分注装置および分析装置
【課題】シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供する。
【解決手段】軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が前記シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、を備える。
【解決手段】軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が前記シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微量の液体を分注する分注装置および当該分注装置を備えた分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液等の検体の成分を分析する分析装置においては、検体や試薬を分注するための技術として、所定の液体を介してシリンジで発生される圧力をノズルに伝達し、そのノズルの先端から分注対象の液体を所定量だけ分注する技術が広く一般的に採用されている。かかる分注機構では、繰り返し行われる分注動作により、液体を収容するシリンダの内壁や、シリンダの加減圧を調整するプランジャの表面に気泡が付着することがあった。このように気泡が付着した状態で微量の液体を分注すると、分注すべき液体の量にばらつきが生じ、分注精度が低下してしまうという問題があった。
【０００３】
従来、上述した問題を解決するために、プランジャの先端付近に振動子を設置し、この設置した振動子を超音波振動させることによってシリンジの内部やプランジャの表面に付着した気泡を除去する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４２０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１で開示されている従来技術では、気泡を除去するために特別な振動機構を設ける必要があるため、分注装置の構成が複雑になってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純な分注装置および当該分注装置を用いた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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る分注装置は、軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が前記シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記注入口は、前記液体収容部内において前記プランジャが存在可能な領域の当該液体収容部の表面に設けられたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記プランジャの先端が前記液体収容部の内部に対して最も進入した状態で、前記注入口は、前記プランジャの先端を通過する平面であって前記プランジャが進退する方向に垂直な平面によって分割される二つの領域のうち、前記吐出口が位置する領域とは異なる領域に位置することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記液体収容部内で前記吐出口に近づく方向を指向していることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記液体収容部内で前記吐出口から遠ざかる方向を指向していることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記プランジャが進退する方向に垂直な方向を指向していることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明に係る分析装置は、試料と試薬とを反応させることによって前記試料の成分を分析する分析装置であって、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の分注装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が前記シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、を備えたことにより、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、実施の形態と称する）を説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る分注装置の構成を模式的に示す説明図である。同図に示す分注装置１は、液体の吸引および吐出を行うために先細の先端部を有する中空のノズル１１と、このノズル１１に液体の流路をなすチューブ３１を介して接続され、ノズル１１からの液体を吸引または吐出するための圧力を発生する圧力発生手段としてのシリンジ１２と、分注装置１における液体の吸引および吐出を含む動作を制御する制御部１３と、を備える。
【００１７】
シリンジ１２は、略円筒形状をなして所定の液体を収容する液体収容部１２１を有するシリンダ１２ａと、液体収容部１２１に収容される液体の圧力の加減を行う棒状のプランジャ１２ｂと、液体収容部１２１に収容される液体の漏れを防止するとともに、プランジャ１２ｂを挿通するシール部材１２ｃと、を有する。また、シリンジ１２は、チューブ３１を介してノズル１１に接続され、液体収容部１２１から液体がシリンダ１２ａの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口１２２と、そのシリンジ１２の側面部に設けられ、シリンダ１２ａの外部から液体収容部１２１に液体が注入される際の流路をなす注入口１２３とを備える。
【００１８】
図２は、シリンダ１２ａの構成を示す部分拡大図である。同図に示すように、プランジャ１２ｂは、液体収容部１２１の長手方向の中心軸（この場合、吐出口１２２の中心軸に一致）に沿って進退可能である。この図２では、プランジャ１２ｂが液体収容部１２１内で最も退避した状態（以後、最退避状態と称する）を実線で表示するとともに、プランジャ１２ｂが液体収容部１２１内で最も進入した状態（以後、最進入状態と称する）を２点鎖線で表示している。このうち、プランジャ１２ｂの最退避状態では、注入口１２３は、吐出口１２２に対して、プランジャ１２ｂの先端よりも遠方に位置している。
【００１９】
図３は、図２に示す軸Ｘ−Ｘを含む図２の水平面を切断面としたときの断面図であり、プランジャ１２ｂが最退避状態にある場合の断面図である。以後の説明では、図２の軸Ｘ−Ｘのように、注入口によって形成される液体の流路の中心軸のことを「注入軸」と称する。この図３に示すように、注入口１２３の注入軸Ｘ−Ｘは、液体収容部１２１の長手方向の中心軸Ｙ−Ｙと交わらない方向を指向している。
【００２０】
注入口１２３には、液体がシリンジ１２の外部から液体収容部１２１に注入される際の流路をなすチューブ３２が接続されている。このチューブ３２には、注入される液体の流れを制御する電磁弁１４、およびポンプ１５が順次介在している。チューブ３２のシリンジ１２側の端部と異なる端部は、チューブ３２を流れる液体を収容する液体容器１６に達しており、液体容器１６内に収容されている圧力伝達用の液体を吸引することができる。
