JPH05337178A

JPH05337178A - オートディスペンサ

Info

Publication number: JPH05337178A
Application number: JP4150414A
Authority: JP
Inventors: Takeki Oshikubo; 雄樹押久保; Makoto Kawagoe; 誠川越
Original assignee: NICHIRIYOO KK; SAIMETSUKU KK; Nichiryo Co Ltd
Current assignee: NICHIRIYOO KK; SAIMETSUKU KK; Nichiryo Co Ltd
Priority date: 1992-06-10
Filing date: 1992-06-10
Publication date: 1993-12-21
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0724679B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】液体の逆流、シリンジの破損等の誤動作を確
実に防止する。【構成】弁駆動機構のモータ３１とピストン駆動機構
のモータ４１とを制御する、マイクロコンピュータを有
した、制御手段５０と、切換弁の切換位置を検知する位
置センサと、モータ４１の回転方向を検知する回転方向
センサと、位置センサの検知信号と回転方向センサ７０
の検知信号とに基づき、切換弁の切換位置とモータ４１
の回転方向とを判定する判定手段８０と、判定手段８０
の判定結果から、切換弁の切換位置に対するモータ４１
の回転方向が正常か否かを監視し、正常でないとき、マ
イクロコンピュータの指令にかかわらず、モータ４１を
停止すべく、そのモータ駆動回路に停止信号を出力す
る、停止保持手段９０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、希釈液又は試薬等の液
体を高精度に分注でき、しかも液体の逆流等の誤動作を
確実に防止することが出来る、オートディスペンサに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、試薬等の液体を分注するのに
使用するオートディスペンサとして種々の装置が開発さ
れている。

【０００３】例えば、液体を吸入する吸入管と液体を排
出する排出管とに択一的に切換連通する切換弁を介して
液体を吸入・排出するシリンジ装置と、前記切換弁の切
り換え動作を行う弁駆動機構と、前記シリンジ装置のピ
ストンの後退・前進動作を行うピストン駆動機構とを具
備してなる、装置が提案されている。

【０００４】前記装置では、前記弁駆動機構と前記ピス
トン駆動機構とを、例えば８ビットのマイクロコンピュ
ータからなる、制御手段で制御している。すなわち、予
めマイクロコンピュータに読み込ませたプログラムにし
たがって、まず弁駆動機構により切換弁を吸入管側に切
り換え、この終了後にピストン駆動機構によりシリンジ
装置のピストンを後退させてシリンジ内に液体を吸引
し、次いで弁駆動機構により切換弁を排出管側に切り換
え、この終了後にピストン駆動機構によりシリンジ装置
のピストンを前進させてシリンジ内の液体を排出し、必
要に応じて以上の操作を繰り返すようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記装
置は、マイクロコンピュータにより制御されてはいる
が、エラー状態における動作の保証まではされておら
ず、例えばプログラムバグがある場合や、ウオッチドッ
グタイマで防げない事故が生じた場合に、切換弁が吸引
側に切換っている状態でいったんシリンジ装置内に液体
を吸引して即ちピストンが下降して吸引作業を続けるべ
き所を、何らかの不都合により誤ってピストンが前進
（上昇）してすでにある程度吸引した液体を吸引側へ逆
流させてしまったり、あるいは切換弁が吸引側でもなく
排出管側でもないその途中の閉塞状態になっているのに
かかわらずピストンが前進（上昇）してシリンジ装置の
シリンダ内を許容範囲以上の高圧にして破損してしまう
等のおそれがあった。

【０００６】このような事故を防止するには、例えば、
８ビットに比して能力の大きい１６ビットのマイクロコ
ンピュータを使用し、該マイクロコンピュータに、切換
弁とピストンの制御プログラムの他に、エラー状態にお
ける動作の保証のためのプログラムを読み込ませれば良
いが、コスト高の問題が生じる。

