JPH06130072A

JPH06130072A - 自動分析装置

Info

Publication number: JPH06130072A
Application number: JP27606792A
Authority: JP
Inventors: Naoya Ono; 直也小野; Hideaki Oraku; 英昭大楽; Mitsuru Ikezaki; 満池崎; Hajime Betsui; 肇別井
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Science Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Science Systems Ltd
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】自動分析装置において、ノズルの洗浄を十分多
量の洗浄水で迅速かつ確実に行うことができ、かつ通常
の試料液分析時の試料液や試薬の秤量の精度が良好で、
微量成分の分析時においても高い精度で分析ができるよ
うにする。【構成】ノズル２０２を洗浄する構成として、純水装置
７０２、水タンク７０４、ポンプ７０６、流路８００、
３方トラップジョイント８１０と、流路８０２、流路８
０４、３方電磁バルブ８１２、バイパス流路８０６とを
有する。ノズル洗浄時には、ポンプ７０６より３方トラ
ップジョイント８１０を介して流路８０２及び第３の送
水流路に十分多量な洗浄水を供給してノズルの内側及び
外側を洗浄し、通常の試料液の分析時には、バイパス流
路８０６を介して洗浄水を循環させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ノズルの洗浄を迅速か
つ確実に行うことができ、かつ試料液や試薬の秤量の精
度が良好な自動分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、免疫学的試料液等の試料液に試
薬を注入し、この試薬を注入した被検試料液の蛍光強度
を、蛍光光度計により測定することによって、試料液の
濃度や成分を分析する自動分析装置がある。この自動分
析装置においては、試料液及び試薬が、ノズルにより一
定量吸引され、反応容器内に吐出される。そして、この
反応容器内にある試料液の蛍光強度が、蛍光光度計によ
り測定される。また、ノズルは、試料液の吐出及び試薬
の吐出毎に、洗浄水により洗浄され、被検試料液等によ
る汚染が防止されるようになっている。

【０００３】上記のような自動分析装置は、分析反応の
温度や反応物質の濃度などの分析条件を比較的正確に規
定でき、再現性や定量精度にも比較的優れているため、
生化学用として病院や検査センター等で広く使用されて
いる。従って、そこで採用されている試料液や試薬を秤
量する（定量吸入し吐出移注する）ピペッタやデイスペ
ンサは、自動分析装置の性能や、応用に対するフレキシ
ビリテイを決定づける重要なユニットとして、市場の拡
大と共に改良がはかられ、進歩を遂げてきた。そこでの
技術的課題は、（１）試料液や試薬の微量化、（２）処
理能力向上、（３）特異検体の測定の３点に集約され
る。

【０００４】（１）の試料液や試薬の微量化の課題は、
試料液が小児や重症患者の血液等の場合は、絶対的に要
求される課題である。また、使用される試薬には生物学
的製造方法によるもの等があり、これは非常に高価であ
るという理由からも微量化への取り組みは不可避であ
る。もちろん、（２）、（３）と関連して微量化の問題
がクローズアップされることは少なくなく、例えば、被
検試料液が微量化されれば、トータルの液量も少なくな
り、吸入時間等が短縮されるので、処理能力が向上する
等のメリットも当然期待される。

【０００５】（２）の処理能力向上の課題は、患者検体
数や測定項目数の増加、人件費の低減等のために市場ニ
ーズの最重要課題となっている。処理能力を向上するこ
とは、機械的動作のスピードを速める改良を伴うので、
吸入や吐出の速度制御、洗浄の迅速化等きめ細かい対策
が必要とされる。

【０００６】（３）の特異検体の測定の課題は、試料液
や試薬が特異物質であるという制約に対する配慮であ
り、例えば、試料液の粘性、懸濁による不均質性に影響
されない装置の製作が必要である。例えば、測定対象と
なる患者血清のなかには、脂肪や蛋白質の高濃度（高粘
度）のものがあるので、そのような高粘度の試料液に対
しても、正常血清と同じ精度で採取及び移注動作が行わ
れなければならない。

【０００７】上記のような基本的な技術課題を、免疫分
析のような超微量成分の迅速（高処理能力）、かつ高精
度の分析を行うためには、極めて斬新な着想が必須であ
る。

【０００８】次に、従来の自動分析装置の構成及び機能
について図５により説明する。図５に示した自動分析装
置において、通常は以下のような手順で試料液の分析が
行われる。まず、サンプラ１０のステップ送り動作によ
って試料容器１１が所定位置に来ると、リフト２０によ
ってノズル２１が下降し試料容器１１に挿入される。こ
こで、バルブ２４及び２５が閉の状態でマイクロシリン
ジ２２のプランジャ２３が吸入方向に動作し、試料液を
ノズル２１に吸入する。次に、リフト２０は反応テーブ
ル３０の反応恒温槽３１に備えられた反応容器３２側に
ノズル２１を移動させ、マイクロシリンジ２２のプラン
ジャ２３が吐出方向に動作し、試料液を反応容器３２に
吐出し、秤量動作を完了する。尚、上記ノズル２１、マ
イクロシリンジ２２、プランジャ２３、リフト２０、及
び後述する比較的大容量のシリンジ２６はピペッタ２７
を構成する。

