分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置
【課題】十分な洗浄効率が得られ、振動発生部の構造が簡単、かつ、小型な分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置を提供すること。
【解決手段】検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置。分注装置１０の分注ノズル１０ｂは、液体試料の吸引時に液体試料と接触する内壁領域に対応する外壁に表面弾性波素子１１を備え、表面弾性波素子１１は、液体試料の分注後、洗浄水を吐出して分注ノズルを洗浄する際に駆動され、分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射する。
【解決手段】検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置。分注装置１０の分注ノズル１０ｂは、液体試料の吸引時に液体試料と接触する内壁領域に対応する外壁に表面弾性波素子１１を備え、表面弾性波素子１１は、液体試料の分注後、洗浄水を吐出して分注ノズルを洗浄する際に駆動され、分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液や体液等の生体試料を分析する自動分析装置は、分注装置を用いて検体や試薬等の液体試料を反応容器に分注している。このとき、自動分析装置は、検体や試薬のキャリーオーバーを回避して高精度な分析結果を維持するため、分注ノズルから洗浄水を吐出して洗浄するだけはなく、洗浄水中に超音波振動を発生させることによって分注ノズルを積極的に洗浄するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された自動分析装置は、超音波振動によって洗浄水中にキャビテーションを発生させ、このキャビテーションに伴う衝撃波によって分注ノズルに付着した汚れを粉砕することによって洗浄を行っている。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−９６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、通常、汚れが付着し易い部分は分注ノズルの先端部であるが、特許文献１の自動分析装置は、超音波振動を発生する振動発生部が反対方向の分注ノズルの支持部に位置しているため十分な洗浄効率が得られないうえ、振動発生部の構造が複雑で大型になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、十分な洗浄効率が得られ、振動発生部の構造が簡単、かつ、小型な分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分注装置は、検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した前記液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置であって、前記分注ノズルは、前記液体試料の吸引時に前記液体試料と接触する内壁領域に対応する外壁に表面弾性波素子を備え、前記表面弾性波素子は、前記液体試料の分注後、洗浄水を吐出して当該分注ノズルを洗浄する際に駆動され、当該分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記分注ノズルは、前記液体試料を吐出する少なくとも先端側に前記表面弾性波素子を設けることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記分注ノズルは、直管部の先端にテーパ部を有し、前記テーパ部及び前記テーパ部に隣接する直管部の外壁に前記表面弾性波素子を設けることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記表面弾性波素子は、複数設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記表面弾性波素子は、外面に平面を有するブロック部材を介して前記分注ノズルに取り付けられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記表面弾性波素子は、圧電基板の表面に形成される複数の櫛歯状電極が前記分注ノズルの略長手方向に沿って配列されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分注装置の分注ノズル洗浄方法は、検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した前記液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置の分注ノズル洗浄方法であって、前記分注ノズルから洗浄水を吐出して前記分注ノズルを洗浄する洗浄時に前記表面弾性波素子を駆動し、当該分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射することを特徴とする。
【００１３】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、検体と試薬とを攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、前記分注装置を用いて前記検体又は前記試薬を分注することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の分注装置は、分注ノズルが、液体試料の吸引時に液体試料と接触する内壁領域に対応する外壁に表面弾性波素子を備え、表面弾性波素子は、液体試料の分注後、洗浄水を吐出して分注ノズルを洗浄する際に駆動され、分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射し、分注装置の分注ノズル洗浄方法は、分注ノズルから洗浄水を吐出して分注ノズルを洗浄する洗浄時に表面弾性波素子を駆動し、分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射する。また、本発明の自動分析装置は、前記分注装置を用いて検体又は試薬を分注するので、十分な洗浄効率が得られ、振動発生部の構造が簡単、かつ、小型な分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置にかかる実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施の形態１の自動分析装置を示す概略構成図である。図２は、実施の形態１の分注装置の概略構成を示す斜視図である。図３は、図２のＡ部拡大図である。図４は、図３に示す分注ノズルの正面図である。
【００１６】
自動分析装置１は、図１に示すように、第１試薬テーブル２、第２試薬テーブル３、反応テーブル５、第１試薬分注装置７、第２試薬分注装置８、検体容器移送部９、検体分注装置１０、攪拌部２１、測光部２２、洗浄部２３、制御部２５、入力部２６及び表示部２７等を備えている。
【００１７】
第１試薬テーブル２及び第２試薬テーブル３は、それぞれ構造が同一であるので、第１試薬テーブル２について説明し、第２試薬テーブル３については、対応する構成要素に対応する符号を使用する。
【００１８】
第１試薬テーブル２は、図１に示すように、駆動手段に回転されて保持した複数の試薬容器２ａを周方向に搬送する。このとき、第１試薬テーブル２は、外周に第１読取部２ｂが配置されている。第１読取部２ｂは、複数の試薬容器２ａに添付されたバーコードラベル等の情報記録媒体の情報を読み取る。
