(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズル先端を洗浄できる振動部の構成に加えて、低い液位においても液中に定在波を発生する洗浄槽を備えた超音波洗浄器を実現する。【解決手段】洗浄槽２０６と、超音波振動子と、超音波振動子から洗浄槽２０６に向けて延伸され、鉛直方向にその長手方向を有する円筒孔２１１をその先端部２１０に有する振動ヘッド２０９と、洗浄槽２０６の下に、少なくとも振動ヘッド２０９を鉛直方向に投影した領域に設けられた空気層または金属部材とを有し、超音波振動子は、振動ヘッド２０９が円筒孔の長手方向及び長手方向に垂直な方向の変形を伴う振動モードで共振振動する周波数で駆動され、洗浄槽２０６の底部のうち、少なくとも振動ヘッド２０９を鉛直方向に投影した領域は樹脂を主たる成分とする材料で作製されており、洗浄槽２０６にためられる洗浄液の高さは、超音波振動子を駆動する周波数と音速とにより求められる波長の１／４よりも短くされる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液をためる洗浄槽と、
超音波振動子と、
前記超音波振動子から前記洗浄槽に向けて延伸され、鉛直方向にその長手方向を有する円筒孔をその先端部に有する振動ヘッドと、
前記洗浄槽の下に、少なくとも前記振動ヘッドを鉛直方向に投影した領域に設けられた空気層または金属部材とを有し、
前記超音波振動子は、前記振動ヘッドが前記円筒孔の前記長手方向及び前記長手方向に垂直な方向の変形を伴う振動モードで共振振動する周波数で駆動され、
前記洗浄槽の底部のうち、少なくとも前記振動ヘッドを鉛直方向に投影した領域は樹脂を主たる成分とする材料で作製されており、
前記洗浄槽にためられる洗浄液の高さは、前記超音波振動子を駆動する周波数と音速とにより求められる波長の１／４よりも短い超音波洗浄器。
【請求項２】
請求項１において、
前記洗浄槽にためられる洗浄液の高さと前記洗浄槽の底面から前記空気層または前記金属部材までの距離との和は、前記超音波振動子を駆動する周波数と音速とにより求められる波長の１／４の整数倍として設定される超音波洗浄器。
【請求項３】
請求項２において、
前記洗浄槽の側壁の一部または全周に接する液受けを有し、
前記洗浄槽にためられる洗浄液の高さは、前記洗浄槽の底面から前記液受けに接する前記洗浄槽の側壁の上端までの高さにより定められる超音波洗浄器。
【請求項４】
請求項３において、
前記洗浄槽に洗浄液を供給する管を有し、
前記管は、前記洗浄槽の底面において、前記振動ヘッドを鉛直方向に投影した領域内に開口され、
前記空気層または前記金属部材は、前記管の周囲に配置される超音波洗浄器。
【請求項５】
請求項２において、
前記洗浄槽の底面において、前記振動ヘッドの前記先端部の前記円筒孔を鉛直方向に投影した領域内に穴が設けられている超音波洗浄器。
【請求項６】
請求項２において、
前記洗浄槽の底面において、その底面が前記洗浄槽の底面に対して傾斜した傾斜穴を有し、
前記傾斜穴の下に、前記傾斜穴の底面と平行な上面をもつ空気層または前記傾斜穴の底面と平行な面に沿って設けられた金属部材を有する超音波洗浄器。
【請求項７】
請求項４において、
前記洗浄槽の側面に前記洗浄槽を洗浄する水を供給する管を有する超音波洗浄器。
【請求項８】
請求項４において、
前記洗浄槽の前記側壁の前記上端に設けられたカバーを有し、
前記カバーに上記振動ヘッドの先端部と重ならない位置に、上記洗浄液をオーバーフローするための穴を設ける超音波洗浄器。
【請求項９】
洗浄液をためる洗浄槽と、
超音波振動子と、
前記超音波振動子から前記洗浄槽に向けて延伸され、鉛直方向にその長手方向を有する円筒孔をその先端部に有する振動ヘッドとを有し、
前記超音波振動子は、前記振動ヘッドが共振振動する周波数で駆動され、
前記洗浄槽はその一部または全部が樹脂を主たる成分とする材料で作製されており、
前記振動ヘッドが共振振動するときの前記振動ヘッドの変形方向に対して、前記樹脂を主たる成分とする材料で作製された洗浄槽部分を介して、前記振動ヘッドが共振振動することによって生じる超音波の振動の腹となる領域から前記超音波振動子を駆動する周波数と音速とにより求められる波長の１／４の整数倍の距離に空気層または金属部材を有する超音波洗浄器。
【請求項１０】
請求項９において、
前記洗浄槽の前記樹脂を主たる成分とする材料で作製された側壁の一部または全周に接する液受けを有し、
前記超音波振動子は、前記振動ヘッドが前記円筒孔の前記長手方向に垂直な方向の変形を伴う振動モードで共振振動する周波数で駆動され、
前記液受けの空気層が、前記振動ヘッドが共振振動することによって生じる超音波の振動の腹となる領域から前記超音波振動子を駆動する周波数と音速とにより求められる波長の１／４の整数倍の距離に位置する超音波洗浄器。
【請求項１１】
請求項９において、
前記超音波振動子は、前記振動ヘッドが前記円筒孔の前記長手方向及び前記長手方向に垂直な方向の変形を伴う振動モードで共振振動する周波数で駆動され、
前記洗浄槽の底部のうち、少なくとも前記振動ヘッドを鉛直方向に投影した領域は前記樹脂を主たる成分とする材料で作製されており、
前記洗浄槽の下の少なくとも前記振動ヘッドを鉛直方向に投影した領域において、前記振動ヘッドが共振振動することによって生じる超音波の振動の腹となる領域から前記超音波振動子を駆動する周波数と音速とにより求められる波長の１／４の整数倍の距離に前記空気層または前記金属部材が設けられる超音波洗浄器。
【請求項１２】
請求項９において、
前記洗浄槽の側面に前記洗浄槽を洗浄する水を供給する管を有する超音波洗浄器。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の超音波洗浄器と、
サンプルを吸引するノズルを有するサンプル分注機構と、
前記超音波洗浄器とサンプル分注機構とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ノズルを前記超音波洗浄器の前記振動ヘッドの前記円筒孔に挿入して、前記超音波洗浄器の前記超音波振動子を前記周波数で駆動させることにより、前記ノズルの洗浄を行う自動分析装置。
