JPH0943251A

JPH0943251A - 分注器

Info

Publication number: JPH0943251A
Application number: JP19875095A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Shinohara; 悦夫篠原
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-08-03
Filing date: 1995-08-03
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化が可能でありながら、精度の良い分注を
行うことのできる分注器を提供する。【課題を解決する手段】下端側にノズル４を備え、上端
側に分注される試薬や試料等の液体を収容した試薬ビン
１が装着されるパイプ１４を有する。このパイプ１４に
は、上方より下方に向かって第１のマイクロバルブ５，
マイクロレギュレータ６，マイクロ圧力センサ７，第２
のマイクロバルブ８，並びにマイクロポンプ１５が順次
設けられている。上記圧力センサ７によりパイプ中を流
れる試薬の圧力が測定され、この測定された圧力に基づ
いて、レギュレータ６は、中を流れる試薬の流量を一定
にする。そして、第２のマイクロバルブの開閉時間を制
御して試薬をノズルを介して分注する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、試薬や試料等の液体を
所定量ごとに分注する分注器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の臨床検査機器の発達はめざまし
く、自動化、多項目化が進んでいる。これらの装置は、
測定項目に対応した試薬や試料を分注器で測定セルに精
密に分注し、一定時間反応させた後に、比色測定を行う
ものである。また、用途に合わせて、試料の特性を検知
するセンサー等も搭載できるようになっている。このよ
うな自動分析装置は多数の分注器および測光部を有して
おり、大型であるが大量処理、多項目、緊急処理など多
くの機能を有している。

【０００３】一方、要素技術としてマイクロマシン技術
が発達しており、半導体のリソグラフィ技術を利用して
シリコンのマイクロ加工や、また最近ではシリコン以外
の種々の材料を用いて加工も行えるようになっている。

【０００４】この様な技術の応用例として本発明者はシ
リコンで形成した液体流路にセンサーを組み込んだ「セ
ンサー構造体及びその製造法」を特開平３−１２２５５
８で提案している。更に複雑な加工を行ったものとし
て、東北大の江刺氏等は特開平１−２１３５２３、並び
に特開平６−９５７４５でマイクロバルブを、また特開
平１−２６６３７６でマイクロポンプをそれぞれ開示し
ている。また、気体用のバルブはすでに商品化もされて
おり、フルィスター（Fluistor）の商品名で米国のレッ
ドウッドマイクロ（RedwoodMicrosystems ）社より発売
されている。このバルブの大きさは５．５×６．５×２
ｍｍであり、３０ｍｌ／ｍｉｎ．の流速を得ることが出
来る。

【０００５】さらに、マイクロポンプと、マイクロバル
ブとを組み合わせて分析素子を構成する試みも行われて
いる（特開平１−１７８６４１、特開平４−１５１５３
４、並びに特開平５−２４０８７２）。これらはマイク
ロポンプと、マイクロバルブと、センサーまたは測光部
とを組み合わせたもので、マイクロポンプとマイクロバ
ルブで液体をセンサーまたは測光部に移動させて測定を
行うというものである。これにより非常に小さな分析ユ
ニットが構成できる。

【０００６】また、マイクロマシン技術を応用した分注
器として図８に示すように、パイプの途中にマイクロバ
ルブ３と、マイクロポンプ２とを設け、先端のノズル４
より分注した液体を吐出する構成のものが考えられてい
る。このような構成で、必要量の液体はポンプ２を一定
時間駆動することによノズル４を介して、一定量分注す
るようになっている。尚、このバルブ３は液体切れを確
実にするためのものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の一般の分注器
は、シリンジ、電磁バルブ、モータなどで構成されてい
るため、数十〜数百μｌ（マイクロ・リットル）のわず
かな液体を扱う場合でも、装置としては取扱液体量の数
千〜１万倍の大きさになってしまうという問題がある。
また、上述したように、マイクロバルブやマイクロポン
プを組み合わせて分析ユニットを構成するという試みも
行われているが、単に液体を測定部まで移動させる程度
に留まっており、精密な測定を行うために液体を正確に
希釈、混合するための分注機構は考えられていない。ま
た、前述したFluistorの分注器では分注の精度はポンプ
の性能に大きく依存する。しかしながら、実際にはマイ
クロマシンで構成されるポンプやバルブは簡単な構造の
物が多く、大きな駆動力も望めないことから分注の精度
は液体の性質（圧力、粘性、温度等）に影響を受けやす
い。従って、本発明の目的は、上記の問題を考慮して、
小型化が可能でありながら、精度の良い分注を行うこと
のできる分注器を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に係
わる分注器は、吐出口を一端側に備え、分注される液体
が流されるパイプと、このパイプを流れる液体の圧力を
測定し、基準の圧力と比較する圧力センサと、この比較
結果に基づいて、液体の流量をフイードバック制御して
一定に保つレギュレータと、流量が一定に保たれた液体
を所定時間、吐出口に流すように開閉可能なバルブとを
具備することを特徴とする。

【０００９】この態様の特徴は、分注機構に液体の圧力
制御機構を組み込むことにより分注器を流れる液体の流
速を一定に保ちつつ、バルブの開閉時間を制御すること
により精密な分注を行うことである。

【００１０】すなわち、分注器に流入する液体の流量が
変動すると、同時に液体の圧力が変動する。この変動を
圧力センサで検知し、この検出結果をレギュレータにフ
ィードバックしてレギュレータを通過する液体の流量を
制御する。この２つの要素（圧力センサとレギュレー
タ）でフィードバック回路を構成することにより、流入
する液体の流量が変動しても、パイプを流れる液体の流
量を一定に保つことができる。バルブは開閉により、液
体の通過と遮断を制御する機能を有する。このフィード
バック回路とバルブとを組み合わせることにより分注器
内を通過する液体の流速を一定に保ち、その下流のバル
ブの開閉時間を精密に制御することにより精密な分注が
可能となる。

【００１１】尚、ここで、圧力センサとしては、圧力に
より変形しやすい構造と圧電効果を有する薄膜から形成
されたものなど、種々の構造が考えられる。例えば、シ
リコンのマイクロ加工による片持ちはり構造で圧力によ
るシリコンの抵抗変化を検出するようにしたもので良
い。また、レギュレータとしては、前述したFluistorの
商品名で発売されているものもその一例で、基本的な構
造はバルブと同じであるが、液体の流出口と弁との間隔
を適度に制御することにより、液体の流量を変えること
で圧力を制御するものである。このレギュレータは圧力
センサと組み合わせて用いることにより所定の圧力に設
定することができる。そして、バルブとしては弁の開閉
により液体の流れを遮断または開放するもので、前述し
た特開平１−２１３５２３、特開平６−９５７４５に記
載のものやFluistorなどが用いられ得る。また、このバ
ルブは、ノーマリィオープンのものでもノーマリィクロ
ーズのものでも良い。

