ノズル処理装置
【課題】金属製ノズルへの汚れの付着を長期に渡り防止または低減でき得るノズル処理装置を提供する。
【解決手段】ノズル処理装置は、液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズル２０を洗浄するべく、当該検査分析装置に搭載される。ノズル処理装置は、液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズル２０を備えたノズルユニット１２と、電着液が貯留される処理槽１６と、金属製ノズル２０を処理槽１６内に進入させて電着液に浸すべく、金属製ノズル２０を前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、処理槽１６内に進入した金属製ノズル２０の内部に位置する線状電極４０と、線状電極４０および金属製ノズル２０の間に直流電流を流して電着液に含まれる塗膜成分を析出させるべく、両者に電圧を印加する定電圧電源７０と、を備える。そして、電圧印加により金属製ノズル２０の表面コーティングを補修または生成する。
【解決手段】ノズル処理装置は、液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズル２０を洗浄するべく、当該検査分析装置に搭載される。ノズル処理装置は、液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズル２０を備えたノズルユニット１２と、電着液が貯留される処理槽１６と、金属製ノズル２０を処理槽１６内に進入させて電着液に浸すべく、金属製ノズル２０を前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、処理槽１６内に進入した金属製ノズル２０の内部に位置する線状電極４０と、線状電極４０および金属製ノズル２０の間に直流電流を流して電着液に含まれる塗膜成分を析出させるべく、両者に電圧を印加する定電圧電源７０と、を備える。そして、電圧印加により金属製ノズル２０の表面コーティングを補修または生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体液の検査分析装置に設けられた金属製ノズルに所定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検体検査装置やＥＬＩＳＡを用いた自動分析装置などの医療用検査分析装置の中には、液体を吸引吐出するノズルがユニット化されて組み込まれていることが多い。このように液体の吸引吐出のために検査分析装置に組み込まれるノズルとしては、適宜、交換廃棄可能なディスポーザブル式ノズルのほかに、繰り返し使用される金属製ノズルもある。金属製ノズルを用いる場合は、使用するたびに、当該ノズルを洗浄することが必要となる。このように、使用のたびにノズル洗浄を行うことで、清潔な状態で液体の吸引吐出を行うことができる。
【０００３】
ただし、血液などの体液を吸引吐出する場合、金属製ノズルには、使用のたびに行う通常の洗浄では落ちない強固な汚れ（例えばタンパク質など）が、徐々に蓄積することが知られている。この強固な汚れを放置しておくと、場合によっては、検査分析結果に悪影響を与えることがある。
【０００４】
そこで、従来から、こうした汚れの付着を防止または低減するために、金属製ノズルの表面に特殊なコーティングを施すことが提案されている。また、下記特許文献１のように、使用のたび、換言すれば、通常洗浄のたびに、プローブ（ノズル）の表面に高分子材料を塗布する技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４９４４３号公報
【特許文献２】特開２００７−１８１５１５号公報
【特許文献３】特開２００６−２７１８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、通常の表面コーティングは、使用を続けていくにつれて、徐々に剥がれていき、汚れ防止効果が低下してしまうという問題があった。また、特許文献１では、高分子材料を塗布しているに過ぎず、その汚れ防止効果を維持するためには、使用のたびに再塗布を行う必要があり、手間であった。
【０００７】
つまり、従来、金属製ノズルへの汚れの付着を長期に渡り防止または低減でき得る技術はなかった。なお、特許文献２，３にも、汚れ付着低減のために対象物に表面処理を施す技術が開示されているが、これらは歯科補綴物及び骨接合術用具等を対象としており、金属製ノズルには適用できない。
【０００８】
そこで、本発明では、金属製ノズルへの汚れの付着を長期に渡り防止または低減でき得るノズル処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のノズル処理装置は、液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズルに規定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置であって、液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズルを備えたノズルユニットと、少なくとも電着液が貯留される処理槽と、前記金属製ノズルを前記処理槽内に進入させて電着液に浸すべく、前記ノズルユニットを前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、前記処理槽内に進入した金属製ノズルの内部に位置する線状電極と、前記線状電極および金属製ノズルの間に直流電流を流して前記電着液に含まれる塗膜成分を析出させるべく、両者に電圧を印加する電源と、を備え、前記電圧印加により前記金属製ノズルの表面コーティングを補修または生成することを特徴とする。
【００１０】
他の本発明のノズル処理装置は、液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズルに規定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置であって、液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズルを備えたノズルユニットと、少なくとも電着液が貯留される処理槽と、前記金属製ノズルを前記処理槽内に進入させて電着液に浸すべく、前記ノズルユニットを前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、前記処理槽内に進入した金属製ノズルの内部に位置する線状電極と、前記線状電極および金属製ノズルの間に直流電流を流して前記電着液に含まれる極性基を有する親水性有機化合物を前記金属製ノズルの表面に直接固定化させるべく、両者に電圧を印加する電源と、を備え、前記電圧印加により前記金属製ノズルにおける前記親水性有機化合物の固定化部分を補修または生成することを特徴とする。
【００１１】
他の好適な態様では、絶縁材料からなり、前記線状電極の長さ方向に間隔をあけて配置される１以上の導通ガードであって、それぞれが前記線状電極の外周囲を覆うことで前記線状電極と金属製ノズルとの電気的接触を防止する１以上の導通ガードを備える。
【００１２】
前記線状電極は、前記処理槽の底面から立脚していてもよいし、前記ノズルユニットに設けられ、前記金属ノズルの内部に進退自在であってもよい。
【００１３】
好適な態様では、さらに、前記処理槽内に進入した金属製ノズルの先端周囲に設けられ、前記電源により電圧が印加される外側電極を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電圧印加により塗膜成分が析出され、前記金属製ノズルの表面コーティングが補修または生成される。その結果、金属製ノズルへの汚れの付着を長期に渡り防止または低減でき得る。また、本発明によれば、電圧印加により親水性有機化合物が前記金属製ノズルの表面に中間層なしで直接固定化され、前記金属製ノズルへの固定化部分が補修または生成される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態であるノズル処理装置の概略構成図である。
【図２】ノズル処理装置の要部構成図である。
【図３】予備洗浄の流れを示すフローチャートである。
【図４】電着処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】他のノズル処理装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である処理装置１０の概略構成図である。また、図２は、当該処理装置１０の要部構成図である。
【００１７】
この処理装置１０は、液体検体を吸引吐出する金属製ノズル２０を備えた各種検査分析装置（例えば、液体検体を小分け分注する分注装置やＥＬＩＳＡを用いた自動分析装置など）に搭載される装置である。本実施形態の処理装置１０は、液体検体を吸引吐出する度に、金属製ノズル２０を洗浄液で簡易的に洗浄する簡易洗浄を行う。簡易洗浄では、通常、金属製ノズル２０の内面へ上方から洗浄液を流し込み、さらに、水ですすいで洗浄する。図１の処理装置１０において、簡易洗浄のための洗浄機構をさらに設けるようにしてもよい。また、本実施形態の処理装置１０は、簡易洗浄だけでは除去しきれない強固な汚れの付着を防止または低減するための表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分の補修処理である電着処理も定期的に行う。以下では、処理装置１０のうち、この定期的に行われる電着処理に関与する構成を中心に説明する。なお、この電着処理は、予備洗浄を行った後に実施されるが、以下では、この定期的に行われる予備洗浄および電着処理を含む一連の流れを「定期処理」と呼ぶ。