【請求項１４】
請求項７の超音波洗浄器と、
サンプルを吸引するノズルを有するサンプル分注機構と、
前記超音波洗浄器とサンプル分注機構とを制御する制御部とを備え、
検査を行うモード以外のタイミングで、前記洗浄槽の側面に設けられた管より水を前記超音波洗浄器の前記振動ヘッドに向けて排出し、前記振動ヘッドの洗浄を行う自動分析装置。
【請求項１５】
請求項１２の超音波洗浄器と、
サンプルを吸引するノズルを有するサンプル分注機構と、
前記超音波洗浄器とサンプル分注機構とを制御する制御部とを備え、
検査を行うモード以外のタイミングで、前記洗浄槽の側面に設けられた管より水を前記超音波洗浄器の前記振動ヘッドに向けて排出し、前記振動ヘッドの洗浄を行う自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血清や尿などのサンプルを分注するノズルを洗浄する超音波洗浄器、および超音波洗浄器を備え、サンプルと試薬を混ぜ合わせることで成分分析を行う自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動分析装置では、同一ノズルを繰り返し使用してサンプルを分注するため、別のサンプルを吸引する前にはノズル先端の洗浄を行う。ノズル先端の洗浄が不十分であると、前のサンプル成分を次のサンプルに持ち込み（キャリーオーバ）してしまい、測定精度が悪化する。しかしながら、高スループット性能の自動分析装置では高速に分注処理を行うため、ノズル洗浄に十分な時間を使えない。特許文献１では、ランジュバン振動子を洗浄槽の底部に備えた超音波洗浄器を用いて、液中に発生したキャビテーションでノズルの試料付着物を除去することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１６９８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超音波を用いる洗浄器では、取れにくい汚れに対して超音波振動子の駆動周波数を低周波（２０〜１００ｋＨｚ）に設定して使うことが多い。低周波での洗浄は、液中に発生するキャビテーション（液中に生じた圧力差で泡の発生と消滅が起きる現象）を利用している。しかし、キャビテーションは、液中に一様に発生するわけではなく、超音波強度の強弱によってキャビテーションの強度も変化する。超音波強度が強くなる領域は、駆動する周波数によって発生する間隔が異なり、液の音速（水では約１５００ｍ／ｓ）を超音波振動子の駆動周波数で割った距離ごとにキャビテーションが強い領域ができる。例えば、５０ｋＨｚで駆動したときには、１波長が３０ｍｍ（λ）の定在波が生じ、その半波長である１５ｍｍ（λ／２）間隔でキャビテーション強度が強い領域が生じる。また、超音波を発生する振動面付近もキャビテーション強度が強い領域となる。
【０００５】
このため、特許文献１のようにランジュバン振動子を洗浄槽の下部に備えた超音波洗浄器では、キャビテーションの効果を得るため２０〜１００ｋＨｚで駆動すると、キャビテーションが強くなる領域は７．５ｍｍ（１００ｋＨｚ駆動）〜３７．５ｍｍ（２０ｋＨｚ駆動）間隔で生じる。キャビテーション強度は、駆動源である振動子に近いほど強い。また、キャビテーションが強くなる領域の範囲は狭いため、ノズルの洗浄範囲は限定的となり洗浄ムラが発生しやすい。さらに、振動子を洗浄槽の下部に備える構造の超音波洗浄器は、ステンレス槽の底部を振動子で加振することで内部の液に超音波を発生するため、底部の面積が大きくなる。また、定在波を発生するには、最低でも７．５ｍｍ（λ／４）以上の液位が必要である。つまり、従来の超音波洗浄器は、底面積が大きく高さが必要であるため、定在波を発生して効果的な洗浄を行うために必要な洗浄液量が多くなる課題がある。特に、サンプルのキャリーオーバを問題とする装置においては、ノズル洗浄の度に洗浄液を交換してノズルにサンプルが再付着することを防ぐ必要があるため、少ない洗浄液量とすることが望まれる。
【０００６】
このため、駆動周波数２０〜１００ｋＨｚの範囲で、ノズル先端（特に外周）を洗浄できる振動部の構成に加えて、低い液位においても液中に定在波を発生する洗浄槽を備えた超音波洗浄器、さらにこれを用いた自動分析装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明にかかる超音波洗浄器によれば、洗浄液をためる洗浄槽と、超音波振動子と、超音波振動子から洗浄槽に向けて延伸され、鉛直方向にその長手方向を有する円筒孔をその先端部に有する振動ヘッドと、洗浄槽の下に、少なくとも振動ヘッドを鉛直方向に投影した領域に設けられた空気層または金属部材とを有し、超音波振動子は、振動ヘッドが円筒孔の長手方向及び長手方向に垂直な方向の変形を伴う振動モードで共振振動する周波数で駆動され、洗浄槽の底部のうち、少なくとも振動ヘッドを鉛直方向に投影した領域は樹脂を主たる成分とする材料で作製されており、洗浄槽にためられる洗浄液の高さは、超音波振動子を駆動する周波数と音速とにより求められる波長の１／４よりも短くされる。
【０００８】
第２の発明にかかる超音波洗浄器によれば、洗浄液をためる洗浄槽と、超音波振動子と、超音波振動子から洗浄槽に向けて延伸され、鉛直方向にその長手方向を有する円筒孔をその先端部に有する振動ヘッドとを有し、超音波振動子は、振動ヘッドが共振振動する周波数で駆動され、洗浄槽はその一部または全部が樹脂を主たる成分とする材料で作製されており、振動ヘッドが共振振動するときの振動ヘッドの変形方向に対して、樹脂を主たる成分とする材料で作製された洗浄槽部分を介して、振動ヘッドが共振振動することによって生じる超音波の振動の腹となる領域から超音波振動子を駆動する周波数と音速とにより求められる波長の１／４の整数倍の距離に空気層または金属部材を有する。
【０００９】
