(57)【要約】【課題】プローブ、ポンプ、およびプローブとポンプとの間に配される開閉弁等を備えてなるオートサンプラーにおいて、プローブの洗浄能力を向上させる。【解決手段】配管２０ｂの先端に装着されたプローブ１２と、配管１９に接続され、洗浄液Ｆをプローブ１２に対して供給するポンプ１６と、プローブ１２とポンプ１６とを繋ぐ配管１９、２０ａ、２０ｂの途中に配された開閉弁１３等とを備えてなるオートサンプラー１において、プローブ１２の洗浄を行なう際にポンプ１６の洗浄液Ｆ供給動作開始後に開閉弁１３を開放させるようにする。【選択図】図１
2008246279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の先端に接続されたプローブと、
前記配管に接続され、洗浄液を前記プローブに対して供給するポンプと、
前記プローブと前記ポンプとを繋ぐ配管の途中に配された開閉弁とを備えてなるオートサンプラーにおいて、
前記ポンプにより前記洗浄液を前記プローブ内に供給することにより前記プローブ内の洗浄を行なうプローブの洗浄方法であって、
前記ポンプの前記洗浄液供給動作開始後に、前記開閉弁を開放することを特徴とするプローブの洗浄方法。
【請求項２】
配管の先端に接続されたプローブと、
前記配管に接続され、洗浄液を前記プローブに対して供給するポンプと、
前記プローブと前記ポンプとを繋ぐ配管の途中に配された開閉弁と、
前記ポンプおよび前記開閉弁の動作を制御する制御手段とを備えてなるオートサンプラーにおいて、
前記制御手段が、前記ポンプの前記洗浄液供給動作開始後に、前記開閉弁を開放させるものであることを特徴とするオートサンプラー。
【請求項３】
前記プローブを移動させる移動手段を備え、
前記制御手段が、前記移動手段を制御するものであるとともに、前記プローブを所定の洗浄位置に移動させる前に前記ポンプの前記洗浄液供給動作を開始させ、前記プローブを所定の洗浄位置に移動させた後に前記開閉弁を開放させるものであることを特徴とする請求項２記載のオートサンプラー。
【請求項４】
前記ポンプと前記開閉弁との間の配管内の圧力を検出する圧力センサーを備え、
前記制御手段が、前記圧力センサーにより検出された圧力が所定の圧力を超えた場合に前記開閉弁を開放させるものであることを特徴とする請求項２または３記載のオートサンプラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプローブ、ポンプ、およびプローブとポンプとの間に配される開閉弁等を備えてなるオートサンプラーに関し、特にプローブの洗浄能力の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学、工業、臨床、バイオ技術等の分野において、試薬、検体、及び希釈液等の液体を例えばマイクロプレート等の容器に吐出して分注する操作を行なうためにオートサンプラーが利用されている。
【０００３】
このオートサンプラーは一般的にはプローブとポンプとが配管により接続されており、ポンプによりタンク内の洗浄液を配管内に供給するとともに、プローブとポンプとの間に設けられたシリンジポンプにより洗浄液を媒介としてプローブ内に吸引圧もしくは吐出圧を作り出し、これにより試薬やサンプル等をプローブで吸引し、吸引した試薬等をマイクロプレート等の容器に吐出する動作を行なう。そしてプローブから試薬等を吐出させた後は、プローブ洗浄槽内においてプローブから洗浄液を吐出させてプローブ内の洗浄を行い、また次の試薬の分注作業を行なう。
【０００４】
このようなオートサンプラーにおいて、プローブ内の洗浄能力を向上させる技術が特許文献１で開示されている。この特許文献１で開示されている技術は、プローブとポンプとを繋ぐ配管の途中に電磁開閉弁を設け、洗浄時においてポンプの洗浄液供給圧力を一定に保ちながら、電磁開閉弁を連続的に開閉させることにより洗浄液に衝撃圧を付与し、これによりプローブ内の洗浄を行なうものである。
