JP2016121923A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定データの悪化と、洗浄液の洗浄槽外部への飛び散りの要因となるオーバーシュートの発生と、装置破損の要因となるウォーターハンマー現象の発生とを防ぐことができる自動分析装置を提供する。【解決手段】洗浄水を用いてプローブを洗浄する洗浄ユニットと、洗浄ユニットに洗浄水を供給するポンプと、洗浄水の流路に設けられた電磁弁と、電磁弁に印加されるパルス電圧の繰り返し周期に対するパルス幅の比率を示すデューティ比を段階的に変化させることにより、電磁弁の弁開度を制御する制御部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、例えば、被検体の血液および尿等の試料を試薬と反応させて、試料を化学的に分析する自動分析装置に関する。

自動分析装置は、試料および試薬の吸引・吐出用プローブ（Ｓ／Ｒプローブ）の洗浄機能を実現するために、プローブ洗浄槽と、洗浄液供給部と、電磁弁と、制御部とを備えている。従来の自動分析装置においては、電磁弁と洗浄槽との設置間隔が離れていることにより発生する接続配管の収縮や重力によるたるみ・応答遅れ等の影響と、前記電磁弁の単純な開閉制御による圧力変動の影響等が重なって、洗浄槽内に吐出される洗浄液の流れが一様にならず、プローブ外壁洗浄能力低下による測定データのばらつきや洗浄槽からの洗浄液の飛び散りが発生していた。

また、従来の自動分析装置では、上記電磁弁の単純な開閉制御、例えば、電磁弁を全開および全閉する制御を実行しているため、流路内の水圧が急激に変動する。流路内の水圧が急激に変動することにより、流路内における洗浄液の脈動と、流路の膨張および収縮とが発生するため、当該流路内での洗浄液の流れが不定となる。洗浄液の流れが不定となることにより、プローブ洗浄能力が低下し、残液による測定データの悪化の要因となっていた。例えば、洗浄液の流れが不安定になることにより、洗浄終了時の水切れが早まることがある。水切れが早まることにより、プローブの先端部が十分に洗浄されず、残液による測定データの悪化の要因となっていた。

さらに、流路内の水圧が急激に変動することで発生する多量の洗浄水がプローブ洗浄槽に吐出されるオーバーシュートにより、プローブ洗浄槽内に吐出された洗浄液が跳ねて洗浄槽外部に飛び散ってしまっていた。また、流路内の水圧が急激に変動することで発生する流路で大きな衝撃および高水圧が発生するウォーターハンマー現象により、装置が破損する可能性があった。

平７−２５３４３３

本実施形態の目的は、プローブ洗浄能力を改善し、例えば、測定データの悪化と、洗浄液の洗浄槽外部への飛び散りの要因となるオーバーシュートの発生と、装置破損の要因となるウォーターハンマー現象の発生とを防ぐことができる自動分析装置を提供することにある。

実施形態によれば、自動分析装置は、洗浄水を用いてプローブを洗浄する洗浄ユニットと、前記洗浄ユニットに前記洗浄水を供給するポンプと、前記洗浄水の流路に設けられた電磁弁と、前記電磁弁に印加されるパルス電圧の繰り返し周期に対するパルス幅の比率を示すデューティ比を段階的に変化させることにより、前記電磁弁の弁開度を制御する制御部とを具備する。

第１の実施形態に示す自動分析装置の一例を示すブロック図。 図１に示す反応機構の外観を示す斜視図。 図１および図２に示すプローブ洗浄部の一例を示すブロック図。 図３に示す洗浄ユニットの一例を示す模式図。 第１の実施形態に係る自動分析装置によるプローブ洗浄の流れを示すフローチャート。 段階的に変化させるデューティ比の一例を示す模式図。 開栓期間および閉栓期間において、デューティ比を段階的に変化させた場合の時間ｔに対するパルス電圧Ｖのパルス幅の変化と、デューティ比を段階的に変化させた場合の時間ｔに対する洗浄水の流量Ｑとを示す図。 第１の実施形態の効果を説明するための図。 第２の実施形態に示す自動分析装置の一例を示すブロック図。 第２の実施形態に係る自動分析装置によるプローブ洗浄の流れを示すフローチャート。 第３の実施形態に示す自動分析装置の一例を示すブロック図。 実施形態に係る自動分析装置の変形例１を示すブロック図。 流路Ａおよび流路Ｂにおけるデューティ比を段階的に変化させた場合の時間ｔに対する洗浄水の流量Ｑ_１およびＱ_２を示す図。 実施形態に係る自動分析装置の変形例２を示すブロック図。

以下、本実施形態に係る自動分析装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能および構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る自動分析装置の一例を示す図である。図１に示すように、自動分析装置１００は、反応機構１０、分析部５０、出力部６０、入力部７０、システム制御部８０、インターフェース（以降、Ｉ／Ｆと記載）９０を備える。

