JPH01250071A

JPH01250071A - 自動前処理装置

Info

Publication number: JPH01250071A
Application number: JP26352688A
Authority: JP
Inventors: Toshio Koike; 敏雄小池
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1988-10-19
Publication date: 1989-10-05
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JP2650362B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は懸濁液、化学物質液の濾過、希釈、及び反応等
の前処理を自動的に行う自動前処ｌ！Ｉ！装置に関する
。

［従来の技術］成分分析においてサンプルを注入する場合、サンプル内
に含まれている懸濁物質等を除去し、所定の濃度域にな
るように希釈操作をおこなうのが一設である。

懸濁物質の除去手段としては、遠心分離礪や使い捨てフ
ィルタで濾過する方法がおこなわれており、また希釈手
段としては、メスピペットを使うピペッティング操作が
おこなわれている。

例えば、（高速）液体クロマトグラフィシスデムを用い
て成分分析をおこなう場合、上述の懸濁物質の除去手段
及び希釈手段は、操作上いずれも液体クロマトグラフィ
システムと直結することが出来ず、オートサンプラに前
処理された試料をセットするか又はマイクロシリンジに
て前処理された試料をインジェタに注入する方法がおこ
なわれている。このため、液体クロマトグラフィシステ
ムにおいて試料の調整から分析まで全自動で運転するこ
とが出来ず、これら試料の前処理が入手を介しておこな
われているのが現状である。

［発明が解決しようとする課題］前処理を入手を介して行うと、処理ミスが生じたり、試
料の汚染が生じたりする不都合の他に、ぼう大な処理時
間を要するという不都合がある。

また、前処理と液体クロマトグラフィシスデムによる成
分分析とを３！初して自動化管理することができないと
いう問題がある。

従って本発明の目的は、前処理を自動化でき、しかも液
体クロマトグラフィシステムと連動して自動化処理可能
な８置を提供することにある。

［課題を解決するための手段１上述の目的は本発明によれば、放射方向に複数の試験管
を載置可能なターンテーブル手段と、着脱可能なフィル
タを該試験管のうちの１つのＬに移動可能なフィルタロ
ボット手段と、該各試験管内の液体を所定量サンプリン
グ可能でありかつ該各試験管及び前記フィルタに所定量
の液体を注入可能なプローブロボット手段と、前記各手
段をあらかじめ定めたシーケンスに従って制御して所望
の前処理を実行する制御手段とを備えた自動面処理装置
によって達成される。

前記ターンテーブル手段は、一放射方向に配列した複数
の試験管から成る試験管群を複数放射方向にそれぞれ載
置可能なターンテーブルと、該試験管群のうちの１つが
処理位置に移動するように該ターンテーブルを水平面内
で回動させることが可能な駆動手段とを備えていること
が望ましい。

前記プローブロボット手段は、前記各試験管及び前記フ
ィルタに先端を挿入可能なプローブニードルと、該ブＯ
−ブニ一ドルを介して所定量の液体の吸引及び吐出を行
うマイクロシリンジポンプと、前記プローブニードルを
水平方向に駆動１゛る駆動機構と、該プローブニードル
を上下方向に駆動する駆動機構とを描えていることが望
ましい。

前記フィルタロボット手段が支柱部と該支柱部の上部に
取付けられ水平方向に延びたアーム部とを備えており、
該アーム部はフィルタを着脱可能に保持するフィルタ保
持闘構を有しており、前記支柱部は処理位置にある前記
試験管のうちの１つの真上に前記フィルタの出口端が位
置するように前記アーム部を水平面内で回動させること
が可能な駆動手段を有していることが好ましい。

望ましくは、前記アーム部が前記フィルタの注入側を密
封可能な密封ａＳと、密封時に該注入側に加圧気体を送
り込むは構とを備えている。

未使用のフィルタを供給するフィルタ供給ユニットと使
用後のフィルタを投入するための廃棄ボックスとがさら
に備えられており、前記支柱部の前記駆動手段は前記フ
ィルタ保持は構が前記フィルタ供給ユニット及び廃棄ボ
ックスの真上に位置するように前記アーム部を回動可能
に構成されていることも好ましい。

前記アーム部は垂直面内で回動可能に前記支柱部に軸支
されており、該アーム部を垂直面内で所定角度回動させ
る駆動手段を備えていても良い。

前記プローブニードル及びマイクロシリンジポンプを洗
浄するための洗浄礪構が固定位置に設けられており、該
プローブニードルの先端が該洗浄機構に挿入可能に構成
されていることも望ましい。

液体クロマトグラフィシステムの入力ポートが固定位置
に設けられており、前記プローブニードルの先端が該入
力ポートに挿入可能に構成されていることも望ましい。

前記制御手段は、所望の前処理に関するシーケンスがプ
ログラムされているマイクロコンピュータを備えており
、該マイクロコンピュータからの指示に応じて前記ター
ンテーブル手段、フィルタロボット手段及びプローブロ
ボット手段の駆動を制御するように構成されていること
も望ましい。

