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WO2022070454A1 - 超音波洗浄機及び自動分析装置 - Google Patents

超音波洗浄機及び自動分析装置 Download PDF

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WO2022070454A1
WO2022070454A1 PCT/JP2021/003051 JP2021003051W WO2022070454A1 WO 2022070454 A1 WO2022070454 A1 WO 2022070454A1 JP 2021003051 W JP2021003051 W JP 2021003051W WO 2022070454 A1 WO2022070454 A1 WO 2022070454A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ultrasonic
upper plate
lower plate
ultrasonic cleaner
nozzle
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/003051
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
陽介 堀江
学 越智
勝彦 木村
洋行 高山
昂平 野中
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立ハイテク filed Critical 株式会社日立ハイテク
Priority to US18/025,486 priority Critical patent/US20230321698A1/en
Priority to CN202180061947.1A priority patent/CN116097081A/zh
Priority to EP21874762.4A priority patent/EP4224169A4/en
Publication of WO2022070454A1 publication Critical patent/WO2022070454A1/ja

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    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/34—Purifying; Cleaning
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    • B06B2201/70—Specific application
    • B06B2201/71—Cleaning in a tank

Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer that analyzes the components of a sample by mixing a sample and a reagent, and more particularly to an ultrasonic cleaner and an automatic analyzer that cleans a nozzle for dispensing a sample.
  • the automated analyzer with high throughput performance dispenses the sample at high speed, so it is not possible to use sufficient time for nozzle cleaning.
  • Patent Document 1 As a background technology in such a technical field, there is WO2017 / 002740 (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 has a vibrating portion that expands ultrasonic vibration of a BLT (bolt-tightened Langevin type oscillator) on the side surface side inside the cleaning tank, and supplies the inside of the cleaning tank by driving the BLT.
  • BLT bolt-tightened Langevin type oscillator
  • An ultrasonic cleaner that effectively cleans the nozzle by generating cavitation due to ultrasonic vibration evenly around the nozzle is described for the cleaning liquid to be cleaned (see summary).
  • the intensity of cavitation (a phenomenon in which bubbles are generated and disappeared due to the pressure difference generated in the liquid) becomes stronger in a region where the sound pressure is high, and the cleaning effect becomes higher.
  • Patent Document 1 describes an ultrasonic cleaner that uses ultrasonic vibration of BLT to generate cavitation by ultrasonic vibration and perform nozzle cleaning.
  • Patent Document 1 does not describe an ultrasonic cleaner that irradiates ultrasonic waves from a plurality of vibrating surfaces and irradiates ultrasonic waves in the same phase in order to increase the sound pressure.
  • the present invention is an ultrasonic cleaner having a high cleaning effect by irradiating ultrasonic waves from a plurality of vibration surfaces and irradiating ultrasonic waves in the same phase to effectively generate cavitation by ultrasonic vibration around the nozzle. And an automatic analyzer.
  • the ultrasonic cleaner of the present invention has a cleaning tank for cleaning a nozzle for sucking a sample or a reagent, and an ultrasonic vibrator in which a piezoelectric element is sandwiched between a front mass and a back mass.
  • a vibrating plate of the upper plate and the lower plate facing each other is formed, and the nozzle is placed in the region between the upper plate and the lower plate. It is characterized by ultrasonic cleaning.
  • the automatic analyzer of the present invention is characterized by having the ultrasonic cleaner of the present invention.
  • an ultrasonic cleaner having a high cleaning effect by irradiating ultrasonic waves from a plurality of vibration surfaces and irradiating ultrasonic waves in the same phase to effectively generate cavitation by ultrasonic vibration around the nozzle.
  • an automatic analyzer can be provided.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the tip of an ultrasonic vibrator 201 for explaining the ultrasonic cleaner 26 described in the first embodiment. It is explanatory drawing explaining the vibration direction (a) and sound pressure distribution (b) when the tip (two diaphragms) of the front mass 204 described in Example 1 vibrates.
  • FIG. It is explanatory drawing explaining the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 described in Example 3.
  • FIG. It is explanatory drawing explaining the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 described in Example 4.
  • FIG. It is explanatory drawing explaining the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 described in Example 5.
  • FIG. It is explanatory drawing explaining the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 which describes in Example 6.
  • FIG. It is explanatory drawing explaining the ultrasonic cleaner 26 described in Example 8, (a) is a perspective view, (b) is a sectional view, (c) is a top view.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an automated analyzer 10 having the ultrasonic cleaner 26 described in the first embodiment.
  • the automatic analyzer 10 analyzes the components of the sample by mixing the sample (sample) and the reagent.
  • the automatic analyzer 10 includes a reagent disk 12 on which a plurality of reagent containers 11 are mounted, a reaction disk 13 that mixes and reacts a reagent and a sample, a reagent dispensing mechanism 14 that sucks and discharges the reagent, and a sample. It has a sample dispensing mechanism 15 for sucking and discharging.
  • the reagent dispensing mechanism 14 has a reagent nozzle 21 for dispensing a reagent.
  • the sample dispensing mechanism 15 has a sample nozzle 22 for dispensing the sample.
  • the automatic analyzer 10 has an ultrasonic cleaner 26 that ultrasonically cleans the tip of the sample nozzle 22.
  • the automatic analyzer 10 may have an ultrasonic cleaner that ultrasonically cleans the tip of the reagent nozzle 21.
  • the ultrasonic cleaner 26 generally uses the sample nozzle 22 before sucking another sample. Nozzle cleaning is performed to wash the tip of 22 with a stream of water.
  • the sample to be put into the automatic analyzer 10 is mounted on the sample rack 24 and conveyed in the state of being put in the sample container (test tube or blood collection tube) 23.
  • a plurality of sample containers 23 are mounted on the sample rack 24.
  • this sample is blood-derived such as serum and whole blood, urine and the like.
  • the sample dispensing mechanism 15 cleans the sample nozzle 22 at the suction position where the sample is sucked from the sample container 23, the discharge position where the sample is discharged to the cell 25, and the tip of the sample nozzle 22. It is moved (operated) to an ultrasonic cleaning position where the ultrasonic cleaning machine 26 is installed and a cleaning position where a cleaning tank (not shown) for flushing the tip of the sample nozzle 22 with a water stream is installed.
  • the cell 25 is divided into a plurality of cells in the circumferential direction of the reaction disk 13 and installed.
  • sample dispensing mechanism 15 has a sample nozzle at the suction position, the discharge position, and the cleaning position according to the height of the sample container 23, the cell 25, or the ultrasonic cleaner 26 (cleaning tank). 22 is lowered (operated).
  • the sample dispensing mechanism 15 rotates and moves the sample nozzle 22 to each position (suction position, discharge position, and cleaning position), and moves the sample nozzle 22 up and down at each position.
  • the sample dispensing mechanism 15 is controlled by a drive control unit (not shown).
  • the automatic analyzer 10 has a measuring unit (not shown). Then, the automatic analyzer 10 analyzes (photometry) the mixed liquid in which the sample and the reagent are mixed, which is contained in the cell 25, in the measuring unit. That is, the automatic analyzer 10 analyzes the concentration of a predetermined component of the sample and the like, and analyzes the component of the sample.
  • the measuring unit has, for example, a light source and a photometer, and the photometer is, for example, an absorptiometer or a scattered photometer.
  • the ultrasonic cleaner 26 ultrasonically cleans the tip of the sample nozzle 22 in contact with the sample.
  • the timing of ultrasonic cleaning of the tip of the sample nozzle 22 is the beginning or end of the day immediately after the sample dispensing mechanism 15 ejects the sample and after the sample dispensing mechanism 15 finishes dispensing a certain number of times.
  • the maintenance time of the automatic analyzer 10 or the suspension of the automatic analyzer 10 is performed.
  • the ultrasonic cleaner 26 is controlled by a drive control unit (not shown).
  • the automated analyzer 10 may be required to have high throughput performance. In order to dispense the sample at high speed, it is necessary to suck, discharge, and wash the sample in a short time of about several seconds during the analysis process. Therefore, it may not be possible to use sufficient time for nozzle cleaning. That is, if ultrasonic cleaning is performed during this one-cycle operation (sample suction, ejection, cleaning), the throughput performance may decrease.
  • ultrasonic cleaning it is preferable to perform ultrasonic cleaning according to the type of analysis.
  • One type of sample may be analyzed by a plurality of analyzers (for example, a low-sensitivity analysis may be performed first, and then a high-sensitivity analysis may be performed).
  • ultrasonic cleaning is performed on the sample to be analyzed with high sensitivity, and ultrasonic cleaning is not performed when only low-sensitivity analysis is performed, and a sequence for improving the overall throughput performance is performed. use.
  • the sample analyzed in one measurement unit may be analyzed in another measurement unit, and in particular, the carry-over of the components of the sample in the previous analysis is large in the later analysis. If affected, perform ultrasonic cleaning. This makes it possible to improve the overall throughput performance. In this case, one washing time is about several seconds.
  • the automatic analyzer 10 needs to transition to a state where analysis can be performed in a short time, and the nozzle cleaning for a long time of 1 minute or more is required. Cannot be done.
  • the automatic analyzer 10 is required to have an ultrasonic cleaning machine 26 that efficiently cleans nozzles in a short time. That is, the automatic analyzer 10 is required to have an ultrasonic cleaner 26 which effectively generates cavitation due to ultrasonic vibration around the sample nozzle 22 and has a high cleaning effect.
  • FIG. 2A, 2B, 2C, and 2D are explanatory views illustrating the ultrasonic cleaner 26 described in the first embodiment
  • FIG. 2A is a top view of the ultrasonic cleaner 26
  • FIG. 2B is an ultrasonic cleaner.