【０００７】従って、本発明の目的は、コスト高となら
ず、液体の逆流、シリンジの破損等の誤動作を確実に防
止することが可能な、オートディスペンサを提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、シリンダ内に後退・前進自在にピストン
を挿入してなり、液体を吸入する吸入管と液体を排出す
る排出管とに択一的に切換連通する切換弁を介して液体
を吸入・排出するシリンジ装置と、前記切換弁の切り換
え動作を行う弁駆動機構と、前記シリンジ装置のピスト
ンの後退・前進動作を行うピストン駆動機構と、前記弁
駆動機構のモータと前記ピストン駆動機構のモータとを
制御する、マイクロコンピュータを有した、制御手段
と、前記切換弁の切換位置を検知する位置センサと、前
記ピストン駆動機構のモータの回転方向を検知する回転
方向センサと、前記位置センサの検知信号と前記回転方
向センサの検知信号とに基づき、前記切換弁の切換位置
と前記ピストン駆動機構のモータの回転方向を判定する
判定手段と、前記判定手段の判定結果から、前記切換弁
の切換位置に対する前記ピストン駆動機構のモータの回
転方向が正常か否かを監視し、正常でないとき、前記マ
イクロコンピュータの指令にかかわらず、前記ピストン
駆動機構のモータを停止すべく、該モータのモータ駆動
回路に停止信号を出力する、停止保持手段とを具備して
構成されたことを特徴とするオートディスペンサを提供
するものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、制御手段のマイクロコンピュ
ータに予め読み込ませたプログラムにしたがって弁駆動
機構のモータやピストン駆動機構のモータを制御する。
例えば、液体を吸引してこれを排出する場合には、まず
弁駆動機構のモータにより切換弁を吸入管側に切り換
え、この切り換え終了後にピストン駆動機構によりシリ
ンジ装置のピストンを後退させてシリンダ内に液体を吸
引し、次いで弁駆動機構により切換弁を排出管側に切り
換え、この切り換え終了後にピストン駆動機構によりシ
リンジ装置のピストンを前進させてシリンダ内の液体を
排出する。

【００１０】そして、前記動作中、判定手段は、位置セ
ンサの検知信号と回転方向センサの検知信号とに基づき
切換弁の切換位置とピストン駆動機構のモータの回転方
向を判定する一方、停止保持手段は、前記判定手段の判
定結果から、前記切換弁の切換位置に対する前記ピスト
ン駆動機構のモータの回転方向が正しいか否かを監視す
る。前記切換弁の切換位置に対する前記ピストン駆動機
構のモータの回転方向が正しくないとき、例えば、切換
弁が吸引管側にあるのに、ピストンが前進したり、ある
いは切換弁が吸引管と排出管との間にあって、該排出管
側に未だ切り換わっていないのにピストンが前進したり
するときには、停止保持手段は、ピストン駆動機構のモ
ータ駆動回路に停止信号を出力する。これにより、ピス
トン駆動機構のモータは、マイクロコンピュータからの
指令をキャンセルして、停止保持手段からの信号にした
がって停止する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。

【００１２】尚、図１乃至図９は本発明のオートディス
ペンサの一実施例を示すもので、図１は正面図、図２は
側断面図、図３は背面図、図４は吸入管側に切り換わっ
た状態における切換弁の断面図、図５は排出管側に切り
換わった状態における切換弁の断面図、図６はブロック
図、図７は切換弁の切換位置を検知する位置センサ部分
の側面図、図８は同位置センサの遮光板とセンサとの位
置関係を説明する説明図、図９はピストン駆動機構のモ
ータの回転方向を検知する回転方向センサの説明図、図
１０は同回転方向センサの出力信号を示す波形図、図１
１は判定手段と停止保持手段の回路図である。

【００１３】（オートディスペンサ全体の概略）本実施
例のオートディスペンサは、図１、図２、図３及び図４
に示すように、シリンダ部１２及びピストン１１からな
り、ピストン１１の後退・前進動作により切換弁２０を
介して液体を吸入・排出するシリンジ装置１０と、前記
切換弁２０の切り換え動作を行う弁駆動機構３０と、前
記シリンジ装置１０のピストン１１の後退・前進動作を
行うピストン駆動機構４０と、前記弁駆動機構３０のＤ
Ｃモータ３１と前記ピストン駆動機構４０のステッピン
グモータ４１とを制御する、マイクロコンピュータを有
した、制御手段５０（図６）と、前記切換弁２０の切換
位置を検知する位置センサ６０（図２、７、８）と、前
記ピストン駆動機構４０のステッピングモータ４１の回
転方向を検知する回転方向センサ７０（図２、９）と、
前記位置センサ６０の検知信号と前記回転方向センサ７
０の検知信号とに基づき、前記切換弁２０の切換位置と
前記ピストン駆動機構４０のステッピングモータ４１の
回転方向を判定する判定手段８０（図６、１１）と、前
記判定手段８０の判定結果から、前記切換弁２０の切換
位置に対する前記ピストン駆動機構４０のステッピング
モータ４１の回転方向が正常か否かを監視し、正常でな
いとき、前記マイクロコンピュータの指令にかかわら
ず、前記ピストン駆動機構４０のステッピングモータ４
１を停止すべく、該ステッピングモータ４１のモータ駆
動回路４１ａに停止信号を出力する、停止保持手段９０
（図６）とを具備して構成されている。