［実　施　例］以下図面を参照して本発明の自動前処理装置を詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を概略的に示している
。この実施例は本発明の自動前処理装置を液体クロマト
グラフィシステムと連動させた場合ぐある。なお、第２
図は本実施例の構成及び動作をｇＪｌ解するための平面
図である。

本実施例装置の構成は、大きく分けると、ターンテーブ
ル手段１０、プローブロボット手段１２、フィルタロボ
ット手段１４、及びこれらを制御する制御手段（第１図
に図示なし）から成っている。

ターンテーブル手段１０は、複数の試験管１６．１８及
び２０を放射方向に順次載置可能なターンテーブル２２
を備えている。一放射方向に並ぶ試験管１６．１８及び
２０が一試験管群を構成しており、この−試験管群で前
処理の一サイクルが行われる。ターンテーブル２２にｔ
よ他の放射方向に他の試験管群の試験管を例えば２４．
２６及び２８（第２図）が載置できるように構成されて
いる。試験管群の数は、第２図に示す３組に限ることな
く、例えば４１］、８組、１２組、２０組、２４組、３
２組、３６組、４０組であっても良いしこれ以外であっ
ても良い。また、一放射方向（−試験管群）内に載置可
能な試験管の数は、本実施例では３つであるが、２以上
いくつであっても良い。

ターンテーブル２２は回転軸３０に固定されており、こ
の回転軸３０と共に水平面内で回動せしめられる。

回転軸３０の駆動は、その下方に設けられた駆動円板３
２を電動モータ３４で回転駆動することによって行われ
る。本実施例では、駆動円板３２の外周に設けられたゴ
ムリング３２ａを電動モータ３４のローラ３４ａで回転
駆動させている。ゴムリングとローラとの組合せの他に
、ギアを組合せて構成しても良いし、ベルト駆動として
も良い。？￥ｉ動モータ３４として通常の交流モータあ
るいは直流モータを用いる場合、ターンデープル２２の
位置制御を行うために、駆動内１板３２の一面にあらか
じめ設けた位置マークを光学的センサ３６で検出してフ
ィードバック制ａすることが行われる。電動モータ３４
としてステップモータを用いればこのセンサ３６を省略
することができる。

プローブロボット手段１２は、試験管内の試料水、希釈
水等を所定量サンプリング及び注入するためのプローブ
ニードル３８とこのプローブニードル３８を第１図にお
いて水平（左右）方向（矢印４０）及び上下方向く矢印
４２）に移動させるための駆ｖＪ機構とを備えている。

水平方向の駆動は回転軸４８の回転をウオームギア５０
によって水平方向の変位に変化することにより行われる
。この回転軸４８は電動モータ４４によってベルト４６
を介して回転駆動せしめられる。上下方向の駆動は回転
軸５６０回転をウオームギア５０によって上下方向の変
位に変化することにより行われる。この回転軸５６は電
動モータ５２により、ベルト５４を介して回転駆動せし
められる。本実施例において電動モータ４４及び５２は
ステップモータで構成させている。

プローブニードル３８には、通路６０及び切換え弁６２
を介してマイクロシリンジポンプ（ダイリュータ）６４
が連結されている。マイクロシリンジポンプ６４は公知
のものであり、所定色の液体の吸引及び吐出を行う。切
換え弁６２にはさらに希釈水のタンク６６が連結されて
いる。

フィルタロボット手段１４は、垂直方向に延びる支柱部
１４ａと、この支柱部１４ａの頂部から水平方向に延び
るアーム部１４ｂとから成っている。

支柱部１４ａは回転軸６８を有しており、この回転軸６
８の回動により支柱部１４ａ及びアーム部１４ｂが回動
する。回転軸６８の駆動はその下方に設けられた駆動円
板７０を電動モータ７２で回転駆動することによって行
われる。本実施例では、駆動円板７０の外周に設けられ
たゴムリング７０ａを電動モータ７２のローラ７２ａで
回転駆動させている。ゴムリングとローラとの組合わせ
の他にギアを組合わせてもベルトとプーリとで構成して
も良い。電動モータ７２として通常の交流モータあるい
は直流モータを用いる場合、フィルタロボット手段１４
の回動位置を制御するために駆動円板７０の一面にあら
かじめ設けた位置マークを光学的センサ７４で検出して
フィードバック制御することが行われる。電動モータ７
２としてステップモータを用いればセン４ノア４を省略
することができる。

アーム部１４ｂは、回転軸６８を中心とした水平面内の
回動（第２図の矢印１３０の方向）の他に、支軸７６を
中心に垂直面内で所定角度だけ回動く矢印７７で示す方
向）してそのアーム部１４ｂの先端部が上下運動できる
ように構成されている。このように構成することにより
、濾過操作中、後述するフィルタの先端（出口端）が試
験管の内部まで挿入されその結果濾過された液の一部が
試験管の外部に流散するような不都合がない。アーム部
１４ｂのこの回ｖＪｖＪ作は、加圧空気によって矢印７
８の如く前後運動を行うエアシリンダ８０がアーム部１
４ｂに回転モーメントを与えることによって行われる。