  • a perspective view of the machine 26 FIG. 2C is a cross-sectional view of the ultrasonic cleaner 26 (AA cross section of FIG. 2A)
  • FIG. 2D is an enlarged view of the tip (front mass 204) of the ultrasonic transducer 201.
  • the ultrasonic cleaner 26 has an ultrasonic vibrator 201 and a base 203 in which a cleaning tank 202 for cleaning the tip of a sample nozzle 22 for sucking a sample is integrally formed.
  • the ultrasonic vibrator 201 has a front mass (cleaning head) 204, a plurality of piezoelectric elements 205 (for example, piezoelectric ceramics), a plurality of electrodes 206, and a back mass 207.
  • a front mass (cleaning head) 204 for example, a plurality of piezoelectric elements 205 (for example, piezoelectric ceramics), a plurality of electrodes 206, and a back mass 207.
  • a flange 209 for fixing the ultrasonic vibrator 201 to the base 203 is installed on the front mass 204. By inserting the flange 209 on which the ultrasonic vibrator 201 is installed into the slit installed in the base 203, the positions of the ultrasonic vibrator 201 in the X and Y directions are fixed.
  • a hole (cleaning hole) 210 into which the tip of the sample nozzle 22 is inserted is formed at the tip of the front mass 204 (the upper plate 221 of the diaphragm and the lower plate 222 of the diaphragm, which will be described later). Then, the sample nozzle 22 is lowered toward the cleaning hole 210 and immersed in the cleaning liquid stored inside the cleaning tank 202.
  • Example 1 the ultrasonic vibrator 201 is installed at an angle close to horizontal (or horizontally) with respect to the liquid level of the cleaning liquid filled in the cleaning tank 202 (the liquid level of the cleaning tank 202). , The angle between the ultrasonic wave irradiation surface of the diaphragm and the liquid surface of the cleaning tank 202 is close to (or parallel to) parallel.
  • the ultrasonic vibrator 201 sandwiches the piezoelectric element 205 and the electrode 206 by the front mass 204 and the back mass 207, and is bolt-tightened by the bolt 208. , Fix. See FIG. 2C.
  • a flow path 211 is formed in the washing tank 202.
  • the flow path 211 is connected to a flow path that communicates with a cleaning liquid tank (not shown) or a syringe pump (not shown) installed in the automatic analyzer 10.
  • a cleaning liquid tank not shown
  • a syringe pump not shown
  • the tip of the front mass 204 installed at the tip of the ultrasonic vibrator 201 described in the first embodiment vibrates in the opposite phase (driven at a frequency that vibrates in the opposite phase), and the upper plate 221 and the lower plate 222 are vibrated. Two diaphragms facing each other are formed. See Figure 2D.
  • the level of the cleaning liquid stored inside the cleaning tank 202 is preferably at least as high as or higher than the upper plate 221. That is, it is necessary that the space between the upper plate 221 and the lower plate 222 is filled with the cleaning liquid.
  • the internal size (size and depth) of the cleaning tank 202 is the upper plate 221 which is two diaphragms formed at the tip of the front mass 204 without the cleaning tank 202 coming into contact with the front mass 204. It suffices if the lower plate 222 can be immersed in the cleaning liquid.
  • the shapes of the upper plate 221 and the lower plate 222 which are the two diaphragms, are changed.
  • a portion having a different thickness (a portion having a partially thick thickness (shape): a thick portion) is formed in a part (root portion) of the upper plate 221 to form a portion with the upper plate 221.
  • the rigidity of the upper plate 221 and the lower plate 222 is changed by the mass difference from the lower plate 222.
  • the thick portion is formed on either the upper plate 221 or the lower plate 222, and is also formed on the root portion or the tip portion of the diaphragm.
  • the weights of the upper plate 221 and the lower plate 222 are changed.
  • the weight of the lower plate 222 is made lighter than the weight of the upper plate 221.
  • the weight of the lower plate 222 may be heavier than the weight of the upper plate 221.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 have, for example, a width of 4 mm, a length of 11 mm in the longitudinal direction, a thickness of 1 mm, and a thickness of the root portion of the upper plate 221 of 2.5 mm.
  • the distance between them is 2 mm
  • the diameter of the cleaning hole 210 is 3 mm
  • the length of the root portion between the upper plate 221 and the lower plate 222 in the longitudinal direction is 3 mm.
  • the distance between the upper plate 221 and the lower plate 222 is preferably about 10 mm at the maximum.
  • the range of contact between the sample nozzle 22 and the sample is about several millimeters, and the sample nozzle 22 can be sufficiently cleaned.
  • the sample nozzle 22 can be moved up and down by the sample dispensing mechanism 15. Therefore, the sample nozzle 22 can be moved up and down with respect to the region between the upper plate 221 and the lower plate 222 to clean a wide range. For example, first, a few millimeters of the tip of the sample nozzle 22 is washed, the sample nozzle 22 is lowered by a few millimeters, the next few millimeters are washed, and the sample nozzle 22 is lowered by a few millimeters. Wash a few millimeters. By repeating this operation, a wide range can be washed. It is also possible to insert the sample nozzle 22 deeply first and then wash while raising the sample nozzle 22. Cleaning can be performed regardless of the moving direction and moving distance of the sample nozzle 22.
  • the height of the sample nozzle 22 is adjusted. Change and ultrasonically clean.
  • Example 1 the upper plate 221 and the lower plate 222 use the same material (density), and the length, thickness, and amount (in order to change the mass of the upper plate 221 and the mass of the lower plate 222) are used. (Forming protrusions and thick parts) is changed. Further, in order to change the mass of the upper plate 221 and the mass of the lower plate 222, the upper plate 221 and the lower plate 222 may have the same shape and may be formed of different materials (density).
  • the length, thickness, and amount may be combined and changed.
  • the thickness and length of the upper plate 221 and the lower plate 222 may be changed.
  • the widths of the upper plate 221 and the lower plate 222 may be widened in shapes having different thicknesses and lengths.
  • the cleaning hole 210 may be cut open to the tip instead of the hole.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 can be vibrated in opposite phases by changing the rigidity of the upper plate 221 and the lower plate 222.
  • a region where sound pressure is concentrated can be generated in the region (hollow portion) between the upper plate 221 and the lower plate 222. .. That is, by vibrating the upper plate 221 and the lower plate 222 in opposite phases, the hollow portion can be irradiated with ultrasonic waves in the same phase, and the sound pressure is concentrated by irradiating the ultrasonic waves in the same phase. It is possible to generate an area to be used.
  • a region where the sound pressure is concentrated (a region where the sound pressure is increased) can be generated.
  • the ultrasonic cleaner 26 described in the first embodiment has the ultrasonic vibrator 201, and the cleaning head (front mass 204) is installed at the tip of the ultrasonic vibrator 201, and the cleaning head (front mass 204) is installed.
  • the cleaning head (front mass 204) is installed at the tip (end) of the front mass 204.
  • a chemical-resistant SUS material that can be used with an alkaline detergent is used.
  • the cleaning effect of effectively generating cavitation by ultrasonic vibration around the sample nozzle 22 and effectively cleaning the dirt adhering to the tip of the sample nozzle 22 is obtained. It is possible to provide an automatic analyzer 10 having a high ultrasonic cleaner 26.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram illustrating the vibration direction (a) and the sound pressure distribution (b) when the tips (two diaphragms) of the front mass 204 described in the first embodiment vibrate.
  • FIG. 3B is an explanatory diagram illustrating the vibration direction (a) and the sound pressure distribution (b) when the tips (two diaphragms) of the front mass 204 described in the comparative example vibrate.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 which are two diaphragms formed at the tip of the front mass 204, vibrate in the opposite phase or the same phase when the front mass 204 is vibrated.
  • FIG. 3A shows the deformed shapes of the upper plate 221 and the lower plate 222 when vibrating in the opposite phase
  • FIG. 3B (a) shows the upper plate 221 and the lower plate 222 when vibrating in the same phase. Shows the deformed shape of.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 vibrate in opposite directions. Therefore, when the upper plate 221 is deformed downward (-Z direction), the lower plate 222 is deformed upward (+ Z direction), and when the upper plate 221 is deformed upward (+ Z direction), the lower plate 222 is deformed. Deforms downward (-Z direction).
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 vibrate in the same direction in the same phase. Therefore, when the upper plate 221 is deformed upward (+ Z direction), the lower plate 222 is also deformed upward (+ Z direction), and when the upper plate 221 is deformed downward ( ⁇ Z direction), the lower plate 222 is also deformed. Also deforms downward (-Z direction).
  • FIG. 3A (b) shows the phase (sound pressure distribution) of the ultrasonic waves generated when the upper plate 221 and the lower plate 222 vibrate in opposite phases
  • FIG. 3B (b) shows the upper plate 221 and The phase (sound pressure distribution) of the ultrasonic wave generated when the lower plate 222 vibrates in the same phase is shown.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 are vibrated in opposite phases, and the hollow portion is irradiated with ultrasonic waves in the same phase, so that the sound pressure is concentrated in the hollow portion.
  • a region a region where the sound pressure increases (increases)
  • cavitation due to ultrasonic vibration can be effectively generated around the sample nozzle 22.
  • Example 1 the diaphragm uses a secondary vibration mode (the displacement near the center is large) in order to increase the sound pressure in the region where the cleaning hole 210 is located near the center of the diaphragm.
  • the diaphragm can use a primary vibration mode (large displacement on the tip side).
  • a primary vibration mode large displacement on the tip side
  • the rigidity is determined by shortening the length of the diaphragm or increasing the thickness of the diaphragm. Need to raise. In this case, if the length of the diaphragm is shortened, the area irradiated with ultrasonic waves becomes narrower, and if the thickness of the diaphragm is increased, the depth of the cleaning tank 202 becomes deeper.
