JP6378096B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、試薬、血液や尿等の液体試料を分析する自動分析装置に関する。

例えば、生化学自動分析装置や免疫自動分析装置などの自動分析装置では、試薬或いは被検体試料の吸引吐出後に洗浄水でプローブの洗浄を行う洗浄槽を備えている。

プローブで試薬或いは被検体試料を吸引する時のプローブの汚染量は、通常、プローブが液面を検知後に、試薬又は試料中に突っ込む量の５ｍｍ程度の範囲となる。このため、この範囲がプローブの洗浄範囲となるが、例えば、試薬の蒸発を防止するために試薬ボトルに切り込みを入れたキャップを取り付けた試薬ボトルから、プローブにより試薬の吸引を行う場合は、試薬のキャップから試薬ボトル底までの範囲に相当する広い範囲についてプローブを洗浄する必要がある。

しかし、プローブの洗浄範囲を広げるということは、次の欠点がある。まず、洗浄範囲が増えることにより、洗浄時間を多く設けなくてはならない。また、プローブ洗浄後はプローブの側面に付着した洗浄水が多量に残っており、その状態のプローブにより、次の試薬吸引を行うと、プローブ側面に付着した洗浄水が試薬ボトル内に混入することが想定でき、洗浄水で試薬を薄めてしまうことにつながる。

被検体試料内に深くプローブを突っ込むケースも、上記に説明した通りに、プローブの洗浄範囲を広範囲で行うために同等の欠点が生じる。

そこで、プローブの洗浄範囲が広い場合には（例：洗浄範囲８０ｍｍ）、プローブ洗浄後のプローブ側面に付着した洗浄水を取り除く方法として、プローブ洗浄位置で洗浄後に真空吸引筒位置にプローブを移動し、真空吸引筒にプローブを下降させ、真空吸引筒内に真空を引くことでプローブ側面に付着した洗浄水を取り除く方式が知られている（特許文献１、特許文献２）。

特開２００２−３４０９１３号公報 特開２００５−２５７４９１号公報

特許文献１、２に記載された技術によれば、真空吸引筒上面は洗浄後のプローブが移動してくるので、真空吸引口付近には、プローブに付着した試薬、被検体試料、洗浄により飛散した洗浄水による汚れは無い。

ここで、自動分析装置における動作の高速化または洗浄槽の設置スペースの最小化が望まれている。この場合、プローブの洗浄から乾燥までを同一の洗浄槽で実施し、洗浄動作の高速化、設置スペースの最小化を図ることが考えられる。

この場合、真空吸引時のプローブに付着した洗浄水除去の効率向上を考慮すると、洗浄槽の開口部を狭めることが考えられる。

しかしながら、洗浄槽の開口部の穴径を小さくすると、洗浄前のプローブが洗浄槽に下降する際にプローブに付着した試薬或いは被検体試料が、洗浄槽の開口部付近に飛散、または付着する可能性が大となる。プローブが洗浄槽に挿入されることにより、洗浄槽の開口部付近は、飛散または付着した試薬或いは被検体試料で汚染され、洗浄槽内で洗浄された後のプローブの乾燥を目的としたプローブ上昇時に、プローブが洗浄槽の開口部付近に飛散または付着した液体と接触し、次の液体吸引時にコンタミネーションを招く危険性が高い。

本発明の目的は、短時間の洗浄でプローブの洗浄効果を向上するとともに、次の液体を吸引する際の洗浄水等の混入を低減可能な自動分析装置を実現することである。

上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。

代表的な本発明は、試薬又は試料を吸引し、反応容器に吐出するプローブと、プローブの上下及び水平移動を行う分注機構と、プローブに試薬又は試料を吸引させ、反応容器に吐出させる吸引吐出機構と、反応容器内の試料を分析する光度計と、プローブが挿入される開口部を形成する絞り部と、絞り部の上面を流れる洗浄水の吐出を行う洗浄機構と、洗浄機構から吐出された洗浄水が上記開口部に落下せずに通過して流れ落ちるオーバーフロー部と、絞り部の下方に配置された洗浄水の真空吸引を行う乾燥機構と、分注機構、吸引吐出機構、洗浄機構、及び乾燥機構の動作を制御するコントローラと、を備え、コントローラは、洗浄機構から洗浄水を吐出させながら開口部が当該洗浄水で覆われた状態で、プローブを開口部に向かって下降させ、プローブの先端が開口部を通過した後に、開口部が当該洗浄水で覆われた状態で、かつ、プローブを下降させながら、プローブ内から洗浄水を吐出させる自動分析装置である。

また、自動分析装置において、試薬又は試料を吸引し、反応容器に吐出するプローブを洗浄する洗浄槽は、上記プローブが挿入される開口部を形成する絞り部と、この絞り部の近辺に配置され、洗浄水の吐出及び真空吸引を行う第１の洗浄乾燥機構と、上記絞り部の下方に形成された洗浄部と、この洗浄部に接続され、洗浄水の吐出及び真空吸引を行う第２の洗浄乾燥機構とを有し、プローブの洗浄から乾燥を同一の洗浄槽により行う。

本発明によれば、短時間の洗浄でプローブの洗浄効果を向上するとともに、次の液体を吸引する際の洗浄水等の混入を低減可能な自動分析装置を実現することができる。

本発明が適用される自動分析装置の概略構成図である。 本発明の一実施例による洗浄槽の斜視断面図である。 本発明の一実施例による洗浄槽の斜視断面図である。 洗浄槽の上面図である。 洗浄槽の上面図である。 洗浄槽の側面図である。 洗浄槽の構成説明図である。 洗浄槽の構成説明図である。 試薬プローブの洗浄動作タイムチャートである。 試薬プローブの洗浄動作タイムチャートである。 真空ノズルの吸引動作を行うための機構の一例を示す図である。 真空ノズルの吸引動作を行うための機構の他の例を示す図である。 洗浄ノズルの洗浄水吐出動作を行うための機構の一例を示す図である。 洗浄ノズルの洗浄水吐出動作を行うための機構の他の例を示す図である。 洗浄槽の変形例を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明が適用される自動分析装置の概略構成図である。