【００１４】（シリンダ装置１０部分）前記シリンジ装
置１０は、例えば、図１及び図２に示すように、前記ピ
ストン１１と、該ピストン１１が挿入されるシリンダ部
１２と、該シリンダ部１２の上端に設けたシリンダヘッ
ド１３と、シリンダカバー１４とを具備して構成され、
装置枠体１００の正面パネル１０１に配置した台座１０
２上に固定ネジ１０３を介して着脱自在に固定されてい
る。

【００１５】（切換弁２０部分）前記切換弁２０は、例
えば、図１、図２及び図５に示すように、前記台座１０
２上に、前記シリンジ装置１０の上端に位置するように
して配置されるもので、左右側面に吸入管２１と排出管
２２がコネクタ２１ａ、２２ａを介して接続され、底面
に前記シリンジ装置１０のシリンダヘッド１３が接続さ
れる弁ハウジング２３と、該弁ハウジング２３内に回転
自在に配置された円錘台状回転弁体２４とから構成され
ている。

【００１６】前記回転弁体２４は、全体Ｌ字形で互いに
連通する通路２４ａと２４ｂとを有しており、液体の吸
入時には、図４に示すように、一方の通路２４ａが前記
吸入管２１側に、また他方の通路２４ｂが前記シリンダ
ヘッド１３にそれぞれ連通する。この図４に示す状態は
液体の吸入終了時まで続行する。また、液体の排出時に
は、前記回転弁体２４は、図４に示す状態から、同図の
反時計方向に９０度回転して、図５に示すように、一方
の通路２４ａが前記シリンダ部１２のヘッド１３に、ま
た他方の通路２４ｂが前記排出管２２側にそれぞれ連通
する。この図５に示す状態も液体の排出終了時まで続行
する。尚、前記回転弁体２４は耐薬品性のある材料によ
って構成されているので、各種液体に適用することがで
きる。

【００１７】（弁駆動機構３０部分）前記弁駆動機構３
０は、例えば、図２に示すように、前記正面パネル１０
１の背面側に配置された前記モータ３１と、減速機３２
とから構成され、該減速機３２の駆動軸（弁切換軸）３
２ａに前記回転弁体２４が連結され、該回転弁体２４を
直接回転駆動するようにしている。

【００１８】（ピストン駆動機構４０部分）前記ピスト
ン駆動機構４０は、例えば、図２に示すように、前記装
置枠体１００内の支持台１０３に固定された前記ステッ
ピングモータ４１と、前記正面パネル１０１の背面側に
起立した状態で回転自在に配置され、前記ステッピング
モータ４１からタイミングベルト４２を介して回転が伝
達される駆動ネジ軸４３と、中心に該駆動ネジ軸４３を
螺合貫通される雌ネジ穴を有した移動体４４とを具備し
て構成されている。

【００１９】前記移動体４４の周面には、前記正面パネ
ル１０１に設けた上下方向のスリット１０４から外に水
平に延びる連結アーム４５が固定され、該連結アーム４
５の先端に前記ピストン１１の下端部が連結されてい
る。前記移動体４４は、これにより回転運動しないよう
に規制され、前記駆動ネジ軸４３の回転時に、該駆動ネ
ジ軸４３に沿って昇降して前記ピストン１１を前進・後
退（上昇・下降）させるものである。すなわち、前記駆
動ネジ軸４３と前記移動体４４は、前記ステッピングモ
ータ４１の回転運動を上下方向の昇降運動（直線運動）
に変換する、回転−直線運動変換機構を構成している。