【００１８】
処理装置１０は、ノズルユニット１２、配管系１４、処理槽１６、タンクユニット１８、電源ユニット１９、および、これらの駆動を制御する制御部（図示せず）などを備えている。
【００１９】
ノズルユニット１２は、金属製ノズル２０および当該金属製ノズル２０を移動させる駆動系をユニット化したもので、処理装置１０の構成要素の一つであるとともに検査分析装置の構成要素の一つでもある。金属製ノズル２０は、金属、例えばステンレスやチタンなどからなる管体で、配管３６やバルブ３２，３４を介して、複数のポンプ２４，２６，３０に連結されている。そして、この金属製ノズル２０の内圧が、各種ポンプ２４，２６，３０の駆動により可変調整されることにより、液体検体の吸引吐出が実行される。吸引吐出処理がなされた金属製ノズル２０は、適宜、洗浄液を用いて簡易的に洗浄される。換言すれば、本実施形態の金属製ノズル２０は、使用のたびに簡易洗浄され、繰り返し使用されるノン・ディスポーザブル式ノズルといえる。
【００２０】
ここで、血液などの体液を吸引吐出する金属製ノズル２０の場合、繰り返し使用するにつれ、簡易洗浄だけでは除去しきれない強固な汚れ、例えば、タンパク汚れなどが付着残存することがある。かかる強固な汚れは、金属製ノズル２０での吸引吐出量の誤差の原因になったり、また、吸引した液体検体の汚染の原因になったりする。こうした問題を避けるために、従来は、金属製ノズル２０に予め、汚れ付着を防止または低減するための表面コーティングを施していた。しかし、かかる表面コーティングは、比較的、短時間で剥離、破損してしまい、汚れ付着防止効果が低減するという問題があった。
【００２１】
そこで、本実施形態では、定期的に、この金属製ノズル２０に対して電着処理を施す定期処理を実施している。後に詳説するように、電着処理は、金属製ノズル２０の表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分を補修・生成する処理である。この電着処理等を実現するために、金属製ノズル２０は、定電圧電源７０に電気的に接続されており、適宜、負電圧が印加できるようになっている。
【００２２】
駆動系は、この金属製ノズル２０を水平方向および垂直方向に移動するための機構である。この駆動系は、周知の公知技術を利用して構成することができるため、その具体的構成の図示は省略しているが、例えば、モータなどの駆動源や、リードスクリューやプーリなどの伝達機構などから構成できる。制御部は、検査分析処理や定期処理の進行状況に応じて、適宜、この駆動系を制御し、金属製ノズル２０を所望の位置に移動させる。なお、定期処理時における金属製ノズル２０の動きについては、後に詳説する。
【００２３】
配管系１４は、複数のポンプ２４，２６，３０や配管３６等から構成されており、金属製ノズル２０での流体の吸引吐出を実現させるものである。この配管系１４には、三つのポンプ、すなわち、分注ポンプ２４、加圧ポンプ２６、還流用ポンプ３０が設けられている。分注ポンプ２４は、電磁弁３２，３４および配管３６を介して金属製ノズル２０に接続されたポンプで、金属製ノズル２０で液体を吸引吐出する際に駆動される。加圧ポンプ２６は、配管３６や、空気溜め２８、電磁弁３２，３４などを介して金属製ノズル２０に接続されたポンプで、当該金属製ノズル２０を乾燥させるために、当該金属製ノズル２０にエアーを送る際に駆動される。還流用ポンプ３０は、配管３６および電磁弁３４を介して金属製ノズル２０に、また、配管３６を介して処理槽１６に接続されたポンプである。この還流用ポンプ３０は、金属製ノズル２０で、処理槽１６から吸引した電着液などを再び、処理槽１６に戻す還流動作時に駆動される。
【００２４】
処理槽１６は、洗浄や電着処理を行うための槽で、洗浄や電着処理の進行状況に応じて、適宜、電着液やすすぎ液が供給される。この処理槽１６は、少なくとも、予備洗浄や電着処理に必要な量のすすぎ液等が貯留できる程度の大きさを有していればよい。ただし、後述するように、処理槽１６からは、線状電極４０が立脚している。この線状電極４０と他部材との干渉を防止するために、処理槽１６は、線状電極４０の高さ程度の深さを有していることが望ましい。
【００２５】
処理槽１６には、定期処理（すなわち予備洗浄および電着処理）を実現するために、二種類の電極、すなわち、線状電極４０と外側電極４４とが設置されている。線状電極４０は、白金などからなる線状の電極で、処理槽１６の底面略中央位置から立脚している。この線状電極４０は、定期処理の際、図２に図示するように、処理槽１６内に進入（下降）してきた金属製ノズル２０の内部に位置するようになっている。すなわち、定期処理の際、制御部は、金属製ノズル２０を当該線状電極４０の真上位置まで移動させた後に下降させ、金属製ノズル２０の内部に、この線状電極４０を位置させている。
【００２６】
この線状電極４０は、定期処理時、換言すれば、金属製ノズル２０の下降時において、その先端が、金属製ノズル２０の最大液面レベル付近に到達し得る高さを有している。ここで、最大液面レベルとは、金属製ノズル２０で吸引保持でき得る液体検体の最大量（以下「最大吸引量Ｍｍａｘ」という）を吸引した際の液面レベルをいう。換言すれば、洗浄電極４０は、定期処理のために金属製ノズル２０が下降してきた場合、少なくとも、金属製ノズル２０が液体検体と接触し得る範囲に存在するようになっている。
【００２７】
線状電極４０には、複数の導通ガード４２が適度な間隔を空けて取り付けられている。各導通ガード４２は、絶縁材料、例えば、フッ素樹脂や絶縁性ゴムなどから構成されており、線状電極４０の一部外周囲を覆うべく、線状電極４０に固着されている。この導通ガード４２は、金属製ノズル２０と線状電極４０との接触、ひいては、電気的ショートを防止するために設けられている。したがって、この導通ガード４２の設置間隔や個数は、金属製ノズル２０および線状電極４０の相対位置・姿勢関係が若干ずれたとしても、両者の接触が防止でき得るように調整されることが望ましい。
【００２８】
また、線状電極４０のうち、その上端は、金属製ノズル２０との接触が最も生じ易い部位である。したがって、この線状電極４０の上端は、外部に露出しないように導通ガード４２で完全に覆われている。また、線状電極４０の上端を覆う導通ガード４２は、下降してくる金属製ノズル先端と当接したとしても当該下降動作を阻害しないように、下側に近づくにつれて大径となる略円錐台形状となっている。
【００２９】
外側電極４４は、白金などからなり、処理槽１６内に進入（下降）してきた金属製ノズル２０の先端の周囲に配される環状の電極である。本実施形態では、この外側電極４４を、処理槽１６の内側面に固着している。ただし、金属製ノズル２０の周囲に位置するのであれば、外側電極４４は、金属製ノズル２０と処理槽１６の内側面との間に配置されてもよい。
【００３０】
この線状電極４０および外側電極４４は、切替スイッチ７２を介して定電圧電源７０に電気的に接続されている。そして、切替スイッチ７２の切り替え状況に応じて、線状電極４０または外側電極４４に適宜、正電圧が印加できるようになっている。
【００３１】
タンクユニット１８は、処理槽１６に供給されるすすぎ液や電着液および処理槽１６から排出される廃液を貯留する複数のタンク、および、配管系から構成される。より具体的には、タンクユニット１８は、電着液を貯留する電着液タンク５０、すすぎ液を貯留するすすぎ液タンク５４、および、処理槽１６から廃棄される廃液を貯留する廃液タンク５６を備えている。電着液タンク５０、すすぎ液タンク５４は、切替バルブ５８および配管６６を介して処理槽１６に接続されており、各タンク５０，５４に貯留された液体は、液充填用ポンプ６２の駆動に応じて、処理槽１６に供給されるようになっている。また、廃液タンク５６は、配管６８を介して処理槽１６に接続されており、排液用ポンプ６４の駆動に応じて、処理槽１６に供給された液体が当該廃液タンク５６に排出されるようになっている。
【００３２】