【特許文献１】特開平９−１０７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、オートサンプラーでは短時間で多数の試料を供給可能にするため、プローブ洗浄を行なう時間も非常に短い時間で行なうのが一般的であり、特許文献１で開示された技術を用いたとしても、プローブ洗浄時間において電磁開閉弁を開閉させられる回数には限度があり、洗浄能力を向上させることが難しい。
【０００６】
また、プローブ洗浄を行なう場合には洗浄時間内にできるだけ多量の洗浄液をプローブ内に供給することが好ましいが、単位時間当たりにプローブ内に供給可能な洗浄液の量は通常はポンプの供給能力で決まってくるため、より多量の洗浄液をプローブ内に供給するためにポンプの性能を向上させた場合にはコストの増加を招いてしまうことになる。
【０００７】
以上のことから、コストの増加を招かずにプローブの洗浄能力を向上させることが可能な方法、装置が望まれている。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、洗浄能力を向上させたプローブの洗浄方法およびオートサンプラーを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプローブの洗浄方法は、配管の先端に接続されたプローブと、配管に接続され、洗浄液をプローブに対して供給するポンプと、プローブとポンプとを繋ぐ配管の途中に配された開閉弁とを備えてなるオートサンプラーにおいて、ポンプにより洗浄液をプローブ内に供給することによりプローブ内の洗浄を行なうプローブの洗浄方法であって、ポンプの洗浄液供給動作開始後に、開閉弁を開放することを特徴とする方法である。
【００１０】
本発明のオートサンプラーは、配管の先端に接続されたプローブと、配管に接続され、洗浄液をプローブに対して供給するポンプと、プローブとポンプとを繋ぐ配管の途中に配された開閉弁と、ポンプおよび開閉弁の動作を制御する制御手段とを備えてなるオートサンプラーにおいて、制御手段が、ポンプの洗浄液供給動作開始後に、開閉弁を開放させるものであることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のオートサンプラーは、プローブを移動させる移動手段を備え、制御手段を、移動手段を制御するものであるとともに、プローブを所定の洗浄位置に移動させる前にポンプの洗浄液供給動作を開始させ、プローブを所定の洗浄位置に移動させた後に開閉弁を開放させるものとすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のオートサンプラーは、ポンプと開閉弁との間の配管内の圧力を検出する圧力センサーを備え、制御手段を、圧力センサーにより検出された圧力が所定の圧力を超えた場合に開閉弁を開放させるものとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプローブの洗浄方法およびオートサンプラーによれば、配管の先端に接続されたプローブと、配管に接続され、洗浄液をプローブに対して供給するポンプと、プローブとポンプとを繋ぐ配管の途中に配された開閉弁とを備えてなるオートサンプラーにおいて、プローブの洗浄を行なう際にポンプの洗浄液供給動作開始後に開閉弁を開放するようにしたので、開閉弁を開放する前の段階でポンプと開閉弁との間の配管内には予備圧力が加わり、開閉弁を開放した直後にはポンプの通常供給能力を超えた高い圧力で洗浄液をプローブ内に供給することが可能となり、結果的に洗浄液の初期流量が増加するためプローブの洗浄能力を向上させることができる。
【００１４】
