WO2020059825A1 - 分注システム及び分注システムの制御方法 - Google Patents

分注システム及び分注システムの制御方法 Download PDF

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WO2020059825A1
WO2020059825A1 PCT/JP2019/036832 JP2019036832W WO2020059825A1 WO 2020059825 A1 WO2020059825 A1 WO 2020059825A1 JP 2019036832 W JP2019036832 W JP 2019036832W WO 2020059825 A1 WO2020059825 A1 WO 2020059825A1
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WO
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flow path
electrode
liquid
dispensing system
electrodes
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/036832
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English (en)
French (fr)
Inventor
内藤　建
林　豊
征明 井上
Original Assignee
高砂電気工業株式会社
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Publication date
Application filed by 高砂電気工業株式会社 filed Critical 高砂電気工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F13/00—Apparatus for measuring by volume and delivering fluids or fluent solid materials, not provided for in the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices

Definitions

  • the present invention relates to a dispensing system for discharging a fixed amount of liquid.
  • a dispensing system for discharging a fixed amount of liquid for example, there is a system using a syringe pump capable of discharging a fixed amount of liquid (for example, see Patent Document 1 below).
  • a fixed amount of liquid can be sucked and discharged by driving a piston of a syringe pump in which a piston is combined with a cylindrical syringe by a high-precision stepping motor.
  • the dispensing system using the above-mentioned syringe pump can discharge a fixed amount of liquid with high precision, but requires a high-precision and expensive stepping motor, and thus has a problem that it is difficult to reduce the system cost.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide a low-cost dispensing system.
  • One embodiment of the present invention is a first flow path that guides a liquid supplied from a first supply unit that is a liquid supply source to a discharge port, An electrode disposed in the first flow path; A second flow path that joins the first flow path at a merging position that is a position corresponding to the upstream side of the electrode and supplies fluid to the first flow path; A second supply unit that supplies fluid to the first flow path via the second flow path; In response to a change in electrical characteristics obtainable via the electrode, the supply of the liquid from the first supply unit is stopped and the second supply is performed so as to supply a fluid to the first flow path. And a control unit for controlling the unit.
  • One embodiment of the present invention is a method for controlling a dispensing system for discharging a liquid, A first channel for guiding the liquid to the discharge port, An electrode disposed in the first flow path; A second flow path that joins the first flow path at a merging position that is a position corresponding to the upstream side of the electrode, and supplies a fluid to the first flow path; A supply process of supplying a liquid to the first flow path; A detection process of detecting a change in electrical characteristics obtainable via the electrodes, When a change in the electrical characteristics is detected by the detection processing, the supply of the liquid to the first flow path is stopped, and the fluid is supplied to the first flow path via the second flow path. And a discharge process for discharging a liquid downstream of the merged position from the discharge port out of the liquid in the first flow path from the discharge port.
  • the dispensing system includes a first flow path that guides a liquid to a discharge port, an electrode disposed in the first flow path, and the first flow path at a merging position that is a position corresponding to an upstream side of the electrode.
  • a second flow path that joins the first flow path and supplies a fluid to the first flow path.
  • a fixed amount of liquid can be discharged by a relatively simple configuration in which an electrode is provided in a liquid flow path and a fluid is supplied from a merging position on the upstream side of the electrode. It is.
  • the dispensing system of the present invention can realize low cost with a simple configuration.
  • FIG. 2 is a block diagram of a dispensing system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of ejection control according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a flow path state when conduction of the electrode pair occurs in the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state of a flow path during supply of gas in the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a flow path state at the time of completion of ejection in the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a variable mechanism 1 of the flow channel volume in the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a variable mechanism 2 of the flow channel volume in the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a flow path provided with a check valve in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of an electric path between electrodes in the second embodiment. 9 is a graph illustrating an AC signal, an intermediate signal, and a detection signal according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram of a control unit according to the third embodiment. 9 is a graph illustrating an AC signal, an intermediate signal, and a detection signal according to the third embodiment.
  • an electrode pair which is a combination of two electrodes arranged at different positions in the first flow path
  • the merging position of the second flow path with the first flow path is preferably located on the upstream side of at least one electrode of the electrode pair. If the liquid reaches a position where both of the two electrodes constituting the electrode pair disposed in the first flow path are in contact with the liquid, a change occurs in the electrical characteristics obtainable through the electrode pair.
  • the first flow path Out of the liquid from the merging position can be extruded and discharged.
  • the liquid in the first flow path discharged in this manner is a fixed amount of liquid from the junction position to the position of the electrode on the downstream side.
  • Example 1 This example relates to a dispensing system 1 for discharging a fixed amount of liquid and a control method thereof. This content will be described with reference to FIGS.
  • the dispensing system 1 is a system for discharging a fixed amount of liquid. As shown in FIG. 1, the dispensing system 1 includes a first flow path 111 that guides the liquid to the discharge port 10 and a second flow path 112 that supplies air to the first flow path 111. Have been.
  • the dispensing system 1 operates under the control of a control unit 15, which is an example of a control unit.
  • the control unit 15 switches from a state in which the liquid is supplied to the first flow path 111 (supply state) to a state in which the supply of the liquid is stopped (supply stopped state), and then switches the first flow filled with the liquid.
  • a control discharge control for discharging a fixed amount of liquid by supplying air (a gas which is an example of a fluid) to the passage 111 is executed.
  • the touch panel display 150 capable of performing a touch operation on the screen is connected to the control unit 15.
  • Various operation switches are displayed on the touch panel display 150.
  • the operation switches include a filling switch for switching from the supply stop state to the supply state, a discharge switch for discharging the liquid filled in the flow path 111, and a switch for forcibly stopping the operation of the dispensing system 1.
  • the filling switch there are three types of switches in which the amount of the liquid filled in the flow path 111 is different.
  • an output signal of an external device such as a control personal computer may be adopted as a signal corresponding to an operation signal of these operation switches.
  • the dispensing system 1 can be operated under the control of an external device such as a control personal computer.
  • the first flow path 111 is a flow path that guides the liquid supplied from the liquid pump 131, which is an example of a first supply unit that is a liquid supply source, to the discharge port 10.
  • the liquid pump 131 is a pump that sucks up the liquid stored in the liquid tank 130 and supplies the liquid to the first flow path 111.
  • the liquid pump 131 is preferably provided with a check structure such as a peristaltic pump that does not generate a backflow even when pressurized from the downstream side.
  • the liquid pump 131 can be switched between a supply state of the liquid to the first flow path 111 and a supply stop state under the control of the control unit 15.
  • the second flow path 112 is a flow path that joins the first flow path 111 and supplies air to the first flow path 111.
  • An air pump 132 is provided upstream of the second flow path 112.
  • the air pump 132 is an example of a second supply unit that supplies air to the first flow path 111 via the second flow path 112.
  • the air pump 132 sucks outside air (atmosphere) under the control of the control unit 15, and To the second channel 112.
  • the air pump 132 has a check structure, and can prevent backflow of air from the second flow path 112.
  • the first flow path 111 and the second flow path 112 form a T-shaped flow path 11 as a whole.
  • the first flow path 111 has a key shape (a shape obtained by rotating the L shape by 180 degrees).
  • the second flow path 112 is a straight flow path connected to the first flow path 111 at a merging position 110 corresponding to a corner of the key-shaped first flow path 111.
  • the T-shaped flow path 11 formed by the first and second flow paths 111 and 112 is formed of, for example, a silicone tube having electrical insulation.
  • the cross-sectional area (cross-sectional area of the flow path) of the flow path 11 is approximately 1 square mm.
  • the flow path length of the first flow path 111 on the downstream side of the merging position 110 is approximately 130 mm.
  • each of the electrodes Ec, E1 to E3 is provided so as to penetrate the inner peripheral wall surface of the pipe forming the flow path 11 and protrude into the first flow path 111, and liquid tightness is secured by a gasket (not shown). .
  • the electrode Ec located on the most upstream side is disposed on the horizontal bar portion of the T-shaped flow path 11 formed by the first and second flow paths 111 and 112, that is, on the upstream side of the merging position 110. .
  • the electrodes E1 to E3 are arranged on the vertical bar portion of the T-shaped flow path 11, that is, on the downstream side of the merging position 110.
  • the positions of the electrodes E1, E2, and E3 are 10 mm, 50 mm, and 100 mm downstream, respectively, with respect to the merging position 110.
  • the volume of the flow channel from the merging position 110 to the positions of the electrodes E1, E2, and E3 is 10 cubic mm, 50 cubic mm, and 100 cubic mm, respectively. .
  • the electrodes E1 to E3 form an electrode pair in combination with an electrode Ec which is a common electrode (hereinafter, referred to as a common electrode Ec).
  • a common electrode Ec a common electrode
  • three electrode pairs P1, P2, and P3 are formed by the combination of the electrode E1 and the common electrode Ec, the combination of the electrode E2 and the common electrode Ec, and the combination of the electrode E3 and the common electrode Ec. ing.
  • one electrode is shared among the three electrode pairs P1 to P3.
  • the description common to the three electrode pairs P1 to P3 will be appropriately referred to as an electrode pair P.
  • Signal lines are drawn from the common electrode Ec and the electrodes E1 to E3, respectively, and are connected to a conductivity measuring device 151 which is an example of a detection unit.
  • the conductivity measuring device 151 is an example of a detection unit that detects a change in electrical resistance (an example of electrical characteristics that can be obtained via an electrode) between the electrode pairs P1 to P3.
  • the conductivity measuring device 151 detects electrical continuity (conduction) of the electrode pairs P1 to P3 using four signal lines extending from the common electrode Ec and the electrodes E1 to E3.
  • the conductivity measuring device 151 is a circuit including a signal generation unit 151A that generates an AC signal, a signal processing unit 151B that processes a detection signal, and a determination unit 151C that determines electrical conduction (conduction). is there.
  • the conductivity measuring device 151 measures the current flowing when an AC voltage is applied to any one of the electrode pairs P, whereby the electric resistance of the electrode pair has changed to a predetermined value or less, that is, Detects conduction.
  • the conductivity measuring device 151 selectively applies an AC signal adjusted to a predetermined voltage to one of the electrodes E1 to E3 to apply an AC voltage to any one of the electrode pairs P. Apply.
  • the magnitude of a current (detection signal) generated in the common electrode Ec is measured while an AC voltage is being applied to any one of the electrode pairs P.
  • the conductivity measuring device 151 inputs information indicating the electrical continuity of the electrode pairs P1 to P3 to the control unit 15.