【００１９】
反応テーブル５は、図１に示すように、複数の反応容器６が周方向に沿って配列され、試薬テーブル２，３の駆動手段とは異なる駆動手段によって正転或いは逆転されて反応容器６を搬送する。反応テーブル５は、例えば、一周期で時計方向に（１周−１反応容器）／４回転し、四周期で（１周−１反応容器）回転する。
【００２０】
反応容器６は、四角筒形状の容量が数ｎＬ〜数百μＬと微量なキュベットであり、測光部２２が出射する分析光に含まれる光の８０％以上を透過する透明素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器６は、反応テーブル５の近傍に設けた第１試薬分注装置７や第２試薬分注装置８によって第１試薬テーブル２や第２試薬テーブル３の試薬容器２ａ，３ａから試薬が分注される。
【００２１】
ここで、第１試薬分注装置７及び第２試薬分注装置８は、それぞれ構造が同一であるので、第１試薬分注装置７について説明し、第２試薬分注装置８については、対応する構成要素に対応する符号を使用する。
【００２２】
第１試薬分注装置７は、図１に示すように、試薬容器２ａと反応容器６との間の水平面内を矢印方向に回動されると共に、上下方向に昇降されるアーム７ａと、試薬を分注する分注ノズル７ｂとを有しており、アーム７ａの一端は図示しない支柱の上部に支持されている。第１試薬分注装置７は、洗浄水によって分注ノズル７ｂを洗浄する洗浄槽７ｃが分注ノズル７ｂの移動軌跡上に配置されている。洗浄槽７ｃは、分注ノズル７ｂから吐出させて分注ノズル７ｂの内側を洗浄した洗浄水を廃棄すると共に、槽内に噴出する洗浄水によって分注ノズル７ｂの外側を洗浄する。
【００２３】
検体容器移送部９は、図１に示すように、複数のラック９ａを矢印方向に沿って移送する移送手段であり、ラック９ａを歩進させながら移送する。ラック９ａは、検体を収容した複数の検体容器９ｂを保持している。ここで、検体容器移送部９は、中央に緊急検体を収容する保冷庫９ｃが設けられている。そして、検体容器９ｂは、検体容器移送部９によって移送されるラック９ａの歩進が停止するごとに、検体分注装置１０によって検体が各反応容器６へ分注される。
【００２４】
検体分注装置１０は、検体を検体容器９ｂから吸引し、吸引した検体を反応容器６に吐出して分注を行う本発明の分注装置であって、図１及び図２に示すように、反応容器５と検体容器９ｂとの間を水平方向に回動すると共に、上下方向に昇降する駆動アーム１０ａと、駆動アーム１０ａに支持された分注ノズル１０ｂと、駆動アーム１０ａを支持する支柱１０ｃと、分注ノズル１０ｂを洗浄する洗浄槽１０ｄを有している。分注ノズル１０ｂは、ステンレス等の金属から作られ、吸引した検体を反応容器６に吐出した後、配管１５から供給される洗浄水Ｗ（図５，図６参照）を洗浄槽１０ｄへ吐出することによって内部が洗浄される。洗浄槽１０ｄは、洗浄水を槽内に噴出する配管と、槽内に噴出して分注ノズル１０ｂの外面を洗浄した洗浄水を排出する配管とが接続され、第１試薬分注装置７の洗浄槽７ｃと同様に、分注ノズル１０ｂの移動軌跡上に配置されている。
【００２５】
そして、分注ノズル１０ｂは、図３及び図４に示すように、直管部Ｐsの先端にテーパ部Ｐtが形成され、テーパ部Ｐt及びテーパ部Ｐtに隣接する直管部Ｐsの外壁のそれぞれに互いに対向配置した表面弾性波素子１１が設けられている。表面弾性波素子１１は、検体の吸引時に検体と接触する内壁領域に対応する分注ノズル１０ｂの外壁に、具体的には汚れが付着し易い部分の外壁に設ける。検体分注装置１０は、駆動アーム１０ａの回動と昇降を行わせるノズル駆動機構１２を備えている。
【００２６】
ここで、分注ノズル１０ｂの検体の吸引時に検体と接触する内壁領域とは、検体の吸引時に検体が先端から分注ノズル１０ｂ内へ浸入する分注ノズル１０ｂの長手方向に沿った内壁領域をいい、最大で分注ノズル１０ｂの先端から全長の１／２の内壁領域であり、通常は分注ノズル１０ｂの先端から全長の３／１０〜７／２０の内壁領域である。従って、表面弾性波素子１１は、分注ノズル１０ｂの先端から全長の１／２の範囲に設ける。
【００２７】
表面弾性波素子１１は、図３乃至図６に示すように、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等からなる圧電基板１１ａの一方の面に複数の櫛歯状電極（ＩＤＴ）からなる振動子１１ｂが設けられると共に、バスバー１１ｃの端部に受電手段となる電気端子１１ｄが設けられた構造が簡単で、１辺が数ｍｍの四角形からなる音波発生手段である。表面弾性波素子１１は、分注ノズル１０ｂ内の洗浄水に向けて音波（バルク波）が出射されるように、振動子１１ｂ及び電気端子１１ｄを外側に向け、複数の櫛歯状電極が分注ノズル１０ｂの略長手方向に沿って配列されるようにして接着剤Ａdを介して分注ノズル１０ｂの外壁に取り付ける。振動子１１ｂは、一端が電気端子１１ｄに接続された接続ケーブルを介して電源から送電された電力によって音波（バルク波）を発生する。このため、分注ノズル１０ｂは、前記電源ケーブルと共に覆うカバーが被着されている。
【００２８】
なお、接着剤Ａdは、表面弾性波素子１１を分注ノズル１０ｂに接着する他に、音響整合層としての機能も有する必要があり、エポキシ樹脂や紫外線硬化樹脂等を使用する。また、表面弾性波素子１１は、電源ケーブルが接続される電気端子１１ｄの部分を含めて振動子１１ｂを形成した面に絶縁皮膜が形成され、試薬や検体等の液体試料と電気的に絶縁されている。
【００２９】
ノズル駆動機構１２は、分注ノズル１０ｂを昇降させると共に回動させるものであり、図２に示すように、回動モータ１３と昇降モータ１４を有している。回動モータ１３は、回転軸１３ａに取り付けたホイール１３ｂと支柱１０ｃに取り付けたホイール１０ｅとの間にタイミンベルト１３ｃが巻き掛けられている。昇降モータ１４は、タイミンベルト１４ａによってねじ軸１４ｂを回転し、昇降ブロック１４ｄをねじ軸１４ｂに沿って上下動させる。タイミンベルト１４ａは、回転軸に取り付けたホイールとねじ軸１４ｂの下端に取り付けたホイール１４ｃとの間に巻き掛けられている。ここで、昇降ブロック１４ｄは、支柱１０ｃの下端に取り付けて支柱１０ｃを支持しており、ねじ軸１４ｂと共にボールねじを構成している。
【００３０】
攪拌部２１は、図１に示すように、反応テーブル５外周の第２試薬分注装置８近傍に配置され、反応容器６に分注された検体と試薬とを含む液体試料を攪拌する。攪拌部２１は、例えば、表面弾性波素子によって液体試料を非接触で攪拌する攪拌装置や、攪拌棒によって液体試料を攪拌する攪拌装置が使用される。
【００３１】
測光部２２は、図１に示すように、反応テーブル５外周の攪拌部２１と洗浄部２３との間に配置され、試薬と検体とが反応した反応容器６内の反応液を分析するための分析光を出射する。測光部２２は、反応容器６内の反応液を透過した分析光の光量に関する光信号を制御部２５へ出力する。
【００３２】
洗浄部２３は、図１に示すように、反応テーブル５外周の検体分注装置１０近傍に配置され、ノズルによって反応容器６内の反応液を吸引して排出した後、前記ノズルから洗剤や洗浄水等の洗浄液を注入し、吸引する動作を複数回繰り返すことにより、測光部２２による測光が終了した反応容器６内を洗浄する。
【００３３】
制御部２５は、例えば、マイクロコンピュータ等が使用され、図１に示すように自動分析装置１と接続され、自動分析装置１の各構成部の作動を制御すると共に、測光部２２が出力した光信号に基づく反応液の吸光度から検体の成分濃度等を分析する。また、制御部２５は、キーボード等の入力部２６から入力される分析指令に基づいて自動分析装置１の各構成部の作動を制御しながら分析動作を実行させると共に、分析結果や警告情報の他、入力部２６から入力される表示指令に基づく各種情報等をディスプレイパネル等の表示部２７に表示する。