【０００９】次に、反応テーブル３０によって次に述べ
る試薬が混合される位置まで反応容器３２が移送され
る。一方、試薬テーブル４０がサンプラ１０とは別に設
けられており、そのステップ送り動作によって送られた
試薬容器４１中の試薬が、ピペッタ２７と同様の構成を
有するデイスペンサ４２によって吸入され、移送されて
きた上記試料液を有する反応容器３２にピペッタ２７と
同様の秤量動作により吐出される。

【００１０】次に、この反応容器３２中の試料液と試薬
と混合液は撹拌装置３３で撹拌され、反応テーブル３０
で一定温度に保たれつつ反応し、一定時間経過後に反応
を完結して、測光部５０まで移送される。測光部５０に
おいては、光源、凹面回折格子等の分散子、及び検知器
を備えた光度計５１が、その光軸が反応容器３２を貫通
するよう設置されており、上記混合液は反応容器３２の
まま直接測光（測定）され、得られたデータはデータ処
理装置６０で演算され、病気診断等のための最終結果と
して打ち出される。上記各動作はコントローラ６５によ
り制御される。尚、上記測定後、反応容器３２は洗浄装
置３４により洗浄される。

【００１１】また、上記のような自動分析装置において
は、試料液秤量時の吸入量の精度を維持し、かつ先行の
試料液によるコンタミネーション（キャリイオーバ）を
なくすため、ノズルの内側を比較的大容量のシリンジか
らの吐出水で洗浄し、ノズルの外側を別途設けたポンプ
から圧送された洗浄水で洗浄する方法が採用されてい
る。即ち、図３に示すように、まず、バルブ２５を開と
しバルブ２４を閉としてマイクロシリンジ２２の上流側
に設けられた大容量のシリンジ２６に水タンク７２より
直接洗浄水を吸入し、次に、バルブ２５を閉としバルブ
２４を開としてシリンジ２６よりノズル２１に洗浄水を
吐出してノズル２１の内側を洗浄する。この時マイクロ
シリンジ２２のプランジャ２３は固定されたまま動作し
ない。また、これと同時に、ポンプ７３より圧送された
洗浄水を洗浄槽２８に導き、この洗浄槽２８の中でノズ
ル２１の外側を洗浄する。上記ノズル洗浄時の各動作も
コントローラ６５により制御される。尚、水タンク７２
に供給される洗浄水は純水装置７１で製造された純水を
使用する。また、上記ノズルの洗浄時に大容量の送水を
行う場合には定量精度を必要としない。

【００１２】上記と同様のノズルを洗浄する構成を具備
した自動分析装置として、実開昭５２−７９９８７号公
報や特開昭６３−７０１６９号公報に記載されたものが
ある。このうち、前者は、試料液や試薬の秤量を行う場
合のノズルへの微量吸入時にはマイクロシリンジを用
い、ノズル洗浄を行う場合の大容量の送水時には、ノズ
ルの内側及び外側それぞれに専用の比較的大容量のシリ
ンジからの吐出水を用いるものであり、後者は、ノズル
の内側を洗浄する構成のみを有している。

【００１３】また、このような自動分析装置と類似のも
のとして、特開平２−８７４６号公報に記載のものがあ
る。この自動分析装置においては、洗浄水中の気泡の停
滞や成長を防止するため流路中に脱泡膜を設けたり、洗
浄水を秤量部から分岐させて循環させたりしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
ノズル内側洗浄時に大容量のシリンジを用いた方式で
は、大容量の水を応答良く送水することができないとい
う欠点がある。例えば、水約２０ミリリットルをシリン
ジで吸入するには、４秒程度の時間を要する。しかも、
このように時間をかけて吸入しても、水中に溶解した気
体が気泡となって遊離し、十分な量の洗浄水がノズルに
供給されず、ノズル内側の洗浄不足のためにその後の秤
量時の測定データに異常を生じることがある。

【００１５】また、最近の免疫分析では、従来の生化学
分析の１０^-3〜１０^-5倍もの微量濃度を測定することが
あり、その精度を確保するため、ノズルの内側の洗浄水
量だけでも数十ミリリットルを必要とし、上記のような
大容量のシリンジを用いた方式では、もはや洗浄に必要
な十分多量の洗浄水を、数秒程度の短時間で供給するこ
とが不可能になってきている。

【００１６】また、ノズル内側の洗浄に必要な十分多量
の洗浄水を短時間で供給するために、特開平２−８７４
６号公報において、本来洗浄水の循環とノズル外側の洗
浄のためのポンプから圧送された洗浄水を、直接ノズル
に供給してノズル内側の洗浄を行うことは可能である
が、この場合、秤量部の流路内の圧力が上がるため、シ
ール部等の歪みに起因して流路内圧が不安定になり、後
に行われる微量濃度の定量において高精度が得られない
という致命的な問題点がある。

【００１７】さらに、同公報においては、秤量部のノズ
ルとマイクロシリンジとの間に３方電磁バルブを接続し
ているが、この３方電磁バルブにはヒステリシスが存在
するため、通常の試料液分析時においても秤量部の秤量
精度が低下するという問題点もある。

