(57)【要約】【課題】生化学分析装置において、液体中に溶け込んだ気泡を効果的に除去することができる構成を提供する。【解決手段】生化学分析装置は、脱気シリンジ８２と、脱気シリンジ用モータ８３と、分注シリンジ８５と、分注シリンジ用モータ８６と、分注部４１と、第１電磁弁８１と、第２電磁弁８４と、制御部と、を備える。前記制御部は、脱気処理では、第１電磁弁８１を制御してタンク側ポート８１ａを開放して供給経路６８を接続し、第２電磁弁８４を制御して脱気シリンジ側ポート８４ａを閉鎖して接続経路６９を遮断する。このように、第１電磁弁８１及び第２電磁弁８４を制御するとともに、脱気シリンジ用モータ８３を駆動することで、脱気ピストン９５を移動させて脱気シリンジ８２内を負圧にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱気ピストンを有し、液体の脱気処理を行う脱気シリンジと、
前記脱気ピストンを移動させる脱気シリンジ用駆動部と、
前記脱気シリンジ用駆動部を駆動して前記脱気ピストンを移動させて前記脱気シリンジ内を負圧にすることで前記脱気処理を行う制御部と、
を備えることを特徴とする生化学分析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生化学分析装置であって、
分注ピストンを有し、前記脱気処理が行われた前記液体を圧力伝達液として吸引する分注シリンジと、
前記分注ピストンを移動させる分注シリンジ用駆動部と、
前記分注シリンジから送り出された前記圧力伝達液を介して圧力を伝達して対象液体を吸引及び吐出する分注部と、
前記脱気シリンジに前記液体を供給するための供給経路に配置される第１切替弁と、
前記脱気シリンジと前記分注シリンジとを接続するための接続経路に配置される第２切替弁と、
を備え、
前記制御部は、前記脱気処理において、
前記第１切替弁を制御して前記供給経路を開放し、前記第２切替弁を制御して前記接続経路を閉鎖するとともに、前記脱気シリンジ用駆動部を駆動することで、前記脱気ピストンを移動させて前記脱気シリンジ内を負圧にする制御を行うことを特徴とする生化学分析装置。
【請求項３】
請求項２に記載の生化学分析装置であって、
前記接続経路は、水平方向又は水平方向よりも下方向を向くように前記脱気シリンジから延びるように構成されることを特徴とする生化学分析装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の生化学分析装置であって、
前記脱気ピストンは、前記脱気シリンジの内壁に接触する部分の少なくとも一部が、前記脱気シリンジ内の前記接続経路との接続部分よりも上方に位置できるように構成されていることを特徴とする生化学分析装置。
【請求項５】
請求項２から４までの何れか一項に記載の生化学分析装置であって、
前記第１切替弁は、大気側に接続する大気側接続部を有することを特徴とする生化学分析装置。
【請求項６】
請求項５に記載の生化学分析装置であって、
前記制御部は、前記脱気シリンジ内に貯留されている前記液体の液面の高さが所定以下になると、脱気シリンジ内の空気を前記大気側接続部から排出するように脱気シリンジ用駆動部を制御することを特徴とする生化学分析装置。
【請求項７】
請求項６に記載の生化学分析装置であって、
前記制御部は、脱気シリンジ内に貯留されている液体が前記大気側接続部を通過して排出されるまで脱気ピストンが移動するように脱気シリンジ用駆動部を制御することを特徴とする生化学分析装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の生化学分析装置であって、
前記脱気シリンジ内に貯留される前記液体の液面を検出する液面検出部を備えることを特徴とする生化学分析装置。
【請求項９】
脱気シリンジに液体を供給するための供給経路を開放するとともに、前記脱気シリンジと分注シリンジとを接続するための接続経路を閉鎖する第１ステップと、
脱気ピストンを移動させて前記脱気シリンジ内を負圧にすることで液体の脱気処理を行う第２ステップと、
前記脱気処理が行われた前記液体を、前記分注シリンジが有する分注ピストンを移動させて当該分注シリンジに吸引する第３ステップと、
前記分注シリンジから送り出されてきた前記液体を介して圧力を伝達して対象液体を吸引及び吐出する分注処理を行う第４ステップと、
を含むことを特徴とする分注処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生化学分析装置に関するものであり、詳細には、液体の脱気処理を行う構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
純水等の圧力伝達液を介して圧力を伝達して被検査液の吸引及び吐出等の処理を行う分注部を備える生化学分析装置において、負圧を発生させるための真空ポンプと中空糸膜とから構成される脱気処理装置を備えたものが従来から知られている。この種の脱気処理を開示するものとして、特許文献１及び特許文献２がある。また、真空ポンプではなくアスピレータを用いて負圧を発生させて脱気処理を行う自動分析装置が特許文献３に開示されている。
【０００３】
また、中空糸膜を用いることなく脱気処理を行う分注装置を開示するものとして特許文献４がある。特許文献４は、ノズルと分注ポンプとが圧力伝達管によって接続され、前記分注ポンプで発生する吸引・吐出力を前記圧力伝達管を流通する圧力伝達液を介して前記ノズルに及ぼす分注装置において、以下の構成を開示する。即ち、分注装置は、補給槽と、切り替え弁と、補給管と、貯留槽と、制御部と、を有する。補給槽は、前記分注ポンプに前記圧力伝達液を供給する。切り替え弁は、前記分注ポンプと前記ノズルとの間の経路上に設けられる。補給管は、前記補給槽と前記切り替え弁とを接続する。貯留槽は、この補給管の途中に設けられ、前記圧力伝達液中の気泡をトラップする。制御部は、前記分注ポンプと前記切り替え弁を制御する。また、前記貯留槽は、前記切り替え弁より高所に位置し、貯留槽内部の圧力伝達液の表面に達した気泡を貯留槽内部の空気層によってトラップする。また、前記切り替え弁から前記貯留槽までの前記補給管の向きは、上向きである。更に、前記制御部は、前記圧力伝達管から前記圧力伝達液を前記分注ポンプに吸引させ、吸引された圧力伝達液を前記貯留槽を介して前記分注ポンプと前記補給槽との間で行き来させて圧力伝達液を流動させる。これによって、前記貯留槽における前記トラップを促進させて前記吸引された圧力伝達液から気泡を除去する。更に、前記切り替え弁を切り替えて、気泡が除去された圧力伝達液を前記分注ポンプから前記ノズルへ供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１７４９０２号公報