【００１２】本発明の第２の態様に係わる分注器は、吐
出口を一端側に備え、分注される液体が流されるパイプ
と、このパイプを流れる液体の圧力を測定し、基準の圧
力と比較する圧力センサと、この比較結果に基づいて、
液体の流量をフイードバック制御して一定に保つレギュ
レータと、流量が一定に保たれた液体中に気体を導入し
て、パイプを流れる液体を気体で一定間隔に分離された
一連の液体部分とする気体導入手段と、この一連の液体
部分を吐出口に流すように開閉可能なバルブと、このバ
ルブの上流側で液体部分の通過をカウントし、所定数の
気体部分の通過に応じて前記バルブを開閉可能な制御手
段とを具備することを特徴とする。

【００１３】第１の態様において、バルブの開閉時間を
精密に制御することにより精密な分注を可能としている
が、このバルブの開閉時間の精度はバルブの開閉の応答
速度に依存する。一般にバルブが小さくなればなるほど
応答は速くなるが、この精度をより確実にするために、
この第２の態様では一定流量で流れる液体に空気等の気
体を導入して、一連の気体で分離された液体部分を形成
し、この液体部分の通過個数を数をえることにより分注
量を計測して、バルブの開閉を行うようにすることによ
り、開閉の応答速度に依存することなく精密な分注を可
能としている。

【００１４】上記第１並びに第２の態様において、前記
パイプの他端側に接続され、パイプに流す液体を収容す
る容器を具備し、この収容された液体の液圧により前記
パイプ内に流体を流すようにすることが好ましい。

【００１５】マイクロマシン形成したポンプやバルブは
非常に小型であり、大きな駆動力は期待できない。従っ
て、例えば試薬瓶のような液体収容容器から液体を取り
出すためには補助的な輸送手段を必要とする。ここで
は、容器内の液体による液圧を液体の駆動力とする事に
より補助的な輸送手段を必要とせずに分注器を駆動する
ことを可能としている。

【００１６】本発明の第３の態様に係わる分注器は、上
端に分注される量よりも多い量の液体が供給される容器
を備え、前記上端よりも下方に位置する水平部とこの水
平部の一端から下方に折曲されこの水平部と前記上端と
の間に位置した液体溜め部と前記水平部の途中から下方
に分岐され先端に吐出口を備えた分岐部とを有するパイ
プと、前記水平部の他端と分岐部との間の水平部に設け
られ、開閉可能な第１のバルブと、前記パイプの分岐部
に設けられ、開閉可能な第２のバルブと、第１のバルブ
が開成され、第２のバルブが閉成されているときに、前
記容器を介して供給され、第１のバルブまでの水平部の
部分と液体溜め部とに溜められた所定量の液体を、第１
のバルブを閉成し、第２のバルブを開成することにより
吐出口に流すポンプとを具備することを特徴とする。

【００１７】この第３の態様で使用される第１並びに第
２のバルブ、及びポンプは第１の態様で説明したものと
同じものでも良い。液体が供給される容器は、円錐形状
や四角錐形状等、下方に向かうのに従って狭くなるよう
な形状のカップで十分なのでシリコンの異方性エッチン
グまたはガラス版等にエッチングや微細な機械的加工に
よって比較的簡単に加工できる。前記パイプの液体溜め
部と水平部の一部とで容量計が構成され、この容量計に
計測された所定量の液体が吐出される。ポンプとして
は、特開平１−２６６３７６で開示されているようなも
のやバルブを複数並べてバルブを順次駆動してポンプと
したものなどが使用され得る。

【００１８】この容量計においては、液体溜め部の容器
側一端と水平部の第１のバルブ側一端とが大気に連通し
ており、容器側一端に液体が滴下された場合、この一端
側の液体のレベルは水平部のレベルと同じになるように
維持される。この結果、この容量計には、常時一定量の
液体が溜められる。尚、この容量計は、パイプを所定形
状に、例えば、実施例のようにＵ字形状に折曲すること
により構成されるので、精密なものが容易に形成でき
る。この容量計に滞留された液体はバルブとポンプを用
いて取り出すようにすることにより、精密な分注器を構
成することができる。上記第１ないし第３の態様の分
注器を複数用意し、これら分注器と、分注器の吐出口が
夫々接続され、共通吐出口を有する共通パイプと、この
共通吐出口と前記吐出口の接続部間の共通パイプに設け
られ、相違する分注器により共通パイプに流される異な
る液体間に気体を供給し、これら異なる液体を共通パイ
プ内で気体により分離する気体供給手段とを組み合わせ
ることにより分注器アレイが構成され得る。

【００１９】一般的な分析においては多種の試薬を交互
に用いるかまたは、２種以上の試薬を混合して用いるこ
とが多い。この様なとき分注器を集積化した分注器アレ
イを用いることにより分析装置を小型化することができ
る。多種類の試薬を用いる場合、分析時に試薬を混合す
る以外の不必要なときに異種の試薬が混合しては正確な
分析をすることはできない。このために、この分注器ア
レイでは、相違する分注器により共通パイプに流される
異なる液体間に気体を供給し、これら異なる液体を共通
パイプ内で気体により分離している。この結果、不必要
なときに試薬の混合が起きず確実な分析ができる。

【００２０】本発明の分注器により構成される分注器ア
レイと、分注される液体が流され、吐出口を一端側に備
えた主パイプと、この主パイプの途中に吐出口に向かっ
て順次設けられ、開閉可能な第１並びに第２のバルブ
と、これらバルブ間に流入口並びに流出口が接続されて
迂回路を形成し、第２のバルブが閉成しているときに主
パイプから液体を迂回する迂回パイプと、この迂回パイ
プに設けられ、開閉可能な第３のバルブと、第２並びに
第３のバルブが開成されているときに迂回パイプから液
体を吐出口に流すポンプと、第２のバルブと吐出口との
間で主パイプに設けられ、第２のバルブを通った液体を
測光する測光部とを組み合すことにより、測定ユニット
を構成できる。