ここで、各タンク５０，５４に貯留される液体について簡単に説明する。電着液は、後述する電着処理の際に用いられる液体である。この電着液は、通常の電着工程により塗膜を形成でき得るもの、例えば、金、白金、フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド等であれば特に限定されない。また、極性基を有する親水性有機化合物を溶解した溶液を電着液として用いることができる。親水性有機化合物としては、例えば、ポリエチレングリコ−ル、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリアクリル酸及びその塩、ポリエチレンイミン、カルボキシメチルセルロ−ス、メチルセルロースなどを挙げることができる。また、親水性有機化合物が有する極性基は、炭素原子と異なる電気陰性度を有する原子を含む基であり、例えば、アミノ基（−ＮＨ２）、イミノ基（＝ＮＨ）、アミド基〈−ＣＯＮＨ２）、イミド基（−ＣＯＮＨＣＯ−）、エポキシ基、イソシアネート基（一ＮＣＯ）、シアノ基（−ＣＮ）、ニトロ基（−ＮＯ２）、メルカプト基（−ＳＨ）、チオ基（−Ｓ−）、ホスフィノ基（−ＰＨ２）などを拳げることができる。親水性有機化合物は、これらの極性基の１種を有することができ、あるいは、２種以上を組み合わせて有することもできる。また、１種の極性基は、１個を有することができ、複数個を有することもできる。これらの極性基の中で、窒素又はリンを含む極性基を有する親水性有機化合物を好適に用いることができ、アミノ基、イミノ基、アミド基又はイミド基を有する親水性有機化合物を特に好適に用いることができる。より具体的には、電着液として、例えば、両末端にアミノ基を有するポリエチレングリコール、両末端にエポキシ基を有するポリエチレングリコールなどを挙げることができる。両末端にアミノ基を有するポリエチレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコールと塩化アリルとの反応によりポリエチレングリコールジアリルエーテルとしたのち、二重結合にアンモニアを付加することにより、両末端にアミノプロピル基を有するポリエチレングリコールを製造することができる。両末端にエポキシ基を有するポリエチレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコールとエピクロロヒドリンとの反応により両末端に２−ヒドロキシー３−クロロプロピル基を有するポリエチレングリコールとしたのち、脱塩化水素して閉環することにより、両末端にグリシジル基を有するポリエチレングリコールを製造することができる。
【００３３】
すすぎ液は、金属製ノズル２０から電着液を除去する（すすぐ）ために用いられるほか、金属製ノズル２０を使用するたびに実行される簡易洗浄のすすぎ液としても用いられる液体である。このすすぎ液としては、例えば、水が用いられる。なお、使用された電着液やすすぎ液は、最終的には、廃液タンクに排出され、混合される。したがって、各液体は、この混合時に、有毒ガスなどが発生しない成分に調整されていることが望ましい。
【００３４】
電源ユニット１９は、金属製ノズル２０および二種類の電極に電圧を印加するための電気系ユニットであり、定電圧電源７０や配線、切替スイッチ７２などを有している。定電圧電源７０は、電着処理の際に、金属製ノズル２０および二種類の電極４０，４４に一定電圧を印加する電源である。この定電圧電源７０の負端子は、配線を介して金属製ノズル２０に電気的に接続されている。また、この定電圧電源７０の正端子は、配線および切替スイッチ７２を介して、線状電極４０および外側電極４４に電気的に接続されている。なお、この電源ユニット１９により、電着処理時に印加される電圧値は、電着反応が生じ得る程度の値でよい。
【００３５】
次に、この処理装置１０を用いての定期処理の流れについて図３、図４を参照して説明する。図３は予備洗浄の、図４は電着処理の詳細な流れを示すフローチャートである。
【００３６】
定期処理は、予備洗浄および電着処理の二段階に大別される。予備洗浄は、電着処理に先立って行われる予備的な洗浄で、水などを用いて行われる。電着処理は、強固な汚れの付着、とくに、タンパク質の吸着などを低減するために金属製ノズル２０に施される表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分を補修・生成する処理である。
【００３７】
次に、各処理の流れについて詳細に説明していく。図３に図示するように、予備洗浄を行う場合には、まず、処理槽１６の真上位置に金属製ノズル２０を移動させる（Ｓ１６）。このとき、金属製ノズル２０が、線状電極４０の真上に位置するように位置制御する。続いて、金属製ノズル２０を下降させ、金属製ノズル２０を処理槽１６内に進入させる（Ｓ１８）。この下降により、金属製ノズル２０の内部に線状電極４０が、また、金属製ノズル２０の外周囲に外側電極４４が位置することになる。なお、このときの下降高さは、金属製ノズル２０の下端から処理槽１６底面までの距離Ｈが、導通ガード４２の高さｈに若干の余裕量α（例えば、５ｍｍ程度）を付加した程度になれば（Ｈ≒ｈ＋αになれば）よい。なお、本実施形態では、金属製ノズル２０を移動させているが、当然ながら、金属製ノズル２０ではなく処理槽１６側を、あるいは、金属製ノズル２０と処理槽１６の両方を移動させるようにしてもよい。
【００３８】
金属製ノズル２０が規定位置に到達すれば、制御部は、排液用ポンプ６４を駆動開始させる（Ｓ２０）。また、分注ポンプ２４を駆動させ、金属製ノズル２０の内部に残存している残液を吐出させる（Ｓ２２）。金属製ノズル２０から処理槽１６に吐出された残液は、排液用ポンプ６４の作用により、廃液タンク５６へと排出される。金属製ノズル２０の残液が排出できれば、排液用ポンプ６４の駆動を停止する（Ｓ２４）。
【００３９】
次に、制御部は、処理槽１６とすすぎ液タンク５４とが連通されるように切替バルブ５８を切り替えるとともに、液充填用ポンプ６２を駆動して、処理槽１６にすすぎ液を充填させる（Ｓ２６）。このすすぎ液の充填量は、最大吸引量Ｍｍａｘに若干の余裕量Ｍα１を付加した程度の量（＝Ｍｍａｘ＋Ｍα１）である。ここで、この余裕量Ｍα１は、特に限定されないが、当該余裕量Ｍα１を処理槽１６に充填した際の液面が、ステップＳ１８で下降完了した金属製ノズル２０の下端に到達し得る程度の量以上であることが望ましい。
【００４０】
すすぎ液が充填されれば、続いて、分注ポンプ２４を駆動して、当該すすぎ液を金属製ノズル２０で吸引し、その後、吐出する（Ｓ２８）。この吸引・吐出動作は、１回だけでもよいが、複数回繰り返し実行されることが望ましい。また、１回の吸引動作での吸引量は、最大吸引量Ｍｍａｘ以上であることが望ましい。この吸引吐出動作により、金属製ノズル２０の内面がすすぎ液により洗浄されることになる。
【００４１】
規定回数の吸引吐出動作が終了すれば、排液用ポンプ６４を駆動して、すすぎ液を廃液タンク５６に排出する（Ｓ３０）。また、加圧ポンプ２６を駆動して、空気溜め２８に溜めているエアーを金属製ノズル２０に送り、金属製ノズル２０の乾燥を図る（Ｓ３２）。そして、一定時間の送風により乾燥が完了すれば、排液用ポンプ６４の両方の駆動を停止する（Ｓ３４）。そして、これにより予備洗浄が終了となる。
【００４２】
予備洗浄により大まかな汚れが除去されれば、続いて、電着処理を開始する。この電着処理は、汚れの付着を防止または低減するために金属製ノズル２０に施された表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分を補修・生成するための処理である。すなわち、特定の表面コーティングを施すことで、汚れの付着を効果的に低減できることは知られているが、こうした表面コーティングは、繰り返しの分注処理や洗浄により剥離してしまい、その効果が低減する。そこで、本実施形態では、定期的に、金属製ノズル２０の内外に施された表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分を補修・生成する電着処理を行っている。
【００４３】
この電着処理は、金属製ノズル２０の内側面に対して行われる処理（Ｓ４０〜Ｓ５０）と、金属製ノズル２０の外側面に対して行われる処理（Ｓ５２〜Ｓ５６）と、に大別される。また、この電着処理も、金属製ノズル２０を処理槽１６内に進入（下降）させた状態、換言すれば、金属製ノズル２０の内部に線状電極４０を位置させた状態で行われる。本実施形態では、予備洗浄が終わった時点で、金属製ノズル２０の内部に線状電極４０が位置している。したがって、電着処理は、まず、処理槽１６に電着液を充填することから始まる（Ｓ４０）。すなわち、処理槽１６と電着液タンク５０とが連通されるように切替バルブ５８を切り替えるとともに、液充填用ポンプ６２を駆動して、処理槽１６に電着液を送り込む。この電着液の充填量は、最大吸引量Ｍｍａｘに若干の余裕量Ｍα２を付加した程度の量（＝Ｍｍａｘ＋Ｍα２）である。ここで、この余裕量Ｍα２は、当該余裕量Ｍα２を処理槽１６に充填した際の液面が、ステップＳ１８で下降完了した金属製ノズル２０の下端に到達し得る程度の量以上であることが望まれる。
【００４４】
電着液が充填されれば、続いて、還流用ポンプ３０を駆動して、電着液を金属製ノズル２０と処理槽１６との間で還流させる（Ｓ４２）。この還流により、電極表面から発生する泡が取り除かれ、電着液に含まれる塗膜成分または親水性有機化合物の偏在が防止され、より均一なコーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化が可能となる。
【００４５】
この還流を継続した状態で、切替スイッチ７２を線状電極４０側に切り替えたうえで、定電圧電源７０を駆動し、線状電極４０および金属製ノズル２０の間に電圧を印加する（Ｓ４４）。この電圧印加に伴い、線状電極４０と金属製ノズル２０との間に直流電流が流れ、金属製ノズル２０の内側面に塗膜が析出する。このときのコーティング塗膜厚は、電流値により調整される。電着液に極性基を有する親水性有機化合物が含まれている場合には、電圧印加による電気化学反応により当該化合物が金属製ノズル２０内側面に直接固定される。親水性有機化合物による固定では、中間層を用いることなく当該化合物とノズルとの間に強い結合が形成される。この固定化は、電気伝導性を有するノズル表面にのみ行われるので、塗膜を積層するコーティングと比較して皮膜の厚さを薄くすることができる。なお、電着ムラを防止するために、電圧印加後、一定時間（例えば３分など）が経過すれば、金属製ノズル２０を、導通ガード４２の高さｈ分程度、下降または上昇させることが望ましい。これにより、導通ガード４２と金属製ノズル２０との相対的な位置（高さ）関係が変更され、導通ガード４２に起因する電着ムラが防止される。