【００１８】本発明の目的は、ノズルの洗浄を十分多量
の洗浄水で迅速かつ確実に行うことができ、かつ通常の
試料液分析時の試料液や試薬の秤量の精度が良好で、微
量成分の分析時においても高い精度で分析ができる自動
分析装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本実施例によれば、ノズル及びマイクロシリンジを
有し、試料容器に収容された試料液または試薬容器に収
容された試薬を前記マイクロシリンジの動作により前記
ノズルに吸引させ、吸引された試料液または試薬を反応
容器へ吐出させる秤量部と、前記反応容器を所定の位置
に移送する移送手段と、この移送手段により所定の位置
に移送された反応容器内の試料液を光学的に測定する測
光部と、前記測光部で測定されたデータを演算処理する
データ処理部と、前記ノズルの外側を洗浄する洗浄槽
と、洗浄水を貯えた水タンク及び前記洗浄水を圧送する
給水ポンプを備える給水部と、前記給水ポンプから前記
洗浄槽へ洗浄水を送水する第１の送水流路と、前記測光
部、前記移送手段、前記データ処理部、前記秤量部及び
前記給水部の動作を制御する制御部とを有する自動分析
装置において、前記第１の送水流路を、前記秤量部にお
けるマイクロシリンジを介して前記ノズル内部に連通す
る第２の送水流路に分岐する分岐部と、前記第２の送水
流路に設けられ、前記制御部からの制御信号により第２
の送水流路を開閉する第１のバルブと、前記第１の送水
流路の前記洗浄槽と前記分岐部との間の流路に設けら
れ、前記制御部からの制御信号により第１の送水流路を
開閉する第２のバルブと、前記第２のバルブより上流側
から分岐し前記第２のバルブが閉状態の時に洗浄水を前
記水タンクに帰還させるバイパス流路とを備えることを
特徴とする自動分析装置が提供される。

【００２０】ここで好ましくは、前記分岐部は上方出口
及び下方出口を備えた貯水槽を有し、前記第２の送水流
路は前記下方出口に開口し、前記第１の送水流路の前記
洗浄槽と前記分岐部との間の流路は前記上方出口に開口
する。

【００２１】また、好ましくは、前記水タンクは前記給
水ポンプよりも上部に設置され、かつ、前記制御部は前
記ポンプを連続して作動させる。

【００２２】また、好ましくは、前記制御部は、さら
に、前記秤量部への送水時には前記第１のバルブが開状
態になり、これと同期して前記第２のバルブが開状態に
なるよう制御し、通常の前記試料液の分析時には前記第
１及び第２のバルブが閉状態になるよう制御する。

【００２３】また、好ましくは、上記のような自動分析
装置において、前記第１の送水流路を、前記秤量部にお
けるマイクロシリンジを介して前記ノズルの内部に連通
する第２の送水流路に分岐する分岐部と、前記第２の送
水流路に設けられ前記制御部からの制御信号により第２
の送水流路を開閉する開閉バルブと、前記第１の送水流
路の前記洗浄槽と前記分岐部との間の流路に設けられた
３方電磁バルブと、前記３方電磁バルブから分岐し洗浄
水を前記水タンクに帰還させるバイパス流路とを備え、
前記制御部は、前記秤量部への送水時には前記開閉バル
ブが開状態となり、これと同期して前記３方電磁バルブ
の前記洗浄槽側が開状態になるよう制御し、通常の前記
試料液の分析時には洗浄水が前記水タンクに帰還するよ
うに、前記開閉バルブが閉状態となり前記３方電磁バル
ブの前記バイパス回路側が開状態になるよう制御する。

【００２４】好ましくは、前記３方電磁バルブは、前記
ポンプの非作動時に前記ポンプ側が閉状態になる。

【００２５】

【作用】上記のように構成した本実施例において、秤量
部に備えられたノズルの洗浄を行う時には、第１のバル
ブを開状態とし、ポンプから圧送された洗浄水が分岐部
を通過して第２の送水流路から秤量部に供給される。従
って、短時間に十分多量の洗浄水がポンプからノズルの
内側に供給され、先行の試料液や試薬が十分に洗浄され
る。また、第１の送水流路の洗浄槽と分岐部との間の流
路に設けられた第２のバルブを開状態とすることによ
り、ポンプから圧送された洗浄水が分岐部及び第２のバ
ルブを通過して洗浄槽にも供給される。従って、ノズル
の外側も内側と同様に短時間に十分多量の洗浄水で洗浄
される。上記のようにノズルが十分洗浄されることによ
り先行の試料液や試薬によるコンタミネーションが防止
され、精度のよい分析を行うことが可能となる。さら
に、従来試料液の秤量と試薬用の秤量を別々のノズル
（秤量機構）を用いて行っていたいたが、上記のように
ノズルが十分に洗浄されることにより、１つのノズルで
試料液及び試薬の両方の秤量を行うことが可能となる。

【００２６】また、通常の試料液の分析時には、上記第
２のバルブを閉状態とすることにより、洗浄水はバイパ
ス流路を通って水タンクに帰還し、再びポンプより圧送
されて循環する。従って、流路内が常に安定な圧力に保
たれ、装置を常にスタンバイ状態に保つことが可能であ
り、緊急時の検査においても迅速にノズルの洗浄が行わ
れる。

【００２７】また、分岐部に貯水槽を備えることによ
り、ポンプによる流路内の圧力変動がこの貯水槽で吸収
されて弱められ、この圧力緩衝作用により送水される時
に構成部品の歪等の形状変化が起こらず、バルブ等のシ
ール状態に加わる影響も軽減される。よって、秤量部等
の流路体積も変動することがなく、精度良く秤量が行わ
れる。