【００２１】この測定ユニットは、２種以上の、例え
ば、試薬および試料を混合し、その後光学的な測定を行
うのに使用される。この測定ユニットにおいては、第２
のバルブを閉成し、第１のバルブを開成して、分注器ア
レイから順次種類の異なった液体を第１のバルブを介し
て迂回パイプに導入し、その後、この第１バルブを閉成
して第３のバルブを開け、ポンプを稼働させて迂回路中
を液体を循環させる。この循環により各々独立に導入さ
れた種類の異なった液体が次第に混合される。混合が終
了し一定の反応時間が経過した後、この液体は測光部に
て比色、蛍光測定が行われる。測定終了後、第１のバル
ブを閉成したまま第２のバルブを開成しポンプを稼働さ
せて被検液体を外部に排出する。この様に構成すること
により、各々分離された液体が必要に応じて混合され光
学的な測定が効率よく行えるようになる。また、測定後
の被検液体を全て排出する機構を備えているので引き続
き次の測定を行うことができる。

【００２２】この測定ユニットにおいて、迂回路全体の
下部に温度制御装置を配設して、混合終了後の反応時間
中に加温し、その温度を一定に保つことにより反応時間
の短縮、および良好な反応の再現性を得ることができ
る。

【００２３】上記測定ユニットは、基本的に半導体のリ
ソグラフィ技術やマイクロ加工技術を用いて製作される
ので半導体のＩＣ技術と同様に集積化が可能である。例
えば先の従来技術で述べたようにバルブの大きさを５．
５×６．５×２ｍｍとし、これを４インチのシリコンウ
エハーまたは１００ｍｍ四方のガラス板に形成するとす
ると約２００個のバルブを乗せることが出来る。３個の
バルブで１つのポンプを構成させるとしても、第１の態
様の分注器に換算すると６０個程度、第２の態様の分注
器で３０個程度、第３の態様の分注器で２０個程度、測
定ユニットで４０個程度搭載することが出来る。さらに
液晶ディスプレイを製造するようなジャイアントマイク
ロテクノロジィを利用することにより、より大きな基板
上に形成することも可能である。

【００２４】従って、１枚の基板上に分注ユニットと測
定ユニットを組み合わせた分析ユニットを複数配置した
分析ユニットアレイを構成することにより大量の測定を
効率良く行うことが可能になる。

【００２５】本発明の分注器は、マイクロセンサアレイ
並びに光学測定ユニットと夫々組み合わせて分析ユニッ
トとし、この分析ユニットをマトリックス状に配置し
て、複数の試料の複数の測定項目を同時に測定すること
ができるような分析装置を構成することができる。

【００２６】４つの分析ユニットを使用する場合には、
縦方向には同じ機能の分析ユニットを並べ横方向には異
なる機能の分析ユニットを並べ、第１並びに第２の配管
ラインを１つの測定項目に対する異なった試薬の組み合
わせが縦方向の複数の分析ユニットに接続し、同様に、
第３並びに第４の配管ラインを、隣の縦方向の分析ユニ
ットに接続する。また、第１の試料注入口からの配管を
横方向の２つの上段の分注ユニットに接続し、同様に、
第２の試料注入口をその下の横方向の２つの下段の分注
ユニットに接続する。そして、横方向に並べた分析ユニ
ットに共通の廃液排出用の配管ラインを、夫々接続す
る。このような構成にすることにより、１つの試料に対
し横方向の２つの分析ユニットにより２つの測定項目が
同時に測定でき、さらにその横方向にならべた一連の分
析ユニットを縦方向に配置することにより、複数の試料
の複数の測定項目を同時に測定することができる。

【００２７】上記分析装置は、１枚の基板上に複数配置
した分析ユニットアレイをさらに複数枚組み合わせるこ
とにより構成され得る。この場合、４つのカード状の分
析ユニットアレイをファイル状に収納し、各々の分析ユ
ニットアレイにはそれぞれ試薬の配管ライン、試料注入
口及び廃液体ラインを設ける。この様に分析ユニットア
レイを複数組み合わせることにより自動分析装置なみの
処理能力が得られ、また分析ユニットアレイの組み合わ
せ枚数を簡単に変えることができるので、装置の仕様に
合わせた設計も容易になる。

【００２８】

【実施の形態】

［実施例１］図１に本発明のマイクロ分注器の第１の実
施例を示す。この分注器は、下方に延び、その先端に分
注された液体を吐出するノズル４を有する細いパイプ１
４を具備する。このパイプ１４の上端には、分注される
試薬や試料等の液体を収容した試薬ビン１からなる収容
容器が着脱可能に装着される。この試薬ビン１は、開口
を下側にしてパイプ１４と連通させることにより、中の
液体が液体の重力によりパイプ１４内に徐々に流入する
ようにしてパイプ１４に接続されている。そして、この
パイプ１４には、上方より下方に向かって、第１のマイ
クロバルブ５，マイクロレギュレータ６，マイクロ圧力
センサ７，第２のマイクロバルブ８，並びにマイクロポ
ンプ１５が順次設けられている。このマイクロ圧力セン
サ７は、流体の圧力により変形しやすい構造と圧電効果
を有する薄膜から形成されたもので、種々の構造のもの
が採用され得る。例えば、シリコンのマイクロ加工によ
る片持ちはり構造で構成された公知のものが使用され
る。また、前記マイクロレギュレータ６は、例えば、従
来の技術で述べたFluistorの商品名で発売されているも
のが使用され得、基本的な構造はバルブと同じである
が、液体の流出口と弁の間隔を適度に制御することによ
り、液体の流量を変えることで圧力を制御するものであ
る。従って、前記マイクロ圧力センサ７と組み合わせて
用いることにより、所定の圧力に流体を設定することが
でき、この結果、パイプ１４を流れる液体を所定の流量
に保つことが出来る。前記マイクロバルブ５，８は、例
えば、ガラス板またはシリコン基板に液体の流路とシリ
コンゴムシートの弁とが形成され、この弁の開閉のため
のアクチュエータが配設された特開平１−２６６３７６
に記載されているものが使用され得る。。このマイクロ
バルブとしては、ノーマリィオープンのものでもノーマ
リィクローズのものでも良い。前記マイクロポンプ１５
としては、特開平１−２６６３７６で述べられているよ
うなものやバルブを３つ以上複数並べてそのバルブを順
次駆動してポンプとするものが使用され得る。