【００４６】
電圧印加から規定時間、経過すれば、電圧印加を停止する。そして、排液用ポンプ６４を駆動して、処理槽１６内の電着液を廃液タンク５６へと排出する（Ｓ４６）。そして、電着液が完全に排出できれば、還流用ポンプ３０および排液用ポンプ６４の駆動を停止する（Ｓ４８，Ｓ５０）。以上で、金属製ノズル２０の内側面に対する電着処理は終了となる。
【００４７】
金属製ノズル２０の内側面に対する電着処理が完了すれば、続いて、外側面に対しての電着処理を開始する。すなわち、再び、処理槽１６と電着液タンク５０とが連通されるように切替バルブ５８を切り替えるとともに、液充填用ポンプ６２を駆動して、処理槽１６に電着液を充填する（Ｓ５２）。このときの電着液の充填量は、少なくとも、液面レベルが外側電極４４の上端を越える程度、換言すれば、外側電極４４が完全に電着液に浸るとともに、ノズル先端のうち分注時に検体と接触する部分が浸る程度の量である。
【００４８】
電着液が充填できれば、切替スイッチ７２を外側電極４４側に切り替えたうえで、定電圧電源７０を駆動し、外側電極４４および金属製ノズル２０の間に電圧を印加する（Ｓ５４）。この場合、内側面に対して電着処理した場合と同様に、金属製ノズル２０の外側面に塗膜が析出または親水性有機化合物が直接固定化する。
【００４９】
電圧印加から規定時間、経過すれば、電圧印加を停止する。そして、再び、排液用ポンプ６４を駆動して、電着液を廃液タンクに排出する（Ｓ５６）。また、加圧ポンプ２６を駆動して、金属製ノズル２０にエアーを送り、乾燥させる（Ｓ５８）。そして、電着液が完全に排出できれば、排液用ポンプ６４の駆動を停止する（Ｓ６０）。
【００５０】
次に、処理槽１６がすすぎ液タンク５４に連通するように切替バルブ５８を駆動したうえで、液充填用ポンプ６２を駆動して、処理槽１６にすすぎ液を充填させる（Ｓ６２）。そして、ステップＳ２８〜Ｓ３４（図３参照）と同様の手順で、金属製ノズル２０の内外をすすぎ液で洗浄する（Ｓ６４〜Ｓ７０）。すすぎ液での洗浄により、電着液を完全に除去できれば、電着工程は終了、ひいては、定期処理全体が終了となる。この後は、金属製ノズル２０を上昇させ、初期位置へと移動させればよい。
【００５１】
このように定期的に電着処理により表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化を施すことにより、金属製ノズル２０へのタンパク汚れの付着を低減できる。その結果、長期に渡り金属製ノズル２０を好適な状態に保つことができる。その結果、強固な汚れを除去するために行う強力な洗剤を用いての漬け置き洗浄などを削減または低減できる。これは、検査分析装置の稼動時間増加、効率増加にも繋がる。さらに、定期的に表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定部分を補修・生成することにより、ノズルの寿命を向上させることができる。
【００５２】
なお、上記説明では、線状電極４０と外側電極４４の両方を設けているが、最も汚れが付着しやすい金属製ノズル２０の内側面の電着処理に用いられる線状電極４０だけであってもよい。また、電圧条件等が確定していない場合には、処理槽１６内に、電極電位の測定時に電位の基準点を与える電極、いわゆる参照電極として機能する電極を設けるようにしてもよい。さらに、本実施形態では、金属製ノズル２０に負電圧を印加するカチオン電着により表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定部分を補修・生成しているが、金属製ノズル２０側に正電圧を印加するアニオン電着により表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定部分を補修・生成してもよい。
【００５３】
さらに、本実施形態では、線状電極４０を処理槽１６の底面から立脚させているが、処理槽１６ではなくノズルユニット１２に設けるようにしてよい。すなわち、図５に図示するように、ノズルユニット１２の上側に、金属製ノズル２０内で進退する線状電極４０を設置するようにしてもよい。この場合、線状電極４０は、例えば、モータ８２やリードスクリュー８４などからなる進退機構８０により進退自在に保持されている。そして、定期処理を行っていない間、線状電極４０は、その下端が金属製ノズル２０の上端近傍になる位置まで退避する退避状態をとる。一方、定期処理を実行する場合には、線状電極４０は、その下端が金属製ノズル２０の下端近傍になる位置まで進出する進出状態をとる。このように、処理槽１６ではなく、ノズルユニット１２側に線状電極４０を設けることで、金属製ノズル２０と線状電極４０との相対位置関係を維持することが容易となり、金属製ノズル２０を処理槽１６内に進入させる際の位置決め精度が比較的低めであっても問題ないことになる。そして、結果として、金属製ノズル２０を、処理槽１６内に進入させる際の移動速度を比較的高めに保つことができ、洗浄に要する時間をより短縮することができる。
【００５４】
なお、金属製ノズル２０の上端面には、線状電極４０の進退を許容するための通過孔を形成する必要がある。この通過孔を介して金属製ノズル２０が外部空間と連通された場合、液体の吸引吐出を適切に行うことができない。そこで、ノズルユニット１２側に線状電極４０を設ける場合には、当該線状電極４０に取り付けられた導通ガード４２で通過孔をシールすることが望ましい。すなわち、導通ガード４２を、絶縁性ゴムなどの弾性材料で構成するとともに、その径を通過孔の径とほぼ等しくしておく。そして、退避状態、および、進出状態のいずれの場合でも、一つの導通ガード４２が通過孔内に位置し、通過孔の周縁に密着することが望ましい。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 処理装置、１２ ノズルユニット、１４ 配管系、１６ 処理槽、１８ タンクユニット、１９ 電源ユニット、２０ 金属製ノズル、２４ 分注ポンプ、２６ 加圧ポンプ、３０ 還流用ポンプ、３２，３４ 電磁弁、３６，６６，６８ 配管、４０ 線状電極、４２ 導通ガード、４４ 外側電極、５０ 電着液タンク、５４ すすぎ液タンク、５６ 廃液タンク、５８ 切替バルブ、６２ 液充填用ポンプ、６４ 排液用ポンプ、７０ 定電圧電源、７２ 切替スイッチ、８０ 進退機構、８２ モータ、８４ リードスクリュー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体液の検査分析装置に設けられた金属製ノズルに所定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検体検査装置やＥＬＩＳＡを用いた自動分析装置などの医療用検査分析装置の中には、液体を吸引吐出するノズルがユニット化されて組み込まれていることが多い。このように液体の吸引吐出のために検査分析装置に組み込まれるノズルとしては、適宜、交換廃棄可能なディスポーザブル式ノズルのほかに、繰り返し使用される金属製ノズルもある。金属製ノズルを用いる場合は、使用するたびに、当該ノズルを洗浄することが必要となる。このように、使用のたびにノズル洗浄を行うことで、清潔な状態で液体の吸引吐出を行うことができる。
【０００３】
ただし、血液などの体液を吸引吐出する場合、金属製ノズルには、使用のたびに行う通常の洗浄では落ちない強固な汚れ（例えばタンパク質など）が、徐々に蓄積することが知られている。この強固な汚れを放置しておくと、場合によっては、検査分析結果に悪影響を与えることがある。
【０００４】
そこで、従来から、こうした汚れの付着を防止または低減するために、金属製ノズルの表面に特殊なコーティングを施すことが提案されている。また、下記特許文献１のように、使用のたび、換言すれば、通常洗浄のたびに、プローブ（ノズル）の表面に高分子材料を塗布する技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４９４４３号公報
【特許文献２】特開２００７−１８１５１５号公報
【特許文献３】特開２００６−２７１８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、通常の表面コーティングは、使用を続けていくにつれて、徐々に剥がれていき、汚れ防止効果が低下してしまうという問題があった。また、特許文献１では、高分子材料を塗布しているに過ぎず、その汚れ防止効果を維持するためには、使用のたびに再塗布を行う必要があり、手間であった。
【０００７】
つまり、従来、金属製ノズルへの汚れの付着を長期に渡り防止または低減でき得る技術はなかった。なお、特許文献２，３にも、汚れ付着低減のために対象物に表面処理を施す技術が開示されているが、これらは歯科補綴物及び骨接合術用具等を対象としており、金属製ノズルには適用できない。
【０００８】
