JP3522723B2 - 洗浄装置 - Google Patents
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- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
Description
に対象容器内に洗浄液を注入し、対象容器内から液体を
吸引除去する装置に関する。
装置、分析装置などの装置においては、各種の処理後に
容器(ウエル、バイアル、チューブなど)を洗浄する必
要があり、そのために洗浄装置が用いられる。洗浄装置
は、洗浄液を容器内に注入し、容器内から液体(試料又
は試薬などを含む)を吸引除去する装置である。従来の
洗浄装置の中には、多連のノズルを備えたものもある。
容器に対しては1本のノズルが兼用され、つまりその1
本のノズルが容器内に挿入され、そのノズルによって洗
浄液の吐出と液体の吸引とが行われていた。よって、そ
のためにノズルに切換弁などを幾つか設ける必要があ
り、また、前回の洗浄後にノズル内に液体(残留廃液)
が残るような場合において、次の洗浄時に残留廃液がノ
ズルから流出するため、洗浄効率の低下あるいはコンタ
ミネーションという問題があった。
めることにある。
に応じた洗浄動作を行うことにある。
るために、本発明は、対象容器に対して洗浄液を吐出す
る吐出ノズルと、前記対象容器内の液体を吸引する吸引
ノズルと、前記吐出ノズル及び前記吸引ノズルからなる
ノズルユニットを前記対象容器に対して位置決めする搬
送機構と、を含み、前記搬送機構は、洗浄液の吐出時
に、前記吐出ノズルを対象容器の中央部に位置決めし、
液体の吸引時に、前記吸引ノズルを対象容器の開口部領
域のうち少なくとも中央部に位置決めすることを特徴と
し、更に後述する特徴事項を有する。
ノズル及び吸引ノズルのペアによって構成され、洗浄液
の吐出時及び液体の吸引時においてそれぞれ専用ノズル
が利用される。したがって、ノズルを兼用した場合にお
ける洗浄効率の低下やコンタミネーションの問題を解消
できる。
の溢れ出しを極力防止するため、対象容器の中央部に吐
出ノズルを位置決めし、その状態で洗浄液の吐出を行う
のが望ましい。特に凹球面状の底面をもった対象容器を
洗浄する場合に、その底面における中央から偏位した隅
部分(端部分)に流出するように洗浄液の吐出を行う
と、凹球面形状によって洗浄液がUターンし、溢れ出し
の問題が危惧される。それを防止するために、洗浄液の
流出速度を落とすと、洗浄処理の効率が低下するという
問題がある。
出を行えば上記溢れ出しの問題を解消、軽減できる。但
し、液体の吸引時には、必要に応じて、対象容器の中央
部から吐出ノズルを退避させ、同時に、吸引ノズルの位
置決めが行われる。具体的には、吸引時において、対象
容器の底面中央部に吸引ノズルが位置決めされるが、そ
の底面の隅に残液が生じる可能性などがあれば、吸引ノ
ズルを水平方向に必要に応じて走査するのが望ましい。
吸引ノズルは共通ベースに固定的に設けられ、前記共通
ベースが前記搬送機構によって搬送される。すなわち、
吐出ノズルと吸引ノズルは一体的な搬送を行う。
を対象容器内の下限レベルまで下降させた状態で、前記
吐出ノズルの先端が対象容器の上面レベルよりも高いレ
ベルに位置する。この構成によれば、吸引ノズルを対象
容器内に挿入した状態において、その吸引ノズルを水平
方向に移動させた場合に、吐出ノズルが対象容器に衝突
することを未然に防止できる。吐出ノズルをあまり短く
し過ぎると、対象容器の上部開口レベルよりもかなり高
い位置から洗浄液を吐出することになり、洗浄液の飛散
などの問題が生じるので、吐出ノズルの先端が上記対象
容器の上面レベルよりもやや高い(例えば数mm高い)
位置になるように長さ関係を設定するのが望ましい。
面を有し、前記液体の吸引時に、前記吸引ノズルの先端
が前記対象容器の底面中央部に近接対向した状態で位置
決めされる。凹球面状の底面であればその中央部に残液
が集まり、その中央部にて効率的に液体の吸引を行え
る。
を有し、前記液体の吸引時に、前記吸引ノズルの先端が
前記対象容器の底面に近接対向した状態で水平方向に走
査される。平面状の底面の場合には、どうしてもその隅
部分に液体が残留しやすくなるので、吸引ノズルを往復
運動、十字運動、旋回運動、螺旋運動などさせながら吸
引を行うのが望ましい。その場合においても、吸引の最