  • the electrodes E1 to E3 which are electrodes on the side to which an AC signal is applied, are referred to as first electrodes.
  • the common electrode Ec on the side that measures the magnitude of the current that is the detection signal is referred to as a second electrode.
  • the signal generator 151A is a circuit that generates an AC signal of a predetermined voltage applied to the first electrodes (electrodes E1 to E3).
  • the AC signal for example, a signal that periodically changes at a frequency of 1 kHz can be used. If an AC signal is applied to the first electrode, electrolysis and crystal deposition that can occur at the electrode can be suppressed beforehand. If the precipitation of crystals can be suppressed, accumulation of salts and the like can be avoided, and changes in the sensitivity characteristics of the electrodes can be suppressed. Further, by suppressing the electrolysis, it is possible to suppress a change in the properties of the flowing liquid and the like. In this way, by applying an AC signal to the first electrode to suppress the electrolysis and the precipitation of crystals that may occur at the electrode, various troubles can be avoided.
  • a square wave alternating current (voltage) in which a positive value period and a negative value period appear alternately and periodically is adopted as the AC signal acting on the first electrode.
  • Various signals such as a sine wave, a triangular wave, and a pulse wave can be used as the AC signal.
  • an AC signal having a frequency of 1 kHz is employed, but the frequency of the AC signal may be set as appropriate.
  • an AC signal of a predetermined voltage it is possible to suppress the possibility that the influence of the fluctuation of the power supply voltage or the like affects the output potential of the conductivity measuring device 151, and improve the detection accuracy.
  • expressions such as applying an AC signal to the first electrode or applying a voltage to the first electrode are expressions of the first electrode (electrodes E1 to E3) and the second electrode (common electrode Ec). This means that a voltage is applied between them.
  • the signal processing unit 151B is a circuit unit that takes in a current generated in the common electrode Ec, which is an example of the second electrode, as a detection signal and converts the current into a detection signal (voltage) that the determination unit 151C can easily handle.
  • the current generated in the second electrode means a current flowing through the corresponding electrode pair P according to a voltage applied between any one of the first electrodes and the second electrode.
  • the signal processing unit 151B has a function of amplifying an AC detection signal (current) generated at the second electrode when the AC signal (voltage) is applied to the first electrode, and a magnitude of the amplified detection signal.
  • the function of generating the detection signal includes a peak hold circuit that holds the maximum value of the intermediate signal, a peak hold circuit that holds the minimum value of the intermediate signal, and a difference circuit that generates a difference value between the maximum value and the minimum value.
  • the signal processing unit 151B having the above three functions obtains an intermediate signal of an AC voltage by current / voltage conversion based on an AC detection signal (AC current) generated in the second electrode, and obtains an intermediate signal of the intermediate signal.
  • the signal is converted into a detection signal of a DC voltage representing the magnitude of the amplitude and output.
  • the function of generating the intermediate signal may include a function of removing a low-frequency component and a high-frequency component using a band-pass filter.
  • the frequency characteristics of the bandpass filter may be set in accordance with the frequency of the AC signal generated by the signal generator 151A. For example, when an AC signal that periodically changes at a frequency of 1 kHz is applied to the first electrode, a bandpass filter that selectively passes a frequency near 1 kHz may be employed.
  • the determination unit 151C is a circuit unit that performs threshold processing on the detection signal (voltage value) converted by the signal processing unit 151B and determines electrical continuity (conduction). The determination unit 151C performs threshold processing on the detection signal. If the voltage value of the detection signal exceeds a predetermined threshold, it is determined that the detection signal is electrically conductive. When the determination unit 151C determines that any of the electrode pairs P is electrically conductive, the conductivity measuring device 151 outputs to the control unit 15 a conductivity detection signal indicating that electrical conduction has been detected. . This conduction detection signal is output in a state where the electrically conductive electrode pair P can be specified.
  • the volume of the flow path from the junction 110 to the positions of the electrodes E1, E2, and E3 is 10 cubic mm, 50 cubic mm, and 100 cubic mm, respectively.
  • this dispensing system 1 there are three stages of 10 cubic mm, 50 cubic mm, and 100 cubic mm depending on which of the electrodes E1 to E3 is selected as a target for detecting the conduction with the common electrode Ec. Any one of the discharge amounts can be set.
  • the control unit 15 sets a specified discharge amount as a target amount among the three-stage discharge amounts (10 cubic mm, 50 cubic mm, and 100 cubic mm) (S101).
  • control unit 15 sets, as the target amount, the discharge amount corresponding to the filling switch selectively operated by the operator on the display screen of the touch panel display 150 (FIG. 1). Thereafter, when the discharge switch on the display screen of the touch panel display 150 is operated, the control unit 15 controls the air pump 132 and the like so that the liquid filled in the flow path 111 is discharged.
  • the operation of the dispensing system 1 can be forcibly stopped by operating a stop switch on the display screen of the touch panel display 150.
  • the control unit 15 selects the electrode pair P corresponding to the target amount (S102). For example, when 10 cubic mm, which is the smallest liquid amount among the three types of target amounts, is set, a combination of the electrode E1 as an example of the first electrode and the common electrode Ec as the second electrode is used. The electrode pair P1 is selected. When the intermediate liquid amount of 50 cubic mm is set as the target amount, the electrode pair P2 based on the combination of the electrode E2 (first electrode) and the common electrode Ec (second electrode) is selected. When the largest liquid amount of 100 cubic mm is set as the target amount, the electrode pair P3 based on the combination of the electrode E3 (first electrode) and the common electrode Ec (second electrode) is selected.
  • the case where 50 cubic mm is set as the target amount in step S101 and the electrode pair P2 is selected in step S102 will be described as an example.
  • the control unit 15 starts the operation of the liquid pump 131 to supply the liquid to the first flow path 111 (S103, supply processing). Then, the conductivity measuring device 151 is controlled so that an AC voltage is applied to the electrode pair P2 selected in step S102 (S104). The control unit 15 continues to control the conductivity measuring device 151 as described above until the electrical conduction (conduction) of the selected electrode pair P2 can be detected (S105: NO).
  • the first flow path 111 to which the liquid is supplied is a fine tube having a flow path cross-sectional area of 1 mm 2, so that the liquid flowing into the first flow path 111 drips along the inner wall surface. There is nothing.
  • the head of the liquid that has flowed into the first flow path 111 forms a concave tip surface by the action of the surface tension of the liquid generated on the inner wall surface of the tube.
  • the position of the front end surface moves along the flow direction D while maintaining the state where the head of the liquid forms a concave front end surface.
  • the control unit 15 stops the liquid pump 131 (S106). ). At this time, as illustrated in FIG. 3A, the leading end surface of the liquid flowing into the first flow path 111 has reached a position of the electrode E2.
  • the control unit 15 When the control unit 15 detects the conduction of the electrode pair P ⁇ b> 2, the control unit 15 starts the operation of the air pump 132 and sends the air to the first flow path 111 via the second flow path 112. Thus, of the liquid in the first flow path 111, the liquid existing downstream from the junction 110 with the second flow path 112 is extruded and discharged from the discharge port 10 (S107, discharge processing, FIG. 3B). ).
  • the control unit 15 continues the operation of the air pump 132 until the gas supply amount from the air pump 132 reaches the reference (S108: NO). Thereafter, when the gas supply amount reaches the reference (S108: YES), the operation of the air pump 132 is stopped (S109), thereby terminating the fixed amount liquid discharge process.
  • the discharge amount is set at a distance of 50 mm from the merging position 110 to the mounting position of the electrode E2.
  • the liquid volume is 50 cubic mm, which is equal to the volume of the flow channel multiplied by the area of 1 square mm.
  • step S102 when the electrode pair P1 including the electrode E1 (first electrode) is selected instead of the electrode pair P2, the discharge amount is determined by the distance from the merging position 110 to the mounting position of the electrode E1.
  • a liquid volume of 10 cubic mm is obtained by multiplying 10 mm by 1 square mm of the cross-sectional area of the flow path.
  • the discharge amount is obtained by multiplying the distance 100 mm from the merging position 110 to the mounting position of the electrode E3 (first electrode) by the square area of the flow channel 1 mm.
  • the combined liquid volume is 100 cubic mm.
  • the dispensing system 1 of the present embodiment having the above configuration, a fixed amount of liquid can be discharged by a simple configuration using the electrode pairs P1 to P3 provided in the flow path 11.
  • This dispensing system 1 can be realized at a relatively low cost.
  • the conductivity measuring device 151 in the dispensing system 1 of the present example measures the current flowing when an AC voltage is applied to the electrode pair P, whereby the electric resistance of the electrode pair P has changed to a predetermined value or less. Is detected. If the voltage to be applied is an AC voltage, it is possible to avoid the possibility that components in the liquid are precipitated by electrolysis.
  • a change in electrical resistance indicating electrical conductivity is illustrated. This assumes the handling of a liquid exhibiting high conductivity. When dealing with a liquid that has high electrical resistance but high conductivity compared to air, it is sufficient to detect that the electrical resistance has changed from infinity to a finite value as a change in electrical resistance. .
  • the electrodes E1 to E3 (the first electrodes E1 to E3) which may be in electrical contact with the common electrode Ec (the second electrode) via the liquid in the first channel 111.
  • FIG. 2 illustrates electrical characteristics that can be obtained via an electrode.
  • the electrical characteristics that can be obtained via the electrodes include the electrical resistance of the electrode pair P, which is a combination of the common electrode Ec (second electrode) and the electrodes E1 to E3 (first electrode). (Electrical resistance between the electrodes forming the electrode pair P).
  • other electrical characteristics such as capacitance may be used in addition to electrical resistance.
  • a threshold setting unit for appropriately setting a threshold applied to the above-described threshold processing on the detection signal by the determination unit 151C may be provided in the conductivity measuring device 151.
  • the following method is available.
  • (Setting method 1) When the flow path 111 is not filled with liquid and the electrode pair P is not electrically conductive (hereinafter, referred to as a state before filling), the magnitude (voltage value) of the detection signal is multiplied by a coefficient.
  • a value exceeding 1.0 such as 1.1 or 1.2, can be set.
  • (Setting method 2) When the channel 111 is filled with the liquid and the electrode pair P is electrically conductive (hereinafter, referred to as a liquid replenishment state), the magnitude (voltage value) of the detection signal is multiplied by a coefficient to obtain a threshold value. How to set. For example, a value such as 1/10 or 1/100 can be set as this coefficient. (Setting method 3) The magnitude (voltage value) of the detection signal when the flow path 111 is not filled with the liquid is set to the value (voltage value) when the liquid is filled in the flow path 111 and the electrode pair P is electrically conductive.