【００２９】次に、上記構成の分注器の動作を説明す
る。試薬ビン１をパイプ１４の上端に図示のように取着
し、第１のマイクロバルブ５を開成する。この結果、試
薬ビン１内の試薬は、これの自重によりパイプ１４中に
徐々に落下してこのパイプ１４中を下方に向かって流れ
る。この試薬は、マイクロレギュレータ６を通ってマイ
クロ圧力センサ７に達する。このときに、マイクロ圧力
センサ７により流れる試薬の圧力が測定され、この測定
された圧力は予め設定された基準圧力と比較される。そ
して、測定圧力が基準圧力よりも高い場合には、流量を
増加させるように、また、低い場合には流量を減少させ
る信号をマイクロレギュレータ６に送り、この信号に基
づいてマイクロレギュレータ６は、ここを流れる試薬の
流量を制御する。即ち、マイクロ圧力センサ７からの信
号によりマイクロレギュレータ６は、ここを流れる試薬
の流量が常時一定となるようにフィードバック制御され
る。この流量が一定になることにより、マイクロレギュ
レータ６を通過した液体の流速は一定に保たれる。そし
て、流量が一定に保たれた試薬は、第２のマイクロバル
ブ８に達する。このときに、マイクロバルブ８の開閉時
間を制御して、所定量の試薬をノズル４を介して分注す
る。この結果、所定の量の試薬をノズル４を介して分注
することが出来る。この試薬のノズル４からの分注は、
必要に応じてマイクロポンプ１５を駆動して行っても良
い。

【００３０】尚、図１にて符号１３は、試薬のパイプ１
４中への落下によって試薬ビン１内部が負圧になるのを
防止するように、ビン１内と大気とを連通するパイプを
示す。

【００３１】上記構成の分注器においては、圧力と流速
の関係はベルヌーイの定理から一定の関係であることか
ら、圧力をモニターすることにより流体の流速をモニタ
ーすることができる。

【００３２】この実施例の分注器においては、試薬ビン
１の底部から試薬を導出し、ビン内部に貯留されている
液体の圧力を試薬の輸送力に利用しているので輸送のた
めのポンプ等を省略することができるので構造も簡単に
なり、さらに小型化も可能になる。また、マイクロレギ
ュレータ６とマイクロ圧力センサ７とによって流量を一
定に保つためのフィードバック回路が形成されているた
め、マイクロ分注器に流入する試薬の量に変動が生じて
も分注量を精度良く維持することが出来る。

【００３３】尚、マイクロレギュレータは上述のように
構造がバルブに酷似しており、バルブとして機能させる
こともできるのでマイクロバルブを除き、マイクロ圧力
センサ７とマイクロレギュレータ６のみでマイクロ分注
器を構成することも可能である。また、このマイクロ分
注器は試薬を輸送する機能は有していないので、マイク
ロ分注器の流入口または流出口にマイクロポンプ１５を
配置して試薬を輸送する機能を付加してもよい。

【００３４】また、マイクロ圧力センサー７はマイクロ
レギュレータ６の近傍に設置されていれば位置は問題と
ならず、マイクロレギュレータの下流側のみならず上流
側に設けられても良好なフィードバックが可能である。

【００３５】［実施例２］図２に本発明のマイクロ分注
器の第２の実施例を示す。この分注器は、下方に延び、
その先端に分注された液体を吐出するノズル４ａを有す
る細いパイプ１４ａを具備する。このパイプ１４ａの上
端には、分注される試薬や試料等の液体を収容した試薬
ビン１ａからなる収容容器が着脱可能に装着される。こ
の試薬ビン１ａは、開口を下側にしてパイプ１４ａと連
通させることにより、中の液体が液体の重力によりパイ
プ１４ａ内に徐々に流入するようにしてパイプ１４ａに
接続されている。そして、このパイプ１４ａには、上方
より下方に向かって第１のマイクロバルブ５ａ，マイク
ロレギュレータ６ａ，マイクロ圧力センサ７ａ，マイク
ロバブルセンサ１０ａ、第２のマイクロバルブ１１ａが
順次設けられている。また、このパイプ１４ａのマイク
ロ圧力センサ７ａとマイクロバブルセンサ１０ａとの間
には分岐パイプ１４ｂの一端が接続されている。この分
岐パイプ１４ｂには、第３のマイクロバルブ８ａとマイ
クロポンプ９ａとが順次設けられている。また、この分
岐パイプ１４ｂの他端には、空気のような気体を分岐パ
イプ１４ｂを介してパイプ１４ａに送り、パイプ１４ａ
中を流れる試薬を気体で一定間隔に分離された一連の液
体部分とする気体導入手段（図示せず）が接続されてい
る。この気体導入手段としては、一定の流量で空気を連
続的に送風する送風機構もしくは、分岐パイプ１４ｂを
一定のガス圧に維持するような圧力維持機構等が使用さ
れる。この実施例に用いられているマイクロバルブ５
ａ、８ａ、１１ａ、マイクロレギュレータ６ａ、マイク
ロ圧力センサ７ａ、並びにマイクロポンプ９ａは第１実
施例で述べたのと同様のもので良い。また、マイクロバ
ブルセンサ１０ａとしては、フォトカップラを用いてパ
イプ１４ａ中を流れる試薬と空気との光の透過率の違い
を利用して、気体で一定間隔に分離された一連の液体部
分の数をカウントする手段や、流路の両側に一対の電極
を形成し伝導度の違いにより液体部分の数をカウントす
るものが用いられる。

【００３６】以下に、第２の実施例の分注器の動作を説
明する。第１のマイクロバルブ５ａを開成することによ
り、試薬ビン１ａの底部から試薬は、パイプ１４ａ中を
通り、マイクロバルブ５ａ並びにマイクロレギュレータ
６ａを介してマイクロ圧力センサ７ａに達する。マイク
ロ圧力センサ７ａでは流れる試薬の圧力が測定され、所
定の圧力に対し、圧力が高い場合には流量を増加させる
ように、低い場合には流量を減少させるようにマイクロ
レギュレータ６ａにフィードバックがかけられる。従っ
て、マイクロレギュレータ６ａを通過した試薬の流速は
一定に保たれる。この一定の流速で流れているパイプの
途中に空気導入用の分岐パイプ１４ｂが接続されてい
る。この空気導入用の分岐パイプ１４ｂには第３のマイ
クロバルブ８ａとマイクロポンプ９ａとが配置されてお
り、一定の流速でパイプ１４ａ中を流れている試薬中に
強制的に一定の速度で空気を送り込み、空気と試薬とが
一定の間隔で分節された流れを作り出している。即ち、
パイプ１４ａ中を流れる試薬を空気１ｂで一定間隔に分
離された一連の試薬部分２ｂとしている。この分節され
た流れをバルブセンサ１０ａでモニターし、通過した試
薬部分２ｂの数をカウントし、その下流にあるマイクロ
バルブ１１ａの開閉時間を制御することにより所定の試
薬量をノズル４ａを介して分注することが出来る。

【００３７】ここで、エアパイプ１３ａは試薬の落下に
よって試薬ビン１ａ内部の試薬にかかる大気圧が減少し
ないように空気を補給するためのパイプである。また、
圧力と流速の関係はベルヌーイの定理から一定の関係に
あり、従って、圧力をモニターすることにより流体の流
速をモニターすることができる。