図２は、反応機構１０の外観を示す斜視図である。反応機構１０は、サンプラ部３４、サンプルプローブ３３４、サンプルアーム３３６、第１試薬庫３５０、第２試薬庫３７０、第１試薬プローブ３５４、第１試薬アーム３５６、第２試薬プローブ３７４、第２試薬アーム３７６、攪拌部３２０、洗浄部３２５、プローブ洗浄部３１０、測光部３２等を有する。

サンプラ部３４は、複数のサンプル容器を収容したサンプルラック３４０を、サンプル容器内のサンプルを吸引するための位置（以降、サンプル吸引位置と記載）へ移動する。サンプルラック３４０は、複数のサンプル容器３４００を保持する。以下サンプルラックは、５つのサンプル容器を保持するものとして説明する。サンプラ部３４は、トレイ３４１、ラック引き込み装置３４３、ラック横移動装置３４５、ラック押し出し装置３４７を有する。

トレイ３４１には、トレイの長手方向である第１の方向３４９に沿って、複数のサンプルラック３４０が並列して載置される。トレイ３４１は、載置された複数のサンプルラック３４０を、第１の方向３４９に沿って移動する。ラック引き込み装置３４３、ラック横移動装置３４５、ラック押し出し装置３４７各々は、サンプルラック３４０を移動するためのモータを有する。ラック引き込み装置３４３は、反応機構制御部３６の制御のもとで、引き込み地点２０２にあるサンプルラックを、第２の方向２０１に沿ってトレイ３４１からラック引き込みレーン２００に引き込む。ラック横移動装置３４５は、ラック引き込みレーン２００に位置するサンプルラック３４０１を、第１の方向３４９に沿ってサンプリングレーン２０４に横移動する。ラック押し出し装置３４７は、サンプリングレーン２０４にあるサンプルラック３４０２を、サンプル吸引位置に、第２の方向２０１の反対方向に沿ってピッチ移動する。なお、本実施形態において、サンプラ部３４はラックサンプラとして説明したが、ディスクサンプラであってもよい。

サンプルプローブ３３４は、サンプルアーム３３６の先端に取り付けられている。サンプルアーム３３６は、サンプルプローブ３３４を回動可能に支持する。サンプルプローブ３３４は、サンプリングレーン２０４上におけるサンプル吸引位置にあるサンプル容器から、サンプル分注ポンプによりサンプルを吸引する。サンプルプローブ３３４は、吸引したサンプルを、サンプルが吐出される位置にある反応容器３１２に吐出する。

第１試薬庫３５０は、複数の測定項目に対応する複数の第１試薬容器３５２を保持する。第２試薬庫３７０は、複数の測定項目に対応する複数の第２試薬容器３７２を保持する。第１試薬容器３５２および第２試薬容器３７２には、各検査項目の成分と反応する試薬が納められている。第１試薬庫３５０および第２試薬庫３７０は、反応機構制御部３６の制御のもとで、所定のタイミングで所定の角度で回転する。なお、反応機構１０は、第１試薬庫３５０および第２試薬庫３７０に加えて、さらに他の試薬庫を有していてもよい。第１試薬庫３５０および第２試薬庫３７０は、保持した複数の試薬容器を保冷する。第１試薬庫３５０および第２試薬庫３７０は、複数の試薬容器を保持するための複数の区画を有する。

第１試薬プローブ３５４は、第１試薬アーム３５６の先端に取り付けられている。第１試薬アーム３５６は、第１試薬プローブ３５４を回動可能および上下動可能に支持する。第１試薬プローブ３５４は、待機位置から、第１試薬庫３５０上における第１試薬を吸引する位置にある第１試薬容器３５２内へ降下する。第１試薬プローブ３５４は、第１試薬分注ポンプにより、第１試薬容器３５２から第１試薬を所定量だけ吸引する。第１試薬プローブ３５４は、所定量の吸引を終えると上記待機位置まで上昇する。第１試薬プローブ３５４は、吸引した第１試薬を、第１試薬が吐出される位置にある反応容器３１２に吐出する。

第２試薬プローブ３７４は、第２試薬アーム３７６の先端に取り付けられている。第２試薬アーム３７６は、第２試薬プローブ３７４を回動可能および上下動可能に支持する。第２試薬プローブ３７４は、待機位置から、第２試薬庫３７０上における第２試薬を吸引する位置にある第２試薬容器３７２内へ降下する。第２試薬プローブ３７４は、第２試薬分注ポンプにより、第２試薬容器３７２から第２試薬を所定量だけ吸引する。第２試薬プローブ３７４は、所定量の吸引を終えると上記待機位置まで上昇する。