  • a coefficient for example, a value exceeding 1.0, such as 1.1 or 1.2, can be set.
  • the target of the threshold processing in this case is a value obtained by dividing the magnitude of the detection signal of the target by the magnitude (voltage value) of the detection signal when the electrode pair P is conducting (liquid replenishment state).
  • the threshold processing using the threshold set as described above may be processing by a digital circuit or processing by an analog circuit.
  • air which is a gas
  • a gas such as a nitrogen gas or a helium gas may be used instead of the air.
  • the air pump 132 may be omitted, and the cylinder may be connected to the second flow path 112 via a valve.
  • a liquid may be applied as a fluid for pushing out the liquid in the flow channel 11. If the electrical characteristics of the extruded liquid are different from the electrical characteristics of the fluid that extrudes the liquid, the two can be distinguished. If this distinction is possible, a liquid can be used as a fluid for pushing out the liquid in the flow channel 11.
  • the fluid that extrudes the liquid is required not to be mixed with the liquid in the flow channel 11 or to be dissolved in the liquid in the flow channel 11.
  • the electrical characteristics that can be used to distinguish the liquid and the fluid in the flow path 11 include the magnitude of electric resistance and the magnitude of capacitance.
  • the T-shaped flow path 11 is illustrated, but any shape may be used as long as the two flow paths are merged, and may be a Y-shaped flow path or a flow path of any other shape.
  • Silicon is exemplified as the material of the tube forming the T-shaped flow path 11, but any material exhibiting electrical insulation may be used, and materials such as vinyl chloride, polyethylene, and polyethylene fluoride may be used. It is also possible to incorporate the dispensing system 1 of this example into a manifold to realize a manifold capable of discharging a fixed amount of liquid.
  • the electrode pairs P1 to P3 are formed by a combination of the common electrode Ec (second electrode) arranged on the upstream side of the merging position 110 and the electrodes E1 to E3 (first electrode) arranged on the downstream side. Has formed.
  • two electrodes arranged at different positions downstream of the merging position 110 may be combined to form an electrode pair (an example of a combination of a first electrode and a second electrode).
  • an electrode pair may be formed by combining two electrodes arranged at the same position in the flow direction of the first flow path 111 and at different positions in the cross section of the first flow path 111. good.
  • the two electrodes arranged at different positions in the first flow path 111 may be arranged at different positions in the flow direction of the first flow path 111, or may be arranged at different positions in the first flow path 111. There is a mode in which two electrodes are arranged at different positions in the cross section of the flow channel 111 while the positions in the road direction are the same.
  • any electric part in the electric circuit constituting the detection unit such as the electric conductivity measuring device 151 is in a state of being electrically connected to the liquid flowing into or flowing into the first flow path 111.
  • the common electrode Ec second electrode
  • any one of the electric parts in the electric circuit acts like the second electrode, and the change in the electric characteristic between any one of the electrodes E1 to E3 and the first electrode is detected. By detecting, arrival of the liquid can be detected.
  • a state in which any of the electrical parts in the electrical circuit is electrically related to the liquid includes a state in which the electrical part is electrically connected to the liquid, and a state in which the electrical part is electrically connected to the liquid.
  • the non-conduction state is also included.
  • the former state it is possible to measure the electric resistance through the liquid.
  • the latter case it may be possible to measure the capacitance in a state insulated by the liquid.
  • any of the electrical parts in the electric circuit may be a common electrode that is a common electrode that exhibits a reference potential in the electric circuit, or a ground electrode that is grounded.
  • the common line of the electric circuit constituting the dispensing system 1 may be a grounded ground line or the like.
  • an electric circuit that constitutes the dispensing system 1 includes components that handle the liquid, such as a tube that forms the first flow path 111, the liquid pump 131, and the liquid tank 130, or components that have conductivity among the components. It may be electrically connected to a common line or the like. Even in this case, depending on whether the liquid comes into contact with the electrodes E1 to E3 that are electrically connected to the conductivity measuring device 151, the electrodes E1 to E3, which are examples of the first electrode, are used. A change occurs in the electrical characteristics that can be obtained. Based on such a change in the electrical characteristics, the arrival of the liquid at the electrodes E1 to E3 can be detected.
  • a mechanism may be provided for changing the volume of the flow path between the electrodes by expanding and contracting the tube forming the first flow path 111 on the downstream side.
  • the volume of the flow path between the electrodes forming the electrode pair P can be made variable.
  • a first tube T1 to which an electrode E1 which is an example of a first electrode is attached, and a second tube T2 to which an electrode E2 which is an example of a first electrode is attached are divided.
  • a mechanism 18 in which the second tube T2 is inserted into one tube T1 may be employed. In this mechanism 18, the flow path length from the mounting position of the electrode E1 to the mounting position of the electrode E2 can be changed by adjusting the amount of withdrawal of the second tube T2.
  • the discharge amount of the liquid can be finely changed by changing the volume of the flow path.
  • a mechanism for changing the volume of the flow path between the electrodes a mechanism for changing the volume of the flow path by enlarging or reducing the diameter of the flow path can be considered.
  • a mechanism that employs a volume occupying member (not shown) such as a “core” that can be inserted into the channel and changes the volume of the channel by changing the insertion amount of the volume occupying member may be used.
  • the volume of the flow path between the electrodes is changed by adjusting the insertion amount of the downstream electrode 19 (an example of the first electrode) constituting the electrode pair into the first flow path 111.
  • a mechanism 192 may be provided.
  • the mechanism 192 for example, there is a mechanism formed by a combination of an outer cylinder 190 whose electrode 19 is exposed at the tip and an adjustment nut 191 for adjusting the insertion depth of the outer cylinder 190.
  • a screw thread is formed on the outer periphery of the outer cylinder 190, and a screw hole into which the outer cylinder 190 can be screwed is formed in the adjustment nut 191.
  • a check valve 116 may be provided in the first flow path 111 on the upstream side of the junction 110.
  • a fluid such as air
  • the backflow of the liquid to the upstream side of the first flow path 111 can be reliably prevented. If the backflow of the liquid can be prevented, the accuracy of the discharge amount can be maintained high even when a relatively inexpensive pump having no function of preventing the backflow is employed.
  • the check valve 116 may be replaced with a valve such as a solenoid valve.
  • a check valve 116 may be provided in the second flow path 112 reaching the merging position 110.
  • the possibility that the liquid flows into the second flow path 112 can be reduced.
  • the accuracy of the liquid amount in the T-shaped channel 11 which is a combination of the first channel 111 and the second channel 112 can be increased, and the accuracy of the discharge amount can be improved.
  • Example 2 This example is an example in which the content of signal processing is changed based on the dispensing system of Example 1 in order to improve the accuracy of conductivity detection by conductivity measurement. This content will be described with reference to FIGS. 1, 7, and 8.
  • An electric path between the first electrode and the second electrode includes a capacitor, which is an electronic component that stores electric charge due to the existence of an interface where the first electrode or the second electrode is in contact with a liquid. There are a stray capacitance, an electric resistance, and the like that cause a similar electric effect.
  • An electric path between the first electrode and the second electrode can be represented by an equivalent circuit in FIG.
  • the resistance R1 in this equivalent circuit is the electric resistance of the path between the first electrode and the second electrode that interposes liquid or the like.
  • the capacitance C is a stray capacitance between the first electrode and the second electrode.
  • the resistance R2 is an internal resistance of the first electrode and the second electrode, and an electric resistance generated by an electric wiring or the like. Note that a stray capacitance (not shown) also exists in the internal resistance and the electric wiring.
  • the positive and negative AC voltages (AC signals) applied to the first electrode are changed.
  • a slight current flows through the second electrode to charge and discharge the capacitance C.
  • the direction of the current generated in the second electrode differs between when the AC signal switches from positive to negative and when the AC signal switches from negative to positive. Therefore, even in a state before the liquid is filled in the flow channel 111, an AC current (intermediate signal) is generated in the second electrode when an AC signal is applied to the first electrode.
  • the detection signal which is the amplitude of the intermediate signal, does not become zero even in a pre-filling state in which the liquid is not filled in the flow path 111, and as a result, erroneous detection of electrical conduction (conduction) is caused. There is a risk of occurrence.
  • the maximum value of the intermediate signal is held in order to generate a detection signal indicating the magnitude of the amplitude of the intermediate signal (AC voltage) generated on the second electrode (common electrode Ec) side. And a peak hold circuit that holds the minimum value of the intermediate signal. Then, a difference value between the maximum value and the minimum value of the intermediate signal is obtained by a difference circuit, and a voltage value corresponding to the difference value is used as a detection signal.
  • the detection signal does not become zero because the intermediate signal has amplitude.
  • the detection signal is distinguished between a detection signal under a liquid replenishment state where the flow path 111 is filled with the liquid and a detection signal under a pre-fill state where the flow path 111 is not filled with the liquid.
  • the difficulty of processing is increasing.
  • the magnitude of the detection signal in the state before filling is substantially zero by using the difference value between the measurement values at the two measurement points appropriately set as the detection signal. .
  • This facilitates setting of a threshold applied to threshold processing at the time of conductivity measurement, and the accuracy of conductivity measurement is improved by appropriate threshold setting.
  • a method of setting the measurement time point in this example will be described.
  • the resistance R1 in the equivalent circuit of FIG. 7 greatly varies depending on whether the liquid is in a replenishing state or in a state before filling.
  • the first electrode any of the electrodes E1 to E3
  • the second electrode the common electrode Ec
  • the first electrode does not contact the liquid, so that the resistance R1 increases.
  • the magnitude of the resistance R1 affects the phase of the intermediate signal on the second electrode side.
  • the intermediate signal in the liquid replenishment state has the maximum value.
  • the intermediate signal under the pre-fill state becomes zero, and when the intermediate signal under the liquid replenishment state has the minimum value, the intermediate signal under the pre-fill state becomes zero. Therefore, in the configuration of this example, the intermediate signal under the liquid replenishment state has the maximum value and the minimum value so that the detection signal (the voltage value indicating the amplitude of the intermediate signal) under the state before filling becomes zero. The point is set at the time of measurement.
  • the difference between the first measurement value, which is the magnitude of the intermediate signal at the first measurement time, and the second measurement value, which is the magnitude of the intermediate signal at the second measurement time The value is used as the detection signal.
  • the detection signal in the pre-filling state, even if an amplitude occurs in the intermediate signal when an AC voltage (AC signal) is applied to the first electrode (any of the electrodes E1 to E3), the detection signal is not detected.