  • a cleaning hole 210 is formed near the center of the diaphragm, and a secondary vibration mode in which the displacement near the center of the diaphragm is maximized is used. It is preferable that the vibration of is close to the opposite phase.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 have the maximum amplitude near the position where the sample nozzle 22 is inserted (the position where the cleaning hole 210 is formed).
  • FIG. 4A and 4B are explanatory views for explaining the frequency response between the ultrasonic vibrator 201 and the two vibrating plates.
  • FIG. 4A is an explanatory diagram in which the resonance frequency of the ultrasonic vibrator 201 is the largest, and FIG. 4B is an ultrasonic wave.
  • (c) shows the relationship between the resonance frequency of the ultrasonic vibrator 201 described in the first embodiment and the resonance frequency of the two vibrating plates.
  • the ultrasonic vibrator 201 has a resonance frequency f1 (401) in which the piezoelectric element 205 greatly expands and contracts in the X direction.
  • the resonance frequency f1 (401) is determined by the length of the ultrasonic transducer 201 in the X direction and the speed of sound of the front mass 204, the back mass 207, and the piezoelectric element 205.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 are greatly deformed in the Z direction, and the resonance frequency f2 (402) of the upper plate 221 and the resonance frequency f3 (403) of the lower plate 222 are respectively. It is determined by the rigidity such as the thickness and length of the upper plate 221 and the rigidity such as the thickness and length of the lower plate 222.
  • the resonance frequency f1 (401) at which the ultrasonic vibrator 201 expands and contracts changes only about several kHz even when the shape of the upper plate 221 and the shape of the lower plate 222 are changed.
  • the resonance frequency setting patterns of f1, f2, and f3 include the order of f2, f3, and f1 as shown in FIG. 4A, the order of f1, f2, and f3 as shown in FIG. 4B, and FIG. As shown in (c), there is an order of f2, f1, and f3. The order of f2 and f3 may be reversed.
  • FIG. 4A shows that f2 and f3 are lower than f1
  • FIG. 4B shows that f2 and f3 are higher than f1
  • FIG. 4C shows that f1 is f2 and f3. If it is between and.
  • the drive frequency of the ultrasonic vibrator 201 (the frequency for driving the ultrasonic vibrator 201) is set to the vicinity of f1
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 are in opposite phases.
  • the vibrating condition is only when f1 (driving frequency) shown in FIG. 4C is between f2 and f3. That is, there is a drive frequency (resonance frequency f1) between a certain resonance frequency (f2 or f3) in which the deformation of the diaphragm becomes large and another resonance frequency (f3 or f2) in which the deformation of the diaphragm becomes large. ..
  • the difference in rigidity between the upper plate 221 and the upper plate 222 can be designed by adjusting the difference in length, the difference in thickness, and the partial change in thickness (projections and thickened parts). can. That is, the frequency difference between f2 (402) and f3 (403) can be set.
  • the resonance frequency f2 of the upper plate 221 and the resonance frequency f3 of the lower plate 222 are set before and after the resonance frequency f1 at which the ultrasonic vibrator 201 expands and contracts, and the drive frequency is set to the resonance frequency f1.
  • the vibration phase of the upper plate 221 and the lower plate 222 is set to the opposite phase. Then, ultrasonic waves having the same phase are generated between the two vibrating plates vibrating in opposite phases to increase the sound pressure and obtain a good cleaning effect.
  • f2 and f3 are close to f1, and f2 and f3 are each within about 5 kHz from f1. Is preferable. For example, when f1 is 40 kHz, f2 is set to 35 kHz, f3 is set to 45 kHz, and so on. It should be noted that f2 and f3 may be reversed.
  • the drive frequency (near f1) between f2 and f3, and set f2 and f3 close to f1 (f2 and f3 are each within about 5 kHz from f1).
  • the frequency difference between f2 and f3 is preferably within 10 kHz.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 can be vibrated in opposite phases, and the amplitudes of both the upper plate 221 and the lower plate 222 can be amplified.
  • the drive frequency is set to a frequency band other than the vicinity of f1, there is a condition that the upper plate 221 and the lower plate 222 vibrate in opposite phases.
  • the amplitude of the upper plate 221 or the lower plate 222 may decrease as compared with the case where the drive frequency is in the frequency band near f1. Therefore, it is preferable to set the drive frequency to a frequency band near f1.
  • the ultrasonic vibrator 201 has three characteristic resonance frequencies, one of which is the frequency at which the amplitude is amplified by the expansion and contraction of the ultrasonic vibrator 201 in the axial direction (referred to as the vibrator expansion and contraction frequency). The remaining two are frequencies (referred to as upper plate frequency and lower plate frequency) in which the amplitude in the direction perpendicular to the respective surfaces of the upper plate 221 and the lower plate 222 is amplified.
  • the ultrasonic vibrator 201 sets the vibrator expansion / contraction frequency between the upper plate frequency and the lower plate frequency, and drives the ultrasonic vibrator 201 at the vibrator expansion / contraction frequency at the time of nozzle cleaning. By doing so, the two vibrating plates can be vibrated in opposite phases.
  • the automatic analyzer 10 has a drive control unit (not shown) for driving the ultrasonic cleaner 26.
  • the drive control unit ultrasonically vibrates the diaphragms (upper plate 221 and lower plate 222) by inputting, for example, a sine wave voltage of 20 kHz or more to the ultrasonic vibrator 201.
  • the vibration phases of the upper plate 221 and the lower plate 222 are reversed by about 180 degrees, and the ultrasonic cleaner 26 generates cavitation in the region between the two vibration plates to generate a sample nozzle 22. To wash.
  • the drive control unit has an automatic tracking function that automatically follows the resonance frequency f1 of the ultrasonic vibrator 201, and sets the drive frequency to the resonance frequency f1.
  • the resonance frequency of the ultrasonic vibrator 201 has a high Q value (sharpness), and if the drive frequency deviates from the resonance frequency f1, the amplitude of the ultrasonic vibrator 201 may decrease. Therefore, it is preferable to set the drive frequency to the resonance frequency f1 having the lowest impedance (high drive current). That is, the drive frequency is preferably a resonance frequency at which the displacement when the ultrasonic vibrator 201 expands and contracts is maximized.
  • the sample nozzle 22 can be cleaned by inserting the sample nozzle 22 into the region between the diaphragms so that the vibrations of the opposing diaphragms have opposite phases.
  • the ultrasonic cleaner 26 may be installed at any location of the automated analyzer 10, and the ultrasonic cleaner 26 is installed only when the ultrasonic cleaner 26 moves to the cleaning position or when the nozzle is cleaned. It may be the case.
  • the nozzle to be cleaned is the sample nozzle 22.
  • the nozzle to be cleaned is not limited to the sample nozzle 22, and the reagent nozzle 21 may also be used.
  • FIG. 5A is an explanatory diagram illustrating the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 described in the second embodiment.
  • the two diaphragms of the upper plate 221 and the lower plate 222 formed at the tip of the front mass 204 installed at the tip of the ultrasonic transducer 201 described in the second embodiment are described in the second embodiment. Compared to a single diaphragm, its shape is different. Other parts are the same as in Example 1.
  • the thickness of the upper plate 221 and the lower plate 222 is changed.
  • the thickness of the lower plate 222 is made thicker than the thickness of the upper plate 221.
  • the thickness of the lower plate 222 may be thinner than the thickness of the upper plate 221.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram illustrating the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 described in the third embodiment.
  • the two diaphragms of the upper plate 221 and the lower plate 222 formed at the tip of the front mass 204 installed at the tip of the ultrasonic vibrator 201 described in the third embodiment are also described in the first embodiment. Compared to a single diaphragm, its shape is different. Other parts are the same as in Example 1.
  • the lengths of the upper plate 221 and the lower plate 222 are changed in order to change the rigidity of the upper plate 221 and the lower plate 222.
  • the length of the lower plate 222 is made shorter than the length of the upper plate 221.
  • the length of the lower plate 222 may be longer than the length of the upper plate 221.
  • FIG. 5C is an explanatory diagram illustrating the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 described in the fourth embodiment.
  • the two diaphragms of the upper plate 221 and the lower plate 222 formed at the tip of the front mass 204 installed at the tip of the ultrasonic vibrator 201 described in the fourth embodiment are also described in the first embodiment. Compared to a single diaphragm, its shape is different. Other parts are the same as in Example 1.
  • the weights of the upper plate 221 and the lower plate 222 are changed.
  • the weight of the lower plate 222 is made lighter than the weight of the upper plate 221.
  • the weight of the lower plate 222 may be heavier than the weight of the upper plate 221.
  • a portion having a different thickness (a portion having a thicker thickness: a protrusion) is formed in a part (tip portion) of the upper plate 221, and the rigidity of the upper plate 221 and the lower plate 222 is formed. change.
  • FIG. 5D is an explanatory diagram illustrating the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 described in the fifth embodiment.
  • the two diaphragms of the upper plate 221 and the lower plate 222 formed at the tip of the front mass 204 installed at the tip of the ultrasonic vibrator 201 described in the fifth embodiment are also described in the first embodiment. Compared to a single diaphragm, its shape is different. Other parts are the same as in Example 1.
  • the weights of the upper plate 221 and the lower plate 222 are changed.
  • the weight of the lower plate 222 is made heavier than the weight of the upper plate 221.
  • the weight of the lower plate 222 may be lighter than the weight of the upper plate 221.
  • Example 5 a portion having a different thickness (a portion having a thicker thickness: a thick portion) is formed in a part (root portion) of the lower plate 222, and the upper plate 221 and the lower plate 222 are combined. Change the rigidity.