攪拌部３２０は、攪拌アーム３２２と攪拌子３２４とを有する。攪拌子３２４は、攪拌アーム３２２の先端に取り付けられている。攪拌アーム３２２は、攪拌子３２４を回動可能および上下動可能に支持する。攪拌アーム３２２は、反応容器３１２内の被検混合物を攪拌する位置に停止した反応容器３１２内に、攪拌子３２４を待機位置から下降させて挿入する。攪拌子３２４の先端が反応容器３１２の内底面の近傍まで下降すると、攪拌アーム３２２は、攪拌子３２４の下降を停止させる。攪拌子３２４の停止後、攪拌子３２４は、反応機構制御部３６の制御により振動する。攪拌子３２４が振動することにより、反応容器３１２内の混合液（サンプルと第１試薬、サンプルと第２試薬、サンプルと第１試薬と第２試薬など）は、攪拌される。攪拌後、攪拌アーム３２２は、攪拌子３２４を待機位置まで上昇させる。

洗浄部３２５は、図示していない支持機構と洗浄ノズルと乾燥ノズルとを有する。支持機構は、洗浄ノズルと乾燥ノズルとを、それぞれ上下移動可能に支持する。洗浄ノズルは、反応容器３１２を洗浄する位置にある反応容器３１２から、洗浄ポンプにより混合液を吸引する。混合液を吸引後、洗浄ノズルは純水を吐出して、反応容器３１２内を洗浄する。乾燥ノズルは、反応容器３１２を乾燥する位置にある反応容器３１２内を、乾燥ポンプにより乾燥させる。

プローブ洗浄部３１０は、第１試薬プローブ３５４と、第２試薬プローブ３７４と、サンプルプローブ３３４との回転可動領域に各々設けられる。プローブ洗浄部３１０は、第１試薬の吸入動作および分注動作を終えた第１試薬プローブ３５４と、第２試薬の吸入動作および分注動作を終えた第２試薬プローブ３７４と、サンプルの吸入動作および分注動作を終えたサンプルプローブ３３４とを洗浄水により洗浄する。一般に、プローブを洗浄する洗浄水として、純水が用いられている。なお、プローブ洗浄部３１０の構成については、後で詳しく説明する。

測光部３２は、被検試料と試薬の混合物（以降、被検混合物と記載）に光を照射する。測光部３２は、被検混合物を透過した光を吸光度に変換し、被検試料に関する吸光度のデータを発生する。測光部３２は、発生した吸光度のデータをデータ記憶部５２へ出力する。測光部３２は、標準物質と試薬の混合物（以降、標準混合物と記載）に光を照射する。標準物質とは、測定する物質と同じか共通の性質を有する物質または、試薬との反応に共通性のある物質のことである。測光部３２は、標準混合物を透過した光を吸光度に変換し、標準物質に関する吸光度のデータを発生する。測光部３２は、標準物質に関する吸光度のデータをデータ記憶部５２へ出力する。

反応機構制御部３６は、入力部７０を介して操作者により入力された分析項目、分析手順等に関するシステム制御部８０からの信号に基づいて、図２に示す反応機構１０の各要素に対してシーケンスを組む。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、第１試薬庫３５０、第２試薬庫３７０をそれぞれ所定のタイミングで所定の角度で回転させる。

反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図２に示すトレイ３４１に配列された複数のサンプルラック３４０を第１の方向３４９に沿ってラック引き込みレーン２００に接続された地点（以降、引き込み地点２０２と記載）まで移動させるために、トレイ３４１の動作を制御する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、引き込み地点２０２にあるサンプルラックを第２の方向２０１に沿ってラック引き込みレーン２００に移動させるために、ラック引き込み装置３４３を制御する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、ラック引き込みレーン２００にあるサンプルラック３４０１を第１の方向３４９に沿ってサンプリングレーン２０４に横移動させるために、ラック横移動装置３４５を制御する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、第２の方向２０１の反対方向に沿ってサンプリングレーン２０４上で横移動されたサンプルラックをピッチ移動させるために、ラック押し出し装置３４７を制御する。具体的には、反応機構制御部３６は、サンプル吸引位置にサンプリングされるサンプル容器を移動させるために、ラック押し出し装置３４７を制御する。

反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図２に示すサンプルプローブ３３４、第１試薬プローブ３５４、第２試薬プローブ３７４をそれぞれ回動および上下動させる。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図２に示す攪拌子３２４、洗浄部３２５の洗浄ノズルおよび乾燥ノズルをそれぞれ上下動させる。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図示していないサンプル分注ポンプ、第１試薬分注ポンプ、第２試薬分注ポンプ、洗浄ポンプ、乾燥ポンプをそれぞれ駆動する。反応機構制御部３６は、組まれたシーケンスに基づいて、図２に示す攪拌子３２４を振動させる。

