JPH049670A - 分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は医療用分析装置、より詳細には、試料や試薬
をノズル内に吸入保持して移送し、後に吐出する分注ノ
ズルを有する分析装置に関する。

［従来の技術］ このような分析装置の一従来例が実開昭５７−５４０５
９号公報に示される。この分析装置では、隔壁で仕切ら
れた第１の部屋と第２の部屋を有する洗浄槽が設けられ
、第１の部屋は洗浄液を噴射する洗浄液噴射管を有し、
その底部には第２の部屋に連通ずる排液口が形成され、
第２の部屋は排液を洗浄槽外に排出する排出口かその底
部に形成される。洗浄を要するノズルは第１の部屋の中
の洗浄液内に浸漬され、ノズルの付着物は洗浄液噴射管
から噴射される洗浄液によって除去され、排液は底部の
排液口および隔壁をオーバーフローして第２の部屋に流
入し、第２の部屋の排出口から洗浄槽外に排出される。

［発明が解決しようとする課題］ ノズルの洗浄は、洗浄液を洗浄槽内で対流させることに
より行われ、洗浄液には主に水が使用される。しかし、
分注する試薬等の種類によっては、このような洗浄では
付着物が完全に除去されない場合が少なくない。特に、
ラテックス等の付着物の除去は困難で、洗浄に長い時間
を要したり、機器管理者による定期的なメンテナンスが
不可欠である。

分注ノズルが完全に洗浄されていないと、試料や試薬の
キャリーオーバー等が発生して誤った分析結果を出した
り、分析機の性能を低下させる原因になる。さらに、分
注ノズルの付着物によるコンタミネーションによって、
試薬の劣化も発生する。

このため、洗浄液に洗剤を使用したり、水の量や対流方
法を改良するなどの種々の提案があったが、洗浄工程が
複雑になり洗浄時間が長くなるなどの別の問題が生じ、
適当なものはなかった。

この発明は、洗浄工程を複雑にすることなく、洗浄時間
を長くすることなく、分注ノズルが完全に洗浄される分
析装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の分析装置は、液体試料を吸入保持し、吐出す
るノズルと、洗浄液が供給される洗浄部と、ノズルまた
は洗浄部に連結され、洗浄液中に超音波を照射する超音
波振動発生部とを備える。

［作　用コ この発明の分析装置では、ノズルまたは洗浄部に連結さ
れた超音波振動発生部の超音波振動によって、洗浄水中
にキャビテーションが発生し、これに伴う強い衝撃波が
ノズルに付着した汚れを粉砕する。ノズルからはぎ取ら
れた汚れは微粉となって洗浄水中に分散する。洗浄の間
、洗浄水は絶えず供給され、洗浄水中に分散した汚れは
洗浄水と共に排出され、再びノズルに付着するのが防止
される。超音波振動は、好ましくは、ノズルが洗浄水中
にある間だけ発生され、超音波振動発生部の発熱および
洗浄部が抑えられる。

［実施例コ 以下、図面を参照しながら、この発明の実施例について
説明する。

第１図に示されるように、装置１０は、洗浄部たとえば
洗浄槽１２、洗浄槽１２を取り囲む排液槽１４、及び、
洗浄槽１２の下方に配置されるランジュバン型の超音波
振動発生部１６を有する。

排液槽１４は、その底部に一端が開口された、排液を外
部に排出する排液管１８に連通ずる。洗浄槽１２は、そ
の下方側面部で連通する洗浄水を洗浄槽１２内に供給す
る洗浄水供給管２０を有し、シリコンゴム等のパツキン
２２によって排液槽１４の内部に弾性的に支持される。

超音波振動発生部１６は、弾性部材（アルミニウム、ス
テンレス、リン青銅、ジェラルミン）で形成された２つ
の共振器２４，２６、及び、これらの共振器２４．２６
の間に介在される超音波発生用の圧電素子を有する。洗
浄槽１２に近い共振器２４は指数関数等のホーン形状に
形成される。