【００２８】また、水タンク内で生じた気泡は上記貯水
槽において上部に移動するが、第２の送水流路を貯水槽
の下方出口に開口させることにより、気泡が秤量部のノ
ズル内部に侵入することがない。よって、脱気の必要が
なく、ノズルの内側の洗浄が確実に行われる。さらに、
ノズルの外側を洗浄する際には気泡が混入していてもあ
まり問題ではないので、洗浄槽側に連通する流路（第１
の送水流路の前記洗浄槽と前記分岐部との間の流路）は
貯水槽の上方出口に開口させる。

【００２９】また、水タンクを給水ポンプよりも上部に
設置することにより、水タンク内の洗浄水の水頭圧によ
ってポンプに洗浄水が供給される。さらに、ポンプを停
止することなく連続して作動させるので、ノズルの洗浄
を行わない時においても洗浄水が循環し、流路内の圧力
が安定する。

【００３０】また、ノズルの洗浄時には、秤量部へ送水
するために第１のバルブを開状態にするのと同期して第
２のバルブを開状態にし、洗浄水を洗浄槽に送水するこ
とにより、短時間にノズルの洗浄が行われる。また、通
常の試料液の分析時には第１及び第２のバルブを閉状態
にし、バイパス回路を介して洗浄水を水タンクに帰還さ
せる。

【００３１】また、上記バルブに代え、第１の送水流路
のバイパス流路との分岐点に３方電磁バルブ設け、これ
に上記第２のバルブと同様の動作をさせても良い。この
場合、ノズルの洗浄時には、秤量部へ送水するために開
閉バルブを開状態にするのと同期して３方電磁バルブの
洗浄槽側を開状態にして洗浄水を洗浄槽に送水し、通常
の試料液の分析時には、開閉バルブが閉状態にし３方電
磁バルブのバイパス回路側を開状態にして洗浄水を水タ
ンクに帰還させる。

【００３２】また、ポンプの非作動時には、３方電磁バ
ルブのポンプ側（分岐部側）が閉状態になることによ
り、洗浄水が逆流して秤量部に連通する第２の送水流路
に流れ込むことが防止され、気泡がこの第２の送水流路
に侵入することが防止される。

【００３３】

【実施例】本発明の一実施例による自動分析装置につい
て図１から図４を参照しながら説明する。図１に、本実
施例の自動分析装置の構成の概略を示す。本自動分析装
置は、通常の分析を行う構成として、分析しようとする
各試料液を入れる試料容器１０２、及びそれぞれの試料
液に混合される試薬を入れる試薬容器１０４をセットす
るサンプラ１００と、ノズル２０２、リフト２０４、マ
イクロシリンジ２０６、第１のバルブである電磁バルブ
２０８を有し、試料液と試薬の両方を秤量（定量吸入及
び吐出）する秤量部（以下、ピペッタという）２００
と、反応容器３０２及び反応恒温槽３０４を有しここに
入れられた試料液を試薬と反応及び発色させながら後述
する測光部４００まで移送する移送手段である反応テー
ブル３００と、反応テーブル３００中の試料液と試薬の
混合液を撹拌する撹拌装置３０６と、光度計４０２を有
し反応テーブル３００によって移送された反応容器３０
２中の混合液を測光（測定）する測光部４００（図にお
いて一部切開図で示す）と、測光部４００で測定した結
果を演算処理し、必要に応じて報告書を作成するデータ
処理装置５００と、ピペッタ２００、反応テーブル３０
０、測光部４００、データ処理装置５００の動作を制御
する制御部としてのコントローラ６００とを備えてい
る。

【００３４】また、ピペッタ２００のノズル２０２を洗
浄する構成として、純水装置７０２、水タンク７０４、
ポンプ７０６を有する給水部７００と、ポンプ７０６よ
り洗浄水を送水する流路８００と、流路８００において
貯水槽で構成された分岐部である３方トラップジョイン
ト８１０と、３方トラップジョイント８１０より分岐し
ピペッタ２００に連通する流路８０２と、ノズル２０２
の外側を洗浄する洗浄槽２２０と、３方トラップジョイ
ント８１０より分岐し洗浄槽２２０に連通する流路８０
４と、流路８０４に設けられた３方電磁バルブ８１２
と、流路８０４の３方電磁バルブ８１２より分岐し水タ
ンク７０４に連通するバイパス流路８０６とを備えてい
る。上記流路８００及び８０４が第１の送水流路を、ま
た、流路８０２が第２の送水流路を構成する。

【００３５】さらに、上記ノズル２０２を洗浄する構成
とは別に、給水装置３０８ａ及びリフト３０８ｂを有し
測定後の反応容器３０２を洗浄する洗浄装置３０８が備
えられている。

【００３６】上記給水部７００、３方電磁バルブ８１
２、及び洗浄装置３０８もコントローラ６００からの制
御信号によって制御される。

【００３７】次に、本分析装置により通常の試料液の分
析を行う動作について説明する。まず、サンプラ１００
のステップ送り動作によって試料容器１０２が所定位置
に来ると、リフト２０４によってノズル２０２が下降し
試料容器１０２に挿入される。ここで、電磁バルブ２０
８が閉の状態でマイクロシリンジ２０６のプランジャ２
１０が吸入方向に動作し、試料液をノズル２０２に吸入
する。次に、リフト２０４は反応テーブル３００の反応
恒温槽３０４に備えられた反応容器３０２側にノズル２
０２を移動させ、マイクロシリンジ２０６のプランジャ
２１０が吐出方向に動作し、試料液を反応容器３０２に
吐出し、秤量動作を完了する。尚、サンプラ１００は従
来別に設けられていた試薬容器１０４の試薬テーブル３
１２を兼ねている。