【００３４】
以上のように構成される自動分析装置１は、制御部２５の制御の下に作動し、回転する反応テーブル５によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器６に検体分注装置１０によってラック９ａに保持された複数の検体容器９ｂから検体が順次分注される。検体が順次分注された反応容器６には、試薬分注機構７，８が試薬容器２ａ，３ａから順次試薬が分注される。
【００３５】
このようにして、試薬と検体が分注された反応容器６は、反応テーブル５が停止する都度、攪拌部２１によって順次攪拌されて試薬と検体とが反応し、反応テーブル５が再び回転したときに測光部２２を通過する。このとき、反応容器６内の試薬と検体とが反応した反応液は、測光部２２で測光され、制御部２５によって成分濃度等が分析される。そして、反応液の測光が終了した反応容器６は、洗浄部２３に移送されて洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００３６】
このとき、実施の形態１の検体分注装置１０は、振動子１１ｂ及び電気端子１１ｄを外側に向けて表面弾性波素子１１が分注ノズル１０ｂの外壁に設けられている。このため、検体分注装置１０は、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出して分注ノズル１０ｂを洗浄する洗浄時に表面弾性波素子１１を駆動する。すると、表面弾性波素子１１の振動子１１ｂが発生したバルク波は、接着剤Ａd及び分注ノズル１０ｂの壁内を伝搬し、図６に矢印で示すように、洗浄水Ｗ中へ出射される。このようにして洗浄水Ｗ中へ出射されるバルク波によって、分注ノズル１０ｂは、壁面付近に洗浄水の流れが惹起されて汚れの付着が妨げられると共に、付着した汚れが積極的に剥離され、吐出する洗浄水Ｗによって洗浄槽１０ｄへと排出される。この場合、表面弾性波素子１１を駆動せずに洗浄水を吐出すると、分注ノズル１０ｂは、ノズル中心付近で洗浄水の流れの流速は最大となるが、壁面付近では壁面との摩擦抵抗によって流速は殆どゼロになる。このため、洗浄時に表面弾性波素子１１を駆動する意義がある。
【００３７】
このとき、本発明の分注装置の分注ノズル洗浄方法は、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出して分注ノズル１０ｂを洗浄する洗浄時に表面弾性波素子１１を駆動する。このため、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出するタイミングと、表面弾性波素子１１を駆動するタイミングとを示す図７に示すように、洗浄水の吐出開始と同時に表面弾性波素子１１の駆動を開始する。但し、洗浄時に表面弾性波素子１１が駆動されれば、即ち、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出している際に表面弾性波素子１１が駆動されれば、必ずしも洗浄水の吐出開始と同時に表面弾性波素子１１の駆動を開始する必要はない。例えば、吐出開始からの洗浄水の吐出時間Ｔwと表面弾性波素子１１の駆動時間Ｔsが同じか、吐出時間Ｔwよりも駆動時間Ｔs（＜ＴW）が短ければよい。例えば、洗浄水の吐出時間Ｔwは１秒前後であり、その間の吐出水量は１〜３ｍＬである。吐出時間Ｔwよりも駆動時間Ｔsが長いと、剥離した汚れを分注ノズル１０ｂから排出することができないので、好ましくない。
【００３８】
ここで、表面弾性波素子１１を駆動する場合、図８の一段目に示すように、一定の駆動電力、駆動周波数（例えば、１Ｗ，１００ＭＨｚ）で駆動してもよいが、二段目に示すような間欠駆動や、三段目に示す振幅変調の下に駆動してもよい。このような駆動方式にすると、検体分注装置１０は、バルク波によって洗浄水中に発生する流れに強弱が発生し、汚れの分注ノズル１０ｂへの付着を妨げ、或いは汚れを剥離する効果が増し、分注ノズル１０ｂを洗浄する際の洗浄効率が向上する。
【００３９】
以上の説明で明らかなように、本実施の形態によれば、十分な洗浄効率が得られ、特許文献１に比べて振動発生部である表面弾性波素子１１の構造が簡単、かつ、小型な検体分注装置１０、検体分注装置１０の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置１が提供される。
【００４０】
ここで、検体分注装置１０の分注ノズル１０ｂは、検体を吐出する少なくとも先端側であって、汚れが付着し易い部分の外壁に表面弾性波素子１１を設けてあれば、図９に示すように、テーパ部Ｐtに２つの表面弾性波素子１１を設けてもよいし、テーパ部Ｐtに隣接した直管部Ｐsの下部に２つの表面弾性波素子１１を設けてもよい。また、図１０に示すように、対向配置すべき２つの表面弾性波素子１１を上下方向に位置をずらして配置し、一方の表面弾性波素子１１を直管部Ｐsに設け、他方の表面弾性波素子１１をテーパ部Ｐtに設けてもよい。
【００４１】
更に、分注ノズル１０ｂは、図１１に示すように、先端にテーパ部Ｐtを有さない直管部Ｐsからなるノズルであってもよい。この場合４つの表面弾性波素子１１は、検体を吐出する少なくとも直管部Ｐsの先端側の外壁に２つずつ対向させて音響整合層としても機能する接着剤Ａdによって取り付ける。また、表面弾性波素子１１は、振動子１１ｂ及び電気端子１１ｄを内側に向けて分注ノズル１０ｂに取り付け、分注ノズル１０ｂ内の洗浄水に向けて表面弾性波を出射するようにしてもよい。
【００４２】
（実施の形態２）
次に、本発明の分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置にかかる実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態１の分注装置は表面弾性波素子を接着剤によって分注ノズルに取り付けたのに対し、実施の形態２の分注装置は外面に平面を有するブロック部材を介して表面弾性波素子を分注ノズルに取り付けている。
【００４３】
ここで、実施の形態２の自動分析装置は、検体分注装置の構成が僅かに異なることを除き、実施の形態１の分注装置と構成が同じである。このため、自動分析装置は、図面を省略し、実施の形態１の自動分析装置と同一の構成部分に同一符号を使用して説明する。図１２は、実施の形態２の分注装置の概略構成を示す正面図である。図１３は、図１２に示すカバーを外した分注ノズルの先端近傍の拡大斜視図である。図１４は、図１３に示す分注ノズルの正面図である。
【００４４】
検体分注装置１０Ａは、図１２に示すように、高周波電源１６、切替スイッチ１７及び分注ノズル１０ｂに取り付けた各表面弾性波素子１１に電力を送電する接続線１８を有しており、分注ノズル１０ｂが複数の接続線１８と共にカバー１０ｇに収容されている。ここで、検体分注装置１０Ａは、複数の接続線１８及び洗浄水の配管１５は、支柱１０ｃ内を通って配線されている。
【００４５】
このとき、実施の形態２の検体分注装置１０Ａは、図１３及び図１４に示すように、ブロック部材１９を介して表面弾性波素子１１を分注ノズル１０ｂに取り付けている。
【００４６】