図１において、反応ディスク１には反応容器２が円周上に並んでいる。試薬ディスク９の中には複数の試薬ボトル１０が円周上に配置可能である。また、試薬ディスク９の中には洗剤ボトル１０ａも配置することができる。反応ディスク１の近くに試料容器１５を載せたラック１６を移動する試料搬送機構１７が設置されている。

反応ディスク１と試薬ディスク９の間には回転及び上下動可能な試薬分注機構７、８が設置されており、それぞれ試薬プローブ７ａを備えている。試薬プローブ７ａは、試薬分注機構７又は８により、上下及び水平移動が行われる。試薬プローブ７ａには各々試薬用シリンジ１８（吸引吐出機構）が接続されている。この試薬用シリンジ１８により、試薬プローブ７ａによる試薬の吸引、吐出が行われる。また、試薬用シリンジ１８により試薬プローブ７ａ内に洗浄水又は洗剤ボトル１０ａから洗浄水又は洗剤の吸引、吐出が行われ、試薬プローブ７ａ内の洗浄が行われる。

また、反応ディスク１と試料搬送機構１７の間には、回転及び上下動可能なサンプル分注機構１１が設置されており、サンプルプローブ１１ａを備えている。サンプルプローブ１１ａには各々試料用シリンジ１９が接続されている。サンプルプローブ１１ａは回転軸を中心に円弧を描きながら水平移動し、上下移動して試料容器から反応容器２への試料分注を行う。

反応ディスク１の周囲には、洗浄機構３、反応容器２内の試料を分析するための分光光度計４、攪拌機構５、６、試薬ディスク９、試料搬送機構１７が配置され、洗浄機構３には洗浄用ポンプ２０が接続されている。試薬分注機構７、８、サンプル分注機構１１、攪拌機構５、６の動作範囲上に洗浄槽１３、３０、３１、３２、３３がそれぞれ配置されている。洗浄槽１３はサンプルプローブ１１ａ用の洗浄槽であり、洗浄槽３０、３１は攪拌機構５、６用の洗浄槽である。そして、洗浄槽３２、３３は試薬プローブ７ａ、試薬分注機構８の試薬分注プローブ用の洗浄槽である。

試料容器１５には血液等の検査試料が含まれ、ラック１６に載せられて試料搬送機構１７によって運ばれる。また、各機構はコントローラ２１に接続され、コントローラ２１により動作制御される。

試薬ボトル１０の試薬プローブ吸引口位置には内部を密閉するためにキャップが取り付けられており、自動分析装置内にセットする時にキャップを取り外して装置内に設置することが一般的であるが、近年、キャップに切り込み状の穴を開けて、試薬プローブ７ａが切り込み部に挿入して試薬を吸引する方法がある。試薬ボトル１０のキャップの僅かな切り込みが開口部となるため、試薬は外気との接触が最小となり、試薬の劣化は改善される。

しかし、試薬プローブ７ａの洗浄範囲は試薬ボトル１０のキャップから試薬を吸引するために挿入した全範囲となるため、試薬ボトル１０にキャップが無い場合と比較すると広範囲の洗浄が必要となる。

図２Ａは、本発明の一実施例による洗浄槽３２の斜視断面図であり、廃液部２２１の下方に電磁弁３０２を備えた構造である。また、図３Ａは、洗浄槽３２の上面図であり、図３ＡのＡ−Ａ線に沿った断面が図２Ａに示した断面を示している。図２Ａに示した形状の構造物と、この構造物と対称となった形状の構造物とにより洗浄槽３２が形成される。ただし、後述する吸引ノズル２１１は、一方の構造物にのみ形成されている。洗浄槽３３も洗浄槽３２と同等な構成となっている。

図２Ａ、図３Ａにおいて、試薬プローブ７ａを洗浄するためには洗浄槽３２に試薬プローブ７ａを下降させ、洗浄槽３２の上面に形成された開口部３０３及び円形の開口を形成する絞り部３０１を通過して、洗浄槽３２の内部に挿入する。この円形の開口は試薬プローブ７ａが挿入される開口（部）であり、絞り部３０１は当該開口（部）を形成している。なお、この開口（部）は円形でなくてもよい。

洗浄槽３２には、この洗浄槽３２の内部に洗浄水を供給する洗浄ノズル２０２、２０３が接続されている。開口部３０３には流路絞り部３０４が形成されている。絞り部３０１は、開口部３０３を含み、洗浄ノズル２０１から吐出される洗浄水が水平方向に流れる流路を形成する。洗浄ノズル２０１は、絞り部３０１の上面を流れる洗浄水の吐出を行う。この流路は、絞り部３０１に含まれる流路絞り部３０４の入口より下流側の流路幅が上流側の流路幅より小となっている。この流路は、試薬プローブ７ａが挿入される開口（部）より下流側の流路幅が上流側の流路幅より小となっていればよい。

開口部３０３から下方には試薬プローブを洗浄する洗浄部２０５が形成されている。洗浄部２０５に洗浄ノズル２０２、２０３が接続されている。

洗浄ノズル２０２、２０３から洗浄槽３２内部の洗浄部２０５に洗浄水が供給され、試薬プローブ７ａに洗浄水が当てられることにより、試薬プローブ７ａが洗浄される。この間、電磁弁３０２は開状態となっている。そして、試薬プローブ７ａの洗浄後は、廃液部２２１下方の電磁弁３０２が閉状態とされ、洗浄槽３２の洗浄部２０５に接続された真空ノズル２１２、２１３が真空吸引を開始し、この真空吸引を行いながら、試薬プローブ７ａを上昇させる。

真空ノズル２１２、２１３の真空吸引により洗浄槽３２内に入り込む空気の吸引速度は、絞り部３０１により開口が絞られていることで、大とすることができ、試薬プローブ７ａに付着した洗浄水を絞り部３０１で吹き飛ばして洗浄水を除去することができる。ここで、絞り部３０１により形成される開口の直径が試薬プローブ７ａの外径より大きすぎると、洗浄槽３２内に入る空気の速度が遅くなるため、試薬プローブ７ａの側面に付着した洗浄水を吹き飛ばす効果は低減する。結果として次の液体を吸引する際に、洗浄水の残りで薄めてしまうことになる。