  • FIG. 5E is an explanatory diagram illustrating the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 described in the sixth embodiment.
  • the two diaphragms of the upper plate 221 and the lower plate 222 formed at the tip of the front mass 204 installed at the tip of the ultrasonic vibrator 201 described in the sixth embodiment are also described in the first embodiment. Compared to a single diaphragm, its shape is different. Other parts are the same as in Example 1.
  • the weights of the upper plate 221 and the lower plate 222 are changed, and the width of the upper plate 221 and the lower plate 222 is changed in the embodiment. Compared to 1, make it wider.
  • the weight of the upper plate 221 is heavier than the weight of the lower plate 222, as in the first embodiment.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 can be vibrated in opposite phases.
  • the weight of the upper plate 221 may be lighter than the weight of the lower plate 222.
  • Example 6 the width of the upper plate 221 and the lower plate 222 is widened, and a portion (root portion) of the upper plate 221 with a different thickness (thickened portion: thick portion) is provided. ) Is formed, and the rigidity of the upper plate 221 and the lower plate 222 is changed.
  • the width of the upper plate 221 and the lower plate 222 is, for example, 6 mm (4 mm in the first embodiment). Other parts are the same as in Example 1.
  • the width of the diaphragm (the width of the upper plate 221 and the lower plate 222) is preferably wider than the width of the base of the front mass 204 in which the diaphragm is installed.
  • the sound pressure concentration effect due to the opposite phase is preferable because the larger the area between the upper plate 221 and the lower plate 222, the larger the ultrasonic irradiation area.
  • FIG. 5F is an explanatory diagram illustrating the tip shape of the ultrasonic vibrator 201 described in the seventh embodiment.
  • the two diaphragms of the upper plate 221 and the lower plate 222 formed at the tip of the front mass 204 installed at the tip of the ultrasonic vibrator 201 described in the seventh embodiment are also described in the first embodiment. Compared to a single diaphragm, its shape is different. Other parts are the same as in Example 1.
  • the thickness of the upper plate 221 and the lower plate 222 is changed, and the cleaning hole 210 into which the sample nozzle 22 is inserted is cut open to the tip. ..
  • the thickness of the lower plate 222 is made thicker than the thickness of the upper plate 221 as in the second embodiment.
  • the thickness of the lower plate 222 may be thinner than the thickness of the upper plate 221.
  • FIG. 6A and 6B are explanatory views illustrating the ultrasonic cleaner 26 described in the eighth embodiment, where FIG. 6A is a perspective view of the ultrasonic cleaner 26 and FIG. 6B is a sectional view of the ultrasonic cleaner 26 ((b). c) BB cross section), (c) is a top view of the ultrasonic cleaner 26.
  • the ultrasonic cleaner 26 described in Example 8 is different from the ultrasonic cleaner 26 described in Example 1 in the shape of the front mass 204 and the installation direction of the front mass 204.
  • Example 1 the ultrasonic vibrator 201 is installed at an angle close to horizontal with respect to the liquid level of the cleaning tank 202.
  • the ultrasonic vibrator 201 is installed at an angle close to (or perpendicular to) the liquid level of the cleaning tank 202.
  • the upper plate 221 and the lower plate 222 which are two diaphragms formed at the tip of the front mass 204, are installed so as to be orthogonal to the main body of the front mass 204.
  • two diaphragms are installed on the left and right (at two places) with respect to the main body of the front mass 204. Then, the two diaphragms installed at the two locations are immersed in the cleaning liquid stored inside the cleaning tank 202.
  • the ultrasonic vibrator 201 is fixed by inserting the flange 209 into a slit installed in the base (not shown) in the same manner as in the first embodiment.
  • the front mass 204 has two upper plates 221 and two lower plates 222, for a total of four diaphragms. Then, the upper plate 221a and the lower plate 222a, and the upper plate 221b and the lower plate 222b are paired, and each forms a region for increasing the sound pressure. The upper plate 221a and the lower plate 222a, and the upper plate 221b and the lower plate 222b are driven at frequencies that vibrate in opposite phases, as in the first embodiment.
  • the ultrasonic vibrator 201 As for the deformation of the diaphragm due to the vibration in the Z-axis direction, the vibration between the upper plate 221a and the lower plate 222a and the vibration between the upper plate 221b and the lower plate 222b are about the same.
  • the sample nozzle 22 When cleaning the sample nozzle 22, the sample nozzle 22 is inserted into one of the two cleaning holes 210a and 210b. It is also possible to clean the two sample nozzles 22 at the same time.