ブロック部材１９は、図１３及び図１４に示すように、表面弾性波素子１１を取り付ける取付平面を外周に有する四角形のブロックに成型され、ハンダ付けやろう付け等によって分注ノズル１０ｂに取り付けられる。但し、ブロック部材１９は、表面弾性波素子１１を取り付ける取付平面を有していれば、四角形に限定されるものではない。一方、表面弾性波素子１１は、振動子１１ｂ及び電気端子１１ｄを内側に向けてブロック部材１９の４つの外面に取り付けられている。ここで、表面弾性波素子１１からのエネルギーのロスが少なくなるので、ブロック部材１９は、音響インピーダンスが分注ノズル１０ｂと圧電基板１１ａとの間にある素材であることが好ましく、音響インピーダンスが分注ノズル１０ｂと同じ素材であることがより好ましい。
【００４７】
高周波電源１６は、各表面弾性波素子１１に電力を送電する接続線１８の中間に切替スイッチ１７を設け、切替スイッチ１７によって電力を送電する表面弾性波素子１１を切り替えている。このとき、切替スイッチ１７の切替は、制御部２５によって行うが、４つの表面弾性波素子１１を同時に駆動し、或いは右回り又は左回りに順番に駆動することができる。
【００４８】
以上のように構成される検体分注装置１０Ａは、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出して分注ノズル１０ｂを洗浄する洗浄時に表面弾性波素子１１を駆動する。すると、表面弾性波素子１１の振動子１１ｂは、表面弾性波を発生する。但し、この表面弾性波は、ブロック部材１９との間の表面弾性波素子１１の圧電基板１１ａ表面に沿って進むだけで、図１５に矢印で示すように、ブロック部材１９中にはバルク波に変換されて伝搬し、洗浄水Ｗ中へ出射される。このようにして洗浄水Ｗ中へ出射されるバルク波によって、分注ノズル１０ｂは、壁面付近に洗浄水の流れが惹起されて汚れの付着が妨げられると共に、付着した汚れが積極的に剥離され、吐出する洗浄水Ｗによって洗浄槽１０ｄへと排出される。
【００４９】
このとき、検体分注装置１０Ａは、図１５に示す４つの表面弾性波素子１１を右回り又は左回りに順番に駆動すると、４つの表面弾性波素子１１を同時に駆動する場合に比べて、壁面付近に惹起される洗浄水の流れの向きが同じになって流速が増すため、分注ノズル１０ｂを洗浄する際の洗浄効率が向上する。
【００５０】
ここで、検体分注装置１０Ａは、例えば、駆動周波数が１００ＭＨｚ，１１０ＭＨｚ，１２０ＭＨｚ，１３０ＭＨｚである４つの表面弾性波素子１１を右回り又は左回りにブロック部材１９に取り付け、図１６に示すように、高周波電源１６と４つの表面弾性波素子１１との間を１本の接続線１８で並列接続してもよい。この場合、高周波電源１６は、制御部２５によって発生する電力の周波数を１００ＭＨｚ，１１０ＭＨｚ，１２０ＭＨｚ，１３０ＭＨｚの順に切り替えると、対応する表面弾性波素子１１を順番に右回り又は左回りに駆動することができる。このようにすると、検体分注装置１０Ａは、切替スイッチ１７が不要となるうえ、接続線１８が１本で済むので、構成を単純にして小型化することができる利点がある。
【００５１】
なお、検体分注装置１０及び検体分注装置１０Ａは、表面弾性波素子１１に有線給電によって電力を送電したが、無線給電によって電力を送電してもよい。
【００５２】
また、分注装置は、検体分注装置の場合について説明したが、本発明の分注装置は、試薬分注装置にも適用可能である。更に、自動分析装置１は、試薬テーブル２，３を有するものについて説明したが、試薬テーブルは１つであってもよく、自動分析装置１を１ユニットとして複数ユニット連結されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態１の自動分析装置を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態１の分注装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】図３に示す分注ノズルの正面図である。
【図５】図４のＣ1−Ｃ1線に沿った断面図である。
【図６】図４のＣ2−Ｃ2線に沿った断面図である。
【図７】実施の形態１の分注装置における分注ノズルから洗浄水を吐出するタイミングと、表面弾性波素子を駆動するタイミングとを示す図である。
【図８】分注ノズルに取り付けた表面弾性波素子を駆動する場合の駆動電圧、駆動周波数の関係の一例を示す図である。
【図９】分注ノズルに取り付ける表面弾性波素子の配置に関する第１の変形例を示す拡大斜視図である。
【図１０】分注ノズルに取り付ける表面弾性波素子の配置に関する第２の変形例を示す拡大斜視図である。
【図１１】分注ノズルに取り付ける表面弾性波素子の配置と、分注ノズルの形状に関する第３の変形例を示す拡大斜視図である。
【図１２】実施の形態２の分注装置の概略構成を示す正面図である。
【図１３】図１２に示すカバーを外した分注ノズルの先端近傍の拡大斜視図である。
【図１４】図１３に示す分注ノズルの正面図である。
【図１５】図１４に示す分注ノズルのＣ3−Ｃ3線に沿った断面図である。
【図１６】実施の形態２の分注装置の変形例に係る概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 自動分析装置
２ 第１試薬テーブル
３ 第２試薬テーブル
５ 反応テーブル
６ 反応容器
７ 第１試薬分注装置
８ 第２試薬分注装置
９ 検体容器移送部
１０ 検体分注装置
１０ｂ 分注ノズル
１０Ａ 検体分注装置
１１ 表面弾性波素子
１２ ノズル駆動機構
１３ 回動モータ
１４ 昇降モータ
１５ 配管
１６ 高周波電源
１７ 切替スイッチ
１８ 接続線
１９ ブロック部材
２１ 攪拌部
２２ 測光部
２３ 洗浄部
２５ 制御部
２６ 入力部
２７ 表示部
Ｐs 直管部
Ｐt テーパ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液や体液等の生体試料を分析する自動分析装置は、分注装置を用いて検体や試薬等の液体試料を反応容器に分注している。このとき、自動分析装置は、検体や試薬のキャリーオーバーを回避して高精度な分析結果を維持するため、分注ノズルから洗浄水を吐出して洗浄するだけはなく、洗浄水中に超音波振動を発生させることによって分注ノズルを積極的に洗浄するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された自動分析装置は、超音波振動によって洗浄水中にキャビテーションを発生させ、このキャビテーションに伴う衝撃波によって分注ノズルに付着した汚れを粉砕することによって洗浄を行っている。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−９６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、通常、汚れが付着し易い部分は分注ノズルの先端部であるが、特許文献１の自動分析装置は、超音波振動を発生する振動発生部が反対方向の分注ノズルの支持部に位置しているため十分な洗浄効率が得られないうえ、振動発生部の構造が複雑で大型になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、十分な洗浄効率が得られ、振動発生部の構造が簡単、かつ、小型な分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分注装置は、検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した前記液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置であって、前記分注ノズルは、前記液体試料の吸引時に前記液体試料と接触する内壁領域に対応する外壁に表面弾性波素子を備え、前記表面弾性波素子は、前記液体試料の分注後、洗浄水を吐出して当該分注ノズルを洗浄する際に駆動され、当該分