【特許文献２】特開平３−１１８８０２号公報
【特許文献３】特開平８−１６００５４号公報
【特許文献４】特許第３６９４３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のように真空ポンプを用いて脱気処理を行う場合、真空ポンプの動作時に振動が発生し、騒音の原因となったり、周辺の装置へ悪影響を与えたりするおそれがあった。また、真空ポンプ自体が高価であり、低コスト化の障害となっている面もあった。更に、中空糸膜は経年劣化するため、定期的に交換する必要があり、交換作業や新しい中空糸膜の購入等がユーザの負担となっていた。このように、特許文献１及び特許文献２で開示されるような脱気処理に関する構成には、コストの低減及びメンテナンス性の向上等の観点から改善の余地があった。
【０００６】
この点、特許文献３は負圧を発生させる手段として、真空ポンプに代えてアスピレータを用いている。この構成では、真空ポンプを用いることで生じる上述の課題は解決できると考えられるが、結局のところは中空糸膜を用いているため、定期的な中空糸膜の交換が必要であった。
【０００７】
ところで、タンク等の貯留槽から圧力伝達液をシリンジで吸引し、吸引した圧力伝達液を当該シリンジによって分注部に送り出す構成において、圧力伝達液をシリンジ内に吸引する際に、シリンジ内の圧力伝達液に溶け込んでいた空気が気泡となって発生することがあった。特許文献４の構成は、自然発泡を利用しており、中空糸膜の交換をする必要がないものの、その構成上、シリンジ内で発生した気泡を除去することはできなかった。従って、特許文献４の構成では、吸引作業で発生した気泡がそのまま圧力伝達液とともにノズル側に送り込まれ、分注精度を低下させるおそれがあった。高い分注精度が求められる生化学分析装置において、シリンジの吸引時に発生する気泡の除去は重要な課題の１つであり、解決が強く望まれていた。
【０００８】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生化学分析装置において、液体中に溶け込んだ気泡を効果的に除去することができる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１０】
本発明の第１の観点によれば、以下のように構成される生化学分析装置が提供される。即ち、生化学分析装置は、脱気シリンジと、脱気シリンジ用駆動部と、制御部と、を備える。前記脱気シリンジは、液体の脱気処理を行うためのものであって、脱気ピストンを有する。前記脱気シリンジ用駆動部は、前記脱気ピストンを移動させるためのものである。前記制御部は、前記脱気シリンジ用駆動部を駆動して前記脱気ピストンを移動させて前記脱気シリンジ内を負圧にすることで前記脱気処理を行う。
【００１１】
これにより、脱気シリンジ内を負圧にするように脱気ピストンを移動させることで、脱気シリンジ内に導入される液体に溶け込んでいた空気が気泡となって液体から出て行く形になる。従って、生化学分析装置の液体を用いる様々な作業において、液体中に溶け込んでいた空気が気泡となって液体の定量測定を阻害する事態を効果的に防止することができる。
【００１２】
前記の生化学分析装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この生化学分析装置は、分注シリンジと、分注シリンジ用駆動部と、分注部と、第１切替弁と、第２切替弁と、を備える。前記分注シリンジは、分注ピストンを有し、前記脱気処理が行われた前記液体を圧力伝達液として吸引する。前記分注シリンジ用駆動部は、分注ピストンを移動させるためのものである。前記分注部は、前記分注シリンジから送り出された前記圧力伝達液を介して圧力を伝達して対象液体を吸引及び吐出する。前記第１切替弁は、前記脱気シリンジに前記液体を供給するための供給経路に配置される。前記第２切替弁は、前記脱気シリンジと前記分注シリンジとを接続するための接続経路に配置される。そして、前記制御部は、前記脱気処理においては、前記第１切替弁を制御して前記供給経路を開放し、前記第２切替弁を制御して前記接続経路を閉鎖するとともに、前記脱気シリンジ用駆動部を駆動することで、前記脱気ピストンを移動させて前記脱気シリンジ内を負圧にする制御を行う。
【００１３】
これにより、分注シリンジによる液体の吸引時に、分注シリンジ内が負圧になっても、脱気処理で既に液体中から空気が抜けているので、気泡の発生量を微量又はゼロとすることができる。このように、分注シリンジ内での気泡の発生を抑制できるので、気泡が分注部内に侵入して分注精度の低下を招く事態を効果的に防止でき、分注処理を精密に行うことができる。
【００１４】
前記の生化学分析装置においては、前記接続経路は、水平方向又は水平方向よりも下方向を向くように前記脱気シリンジから延びるように構成されることが好ましい。
【００１５】
これにより、脱気シリンジ内の液体で発生した気泡が接続経路に入り込むことを効果的に防止できる。
【００１６】
前記の生化学分析装置においては、前記脱気ピストンは、前記脱気シリンジの内壁に接触する部分の少なくとも一部が、前記脱気シリンジ内の前記接続経路との接続部分よりも上方に位置できるように構成されていることが好ましい。
【００１７】
これにより、脱気シリンジ内の前記接続部分近傍の内壁に付着しているおそれのある気泡を、脱気ピストンを上方に移動させることで削ぎ取ることができる。従って、分注シリンジの吸引作業において、脱気シリンジと接続経路との接続部分近傍の内壁に付着している気泡が分注シリンジ内に吸引される事態を効果的に防止できる。
【００１８】