また、第１の発明または第２の発明にかかる超音波洗浄器を搭載した自動分析装置である。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、２次振動モードで共振振動する振動ヘッドのＺ方向の振動を促進する機構を設けることで、洗浄液の量を減らしつつ、高い洗浄効果を実現する。
【００１１】
第２の発明によれば、振動ヘッドの共振振動時の振動負荷を低減することで、高い洗浄効果を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】超音波洗浄器を備えた自動分析装置（上面図）である。
【図１Ｂ】試薬分注機構の構成例である。
【図１Ｃ】サンプル分注機構の構成例である。
【図１Ｄ】制御部の構成例である。
【図２Ａ】超音波洗浄器の斜視図である。
【図２Ｂ】超音波洗浄器の上面図である。
【図２Ｃ】Ａ−Ａ’に沿った超音波洗浄器の断面図である。
【図２Ｄ】超音波振動子及び振動ヘッドの側面図である。
【図３Ａ】１次振動モードでの振動ヘッドの変形を示す図である。
【図３Ｂ】２次振動モードでの振動ヘッドの変形を示す図である。
【図３Ｃ】振動ヘッドを取り付けた超音波振動子のインピーダンス波形である。
【図４】超音波洗浄器の振動ヘッドと洗浄槽の断面の模式図である。
【図５】定在波の発生条件を説明するための図である。
【図６】洗浄槽の底に穴を設けた例である。
【図７Ａ】底部に斜面穴を設けた洗浄槽の斜視図である。
【図７Ｂ】底部に斜面穴を設けた洗浄槽の上面図である。
【図７Ｃ】底部に斜面穴を設けた洗浄槽のＢ−Ｂ’に沿った断面図である。
【図８】洗浄槽の上面にカバーを設けた例である。
【図９】超音波洗浄器の配管構成の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１Ａは本実施例に係る自動分析装置の構成を示す図である。自動分析装置１０は、試薬容器１１を複数搭載する試薬ディスク１２と、試薬とサンプルとを反応セル２５にて混ぜ合わせ、生じた反応を測定する反応ディスク１３と、試薬の吸引や吐出を行う試薬分注機構１４と、サンプルの吸引や吐出を行うサンプル分注機構１５を有する。
【００１５】
試薬分注機構１４は試薬を分注するための試薬用ノズル２１を備え（図１Ｂ）、サンプル分注機構１５はサンプルを分注するためのサンプル用ノズル２２を備える（図１Ｃ）。装置に投入されたサンプルは、サンプル容器（試験管）２３に入れた状態で、ラック２４に搭載されて搬送される。ラック２４には複数のサンプル容器２３が搭載される。なお、サンプルは血清や全血などの血液由来のサンプル、または尿などである。
【００１６】
サンプル分注機構１５は、サンプル容器２３からサンプル吸引を行う吸引位置、セル２５に吐出を行う吐出位置、超音波洗浄器２６でノズル２２の先端を洗浄する洗浄位置、および超音波洗浄器２６で洗浄することにより洗浄液の付着したノズル２２の先端を水で洗い流すために洗浄槽２７へ、ノズル２２を回転動作によって移動させる。さらに、サンプル分注機構１５は、吸引位置、吐出位置、および洗浄位置ではサンプル容器２３、反応セル２５、超音波洗浄器２６、洗浄槽２７の高さにそれぞれ合わせて、ノズル２２を下降させる。このような動作を行うため、サンプル分注機構１５は、ノズル２２を目的位置に移動させ、上下動させることが可能な構成になっている。本実施例ではサンプル分注機構１５のノズル２２を洗浄するために超音波洗浄器２６を設けているが、さらに試薬分注機構１４のノズル２１を洗浄するために超音波洗浄器を設けてもよい。
【００１７】
自動分析装置１０は、測定部２９を有し、反応セル２５内に収容されたサンプルと試薬との混合液を測光することで、サンプル内の所定成分の濃度などを分析する。測定部２９は、例えば光源と光度計（吸光高度計や散乱高度計など）を有している。また、ノズルの移動やサンプルの吸引吐出制御、洗浄槽２７への液供給の制御、超音波洗浄器２６の駆動制御、その他各種機構の制御は制御部２８により行われる。さらに、自動分析装置には装置を操作するための操作部（ＰＣや制御基板など）や、検査技師がラック２４を投入、回収するユニットを備える装置などがあるが、図１Ａでは省略している。
【００１８】
図１Ｄは自動分析装置１０の分注機構および洗浄器の制御部２８の構成例である。自動分析装置１０の操作画面には、装置操作・表示部６００があり、検査を実行するための分析実行操作部６０１や超音波洗浄器２６の状態を表示するための洗浄器状態表示部６０２を有する。装置の制御を行う制御部２８は、装置操作・表示部６００からの指令を上位通信処理部６１１から受け、装置シーケンス処理部６１２はシーケンスデータベース６１３のシーケンスデータを基に分注機構１５や超音波洗浄器２６の制御を実行する。
【００１９】
分注機構制御部６１４はモータ制御部６１５とモータ駆動部６１６を介して、分注機構１５の回転や上下動作を行い、ノズル２２を移動する。洗浄器制御部６１７は超音波制御部６１８を介して、超音波駆動部（圧電素子用アンプ）６１９を制御し、超音波洗浄器２６に備えた超音波振動子２０５を駆動（超音波をＯＮ／ＯＦＦ）する。なお、超音波振動子２０５の共振特性は、発熱によって変化するため、周波数調整部６２０により共振周波数の変化に合わせて駆動周波数を変化させる。
【００２０】
さらに、洗浄器制御部６１７は、ポンプ制御部６２１に指示を送り、ポンプ駆動部６２２が超音波洗浄器２６の洗浄槽につながるポンプを駆動し、洗浄液の交換等を制御する。
【００２１】
図２Ａから図２Ｄを用いて超音波洗浄器２６の構成例を説明する。図２Ａは超音波洗浄器２６の斜視図、図２Ｂは上面図、図２ＣはＡ−Ａ’（図２Ｂ）に沿った断面図、図２Ｄは超音波振動子及び振動ヘッドの側面図である。
【００２２】
超音波洗浄器２６は、フロントマス２０１とバックマス２０２の間に１つ以上の圧電素子２０３を挟み、フロントマス２０１とバックマス２０２をボルト２０４で締結することで構成される超音波振動子（ボルト締めランジュバン振動子（ＢＬＴ：Bolt-clamped Langevin Type Transducer））２０５、振動ヘッド２０９、洗浄液を貯水する洗浄槽２０６が設けられたベース部２０７を有する。ここでは、超音波振動子２０５のボルト２０４の軸方向をＸ方向、ベース部２０７の上面（水平面）においてＸ方向と垂直な方向をＹ方向、水平面に垂直な方向、すなわち鉛直方向をＺ方向と定義している。