分析部５０は、試料分析部５１とデータ記憶部５２とを有する。試料分析部５１は、データ記憶部５２に記憶された吸光度のデータと分析項目とに基づいて、検量線のデータを発生する。発生された検量線のデータは、データ記憶部５２に記憶されるとともに、出力部６０へ出力される。試料分析部５１は、当該検量線のデータとデータ記憶部５２に記憶された被検試料に関する吸光度のデータとに基づいて、検査項目に対応する成分の濃度および活性値などに関する分析データを発生する。発生された分析データは、データ記憶部５２に記憶されるとともに、出力部６０へ出力される。

データ記憶部５２は、ハードディスク等の記憶媒体を有する。データ記憶部５２は、反応機構１０の測光部３２により発生された吸光度のデータを記憶する。データ記憶部５２は、試料分析部５１により発生された検量線のデータを、標準物質ごとに記憶する。データ記憶部５２は、試料分析部５１により発生された分析データを、被検試料ごとに記憶する。

入力部７０は、キーボード、マウス、各種ボタン、タッチキーパネル等の入力デバイスを有する。入力部７０は、入力デバイスを介して操作者により入力された各測定項目の分析条件、被検試料ごとに測定する測定項目などを、操作信号としてシステム制御部８０へ出力する。また、入力部７０を介して操作者により入力された情報は、図示していない記憶部に記憶されてもよい。

システム制御部８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有する。システム制御部８０は、自動分析装置１００における各部を統括して制御する。システム制御部８０は、入力部７０から供給される操作信号等に基づいて、各部を制御する。例えば、システム制御部８０は、後述するポンプ制御部３および電磁弁制御部６を統括して制御する。

Ｉ／Ｆ９０には、例えばネットワークが接続される。ネットワークを介して自動分析装置１００は、ＰＡＣＳ（Ａｒｒｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）等に接続されてもよい。

図３は、図１および図２に示すプローブ洗浄部３１０の一例を示すブロック図である。

図３に示すように、プローブ洗浄部３１０は、洗浄ユニット１と、ポンプ２と、ポンプ制御部３と、タンク４と、電磁弁５と、電磁弁制御部６と、調圧弁７とを有する。

図４は、図３に示す洗浄ユニット１の一例を示す模式図である。洗浄ユニット１は、第１試薬プローブ３５４、第２試薬プローブ３７４、又はサンプルプローブ３３４に対して洗浄水を吐出するための少なくとも１つの吐出管と、第１試薬プローブ３５４、第２試薬プローブ３７４、又はサンプルプローブ３３４を洗浄した洗浄水を即座に排水する排水路とを有する。第１の実施形態では、洗浄ユニット１は、２つの吐出管がそれぞれ対向に設けられている。洗浄ユニット１は、それぞれ対向に設けられた２つの吐出管から吐出される洗浄水により、第１試薬プローブ３５４、第２試薬プローブ３７４、又はサンプルプローブ３３４を洗浄する。

ポンプ２は、洗浄ユニット１に洗浄水を供給する。ポンプ制御部３は、常時洗浄水を流路に循環させておくように、ポンプ２の動作を制御する。これにより、流路内の水圧Ｐを一定に保ち、洗浄水供給開始の応答（立ち上がり）を良くする。タンク４は、ポンプ２から洗浄ユニット１へ供給される洗浄水を溜める。

電磁弁５は、洗浄ユニット１とポンプ２とを接続する洗浄水の流路に設けられる。電磁弁５は、当該流路の中点よりも洗浄ユニット１に近い側の流路に設けられる。第１の実施形態では、電磁弁５として二方弁を使用している。調圧弁７は、流路内の水圧Ｐが一定となるように、流路を流れる洗浄水の一部をタンク４へ戻す。また、調圧弁７は、電磁弁５が全閉状態の場合、流路を流れる洗浄水をすべてタンク４へ戻す。すなわち、調圧弁７は、プレッシャーレギュレータとして動作する。

電磁弁制御部６は、電磁弁５に印加されるパルス電圧の繰り返し周期に対するパルス幅の比率を示すデューティ比を段階的に変化させることにより、電磁弁５の弁開度を制御する。電磁弁制御部６は、電磁弁５の開栓開始から電磁弁５の弁開度が所定の弁開度に到達するまでの開栓期間Ｔ_Ｏと所定の弁開度から電磁弁５の閉栓完了までの閉栓期間Ｔ_ｃとの少なくとも１つの期間において、デューティ比を段階的に変化させる。電磁弁制御部６は、例えば、開栓期間Ｔ_Ｏにおいて、デューティ比を０から所定の弁開度に対応した所定のデューティ比まで段階的に増加させる。電磁弁制御部６は、閉栓期間Ｔ_ｃにおいて、デューティ比を所定のデューティ比から０まで段階的に減少させる。ここで、所定の弁開度とは、例えば、電磁弁５が全開となる弁開度である（図６参照）。