前記の生化学分析装置においては、前記第１切替弁は、大気側に接続する大気側接続部を有することが好ましい。
【００１９】
これにより、分注シリンジの吸引時に脱気シリンジ内を大気圧にすることで、分注シリンジによる脱気シリンジ内の液体の吸引をスムーズに行うことができる。
【００２０】
前記の生化学分析装置においては、前記制御部は、前記脱気シリンジ内に貯留されている前記液体の液面の高さが所定以下になると、脱気シリンジ内の空気を前記大気側接続部から排出するように脱気シリンジ用駆動部を制御することが好ましい。
【００２１】
これにより、液面を十分な高さに保つことができるので、液面近傍に多く存在する気泡の接続経路への侵入を効果的に防止できる。
【００２２】
前記の生化学分析装置においては、前記制御部は、脱気シリンジ内に貯留されている液体が前記大気側接続部を通過して排出されるまで脱気ピストンが移動するように脱気シリンジ用駆動部を制御することが好ましい。
【００２３】
これにより、脱気シリンジ内に貯まった全ての空気を脱気シリンジ外に確実に排出することができる。
【００２４】
前記の生化学分析装置においては、前記脱気シリンジ内に貯留される前記液体の液面を検出する液面検出部を備えることが好ましい。
【００２５】
これにより、脱気シリンジ内に現実に貯留されている液体の貯留量を正確に把握でき、当該貯留量に応じて脱気ピストンを適切な位置に移動させることができる。
【００２６】
本発明の第２の観点によれば、以下の４つのステップを含む分注処理方法が提供される。即ち、第１ステップでは、脱気シリンジに液体を供給するための供給経路を開放するとともに、前記脱気シリンジと分注シリンジとを接続するための接続経路を閉鎖する。第２ステップでは、脱気ピストンを移動させて前記脱気シリンジ内を負圧にすることで液体の脱気処理を行う。第３ステップでは、前記脱気処理が行われた前記液体を、前記分注シリンジが有する分注ピストンを移動させて当該分注シリンジに吸引する。第４ステップでは、前記分注シリンジから送り出されてきた前記液体を介して圧力を伝達して対象液体を吸引及び吐出する分注処理を行う。
【００２７】
これにより、脱気処理において、液体に溶け込んでいる空気は、脱気シリンジ内が負圧になることで気泡となって液体から出て行く形になる。従って、分注シリンジによる液体の吸引時に、分注シリンジ内が負圧になっても、脱気処理で既に液体中から空気が抜けているので、気泡の発生量を微量又はゼロとすることができる。このように、分注シリンジ内での気泡の発生を抑制できるので、気泡が分注部内に侵入して分注精度の低下を招く事態を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る生化学分析装置の全体的な構成を示した模式平面図。
【図２】分注部及び吸引吐出機構の構成を概略的に示した模式図。
【図３】分注部及び吸引吐出機構の電気的構成を示したブロック図。
【図４】脱気シリンジによる空気の排出の様子を示した模式図。
【図５】分注処理時及び脱気処理時の吸引吐出機構及び分注部の各部の制御を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る生化学分析装置１の全体的な構成を示した模式平面図である。
【００３０】
この図１に示すように、本実施形態の生化学分析装置１は本体１１を備え、この本体１１の内部には反応槽２１及び検体試薬庫２２が配置されている。
【００３１】
本体１１の正面には、タッチパネル式のディスプレイ（表示部、入力部）１４が配置されている。このディスプレイ１４は測定の進捗等を表示可能に構成されているほか、ユーザが前記ディスプレイ１４のタッチパネルに触れることにより、測定条件の設定、測定の開始／中止の指示等、各種の操作を行うことができる。
【００３２】
反応槽２１は平面視で円形となるように構成されるとともに、反応容器としてのキュベット２を周方向に等間隔で並べて複数セットできるように構成されている。キュベット２は、透明な合成樹脂により、一端を開放させた細長い形状の容器に成形されている。また、このキュベット２は、使用後には廃棄されるいわゆるディスポーザブル式のキュベットとされている。反応槽２１は、反応槽駆動部としての図略の駆動モータによって、所定時間毎に所定のピッチ角度ずつ間欠的に回転駆動される。
【００３３】
検体試薬庫２２には、円形の回転トレイ２４が配置されている。この回転トレイ２４には、検体（対象液体、被検査液）を収容した検体容器３と、試薬（対象液体）を収容した試薬容器としての試薬ボトル４と、を周方向に並べて複数セットできるように構成している。
【００３４】
前記検体試薬庫２２の上側は蓋カバー２５によって覆われている。従って、ユーザは、装置が停止している状態で前記蓋カバー２５を取り外すことで、検体容器３及び試薬ボトル４をセットしたり交換したりできるようになっている。また、前記検体試薬庫２２には図略の保冷装置が備えられており、回転トレイ２４にセットされた試薬及び検体を適切な温度に保持できるようになっている。
【００３５】
前記回転トレイ２４の外周面に対面するようにして、本体１１の内部にはバーコードリーダ（読取部）２８が配置されている。このバーコードリーダ２８は、検体容器３及び試薬ボトル４に付されたバーコード（識別表示部）の内容を読み取ることで、セットされた検体容器３及び試薬ボトル４を識別できるようになっている。
【００３６】
前記回転トレイ２４は、検体試薬庫駆動部としての図略の駆動モータによって回転駆動される。この駆動モータにより回転トレイ２４を適宜回転させて、複数の検体及び試薬の中から所望のものを後述の分注部４１に供給できるようになっている。また、所望の検体容器３又は試薬ボトル４がバーコードリーダ２８に対面するように駆動モータを制御することで、回転トレイ２４の任意の位置にセットされている検体容器３及び試薬ボトル４のバーコードを読み取って識別できるようになっている。
【００３７】