【００２０】なお、前記タイミングベルト４２は、前記
ステッピングモータ４１の駆動軸に固定したプーリ４６
と前記駆動ネジ軸４３の上端に固定したプーリ４７との
間に架け渡されている。

【００２１】（制御手段５０部分）前記制御手段５０
は、図示しないが、８ビットのマイクロコンピュータ、
すなわちマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）とＲＯＭとＲＡ
ＭとＩ／Ｏポート等を具備して構成されており、該ＲＯ
Ｍ部分に前記モータ３１、４１の制御プログラムが予め
読み込まれている。

【００２２】液体を吸引してこれを排出する場合には、
図６に示すように、制御手段５０のＣＰＵからの指令に
より、Ｉ／Ｏポートを介して前記弁切換用モータ３１の
駆動回路３１ａに、前記切換弁２０を吸入管２１側に切
り換えるように、駆動命令を出力し、この切り換え動作
終了後に、前記ピストン駆動用ステッピングモータ４１
の駆動回路４１ａに、前記ピストン１１を後退（下降）
させて前記シリンダ部１２内に液体を吸引するように、
駆動命令を出力し、次いで前記弁切換用モータ３１の駆
動回路３１ａに、前記切換弁２０を排出管２２側に切り
換えるように、駆動命令を出力し、この切り換え動作終
了後に、前記ピストン駆動用ステッピングモータ４１の
駆動回路４１ａに、前記ピストン１１を前進（上昇）さ
せて前記シリンダ部１２内の液体を排出するように、駆
動命令を出力する。

【００２３】なお、前記マイクロコンピュータは、８ビ
ット形式であるため、その能力上エラー状態における動
作の保証のためのプログラムは読み込まれていない。

【００２４】（位置センサ６０部分）前記位置センサ６
０は、例えば、図２、図３、図７及び図８に示すよう
に、前記弁切換軸３２ａに固定した四分の一円状（扇形
状）の大小二枚の垂直方向遮光板６１、６２と、該遮光
板６１、６２により光が遮断される、発光素子と受光素
子との組み合わせからなる四個の透過型のフォトセンサ
６３、６４、６５、６６とから構成されている。

【００２５】前記フォトセンサ６４、６５は、図３及び
図８に示す配列状態で、前記モータ３１の減速機３２の
前面に固定され、また前記フォトセンサ６３、６６は、
図３及び図８に示す配列状態で前記フォトセンサ６４、
６５より更に前方の正面パネル１０１の背面に固定され
ている。

【００２６】前記切換弁２０が前記排出管２２側にある
ときには、前記センサフォト６３、６４は夫々前記遮光
板６１、６２により遮光されてＬＯＷ状態（以下Ｌ状態
と略記）で、また前記切換弁２０が前記吸入管２１側に
あるときには、前記フォトセンサ６５、６６は夫々前記
遮光板６１、６２により遮光されてＬ状態であるが、前
記切換弁２０が前記排出管２２と前記吸入管２１との間
にあるときには、前記フォトセンサ６３、６４、６５、
６６は前記遮光板６１、６２によりいずれも遮光され
ず、すべてＨＩＧＨ状態（以下Ｈ状態と略記）なる。

【００２７】なお、前記位置センサ６０は、前記モータ
３１の制御にも使用される。

【００２８】（回転方向センサ７０部分）前記回転方向
センサ７０は、例えば、図２及び図９に示すように、前
記プーリ４６に固定された水平方向円盤７１と、該円盤
７１に多数形成した同心円状の検出穴７１ａを介して光
が透過する、発光素子と受光素子との組み合わせからな
る透過型のフォトセンサ７２、７３とから構成されてい
る。

【００２９】前記ステッピングモータ４１が時計方向に
回転するときには、前記フォトセンサ７２は、図１０Ａ
に示す波形の信号を出力し、また前記フォトセンサ７３
は、該信号と位相がずれた、図１０Ｂに示す波形の信号
を出力する。また、前記ステッピングモータ４１が反時
計方向に回転するときには、前記フォトセンサ７２は、
図１０Ａに示す波形の信号と位相が反転した、図１０Ｃ
に示す波形の信号を出力し、また前記フォトセンサ７３
は、図１０Ｄに示す波形の信号を出力する。