アーム部１４ｂの先端部には、使い捨ての成型フィルタ
であるディスポフィルタ８２を着脱可能に嵌着し保持す
るフィルタ保持機構と、そのディスポフィルタ８２の試
料液注入側に密封室を形成する密封機構と、この密封室
に加圧気体を送り込むｎ構とが設けられている。本実施
例で用いられるディスポフィルタ８２は試料液注入側の
口径が大きい開放型のプラスチック製ハウジングを有し
ており、このフィルタについては本出願人により実願昭
６２−１８９８０９号によって既に提案されている。

フィルタ保持機構は、下方から嵌着されたディスポフィ
ルタ８２の下面の一部に当接してこれを保持フるように
構成されており、第３図に保持状態時のその底面図を示
す。即ち、加圧空気により前後方向（矢印８４で示す）
に移動可能なエアシリンダ８６にロッド８８を介して連
結された保持部材９０がディスポフィルタ８２の下面８
２ａの一部を支持している。ディスポフィルタ８２を廃
棄する場合は保持部材９０を図にて左方向に移動させる
と、このディスポフィルタ８２は自重により落下する。

密封機構は貫通穴９２を有し、密封的に左右方向に摺動
可能なシャッタ部材９４と、このシャッタ部材９４にロ
ッド９６を介して連結されたエアシリンダ９８とを備え
ている。エアシリンダ９８が加圧空気により前後方向く
矢印１００で示づ）にロッド９６を駆動することにより
、シャッタ部材９４は試料注入口１０２を開閉し、これ
によりシャッタ部材９４の下側に密封室１０４が形成さ
れる。

密封室１０４には孔１０６及び通路１０８を介して図示
しない加圧源から加圧空気あるいは加圧窒素等の加圧気
体が印加可能となっている。密封室１０４を形成して内
部に加圧気体を印加することにより、注入された試料液
は加圧濾過せしめられる。

ターンテーブル手段１０の回転軸３０、プローブロボッ
ト手段１２の回転軸４８及び５６、フィルタロボット手
段１４の回転軸６８の軸線は全て第１図に示す同一平面
内に位置している。回転軸３０と回転軸６８との間の所
定位置には、上記平面内にそれぞれの中心が位置するよ
うに試液管１１０及び１１２と攪拌機１１４　、１１６
及び１１８と、洗浄機橘１２０と、液体クロマトグラフ
ィシステムの入力ポートである自動六方切換弁１２２と
が順次固設されＣいる。

試液管１１０及び１１２は反応処理モード時に用いる試
液をあらかじめ入れておくためのもので、ブＯ−ブニ一
ドル３８がこれら試液管１１０及び１１２に挿入可能な
ようにターンテーブル２２には対応する位置に貫通穴１
２６及び１２４が各放射方向毎に設けられている。

撹拌様１１４　、１１６及び１１８は試験管群が上述の
平面内位置く第１図の試験管２０．１８及び１６の位置
、以下処理位置と称する）にあるときにこれら各試験管
の直下にそれぞれ位置するように配置されており、試料
の撹拌を行うための公知のマグネット式攪拌機である。

即ち、これら攪拌機の上部の直径方向の端部にＳ、Ｎの
磁極をそれぞれ設け、これを電動モータ１２８によって
回転させることにより試験管内に入れた磁性体粒（撹拌
子）を回転させて撹拌を行うものである。

洗浄機構１２０はプローブニードル３８及びこれに連通
ずる要素の洗浄を行うためのものであり、少なくとも洗
浄時は、図示しない洗浄液供給及び排出システムに連通
する開口１２０ａ及び１２０ｂを介して洗浄液が矢印の
如く流れている。なお、プローブニードル３８の初期位
置はこの洗浄機構１２０の真上に設定されている。　自
動六方切換弁１２２は液体クロマトグラフィシステムに
試料を注入するための入力ポートであり公知のものであ
る。

フィルタロボット手段１４のアーム部１４ｂは、回転軸
６８の回動により第２図の矢印１３０で示す方向に回動
可能であるが、その停止位置は、本実施例では４カ所に
設定されている。１つは、第２図に示されている位置で
あり、試料の濾過処理中はこの位置に停止している。こ
の場合、ディスポフィルタ８２の先端（出口端）が処理
位置にある試＠管群のうちの最外周側の試験管位置１３
２に一致せしめられる。即ち、第１図の試験管１６の位
置である。

よた、第２図に示すフィルタ供給ユニット１３４の２カ
所のフィルタ供給部１３４ａ及び１３４ｂ位置にそれぞ
れ停止可能となっている。フィルタ供給ユニツ１−１３
４は２つのフィルタ供給部１３４ａ及び１３４ｂのどち
らか一方から、未使用の使い捨てディスポフィルタを１
つ、例えばディスポフィルタ１３６、を押し上げ、アー
ム部１４ｂの下面の所定位置即ちフィルタ保持機構の位
置に嵌着する。嵌着されたディスポフィルタの保持は前
述の如く保持部材９０によって行われる。アーム部１４
ｂのさらに他の停止位置として使用済フィルタを廃棄す
るための廃棄ボックス　１３８（第２図）の位置がある
。