前記反応槽２１の側部には測光部（吸光度測定部）３１が備えられている。この測光部３１は光源部３２と受光部３３とを備えている。光源部３２は、反応槽２１にセットされた状態のキュベット２が周方向で所定の場所（測光位置ｐ）に位置しているときに、当該キュベット２に対して光（例えば、白色ハロゲン光）を照射する。受光部３３は、キュベット２を通過した光を入射させ、その強度を測定する。また、光源部３２は、特定の波長を透過させる図略のフィルタを複数備えており、このフィルタを図略の駆動モータにより切り換えることで、特定の波長の光に関する吸光度を測定できるようになっている。
【００３８】
前記本体１１は、検体試薬庫２２の検体や試薬を吸引して反応槽２１のキュベット２に所定量吐出するための分注部（検体分注部、試薬分注部）４１を備えている。この分注部４１は、上下方向に配置されたアーム旋回軸４２と、このアーム旋回軸４２の上端に取り付けられた旋回アーム４３と、この旋回アーム４３の先端に下向き突出状に設けられるピペット４４と、を備えている。
【００３９】
前記アーム旋回軸４２には昇降機構６５及び旋回機構６６（何れも図１において省略）が連結されており、旋回アーム４３及びピペット４４を昇降させたり旋回させたりすることができる。本体１１の上面及び蓋カバー２５の上面には、前記ピペット４４の旋回に伴ってその先端が描く軌跡に沿うように、円弧溝２６が形成されている。
【００４０】
前記円弧溝２６は平面視において、前記反応槽２１の周方向の所定の場所（分注位置ｑ）と、検体試薬庫２２と、を接続するように形成されている。ピペット４４の先端は、旋回機構６６によって、この円弧溝２６の内部を移動するようになっている。また、所定の位置で昇降機構６５を駆動することで、ピペット４４の先端を検体容器３、試薬ボトル４、又はキュベット２の内部へ上方から挿入できるようになっている。
【００４１】
分注部４１のピペット４４は、後述する吸引吐出機構７０（図１において省略）に本体１１内部で接続されており、検体容器３の検体や試薬ボトル４の試薬を反応槽２１のキュベット２に吐出する動作が可能になっている。また、前記円弧溝２６の中途部にはピペット洗浄部６１が備えられ、このピペット洗浄部６１によって、ピペット４４内の余分な検体や試薬を排出したり、ピペット４４を洗浄したりできるようになっている。
【００４２】
また、前記本体１１は、キュベット２に分注された試薬や検体を撹拌するための撹拌部５１を備えている。この撹拌部５１は、上下方向に配置された撹拌部旋回軸５２と、この撹拌部旋回軸５２の上端に取り付けられた撹拌部旋回アーム５３と、この撹拌部旋回アーム５３の先端に下向き突出状に設けられる撹拌棒５４と、を備えている。
【００４３】
前記撹拌部旋回軸５２には図示しない昇降機構及び旋回機構が備えられており、撹拌部旋回アーム５３及び撹拌棒５４を昇降させたり旋回させたりすることができる。本体１１の上面には、前記撹拌部旋回アーム５３の旋回に伴って撹拌棒５４の先端が描く軌跡に沿うように、撹拌部円弧溝２７が形成されている。
【００４４】
前記撹拌部円弧溝２７は、平面視において、前記反応槽２１の周方向の所定の場所（撹拌位置ｒ）と、反応槽２１の側部に設けられた撹拌洗浄部６２と、を接続するように設けられている。撹拌棒５４の先端は、前記旋回機構によって、この撹拌部円弧溝２７の内部を移動するようになっている。また、所定の位置で前記昇降機構を駆動することで、撹拌棒５４の先端をキュベット２の内部へ上方から挿入できるようになっている。
【００４５】
撹拌部５１の撹拌棒５４には図示しない駆動モータが連結されており、撹拌棒５４の先端をキュベット２の内部に挿入した状態で撹拌棒５４を回転駆動することで、キュベット２の内容物を撹拌できるようになっている。また、前記撹拌洗浄部６２では、撹拌後に試薬等が付着した撹拌棒５４を洗浄できるように構成されている。
【００４６】
前記本体１１の上面にはキュベットストッカ７１が備えられている。このキュベットストッカ７１は前記反応槽２１のほぼ直上方の位置に配置されるとともに、空のキュベット２を立てた状態で多数並べてストックできるようになっている。また、前記反応槽２１の近傍にはダストポッド７４が備えられて、使用済のキュベット２を廃棄可能に構成されている。
【００４７】
更に、前記本体１１はキュベット搬送部７５を備えている。このキュベット搬送部７５は、キュベット２を挟んで保持することが可能なアーム機構７６を備え、前記反応槽２１、前記キュベットストッカ７１及び前記ダストポッド７４の間でキュベット２を搬送できるように構成されている。
【００４８】
具体的には、前記キュベット搬送部７５は、キュベットストッカ７１上の空のキュベット２を１個掴んで取り出し、前記窓部７２から反応槽２１に差し込んでセットできるようになっている。またキュベット搬送部７５は、反応槽２１にセットされている使用済のキュベット２を掴んで前記窓部７２を通じて取り出し、前記ダストポッド７４に投下して廃棄できるようになっている。
【００４９】
次に、図２、図３及び図４を参照して、分注部４１による液体の吸引吐出を可能にする吸引吐出機構７０の詳細な構成について説明する。図２は、分注部４１及び吸引吐出機構７０の構成を概略的に示した模式図である。図３は、分注部４１及び吸引吐出機構７０の電気的構成を示したブロック図である。図４は、脱気シリンジ８２による空気の排出の様子を示した模式図である。
【００５０】
図２に示すように、吸引吐出機構７０は、タンク８０と、第１電磁弁８１と、脱気シリンジ８２と、脱気シリンジ用モータ８３と、液面検出センサ９１と、第２電磁弁８４と、分注シリンジ８５と、分注シリンジ用モータ８６と、を備えている。
【００５１】
また、図３に示すように、生化学分析装置１は、分注部４１による液体の吸引吐出を行うために、吸引吐出機構７０及び分注部４１の各部を制御する制御部９０を備えている。制御部９０は、演算部としてのＣＰＵ、記憶部としてのメモリ等を備えており、第１電磁弁８１、脱気シリンジ用モータ８３、第２電磁弁８４及び分注シリンジ用モータ８６が電気的に接続されている。また、制御部９０は、アーム旋回軸４２の昇降機構６５及び旋回機構６６と電気的に接続されており、アーム旋回軸４２を適宜のタイミングで動作させることができるように構成されている。更に、制御部９０には、液面検出センサ９１からの検出信号が入力されており、この液面検出センサ９１の検出信号に基づいた吸引吐出機構７０の制御が可能になっている。
【００５２】