【００２３】
超音波振動子２０５はフランジ部２０８を備え、ベース部２０７に固定されている。図ではフランジ部２０８の下側でベース部２０７に固定しているが、フランジ部２０８の上側にもフランジを固定する部材を設け、当該部材とベース部２０７とを接続することにより、フランジ部２０８の全周を均等に固定することが望ましい。また、フランジ部２０８とベース部２０７とが接する部分にはフランジ部２０８やベース部２０７の磨耗や騒音を防止するためにゴムなどを入れても良い。
【００２４】
超音波振動子２０５のフロントマス側の先端に洗浄槽２０６に向けて延伸される振動ヘッド２０９を有する。振動ヘッド２０９の先端部２１０は円筒形状であり、洗浄槽２０６とは接しない位置で洗浄槽２０６に溜められた洗浄液に浸かる位置にくるように調整される。円筒形状の振動ヘッド先端部２１０には、ノズル２２の先端外径よりも大きい円筒孔２１１が設けられている。なお、フロントマス２０１と振動ヘッド２０９とは別々に作製してボルト等で固定してもよいし、一体で作製してもよい。また、洗浄槽２０６には洗浄液を供給する配管２１２が設けられ、一定量の洗浄液を供給することで洗浄槽２０６内にある洗浄液をオーバーフローさせることにより置換することができる。すなわち、洗浄液供給配管２１２から供給された洗浄液は、洗浄槽２０６の側壁の上端からあふれて、洗浄槽２０６の外周にある液受け２１３に流れ、排水路２１４から排出されることにより、洗浄槽２０６内の洗浄液の高さ（液位）は、洗浄液を供給するたびに一定となる。
【００２５】
装置のスループットを低下させないため、洗浄液の交換は短時間で行う必要があるが、洗浄液の供給速度が速いと洗浄液が噴出し、超音波洗浄器２６の周囲に飛び散る可能性がある。洗浄液供給配管２１２を振動ヘッド先端部２１０の下部に位置させることにより、洗浄液の供給速度が速い場合でも、供給された洗浄液が振動ヘッド先端部２１０に当たることで、洗浄槽２０６内の流速を抑えて液の飛び散りを防止する。逆に、洗浄液を洗浄槽２０６の上方（すなわち、液面より上）から供給した場合は、空気が混ざり洗浄液が泡立つため、洗浄槽２０６内で液を供給することが望ましい。また、洗浄槽２０６の側壁に配管２１２を設け、振動ヘッド先端部２１０に洗浄液をあてるように供給すると、下部に位置させたのと同様の効果が得られる一方、振動ヘッド先端部２１０からフロントマス２０１側に向けて洗浄液が押し上げられることで、洗浄液の成分がフロントマス２０１と振動ヘッド２０９の連結部に溜まり、汚れの原因となるおそれがある。そのため、洗浄液の供給においては、図２に示すように振動ヘッド先端部２１０の下部からの供給が望ましい。ただし、洗浄液ではなく、水のように付着や飛散を問題としない液体であれば、洗浄槽２０６上方や側壁からの供給であっても問題ない。特に、振動ヘッド２０９をメンテナンスのため洗浄する場合に、側面に洗浄液供給配管２１２とは別に配管を設け、水を供給することは有効である。かかる構成については図９を用いて後述する。
【００２６】
なお、図では洗浄槽２０６の全周に接するように液受け２１３を設けた例を示しているが、本実施例では洗浄槽２０６に溜める洗浄液を少なくできるため、洗浄液の交換はその分短時間で行うことが可能である。このため、洗浄槽２０６の側壁の一部に切り欠き部を設け、高さを低くした側壁からのみ洗浄液を流出させるようにし、液受け２１３を洗浄槽２０６の全周ではなく、切り欠き部のある側壁部分に接する形状とすることで、その大きさを縮小することも可能である。これにより、超音波洗浄器２６のベース部２０７を小さくできる効果がある。
【００２７】
図示しないが、金属ブロック（２０１・２０２）と圧電素子２０３の間及び複数の圧電素子２０３の間には電極（例えば銅板）が挟まれており、これら電極に対して所定の周波数の正弦波電圧を印加することで、ボルト２０４の軸方向に超音波振動子２０５が駆動される。特に、フロントマス２０１の形状をホーン形状（圧電素子２０３側と振動ヘッド側とで径を変化させる形状）とすることで、圧電素子２０３の発生する振幅を増幅できることが知られており、ホーンの長さや形状を駆動したい周波数に合わせて設計することで、少ない電力で大振幅が得られる。図ではコニカルホーン形状を示しているが、他の形状（エクスポネンシャルホーンなど）でも問題ない。
【００２８】
さらに、ホーン形状のフロントマス２０１の先端に細長い振動ヘッド２０９を設け、超音波振動子２０５の振動に同期して共振させることにより、振動ヘッド先端部２１０において大変位を発生させることができる。これにより、超音波振動子２０５に印加する電気エネルギーを効率的に振動ヘッド先端部２１０の振動（運動エネルギー）に変換することができる。
【００２９】
超音波洗浄器２６でノズル２２を洗浄するときには、所定の低周波数で圧電素子２０３を駆動し、振動ヘッド先端部２１０の円筒孔２１１にノズル２２を洗浄範囲（ノズル２２の先端から５ｍｍ程度の範囲）が浸かるように挿入し、一定時間洗浄液に浸漬しておくことにより、ノズル２２の外周部に着いた汚れをキャビテーションによって除去する。洗浄後は、ノズル２２を超音波洗浄器２６から引き抜き、洗浄槽２０６の洗浄液をオーバーフローにより交換することで、次にノズル２２を洗浄するときには新しい洗浄液で洗浄することができ、キャリーオーバを抑えることができる。これらの制御は、制御部２８により、所定の装置シーケンスにしたがって実行される。
【００３０】
このように、振動ヘッド先端部２１０の円筒孔２１１とその周囲に洗浄液があれば洗浄できるため、使用する洗浄液量を減らすことができる。例えば外径１．０ｍｍ以下の細いノズルであれば０．５ｍＬ以下の洗浄液量でも洗浄可能であり、洗浄器のサイズも小型化できる。なお、洗浄槽２０６に洗浄液として水を供給して使用してもキャビテーションによる高い洗浄効果が得られるため、目標とする洗浄効果によっては水を使用してもよい。
【００３１】