圧電素子は、外部の固定部材２８に固定される銅板の止
め板３０、止め板３０の上面にそれぞれ２枚ずつ積層さ
れる振動発生用の厚さ３■の圧電体３２および銅製の電
極板３４、及び、止め板３０の下面に積層される振動状
態検出用の厚さ０．５ｍｍの圧電体３６および電極板３
８を有する。この圧電素子は、電極板３８と共振器２６
との間に配置されるセラミック等の絶縁部材４０と共に
、ボルト４２によって２つの共振器２４．２６の間に固
定される。止め板３０、電極板３４及び電極板３８は駆
動回路４４に電気的に接続され、止め板３０及び電極板
３４には正弦波の電圧が印加され超音波振動が発生され
、このときの振動状態に対応した信号が電極３８から出
力され、この信号は駆動回路４４にフィードバックされ
、駆動用の正弦波電圧の周波数が最適状態に保たれる。

次に分注ノズル４６の洗浄について説明する。

分注ノズル４６が洗浄槽１２に挿入されると、分注ノズ
ル４６及び洗浄水供給管から洗浄水が吐出され、洗浄槽
１２は洗浄水で満たされる。また、超音波振動発生部１
６は、駆動回路４４から所定の正弦波電圧が供給され、
洗浄槽１２を振動させ、強力な超音波が洗浄水中に照射
される。超音波によって洗浄水中に生じる大きな加速度
及びキャビテーションに伴う衝撃圧によって分注ノズル
４６の付着物が粉砕され、微粉となって洗浄水中に分散
する。分注ノズル４６は、分注ノズル４６から吐出され
る洗浄水によって内側が洗浄され、洗浄水供給管２０か
ら噴射される洗浄水によって外側が洗浄される。分注ノ
ズルからはぎ取られ微粉となった付着物は、絶えず流入
する洗浄水によって、洗浄槽１２をオーバーフローして
排液槽１４に流入し、排出管１８から外部に排出される
。このように、洗浄水の絶え間ない流入によって、微分
化した付着物の分注ノズル４６への再付着が防止される
。

洗浄水の供給および超音波の発生は、好ましくは、分注
ノズル４６が洗浄槽１２の内部にある間だけ行われる。

これによって、無駄な洗浄水の使用が防止されるととも
に、超音波振動による熱や音の発生が少なくなる。

この発明によれば、洗浄水のみによる洗浄と比較して、
洗浄効果が飛躍的に向上する。従って、ラテックス等の
付着しやすく洗浄しにくい試薬や試料を完全に除去でき
るようになり、キャリーオーバーなどによる分析データ
の不良をなくすことができる。これにより、機器管理者
の定期的なメンテナンスの回数が低減され、その負担が
軽減される。また、分注ノズルの付着物による試薬の劣
化が防止される。さらに、洗浄時間が短縮され、分析工
程の高速化も可能になる。

この実施例では超音波振動発生部１６が洗浄槽１２の下
方に位置するが、第２図に示されるように、超音波振動
発生部１６は洗浄槽１２の側部に設けられてもよい。こ
の場合、分注ノズル４６は好ましくは回転させられ、こ
れにより洗浄ムラが低下するとともに、高速な洗浄が可
能になる。

第３図を参照して、超音波振動発生部が分注ノズル４６
に付加された別の実施例について説明する。ここでは、
この実施例の特徴部分である分注ノズルの周辺部のみを
図示し、他の部分は上述の実施例と同様なので省略する
。