本発明を適用した場合、洗浄時に開閉弁を閉塞した状態でポンプを作動させて配管内の予備圧力が高まるまで待機する必要があるが、プローブを移動させる移動手段を備え、制御手段を、移動手段を制御するものであるとともに、プローブを所定の洗浄位置に移動させる前にポンプの供給動作を開始させ、プローブを所定の洗浄位置に移動させた後に開閉弁を開放させるものとすることにより、プローブの移動中に配管内の予備圧力を上昇させ、プローブが洗浄位置に到着した際には即座に洗浄を行なわせることができるようになるため、洗浄時間を短縮させることができる。
【００１５】
予備圧力が高まるまでの時間はポンプの供給能力とポンプから開閉弁までの配管内の体積により決まるが、実際には配管には若干の膨張があり、さらに配管は経時的に劣化するため膨張の度合いが変化する。そのため、ポンプと開閉弁との間の配管内の圧力を検出する圧力センサーを備え、制御手段を、圧力センサーにより検出された圧力が所定の圧力を超えた場合に開閉弁を開放させるものとすることにより、より正確な制御を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態のオートサンプラーについて図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施の形態のオートサンプラーの構成図である。
【００１７】
本実施の形態のオートサンプラー１は、フレーム１０に対して図１中左右方向および前後方向に移動可能に取り付けられた移動ヘッド１１と、移動ヘッド１１に対して図１中上下方向に移動可能に取り付けられたプローブ１２と、移動ヘッド１１およびプローブ１２を各々移動させるための不図示の駆動部と、プローブ１２に対して洗浄液タンク３０内の洗浄液Ｆを供給するポンプ１６と、プローブ１２とポンプ１６とを繋ぐ配管の途中に配された開閉弁１３と、開閉弁１３とプローブ１２とを繋ぐ配管の途中に配され、洗浄液Ｆを媒介としてプローブ１２内に吸引圧もしくは吐出圧を作り出すシリンジポンプ１４と、不図示の駆動部、シリンジポンプ１４、ポンプ１６等の制御を行なう制御部２１とを備えている。
【００１８】
ポンプ１６には洗浄液タンク３０から洗浄液Ｆを吸入するための吸入用配管１８が接続されている。ポンプ１６と開閉弁１３との間は一次側配管１９により接続されており、開閉弁１３とシリンジポンプ１４との間は二次側配管２０ａにより接続されており、シリンジポンプ１４とプローブ１２との間は二次側配管２０ｂにより接続されている。
【００１９】
一次側配管１９には一次側配管１９内の圧力を検出する圧力センサー１７が接続され、二次側配管２０ａには二次側配管２０ａ内の圧力を検出する圧力センサー１５が接続されている。圧力センサー１７および圧力センサー１５は制御部２１と接続されており、各々のセンサーで検出された結果を制御部２１に対して出力するように構成されている。
【００２０】
開閉弁１３からプローブ１２までの間の二次側配管２０ａ、２０ｂの膨張等による体積変化は、プローブ１２の分注精度に大きな影響を与えるため、二次側配管２０ａ、２０ｂに硬度の低い柔軟な素材を用いることは好ましくない。そのため、移動ヘッド１１には、プローブ１２、開閉弁１３、シリンジポンプ１４が搭載されてこれらが一体的に移動するとともに、プローブ１２は移動ヘッド１１に対して図１中上下方向のみに極めて短距離だけ移動するように構成されている。これにより二次側配管２０ａ、２０ｂに硬度の高い素材を用いることができるとともに、配管の長さも短くすることができる。
【００２１】
移動ヘッド１１は、図１中左右方向および前後方向に長距離移動することになるが、ポンプ１６と移動ヘッド１１に搭載された開閉弁１３とを繋ぐ一次側配管１９の体積変化は、プローブ１２の分注精度にはあまり影響を与えないため、移動ヘッド１１の移動による配管の変位を吸収させるために一次側配管１９には硬度の低い柔軟な素材を用いることができる。
【００２２】
詳細は後述するが、本実施の形態のオートサンプラー１では、プローブ１２の洗浄を行なう際にポンプ１６の洗浄液Ｆの供給動作開始後に開閉弁１３を開放するようにして、開閉弁１３を開放する前の段階で一次側配管１９内に予備圧力を加わえ、開閉弁１３を開放した直後にはポンプ１６の通常供給能力を超えた高い圧力で洗浄液Ｆをプローブ１２内に供給させることを可能にしている。