  • the size becomes zero. Therefore, in the configuration of the present example, for example, by applying a threshold value process using a threshold value close to zero to the magnitude of the detection signal, it is possible to accurately detect conductivity by measuring the conductivity.
  • a configuration is adopted in which the magnitude of the intermediate signal is measured at two measurement points, and a difference is obtained to generate a detection signal.
  • the circuit configuration of the conductivity measuring device 151 can be simplified, and cost reduction can be easily achieved.
  • a band-pass filter When generating the intermediate signal (AC voltage), a low-frequency component and a high-frequency component may be removed by applying a band-pass filter.
  • the frequency characteristics of the bandpass filter may be set in accordance with the frequency of the AC signal generated by the signal generator 151A.
  • a bandpass filter that selectively passes a frequency near 1 kHz may be used.
  • a square wave is illustrated as an AC signal (AC voltage) applied to the first electrode (any of the electrodes E1 to E3), but the AC signal may be a sine wave or the like.
  • Example 3 This example is an example in which the setting of the measurement point of the intermediate signal for generating the detection signal is changed based on the configuration of the second embodiment. This content will be described with reference to FIGS.
  • the phase difference between the AC voltage (AC signal) applied to the first electrode (any one of the electrodes E1 to E3) and the intermediate signal under the state before filling is about 90 degrees, while the phase difference is applied to the first electrode.
  • the phase shift of the intermediate signal in the state before filling with respect to the AC voltage (AC signal) may fluctuate in the range up to 90 degrees illustrated in the second embodiment.
  • a time measuring unit 151D for measuring a shift time corresponding to the above-described phase shift is added to the conductivity measuring device 151.
  • the time measuring unit 151D switches the AC voltage (AC signal) applied to the first electrode from the negative to the positive or from the positive to the negative in the liquid replenishing state as shown in FIG.
  • a time lag until the intermediate signal reaches the maximum value or the minimum value is measured.
  • the time measurement unit 151D specifies the time point at which the maximum value and the time point at which the minimum value are obtained, for example, by repeating the measurement of the intermediate signal at a cycle sufficiently faster than 1 kHz which is the frequency of the AC signal. Measure the deviation time.
  • this deviation time is treated as a predetermined time for setting the measurement time point.
  • a time point shifted by the above-mentioned shift time with respect to a first time point at which the AC voltage (AC signal) applied to the first electrode switches from a negative value to a positive value is set as a first measurement time point.
  • a time point shifted by the above-mentioned time delay is set as a second measurement time point with reference to a second time point at which the AC voltage switches from a positive value to a negative value.
  • a first measurement value of the intermediate signal is obtained at the first measurement time
  • a second measurement value of the intermediate signal is obtained at the second measurement time
  • a difference value between the first and second measurement values is obtained. Is a detection signal.
  • the phase shift between the intermediate signal under the liquid replenishment state and the intermediate signal under the pre-fill state is not 90 degrees (see FIG. 10)
  • the first signal at which the intermediate signal under the liquid replenishment state has the maximum value is obtained.
  • the detection signal can be maximized. Assuming that the noise level is random and almost constant, setting the first measurement time and the second measurement time can maximize the signal-to-noise ratio (S / N ratio).
  • the time points of the maximum value and the minimum value of the intermediate signal under the liquid replenishment state are set as the measurement time points (measurement pattern A in FIG. 10).
  • the time when the intermediate signal under the pre-fill state switches from positive to negative and crosses zero is the first
  • the measurement time point, ie, the cross point from negative to positive can be set as the second measurement time point (measurement pattern B in FIG. 10). This makes it possible to obtain a detection signal with high sensitivity that indicates electrical conduction when the state is shifted from the pre-filling state to the liquid replenishing state.
  • the phase shift of the intermediate signal (when the valve is closed) with respect to the AC voltage (AC signal) applied to the first electrode (any of the electrodes E1 to E3) is about 90 degrees. Even in the case of deviation, the measurement time point of the intermediate signal can be appropriately set, whereby the magnitude of the detection signal under the pre-filling state can be made close to zero.
  • the other configuration and operation and effect are the same as those of the second embodiment.