【００２１】
図１に示すように、ノズル１１、プランジャ１２ｂ、および電磁弁１４は、ノズル駆動部１７、プランジャ駆動部１８、および電磁弁駆動部１９をそれぞれ介して制御部１３に接続されている。このうち、ノズル駆動部１７は、ノズル１１の長手方向の移動や所定の軸を中心とする回動を行わせる。また、プランジャ駆動部１８は、プランジャ１２ｂの進退動作を行わせる。さらに、電磁弁駆動部１９は、電磁弁１４の開閉動作を行わせる。これらの各種駆動部の駆動制御を行う制御部１３は、制御および演算機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって実現される。
【００２２】
以上の構成を有する分注装置１において、分注対象の液体の吸引または吐出を行うにあたり、電磁弁１４を開いてポンプ１５によって液体容器１６に収容される圧力伝達用の液体を吸引し、ノズル１１、シリンジ１２、チューブ３１および３２をその圧力伝達用の液体で充填した後、電磁弁１４を閉じる。その後、ノズル１１において分注対象の液体の吸引または吐出を行うときには、制御部１３の制御のもと、シリンジ１２のプランジャ１２ｂが進退動作を行うことにより、圧力伝達用の液体を介してノズル１１の先端部に適当な吸引圧または吐出圧を印加する。この際、ノズル１１の先端部では、圧力伝達用の液体と分注対象の液体との間に空気層が介在するため、異なる種類の液体が混合することはない。
【００２３】
なお、液体容器１６に収容される圧力伝達用の液体は、イオン交換水、蒸留水、脱気水、または緩衝液などの非圧縮性流体である。かかる液体は、分注対象の液体を分注するために用いるだけでなく、ノズル１１の内部の洗浄を行ったり、他の容器の洗浄を行うための洗浄液として利用することも可能である。
【００２４】
ところで、分注装置１で分注動作を繰り返し行うと、液体収容部１２１の表面をなすシリンダ１２ａの内壁や、プランジャ１２ｂの表面部分に気泡が付着することがある。このような場合には、プランジャ１２ｂの最進入状態で静止させ、制御部１３の制御のもと電磁弁１４を開き、注入口１２３から所定の圧力で液体を液体収容部１２１に注入する。図４は、この場合の液体の流れを模式的に示す図であり、図５は図４のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に矢印で示すように、注入口１２３からシリンジ１２内部の液体収容部１２１に注入された液体は、プランジャ１２ｂの周りを旋回するようにして吐出口１２２方向に流れていく。このような旋回流が発生することにより、シリンダ１２ａの内壁やプランジャ１２ｂの表面に付着した気泡を旋回流によって除去することができる。
【００２５】
なお、プランジャ１２ｂの最進入状態で液体を注入する代わりに、図６に示すように、プランジャ１２ｂのストロークの途中で液体を注入してもよい。これは、例えばノズル１１での分注量が液体収容部１２１の容積に対して少量である場合のように、プランジャ１２ｂを最退避状態まで退避させることがない場合などに適用可能である。この図６に示す場合にも、注入口１２３から注入される液体は、注入口１２３付近で発生した旋回流が吐出口１２２に向かって流れるので、シリンダ１２ａの内壁やプランジャ１２ｂの表面に付着した気泡を上記同様に除去することが可能となる。
【００２６】
また、前述したプランジャ１２ｂのストロークの途中の状態において、プランジャ１２ｂは進退動作を行っていてもよいし静止していてもよい。すなわち、プランジャ１２ｂの移動または静止状態と電磁弁１４の開閉状態とが制御部１３によって連携して制御されており、少なくともプランジャ１２ｂの先端の方が注入口１２３よりも吐出口１２２に対して近い位置にあれば、プランジャ１２ｂは移動していても静止していても構わない。また、プランジャ１２ｂの最退避状態が、図６の実線で示す状態であるように構成されているシリンジであっても、上記同様の効果を得ることができる。
【００２７】
以上説明した分注装置１では、図４や図６に示すように、注入口１２３（の液体収容部１２１に面する開口）が、吐出口１２２に対してプランジャ１２ｂの先端よりも遠方に位置する状態で液体に圧力を加えることにより、その液体をシリンダ１２ａに注入する液体注入手段として、制御部１３、電磁弁１４、ポンプ１５、およびチューブ３２が含まれる。また、プランジャ１２ｂの進退動作の過程で電磁弁１４の開閉動作を連携して行うことによって液体をシリンダ１２ａに注入する場合には、プランジャ駆動部１８や電磁弁駆動部１９も液体注入手段に含まれることはいうまでもない。
【００２８】
本実施の形態１に係る分注装置１は、検体の成分の分析を行う分析装置に適用することができる。図７は、分注装置１を備えた分析装置要部の構成を示す説明図である。同図に示す分析装置１００は、試料である検体および試薬を反応容器にそれぞれ分注し、その反応容器内で生じる反応を光学的に測定する測定機構１０１と、この測定機構１０１の駆動制御を行うとともに測定機構１０１における測定結果の分析を行う制御分析機構２０１とを有し、これら二つの機構が連携することによって複数の検体の成分の生化学的または免疫学的な分析を自動的かつ連続的に行う。
【００２９】
分析装置１００の測定機構１０１は、血液や体液等の検体を収容する検体容器４１が搭載された複数のラック４２を収納して順次移送する検体移送部１０２、試薬容器５１を保持する試薬テーブル１０３、および検体と試薬とを反応させる反応容器６１を保持する反応テーブル１０４を備える。また、測定機構１０１は、検体移送部１０２上の検体容器４１に収容されている検体を反応容器６１に分注する検体分注部１０５、試薬テーブル１０３上の試薬容器５１に収容されている試薬を反応容器６１に分注する試薬分注部１０６、反応容器６１の内部に分注された液体を攪拌する攪拌部１０７、反応容器６１の洗浄を行う洗浄部１０８、および所定の光源から照射されて反応容器６１内を通過した光の成分ごとの強度をフォトダイオードまたは光電子倍増管によって受光して測定する測光部１０９を備える。
【００３０】
試薬テーブル１０３および反応テーブル１０４は、制御分析機構２０１による制御のもと、ステッピングモータを駆動することによって各テーブルの中心を通る鉛直線を回転軸として水平面上で回動自在である。各テーブルの上方には開閉自在なカバーが設けられる一方、各テーブルの下方には恒温槽が設けられており、試薬容器５１や反応容器６１を恒温状態に保つことによって各種容器内の検体や試薬の蒸発または変性を抑えている。
【００３１】
検体分注部１０５および試薬分注部１０６は、この実施の形態１に係る分注装置１を適用することができる。また、洗浄部１０８の洗浄液吸排機構についても、分注装置１を用いて実現することができる。
【００３２】
次に、分析装置１００の制御分析機構２０１の構成を説明する。制御分析機構２０１は、分析装置１００の制御を行うとともに測定機構１０１における測定結果を分析する演算を行う制御部２０２、検体の分析に必要な情報および分析装置１００の動作指示信号の入力を受ける入力部２０３、分析結果を含む情報を出力する出力部２０４、および分析結果を含む情報を記憶する記憶部２０５を備える。
【００３３】
制御部２０２は、測定機構１０１における測定結果に基づいて検体の成分の分析演算を行う分析演算部２１２を有する。この制御部２０２は、記憶部２０５が記憶するプログラムをメモリから読み出すことにより、分析装置１００の各種動作の制御や分析演算などを行う。このため、制御部２０２は、検体分注部１０５、試薬分注部１０６、および洗浄部１０８として適用される分注装置１の制御部１３の機能を兼備してもよい。