そこで、本発明では、金属製ノズルへの汚れの付着を長期に渡り防止または低減でき得るノズル処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のノズル処理装置は、液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズルに規定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置であって、液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズルを備えたノズルユニットと、少なくとも電着液が貯留される処理槽と、前記金属製ノズルを前記処理槽内に進入させて電着液に浸すべく、前記ノズルユニットを前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、前記処理槽内に進入した金属製ノズルの内部に位置する線状電極と、前記線状電極および金属製ノズルの間に直流電流を流して前記電着液に含まれる塗膜成分を析出させるべく、両者に電圧を印加する電源と、を備え、前記電圧印加により前記金属製ノズルの表面コーティングを補修または生成することを特徴とする。
【００１０】
他の本発明のノズル処理装置は、液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズルに規定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置であって、液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズルを備えたノズルユニットと、少なくとも電着液が貯留される処理槽と、前記金属製ノズルを前記処理槽内に進入させて電着液に浸すべく、前記ノズルユニットを前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、前記処理槽内に進入した金属製ノズルの内部に位置する線状電極と、前記線状電極および金属製ノズルの間に直流電流を流して前記電着液に含まれる極性基を有する親水性有機化合物を前記金属製ノズルの表面に直接固定化させるべく、両者に電圧を印加する電源と、を備え、前記電圧印加により前記金属製ノズルにおける前記親水性有機化合物の固定化部分を補修または生成することを特徴とする。
【００１１】
他の好適な態様では、絶縁材料からなり、前記線状電極の長さ方向に間隔をあけて配置される１以上の導通ガードであって、それぞれが前記線状電極の外周囲を覆うことで前記線状電極と金属製ノズルとの電気的接触を防止する１以上の導通ガードを備える。
【００１２】
前記線状電極は、前記処理槽の底面から立脚していてもよいし、前記ノズルユニットに設けられ、前記金属ノズルの内部に進退自在であってもよい。
【００１３】
好適な態様では、さらに、前記処理槽内に進入した金属製ノズルの先端周囲に設けられ、前記電源により電圧が印加される外側電極を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電圧印加により塗膜成分が析出され、前記金属製ノズルの表面コーティングが補修または生成される。その結果、金属製ノズルへの汚れの付着を長期に渡り防止または低減でき得る。また、本発明によれば、電圧印加により親水性有機化合物が前記金属製ノズルの表面に中間層なしで直接固定化され、前記金属製ノズルへの固定化部分が補修または生成される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態であるノズル処理装置の概略構成図である。
【図２】ノズル処理装置の要部構成図である。
【図３】予備洗浄の流れを示すフローチャートである。
【図４】電着処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】他のノズル処理装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である処理装置１０の概略構成図である。また、図２は、当該処理装置１０の要部構成図である。
【００１７】
この処理装置１０は、液体検体を吸引吐出する金属製ノズル２０を備えた各種検査分析装置（例えば、液体検体を小分け分注する分注装置やＥＬＩＳＡを用いた自動分析装置など）に搭載される装置である。本実施形態の処理装置１０は、液体検体を吸引吐出する度に、金属製ノズル２０を洗浄液で簡易的に洗浄する簡易洗浄を行う。簡易洗浄では、通常、金属製ノズル２０の内面へ上方から洗浄液を流し込み、さらに、水ですすいで洗浄する。図１の処理装置１０において、簡易洗浄のための洗浄機構をさらに設けるようにしてもよい。また、本実施形態の処理装置１０は、簡易洗浄だけでは除去しきれない強固な汚れの付着を防止または低減するための表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分の補修処理である電着処理も定期的に行う。以下では、処理装置１０のうち、この定期的に行われる電着処理に関与する構成を中心に説明する。なお、この電着処理は、予備洗浄を行った後に実施されるが、以下では、この定期的に行われる予備洗浄および電着処理を含む一連の流れを「定期処理」と呼ぶ。
【００１８】
処理装置１０は、ノズルユニット１２、配管系１４、処理槽１６、タンクユニット１８、電源ユニット１９、および、これらの駆動を制御する制御部（図示せず）などを備えている。
【００１９】
ノズルユニット１２は、金属製ノズル２０および当該金属製ノズル２０を移動させる駆動系をユニット化したもので、処理装置１０の構成要素の一つであるとともに検査分析装置の構成要素の一つでもある。金属製ノズル２０は、金属、例えばステンレスやチタンなどからなる管体で、配管３６やバルブ３２，３４を介して、複数のポンプ２４，２６，３０に連結されている。そして、この金属製ノズル２０の内圧が、各種ポンプ２４，２６，３０の駆動により可変調整されることにより、液体検体の吸引吐出が実行される。吸引吐出処理がなされた金属製ノズル２０は、適宜、洗浄液を用いて簡易的に洗浄される。換言すれば、本実施形態の金属製ノズル２０は、使用のたびに簡易洗浄され、繰り返し使用されるノン・ディスポーザブル式ノズルといえる。
【００２０】
ここで、血液などの体液を吸引吐出する金属製ノズル２０の場合、繰り返し使用するにつれ、簡易洗浄だけでは除去しきれない強固な汚れ、例えば、タンパク汚れなどが付着残存することがある。かかる強固な汚れは、金属製ノズル２０での吸引吐出量の誤差の原因になったり、また、吸引した液体検体の汚染の原因になったりする。こうした問題を避けるために、従来は、金属製ノズル２０に予め、汚れ付着を防止または低減するための表面コーティングを施していた。しかし、かかる表面コーティングは、比較的、短時間で剥離、破損してしまい、汚れ付着防止効果が低減するという問題があった。
【００２１】
そこで、本実施形態では、定期的に、この金属製ノズル２０に対して電着処理を施す定期処理を実施している。後に詳説するように、電着処理は、金属製ノズル２０の表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分を補修・生成する処理である。この電着処理等を実現するために、金属製ノズル２０は、定電圧電源７０に電気的に接続されており、適宜、負電圧が印加できるようになっている。
【００２２】
駆動系は、この金属製ノズル２０を水平方向および垂直方向に移動するための機構である。この駆動系は、周知の公知技術を利用して構成することができるため、その具体的構成の図示は省略しているが、例えば、モータなどの駆動源や、リードスクリューやプーリなどの伝達機構などから構成できる。制御部は、検査分析処理や定期処理の進行状況に応じて、適宜、この駆動系を制御し、金属製ノズル２０を所望の位置に移動させる。なお、定期処理時における金属製ノズル２０の動きについては、後に詳説する。
【００２３】
配管系１４は、複数のポンプ２４，２６，３０や配管３６等から構成されており、金属製ノズル２０での流体の吸引吐出を実現させるものである。この配管系１４には、三つのポンプ、すなわち、分注ポンプ２４、加圧ポンプ２６、還流用ポンプ３０が設けられている。分注ポンプ２４は、電磁弁３２，３４および配管３６を介して金属製ノズル２０に接続されたポンプで、金属製ノズル２０で液体を吸引吐出する際に駆動される。加圧ポンプ２６は、配管３６や、空気溜め２８、電磁弁３２，３４などを介して金属製ノズル２０に接続されたポンプで、当該金属製ノズル２０を乾燥させるために、当該金属製ノズル２０にエアーを送る際に駆動される。還流用ポンプ３０は、配管３６および電磁弁３４を介して金属製ノズル２０に、また、配管３６を介して処理槽１６に接続されたポンプである。この還流用ポンプ３０は、金属製ノズル２０で、処理槽１６から吸引した電着液などを再び、処理槽１６に戻す還流動作時に駆動される。
【００２４】
処理槽１６は、洗浄や電着処理を行うための槽で、洗浄や電着処理の進行状況に応じて、適宜、電着液やすすぎ液が供給される。この処理槽１６は、少なくとも、予備洗浄や電着処理に必要な量のすすぎ液等が貯留できる程度の大きさを有していればよい。ただし、後述するように、処理槽１６からは、線状電極４０が立脚している。この線状電極４０と他部材との干渉を防止するために、処理槽１６は、線状電極４０の高さ程度の深さを有していることが望ましい。
【００２５】