超音波洗浄器２６は、洗浄液中にキャビテーションを発生させるのに適した２０〜１００ｋＨｚの周波数で圧電素子２０３を駆動し、洗浄槽２０６内の振動ヘッド２０９を共振させ、その大変位の振動（周波数は駆動周波数と同じ）により超音波振動を発生させる。これにより、振動ヘッド２０９の周囲、特に振動の腹（最も振幅が大きくなる部分）を中心にキャビテーションが発生する。開放端である振動ヘッド先端部２１０は振動の腹となるので、円筒孔２１１内に発生するキャビテーションにより、ノズル２２先端を集中的に洗浄する。
【００３２】
図３Ａ〜Ｃを用いて、振動ヘッド２０９の振動について説明する。振動ヘッド２０９は共振振動にともなう変形の仕方によって複数の振動モードを有する。図３Ａに振動ヘッド２０９の１次振動モードの変形、図３Ｂに振動ヘッド２０９の２次振動モードの変形、図３Ｃに振動ヘッドを取り付けた超音波振動子のインピーダンス波形を示す。
【００３３】
振動ヘッド２０９の共振周波数は複数あり、共振時、それぞれで異なった変形が生じる。図３Ａは１次振動モードであり、振動ヘッド先端部２１０がＸ方向に振れる振動モードである。図３Ｂは２次振動モードであり、振動ヘッド先端部２１０がＸ方向に振れるとともに、振動ヘッド先端部２１０の中間に振動の節（最も振動が小さくなる部分）ができて、鉛直方向（Ｚ方向）に振れる振動モードである。なお、図では振動モードの違いを分かりやすくするため、変形を誇張して示している。
【００３４】
図３Ｃは横軸に周波数、縦軸にインピーダンスを示した図である。振動ヘッド２０９の共振点４１０と超音波振動子２０５の共振点４１１（超音波振動子２０５がボルト２０４の軸方向に伸縮するモード）とが示されている。共振点４１０は、１次振動モードの共振点であっても、２次振動モードの共振点であってもよいが、洗浄に使用する振動モードであり、その共振周波数がキャビテーションを発生しやすい２０〜１００ｋＨｚの範囲に存在する必要がある。さらに、共振点４１０と共振点４１１とが近接し、これらの差の絶対値が１０ｋＨｚ以下となるように、振動ヘッド２０９と超音波振動子２０５とを設計することが望ましい。共振点を近づけることにより、その相互作用により効率よく電気エネルギーを振動ヘッド先端部２１０の振動に変換することができるためである。
【００３５】
図４は本実施例の超音波洗浄器の振動ヘッド２０９と洗浄槽２０６の断面の模式図である。振動ヘッド２０９は２次振動モードの共振点で振動させるものとし、Ｘ方向の振動とＺ方向の振動とを併せ持つ。先に述べたように、振動ヘッド先端部２１０は洗浄槽２０６内の洗浄液中に位置され、ノズル２２を円筒孔２１１に挿入してノズル２２の洗浄を行う。これにより、円筒孔２１１の内壁近傍で発生するキャビテーションによりノズル２２の洗浄を行う。ここで振動ヘッド２０９が超音波振動すると、振動ヘッド２０９の周囲に液のせり上がり３１０が発生し、部分的に洗浄槽２０６の淵よりも高い水位になる。そのため、円筒孔２１１の位置が、振動ヘッド２０９の首（振動ヘッド２０９のうち、フロントマス２０１と振動ヘッド先端部２１０との間にあるＺ方向に延びる部分）に近い位置にあると、洗浄時にノズル２２が洗浄液につかる範囲が広がり、例えば設定した範囲５ｍｍに対して７ｍｍまで濡れる。洗浄液として水以外を使用している場合には、洗浄液を落とすためノズル２２の洗浄部分に対して水洗浄を行う必要があるが、この水洗浄の工程で洗浄範囲を拡大する必要が出てくる。洗浄範囲を拡大すると、スループットが低下したり、ノズル２２に水が残りやすくなりサンプルを薄めたりする問題がある。このため、ヘッド先端長さ２２０は、液のせり上がり３１０にノズル２２が接触しない程度に円筒孔２１１の位置が振動ヘッド２０９の首から離れる長さとすることが望ましい。
【００３６】
さらに、本実施例においては、洗浄槽２０６を洗浄液中で発生される超音波を透過することができる材質（例えば樹脂）で作製し、洗浄槽２０６の下に空気を貯めるためのエアータンク３０１を介してベース部２０７に固定されている。洗浄槽２０６は全体を樹脂で作製してもよく、一部でもよいが、少なくとも洗浄槽２０６の底部のうち、振動ヘッド先端部２１０を鉛直方向に投影した領域は樹脂で作製される。同様に、エアータンク３０１も少なくとも振動ヘッド先端部２１０を鉛直方向に投影した領域を覆うように設けられる。ただし、先に述べたように洗浄液は洗浄槽２０６の下から供給することが望ましいので、図４では洗浄槽２０６の底部には洗浄液を供給する管３０２と洗浄液供給配管２１２とが設けられている。そのため、管３０２の周囲を囲むように、洗浄槽２０６の底の樹脂、エアータンク３０１を配置している。すなわち、洗浄液等を洗浄槽２０６の底面から供給しない洗浄器においては、洗浄槽２０６の下にこのような穴をあける必要はない。また、洗浄槽２０６全体を樹脂で作製する場合、ベース部２０７と一体成型して作製してもよい。このように作製することで、製造コストを低下させることができる。
【００３７】
洗浄槽２０６にためられる洗浄液の高さをＬａと定義する。洗浄槽２０６には洗浄液をオーバーフローして供給するため、洗浄槽２０６の側壁の上端まで液が貯められる。したがって、洗浄槽にためられる洗浄液の高さＬａは、洗浄槽の底面から液受けに接する洗浄槽の側壁（部分または全周）の上端までの高さとなる。また、洗浄槽２０６で発生された超音波を透過することができる材質でできた洗浄槽２０６の底部の厚さをＬｂで定義すると、液面からエアータンク３０１までの長さＬはＬａ＋Ｌｂである。
【００３８】
振動ヘッド先端部２１０の振動によって洗浄液中には超音波が発生するが、エアータンク３０１を設けたことにより、Ｚ方向の振動より発生した超音波はＺ方向に進行するが、Ｌが所定の条件を満たすとき、液面とエアータンク３０１の空気層とで反射を繰り返すことにより、洗浄槽２０６内のＺ方向に定在波を発生する。Ｚ方向に定在波が発生する図４に示した構造の樹脂製の洗浄槽Ａとエアータンク３０１を設けない樹脂製の洗浄槽Ｂとについて振動ヘッド２０９の振動振幅を比較したところ、洗浄槽Ａの方が振動ヘッド２０９の振動振幅が大きくなった。また、洗浄槽Ａと洗浄槽Ｂにおいて、同形状の振動ヘッド２０９を用いて洗浄効果を比較した結果も、洗浄槽Ａを用いた方が高い洗浄効果が得られた。