【００３４】
以上の構成を有する制御分析機構２０１が測光部１０９から測定結果を受信すると、分析演算部２１２が測定対象である検体の分析情報を記憶部２０５から読み出し、測定結果の分析演算を行う。この分析演算では、測光部１０９から送られてくる測定結果に基づいて反応液の吸光度を算出し、この算出結果に加えて標準検体から得られる検量線や分析情報に含まれる分析パラメータを用いることにより、反応液の成分等を定量的に求める。このようにして得られた分析結果は、出力部２０４から出力される一方、記憶部２０５に格納して記憶される。
【００３５】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が当該シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、を備えたことにより、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態１によれば、従来のようにプランジャを駆動させるための複雑な機構を設ける必要がないため、製造コストを低く抑えることができ、分注装置や分析装置を廉価で提供することが可能となる。
【００３７】
（実施の形態１の変形例）
図８は、本実施の形態１の一変形例（第１例）に係る分注装置の構成を示す図である。同図に示す分注装置２は、シリンジ１２の吐出口１２２が鉛直下向きである点が、上述した分注装置１と異なっている。この点を除く分注装置２の構成は、分注装置１の構成と同じである。このため、分注装置１の構成要素と対応する構成要素には、同じ符号を付してある。
【００３８】
図９は、本実施の形態１の別な変形例（第２例）に係る分注装置の構成を示す図である。同図に示す分注装置３は、制御部１３が電磁弁１４の駆動制御を行う代わりに、ポンプ１５の駆動制御を行うことを特徴とする。このため、分注装置３では、ポンプ１５を駆動するポンプ駆動部２０が制御部１３とポンプ１５との間に設けられている。この分注装置３の場合にも、上記以外の構成は分注装置１と同じであり、分注装置１の構成要素と対応する構成要素には、同じ符号を付してある。
【００３９】
図１０は、本実施の形態１のさらに別な変形例（第３例）に係る分注装置の構成を示す図である。同図に示す分注装置４は、ノズル１１と吐出口１２２との間のチューブ３１に設けられて吐出量の調整を行う電磁弁２１と、この電磁弁２１に開閉動作を行わせる電磁弁駆動部２２とをさらに備えたことを特徴とする。電磁弁２１は、電磁弁駆動部２２を介して制御部１３に接続されており、制御部１３によってその開閉動作が制御されている。このため、分注装置４では、チューブ３２側の電磁弁１４を開いて、チューブ３１側の電磁弁２１を閉じておき、プランジャ１２ｂを液体収容部１２１で退避させることにより、液体容器１６に収容される液体を液体収容部１２１へ導くことができる。さらに、電磁弁１４を閉じて電磁弁２１を開きプランジャ１２ｂを進入させることで、液体収容部１２１に収容された液体をノズル１１の先端から吐出することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。同図に示すシリンジ２３は、シリンダ２３ａ、プランジャ２３ｂ、およびシール部材２３ｃを備える。シリンダ２３ａは、吐出口２３２と注入口２３３とを備える。このうち、注入口２３３による液体の流路の注入軸Ｘ1−Ｘ1は、液体収容部２３１の長手方向の中心軸Ｙ1−Ｙ1と交わらない方向を指向するとともに、液体収容部２３１内で吐出口２３２に近づく方向を指向している。したがって、プランジャ２３ｂが液体収容部２３１の内部に進入した状態で注入口２３３から液体を注入すると、液体収容部２３１内ではプランジャ２３ｂの周りを旋回する旋回流が発生し、シリンダ２３ａの内壁やプランジャ２３ｂの側面に気泡が付着していても、その気泡を容易に除去することができる。
【００４１】
なお、この実施の形態２において、上記以外の分注装置の構成は、実施の形態１で説明した分注装置１と同じである。また、本実施の形態２に係る分注装置を、上述した分析装置１００の分注機構に適用することも可能である。
【００４２】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純であって経済的な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【００４３】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。同図に示すシリンジ２４は、シリンダ２４ａ、プランジャ２４ｂ、およびシール部材２４ｃを備える。シリンダ２４ａは、吐出口２４２と注入口２４３とを備える。このうち、注入口２４３による液体の流路の注入軸Ｘ2−Ｘ2は、液体収容部２４１の長手方向の中心軸Ｙ2−Ｙ2と交わらない方向を指向するとともに、液体収容部２４１内で吐出口２４２から遠ざかる方向を指向している。したがって、プランジャ２４ｂが液体収容部２４１の内部に進入した状態で注入口２４３から液体を注入すると、液体収容部２４１内ではプランジャ２４ｂの周りを旋回する旋回流が発生し、シリンダ２４ａの内壁やプランジャ２４ｂの側面に気泡が付着していても、その気泡を容易に除去することができる。
【００４４】
この実施の形態３においても、上記以外の分注装置の構成は、実施の形態１で説明した分注装置１の構成と同じである。また、本実施の形態３に係る分注装置を、上述した分析装置１００の分注機構に適用することも可能である。
【００４５】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純であって経済的な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【００４６】
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。同図に示すシリンジ２５は、シリンダ２５ａ、プランジャ２５ｂ、およびシール部材２５ｃを備える。シリンダ２５ａは、吐出口２５２と注入口２５３とを備え、注入口２５３の注入軸Ｘ3−Ｘ3は、液体収容部２５１の長手方向の中心軸Ｙ3−Ｙ3と交わらない方向を指向している。このシリンジ２５では、注入口２５３が吐出口２５２の近傍に設けられいるが、プランジャ２５ｂの先端は、吐出口２５２のさらに近傍まで進入することが可能である。したがって、この場合にも、プランジャ２５ｂの最進入状態において液体を注入口２５３から注入すると旋回流が生じ、プランジャ２５ｂの先端部付近に付着した気泡を容易に除去することができる。
【００４７】
この実施の形態４においても、上述したシリンジ２５を除く分注装置の構成は、上記実施の形態１で説明した分注装置１の構成と同じである。また、本実施の形態４に係る分注装置を、上述した分析装置１００の分注機構に適用することも可能である。
【００４８】
以上説明した本発明の実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純であって経済的な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【００４９】
また、本実施の形態４によれば、分注装置の設置箇所に制限があってシリンジの注入口を吐出口の近くに形成せざるを得ないような場合などであっても、上記実施の形態１と同様に気泡を除去することができる。
【００５０】