図５は、第１の実施形態に係る自動分析装置１００によるプローブ洗浄の流れを示すフローチャートである。

図５に示すように、電磁弁制御部６は、プローブ洗浄開始まで待機している（ステップＳＴ１１）。プローブ洗浄を開始してから（ステップＳＴ１１のＹｅｓ）、電磁弁制御部６において、デューティ比が段階的に変化する。図６は、段階的に変化させるデューティ比の一例を示す模式図である。図６に示すように、電磁弁制御部６は、例えばデューティ比を３パターン用いる。なお、上記第１の実施形態において、段階的に変化させるデューティ比を３パターン使用しているが、適宜増やしてもよい。電磁弁制御部６は、３パターンのデューティ比を電磁弁５の開栓開始から電磁弁５の弁開度が所定の弁開度に到達するまでの開栓期間Ｔ_Ｏと所定の弁開度から電磁弁５の閉栓完了までの閉栓期間Ｔ_ｃとの少なくとも１つの期間において、段階的に変化させる。

図７は、開栓期間および閉栓期間において、デューティ比を段階的に変化させた場合の時間ｔに対するパルス電圧Ｖのパルス幅の変化と、デューティ比を段階的に変化させた場合の時間ｔに対する洗浄水の流量Ｑとを示す図である。図７に示すように、上記開栓期間Ｔ_Ｏにおいて、デューティ比を段階的に増加させることにより、流路を流れる洗浄水の流量Ｑが、緩やかに増加する。また、上記閉栓期間Ｔ_Ｃにおいて、デューティ比を段階的に減少させることにより、流路を流れる洗浄水の流量Ｑが緩やかに減少する。また、上記第１の実施形態において、上記開栓期間Ｔ_Ｏおよび閉栓期間Ｔ_Ｃにおけるデューティ比の変化を対称としているが、非対称であってもよい。電磁弁制御部６は、例えば、上記開栓期間のみにおいて、デューティ比を段階的に変化させるようにしてもよい。

上記構成によれば、第１の実施形態に係る自動分析装置１００では、電磁弁制御部６は、開栓期間Ｔ_Ｏおよび閉栓期間Ｔ_ｃの少なくとも１つの期間において、デューティ比を段階的に変化させることにより、電磁弁５の弁開度を制御する。これにより、上記開栓期間Ｔ_Ｏにおいて、流路を流れる洗浄水の流量Ｑが、緩やかに増加するため、流路内の水圧Ｐが緩やかに変動する。すなわち、流路内の圧力が急激に変動することにより発生する流路内における洗浄液の脈動と流路の膨張および収縮との発生を防ぐことが可能なため、当該流路内での洗浄水の流れが一定となる。よって、第１の実施形態に係る自動分析装置１００は、プローブ洗浄能力の低下を防ぐことが可能となる。

また、上記閉栓期間Ｔ_Ｃにおいて、デューティ比を段階的に減少させることにより、流路を流れる洗浄水の流量Ｑが緩やかに減少するため、流路内の水圧Ｐが緩やかに変動する。すなわち、流路内の圧力が急激に変動することにより発生する流路内における洗浄液の脈動と流路の膨張および収縮との発生を防ぐことが可能なため、当該流路内での洗浄水の流れが一定となる。よって、第１の実施形態に係る自動分析装置１００は、プローブ洗浄能力の低下を防ぐことが可能となる。

したがって、第１の実施形態に係る自動分析装置１００は、測定データの悪化と、洗浄液の洗浄槽外部への飛び散りの要因となるオーバーシュートの発生と、装置破損の要因となるウォーターハンマー現象の発生とを防ぐことができる。

図８は、第１の実施形態の効果を説明するための図である。なお、図８は、従来の電磁弁５に対する開閉制御を実行した場合の時間ｔに対する洗浄水の流量Ｑを示す図である。

図８に示すように、流量Ｑが急峻に増加および減少している。すなわち、流路内の水圧Ｐが急激に変動することにより、流路内における洗浄液の脈動と流路の膨張および収縮とが発生してしまう。一方、図７に示すように、洗浄水の流量Ｑが、緩やかに増加および減少するため、流路内の水圧Ｐが緩やかに変動する。すなわち、第１の実施形態に係る自動分析装置１００は、流路内の圧力が急激に変動することにより発生する流路内における洗浄液の脈動と流路の膨張および収縮との発生を防ぐことが可能なため、当該流路内での洗浄水の流れが一定となる。よって、第１の実施形態に係る自動分析装置１００は、プローブ洗浄能力の低下を防ぐことが可能となる。

（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る自動分析装置１００に備えられるプローブ洗浄部３１０の一例を示すブロック図である。なお、第１の実施形態に係る自動分析装置１００と共通する点については、詳しい説明を省略する。