【００３９】
この結果は次のような理由によるものと考えられる。洗浄液は粘性をもち、洗浄液は振動ヘッドの振動に対する振動負荷となる。本実施例のように円筒孔２１１の内壁近傍で発生するキャビテーションによりノズル２２の洗浄を行う場合、キャビテーションの発生に寄与するのは主にＸ方向の振動である。しかしながら、２次振動モードでは、振動ヘッド２０９はＸ方向の振動のみならず、Ｚ方向の振動も発生した状態で共振している。ここで、Ｚ方向の振動が洗浄液によって振動が抑制される状態にあるとＸ方向の振動についても抑制されてしまう。洗浄槽２０６内のＺ方向に定在波が生じさせることにより、振動ヘッド先端部２１０のＺ方向の振動に対して振動負荷を軽減し、Ｚ方向の振動が大きくなるとともに、Ｘ方向の振動も、定在波が生じていない場合より増幅される。
【００４０】
図５を用いて定在波の発生条件を説明する。図５の縦軸は波の振幅、横軸は液面からの深さを示している。また、波形４０１は液体中を進行する場合の波形、波形４０２は樹脂中を進行する場合の波形である。定在波の発生条件は、Ｌ＝（λ／４）×ｎ（λ：超音波の１波長、ｎ：整数）である。また、超音波の波長は超音波が進行する媒体によって異なり、液体での波長をλａ、樹脂（洗浄槽２０６の底面とエアータンク３０１との間）での波長をλｂとする。さらに、液体および樹脂での波長は、材質によって定まる音速（水は約１５００ｍ／ｓ、樹脂は種類によるが約２０００ｍ／ｓ）を駆動周波数で割った値となる。
【００４１】
定在波を発生させるには（ｎ＝１とする）、波が深さＬａまでは波形４０１により、深さＬａからＬ（＝Ｌａ+Ｌｂ）までは波形４０２で進行するように、Ｌｂの長さを設定すればよい。すなわち、深さＬａまでに超音波の１／４波長の比率αだけ進行したとすると、
Ｌａ＝α×（λａ／４）
Ｌｂ＝（１−α）×（λｂ／４）
と表せる。よって、Ｌｂの最小距離は、Ｌｂ＝（１−Ｌａ／（λａ／４））×（λｂ／４）  によって求められる。Ｌ＝Ｌａ＋Ｌｂであるので、定在波が発生する条件は洗浄槽２０６の底面からエアータンク３０１までの距離Ｌｂによって調整可能である。そのため、洗浄槽の底部を加振して液位を調整して定在波を発生する場合に比べ、Ｌｂの高さ分の液量を減らすことができる。すなわち、少ない液量でノズル２２を強力に洗浄することが可能になる。λ等の値は温度変化によって変動するものであり、設計値としてのＬ＝（λ／４）×ｎからずれが生じることもあるが、定在波発生条件に近い条件が満たされている限り、高い洗浄効果が得られる。
【００４２】
なお、樹脂には主たる成分が樹脂であればよく、例えば構造強化のためのグラスファイバーといった樹脂以外の素材が混合されていてもよい。また、超音波の反射材としてエアータンク３０１の空気層とした例を示したが、超音波を反射する金属（例えば鉄やステンレス材など）をエアータンク３０１の位置に埋め込むことで同様の効果を得ることができる。すなわち洗浄槽２０６の底部の材料の反射率は、空気や金属のような反射材の反射率よりも低くなければならず、かつ損失を抑えるためには、洗浄槽２０６の底部の材料の反射率は低いほどよく、反射材の反射率は高いほどよい。
【００４３】
液体（水）と異なる媒体との反射率は、
反射率ｒ＝（Ｘ−Ｙ）２／（Ｘ＋Ｙ）２
Ｘ：水の音響インピーダンス、Ｙ：媒体（例えば、樹脂、金属）の音響インピーダンス
で表せる。また、音響インピーダンスは媒体の密度と音速の積である。すなわち、反射率は音響インピーダンスの差が大きいほど境界面での反射は大きくなるので、使用する材料の指標として当該材料間の音響インピーダンス比を用いることができる。水の音響インピーダンスＸは約1.5×106kg/m2sである。樹脂はその組成によって音響インピーダンスは異なるが、およそ3×106kg/m2s程度であり、水の音響インピーダンスとは同じオーダーであり、利用しやすい材料である。反射材としては、音響インピーダンスの極めて小さい空気のような気体（約430kg/m2s）は特に適しているが、金属材料を用いても、その音響インピーダンス（およそ4×107kg/m2s）が樹脂の音響インピーダンスよりも１桁以上大きいため利用可能である。
【００４４】
また、同様に簡単な指標として音速を用いることもできる。この場合、水の音速が約1500m/sに対し、樹脂の音速は2000〜3000m/sであり、２倍以内とする。これに対して、空気の音速が約330m/s、金属の音速が5000m/s以上であり、例えば樹脂の音速よりも２倍以上の音速となる金属を選択すればよい。
【００４５】
なお、図４ではＺ方向の振動負荷を低減する例を示したが、Ｘ方向の振動負荷を低減するように構成することも可能である。すなわち、振動ヘッド２０９を１次振動モードで動作させる場合には、振動ヘッド２０９は専らＸ方向に振動するため、このような場合には、Ｘ方向に定在波が生じるように洗浄槽を設計することで、Ｘ方向に振動を増幅することができる。この場合は、図４のエアータンク３０１は不要となり、エアータンク３０１が果たしていた反射材としての機能は洗浄槽側壁の外側、すなわち液受け２１３部分の空気層が果たすことになる。また、この場合の洗浄液の長さＬａ’は振動ヘッド２０９の端面から洗浄槽２０６の側面（洗浄水側）であり、洗浄槽２０６の側壁の厚みＬｂ’として、
Ｌ’＝Ｌａ’＋Ｌｂ’＝（λ／４）×ｎ（λ：超音波の１波長、ｎ：整数）
とすることで、Ｘ方向の振動の振動負荷を減らし、Ｘ方向の振動を増幅することができる。
【００４６】
このように、本実施例では振動ヘッドが共振振動するときの振動ヘッドの変形方向に対して、樹脂を主たる成分とする材料で作製された洗浄槽部分を介して、振動ヘッドが共振振動することによって生じる超音波の振動の腹となる領域から超音波振動子を駆動する周波数と音速とにより求められる波長の１／４の整数倍の距離に空気層または金属部材を設けることで、当該方向の振動負荷を軽減し、高い洗浄効果を得るものである。
【００４７】