図１４は、本実施の形態４の一変形例に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。同図に示すシリンジ２６は、シリンダ２６ａ、プランジャ２６ｂ、およびシール部材２６ｃを備える。シリンダ２６ａは、吐出口２６２と注入口２６３とを備え、注入口２６３の注入軸Ｘ4−Ｘ4は、液体収容部２６１の長手方向の中心軸Ｙ4−Ｙ4と交わらない方向を指向する。このシリンジ２６の場合、注入口２６３が液体収容部２６１の長手方向の中心部付近に設けられている。したがって、注入口２６３が、吐出口２６２に対してプランジャ２６ｂの先端よりも遠方に位置するような状態で注入口２６３からの液体の注入を開始すると、旋回流が発生する。この結果、シリンダ２６ａの内壁やプランジャ２６ｂの側面に付着した気泡を除去することができる。
【００５１】
なお、より一般的には、プランジャの最進入状態において、注入口が、プランジャの先端を通過する平面であってそのプランジャが進退する方向に垂直な平面によって分割される二つの領域のうち、吐出口が位置する領域とは異なる領域に位置するように形成すれば、上述した二つの例と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１〜４を詳述してきたが、本発明はそれらの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、図１４に示すシリンジ２６のように、液体収容部の長手方向の中心部付近に注入口を形成し、この注入口による流路の注入軸が、図１１や図１２に示すように水平方向と０でない所定の角度をなすようにしてもよい。
【００５３】
また、シリンジに設けられる液体収容部は、所定の軸（例えばシリンダの長手方向に平行な軸）に対して軸対称な形状をなしていれば円筒形状以外であってもよく、例えばその底面がｎ角形（ｎは３以上の整数）をなすような正多角柱状をなしていてもよい。
【００５４】
このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る分注装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る分注装置に適用されるシリンジの拡大図である。
【図３】図２に示すシリンジの注入軸Ｘ−Ｘを含む水平面を切断面とする断面図である。
【図４】注入口から液体を注入したときの液体収容部内の液体の流れを模式的に示す図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】プランジャのストロークの途中で旋回流が発生した場合の液体収容部内の液体の流れを模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る分析装置要部の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例（第１例）に係る分注装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１の変形例（第２例）に係る分注装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の変形例（第３例）に係る分注装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４の一変形例に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２、３、４ 分注装置
１１ ノズル
１２、２３、２４、２５、２６ シリンジ
１２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ シリンダ
１２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ プランジャ
１２ｃ、２３ｃ、２４ｃ、２５ｃ、２６ｃ シール部材
１３、２０２ 制御部
１４、２１ 電磁弁
１５ ポンプ
１６ 液体容器
１７ ノズル駆動部
１８ プランジャ駆動部
１９、２２ 電磁弁駆動部
２０ ポンプ駆動部
３１、３２ チューブ
４１ 検体容器
４２ ラック
５１ 試薬容器
６１ 反応容器
１００ 分析装置
１０１ 測定機構
１０２ 検体移送部
１０３ 試薬テーブル
１０４ 反応テーブル
１０５ 検体分注部
１０６ 試薬分注部
１０７ 攪拌部
１０８ 洗浄部
１０９ 測光部
１２１、２３１、２４１、２５１、２６１ 液体収容部
１２２、２３２、２４２、２５２、２６２ 吐出口
１２３、２３３、２４３、２５３、２６３ 注入口
２０１ 制御分析機構
２０２ 制御部
２０３ 入力部
２０４ 出力部
２０５ 記憶部
２１２ 分析演算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微量の液体を分注する分注装置および当該分注装置を備えた分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液等の検体の成分を分析する分析装置においては、検体や試薬を分注するための技術として、所定の液体を介してシリンジで発生される圧力をノズルに伝達し、そのノズルの先端から分注対象の液体を所定量だけ分注する技術が広く一般的に採用されている。かかる分注機構では、繰り返し行われる分注動作により、液体を収容するシリンダの内壁や、シリンダの加減圧を調整するプランジャの表面に気泡が付着することがあった。このように気泡が付着した状態で微量の液体を分注すると、分注すべき液体の量にばらつきが生じ、分注精度が低下してしまうという問題があった。
【０００３】
従来、上述した問題を解決するために、プランジャの先端付近に振動子を設置し、この設置した振動子を超音波振動させることによってシリンジの内部やプランジャの表面に付着した気泡を除去する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４２０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１で開示されている従来技術では、気泡を除去するために特別な振動機構を設ける必要があるため、分注装置の構成が複雑になってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純な分注装置および当該分注装置を用いた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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る分注装置は、軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が前記シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記注入口は、前記液体収容部内において前記プランジャが存在可能な領域の当該液体収容部の表面に設けられたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記プランジャの先端が前記液体収容部の内部に対して最も進入した状態で、前記注入口は、前記プランジャの先端を通過する平面であって前記プランジャが進退する方向に垂直な平面によって分割される二つの領域のうち、前記吐出口が位置する領域とは異なる領域に位置することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