第４図は本実施例における制御手段の電気的構成を概略
的に表わすブロック図である。同図から明らかのように
本実施例では、中央処理装＠（ＣｐｌＪ）１４０．リー
ドオンリメモリ（ＲＯＭ）１４２゜ランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ＞１４４．入出力インタフェース１４６及
び１４８２表示装置１５０及びこれらを接続するバス１
５２等から成るマイクロコンピュータが用いられている
。

入出力インタフェース１４６には、センサ３６．７４が
接続されており、検出された位置情報信号がマイクロコ
ンピュータに入力される。入出力インタフェース１４６
にはさらに、マイクロシリンジポンプ６４．切換弁６２
．自動六方切換弁１２２が接続され、マイクロコンピュ
ータからの信号によってこれらが制御される。また入出
力インタフェース１４６には、エアシリンダ８０．８６
及び９８の前後方向のｇｉ！ｌｌをそれぞれ制御するた
めの加圧空気切換弁１５４゜１５６及び１５８が接続さ
れ、マイクロコンピュータによってこれらエアシリンダ
が制御される。入出力インタフェース１４６にはさらに
また、密封室１０４への加圧気体の印加を切替制御する
加圧弁１６０が接続されており、この加圧弁１６０がマ
イクロコンピュータによって制御されるように構成され
て（する。加圧弁１６０は第１図の通路１０８の途中に
設けられる。

入出力インタフェース１４８には、ステップモータ４４
及び５２の回転を制御する制御ユニット１６２及び１６
４が接続されてＪ３す、プローブロボット手段に従って
プローブニードル３８の位置制御がマイクロコンピュー
タによって行われる。入出力インタフェース１４８には
また電動モータ３４及び７２の駆動を行う駆動ユニット
１６６及び１６８が接続されており、センサ３ｇ及び７
４からの信号とあいまってターンテーブル２２、及びフ
ィルタロボット手段１４の回動位置制御がマイクロコン
ピュータによって行われる。入出力インタフェース１４
８にはさらにまた攪拌機駆動用の電動モータ１２８の駆
動ユニット１７０が接続されており、このモータ１２８
のオン・オフもマイクロコンピュータによって制御され
る。

次に本実施例の動作を説明する。第５図及び第６図はマ
イクロコンピュータの制御プログラムの一例を概略的に
示すフローチャートである。

電源がオンされると（第５図ステップ８１　）、ＣＰ　
Ｕ　１４０は、ＲＡ　Ｍ　１４４及び他のメモリ等のク
リアを行い（ステップＳ２）、次いで全ての駆動要素を
ホーム位置く原点位置）に戻す（ステップ８３）。これ
は、ターンテーブル手段１０については、スタートすべ
き試験管群を処理位置に戻すことであり、プローブロボ
ット手段１２においては、プローブニードル３８を洗浄
機構１２０の真上の所定高さに位置させることであり、
フィルタロボット手段１４については、アーム部１４ｂ
をフィルタ供給ユニット１３４の位置に回動させておく
ことである。

次いで以後の動作を自動で行うか手動で行うかの判別を
行い（ステップＳ４）、手動の場合は手動モートルーチ
ン〈ステップ３５　）へ進んで所望の前処理を手動で行
う。手動モートルーチンの各前処理の内容は、自動モー
トルーチンの各前処理の内容と実質的に同じであるため
説明を省略する。

自動の場合は自動モートルーチン（ステップ８６）へ進
む。

この自動モートルーチンを詳しく表わしたものが第６図
である。このルーチンではまず自動サンプリングモード
であるか否かを判別しくステップＳ８）、自動サンプリ
ングモードの場合はサンプリングモードを実行する（ス
テップ３９）。このサンプリングモードについては後述
する。自動サンプリングモードではない場合、濾過希釈
モードか（ステップ３１０）、希釈濾過モードかくステ
ップ５１１）、濾過モードか（ステップ３１２）、希釈
モードか（ステップ５１３）、反応モードかくステップ
５１４）を順次判別する。どれかのモードに判別された
場合は、そのモードの実行を行う（ステップ３１５．８
１６．３１７．８１８あるいは５１９）。

次に上述の各モードの動作説明を行う。

（Ａ）　　濾過希釈モード処理すべき試料液は最外周の試験管から２番目の周の試
験管（第１図の試験管１８に相当）にあらかじめ入れて
おく。以下この周の試験管を試料管と称する。また最外
周の試験管（試験管１Ｇに相当）を濾液管、最内周の試
験管（試験管２０に相当）を希釈管と称する。

この濾過希釈モードは第７図（Ａ）に示すように試料管
の試料液をディスポフィルタで濾過した後、その濾液を
希釈水と共に希釈管に入れる動作モードである。以下こ
のモードの動作シー４ｒンスを説明する。