  • Reference Signs List 1 dispensing system 10 discharge port 11 flow path 110 junction position 111 first flow path 112 second flow path 116 check valve 130 liquid tank 131 liquid pump (first supply unit) 132 air pump (second supply unit) 15 control unit (control unit) 151 conductivity meter (detection unit) Ec electrode (second electrode, common electrode) E1 to E3 electrode (first electrode) P1 to P3 Electrode pair T1 First tube T2 Second tube

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Abstract

分注システム（１）は、液ポンプ（１３１）から供給された液を吐出口（１０）に導く第１の流路（１１１）と、第１の流路（１１１）中の異なる位置に配置された２つの電極Ｅｃ、Ｅ２の組合せである電極対Ｐ２と、電極対Ｐ２のうちの少なくとも一方の電極Ｅ２の上流側に当たる位置である合流位置（１１０）で第１の流路（１１１）に合流し、第１の流路（１１１）に気体を供給する第２の流路（１１２）と、第２の流路（１１２）を経由して第１の流路（１１１）に気体を供給するエアポンプ（１３２）と、電極対Ｐ２の電気的抵抗の変化を契機として、液ポンプ（１３１）からの液の供給を停止すると共に第１の流路（１１１）に気体を供給するようにエアポンプ（１３２）を制御する制御ユニット（１５）と、を備えている。

Description

分注システム及び分注システムの制御方法
　本発明は、定量の液を吐出する分注システムに関する。
　定量の液を吐出するための分注システムとしては、例えば、定量の液を吐出可能なシリンジポンプを利用したシステムがある（例えば下記の特許文献１参照。）。この分注システムでは、筒状のシリンジにピストンを組み合わせたシリンジポンプのピストンを高精度なステッピングモータで駆動することで、定量の液の吸込、吐出を可能としている。
特開２０１７－６７４８４号公報
　上記のシリンジポンプを利用する分注システムは、定量の液を精度高く吐出できる一方、高精度で高価なステッピングモータが必要になるため、システムコストの低減が難しいという問題がある。
　本発明は、上記の事情を鑑み、低コストの分注システムを提供しようとするものである。
　本発明の一態様は、液の供給源である第１の供給部から供給された液を吐出口に導く第１の流路と、
　該第１の流路に配置された電極と、
　該電極の上流側に当たる位置である合流位置で前記第１の流路に合流し、当該第１の流路に流体を供給する第２の流路と、
　前記第２の流路を経由して前記第１の流路に流体を供給する第２の供給部と、
　前記電極を介して取得可能な電気的特性の変化を契機として、前記第１の供給部からの液の供給を停止すると共に前記第１の流路に流体を供給するように前記第２の供給部を制御する制御部と、を備える分注システムにある。
　本発明の一態様は、液を吐出するための分注システムの制御方法であって、
　液を吐出口に導く第１の流路と、
　該第１の流路に配置された電極と、
　該電極の上流側に当たる位置である合流位置で前記第１の流路に合流し、当該第１の流路に流体を供給する第２の流路と、を含む分注システムについて、
　前記第１の流路に液を供給する供給処理と、
　前記電極を介して取得可能な電気的特性の変化を検知する検知処理と、
　該検知処理により電気的特性の変化が検知されたときに、前記第１の流路への液の供給を停止すると共に、前記第２の流路を経由して前記第１の流路に流体を供給することで、前記第１の流路中の液のうち前記合流位置よりも下流側の液を前記吐出口から吐出させる吐出処理と、を実行する分注システムの制御方法にある。
　本発明に係る分注システムは、液を吐出口に導く第１の流路と、第１の流路中に配設された電極と、この電極の上流側に当たる位置である合流位置で前記第１の流路に合流し、当該第１の流路に流体を供給する第２の流路と、を備えるシステムである。
　第１の流路中に配設された電極に接触する位置まで液が到達すれば、電極を介して取得可能な電気的特性に変化が生じる。電極を介して取得可能な電気的特性の変化を契機として、第１の流路への液の供給を停止すると共に、第２の流路から第１の流路に流体を供給すれば、第１の流路内の液のうち合流位置よりも下流側の液を押し出し、吐出させることができる。このように吐出される第１の流路内の液は、合流位置から下流側の電極の位置までの定量の液である。
　以上のように本発明によれば、液の流路中に電極を配設すると共に、この電極の上流側の合流位置から流体を供給するという比較的簡素な構成により、定量の液を吐出可能である。本発明の分注システムは、簡素な構成により低コストを実現できる。
実施例１における、分注システムのブロック図。 実施例１における、吐出制御の流れを示すフローチャート図。 実施例１における、電極対の導電が発生したときの流路状態を示す説明図。 実施例１における、気体を供給中の流路状態を示す説明図。 実施例１における、吐出完了時の流路状態を示す説明図。 実施例１における、流路容積の可変機構その１を示す説明図。 実施例１における、流路容積の可変機構その２を示す説明図。 実施例１における、逆止弁を設けた流路を示す説明図。 実施例２における、電極間の電気的な経路の等価回路を示す回路図。 実施例２における、交流信号、中間信号、検出信号を示すグラフ。 実施例３における、制御ユニットのブロック図。 実施例３における、交流信号、中間信号、検出信号を示すグラフ。
　本発明に係る分注システムにおいて、第１の流路の異なる位置に配置された２つの電極の組合せである電極対を設けることも良い。この場合、第１の流路に対する第２の流路の合流位置が、この電極対のうちの少なくとも一方の電極の上流側に位置していると良い。第１の流路中に配設された電極対を構成する２つの電極の両方が液に接触する位置まで液が到達すれば、電極対を介して取得可能な電気的特性に変化が生じる。電極対を介して取得可能な電気的特性の変化を契機として、第１の流路への液の供給を停止すると共に該第１の流路に流体を供給すれば、第１の流路内の液のうち合流位置よりも下流側の液を押し出し、吐出させることができる。このように吐出される第１の流路内の液は、合流位置から下流側の電極の位置までの定量の液である。
　本発明の実施の形態につき、以下の実施例を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
　本例は、定量の液を吐出する分注システム１、及びその制御方法に関する例である。この内容について、図１～図６を用いて説明する。
　分注システム１は、定量の液を吐出させるためのシステムである。この分注システム１は、図１のごとく、液を吐出口１０に導く第１の流路１１１と、第１の流路１１１に空気を供給する第２の流路１１２と、を含めて構成されている。この分注システム１は、制御部の一例である制御ユニット１５の制御によって動作する。制御ユニット１５は、第１の流路１１１へ液が供給される状態（供給状態）から液の供給が停止された状態（供給停止状態）へ切り替えた後、液が充填された第１の流路１１１に空気（流体の一例である気体）を供給することで定量の液を吐出させる制御（吐出制御）を実行する。
　本例の構成では、制御ユニット１５に対して、画面へのタッチ操作が可能なタッチパネルディスプレイ１５０が接続されている。このタッチパネルディスプレイ１５０には、各種の操作スイッチが表示される。操作スイッチとしては、上記の供給停止状態から供給状態へ切り替えるための充填スイッチ、流路１１１に充填された液を吐出させるための吐出スイッチ、分注システム１の動作を強制的に停止させるための停止スイッチなどがある。さらに、充填スイッチとしては、流路１１１に充填される液の量が異なる３種類のスイッチがある。なお、これらの操作スイッチの操作信号に相当する信号として、制御用パソコンなどの外部装置の出力信号を採用することも良い。この場合には、制御用パソコンなどの外部装置による制御により分注システム１を動作させることができる。
　第１の流路１１１は、液の供給源である第１の供給部の一例である液ポンプ１３１から供給された液を吐出口１０に導く流路である。液ポンプ１３１は、液タンク１３０に貯留された液を吸い上げて第１の流路１１１に供給するポンプである。液ポンプ１３１は、例えばペリスタルティック式のポンプなど、下流側から加圧されても逆流を生じない逆止構造を備えるものであると良い。液ポンプ１３１は、制御ユニット１５による制御により第１の流路１１１への液の供給状態、及び供給停止状態のいずれかに切替可能である。
　第２の流路１１２は、第１の流路１１１に合流し、第１の流路１１１に空気を供給する流路である。第２の流路１１２の上流には、エアポンプ１３２が設けられている。このエアポンプ１３２は、第２の流路１１２を経由して第１の流路１１１に空気を供給する第２の供給部の一例であり、制御ユニット１５の制御により外気（大気）を吸い込んで第２の流路１１２に送り込む。エアポンプ１３２は、逆止構造を有しており、第２の流路１１２からの空気の逆流を防止できる。
　第１の流路１１１と第２の流路１１２とは、全体としてＴ字状の流路１１を形成している。このＴ字状の流路１１において、第１の流路１１１は、カギ状（Ｌ字形状を１８０度回転させた形状）をなしている。第２の流路１１２は、カギ状の第１の流路１１１の角部に当たる合流位置１１０で第１の流路１１１に連結される直線的な流路である。第１及び第２の流路１１１、１１２がなすＴ字状の流路１１は、電気的な絶縁性を呈する例えばシリコーン製の管により形成されている。流路１１の断面積（流路断面積）はおよそ１平方ｍｍである。第１の流路１１１のうちの合流位置１１０の下流側の流路長は、およそ１３０ｍｍである。
　カギ状を呈する第１の流路１１１では、流路方向Ｄにおける異なる位置に４つの電極Ｅｃ、電極Ｅ１～Ｅ３が配置されている。各電極Ｅｃ、Ｅ１～Ｅ３は、流路１１をなす管の内周壁面を貫通して第１の流路１１１内に突出するように設けられ、図示しないガスケットにより液密性が確保されている。
　最も上流側に位置する電極Ｅｃは、第１及び第２の流路１１１、１１２がなすＴ字状の流路１１のうちの横棒の部分、すなわち合流位置１１０の上流側に配置されている。そして、Ｔ字状の流路１１のうちの縦棒の部分、すなわち合流位置１１０の下流側には、電極Ｅ１～Ｅ３が配置されている。電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の位置は、合流位置１１０を基準として、それぞれ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ下流の位置となっている。上記のごとく流路断面積が１平方ｍｍであるので、合流位置１１０から電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の位置までの流路の容積は、それぞれ、１０立方ｍｍ、５０立方ｍｍ、１００立方ｍｍとなる。
　電極Ｅ１～Ｅ３は、共通電極である電極Ｅｃ（以下共通電極Ｅｃという。）との組合せにより電極対を構成する。分注システム１では、電極Ｅ１と共通電極Ｅｃとの組合せ、電極Ｅ２と共通電極Ｅｃとの組合せ、及び電極Ｅ３と共通電極Ｅｃとの組合せ、により３つの電極対Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が形成されている。このように分注システム１では、３つの電極対Ｐ１～Ｐ３の間で、一方の電極（本例では共通電極Ｅｃ）が共用されている。なお、以下の説明では、３つの電極対Ｐ１～Ｐ３に共通する説明部分では、適宜、電極対Ｐと表記する。
　共通電極Ｅｃ、電極Ｅ１～Ｅ３からは、それぞれ、信号線が引き出され、検知部の一例である電導度測定器１５１に接続されている。電導度測定器１５１は、電極対Ｐ１～Ｐ３間の電気的抵抗（電極を介して取得可能な電気的特性の一例）の変化を検知する検知部の一例である。電導度測定器１５１は、共通電極Ｅｃ、電極Ｅ１～Ｅ３から延設された４本の信号線を利用し、電極対Ｐ１～Ｐ３の電気的な導通（導電）を検知する。