図９に示すように、自動分析装置１００は、第１の実施形態に示す構成の他に、検出部８と、決定部９とをさらに備える。

検出部８は、流路を流れる洗浄水の流量Ｑおよび水圧Ｐの少なくとも１つを検出する。

決定部９は、デューティ比と洗浄水の流量Ｑおよび水圧Ｐの少なくとも１つを対応づけた対応表を有する。また、決定部９は、複数の検査項目各々に洗浄水の流量Ｑおよび水圧Ｐの少なくとも１つを対応づけた複数の対応表を有する。さらに、決定部９は、第１試薬プローブ３５４、第２試薬プローブ３７４、およびサンプルプローブ３３４における洗浄が必要な領域を示す洗浄対象領域の長さと、電磁弁５から洗浄ユニット１に設けられる洗浄水吐出口までの流路の長さと、流路の断面形状と、検査に用いられる試薬または試料に応じた洗浄時間と、試薬または前記試料の粘性とに応じて、上記複数種の対応表を有する。決定部９は、上記複数種の対応表のいずれかと検出部８からの出力とを用いて、デューティ比を決定する。

電磁弁制御部６は、決定部９で決定されたデューティ比により、電磁弁の弁開度を制御する。

図１０は、第２の実施形態に係る自動分析装置１００によるプローブ洗浄の流れを示すフローチャートである。

図１０に示すように、電磁弁制御部６は、プローブ洗浄開始まで待機している（ステップＳＴ２１）。プローブ洗浄を開始してから（ステップＳＴ２１のＹｅｓ）、検出部８において、流路の流量Ｑおよび水圧Ｐの少なくとも１つが検出される（ステップＳＴ２２）。決定部９において、対応表を参照して、デューティ比が決定される（ステップＳＴ２３）。

上記構成によれば、第２の実施形態に係る自動分析装置１００では、電磁弁制御部６は、開栓期間Ｔ_Ｏおよび閉栓期間Ｔ_ｃの少なくとも１つの期間において、デューティ比を段階的に変化させることにより、電磁弁５の弁開度を制御する。これにより、上記開栓期間Ｔ_Ｏにおいて、流路を流れる洗浄水の流量Ｑが、緩やかに増加するため、流路内の水圧Ｐが緩やかに変動する。すなわち、流路内の圧力が急激に変動することにより発生する流路内における洗浄液の脈動と流路の膨張および収縮との発生を防ぐことが可能なため、当該流路内での洗浄水の流れが一定となる。よって、第２の実施形態に係る自動分析装置１００は、プローブ洗浄能力の低下を防ぐことが可能となる。

また、上記閉栓期間Ｔ_Ｃにおいて、デューティ比を段階的に減少させることにより、流路を流れる洗浄水の流量Ｑが緩やかに減少するため、流路内の水圧Ｐが緩やかに変動する。すなわち、流路内の圧力が急激に変動することにより発生する流路内における洗浄液の脈動と流路の膨張および収縮との発生を防ぐことが可能なため、当該流路内での洗浄水の流れが一定となる。よって、第２の実施形態に係る自動分析装置１００は、プローブ洗浄能力の低下を防ぐことが可能となる。

また、電磁弁制御部６は、開栓期間Ｔ_Ｏおよび閉栓期間Ｔ_ｃの少なくとも１つの期間において、検出部８により洗浄水の流量Ｑおよび水圧Ｐを検出し、決定部９により対応表を参照して決定されたデューティ比で電磁弁５の弁開度を制御する。これにより、検出部８による検出結果を電磁弁５の弁開度の制御に反映させて、洗浄水の流量Ｑを微調整することが可能となる。

したがって、第２の実施形態に係る自動分析装置１００は、測定データの悪化と、洗浄液の洗浄槽外部への飛び散りの要因となるオーバーシュートの発生と、装置破損の要因となるウォーターハンマー現象の発生とを防ぐことができる。

なお、上記第２の実施形態において、段階的に変化させるデューティ比を３パターン使用しているが、適宜増やしてもよい。

また、上記第２の実施形態において、上記開栓期間Ｔ_Ｏおよび閉栓期間Ｔ_Ｃにおけるデューティ比の変化を対称としているが、非対称であってもよい。電磁弁制御部６は、例えば、上記開栓期間において、デューティ比を段階的に変化させるようにしてもよい。

（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態に示す自動分析装置１００の一例を示すブロック図である。なお、第２の実施形態に係る自動分析装置１００と共通する点については、詳しい説明を省略する。

図１１に示すように、自動分析装置１００は、第１、第２の実施形態に示す構成の他に、判定部１１をさらに備える。

判定部１１は、検出部８からの出力により、洗浄動作における異常の有無を判定する。判定部１１は、例えば、理想的な洗浄水流量の時間的変化を示す基準曲線を有する。判定部１１は、当該基準曲線から大きく外れた流量Ｑが流路を流れた場合、洗浄動作に異常があると判定する。判定部１１は、例えば、流量Ｑが基準曲線よりも多すぎる場合または少なすぎる場合（すなわち、上限閾値を上回る場合または下限閾値を下回る場合等）、洗浄動作に異常があると判定し、その結果を後段の出力部６０に出力する。

