JPWO2015037339A1 - ノズル洗浄方法及び自動分析装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、洗浄液の浪費を抑制しつつキャリーオーバーやコンタミネーションを抑制することができるノズル洗浄方法及び自動分析装置を提供することを目的としている。上記課題に鑑み、第一洗浄位置で分注ノズル１２２から予圧液を吐出して分注ノズル１２２の内壁面を洗浄するとともに、分注ノズル１２２の外壁面に第一洗浄液をかけて分注ノズル１２２の外壁面を洗浄する第一洗浄ステップと、第二洗浄位置で分注ノズル１２２に第二洗浄液を吸引して分注ノズル１２２の内壁面を洗浄する第二洗浄ステップと、第三洗浄位置で分注ノズル１２２から第二洗浄液を吐出して分注ノズル１２２の内壁面を洗浄するとともに、分注ノズル１２２の外壁面に第三洗浄液をかけて分注ノズル１２２の外壁面を洗浄する第三洗浄ステップとを含むことを特徴としている。

Description

本発明は、試料及び試薬等を分注する分注ノズルを備えたノズル洗浄方法及び自動分析装置に関する。

特に医療分野やバイオテクノロジー分野等においては、血液、血清、尿等の試料を試薬と反応させ、試料に含まれる特定の生体成分や化学物質等を検出する自動分析装置が用いられる。こうした自動分析装置では、信頼性の高い検査実現に向けて分析精度の更なる向上が図られている。例えば分析に係る一連の工程の中で、分注ノズルの洗浄が不十分な場合、洗浄しきれずに分注ノズルに残った吸着物質が次の試料の分注時に遊離して混入する懸念がある。これを一般的にキャリーオーバーという。キャリーオーバーは測定結果に影響を及ぼす。

小児や高齢者が患者である場合には、少量しか試料が採取できない。また、患者の負担軽減や試薬使用量の削減のために、今後はさらに試料及び試薬の微量化が進み得る。従って、今まで以上に試料及び試薬の分注工程においてキャリーオーバーやコンタミネーションの抑制が重要視される。分注ノズルの洗浄方法については、洗浄液によるものが種々提唱されている（特許文献１等参照）。

国際公開第２０１２／１０５３９８号

特許文献１の装置では、試薬を分注した分注ノズルを分注ノズル洗浄槽へ移動させ、分注ノズル内の残液を吐出した後、洗浄液を吸引して分注ノズルの内壁面を洗浄する。ここで吸引する洗浄液は、供給口から継続的に供給されて槽から溢れ出る（オーバーフローする）状態としてある。この場合、オーバーフロー状態の新規な洗浄液を吸引することでキャリーオーバーやコンタミネーションを防ぐ効果は高いが、必要以上に洗浄液を消費する。分注ノズルの内壁面の洗浄には洗浄効果の高い洗浄液を用いるのが通常であり、この種の洗浄液の浪費はコストのみならず消耗品の交換頻度を増加させ得る。

本発明は、洗浄液の浪費を抑制しつつキャリーオーバーやコンタミネーションを抑制することができるノズル洗浄方法及び自動分析装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、洗浄液による分注ノズルの内壁面の洗浄前後に外壁面を洗浄し、内壁面洗浄用の洗浄液を貯留槽からオーバーフローさせることなく貯留して内壁面洗浄用の洗浄液の浪費を防ぐ。

本発明によれば、洗浄液の浪費を抑制しつつキャリーオーバーやコンタミネーションを抑制することができる。

本発明の適用対象である自動分析装置の一例の全体構成を表す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る自動分析装置に備えられた試薬分注装置及びノズル洗浄装置を模式的に表した図である。 本発明の第２実施形態に係る自動分析装置に備えられた洗浄槽の構成を表す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る自動分析装置に備えられたノズル洗浄装置の模式図である。 本発明の第４実施形態に係る自動分析装置に備えられた洗浄槽の平面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る自動分析装置に備えられた洗浄槽の第一洗浄ステップ実行時の平面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る自動分析装置に備えられた洗浄槽の第二洗浄ステップ実行時の平面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る自動分析装置に備えられた洗浄槽の第三洗浄ステップ実行時の平面図である。 本発明の第１実施の形態に係る自動分析装置に備えられた制御装置による分注ノズルの洗浄手順を表したフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る自動分析装置に備えられた独立して上下駆動可能な分注プローブの構造を示す図である。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
１．自動分析装置
図１は本発明の適用対象である自動分析装置の一例の全体構成を表す平面図である。

自動分析装置１００は、ラック１０１を搬送するラック搬送ライン１１７、反応容器１０５を設置するインキュベータディスク１０４、サンプル分注チップや反応容器１０５を搬送するサンプル分注チップ・反応容器搬送機構１０６、サンプル分注チップや反応容器１０５を保持するサンプル分注チップ・反応容器保持部材１０７、反応容器１０５内のサンプルを攪拌する反応容器攪拌機構１０８、サンプルを分注・吐出するサンプル分注装置１０３、試薬容器１１８を設置した試薬ディスク１１１、試薬を分注・吐出する試薬分注装置１１４、インキュベータディスク１０４及び検出ユニット１１６間で反応容器１０５を移載する反応容器搬送機構１１５、反応容器１０５内の反応液に含まれる特定の生体成分や化学物質等を検出する検出ユニット１１６、試薬分注装置１１４の分注ノズル１２２を洗浄するためのノズル洗浄装置１１９及び各装置の動作を制御する制御装置１２０を備えている。

ラック搬送ライン１１７は、当該ライン上のサンプル分注装置１０３によるサンプル分注位置までラック１０１を搬送する。ラック１０１には、サンプル（試料）を保持するサンプル容器１０２を複数架設することができる。本例では、このようにサンプルをライン搬送する構成を例示しているが、回転してサンプルを搬送するディスク状のものを設ける場合もある。

インキュベータディスク１０４は、複数の反応容器１０５を環状に設置することができ、図示しない駆動装置によって回転駆動し、サンプル分注装置１０３による分注位置等を含む各所定位置まで任意の反応容器１０５を移動させることができる。