【００３０】（判定手段８０と停止保持手段９０部分）
前記判定手段８０は、例えば、図１１に示すように、前
記フォトセンサ６３、６４、６５、６６の出力を反転す
るインバータ８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄと、前記
インバータ８１ａ、８１ｂの信号を入力するＮＡＮＤ回
路８２ａと、前記インバータ８１ｃ、８１ｄの信号を入
力するＮＡＮＤ回路８２ｂと、前記ＮＡＮＤ回路８２ａ
のＬ能動出力端子と前記フォトセンサ７２が接続され
る、Ｌ能動入力端子とＬ能動出力端子をもつＯＲ回路
（ＡＮＤ回路）８３ａと、前記ＮＡＮＤ回路８２ｂのＬ
能動出力端子と前記フォトセンサ７３が接続される、Ｌ
能動入力端子とＬ能動出力端子をもつＯＲ回路（ＡＮＤ
回路）８３ｂと、データ入力端子Ｄに前記ＯＲ回路８３
ａのＬ能動出力端子が接続され、クロック入力端子ＣＫ
に前記フォトセンサ７３が接続される、四個のＤフリッ
ププロップからなる、直列入力並列出力形のシフトレジ
スタ８４ａと、データ入力端子Ｄに前記ＯＲ回路８３ｂ
のＬ能動出力端子が接続され、クロック入力端子ＣＫに
前記フォトセンサ７２が接続される、四個のＤフリップ
プロップからなる、直列入力並列出力形のシフトレジス
タ８４ｂと、前記シフトレジスタ８４ａのＱ₁、Ｑ₂、Ｑ
₃、Ｑ₄出力端子が接続されるＮＡＮＤ回路８５ａと、前
記シフトレジスタ８４ｂのＱ₁、Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄出力端子
が接続されるＮＡＮＤ回路８５ｂと、前記ＮＡＮＤ回路
８５ａのＬ出力端子と前記ＮＡＮＤ回路８５ｂのＬ出力
端子が接続される、Ｌ入力端子を有するＯＲ回路（ＮＡ
ＮＤ回路）８６とを具備して構成されている。

【００３１】また、停止保持手段９０は、例えば、図１
１に示すように、Ｄフリップフロップにより構成され、
データ入力端子Ｄに＋５Ｖの定電圧電源が接続され、ま
たクロック入力端子ＣＫに前記ＯＲ回路８６の出力端子
が接続され、またＱ出力端子は前記制御手段５０のマイ
クロコンピュータに接続され、またＱ出力端子は前記ス
テッピングモータ４１の駆動回路４１ａに接続されてい
る。

【００３２】（オートディスペンサの作用） ── 次に前記オートディスペンサの作用を説明する。

【００３３】例えば、液体を吸引してこれを排出する場
合には、まず、制御手段５０のＣＰＵからの指令によ
り、Ｉ／Ｏポートを介して弁切換用モータ３１の駆動回
路３１ａ（図６）に、切換弁２０を吸入管２１側に切り
換えるように、駆動信号を出力する。これにより、モー
タ３１が作動し、切換弁２０の回転弁体２４は、図４に
示すように、一方の通路２４ａが吸入管２１側に、また
他方の通路２４ｂがシリンダヘッド１３にそれぞれ連通
する位置に切り換わる。

【００３４】この切り換え動作終了後に、制御回路５０
からピストン駆動用ステッピングモータ４１の駆動回路
４１ａに、ピストン１１を後退（下降）させて前記シリ
ンダ部１２内に液体を吸引するように、制御信号を出力
する。これにより、ステッピングモータ４１は反時計方
向に回転し、ピストン１１を下限位置まで下降させ、シ
リンダ部１２内に液体を所定量吸引する。

【００３５】次いで、前記弁切換用モータ３１の駆動回
路３１ａに、前記切換弁２０を排出管２２側に切り換え
るように、駆動信号を出力する。これにより、モータ３
１は前回とは逆の方向に９０度回転し、切換弁２０の回
転弁体２４は、図５に示すように、一方の通路２４ａが
前記シリンダ部１２のヘッド１３に、また他方の通路２
４ｂが排出管２２側にそれぞれ連通する位置に切り換わ
る。

【００３６】この切り換え動作終了後に、ピストン駆動
用ステッピングモータ４１の駆動回路４１ａに、ピスト
ン１１を前進（上昇）させて前記シリンダ部１２内の液
体を排出するように、駆動信号を出力する。これによ
り、ステッピングモータ４１は時計方向に回転し、ピス
トン１１を上限位置まで上昇させ、シリンダ部１２内の
液体を排出管２２に排出する。