出力部６０は、当該洗浄動作に異常があれば、異常が発生したことを示す異常発生通知を出力する。出力部６０は、例えば、異常を通知する情報を映像にて出力してもよい。また、出力部６０は、音声出力手段（図示せず）を有し、異常を通知する音声を出力してもよい。

上記構成によれば、第３の実施形態に係る自動分析装置１００では、電磁弁制御部６は、開栓期間Ｔ_Ｏおよび閉栓期間Ｔ_ｃの少なくとも１つの期間において、デューティ比を段階的に変化させることにより、電磁弁５の弁開度を制御する。これにより、上記開栓期間Ｔ_Ｏにおいて、流路を流れる洗浄水の流量Ｑが、緩やかに増加するため、流路内の水圧Ｐが緩やかに変動する。すなわち、流路内の圧力が急激に変動することにより発生する流路内における洗浄液の脈動と流路の膨張および収縮との発生を防ぐことが可能なため、当該流路内での洗浄水の流れが一定となる。よって、第３の実施形態に係る自動分析装置１００は、プローブ洗浄能力の低下を防ぐことが可能となる。

また、上記閉栓期間Ｔ_Ｃにおいて、デューティ比を段階的に減少させることにより、流路を流れる洗浄水の流量Ｑが緩やかに減少するため、流路内の水圧Ｐが緩やかに変動する。すなわち、流路内の圧力が急激に変動することにより発生する流路内における洗浄液の脈動と流路の膨張および収縮との発生を防ぐことが可能なため、当該流路内での洗浄水の流れが一定となる。よって、第３の実施形態に係る自動分析装置１００は、プローブ洗浄能力の低下を防ぐことが可能となる。

また、電磁弁制御部６は、開栓期間Ｔ_Ｏおよび閉栓期間Ｔ_ｃの少なくとも１つの期間において、検出部８により洗浄水の流量Ｑおよび水圧Ｐを検出し、決定部９により対応表を参照して決定されたデューティ比で電磁弁５の弁開度を制御する。これにより、検出部８による検出結果を電磁弁５の弁開度の制御に反映させて、洗浄水の流量Ｑを微調整することが可能となる。

また、自動分析装置１００は、判定部１１により、検出部８からの出力により、洗浄動作における異常の有無を判定し、出力部６０により、洗浄動作に異常があれば、異常が発生したことを示す異常発生通知を出力している。これにより、ユーザは、自動分析装置１００の異常発生を把握することが可能となる。

したがって、第３の実施形態に係る自動分析装置１００は、測定データの悪化と、洗浄液の洗浄槽外部への飛び散りの要因となるオーバーシュートの発生と、装置破損の要因となるウォーターハンマー現象の発生とを防ぐことができる
なお、上記第３の実施形態において、段階的に変化させるデューティ比を３パターン使用しているが、適宜増やしてもよい。

また、上記第３の実施形態において、上記開栓期間Ｔ_Ｏおよび閉栓期間Ｔ_Ｃにおけるデューティ比の変化を対称としているが、非対称であってもよい。電磁弁制御部６は、例えば、上記開栓期間において、デューティ比を段階的に変化させるようにしてもよい。

（変形例１）
第１乃至第３の実施形態に係る自動分析装置１００において、電磁弁５として二方弁を使用しているが、これに限定されない。図１２は、実施形態に係る自動分析装置１００の変形例１を示すブロック図である。

図１２に示すように、自動分析装置１００は、二方弁および調圧弁７の代わりに、三方弁を用いている。図１３は、流路Ａおよび流路Ｂにおけるデューティ比を段階的に変化させた場合の時間ｔに対する洗浄水の流量Ｑ_１およびＱ_２を示す図である。なお、流路Ａは、電磁弁５から洗浄ユニット１の洗浄水吐出口までの流路である。また、流路Ｂは、電磁弁５からタンク４までの流路である。

電磁弁５の開閉動作は、電磁弁制御部６による通電によって制御される。図１２中の三方に付した記号は、それぞれ以下の意味を有する。
ＮＯ（ノーマリーオープン）…通電時において開状態、非通電時において閉状態
ＮＣ（ノーマリークローズ）…通電時において閉状態、非通電時において開状態
Ｃ（共通孔） …常に開状態
つまり、開栓期間における電磁弁５の開閉動作により、洗浄水の流路を流路Ｂから流路Ａへ切り替えられる。上記洗浄水の流路を流路Ｂから流路Ａへ切り替える場合、流路Ａの流量Ｑ_１は増加し、流路Ｂの流量Ｑ_２は減少する。また、閉栓期間における電磁弁５の開閉動作により、洗浄水の流路を流路Ａから流路Ｂへ切り替えられる。上記洗浄水の流路を流路Ａから流路Ｂへ切り替える場合、流路Ｂの流量Ｑ_２は増加し、流路Ａの流量Ｑ_１は減少する。