記液体収容部内で前記吐出口に近づく方向を指向していることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記液体収容部内で前記吐出口から遠ざかる方向を指向していることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記プランジャが進退する方向に垂直な方向を指向していることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明に係る分析装置は、試料と試薬とを反応させることによって前記試料の成分を分析する分析装置であって、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の分注装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が前記シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、を備えたことにより、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、実施の形態と称する）を説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る分注装置の構成を模式的に示す説明図である。同図に示す分注装置１は、液体の吸引および吐出を行うために先細の先端部を有する中空のノズル１１と、このノズル１１に液体の流路をなすチューブ３１を介して接続され、ノズル１１からの液体を吸引または吐出するための圧力を発生する圧力発生手段としてのシリンジ１２と、分注装置１における液体の吸引および吐出を含む動作を制御する制御部１３と、を備える。
【００１７】
シリンジ１２は、略円筒形状をなして所定の液体を収容する液体収容部１２１を有するシリンダ１２ａと、液体収容部１２１に収容される液体の圧力の加減を行う棒状のプランジャ１２ｂと、液体収容部１２１に収容される液体の漏れを防止するとともに、プランジャ１２ｂを挿通するシール部材１２ｃと、を有する。また、シリンジ１２は、チューブ３１を介してノズル１１に接続され、液体収容部１２１から液体がシリンダ１２ａの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口１２２と、そのシリンジ１２の側面部に設けられ、シリンダ１２ａの外部から液体収容部１２１に液体が注入される際の流路をなす注入口１２３とを備える。
【００１８】
図２は、シリンダ１２ａの構成を示す部分拡大図である。同図に示すように、プランジャ１２ｂは、液体収容部１２１の長手方向の中心軸（この場合、吐出口１２２の中心軸に一致）に沿って進退可能である。この図２では、プランジャ１２ｂが液体収容部１２１内で最も退避した状態（以後、最退避状態と称する）を実線で表示するとともに、プランジャ１２ｂが液体収容部１２１内で最も進入した状態（以後、最進入状態と称する）を２点鎖線で表示している。このうち、プランジャ１２ｂの最退避状態では、注入口１２３は、吐出口１２２に対して、プランジャ１２ｂの先端よりも遠方に位置している。
【００１９】
図３は、図２に示す軸Ｘ−Ｘを含む図２の水平面を切断面としたときの断面図であり、プランジャ１２ｂが最退避状態にある場合の断面図である。以後の説明では、図２の軸Ｘ−Ｘのように、注入口によって形成される液体の流路の中心軸のことを「注入軸」と称する。この図３に示すように、注入口１２３の注入軸Ｘ−Ｘは、液体収容部１２１の長手方向の中心軸Ｙ−Ｙと交わらない方向を指向している。
【００２０】
注入口１２３には、液体がシリンジ１２の外部から液体収容部１２１に注入される際の流路をなすチューブ３２が接続されている。このチューブ３２には、注入される液体の流れを制御する電磁弁１４、およびポンプ１５が順次介在している。チューブ３２のシリンジ１２側の端部と異なる端部は、チューブ３２を流れる液体を収容する液体容器１６に達しており、液体容器１６内に収容されている圧力伝達用の液体を吸引することができる。
【００２１】
図１に示すように、ノズル１１、プランジャ１２ｂ、および電磁弁１４は、ノズル駆動部１７、プランジャ駆動部１８、および電磁弁駆動部１９をそれぞれ介して制御部１３に接続されている。このうち、ノズル駆動部１７は、ノズル１１の長手方向の移動や所定の軸を中心とする回動を行わせる。また、プランジャ駆動部１８は、プランジャ１２ｂの進退動作を行わせる。さらに、電磁弁駆動部１９は、電磁弁１４の開閉動作を行わせる。これらの各種駆動部の駆動制御を行う制御部１３は、制御および演算機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって実現される。
【００２２】
以上の構成を有する分注装置１において、分注対象の液体の吸引または吐出を行うにあたり、電磁弁１４を開いてポンプ１５によって液体容器１６に収容される圧力伝達用の液体を吸引し、ノズル１１、シリンジ１２、チューブ３１および３２をその圧力伝達用の液体で充填した後、電磁弁１４を閉じる。その後、ノズル１１において分注対象の液体の吸引または吐出を行うときには、制御部１３の制御のもと、シリンジ１２のプランジャ１２ｂが進退動作を行うことにより、圧力伝達用の液体を介してノズル１１の先端部に適当な吸引圧または吐出圧を印加する。この際、ノズル１１の先端部では、圧力伝達用の液体と分注対象の液体との間に空気層が介在するため、異なる種類の液体が混合することはない。
【００２３】
なお、液体容器１６に収容される圧力伝達用の液体は、イオン交換水、蒸留水、脱気水、または緩衝液などの非圧縮性流体である。かかる液体は、分注対象の液体を分注するために用いるだけでなく、ノズル１１の内部の洗浄を行ったり、他の容器の洗浄を行うための洗浄液として利用することも可能である。
【００２４】
ところで、分注装置１で分注動作を繰り返し行うと、液体収容部１２１の表面をなすシリンダ１２ａの内壁や、プランジャ１２ｂの表面部分に気泡が付着することがある。このような場合には、プランジャ１２ｂの最進入状態で静止させ、制御部１３の制御のもと電磁弁１４を開き、注入口１２３から所定の圧力で液体を液体収容部１２１に注入する。図４は、この場合の液体の流れを模式的に示す図であり、図５は図４のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に矢印で示すように、注入口１２３からシリンジ１２内部の液体収容部１２１に注入された液体は、プランジャ１２ｂの周りを旋回するようにして吐出口１２２方向に流れていく。このような旋回流が発生することにより、シリンダ１２ａの内壁やプランジャ１２ｂの表面に付着した気泡を旋回流によって除去することができる。
【００２５】
なお、プランジャ１２ｂの最進入状態で液体を注入する代わりに、図６に示すように、プランジャ１２ｂのストロークの途中で液体を注入してもよい。これは、例えばノズル１１での分注量が液体収容部１２１の容積に対して少量である場合のように、プランジャ１２ｂを最退避状態まで退避させることがない場合などに適用可能である。この図６に示す場合にも、注入口１２３から注入される液体は、注入口１２３付近で発生した旋回流が吐出口１２２に向かって流れるので、シリンダ１２ａの内壁やプランジャ１２ｂの表面に付着した気泡を上記同様に除去することが可能となる。
【００２６】
