JP4166621B2

JP4166621B2 - 自動分析装置

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Publication number: JP4166621B2
Application number: JP2003138736A
Authority: JP
Inventors: 清彦館山
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: JP2004340791A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体試料に対して種々の検査を実施する自動分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動分析装置では、人体の尿，血液等からなる検体を反応容器に分注し、さらに検査項目毎に設定される所定の試薬を分注して混合することにより生ずる反応状態を検出することで、検体の分析を行う。反応状態の検出には、一般に、検体および試薬の分注された反応容器に白色光を照射し、その透過光を分光して、特定波長の吸光度を測定する手法が用いられている。
この吸光度は、検体および試薬の混合状態、すなわち攪拌の程度により変化するため、この変化が生じないレベルまで十分に攪拌する必要がある。従来の自動分析装置では、攪拌棒と呼ばれるヘラやスクリューを反応容器内の検体および試薬の混合液に降下させ、回転もしくは揺動させることで均一に混合させている。
【０００３】
ところで、この自動分析装置の分野では、分析項目が増加する傾向にあるため、１項目に使用できる検体量が少なくなってきていることや、高価な試薬によりランニングコストがかかることから、検体および試薬の微量化が要望されている。この検体および試薬の微量化に伴い、反応容器も小さくする必要が生じている。
従来の攪拌棒の回転、揺動による攪拌機構では、攪拌棒の大きさ、揺動の大きさが攪拌能力を決定する重要な要素であり、攪拌棒が大きく、揺動が大きいほど攪拌能力も高くなる。従い、反応容器の小型化にあわせて攪拌棒の小型化、揺動の幅の縮小を進めると攪拌能力が低下することとなり、攪拌能力を維持したうえで、今以上に小型化することが難しい状況にある。このことが、反応容器の小型化、すなわち、検体および試薬の微量化の妨げとなっている。
【０００４】
また、攪拌動作後には、攪拌棒に検体および試薬の混合液が付着し、攪拌棒の洗浄後には洗浄水が付着する。分析対象となる検体および試薬の微量化に伴い、相対的に、これら攪拌棒に付着した液の持ち込み量が増加することとなり、分析結果に影響を及ぼす問題が生じている。
【０００５】
この問題を解決する一手段として、下記特許文献１に開示されている自動分析装置がある。すなわち、反応容器の外部から反応容器に向かって音波を照射し、容器内の検体および試薬の混合液からなる被攪拌物を攪拌するものである。この音波による攪拌は、混合液と接触する攪拌部材を介さない非接触攪拌であり、音波により励起される被攪拌物自体の流れにより攪拌されるため、次の被攪拌物への持ち込みが発生せず、また、寸法的な制約もなく、少量の被攪拌物でも混合可能となっている。
【０００６】
また、上記問題を解決する別手段として、下記特許文献２に開示されている生化学・免疫自動分析装置がある。これについて、図８を参照しながら説明する。なお、同図は、この従来の攪拌手段の動作を示す図である。
すなわち、反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、回転反応器のロータ１０２に取り付けられて回転するようになっている。この回転により、反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、ステータ１０３に対して、同図の矢印方向に相対移動する。ステータ１０３には、図示を省略する第１試薬，第２試薬と検体を分注するための分注機構が配設されており、ロータ１０２の回転によって反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃが移動し、各分注機構が配設されたポイントに来たときに分注がなされるようになっている。
さらに、ステータ１０３には、後述の攪拌手段が攪拌ポジションａの位置に配設されており、第２試薬がポジションｂで分注された後に、攪拌ポジションａで攪拌がなされる。
【０００７】