サンプル分注チップ・反応容器搬送機構１０６は、ＸＹＺの３軸方向に移動可能であり、サンプル分注チップ・反応容器保持部材１０７、反応容器攪拌機構１０８及びインキュベータディスク１０４の各所定箇所、並びにサンプル分注チップ・反応容器廃棄孔１０９及びサンプル分注チップ装着位置１１０の間でサンプル分注チップ・反応容器を搬送する。

サンプル分注チップ・反応容器保持部材１０７は、未使用の反応容器１０５とサンプル分注チップを複数設置している。上記サンプル分注チップ・反応容器搬送機構１０６は、サンプル分注チップ・反応容器保持部材１０７の上方に移動し、下降して未使用の反応容器１０５を把持して上昇し、インキュベータディスク１０４の所定位置の上方に移動し、下降してインキュベータディスク１０４に反応容器１０５を設置する。また、サンプル分注チップ・反応容器搬送機構１０６は、サンプル分注チップ・反応容器保持部材１０７の上方に移動し、下降して未使用のサンプル分注チップを把持して上昇し、サンプル分注チップ装着位置１１０の上方に移動し、下降してサンプル分注チップ装着位置１１０にサンプル分注チップを設置する。

サンプル分注装置１０３は、分注ノズル（不図示）を回動及び上下動により移動させる構成であり、サンプル分注チップ装着位置１１０の上方に分注ノズルを回動移動させて降ろし、分注ノズルの先端にサンプル分注チップを圧入して装着する。サンプル分注チップを装着した分注ノズルは、ラック１０１に載置されたサンプル容器１０２の上方に移動して下降し、サンプル容器１０２に保持されたサンプルを所定量吸引する。サンプルを吸引した分注ノズルは、インキュベータディスク１０４の上方に移動して下降し、インキュベータディスク１０４に保持された未使用の反応容器１０５にサンプルを吐出する。サンプル吐出が終了すると、分注ノズルは、サンプル分注チップ・反応容器廃棄孔１０９の上方に移動し、使用済みのサンプル分注チップをサンプル分注チップ・反応容器廃棄孔１０９から廃棄する。

試薬ディスク１１１には、複数の試薬容器１１８が設置されている。試薬ディスク１１１の上部には試薬ディスクカバー１１２（図１は左部分を一部破断した図である）が設けられていて、試薬ディスク１１１の内部は所定の温度に保温される。試薬ディスクカバー１１２には、インキュベータディスク１０４側の部分に開口部１１３が設けられている。

試薬分注装置１１４は、分注ノズル１２２（図２参照）を水平一軸方向に移動させる構成のものであっても良いが、本実施の形態ではサンプル分注装置１０３と同じく分注ノズル１２２を回転及び上下動により移動させる構成としてある。この試薬分注装置１１４は、分注ノズル１２２を試薬ディスクカバー１１２の開口部１１３の上方に回転移動させて降ろし、分注ノズル１２２の先端を所定の試薬容器１１８に挿入して所定量の試薬を吸引する。その際、試薬ディスク１１１においては、分注ノズル１２２に吸引させる試薬を開口部１１３の下方位置に予め移動させてある。また、試薬分注装置１１４には静電容量を用いた液面センサ１２１（図２参照）が備わっており、試薬吸引の際、試薬に対する分注ノズル１２２の浸漬部が最小限（例えば試薬が必要量だけ吸引できる浸漬量）となるように分注ノズル１２２の下降量が制御される。試薬吸引後、分注ノズル１２２は上昇してインキュベータディスク１０４の所定位置の上方に回転移動し、反応容器１０５に試薬を吐出する。その後、次回の試薬吸引工程に移行する前に、洗浄槽の上方に回転移動し、分注ノズル１２２を洗浄する。

サンプルと試薬が吐出された反応容器１０５は、インキュベータディスク１０４の回転によって所定位置に移動し、サンプル分注チップ・反応容器搬送機構１０６によって反応容器攪拌機構１０８のところに搬送される。反応容器攪拌機構１０８は、反応容器１０５に対して回転運動を加えることで反応容器１０５内のサンプルと試薬を攪拌して混和する。攪拌の終了した反応容器１０５は、サンプル分注チップ・反応容器搬送機構１０６によって、インキュベータディスク１０４の所定位置に戻される。

反応容器搬送機構１１５は、サンプル分注装置１０３と同じく回転と上下移動が可能であり、サンプルと試薬の分注及び攪拌が終了しインキュベータディスク１０４に戻されて所定の反応時間が経過した反応容器１０５の上方に移動して下降し、反応容器１０５を把持して上昇し、回転移動によって検出ユニット１１６に反応容器１０５を搬送する。なお、本実施形態においては、検出ユニット１１６と反応容器搬送機構１１５を２つずつ設け、並列分析による分析処理効率の倍増が図られている。

以上で説明した各装置によるプロセス及び以下に説明するノズル洗浄動作は制御装置１２０によって実行される。

２．試薬ノズル洗浄槽の構成
図２は試薬分注装置１１４及びノズル洗浄装置１１９を模式的に表した図である。

試薬分注装置１１４は、分注ノズル（プローブ）１２２、移動装置１２３、分注シリンジ２００、及び液面検知器１２１を備えている。移動装置１２３は、鉛直な軸に一端が連結されたアームを備えていて、一の駆動装置（不図示）によってアームを回動させアームの他端に垂設した分注ノズル１２２を軸周りに回転移動させるとともに、他の駆動装置（不図示）によってアームを上下動させることで分注ノズル１２２を上下に移動させる。分注シリンジ２００は、分注ノズル１２２に接続していて、分注ノズル１２２に試薬を吸い込んだり分注ノズル１２２から試薬を吐出したりする。分注シリンジ２００とこの分注シリンジ２００及び分注ノズル１２２を接続する管路には予圧液が吸引されている。

液面検知器１２１は、分注ノズル１２２に接続されていて、静電容量によって分注ノズル１２２を介して試薬や洗浄液の存在を検知するものであり、例えば分注ノズル１２２が試薬や洗浄液に触れると試薬や洗浄液の存在が液面検知器１２１によって検知される。なお、特に説明はしないが、サンプル分注装置１０３も試薬分注装置１１４と基本的に同様の構成である。