　電導度測定器１５１は、交流信号を生成する信号生成部１５１Ａ、検出信号を処理する信号処理部１５１Ｂ、及び電気的な導通（導電）を判定する判定部１５１Ｃ、を含めて構成された回路である。電導度測定器１５１は、いずれかの電極対Ｐに交流電圧を印加したときの通電電流を計測し、これにより、その電極対の電気的抵抗が所定値以下に変化したこと、すなわち電気的に導電したことを検知する。具体的には、電導度測定器１５１は、所定電圧に調整された交流信号を電極Ｅ１～Ｅ３のうちのいずれかに択一的に印加することで、いずれかの電極対Ｐに交流電圧を印加する。そして、いずれかの電極対Ｐに交流電圧を印加している最中に、共通電極Ｅｃに生じる電流（検出信号）の大きさを計測する。
　電導度測定器１５１は、電極対Ｐ１～Ｐ３の電気的な導通を表す情報を制御ユニット１５に入力する。なお、以下の説明では、交流信号を印加する側の電極である電極Ｅ１～Ｅ３を第１の電極という。また、検出信号である電流の大きさを計測する側の共通電極Ｅｃを第２の電極という。
　信号生成部１５１Ａは、第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３）に印加する所定電圧の交流信号を生成する回路部である。交流信号としては、例えば周波数１ｋＨｚで周期的に変化する信号などを利用できる。交流信号を第１の電極に印加する場合であれば、電極で起こり得る電解や結晶の析出を未然に抑制できる。結晶の析出を抑制できれば塩などの蓄積を回避でき、電極の感度特性の変化等を抑制できる。また、電解を抑制すれば、流通する液体の性質の変化等を抑制できる。このように交流信号を第１の電極に印加することで電極で起こり得る電解や結晶の析出を未然に抑制すれば、種々のトラブルの発生を未然に回避できる。
　なお、本例では、第１の電極に作用する交流信号として、正値の期間と負値の期間が周期的に交互に現れる方形波交流（電圧）を採用している。交流信号としては、正弦波、三角波、パルス波など、様々な信号を採用できる。本例では、周波数１ｋＨｚの交流信号を採用しているが、交流信号の周波数は適宜選択的に設定すると良い。また、所定電圧の交流信号を印加すれば、電源電圧の変動等の影響が電導度測定器１５１の出力電位に及ぶおそれを抑制でき、検知の精度を向上できる。なお、第１の電極に交流信号を作用する、あるいは第１の電極に電圧を印加する等の表現は、第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３）と第２の電極（共通電極Ｅｃ）との間に電圧を印加することを意味している。
　信号処理部１５１Ｂは、第２の電極の一例である共通電極Ｅｃに生じる電流を検出信号として取り込み、判定部１５１Ｃが取り扱いし易い検出信号（電圧）に変換する回路部である。ここで、第２の電極に生じる電流は、第１の電極のいずれかと第２の電極との間に印加した電圧に応じて、対応する電極対Ｐに流れる電流を意味している。信号処理部１５１Ｂは、第１の電極に上記の交流信号（電圧）を作用したとき、第２の電極に生じる交流の検出信号（電流）を増幅する機能と、増幅後の検出信号の大きさを電圧値に変換して中間信号（交流電圧）を生成する機能と、この中間信号の振幅の大きさを示す計測値の一例である検出信号を生成する機能と、を備えている。検出信号を生成する機能は、中間信号の最大値を保持するピークホールド回路と、中間信号の最小値を保持するピークホールド回路と、これら最大値と最小値との差分値を生成する差分回路と、を含む信号処理部１５１Ｂにより実現される。
　上記の３つの機能を備える信号処理部１５１Ｂは、第２の電極に生じた交流の検出信号（交流電流）を元にして、電流／電圧変換によって交流電圧の中間信号を得、その中間信号の振幅の大きさを表す直流電圧の検出信号に変換して出力する。
　なお、上記の中間信号（交流電圧）を生成する機能に、バンドパスフィルタによって低周波成分及び高周波成分を除去する機能を含めることも良い。このバンドパスフィルタの周波数的な特性については、信号生成部１５１Ａが生成する交流信号の周波数に対応して設定すると良い。例えば周波数１ｋＨｚで周期的に変化する交流信号を第１の電極に作用する場合であれば、１ｋＨｚ近傍の周波数を選択的に通過させるバンドパスフィルタを採用すると良い。
　判定部１５１Ｃは、信号処理部１５１Ｂが変換した検出信号（電圧値）に関する閾値処理を実行し、電気的な導通（導電）を判定する回路部である。判定部１５１Ｃは、検出信号の閾値処理を実行する。そして、検出信号の電圧値が予め定めた閾値を超えていれば、電気的に導電していると判定する。判定部１５１Ｃがいずれかの電極対Ｐが電気的に導電していると判定したとき、電導度測定器１５１は、電気的な導通を検知した旨を表す導電検知信号を制御ユニット１５へ出力する。この導電検知信号は、電気的に導電した電極対Ｐを特定可能な状態で出力される。
　上記の通り、分注システム１では、合流位置１１０から電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の位置までの流路の容積が、それぞれ、１０立方ｍｍ、５０立方ｍｍ、１００立方ｍｍとなっている。この分注システム１では、共通電極Ｅｃとの導電を検知する対象として、電極Ｅ１～Ｅ３のうちのいずれの電極を選択するかにより、１０立方ｍｍ、５０立方ｍｍ、１００立方ｍｍという３段階の吐出量のうちのいずれかを設定できる。
　以上のような構成の分注システム１による定量の液の吐出制御の方法について、図２のフローチャート図を参照しながら説明する。
　吐出制御の実行に当たっては、まず、制御ユニット１５が、３段階の吐出量（１０立方ｍｍ、５０立方ｍｍ、１００立方ｍｍ）のうち、指定された吐出量を目標量として設定する（Ｓ１０１）。
　ここで、制御ユニット１５は、タッチパネルディスプレイ１５０（図１）の表示画面上でオペレータが選択的に操作した充填スイッチに対応する吐出量を目標量として設定する。その後、制御ユニット１５は、タッチパネルディスプレイ１５０の表示画面上の吐出スイッチが操作されたとき、流路１１１に充填された液を吐出させるようにエアポンプ１３２などを制御する。なお、分注システム１の動作は、タッチパネルディスプレイ１５０の表示画面上の停止スイッチの操作によって強制的に停止できる。
　目標量が設定されると、制御ユニット１５は、その目標量に対応する電極対Ｐを選択する（Ｓ１０２）。例えば３種類の目標量のうちの最も少ない液量である１０立方ｍｍが設定された場合には、第１の電極の一例である電極Ｅ１と第２の電極である共通電極Ｅｃとの組合せによる電極対Ｐ１が選択される。中間の液量である５０立方ｍｍが目標量として設定された場合には、電極Ｅ２（第１の電極）と共通電極Ｅｃ（第２の電極）との組合せによる電極対Ｐ２が選択される。最も多い液量である１００立方ｍｍが目標量として設定された場合には、電極Ｅ３（第１の電極）と共通電極Ｅｃ（第２の電極）との組合せによる電極対Ｐ３が選択される。以下、ステップＳ１０１において目標量として５０立方ｍｍが設定され、ステップＳ１０２で電極対Ｐ２が選択された場合を例にして説明する。
　制御ユニット１５は、電極対Ｐ２が選択された後、液ポンプ１３１の運転を開始して第１の流路１１１に液を供給する（Ｓ１０３、供給処理）。そして、上記のステップＳ１０２で選択された電極対Ｐ２に交流電圧が印加されるように電導度測定器１５１を制御する（Ｓ１０４）。制御ユニット１５は、選択された電極対Ｐ２の電気的な導通（導電）を検知できるまで、上記のような電導度測定器１５１の制御を継続する（Ｓ１０５：ＮＯ）。
　ここで、液が供給される第１の流路１１１は、流路断面積が１平方ｍｍの微細な管であるため、第１の流路１１１に流入した液が内壁面を伝って垂れるようなことがない。第１の流路１１１に流入した液の先頭は、管の内壁面で生じる液の表面張力の作用により凹状の先端面を形成する。液の供給が継続された場合、液の先頭が凹状の先端面を形成する状態を維持しながら、その先端面の位置が流路方向Ｄに沿って前進するように移動する。
　その後、上記のステップＳ１０２で選択された電極対Ｐ２の電気的抵抗の変化に応じて導電が検知されたとき（Ｓ１０５：ＹＥＳ、検知処理）、制御ユニット１５は、液ポンプ１３１を停止させる（Ｓ１０６）。このとき、図３Ａに例示するように、第１の流路１１１に流入した液の先端面は電極Ｅ２の位置に到達した状態となっている。
　制御ユニット１５は、電極対Ｐ２の導電を検知すると、エアポンプ１３２の運転を開始し、第２の流路１１２を経由して空気を第１の流路１１１に圧送する。これにより、第１の流路１１１の液のうち、第２の流路１１２との合流位置１１０から下流に存在する液が押し出されて吐出口１０から吐出される（Ｓ１０７、吐出処理、図３Ｂ）。
　制御ユニット１５は、エアポンプ１３２からの気体供給量が基準に達するまでエアポンプ１３２の運転を継続する（Ｓ１０８：ＮＯ）。その後、気体供給量が基準に達したとき（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、エアポンプ１３２の運転を停止させ（Ｓ１０９）、これにより定量の液の吐出処理を終了する。
　ここで、ステップＳ１０８における気体供給量の基準は、第１の流路１１１の合流位置１１０から吐出口１０までの流路１１の容積（流路断面積１平方ｍｍ×流路長１３０ｍｍ＝１３０立方ｍｍ）を超える量を設定すると良い。充分な量の空気を第１の流路１１１に送り込めば、合流位置１１０から下流の第１の流路１１１中の液を全て吐出口１０から吐出できる（図３Ｃ）。
　上記の通り、例えば上記のステップＳ１０２で電極Ｅ２（第１の電極）を含む電極対Ｐ２が選択された場合の吐出量は、合流位置１１０から電極Ｅ２の取付位置までの距離５０ｍｍに流路断面積１平方ｍｍを掛け合わせた流路の容積に等しい５０立方ｍｍの液量となる。
　なお、上記のステップＳ１０２において、電極対Ｐ２に代えて、電極Ｅ１（第１の電極）を含む電極対Ｐ１が選択された場合の吐出量は、合流位置１１０から電極Ｅ１の取付位置までの距離１０ｍｍに流路断面積１平方ｍｍを掛け合わせた１０立方ｍｍの液量となる。また、電極対Ｐ２に代えて電極対Ｐ３が選択された場合の吐出量は、合流位置１１０から電極Ｅ３（第１の電極）の取付位置までの距離１００ｍｍに流路断面積１平方ｍｍを掛け合わせた１００立方ｍｍの液量となる。
　以上のような構成の本例の分注システム１によれば、流路１１中に設けられた電極対Ｐ１～Ｐ３を利用する簡素な構成により定量の液の吐出を実現できる。この分注システム１は、比較的低コストで実現可能である。
　本例の分注システム１における電導度測定器１５１は、電極対Ｐに交流電圧を印加したときの通電電流を計測し、これにより、電極対Ｐの電気的抵抗が所定値以下に変化したことを検知する。印加する電圧が交流電圧であれば、電気分解により液中の成分が析出するおそれを未然に回避できる。なお、本例では、電極対Ｐの電気的特性の変化の一例として、電気的な電導度を示す電気的抵抗の変化を例示している。これは、高い導電性を呈する液の取り扱いを想定したものである。電気的抵抗が高いものの空気と比べれば導電性が高いと言える液を取扱う場合には、電気的抵抗の変化として、電気的抵抗値が無限大から有限の値に変化したことを検知すれば良い。
　なお、本例の分注システム１では、第１の流路１１１中の液を介して共通電極Ｅｃ（第２の電極）と電気的に接触する可能性がある電極Ｅ１～Ｅ３（第１の電極）を介して取得可能な電気的特性を例示している。特に、本例では、電極を介して取得可能な電気的特性として、共通電極Ｅｃ（第２の電極）と電極Ｅ１～Ｅ３（第１の電極）との組合せである電極対Ｐの電気的抵抗（電極対Ｐを構成する電極間の電気的抵抗）を例示している。電極を介して取得可能な電気的特性としては、電気的抵抗のほか、静電容量など他の電気的特性を利用しても良い。
　さらに、判定部１５１Ｃによる検出信号に関する上記の閾値処理に適用する閾値を適切に設定するための閾値設定部を、電導度測定器１５１に設けることも良い。この閾値設定部による閾値の設定方法としては、例えば、以下の方法がある。
（設定方法１）
　流路１１１に液が充填されておらず電極対Ｐが電気的に導電していないとき（以下、充填前状態という。）の検出信号の大きさ（電圧値）に対して、係数を乗算して閾値を設定する方法。この係数としては、例えば、１．１や１．２など、１．０を超える値を設定できる。
（設定方法２）