前記攪拌手段は、圧縮空気ライン１０４を備え、圧縮空気ライン１０４は、攪拌ポジションａで反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに接続され、反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに圧縮空気を供給する。圧縮空気ライン１０４は電磁弁１０５に接続されており、電磁弁１０５の開閉時間により、圧縮空気ライン１０４から反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに供給する空気の量が調節される。
上記のように、圧縮空気ライン１０４から電磁弁１０５の開閉を制御して圧縮空気を供給し、攪拌強度を制御しているので、分析項目に応じて異なる攪拌条件を選択することが可能となっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２４２１７６号公報
【特許文献２】
特許第３０９３１２４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に示される自動分析装置では、音波を照射することにより被攪拌物に音響流を生じさせ攪拌を行うが、この際、音波が被攪拌物に吸収されて温度上昇が生じたり、検体および試薬の物性の変化が生じたりする可能性がある。例えば血液を検体とする場合、適切な反応状態を得るためには、検体の温度を３７℃±０．１℃の範囲内に管理する必要があるため、このような温度上昇が起きると、反応状態の検出に影響を及ぼす虞がある。
温度上昇、物性の変化が、反応状態の検出に影響を及ぼさないレベルの音波で攪拌することも可能ではあるが、一方で、現在の自動分析装置は、処理速度２〜５秒／テストと高速で動作しているので、この処理速度に対応し、なおかつ、十分なレベルまで攪拌することが難しくなる。
【００１０】
上記特許文献２に記載の生化学・免疫自動分析装置では、ロータ１０２に配設された反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃが、ステータ１０３に配設された攪拌ポジションａに来た時点で、圧縮空気ライン１０４と接続される。従って、ステータ１０３に設けられた圧縮空気ライン１０４とロータ１０２に設けられた反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃとの間に圧縮空気が漏れないような接続機構が必要であり、また、この接続機構には接続時以外は閉となるような弁が必要となる。
【００１１】
また、反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ自体にも、ステータ１０３に設けられた分注ラインからの被攪拌物の分注時と、攪拌時の圧縮空気ライン１０４に接続された状態で開となり、それ以外の移動時には閉となる弁構造等の機構を付加する必要がある。
また、分析が行われた後、反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、中の検体が吸引等により廃棄され、次いで洗浄された後に、別の検体の分析に使用される。反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃに弁構造等の機構が付加されると、その箇所の洗浄が十分に行えず、また、洗浄後に洗浄液が付着して残りやすくなる。洗浄が不十分であったり、洗浄液が残っていると、次に分析される検体に、前の検体が持ち越されたり、洗浄液の残りにより濃度が変化したりするため、分析結果に影響が生じる虞がある。
また、反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃへの弁構造等の特別な構造の付加は、反応セル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ自体のコストアップの要因ともなる。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、微量の検体の攪拌に適し、検体や洗浄液等の持ち込み量が少なく、なおかつ短時間で十分に攪拌できる攪拌手段を備えた自動分析装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載の自動分析装置は、検体及び試薬が分注される反応容器と、該反応容器内で前記検体及び前記試薬を攪拌する攪拌手段と、該攪拌手段で攪拌された前記検体及び前記試薬の混合液から前記検体の検査を行う分析手段とを備えた自動分析装置において、前記攪拌手段が、吐出先を前記反応容器の内壁面に向けて気体を吐出するノズルと、前記吐出先が前記反応容器の内部空間に対して回転移動するように、前記ノズルまたは前記反応容器の何れか一方もしくは両方を相対的に回転させる回転機構とを備え、前記ノズルが、前記回転機構の回転軸線と略平行方向に延在する基部と、該基部に対して曲げられた吐出先端とを有し、前記基部の長さ方向中間部には前記吐出先の先端とは逆側へ屈曲する屈曲部が形成されていることを特徴とする。