ノズル洗浄装置１１９は、洗浄槽１２４、第一洗浄液吐出口２０１、第二洗浄液貯留槽２０２、第三洗浄液吐出口２０３、第一洗浄液供給部１２５、第二洗浄液供給部１２６、及び第三洗浄液供給部１２７を備えている。

洗浄槽１２４は、インキュベータディスク１０４及び試薬ディスク１１１の間における分注ノズル１２２の軌道上に配置されている。この洗浄槽１２４は、分注ノズル１２２に対して後述する第一洗浄ステップ、第二洗浄ステップ及び第三洗浄ステップをするための容器である。この洗浄槽１２４内の第一乃至第三洗浄位置には、それぞれ上記第一洗浄液吐出口２０１、第二洗浄液貯留槽２０２、及び第三洗浄液吐出口２０３が設けられている。また、洗浄槽１２４の底部には排出口２０４が設けられている。排出口２０４は複数個所に設けても良い。

第一洗浄位置、第二洗浄位置及び第三洗浄位置は、分注ノズル１２２の軌道上にインキュベータディスク１０４（試薬分注位置）から試薬ディスク１１１（試薬吸引位置）に向かってこの順で並んでいる。同図において分注ノズル１２２を実線で表した位置が第二洗浄位置であり、第二洗浄位置の右側に分注ノズル１２２を破線で表した位置が第一洗浄位置、第二洗浄位置の左側に分注ノズル１２２を破線で表した位置が第三洗浄位置である。

第一洗浄位置は、第一洗浄液供給部１２５を介して第一洗浄液吐出口２０１から吐出した第一洗浄液が、第一洗浄位置にある分注ノズル１２２の外壁面にかかる位置である。第三洗浄位置は、第三洗浄液供給部１２７を介して第三洗浄液吐出口２０３から吐出した第三洗浄液が、第三洗浄位置にある分注ノズル１２２の外壁面にかかる位置である。第一及び第三洗浄液吐出口２０１，２０３は、本実施の形態では分注ノズル１２２の移動を妨げない位置に各１つ設けられている。第二洗浄位置は、第一洗浄位置と第三洗浄位置の間に位置している。

第二洗浄位置には第二洗浄液貯留槽２０２が設けられており、この第二洗浄液貯留槽２０２に第二の洗浄液を供給する第二洗浄液供給部１２６が接続されている。第二洗浄液供給部１２６は、タンク２０６、送液シリンジ２０７、流路切換弁２０８及び電磁弁２０５を備えている。送液シリンジ２０７は、タンク２０６と管路を介して接続している。タンク２０６と送液シリンジ２０７とを接続する管路は、分岐して第二洗浄液貯留槽２０２に接続している。流路切換弁２０８は管路の分岐部に設けられていて、電磁弁２０５は流路切換弁２０８と第二洗浄液貯留槽２０２とを接続する管路に設けられている。流路切換弁２０８は送液シリンジ２０７の接続相手をタンク２０６及び第二洗浄液貯留槽２０２のいずれかに切り換える。流路切換弁２０８を介してタンク２０６に接続した状態で送液シリンジ２０７に第二洗浄液を吸引し、接続先を第二洗浄液貯留槽２０２に切り換えて送液シリンジ２０７から第二洗浄液を吐出することによって、第二洗浄液貯留槽２０２に第二洗浄液が供給される。電磁弁２０５、流路切換弁２０８及び送液シリンジ２０７は制御装置１２０からの信号に従って動作する。

同様に、第一洗浄液吐出口２０１及び第三洗浄液吐出口２０３には、それぞれ第一洗浄液吐出口２０１及び第三洗浄液吐出口２０３に第一洗浄液及び第三洗浄液を供給する第一洗浄液供給部１２５及び第三洗浄液供給部１２７が接続されている。第一洗浄液吐出部１２５及び第三洗浄液吐出部１２７が洗浄液を供給する管路構造等は第二洗浄液供給部１２６と同様であるため、簡略的に図示するとともに構成については説明を省略するが、同様に、洗浄液を供給するシリンジが管路を介して第一洗浄液吐出口２０１又は第三洗浄液吐出口２０３に接続されている。また、第一乃至第三洗浄液は全て異なる洗浄液を用いることもできるが、少なくとも２つを同一の洗浄液とすることもできる。

３．洗浄手順
図７は制御装置１２０による分注ノズルの洗浄手順を表したフローチャートである。

同図に示したように、分注ノズルの洗浄工程は、第一洗浄ステップ、第二洗浄ステップ及び第三洗浄ステップの３つのステップを含んでいて、制御装置１２０は、試薬分注装置１１４及びノズル洗浄装置１１９を制御して第一乃至第三洗浄ステップを実行する。第一乃至第三洗浄ステップについてそれぞれ説明する。

（１）第一洗浄ステップ
第一洗浄ステップでは、制御装置１２０は、インキュベータディスク１０４上の反応容器１０５に試薬を吐出させた後、移動装置１２３に信号を出力して分注ノズル１２２を第一洗浄位置に移動させる。そして、制御装置１２０は、分注シリンジ２００及び第一洗浄液供給部１２５に信号を出力し、分注シリンジ２００を駆動させて分注ノズル１２２から予圧液を吐出するとともに、第一洗浄液供給部１２５のシリンジを駆動させて分注ノズル１２２の外壁面に第一洗浄液をかける。つまり、予圧液を吐出することで分注ノズル１２２の内壁面を洗浄し、第一洗浄液をかけることで分注ノズル１２２の外壁面を洗浄する。この第一洗浄ステップにおける分注ノズル１２２の内壁面の洗浄及び外壁面の洗浄はどちらが先でも良く、同時であっても良い。第一洗浄位置で分注ノズル１２２の外壁面にかけられた第一洗浄液は、洗浄槽１２４で受けられ、排出口２０４を介して洗浄槽１２４から排液タンク（不図示）に排出される。