  • Example 8 two pairs of diaphragms (two cleaning holes 210a and cleaning holes 210b) are used. As in the first embodiment, one pair of diaphragms (one cleaning hole 210) may be used. For example, the upper plate 221b and the lower plate 222b are removed, and one of them has no diaphragm.
  • one of the diaphragms may have a plate shape (for example, the cleaning hole 210b may be closed), or one of the diaphragms may be used.
  • the number of pairs of diaphragms and the installation angle of the main body of the front mass 204 can be changed.
  • ultrasonic waves are irradiated from a plurality of vibration surfaces, ultrasonic waves are irradiated in the same phase, and cavitation due to ultrasonic vibration can be effectively generated around the sample nozzle 22. can.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications.
  • the above-mentioned examples have been specifically described in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.

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Abstract

本発明は、複数の振動面から超音波を照射し、同位相で超音波を照射し、超音波振動によるキャビテーションをノズルの周囲に効果的に発生させ、洗浄効果が高い超音波洗浄機を提供する。本発明の超音波洗浄機は、サンプル又は試薬を吸引するノズルを洗浄する洗浄槽と、圧電素子をフロントマスとバックマスとで挟み込んだ超音波振動子と、を有し、超音波振動子の先端に設置されるフロントマスの先端には、対向する、上板と下板との振動板を形成し、ノズルを、上板と下板との間の領域で、超音波洗浄することを特徴とする。

Description

超音波洗浄機及び自動分析装置
　本発明は、サンプルと試薬とを混ぜ合わせることにより、サンプルの成分を分析する自動分析装置に関し、特に、サンプルを分注するノズルを洗浄する超音波洗浄機及び自動分析装置に関する。
　自動分析装置は、同一ノズルを繰り返し使用し、サンプルを分注するため、別のサンプルを吸引する前には、ノズルの先端を水流で洗い流すノズル洗浄を行う必要がある。
　しかし、高スループット性能を有する自動分析装置は、高速にサンプルを分注するため、ノズル洗浄に十分な時間を使用することができない。
　このため、ノズルの先端にサンプルの成分由来の汚れが蓄積することがあり、ノズルの先端に汚れが蓄積すると、分注量のばらつきや、前のサンプルを次のサンプルに持ち込むキャリーオーバが発生する恐れがあり、分析精度が悪化する恐れがある。
　こうした技術分野における背景技術として、ＷＯ２０１７／００２７４０号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、ＢＬＴ（ボルト締めランジュバン型振動子）の超音波振動を拡大する振動部を、洗浄槽の内部の側面側に有し、ＢＬＴを駆動することにより、洗浄槽の内部に供給される洗浄液に対して、超音波振動によるキャビテーションをノズルの周囲にムラなく発生させ、効果的にノズル洗浄を行う超音波洗浄機が記載されている（要約参照）。
ＷＯ２０１７／００２７４０号公報
　一般的に、超音波洗浄機では、音圧が高い領域で、キャビテーション（液中に発生する圧力差により、泡の発生と消滅とが起きる現象）の強度が強くなり、洗浄効果が高くなる。
　音圧を高くするためには、超音波を照射（超音波振動を発生）する振動面の振動を増幅する方法や複数の振動面から同領域に超音波を照射する方法などがある。特に、複数の振動面から超音波を照射する方法の場合に、音圧を高くするためには、同位相で超音波を照射する必要がある。
　特許文献１には、ＢＬＴの超音波振動を使用し、超音波振動によるキャビテーションを発生させ、ノズル洗浄を行う超音波洗浄機が記載されている。
　しかし、特許文献１には、音圧を高くするために、複数の振動面から超音波を照射し、同位相で超音波を照射する超音波洗浄機は、記載されていない。
　そこで、本発明は、複数の振動面から超音波を照射し、同位相で超音波を照射し、超音波振動によるキャビテーションをノズルの周囲に効果的に発生させ、洗浄効果が高い超音波洗浄機及び自動分析装置を提供する。
　上記した課題を解決するため、本発明の超音波洗浄機は、サンプル又は試薬を吸引するノズルを洗浄する洗浄槽と、圧電素子をフロントマスとバックマスとで挟み込んだ超音波振動子と、を有し、超音波振動子の先端に設置されるフロントマスの先端には、対向する、上板と下板との振動板を形成し、ノズルを、上板と下板との間の領域で、超音波洗浄することを特徴とする。
　また、本発明の自動分析装置は、本発明の超音波洗浄機を有することを特徴とする。
　本発明によれば、複数の振動面から超音波を照射し、同位相で超音波を照射し、超音波振動によるキャビテーションをノズルの周囲に効果的に発生させ、洗浄効果が高い超音波洗浄機及び自動分析装置を提供することができる。
　なお、上記した以外の課題、構成及び効果については、下記する実施例の説明により、明らかにされる。
実施例１に記載する超音波洗浄機２６を有する自動分析装置１０を説明する説明図である。 実施例１に記載する超音波洗浄機２６を説明する上面図である。 実施例１に記載する超音波洗浄機２６を説明する斜視図である。 実施例１に記載する超音波洗浄機２６を説明する断面図である。 実施例１に記載する超音波洗浄機２６を説明する超音波振動子２０１の先端の拡大図である。 実施例１に記載するフロントマス２０４の先端（２枚の振動板）が振動したときの振動方向（ａ）と音圧分布（ｂ）とを説明する説明図である。 比較例に記載するフロントマス２０４の先端（２枚の振動板）が振動したときの振動方向（ａ）と音圧分布（ｂ）とを説明する説明図である。 超音波振動子２０１と２枚の振動板との周波数応答を説明する説明図であり、（ａ）は超音波振動子２０１の共振周波数が最も大きい場合、（ｂ）は超音波振動子２０１の共振周波数が最も小さい場合、（ｃ）は実施例１に記載する超音波振動子２０１の共振周波数と２枚の振動板の共振周波数との関係、を示すものである。 実施例２に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。 実施例３に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。 実施例４に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。 実施例５に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。 実施例６に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。 実施例７に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。 実施例８に記載する超音波洗浄機２６を説明する説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は上面図、である。
　以下、図面を使用し、本発明の実施例を説明する。なお、実質的に同一又は類似の構成には、同一の符号を付し、説明が重複する場合には、その説明を省略する場合がある。
　先ず、実施例１に記載する超音波洗浄機２６を有する自動分析装置１０を説明する。
　図１は、実施例１に記載する超音波洗浄機２６を有する自動分析装置１０を説明する説明図である。
　自動分析装置１０は、サンプル（試料）と試薬とを混ぜ合わせることにより、サンプルの成分を分析する。自動分析装置１０は、複数の試薬容器１１を搭載する試薬ディスク１２と、試薬とサンプルとを混ぜ合わせ、反応させる反応ディスク１３と、試薬の吸引や吐出を行う試薬用分注機構１４と、サンプルの吸引や吐出を行うサンプル用分注機構１５と、を有する。
　試薬用分注機構１４は、試薬を分注する試薬用ノズル２１を有する。
　サンプル用分注機構１５は、サンプルを分注するサンプル用ノズル２２を有する。
　そして、実施例１では、自動分析装置１０は、サンプル用ノズル２２の先端を超音波洗浄する超音波洗浄機２６を有する。なお、自動分析装置１０は、試薬用ノズル２１の先端を超音波洗浄する超音波洗浄機を有してもよい。
　つまり、自動分析装置１０は、同一のサンプル用ノズル２２を繰り返し使用し、サンプルを分注するため、超音波洗浄機２６は、一般的には、別のサンプルを吸引する前に、サンプル用ノズル２２の先端を水流で洗い流すノズル洗浄を行う。
　自動分析装置１０に投入されるサンプルは、サンプル容器（試験管や採血管）２３に入れられた状態で、サンプルラック２４に搭載され、搬送される。サンプルラック２４には、複数のサンプル容器２３が搭載される。なお、このサンプルは、血清や全血などの血液由来のものや尿などである。
　また、サンプル用分注機構１５は、サンプル用ノズル２２を、サンプル容器２３からサンプルの吸引を行う吸引位置、セル２５にサンプルの吐出を行う吐出位置、及び、サンプル用ノズル２２の先端を洗浄する超音波洗浄機２６が設置される超音波洗浄位置、サンプル用ノズル２２の先端を水流で洗い流すための洗浄槽（図示せず）が設置される洗浄位置、へ移動（動作）させる。
　なお、セル２５は、反応ディスク１３の周方向に複数個に分割して設置される。
　更に、サンプル用分注機構１５は、吸引位置、吐出位置、及び、洗浄位置で、サンプル容器２３、セル２５、又は、超音波洗浄機２６（洗浄槽）の高さに合わせて、サンプル用ノズル２２を下降（動作）させる。
　このような動作を行うため、サンプル用分注機構１５は、サンプル用ノズル２２を各位置（吸引位置、吐出位置、及び、洗浄位置）へ回転移動させ、各位置で上下移動させる。
なお、サンプル用分注機構１５の制御は、駆動制御部（図示せず）で行う。
　また、自動分析装置１０は、測定部（図示せず）を有する。そして、自動分析装置１０は、セル２５に収容された、サンプルと試薬とを混ぜ合わせた混合液を、測定部で分析（測光）する。つまり、自動分析装置１０は、サンプルの所定の成分の濃度などを分析し、サンプルの成分を分析する。なお、測定部は、例えば、光源と光度計とを有し、光度計は、例えば、吸光光度計又は散乱光度計である。
　超音波洗浄機２６は、サンプルと接触したサンプル用ノズル２２の先端を超音波洗浄する。