この対策として、図４に示すように、絞り３０１により形成する開口を小さくすることで、真空吸引による絞り部３０１の空気の入り込む速度を増加することが出来る。

試薬プローブ７ａの外径と、絞り部３０１が形成する穴の径（開口の径）とのクリアランスは０．２ｍｍm〜１．０ｍｍの間とすると、試薬プローブ７ａの乾燥効果は上がる。例として、試薬プローブ７ａの外径を２ｍｍとすると、最適な絞り部３０１の穴径は２．４ｍｍから４．０ｍｍ程度が良い。

しかし、絞り部３０１を狭めたことにより、図５の（Ａ）に示すように、試薬プローブ７ａが絞り部３０１を通過前は、絞り部３０１には液体の付着がないが、図５の（Ｂ）に示すように、試薬プローブ７ａが絞り部３０１を通過後、試薬プローブ７ａに付着した液体が絞り部３０１及びその付近に付着することがある。

絞り部３０１に液体が付着した状態であると、洗浄後の洗浄水除去を目的とした試薬プローブ７ａの上昇時に、試薬プローブ７ａの側面に液体を付着させてしまい、次の液体吸引時に、プローブ７ａに付着した液体が混入してコンタミネーションが発生する。

この対策として、図２Ａに示すように、絞り部３０１の上部と連通する洗浄ノズル２０１を洗浄槽３２に接続し、絞り部３０１に飛散し付着した液体を洗浄ノズル２０１から供給される洗浄水により洗い流し洗浄する。洗浄槽３２には、洗浄槽３２の内部と連通する真空ノズル２１２、２１３と、絞り部３０１の出口側付近に接続された吸引ノズル２１１が接続されている。洗浄ノズル２０１で絞り部３０１を洗い流した後に、試薬プローブ７ａを上昇させながら、真空ノズル２１２、２１３、吸引ノズル２１１で吸引させながら上昇させれば、試薬プローブ７ａに液体を付着させることなく、試薬プローブ７ａを洗浄槽３０１から引き出すことができる。

具体的な洗浄ノズル２０１の使用方法は、上述したように、洗浄ノズル２０２、２０３で試薬プローブ７ａを洗浄後に絞り部３０１を洗い流す。

または、図６Ａに示したタイムチャートのように、試薬プローブ７ａの洗浄前に洗浄ノズル２０１から洗浄水を出し、次に洗浄ノズル２０２、２０３から洗浄水を出しながら、洗浄ノズル２０１から出ている洗浄水に試薬プローブ７ａを当てながら下降させる。洗浄ノズル２０１から出ている洗浄水で試薬プローブ７ａに付着した液体は大半が除去され、更なる洗浄効果を得るために、洗浄ノズル２０２、２０３で洗浄を行う。

ここで、図６Ａに示した試薬プローブ７ａの洗浄動作タイムチャートに基づいて、試薬プローブ７ａ、洗浄ノズル２０１〜２０３、電磁弁３０２、真空ノズル２１２、２１３、吸引ノズル（真空ノズル）２１１の動作について説明する。

図６Ａにおいて、時間ａにて、洗浄ノズル２０１からの洗浄水吐出を開始し、続いて、時間ｂにて、洗浄ノズル２０２、２０３から洗浄水吐出を開始する。次に、時間ｃにて、試薬プローブ７ａを洗浄槽３２に向けての下降を開始し、洗浄槽３２内に挿入していく。そして、時間ｄにて、試薬プローブ７ａから洗浄水を吐出することにより試薬プローブ７ａ内を洗浄する内洗を開始する。この内洗と、プローブ７ａの外側の洗浄は同時に行われている。

次に、時間ｅにて、試薬プローブ７ａの下降動作を停止し、その後、時間ｆにて、洗浄ノズル２０２、２０３による洗浄水の吐出を停止する。続いて、時間ｇにて、洗浄ノズル２０１による洗浄水の吐出を停止する。

次に、時間ｈにて、電磁弁３０２を閉状態とし、時間ｉにて真空ノズル２１１、２１２、２１３による洗浄槽３２の内部吸引が開始される。そして、時間ｊにて、試薬プローブ７ａの上昇動作が開始される。続いて、時間ｋにて、試薬プローブ７ａの内部洗浄動作を停止し、時間ｌにて、試薬プローブ７ａの上昇動作が停止されるとともに、真空ノズル２１１、２１２、２１３による洗浄槽３２の内部吸引が停止される。そして、時間ｍにて、電磁弁３０２が開状態とされる。

上述した動作は、コントローラ２１に格納されたプログラムに従って、コントローラ２１からの指令により実行される。

なお、洗浄ノズル２０２、２０３から吐出する洗浄水は高圧の流速で試薬プローブ７ａに当てる方法も可能である。洗浄ノズル２０１から吐出された洗浄水は、絞り部３０１の径が最小となっているため洗浄ノズル２０１から出た大半の洗浄水は絞り部３０１から落下することなく通過して、オーバーフロー部２２２に流れ落ちる。洗浄ノズル２０１から出た洗浄水は、絞り部３０１から落下することなく、蓋をするように流れるため、洗浄ノズル２０２、２０３から吐出される洗浄水が絞り部３０１から上部に飛散する心配はない。

また、洗浄ノズル２０１から出た洗浄水は絞り部３０１に対して蓋の役割を果たすため、試薬プローブ７ａの先端が、絞り部３０１より下部に位置する間は、試薬プローブ７ａの内面を洗浄する洗浄水は絞り部３０１から飛散することはない。また、試薬プローブ７ａの上昇中は、真空ノズル２１１、２１２、２１３により洗浄槽３２内を真空吸引するため、絞り部３０１に対して洗浄槽３２内に引き込む空気の流れとなる。これによって、試薬プローブ７ａの内部をプローブ７ａの下降から上昇まで長時間にわたり洗浄することが可能となり、試薬プローブ７ａの洗浄を効果的に行うことが出来る。

ここで、洗浄ノズル２０１、２０２、２０３が洗浄水の吐出動作を停止し、真空ノズル２１１、２１２、２１３が吸引動作を開始するまでの間に僅かに時間差があるが、サンプルプローブ７ａは、洗浄槽３２内に下降して停止しているため、サンプルプローブ７ａの先端から吐出された洗浄液が絞り部３０１から飛散することはない。もちろん、洗浄ノズル２０１の洗浄水吐出動作停止後に、即、真空吸引の動作を行い、時間差をなくしても良い。