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記分注ノズルは、前記液体試料を吐出する少なくとも先端側に前記表面弾性波素子を設けることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記分注ノズルは、直管部の先端にテーパ部を有し、前記テーパ部及び前記テーパ部に隣接する直管部の外壁に前記表面弾性波素子を設けることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記表面弾性波素子は、複数設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記表面弾性波素子は、外面に平面を有するブロック部材を介して前記分注ノズルに取り付けられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の分注装置は、上記の発明において、前記表面弾性波素子は、圧電基板の表面に形成される複数の櫛歯状電極が前記分注ノズルの略長手方向に沿って配列されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分注装置の分注ノズル洗浄方法は、検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した前記液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置の分注ノズル洗浄方法であって、前記分注ノズルから洗浄水を吐出して前記分注ノズルを洗浄する洗浄時に前記表面弾性波素子を駆動し、当該分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射することを特徴とする。
【００１３】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、検体と試薬とを攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、前記分注装置を用いて前記検体又は前記試薬を分注することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の分注装置は、分注ノズルが、液体試料の吸引時に液体試料と接触する内壁領域に対応する外壁に表面弾性波素子を備え、表面弾性波素子は、液体試料の分注後、洗浄水を吐出して分注ノズルを洗浄する際に駆動され、分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射し、分注装置の分注ノズル洗浄方法は、分注ノズルから洗浄水を吐出して分注ノズルを洗浄する洗浄時に表面弾性波素子を駆動し、分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射する。また、本発明の自動分析装置は、前記分注装置を用いて検体又は試薬を分注するので、十分な洗浄効率が得られ、振動発生部の構造が簡単、かつ、小型な分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置にかかる実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施の形態１の自動分析装置を示す概略構成図である。図２は、実施の形態１の分注装置の概略構成を示す斜視図である。図３は、図２のＡ部拡大図である。図４は、図３に示す分注ノズルの正面図である。
【００１６】
自動分析装置１は、図１に示すように、第１試薬テーブル２、第２試薬テーブル３、反応テーブル５、第１試薬分注装置７、第２試薬分注装置８、検体容器移送部９、検体分注装置１０、攪拌部２１、測光部２２、洗浄部２３、制御部２５、入力部２６及び表示部２７等を備えている。
【００１７】
第１試薬テーブル２及び第２試薬テーブル３は、それぞれ構造が同一であるので、第１試薬テーブル２について説明し、第２試薬テーブル３については、対応する構成要素に対応する符号を使用する。
【００１８】
第１試薬テーブル２は、図１に示すように、駆動手段に回転されて保持した複数の試薬容器２ａを周方向に搬送する。このとき、第１試薬テーブル２は、外周に第１読取部２ｂが配置されている。第１読取部２ｂは、複数の試薬容器２ａに添付されたバーコードラベル等の情報記録媒体の情報を読み取る。
【００１９】
反応テーブル５は、図１に示すように、複数の反応容器６が周方向に沿って配列され、試薬テーブル２，３の駆動手段とは異なる駆動手段によって正転或いは逆転されて反応容器６を搬送する。反応テーブル５は、例えば、一周期で時計方向に（１周−１反応容器）／４回転し、四周期で（１周−１反応容器）回転する。
【００２０】
反応容器６は、四角筒形状の容量が数ｎＬ〜数百μＬと微量なキュベットであり、測光部２２が出射する分析光に含まれる光の８０％以上を透過する透明素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器６は、反応テーブル５の近傍に設けた第１試薬分注装置７や第２試薬分注装置８によって第１試薬テーブル２や第２試薬テーブル３の試薬容器２ａ，３ａから試薬が分注される。
【００２１】
ここで、第１試薬分注装置７及び第２試薬分注装置８は、それぞれ構造が同一であるので、第１試薬分注装置７について説明し、第２試薬分注装置８については、対応する構成要素に対応する符号を使用する。
【００２２】
第１試薬分注装置７は、図１に示すように、試薬容器２ａと反応容器６との間の水平面内を矢印方向に回動されると共に、上下方向に昇降されるアーム７ａと、試薬を分注する分注ノズル７ｂとを有しており、アーム７ａの一端は図示しない支柱の上部に支持されている。第１試薬分注装置７は、洗浄水によって分注ノズル７ｂを洗浄する洗浄槽７ｃが分注ノズル７ｂの移動軌跡上に配置されている。洗浄槽７ｃは、分注ノズル７ｂから吐出させて分注ノズル７ｂの内側を洗浄した洗浄水を廃棄すると共に、槽内に噴出する洗浄水によって分注ノズル７ｂの外側を洗浄する。
【００２３】
検体容器移送部９は、図１に示すように、複数のラック９ａを矢印方向に沿って移送する移送手段であり、ラック９ａを歩進させながら移送する。ラック９ａは、検体を収容した複数の検体容器９ｂを保持している。ここで、検体容器移送部９は、中央に緊急検体を収容する保冷庫９ｃが設けられている。そして、検体容器９ｂは、検体容器移送部９によって移送されるラック９ａの歩進が停止するごとに、検体分注装置１０によって検体が各反応容器６へ分注される。
【００２４】
検体分注装置１０は、検体を検体容器９ｂから吸引し、吸引した検体を反応容器６に吐出して分注を行う本発明の分注装置であって、図１及び図２に示すように、反応容器５と検体容器９ｂとの間を水平方向に回動すると共に、上下方向に昇降する駆動アーム１０ａと、駆動アーム１０ａに支持された分注ノズル１０ｂと、駆動アーム１０ａを支持する支柱１０ｃと、分注ノズル１０ｂを洗浄する洗浄槽１０ｄを有している。分注ノズル１０ｂは、ステンレス等の金属から作られ、吸引した検体を反応容器６に吐出した後、配管１５から供給される洗浄水Ｗ（図５，図６参照）を洗浄槽１０ｄへ吐出することによって内部が洗浄される。洗浄槽１０ｄは、洗浄水を槽内に噴出する配管と、槽内に噴出して分注ノズル１０ｂの外面を洗浄した洗浄水を排出する配管とが接続され、第１試薬分注装置７の洗浄槽７ｃと同様に、分注ノズル１０ｂの移動軌跡上に配置されている。
【００２５】