上記請求項１に記載の自動分析装置によれば、回転機構により、ノズルまたは反応容器の何れか一方もしくは両方を相対的に回転させながら、ノズルから気体を反応容器内の混合液に吹き付けることで、気体が攪拌棒と同等の役目をなし、混合溶液に旋回流を形成させることができる。しかも、この時の攪拌は、攪拌棒とは異なり、非接触で攪拌することができるため、次の被攪拌物への持ち込みが発生しない。
また、攪拌される混合液は、その粘性抵抗によって反応溶液中心部と内壁面近傍で攪拌条件が異なり、一般的に内壁面近傍は攪拌されにくい。したがって、内壁面近傍では、反応容器内の中央部分にある混合液に比較して、十分な攪拌がなされない場合がある。一般的に、混合液を分析する際には、反応容器の壁面（例えば透明ガラス）を通して内部の混合液に分析用の光を照射し、さらに混合液から発せられる光を受光して分析を行うが、上述のような未攪拌状態にある混合液がその光路途中にあると、分析精度に影響を及ぼす虞がある。これに対し、本発明では、ノズルの吐出先を内壁面に向けてここを積極的に攪拌するので、確実な攪拌効果を得ることができ、境界層内における未攪拌状態を解消することが可能となっている。
さらに、回転軸線回りに回転するノズルによって形成される回転体の最大外径寸法を小さくすることができる。これにより、回転するノズルの回転体形状を細くできるので、細い反応容器内にも挿入して回転させることが可能となる。
【００１８】
請求項２に記載の自動分析装置は、請求項１に記載の自動分析装置において、前記気体の吐出圧または吐出流量の少なくとも一方を調節する吐出条件調節手段が備えられていることを特徴とする。
上記請求項２に記載の自動分析装置によれば、粘度の低い混合液を攪拌する場合には、比較的低い吐出圧力または少ない吐出流量で旋回流を発生させることにより、適切な攪拌効果を得ることができる。また、混合液の粘度が高い場合には、より高い吐出圧力またはより多くの吐出流量で旋回流を発生させることにより、適切な攪拌効果を得ることができる。
【００１９】
請求項３に記載の自動分析装置は、請求項１または２に記載の自動分析装置において、前記回転機構が、前記ノズルを前記反応容器に対して回転させるモータを備え、該モータのロータに前記ノズルが一体に設けられていることを特徴とする。
上記請求項３に記載の自動分析装置によれば、駆動機構であるモータ内にノズルを組み込めるので、攪拌手段を非常に簡素かつコンパクトに構成することができる。
【００２０】
請求項４に記載の自動分析装置は、請求項１または２に記載の自動分析装置において、前記回転機構が、前記ノズルを回転可能に軸支する軸受と、前記ノズルに設けられた羽と、前記ノズルに供給する前記気体の一部を前記羽に吹き付ける回転用気体供給流路とを備え、前記ノズルを前記反応容器に対して回転させることを特徴とする。
上記請求項４に記載の自動分析装置によれば、ノズルを回転駆動させるためのモータ等の駆動源が不要となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の自動分析装置の各実施形態を、図面を参照しながら以下に説明するが、本発明がこれらのみに限定解釈されるものでないことは勿論である。
【００２２】
（第１の実施の形態）
まず、図１〜図４を参照しながら、本発明の第１実施形態の説明を行う。図１は、本実施形態の自動分析装置の概略構成を示す平面図である。また、図２は、同自動分析装置に備えられている攪拌ユニットの構成を示す縦断面図である。また、図３は、同攪拌ユニットにより攪拌されている被攪拌溶液の状態を示す縦断面図である。また、図４（ａ）〜図４（ｃ）は、同攪拌ユニットに備えられているノズルの変形例を示す図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の自動分析装置は、装置本体１上に、反応ディスク２，検体用ターンテーブル３，試薬用ターンテーブル４が配設された構成となっている。
反応ディスク２には、複数本の反応容器５が同心円周上に沿って環状配置されており、また、検体用ターンテーブル３には、複数本の検体容器６が同心円周上に沿って環状配設されている。また、試薬用ターンテーブル４には、複数本の試薬ボトル７が、同心円周上に沿って環状配設されている。
【００２４】
各検体容器６には、分析対象となる検体、すなわち、血液、尿、糞便溶解液、培養細胞液等が収められており、また、各試薬ボトル７には、分析項目に必要な複数種類の試薬が個別に収められている。