【００２３】
このときの効果は、ポンプ１６から開閉弁１３までの間の一次側流路の体積Ｖ１に対し、開閉弁１３からプローブ１２の吐出口までの間の二次側流路の体積Ｖ２が少ない程効果が大きくなる。
【００２４】
開閉弁１３を閉塞させてポンプ１６を動作させた時の一次側配管１９内の最大圧力をＰＭＡＸ、開閉弁１３を開放してポンプ１６を動作させた時の一次側配管１９内の定常時圧力をＰＮとした場合、開閉弁１３開放直後の初期吐出圧力ＰＨは近似的に（１）式のように表すことができる。
【００２５】
ＰＨ＝ＰＮ＋（ＰＭＡＸ−ＰＮ）×{Ｖ１÷（Ｖ１＋Ｖ２）}    （１）
一次側流路の体積Ｖ１、二次側流路の体積Ｖ２ともに極力小さい方が装置を小型化する点からは好ましいため、（１）式において初期吐出圧力ＰＨを大きくするためには、一次側流路の体積Ｖ１を大きくするのではなく、二次側流路の体積Ｖ２を一次側流路の体積Ｖ１に対して極力小さくすることが好ましい。
【００２６】
ここで一次側流路の体積Ｖ１とは、一次側配管１９内の体積のことであり、二次側流路の体積Ｖ２とは、二次側配管２０ａ、２０ｂ内の体積、シリンジポンプ１４内の体積、およびプローブ１２内の体積の合計である。二次側流路の体積Ｖ２を小さくする場合、プローブ１２とシリンジポンプ１４は装置の仕様により大体決定されるため、これらを変更することは困難である。そのため、二次側配管２０ａ、２０ｂを極力細く、短くすることが求められる。
【００２７】
本実施の形態においては、移動ヘッド１１に、プローブ１２、開閉弁１３、およびシリンジポンプ１４を搭載するとともに、プローブ１２は上下方向のみ移動するように構成し、開閉弁１３からプローブ１２までの間を細く短い二次側配管２０ａ、２０ｂにより接続しているため、二次側流路の体積Ｖ２を非常に小さくすることが可能であり、洗浄時の初期吐出圧力を高めるという点からも本実施の形態の構成は好ましい。
【００２８】
次に上記のように構成されたオートサンプラー１の作用について説明する。
【００２９】
まず開閉弁１３を開放させた後にポンプ１６を駆動させ、洗浄液タンク３０内部の洗浄液Ｆをシリンジポンプ１４内に送った後、ポンプ１６を停止させるとともに開閉弁１３を閉塞させる。この状態でシリンジポンプ１４のプランジャーを上下させることにより、プローブ１２内に吸引圧もしくは吐出圧を作り出すことができるようになる。
【００３０】
本実施の形態のオートサンプラー１により分注作業を行なう場合には、移動ヘッド１１をサンプル３１上に移動させた後、プローブ１２をサンプル３１を吸引可能な位置まで下方に移動させてサンプル３１を吸引させた後にプローブ１２を待機位置まで上方に移動させる。
【００３１】
そして移動ヘッド１１をマイクロプレート４０上の所望の分注位置まで移動させた後、プローブ１２を所定の分注位置まで下方に移動させてサンプル３１を吐出させた後にプローブ１２を待機位置まで上方に移動させる。
【００３２】
オートサンプラー１では上記のような分注作業を行なった後等、次のサンプルの吸引を行なう前に洗浄作業を行なう。この洗浄作業時の作用について説明する。
【００３３】
オートサンプラー１においてサンプル３１の吐出後に洗浄を行なう場合には、移動ヘッド１１をマイクロプレート４０上から洗浄槽３２上まで移動させ、プローブ１２を所定の洗浄位置まで下方に移動させた後、ポンプ１６を駆動させて洗浄液Ｆをプローブ１２内に供給させて洗浄を行なう。
【００３４】
サンプル３１の吐出後に洗浄動作を開始する際には開閉弁１３は閉塞状態となっており、移動ヘッド１１の移動開始と同時にポンプ１６を駆動させて一次側配管１９内の圧力をポンプ１６の性能上可能な最大圧力ＰＭＡＸまで上昇させておく。
【００３５】