初又は最後の少なくとも一方において、底面の中央部に
吸引ノズルの先端が位置決めされる。
本発明は、凹球面状の底面をもった対象容器を洗浄する
第1洗浄動作モードと、平面状の底面をもった対象容器
を洗浄する第2洗浄動作モードと、を有する洗浄装置に
おいて、対象容器に対して洗浄液を吐出する吐出ノズル
と、対象容器内の液体を吸引する吸引ノズルと、が一体
的に連結されたノズルユニットと、前記ノズルユニット
を搬送して対象容器に位置決めする搬送機構と、を含
み、前記搬送機構は、前記第1洗浄動作モードでは、洗
浄液の吐出時に前記吐出ノズルの先端を対象容器の中央
部に位置決めし、液体の吸引時に前記吸引ノズルの先端
を対象容器の中央部に位置決めし、前記第2洗浄動作モ
ードでは、洗浄液の吐出時に前記吐出ノズルの先端を対
象容器に位置決めし、液体の吸引時に前記吸引ノズルの
先端を対象容器内で水平方向に走査し、前記水平方向の
走査において前記吐出ノズルが対象容器へ衝突すること
を防止するために前記吐出ノズルの長さが前記吸引ノズ
ルの長さよりも短いことを特徴とする。
応じて適切な洗浄動作を選択し、効率的な洗浄を行え
る。
本発明は、複数の対象容器を同時洗浄するための複数の
ノズルユニットからなる多連ノズル機構と、前記多連ノ
ズル機構を搬送する搬送機構と、を含み、前記各ノズル
ユニットは、当該ノズルユニットが担当する対象容器に
対して洗浄液を吐出する吐出ノズルと、当該ノズルユニ
ットが担当する対象容器内の液体を吸引する吸引ノズル
と、で構成され、前記各ノズルユニットにおいては、前
記吸引ノズルの先端を対象容器内の下限レベルまで下降
させた状態で、前記吐出ノズルの先端が対象容器の上面
レベルよりも高いレベルに位置することを特徴とする。
なお、必要に応じて、多連型とせずに、1つのノズルユ
ニットだけを有するように構成することもできる。
基づいて説明する。
実施形態が示されており、図1はその全体構成を示すブ
ロック図である。この洗浄装置は、例えば酵素免疫反応
測定装置などに組み込まれるものである。
であり、そのプレート32には複数のウエル34が井戸
状に形成されている。例えば、プレート32には、8×
12個のウエル34が形成されている。図1に示す例で
は、ウエル34の底面36が凹球面状を有している。本
実施形態に係る洗浄装置は、そのようなウエル34の他
に、底面が平面状のウエルに対しても洗浄を行うことが
できる。
ット14によって構成されている。各ノズルユニット1
4は、後に図2などを用いて説明するように、吐出ノズ
ルと吸引ノズルとからなるものである。それらのノズル
は共通ベース12を介して一体的に連結され、しかも、
複数のノズルユニット14が共通ベース12を介して一
体的に連結されている。
元方向に自在に搬送するための機構であり、特に共通ベ
ース12に対して連結されており、共通ベース12を駆
動することによって多連ノズル機構10を搬送してい
る。
ルユニット14におけるY方向のピッチはプレート32
における複数のウエル34のY方向のピッチに一致して
おり、図1に示す例では、8個のウエル34に対して同
時に洗浄を行うことができる。なお、そのような洗浄処
理は、例えば酵素免疫反応測定を構成する各反応処理の
終了時ごとに実行されるものである。
吐出用ポンプ18にチューブ16などを介して連結され
ている。ここで、図1においては、各ノズルユニット1
4の吐出ノズルに対して1つの吐出用ポンプ18が接続
されているが、それぞれの吐出ノズルごとに吐出用ポン
プを設けるようにしてもよい。吐出用ポンプ18は、洗
浄液タンク20に貯留されている洗浄液を各吐出ノズル
に対して供給する装置である。
ノズルに対しては、吸引用ポンプ24がチューブ22な
どを介して接続されている。図1においては、それぞれ
の吸引ノズルに対して1つの吸引用ポンプ24が設けら
れているが、それぞれの吸引ノズルごとに吸引用ポンプ
を設けるようにしてもよい。この吸引用ポンプ24の作
用により、吸引ノズルにおいて吸引力が発生され、それ
にて吸引された液体は廃液タンク26へ送り込まれる。
構10が昇降する上下方向であり、Y方向は多連ノズル
機構10における複数のノズルユニット14の並び方向
である。また、図1には示されていないX方向は各ノズ
ルユニット14における吐出ノズルと吸引ノズルの並び
方向である。
全体的な動作を制御しており、具体的には、吐出用ポン
プ18、吸引用ポンプ24及び搬送機構28などを制御