そして、分注ノズル１０ｂは、図３及び図４に示すように、直管部Ｐsの先端にテーパ部Ｐtが形成され、テーパ部Ｐt及びテーパ部Ｐtに隣接する直管部Ｐsの外壁のそれぞれに互いに対向配置した表面弾性波素子１１が設けられている。表面弾性波素子１１は、検体の吸引時に検体と接触する内壁領域に対応する分注ノズル１０ｂの外壁に、具体的には汚れが付着し易い部分の外壁に設ける。検体分注装置１０は、駆動アーム１０ａの回動と昇降を行わせるノズル駆動機構１２を備えている。
【００２６】
ここで、分注ノズル１０ｂの検体の吸引時に検体と接触する内壁領域とは、検体の吸引時に検体が先端から分注ノズル１０ｂ内へ浸入する分注ノズル１０ｂの長手方向に沿った内壁領域をいい、最大で分注ノズル１０ｂの先端から全長の１／２の内壁領域であり、通常は分注ノズル１０ｂの先端から全長の３／１０〜７／２０の内壁領域である。従って、表面弾性波素子１１は、分注ノズル１０ｂの先端から全長の１／２の範囲に設ける。
【００２７】
表面弾性波素子１１は、図３乃至図６に示すように、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等からなる圧電基板１１ａの一方の面に複数の櫛歯状電極（ＩＤＴ）からなる振動子１１ｂが設けられると共に、バスバー１１ｃの端部に受電手段となる電気端子１１ｄが設けられた構造が簡単で、１辺が数ｍｍの四角形からなる音波発生手段である。表面弾性波素子１１は、分注ノズル１０ｂ内の洗浄水に向けて音波（バルク波）が出射されるように、振動子１１ｂ及び電気端子１１ｄを外側に向け、複数の櫛歯状電極が分注ノズル１０ｂの略長手方向に沿って配列されるようにして接着剤Ａdを介して分注ノズル１０ｂの外壁に取り付ける。振動子１１ｂは、一端が電気端子１１ｄに接続された接続ケーブルを介して電源から送電された電力によって音波（バルク波）を発生する。このため、分注ノズル１０ｂは、前記電源ケーブルと共に覆うカバーが被着されている。
【００２８】
なお、接着剤Ａdは、表面弾性波素子１１を分注ノズル１０ｂに接着する他に、音響整合層としての機能も有する必要があり、エポキシ樹脂や紫外線硬化樹脂等を使用する。また、表面弾性波素子１１は、電源ケーブルが接続される電気端子１１ｄの部分を含めて振動子１１ｂを形成した面に絶縁皮膜が形成され、試薬や検体等の液体試料と電気的に絶縁されている。
【００２９】
ノズル駆動機構１２は、分注ノズル１０ｂを昇降させると共に回動させるものであり、図２に示すように、回動モータ１３と昇降モータ１４を有している。回動モータ１３は、回転軸１３ａに取り付けたホイール１３ｂと支柱１０ｃに取り付けたホイール１０ｅとの間にタイミンベルト１３ｃが巻き掛けられている。昇降モータ１４は、タイミンベルト１４ａによってねじ軸１４ｂを回転し、昇降ブロック１４ｄをねじ軸１４ｂに沿って上下動させる。タイミンベルト１４ａは、回転軸に取り付けたホイールとねじ軸１４ｂの下端に取り付けたホイール１４ｃとの間に巻き掛けられている。ここで、昇降ブロック１４ｄは、支柱１０ｃの下端に取り付けて支柱１０ｃを支持しており、ねじ軸１４ｂと共にボールねじを構成している。
【００３０】
攪拌部２１は、図１に示すように、反応テーブル５外周の第２試薬分注装置８近傍に配置され、反応容器６に分注された検体と試薬とを含む液体試料を攪拌する。攪拌部２１は、例えば、表面弾性波素子によって液体試料を非接触で攪拌する攪拌装置や、攪拌棒によって液体試料を攪拌する攪拌装置が使用される。
【００３１】
測光部２２は、図１に示すように、反応テーブル５外周の攪拌部２１と洗浄部２３との間に配置され、試薬と検体とが反応した反応容器６内の反応液を分析するための分析光を出射する。測光部２２は、反応容器６内の反応液を透過した分析光の光量に関する光信号を制御部２５へ出力する。
【００３２】
洗浄部２３は、図１に示すように、反応テーブル５外周の検体分注装置１０近傍に配置され、ノズルによって反応容器６内の反応液を吸引して排出した後、前記ノズルから洗剤や洗浄水等の洗浄液を注入し、吸引する動作を複数回繰り返すことにより、測光部２２による測光が終了した反応容器６内を洗浄する。
【００３３】
制御部２５は、例えば、マイクロコンピュータ等が使用され、図１に示すように自動分析装置１と接続され、自動分析装置１の各構成部の作動を制御すると共に、測光部２２が出力した光信号に基づく反応液の吸光度から検体の成分濃度等を分析する。また、制御部２５は、キーボード等の入力部２６から入力される分析指令に基づいて自動分析装置１の各構成部の作動を制御しながら分析動作を実行させると共に、分析結果や警告情報の他、入力部２６から入力される表示指令に基づく各種情報等をディスプレイパネル等の表示部２７に表示する。
【００３４】
以上のように構成される自動分析装置１は、制御部２５の制御の下に作動し、回転する反応テーブル５によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器６に検体分注装置１０によってラック９ａに保持された複数の検体容器９ｂから検体が順次分注される。検体が順次分注された反応容器６には、試薬分注機構７，８が試薬容器２ａ，３ａから順次試薬が分注される。
【００３５】
このようにして、試薬と検体が分注された反応容器６は、反応テーブル５が停止する都度、攪拌部２１によって順次攪拌されて試薬と検体とが反応し、反応テーブル５が再び回転したときに測光部２２を通過する。このとき、反応容器６内の試薬と検体とが反応した反応液は、測光部２２で測光され、制御部２５によって成分濃度等が分析される。そして、反応液の測光が終了した反応容器６は、洗浄部２３に移送されて洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００３６】
このとき、実施の形態１の検体分注装置１０は、振動子１１ｂ及び電気端子１１ｄを外側に向けて表面弾性波素子１１が分注ノズル１０ｂの外壁に設けられている。このため、検体分注装置１０は、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出して分注ノズル１０ｂを洗浄する洗浄時に表面弾性波素子１１を駆動する。すると、表面弾性波素子１１の振動子１１ｂが発生したバルク波は、接着剤Ａd及び分注ノズル１０ｂの壁内を伝搬し、図６に矢印で示すように、洗浄水Ｗ中へ出射される。このようにして洗浄水Ｗ中へ出射されるバルク波によって、分注ノズル１０ｂは、壁面付近に洗浄水の流れが惹起されて汚れの付着が妨げられると共に、付着した汚れが積極的に剥離され、吐出する洗浄水Ｗによって洗浄槽１０ｄへと排出される。この場合、表面弾性波素子１１を駆動せずに洗浄水を吐出すると、分注ノズル１０ｂは、ノズル中心付近で洗浄水の流れの流速は最大となるが、壁面付近では壁面との摩擦抵抗によって流速は殆どゼロになる。このため、洗浄時に表面弾性波素子１１を駆動する意義がある。
【００３７】
このとき、本発明の分注装置の分注ノズル洗浄方法は、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出して分注ノズル１０ｂを洗浄する洗浄時に表面弾性波素子１１を駆動する。このため、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出するタイミングと、表面弾性波素子１１を駆動するタイミングとを示す図７に示すように、洗浄水の吐出開始と同時に表面弾性波素子１１の駆動を開始する。但し、洗浄時に表面弾性波素子１１が駆動されれば、即ち、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出している際に表面弾性波素子１１が駆動されれば、必ずしも洗浄水の吐出開始と同時に表面弾性波素子１１の駆動を開始する必要はない。例えば、吐出開始からの洗浄水の吐出時間Ｔwと表面弾性波素子１１の駆動時間Ｔsが同じか、吐出時間Ｔwよりも駆動時間Ｔs（＜ＴW）が短ければよい。例えば、洗浄水の吐出時間Ｔwは１秒前後であり、その間の吐出水量は１〜３ｍＬである。吐出時間Ｔwよりも駆動時間Ｔsが長いと、剥離した汚れを分注ノズル１０ｂから排出することができないので、好ましくない。