なお、ここでの高圧の洗浄水とは通常の洗浄水圧の５倍から２０倍の水圧をさす。高圧で試薬プローブ７ａに洗浄水を当てても、洗浄ノズル２０１から出る洗浄水が、絞り部３０１に対して蓋の役割を果たしてくれ、高圧の洗浄水が、絞り部３０１から飛散することはない。高圧水で試薬プローブ７ａを洗浄し、洗浄効果を上げることは、結果として洗浄時間の短縮、もしくはプローブ７ａ側面に付着した試薬を除去する効果が高くなるので、試薬のキャリーオーバ低減につながり、試薬プローブ７ａを備える自動分析装置の動作高速化を図ることができる。

また、図３Ａに示すように、洗浄ノズル２０１から吐出された洗浄水がオーバーフロー２２２に流れるまでの流路に流路絞り部３０４を形成することで、絞り部３０１の上には洗浄ノズル２０１から出た洗浄水が溜まる構造となる。洗浄水をためることで、洗浄水の厚みが増し、プローブ７ａの洗浄範囲を多くすることができる。これにより、洗浄時間の短縮及び上記高圧水での洗浄時に絞り部３０１からの洗浄水の飛散の危険性をなくすことを可能となる。

ここで、洗浄ノズル２０１〜２０３の洗浄水の吐出動作、真空ノズル２１１〜２１３の吸引動作を行うための機構について説明する。

図７は、真空ノズル２１１〜２１３の吸引動作を行うための機構の一例を示す図であり、図８は、真空ノズル２１１〜２１３の吸引動作を行うための機構の他の例を示す図である。

図７において、真空ノズル２１１〜２１３は、管を介して電磁弁２４０と真空タンク２４１と、真空ポンプ２４２に接続されている。真空タンク２４１は、真空ポンプ２４２により真空吸引され、電磁弁２４０を開とすることにより、真空ノズル２１１〜２１３が洗浄槽３２内を真空吸引する。

図７に示した例と、図８に示した例との相違点は、図８に示した例においては、電磁弁２４０と真空ノズル２１１〜２１３との間に真空ビン２５０を配置している点である。図７、図８にいずれの例であっても、本発明は適用可能である。

図９は、洗浄ノズル２０１〜２０３の洗浄水吐出動作を行うための機構の一例を示す図であり、図１０は、洗浄ノズル２０１〜２０３の洗浄水吐出動作を行うための機構の他の例を示す図である。

図９において、洗浄ノズル２０１は、管を介して、電磁弁２６２、低圧ポンプ２６４、システム水タンク２６５に接続されている。

また、洗浄ノズル２０２、２０３は、管を介して、電磁弁２６１、高圧ポンプ２６３、システム水タンク２６５に接続されている。

この図９に示す例は、洗浄ノズル２０２、２０３からの洗浄水の吐出圧力を高圧とし、洗浄ノズル２０１からの洗浄水の吐出圧力を低圧とする例である。

また、図１０において、洗浄ノズル２０１及び２０３は、管を介して、電磁弁２６２、低圧ポンプ２６４、システム水タンク２６５に接続されている。

また、洗浄ノズル２０２は、管を介して、電磁弁２６１、高圧ポンプ２６３、システム水タンク２６５に接続されている。

この図１０に示す例は、洗浄ノズル２０１、２０３からの洗浄水の吐出圧力を低圧とし、洗浄ノズル２０２からの洗浄水の吐出圧力を高圧とする例である。

上記電磁弁２４０、２６１、２６２、真空ポンプ２４２、高圧ポンプ２６３、低圧ポンプ２６４は、図１には示していないが、自動分析装置の構成機構として備えられる。また、上記電磁弁２４０、２６１、２６２、真空ポンプ２４２、高圧ポンプ２６３、低圧ポンプ２６４の動作は、コントローラ２１によって制御される。

図２Ｂは、本発明のもう一つの実施例による洗浄槽３２の斜視断面図であり、廃液部２２１の下方に電磁弁３０２を備えた構造である。また、図３Ｂは、洗浄槽３２の上面図であり、図３ＢのＢ−Ｂ線に沿った断面が図２Ｂに示した断面を示している。図２Ｂに示した形状の構造物と、この構造物と対称となった形状の構造物とにより洗浄槽３２が形成される。洗浄槽３３も洗浄槽３２と同等な構成となっている。

図２Ｂ、図３Ｂにおいて、試薬プローブ７ａを洗浄するためには洗浄槽３２に試薬プローブ７ａを下降させ、洗浄槽３２の上面に形成された開口部３０３及び円形の開口を形成する絞り部３０１を通過して、洗浄槽３２の内部に挿入する。この円形の開口は試薬プローブ７ａが挿入される開口（部）であり、絞り部３０１は当該開口（部）を形成している。なお、この開口（部）は円形でなくてもよい。

開口部３０３には流路絞り部３０４が形成されている。絞り部３０１は、開口部３０３を含み、洗浄ノズル２０１（洗浄機構）から吐出される洗浄水が水平方向に流れる流路を形成する。洗浄ノズル２０１は、絞り部３０１の上面を流れる洗浄水の吐出を行う。この流路は、絞り部３０１に含まれる流路絞り部３０４の入口より下流側の流路幅が上流側の流路幅より小となっている。この流路は、試薬プローブ７ａが挿入される開口（部）より下流側の流路幅が上流側の流路幅より小となっていればよい。

洗浄ノズル２０１から洗浄水が供給され、試薬プローブ７ａに洗浄水が触れることにより、試薬プローブ７ａが洗浄される。この間、電磁弁３０２は開状態となっている。そして、試薬プローブ７ａの洗浄後は、廃液部２２１下方の電磁弁３０２が閉状態とされ、洗浄槽３２の洗浄部２０５に接続された真空ノズル２１２、２１３、２１４（乾燥機構）が真空吸引を開始し、この真空吸引を行いながら、試薬プローブ７ａを上昇させる。なお、この洗浄水の真空吸引を行う真空ノズル２１２、２１３、２１４（乾燥機構）は、絞り部３０１の下方に配置されている。また、洗浄ノズル２０１（洗浄機構）は、絞り部３０１に飛散し付着した液体を当該洗浄ノズルから供給される洗浄水により洗い流し洗浄する。