（２）第二洗浄ステップ
第一洗浄ステップ終了後、第二洗浄ステップに手順を移すと、制御装置１２０は、移動装置１２３に信号を出力して分注ノズル１２２を第二洗浄位置に移動させ、分注ノズル１２２の先端を第二洗浄液に浸漬させる。その際、第二洗浄ステップにおける第二洗浄液吸引動作時の分注ノズル１２２の先端の高さは、制御装置１２０によって第二洗浄液を必要量だけ吸引する高さに制御される。「第二洗浄液を必要量だけ吸引する高さ」とは、第二洗浄液の吸引時に第二洗浄液の液面高さが一定に保たれない場合（吸引と同時に供給がされない場合）には、第二洗浄液の液面から必要量の第二洗浄液の体積分だけ下がった高さ位置をいい、第二洗浄液の吸引時に第二洗浄液の液面高さが一定に保たれる場合（吸引と同時に供給がされる場合）には、第二洗浄液の液面の高さ位置（又は吸引動作に最小限必要なノズル浸漬量だけ液面から下がった高さ位置）をいう。こうして分注ノズル１２２を第二洗浄位置に移動させたら、制御装置１２０は、分注シリンジ２００に信号を出力して分注ノズル１２２に第二洗浄液を吸引することで、分注ノズル１２２の内壁面を洗浄する。

このとき、第二洗浄ステップの実行に伴う第二洗浄液貯留槽２０２の第二洗浄液の減少に応じて、制御装置１２０は、第二洗浄液供給部１２６に信号を出力して第二洗浄液貯留槽２０２に第二洗浄液を補充する。この手順は、第二洗浄ステップの実行後、次回の第二洗浄ステップの開始までに実行すれば良いが、例えば、第二洗浄ステップの実行中に分注シリンジ２００とともに第二洗浄液供給部１２６を制御することによって、分注ノズル１２２による第二洗浄液の吸引と同時に第二洗浄液供給部１２６によって第二洗浄液貯留槽２０２に洗浄液を供給し、第二洗浄液貯留槽２０２における第二洗浄液の液面を維持するようにしても良い。

また、第二洗浄ステップにおいては、制御装置１２０によって分注シリンジ２００を制御させることにより、第二洗浄液を必要量だけ吸引する高さ（前述）よりも深く分注ノズル１２２の先端部を第二洗浄液に浸漬させて、第二洗浄液の吸引時に分注ノズル１２２の外壁面を併せて洗浄するようにすることもできる。その際の第二洗浄液への浸漬量は、分注ノズル１２２の外壁面における試薬を含む洗浄対象物の付着が想定され得る部位が第二洗浄液に浸かるように予め設定した値である。

また、制御装置１２０は、必要であれば、第二洗浄ステップにおける第二洗浄液の吸引動作時、分注ノズル１２２の高さを保って分注ノズル１２２の先端部を第二洗浄液に浸漬させた状態で、分注シリンジ２００に信号を出力して第二洗浄液の吸引吐出を繰り返し実行することもできる。

（３）第三洗浄ステップ
第二洗浄ステップ終了後、第三洗浄ステップに手順を移すと、制御装置１２０は、移動装置１２３に信号を出力して分注ノズル１２２を第三洗浄位置に移動させ、分注シリンジ２００及び第三洗浄液供給部１２７に信号を出力し、分注ノズル１２２から第二洗浄液を吐出して分注ノズル１２２の内壁面を洗浄するとともに、分注ノズル１２２の外壁面に第三洗浄液をかけて分注ノズル１２２の外壁面を洗浄する。本ステップにおける第二洗浄液の吐出及び第三洗浄液の流下の動作は、分注ノズル１２２に洗浄液をかけるための制御対象の装置が第一洗浄液供給部１２５から第三洗浄液供給部１２７に変わったことを除き、概要は第一洗浄ステップにおける予圧液の吐出及び第一洗浄液の流下の動作と同様である。この第三洗浄ステップにおける分注ノズル１２２の内壁面の洗浄及び外壁面の洗浄はどちらが先でも良く、同時であっても良い。第三洗浄位置で分注ノズル１２２の外壁面にかけられた第三洗浄液は、洗浄槽１２４で受けられ、排出口２０４を介して洗浄槽１２４から排液タンク（不図示）に排出される。

また、制御装置１２０は、分注シリンジ２００、移動装置１２３の少なくとも一方を制御することにより、第二洗浄ステップで吸引した第二洗浄液を分注ノズル１２２内に設定時間保持することで、分注ノズル１２２の内壁面の一層の洗浄効果の向上を図ることもできる。ここで言う「設定時間」とは、第二洗浄ステップにおける第二洗浄液の吸引動作、第三洗浄位置への移動動作、第二洗浄液の吐出動作を通常の速度で連続して実行した場合における分注ノズル１２２内における第二洗浄液の滞留時間に対する付加時間であって予め設定された時間を意味する。具体的には、例えば、第二洗浄位置から第三洗浄位置への移動速度を遅らせる、第三洗浄位置に到達後第二洗浄液を吐出するタイミングを遅らせる、第二洗浄液を吸引後第二洗浄位置から第三洗浄位置に移動するタイミングを遅らせる等の動作の少なくとも１つにより実行することができる。

なお、上記第一乃至第三洗浄ステップの少なくとも１つにおいて、液面検知器１２１を用いて洗浄液を検知することで洗浄液の吐出状態又は貯留状態が正常であることを判断することができる。例えば、液面検知器１２１から入力される信号を基に、制御装置１２０によって分注ノズル１２２に洗浄液が触れていることを確認し、第一乃至第三洗浄ステップの全てが正常に実行されていることが制御装置１２０で確認されない場合、正常に実行されなかった洗浄ステップを報知する信号が表示装置や音声装置、印刷装置等の出力装置に制御装置１２０から出力されるようにすることができる。また、必要であれば第一乃至第三洗浄ステップが正常に実行されている旨を報知する信号が表示装置や音声装置、印刷装置等の出力装置に制御装置１２０から出力されるようにすることもできる。