また、前述したプランジャ１２ｂのストロークの途中の状態において、プランジャ１２ｂは進退動作を行っていてもよいし静止していてもよい。すなわち、プランジャ１２ｂの移動または静止状態と電磁弁１４の開閉状態とが制御部１３によって連携して制御されており、少なくともプランジャ１２ｂの先端の方が注入口１２３よりも吐出口１２２に対して近い位置にあれば、プランジャ１２ｂは移動していても静止していても構わない。また、プランジャ１２ｂの最退避状態が、図６の実線で示す状態であるように構成されているシリンジであっても、上記同様の効果を得ることができる。
【００２７】
以上説明した分注装置１では、図４や図６に示すように、注入口１２３（の液体収容部１２１に面する開口）が、吐出口１２２に対してプランジャ１２ｂの先端よりも遠方に位置する状態で液体に圧力を加えることにより、その液体をシリンダ１２ａに注入する液体注入手段として、制御部１３、電磁弁１４、ポンプ１５、およびチューブ３２が含まれる。また、プランジャ１２ｂの進退動作の過程で電磁弁１４の開閉動作を連携して行うことによって液体をシリンダ１２ａに注入する場合には、プランジャ駆動部１８や電磁弁駆動部１９も液体注入手段に含まれることはいうまでもない。
【００２８】
本実施の形態１に係る分注装置１は、検体の成分の分析を行う分析装置に適用することができる。図７は、分注装置１を備えた分析装置要部の構成を示す説明図である。同図に示す分析装置１００は、試料である検体および試薬を反応容器にそれぞれ分注し、その反応容器内で生じる反応を光学的に測定する測定機構１０１と、この測定機構１０１の駆動制御を行うとともに測定機構１０１における測定結果の分析を行う制御分析機構２０１とを有し、これら二つの機構が連携することによって複数の検体の成分の生化学的または免疫学的な分析を自動的かつ連続的に行う。
【００２９】
分析装置１００の測定機構１０１は、血液や体液等の検体を収容する検体容器４１が搭載された複数のラック４２を収納して順次移送する検体移送部１０２、試薬容器５１を保持する試薬テーブル１０３、および検体と試薬とを反応させる反応容器６１を保持する反応テーブル１０４を備える。また、測定機構１０１は、検体移送部１０２上の検体容器４１に収容されている検体を反応容器６１に分注する検体分注部１０５、試薬テーブル１０３上の試薬容器５１に収容されている試薬を反応容器６１に分注する試薬分注部１０６、反応容器６１の内部に分注された液体を攪拌する攪拌部１０７、反応容器６１の洗浄を行う洗浄部１０８、および所定の光源から照射されて反応容器６１内を通過した光の成分ごとの強度をフォトダイオードまたは光電子倍増管によって受光して測定する測光部１０９を備える。
【００３０】
試薬テーブル１０３および反応テーブル１０４は、制御分析機構２０１による制御のもと、ステッピングモータを駆動することによって各テーブルの中心を通る鉛直線を回転軸として水平面上で回動自在である。各テーブルの上方には開閉自在なカバーが設けられる一方、各テーブルの下方には恒温槽が設けられており、試薬容器５１や反応容器６１を恒温状態に保つことによって各種容器内の検体や試薬の蒸発または変性を抑えている。
【００３１】
検体分注部１０５および試薬分注部１０６は、この実施の形態１に係る分注装置１を適用することができる。また、洗浄部１０８の洗浄液吸排機構についても、分注装置１を用いて実現することができる。
【００３２】
次に、分析装置１００の制御分析機構２０１の構成を説明する。制御分析機構２０１は、分析装置１００の制御を行うとともに測定機構１０１における測定結果を分析する演算を行う制御部２０２、検体の分析に必要な情報および分析装置１００の動作指示信号の入力を受ける入力部２０３、分析結果を含む情報を出力する出力部２０４、および分析結果を含む情報を記憶する記憶部２０５を備える。
【００３３】
制御部２０２は、測定機構１０１における測定結果に基づいて検体の成分の分析演算を行う分析演算部２１２を有する。この制御部２０２は、記憶部２０５が記憶するプログラムをメモリから読み出すことにより、分析装置１００の各種動作の制御や分析演算などを行う。このため、制御部２０２は、検体分注部１０５、試薬分注部１０６、および洗浄部１０８として適用される分注装置１の制御部１３の機能を兼備してもよい。
【００３４】
以上の構成を有する制御分析機構２０１が測光部１０９から測定結果を受信すると、分析演算部２１２が測定対象である検体の分析情報を記憶部２０５から読み出し、測定結果の分析演算を行う。この分析演算では、測光部１０９から送られてくる測定結果に基づいて反応液の吸光度を算出し、この算出結果に加えて標準検体から得られる検量線や分析情報に含まれる分析パラメータを用いることにより、反応液の成分等を定量的に求める。このようにして得られた分析結果は、出力部２０４から出力される一方、記憶部２０５に格納して記憶される。
【００３５】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が当該シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、を備えたことにより、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態１によれば、従来のようにプランジャを駆動させるための複雑な機構を設ける必要がないため、製造コストを低く抑えることができ、分注装置や分析装置を廉価で提供することが可能となる。
【００３７】
（実施の形態１の変形例）
図８は、本実施の形態１の一変形例（第１例）に係る分注装置の構成を示す図である。同図に示す分注装置２は、シリンジ１２の吐出口１２２が鉛直下向きである点が、上述した分注装置１と異なっている。この点を除く分注装置２の構成は、分注装置１の構成と同じである。このため、分注装置１の構成要素と対応する構成要素には、同じ符号を付してある。
【００３８】
図９は、本実施の形態１の別な変形例（第２例）に係る分注装置の構成を示す図である。同図に示す分注装置３は、制御部１３が電磁弁１４の駆動制御を行う代わりに、ポンプ１５の駆動制御を行うことを特徴とする。このため、分注装置３では、ポンプ１５を駆動するポンプ駆動部２０が制御部１３とポンプ１５との間に設けられている。この分注装置３の場合にも、上記以外の構成は分注装置１と同じであり、分注装置１の構成要素と対応する構成要素には、同じ符号を付してある。
【００３９】
図１０は、本実施の形態１のさらに別な変形例（第３例）に係る分注装置の構成を示す図である。同図に示す分注装置４は、ノズル１１と吐出口１２２との間のチューブ３１に設けられて吐出量の調整を行う電磁弁２１と、この電磁弁２１に開閉動作を行わせる電磁弁駆動部２２とをさらに備えたことを特徴とする。電磁弁２１は、電磁弁駆動部２２を介して制御部１３に接続されており、制御部１３によってその開閉動作が制御されている。このため、分注装置４では、チューブ３２側の電磁弁１４を開いて、チューブ３１側の電磁弁２１を閉じておき、プランジャ１２ｂを液体収容部１２１で退避させることにより、液体容器１６に収容される液体を液体収容部１２１へ導くことができる。さらに、電磁弁１４を閉じて電磁弁２１を開きプランジャ１２ｂを進入させることで、液体収容部１２１に収容された液体をノズル１１の先端から吐出することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。同図に示すシリンジ２３は、シリンダ２３ａ、プランジャ２３ｂ、およびシール部材２３ｃを備える。シリンダ２３ａは、吐出口２３２と注入口２３３とを備える。このうち、注入口２３３による液体の流路の注入軸Ｘ1−Ｘ1は、液体収容部２３１の長手方向の中心軸Ｙ1−Ｙ1と交わらない方向を指向するとともに、液体収容部２３１内で吐出口２３２に近づく方向を指向している。したがって、プランジャ２３ｂが液体収容部２３１の内部に進入した状態で注入口２３３から液体を注入すると、液体収容部２３１内ではプランジャ２３ｂの周りを旋回する旋回流が発生し、シリンダ２３ａの内壁やプランジャ２３ｂの側面に気泡が付着していても、その気泡を容易に除去することができる。