　流路１１１に液が充填されて電極対Ｐが電気的に導電しているとき（以下、液補充状態という。）の検出信号の大きさ（電圧値）に対して、係数を乗算して閾値を設定する方法。この係数としては、例えば、１／１０や１／１００などの値を設定できる。
（設定方法３）
　流路１１１に液が充填されていない充填前状態のときの検出信号の大きさ（電圧値）を、流路１１１に液が充填されて電極対Ｐが電気的に導電しているとき（液補充状態）の検出信号の大きさ（電圧値）で除算した値に、係数を乗算して閾値を設定する方法。この係数としては、例えば、１．１や１．２など、１．０を超える値を設定できる。なお、この場合の閾値処理の対象は、電極対Ｐが導電しているとき（液補充状態）の検出信号の大きさ（電圧値）により対象の検出信号の大きさを除算した値である。
　なお、上記のように設定した閾値を利用する閾値処理は、デジタル回路による処理であっても良く、アナログ回路による処理であっても良い。
　流路１１内の液を押し出すための流体として、気体である空気（大気）を例示したが、空気に代えて窒素ガスやヘリウムガス等の気体を適用しても良い。気体がボンベ等に高圧充填されている場合であれば、エアポンプ１３２を省略する一方、弁（バルブ）を介してボンベを第２の流路１１２に接続することも可能である。流路１１内の液を押し出すための流体として、液体を適用することも良い。押し出される液の電気的特性が、この液を押し出す流体の電気的特性と異なっていれば、両者の区別が可能である。この区別が可能であれば、流路１１内の液を押し出す流体として、液体を利用できる。ただし、液を押し出す流体については、流路１１内の液に混入しないことや、流路１１内の液に溶解しないこと、等が求められる。流路１１内の液と流体とを区別するために利用可能な電気的特性としては、電気的な抵抗の大きさや、静電容量の大きさ等がある。
　本例では、Ｔ字状の流路１１を例示したが、２つの流路が合流した形状であれば良く、Ｙ字状の流路やそれ以外の形状の流路であっても良い。Ｔ字状の流路１１をなす管の材質として、シリコーンを例示したが、電気的な絶縁性を呈する材質であれば良く、塩化ビニルやポリエチレンやポリフッ化エチレン等の材質であっても良い。
　また、本例の分注システム１をマニホールドに組み込み、定量の液の吐出が可能なマニホールドを実現することも良い。
　本例では、合流位置１１０の上流側に配置された共通電極Ｅｃ（第２の電極）と下流側に配置された電極Ｅ１～Ｅ３（第１の電極）との組合せにより電極対Ｐ１～Ｐ３を形成している。これに代えて、例えば合流位置１１０の下流側の異なる位置に配置された２つの電極を組み合わせて電極対（第１の電極と第２の電極との組み合わせの一例）を形成しても良い。また例えば、第１の流路１１１の流路方向における同じ位置であって、かつ、第１の流路１１１の断面における異なる位置に配置された２つの電極を組み合わせて電極対を形成しても良い。つまり、第１の流路１１１における異なる位置に配置される２つの電極の配置の態様としては、第１の流路１１１の流路方向における異なる位置に２つの電極を配置する態様のほか、流路方向における位置が同じである一方、流路１１１の断面において異なる位置に２つの電極を配置する態様などがある。
　また例えば、電導度測定器１５１などの検知部を構成する電気回路中のいずれかの電気的部位が、第１の流路１１１に流入する液あるいは流入した液と電気的に関わる状態であれば、共通電極Ｅｃ（第２の電極）を廃止することも良い。この場合には、電気回路中のいずれかの電気的部位が第２の電極のように作用し、電極Ｅ１～Ｅ３のうちのいずれかの第１の電極との間の電気的特性の変化を検出することで、液の到達を検出できる。なお、電気回路中のいずれかの電気的部位が液と電気的に関わる状態としては、この電気的部位と液とが電気的に導通する状態のほか、この電気的部位が液と電気的に導通しない状態も含まれる。前者の状態であれば、液を介在する電気的抵抗の計測が可能となる。後者の状態であれば、液で絶縁された状態での静電容量の計測が可能となる場合がある。なお、電気回路中のいずれかの電気的部位としては、電気回路の中の基準電位を呈する共通電極であるコモン電極や、アース接地されたグランド電極などであっても良い。
　分注システム１を構成する電気回路のコモン線は、接地されたグランド線等であっても良い。さらに、第１の流路１１１をなす管や液ポンプ１３１や液タンク１３０など、液を取り扱う構成物あるいは構成部品のうちの導電性を備える構成物等を、分注システム１を構成する電気回路のコモン線等と電気的に接続しておくことも良い。この場合であっても、電導度測定器１５１と電気的に接続された電極Ｅ１～Ｅ３に液が接触するか否かに応じて、第１の電極の一例をなす電極Ｅ１～Ｅ３を介して取得可能な電気的特性に変化が生じることになる。このような電気的特性の変化に基づけば、電極Ｅ１～Ｅ３への液の到達を検出可能である。
　図４に例示するように、下流側の第１の流路１１１を形成する管を伸縮させることで電極間の流路の容積を変更する機構を設けることも良い。この場合には、電極対Ｐをなす電極間の流路の容積を可変にできる。例えば第１の電極の一例である電極Ｅ１が取り付けられた第１の管Ｔ１と、第１の電極の一例である電極Ｅ２が取り付けられた第２の管Ｔ２と、が分割されており、第１の管Ｔ１に第２の管Ｔ２が挿入される機構１８を採用しても良い。この機構１８では、第２の管Ｔ２の引出量を調整することで、電極Ｅ１の取付位置から電極Ｅ２の取付位置に至る流路長を変更できる。この流路長を変更すれば、流路の容積の変更により、液の吐出量をきめ細かく変更できるようになる。なお、電極間の流路の容積を可変にする機構としては、さらに、流路径の拡縮により流路の容積を変更する機構が考えられる。あるいは、流路中に挿入可能な”中子”のような容積占有部材（図示略）を採用し、その容積占有部材の挿入量の変更により流路の容積を変更する機構も良い。
　図５のように、電極対を構成する下流側の電極１９（第１の電極の一例）について、第１の流路１１１に対する挿入量を調整することで電極間の流路の容積を変更する機構１９２を設けることも良い。この機構１９２としては、例えば、先端に電極１９が露出する外筒１９０と、外筒１９０の挿入深さを調整するための調整ナット１９１と、の組合せによる機構がある。外筒１９０の外周にはネジ山が形成されている一方、調整ナット１９１では、外筒１９０が螺入可能なネジ孔が穿孔されている。調整ナット１９１を回転させれば、第１の流路１１１に沿って外筒１９０を進退でき、外筒１９０の先端に液密状態で露出する電極１９の位置を変更できる。
　図６のように、第１の流路１１１中、合流位置１１０の上流側に逆止弁１１６を設けることも良い。この場合には、第２の流路１１２から空気等の流体が供給されたとき、第１の流路１１１の上流側への液の逆流を確実性高く防止できる。液の逆流を防止できれば、逆流を防止する機能を持たない比較的安価なポンプを採用した場合であっても、吐出量の精度を高く維持できる。なお、この逆止弁１１６を電磁弁などの弁に置き換えても良い。流路をなす管の弾性変形を利用するペリスタルティック式のポンプを採用した場合、ポンプが動作状態から停止状態に切り替わったとき、管が未だ膨張状態にあってポンプ圧が残留している可能性がある。ポンプ圧が管に残留している場合、管が膨張状態のから元の状態に復帰する際、その容積差に相当する量の液が前方に向けて供給され、流路１１１に充填された量が増える。電磁弁を設ければ、このように管の形状の弾性復帰によって供給される液を遮断でき、分注精度を向上できる。
　同様に、合流位置１１０に至る第２の流路１１２に逆止弁１１６を設けることも良い。この場合には、第１の流路１１１に液を供給する際、第２の流路１１２に液が流入するおそれを低減できる。これにより、第１の流路１１１と第２の流路１１２との組合せであるＴ字状の流路１１内の液量の精度を高くでき、吐出量の精度を向上できる。
（実施例２）
　本例は、実施例１の分注システムに基づいて、電導度測定による導電検知の精度向上のために信号処理の内容を変更した例である。この内容について、図１、図７及び図８を参照して説明する。
　本例の構成を説明するに当たって、まず、電極Ｅ１～Ｅ３のいずれか（第１の電極）と、共通電極Ｅｃ（第２の電極）との間の電気的な経路について説明する。第１の電極と第２の電極との間の電気的な経路には、第１の電極あるいは第２の電極が液に接する界面の存在等に起因し、電荷を蓄える電子部品であるコンデンサと同様の電気的な作用を生じる浮遊容量や、電気的な抵抗などが存在している。第１の電極と第２の電極との間の電気的な経路は、図７の等価回路で表現できる。この等価回路のうちの抵抗Ｒ１は、液などを介在する第１の電極と第２の電極間の経路の電気的な抵抗である。静電容量Ｃは、第１の電極と第２の電極間の浮遊容量である。抵抗Ｒ２は、第１の電極、第２の電極の内部抵抗や電気配線などで生じる電気的な抵抗である。なお、上記内部抵抗や電気配線にも図示しない浮遊容量が存在している。
　第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３のいずれか）と第２の電極（共通電極Ｅｃ）間に静電容量Ｃが存在する場合、第１の電極に印加する交流電圧（交流信号）の正負の切り換わりに応じて、静電容量Ｃの充放電のために第２の電極に僅かな電流が流れる。また、交流信号が正から負への切り換わったときと、交流信号が負から正に切り換わったときと、では、第２の電極に生じる電流の向きが異なる。それ故、流路１１１に液が充填されてない充填前状態であっても、第１の電極に交流信号を作用すると第２の電極に交流電流（中間信号）が生じる。これにより、流路１１１に液が充填されていない充填前状態であっても中間信号の振幅である検出信号がゼロにならず、これに起因して電気的な導通（導電）の誤検知が発生するおそれが生じている。
　ここで前出の実施例１では、第２の電極（共通電極Ｅｃ）側で生じる中間信号（交流電圧）の振幅の大きさを表す検出信号を生成するために、中間信号の最大値を保持するピークホールド回路や、中間信号の最小値を保持するピークホールド回路などを利用している。そして、差分回路により中間信号の最大値と最小値との差分値を求め、この差分値に相当する電圧値を検出信号としている。しかし、上記のように流路１１１に液が充填されていない充填前状態であっても中間信号に振幅が生じるため、検出信号はゼロにならない。そのため、実施例１の構成では、流路１１１に液が充填されている液補充状態下の検出信号か、流路１１１に液が充填されてない充填前状態下の検出信号か、を区別する処理の難易度が高くなっている。電導度測定による導電検知の際、充填前状態での誤検知を抑制するためには、検出信号（電圧値）に閾値処理を適用する際、充填前状態での検出信号の大きさを考慮して閾値を設定する必要がある。
　これに対して、本例では、適切に設定された２点の計測時点での計測値の差分値を検出信号とすることで、充填前状態における検出信号の大きさがほぼゼロになっている。これにより、電導度測定の際の閾値処理に適用する閾値の設定が容易となっており、適切な閾値設定によって電導度測定の精度が向上している。以下、本例における計測時点の設定方法について説明する。
　図７の等価回路における抵抗Ｒ１は、液補充状態か充填前状態かによって大きく変動する。液補充状態であれば流路１１１中の液を介在して第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３のいずれか）、第２の電極（共通電極Ｅｃ）が接触するので、抵抗Ｒ１が小さくなる。一方、充填前状態では、第１の電極が液に接触しないので、抵抗Ｒ１が大きくなる。このような抵抗Ｒ１の大小は、第２の電極側の中間信号の位相に影響を与える。充填前状態のときの抵抗Ｒ１が十分に大きい状態での中間信号と、液補充状態のときの抵抗Ｒ１が小さい状態での中間信号と、を比較すると、９０度の位相差が発生する（図８参照。）。なお、液補充状態のときのＲ１をＲＬｏ、充填前状態のときのＲ１をＲ１ｃ、電極間容量によるリアクタンス値をＸｃと表記すると、９０度の位相差を生じる条件は、Ｒ１ｃ＞＞Ｘｃ＞＞ＲＬｏである。一方、液の電導度が低い場合、Ｒ１＞＞Ｘｃ≒ＲＬｏとなってしまう場合がある。この場合、ピークホールド回路による検出回路では充填前と充填後の検出電圧が同程度の値となり検出不可能になる。