【００３８】この第２の実施例の分注器においては、試
薬ビン１ａの底部から試薬を導出し、ビン内部に貯留さ
れている試薬の圧力を試薬の輸送力に利用しているので
輸送のためのポンプ等を省略することができるので構造
の簡単になり、さらに小型化も可能になる。また、マイ
クロレギュレータ６ａとマイクロ圧力センサ７ａとによ
って流量を一定に保つためのフィードバック回路が形成
されているため、マイクロ分注器に流入する試薬量に変
動が生じても分注量を精度良く維持することが出来る。
さらに、第２のバルブ１１ａの開閉時間の精度はこのバ
ルブ１１ａの開閉の応答速度に依存し、それが分注精度
に影響を及ぼすことがあるが、一定流量で流れる試薬に
空気のバブルを間欠的に導入して、一連の試薬部分２ｂ
とし、この通過数をカウントして、バルブ１１ａの開閉
を制御することにより、バルブ開閉の応答速度に依存す
ることなく精密な分注が可能となる。

【００３９】なお、マイクロレギュレータ６ａは上述の
ように構造がバルブに酷似しており、バルブとして機能
させることもできるのでマイクロバルブを除き、マイク
ロ圧力センサ７ａとマイクロレギュレータ６ａのみでマ
イクロ分注器の主要部を構成することも可能である。ま
た、マイクロ圧力センサ７ａはマイクロレギュレータ６
ａの近傍に設置されていれば位置は問題とならずマイク
ロレギュレータ６ａの前後どちらでも良好なフィードバ
ックが可能である。

【００４０】［実施例３］図３に本発明のマイクロ分注
器の第３の実施例を示す。この分注器のパイプ１７は、
カップ状の容器８が設けられた上端よりも下方に位置す
る分岐水平部１７ａと、この水平部の一端から下方に折
曲されこの水平部と前記上端との間に位置した液体溜め
部１７ｂと、前記水平部１７ａの途中から下方に分岐さ
れ先端に吐出口を備えたノズルが形成された垂直部１７
ｃとからなる。このパイプ１７の水平部１７ａには、下
流側に向かって順次、第１のマイクロバルブ１０と、液
体センサー１１と、第１のマイクロポンプ１２ａとが設
けられている。そして、この水平部１７ａの先端は開口
して大気と連通している。また、前記垂直部１７ｃに
は、下方に向かって順次第２のマイクロバルブ１６と、
第２のマイクロポンプ１２ｂとが設けられている。そし
て、前記液体溜め部１７ｂは、水平部１７ａの基端から
Ｕ字状にパイプを折曲させて形成されている。

【００４１】この第３の実施例の分注器で用いられるマ
イクロバルブ１０，１６、並びにマイクロポンプ１２
ａ，１２ｂとしては、第１実施例で述べたものと同じも
のが使用され得る。また、液体センサー１１としては、
第２の実施例で述べたバブルセンサーをそのまま用いる
ことが出来る。カップ状の容器８は、図に示すように円
錐状または四角錐の形状で十分なので、これはシリコン
の異方性エッチングまたはガラス版等にエッチングや微
細な機械的加工によって比較的簡単に加工できる。前記
液体溜め部１７ｂは、水平部１７ａのバルブ１０までの
部分と組みをなして、マイクロ容量計として機能する。
マイクロポンプ１２ａ，１２ｂとしては、特開平１−２
６６３７６で述べられているようなものやバルブを複数
並べてそのバルブを順次駆動してポンプとするものが利
用される。

【００４２】この第３の実施例の分注器の特徴は、マイ
クロ容量計を用いて、この容量計の容積で限定された量
の液体のみを採取することにある。以下にその動作を図
３に従って説明する。

【００４３】最初に、第１のバルブ１０を開成し、第２
のバルブ１６を閉成した状態で、液体をカップ８に矢印
で示すように滴下する。この滴下量は、所定量以上であ
れば正確である必要はない。この結果、滴下された液体
は、液体溜め部１７ｂに一定量溜まると共に、過剰の液
体は第１のバルブ１０を通過して、水平部１７ａの先端
から外部に排出される。この後、第１のバルブ１０を閉
成すると共に、第２のバルブ１６を開成して、第２のポ
ンプ１２ｂを作動させて容量計内に貯留されていた液体
をノズルを介して、矢印で示すように下方に分注する。
同様に、第１のバルブ１０が閉成された後に、第１のポ
ンプ１２ａも作動させて、バルブ１０の下流側の水平分
１７ａの部分に溜まっている余剰の液体を外部に排出す
る。

【００４４】次に、上記マイクロ容量計の機能をより詳
細に説明する。両端が開放されたＵ字構造を持つパイプ
に液体が滴下された場合、パイプの両側の液体のレベル
は液体静力学上等しくなる。図３に示すようにＵ字構造
の一方を水平に（またはそれ以下に折り）曲げると、滞
留する液体はＵ字構造の両側で折り曲げた地点以下にし
か留まることはできない。従って、一定量以上の液体を
Ｕ字構造に滴下しても、Ｕ字構造に滞留する液体は常に
一定で滞留可能な液体量以上の液体は折り曲げられた流
路、即ち、水平部１７ａに流れ込む。この折り曲げられ
た流路の途中に第１のマイクロバルブ１０を配置し、こ
れを開成から閉成に切換えることにより、流れ込んだ液
体を途中で遮断できるようにしている。また、この計量
の間、第２のマイクロバルブ１６は閉成したままであ
り、また垂直部１７ｃは極めて細いので、液体が垂直部
１７ｃに流れ込むことはない。従って、液体は、ハッチ
ングで示すように、液体溜め部１７ｂと水平部１７ａの
一部とにより構成された容量計内に残り、第２のマイク
ロバルブ１６を開成し、第２のマイクロポンプ１２ｂを
動作させることにより、この計量された液体のみを分注
することができる。従って、精密なマイクロ容量計を形
成することができる。

【００４５】前記液体センサ１１は所定量以上の液体が
カップ状の容器８に滴下されているかどうかを確認する
ためのもので、誤って所定量以下の液体が容器８に滴下
された場合には、液体センサ１１を液体が通過しないの
で、液体のの存在を感知することができず、エラー信号
を出力する。従って、所定量以下の液体を分注してしま
うことがなく、動作の正確性を保証することが出来る。

【００４６】本実施例においてマイクロ容量計を構成す
る液体溜め部をＵ字状としたが、例えば、Ｖ字形や半円
環形等上記の機能を満たすものであればどのような形状
でも良い。

【００４７】一般的な分析においては多種の試薬を交互
に用いるか、または２種以上の試薬を混合して用いる場
合が多い。以下に、このような分析に適した分注器アレ
イを上記実施例の分注器を利用して構成した例を測定手
段と組み合わせて測定ユニットとした場合を、図４を参
照して説明する。