分注ノズル４６はステンレスで形成され、洗浄槽１２の
中に挿入されたときに洗浄水中に埋没しない部分の外周
に超音波振動発生部４８が設けられる。超音波振動発生
部４８は、円筒型の圧電体５０及び圧電体５０の内外周
面に設けられた２枚の電極５２．５４を有する。内側の
電極５２は折り返され、一部が外周面に位置する。これ
らの電極５２．５４は、圧電素子４８に超音波振動を発
生させるための正弦波電圧を供給する駆動回路５６に電
気的に接続される。また、超音波振動発生部４８の近傍
には振動状態検知用の歪ゲージ５８が設けられ、振動状
態に対応した信号を駆動回路５６にフィードバックする
。この信号を受ける駆動回路５６は供給する正弦波電圧
の周波数をフィードバック制御する。

超音波振動発生部４８には、上述の実施例で説明した超
音波振動発生部１６と同様、分注ノズル４６の洗浄部分
が洗浄槽１２の中に位置する間だけ超音波発生用の正弦
波電圧が駆動回路５６から供給される。正弦波電圧が供
給された超音波振動発生部４８は、分注ノズル４６の径
方向に定在波の超音波振動を発生する。これにより、分
注ノズル４６は径方向に膨張圧縮を繰り返し、付着物の
付いた先端部を振動させる。この結果、付着物は粉砕さ
れて微粉となって洗浄水中に分散する。また、分注ノズ
ル４６の定在波によって内部を通る洗浄水が先端の出口
に向かって高速で搬送されるとともに、分注ノズル４６
の先端から吐出される洗浄水が洗浄槽１２の底部に当た
って強い対流を引き起こすことによって、ノズルの先端
部に付着した付着物を洗浄する効果が向上する。

この実施例では、洗浄水中への超音波の照射に加えて、
分注ノズル４６を直接的に超音波振動指せるので、部着
物をより高速に除去できるとともに、洗浄ムラを低減す
ることができる。

さらに別の実施例が第４図に示される。この実施例は、
最初に述べた実施例と比較して、洗浄槽１２に連結する
洗浄水供給管２０のみが異なり、この周辺部分のみ図示
する。この例では、洗浄槽１２に連通ずる複数の洗浄水
供給管２０が側面に設けられ、洗浄水は洗浄水供給管２
０から分注ノズル４６に向けて噴射される。洗浄水供給
管２０を規定するステンレスの導管５９の外周に超音波
振動発生部６０が設けられる。超音波振動発生部６０は
円筒型の圧電体６２及び圧電体６２の内外周面に設けら
れた２枚の電極６４．６６を有する。

これらの電極６４．６６は、超音波振動を発生させるた
めの正弦波電圧を供給する駆動回路６８に電気的に接続
される。また、超音波振動発生部６０の近くには振動状
態を検知するための歪ゲージ７０が設けられ、振動状態
に対応した信号を駆動回路６８にフィードバックされ、
供給される正弦波電圧の周波数が制御される。

超音波振動発生用の正弦波電圧は、分注ノズル４６が洗
浄槽１２内にある間だけ供給される。このとき分注ノズ
ル４６は中心軸回りの回転運動または上下運動される。

超音波振動発生部６０は導管５９を径方向に繰り返し膨
張圧縮させ、これによって洗浄水が洗浄槽１２に向かっ
て高速に搬送される。この加速された水流は多方向から
分注ノズル４６に吐出され、付着物を粉砕する。また、
分注ノズル４６が回転または上下動されることによって
、洗浄ムラが低減される。

この実施例では、超音波振動する洗浄水と高速の水流に
よって付着物が除去される。洗浄槽１２内に生じる洗浄
水の対流は非常に激しく、洗浄効率が向上するとともに
、微粉化された付着物の再付着が防止される。

また、さらに別の実施例が第５図に示される。

装置１０は、はぼ有底円筒状の排液槽７８、排液槽７８
の側壁に４方からねじ込まれる尖頭ネジ８０によって排
液槽７８の中に支持されるほぼ円柱形状の超音波振動発
生部を備える。超音波振動発生部は、弾性部材（アルミ
ニウム、ステンレス、リン青銅、ジェラルミン）で形成
されたほぼ円柱状の２つの共振器２６．７２を有する。