　液補充状態下の中間信号（図８（ｂ））と、充填前状態下の中間信号（図８（ｃ））との位相差が９０度の場合、液補充状態下の中間信号が最大値のとき、充填前状態下の中間信号がゼロとなり、液補充状態下の中間信号が最小値のとき充填前状態下の中間信号がゼロとなる。そこで、本例の構成では、充填前状態下の検出信号（中間信号の振幅の大きさを表す電圧値）がゼロとなるよう、液補充状態下の中間信号が最大値及び最小値となる２点を計測時点に設定している。
　一方、図８に示す通り、第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３のいずれか）に印加する交流電圧（図８（ａ）の交流信号）に対して充填前状態下の中間信号の位相ずれは、約９０度である。したがって、上記の２点の計測時点は、方形波の交流信号が負から正に切り換わる第１の時点を基準として１／４周期に相当する所定時間の分だけ経過した第１の計測時点と、交流信号が正から負に切り換わる第２の時点を基準として１／４周期に相当する所定時間の分だけ経過した第２の計測時点と、の組合せとなる。そして、本例では、第１の計測時点での中間信号の大きさである第１の計測値と、第２の計測時点での中間信号の大きさである第２の計測値と、の差分値を検出信号としている。
　本例の構成によれば、充填前状態において、第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３のいずれか）に交流電圧（交流信号）を印加したときの中間信号に振幅を生じても、検出信号の大きさがゼロとなる。したがって、本例の構成では、例えばゼロに近い閾値による閾値処理を検出信号の大きさに適用することで、電導度測定による導電検知を精度高く実現できる。
　さらに、本例では、２点の計測時点で中間信号の大きさを計測し、差分をとって検出信号を生成する構成を採用している。この構成であれば、ピークホールド回路が必要ではないので、電導度測定器１５１の回路構成を簡略化でき、コスト削減が容易になる。
　なお、上記の中間信号（交流電圧）を生成する際、バンドパスフィルタを適用して低周波成分及び高周波成分を除去すると良い。このバンドパスフィルタの周波数的な特性については、信号生成部１５１Ａが生成する交流信号の周波数に対応して設定すると良い。例えば周波数１ｋＨｚで周期的に変化する交流信号を第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３のいずれか）に作用する場合であれば、１ｋＨｚ近傍の周波数を選択的に通過させるバンドパスフィルタを採用すると良い。
　また、本例では、第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３のいずれか）に印加する交流信号（交流電圧）として方形波を例示しているが、交流信号は正弦波等であっても良い。　
（実施例３）
　本例は、実施例２の構成に基づいて、検出信号を生成するための中間信号の計測時点の設定を変更した例である。この内容について図９、図１０を参照して説明する。
　第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３のいずれか）に印加する交流電圧（交流信号）と、充填前状態下の中間信号との位相差は約９０度である一方、第１の電極に印加する交流電圧（交流信号）に対する充填前状態下の中間信号の位相ずれは、実施例２で例示した９０度までの範囲で変動する場合がある。
　本例では、図９に示す通り、上記の位相ずれに相当するずれ時間を計測するための時間計測部１５１Ｄが、電導度測定器１５１に追加されている。時間計測部１５１Ｄは、図１０のように、液補充状態のとき、第１の電極に印加する交流電圧（交流信号）が負から正に切り換わる第１の時点、あるいは正から負に切り換わる第２の時点を基準として、中間信号が最大値あるいは最小値に至るまでのずれ時間を計測する。時間計測部１５１Ｄは、例えば、交流信号の周波数である１ｋＨｚよりも十分に速い周期で中間信号の計測を繰り返すことで、最大値となる時点、最小値となる時点を特定し、これにより上記のずれ時間を計測する。
　本例の構成では、このずれ時間を、計測時点を設定するための所定時間として取り扱う。図１０のごとく、第１の電極に印加する交流電圧（交流信号）が負値から正値に切り替わる第１の時点を基準として上記のずれ時間の分ずらした時点を第１の計測時点に設定すると共に、交流電圧が正値から負値に切り替わる第２の時点を基準として上記のずれ時間の分ずらした時点を第２の計測時点に設定している。そして、第１の計測時点で中間信号の第１の計測値を取得すると共に、第２の計測時点で中間信号の第２の計測値を取得し、第１及び第２の計測値の差分値を検出信号としている。
　液補充状態下の中間信号と、充填前状態下の中間信号と、の位相ずれは９０度ではないが（図１０参照。）、液補充状態下の中間信号が最大値となる前記第１の計測時点、および最小値となる前記第２の計測時点では（図１０中の計測パターンＡ）、検出信号を最大にできる。ノイズレベルがランダム且つほぼ一定と仮定すると、前記第１の計測時点と前記第２の計測時点とを設定すれば、ノイズに対するシグナルの比（Ｓ／Ｎ比）を最大にできる。
　本例では液補充状態下の中間信号の最大値と最小値の時点を計測時点に設定している（図１０中の計測パターンＡ）。例えばノイズレベルが相対的に低く液補充状態と充填前状態との判別に影響を与えない条件下では、充填前状態下の中間信号が正から負に切り換わってゼロをクロスする時点を第１の計測時点、負から正にクロスする時点を第２の計測時点に設定することもできる（図１０中の計測パターンＢ）。これにより、充填前状態から液補充状態に移行した際の電気的な導通を表す検出信号を高感度に得ることもできる。
　以上のように、本例の構成によれば、第１の電極（電極Ｅ１～Ｅ３のいずれか）に印加する交流電圧（交流信号）に対する中間信号（閉弁時）の位相ずれが約９０度からずれた場合であっても、中間信号の計測時点を適切に設定でき、これにより充填前状態下の検出信号の大きさをゼロに近づけることが可能である。
　なお、その他の構成及び作用効果については実施例２と同様である。
　以上、実施例のごとく本発明の具体例を詳細に説明したが、これらの具体例は、特許請求の範囲に包含される技術の一例を開示しているにすぎない。言うまでもなく、具体例の構成や数値等によって、特許請求の範囲が限定的に解釈されるべきではない。特許請求の範囲は、公知技術や当業者の知識等を利用して前記具体例を多様に変形、変更あるいは適宜組み合わせた技術を包含している。
　１　分注システム
　１０　吐出口
　１１　流路
　１１０　合流位置
　１１１　第１の流路
　１１２　第２の流路
　１１６　逆止弁
　１３０　液タンク
　１３１　液ポンプ（第１の供給部）
　１３２　エアポンプ（第２の供給部）
　１５　制御ユニット（制御部）
　１５１　電導度測定器（検知部）
　Ｅｃ　電極（第２の電極、共通電極）
　Ｅ１～Ｅ３　電極（第１の電極）
　Ｐ１～Ｐ３　電極対
　Ｔ１　第１の管
　Ｔ２　第２の管

Claims (15)

  1. 　液の供給源である第１の供給部から供給された液を吐出口に導く第１の流路と、
    　該第１の流路に配置された電極と、
    　該電極の上流側に当たる位置である合流位置で前記第１の流路に合流し、当該第１の流路に流体を供給する第２の流路と、
    　前記第２の流路を経由して前記第１の流路に流体を供給する第２の供給部と、
    　前記電極を介して取得可能な電気的特性の変化を検知する検知部と、
    　該検知部によって検知された前記電気的特性の変化を契機として、前記第１の供給部からの液の供給を停止すると共に前記第１の流路に流体を供給するように前記第２の供給部を制御する制御部と、を備える分注システム。
  2. 　請求項１において、前記電極は、前記第１の流路の流路方向における位置が異なるように複数設けられている分注システム。
  3. 　請求項１または２において、前記第１の流路には、異なる位置に配置された２つの電極の組合せである電極対が設けられ、
    　前記合流位置は、該電極対のうちの少なくとも一方の電極の上流側に位置している分注システム。
  4. 　請求項３において、前記検知部は、正値の電圧と負値の電圧とが周期的に交互に入れ替わる方形波交流の電圧を、前記２つの電極のうちの第１の電極と第２の電極との間に印加する信号生成部と、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電流の大きさを表す計測値を取得する信号処理部と、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気的特性の変化の有無を判定する判定部と、を備える分注システム。
  5. 　請求項４において、前記信号処理部は、前記信号生成部が印加する電圧が負値から正値に切り替わる第１の時点を基準として所定時間ずれた時点で第１の計測値を取得すると共に、前記信号生成部が印加する電圧が正値から負値に切り替わる第２の時点を基準として前記所定時間ずれた時点で第２の計測値を取得し、
    　前記検知部は、前記第１の計測値と前記第２の計測値との差分値の大きさを、前記電気的特性を表す指標として取得する分注システム。
  6. 　請求項５において、前記検知部は、前記第１の流路に流体が供給された状態で、前記第１あるいは第２の時点の後、前記信号処理部が取得する計測値が最大値あるいは最小値に至るまでのずれ時間を計測する時間計測部を備え、当該ずれ時間を前記所定時間として設定する分注システム。
  7. 　請求項５または６において、前記判定部は、前記差分値に閾値処理を施して前記電気的特性の変化の有無を判定するように構成され、
    　前記検知部は、前記閾値処理に適用する閾値を設定する閾値設定部を備えている分注システム。
  8. 　請求項３～７のいずれか１項において、少なくともいずれか一方の電極の位置が前記第１の流路の流路方向において異なっている前記電極対が複数設けられている分注システム。
  9. 　請求項３～８のいずれか１項において、少なくとも２つの電極対の間で、一方の電極が共用されている分注システム。
  10. 　請求項３～９のいずれか１項において、前記電極対に交流電圧を印加して前記電気的特性の変化を検知する検知部を備えている分注システム。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１項において、前記合流位置から前記電極までの流路の容積を変更するための機構を備えている分注システム。
  12. 　液を吐出するための分注システムの制御方法であって、
    　液を吐出口に導く第１の流路と、
    　該第１の流路に配置された電極と、
    　該電極の上流側に当たる位置である合流位置で前記第１の流路に合流し、当該第１の流路に流体を供給する第２の流路と、を含む分注システムについて、
    　前記第１の流路に液を供給する供給処理と、
    　前記電極を介して取得可能な電気的特性の変化を検知する検知処理と、
    　該検知処理により電気的特性の変化が検知されたときに、前記第１の流路への液の供給を停止すると共に、前記第２の流路を経由して前記第１の流路に流体を供給することで、前記第１の流路中の液のうち前記合流位置よりも下流側の液を前記吐出口から吐出させる吐出処理
    と、を実行する分注システムの制御方法。
  13. 　請求項１２において、前記電極は、前記第１の流路の流路方向における位置が異なるように複数設けられ、前記吐出処理では、複数の前記電極のうち、前記電気的特性の変化の検知対象の電極を切り替えることで、前記吐出口から吐出させる液量を変更可能である分注システムの制御方法。
  14. 　請求項１２または１３において、前記第１の流路には、異なる位置に配置された２つの電極の組合せである電極対が設けられ、
    　前記合流位置は、該電極対のうちの少なくとも一方の電極の上流側に位置している分注システムの制御方法。
  15. 　請求項１４において、前記分注システムは、少なくともいずれか一方の電極の位置が前記第１の流路方向において異なっている前記電極対を複数備えており、前記吐出処理では、複数の前記電極対のうち、前記電気的特性の変化の検知対象の電極対を切り替えることで、前記吐出口から吐出させる液量を変更可能である分注システムの制御方法。
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