　サンプル用ノズル２２の先端を超音波洗浄するタイミングは、サンプル用分注機構１５がサンプルを吐出した直後、サンプル用分注機構１５が一定回数の分注を終了した後、１日の最初や最後の自動分析装置１０のメンテナンス時間、又は、自動分析装置１０の休止中などである。なお、超音波洗浄機２６の制御は、駆動制御部（図示せず）で行う。
　また、自動分析装置１０は、高スループット性能が要求される場合がある。高速にサンプルを分注するためには、分析処理中は、数秒程度の短時間で、サンプルの吸引、吐出、洗浄を行う必要がある。このため、ノズル洗浄に十分な時間を使用することができない場合がある。つまり、この１サイクルの動作（サンプルの吸引、吐出、洗浄）中に、超音波洗浄を行うと、スループット性能が低下する恐れがある。
　そこで、分析の種類に応じて、超音波洗浄を行うことが好ましい。一種類のサンプルに対して、複数の分析装置で分析を行う場合（例えば、先ず低感度の分析を行い、次に高感度の分析を行う場合）がある。そして、こうした場合には、高感度の分析を行うサンプルには、超音波洗浄を行い、低感度の分析のみを行う場合には、超音波洗浄を行わず、全体のスループット性能を向上させるシーケンスを使用する。
　このように、分析処理中に、或る測定部で分析されるサンプルが、別の測定部で分析される場合あって、特に、前の分析におけるサンプルの成分の持ち越しが、後の分析に大きく影響する場合に、超音波洗浄を行う。これにより、全体のスループット性能を向上させることができる。なお、この場合、１回の洗浄時間は数秒程度である。
　また、分析処理中以外のタイミングであっても、緊急の分析要求に対応するため、自動分析装置１０は短時間で分析可能な状態に遷移する必要があり、１分以上の長時間のノズル洗浄は行えない。
　このように、自動分析装置１０は、短時間で、効率良く、ノズル洗浄を行う超音波洗浄機２６が要求される。つまり、自動分析装置１０は、超音波振動によるキャビテーションをサンプル用ノズル２２の周囲に効果的に発生させ、洗浄効果が高い超音波洗浄機２６が要求される。
　次に、実施例１に記載する超音波洗浄機２６を説明する。
　図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄは、実施例１に記載する超音波洗浄機２６を説明する説明図であり、図２Ａは超音波洗浄機２６の上面図、図２Ｂは超音波洗浄機２６の斜視図、図２Ｃは超音波洗浄機２６の断面図（図２ＡのＡ－Ａ断面）、図２Ｄは超音波振動子２０１の先端（フロントマス２０４）の拡大図、である。
　超音波洗浄機２６は、超音波振動子２０１と、サンプルを吸引するサンプル用ノズル２２の先端を洗浄する洗浄槽２０２が一体形成されるベース２０３と、を有する。
　超音波振動子２０１は、フロントマス（洗浄ヘッド）２０４と、複数の圧電素子２０５（例えば、圧電セラミックス）と、複数の電極２０６と、バックマス２０７と、を有する。
　また、フロントマス２０４には、超音波振動子２０１をベース２０３に固定するフランジ２０９が設置される。超音波振動子２０１を設置したフランジ２０９を、ベース２０３に設置されるスリットに差し込むことにより、超音波振動子２０１のＸ方向及びＹ方向の位置を固定する。
　また、フロントマス２０４の先端（後述する振動板の上板２２１及び振動板の下板２２２）には、サンプル用ノズル２２の先端を挿入する孔（洗浄孔）２１０が形成される。そして、サンプル用ノズル２２を、洗浄孔２１０に向けて下降し、洗浄槽２０２の内部に溜められた洗浄液に、浸漬する。
　なお、実施例１では、超音波振動子２０１は、洗浄槽２０２に満たされた洗浄液の液面（洗浄槽２０２の液面）に対して、水平に近い角度で（又は、水平に）設置され、振動板の超音波照射面と洗浄槽２０２の液面との角度が平行に近く（又は、平行に）設置される。
　超音波振動子２０１は、一般的なＢＬＴ（ボルト締めランジュバン型振動子）と同様に、フロントマス２０４とバックマス２０７とにより、圧電素子２０５と電極２０６とを挟み込み、ボルト２０８によりボルト締めして、固定する。図２Ｃ参照。
　また、洗浄槽２０２には、流路２１１が形成される。流路２１１は、自動分析装置１０に設置される洗浄液のタンク（図示せず）やシリンジポンプ（図示せず）と連通する流路と接続する。これにより、洗浄槽２０２への洗浄液の供給や洗浄槽２０２からの洗浄液の回収を行う。図２Ｃ参照。
　なお、洗浄槽２０２の外側に洗浄液を受ける溝を形成し、洗浄槽２０２に洗浄液を供給し、洗浄液をあふれさせて、洗浄液を回収することもできる。
　そして、実施例１に記載する超音波振動子２０１の先端に設置されるフロントマス２０４の先端には、逆位相で振動（逆位相で振動する周波数で駆動）し、上板２２１と下板２２２との対向する２枚の振動板が形成される。図２Ｄ参照。
　なお、洗浄槽２０２の内部に溜められた洗浄液の液位は、少なくとも上板２２１と同程度の高さ、又は、それ以上の高さが好ましい。つまり、上板２２１と下板２２２との間の空間に、洗浄液が満たされる状態となる必要がある。
　また、洗浄槽２０２の内部のサイズ（大きさ及び深さ）は、洗浄槽２０２がフロントマス２０４と接触せず、フロントマス２０４の先端に形成される２枚の振動板である上板２２１と下板２２２とが、洗浄液に浸漬可能であればよい。
　更に、実施例１では、２枚の振動板である上板２２１と下板２２２との形状を変える。
特に、実施例１では、上板２２１の一部（根元部）に、厚さを変えた部分（厚さが部分的に厚い部分（形状）：肉厚部）を形成し、上板２２１と下板２２２との質量差で、上板２２１と下板２２２との剛性を変える。
　なお、肉厚部は、上板２２１又は下板２２２のいずれかに形成され、また、振動板の根元部又は先端部に形成される。
　つまり、実施例１では、上板２２１と下板２２２との剛性を変えるため、上板２２１と下板２２２との重さを変える。特に、実施例１では、下板２２２の重さを上板２２１の重さよりも軽くする。これにより、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることができる。なお、下板２２２の重さを上板２２１の重さよりも重くしてもよい。
　なお、上板２２１と下板２２２とは、例えば、幅４ｍｍ、長手方向長さ１１ｍｍ、厚さ１ｍｍ、上板２２１の根元部の厚さ２．５ｍｍであり、上板２２１と下板２２２との間の距離２ｍｍ、洗浄孔２１０の直径３ｍｍ、上板２２１と下板２２２との間の根元部の長手方向長さ３ｍｍである。
　また、上板２２１と下板２２２との距離が近いほど音圧を高める効果がある。このため、上板２２１と下板２２２との距離は最大でも１０ｍｍ程度であることが好ましい。サンプル用ノズル２２とサンプルとが接触する範囲は、数ミリ程度であり、十分にサンプル用ノズル２２を洗浄することができる。
　また、サンプル用ノズル２２は、サンプル用分注機構１５により、上下移動することができる。このため、上板２２１と下板２２２との間の領域に対して、サンプル用ノズル２２を上下させ、広い範囲を洗浄することもできる。例えば、先ず、サンプル用ノズル２２の先端部分の数ミリを洗浄し、サンプル用ノズル２２を数ミリ下降し、次の数ミリを洗浄し、また、サンプル用ノズル２２を数ミリ降下し、次の数ミリを洗浄する。この動作を繰り返すことにより、広い範囲を洗浄することができる。なお、サンプル用ノズル２２を最初に深く挿入し、サンプル用ノズル２２を上昇させながら洗浄することもできる。サンプル用ノズル２２の移動方向や移動距離によらず洗浄することができる。
　このように、実施例１に記載する自動分析装置１０は、サンプル用ノズル２２を、上板２２１と下板２２２との間の領域で、超音波洗浄する際、サンプル用ノズル２２の高さを変えて超音波洗浄する。
　なお、実施例１では、上板２２１と下板２２２とが同じ材料（密度）を使用し、上板２２１の質量と下板２２２の質量とを変えるために、長さ、厚さ、量（突起部や肉厚部を形成）を変える。また、上板２２１の質量と下板２２２の質量とを変えるために、上板２２１と下板２２２とを、同一形状とし、異なる材料（密度）で形成してもよい。
　また、長さ、厚さ、量（突起部や肉厚部を形成）を組み合わせて変えてもよい。例えば、上板２２１と下板２２２との厚さと長さとを変えてもよい。また、厚さと長さとが異なる形状において、上板２２１と下板２２２との幅を広げてもよい。また、洗浄孔２１０を、孔ではなく、先端まで切り開く形状でもよい。
　実施例１では、上板２２１と下板２２２との剛性を変えることにより、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることができる。
　上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることにより、上板２２１と下板２２２との間の領域（中空部）に、音圧が集中（増幅）する領域を発生させることができる。つまり、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることにより、中空部に、同位相で超音波を照射することができ、同位相で超音波を照射することより、音圧が集中する領域を発生させることができる。
　このように、実施例１によれば、複数の振動面（２面）から、同位相で超音波を照射することにより、音圧が集中する領域（音圧を高める領域）を発生させることができる。
　そして、音圧が集中する領域に、サンプル用ノズル２２の先端を挿入することにより、良好な洗浄効果を得ることができる。
　このように、実施例１に記載する超音波洗浄機２６は、超音波振動子２０１を有し、超音波振動子２０１の先端には、洗浄ヘッド（フロントマス２０４）が設置され、洗浄ヘッド（フロントマス２０４）の先端（端部）には、振動板となり、剛性が異なる、上板２２１と下板２２２とを有する。なお、振動板の材料としては、例えば、アルカリ性洗剤に対応可能な耐薬品性のＳＵＳ材などが使用される。
　そして、上板２２１と下板２２２との長さ、厚さ、質量を変えることにより、上板２２１と下板２２２との剛性を変える。
　このように、実施例１によれば、超音波振動によるキャビテーションをサンプル用ノズル２２の周囲に効果的に発生させ、サンプル用ノズル２２の先端に付着した汚れを効果的に洗浄する、洗浄効果が高い超音波洗浄機２６を有する自動分析装置１０を提供することができる。
　ここで、フロントマス２０４の先端（２枚の振動板）が振動したときの振動方向（ａ）と音圧分布（ｂ）とを説明する。
　図３Ａは、実施例１に記載するフロントマス２０４の先端（２枚の振動板）が振動したときの振動方向（ａ）と音圧分布（ｂ）とを説明する説明図である。
　図３Ｂは、比較例に記載するフロントマス２０４の先端（２枚の振動板）が振動したときの振動方向（ａ）と音圧分布（ｂ）とを説明する説明図である。
　フロントマス２０４の先端に形成される２枚の振動板である上板２２１と下板２２２とは、フロントマス２０４が加振されることにより、逆位相か、同位相か、で振動する。
　図３Ａ（ａ）は、逆位相で振動したときの上板２２１と下板２２２との変形形状を示し、図３Ｂ（ａ）は、同位相で振動したときの上板２２１と下板２２２との変形形状を示す。
　図３Ａ（ａ）に示すように、逆位相では、上板２２１と下板２２２とは逆方向に振動する。このため、上板２２１が下向き（－Ｚ方向）に変形するときに、下板２２２は上向き（＋Ｚ方向）に変形し、上板２２１が上向き（＋Ｚ方向）に変形するときに、下板２２２は下向き（－Ｚ方向）に変形する。
　一方、図３Ｂ（ａ）に示すように、同位相では、上板２２１と下板２２２とは同方向に振動する。このため、上板２２１が上向き（＋Ｚ方向）に変形するときに、下板２２２も上向き（＋Ｚ方向）に変形し、上板２２１が下向き（－Ｚ方向）に変形するときに、下板２２２も下向き（－Ｚ方向）に変形する。