４．効果
（１）キャリーオーバー等の抑制
本実施の形態によれば、第二洗浄液の吸引前に第一洗浄ステップで予圧液の吐出によって分注ノズル１２２の内壁面を洗浄する際に第一洗浄液によって外壁面を洗浄し、かつ第二洗浄液の吸引後にも第三洗浄ステップで第二洗浄液を吐出するとともに第三洗浄液によって分注ノズル１２２の外壁面を洗浄する。従って、第二洗浄液貯留槽２０２において第二洗浄液をオーバーフローさせた状態としなくとも、分注ノズル１２２の浸漬による第二洗浄液貯留槽２０２への試薬等のキャリーオーバー等を抑制することができる。これにより、分注ノズル１２２の内壁面の洗浄に伴う洗浄液の使用量を抑えることができる。よって、洗浄液の浪費を抑制しつつキャリーオーバーやコンタミネーションを抑制することができ、コストのみならず消耗品の交換頻度を低減させることができる。

（２）洗浄工程の効率化１
前述したように試薬分注位置から試薬吸引位置に向かって第一乃至第三洗浄位置をこの順で並べたことにより、洗浄工程の進捗に伴って分注ノズル１２２が試薬分注位置側に後戻りすることがなく、分注ノズル１２２の動作の無駄を抑えることができる。そのため、洗浄工程を効率化することができ、ひいては試料分析の処理速度を向上させることができる。

（３）洗浄工程の効率化２
第一及び第三洗浄ステップの少なくとも一方において、分注ノズル１２２の内壁面と外壁面の洗浄工程を同時に行うこととした場合、洗浄処理の所要時間を短縮し洗浄工程を効率化することができる。

（４）洗浄効果の向上１
第二洗浄ステップにおいて第二洗浄液を必要量だけ吸引する高さよりも深く第二洗浄液に分注ノズル１２２を浸漬させることとした場合、分注ノズル１２２の内壁面を洗浄のみに第二洗浄液を用いる場合に比べて、第二洗浄液の吸引時に分注ノズル１２２の外壁面を併せて洗浄することができるので、分注ノズル１２２の外壁面の洗浄効果の更なる向上が期待できる。

（５）洗浄効果の向上２
第二洗浄ステップにおける第二洗浄液の吸引動作時、分注ノズル１２２による第二洗浄液の吸引及び吐出を繰り返し実行することとした場合、分注ノズル１２２の内壁面の洗浄効果の更なる向上が期待できる。

（６）洗浄効果の向上３
分注ノズル１２２に第二洗浄液を吸引した状態を設定時間保持することとした場合にも、分注ノズル１２２の内壁面の洗浄効果の更なる向上が期待できる。

（７）信頼性の向上
液面検知器１２１を用いて洗浄工程が正常に実行されているか否かを判断することができることとした場合、洗浄処理の不具合を迅速にオペレータに知らせることができる。従って、分注シリンジ２００や洗浄液供給部１２５−１２７等の各種装置の異常や洗浄液の液切れへの迅速な対応やキャリーオーバーの回避等に寄与することができる。

（８）簡素化等
第一乃至第三洗浄液の２つ以上を同一の洗浄液とした場合、洗浄液のタンクや管路を共用化することができ、装置を簡素化することができる。また、洗浄液の種類をまとめることで管理も容易化される。

例えば、第二洗浄液貯留槽２０２に貯留して分注ノズル１２２の内壁面を洗浄する第二洗浄液として試薬に対する洗浄効果の高い洗剤を用い、第一洗浄液及び第三洗浄液として純水又は脱イオン水のような汎用的な液体を共用した場合、最も高価な第二洗浄液の消費量を前述したように抑制することができるため、コスト削減に寄与する。第二洗浄ステップ後の分注ノズル１２２の外壁面に洗浄効果の高い第二洗浄液が付着していたとしても、第三洗浄ステップにおいて第二洗浄液を純水や脱イオン水で容易に洗い落とすことができるので、洗浄効果の高い第二洗浄液の試薬へのキャリーオーバーは抑制できる。

５．その他
本実施の形態においては、上記効果（２）を得るために第一乃至第三洗浄位置を分注ノズル１２２の軌道に沿ってこの順に並べた場合を例に挙げて説明したが、本質的効果（１）を得る限りにおいては、第一乃至第三洗浄位置の並び順は限定されない。また、上記効果（３）を得るために第一及び第三洗浄ステップの少なくとも一方において分注ノズル１２２の内外の壁面の洗浄工程を同時に実行する例を説明したが、本質的効果（１）を得る限りにおいては、第一及び第三洗浄ステップにおいて分注ノズル１２２の内外の壁面の洗浄工程を同時に実行する必要は必ずしもない。

また、上記効果（４）を得るために第二洗浄ステップで分注ノズル１２２を第二洗浄液に通常よりも深く浸漬させる例を説明したが、本質的効果（１）を得る限りにおいては、必ずしもその必要はない。また、上記効果（５）を得るために第二洗浄ステップにおいて第二洗浄液の吸引吐出を繰り返し実行する例を説明したが、本質的効果（１）を得る限りにおいては、この手順も省略可能である。上記効果（６）を得るために分注ノズル１２２内に第二洗浄液を設定時間保持する例を説明したが、本質的効果（１）を得る限りにおいては、この手順も省略可能である。

上記効果（７）を得るために液面検知器１２１を利用して洗浄工程が正常に実行されていることを検知する場合を例に挙げて説明したが、本質的効果（１）を得る限りにおいては、液面検知器１２１による洗浄工程が正常に実行されているか否かの判断機能は必ずしも必要ない。

（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態に係る自動分析装置に備えられた洗浄槽の平面図である。