■まずフィルタ供給ユニット１３４により未使用のディ
スポフィルタがアーム部１４ｂの所定位置に嵌合せしめ
られる。■次いでエアシリンダ８６が作すノし保持部材
９０を移動させてディスポフィルタ８２を第１図に示す
如く固定保持する。■ステップモータ４４が駆動されプ
ローブニードル３８がまず水平方向に移動して試料管１
８の真上で停止する。■ステップモータ５２が駆動され
プローブニードル３８が試料液をサンプリング出来るま
で降下する。■マイクロシリンジポンプ６４が駆動され
試料液のサンプリングが行われる。■ステップモータ５
２が駆動されプローブニードル３８が上昇する。■エア
シリンダ８０が作動し、アーム部１４ｂの先端部が所定
角度だけ上向きとなる。■電動モータ７２が駆動されて
アーム部１４ｂが回動し、処理位置までくる。即ち第２
図に示す位置に回動せしめられる。■エアシリンダ８０
が再び作動し、アーム部１４ｂを水平に戻す。これによ
ってディスポフィルタ８２の出口端が濾過管１６内に挿
入される。（１０）ステップモータ４４が駆動されプロ
ーブニードル３８がディスポフィルタ８２の真上に移動
する。０ステツプモータ５２が駆動されてプローブニー
ドル３８が試料注入口１０２内に挿入される。０マイク
ロシリンジポンプ６４が駆動されステップ■でサンプリ
ングした試料液が密封室１０４内に注入される。０ステ
ツプモータ４４及び５２が駆動されてブ０−ブニードル
３８が初期位置に戻る。Ｏエアシリンダ９８が作動しシ
ャッタ部材９４が第１図にて右方向に移動する。これに
より密封室１０４が密封せしめられる。■加圧弁１６０
がオンとなり、加圧気体が密封室１０４内に印加される
。

これにより、密封室１０４内の試料液がディスポフィル
タ８２で加圧濾別され、濾液管Ｏに流下する。

１６加圧弁１６０がオフとなる。Ｏエアシリンダ９８が
作動してシャッタ部材９４が元へ戻る。Ｏエアシリンダ
８０が作動してアーム部１４ｂが上向きとなる。

○周動モータ７２が駆動されアーム部１４ｂが初期位置
に回動する。Ｏステップモータ５２が駆動され、プロー
ブニードル３８が下降して洗浄機＠　１２０内に挿入さ
れプローブニードル等の洗浄が行われた後初期位置まで
上昇する。０電動モータ３４が駆動され、ターンテーブ
ル２２が回動して次の試験管群が処理位置にくる。Ｏス
テップ■からＯまでのシーケンスが繰り返され処理すべ
きサイクル数（試験管群数）が終了する。０電動モータ
７２が駆動され、アーム部１４ｂが回動して廃棄ボック
ス１３８の真上にディスポフィルタ８２が位置する。０
エアシリンダ８６が作動し、保持部材９０が第１図にて
左方向に移ｅする。これによりディスポフィルタ８２の
廃棄が行われ、その後アーム部１４ｂが初期位置に戻さ
れる。０電動モータ３４が駆動され、ターンテーブル２
２が回動してスタート位置に戻る。即ち、スタートすべ
き試験管群が再び処理位置にくる。Ｏステップモータ４
４が駆動され、プローブニードル３８が濾液管１６の真
上に移動する。Ｏステップモータ５２の駆動によりプロ
ーブニードル３８が濾液管１６丙の濾液をサンプリング
できるまで下降する。Ｏマイクロシリンジポンプ６４が
駆動され、濾液がサンプリングされる。Ｏステップモー
タ５２の駆動によりプローブニードル３８が上昇する。

■ステップモータ４４の駆動によりプローブニードル３
８が水平移動して希釈管２０の真上に位置する。０ステ
ツプモータ５２の駆動によりプローブニードル３８の先
端が希釈管２０内に挿入される。■マイクロシリンジポ
ンプ６４の駆動により、ステップＯでサンプリングされ
た濾液が希釈管２０内に注入される。Ｏ切換弁６２が作
動し、希釈水タンク６６をマイクロシリンジポンプ６４
に連通せしめる。０マイクロシリンジポンプ６４が所定
巾の希釈水をサンプリングする。０切換弁６２が元に切
換えられる。０マイクロシリンジポンプ６４が作動し、
希釈水を希釈管２０内に注入し、これによって所望の濃
度の希釈液が調製される。なお、ステップＯの前にマイ
クロシリンジポンプ６４側に希釈水をあらかじめサンプ
リングしておきその状態で濾液をサンプリングして希釈
するように構成しても良い。Ｏステップモータ５２の駆
動により、プローブニードル３８を上昇させる。Ｏステ
ップモータ４４及び５２の駆動により、プローブニード
ル３８を水平移動、下降させて洗浄動作を行い、再び上
昇させて初期位置に戻す。０雷動モータ３４が駆動され
、ターンテーブル２２が回動して次の試験管群が処理位
置にくる。０ステツプＯから０まぐのシーケンスが繰り
返され処理すべきサイクル数が終了する。