【００３７】以上の動作中、制御手段５０のＣＰＵは、
フォトセンサ６３、６４、６５、６６の信号を入力し、
モータ３１の駆動回路３１ａに制御信号を出力し、該モ
ータ３１を制御する。

【００３８】次に、例えば、ステッピングモータ４１が
時計方向に回転するとき、すなわち切換弁２０が排出管
２２側に切り換わり、ピストン１１が上昇し、シリンダ
部１２内の液体を排出するときの、判定手段８０と停止
保持手段９０の作用を図１１を参照して説明する。

【００３９】切換弁２０が排出管２２側に切り換わって
いるときは、図８の如く、フォトセンサ６３、６４は遮
光板６１、６２により遮光され、出力はともにＬ状態
で、インバータ８１ａ、８１ｂによりＨ状態に反転さ
れ、ＮＡＮＤ回路８２ａの両入力端子は共にＨ状態で、
該ＮＡＮＤ回路８２ａの出力端子はＬ状態になる。この
ため、ＯＲ回路８３ａの一方のＬ能動入力端子はＬ状態
である。また、ＯＲ回路８３ａの他方のＬ能動入力端子
にはフォトセンサ７２の出力信号（図１０Ａ参照）が入
力されるが、一方のＬ能動入力端子がＬ状態なので、Ｏ
Ｒ回路８３ａのＬ能動出力端子はＬ状態のままである。
したがって、シフトレジスタ８４ａのデータ入力端子Ｄ
はＬ状態で、変化がなく、クロック入力端子ＣＫにフォ
トセンサ７３の出力信号（図１０Ｂ参照）が入力されて
も、Ｑ₁、Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄出力端子はすべてＬ状態にあ
り、ＮＡＮＤ回路８５ａの出力端子はＨ状態のままであ
り、ＯＲ回路８６の出力はＮＡＮＤ回路８５ｂの出力に
より決まる。

【００４０】一方、フォトセンサ６５、６６は遮光板６
１、６２により遮光されておらず、出力はともにＨ状態
で、インバータ８１ｃ、８１ｄにより反転されてＬ状態
になり、ＮＡＮＤ回路８２ｂの両入力端子は共にＬ状態
で、該ＮＡＮＤ回路８２ｂの出力端子はＨ状態になる。
このため、ＯＲ回路８３ｂの一方のＬ能動入力端子はＨ
状態である。また、ＯＲ回路８３ｂの他方のＬ能動入力
端子にはフォトセンサ７３の出力信号（図１０Ｂ参照）
が入力され、該出力信号によりＯＲ回路８３ｂのＬ能動
出力端子が変化し、またシフトレジスタ８４ｂのデータ
入力端子Ｄが変化する。一方、シフトレジスタ８４ｂの
クロック入力端子ＣＫはフォトセンサ７２の出力信号
（図１０Ａ参照）により変化する。しかし、シフトレジ
スタ８４ｂのクロック入力端子がＬ状態からＨ状態に立
ち上がるときには、データ入力端子Ｄは常にＬ状態であ
り、Ｑ₁、Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄出力端子はＬ状態のままで、Ｎ
ＡＮＤ回路８５ｂの出力端子はＨ状態となる。

【００４１】したがって、ＯＲ回路８６の両入力端子は
共にＨ状態で、出力端子はＬ状態となる。

【００４２】これにより、停止保持手段９０を構成す
る、Ｄフリップフロップのクロック入り、ステッピングモータ４１は時計方向への回転を続行
する。

【００４３】また、ステッピングモータ４１が反時計方
向に回転するとき、すなわち切換弁２０が吸入管２１側
に切り換わり、ピストン１１が下降し、シリンダ部１２
内に液体を吸引するときも、判定手段８０と停止保持手
段９０は略同様に作用する。