本実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、第一及び第三洗浄液をそれぞれ分注ノズル１２２の両側からかけるように構成した点である。第１の実施の形態では第一及び第三洗浄液吐出口２０１，２０３の各数量について特に触れなかった。第一洗浄液吐出口２０１は１つでも良いが、本実施の形態のように分注ノズル１２２の軌道を挟んで２つ対向して配置する構成とすることもできる。つまり、２つの第一洗浄液吐出口２０１から吐出する第一洗浄液が第一洗浄位置辺りで衝突するように調整することにより、第一洗浄位置にある分注ノズル１２２に対して、２つの第一洗浄液吐出口２０１によって正対する二方向から第一洗浄液がかかる構成である。また、分注ノズル１２２の移動を妨げない限りにおいては、第一洗浄液吐出口２０１を３つ以上にしても良い。これらの点については第三洗浄液吐出口２０３についても同様である。すなわち、第一及び第三洗浄液吐出口２０１，２０３は１つでも良いが、少なくとも一方を複数とすることもできる。その他の点について、本実施の形態は第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加え、第一及び第三洗浄液の少なくとも一方を分注ノズル１２２に対して複数の吐出口からかけることによって分注ノズル１２２の外壁面の全周を効率良く洗浄することができる。

（第３の実施の形態）
図４は本発明の第３の実施の形態に係る自動分析装置に備えられたノズル洗浄装置の模式図である。

同図に示したノズル洗浄装置１１９は、第２の実施の形態の第一及び第三洗浄液吐出口２０１，２０３の位置に洗浄液共通吐出口２１１を備えている。洗浄液共通吐出口２１１は、第一及び第三洗浄液を吐出する共用の洗浄液吐出口である。具体的には、洗浄液共通吐出口２１１には、第一洗浄液供給部１２５及び第三洗浄液供給部１２７が電磁弁２０５を介して接続されている。電磁弁２０５は制御装置１２０からの信号により動作し、洗浄液共通吐出口２１１の接続先を第一洗浄液供給部１２５及び第三洗浄液供給部１２７のいずれかに切り換える。これによって、洗浄液共通吐出口２１１から第一洗浄液又は第三洗浄液が吐出される。本実施の形態のその他の構成は、第２の実施の形態と同様であり、前述した２つの実施の形態と同様の効果を得ることができる。

加えて、図４では、第２の実施の形態に倣って第一及び第二洗浄位置に２つずつ（計４つ）の洗浄液共通吐出口２１１を設置した場合を例示したが、洗浄液共通吐出口２１１は第一及び第三洗浄液の双方を選択的に吐出することができるので、第一洗浄位置と第三洗浄位置を兼ねることができる。第一及び第三洗浄ステップの共通の洗浄位置で第一洗浄ステップを実行し、第二洗浄位置に移動して第二洗浄ステップを実行した後、共通の洗浄位置に戻って第三洗浄ステップを実行する構成である。この場合、洗浄液共通吐出口２１１は少なくとも１つあれば足り、装置構成をコンパクトにすることができる。例えば、分注ノズル１２２の吸引位置と吐出位置の間に第一乃至第三洗浄位置を別個に確保できない場合に有効である。

他方、第二洗浄液貯留槽２０２を挟むようにして洗浄液共通吐出口２１１を２箇所に備えると、試薬吐出位置側及び試薬吸引位置側の双方向から分注ノズル１２２の洗浄行程を始めることができるため、分析開始時や分析再開時の分注ノズル１２２の待機位置に依存することなく、短い経路で分注ノズル１２２の洗浄工程を実行することができる。

また、第一乃至第三洗浄ステップを複数回繰り返す必要がある場合、本実施の形態の場合、第三洗浄ステップと次の第一洗浄ステップを同一の洗浄位置で連続的に実行することができるので効率的である。

（第４の実施の形態）
図５は本発明の第４の実施の形態に係る自動分析装置に備えられた洗浄槽の平面図である。

同図に示したように、第一及び第三洗浄位置を共通の位置とした点において本実施の形態は第３の実施の形態と共通するが、洗浄液共通吐出口２１１で第一及び第三洗浄液を選択的に供給するのではなく、共通の位置に向かって第一及び第三洗浄液を吐出するように第一及び第三洗浄液吐出口２０１，２０３を設けた点で第３の実施の形態と相違する。本実施の形態では第二洗浄位置を挟んで両側にそれぞれ第一及び第三洗浄液吐出口２０１，２０３を一対ずつ設置した場合を例に挙げて説明したが、第一及び第三洗浄液吐出口２０１，２０３は、いずれかの位置において少なくとも１つずつ設けられていれば良い。本実施の形態の他の構成は第３の実施の形態と同様であり、第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

加えて、本実施の形態の場合、第一及び第三洗浄液吐出口２０１，２０３に繋がる第一及び第三洗浄液の流通経路を完全に分けることができるので、共通の位置に対して第一及び第三洗浄液を供給する構成による利益を享受しつつ、経路内での第一及び第三洗浄液の混合を防止することができる利点がある。

（第５の実施の形態）
図６Ａ−図６Ｃは本発明の第５の実施の形態に係る自動分析装置に備えられた洗浄槽の平面図である。

本実施の形態が前述した各実施の形態と相違する点は、複数の分注ノズル１２２を同時に洗浄することを想定した構成である点である。具体的には、第一及び第三洗浄位置を兼ねた共用洗浄位置、並びに第二洗浄位置を分注ノズル１２２の移動経路に沿って交互に等間隔で複数配置し、共通洗浄位置には一対の前述した洗浄液共通吐出口２１１を対向配置するとともに、第二洗浄位置には第二洗浄液貯留槽２０２を配置してある。図６の例では、共通洗浄位置は３箇所、第二洗浄位置は２箇所である。また、分注ノズル１２２は複数（本実施の形態では２本）が試薬分注装置１１４に備えられている。複数の分注ノズル１２２の間隔は、隣り合う共用洗浄位置及び第二洗浄位置の間隔又はその倍数（本実施の形態では２倍）に等しく設定されている。つまり、共通洗浄位置から次の共通洗浄位置までの間隔、及び第二洗浄位置から次の第二洗浄位置までの間隔が、分注ノズル１２２の間隔に等しい。そして、こうした洗浄位置の配置に沿って複数の分注ノズル１２２を順次移動させることで、複数の分注ノズル１２２に対してそれぞれ第一乃至第三洗浄ステップが同時並行的に実行される。