反応ディスク２，検体用ターンテーブル３，試薬用ターンテーブル４は、それぞれ、図示しない回転機構により間欠的に回転動作し、所定の位置に位置決めすることが可能となっている。すなわち、反応ディスク２には、検体分注ポジションＰ１，試薬分注ポジションＰ３，攪拌ポジションＰ５，測定ポジションＰ６，反応容器洗浄ポジションＰ７が設定されており、図示しない装置コントローラによりその位置が記憶され、位置制御されている。同様に、検体用ターンテーブル３，試薬用ターンテーブル４にも、それぞれ、検体吸引ポジションＰ２，試薬吸引ポジションＰ４が設定されている。
【００２５】
装置本体１には、さらに検体用分注ユニット８，試薬用分注ユニット９が配設されている。これら検体用分注ユニット８，試薬用分注ユニット９は、それぞれ分注プローブ（図示略）を備えており、図示しない駆動機構により、同図の紙面垂直方向の上下動作と、紙面垂直軸線回りの回転動作とが可能となっている。前記各分注プローブは、それぞれ、図示しないシリンジポンプに接続されており、検体もしくは試薬を吸引、吐出できるようになっている。さらに、これら分注プローブには、その内部に洗浄液を供給するための洗浄液供給ポンプ（図示略）が接続されており、分注動作後に各分注プローブの先端から洗浄液を排出することにより、各分注プローブ内を洗浄できるようになっている。
【００２６】
検体用分注ユニット８は、同図に示す回転動作を行うことにより、反応ディスク２上の検体分注ポジションＰ１と検体用ターンテーブル３上の検体吸引ポジションＰ２との間を行き来できる位置に配設されている。また、試薬用分注ユニット９は、同図に示す回転動作を行うことにより、反応ディスク２上の試薬分注ポジションＰ３と試薬用ターンテーブル４上の試薬吸引ポジションＰ４との間を行き来できる位置に配設されている。
【００２７】
そして、検体分注ポジションＰ１と検体吸引ポジションＰ２との間であって、検体用分注ユニット８が回転動作により通過する経路上の位置に、検体用分注ユニット８に備えられている前記分注プローブの外部の洗浄と、前記分注プローブ内を洗浄した後の洗浄液の排出とを行う検体用洗浄槽１０が配設されている。同様に、試薬分注ポジションＰ３と試薬吸引ポジションＰ４との間であって、試薬用分注ユニット９が回転動作により通過する経路上の位置に、試薬用分注ユニット９に備えられている前記分注プローブの外部の洗浄と、前記分注プローブ内を洗浄した後の洗浄液の排出とを行う試薬用洗浄槽１１が配設されている。
【００２８】
また、攪拌ポジションＰ５の外周位置には攪拌ユニット１２が配設されており、攪拌ポジションＰ５の位置に来た反応容器５内の混合液を攪拌するようになっている。測定ポジションＰ６の外周位置には測定ユニット１３が配設されており、測定ポジションＰ６の位置に来た反応容器５内の混合液の吸光度を測定するようになっている。反応容器洗浄ポジションＰ７の外周位置には、反応容器洗浄ユニット１４が配設されており、測定および分析の完了した混合液を廃棄し、反応容器５を洗浄するようになっている。
【００２９】
図２に示すように、前記攪拌ユニット１２は、シャフト２３を上下方向に動作させるＺ駆動軸２２を有しており、このＺ駆動軸２２のシャフト２３にアーム２４が固定されている。
符号２５はモータであり、そのモータシャフト２６がアーム２４を貫いた状態でアーム２４上に配設されている。モータシャフト２６には、アーム２４よりも下側の位置でプーリ２７が取り付けられている。また、アーム２４の先端にはベアリング２８が配設されており、このベアリング２８に流路ジョイント２９が回動可能に嵌合している。この流路ジョイント２９は、アーム２４の下側まで突き抜けた状態で軸支されている。
【００３０】
流路ジョイント２９の上端側には、ロータリジョイント３０が配設されている。ロータリジョイント３０は、回転面３１を有しており、この回転面３１を境として回転可能に支持されている。ここで、ロータリジョイント３０の回転面３１の上側をジョイント上部３０ａとし、下側をジョイント下部３０ｂとする。ジョイント上部３０ａは、アーム２４上に固定された筒状のベース部材３２に嵌合した状態で固定されており、回転しないようになっている。
【００３１】
また、流路ジョイント２９の、アーム２４よりも下に突き出た箇所には、プーリ３３が固定されており、さらにその下端には、圧縮空気を吐出するノズル３４が固着されている。ノズル３４の先端は湾曲しており、ロータリジョイント３０が有する鉛直方向の回転軸線３５に対して斜め方向に気体が放出されるようになっている。
図３に示すように、ノズル３４は、前記回転軸線３５と略平行方向に延在する基部３４ａと、この基部３４ａに対して斜めに曲げられた吐出先端３４ｂとを有しており、おおよそ「く」の字形状をなしている。そして、吐出先端３４ｂは、その最下端に形成された開口である吐出口３４ｂ１の吐出先が、前記反応容器５の内壁面５ａに向けられている。
なお、このノズル３４は、前記攪拌ポジションＰ５の外周位置に配置されており、攪拌ポジションＰ５に来た反応容器５内に対して上下することで進退可能となっている。