本実施例で対象としたノズル２２の先端径は０．５〜１．５ｍｍと細く、円筒孔２１１の直径は２〜４ｍｍが適しており、洗浄範囲はノズル２２の先端４ｍｍとすると洗浄槽２０６の内側の高さ（液位Ｌａ）は６ｍｍ程度であり、５０ｋＨｚで駆動する場合、洗浄槽２０６の底面からエアータンク３０１までの厚さＬｂはおよそ２ｍｍとなる。先に述べたように定在波の発生条件はＬ＝（λ／４）×ｎであるから、ｎを大きく取れば２ｍｍより長い定在波を発生させるＬｂの長さを取りうる。しかしながら、洗浄槽２０６中を超音波が伝播する距離が長くなると洗浄槽２０６の底部の材質中を超音波が伝播した時の発熱による損失が発生しやすくなるため、反射される超音波の強度は弱まる。このため、Ｌｂは短い値で設定することが望ましい。すなわち、ｎ＝１とすることが望ましい。
【００４８】
図６は本実施例の超音波洗浄器の洗浄槽に穴を設けた例である。自動分析装置１０に搭載する超音波洗浄器２６は、ノズル２２を洗浄するたびに洗浄液を交換する必要があるため、洗浄液の消費量を抑えるためには少ない洗浄液で洗浄することが望ましい。そこで、洗浄槽２０６の底に穴３２０を設け、穴３２０の内部でノズル２２を上下動作可能とすることで、さらに少ない液位においても目標のノズル洗浄範囲を洗浄することが可能である。
【００４９】
例えば、洗浄液量を抑えるために、振動ヘッド先端部２１０の高さを短くする場合や、洗浄槽２０６の水位Ｌａをさらに低くする場合、または液量を変える、変えないにかかわらずノズル２２の洗浄範囲を広げたい場合に穴３２０を設ければよい。本実施例においては、振動ヘッド先端部２１０は洗浄槽２０６内の定在波によって振動を増幅するが、振動ヘッド先端部２１０の円筒孔２１１の直下には超音波の伝播があまりないため、円筒孔２１１直下に穴３２０を設けた場合でも、図４の構成と同様に定在波による振動ヘッド２０９の振動増幅効果が得られる。ノズル２２を洗浄するためには、円筒孔２１１と同程度の２〜４ｍｍの直径であれば良く、深さはノズルの洗浄範囲次第であり、例えば洗浄範囲を２〜３ｍｍ増やす場合には３〜４ｍｍの深さとすれば良い。
【００５０】
制御部２８の装置シーケンスにしたがって、サンプル分注機構１５は底に穴３２０を設けた洗浄槽２０６で洗浄するときには、ノズル２２を振動ヘッド先端部２１０の円筒孔２１１に挿入し、超音波振動子２０５を駆動したあと（超音波振動子２０５を駆動後にノズル２２を挿入してもよい）で、円筒孔２１１にノズル２２の洗浄範囲が入るようにノズル２２を上下移動させる。ノズル２２を移動することで、少ない液量で広範囲の洗浄が可能となる。制御部は、ノズル２２の先端側を先に洗浄するか根元側を先に洗浄するかなどの順番を決める。また、例えばノズル２２の先端側に汚れが蓄積しやすいことが分かっていれば、ノズル２２先端側の洗浄時間を延ばし、根元側の洗浄時間を短くするなどの調整することもできる。
【００５１】
図７Ａ〜Ｃは洗浄槽２０６の底部に傾斜穴を設けた例である。図７Ａは洗浄槽２０６の斜視図、図７Ｂは上面図、図７ＣはＢ−Ｂ’（図７Ｂ）に沿った断面図である。図６の実施例と同様に洗浄液を低減するために、その底部に部分的に、その底面が洗浄槽の底面に対して傾斜した傾斜穴５０１を設けるが、さらに洗浄槽２０６の裏面にも傾斜穴５０１と同じ傾斜角の傾斜穴５０２を有している（すなわち底面５０３と上面５０４とは平行な関係にある）。振動ヘッド先端部２１０のＺ方向の振動によって発生する超音波は、洗浄槽２０６を透過し、洗浄槽裏面の傾斜穴５０２にある空気層で反射する。このとき、超音波の反射角度は、傾斜穴５０１の底面５０３の傾斜角度によって決まるため、この傾斜角度を調整することで傾斜穴５０１の上方にある振動ヘッド先端部２１０の円筒孔２１１に超音波を反射させることが可能である。これにより、Ｘ方向の振動により発生した超音波に加えて、Ｚ方向の振動により発生した超音波も振動ヘッド先端部２１０の円筒孔２１１に導入されることで、円筒孔２１１内の超音波強度が高まりキャビテーションが集中的に発生することにより、高い洗浄効果を得ることができる。例えば、液位６ｍｍ、駆動周波数５０ｋＨｚの場合、板厚３ｍｍ、傾斜角度１５度で振動ヘッド先端部２１０に対して、超音波の反射が効果的に行える。
【００５２】
この場合、傾斜穴５０１の底面５０３に垂直な軸に沿って洗浄液の長さＬａ”、傾斜穴５０１と傾斜穴５０２との距離Ｌｂ”として、
Ｌ”＝Ｌａ”＋Ｌｂ”＝（λ／４）×ｎ（λ：超音波の１波長、ｎ：整数）
という関係が成立するように設定する。厳密には、傾斜穴５０１の底面５０３と水面とが平行でないため、計測する位置によってＬａ”の長さが厳密には異なるが、この程度の差は無視できるものである。また、洗浄液等を供給する管は、傾斜穴５０１、傾斜穴５０２以外の部分に設ける。また、傾斜穴５０２の下部をさらに金属や樹脂で覆ったとしても、超音波は傾斜穴５０２の空気で反射することから、前述の超音波の反射機能を害すことはない。さらに、傾斜穴５０２に代えて傾斜穴５０２の上面５０４と同じ位置に金属部材を埋め込むことでも同様の効果を得ることができる。
【００５３】
図８は洗浄槽２０６の上面にカバーを追加した例である。超音波振動子２０５を駆動すると、液の状態によっては振動ヘッド２０９や振動ヘッド先端部２１０から洗浄液が周囲に飛散する可能性がある。そのため、洗浄槽２０６の上面にカバー５１０を設けることが望ましい。カバー５１０を洗浄槽２０６内の洗浄液と接する位置に設置した場合、前述の定在波が発生する条件は、カバー５１０を金属で作った場合、カバー５１０の洗浄槽２０６内の面からエアータンク３０１までの距離がＬとなり、このＬをλ／４となるように設計する必要がある。液面にカバー５１０を設けることで、振動ヘッド２０９の振動により発生する液面の揺れや液のせり上がりによる液位の変化の影響を受けずに、洗浄槽２０６内の洗浄液に定在波を発生することが可能となる。
【００５４】
カバー５１０には、ノズル２２を挿入するためのノズル挿入口５１２が必要であるが、図６の洗浄槽２０６の底に穴３２０を設けたときと同様に、振動ヘッド先端部２１０にある円筒状の孔２１１の上部は超音波の反射の影響が低いため、部分的な穴が設けてあっても問題ない。また、洗浄液をオーバーフローするために設ける穴は、振動ヘッド先端部２１０と重ならない位置に設けることで、超音波の反射に影響することはない。なお、空気面で反射するので、カバー５１０を樹脂製とすることも可能である。