図２Ｂでは、図示した構造物と対称となった形状の構造物とにより洗浄槽３２が形成されることを説明したが、これとは異なる例を図３Ｃとして示す。図３Ｃは、洗浄ノズル２０１側から見た洗浄槽の側面図である。

図２Ｂは、図２Ａと異なり絞り部３０１下方に洗浄ノズルを、絞り部３０１上方に吸引ノズル２１１を配置しない構造であり、側面に配置する吸引ノズルは図３Ｃのように左右で互い違いに配置しても良いし、左右対称に配置しても、真空吸引による絞り部３０１の流速は変わらない。ただし、図２Ａや図２Ｂに示す洗浄部２０５の内径を小さくすることで側面の真空ノズルから直接試薬プローブ７ａに付着した洗浄水を吸引出来るので、図３Ｃのように吸引ノズルは左右で互い違いに配置する方が直接吸引ノズルから洗浄水を吸引出来るので、洗浄水の除去効果は向上する。従い、垂直方向に配置された複数の吸引ノズル２１２、２１３、２１４（第１の吸引ノズル）と、垂直方向に配置され、試薬プローブ７ａが開口部に挿入された状態で吸引ノズル（第１の吸引ノズル）とで当該プローブを挟む位置に配置された複数の吸引ノズル２１２Ｂ、２１３Ｂ、２１４Ｂ（第２の吸引ノズル）とを有し、これらのノズルが垂直方向に互い違いに配置されていることが望ましい。

図３Ｃの説明においては吸引ノズルを６本としているが、真空ノズルの内径を太くし吸引効果を上げれば１本でも洗浄水の除去が可能であるし、洗浄ノズルを６本以上配置しても効果は図ることができる。

また、絞り部３０１下方に洗浄ノズルを配置させなくとも洗浄ノズル２０１から吐出される洗浄液の流速を上げることで、試薬プローブ７ａの洗浄効果を上げることができる。流速を上げる手段は図９、図１０に示す高圧ポンプ２６３を洗浄ノズル２０１に接続しても良いし、低圧ポンプ２６４を洗浄ノズル２０１に接続しても良い。低圧ポンプを使用する場合は、電磁弁２６２と洗浄ノズル２０１の間に可変絞りを取付け（図示はしていない）、試薬プローブ７ａに当たる流速を上げて使用することが望ましい。

また、絞り部３０１上方の吸引ノズル２１１を配置しなくとも、真空ノズルの数を増やす、または真空ノズルの内径を大きくする等で真空吸引圧を大きくすることで、洗浄ノズル２０１から吐出された洗浄水の残りが絞り部上面にたまっていても、絞り部３０１上部にたまった洗浄水を絞り部の中に引き込むことができ、試薬プローブ７ａが上昇するときには絞り部３０１の周辺には洗浄液がないので試薬プローブ７ａに洗浄水が付着することはない。

また、絞り部３０１上部にたまった洗浄水は汚れた洗浄水ではない。なぜならば、試薬プローブ７ａ側面に付着した試薬等は試薬プローブ７ａが下降する動作の時にオーバーフロー部２２２に流され、試薬プローブ７ａが洗浄槽下降停止後も洗浄ノズル201の洗浄水は吐出した状態にしておくため、汚れた洗浄水にはならない。結果として絞り部３０１上部にたまった洗浄水を絞り部３０１内に引き込んでも、試薬プローブ７ａを汚すことにはならない。

図６Ｂに示した試薬プローブ７ａの洗浄動作タイムチャートに基づいて、試薬プローブ７ａ、洗浄ノズル２０１、電磁弁３０２、真空ノズル２１２、２１３、２１４の動作について説明する。

図６Ｂにおいて、時間ａ’にて、洗浄ノズル２０１からの洗浄水吐出を開始し、次に、時間ｃ’にて、試薬プローブ７ａを洗浄槽３２に向けての下降を開始し、洗浄槽３２内に挿入していく。そして、時間ｄ’にて、試薬プローブ７ａから洗浄水を吐出することにより試薬プローブ７ａ内を洗浄する内洗を開始する。この内洗と、プローブ７ａの外側の洗浄は同時に行われている。試薬プローブ７ａを開口部に挿入するタイミングでは、開口部は洗浄水で覆われており、当該プローブ７ａが開口部を通過した後の時間である時間ｄ’で試薬プローブ７ａから洗浄水を吐出する。

つまり、コントローラは、洗浄ノズル２０１から洗浄水を吐出させながらプローブが挿入される開口部が当該洗浄水で覆われた状態で、当該プローブを開口部に向かって下降させ、当該プローブの先端が上記開口部を通過した後に、開口部が当該洗浄水で覆われた状態、かつ、当該プローブを下降させながら、当該プローブ内から洗浄水を吐出させている。この構造でも図２Ａ、３Ａ、６Ａと同様に洗浄ノズル２０１から出た洗浄水は絞り部３０１に対して蓋の役割を果たすため、試薬プローブ７ａの先端が、絞り部３０１より下部に位置する間は、試薬プローブ７ａの内面を洗浄する洗浄水は絞り部３０１から飛散することはない。また、この蓋の役割により、内洗水を早期に吐出することができるようになり、洗浄時間の短縮が可能となる。

次に、時間ｅ’にて、試薬プローブ７ａの下降動作を停止し、続いて、時間ｇ’にて、洗浄ノズル２０１による洗浄水の吐出を停止する。

次に、時間ｈ’にて、電磁弁３０２を閉状態とし、時間ｉ’にて真空ノズル２１２、２１３、２１４による洗浄槽３２の内部吸引が開始される。そして、時間ｊ’にて、試薬プローブ７ａの上昇動作が開始される。続いて、時間ｋ’にて、試薬プローブ７ａの内部洗浄動作を停止し、時間ｌ’にて、試薬プローブ７ａの上昇動作が停止されるとともに、真空ノズル２１２、２１３、２１４による洗浄槽３２の内部吸引が停止される。そして、時間ｍ’にて、電磁弁３０２が開状態とされる。