【００３２】
図２に示すように、プーリ２７とプーリ３３は、タイミングベルト３６で互いに連結されている。モータ２５が回転すると、ロータリジョイント３０の回転面３１よりも下側の部分、すなわち、ジョイント下部３０ｂと流路ジョイント２９およびノズル３４が、一体になって前記回転軸線３５回りに回転するようになっている。
ジョイント上部３０ａの上端には、チューブ３７が接続されており、このチューブ３７は、フローコントローラ３８を介してコンプレッサ３９に接続されている。これにより、コンプレッサ３９から供給された空気がフローコントローラ３８を介してロータリジョイント３０に送出され、さらに流路ジョイント２９を通過してからノズル３４の先端（前記吐出口３４ｂ１）から反応容器５の内壁面５ａに向かって放出されるようになっている。
【００３３】
以上説明の構成を有する本実施形態の自動分析装置の動作を以下に説明する。まず、検体用分注ユニット８および試薬用分注ユニット９の前記各分注プローブを、それぞれ、検体用洗浄槽１０，試薬用洗浄槽１１上の位置に移動させる。この位置で一度停止させた後、前記洗浄液供給ポンプから洗浄液が前記各分注プローブの先端まで送られる。これにより、前記各分注プローブの洗浄が行われるとともに、これら分注プローブ内および分注プローブに接続された配管内が洗浄液で満たされる。
【００３４】
次に、検体用分注ユニット８の前記分注プローブが、検体吸引ポジションＰ２に移動され、さらにこの分注プローブを降下させることで、この位置にある検体容器６内に挿入される。検体容器６内の検体の液面下数ｍｍの位置まで先端が降下したところで分注プローブの動作が止められ、次いで前記シリンジポンプが動作して検体が吸引される。
所定量の吸引が完了すると、前記分注プローブは、検体容器６と機械的に干渉しない高さまで引き上げられ、次に、検体分注ポジションＰ１に移動される。移動完了後、前記分注プローブは、検体分注ポジションＰ１に設置されている反応容器５内に降下され、前記シリンジポンプの動作により所定量の検体の分注が行われる。
【００３５】
分注の完了後、前記分注プローブは反応容器５と干渉しない位置まで引き上げられ、検体用洗浄槽１０上に移動される。洗浄槽１０上の位置に達すると、前記洗浄液供給ポンプが動作して洗浄液が分注プローブに送られる。これにより、分注プローブ内の余った検体を外部に流し出すとともに、分注プローブ先端の洗浄が行われる。以上により、１つの反応容器５への検体の分注が完了する。
【００３６】
検体の分注完了後、反応ディスク２が回転動作し、反応容器５は試薬分注ポジションＰ３に送られる。試薬分注ポジションＰ３と試薬吸引ポジションＰ４との間でも、分注ユニット９が分注ユニット８と同様に動作し、試薬吸引ポジションＰ４で試薬ボトル７から試薬を吸引し、試薬分注ポジションＰ３において検体の入った反応容器５内に試薬を分注する。
試薬の分注完了後、反応ディスク２が回転動作し、反応容器５は攪拌ポジションＰ５に送られる。攪拌ポジションＰ５では、攪拌ユニット１２が作動して検体および試薬の混合液の攪拌がなされる。
【００３７】
攪拌後、検体と試薬が反応するのに要する所定時間を経過した後、反応容器５は測定ポジションＰ６に送られ、測定ユニット１３により分析項目に応じた所定の波長で吸光度の変化等が測定され、分析が行われる。
分析が完了した反応容器５は、反応容器洗浄ポジションＰ７に送られ、反応容器洗浄ユニット１４によって洗浄される。
以上が、本実施形態の自動分析装置における分析作業の一連の動作であり、予め設定された分析プログラムに従って作業が繰り返し行われる。
【００３８】
続いて、前記攪拌ユニット１２の動作の詳細について以下に説明する。
反応容器５内に検体および試薬が分注された後、反応容器５は、反応ディスク２の回転により攪拌ポジションＰ５に送られる。反応容器５が攪拌ポジションＰ５に移動すると同時に、コンプレッサ３９の弁を開いて空気の供給を開始する。次いでモータ２５の回転が開始され、これによりノズル３４が前記回転軸線３５回りに回転する。ノズル３４が回転している状態でＺ駆動軸２２を駆動させ、ノズル３４を反応容器５内に降下させる。
【００３９】
前述したように、ノズル３４の先端は、ロータリジョイント３０の回転軸線３５に対して斜め方向に向けられている。そして、この時の攪拌ユニット１２は、その回転軸線３５が反応容器５の中心軸線と同軸をなすように設置される。そのため、ノズル３４は、図３で示したように反応容器５の内壁面５ａに向かって斜めに空気を排出する。
【００４０】
ノズル３４の先端を反応容器５内の被攪拌液（検体および試薬の混合液）Ｍの液面付近まで降下させると、被攪拌液Ｍは、排出された空気ｇにより反応容器５の内壁面５ａから押し退けられる。ノズル３４の回転に伴い、空気ｇの排出される位置が変化するため、被攪拌液Ｍが押し退けられる位置も変化する。回転動作により連続的に空気ｇの排出される位置が変化することにより、被攪拌液Ｍに、前記回転軸線３５回りの旋回流が生じ、攪拌が行われる。