している。さらに、プレート32の搬送制御も行ってい
る。
に対する洗浄工程が示されている。ここにおいて(A)
は洗浄液の吐出時の動作を示すものであり、(B)は液
体の吸引時の動作を示すものである。上述したように、
ノズルユニット14は、洗浄液を流出する吐出ノズル4
0と、ウエル34の内部から液体を吸引する吸引ノズル
42とで構成される。ここで、例えば、吐出ノズル40
の外径は1.5mmであり、その内径は1.1mmであ
る。例えば、吸引ノズル42の外径は1.5mmであ
り、その内径は1.1mmである。また、2つのノズル
40,42の中心軸間距離は例えば2.5mmである。
そして、ウエル34の直径は例えば7.0mmであり、
そのウエル34の上面レベルからの最大深さは例えば1
5.0mmである。もちろん、以上の各数値は単に一例
であって、本発明はそれには限定されない。
吸引ノズル42の長さは異なっており、具体的には、吐
出ノズル40の方が短い。この長さ関係は、後に説明す
るように、吸引ノズル42をウエル34内において水平
運動した場合において、吐出ノズル40がウエル34の
壁面に衝突しないための条件である。したがって、ウエ
ル34の上面レベルよりも吐出ノズル40の先端レベル
が例えば数mmだけ高くなるように、2つのノズル4
0,42の長さ関係が規定されている。
す上面図であり、(B)は液体の吸引時の動作を示す上
面図である。
時においては、ウエル34の中央部に吐出ノズル40が
位置決めされ、その状態で洗浄液が吐出される。すなわ
ち、吐出した洗浄液はウエル34における底面36の中
央部に落下することになる。
浄液の吐出を行った場合における洗浄液のUターン現象
による溢れ出しといった問題を解消、軽減することが可
能である。したがって、このような吐出時の中央部への
位置決め制御は、特に凹球面状をもった底面を有するウ
エルを洗浄する場合において好適なものである。
時においては、すなわち洗浄液の注入後にウエル34内
に残留している液体を全て吸引する場合においては、図
1に示した多連ノズル機構10がX方向に水平駆動さ
れ、これによって吸引ノズル42が底面36の中央部に
位置決めされる。具体的には、吸引ノズル42の先端が
底面36の中央部に非接触で近接対向するように、吸引
ノズル42の位置決めがなされる。したがって、図2の
(A)と(B)との対比から明らかなように、洗浄液の
吐出後においては、多連ノズル機構10がX方向に搬送
されると共に、若干ながらZ方向に引き下げられる。こ
れは、液体の吸引の時点において、吸引できないため残
液となる液体を最小にするための動作制御である。
6の中央部に自然に溜まる残液を余すことなく効率的に
吸引することが可能となる。そして、以上の洗浄液の吐
出及び液体の吸引をひとつのステップとして、必要に応
じてこのステップが複数回繰り返し実行される。
ウエルを洗浄する場合の動作例であったが、以下に、平
面状の底面を有するウエルを洗浄する場合における動作
例を説明する。
(B)に示したものと同一の動作状態を示すものであ
る。また、図5の(A)は液体の吸引時における最初の
吸引ノズル42の位置決め状態を示すものであり、
(B)はその後における吸引ノズル42の水平方向の走
査を表している。
52は平面状である。(A)に示されるように、洗浄液
の吐出時には、吐出ノズル40がウエル50の中央部に
位置決めされ、その状態で洗浄液の吐出が行われる。中
央部において吐出を行うことにより洗浄液の溢れ出しを
防止する作用を得ることができる。なお、このような平
面状の底面52を有するウエル50の場合においては、
中央部からやや偏位した位置において洗浄液の吐出を行
うことも可能である。
ユニット14がX方向に駆動され、まず最初に図4
(B)に示されるように吸引ノズル42がウエル50の
中央部に位置決めされる。具体的には、その底面52の
中央部に非接触で近接対向するように、吸引ノズル42
が位置決めされる。本実施形態においては、その時点か
ら吸引が連続的に実行されるが、底面52の隅部分に残
留する液体を余すことなく吸引するために、吸引ノズル
42の水平方向の吸引走査が行われている。
階における吸引ノズル42の位置が示されており、その
位置は中央部である。そこから、(B)に示されるよう
に、例えば、ウエル50の内壁に沿って円を描くように
吸引ノズル42が連続吸引を行いながら移動走査され
る。もちろん、この移動走査のパターンは一例であっ