【００４４】しかし、切換弁２０が吸入管２１側にある
とき、ピストン駆動用ステッピングモータ４１が反時計
方向に回転してピストン１１を下動させるべき所を、誤
って該モータ４１が時計方向に回転したとすると、ピス
トン１１を上昇させて、シリンダ部１２内の液体を吸入
管２１側に逆流させてしまう。この場合、切換弁２０は
吸入管２１側に切換っているので、図８中、フォトセン
サ６３、６４は遮光板６１、６２により遮光されておら
ず、出力はともにＨ状態で、インバータ８１ａ、８１ｂ
によりＬ状態に反転され、ＮＡＮＤ回路８２ａの両入力
端子は共にＬ状態で、該ＮＡＮＤ回路８２ａの出力端子
はＨ状態になる。このため、ＯＲ回路８３ａの一方のＬ
能動入力端子はＨ状態である。また、ＯＲ回路８３ａの
他方のＬ能動入力端子にはフォトセンサ７２の出力信号
（図１０Ａ参照）が入力され、該出力信号によりＯＲ回
路８３ａのＬ能動出力端子は変化し、またシフトレジス
タ８４ａのデータ入力端子Ｄも変化する。一方、シフト
レジスタ８４ａのクロック入力端子ＣＫはフォトセンサ
７３の出力信号（図１０Ｂ参照）により変化する。すな
わち、シフトレジスタ８４ａのクロック入力端子ＣＫが
Ｌ状態からＨ状態に立ち上がるとき、データ入力端子Ｄ
はＨ状態であり、このためＱ₁、Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄出力端子
は順次Ｈ状態になり、フォトセンサ７３の四個めのパル
スでＮＡＮＤ回路８５ａの出力端子はＬ状態となる。

【００４５】一方、図８中、フォトセンサ６５、６６は
遮光板６１、６２により遮光され、出力はともにＬ状態
で、インバータ８１ｃ、８１ｄにより反転されてＨ状態
になり、ＮＡＮＤ回路８２ｂの両入力端子は共にＨ状態
で、該ＮＡＮＤ回路８２ｂの出力端子はＬ状態になる。
このため、ＯＲ回路８３ｂの一方のＬ能動入力端子はＬ
状態である。また、ＯＲ回路８３ｂの他方のＬ能動入力
端子にはフォトセンサ７３の出力信号（図１０Ｂ参照）
が入力されるが、一方のＬ能動入力端子がＬ状態である
ため、ＯＲ回路８３ｂのＬ能動出力端子は変化せず、Ｌ
状態のままで、また、シフトレジスタ８４ｂのデータ入
力端子ＤがＬ状態のままである。したがって、シフトレ
ジスタ８４ｂのクロック入力端子ＣＫにフォトセンサ７
２の出力信号（図１０Ａ参照）が入力されても、Ｑ₁、
Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄出力端子はＬ状態のままで、ＮＡＮＤ回
路８５ｂの出力端子はＨ状態となる。

【００４６】以上のように、ＯＲ回路８６の一方の入力
端子はＬ状態であるのに、他方の入力端子はＨ状態で、
出力端子はＨ状態となる。

【００４７】これにより、停止保持手段９０を構成す
る、Ｄフリップフロップのクロック入力端子はＬ状態か
らＨ状態に立ち上がり、Ｑ出力端子はＨ状態となり、制
御手段５０のマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）にステッピ
ングモータ４１の停止を要求すグモータ４１の駆動回路４１ａに駆動停止信号を出力す
る。このため、ステッピングモータ４１が停止して、液
体の吸引側への逆流を未然に防止することができる。

【００４８】なお、Ｄフリップフロップをリセットすれ
ば、該Ｄフリップフロップを元の状態に復帰させること
が出来る。

【００４９】また、切換弁２０が吸入管２１と排出管２
２との間にあるときに、ステッピングモータ４１が時計
方向に回転する場合にも、同様に、制御手段５０のマイ
クロプロセッサにピストン駆動用のステッピングモータ
４１の停止を要求するためのモータ停止要求信号を出力
し、同時に、該ステッピングモータ４１の駆動回路４１
ａに駆動停止信号を出力する。

【００５０】また、遮光板６１、６２がずれて、フォト
センサ６４は検知状態であるが、フォトセンサ６３は非
検知の状態になっても同様に、制御手段５０のマイクロ
プロセッサに前記ステッピングモータ４１の停止を要求
するためのモータ停止要求信号を出力し、また、ステッ
ピングモータ４１の駆動回路４１ａに駆動停止信号を出
力する。