図６においては、洗浄槽１２４の右側に試薬吐出位置、左側に試薬吸引位置があることとし、図６Ａでは第一洗浄ステップ、図６Ｂでは第二洗浄ステップ、図６Ｃでは第三洗浄ステップを、それぞれ２本の分注ノズル１２２に対して同時に実行する状態を示している。具体的には、試薬の吐出を終えた２本の分注ノズル１２２は、図６Ａに示したようにそれぞれ右側及び中央の共通洗浄位置に移動し、同時に第一洗浄ステップを施される。第一洗浄ステップが完了したら、２本の分注ノズル１２２は、図６Ｂに示したようにそれぞれ左に移動して第二洗浄位置に行き、同時に第二洗浄ステップを施される。第二洗浄ステップ終了後、２本の分注ノズル１２２はそれぞれ左側と中央の洗浄液吐出位置に移動し、同時に第三洗浄ステップを施される。つまり、図６の構成では、中央の洗浄液吐出位置では左側の分注ノズル１２２の第一洗浄ステップと、右側の試薬分注ノズル１２２の第三洗浄ステップを行う。これらの動作は、いずれも制御装置１２０からの信号に従って移動装置１２３や分注シリンジ２００、第一乃至第三洗浄液供給部１２５−１２７が動作することによる結果である。その他の構成については、既述の実施の形態と同様であり、前述した効果を得ることができる。

加えて、本実施の形態の場合、分注ノズル１２２の本数と同数の第二洗浄位置と、分注ノズル１２２の本数よりも１つ多い共通洗浄位置を設けたことにより、複数の分注ノズル１２２を試薬吐出位置から試薬吸引位置に向かって、引き返すことなく複数の分注ノズル１２２に対して第一乃至第三洗浄ステップを同時に施すことができる。分注ノズル１２２の本数が更に増えた場合でも、第二洗浄位置と共通洗浄位置を等間隔Ｙ（＝分注ノズル１２２の間隔Ｘ又はその約数）で試薬吐出位置から試薬吸引位置に向かって並べることにより、各分注ノズル１２２に対して同一の洗浄工程を同時に施すことができる。上記間隔Ｘ，Ｙと間隔Ｙを式で表すと下式となる。

Ｘ＝ｎＹ （ｎは任意の整数）
例えば、図６ではｎ＝２（Ｘ＝２Ｙ）の場合を例示している。

但し、複数の分注ノズル１２２に対して同一の洗浄工程を同時に実行するのでなければ、他の実施の形態（例えば図３）の構成であっても複数の分注ノズル１２２を同時に洗浄することはできる。すなわち、分注ノズル１２２の間隔を共通洗浄位置と第二洗浄位置との間隔Ｙ又はその倍数と等しくし、複数の分注ノズル１２２を順次洗浄工程に供し、先行する分注ノズル１２２が第二又は第三洗浄ステップに移行する際に、後続の分注ノズル１２２が第一洗浄ステップを開始する態様である。

（その他）
以上の各実施の形態では、試薬分注装置１１４の分注ノズル１２２に発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、血液、尿等の試料を吸引及び吐出するサンプルノズル分注装置１０３の分注ノズルの洗浄にも本発明は適用可能である。

また、自動分析装置で使用される分注ノズル１２２の全てを洗浄対象とする必要はなく、例えば分注に使用されていない（洗浄の必要がない）分注ノズル１２２がノズル洗浄装置１１９を通過する際には、その分注に使用されていない分注ノズル１２２に対して第一乃至第三洗浄ステップの１つ乃至全てを省略することで、洗浄液の消費量を抑えることができる。

各洗浄ステップの省略の手法としては、洗浄する必要のない分注ノズルが位置付けられている任意の洗浄液吐出口や洗浄液貯留槽から洗浄水を吐出又は供給しないよう、制御装置１２０により送液シリンジの駆動を制御する方法が考えられる。その他には、例えば図８に示すように、分注ノズルを水平方向に移動させる移動装置１２３に、各分注ノズルを独立して垂直方向に移動させることができる垂直移動機構２１２が設けられている場合には、第一乃至第三洗浄位置を通らない上段の移動経路、及び第一乃至第三洗浄位置を通る下段の移動経路を用意しておき、洗浄する必要がない（例えば分注前の）分注ノズル１２２は洗浄槽方向に下降させないで上段の移動経路を経由して移動させ、洗浄する必要がある（例えば分注後の）分注ノズルのみを第一乃至第三ステップを実行すべく下段の移動経路を経由して移動させるように制御装置１２０により移動装置１２３を制御することで、不要な洗浄ステップを省略させるように制御しても良い。

１２０ 制御装置
１２１ 液面検知器
１２２ 分注ノズル
１２３ 移動装置
１２４ 洗浄槽
１２５ 第一洗浄液供給部
１２６ 第二洗浄液供給部
１２７ 第三洗浄液供給部
２００ 分注シリンジ
２０１ 第一洗浄液吐出口
２０２ 第二洗浄液貯留槽
２０３ 第三洗浄液吐出口
２０７ 送液シリンジ
２１１ 洗浄液共通吐出口
２１２ 垂直移動機構
Ｙ 共用洗浄位置及び第二洗浄位置の間隔
Ｘ 分注ノズルの間隔

Claims (18)