次に、吸引吐出機構７０が備える各部の構成について説明していく。貯留槽としてのタンク８０は、圧力伝達液としての純水（液体）１００を貯留するためのものである。このタンク８０は、本体１１の外側に配置されており、ホースや配管等を介して本体１１内の第１電磁弁８１に接続されている。なお、以下の説明では、タンク８０に貯留されている純水１００の流れる方向に着目して、タンク８０側を上流側、純水１００を吐出する分注部４１側を下流側と称することがある。
【００５３】
第１電磁弁（第１切替弁）８１は３ポート式に構成されており、タンク側ポート８１ａと、大気開放ポート８１ｂと、脱気シリンジ接続ポート８１ｃと、を有している。タンク側ポート８１ａは、制御部９０からの動作信号を受信した時（通電時）に開放されるＮＣ（Ｎｏｍａｌ  Ｃｌｏｓｅ）ポートであり、タンク８０から純水１００を輸送するための供給経路６８が接続されている。大気開放ポート８１ｂは、通電時に閉鎖状態となるＮＯ（Ｎｏｍａｌ  Ｏｐｅｎ）ポートであり、通電していないときは脱気シリンジ８２内部を大気側に繋げるように開放されている。脱気シリンジ接続ポート８１ｃは、常時開いているＣＯＭ（Ｃｏｍｍｏｎ）ポートであり、脱気シリンジ８２の内部に配管等を介して接続されている。
【００５４】
本実施形態では、タンク８０とタンク側ポート８１ａを接続する配管と、脱気シリンジ接続ポート８１ｃと脱気シリンジ８２を接続する配管と、によって、タンク８０から脱気シリンジ８２に純水１００を供給するための供給経路６８が形成されている。また、大気開放ポート８１ｂには配管が接続されており、この配管は、大気開放ポート８１ｂに接続されている側と反対側の端部が開放されて大気側に接続されている。更に、この配管の端部近傍には、後述する脱気シリンジ８２の排気処理に付随して排水される廃液を回収するための図略の廃液タンク（廃液系）が配置されている。なお、排気処理の詳細については後述する。
【００５５】
脱気シリンジ８２は、純水１００内に含まれる空気を脱気するためのものである。本実施形態の脱気シリンジ８２は、脱気筒部９４と脱気ピストン９５を有している。脱気ピストン９５は、脱気シリンジ用駆動部としての脱気シリンジ用モータ８３に接続されており、この脱気シリンジ用モータ８３の駆動によって脱気筒部９４内を上下方向に移動可能に構成されている。この脱気シリンジ用モータ８３が制御部９０により適宜のタイミングで駆動されることで、脱気シリンジ８２内への水の吸引や排気処理等が行われる。なお、脱気シリンジ８２の脱気処理の詳細については後述する。
【００５６】
脱気筒部９４の側面の上下方向中央部近傍には配管接続部９８が形成されており、この配管接続部９８が、脱気シリンジ８２と後述の接続経路６９との接続部分とされている。配管接続部９８には接続配管９９の上流側が接続されており、この接続配管９９の下流側端部は第２電磁弁８４に接続されている。接続配管９９は、脱気筒部９４から離れるに従って下方に傾斜した後、水平方向に折れ曲がり、そのまま第２電磁弁８４に接続されている。配管接続部９８は、接続配管９９と第２電磁弁８４の接続部分よりも上方に位置するように構成されている。
【００５７】
また、図４に示すように、本実施形態の脱気シリンジ８２において、脱気ピストン９５は、脱気筒部９４に対面する脱気ピストン９５の側面部分（脱気筒部９４との接触部分）の上端が配管接続部９８よりもやや上方の位置まで移動できるように、その移動ストロークが設定されている。
【００５８】
液面検出部としての液面検出センサ９１は、脱気シリンジ８２内に貯留されている純水１００の液面が所定位置より上方にあるか否かを検出するために、脱気筒部９４の上部近傍に配置されている。本実施形態の液面検出センサ９１は、光源としてのＬＥＤ９２と、受光素子９３としてのフォトダイオードを有しており、非接触型センサとして構成されている。
【００５９】
第２電磁弁（第２切替弁）８４は、第１電磁弁８１と同様に３ポート式に構成されており、脱気シリンジ側ポート８４ａと、ピペット側ポート８４ｂと、分注シリンジ接続ポート８４ｃと、を有している。脱気シリンジ側ポート８４ａは、制御部９０からの動作信号を受信した時（通電時）に開放されるＮＣポートであり、脱気シリンジ８２内から純水１００を輸送するための前記接続配管９９が接続されている。ピペット側ポート８４ｂは、通電時に閉鎖されるＮＯポートであり、ピペット４４（分注部４１）に純水１００を輸送するための配管が接続されている。分注シリンジ接続ポート８４ｃは常時開いているＣＯＭポートであり、配管等を介して分注シリンジ８５の内部と接続されている。本実施形態では、接続配管９９と、この分注シリンジ接続ポート８４ｃに接続される配管と、によって接続経路６９が形成されている。
【００６０】
分注シリンジ８５は、分注に用いる圧力伝達液としての純水１００を分注部４１に供給する。この分注シリンジ８５は、分注筒部９６と分注ピストン９７を有している。分注ピストン９７は、分注シリンジ用駆動部としての分注シリンジ用モータ８６に接続されており、この分注シリンジ用モータ８６の駆動によって、分注筒部９６内を上下方向に移動可能に構成されている。図２に示すように、本実施形態の吸引吐出機構７０は、接続経路６９を介して脱気シリンジ８２の内部と分注シリンジ８５の内部が接続されるように構成されている。
【００６１】
なお、脱気シリンジ８２は、分注シリンジ８５よりも多くの純水１００を貯留できるように構成されている。本実施形態の脱気シリンジ８２は、脱気シリンジ８２の脱気ピストン９５を１回動作させた場合に、ピペット４４の洗浄処理を含んだ分注処理を数回程度行うのに必要な純水１００の量を貯留できる内容積を有している。
【００６２】
この構成で、本実施形態の生化学分析装置１は、検体容器３の検体や試薬ボトル４の試薬を吸引し、反応槽２１のキュベット２へ吐出する動作を行う。次に、図５を参照して、脱気シリンジ８２による脱気処理及び分注部４１による分注処理の詳細について説明する。図５は、分注処理時及び脱気処理時の吸引吐出機構７０及び分注部４１の各部の制御を示したフローチャートである。ディスプレイ１４によって検体又は試薬の自動分析が指示されると、図５のフローチャートが開始される。
【００６３】