（Ｂ）　　希釈濾過モードこのモードは第７図（Ｂ）に示すように、試料管内の試
料液と希釈水とを共にディスポフィルタ″Ｃ″濾過する
動作モードである。このモードの動作シーケンスは前述
のステップＯの次に希釈水タンク６６からの所定量の希
釈水を密封室１０４に注入するステップを追加し、次い
でステップＯまで実行するかあるいは、ステップ■の前
にステップ０がらＯを実行した後、ステップ■から０ま
で実行すれば良い。

（Ｃ）　　ｉｌ！過モードこのモードは第７図（Ｃ）に示すように、試料管内の試
料液をディスポフィルタで濾過するものであり、その動
作シーケンスは前述のステップ■から０までのみを実行
するものである。

（Ｄ）　　希釈モードこのモードには一次希釈モードと二次希釈モードとがあ
る。前者は、第７図（Ｄ）の実線に示すように、試料管
内の試料液と希釈水とを希釈管に注入するものであり、
後者は第７図（Ｄ）の破線に示すように、上述の如く希
釈された希釈管内の液と希釈水とを濾液管に注入するも
のである。

この両モードの動作シーケンスは、前述のステップＯか
らＯまでのシーケンスに類似している。

叩も、−次元状モードでは濾液管内の濾液の代りに試料
管内の試料液をサンプリングする点のみが異り、二次希
釈モードでは濾液管内の濾液の代りに希釈管内の一次希
釈液をサンプリングして濾液管に二次希釈液を注入する
点のみが異る。従って具体的な動作シーケンスの説明は
省略する。

（Ｅ）　　反応モードこのモードは第７図（Ｅ）に示すように、試料管内の試
料液と試薬管内の試薬Ｉ及び／又は試薬■とを混合して
反応させるモードである。混合に撹拌が必要な場合は、
希釈管内に磁性体粒〈撹拌子）をあらかじめ入れておく
。

以下このモードの動作シーケンスを説明する。

Ｏ前述のステップ■から■までが行われる。Ｏステップ
モータ４４の駆動によりプローブニードル３８が希釈管
の真上に移動する。５３ステツプモータＯの駆動により
、プローブニードル３８が希釈管内に挿入される。Ｏマ
イクロシリンジポンプ６４の駆動により試料液を希釈管
内に注入する。Ｏステップモータ４４及び５２の駆動に
より、プローブニードル３８の上昇、水平移動、降下が
行われ、洗浄機構１２０による洗浄を行った後、上昇、
水平移動を行ってプローブニードル３８を試薬管１１２
の真上に位置させる。Ｏステップモータ５２により、プ
ローブニードル３８を下降させて試薬管１１２内の試Ｉ
Ｉをサンプリングできるようにする。○マイクロシリン
ジポンプの駆動により試薬工のサンプリングをする。Ｏ
ステップモータ４４及び５２の駆動によりプローブニー
ドル３８を上昇、水平移動、降下を行って希釈管に挿入
する。Ｏマイクロシリンジモータの駆動により試薬■を
希釈管内に注入する。ＯステップＯからＯと同様にして
試Ｗｎを希釈管内に注入する。Ｏステップモータ４４及
び５２により、プローブニードル３８を洗浄した後初期
位置に戻す。

Ｏ電動モータ１２８を駆動することにより、撹拌目１１
４を回転させ撹拌する。Ｏ撹拌後必要に応じてサンプリ
ングモード（後述する）を直ちに実施して希釈管内の反
応液を自動六方切換弁１２２に注入する。０＝動モータ
３４を駆動し、ターンテーブル２２を回動して次の試験
管群を処理位置に位置させる。０以上のシーケンスを繰
り返して処理すべきサイクル数を終了する。

上述のシーケンスでは、試料管内の試料液を希釈管に移
して反応させているが、試料管内に直接試薬を注入して
反応させても良い。また、濾液管内さらには希釈管内（
上述の場合）にも試薬を入れておくことが可能である。

さらにまた、反応管を２本以上としても良い。この場合
、反応処理を２倍以上の容量で行うことができる。

（Ｆ）　　自動サンプリングモードこのモードは第７図（Ｆ）に示すように、濾過管、試料
管、もしくは希釈管内の前処理後の液体を液体クロマト
グラフィシステムの自動六万切ｊす弁１２２に注入する
モードである。このモードは、本実施例では全試験官群
について前処理を行った後に実行されるようになってい
るが、各試験管群の前処理が終った毎、即ち各サイクル
終了毎に実行するようにしても良い。後者の場合、試験
管群の数を３２ＩＩｆ１とすることによって、試料の濾
過希釈の＠処理及び成分分析を１２時間連続して自動的
におこなうことが出来、更に試験管群の数を６４組にす
ると、２４時間連続自ｖＪ運転することが出来る。

このモードの動作シーケンスを以下説明する。

ただし以下のシーケンスは希釈管内の液をサンプリング
する例である。Ｏまず、ステップモータ４４及び５２の
駆動によりプローブニードル３８を希釈管内の液をサン
プリングできる位置まで水平移動降下させる。０マイク
ロシリンジポンプ６４を駆動させ吸引する。Ｏステップ
モータ４４及び５２の駆動により、プローブニードル３
８を上昇、水平移動、及び下降させ六方切換弁１２２の
注入口に挿入させる。