処理槽１６には、定期処理（すなわち予備洗浄および電着処理）を実現するために、二種類の電極、すなわち、線状電極４０と外側電極４４とが設置されている。線状電極４０は、白金などからなる線状の電極で、処理槽１６の底面略中央位置から立脚している。この線状電極４０は、定期処理の際、図２に図示するように、処理槽１６内に進入（下降）してきた金属製ノズル２０の内部に位置するようになっている。すなわち、定期処理の際、制御部は、金属製ノズル２０を当該線状電極４０の真上位置まで移動させた後に下降させ、金属製ノズル２０の内部に、この線状電極４０を位置させている。
【００２６】
この線状電極４０は、定期処理時、換言すれば、金属製ノズル２０の下降時において、その先端が、金属製ノズル２０の最大液面レベル付近に到達し得る高さを有している。ここで、最大液面レベルとは、金属製ノズル２０で吸引保持でき得る液体検体の最大量（以下「最大吸引量Ｍｍａｘ」という）を吸引した際の液面レベルをいう。換言すれば、洗浄電極４０は、定期処理のために金属製ノズル２０が下降してきた場合、少なくとも、金属製ノズル２０が液体検体と接触し得る範囲に存在するようになっている。
【００２７】
線状電極４０には、複数の導通ガード４２が適度な間隔を空けて取り付けられている。各導通ガード４２は、絶縁材料、例えば、フッ素樹脂や絶縁性ゴムなどから構成されており、線状電極４０の一部外周囲を覆うべく、線状電極４０に固着されている。この導通ガード４２は、金属製ノズル２０と線状電極４０との接触、ひいては、電気的ショートを防止するために設けられている。したがって、この導通ガード４２の設置間隔や個数は、金属製ノズル２０および線状電極４０の相対位置・姿勢関係が若干ずれたとしても、両者の接触が防止でき得るように調整されることが望ましい。
【００２８】
また、線状電極４０のうち、その上端は、金属製ノズル２０との接触が最も生じ易い部位である。したがって、この線状電極４０の上端は、外部に露出しないように導通ガード４２で完全に覆われている。また、線状電極４０の上端を覆う導通ガード４２は、下降してくる金属製ノズル先端と当接したとしても当該下降動作を阻害しないように、下側に近づくにつれて大径となる略円錐台形状となっている。
【００２９】
外側電極４４は、白金などからなり、処理槽１６内に進入（下降）してきた金属製ノズル２０の先端の周囲に配される環状の電極である。本実施形態では、この外側電極４４を、処理槽１６の内側面に固着している。ただし、金属製ノズル２０の周囲に位置するのであれば、外側電極４４は、金属製ノズル２０と処理槽１６の内側面との間に配置されてもよい。
【００３０】
この線状電極４０および外側電極４４は、切替スイッチ７２を介して定電圧電源７０に電気的に接続されている。そして、切替スイッチ７２の切り替え状況に応じて、線状電極４０または外側電極４４に適宜、正電圧が印加できるようになっている。
【００３１】
タンクユニット１８は、処理槽１６に供給されるすすぎ液や電着液および処理槽１６から排出される廃液を貯留する複数のタンク、および、配管系から構成される。より具体的には、タンクユニット１８は、電着液を貯留する電着液タンク５０、すすぎ液を貯留するすすぎ液タンク５４、および、処理槽１６から廃棄される廃液を貯留する廃液タンク５６を備えている。電着液タンク５０、すすぎ液タンク５４は、切替バルブ５８および配管６６を介して処理槽１６に接続されており、各タンク５０，５４に貯留された液体は、液充填用ポンプ６２の駆動に応じて、処理槽１６に供給されるようになっている。また、廃液タンク５６は、配管６８を介して処理槽１６に接続されており、排液用ポンプ６４の駆動に応じて、処理槽１６に供給された液体が当該廃液タンク５６に排出されるようになっている。
【００３２】
ここで、各タンク５０，５４に貯留される液体について簡単に説明する。電着液は、後述する電着処理の際に用いられる液体である。この電着液は、通常の電着工程により塗膜を形成でき得るもの、例えば、金、白金、フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド等であれば特に限定されない。また、極性基を有する親水性有機化合物を溶解した溶液を電着液として用いることができる。親水性有機化合物としては、例えば、ポリエチレングリコ−ル、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリアクリル酸及びその塩、ポリエチレンイミン、カルボキシメチルセルロ−ス、メチルセルロースなどを挙げることができる。また、親水性有機化合物が有する極性基は、炭素原子と異なる電気陰性度を有する原子を含む基であり、例えば、アミノ基（−ＮＨ２）、イミノ基（＝ＮＨ）、アミド基〈−ＣＯＮＨ２）、イミド基（−ＣＯＮＨＣＯ−）、エポキシ基、イソシアネート基（一ＮＣＯ）、シアノ基（−ＣＮ）、ニトロ基（−ＮＯ２）、メルカプト基（−ＳＨ）、チオ基（−Ｓ−）、ホスフィノ基（−ＰＨ２）などを拳げることができる。親水性有機化合物は、これらの極性基の１種を有することができ、あるいは、２種以上を組み合わせて有することもできる。また、１種の極性基は、１個を有することができ、複数個を有することもできる。これらの極性基の中で、窒素又はリンを含む極性基を有する親水性有機化合物を好適に用いることができ、アミノ基、イミノ基、アミド基又はイミド基を有する親水性有機化合物を特に好適に用いることができる。より具体的には、電着液として、例えば、両末端にアミノ基を有するポリエチレングリコール、両末端にエポキシ基を有するポリエチレングリコールなどを挙げることができる。両末端にアミノ基を有するポリエチレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコールと塩化アリルとの反応によりポリエチレングリコールジアリルエーテルとしたのち、二重結合にアンモニアを付加することにより、両末端にアミノプロピル基を有するポリエチレングリコールを製造することができる。両末端にエポキシ基を有するポリエチレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコールとエピクロロヒドリンとの反応により両末端に２−ヒドロキシー３−クロロプロピル基を有するポリエチレングリコールとしたのち、脱塩化水素して閉環することにより、両末端にグリシジル基を有するポリエチレングリコールを製造することができる。
【００３３】
すすぎ液は、金属製ノズル２０から電着液を除去する（すすぐ）ために用いられるほか、金属製ノズル２０を使用するたびに実行される簡易洗浄のすすぎ液としても用いられる液体である。このすすぎ液としては、例えば、水が用いられる。なお、使用された電着液やすすぎ液は、最終的には、廃液タンクに排出され、混合される。したがって、各液体は、この混合時に、有毒ガスなどが発生しない成分に調整されていることが望ましい。
【００３４】
電源ユニット１９は、金属製ノズル２０および二種類の電極に電圧を印加するための電気系ユニットであり、定電圧電源７０や配線、切替スイッチ７２などを有している。定電圧電源７０は、電着処理の際に、金属製ノズル２０および二種類の電極４０，４４に一定電圧を印加する電源である。この定電圧電源７０の負端子は、配線を介して金属製ノズル２０に電気的に接続されている。また、この定電圧電源７０の正端子は、配線および切替スイッチ７２を介して、線状電極４０および外側電極４４に電気的に接続されている。なお、この電源ユニット１９により、電着処理時に印加される電圧値は、電着反応が生じ得る程度の値でよい。
【００３５】
次に、この処理装置１０を用いての定期処理の流れについて図３、図４を参照して説明する。図３は予備洗浄の、図４は電着処理の詳細な流れを示すフローチャートである。
【００３６】
定期処理は、予備洗浄および電着処理の二段階に大別される。予備洗浄は、電着処理に先立って行われる予備的な洗浄で、水などを用いて行われる。電着処理は、強固な汚れの付着、とくに、タンパク質の吸着などを低減するために金属製ノズル２０に施される表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分を補修・生成する処理である。
【００３７】
次に、各処理の流れについて詳細に説明していく。図３に図示するように、予備洗浄を行う場合には、まず、処理槽１６の真上位置に金属製ノズル２０を移動させる（Ｓ１６）。このとき、金属製ノズル２０が、線状電極４０の真上に位置するように位置制御する。続いて、金属製ノズル２０を下降させ、金属製ノズル２０を処理槽１６内に進入させる（Ｓ１８）。この下降により、金属製ノズル２０の内部に線状電極４０が、また、金属製ノズル２０の外周囲に外側電極４４が位置することになる。なお、このときの下降高さは、金属製ノズル２０の下端から処理槽１６底面までの距離Ｈが、導通ガード４２の高さｈに若干の余裕量α（例えば、５ｍｍ程度）を付加した程度になれば（Ｈ≒ｈ＋αになれば）よい。なお、本実施形態では、金属製ノズル２０を移動させているが、当然ながら、金属製ノズル２０ではなく処理槽１６側を、あるいは、金属製ノズル２０と処理槽１６の両方を移動させるようにしてもよい。
【００３８】
金属製ノズル２０が規定位置に到達すれば、制御部は、排液用ポンプ６４を駆動開始させる（Ｓ２０）。また、分注ポンプ２４を駆動させ、金属製ノズル２０の内部に残存している残液を吐出させる（Ｓ２２）。金属製ノズル２０から処理槽１６に吐出された残液は、排液用ポンプ６４の作用により、廃液タンク５６へと排出される。金属製ノズル２０の残液が排出できれば、排液用ポンプ６４の駆動を停止する（Ｓ２４）。