図５のフローが開始されると、制御部９０は、まず、脱気ピストン９５が所定量上昇するように脱気シリンジ用モータ８３を駆動する（Ｓ１０１）。次に、制御部９０は、大気開放ポート８１ｂを閉鎖するとともに、第１電磁弁８１のタンク側ポート８１ａを開放し、タンク８０から脱気シリンジ８２までの経路を接続する（Ｓ１０２）。なお、図５のフローの開始時点では、（ＮＣポートである）第２電磁弁８４の脱気シリンジ側ポート８４ａは閉鎖状態になっている。
【００６４】
次に、制御部９０は脱気ピストン９５が所定量下降するように脱気シリンジ用モータ８３を駆動する（Ｓ１０３）。本実施形態においては、タンク８０は脱気シリンジ８２よりも下方に配置されており、タンク８０と、脱気シリンジ８２との間に高低差がある。また、タンク８０と、脱気シリンジ８２を結ぶ供給経路６８が細長く構成されていることに加え、シリンジ容量に比べ多くの純水１００を脱気シリンジ８２側に一度に吸引する必要があるため、大きな吸引力が必要となる。そこで、上述したように、脱気ピストン９５を下降させることで脱気シリンジ８２内を負圧にし、タンク８０側から純水１００を吸引する吸引力を発生させて、脱気シリンジ８２内に純水１００を導入するのである。なお、このとき脱気シリンジ８２内では、純水１００に溶け込んでいた空気が気泡となることがある。生成された気泡は、浮力により、脱気シリンジ８２内を液面に向かって上昇していく。
【００６５】
脱気ピストン９５が下方に移動し、所定量の純水１００が脱気シリンジ８２内に供給されたところで、制御部９０は、第１電磁弁８１の大気開放ポート８１ｂを開放し、大気側と脱気シリンジ８２内を接続する（Ｓ１０４）。この結果、脱気シリンジ８２内が大気圧になる。
【００６６】
次に、制御部９０は第２電磁弁８４の脱気シリンジ側ポート８４ａを開放するとともに、ピペット側ポート８４ｂを閉鎖し、脱気シリンジ８２の内部と分注シリンジ８５の内部を接続する（Ｓ１０５）。
【００６７】
続いて、制御部９０は、分注ピストン９７が所定量下降するように分注シリンジ用モータ８６を駆動する（Ｓ１０６）。分注ピストン９７が下方に移動することで、分注シリンジ８５内が負圧になるので、脱気シリンジ８２から純水１００を吸引するための吸引力が発生する。この吸引力によって、脱気シリンジ８２内の純水１００が分注シリンジ８５内に流入する。このとき、分注シリンジ８５に流入する純水１００は、上述したように脱気シリンジ８２で予め脱気されたものであるので、分注シリンジ８５内に負圧が発生しても、分注シリンジ８５内の純水１００から気泡が発生することを防止することができる。
【００６８】
次に、制御部９０は、第２電磁弁８４の脱気シリンジ側ポート８４ａを閉鎖するとともに、ピペット側ポート８４ｂを開放する（Ｓ１０７）。そして、分注ピストン９７が所定量上昇するように分注シリンジ用モータ８６を駆動し、純水１００をピペット４４（分注部４１）からピペット洗浄部６１（ピペット４４外部）に吐出する（Ｓ１０８）。このピペット４４外部に吐出される純水１００によってピペット４４内部が洗浄される。なお、本実施形態では、図５のフロー開始時でのピペット４４の待機位置がピペット洗浄部６１上に位置するように分注部４１の待機位置が設定されている。
【００６９】
制御部９０は、第２電磁弁８４をＳ１０７の処理で制御した状態に保ちつつ、ピペット４４が検体容器３又は試薬ボトル４の所定位置まで移動するように、昇降機構６５及び旋回機構６６を制御してアーム旋回軸４２を動作させる（Ｓ１０９）。ピペット４４が検体容器３又は試薬ボトル４の所定位置まで移動したところで、検体容器３内の検体又は試薬ボトル４内の試薬を所定量吸引するために、分注ピストン９７が下降するように分注シリンジ用モータ８６を駆動する（Ｓ１１０）。このとき、検体又は試薬は必要量よりも若干多い目に吸引する。また、このＳ１１０の処理では、ピペット４４内で純水１００と検体又は試薬の間に微量のダミーエアが入るように一定量の空気を吸い込んだ状態で吸引動作が行われる。このダミーエアが純水１００と検体又は試薬との間に介在することによって、ピペット４４内で純水１００と検体又は試薬が混じり合うことを防止できる。
【００７０】
次に、制御部９０は、ピペット４４内に試薬又は検体を吸引した状態で、ピペット４４が分注位置ｑまで移動するように、昇降機構６５及び旋回機構６６を制御してアーム旋回軸４２を動作させる（Ｓ１１１）。分注位置ｑに到達したところで、制御部９０は、分注ピストン９７が所定量上昇するように分注用シリンジモータを駆動して、吸引していた検体又は試薬をキュベット２に必要量吐出する（Ｓ１１２）。
【００７１】
以上の処理によって、キュベット２に必要量の検体又は試薬が吐出されたことになり、分注処理が完了する。次の検体又は試薬の分注処理が残っている場合は、Ｓ１０１の処理に戻って同様の処理が行われる。なお、Ｓ１１２の処理でピペット４４内に残った検体又は試薬は、Ｓ１０１、又はＳ１０２の処理など適宜のタイミングで純水１００とともに外部に吐出される。
【００７２】
次に、脱気シリンジ８２における排気処理について説明する。本実施形態の制御部９０は液面検出センサ９１の検出信号を監視し、脱気シリンジ８２内の純水１００の液面が所定位置より低くなっている場合に排気処理を行うように構成されている。以下に具体的な処理について説明していく。
【００７３】
本実施形態の制御部９０は、第２電磁弁８４の脱気シリンジ側ポート８４ａの閉鎖（図５のＳ１０７の処理）を行った後に、脱気シリンジ８２の排気処理を開始する。なお、排気処理を開始する時点では、ＮＣポートであるタンク側ポート８１ａは閉鎖状態となっており、ＮＯポートである大気開放ポート８１ｂは開放状態になっている。
【００７４】
また、制御部９０は、純水１００の液面の高さが所定以下になったことを示した検出信号を受信したときから脱気シリンジ用モータ８３の駆動量をカウント（記憶）する。そして、制御部９０は、記憶した駆動量及び脱気シリンジ８２の内部形状等に基づいて、純水１００の液面の高さを算出するように構成されている。
【００７５】