【００３８】
ここで、表面弾性波素子１１を駆動する場合、図８の一段目に示すように、一定の駆動電力、駆動周波数（例えば、１Ｗ，１００ＭＨｚ）で駆動してもよいが、二段目に示すような間欠駆動や、三段目に示す振幅変調の下に駆動してもよい。このような駆動方式にすると、検体分注装置１０は、バルク波によって洗浄水中に発生する流れに強弱が発生し、汚れの分注ノズル１０ｂへの付着を妨げ、或いは汚れを剥離する効果が増し、分注ノズル１０ｂを洗浄する際の洗浄効率が向上する。
【００３９】
以上の説明で明らかなように、本実施の形態によれば、十分な洗浄効率が得られ、特許文献１に比べて振動発生部である表面弾性波素子１１の構造が簡単、かつ、小型な検体分注装置１０、検体分注装置１０の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置１が提供される。
【００４０】
ここで、検体分注装置１０の分注ノズル１０ｂは、検体を吐出する少なくとも先端側であって、汚れが付着し易い部分の外壁に表面弾性波素子１１を設けてあれば、図９に示すように、テーパ部Ｐtに２つの表面弾性波素子１１を設けてもよいし、テーパ部Ｐtに隣接した直管部Ｐsの下部に２つの表面弾性波素子１１を設けてもよい。また、図１０に示すように、対向配置すべき２つの表面弾性波素子１１を上下方向に位置をずらして配置し、一方の表面弾性波素子１１を直管部Ｐsに設け、他方の表面弾性波素子１１をテーパ部Ｐtに設けてもよい。
【００４１】
更に、分注ノズル１０ｂは、図１１に示すように、先端にテーパ部Ｐtを有さない直管部Ｐsからなるノズルであってもよい。この場合４つの表面弾性波素子１１は、検体を吐出する少なくとも直管部Ｐsの先端側の外壁に２つずつ対向させて音響整合層としても機能する接着剤Ａdによって取り付ける。また、表面弾性波素子１１は、振動子１１ｂ及び電気端子１１ｄを内側に向けて分注ノズル１０ｂに取り付け、分注ノズル１０ｂ内の洗浄水に向けて表面弾性波を出射するようにしてもよい。
【００４２】
（実施の形態２）
次に、本発明の分注装置、分注装置の分注ノズル洗浄方法及び自動分析装置にかかる実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態１の分注装置は表面弾性波素子を接着剤によって分注ノズルに取り付けたのに対し、実施の形態２の分注装置は外面に平面を有するブロック部材を介して表面弾性波素子を分注ノズルに取り付けている。
【００４３】
ここで、実施の形態２の自動分析装置は、検体分注装置の構成が僅かに異なることを除き、実施の形態１の分注装置と構成が同じである。このため、自動分析装置は、図面を省略し、実施の形態１の自動分析装置と同一の構成部分に同一符号を使用して説明する。図１２は、実施の形態２の分注装置の概略構成を示す正面図である。図１３は、図１２に示すカバーを外した分注ノズルの先端近傍の拡大斜視図である。図１４は、図１３に示す分注ノズルの正面図である。
【００４４】
検体分注装置１０Ａは、図１２に示すように、高周波電源１６、切替スイッチ１７及び分注ノズル１０ｂに取り付けた各表面弾性波素子１１に電力を送電する接続線１８を有しており、分注ノズル１０ｂが複数の接続線１８と共にカバー１０ｇに収容されている。ここで、検体分注装置１０Ａは、複数の接続線１８及び洗浄水の配管１５は、支柱１０ｃ内を通って配線されている。
【００４５】
このとき、実施の形態２の検体分注装置１０Ａは、図１３及び図１４に示すように、ブロック部材１９を介して表面弾性波素子１１を分注ノズル１０ｂに取り付けている。
【００４６】
ブロック部材１９は、図１３及び図１４に示すように、表面弾性波素子１１を取り付ける取付平面を外周に有する四角形のブロックに成型され、ハンダ付けやろう付け等によって分注ノズル１０ｂに取り付けられる。但し、ブロック部材１９は、表面弾性波素子１１を取り付ける取付平面を有していれば、四角形に限定されるものではない。一方、表面弾性波素子１１は、振動子１１ｂ及び電気端子１１ｄを内側に向けてブロック部材１９の４つの外面に取り付けられている。ここで、表面弾性波素子１１からのエネルギーのロスが少なくなるので、ブロック部材１９は、音響インピーダンスが分注ノズル１０ｂと圧電基板１１ａとの間にある素材であることが好ましく、音響インピーダンスが分注ノズル１０ｂと同じ素材であることがより好ましい。
【００４７】
高周波電源１６は、各表面弾性波素子１１に電力を送電する接続線１８の中間に切替スイッチ１７を設け、切替スイッチ１７によって電力を送電する表面弾性波素子１１を切り替えている。このとき、切替スイッチ１７の切替は、制御部２５によって行うが、４つの表面弾性波素子１１を同時に駆動し、或いは右回り又は左回りに順番に駆動することができる。
【００４８】
以上のように構成される検体分注装置１０Ａは、分注ノズル１０ｂから洗浄水を吐出して分注ノズル１０ｂを洗浄する洗浄時に表面弾性波素子１１を駆動する。すると、表面弾性波素子１１の振動子１１ｂは、表面弾性波を発生する。但し、この表面弾性波は、ブロック部材１９との間の表面弾性波素子１１の圧電基板１１ａ表面に沿って進むだけで、図１５に矢印で示すように、ブロック部材１９中にはバルク波に変換されて伝搬し、洗浄水Ｗ中へ出射される。このようにして洗浄水Ｗ中へ出射されるバルク波によって、分注ノズル１０ｂは、壁面付近に洗浄水の流れが惹起されて汚れの付着が妨げられると共に、付着した汚れが積極的に剥離され、吐出する洗浄水Ｗによって洗浄槽１０ｄへと排出される。
【００４９】
このとき、検体分注装置１０Ａは、図１５に示す４つの表面弾性波素子１１を右回り又は左回りに順番に駆動すると、４つの表面弾性波素子１１を同時に駆動する場合に比べて、壁面付近に惹起される洗浄水の流れの向きが同じになって流速が増すため、分注ノズル１０ｂを洗浄する際の洗浄効率が向上する。
【００５０】
ここで、検体分注装置１０Ａは、例えば、駆動周波数が１００ＭＨｚ，１１０ＭＨｚ，１２０ＭＨｚ，１３０ＭＨｚである４つの表面弾性波素子１１を右回り又は左回りにブロック部材１９に取り付け、図１６に示すように、高周波電源１６と４つの表面弾性波素子１１との間を１本の接続線１８で並列接続してもよい。この場合、高周波電源１６は、制御部２５によって発生する電力の周波数を１００ＭＨｚ，１１０ＭＨｚ，１２０ＭＨｚ，１３０ＭＨｚの順に切り替えると、対応する表面弾性波素子１１を順番に右回り又は左回りに駆動することができる。このようにすると、検体分注装置１０Ａは、切替スイッチ１７が不要となるうえ、接続線１８が１本で済むので、構成を単純にして小型化することができる利点がある。
【００５１】
なお、検体分注装置１０及び検体分注装置１０Ａは、表面弾性波素子１１に有線給電によって電力を送電したが、無線給電によって電力を送電してもよい。
【００５２】
また、分注装置は、検体分注装置の場合について説明したが、本発明の分注装置は、試薬分注装置にも適用可能である。更に、自動分析装置１は、試薬テーブル２，３を有するものについて説明したが、試薬テーブルは１つであってもよく、自動分析装置１を１ユニットとして複数ユニット連結されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態１の自動分析装置を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態１の分注装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】図３に示す分注ノズルの正面図である。