【００３８】次に、後述する動作によってノズル２０２
が洗浄された後、サンプラ１００のステップ送り動作に
よって送られた試薬容器１０４中の試薬が、ピペッタ２
００によって試料液と同様に吸入され、上記試料液を有
する反応容器３０２に吐出される。本発明においては、
従来と異なり、ノズル２０２の洗浄が十分に行われるた
め、上記のようにピペッタ２００が試料液と試薬の両方
を秤量することができる。

【００３９】次に、反応容器３０２は反応テーブル３０
０によって移送される。そして、途中、反応容器３０２
中の試料液と試薬と混合液は撹拌装置３０６で撹拌さ
れ、反応テーブル３００で一定温度に保たれつつ反応
し、一定時間経過後に反応を完結して、測光部４００ま
で移送される。測光部４００においては、光源４０４、
凹面回折格子等の分散子４０６、及び検知器４０８を備
えた光度計４０２が、その光軸が反応容器３０２を貫通
するよう設置されており、上記混合液は反応容器３０２
のまま直接測光（測定）され、得られたデータはデータ
処理装置５００で演算され、病気診断等のための最終結
果として打ち出される。上記各動作はコントローラ６０
０により制御される。

【００４０】上記測定後、反応容器３０２は洗浄装置３
０８により洗浄され、また、これとは別に、試料液の秤
量動作から試薬の秤量動作に移る時と同様の方法でノズ
ル２０２が洗浄される。

【００４１】次に、ノズルの洗浄動作について、図１及
びノズルを洗浄する流路図である図２により説明する。
上記自動分析装置において、試料液の秤量動作から試薬
の秤量動作に移る時、及び試薬の秤量動作から次の試料
液の秤量動作に移る時に、試料液秤量時の吸入量の精度
を維持し、かつ先行の試料液によるコンタミネーション
（キャリイオーバ）をなくすため、ノズルの内側及び外
側を別途設けたポンプから圧送された洗浄水で洗浄す
る。

【００４２】即ち、図１及び図２に示すように、まず、
電磁バルブ２０８を開とし、ポンプ７０６より圧送され
た洗浄水を３方トラップジョイント８１０を介してピペ
ッタ２００に導き、洗浄水をノズル２０２より吐出させ
てノズル２０２の内側を洗浄する。この時マイクロシリ
ンジ２０６のプランジャ２１０は固定されたまま動作せ
ず、洗浄水はガラス円筒２１２を素通りしてノズル２０
２に送られる。同時に、３方電磁バルブ８１２を洗浄槽
２２０側に開状態にし、ポンプ７０６より圧送された洗
浄水を３方トラップジョイント８１０及び３方電磁バル
ブ８１２を介して洗浄槽２２０に導き、この洗浄槽２２
０の中でノズル２０２の外側を洗浄する。ピペッタ２０
０（ノズル２０２）側及びノズル洗浄槽２２０側へ供給
する洗浄水の量の割合は、ノズル洗浄槽２２０の入口に
設けられた流量調節しぼり８１４により設定される。こ
れは、ポンプ７０６の送水圧力をもとに予め設定され
る。

【００４３】上記のようにして、短時間に十分多量の洗
浄水がポンプ７０６からノズル２０２の内側及び洗浄層
２２０に供給され、ノズル２０２の内側及び外側に残留
した先行の試料液や試薬が十分に洗浄される。また、電
磁バルブ２０８を開状態にしてノズル２０２の内側を洗
浄すると同時に、３方電磁バルブ８１２の洗浄槽２２０
側を開状態にし、ノズル２０２ノズル２０２の内側及び
外側を同時に洗浄することにより、極めて短時間にノズ
ルの洗浄を終えることができ、自動分析装置の処理能力
を格段に向上できる。尚、ポンプ７０６とともにマイク
ロシリンジ２０６を動作させて洗浄水の吐出圧を増加さ
せてもよい。

【００４４】３方トラップジョイント８１０は、一定量
の洗浄水を貯める貯水槽で構成され、ポンプ７０６から
圧送されてくる洗浄水の入口と流路８０２に開口する下
方出口及び流路８０４に開口する上方出口を有してお
り、ポンプ７０６からの洗浄水は一旦貯水槽に貯まり、
その後流路８０２及び流路８０４に送られる。尚、３方
トラップジョイント８１０には、ピペッタ２００の圧力
を適正値に維持するため貯水槽内の圧力を測定する圧力
計２３０が設置されており、ポンプ７０６の吐出圧力は
この圧力計２３０が示す圧力をもとに調整される。