【００４８】図中符号１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、夫々
第１ないし第３の分注器を示し、これら分注器として
は、前記第１ないし第３の実施例のものが使用され得
る。これら分注器１９ａ，１９ｂ，１９ｃの吐出口（ノ
ズル先端）は一端に共通吐出口を有する共通パイプ２４
の基端側に夫々接続されている。また、夫々の分注器の
パイプの吐出口近くには、マイクロバルブ２１ａ，２１
ｂ，２１ｃを備え、空気等の気体を供給するための分岐
パイプ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが接続されている。これ
らマイクロバルブは、前記実施例で説明したものと同じ
もので良い。このようにして、３つの分注器からなる分
注器アレイが構成されている。

【００４９】前記共通パイプ２４の下流側には、マイク
ロセンサーアレイ４１とマイクロポンプ２６とが設けら
れている。このセンサアレイ１４としては、例えば、特
開平３−１２２５５８で提案されているように、シリコ
ンウエハー上に形成した液流路に複数のマイクロセンサ
ーを組み込んだものが使用され得る。

【００５０】次に、このような構成の測定ユニットの動
作を説明する。まず、第１の液体（標準液体１）を第１
の分注器１９ａに液体入口１８ａを介して供給し、この
分注器で分注された所定量の液体をマイクロポンプ２６
を作動させることにより共通パイプ２４を介してセンサ
アレイ４１に導く。そして、このセンサアレイ４１で測
定された第１の液体を共通吐出口を介して外部に排出さ
せる。尚、第１の液体が共通パイプ２４に供給した後
に、第１のマイクロバルブ２１ａを開成して矢印で示す
ように空気を共通パイプ２４に供給する。続いて第２の
液体（標準液体２）を第２の分注器１９ｂに液体入口１
８ｂを介して供給し、ここで分注された液体をマイクロ
ポンプ２６により共通パイプ２４を介してセンサアレイ
４１に導き測定を行う。そして、前記と同様に、第２の
液体が共通パイプ２４に供給した後に、第２のマイクロ
バルブ２１ｂを開成して矢印で示すように空気を共通パ
イプ２４に供給する。最後に、第３の液体（測定試料）
を第３の分注器１９ｃに液体入口１８ｃを介して供給
し、ここで分注された液体をマイクロポンプ２６により
共通パイプ２４を介してセンサアレイ４１に導き前記と
同様にして測定を行うと共に、第３のマイクロバルブ２
１ｃを介して空気を供給する。

【００５１】上記のように分注器ユニットを構成するこ
とにより、第１の液体と第２の液体との間、並びに第２
の液体と第３の液体との間に夫々空気を存在させて、液
体相互が混合するのを防止して複数種類の液体を分注す
ることができる。

【００５２】このような構成の測定ユニットで使用する
センサアレイ４１の個々のセンサー４２としては電解質
（Ｎａ、Ｋ、Ｃｌ，Ｃａ，Ｌｉ測定，）、血液ガス（Ｐ
Ｏ₂，ＰＣＯ₂ ，_PＨ）、酵素（グルコース、ＢＵＮ）等
のセンサーが用いられるが、第１の液体を標準液体１、
第２の液体を標準液体２として測定しセンサーの校正を
行い、最後に血液体等の測定試料を測定することにより
全自動の分析が出来る。

【００５３】このようにマイクロ分注器アレイとセンサ
ーアレイとを組み合わせることにより１つの分析ユニッ
トで１度に複数の項目を測定することが出来、またオン
チップ上で分析装置を構成することができるので小型化
が可能となる。

【００５４】なお、マイクロポンプの位置はマイクロセ
ンサーアレイ４１の上流でも良い。また、本実施例では
３つの分注器でアレイを構成したが、必要に応じて、４
つ以外の数の分注器でアレイを構成しても良い。

【００５５】次に、実施例の分注器を複数組み合わせて
分注器アレイを構成し、２種以上の試薬および試料を混
合し、その後光学的な測定を行うための測定ユニットを
図５を参照して説明する。

【００５６】尚、この図５では、分注器アレイは、図４
に示すものと実質的に同一なので省略してある。図５
（ａ）に示すように、基端側に図示しない分注器アレイ
が接続された共通パイプ２４には、下流側に向かって順
次第１のマイクロバルブ３５，ミクスチャー部３６、第
２のマイクロバルブ３７、光学測定部３６ａ，並びに第
１のマイクロポンプ３８が設けられている。また、共通
パイプ２４には迂回パイプ２４ａが、これの流入口がミ
クスチャー部３６と第２のマイクロバルブ３７との間に
接続され、流出口が第１のマイクロバルブ３５とミクス
チャー部３６との間に接続されるようにして連通されて
いる。そしてこの迂回パイプ２４ａには、下流側に向か
って第３のマイクロバルブ４０と、第２のマイクロポン
プ３９とが設けられている。この迂回パイプ２４ａと共
通パイプ２４のミクスチャー部３６を含む一部とで循環
可能な迂回路が構成され、この迂回路の下部に温度制御
装置３５ａと温度検出素子３５ｂとが配置され、迂回路
を流れる液体を所定の温度に維持できるようになってい
る。

【００５７】この装置に用いられるマイクロバルブ３
５、３７、４０及びマイクロポンプ３８、３９は第１実
施例で述べられている物と同じである。また、前記ミク
スチャー部３６は、共通パイプ２４の径を一部大きくし
て形成することができる。

【００５８】次に、このような構成の測定ユニットの動
作を図５（ａ）に従って説明する。まず、第１のバルブ
３５と第２のバルブ３７を開成し、また第３のバルブ４
０を閉成した状態で、第１のポンプ３８を動作させ、矢
印で示すように、分注器アレイから順次種類の異なった
液体を光学測定ユニットの迂回路の一部に導入する。そ
して、迂回路の両側のバルブ３５、３７を閉成し、また
第３のバルブ４０を開け、ポンプ３９を稼働させて、迂
回路中の液体を循環させる。この循環中に、流路より大
きな径を持つミクスチャー部３６で、空気で分離されて
いた液体が混合され易くなる。この混合を一定時間持続
させ、さらに迂回路全体の下部に配設された温度制御装
置３５ａ及び温度検出素子３５ｂによりインキュベーシ
ョンを行う。混合が終了した後、ポンプ３９の駆動を停
止し、一定時間この状態を保ってて混合液体を反応させ
る。この一定の反応時間が経過した後、この混合液体
を、第１並びに第２のバルブ３５、３７を開成し、第３
のバルブ４０を閉成し、また第１のポンプ３８を駆動し
て測光部３６ａに導き、比色測定を行う。この測定終了
後、第３のバルブ４０を開成し、第１並びに第２のポン
プ３９、３８を稼働させることにより被検液体を、共通
パイプ２４の先端から矢印で示すように外部に排出す
る。この様に構成することにより、各々分離された液体
が必要に応じて混合され光学的な測定が効率よく行える
ようになる。また、測定後の被検液体を全て排出する機
構を備えているので引き続き次の測定を行うことができ
る。この測定ユニットでは光学測定部を迂回路の外に組
み込んだが、迂回路の中に設置することも可能である。
また、ミクスチャー部３６と測光部３６ａを一つにまと
めることも可能である。さらに、分注器ユニットとして
図４に示す異なる液体相互を空気により分離するものを
使用したが、単にバルブにより順次異なる液体を供給で
きるような分注器アレイでも良い。