【図５】図４のＣ1−Ｃ1線に沿った断面図である。
【図６】図４のＣ2−Ｃ2線に沿った断面図である。
【図７】実施の形態１の分注装置における分注ノズルから洗浄水を吐出するタイミングと、表面弾性波素子を駆動するタイミングとを示す図である。
【図８】分注ノズルに取り付けた表面弾性波素子を駆動する場合の駆動電圧、駆動周波数の関係の一例を示す図である。
【図９】分注ノズルに取り付ける表面弾性波素子の配置に関する第１の変形例を示す拡大斜視図である。
【図１０】分注ノズルに取り付ける表面弾性波素子の配置に関する第２の変形例を示す拡大斜視図である。
【図１１】分注ノズルに取り付ける表面弾性波素子の配置と、分注ノズルの形状に関する第３の変形例を示す拡大斜視図である。
【図１２】実施の形態２の分注装置の概略構成を示す正面図である。
【図１３】図１２に示すカバーを外した分注ノズルの先端近傍の拡大斜視図である。
【図１４】図１３に示す分注ノズルの正面図である。
【図１５】図１４に示す分注ノズルのＣ3−Ｃ3線に沿った断面図である。
【図１６】実施の形態２の分注装置の変形例に係る概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 自動分析装置
２ 第１試薬テーブル
３ 第２試薬テーブル
５ 反応テーブル
６ 反応容器
７ 第１試薬分注装置
８ 第２試薬分注装置
９ 検体容器移送部
１０ 検体分注装置
１０ｂ 分注ノズル
１０Ａ 検体分注装置
１１ 表面弾性波素子
１２ ノズル駆動機構
１３ 回動モータ
１４ 昇降モータ
１５ 配管
１６ 高周波電源
１７ 切替スイッチ
１８ 接続線
１９ ブロック部材
２１ 攪拌部
２２ 測光部
２３ 洗浄部
２５ 制御部
２６ 入力部
２７ 表示部
Ｐs 直管部
Ｐt テーパ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した前記液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置であって、
前記分注ノズルは、前記液体試料の吸引時に前記液体試料と接触する内壁領域に対応する外壁に表面弾性波素子を備え、
前記表面弾性波素子は、前記液体試料の分注後、洗浄水を吐出して当該分注ノズルを洗浄する際に駆動され、当該分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射することを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記分注ノズルは、前記液体試料を吐出する少なくとも先端側に前記表面弾性波素子を設けることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記分注ノズルは、直管部の先端にテーパ部を有し、前記テーパ部及び前記テーパ部に隣接する直管部の外壁に前記表面弾性波素子を設けることを特徴とする請求項２に記載の分注装置。
【請求項４】
前記表面弾性波素子は、複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の分注装置。
【請求項５】
前記表面弾性波素子は、外面に平面を有するブロック部材を介して前記分注ノズルに取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の分注装置。
【請求項６】
前記表面弾性波素子は、圧電基板の表面に形成される複数の櫛歯状電極が前記分注ノズルの略長手方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項５に記載の分注装置。
【請求項７】
検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した前記液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置の分注ノズル洗浄方法であって、
前記分注ノズルから洗浄水を吐出して前記分注ノズルを洗浄する洗浄時に前記表面弾性波素子を駆動し、当該分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射することを特徴とする分注装置の分注ノズル洗浄方法。
【請求項８】
検体と試薬とを攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、請求項１〜６のいずれか一つに記載の分注装置を用いて前記検体又は前記試薬を分注することを特徴とする自動分析装置。
【請求項１】
検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した前記液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置であって、
前記分注ノズルは、前記液体試料の吸引時に前記液体試料と接触する内壁領域に対応する外壁に表面弾性波素子を備え、
前記表面弾性波素子は、前記液体試料の分注後、洗浄水を吐出して当該分注ノズルを洗浄する際に駆動され、当該分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射することを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記分注ノズルは、前記液体試料を吐出する少なくとも先端側に前記表面弾性波素子を設けることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記分注ノズルは、直管部の先端にテーパ部を有し、前記テーパ部及び前記テーパ部に隣接する直管部の外壁に前記表面弾性波素子を設けることを特徴とする請求項２に記載の分注装置。
【請求項４】
前記表面弾性波素子は、複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の分注装置。
【請求項５】
前記表面弾性波素子は、外面に平面を有するブロック部材を介して前記分注ノズルに取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の分注装置。
【請求項６】
前記表面弾性波素子は、圧電基板の表面に形成される複数の櫛歯状電極が前記分注ノズルの略長手方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項５に記載の分注装置。
【請求項７】
検体または試薬を含む液体試料を分注ノズルによって吸引し、吸引した前記液体試料を反応容器に吐出して分注を行う分注装置の分注ノズル洗浄方法であって、
前記分注ノズルから洗浄水を吐出して前記分注ノズルを洗浄する洗浄時に前記表面弾性波素子を駆動し、当該分注ノズル内の洗浄水に向けて音波を出射することを特徴とする分注装置の分注ノズル洗浄方法。
【請求項８】
検体と試薬とを攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、請求項１〜６のいずれか一つに記載の分注装置を用いて前記検体又は前記試薬を分注することを特徴とする自動分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−６８８７９（Ｐ２００９−６８８７９Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３５０７９（Ｐ２００７−２３５０７９）
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]