【００４１】
ここで、被攪拌液Ｍの粘度に応じて、空気ｇの吹き付け圧による被攪拌液Ｍの押し退け量が異なるので、旋回流の発生状態（流速等）も異なったものとなってくる。すなわち、粘度の低い被攪拌液Ｍでは、比較的低い供給圧力もしくは少ない供給流量で旋回流を発生させることができるが、粘度の高い被攪拌液Ｍでは、旋回流を発生させるために、より高い供給圧力もしくはより多くの供給流量が必要となる。
そこで、フローコントローラ３８は、被攪拌液Ｍの粘度に応じた供給条件を予め設定しておくことで、その供給条件に従った供給圧力または供給流量で空気ｇを供給できるようになっている。
【００４２】
ノズル３４は、その吐出口３４ｂ１を被攪拌液Ｍの液面付近に停止させて回転することで被攪拌液Ｍに旋回流を発生させる。このとき、吐出口３４ｂ１周囲の被攪拌液Ｍは、排出される空気ｇにより押し退けられた状態になっているため、ノズル３４が被攪拌液Ｍに触れることはなく、非接触で攪拌することが可能である。また、供給圧力もしくは供給流量の調節により、押し退ける量、すなわち旋回流の発生状態を制御することができ、被攪拌液Ｍの量が少量であっても対応することが可能となっている。
【００４３】
以上説明の本実施形態の分析装置によれば、検体および試薬の微量化に対応でき、なおかつ攪拌を非接触で行えるため、攪拌機構を備えたことに付随する、次の分析への被攪拌液Ｍの持込みを防ぐことが可能となっている。また、被攪拌液Ｍ自体を空気ｇにより直接押し退けて旋回流を発生させるものであるため、攪拌効果が高く、短時間で十分な攪拌を行うことも可能としている。
【００４４】
なお、本実施形態では、前記ノズル３４の形状を「く」の字形状としてが、これに限らず、例えば図４（ａ）に示すように、互いに吐出先の異なる２つ（複数）の吐出口３４ｂ１を備えたＹ字形状を採用しても良い。この場合には、２方向に空気ｇを排出することができ、さらに攪拌能力を向上させることが可能となる。なお、吐出口の数をさらに増やしても良い( 参考例 )。
【００４５】
また、図４（ｂ）に示すように、ノズル３４が、前記反応容器５の内部空間に対する回転方向とは逆回転方向に向かって空気ｇを螺旋状に吐出する吐出口３４ｂ１を備える構成を採用しても良い( 参考例 )。このようにノズル３４の先端形状としてねじれた形状を採用することにより、ノズル３４の回転方向を前方とした場合、この前方とは逆回転方向である後方でかつ、前記内壁面５ａが位置する斜め下に向かって空気ｇを排出するものであるため、被攪拌液Ｍ中に気泡が発生するのを防止することができ、安定した攪拌が可能となる。
【００４６】
また、図４（ｃ）に示すように、前記流路ジョイント２９に対するノズル３４の取り付け位置を、回転軸線３５からオフセットさせた位置に取り付ける構成を採用しても良い。すなわち、ノズル３４の吐出先端３４ｂを、回転軸線３５を通る視線で見た場合に、この回転軸線３５から最も遠い位置にある吐出口３４ｂ１（外形部分）と回転軸線３５との間の距離ｒ１を近づけるように、基部３４ａの軸線３４ａ１が距離ｒ２（同図の例では、ｒ１＝ｒ２としている。）だけ回転軸線３５からずらされたものとなっている。この場合、より細い内部空間を有する反応容器５内にも接触することなく、ノズル３４を挿入して攪拌させることが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態では、コンプレッサ３９により空気ｇを供給するものとしているが、これに限らず、例えばＡｒガス，窒素ガス，水素ガス，ヘリウムガス等のその他の気体を被攪拌液Ｍの物性に応じて使い分ける構成も採用可能である。
【００４８】
（第２の実施の形態）
続いて、本発明の自動分析装置の第２実施形態の説明を、図５を参照しながら以下に行う。なお、本実施形態の説明においては、上記第１実施形態との相違点を中心に説明し、その他については上記第１実施形態と同様であるとして説明を省略する。
【００４９】
図５に示すように、本実施形態の自動分析装置では、ノズル３４を回転させる回転機構としてモータ４１をアーム２４上に備え、このモータ４１のロータにノズル３４を一体に設ける構成を採用している。
すなわち、中空シャフト４２を前記ロータとするモータ４１が、アーム２４上に配設されている。中空シャフト４２内にはロータリジョイント３０が挿入されており、嵌合材４３を介して、ジョイント下部３０ｂが嵌合、固定されている。さらに、ジョイント上部３０ａは、アーム２４上に固定されているベース部材４４に固定されている。
【００５０】