　また、図３Ａ（ｂ）は、上板２２１と下板２２２とが逆位相に振動したときに発生する超音波の位相（音圧分布）を示し、図３Ｂ（ｂ）は、上板２２１と下板２２２とが同位相に振動したときに発生する超音波の位相（音圧分布）を示す。
　図３Ａ（ｂ）に示すように、上板２２１と下板２２２とが逆位相で振動する周波数で駆動すると、上板２２１と下板２２２との間の領域（中空部）に発生する超音波振動は同位相となり、音圧を強める方向に作用する。
　一方、図３Ｂ（ｂ）に示すように、上板２２１と下板２２２とが同位相で振動する周波数で駆動すると、上板２２１と下板２２２との間の領域（中空部）に発生する超音波振動は逆位相となり、音圧を弱める方向（超音波同士が打ち消す（音圧を打ち消す）方向）に作用する。
　このように、実施例１によれば、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させ、中空部に、同位相で超音波を照射することにより、中空部に、音圧が集中する領域（音圧が高まる（強まる）領域）を発生させることができ、超音波振動によるキャビテーションを、サンプル用ノズル２２の周囲に効果的に発生させることができる。
　なお、実施例１では、振動板の中央付近にある洗浄孔２１０のある領域で音圧を高めるため、振動板が２次の振動モード（中央付近の変位が大きい）を使用する。
　また、振動板が１次の振動モード（先端側の変位が大きい）を使用することもできる。
この場合、変位の大きい先端側に音圧を高める領域が発生するため、サンプル用ノズル２２を挿入する洗浄孔２１０を、振動板の先端側に形成することが好ましい。
　但し、超音波洗浄で使用する２０ｋＨｚ以上の帯域で１次の振動モードを励起するためには、振動板の長さを短くするか、又は、振動板の厚さを厚くするかして、剛性を上げる必要がある。この場合、振動板の長さを短くすると超音波が照射される領域が狭くなり、また、振動板の厚さを厚くすると洗浄槽２０２の深さが深くなる。
　そこで、洗浄孔２１０を振動板の中央付近に形成し、振動板の中央付近の変位が最大となる２次の振動モードを使用し、振動板の中央付近で、上板２２１と下板２２２との振動が逆位相に近い状態となることが好ましい。
　つまり上板２２１と下板２２２とは、サンプル用ノズル２２が挿入される位置（洗浄孔２１０が形成される位置）付近の振幅が最大となることが好ましい。
　次に、超音波振動子２０１と２枚の振動板（上板２２１及び下板２２２）との周波数応答を説明する。
　図４は、超音波振動子２０１と２枚の振動板との周波数応答を説明する説明図であり、（ａ）は超音波振動子２０１の共振周波数が最も大きい場合、（ｂ）は超音波振動子２０１の共振周波数が最も小さい場合、（ｃ）は実施例１に記載する超音波振動子２０１の共振周波数と２枚の振動板の共振周波数との関係、を示すものである。
　超音波振動子２０１は、圧電素子２０５がＸ方向に大きく伸縮する共振周波数ｆ１（４０１）を有する。共振周波数ｆ１（４０１）は、超音波振動子２０１のＸ方向の長さや、フロントマス２０４とバックマス２０７と圧電素子２０５との音速によって決定される。
　また、上板２２１と下板２２２とが、図３のように、Ｚ方向に大きく変形する上板２２１の共振周波数ｆ２（４０２）と下板２２２の共振周波数ｆ３（４０３）とは、それぞれ、上板２２１の厚さや長さなどの剛性や下板２２２の厚さや長さなどの剛性によって決定される。
　なお、超音波振動子２０１が伸縮する共振周波数ｆ１（４０１）は、上板２２１の形状及び下板２２２の形状を変えた場合でも、数ｋＨｚ程度しか変化しない。
　ｆ１、ｆ２、ｆ３の共振周波数の設定パターンには、図４（ａ）に示すようにｆ２、ｆ３、ｆ１の順、図４（ｂ）に示すようにｆ１、ｆ２、ｆ３の順、図４（ｃ）に示すようにｆ２、ｆ１、ｆ３の順、がある。なお、ｆ２とｆ３との順は逆でもよい。
　つまり、図４（ａ）は、ｆ１よりもｆ２とｆ３とが低い場合、図４（ｂ）は、ｆ１よりもｆ２とｆ３とが高い場合、図４（ｃ）は、ｆ１がｆ２とｆ３との間にある場合である。
　このような共振周波数の設定パターンにおいて、超音波振動子２０１の駆動周波数（超音波振動子２０１を駆動させる周波数）をｆ１付近とした場合には、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させる条件は、図４（ｃ）に示す、ｆ１（駆動周波数）がｆ２とｆ３との間にある場合のみである。つまり、振動板の変形が大きくなる或る共振周波数（ｆ２又はｆ３）と、振動板の変形が大きくなる別の共振周波数（ｆ３又はｆ２）との間に、駆動周波数（共振周波数ｆ１）を有する。
　なお、上板２２１と上板２２２との剛性差は、長さの差、厚さの差、部分的な厚さの変化（突起部や肉厚部）を調整することにより、設計することができる。つまり、ｆ２（４０２）とｆ３（４０３）との周波数差を設定することができる。
　このように、上板２２１の共振周波数ｆ２と下板２２２の共振周波数ｆ３とを、超音波振動子２０１が伸縮する共振周波数ｆ１の前後に設定し、駆動周波数を共振周波数ｆ１にすることにより、上板２２１と下板２２２との振動位相を逆位相とする。そして、逆位相で振動する２枚の振動板の間に、同位相の超音波を発生し、音圧を高め、良好な洗浄効果を得る。
　更に、逆位相の振動で、上板２２１と下板２２２との振幅を増幅するためには、ｆ２とｆ３とがｆ１に近いことが好ましく、ｆ２とｆ３とがそれぞれｆ１から約５ｋＨｚ以内にあることが好ましい。例えば、ｆ１が４０ｋＨｚの場合は、ｆ２が３５ｋＨｚ、ｆ３が４５ｋＨｚのように設定する。なお、ｆ２とｆ３とは逆でもよい。
　つまり、駆動周波数（ｆ１付近）をｆ２とｆ３との間に設定し、ｆ２とｆ３とをｆ１に近く（ｆ２とｆ３とがそれぞれｆ１から約５ｋＨｚ以内）設定することが好ましい。このように、ｆ２とｆ３との周波数の差は、１０ｋＨｚ以内であることが好ましい。
　このように、駆動周波数を設定することにより、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることができ、上板２２１と下板２２２との両方の振幅を増幅することができる。
　なお、駆動周波数をｆ１付近以外の周波数帯とする場合であっても、上板２２１と下板２２２とが逆位相で振動する条件はある。但し、この場合、駆動周波数をｆ１付近の周波数帯とする場合と比較して、上板２２１又は下板２２２の振幅が低下する恐れがある。このため、駆動周波数をｆ１付近の周波数帯とすることが好ましい。
　なお、駆動周波数をｆ１付近以外の周波数帯とする場合であっても、上板２２１と下板２２２とが逆位相で振動する限りは、音圧が集中する領域を発生させることができる。
　このように、超音波振動子２０１には、３つの特徴のある共振周波数があり、１つは超音波振動子２０１の軸方向の伸縮によって振幅が増幅される周波数（振動子伸縮周波数と呼称）であり、残り２つは上板２２１と下板２２２とのそれぞれの面に対して垂直方向の振幅が増幅される周波数（上板周波数と下板周波数と呼称）である。
　実施例１によれば、超音波振動子２０１は、上板周波数と下板周波数との間に振動子伸縮周波数を設定し、ノズル洗浄時は、超音波振動子２０１を振動子伸縮周波数で駆動することにより、２枚の振動板を逆位相で振動させることができる。
　また、自動分析装置１０は、超音波洗浄機２６を駆動するための駆動制御部（図示せず）を有する。駆動制御部は、超音波振動子２０１に、例えば、２０ｋＨｚ以上の正弦波電圧を入力することにより、振動板（上板２２１及び下板２２２）を超音波振動させる。
　そして、上板２２１と下板２２２との振動位相は、約１８０度反転した逆位相であり、超音波洗浄機２６は、２枚の振動板の間の領域に、キャビテーションを発生させ、サンプル用ノズル２２を洗浄する。
　そして、駆動制御部は、超音波振動子２０１の共振周波数ｆ１を自動的に追従する自動追従機能を有し、駆動周波数を共振周波数ｆ１に設定する。一般的に、超音波振動子２０１の共振周波数は、Ｑ値（先鋭度）が高く、駆動周波数が共振周波数ｆ１からずれると、超音波振動子２０１の振幅が低下する恐れがある。このため、駆動周波数を、インピーダンスが最も低い（駆動電流が高くなる）共振周波数ｆ１に設定することが好ましい。つまり、駆動周波数は、超音波振動子２０１が伸縮したときの変位が最大となる共振周波数であることが好ましい。
　また、実施例１では、設計や製造が容易である２枚の振動板を使用する。なお、３枚以上の振動板を使用することもできる。対向する振動板の振動が逆位相とし、振動板の間の領域にサンプル用ノズル２２を挿入することにより、サンプル用ノズル２２を洗浄することができる。
　なお、自動分析装置１０において、超音波洗浄機２６の設置位置は、自動分析装置１０のいずれの場所でもよく、超音波洗浄機２６が、洗浄位置に移動する場合やノズル洗浄時のみに設置される場合であってもよい。
　また、実施例１では、洗浄対象とするノズルは、サンプル用ノズル２２である。なお、洗浄対象とするノズルは、サンプル用ノズル２２に限定するものではなく、試薬用ノズル２１もあってもよい。
　次に、実施例２に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する。
　図５Ａは、実施例２に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。
　実施例２に記載する超音波振動子２０１の先端に設置されるフロントマス２０４の先端に形成される、上板２２１と下板２２２との２枚の振動板は、実施例１に記載する２枚の振動板と比較して、その形状が相違する。他の部分は、実施例１と同様である。
　つまり、実施例２では、上板２２１と下板２２２との剛性を変えるため、上板２２１と下板２２２との厚さを変える。特に、実施例２では、下板２２２の厚さを上板２２１の厚さよりも厚くする。これにより、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることができる。なお、下板２２２の厚さを上板２２１の厚さよりも薄くしてもよい。
　次に、実施例３に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する。
　図５Ｂは、実施例３に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。
　実施例３に記載する超音波振動子２０１の先端に設置されるフロントマス２０４の先端に形成される、上板２２１と下板２２２との２枚の振動板も、実施例１に記載する２枚の振動板と比較して、その形状が相違する。他の部分は、実施例１と同様である。
　つまり、実施例３では、上板２２１と下板２２２との剛性を変えるため、上板２２１と下板２２２との長さを変える。特に、実施例３では、下板２２２の長さを上板２２１の長さよりも短くする。これにより、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることができる。なお、下板２２２の長さを上板２２１の長さよりも長くしてもよい。
　次に、実施例４に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する。
　図５Ｃは、実施例４に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。
　実施例４に記載する超音波振動子２０１の先端に設置されるフロントマス２０４の先端に形成される、上板２２１と下板２２２との２枚の振動板も、実施例１に記載する２枚の振動板と比較して、その形状が相違する。他の部分は、実施例１と同様である。