つまり、コントローラは、試薬プローブ７ａの下降動作を停止させた後に、洗浄ノズル２０１（洗浄機構）の洗浄液の吐出動作を停止させ、真空ノズル２１２、２１３、２１４（乾燥機構）による真空吸引動作を行いながら当該プローブを上昇させている。このように、試薬プローブ７ａの上昇中の真空吸引により、乾燥させながらのプローブ引き抜きを行うことができ、洗浄時間を短縮することができる。また、真空吸引中は、絞り部３０１の開口部を介して、洗浄槽３２の外部から内部に空気を引き込む流れになることから、プローブの外部に付着した洗浄水をプローブ先端側へ追い遣ることができ、真空ノズルの吸引力と共に、乾燥効果を高める空気の流れを生じさせることができる。加えて、当該空気の引き込む流れにより、プローブの内洗水が絞り部３０１から飛散することを抑制することができる。これによって、試薬プローブ７ａの内部をプローブ７ａの下降から上昇まで長時間にわたり洗浄することが可能となり、試薬プローブ７ａの洗浄を効果的に行うことが出来る。

また、コントローラは、プローブ７ａを上昇させた後、かつ、プローブ７ａの先端が開口部を通過する前に、プローブ内からの洗浄水の吐出を停止させている。これにより、内洗水が絞り部３０１の上方で飛散するのを抑制できる。

また、コントローラは、真空ノズル２１２、２１３、２１４（乾燥機構）による真空吸引動作を開始した後、かつ、所定時間（時間ｉ’と時間ｊ’の間の時間）が経過した後に、プローブ７ａを上昇させている。この真空吸引動作により、蓋の役割を果たしていた洗浄ノズル２０１から出た洗浄水を絞り部３０１の下方に吸引して、前述の所定時間内に絞り部３０１を乾燥させることができる。乾燥させた後に、プローブ７ａを上昇させることで、より効果的にプローブ外側を乾燥させることができる。洗浄ノズル２０１の洗浄水の吐出を停止させることで、絞り部３０１から洗浄水は重力により下方に流れ出すが、真空吸引を行わない場合、プローブと開口部との隙間が狭いため開口部が乾燥するまで時間がかかる。一方、真空吸引動作を絞り部３０１の乾燥前に行うことでこの時間を短縮することができる。つまり、この真空ノズル２１２、２１３、２１４（乾燥機構）は、プローブ外側を乾燥させるための役割の他、絞り部３０１を早急に乾燥させる役割も兼ね備えている。

なお、図６Ｂで示した他の動作も、コントローラ２１に格納されたプログラムに従って、コントローラ２１からの指令により実行される。

なお、図３Ａと同様に図３Ｂにおいて、絞り部３０１は、洗浄ノズル２０１から吐出される洗浄水が水平方向に流れる流路を形成し、この流路は、開口部より下流側の流路幅が上流側の流路幅より小となっている。これにより、洗浄水が開口部に溜まり易くなり、効果的に開口部を洗浄水で覆うことができる。つまり、プローブ内面を洗浄する洗浄水の絞り部３０１からの飛散を抑制する液体の蓋としての役割を、早急に担うことができる、若しくは、同じ吐出水量でも蓋を厚く形成できる。

図１１は、洗浄槽３２の変形例を示す図である。図１１の右側には絞り部３０１の一部を拡大して示し、このように絞り部３０１により形成する開口の形状をすり鉢形状にすることで洗浄ノズル２０１から出た洗浄水をすり鉢形状の箇所にためることが出来る。結果として、上記と同様に、洗浄水の飛散の防止等を行うことができる。ここで、すり鉢形状とは、絞り部が形成する開口部の開口径が上部から下部に向かって小となっていく形状を意味する。

また、図３Ａ、図３Ｂに示したように、流路絞り部３０４により流路を絞り、図１１に示すように、絞り部３０１によりすり鉢形状の開口部とすることを組み合わせることで洗浄ノズル２０１から吐出された洗浄水が絞り部３０１のすり鉢形状にあたることで乱流となり、流路絞り部３０４で流路が絞られることで更なる乱流となるため、更なる洗浄効果を得ることも可能である。

なお、試薬プローブ７ａの洗浄後、試薬プローブ７ａの水滴除去上昇までに、絞り部３０１の上部の洗浄水がオーバーフロー部２２２まで流れずに留まった場合は、真空ノズル２１１で吸引することが可能である。または、オーバーフロー部２２２に向かって傾斜を設けて、絞り部３０１の上部には洗浄水がたまりにくく形状とすることも可能である。

また、真空ノズル２１１を設けなくても、試薬プローブ７ａの洗浄後に再度、試薬プローブ７ａの洗浄ノズル２０１からの洗浄水で濡れた範囲を絞り部３０１より下降させる、もしくは下降と同時に、真空吸引させ、絞り部３０１付近の洗浄水を除去することで、試薬プローブ７ａに付着した洗浄水を除去することが出来る。

または、試薬プローブ７ａの洗浄後に、真空吸引を実施し、洗浄ノズル２０１での洗浄水で濡れた試薬プローブ７ａの範囲の洗浄水を除去し、再度、試薬プローブ７ａの洗浄ノズル２０１で洗浄した範囲を、絞り部３０１より下降させた後に、真空吸引することで、試薬プローブ７ａに付着した洗浄水を除去することも可能である。

また、図１１に示すように、洗浄ノズル２０４をさらに追加することも可能である。

また、洗浄ノズル２０２、２０３、２０４と真空ノズル２１２、２１３を洗浄槽３２の内部に突出する突起物となるように配置すれば、洗浄槽３２の上方位置にある洗浄ノズル２０２から吐出された洗浄水は、洗浄槽３２内に挿入された試薬プローブ７ａを中心として、流速の分布が生じる乱流となり落下することになる。このため、突起を設けることなく、上部から洗浄水を試薬プローブ７ａに向けて落下あるいは噴出させるよりも洗浄効果を向上することができる。サンプルプローブ７ａに付着する洗浄水はどう残水しようとも、洗浄ノズル２０２〜２０４からの洗浄水の吐出停止後、真空ノズル２１１〜２１３により真空吸引により除去するため、問題にはならない。

なお、図１１に示した例において、洗浄ノズル２０２〜２０４と真空ノズル２１１〜２１３の位置を左右に配置しているが、配置の方法においても、洗浄ノズル２０２〜２０４と真空ノズル２１１〜２１３とを交互に配置しても、洗浄ノズルと真空ノズルを上下に組み合わせても、試薬プローブ７ａの洗浄効果は同等に得ることができる。よって、洗浄ノズルと真空ノズルの配置による制約はない。