【００５５】
図９は超音波洗浄器２６の配管構成の一例である。洗浄槽２０６には洗浄液を供給する管３０２と洗浄器メンテナンス用に水を排出する管７０１があり、それぞれ接続部７０２を介してチューブ７０３と接続されている。チューブ７０３は、洗浄液の供給にも利用できる耐薬品性の材質で、複数の電磁弁７０４、切り替え弁７０５、シリンジポンプ７０６とつながる。洗浄液は洗浄液タンク７０７に貯められており、超音波洗浄器２６の利用頻度によって異なるが、定期的に補充が必要である。また、水はリザーバタンク７０８に貯められるが、上水と接続する配管７０９と接続することで自動的に補充される。
【００５６】
以上の構成の配管を有する超音波洗浄器２６は、ノズル２２を洗浄する前後に洗浄槽２０６内の洗浄液をオーバーフローによって交換する。そのため、切り替え弁７０５を洗浄液側配管に切り替えたあと、電磁弁７０４ａと閉じ、電磁弁７０４ｂを開けた状態でシリンジポンプ７０６を負圧とする動作を行いチューブ７０３内に洗浄液タンク７０７から洗浄液を引き込む。その後、電磁弁７０４ａを開け、電磁弁７０４ｂを閉じ、シリンジポンプ７０６を正圧とする動作を行いチューブ７０３内の洗浄液を洗浄槽２０６内に押し出す。以上の動作によって洗浄槽２０６内に新しい洗浄液が供給され、洗浄槽２０６内にあった洗浄液をオーバーフローで排出し交換することができる。また、洗浄槽２０６内に水を供給する場合も同様に、切り替え弁７０５を水側の配管に切り替え、電磁弁７０４ｃ、７０４ｄの開閉とシリンジポンプ７０６の動作によって、洗浄槽２０６内に水を供給できる。以上のように、１つのシリンジポンプ７０６の動作によって水と洗浄液をそれぞれ洗浄槽２０６内に供給可能である。
【００５７】
自動分析装置１０がサンプルの検査処理を行っているときは、ノズル２２の洗浄を繰り返すため、短時間に洗浄液の交換動作が繰り返されるため、切り替え弁７０５は洗浄液側の配管に切り替えた状態とする。自動分析装置１０がサンプルの検査処理を終え、スタンバイ状態になる前に、切り替え弁７０５を水側の配管に切り替え、一定量の水を振動ヘッド２０９に向けて排出することで、振動ヘッド２０９に付着している洗浄液や汚れを洗い流し、洗浄液が乾燥によって析出することを防ぐことができ、人手によるメンテナンスが不要となる。また、一定期間使用しない（例えば検査のない祝日など）ときに洗浄槽２０６内の洗浄液を水に置き換えることも可能である。かかる制御も、図１Ｄに示した制御部２８の装置シーケンス処理部６１２の制御により実施される。
【００５８】
以上説明した超音波洗浄器２６によれば、超音波を透過する材質の洗浄槽２０６の液面とエアータンク３０１等の反射材との間の超音波反射による定在波を少ない液位で発生可能とし、これにより振動ヘッド２０９の振動を増幅できることにより、洗浄液にキャビテーションを集中的に発生しノズル２２を効果的に洗浄することが可能になる。これにより、ノズル２２に付着した別サンプルをキャリーオーバすることなく高い検査精度の検査装置、分析装置を提供することができる。
【００５９】
本実施例では、生化学自動分析装置のサンプル分注を例に説明したが、本発明の超音波洗浄器は試薬分注ノズルや免疫自動分析装置の分注ノズルなど、他の臨床検査装置の分注ノズルにおいても同様に洗浄可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０：自動分析装置、１１：試薬容器、１２：試薬ディスク、１３：反応ディスク、１４：試薬分注機構、１５：サンプル分注機構、２１：試薬用ノズル、２２：サンプル用ノズル、２３：サンプル容器、２４：サンプルラック、２５：反応セル、２６：超音波洗浄器、２７：洗浄槽、２８：制御部、２９：測定部、２０１：フロントマス、２０２：バックマス、２０３：圧電素子、２０４：ボルト、２０５：超音波振動子（ボルト締めランジュバン振動子）、２０６：洗浄槽、２０７：ベース部、２０８：フランジ部、２０９：振動ヘッド、２１０：振動ヘッド先端部、２１１：円筒孔、２１２：洗浄液供給配管、２１３：液受け、２１４：排水路、２２０：振動ヘッド先端長さ、３０１：エアータンク、３０２：液供給管、３１０：液のせり上がり、３２０：穴、４０１：波形、４０２：波形、４１０：振動ヘッドの共振点、４１１：超音波振動子の共振点、５０１：洗浄槽底部の傾斜穴、５０２：  洗浄槽裏面の傾斜穴、５０３：傾斜穴５０１の底面、５０４：傾斜穴５０２の上面、５１０：カバー、５１２：ノズル挿入口、６００：装置操作・表示部、６０１：分析実行操作部、６０２：洗浄器状態表示部、６１１：上位通信処理部、６１２：装置シーケンス処理部、６１３：シーケンスデータベース、６１４：分注機構制御部、６１５：モータ制御部、６１６：モータ駆動部、６１７：洗浄器制御部、６１８：超音波制御部、６１９：超音波駆動部、６２０：周波数調整部、６２１：ポンプ制御部、６２２：ポンプ駆動部、７０１：水排出用管、７０２：接続部、７０３：チューブ、７０４：電磁弁、７０５：切り替え弁、７０６：シリンジポンプ、７０７：洗浄液タンク、７０８：リザーバタンク、７０９：上水接続配管。
【図１Ａ】
2018100871.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
2018100871.tif 000009
【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2018100871.tif 000012
【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018100871.tif 000016
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2018100871.tif 000018
【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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