【００５１】以上のように、本実施例では、１６ビット
のマイクロコンピュータを使用せず、該１６ビットのマ
イクロコンピュータに切換弁とピストンの制御プログラ
ムの他に、エラー状態における動作の保証のためのプロ
グラムを読み込ませなくても、液体の逆流、シリンジの
破損等の誤動作を確実に防止することができる。また、
判定手段８０にシフトレジスタ８４ａ、８４ｂを使用し
ているので、震動などによって回転方向センサ７０の信
号にグリッジが生じても、これを除去し、動作を確実な
ものとすることが出来る。

【００５２】尚、本発明は、前記実施例に示すものに限
定されるものではなく、要は位置センサの検知信号と回
転方向センサの検知信号とに基づき、切換弁の切換位置
とピストン駆動機構のモータの回転方向を判定する判定
手段と、該判定手段の判定結果から、前記切換弁の切換
位置に対する前記ピストン駆動機構のモータの回転方向
が正常か否かを監視し、正常でないとき、マイクロプロ
セッサの指令にかかわらず、前記ピストン駆動機構のモ
ータを停止すべく、該モータのモータ駆動回路に停止信
号を出力する、停止保持手段とを具備してあればよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
６ビットのマイクロコンピュータを使用しなくても済
み、コスト高とならず、液体の逆流、シリンジの破損等
の誤動作を確実に防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオートディスペンサの一実施例を示す
正面図である。

【図２】同側断面図である。

【図３】同背面図である。

【図４】吸入管側に切り換わった状態における切換弁の
断面図である。

【図５】排出管側に切り換わった状態における切換弁の
断面図である。

【図６】制御回路系統のブロック図である。

【図７】切換弁の切換位置を検知する位置センサ部分の
側面図である。

【図８】同位置センサの遮光板とセンサとの位置関係を
説明する説明図である。

【図９】ピストン駆動機構のモータの回転方向を検知す
る回転方向センサの説明図である。

【図１０】図１０Ａはピストン駆動機構のモータが時計
方向に回転したときの、一方の回転方向センサ（フォト
センサ７２）の出力信号を示す波形図である。図１０Ｂ
はピストン駆動機構のモータが時計方向に回転したとき
の、他方の回転方向センサ（フォトセンサ７３）の出力
信号を示す波形図である。図１０Ｃはピストン駆動機構
のモータが反時計方向に回転したときの、一方の回転方
向センサ（フォトセンサ７２）の出力信号を示す波形図
である。図１０Ｄはピストン駆動機構のモータが反時計
方向に回転したときの、他方の回転方向センサ（フォト
センサ７３）の出力信号を示す波形図である。

【図１１】判定手段と停止保持手段の回路図である。

【符号の説明】

１０シリンジ装置１１ピストン１２シリンダ部２０切換弁２１吸引菅２２排出菅３０弁駆動機構３１弁切換用モータ（ＤＣモータ）３１ａ駆動回路４０ピストン駆動機構４１ピストン駆動用モータ（ステッピングモータ）４１ａ駆動回路５０制御手段６０切換位置センサ７０回転方向センサ８０判定手段９０停止保持手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ内に後退・前進自在にピストン
を挿入してなり、液体を吸入する吸入管と液体を排出す
る排出管とに択一的に切換連通する切換弁を介して液体
を吸入・排出するシリンジ装置と、前記切換弁の切り換え動作を行う弁駆動機構と、前記シリンジ装置のピストンの後退・前進動作を行うピ
ストン駆動機構と、前記弁駆動機構のモータと前記ピストン駆動機構のモー
タとを制御する、マイクロコンピュータを有した、制御
手段と、前記切換弁の切換位置を検知する位置センサと、前記ピストン駆動機構のモータの回転方向を検知する回
転方向センサと、前記位置センサの検知信号と前記回転方向センサの検知
信号とに基づき、前記切換弁の切換位置と前記ピストン
駆動機構のモータの回転方向とを判定する判定手段と、判定手段の判定結果から、前記切換弁の切換位置に対す
る前記ピストン駆動機構のモータの回転方向が正常か否
かを監視し、正常でないとき、前記マイクロコンピュー
タの指令にかかわらず、前記ピストン駆動機構のモータ
を停止すべく、該モータのモータ駆動回路に停止信号を
出力する、停止保持手段と、を具備して構成されたことを特徴とするオートディスペ
ンサ。