この構成によれば、モータ４１が中空シャフト４２を回転させると、ジョイント下部３０ｂおよび流路ジョイント２９およびノズル３４が回転軸線３５回りに回転する。そして、モータ４１でノズル３４を回転させながら吐出口３４ｂ１から空気ｇを放出することで、反応容器５内の被攪拌液Ｍの攪拌を行うことができる。
【００５１】
以上説明の本実施形態の自動分析装置においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。さらに、本実施形態では、モータ４１の中空シャフト４２内にノズル３４を配置する構成を採用しているので、攪拌ユニット１２を非常に簡素かつコンパクトに構成することも可能としている。
【００５２】
（第３の実施の形態）
続いて、本発明の自動分析装置の第３実施形態の説明を、図６及び図７を参照しながら以下に行う。なお、本実施形態の説明においては、上記第１実施形態との相違点を中心に説明し、その他については上記第１実施形態と同様であるとして説明を省略する。
【００５３】
図６及び図７に示すように、本実施形態の自動分析装置は、前記ノズル３４の役目をなすノズル部材５３を備え、このノズル部材５３を回転駆動させるための回転機構が、ノズル部材５３を回転軸線３５回りに回転可能に軸支するベアリング（軸受）５２と、ノズル部材５３に一体に設けられたフィン（羽）５９と、ノズル部材５３に供給する空気ｇの一部をフィン５９に吹き付ける回転用気体供給流路５９ａとを備え、ノズル部材５３を反応容器５に対して回転させる構成を採用している。
【００５４】
すなわち、本実施形態の自動分析装置では、アーム２４に、これを上下に貫くホルダー５１が配設されている。このホルダー５１は円筒形状を有しており、その下部に前記ベアリング５２が配設されている。さらに、このベアリング５２には、前記ノズル部材５３が圧入により、回転軸線３５回りに回転可能に保持されている。
一方、ホルダー５１の上部には継ぎ手５５が配設されており、継ぎ手５５には、チューブ５６が接続されている。
ノズル部材５３には、図６に示す縦断面で見た場合に吐出口５８が斜め下を向くノズル孔５４が設けられおり、また、ノズル部材５３の上面には前記フィン５９が一体に形成されている。
また、ホルダー５１の側壁面には、フィン５９よりも下でかつベアリング５２よりも上の位置に、複数の通風孔５７が形成されている。そして、ホルダー５１の内部空間からフィン５９を通過して各通風孔５７に至るまでの流路が、前記回転用気体供給流路５９ａをなしている。
【００５５】
以上説明の構成を有する本実施形態の自動分析装置によれば、チューブ５６を通してホルダー５１内に圧縮した空気ｇを供給すると、この空気ｇの一部が、ノズル孔５４を通って吐出口５８から前記反応容器５内に放出される。同時に、ホルダー５１内に供給された空気ｇの残りは、回転用気体供給流路５９ａを流れるが、その際に、フィン５９に吹き付けられてこれに回転力を付与する。
ノズル部材５３は、ベアリング５２によって回転可能に保持されているため、フィン５９に空気があたると回転をはじめる。また、フィン５９を通過した空気ｇは、各通風孔５７を通って、外部に放出される。このように、空気ｇがホルダー５１内に供給されるとノズル部材５３が回転するため、ノズル孔５４から空気ｇが回転しながら噴出され、反応容器５内の被攪拌液Ｍが攪拌される。
【００５６】
以上説明の本実施形態の自動分析装置においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。さらに、本実施形態では、攪拌ユニット１２をより小さく軽量に構成することができ、なおかつ、空気ｇの供給以外に、ノズル部材５３を回転駆動させるためのモータ等の駆動源が不要となるという効果も有している。また、ノズル部材５３が細いパイプ形状ではないため、万一、他の部材との干渉が生じた場合でも、変形や破損が生じ難いようにもなっている。
【００５７】
なお、上記第１実施形態〜第３実施形態では、ノズル３４（またはノズル部材５３）側のみを反応容器５に対して回転させるものとしたが、これに限らず、ノズル３４（またはノズル部材５３）側を静止させた状態で反応容器５側を回転軸線３５回りに回転させるように構成しても良い。さらには、ノズル３４（またはノズル部材５３）及び反応容器５の双方を同軸かつ逆回転方向に向かって回転させるようにしても良い。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の自動分析装置は、その攪拌手段が、反応容器内に向けて気体を吐出するノズルと、気体の吐出先が回転移動するように、ノズルまたは反応容器の何れか一方もしくは両方を相対的に回転させる回転機構とを備える構成を採用した。この構成によれば、非接触で攪拌を行うものであるため、反応容器内の混合液の分析を行う際に、これに前回分析時の混合液や洗浄液等を持ち込んでしまうのを防ぐことが可能となる。したがって、混合液や洗浄液の持ち込みによる分析結果への影響を確実に防ぐことが可能となる。また、攪拌を気体の吹き付けにより行うものであるため、微量の検体の攪拌にも対応することが可能である。なおかつ、混合液を気体の吹き付けにより直接押し退けて旋回流を発生させることができるので、攪拌効果が高く、短時間で十分に攪拌することが可能となる。