【００５９】前記測光部３６ａとしては、例えば、図５
（ｂ）、（ｃ）に示すような構造のものが採用され得
る。図５（ｂ）に示すものは、一側面にシリコン酸化膜
７２が形成されたシリコン基板７１の他側面に流路を形
成し、さらに異方性エッチングにより、シリコン酸化膜
７２を残してシリコン基板７１の中央部に貫通孔を形成
した後、ガラス板７０をシリコン基板７１の他側面に陽
極接合して製作したものである。このような測光部で
は、液体７３が図でハッチングで示すように流路と貫通
孔とに満たされ、矢印７４で示す光をこの液体を透過さ
せてこの透過光の強度やスペクトルを検出することによ
り測定が行われる。図５（ｃ）に示すものは、ガラス板
７９の両側面に流路７６，７６を夫々形成するととも
に、これら流路７６，７６相互を接続する貫通孔８１を
形成し、さらに、このガラス板７９の両側面にガラス板
７５、７８を陽極接合により張り合わせることにより構
成されている。このような測光部においては、測定用の
光（矢印７７で示す）を貫通孔８１を透過させることに
より測定が行われ、液体量が少なくても測定のための光
路長を確保することが出来る。この場合、貫通孔８１の
表面を液体より屈折率の低い物質で被覆して、光を効率
よく透過させることが望ましい。

【００６０】前記迂回路全体の下部に温度制御部３５ａ
及び温度検出素子３５ｂを配設しても良い。光学測定ユ
ニットはガラス基板やシリコン基板上に形成されるので
裏面は平坦である。従って、その平坦な部分に容易に温
度制御装置３５ａやサーミスタのような温度検出素子３
５ｂａを配設する事ができる。加温することにより反応
時間の短縮、および良好な反応の再現性を得ることがで
きる。温度制御素子としてはペルチエ素子等が用いられ
るが、加温のみのヒーターとしては用いる場合には既成
のパネルヒータを張り合わせて用いることも可能である
が、ニクロム線などの抵抗体を直接張り合わせたり、蒸
着やスパッタ等の方法でヒータを形成することも可能で
ある。温度計としてはサーミスタを例示したが、熱電
対、白金測温体なども利用できる。

【００６１】次に、前記分注器アレイとマイクロセンサ
アレイとからなる分析ユニットと、分注器アレイと光学
測定ユニットとからなる分析ユニットとを複数組み合わ
せて、複数の測定項目を同時に測定することの可能な分
析装置を図６を参照して説明する。

【００６２】この装置は、図４を参照して説明した分注
器ユニットとマイクロセンサアレイ、およびこの分注器
アレイと図５を参照して説明した光学測定ユニットとを
使用し、一つの基板に集積化した分析ユニットアレイと
して形成することが可能である。即ち、これら測定ユニ
ットは基本的には半導体のリソグラフィ技術やマイクロ
加工技術を用いて製作されるので半導体のＩＣ技術と同
様に集積化が可能である。例えば、４インチのシリコン
ウエハーまたは１００ｍｍ四方のガラス板上に約２００
個のバルブを乗せることが出来る。３個のバルブで１つ
のポンプを構成させるとしても第１の実施例のマイクロ
分注器に換算すると６０個程度、第２の実施例のマイク
ロ分注器で３０個程度、第３の実施例のマイクロ分注器
著で２０個程度、図４に示すのマイクロセンサアレイで
４０個程度搭載することが出来る。従って、本実施例に
示したように１００ｍｍ四方のガラス板上に分注ユニッ
トと測定ユニットを組み合わせた分析ユニットを４つ配
置した分析ユニットアレイを十分な余裕を持って構成す
ることができる。

【００６３】図６において、第１の分析ユニット５１は
分注器アレイ５１ａと、マイクロセンサーアレイ５１ｂ
とからなり、第２の分析ユニット５２は分注器アレイ５
２ａと、光学測定ユニット５２ｂとからなっている。同
様に第３の分析ユニット５４は分注器アレイ５４ａと、
マイクロセンサーアレイ５４ｂとからなり、第４の分析
ユニット５５は分注器アレイ５５ａと、光学測定ユニッ
ト５５ｂとからなっている。そして、図示するように、
同じ機能を果たす分析ユニット（第１の分析ユニット５
１と第３の分析ユニット５４、並びに第２の分析ユニッ
ト５２と第４の分析ユニット５５）とは縦方向に配設さ
れ、そして異なる機能を果たす分析ユニット（第１並び
に第３の分析ユニット５１，５４と、第２並びに第４の
分析ユニット５２，５５）とは横方向に配設され、全体
として４つの分析ユニットはマトリックス状に配設され
ている。

【００６４】前記マイクロセンサアレイ５１ｂ．５４ｂ
は、例えば、イオン濃度測定のときにはイオンセンサー
のアレイであり、グリコース等の検出には酵素センサー
のアレイである。

【００６５】１つの測定項目に対する２種の試薬のため
の第１並びに第２の配管ライン４６、４７が、第１並び
に第３の分析ユニット５１、５４の分注器アレイ５１
ａ，５４ａに試薬１並びに試薬２を供給するように接続
されている。同様に第３並びに第４の配管ライン４９、
５０が第２並びに第４の分析ユニット５２、５５の分注
器アレイ５２ａ，５５ａに試薬３並びに試薬４を供給す
るように接続されている。一方、第１の試料注入口４８
からの配管４８ａは第１並びに第２の分注ユニット５
１、５２に接続され、同様に、第２の試料注入口５３か
らの配管５３ａは第３並びに第４の分注ユニット５４、
５５に接続されている。この結果、試薬は縦方向に並べ
られた分析ユニットに共通して供給され、また試料は横
方向に並べられた分析ユニットに共通して供給される。
尚、配管ライン４６ａ及び４７ａは分析ユニット第１並
びに第２の分析ユニット５１、５２および第３並びに第
４の分析ユニット５４、５５にそれぞれ接続された廃液
体ラインをまとめたものである。