【００４５】マイクロシリンジ２０６の吸入動作におい
て、ノズル２０２は１０マイクロリットル以下の微量の
試料液を先端に吸入し秤量するので、その秤量精度を維
持するためには流路体積の変動原因となる構成部品の形
状変化のないことが必須の条件である。特に、ポンプ７
０６により洗浄水が送水される時の内圧による歪みが残
っていないこと、及びポンプ７０６の動作時の脈動が電
磁バルブ２０８のシール状態に影響を与えないことが要
求される。上記３方トラップジョイント８１０は、その
貯水槽の圧力緩衝作用により、ポンプ７０６による流路
内の圧力変動が吸収され、弱められるので、ピペッタ２
００の構成部品の形状変化が起こらず、精度の高い秤量
を行なうことができる。

【００４６】この３方トラップジョイント８１０の貯水
槽の体積がノズル２０２の吸入量精度に影響することが
実験的に認められており、実用的には１〜３ｃｍ³程度
で十分な圧力緩衝効果がある。この体積は、大きくすぎ
ると、溜まり水に生じる黴により純水が汚染される等の
弊害が生じるので、可及的に小さいことが望ましい。ま
た、その取りつけ構造としては保守が可能かつ容易であ
ることも要求される。

【００４７】また、水タンク７０４内の洗浄水は、装置
の設置場所の寒暖の変化等により、空気を遊離すること
があり、生じた気泡が流路に流出しピペッタ２００に侵
入すると、脱気の必要が生じ、ノズル２０２の洗浄が十
分に行えない場合がある。上記３方トラップジョイント
８１０おいては、水タンク内で生じた気泡は貯水槽の上
部に移動するが、流路８０２を貯水槽の下方出口に開口
させることにより、ピペッタ２００、即ちノズル２０２
側の流路中に気泡を導くことがないので、脱気の必要が
なく、その内側の洗浄が確実に行われる。また、ノズル
２０２の外側を洗浄する際には気泡が混入していてもあ
まり問題ではないので、洗浄層２２０に連通する流路８
０４は貯水槽の上方出口に開口させており、気泡は送水
流路８０４側に導かれて洗浄槽２２０から除去される。

【００４８】また、ノズルの洗浄を行わない時には、３
方電磁バルブ８１２のバイパス流路８０６側を開状態に
し、ポンプ７０６から圧送され、３方トラップジョイン
ト８１０から送られた洗浄水を水タンク７０４に帰還さ
せる。この時も、ポンプ７０６は連続して作動する。こ
れにより、洗浄水はポンプ７０６、３方トラップジョイ
ント８１０、３方電磁バルブ８１２及びバイパス流路８
０６を通って循環する。、上記のようにポンプ７０６を
停止することなく連続して作動させ、洗浄水を循環させ
るので、節水の点で絶大な効果があるばかりでなく、流
路内の圧力が安定に保たれ、装置が常にスタンバイ状態
に保たれ、緊急時においても迅速にノズルの洗浄が行う
ことができ、緊急の検査にも対応できる。

【００４９】尚、ノズル２０２の洗浄が終了し電磁バル
ブ２０８が閉状態に入った後、僅かに遅れて３方電磁バ
ルブ８１２がバイパス流路８０６側に切りかわるよう、
動作タイミングを設定しておくことにより、ノズル２０
２側の流路に圧力歪みを生じさせないようにすることが
できることになり効果的である。

【００５０】また、給水部７００において、水タンク７
０４には純水装置７０２で製造された純水が供給され、
これが洗浄水として使用される。また、洗浄水を貯える
水タンク７０４はポンプ７０６の上部に設置し、ポンプ
７０６へは水タンク７０４の洗浄水の水位による水頭圧
のかかる条件で送水を行なう。従って、万一水タンク７
０４の水を消費し尽くした場合、または、ポンプ７０６
に空気が混入し、水切れと同等の結果をもたらした場合
でも、呼び水の必要がなく、単に水タンク７０４に給水
するだけですむので、全く手間がかからない。

【００５１】さらに、電源がオフとなってポンプ７０６
が停止した時、３方電磁バルブ８１２のポンプ７０６側
（３方トラップジョイント８１０側）が閉状態となる。
これによって、流路８０２が閉じられ洗浄水が逆流して
ピペッタ２００に流れ込むことが防止され、気泡がピペ
ッタ２００、従ってノズル２０２に侵入することが防止
される。また、この時、電磁バルブ２０８は、ノズル２
０２への流路を遮断するよう閉状態になる。このことに
よって、ポンプ７０６が停止した時にも、ノズル２０２
に気泡の侵入することが防止され、再スタートする時に
予備運転の必要がない。

【００５２】図３に、従来の大容量のシリンジでノズル
を洗浄する自動分析装置と本実施例のポンプを利用して
ノズルを洗浄する自動分析装置により、試料液または試
薬の秤量を行う時の動作タイムチャートを比較して示
す。図３（ａ）に示すように、従来は、１回当たり約２
０ミリリットルの洗浄水を試料液または試薬の秤量前に
２回、秤量後に２回の合計４回にわたって吐出する必要
があり、しかも大容量のシリンジに吸入するのに１回当
たり約４秒を要していたが、図３（ｂ）に示す本実施例
では秤量前後に各１回ずつ合計２回の洗浄でよく、しか
も１回当たりに十分な量の洗浄水を短時間に供給できる
ので、試料液または試薬の秤量に要する時間を大幅に短
縮することができる。図においては、従来は３４秒を要
していた秤量動作を、その約１／１．６である２１秒に
短縮することができることが示されており、処理能力の
向上が期待できる。