【００５９】
また、前記ノズルの吐出先を反応容器の内壁面に向ける構成を採用したから、より確実な攪拌効果を得ることができるので、分析精度をより向上させることが可能となる。
【００６０】
また、基部の長さ方向中間部には吐出先の先端とは逆側へ屈曲する屈曲部が形成されているから、より細い反応容器内の攪拌にも対応することができるので、検体の微量化に貢献することが可能となる。
【００６３】
また、請求項２に記載の自動分析装置は、気体の吐出圧または吐出流量の少なくとも一方を調節する吐出条件調節手段を備える構成を採用した。この構成によれば、攪拌する混合液の粘性に応じて吐出条件調整手段を調整することで、様々な粘度の混合液に対応することが可能となる。
【００６４】
また、請求項３に記載の自動分析装置は、前記回転機構がノズルを回転させるモータを備え、そのロータにノズルが一体に設けられている構成を採用した。この構成によれば、攪拌手段を非常に簡素かつコンパクトに構成することが可能となる。
【００６５】
また、請求項４に記載の自動分析装置は、前記回転機構が、ノズルを回転可能に軸支する軸受と、ノズルに設けられた羽と、気体の一部を羽に吹き付ける回転用気体供給流路とを備える構成を採用した。この構成によれば、ノズルを回転駆動するためのモータ等の駆動源が不要となるので、簡素な構造とすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動分析装置の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】同自動分析装置に備えられている攪拌ユニットを示す縦断面図である。
【図３】同攪拌ユニットにより被攪拌液を攪拌している状態を示す縦断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ同攪拌ユニットに備えられるノズルの変形例を示す図である。
【図５】本発明の自動分析装置の第２実施形態を示す図であって、その攪拌ユニットを示す縦断面図である。
【図６】本発明の自動分析装置の第３実施形態を示す図であって、その攪拌ユニットを示す縦断面図である。
【図７】同攪拌ユニットに備えられているノズル部材を示す図であって、図６のＡ−Ａ矢視図である。
【図８】従来の自動分析装置に備えられている攪拌手段の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
５・・・反応容器
５ａ・・・内壁面
１２・・・攪拌ユニット（攪拌手段）
１３・・・測定ユニット（分析手段）
３０ａ・・・ジョイント上部（軸受）
３４・・・ノズル
３４ａ・・・基部
３４ｂ・・・吐出先端
３８・・・フローコントローラ（吐出条件調節手段）
４１・・・モータ
４２・・・中空シャフト（ロータ）
５３・・・ノズル部材（ノズル）
５９・・・フィン（羽）
５９ａ・・・回転用気体供給流路

Claims

検体及び試薬が分注される反応容器と、該反応容器内で前記検体及び前記試薬を攪拌する攪拌手段と、該攪拌手段で攪拌された前記検体及び前記試薬の混合液から前記検体の検査を行う分析手段とを備えた自動分析装置において、
前記攪拌手段が、吐出先を前記反応容器の内壁面に向けて気体を吐出するノズルと、前記吐出先が前記反応容器の内部空間に対して回転移動するように、前記ノズルまたは前記反応容器の何れか一方もしくは両方を相対的に回転させる回転機構とを備え、
前記ノズルが、前記回転機構の回転軸線と略平行方向に延在する基部と、該基部に対して曲げられた吐出先端とを有し、
前記基部の長さ方向中間部には前記吐出先の先端とは逆側へ屈曲する屈曲部が形成されていることを特徴とする自動分析装置。
請求項１に記載の自動分析装置において、
前記気体の吐出圧または吐出流量の少なくとも一方を調節する吐出条件調節手段が備えられていることを特徴とする自動分析装置。
請求項１または２に記載の自動分析装置において、
前記回転機構が、前記ノズルを前記反応容器に対して回転させるモータを備え、該モータのロータに前記ノズルが一体に設けられていることを特徴とする自動分析装置。
請求項１または２に記載の自動分析装置において、
前記回転機構が、前記ノズルを回転可能に軸支する軸受と、前記ノズルに設けられた羽と、前記ノズルに供給する前記気体の一部を前記羽に吹き付ける回転用気体供給流路とを備え、前記ノズルを前記反応容器に対して回転させることを特徴とする自動分析装置。