【００４１】
なお、この実施の形態２において、上記以外の分注装置の構成は、実施の形態１で説明した分注装置１と同じである。また、本実施の形態２に係る分注装置を、上述した分析装置１００の分注機構に適用することも可能である。
【００４２】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純であって経済的な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【００４３】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。同図に示すシリンジ２４は、シリンダ２４ａ、プランジャ２４ｂ、およびシール部材２４ｃを備える。シリンダ２４ａは、吐出口２４２と注入口２４３とを備える。このうち、注入口２４３による液体の流路の注入軸Ｘ2−Ｘ2は、液体収容部２４１の長手方向の中心軸Ｙ2−Ｙ2と交わらない方向を指向するとともに、液体収容部２４１内で吐出口２４２から遠ざかる方向を指向している。したがって、プランジャ２４ｂが液体収容部２４１の内部に進入した状態で注入口２４３から液体を注入すると、液体収容部２４１内ではプランジャ２４ｂの周りを旋回する旋回流が発生し、シリンダ２４ａの内壁やプランジャ２４ｂの側面に気泡が付着していても、その気泡を容易に除去することができる。
【００４４】
この実施の形態３においても、上記以外の分注装置の構成は、実施の形態１で説明した分注装置１の構成と同じである。また、本実施の形態３に係る分注装置を、上述した分析装置１００の分注機構に適用することも可能である。
【００４５】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純であって経済的な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【００４６】
（実施の形態４）
図１３は、本発明の実施の形態４に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。同図に示すシリンジ２５は、シリンダ２５ａ、プランジャ２５ｂ、およびシール部材２５ｃを備える。シリンダ２５ａは、吐出口２５２と注入口２５３とを備え、注入口２５３の注入軸Ｘ3−Ｘ3は、液体収容部２５１の長手方向の中心軸Ｙ3−Ｙ3と交わらない方向を指向している。このシリンジ２５では、注入口２５３が吐出口２５２の近傍に設けられいるが、プランジャ２５ｂの先端は、吐出口２５２のさらに近傍まで進入することが可能である。したがって、この場合にも、プランジャ２５ｂの最進入状態において液体を注入口２５３から注入すると旋回流が生じ、プランジャ２５ｂの先端部付近に付着した気泡を容易に除去することができる。
【００４７】
この実施の形態４においても、上述したシリンジ２５を除く分注装置の構成は、上記実施の形態１で説明した分注装置１の構成と同じである。また、本実施の形態４に係る分注装置を、上述した分析装置１００の分注機構に適用することも可能である。
【００４８】
以上説明した本発明の実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様、シリンダの内部やプランジャの表面に付着する気泡を容易に除去することができ、構成も単純であって経済的な分注装置および当該分注装置を用いた分析装置を提供することが可能となる。
【００４９】
また、本実施の形態４によれば、分注装置の設置箇所に制限があってシリンジの注入口を吐出口の近くに形成せざるを得ないような場合などであっても、上記実施の形態１と同様に気泡を除去することができる。
【００５０】
図１４は、本実施の形態４の一変形例に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。同図に示すシリンジ２６は、シリンダ２６ａ、プランジャ２６ｂ、およびシール部材２６ｃを備える。シリンダ２６ａは、吐出口２６２と注入口２６３とを備え、注入口２６３の注入軸Ｘ4−Ｘ4は、液体収容部２６１の長手方向の中心軸Ｙ4−Ｙ4と交わらない方向を指向する。このシリンジ２６の場合、注入口２６３が液体収容部２６１の長手方向の中心部付近に設けられている。したがって、注入口２６３が、吐出口２６２に対してプランジャ２６ｂの先端よりも遠方に位置するような状態で注入口２６３からの液体の注入を開始すると、旋回流が発生する。この結果、シリンダ２６ａの内壁やプランジャ２６ｂの側面に付着した気泡を除去することができる。
【００５１】
なお、より一般的には、プランジャの最進入状態において、注入口が、プランジャの先端を通過する平面であってそのプランジャが進退する方向に垂直な平面によって分割される二つの領域のうち、吐出口が位置する領域とは異なる領域に位置するように形成すれば、上述した二つの例と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１〜４を詳述してきたが、本発明はそれらの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、図１４に示すシリンジ２６のように、液体収容部の長手方向の中心部付近に注入口を形成し、この注入口による流路の注入軸が、図１１や図１２に示すように水平方向と０でない所定の角度をなすようにしてもよい。
【００５３】
また、シリンジに設けられる液体収容部は、所定の軸（例えばシリンダの長手方向に平行な軸）に対して軸対称な形状をなしていれば円筒形状以外であってもよく、例えばその底面がｎ角形（ｎは３以上の整数）をなすような正多角柱状をなしていてもよい。
【００５４】
このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る分注装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る分注装置に適用されるシリンジの拡大図である。
【図３】図２に示すシリンジの注入軸Ｘ−Ｘを含む水平面を切断面とする断面図である。
【図４】注入口から液体を注入したときの液体収容部内の液体の流れを模式的に示す図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】プランジャのストロークの途中で旋回流が発生した場合の液体収容部内の液体の流れを模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る分析装置要部の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例（第１例）に係る分注装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１の変形例（第２例）に係る分注装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の変形例（第３例）に係る分注装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４の一変形例に係る分注装置に適用されるシリンジの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２、３、４ 分注装置