排気処理の開始時点で、脱気シリンジ８２内の液面の高さが所定以下になっている場合に、制御部９０は脱気シリンジ用モータ８３を駆動し、図４に示すように脱気ピストン９５を上方に移動させる。脱気ピストン９５が移動することによって、脱気シリンジ８２内に留まっていた空気は、第１電磁弁８１の大気開放ポート８１ｂを通って外側へ抜け出ていく。脱気シリンジ８２の上昇によって、液面の高さは上昇していき、やがて純水１００が第１電磁弁８１の大気開放ポート８１ｂを通過して、大気開放ポート８１ｂに接続される配管まで達する。配管まで達した純水１００は、配管の端部に配置される前記廃液タンクに回収されることになる。このように、本実施形態では、脱気シリンジ内の純水１００が大気開放ポート８１ｂを通過して外側にオーバーフローするまで脱気ピストン９５を上方に移動させるように脱気シリンジ用モータ８３の駆動量が制御されている。
【００７６】
また、本実施形態では、上記の排気処理時において制御部９０が脱気シリンジ用モータ８３の駆動量を適宜制御し、脱気ピストン９５が脱気筒部９４の内壁に接触する接触部分の上端が、配管接続部９８より上方の位置となるまで、脱気ピストン９５を移動させるようになっている。なお、脱気シリンジ用モータ８３の駆動量は、排気処理開始時に算出した液面の高さに応じて決定される。
【００７７】
ところで、脱気処理で発生した気泡のうちの一部は、純水１００の液面まで到達せずに、液内で脱気筒部９４の内壁に長時間付着していることがある。このように脱気筒部９４の内壁付近に留まっている気泡は、Ｓ１０６の処理等によって生じる分注シリンジ８５の吸引力によって分注シリンジ８５内に導入されてしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態では、上記排気処理時に制御部９０が脱気シリンジ用モータ８３を制御し、脱気ピストン９５が、その側面部分が配管接続部９８に対面する位置まで上方に移動するようになっている。従って、配管接続部９８近傍の内壁に気泡が付着しているような場合であっても、当該気泡は脱気ピストン９５の移動によって削ぎ取られ、強制的に上方に押し出されるような形になる。これによって、液面まで上昇せずに脱気筒部９４の内壁に付着している気泡が分注シリンジ８５内に吸引される事態を効果的に防止できる。
【００７８】
なお、制御部９０が脱気シリンジ用モータ８３を駆動する駆動量は、液面検出センサ９１の検出信号に基づいて決定される。例えば、検出信号を受信した後の分注シリンジ用モータ８６の駆動量や、分注シリンジ用モータ８６が停止するまでのカウント量等に基づいて適宜の方法で設定される。
【００７９】
以上に示したように、本実施形態の生化学分析装置１は、以下のように構成される。即ち、生化学分析装置１は、脱気シリンジ８２と、脱気シリンジ用モータ８３と、制御部９０と、を備える。脱気シリンジ８２は、純水１００の脱気処理を行うためのものであり、脱気ピストン９５を有する。脱気シリンジ用モータ８３は、脱気ピストン９５を移動させる。制御部９０は、脱気シリンジ用モータ８３を駆動して脱気ピストン９５を移動させて脱気シリンジ８２内を負圧にすることで前記脱気処理を行う。
【００８０】
これにより、純水１００に予め溶け込んでいた空気が、脱気シリンジ８２内が負圧になることで気泡となって純水１００から出て行く形になる。従って、生化学分析装置１の液体を用いる様々な作業において、液体中に溶け込んでいた空気が気泡となって液体の定量測定を阻害する事態を効果的に防止することができる。
【００８１】
また、本実施形態の生化学分析装置１は、分注シリンジ８５と、分注シリンジ用モータ８６と、分注部４１と、第１電磁弁８１と、第２電磁弁８４と、を備える。分注シリンジ８５は、分注ピストン９７を有しており、脱気処理が行われた純水１００を圧力伝達液として吸引する。分注シリンジ用モータ８６は、分注ピストン９７を移動させる。分注部４１は、分注シリンジ８５から送り出された純水１００を介して圧力を伝達して検体又は試薬を吸引及び吐出する。第１電磁弁８１は、脱気シリンジ８２に純水１００を供給するための供給経路６８に配置される。第２電磁弁８４は、脱気シリンジ８２と分注シリンジ８５とを接続するための接続経路６９に配置される。そして、制御部９０は、脱気処理においては、第１電磁弁８１を制御してタンク側ポート８１ａを開放して供給経路６８を接続し、第２電磁弁８４を制御して脱気シリンジ側ポート８４ａを閉鎖して接続経路６９を遮断する。このように、第１電磁弁８１及び第２電磁弁８４を制御するとともに、脱気シリンジ用モータ８３を駆動することで、脱気ピストン９５を移動させて脱気シリンジ８２内を負圧にする制御を行う。
【００８２】
これにより、分注シリンジ８５による純水１００の吸引時に、分注シリンジ８５内が負圧になっても、脱気処理で既に純水１００中から空気が抜けているので、気泡は発生しないか、発生してもその発生量は微量なものとなる。このように、分注シリンジ８５内での気泡の発生を抑制できるので、気泡が分注部４１内に侵入して分注精度の低下を招く事態を効果的に防止でき、分注処理を精密に行うことができる。
【００８３】
また、本実施形態の生化学分析装置１においては、接続経路６９は、水平方向又は水平方向よりも下方向を向くように脱気シリンジ８２から延びるように構成される。
【００８４】
これにより、脱気シリンジ８２内の純水１００で発生した気泡が接続経路６９に入り込むことを効果的に防止できる。
【００８５】
また、本実施形態の生化学分析装置１においては、脱気ピストン９５は、脱気シリンジ８２が有する脱気筒部９４の内壁に接触する部分が、脱気シリンジ８２内の配管接続部９８よりも上方に位置できるように構成されている。
【００８６】
これにより、脱気シリンジ８２内の配管接続部９８の内壁に付着しているおそれのある気泡を、脱気ピストン９５を上方に移動させることで削ぎ取ることができる。従って、分注シリンジ８５の吸引時において、脱気筒部９４内の配管接続部９８近傍の内壁に付着している気泡が分注シリンジ８５内に吸引される事態を効果的に防止できる。
【００８７】
また、本実施形態の生化学分析装置１においては、第１電磁弁８１は、大気側に接続する脱気シリンジ接続ポート８１ｃを有する。
【００８８】
これにより、分注シリンジ８５の吸引時に脱気シリンジ８２内を大気圧にすることで、分注シリンジ８５による脱気シリンジ内の純水１００の吸引をスムーズに行うことができる。