〇六方切換弁１２２を切換える。Ｏマイクロシリンジポ
ンプ６４により注入を行う。０プローブニードル３８を
上界させる。〇六方切換弁１２２を元に切換える。Ｏグ
ローブニードル３８の洗浄を行い、初期位置に戻す。

以上述べた各動作モードの他に、１つの試験管群につい
て濾過モード、希釈モードをそれぞれ任意の回数行うよ
うに構成することも可能である。

ただしこの場合、各試験管群に関する試験管の数は、お
こなう動作モードの数に１を加えた数である。すなわち
、濾過モード１回、希釈モード１回の場合は、３本（＝
２＋１＞の試験管が、濾過モード１回、希釈モード２回
の場合は４本（＝３＋１）の試験管が必要となる。

上述した実施例ではフィルタロボット手段１４はターン
テーブル２２の中心方向に水平移動することができない
が、このような水平移動が可能な如く構成すると、濾液
管の位置を最外周以外に変更することができる。例えば
最外周側から、希釈管／試料管／ａ１液管、試料＠／希
希釈管／液液管試料管／濾液管／希釈管、又は希釈管／
ｉｌｌ液管／試料管の順に配置することにより濾過・希
釈を行なうことが可能であり、また濾液管／試料管／濾
液管の順に配置することにより濾過を２倍の容量でおこ
なうことが出来る。

第８図は本発明の他の実施例の構成を概略的に表わして
いる。本実施例の構成は第１図の実施例の場合と基本的
に同じであり、以下異る点のみを説明する。なお、第８
図において、第１図の要素と同一構成、機能のものは同
一の符号で示されている。

まず、ターンデープル手段２１０において、ターンテー
ブル２２２の形状が若干異る他に、その回転が電動モー
タ２３４によるベルト駆動である点が異っている。また
、洗浄［＠　２２０については位圓及び構造が異る。し
かしながらこのターンテーブル手段の義能は第１図の実
施例の場合とほぼ同じである。

プローブロボット手段２１２においては、プローブニー
ドル３８の水平方向の駆動が電動モータ２４４によって
直接駆動される回転軸２４８からラックアンドピニオン
ギア２５０を介して行われる点、上下方向の駆動が電動
モータ２５２からラックアンドビニオンギア２５８を介
して行われる点が異っているが機能的には第１図の実施
例の場合と同じである。

フィルタロボッ８１段２１４においては、回転軸２６８
が電動モータ２７２によって直接駆動される点が異るが
最も大きな相違点は、本実施例ではそのアーム部が水平
面内での回動のみ可能であり、第１図の実施例の場合の
如く垂直面内で回動しない点であり、その弁構造が簡易
となっている。さらに本実施例では、ディスポフィルタ
８２の保持機構が第１図の実施例のものと異なる４ｍ造
を有している。第９図はその底面図を示している。即ち
、エアシリンダ８６により、ロンド８８が図にて右方向
に移動するとカム部材２９０がクランプ部材２９２を押
圧しその結果、クランプ部材２９２は二点ｅａで示す如
く軸２９４を中心に開成する。この状態の２つのクラン
プ部材２９２の間にディスポフィルタが挿入されるよう
にした後、エアシリンダ８６を作動させてロッド８８従
ってカム部材２９０を左方向に駆動すると、クランプ部
材２９２は実線に示す如く開成し、ディスポフィルタ８
２の外周と当接してこれを確実に把持固定する。

本実施例の動作については、第１図の実施例の動作とほ
ぼ同じであるため、説明を省略りる。

このようにフィルタとして、注入側の［１径が大きい開
放型ハウジングを有する使い捨てのｆイスボノイルタを
用いでいるため、試料の汚染、注入場所の位買決めの困
Ｍ等の不都合がない。