【００３９】
次に、制御部は、処理槽１６とすすぎ液タンク５４とが連通されるように切替バルブ５８を切り替えるとともに、液充填用ポンプ６２を駆動して、処理槽１６にすすぎ液を充填させる（Ｓ２６）。このすすぎ液の充填量は、最大吸引量Ｍｍａｘに若干の余裕量Ｍα１を付加した程度の量（＝Ｍｍａｘ＋Ｍα１）である。ここで、この余裕量Ｍα１は、特に限定されないが、当該余裕量Ｍα１を処理槽１６に充填した際の液面が、ステップＳ１８で下降完了した金属製ノズル２０の下端に到達し得る程度の量以上であることが望ましい。
【００４０】
すすぎ液が充填されれば、続いて、分注ポンプ２４を駆動して、当該すすぎ液を金属製ノズル２０で吸引し、その後、吐出する（Ｓ２８）。この吸引・吐出動作は、１回だけでもよいが、複数回繰り返し実行されることが望ましい。また、１回の吸引動作での吸引量は、最大吸引量Ｍｍａｘ以上であることが望ましい。この吸引吐出動作により、金属製ノズル２０の内面がすすぎ液により洗浄されることになる。
【００４１】
規定回数の吸引吐出動作が終了すれば、排液用ポンプ６４を駆動して、すすぎ液を廃液タンク５６に排出する（Ｓ３０）。また、加圧ポンプ２６を駆動して、空気溜め２８に溜めているエアーを金属製ノズル２０に送り、金属製ノズル２０の乾燥を図る（Ｓ３２）。そして、一定時間の送風により乾燥が完了すれば、排液用ポンプ６４の両方の駆動を停止する（Ｓ３４）。そして、これにより予備洗浄が終了となる。
【００４２】
予備洗浄により大まかな汚れが除去されれば、続いて、電着処理を開始する。この電着処理は、汚れの付着を防止または低減するために金属製ノズル２０に施された表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分を補修・生成するための処理である。すなわち、特定の表面コーティングを施すことで、汚れの付着を効果的に低減できることは知られているが、こうした表面コーティングは、繰り返しの分注処理や洗浄により剥離してしまい、その効果が低減する。そこで、本実施形態では、定期的に、金属製ノズル２０の内外に施された表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化部分を補修・生成する電着処理を行っている。
【００４３】
この電着処理は、金属製ノズル２０の内側面に対して行われる処理（Ｓ４０〜Ｓ５０）と、金属製ノズル２０の外側面に対して行われる処理（Ｓ５２〜Ｓ５６）と、に大別される。また、この電着処理も、金属製ノズル２０を処理槽１６内に進入（下降）させた状態、換言すれば、金属製ノズル２０の内部に線状電極４０を位置させた状態で行われる。本実施形態では、予備洗浄が終わった時点で、金属製ノズル２０の内部に線状電極４０が位置している。したがって、電着処理は、まず、処理槽１６に電着液を充填することから始まる（Ｓ４０）。すなわち、処理槽１６と電着液タンク５０とが連通されるように切替バルブ５８を切り替えるとともに、液充填用ポンプ６２を駆動して、処理槽１６に電着液を送り込む。この電着液の充填量は、最大吸引量Ｍｍａｘに若干の余裕量Ｍα２を付加した程度の量（＝Ｍｍａｘ＋Ｍα２）である。ここで、この余裕量Ｍα２は、当該余裕量Ｍα２を処理槽１６に充填した際の液面が、ステップＳ１８で下降完了した金属製ノズル２０の下端に到達し得る程度の量以上であることが望まれる。
【００４４】
電着液が充填されれば、続いて、還流用ポンプ３０を駆動して、電着液を金属製ノズル２０と処理槽１６との間で還流させる（Ｓ４２）。この還流により、電極表面から発生する泡が取り除かれ、電着液に含まれる塗膜成分または親水性有機化合物の偏在が防止され、より均一なコーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化が可能となる。
【００４５】
この還流を継続した状態で、切替スイッチ７２を線状電極４０側に切り替えたうえで、定電圧電源７０を駆動し、線状電極４０および金属製ノズル２０の間に電圧を印加する（Ｓ４４）。この電圧印加に伴い、線状電極４０と金属製ノズル２０との間に直流電流が流れ、金属製ノズル２０の内側面に塗膜が析出する。このときのコーティング塗膜厚は、電流値により調整される。電着液に極性基を有する親水性有機化合物が含まれている場合には、電圧印加による電気化学反応により当該化合物が金属製ノズル２０内側面に直接固定される。親水性有機化合物による固定では、中間層を用いることなく当該化合物とノズルとの間に強い結合が形成される。この固定化は、電気伝導性を有するノズル表面にのみ行われるので、塗膜を積層するコーティングと比較して皮膜の厚さを薄くすることができる。なお、電着ムラを防止するために、電圧印加後、一定時間（例えば３分など）が経過すれば、金属製ノズル２０を、導通ガード４２の高さｈ分程度、下降または上昇させることが望ましい。これにより、導通ガード４２と金属製ノズル２０との相対的な位置（高さ）関係が変更され、導通ガード４２に起因する電着ムラが防止される。
【００４６】
電圧印加から規定時間、経過すれば、電圧印加を停止する。そして、排液用ポンプ６４を駆動して、処理槽１６内の電着液を廃液タンク５６へと排出する（Ｓ４６）。そして、電着液が完全に排出できれば、還流用ポンプ３０および排液用ポンプ６４の駆動を停止する（Ｓ４８，Ｓ５０）。以上で、金属製ノズル２０の内側面に対する電着処理は終了となる。
【００４７】
金属製ノズル２０の内側面に対する電着処理が完了すれば、続いて、外側面に対しての電着処理を開始する。すなわち、再び、処理槽１６と電着液タンク５０とが連通されるように切替バルブ５８を切り替えるとともに、液充填用ポンプ６２を駆動して、処理槽１６に電着液を充填する（Ｓ５２）。このときの電着液の充填量は、少なくとも、液面レベルが外側電極４４の上端を越える程度、換言すれば、外側電極４４が完全に電着液に浸るとともに、ノズル先端のうち分注時に検体と接触する部分が浸る程度の量である。
【００４８】
電着液が充填できれば、切替スイッチ７２を外側電極４４側に切り替えたうえで、定電圧電源７０を駆動し、外側電極４４および金属製ノズル２０の間に電圧を印加する（Ｓ５４）。この場合、内側面に対して電着処理した場合と同様に、金属製ノズル２０の外側面に塗膜が析出または親水性有機化合物が直接固定化する。
【００４９】
電圧印加から規定時間、経過すれば、電圧印加を停止する。そして、再び、排液用ポンプ６４を駆動して、電着液を廃液タンクに排出する（Ｓ５６）。また、加圧ポンプ２６を駆動して、金属製ノズル２０にエアーを送り、乾燥させる（Ｓ５８）。そして、電着液が完全に排出できれば、排液用ポンプ６４の駆動を停止する（Ｓ６０）。
【００５０】
次に、処理槽１６がすすぎ液タンク５４に連通するように切替バルブ５８を駆動したうえで、液充填用ポンプ６２を駆動して、処理槽１６にすすぎ液を充填させる（Ｓ６２）。そして、ステップＳ２８〜Ｓ３４（図３参照）と同様の手順で、金属製ノズル２０の内外をすすぎ液で洗浄する（Ｓ６４〜Ｓ７０）。すすぎ液での洗浄により、電着液を完全に除去できれば、電着工程は終了、ひいては、定期処理全体が終了となる。この後は、金属製ノズル２０を上昇させ、初期位置へと移動させればよい。
【００５１】
このように定期的に電着処理により表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定化を施すことにより、金属製ノズル２０へのタンパク汚れの付着を低減できる。その結果、長期に渡り金属製ノズル２０を好適な状態に保つことができる。その結果、強固な汚れを除去するために行う強力な洗剤を用いての漬け置き洗浄などを削減または低減できる。これは、検査分析装置の稼動時間増加、効率増加にも繋がる。さらに、定期的に表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定部分を補修・生成することにより、ノズルの寿命を向上させることができる。
【００５２】
なお、上記説明では、線状電極４０と外側電極４４の両方を設けているが、最も汚れが付着しやすい金属製ノズル２０の内側面の電着処理に用いられる線状電極４０だけであってもよい。また、電圧条件等が確定していない場合には、処理槽１６内に、電極電位の測定時に電位の基準点を与える電極、いわゆる参照電極として機能する電極を設けるようにしてもよい。さらに、本実施形態では、金属製ノズル２０に負電圧を印加するカチオン電着により表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定部分を補修・生成しているが、金属製ノズル２０側に正電圧を印加するアニオン電着により表面コーティングまたは親水性有機化合物の直接固定部分を補修・生成してもよい。
【００５３】