１１ ノズル
１２、２３、２４、２５、２６ シリンジ
１２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ シリンダ
１２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ プランジャ
１２ｃ、２３ｃ、２４ｃ、２５ｃ、２６ｃ シール部材
１３、２０２ 制御部
１４、２１ 電磁弁
１５ ポンプ
１６ 液体容器
１７ ノズル駆動部
１８ プランジャ駆動部
１９、２２ 電磁弁駆動部
２０ ポンプ駆動部
３１、３２ チューブ
４１ 検体容器
４２ ラック
５１ 試薬容器
６１ 反応容器
１００ 分析装置
１０１ 測定機構
１０２ 検体移送部
１０３ 試薬テーブル
１０４ 反応テーブル
１０５ 検体分注部
１０６ 試薬分注部
１０７ 攪拌部
１０８ 洗浄部
１０９ 測光部
１２１、２３１、２４１、２５１、２６１ 液体収容部
１２２、２３２、２４２、２５２、２６２ 吐出口
１２３、２３３、２４３、２５３、２６３ 注入口
２０１ 制御分析機構
２０２ 制御部
２０３ 入力部
２０４ 出力部
２０５ 記憶部
２１２ 分析演算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、
前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が前記シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、
前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、
前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、
を備えたことを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記注入口は、前記液体収容部内において前記プランジャが存在可能な領域の当該液体収容部の表面に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記プランジャの先端が前記液体収容部の内部に対して最も進入した状態で、前記注入口は、前記プランジャの先端を通過する平面であって前記プランジャが進退する方向に垂直な平面によって分割される二つの領域のうち、前記吐出口が位置する領域とは異なる領域に位置することを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項４】
前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記液体収容部内で前記吐出口に近づく方向を指向していることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項５】
前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記液体収容部内で前記吐出口から遠ざかる方向を指向していることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項６】
前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記プランジャが進退する方向に垂直な方向を指向していることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項７】
試料と試薬とを反応させることによって前記試料の成分を分析する分析装置であって、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の分注装置を備えたことを特徴とする分析装置。
【請求項１】
軸対称な形状をなして所定の液体を収容する液体収容部を有するシリンダと、
前記シリンダに設けられ、前記液体収容部に収容される前記液体が前記シリンダの外部へ吐出される際の流路をなす吐出口と、
前記シリンダの前記吐出口と離間した位置に設けられ、前記液体が前記シリンダの外部から前記液体収容部に注入される際の流路をなし、該流路の中心軸が前記液体収容部の長手方向の中心軸と交わらない方向を指向している注入口と、
前記液体収容部の内部で該液体収容部の長手方向の中心軸に沿って進退可能であり、前記液体収容部に収容される液体に加わる圧力の加減を行うプランジャと、
を備えたことを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記注入口は、前記液体収容部内において前記プランジャが存在可能な領域の当該液体収容部の表面に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記プランジャの先端が前記液体収容部の内部に対して最も進入した状態で、前記注入口は、前記プランジャの先端を通過する平面であって前記プランジャが進退する方向に垂直な平面によって分割される二つの領域のうち、前記吐出口が位置する領域とは異なる領域に位置することを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項４】
前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記液体収容部内で前記吐出口に近づく方向を指向していることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項５】
前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記液体収容部内で前記吐出口から遠ざかる方向を指向していることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項６】
前記注入口による前記液体の流路の中心軸は、前記プランジャが進退する方向に垂直な方向を指向していることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項７】
試料と試薬とを反応させることによって前記試料の成分を分析する分析装置であって、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の分注装置を備えたことを特徴とする分析装置。
【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】
【公開番号】特開２００６−３４３２４６（Ｐ２００６−３４３２４６Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７０１５８（Ｐ２００５−１７０１５８）
【出願日】平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【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１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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