また、試薬プローブ７ａを洗浄槽３２内に挿入したときの、真空ノズル２１１〜２１３と試薬プローブ７ａとの距離を１ｍｍ以下となるように構成すれば、試薬プローブ７ａの側面に付着した洗浄水を直接吸引することも可能となる。よって、試薬プローブ７ａの上昇中は、常に真空吸引させておけば、試薬プローブ７ａに付着した洗浄水を直接吸引し、さらに、絞り部３０１で吹き飛ばしの効果が得られる。これによる洗浄水の付着除去効果は絶大であり、洗浄水の付着を最小限に留めることが可能となる。

本発明の一実施例は、上述したように、洗浄槽３２の絞り部３０１に洗浄ノズル２０１から洗浄水を供給し、絞り部３０１を洗浄し、かつ、絞り部３０１及び洗浄後の試薬プローブ７ａに付着した液滴を吸引ノズル２１１で吸引するように構成したので、プローブの洗浄から乾燥を同一の洗浄槽により行い、かつ、洗浄後のプローブが洗浄槽３２の開口部から引き出される際に液体が付着することが回避可能な洗浄装置を有する自動分析装置を実現することができる。

さらに、本発明の一実施例によれば、試薬プローブ７ａを洗浄槽３２内に挿入し、下降動作させながら、プローブ７ａの内面洗浄動作を行うと同時に洗浄ノズル２０１〜２０３によりプローブ７ａの外側洗浄を実施し、試薬プローブ７ａの上昇中にも真空ノズル２１１、２１２による乾燥動作を行うように構成したので、試薬プローブ７ａの洗浄、乾燥動作を高速化し、短時間とすることができる。

なお、図２Ａに示した例では、洗浄ノズル２０３、真空ノズル２１２、２１３の取り付けに洗浄槽３２の側面に対して垂直ではなく角度を持たせているが、この取り付け角度は、角度を持たせても、水平に配置しても、必要な性能は得ることが出来る。

例えば、真空吸引ノズル２１１、２１２、２１３の配置に関しては、数量も互い違いに対角に配置することも可能であるし、真空吸引ノズルの数を増やすことで絞り部３０１からの空気の入り込む速度を変化させることが出来るので取り付け角度に制限はない。

絞り部３０１の下部に配置した洗浄ノズルの数も図２Ａに示した例では２本、図１１に示した例では３本としているが、高圧ポンプからの洗浄ノズルを１本、もしくは低圧ポンプからの洗浄ノズルを２本、もしくは３本と洗浄ノズルの配置数を変えても必要な洗浄効果は得ることが出来る。

また、絞り部３０１の下部の洗浄ノズル、真空ノズルが配置されている洗浄槽３２の内部形状は、円筒形状でも、四角形状で使用しても良い。

また、本発明の洗浄槽３２を試薬プローブ７ａに関して記述したが、サンプルプローブ１１ａを試料容器１５の検体内に深く突っ込み、試料容器１５の底部から試料を吸引する分注方式もある。この場合、サンプルプローブ１１ａの洗浄範囲は広範囲に亘る。従って、本発明の洗浄槽は試薬プローブの洗浄みに限定されるものではなく、サンプルプローブ等の広範囲の洗浄を要するプローブの洗浄に関して有効である。

なお、吸引ノズル２１１、洗浄ノズル２０１は第１の洗浄乾燥機構を構成し、真空ノズル（吸引ノズル）２１２、２１３、洗浄ノズル２０２、２０３は第２の洗浄乾燥機構を構成する。

１・・・反応ディスク、２・・・反応容器、３・・・洗浄機構、４・・・分光光度計、５、６・・・攪拌機構、７、８・・・試薬分注機構、７ａ・・・試薬プローブ、９・・・試薬ディスク、１０・・・試薬ボトル、１０ａ・・・洗剤ボトル、１１・・・サンプル分注機構、１１ａ・・・サンプルプローブ、１３・・・洗浄槽、１５・・・試料容器、１６・・・ラック、１７・・・試料搬送機構、１８・・・試薬用シリンジ、１９・・・試料用シリンジ、２０・・・洗浄用ポンプ、２１・・・コントローラ、３０、３１・・・攪拌機構用洗浄槽、３２、３３・・・試薬分注機構用洗浄槽、２０１、２０２、２０３、２０４・・・洗浄ノズル、２０５・・・洗浄部、２１１、２１２、２１３、２１４・・・吸引ノズル（真空ノズル）、２２１・・・廃液部、２２２・・・オーバーフロー部、２４０、２６１、２６２・・・電磁弁、２４１・・・真空タンク、２４２・・・真空ポンプ、２６３・・・高圧ポンプ、２６４・・・低圧ポンプ、２６５・・・システム水タンク、３０１・・・絞り部、３０２・・・電磁弁、３０３・・・開口部、３０４・・・流路絞り部

Claims (17)