上方の共振器７２は、上面に設けられた溝によって規定
される洗浄部７６を有し、洗浄部７６の一側壁には洗浄
水を供給する洗浄水供給管２０が連通して設けられる。

２つの共振器２６．７２の間には、２枚の振動発生用の
厚さ３■の圧電体３２、圧電体３２と共に積層される３
枚の銅製の電極板３４、最下層の電極３４下に設けられ
る振動状態検出用の厚さ０．５ｍ１１１の圧電体３６、
圧電体３６の下面に設けられる検出信号出力用の電極板
３８、及びセラミック等の絶縁部材４０が設けられる。

これらは、図示しないボルトによって、２つの共振器２
６．７２に固定されるとともに、その周辺部はシリコン
ゴムなどの絶縁材７４で被覆される。電極３４は図示し
ない駆動回路に接続され、超音波振動を発生させるため
の正弦波電圧が供給される。

また、電極板３８も同じく図示しない駆動回路に接続さ
れ、フィードバック制御のための信号を駆動回路に供給
する。

次に第６図を参照しながら、試薬ボトル８４から試薬を
吸入しこれを反応管８８に滴下し、続いて試薬ボトル８
６から試薬を吸入しこれを反応管８８に滴下する場合に
於ける分注ノズル４６の洗浄動作について説明する。分
注ノズル４６は試薬ボトル８４から適量の試薬を吸い上
げた後、水平移動して反応管８８の上方まで移動する。

このとき、分注ノズル４６の先端部は単に洗浄部７６を
通過するだけで、洗浄部７６に洗浄水は供給されない。

試薬を反応管８８内に吐出した後、分注ノズル４６は装
置１０の位置まで水平移動され、所定時間の間、洗浄を
要する先端部が洗浄部７６内に配置される。この間、洗
浄水供給管２０から洗浄水が供給されるとともに超音波
振動部が駆動され、分注ノズル４６が洗浄される。洗浄
部７６からこぼれる洗浄水は排液槽７８内に受けられ、
排液管８２を通って外部に排出される。所定時間が経過
すると、洗浄水の供給が停止されるとともに振動部が停
止され、洗浄が終了される。洗浄終了後、分注ノズル４
６は別の試薬ボトル８６の上方まで移動され、別の試薬
を吸入し再び移動して反応管８８内に吐出する。その後
、分注ノズル４６は再び同様に洗浄される。

この実施例では、分注ノズル４６の移動の途中で洗浄が
行われ、洗浄槽内への分注ノズル４６の挿入動作が省略
される。従って、洗浄時間が短縮される。また、試薬ボ
トル８４．５６と反応管８８との間に装置１０を複数設
けることによって、分注ノズル４６の水平移動を停止さ
せることなく洗浄することもでき、高速洗浄を実現する
こともできる。

［発明の効果］ この発明によれば、洗浄水の対流に加えて、洗浄水中に
超音波振動が発生されることによって、ラテックス等の
洗浄しにくい試薬や試料が完全に除去されるようになる
。これにより、キャリーオーバーなどによる分析データ
の不良、及びノズルの付着物による試料の劣化がなくな
り、分析性能が向上されるとともに分析時間が短縮され
る。また、機器管理者の定期的なメンテナンスの回数が
低減され、その負担が軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の分析装置の実施例を示す図、第２図
は第１図に示される実施例の変形例を示す図、第３図は
この発明の分析装置の別の実施例を示す図、第４図はこ
の発明の分析装置のさらに別の実施例を示す図、第５図
はこの発明の分析装置のまた更に別の実施例を示す図、
第６図は第５図に示される分析装置の動作を説明する図
である。 １２・・・洗浄槽、１６・・・超音波振動発生部、４６
・・・分注ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液体試料を吸入保持し、吐出するノズルと、洗浄液が供
   給される洗浄部と、 ノズルまたは洗浄部に連結され、洗浄液中に超音波を照
   射する超音波振動発生部とを備える分析装置。