（変形例２）
第１乃至第３の実施形態に係る自動分析装置１００において、電磁弁５が設けられているが、これに限定されない。図１４は、実施形態に係る自動分析装置１００の変形例２を示すブロック図である。

図１４に示すように、自動分析装置１００は、電磁弁５を吐出管に設けている。これにより、開栓開始から洗浄水吐出までの期間、および閉栓開始から洗浄水吐出停止までの時間的応答性を向上させることが可能となる。また、電磁弁５を直接洗浄ユニット１に取り付け、流路の簡素化を図ることで洗浄ユニット１の流路が電磁弁５内部の流路を兼ねるため、流路の脈動や収縮の影響をより受けにくくなる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…反応機構、３２…測光部、３４…サンプラ部、３６…反応機構制御部、５０…分析部、５１…試料分析部、５２…データ記憶部、６０…出力部、６１…印刷部、６２…表示部、７０…入力部、８０…システム制御部、９０…インターフェース（Ｉ／Ｆ）、１００…自動分析装置、２００…ラック引き込みレーン、２０１…第２の方向、２０２…引き込み地点、２０４…サンプリングレーン、３１０…プローブ洗浄部、１…洗浄ユニット、２…ポンプ、３…ポンプ制御部、４…タンク、５…電磁弁、６…電磁弁制御部、７…調圧弁、８…検出部、９…決定部、１１…判定部、３１２…反応容器、３２０…攪拌部、３２２…攪拌アーム、３２４…攪拌子、３２５…洗浄部、３３０…検出器、３３１…照射部、３３３…受光部、３３４…サンプルプローブ、３３５…センサライン、３３６…サンプルアーム、３３７…ケーブル、３４０…サンプルラック、３４１…トレイ、３４３…ラック引き込み装置、３４５…ラック横移動装置、３３７…ラック押し出し装置、３４９…第１の方向、３５０…第１試薬庫、３５２…第１試薬容器、３５４…第１試薬プローブ、３５６…第１試薬アーム、３７０…第２試薬庫、３７２…第２試薬容器、３７４…第２試薬プローブ、３７６…第２試薬アーム、３４００…サンプル容器、３４０１…サンプルラック、３４０２…サンプルラック。

Claims (11)

1. 洗浄水を用いてプローブを洗浄する洗浄ユニットと、
   前記洗浄ユニットに前記洗浄水を供給するポンプと、
   前記洗浄水の流路に設けられた電磁弁と、
   前記電磁弁に印加されるパルス電圧の繰り返し周期に対するパルス幅の比率を示すデューティ比を段階的に変化させることにより、前記電磁弁の弁開度を制御する制御部と
   を具備する自動分析装置。
2. 前記制御部は、前記電磁弁の開栓開始から前記弁開度が所定の弁開度に到達するまでの開栓期間と前記所定の弁開度から前記電磁弁の閉栓完了までの閉栓期間との少なくとも１つの期間において、前記デューティ比を段階的に変化させる請求項１記載の自動分析装置。
3. 前記制御部は、前記開栓期間において、前記デューティ比を０から前記所定の弁開度に対応した所定のデューティ比まで段階的に増加させる請求項２記載の自動分析装置。
4. 前記制御部は、前記閉栓期間において、前記デューティ比を前記所定のデューティ比から０まで段階的に減少させる請求項２又は３記載の自動分析装置。
5. 前記流路を流れる前記洗浄水の流量および水圧の少なくとも１つを検出する検出部と、
   前記検出部からの出力に応じて、前記デューティ比を決定する決定部と
   をさらに具備する請求項１記載の自動分析装置。
6. 前記決定部は、前記デューティ比に対する前記流路を流れる前記洗浄水の流量の対応表を有する請求項５記載の自動分析装置。
7. 前記決定部は、複数の検査項目各々に対応付けて記憶される複数の前記対応表を有する請求項６記載の自動分析装置。
8. 前記複数の前記対応表は、前記プローブにおける洗浄が必要な領域を示す洗浄対象領域の長さと前記電磁弁から前記洗浄ユニットに設けられる洗浄水吐出口までの前記流路の長さと前記流路の断面形状と検査に用いられる試薬または試料に応じた洗浄時間と前記試薬または前記試料の粘性とに応じて決定される請求項７記載の自動分析装置。
9. 前記検出部からの出力に基づいて、洗浄動作における異常の有無を判定する判定部と、
   前記異常があれば、前記異常が発生したことを示す異常発生通知を出力する出力部と
   をさらに具備する請求項５記載の自動分析装置。
10. 前記洗浄ユニットは、
    前記プローブに対して前記洗浄水を吐出するための少なくとも１つの吐出管と、
    前記プローブを洗浄した前記洗浄水を常時排水する排水路と
    を備える請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の自動分析装置。
11. 前記複数の吐出管は、それぞれ対向する請求項１０記載の自動分析装置。

Images