ポンプ１６の駆動と併せて、移動ヘッド１１を洗浄槽３２上まで移動させた後、プローブ１２を所定の洗浄位置まで下方に移動させる。そして開閉弁１３を開放させることにより、上記（１）式で表されるような、定常時圧力ＰＮよりも高い初期吐出圧力ＰＨで洗浄液Ｆをプローブ１２内に供給させることが可能となるため、結果的に洗浄液Ｆの初期流量が増加することによりプローブ１２の洗浄能力を向上させることができる。
【００３６】
本発明を適用した場合、洗浄時に開閉弁１３を閉塞させた状態でポンプ１６を駆動させて一次側配管１９内の圧力が高まるまで待機させる必要があるが、上記のようにプローブ１２（移動ヘッド１１）を所定の洗浄位置に移動させる前にポンプ１６の供給動作を開始させ、プローブ１２を所定の洗浄位置に移動させた後に開閉弁１３を開放させるものとすることにより、プローブ１２の移動中に一次側配管１９内の予備圧力を上昇させ、プローブ１２が洗浄位置に到着した際には即座に洗浄を行なうことができるため、従来の装置と比べて洗浄時間が長くなってしまうことを防止することができる。
【００３７】
なお、プローブ１２の洗浄時において開閉弁１３の開放前にポンプ１６を駆動させるタイミングは、必ずしも上記のように移動ヘッド１１の移動開始と同時である必要はない。また一次側配管１９内の圧力が最大圧力ＰＭＡＸとなっている状態、すなわちポンプ１６に過剰な負荷が掛かっている状態が長時間続くことはポンプ１６の使用上好ましくない。
【００３８】
そのため、一次側配管１９内の圧力がポンプ１６の駆動直後の圧力から最大圧力ＰＭＡＸまで上昇するまでの所要時間をＴとした場合、洗浄開始のタイミングから少なくとも所要時間Ｔだけ前のタイミングでポンプ１６を駆動させることにより、プローブ１２が洗浄位置に移動された際に待機させることなく即座にポンプ１６を駆動させて洗浄を行なわせることができる。
【００３９】
この所要時間Ｔは、予め実験的に測定しておくことにより求めてもよいし、また本実施の形態においては一次側配管１９に圧力センサー１７を接続しているため、開閉弁１３の閉塞時にポンプ１６を駆動してから圧力センサー１７により最大圧力ＰＭＡＸが検出されるまでの時間を測定しておき、洗浄時において測定データに基づいてポンプ１６を駆動させるタイミングを決定してもよい。この場合、通常配管に用いられる素材は経時的に劣化して膨張の度合いが変化するため、直近の測定データに基づいてポンプ１６を駆動させるタイミングを決定することが好ましい。
【００４０】
既に移動ヘッド１１が洗浄槽３２上にある場合においてプローブ１２の洗浄を行なう場合には、開閉弁１３を閉塞させた状態でポンプ１６を駆動させ、一次側配管１９内の圧力が所定の圧力を超えたことが圧力センサー１７により検出された後に開閉弁１３を開放させることによって、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
なお、本発明におけるオートサンプラーの構成は上述したオートサンプラー１の構成に限られるものではなく、少なくともプローブ、ポンプ、およびプローブとポンプとの間に配される開閉弁を備えてなり、ポンプにより洗浄液をプローブ内に供給することによりプローブ内の洗浄を行なうオートサンプラーであれば、本発明の内容を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態のオートサンプラーの構成図
【符号の説明】
【００４３】
１      オートサンプラー
１０    フレーム
１１    移動ヘッド
１２    プローブ
１３    開閉弁
１４    シリンジポンプ
１５    圧力センサー
１６    ポンプ
１７    圧力センサー
１８    吸入用配管
１９    一次側配管
２０ａ、２０ｂ    二次側配管
２１    制御部
３０    洗浄液タンク
３１    サンプル
３２    洗浄槽
４０    マイクロプレート
Ｆ      洗浄液
【図１】
2008246279.tif 000003