【００８９】
また、本実施形態の生化学分析装置１においては、制御部９０は、脱気シリンジ８２内に貯留されている純水１００の液面の高さが所定以下になると、脱気シリンジ８２内の空気を大気開放ポート８１ｂから排出するように脱気シリンジ用モータ８３を制御する。
【００９０】
これにより、液面を十分な高さに保つことができるので、液面近傍に多く存在する気泡の接続経路６９への侵入を効果的に防止できる。
【００９１】
また、本実施形態の生化学分析装置１においては、制御部９０は、脱気シリンジ８２内に貯留されている純水１００が大気開放ポート８１ｂを通過して排出されるまで脱気ピストン９５が移動するように脱気シリンジ用モータ８３を制御する。
【００９２】
これにより、脱気シリンジ８２内に貯まった全ての空気を脱気シリンジ８２外に確実に排出することができる。
【００９３】
また、本実施形態の生化学分析装置１においては、脱気シリンジ８２内に貯留される純水１００の液面を検出する液面検出センサ９１を備える。
【００９４】
これにより、脱気シリンジ８２内に現実に貯留されている純水１００の貯留量を正確に把握でき、当該貯留量に応じて脱気ピストン９５を適切な位置に移動させることができる。本実施形態では、必要以上に純水１００が外部に排出されないように、脱気ピストンの位置が上方に行き過ぎないように脱気シリンジ用モータ８３が制御されている。
【００９５】
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【００９６】
上記実施形態では、脱気シリンジ８２の排気処理時に、脱気シリンジ８２内部の純水１００が大気開放ポート８１ｂを通過して、脱気シリンジ８２の外側に配置される廃液タンクに回収されるように構成されているが、この構成は適宜変更できる。例えば、排気処理において、脱気シリンジ８２内の純水１００を脱気シリンジ８２外にオーバーフローさせない構成とすることもできる。この場合、脱気シリンジ８２の外側に溢れ出す廃液を回収するための廃液タンク（廃液系）を上記実施形態から省略することができる。
【００９７】
また、上記実施形態の吸引吐出機構７０の構成から液面検出センサ９１を省略することもできる。この場合、例えば、以下のようにして液面の高さを把握して脱気シリンジ用モータ８３の駆動量を制御することができる。即ち、制御部９０は、脱気シリンジ８２の内部の形状、脱気ピストン９５の移動量（脱気シリンジ用モータ８３の駆動量）等から脱気シリンジ８２内に貯留されている純水１００の液面を計算する。そして、その計算結果に基づいて、制御部９０が脱気シリンジ用モータ８３を適宜のタイミングで制御するのである。この構成によっても、脱気シリンジ８２内の液面の高さを所定位置より高く保つことが可能である。
【００９８】
また、上記実施形態では、排気処理時に常に脱気筒部９４との接触部分が配管接続部９８より上方になる位置まで脱気ピストン９５が移動するように構成されているが、この構成は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、制御部９０が、脱気ピストンが配管接続部９８の位置に関係なく、液面の高さのみに基づいて脱気ピストン９５が移動するように脱気シリンジ用モータ８３の駆動量を制御する構成とすることもできる。また、前記排気処理を行うにあたって数回に１回、脱気筒部９４との接触部分が配管接続部９８より上方になる位置まで脱気ピストン９５が移動するように脱気シリンジ用モータ８３の駆動量を制御する構成とすることもできる。
【００９９】
上記実施形態では、圧力伝達液として純水１００を用いているが、圧力を伝達できる液体であれば適宜のものを採用することができる。検体又は試薬によっては食塩水を圧力伝達液として採用することもできる。
【０１００】
また、上記実施形態の構成に加えて、ピペット４４の洗浄を行うために、分注シリンジよりも純水１００を多く貯留できるように構成された洗浄用シリンジを更に備える構成に変更することもできる。
【０１０１】
また、タンク８０への純水１００の供給方法は、適宜の方法を採用することができる。例えば、生化学分析装置１の外側に配置される純水供給装置とタンク８０をホース等を介して接続する構成に変更することもできる。
【０１０２】
本発明は、図１で示したディスポーザブル式のいわゆる小型の分析装置のみならず大型の分析装置にも適用することができる。なお、上述したように、本実施形態の構成は真空ポンプを用いることなく脱気処理を行うことができるので、真空ポンプの振動を原因とする他装置への影響を抑制できる。従って、本発明は、周辺に他の装置が設置されることが多い小型の生化学分析装置に適用することが特に有効である。
【０１０３】
また、本発明は、圧力伝達液（純水１００）以外の液体の脱気処理に適用することができる。例えば、反応容器などを洗浄する洗浄水の脱気処理にも本発明を適用できる。また、上記実施形態で説明した、試料を個別の容器中で反応させるように構成されたいわゆるディスクリート方式の生化学分析装置以外にも本発明を適用することができる。例えば、試料並びに試薬をチューブに流し、この間に化学反応を進行させるように構成されるコンティニュアス・フロー方式の生化学分析装置における試薬（液体）の脱気処理にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  生化学分析装置
４１  分注部
８１  第１電磁弁（第１切替弁）
８２  脱気シリンジ
８３  脱気シリンジ用モータ（脱気シリンジ用駆動部）
８４  第２電磁弁（第２切替弁）
８５  分注シリンジ
８６  分注シリンジ用モータ（分注シリンジ用駆動部）
９０  制御部
９１  液面検出センサ（液面検出部）
１００  純水（液体、圧力伝達液）
【図１】
2011095058.tif 000003
【図２】
2011095058.tif 000004
【図３】
2011095058.tif 000005
【図４】
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【図５】
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