【００５３】また、図４は、ある成分の濃度を繰り返し
多数回分析した時の吸光度と回数との関係を表す図であ
って、分析の再現性を示している。図４から明らかなよ
うに、図４（ａ）に示す従来の装置による結果比べ、図
４（ｂ）に示す本実施例の装置による結果では、ばらつ
きを表す標準偏差が半分以下になっており、明らかに本
実施例の自動分析装置の秤量精度が優れていることがわ
かる。

【００５４】以上のように本実施例によれば、ノズルの
洗浄時には、ポンプ７０６より圧送された洗浄水を３方
トラップジョイント８１０を介してノズル２０２より吐
出させてノズル２０２の内側を洗浄するので、短時間に
十分多量の洗浄水がポンプ７０６からノズル２０２の内
側に供給され、先行の試料液や試薬を十分に洗浄するこ
とができる。また、同時に、３方電磁バルブ８１２を洗
浄槽２２０側に開状態にし、ポンプ７０６より圧送され
た洗浄水を３方トラップジョイント８１０及び３方電磁
バルブ８１２を介して洗浄槽２２０に導き、ノズル２０
２の外側を洗浄するので、ノズルの外側も内側と同様に
短時間に十分多量の洗浄水で洗浄することができる。ま
た、ノズル２０２の内側と外側を同時に洗浄するので、
極めて短時間にノズルの洗浄を終えることができ、自動
分析装置の処理能力を格段に向上できる。さらに、上記
のようにノズルが十分に洗浄されることにより、１つの
ノズルで試料液及び試薬の両方の秤量を行うことが可能
となる。

【００５５】また、通常の試料液の分析時にもポンプ７
０６を連続して作動させ、３方電磁バルブ８１２のバイ
パス流路８０６側を閉状態として洗浄水をバイパス流路
８０６を介して循環させるので、節水の効果があるばか
りでなく、流路内が常に安定な圧力に保たれ、装置を常
にスタンバイ状態に保つことが可能であり、緊急時の検
査にも対応することができる。

【００５６】また、３方トラップジョイント８１０を貯
水槽で構成するので、ポンプ７０６による流路内の圧力
変動が緩衝され構成部品の形状変化が起こらず、バルブ
等のシール状態に加わる影響も軽減され、精度のよい秤
量を行うことができる。

【００５７】また、流路８０２を貯水槽の下方出口に開
口させるので、気泡がピペッタ２００に侵入せず、従っ
て、ノズルの内側の洗浄を確実に行うことができる。

【００５８】また、ポンプ７０６の非作動時には、３方
電磁バルブ８１２のポンプ７０６側を閉状態にするの
で、洗浄水が逆流してピペッタ２００に気泡が侵入する
ことを防止することができる。

【００５９】尚、上記実施例では流路８０４のバイパス
流路８０６の分岐点に３方電磁バルブ８１２を設けた
が、これに代え流路８０４を開閉する電磁バルブ（第２
の電磁バルブ）を設け、この電磁バルブの上流側よりバ
イパス流路８０６を分岐させてもよく、これによっても
上記と同様の効果が得られる。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、ポンプから圧送された
十分多量の洗浄水によって、ノズルの内側及び外側を短
時間に洗浄するので、先行の試料液や試薬によるコンタ
ミネーションが防止され、精度のよい分析を行うことが
できる。また、ノズルが十分に洗浄されるので、１つの
ノズルで試料液及び試薬の両方の秤量を行うことができ
る。

【００６１】また、通常の試料液の分析時には、洗浄水
をバイパス流路を介して水タンクに帰還させ循環させる
ので、流路内が常に安定な圧力に保たれ、装置を常にス
タンバイ状態に保つことが可能であり、緊急時の検査に
おいても迅速に対応することができる。

【００６２】また、分岐部に貯水槽を備えるので、ポン
プによる流路内の圧力変動が緩衝され、精度のよい秤量
を行うことができる。

【００６３】また、第２の送水流路を貯水槽の下方出口
に開口させるので、気泡がノズル内部に侵入することが
なく、ノズルの内側の洗浄を確実に行うことができる。

【００６４】また、水タンクを給水ポンプよりも上部に
設置するので、洗浄水の水頭圧を利用してポンプに洗浄
水を供給することができる。さらに、ポンプを連続して
作動させるので、ノズルの洗浄を行わない時においても
洗浄水が循環し、流路内の圧力を安定にすることができ
る。

【００６５】また、ノズルの洗浄時に、ノズルの内側と
外側を同時に洗浄するので、短時間にノズルの洗浄を終
えることができる。

【００６６】また、第３の送水流路に設けられるバルブ
を３方電磁バルブにし、これよりバイパス流路を分岐さ
せても同様の効果が得られる。

【００６７】また、の非作動時に上記３方電磁バルブの
ポンプ側を閉状態にするので、洗浄水が逆流して秤量部
に気泡が侵入することを防止することができる。

【００６８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自動分析装置の構成の
概略図である。

【図２】図１のノズルを洗浄する流路図である。

【図３】試料液または試薬の秤量を行う時の動作タイム
チャートであって、（ａ）は従来の自動分析装置を用い
た場合、（ｂ）は本実施例の自動分析装置を用いた場合
である。

【図４】従来の自動分析装置と本実施例の自動分析装置
とで分析の再現性を比較する図であって、（ａ）は従来
の自動分析装置を用いた場合、（ｂ）は本実施例の自動
分析装置を用いた場合である。