さらに、本実施形態では、線状電極４０を処理槽１６の底面から立脚させているが、処理槽１６ではなくノズルユニット１２に設けるようにしてよい。すなわち、図５に図示するように、ノズルユニット１２の上側に、金属製ノズル２０内で進退する線状電極４０を設置するようにしてもよい。この場合、線状電極４０は、例えば、モータ８２やリードスクリュー８４などからなる進退機構８０により進退自在に保持されている。そして、定期処理を行っていない間、線状電極４０は、その下端が金属製ノズル２０の上端近傍になる位置まで退避する退避状態をとる。一方、定期処理を実行する場合には、線状電極４０は、その下端が金属製ノズル２０の下端近傍になる位置まで進出する進出状態をとる。このように、処理槽１６ではなく、ノズルユニット１２側に線状電極４０を設けることで、金属製ノズル２０と線状電極４０との相対位置関係を維持することが容易となり、金属製ノズル２０を処理槽１６内に進入させる際の位置決め精度が比較的低めであっても問題ないことになる。そして、結果として、金属製ノズル２０を、処理槽１６内に進入させる際の移動速度を比較的高めに保つことができ、洗浄に要する時間をより短縮することができる。
【００５４】
なお、金属製ノズル２０の上端面には、線状電極４０の進退を許容するための通過孔を形成する必要がある。この通過孔を介して金属製ノズル２０が外部空間と連通された場合、液体の吸引吐出を適切に行うことができない。そこで、ノズルユニット１２側に線状電極４０を設ける場合には、当該線状電極４０に取り付けられた導通ガード４２で通過孔をシールすることが望ましい。すなわち、導通ガード４２を、絶縁性ゴムなどの弾性材料で構成するとともに、その径を通過孔の径とほぼ等しくしておく。そして、退避状態、および、進出状態のいずれの場合でも、一つの導通ガード４２が通過孔内に位置し、通過孔の周縁に密着することが望ましい。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 処理装置、１２ ノズルユニット、１４ 配管系、１６ 処理槽、１８ タンクユニット、１９ 電源ユニット、２０ 金属製ノズル、２４ 分注ポンプ、２６ 加圧ポンプ、３０ 還流用ポンプ、３２，３４ 電磁弁、３６，６６，６８ 配管、４０ 線状電極、４２ 導通ガード、４４ 外側電極、５０ 電着液タンク、５４ すすぎ液タンク、５６ 廃液タンク、５８ 切替バルブ、６２ 液充填用ポンプ、６４ 排液用ポンプ、７０ 定電圧電源、７２ 切替スイッチ、８０ 進退機構、８２ モータ、８４ リードスクリュー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズルに規定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置であって、
液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズルを備えたノズルユニットと、
少なくとも電着液が貯留される処理槽と、
前記金属製ノズルを前記処理槽内に進入させて電着液に浸すべく、前記ノズルユニットを前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、
前記処理槽内に進入した金属製ノズルの内部に位置する線状電極と、
前記線状電極および金属製ノズルの間に直流電流を流して前記電着液に含まれる塗膜成分を析出させるべく、両者に電圧を印加する電源と、
を備え、
前記電圧印加により前記金属製ノズルの表面コーティングを補修または生成することを特徴とするノズル処理装置。
【請求項２】
液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズルに規定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置であって、
液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズルを備えたノズルユニットと、
少なくとも電着液が貯留される処理槽と、
前記金属製ノズルを前記処理槽内に進入させて電着液に浸すべく、前記ノズルユニットを前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、
前記処理槽内に進入した金属製ノズルの内部に位置する線状電極と、
前記線状電極および金属製ノズルの間に直流電流を流して前記電着液に含まれる極性基を有する親水性有機化合物を前記金属製ノズルの表面に直接固定化させるべく、両者に電圧を印加する電源と、
を備え、
前記電圧印加により前記金属製ノズルにおける前記親水性有機化合物の固定化部分を補修または生成することを特徴とするノズル処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のノズル処理装置であって、
絶縁材料からなり、前記線状電極の長さ方向に間隔をあけて配置される１以上の導通ガードであって、それぞれが前記線状電極の外周囲を覆うことで前記線状電極と金属製ノズルとの電気的接触を防止する１以上の導通ガードを備える、ことを特徴とするノズル処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル処理装置であって、
前記線状電極は、前記処理槽の底面から立脚している、ことを特徴とするノズル処理装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル処理装置であって、
前記線状電極は、前記ノズルユニットに設けられ、前記金属ノズルの内部に進退自在である、ことを特徴とするノズル処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のノズル処理装置であって、さらに、
前記処理槽内に進入した金属製ノズルの先端周囲に設けられ、前記電源により電圧が印加される外側電極を備える、ことを特徴とするノズル処理装置。
【請求項１】
液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズルに規定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置であって、
液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズルを備えたノズルユニットと、
少なくとも電着液が貯留される処理槽と、
前記金属製ノズルを前記処理槽内に進入させて電着液に浸すべく、前記ノズルユニットを前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、
前記処理槽内に進入した金属製ノズルの内部に位置する線状電極と、
前記線状電極および金属製ノズルの間に直流電流を流して前記電着液に含まれる塗膜成分を析出させるべく、両者に電圧を印加する電源と、
を備え、
前記電圧印加により前記金属製ノズルの表面コーティングを補修または生成することを特徴とするノズル処理装置。
【請求項２】
液体検体を検査または分析する検査分析装置に設けられた金属製ノズルに規定の処理を施すべく、当該検査分析装置に搭載されたノズル処理装置であって、
液体の吸引吐出に用いられる金属製ノズルを備えたノズルユニットと、
少なくとも電着液が貯留される処理槽と、
前記金属製ノズルを前記処理槽内に進入させて電着液に浸すべく、前記ノズルユニットを前記処理槽に対して相対移動させる移動機構と、
前記処理槽内に進入した金属製ノズルの内部に位置する線状電極と、
前記線状電極および金属製ノズルの間に直流電流を流して前記電着液に含まれる極性基を有する親水性有機化合物を前記金属製ノズルの表面に直接固定化させるべく、両者に電圧を印加する電源と、
を備え、
前記電圧印加により前記金属製ノズルにおける前記親水性有機化合物の固定化部分を補修または生成することを特徴とするノズル処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のノズル処理装置であって、
絶縁材料からなり、前記線状電極の長さ方向に間隔をあけて配置される１以上の導通ガードであって、それぞれが前記線状電極の外周囲を覆うことで前記線状電極と金属製ノズルとの電気的接触を防止する１以上の導通ガードを備える、ことを特徴とするノズル処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル処理装置であって、
前記線状電極は、前記処理槽の底面から立脚している、ことを特徴とするノズル処理装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル処理装置であって、
前記線状電極は、前記ノズルユニットに設けられ、前記金属ノズルの内部に進退自在である、ことを特徴とするノズル処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のノズル処理装置であって、さらに、
前記処理槽内に進入した金属製ノズルの先端周囲に設けられ、前記電源により電圧が印加される外側電極を備える、ことを特徴とするノズル処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−５８９７８（Ｐ２０１１−５８９７８Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９７１６（Ｐ２００９−２０９７１６）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【出願人】（５９５１５０３６４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【出願人】（５９５１５０３６４）
【Ｆターム（参考）】
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