　つまり、実施例４では、上板２２１と下板２２２との剛性を変えるため、上板２２１と下板２２２との重さを変える。特に、実施例４では、下板２２２の重さを上板２２１の重さよりも軽くする。これにより、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることができる。なお、下板２２２の重さを上板２２１の重さよりも重くしてもよい。
　特に、実施例４では、上板２２１の一部（先端部）に、厚さを変えた部分（厚さを厚くした部分:突起部）を形成し、上板２２１と下板２２２との剛性を変える。
　次に、実施例５に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する。
　図５Ｄは、実施例５に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。
　実施例５に記載する超音波振動子２０１の先端に設置されるフロントマス２０４の先端に形成される、上板２２１と下板２２２との２枚の振動板も、実施例１に記載する２枚の振動板と比較して、その形状が相違する。他の部分は、実施例１と同様である。
　つまり、実施例５では、上板２２１と下板２２２との剛性を変えるため、上板２２１と下板２２２との重さを変える。特に、実施例５では、下板２２２の重さを上板２２１の重さよりも重くする。これにより、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることができる。なお、下板２２２の重さを上板２２１の重さよりも軽くしてもよい。
　特に、実施例５では、下板２２２の一部（根元部）に、厚さを変えた部分（厚さを厚くした部分：肉厚部）を形成し、上板２２１と下板２２２との剛性を変える。
　次に、実施例６に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する。
　図５Ｅは、実施例６に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。
　実施例６に記載する超音波振動子２０１の先端に設置されるフロントマス２０４の先端に形成される、上板２２１と下板２２２との２枚の振動板も、実施例１に記載する２枚の振動板と比較して、その形状が相違する。他の部分は、実施例１と同様である。
　つまり、実施例６では、上板２２１と下板２２２との剛性を変えるため、上板２２１と下板２２２との重さを変えると共に、上板２２１と下板２２２との幅を、実施例１と比較して、広くする。特に、実施例６では、実施例１と同様に、上板２２１の重さを下板２２２の重さよりも重くする。これにより、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることができる。なお、上板２２１の重さを下板２２２の重さよりも軽くしてもよい。
　特に、実施例６では、上板２２１と下板２２２との幅を広くし、上板２２１の一部（根元部）に、厚さを変えた部分（厚さを厚くした部分：肉厚部）を形成し、上板２２１と下板２２２との剛性を変える。
　なお、上板２２１と下板２２２との幅は、例えば、６ｍｍ（実施例１では４ｍｍ）である。他の部分は、実施例１と同様である。
　このように、実施例６では、振動板の幅（上板２２１と下板２２２との幅）は、振動板が設置されるフロントマス２０４の基部の幅よりも、広いことが好ましい。
　また、逆位相による音圧集中効果は、上板２２１と下板２２２との面積が大きいほど、超音波の照射面積が増加するため好ましい。
　次に、実施例７に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する。
　図５Ｆは、実施例７に記載する超音波振動子２０１の先端形状を説明する説明図である。
　実施例７に記載する超音波振動子２０１の先端に設置されるフロントマス２０４の先端に形成される、上板２２１と下板２２２との２枚の振動板も、実施例１に記載する２枚の振動板と比較して、その形状が相違する。他の部分は、実施例１と同様である。
　つまり、実施例７では、上板２２１と下板２２２との剛性を変えるため、上板２２１と下板２２２との厚さを変えると共に、サンプル用ノズル２２を挿入する洗浄孔２１０を先端まで切り開く。特に、実施例７では、実施例２と同様に、下板２２２の厚さを上板２２１の厚さよりも厚くする。これにより、上板２２１と下板２２２とを逆位相で振動させることができる。なお、下板２２２の厚さを上板２２１の厚さよりも薄くしてもよい。
　次に、実施例８に記載する超音波洗浄機２６を説明する。
　図６は、実施例８に記載する超音波洗浄機２６を説明する説明図であり、（ａ）は超音波洗浄機２６の斜視図、（ｂ）は超音波洗浄機２６の断面図（（ｃ）のＢ－Ｂ断面）、（ｃ）は超音波洗浄機２６の上面図、である。
　実施例８に記載する超音波洗浄機２６は、実施例１に記載する超音波洗浄機２６と比較して、フロントマス２０４の形状とフロントマス２０４の設置方向とが相違する。
　実施例１では、超音波振動子２０１は、洗浄槽２０２の液面に対して、水平に近い角度で設置される。一方、実施例８では、超音波振動子２０１は、洗浄槽２０２の液面に対して、垂直に近い角度で（又は、垂直に）設置される。
　つまり、実施例８では、フロントマス２０４の本体に対して、フロントマス２０４の先端に形成される２枚の振動板である上板２２１と下板２２２が、直交するように、設置される。
　また、実施例８では、２枚の振動板が、フロントマス２０４の本体に対して、左右に（２箇所に）設置される。そして、２箇所に設置される２枚の振動板が、洗浄槽２０２の内部に溜められた洗浄液に、浸漬する。
　超音波振動子２０１は、実施例１と同様に、フランジ２０９を、ベース（図示せず）に設置されるスリットに差し込むことにより、固定する。
　フロントマス２０４は、上板２２１と下板２２２とを各２つ、計４つの振動板を有する。そして、上板２２１ａと下板２２２ａ、及び、上板２２１ｂと下板２２２ｂがペアとなり、それぞれが、音圧を高める領域を形成する。上板２２１ａと下板２２２ａ、及び、上板２２１ｂと下板２２２ｂは、実施例１と同様に、逆位相で振動する周波数で駆動する。
　また、上板２２１ａと下板２２２ａ、及び、上板２２１ｂと下板２２２ｂを、超音波振動子２０１の中心軸（Ｚ軸）に対して、対称に構成することにより、超音波振動子２０１のＺ軸方向の振動による振動板の変形は、上板２２１ａと下板２２２ａとの振動と上板２２１ｂと下板２２２ｂとの振動とが同程度となる。
　サンプル用ノズル２２の洗浄時は、２つある洗浄孔２１０ａと洗浄孔２１０ｂとのいずれかにサンプル用ノズル２２を挿入する。２本のサンプル用ノズル２２を同時に洗浄することもできる。
　なお、実施例８では、２ペアの振動板（２つの洗浄孔２１０ａと洗浄孔２１０ｂ）を使用する。実施例１と同様に、１ペアの振動板（１つの洗浄孔２１０）を使用してもよい。
例えば、上板２２１ｂと下板２２２ｂとを除去した、一方の振動板がない形状である。
　また、２ペアの振動板を設置し、１ペアの振動板を使用する場合には、一方の振動板を、板状（例えば、洗浄孔２１０ｂを塞ぐ）にした形状や、一方の振動板を、ブロック状（上板２２１ｂと下板２２２ｂと間の領域を塞ぐ）にした形状がある。
　また、実施例８において、振動板のペア数やフロントマス２０４の本体の設置角度を変えることもできる。
　このように、実施例８においても、複数の振動面から超音波を照射し、同位相で超音波を照射し、超音波振動によるキャビテーションをサンプル用ノズル２２の周囲に効果的に発生させることができる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために、具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を有するものに限定されるものではない。
　また、ある実施例の構成の一部を、他の実施例の構成の一部に置換することもできる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を追加することもできる。また、各実施例の構成の一部について、それを削除し、他の構成の一部を追加し、他の構成の一部と置換することもできる。
１０・・・自動分析装置、１１・・・試薬容器、１２・・・試薬ディスク、１３・・・反応ディスク、１４・・・試薬用分注機構、１５・・・サンプル用分注機構、２１・・・試薬用ノズル、２２・・・サンプル用ノズル、２３・・・サンプル容器、２４・・・サンプルラック、２５・・・セル、２６・・・超音波洗浄機、２０１・・・超音波振動子、２０２・・・洗浄槽、２０３・・・ベース、２０４・・・フロントマス、２０５・・・圧電素子、２０６・・・電極、２０７・・・バックマス、２０８・・・ボルト、２０９・・・フランジ、２１０、２１０ａ、２１０ｂ・・・洗浄孔、２１１・・・流路、２２１、２２１ａ、２２１ｂ・・・上板、２２２、２２２ａ、２２２ｂ・・・下板、４０１・・・共振周波数ｆ１、４０２・・・共振周波数ｆ２、４０３・・・共振周波数ｆ３

Claims (12)

  1. 　試料又は試薬を吸引するノズルを洗浄する洗浄槽と、圧電素子をフロントマスとバックマスとで挟み込んだ超音波振動子と、を有し、
    　前記超音波振動子の先端に設置される前記フロントマスの先端には、対向する、上板と下板との振動板を形成し、前記ノズルを、前記上板と前記下板との間の領域で、超音波洗浄することを特徴とする超音波洗浄機。
  2. 　請求項１に記載する超音波洗浄機であって、
    　前記超音波振動子が水平に近い角度で設置され、前記振動板の超音波照射面と前記洗浄槽に満たされる洗浄液の液面との角度が平行に近く設置されることを特徴とする超音波洗浄機。
  3. 　請求項１に記載する超音波洗浄機であって、
    　前記上板と下板との振動板は、長さ又は厚さが異なることを特徴とする超音波洗浄機。
  4. 　請求項１に記載する超音波洗浄機であって、
    　前記上板と下板との振動板は、逆位相で振動する周波数で駆動することを特徴とする超音波洗浄機。
  5. 　請求項４に記載する超音波洗浄機であって、
    　前記超音波振動子の駆動周波数は、前記超音波振動子が伸縮したときの変位が最大となる共振周波数であることを特徴とする超音波洗浄機。
  6. 　請求項１に記載する超音波洗浄機であって、
    　前記上板又は前記下板は、厚さが部分的に厚い形状であることを特徴とする超音波洗浄機。
  7. 　請求項５に記載する超音波洗浄機であって、
    　前記上板の共振周波数と前記下板の共振周波数との間に、前記駆動周波数が設定されることを特徴とする超音波洗浄機。
  8. 　請求項７に記載する超音波洗浄機であって、
    　前記上板の共振周波数と前記下板の共振周波数との周波数の差は、１０ｋＨｚ以内であることを特徴とする超音波洗浄機。
  9. 　請求項４に記載する超音波洗浄機であって、
    　前記上板又は前記下板は、前記ノズルを挿入する位置付近の振幅が最大となることを特徴とする超音波洗浄機。
  10. 　請求項４に記載する超音波洗浄機であって、
    　前記振動板は、その幅が、前記振動板が設置される前記フロントマスの基部の幅よりも広いことを特徴とする超音波洗浄機。
  11. 　請求項１に記載する超音波洗浄機を有すること特徴とする自動分析装置。
  12. 　請求項１１に記載する自動分析装置であって、
    　前記ノズルを、前記上板と前記下板との間の領域で、超音波洗浄する際、前記ノズルの高さを変えて超音波洗浄することを特徴とする自動分析装置。
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