【図５】従来の自動分析装置の構成の概略図である。

【符号の説明】

２００ピペッタ２０２ノズル２０６マイクロシリンジ２０８電磁バルブ（第１のバルブ）２１０プランジャ２２０洗浄槽３００反応テーブル（移送手段）３０２反応容器４００測光部５００データ処理装置６００コントローラ７００給水部７０２純水装置７０４水タンク７０６ポンプ８００流路（第１の送水流路）８０２流路（第２の送水流路）８０４流路（第１の送水流路）８０６バイパス流路８１０３方トラップジョイント８１２３方電磁バルブ

フロントページの続き (72)発明者池崎満茨城県勝田市市毛1040番地株式会社日立サイエンスシステムズ内 (72)発明者別井肇茨城県勝田市市毛882番地株式会社日立製作所計測器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズル及びマイクロシリンジを有し、試
料容器に収容された試料液または試薬容器に収容された
試薬を前記マイクロシリンジの動作により前記ノズルに
吸引させ、吸引された試料液または試薬を反応容器へ吐
出させる秤量部と、前記反応容器を所定の位置に移送す
る移送手段と、この移送手段により所定の位置に移送さ
れた反応容器内の試料液を光学的に測定する測光部と、
前記測光部で測定されたデータを演算処理するデータ処
理部と、前記ノズルの外側を洗浄する洗浄槽と、洗浄水
を貯えた水タンク及び前記洗浄水を圧送する給水ポンプ
を備える給水部と、前記給水ポンプから前記洗浄槽へ洗
浄水を送水する第１の送水流路と、前記測光部、前記移
送手段、前記データ処理部、前記秤量部及び前記給水部
の動作を制御する制御部とを有する自動分析装置におい
て、前記第１の送水流路を、前記秤量部におけるマイク
ロシリンジを介して前記ノズル内部に連通する第２の送
水流路に分岐する分岐部と、前記第２の送水流路に設け
られ、前記制御部からの制御信号により第２の送水流路
を開閉する第１のバルブと、前記第１の送水流路の前記
洗浄槽と前記分岐部との間の流路に設けられ、前記制御
部からの制御信号により第１の送水流路を開閉する第２
のバルブと、前記第２のバルブより上流側から分岐し前
記第２のバルブが閉状態の時に洗浄水を前記水タンクに
帰還させるバイパス流路とを備えることを特徴とする自
動分析装置。
【請求項２】前記分岐部は上方出口及び下方出口を備
えた貯水槽を有し、前記第２の送水流路は前記下方出口
に開口し、前記第１の送水流路の前記洗浄槽と前記分岐
部との間の流路は前記上方出口に開口することを特徴と
する請求項１記載の自動分析装置。
【請求項３】前記水タンクは前記給水ポンプよりも上
部に設置され、かつ、前記制御部は前記ポンプを連続し
て作動させることを特徴とする請求項１記載の自動分析
装置。
【請求項４】前記制御部は、さらに、前記秤量部への
送水時には前記第１のバルブが開状態になり、これと同
期して前記第２のバルブが開状態になるよう制御し、通
常の前記試料液の分析時には前記第１及び第２のバルブ
が閉状態になるよう制御することを特徴とする請求項１
から３のうちいづれか１項記載の自動分析装置。
【請求項５】ノズル及びマイクロシリンジを有し、試
料容器に収容された試料液または試薬容器に収容された
試薬を前記マイクロシリンジの動作により前記ノズルに
吸引させ、吸引された試料液または試薬を反応容器へ吐
出させる秤量部と、前記反応容器を所定の位置に移送す
る移送手段と、この移送手段により所定の位置に移送さ
れた反応容器内の試料液を光学的に測定する測光部と、
前記測光部で測定されたデータを演算処理するデータ処
理部と、前記ノズルの外側を洗浄する洗浄槽と、洗浄水
を貯えた水タンク及び前記洗浄水を圧送する給水ポンプ
を備える給水部と、前記給水ポンプから前記洗浄槽へ洗
浄水を送水する第１の送水流路と、前記測光部、前記移
送手段、前記データ処理部、前記秤量部及び前記給水部
の動作を制御する制御部とを有する自動分析装置におい
て、前記第１の送水流路を、前記秤量部におけるマイク
ロシリンジを介して前記ノズルの内部に連通する第２の
送水流路に分岐する分岐部と、前記第２の送水流路に設
けられ前記制御部からの制御信号により第２の送水流路
を開閉する開閉バルブと、前記第１の送水流路の前記洗
浄槽と前記分岐部との間の流路に設けられた３方電磁バ
ルブと、前記３方電磁バルブから分岐し洗浄水を前記水
タンクに帰還させるバイパス流路とを備え、前記制御部
は、前記秤量部への送水時には前記開閉バルブが開状態
となり、これと同期して前記３方電磁バルブの前記洗浄
槽側が開状態になるよう制御し、通常の前記試料液の分
析時には洗浄水が前記水タンクに帰還するように、前記
開閉バルブが閉状態となり前記３方電磁バルブの前記バ
イパス回路側が開状態になるよう制御することを特徴と
する自動分析装置。
【請求項６】前記３方電磁バルブは、前記ポンプの非
作動時に前記ポンプ側が閉状態になることを特徴とする
請求項５記載の自動分析装置。