［発明の効粟１以Ｆ述べたように本発明の自動前処理装置は、敢胴り向
に複数の試Ｍ管を載置可能なターンテーブル手段と、着
脱可能なフィルタを該試験管のうちの１つのトに移動可
能なフィルタロボット手段と、該各試験管内の液体を所
定量サンプリング可能でありかつ該各試験管及びフィル
タに所定量の液体を注入可能なプローブロボット手段と
、前記各手段をあらかじめ定めたシーケンスに従って制
御して所望の前処理を実行する制御手段とを備えている
ため、前処理を人手を介することなく自動的に実行でき
、従って処理ミス及び試料汚染を防止できると共に処理
時間を大幅に短縮することができる。また、液体クロマ
トグラフィシステムと連動して自動化できるため、成分
分析及びその前処理の操作及び管理が非常に容易となる
ばかりか、信頼性の高い成分分析を行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図の
実施例の一部の平面図、第３図は第１図の実施例のフィ
ルタ保持機構の底面図、第４図は制御手段のブロック図
、第５図及び第６図は制御手段におけるマイクロコンピ
ュータのプログラムのフローチャート、第７図は各動作
モードの説明図、第８図は本発明の他の実施例の構成図
、第９図は第８図の実施例のフィルタ保持機構の底面図
である。１０、２１０・・・・・・ターンテーブル手段、　１２
．２１２・・・・・・プローブロボット手段、　１４．
２１４・・・・・・フィルタロボット手段、　１４ａ・
・・・・・支柱部、　１４ｂ・・・・・・アーム部、　
１６．１８．２０．２４．２６．２８・・・・・・試験
管、　２２．２２２・・・・・・ターンテーブル、　３
４．４４゜５２、７２・・・・・・電動モータ、３６．
７４・・・・・・センサ、３８・・・・・・プローブニ
ードル、５０．５８・・・・・・ウオームギア、　６２
．１５４　、１５６　、１５８・・・・・・切換弁、６
４・・・・・・マイクロシリンジポンプ、　６６・・・
・・・希釈水タンク、　８０．８６．９８・・・・・・
エアシリンダ、　　８２゜１３６・・・・・・ディスポ
フィルタ、　９０・・・・・・保持部材、９４・・・・
・・シャッタ部材、　１０２・・・・・・試料注入口、
１０４・・・・・・密封室、　１０６・・・・・・孔、
　１０８・・・・・・通路、１１０　、１１２・・・・
・・試薬管、　１２０・・・・・・洗浄機構、１２２・
・・・・・自動六方切換弁、　１４０・・・・・・ｃｐ
ｕ。１４２　・・・・・・ＲＯＭ、　　　１４４　　・・・
・・・ＲＡＭ。１４６　、１４８・・・・・・入出力インタフェース、
　１６０・・・・・・加圧弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）放射方向に複数の試験管を載置可能なターンテー
ブル手段と、着脱可能なフィルタを該試験管のうちの１
つの上に移動可能なフィルタロボット手段と、該各試験
管内の液体を所定量サンプリング可能でありかつ該各試
験管及び前記フィルタに所定量の液体を注入可能なプロ
ーブロボット手段と、前記各手段をあらかじめ定めたシ
ーケンスに従つて制御して所望の前処理を実行する制御
手段とを備えたことを特徴とする自動前処理装置。
（２）前記ターンテーブル手段が、一放射方向に配列し
た複数の試験管から成る試験管群を複数放射方向にそれ
ぞれ載置可能なターンテーブルと、該試験管群のうちの
１つが処理位置に移動するように該ターンテーブルを水
平面内で回動させることが可能な駆動手段とを備えてい
る請求項１に記載の装置。
（３）前記プローブロボット手段が、前記各試験管及び
前記フィルタに先端を挿入可能なプローブニードルと、
該プローブニードルを介して所定量の液体の吸引及び吐
出を行うマイクロシリンジポンプと、前記プローブニー
ドルを水平方向に駆動する駆動機構と、該プローブニー
ドルを上下方向に駆動する駆動機構とを備えている請求
項１又は２に記載の装置。
（４）前記フィルタロボット手段が支柱部と該支柱部の
上部に取付けられ水平方向に延びたアーム部とを備えて
おり、該アーム部はフィルタを着脱可能に保持するフィ
ルタ保持機構を有しており、前記支柱部は処理位置にあ
る前記試験管のうちの１つの真上に前記フィルタの出口
端が位置するように前記アーム部を水平面内で回動させ
ることが可能な駆動手段を有している請求項１、２又は
３に記載の装置。
（５）前記アーム部が前記フィルタの注入側を密封可能
な密封機構と、密封時に該注入側に加圧気体を送り込む
機構とを備えている請求項４に記載の装置。
（６）未使用のフィルタを供給するフィルタ供給ユニッ
トと使用後のフィルタを投入するための廃棄ボックスと
がさらに備えられており、前記支柱部の前記駆動手段は
前記フィルタ保持機構が前記フィルタ供給ユニット及び
廃棄ボックスの真上に位置するように前記アーム部を回
動可能に構成されている請求項４に記載の装置。
（７）前記アーム部は垂直面内で回動可能に前記支柱部
に軸支されており、該アーム部を垂直面内で所定角度回
動させる駆動手段を備えている請求項４に記載の装置。
（８）前記プローブニードル及びマイクロシリンジポン
プを洗浄するための洗浄機構が固定位置に設けられてお
り、該プローブニードルの先端が該洗浄機構に挿入可能
に構成されている請求項３に記載の装置。
（９）液体クロマトグラフィシステムの入力ポートが固
定位置に設けられており、前記プローブニードルの先端
が該入力ポートに挿入可能に構成されている請求項３に
記載の装置。
（１０）前記制御手段は、所望の前処理に関するシーケ
ンスがプログラムされているマイクロコンピュータを備
えており、該マイクロコンピュータからの指示に応じて
前記ターンテーブル手段、フィルタロボット手段及びプ
ローブロボット手段の駆動を制御するように構成されて
いる請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
（１１）前記各試験管群が試料管と希釈管と濾液管とを
備えている請求項１から１０のいずれか１項に記載の装
置。
（１２）前記フィルタが注入側の口径が大きい開放型プ
ラスチック製ハウジングを有するディスポフィルタであ
る請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。