1. 試薬又は試料を吸引し、反応容器に吐出するプローブと、
   上記プローブの上下及び水平移動を行う分注機構と、
   上記プローブに試薬又は試料を吸引させ、反応容器に吐出させる吸引吐出機構と、
   上記反応容器内の試料を分析する光度計と、
   上記プローブが挿入される開口部を形成する絞り部と、
   上記絞り部の上面を流れる洗浄水の吐出を行う洗浄機構と、
   上記洗浄機構から吐出された洗浄水が上記開口部に落下せずに通過して流れ落ちるオーバーフロー部と、
   上記絞り部の下方に配置された洗浄水の真空吸引を行う乾燥機構と、
   上記分注機構、上記吸引吐出機構、上記洗浄機構、及び上記乾燥機構の動作を制御するコントローラと、
   を備え、
   上記コントローラは、
   上記洗浄機構から洗浄水を吐出させながら上記開口部が当該洗浄水で覆われた状態で、上記プローブを上記開口部に向かって下降させ、
   上記プローブの先端が上記開口部を通過した後に、上記開口部が当該洗浄水で覆われた状態で、かつ、上記プローブを下降させながら、上記プローブ内から洗浄水を吐出させることを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記洗浄機構、上記開口部および上記オーバーフロー部は、この順番で配置され、上記絞り部は、上記洗浄機構から吐出される洗浄水が水平方向に流れる流路を形成し、
   上記コントローラは、
   上記プローブ内から洗浄水を吐出させ、かつ、上記乾燥機構による真空吸引動作を行いながら、上記プローブを上昇させることを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記絞り部は、上記洗浄機構から吐出される洗浄水が水平方向に流れる流路を形成し、この流路は、上記開口部より下流側の流路幅が上流側の流路幅より小となっていることを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記絞り部が形成する開口部は、この開口部の開口径が上部から下部に向かって小となっていく形状を有することを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記コントローラは、
   上記プローブの下降動作を停止させた後に、上記洗浄機構の洗浄液の吐出動作を停止させ、上記乾燥機構による真空吸引動作を行いながら上記プローブを上昇させることを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項５に記載の自動分析装置において、
   上記コントローラは、
   上記プローブを上昇させた後、かつ、上記プローブの先端が上記開口部を通過する前に、上記プローブ内からの洗浄水の吐出を停止させることを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項１記載の自動分析装置において、
   上記乾燥機構は、
   垂直方向に配置された複数の第１の吸引ノズルと、
   垂直方向に配置され、上記プローブが上記開口部に挿入された状態で上記第１の吸引ノズルとで上記プローブを挟む位置に配置された複数の第２の吸引ノズルと、を有し、
   上記第１の吸引ノズルと上記第２の吸引ノズルは垂直方向に互い違いに配置されていることを特徴とする自動分析装置。
8. 試薬又は試料を吸引し、反応容器に吐出するプローブと、
   上記プローブの上下及び水平移動を行う分注機構と、
   上記プローブに試薬又は試料を吸引させ、反応容器に吐出させる吸引吐出機構と、
   上記反応容器内の試料を分析する光度計と、
   上記プローブが挿入される開口部を形成する絞り部と、この絞り部の近辺に配置され、洗浄水の吐出及び真空吸引を行う第１の洗浄乾燥機構と、上記絞り部の下方に形成された洗浄部と、この洗浄部に接続され、洗浄水の吐出及び真空吸引を行う第２の洗浄乾燥機構とを有する洗浄槽と、
   上記分注機構、上記吸引吐出機構、上記光度計、上記第１の洗浄乾燥機構、及び上記第２の洗浄乾燥機構の動作を制御するコントローラと、
   を備えることを特徴とする自動分析装置。
9. 請求項８に記載の自動分析装置において、
   上記第１の洗浄乾燥機構は、上記絞り部の近辺に配置され、洗浄水を吐出する第１の洗浄ノズルと、上記絞り部の近辺に配置され、真空吸引を行う第１の吸引ノズルとを有し、上記第２の洗浄乾燥機構は、上記洗浄部に接続され、洗浄水を吐出する第２の洗浄ノズルと、上記洗浄部に接続され、真空吸引を行う第２の吸引ノズルとを有し、上記自動分析装置は、さらに、上記第１の洗浄ノズルから洗浄水を吐出させる第１のポンプと、上記第２の洗浄ノズルから洗浄水を吐出させる第２のポンプと、上記第１の吸引ノズル及び第２の吸引ノズルに真空吸引動作を行わせる真空ポンプとを備え、上記コントローラは、上記第１のポンプ、上記第２のポンプ、上記真空ポンプの動作を制御することを特徴とする自動分析装置。
10. 請求項９に記載の自動分析装置において、
    上記コントローラは、上記分注機構及び上記吸引吐出機構を制御し、上記プローブに洗浄液を吸引させ、上記第１の洗浄ノズル及び上記第２の洗浄ノズルから洗浄水を吐出させながら、上記プローブを上記洗浄槽の開口部に上記プローブを挿入させ、このプローブが吸引した洗浄液を上記プローブから吐出させながら、上記洗浄部内に上記プローブを下降させることを特徴とする自動分析装置。
11. 請求項１０に記載の自動分析装置において、
    上記第１の洗浄ノズルから吐出される洗浄水の水圧は、上記第２の洗浄ノズルから吐出される洗浄水の水圧より低いことを特徴とする自動分析装置。
12. 請求項９に記載の自動分析装置において、
    上記絞り部は、上記第１の洗浄ノズルから吐出される洗浄水が水平方向に流れる流路を形成し、この流路は、上記開口部より下流側の流路幅が上流側の流路幅より小となっていることを特徴とする自動分析装置。
13. 請求項９に記載の自動分析装置において、
    上記絞り部が形成する開口部は、この開口部の開口径が上部から下部に向かって小となっていく形状を有することを特徴とする自動分析装置。
14. 請求項９に記載の自動分析装置において、
    上記第２の洗浄ノズル及び上記第２の吸引ノズルは、それぞれ複数のノズルからなり、これら第２の洗浄ノズル及び第２の吸引ノズルは、上記洗浄槽の洗浄部内に突出する突起部を形成することを特徴とする自動分析装置。
15. 請求項１０に記載の自動分析装置において、
    上記コントローラは、上記プローブの下降動作を停止した後に、上記第１の洗浄ノズル及び第２の洗浄ノズルからの洗浄液を吐出動作を停止し、上記第１の吸引ノズル及び上記第２の吸引ノズルによる真空吸引動作を開始させた後に、上記プローブの上昇動作を開始させることを特徴とする自動分析装置。
16. 請求項１５に記載の自動分析装置において、
    上記コントローラは、上記プローブが吸引した洗浄液を上記プローブから吐出させながら、上記洗浄部内に上記プローブを下降させ、上記プローブの下降停止から上昇動作を開始し、この上昇動作を開始した後に、上記プローブからの上記洗浄液の吐出を停止させることを特徴とする自動分析装置。
17. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    上記開口部の下方に形成された廃液部の下方に電磁弁を備え、
    上記洗浄機構から吐出された洗浄水による上記プローブの洗浄中は、上記電磁弁は開状態であり、上記洗浄機構から吐出された洗浄水による上記プローブの洗浄後に、上記電磁弁は開状態から閉状態とされ、上記閉状態となった後、上記乾燥機構による上記真空吸引を開始することを特徴とする自動分析装置。

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