とする請求項8ないし請求項10の何れかに記載の分注装置。
  12.  請求項7ないし請求項11の何れかに記載の分注装置と、
     前記シリンジ内の液体が分注される対象物および前記シリンジの少なくとも一方を移動させ、前記シリンジ内の液体を前記対象物に分注する位置に前記シリンジを相対的に移動させる駆動部と、
     を備えることを特徴とする分注システム。
PCT/JP2011/079826 2011-03-28 2011-12-22 分注装置および分注システム WO2012132148A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11861977.4A EP2692850A4 (en) 2011-03-28 2011-12-22 DISTRIBUTION DEVICE AND DISTRIBUTION SYSTEM
JP2013507073A JP5943905B2 (ja) 2011-03-28 2011-12-22 分注装置および分注システム
US14/039,953 US9347858B2 (en) 2011-03-28 2013-09-27 Dispensing device and dispensing system

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-070596 2011-03-28
JP2011070596 2011-03-28
JP2011070595 2011-03-28
JP2011-070595 2011-03-28

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/039,953 Continuation US9347858B2 (en) 2011-03-28 2013-09-27 Dispensing device and dispensing system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012132148A1 true WO2012132148A1 (ja) 2012-10-04

Family

ID=46929945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/079826 WO2012132148A1 (ja) 2011-03-28 2011-12-22 分注装置および分注システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9347858B2 (ja)
EP (1) EP2692850A4 (ja)
JP (2) JP5943905B2 (ja)
WO (1) WO2012132148A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015098081A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 細胞培養装置および細胞培養方法
WO2017047481A1 (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 アイエス・テクノロジー・ジャパン株式会社 切替バルブ、及びこれを備える吸入吐出装置
WO2018143208A1 (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 株式会社島津製作所 前処理システム

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6396071B2 (ja) * 2014-05-02 2018-09-26 兵神装備株式会社 流動体供給システム、及び成型システム
JP6906773B1 (ja) * 2021-02-17 2021-07-21 水戸工業株式会社 細胞分注装置に用いられる吐出システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11244757A (ja) * 1998-03-06 1999-09-14 Musashi Eng Co Ltd 液体吐出装置
JP2004141857A (ja) 2002-08-26 2004-05-20 Hitachi Ltd バルブ内蔵型ノズル装置、プリンターヘッド、プリンター及び分注装置
JP2006184009A (ja) * 2004-12-24 2006-07-13 Aloka Co Ltd 液体試料の攪拌装置
JP2009291103A (ja) 2008-06-04 2009-12-17 Kawasaki Heavy Ind Ltd 自動細胞培養装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3815786A (en) * 1972-12-20 1974-06-11 Itek Corp Slurry dispensing apparatus having vacuum controlled discharge
JPS57196155A (en) * 1981-05-27 1982-12-02 Hitachi Koki Co Ltd Distributor
JPH05293391A (ja) * 1992-04-15 1993-11-09 Fuji Electron Kk 液体分注装置
DE10022398B4 (de) * 2000-04-28 2011-03-17 Eppendorf Ag Gaspolster-Mikrodosiersystem
PL358260A1 (en) * 2003-01-14 2004-07-26 P.Z.HTL Spółka Akcyjna Method of dosung liquid in pipetting device and pipetting device
CN102818761B (zh) * 2003-03-28 2015-07-01 英格朗公司 用于分拣颗粒和提供性别分拣的动物精子的设备、方法和程序
JP4189913B2 (ja) * 2003-09-17 2008-12-03 エステック株式会社 タンパク質の分注装置
JP2006025767A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Aloka Co Ltd 反応処理装置
JP2006158335A (ja) * 2004-12-09 2006-06-22 Olympus Corp 分注装置および培養処理装置
US20090010809A1 (en) * 2007-07-03 2009-01-08 Hadjis Peter T Manual pipette filler
US8808625B2 (en) * 2008-01-11 2014-08-19 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Dispensing apparatus and a dispensing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11244757A (ja) * 1998-03-06 1999-09-14 Musashi Eng Co Ltd 液体吐出装置
JP2004141857A (ja) 2002-08-26 2004-05-20 Hitachi Ltd バルブ内蔵型ノズル装置、プリンターヘッド、プリンター及び分注装置
JP2006184009A (ja) * 2004-12-24 2006-07-13 Aloka Co Ltd 液体試料の攪拌装置
JP2009291103A (ja) 2008-06-04 2009-12-17 Kawasaki Heavy Ind Ltd 自動細胞培養装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2692850A4

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015098081A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 細胞培養装置および細胞培養方法
JP5866578B2 (ja) * 2013-12-27 2016-02-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 細胞培養装置および細胞培養方法
JPWO2015098081A1 (ja) * 2013-12-27 2017-03-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 細胞培養装置および細胞培養方法
US10202576B2 (en) 2013-12-27 2019-02-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Apparatus for culturing cells
WO2017047481A1 (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 アイエス・テクノロジー・ジャパン株式会社 切替バルブ、及びこれを備える吸入吐出装置
CN107923544A (zh) * 2015-09-14 2018-04-17 日商乐华生命科學有限公司 切换阀、及具备切换阀的吸入喷出装置
CN107923544B (zh) * 2015-09-14 2020-06-05 日商乐华生命科學有限公司 切换阀、及具备切换阀的吸入喷出装置
WO2018143208A1 (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 株式会社島津製作所 前処理システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20140030168A1 (en) 2014-01-30
JP5943905B2 (ja) 2016-07-05
EP2692850A4 (en) 2015-01-21
EP2692850A1 (en) 2014-02-05
JP2015186803A (ja) 2015-10-29
JP5947953B2 (ja) 2016-07-06
JPWO2012132148A1 (ja) 2014-07-24
US9347858B2 (en) 2016-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5947953B2 (ja) 分注装置および分注システム
TWI521209B (zh) Dispensing device and liquid dispensing device and liquid dispensing method
JP5592113B2 (ja) 液体をパルス吐出するための装置及び方法
US10479097B2 (en) Liquid ejecting apparatus
JP2009154123A (ja) 高粘度流体吐出装置および高粘度流体吐出方法
JP5566829B2 (ja) 液体自動供給機構およびこれを備える塗布装置
WO2017101753A1 (zh) 喷头清洗保湿装置
US20160031031A1 (en) Coating apparatus and cleaning method
JP2012000799A5 (ja)
KR20150063537A (ko) 디스펜서용 플런저, 디스펜서 및 액체 재료의 토출 방법
JP2020103191A (ja) 液吐出ヘッド、液吐出装置、分注装置、及び液吐出方法
JP2007313806A (ja) インクジェット記録装置
JP2010188562A (ja) 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置
JP2010284876A (ja) 気体吸出装置およびこれを備えた液体吐出装置、ならびに気体吸出方法
EP3300905B1 (en) Inkjet printing machine
JP2001070862A (ja) 液体吐出装置
JP2017154463A (ja) 液体噴射装置
JP4618739B2 (ja) 液材の吐出方法およびその装置
JP7196664B2 (ja) 液体噴射装置、及び液体噴射装置の制御方法
JP2015042451A (ja) 液体噴射装置、液体供給方法
JP6255969B2 (ja) 液体噴射装置及びメンテナンス方法
JP2004313891A (ja) 液滴吐出方法、及び液滴吐出装置
JP2024055933A (ja) 液滴吐出装置及びメンテナンス方法
JP2020131438A (ja) 液体噴射装置
JP2009269278A (ja) インクジェットヘッドへのインク充填方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11861977

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013507073

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011861977

Country of ref document: EP