て、直線上に往復駆動してもよいし、円運動のみを行わ
せてもよい。
に、吸引ノズル42の水平運動に伴って、吐出ノズル4
0の存在が問題となるが、本実施形態においては、吐出
ノズル40の先端がウエル50の上面レベルよりも若干
高い位置に設定されているために、吐出ノズル40がウ
エル50に衝突することはない。
吸引のそれぞれについて専用のノズルを搭載しつつも、
そのような2つのノズルを一体的に取り扱うことによる
液面衝突などの問題を未然に防止することが可能であ
る。また、ウエルの底面の形状によらずに様々な洗浄動
作を行うことによって効率的にウエル内の洗浄を行える
という利点がある。
対象容器の洗浄効率を高めることができる。
す概念図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
図である。
ルユニット、18 吐出用ポンプ、20 洗浄液タン
ク、24 吸引用ポンプ、26 廃液タンク、34,5
0 ウエル、36,52 底面、40 吐出ノズル、4
2 吸引ノズル。
Claims (6)
- 【請求項1】 対象容器に対して洗浄液を吐出する吐出
ノズルと、 前記対象容器内の液体を吸引する吸引ノズルと、 前記吐出ノズル及び前記吸引ノズルからなるノズルユニ
ットを前記対象容器に対して位置決めする搬送機構と、 を含み、 前記搬送機構は、 洗浄液の吐出時に、前記吐出ノズルを対象容器の中央部
に位置決めし、 液体の吸引時に、前記吸引ノズルを対象容器の開口部領
域のうち少なくとも中央部に位置決めし、 前記吸引ノズルの先端を対象容器内の下限レベルまで下
降させた状態で、前記吐出ノズルの先端が対象容器の上
面レベルよりも高いレベルに位置する ことを特徴とする
洗浄装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記吐出ノズルと前記吸引ノズルは共通ベースに固定的
に設けられ、 前記共通ベースが前記搬送機構によって搬送されること
を特徴とする洗浄装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の装置において、 前記対象容器は凹球面状の底面を有し、 前記液体の吸引時に、前記吸引ノズルの先端が前記対象
容器の底面中央部に近接対向した状態で位置決めされる
ことを特徴とする洗浄装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の装置において、 前記対象容器は平面状の底面を有し、 前記液体の吸引時に、前記吸引ノズルの先端が前記対象
容器の底面に近接対向した状態で水平方向に走査される
ことを特徴とする洗浄装置。 - 【請求項5】 凹球面状の底面をもった対象容器を洗浄
する第1洗浄動作モードと、平面状の底面をもった対象
容器を洗浄する第2洗浄動作モードと、を有する洗浄装
置において、 対象容器に対して洗浄液を吐出する吐出ノズルと、対象
容器内の液体を吸引する吸引ノズルと、が一体的に連結
されたノズルユニットと、 前記ノズルユニットを搬送して対象容器に位置決めする
搬送機構と、 を含み、 前記搬送機構は、 前記第1洗浄動作モードでは、洗浄液の吐出時に前記吐
出ノズルの先端を対象容器の中央部に位置決めし、液体
の吸引時に前記吸引ノズルの先端を対象容器の中央部に
位置決めし、 前記第2洗浄動作モードでは、洗浄液の吐出時に前記吐
出ノズルの先端を対象容器に位置決めし、液体の吸引時
に前記吸引ノズルの先端を対象容器内で水平方向に走査
し、前記水平方向の走査において前記吐出ノズルが対象
容器へ衝突することを防止するために前記吐出ノズルの
長さが前記吸引ノズルの長さよりも短いことを特徴とす
る洗浄装置。 - 【請求項6】 複数の対象容器を同時洗浄するための複
数のノズルユニットからなる多連ノズル機構と、 前記多連ノズル機構を搬送する搬送機構と、 を含み、 前記各ノズルユニットは、 当該ノズルユニットが担当する対象容器に対して洗浄液
を吐出する吐出ノズルと、 当該ノズルユニットが担当する対象容器内の液体を吸引
する吸引ノズルと、 で構成され、 前記各ノズルユニットにおいては、前記吸引ノズルの先
端を対象容器内の下限レベルまで下降させた状態で、前
記吐出ノズルの先端が対象容器の上面レベルよりも高い
レベルに位置する ことを特徴とする洗浄装置。
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