【００６６】以下に、上記分析装置の動作を図６を参照
して説明する。測定試料１を第１の試料注入口４８に、
また測定試料２を第２の試料注入口５３にそれぞれ滴下
する。この結果、所定量の測定試料１が第１並びに第２
の分析ユニット５１、５２内の分注器アレイ５１ａ、５
２ａで、測定試料２が第３並びに第４の分析ユニット５
４、５５内の分注器アレイ５４ａ、５５ａで分注され
て、マイクロセンサーアレイ５１ｂ及び５４ｂ並びに光
学測定ユニット５２ｂ及び５５ｂに導入される。続い
て、測定項目１に対応する試薬の第１の配管ライン４６
から供給された所定量の試薬１が分析ユニット５１、５
４内の分注器アレイ５１ａ、５４ａで分注されて、マイ
クロセンサーアレイ５１ｂ、５４ｂに導入される。同様
に、測定項目１に対応する試薬の第２の配管ライン４７
から供給された所定量の試薬２が分析ユニット５１、５
４内の分注器アレイ５１ａ、５４ａで分注されて、マイ
クロセンサーアレイ５１ｂ、５４ｂに導入される。これ
らの一連の操作でセンサの校正と測定試料の測定、例え
ばね電気化学的測定が行われ、測定項目１に対する測定
が終了する。

【００６７】測定項目２に対応する試薬の第３の配管ラ
イン４９から供給された所定量の試薬３が分析ユニット
５２、５５内の分注器アレイ５２ａ、５５ａで分注され
て、光学測定ユニット５２ｂ、５５ｂに導入される。同
様に、測定項目２に対応する試薬の第４の配管ライン５
０から供給された所定量の試薬４が分析ユニット５２、
５５内の分注器アレイ５２ａ、５５ａで分注され光学測
定ユニット５２ｂ、５５ｂに導入される。光学測定ユニ
ット５２ｂ、５５ｂ内では測定試料１並びに２と、試薬
３および４が混合されインキュベーションの後比色測定
が行われる。

【００６８】この配管の接続では１つの試料に対し横方
向の分析ユニットにより複数の測定項目が同時に測定で
き、さらにその横方向に並べた一連の分析ユニットを縦
方向に配置することにより、複数の試料の複数の測定項
目を同時に測定することができる。この分析器において
は、縦、横２つずつの４つの分析ユニットで構成した例
を示したが、より多くの分析ユニットを配置した分析ア
レイを構成することも可能である。また、分注器アレイ
とマイクロセンサーアレイまたは光学測定ユニットの組
み合わせもこの限りではなく、必要に応じいろいろな構
成が可能である。

【００６９】さらに、１枚の基板上に複数配置した分析
アレイをさらに複数枚組み合わせる事により自動分析装
置なみの処理能力を実現する事ができるようになる。図
７に示すようにカード状の分析アレイを５９，６０，６
１というようにファイル状に収納し、１枚目の分析アレ
イにはそれぞれ試薬の配管ライン５６，５６ａ，５６
ｂ，５６ｃ、試料注入口５７、５８、及び廃液体ライン
５９、６０が設けられる。２枚目、３枚目の分析アレイ
にも同様の試薬配管ライン、試薬注入口および廃液体ラ
インが設けられる。この様に分析アレイを複数組み合わ
せることにより自動分析装置なみの処理能力が得られる
ようになる。また分析アレイの組み合わせを簡単に変え
ることができるので、測定項目を限定して測定試料の数
を増やしたり、測定試料の数を限定して測定項目を増や
すなど装置の仕様に合わせた設計も容易になる。

【００７０】

【発明の効果】本発明に係わる分注器においては、小型
化が可能であり、また精度良く一定量の液体の分注を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わるマイクロ分注器
を概略的に示す図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係わるマイクロ分注器
を概略的に示す図である。

【図３】本発明の第３の実施例に係わるマイクロ分注器
を概略的に示す図である。

【図４】本発明の実施例に係わるマイクロ分注器と測定
手段とを組み合わせて構成した測定ユニットを概略的に
示す図である。

【図５】測定ユニットの他の例を概略的に示す図であ
る。

【図６】本発明の実施例に係わる分注器を複数個組み合
わせて構成された分注器アレイと光学測定ユニットと、
分析ユニットとからなる分析装置を示す図である。

【図７】図６に示す分析装置の構成の一例を示す斜視図
である。

【図８】従来の分注器の一例を概略的に示す図である。

【符号の説明】

４…ノズル、５，８…マイクロバルブ、６…マイクロレ
ギュレータ，７…マイクロ圧力センサ、１４…パイプ、
１５…マイクロポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吐出口を一端側に備え、分注される液体
が流されるパイプと、このパイプを流れる液体の圧力を
測定し、基準の圧力と比較する圧力センサと、この比較
結果に基づいて、液体の流量をフイードバック制御して
一定に保つレギュレータと、流量が一定に保たれた液体
を所定時間、吐出口に流すように開閉可能なバルブとを
具備する分注器。
【請求項２】吐出口を一端側に備え、分注される液体
が流されるパイプと、このパイプを流れる液体の圧力を
測定し、基準の圧力と比較する圧力センサと、この比較
結果に基づいて、液体の流量をフイードバック制御して
一定に保つレギュレータと、流量が一定に保たれた液体
中に気体を導入して、パイプを流れる液体を気体で一定
間隔に分離された一連の液体部分とする気体導入手段
と、この一連の液体部分を吐出口に流すように開閉可能
なバルブと、このバルブの上流側で液体部分の通過をカ
ウントし、所定数の気体部分の通過に応じて前記バルブ
を開閉可能な制御手段とを具備する分注器。
【請求項３】上端に分注される量よりも多い量の液体
が供給される容器を備え、前記上端よりも下方に位置す
る水平部とこの水平部の一端から下方に折曲されこの水
平部と前記上端との間に位置した液体溜め部と前記水平
部の途中から下方に分岐され先端に吐出口を備えた分岐
部とを有するパイプと、前記水平部の他端と分岐部との
間の水平部に設けられ、開閉可能な第１のバルブと、前
記パイプの分岐部に設けられ、開閉可能な第２のバルブ
と、第１のバルブが開成され、第２のバルブが閉成され
ているときに、前記容器を介して供給され、第１のバル
ブまでの水平部の部分と液体溜め部とに溜められた所定
量の液体を、第１のバルブを閉成し、第２のバルブを開
成することにより吐出口に流すポンプとを具備する分注
器。