1. 第一洗浄位置で、分注ノズル内から予圧液を吐出して前記分注ノズルの内壁面を洗浄するとともに、前記分注ノズルの外壁面に洗浄液をかけて前記分注ノズルの外壁面を洗浄する第一洗浄ステップと、
   第二洗浄位置で、前記分注ノズル内に洗浄液を吸引して前記分注ノズルの内壁面を洗浄する第二洗浄ステップと、
   第三洗浄位置で、前記分注ノズル内に吸引された前記洗浄液を吐出して前記分注ノズルの内壁面を洗浄するとともに、前記分注ノズルの外壁面に洗浄液をかけて前記分注ノズルの外壁面を洗浄する第三洗浄ステップと
   を含むことを特徴とするノズル洗浄方法。
2. 前記第一洗浄位置、前記第二洗浄位置、前記第三洗浄位置の順で前記分注ノズルの移動経路に沿って配置したことを特徴とする請求項１のノズル洗浄方法。
3. 前記第一及び第三洗浄位置を共通の位置としたことを特徴とする請求項１のノズル洗浄方法。
4. 前記第一及び第三洗浄位置を兼ねた共用洗浄位置、並びに前記第二洗浄位置を交互に複数配置し、の配置に沿って複数の分注ノズルを移動させることで前記複数の分注ノズルに対してそれぞれ前記第一乃至第三洗浄ステップを同時並行的に行うことを特徴とする請求項３のノズル洗浄方法。
5. 前記第一及び第三洗浄ステップの少なくとも一方において前記分注ノズルの内壁面の洗浄と外壁面の洗浄とを同時に行うことを特徴とする請求項１のノズル洗浄方法。
6. 前記第一乃至第三洗浄ステップの少なくとも１つにおいて、液面検知器を用いて洗浄液を検知することで洗浄液の吐出状態又は貯留状態が正常であることを検知するステップを有することを特徴とする請求項１のノズル洗浄方法。
7. 前記第二洗浄ステップにおいて、前記第二洗浄液を必要量だけ吸引する高さよりも深く前記第二洗浄液に前記分注ノズルを浸漬させて、前記第二洗浄液の吸引時に前記分注ノズルの外壁面を併せて洗浄することを特徴とする請求項１のノズル洗浄方法。
8. 前記第二洗浄ステップで吸引した前記第二洗浄液を前記分注ノズル内に設定時間保持することを特徴とする請求項１のノズル洗浄方法。
9. 前記第二洗浄ステップにおいて前記第二洗浄液の吸引吐出を繰り返し実行することを特徴とする請求項１のノズル洗浄方法。
10. 前記第一及び第三洗浄ステップで前記分注ノズルに対して複数の方向から洗浄液を吐出することを特徴とする請求項１のノズル洗浄方法。
11. 洗浄の必要がない分注ノズルを前記第一乃至第三洗浄位置を通らない上段の移動経路を経由して移動させ、洗浄の必要がある分注ノズルのみを前記第一乃至第三洗浄位置を通る下段の移動経路を経由して移動させることを特徴とする請求項１のノズル洗浄方法。
12. 分注ノズルと、
    前記分注ノズルを移動させる移動装置と、
    前記分注ノズルに接続され、前記分注ノズルに対して液体の吸引吐出を行う分注シリンジと、
    前記分注ノズルを洗浄するための洗浄槽と、
    機構の動作を制御する制御装置とを備え、
    前記洗浄槽は、
    第一洗浄位置に設けた第一洗浄液吐出口と、
    第二洗浄位置に設けた第二洗浄液貯留槽と、
    第三洗浄位置に設けた第三洗浄液吐出口と、
    前記第一洗浄液吐出口に洗浄液を送液する第一洗浄液供給部と、
    前記第二洗浄液貯留槽に洗浄液を供給し貯留させる第二洗浄液供給部と、
    前記第三洗浄液吐出口に洗浄液を送液する第三洗浄液供給部と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記分注ノズルを前記第一洗浄位置に移動させるように前記移動装置を制御し、前記分注ノズル内の予圧液を吐出するとともに、前記第一洗浄液吐出口から分注ノズルの外壁面に洗浄液を吐出する第一洗浄ステップと、
    前記分注ノズルを前記第二洗浄位置に移動させるように前記移動装置を制御し、第二洗浄液貯留槽内の洗浄液を前記分注ノズル内に吸引する第二洗浄ステップと、
    前記分注ノズルを前記第三洗浄位置に移動させるように前記移動装置を制御し、前記分注ノズル内から前記第二洗浄ステップで吸引した洗浄液を吐出するとともに、前記第三洗浄液吐出口から分注ノズルの外壁面に洗浄液をかける第三洗浄ステップとを実行するようにプログラムされていることを特徴とする自動分析装置。
13. 前記第一洗浄液吐出口、前記第二洗浄液貯留槽及び前記第三洗浄液吐出口を、前記移動装置による分注プローブの移動経路に沿ってこの順で並べたことを特徴とする請求項１２の自動分析装置。
14. 前記第一洗浄液吐出口又は第三洗浄液吐出口に対して洗浄液を吐出する洗浄液供給部を、第一洗浄液供給部と第三洗浄液供給部で切り替える切替手段を備えたことを特徴とする請求項１２の自動分析装置。
15. 前記第一洗浄液吐出口及び前記第三洗浄吐出口の間に設けられ、前記第一洗浄ステップと前記第三洗浄ステップの両方を実施可能な共通洗浄位置を備え、
    前記第一洗浄液吐出口及び前記第三洗浄液吐出口は、前記共通洗浄位置に対して洗浄液を吐出するよう開口部を斜めに配置されたことを特徴とする請求項１２の自動分析装置。
16. 前記洗浄槽は、複数本の分注プローブを洗浄可能な洗浄槽であって、
    前記分注プローブの本数と同数の第二洗浄液貯留槽と、
    前記分注プローブの本数よりも１つ多く設けられた共通洗浄位置と、を備え、
    前記第二洗浄液貯留槽と前記共通洗浄位置を交互に配置しており、
    隣り合う前記共通洗浄位置と前記第二洗浄液貯留槽の間隔Ｙが分注プローブの間隔Ｘに対してＹ＝ｎＸ（ｎは任意の整数）となるように配置されていることを特徴とする請求項１５の自動分析装置。
17. 前記分注ノズルに接続した液面検知器を備えていることを特徴とする請求項１２の自動分析装置。
18. 前記移動装置は、前記分注ノズルを垂直方向に移動させる垂直移動機構を備えていて、
    前記制御装置は、洗浄の必要がない分注ノズルを前記第一乃至第三洗浄位置を通らない上段の移動経路を経由して移動させ、洗浄の必要がある分注ノズルのみを前記第一乃至第三洗浄位置を通る下段の移動経路を経由して移動させるように、前記移動装置を制御することを特徴とする請求項１２の自動分析装置。

Images